1.序文
802.11WLANの性能を改善するために、とりわけ2.4GHz帯及び5GHz帯を介して通信するシステムのために数多くのプロトコル修正が提案されてきた。これらの技術の大部分は、帯域幅を20MHzから160MHzに増加させること、新たな変調及び符号化スキームを提案すること、及びMIMOシステムの動作を改善することなどの、物理(PHY)層の観点からのデータレートの改善を目的とする。
送信のオーバーヘッドを抑え、従ってデータスループットを高めるために、他のMAC層の改善も導入された。この改善は、例えばフレーム間スペーシングを低減し、パケットを集約してセグメント化し、STAが電力を節約するためにアウェイク状態とドーズ(スリープ)状態とを交互に繰り返す電力消費プロトコルを適用することによって達成することができる。
IEEE802.11ax技術では、隣接するサブキャリアをリソースユニット(RU)にグループ化するOFDMAが導入された。この技術は、マルチユーザ(MU)アップリンク(UL)及びダウンリンク(DL)DATA送信にRUを割り当てることによって送信レートを最大化する。
直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)は、多くのユーザが同時に同じ時間リソースを使用することを可能にし、これらの時間リソース間で周波数領域を分割する。この結果、より多くのユーザを同時にスケジュールできるため、チャネルリソースの使用が改善されて遅延時間の減少が可能になる。
2.1.遅延に影響を与えるWLAN機能
2.1.1.チャネルアクセス及び遅延許容範囲
WLAN装置では、競合ベースのアクセス及び競合なしアクセスの両方が可能である。競合ベースのアクセスでは、装置がチャネルを感知し、ビジー(使用中)の場合にはチャネルへのアクセス権を獲得するためにチャネルを求めて競合する必要がある。この機構では、衝突回避のために必要なさらなる送信遅延が導入された。競合なしチャネルアクセスでは、APが競合せずにチャネルへのアクセス権を獲得することができる。この競合なしチャネルアクセスは、他のSTAによって使用されるDIFS(分散型フレーム間スペーシング(Distributed Inter-Frame spacing))と比べてPIF(PCFフレーム間スペーシング(PCF Inter-Frame spacing))と同等の短いフレーム間間隔を使用することによってチャネルアクセス調整が行われるハイブリッド制御チャネルアクセスにおいて可能である。競合なしアクセスは、競合遅延を避けるための良好な解決策のように思えるが広く普及しておらず、大部分のWi-Fi装置は競合ベースのアクセスを使用している。
STAは、チャネルにアクセスするためにチャネルを感知し、チャネルを取得して利用する前にチャネルがビジーでないことを見出す必要がある。このチャンネルがビジーとみなされるのは、(a)STAがフレームのプリアンブルを検出し、検出されたフレームの長さにわたってチャネルがビジーであるとみなされる場合、(b)STAが最小感度の20dBを上回る帯域内エネルギーを検出した場合、或いは(c)STAが検出されたフレームのNAVを読み取ることによってチャネルが事実上ビジーであることを検出した場合である。
802.11axでは、NAVタイマを誤ってリセットすることによって生じ得る衝突を避けるために2つのNAVが導入された。一方のネットワーク割り当てベクトル(Network Allocation Vector:NAV)はBSS STAのためのものであり、他方のNAVは非BSS STAのためのものであると理解されるであろう。STAは、2つのNAVを個別に維持する。
802.11axは、全てのレガシーな802.11WLAN装置のチャネルアクセスにキャリア検知多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA)を使用している。従って、APは、アップリンク多入力多出力(UL MIMO)送信のためのトリガフレームを送信するために、依然としてチャネルアクセス権を求めて競合する必要がある。802.11axでは、APがそのBSS内のいずれかのSTAよりも優先してチャネルアクセス権を獲得(取得)できるように、802.11ax装置のみのために第2の拡張分散チャネルアクセス(EDCA)の組を導入することにより、従来の非802.11ax装置がEDCAを使用して自由にチャネルにアクセスし、APがアップリンク(UL)又はダウンリンク(DL)OFDMA MIMOデータ送信をスケジュールするためにチャネルへのアクセス権を獲得する機会を高めることができる。
2.1.2 マルチユーザ送信及び受信
802.11WLAN装置は、OFDMAチャネルアクセスのみならず送信及び受信にもMIMOアンテナを使用することができる。IEEE802.11axは、アップリンク及びダウンリンクの両方でマルチユーザ送信をサポートする。
この結果、802.11acにおけるSU-MIMO DLなどの最大8つのストリームを通じた1又は2以上のユーザへのマルチストリーム送信、或いは802.11acにおいて定められるMU-MIMO DL送信を通じた複数のユーザへのマルチユーザ送信が可能になる。これにより、APは、そのBSS内のSTAに1又は2以上のストリームを割り当てることができる。
データ送信に最大160MHzの幅広いチャネルを使用する場合、チャネルは、一部の周波数の干渉レベルが他の周波数とは異なる干渉周波数選択的であると予想される。これにより、予想達成可能速度が影響を受けて性能が悪化する。この問題を解決するために、802.11axでは、隣接するサブキャリアをリソースユニット(RU)にグループ化するOFDMAが導入された。これらのRUを異なる受信機に割り当てて送信レートを最大化することができる。このスケジューリングの結果、各受信機の信号対干渉及びノイズ比(SINR)を最大化してより高い変調及び符号化スキーム(MCS)を選択することができ、従って達成されるスループットを高めることができる。
OFDMAでは、多くのユーザが同時に同じ時間リソースを使用し、これらの時間リソース間で周波数領域を分割することができる。この結果、より多くのユーザを同時にスケジュールできるため、リソースをより良好に使用して遅延時間を減少させることができる。また、少量のデータ通信しか必要としないSTAが狭いRUを占有できることによってスケジューリングが非常に効率的になり、チャネルへのアクセスを必要とするアプリケーション間のリソース配分が改善され、チャネルアクセス時間とフレームヘッダ及びプリアンブルのオーバーヘッドとを低減することができる。
OFDMAは、MIMO送信と組み合わさった時にさらに効率的になることができる。STAのMIMO容量に応じて、1つのRUを使用して複数の空間ストリームをSTAに送信することができる。また、STAのMIMO容量に応じて、1つのRUを複数のSTAに割り当てて、それぞれが1又は2以上の空間ストリームを有することができる場所を共有することもできる。より多くのSTAを同じリソースに詰め込むことで、STA及びAPの遅延時間を改善する役に立つこともできる。
図1に、DL OFDMA MIMO送信の例を示す。APは、STAの周波数/RUマッピング及びRU割り当てを指定するPHYプリアンブルを全てのSTAに送信している。APは、プリアンブルの後に、特定のSTA(例えば、STA1~STA6)のためのRU割り当てを使用してこのSTAにDLデータ(DL DATA)を送信する。STAがDLトリガフレームの受信後にSIFSの送信を開始する場合、マルチユーザACK送信はDLデータフレームの受信に同期すべきである。
図2に、UL OFDMA MIMO送信の例を示す。APは、STAのための周波数及び/又はRUマッピング及びRU割り当てを含むトリガフレームを全てのSTAに送信している。STAがDLトリガフレームの受信後にSIFSで送信を開始する場合、UL MIMO送信はこのフレームの受信に同期することが好ましい。
2.1.4.再送
図3に、CSMA/CAにおける再送スキームを示す。WLANシステムでは、IEEE802.11は、STAがパケット送信及び再送のためにチャネルにアクセスできるようにするためにCSMA/CAを使用する。CSMA/CAシステムでは、STAが各送信及び再送前にチャネルの状態を感知し、ビジーでなさそうな場合には、チャネルアクセス権を求めて競合するためにバックオフ時間を設定する必要がある。バックオフ時間は、0とコンテンションウィンドウのサイズとの間の一様なランダム変数によって決定される。STAは、バックオフ時間にわたって待機してチャネルがアイドルであることを感知した後にパケットを送信する。STAがタイムアウト前にACKを受け取らなかった場合には再送が必要である。そうでなければ送信は成功である。
再送が必要である場合、STAはパケットの再送回数をチェックする。再送回数が再試行制限を上回る場合には、パケットが破棄されて再送はスケジュールされない。そうでなければ再送がスケジュールされる。再送がスケジュールされる場合には、再送のためのチャネルアクセスを求めて競合するために別のバックオフ時間が必要になる。競合ウィンドウのサイズが上限に達していない場合、STAは競合ウィンドウのサイズを増やす。STAは、新たなコンテンションウィンドウのサイズに応じて別のバックオフ時間を設定する。STAは、再送のためにバックオフ時間にわたって待機し、以下同様である。
図4に、通常のWLANシステムにおけるデータフレームフォーマットを示す。フレーム制御(Frame Control)フィールドは、フレームのタイプを示す。期間(Duration)フィールドは、CSMA/CAチャネルアクセスに使用されるNAV情報を含む。RAフィールドは、フレームの受信者のアドレスを含む。TAフィールドは、フレームを送信したSTAのアドレスを含む。シーケンス制御(Sequence control)フィールドは、パケットのフラグメント番号及びシーケンス番号を含む。データ(Data)フィールドは、通信すべきデータを伝える。ここ及び本開示で説明する他の多くのデータフォーマットで見られるフレームチェックシーケンス(FCS)は、通信プロトコルにおいてフレームに追加されるエラー検出コードを提供する。
図5に、通常のWLANシステムにおけるACKフレームフォーマットを示す。フレーム制御(Frame Control)フィールドは、フレームのタイプを示す。期間(Duration)フィールドは、CSMA/CAチャネルアクセスに使用されるNAV情報を含む。RAフィールドは、フレームの受信者のアドレスを含む。ここ及び本開示で説明する他の多くのデータフォーマットで見られるフレームチェックシーケンス(FCS)は、通信プロトコルにおいてフレームに追加されるエラー検出コードを提供する。
図6に、再送毎にバックオフ時間が増加するCSMA/CA下の再送例において利用される2倍サイズのコンテンションウィンドウを示す。データパケットフレーム及びACKフレームは、それぞれ図4及び図5に示すようなフォーマットを使用する。送信機は、最初のパケット送信後にタイムアウトまでACKを受け取っていない。この結果、送信機は、コンテンションウィンドウのサイズが「n」スロットである別のバックオフ時間を設定する。送信側STAは、バックオフ時間にわたって待機した後に初めてパケットを再送する。しかしながら、この再送にも失敗している。送信STAはパケットを再送する必要があり、チャネルアクセス権を求めて競合するために再びバックオフ時間を設定する。今回は、再送であることによってコンテンションウィンドウのサイズが2倍の2*nスロットである。このコンテンションウィンドウサイズによって予想バックオフ時間も2倍になる。2回目の再送は、タイムアウト前にACKを受け取ったため成功している。
図7に、CSMA/CAの再試行制限を上回ったことによってパケットが破棄される例を示す。データパケットフレーム及びACKフレームは、それぞれ図4及び図5に示すようなフォーマットを使用する。図示のように、送信側STAは最初のパケット送信に失敗した後にこのパケットを複数回再送している。しかしながら、どの再送も成功していない。N回の再送後に、再送回数が再試行制限を上回る。送信側STAはこのパケットの再送を停止し、このパケットは破棄される。
図8に、OFDMAを用いたダウンリンクマルチユーザ(DL MU)送信の例を示すレガシー再送スキームを示す。送信側APは、その受信側1、2、3及び4にデータパケットを送信する。データパケットは、HE MU PPDUフォーマットを使用することができる。APは、最初の送信を終えた後に、全ての受信側にマルチユーザブロックACK要求(MU-BAR)を送信する。その後、受信側は、APにブロックACK(BA)を返送する。APは、BAの内容に従って、受信側1、3及び4にパケットを再送すると決定する。APはチャネルを求めて競合し、バックオフ時間にわたって待機し、APがチャネルアクセス権を獲得した後に最初の再送が行われる。
図9に、OFDMAを用いたアップリンクマルチユーザ(UL MU)送信の例を示すレガシー再送スキームを示す。APは、最初に全ての送信側1、2、3及び4にトリガフレームを送信する。送信側はトリガフレームを受け取り、トリガフレームによって割り当てられたチャネルリソースを使用して最初の送信を開始する。データパケットは、高効率(HE)トリガベース(TB)PPDUフォーマットを使用することができる。なお、PPDUは、物理層適合手順(Physical Layer Conformance Procedure:PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)である。APは、送信側からデータパケットを受け取り、BAフレームを送信して送信の正確性を報告する。この例では、送信機2からのパケットのみが正しく受け取られており、送信機1、3及び4については再送をスケジュールする必要がある。APはチャネルを求めて競合し、チャネルアクセス権を獲得するためにバックオフ時間にわたって待機し、その後に最初の送信と同様に再送が進行する。
3.課題の記述
802.11n/acなどの以前の技術は、MU UL送信のために、衝突を避けるのに役立つように送信要求/送信可(RTS/CTS)又は帯域幅指示を含むRTS/CTSを実装している。しかしながら、このスキームでは同時に1人のユーザしかチャネルを占有することができない。さらに、RTS/CTSフレーム交換のオーバーヘッドによって長い遅延が導入される。
比較として、802.11ax技術は、異なるリソースユニット(RU)を利用することによって異なるユーザが同時にチャネルにアクセスできるOFDMAスキームを実装する。この結果、チャネル利用効率が高まって平均遅延が抑えられる。しかしながら、現在の802.11ax技術は、APが送信機会(TXOP)共有のためにUL送信を開始することに依拠する。なお、送信機会(TXOP)は、IEEE802.11ベースの無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)で使用されるMAC層機能である。TXOPは、局が競合して送信媒体へのアクセス権を獲得した後にフレームを送信できる時間分を定める。
従って、現在のところ、TXOPはAPがプロセスを開始することに依拠するので、非AP STAは、チャネルが理想的(不活性)であってAPに送信すべきデータを有していることを感知した場合、ULデータ送信を開始するために、関連するAPからトリガフレームを受け取るまで待つ必要がある。また、非AP STAは、このチャネルを取得(獲得)する非AP STAと他の非AP STAとの間で利用可能なチャネルリソースをAPがスケジュールして分配することに依拠する必要がある。この場合、低いチャネル利用効率、従って遅延の増加を含む複数の問題が発生する。
4.発明の寄与
本開示は、単一のBSS内の共有TXOPを介した時間領域におけるマルチユーザUL送信を可能にする新たな解決策を提供する。本開示では、STAが時間領域においてこれらのTXOPをBSS内の他のSTAと共有する。これにより、STAがチャネルを競合することによるチャネルアクセス遅延時間を有利に減少させ、いずれかのSTAがアクセス権を獲得した時点でそのTXOPを他のSTAと共有することができる。従って、STAは、APがトリガベース(TB)のアクセスを通じてチャネルへのアクセスを可能にするのを必ずしも待つ必要がない。
時間領域における単一BSS内の共有TXOPにおいてマルチユーザアップリンク(UL)送信を使用するいくつかのシナリオ例としては、(1)コーディネータとしてのAPが存在しない場合の時間領域における共有TXOPの動的シナリオ、(2)コーディネータとしてのAPが存在する場合の時間領域における共有TXOPの動的シナリオ、及び(3)コーディネータとしてのAPが存在する又はしない場合の時間領域における半静的シナリオが挙げられる。
4.1.共有TXOPの動的シナリオ
以下、クラス毎に4つの段階を示す開示するプロトコルの概要を示す。最後の2つの段階では、代替解決策をプロトコルの部分グラフで示す。
4.1.1.APコーディネータを伴わない共有TXOPの動的シナリオ
図10A~図10Dに、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す、コーディネータとしてのAPを使用しない時間領域における共有TXOPの第1の動的シナリオの実施形態例10、50、70、110を示す。シナリオ1:非AP TXOP所有者STA(STA3)が、AP1がトリガフレームを送信するのを待つ代わりにチャネルを取得(獲得)する。STA3は、他のSTAと協調して時間領域においてTXOPを共有する。
図10Aには、段階0処理32を実行する実施形態10を示しており、この処理では、(a)共有可能性情報の交換、(b)コンテンションスロット情報の交換、及び(c)時間割り当て情報の交換といった設定が行われる。STA3がチャネルを取得して、APに送信されるフレームにおいて共有情報20を示し(例えば、APとの間で交換される認証、アソシエーションフレーム又は他のいずれかのフレームに要素を付加することができる)、APがSTA3に受信を確認応答する(22)。次に、APは、全ての関連する非AP STAの最新の共有情報24をブロードキャストする。図の後半では、STA2がチャネルを取得し、共有情報26を示すフレームをAPと交換してACK28を受け取る処理を繰り返す。この後、APは、全ての関連する非AP STA30の最新の共有情報を共有オファー/要求フレームでブロードキャストする。
図10Bには、段階1処理52の告知を実行する実施形態50を示しており、ここでは(a)TXOP所有者STAが、次のTXOPが共有に利用可能であることを示し、(b)RTS共有及びCTS共有を含む2つの新たなフレームが利用される。STA3はAPにRTS共有54を送信し、APはNAVを設定することによってTXOPのためのチャネルを予約する。STA1及びSTA2は、RTS共有54を受け取るとNAV56、58をチェックする。APは、CTS共有60でSTA3に応答し、STA3は、更新されたNAVでチャネルを予約する。STA1及びSTA2は、CTS共有フレームを受け取ってNAV62、64を認識する。
図10Cには、共有TXOP参加者を獲得する段階2の実施形態70を示しており、(a)共有フレーム+ACKをブロードキャスト72し(専用/ランダムアクセス)、(b)RTS又はCTSを受け取った後にACK74を生成し(専用/ランダムアクセス)、(c)ユニキャスト76共有+ショート応答を繰り返すことによって、次の共有TXOPにおいて時間を要求している非AP STAを認識するための3つの異なる選択肢を示す。
図の最上部では共有フレーム72がブロードキャストされ、この例では、STA3がSTA1及びSTA2にTXOPオファー78をブロードキャストし、これに対してTXOPのタイムスロット内で応答80、82が生成されることを示す。
図の中央では、共有情報を含む共有RTS/CTSの後に応答フレーム74が受け取られることが分かる。この例では、(ここには図示していない)共有RTS/CTSが生成され、STA1及びSTA2が、そのTXOP内のタイムスロットを利用してアクセス要求フレーム84、86などの応答をSTA3に返送する。
図の下部では、オファー及び応答のユニキャストに応答して要求が処理される(76)。図示の例では、STA3がSTA1にTXOPオファー88を送信し、STA1が応答し(90)、その後にSTA3がSTA2にTXOPオファー92を送信し、STA2が応答している(94)。
図10Dには、スケジューリング及びアクセスを実行する段階3の実施形態110を示しており、ここでは(a)データが1つずつポーリングされる専用ポーリング112、(b)ユニキャスト114又はブロードキャスト116のいずれかによって全てのSTAのスケジュールを設定し(スケジューラフレーム)、その後にSTAがスケジュールされたTXOPスロットで送信を行うという3つの変形形態でTXOPアクセスが実行される。
図の上部112では、1つずつ(専用)ポーリングが実行される。図示の例では、STA3が、APにデータ120を送信した後にSTA1にTXOPオファー122を送信し、STA1がオファーに応答して自機のデータ124をAPに送信する。STA1が自機の共有時間を使用した後、STA3は、STA2に対してTXOP共有オファー126を拡張し、STA2は、このオファーに応答して自機のデータ128をAPに送信する。
図の中央114には、スケジューラフレームをユニキャストすることによって全てのSTAのスケジュールを設定することを示す。図示の例では、STA3が、STA1にスケジュール130を送信してSTA2にスケジュール132を送信した後に、APにデータ134を送信する。STA2は、自機のスケジュールされたTXOPタイムスロットでAPにデータ136を送信し、その後にSTA1がAPにデータ138を送信することが分かる。
図の下部116には、全てのSTAのスケジュールをブロードキャストすることを示す。図示の例では、STA3がスケジュール140をブロードキャストし、これをSTA1及びSTA2が受け取ることができる。この後に、STA3は自機のデータ142をAPに送信する。STA2は、自機のスケジュールされたTXOPタイムスロットでAPにデータ144を送信し、その後にSTA1が自機のそれぞれのタイムスロットでAPにデータ146を送信することが分かる。
4.1.2.APコーディネータを伴うTXOP共有の動的シナリオ
図11A~図11Dに、変形形態を含むシナリオ例2 150、170、190、230を示す。このシナリオには、STAが互いに直接通信できず、AP(AP1)がコーディネータとして利用される状況を示す。
図11A及び図11Bには、図10A及び図10Bに示すものと同じ動作を表す段階0 150及び段階1 170を示す。
図11Cには、APが共有TXOP参加者STAを発見してTXOP所有者STAに通知する要求の段階2の実施形態190を3つの変形形態192、194、196で示す。
図の上部192は、APがSTA1及びSTA2にTXOPオファー198をブロードキャストして、これらのSTAが共有TXOPの次の段階に参加したいと望むかどうかを判定する例である。次に、現在のTXOP段階中に他の非AP STAがこのTXOPオファーフレームを受け取って共有TXOPに参加する用意ができると、これらの非AP STAは、チャネル200、204へのランダムアクセス又は専用アクセスを使用してこのタイムスロット内に応答すべきであり、STA1はAPに応答202を返送し、STA2はAPに応答206を返送する。すると、APは、次の共有TXOPに参加したいと望む各非AP TXOP参加者STAのバッファステータスの指示を含む共有TXOP参加者告知フレームをSTA3にユニキャストする(208)。
図の中間部分194では、共有TXOPの開始を示す共有RTS/CTSが送信される。これに応答して、次の共有TXOPに参加したいと望む非AP STAは、現在のTXOP段階210、212においてチャネルにランダムにアクセスし又はチャネルの専用アクセスを実行することにより、自機のバッファステータスの指示で直接APに応答することができる。STA1及びSTA2は、参加したいと望むかどうかについての応答214及び応答216をそれぞれAPに送信する。その後、APは、これらのSTAのバッファステータスを示してSTA3に共有TXOP参加者告知フレームをユニキャストすることによって、共有TXOP参加者情報208を告知する。
図の下部196は、APが1又は2以上のSTAにオファーをユニキャストしてこれらのSTAが参加したいと望むかどうかを判定する例である。図示の例では、APがTXOPオファー218をSTA1に送信してSTA1が応答する(220)。次に、APがSTA2にTXOPオファー222を送信してSTA2が応答する(224)。その後、APは、これらのSTAのバッファステータスなどの共有TXOP参加者情報を含めて(226)、STA3に共有TXOP参加者告知フレームをユニキャストする。
図11Dには、APによって共有TXOPアクセスが受け渡される段階3の実施形態230を示す。(a)TXOP所有者がAPを通じてオファー232をユニキャストする形態と、(b)TXOP所有者が共有オファー及びスケジュールをAPにブロードキャストして、APがこれらのスケジュールを非AP STAにユニキャスト234又はブロードキャスト236する形態とを示す。
図の上部232は、STA3がデータ238をAPに送信した後にSTA1のためのTXOPオファー要求240をAPに送信することを示す例である。その後、APはSTA1にTXOPオファー242を送信し、STA1はAPにデータ244を返送する。同様に、STA3は、STA2のためのTXOPオファー要求246をAPに送信する。その後、APはSTA2にTXOPオファー248を送信し、STA2はAPにデータ250を返送する。
図の中央部分234は、STA3が全ての局のためのTXOPアクセススケジュール要求252をAPに送信することを示す例である。その後、APは、STA1にスケジュール254をユニキャストし、STA2にスケジュール256をユニキャストする。その後、STA3のTXOP所有者はSTA3のデータ258をAPに送信し、その後、他の局は、自機のスケジュールされたタイムスロットにおいてデータ260、262として示すデータを送信する。
図の下部236は、STA3が全ての局のTXOPオファー要求スケジュール264をAPに送信することを示す例である。その後、APは、このスケジュール266をSTA1及びSTA2にブロードキャストする。このオーバーヘッドが完了すると、STA3がAPにデータ268を返送し、その後に他の局が、それぞれスケジュールされた自機のTXOPスロットにおいてAPにデータを送信し、ここではSTA2からのデータ270及びSTA1からのデータ272を示す。
図12に、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す半静的概観例シナリオ3 290を示す。ここでは、共有オファー/要求設定段階及びTXOP所有者構成設定段階の両方を含む段階0及び段階1 292を組み合わせて示す。段階2はTXOP共有告知段階を表し、段階3はTXOP共有フェーズを表す。
STAは、何らかの時点で(STA又はAPとの)設定手順を通じてTXOP共有のための構成を設定し、チャネル内でTXOPが獲得される度に、予め設定された時間にわたって予め設定された数のSTAとこのTXOPを共有することができる。
この例では、294、304、314に複数のTXOPが見られ、これらはそれぞれ、段階2のTXOP共有告知フェーズ296、306及び316の後にTXOP所有者STA3によって使用されるTXOP部分298、308及び318が続くことを示す。この結果、STA2共有300、310及び320、並びにSTA1共有302、312及び322で示す、STA3によって保持されるTXOPの反復的共有(recurrent sharing)が行われる。
図13A~図13Cに、既に図12に要約した4つの段階を有する半静的シナリオのためのプロトコルに従う通信を示す実施形態例330、350、370を示す。上記の例と同様に、限定ではなく一例としてAP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。
図13Aには、非AP STAが互いに共有オファー/要求情報を交換する共有オファー/要求設定を実行する段階の実施形態330を示す。この例では、STA1がAPに共有オファー/要求332を送信し、APがこれを承認し(334)、その後にAPがこの情報を他のSTAと共有する(336)。同様に、STA3はAPに共有オファー/要求338を送信し、APはこれを承認し(340)、その後にAPはこの情報を他のSTAと共有する(342)ことが分かる。
図13Bには、潜在的なTXOP所有者STAが全てのSTAと構成、半静的TXOP共有スケジュールを交換するTXOP所有者構成設定段階を実行する段階の実施形態350を示す。この例では、STA2がAPにTXOP所有者構成情報352を送信し、APが受信を確認応答(OK)し(354)、その後に他のSTAにTXOPアクセス構成356を送信する。同様に、STA3はAPにTXOP所有者設定情報358を送信し、APは受信を確認応答(OK)し(360)、その後に他のSTAにTXOPアクセス構成362を送信する。
図13Cには、TXOP共有告知及びTXOP共有を実行する段階の実施形態370を示す。TXOP共有告知段階372では、TXOP所有者STAが、次のTXOPを合意された構成(agreed on configuration)に従って共有できる旨を告知する。
TXOP共有段階374では、非AP STAが合意された構成に従って共有TXOPにアクセスする。STA3は、RTS共有のNAV378、380を示すRTS共有376をAPに送信することが分かる。APはSTA3にCTS共有382で応答し、STA1及びSTA2はCTS共有を受け取り、従ってCTS共有内に設定されたNAV値384、386を認識することができる。STA3のTXOP所有者は、CTS共有に応答して共有TXOP間隔の自機の部分388を使用し、その後に他の局がTXOPを共有し、STA1及びSTA2がいずれもTXOPを共有することでこのことを例示する。
5.非AP STAハードウェア設定
図14に、通信プロトコルを実装する(単複の)プログラムを実行するCPU398及びRAM400を有する回路392内への外部I/O394を含む、非AP STAハードウェア設定の実施形態例390を示す。ホストマシンは、送受信のためにビームフォーミングを実行する複数のアンテナに接続されたRFモジュールに結合された、通信をサポートする少なくとも1つのモデムを収容する。このように、STAは、複数組のビームパターンを使用して信号を送信することができる。
具体的には、本開示によるWLAN局は、少なくとも1つのコンピュータプロセッサ(CPU)398、メモリ(RAM)400及び少なくとも1つのモデム402に接続されたバス396を有する回路ブロック392内へのI/O経路394を含む。バス394は、センサ及びアクチュエータなどの様々な装置をCPUに接続することができる。プロセッサ398上では、STAがアクセスポイント(AP)局又は通常の局(STA)の機能を実行することを可能にするように実行される通信プロトコルを実装するプログラムを実行するための、メモリ400からの命令が実行される。また、このプログラミングは、現在の通信状況でどのような役割を果たしているかに応じて異なるモード(ソース、中間、宛先、第1のAP、他のAP、第1のAPに関連する局、他のAPに関連する局、調整機(coordinator)、被調整機(coordinatee)など)で動作するように構成されると理解されたい。
この図示のホストマシンは、少なくとも1つのモデム及びRF回路を含むように構成される。限定ではなく一例として、mmWモデム402は、複数のアンテナ406a、406b、406c~406n(例えば、アンテナアレイ)に接続して近隣STAとの間でフレームを送受信する少なくとも1つの無線周波数(RF)回路404に結合される。プロセッサ、モデム及びRF回路の組み合わせは、ビームフォーミングされた(指向性)通信のサポート、及びアンテナアレイからの準全方向(本明細書では単純に全方向と呼ぶ)モード送信のサポートを可能にする。また、少なくとも1つの好ましい実施形態では、選択方向(セクタ)を遮蔽し、従って局間の干渉を抑えるために、アンテナアレイによって生成される指向性パターンでヌルを生成することもできる。
従って、図示のSTA HWは、少なくとも1つの帯域上での通信を提供するために少なくとも1つのモデム及び関連するRF回路で構成される。限定ではなく一例として、対象の指向性通信帯は、mmW帯でデータを送受信するためにmmW帯モデム及びその関連するRF回路で実現される。いくつかの実装では、限定ではなく一例としてsub-6GHz帯でデータを送受信するためにsub-6GHzモデム及びその関連するRF回路を含むことができる、一般に発見帯と呼ばれる別の帯域をハードウェアにおいてサポートすることもできる。
なお、本開示は、それぞれがいずれかの任意の数のRF回路に結合された複数のモデム402で構成することができると理解されたい。一般に、使用するRF回路の数が多ければ多いほど、アンテナビーム方向のカバレッジが広くなる。なお、利用するRF回路の数及びアンテナの数は、特定の装置のハードウェア制約によって決まると理解されたい。RF回路及びアンテナの中には、STAが近隣STAと通信する必要がないと判定した時に無効にできるものもある。少なくとも1つの実施形態では、RF回路が周波数変換器及びアレイアンテナコントローラなどを含み、送受信のためにビームフォーミングを実行するように制御される複数のアンテナに接続される。このように、STAは、各ビームパターン方向がアンテナセクタとみなされる複数のビームパターンの組を使用して信号を送信することができる。
6.トポロジー及びシナリオの説明
6.1.検討されるトポロジー
図15に、1つのAP12と3つのSTA14、16、18とから成る単一のベーシックサービスセット(BSS)シナリオのトポロジー例410を示すが、本開示は、AP、非AP共有TXOP参加者及び非AP TXOP所有者STAを含むことができる複数の局間で生じるあらゆるトポロジーをサポートすることができるので、このトポロジー例は例示的に示すものであって限定的なものではない。
しかしながら、本明細書では、理解を促すために、この例のための特定の役割と共にそれぞれを説明するわずかな局間の相互作用を示す目的でこの例を示す。説明を単純にするために、STA3は、一般に非AP TXOP所有者STAとみなされ、他の2つのSTAは、非AP共有TXOP参加者STAである。なお、所有者STAは、チャネルを取得(獲得)して他の非AP STAとTXOPを共有する用意がある。TXOP参加者STAは、それ自体がチャネルを取得(獲得)するわけではなく、TXOP所有者STAによって共有されるTXOPに参加する用意がある。
6.2.シナリオの説明
検討するシナリオ例は、1つのAPと、APに送信する必要があるパケットを定期的に生成すると考えられる複数の非AP STAとを含むBSSを有する。本開示は、いずれかの無線通信シナリオでの使用に適しているが、この場合は各非AP STAとAPとの間で行われなければならない複雑なスケジューリングに起因する遅延時間が常に重要な問題であるため、本検討ではアップリンク(UL)直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)送信に焦点を当てる。
802.11ax技術では、複数のSTAが共有TXOP内でULデータシーケンスを同時に送信することによってTXOPの利用効率を高めることができる。
しかしながら、802.11axでは、APがULデータ送信を開始できる唯一の装置である。通常、APは、非AP STAにトリガフレーム(例えば、バッファステータスレポートポール(BSRP))を送信してバッファステータス及びトラフィック優先度を問い合わせる。APは、これらの非AP STAから応答フレーム(例えば、バッファステータスレポート(BSR))を受け取ると、ULデータシーケンスの送信に使用されるリソース割り当て情報を含む別のトリガフレーム(例えば、ベーシックトリガ)をこれらの非AP STAに送信する。
APによって開始されたTXOPは、非AP STA側からの、特に送信すべきRTA(リアルタイムアプリケーション)パケットを有する非AP STAの動的ニーズを捕らえることができない。通常、これらのRTAパケットは小さなサイズ(少ないバイト数)であるが、これらの要求は遅延の影響を受けやすいので素早い送信を必要とする。
この検討では、非AP STAの観点からの新たな解決策について説明する。具体的には、本開示は、非AP STAがチャネルが利用可能であることを感知して直ちにAPに送信すべきパケットを有している状況に対処する。共有TXOPスキームは、アクセスのためのチャネルを取得して次のTXOPでのチャネルアクセスを他のSTAと共有する用意があるSTAによって可能になる。共有TXOPスキームは、バックオフ遅延を低減し、チャネルアクセス求めて競合するSTAに効率的なチャネル利用を提供することによって、パケット遅延時間を効率的に減少させる。
具体的には、本開示は以下の一般的属性を有する。(a)いずれかの非AP STAは、アクセスのためのチャネルを取得すると直ちにTXOPの共有を開始することができる。本明細書では、この非AP STAを非AP TXOP所有者STAと呼ぶ。(b)本明細書では、次の共有TXOPに参加する用意がある非AP STAを非AP共有TXOP参加者STAと呼ぶ。(c)非AP TXOP所有者STAは、同じ又は別のBSS内の他の非AP共有TXOP参加者STAと時間領域においてTXOP期間を共有する。(d)非AP TXOP所有者STAは、APが共有TXOPアクセスを開始するのを待つ必要がない。(e)非AP TXOP所有者STAは、利用可能なチャネルアクセス時間リソースをスケジュールして他の非AP共有TXOP参加者STAに分配することができる。(f)非AP TXOP所有者STAは、TXOPが予約されるとAPにスケジューリング情報を提供することができる。(g)潜在的な非AP TXOP所有者STAは、所定のスケジューリングを使用してチャネルアクセスリソースを割り当てることができる。
本開示の教示は、チャネルアクセス遅延時間を短縮するのに役立つとともに、チャネル利用効率を高めることもできる。
図16に、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間として例示する、非AP TXOP所有者STAによって開始される共有TXOPの実施形態例430を示す。この図には、非AP TXOP所有者STAによって開始される共有TXOPプロトコルの高水準例を示す。
TXOP設定手順432では、非AP TXOP所有者STA及び非AP共有TXOP参加者STAを含む非AP STAが、APの協調を通じてTXOP共有可能性情報を交換する。
この図に示すTXOPは434、442の2つである。非AP TXOP所有者STAは、チャネルを取得するとUL共有TXOPを開始する。TXOP所有者STAは、どの(単複の)非AP STAが次の共有TXOPに参加する用意があるかを確認することが必要となり得る。次に、共有TXOPアクセスが開始し、TXOP所有者STAは、予約されたチャネルアクセスタイムスロット上でULデータ436、444を送信する。その後、非AP共有TXOP参加者STAは、非AP TXOP所有者STAによって割り当てられたタイムスロット上でULデータ438、440及び446を送信する。
6.3.シナリオの分類
本開示のこの節では、動的シナリオ及び半静的シナリオを含む2つの異なるシナリオに関する異なる解決策について説明する。両シナリオにつき、APがコーディネータとして参加するか否かに関して解決策を説明する。第7節では単一のBSSシナリオにおける解決策を分析し、第8節ではフレームフォーマットの設計について説明し、第9節では提案する解決策を要約する。
7.プロトコル設計
以下は、本節におけるAP協調を伴う又は伴わない動的シナリオ及び準静的シナリオについての本開示の詳細な序文である。
7.1.プロトコル設計の概要
図17に、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を説明目的で例示するプロトコルの一般的フローを概説する実施形態例450を示す。この例では、非AP STAが、チャネルが利用可能であることを感知してチャネルを取得し、次のTXOPで他のSTAと時間領域においてチャネルアクセスを共有する。他のSTAも、送信すべきULデータを有している場合には、共有TXOP所有者STAによって決定されたスケジューリングに従って又は所定の半静的スケジューリングスキームに基づいてチャネルにアクセスする。
開示するプロトコルは、一般に4つの段階を利用すると考えられ、ランダムアクセス及び定期アクセスなどの異なるチャネルアクセス設計に適用することができる。本明細書における段階数は、各段階中に実行される機能によって決定され、これらの機能がどのように体系化されるかに応じて、本開示の教示から逸脱することなく異なる段階数を定めることができると理解されたい。
第1の段階452には、STAがTXOPのオファー/要求を共有する用意があることを示すために必要な情報を認証フレーム又はアソシエーションフレーム、或いはAPの協調を通じて交換される他のいずれかのフレームに埋め込むことによってTXOP所有者STA及び共有TXOP参加者STAを含む非AP STAがこの情報を提供するTXOP共有可能性情報を交換する共有TXOP設定を示す。
共有TXOP告知の第2の段階454では、非AP TXOP所有者STAがチャネルアクセス権を獲得して他の非AP STAとTXOPを共有する用意があることを告知する共有TXOP初期化が実行される。この共有プロセスは、例えばTXOPが共有可能であることを示すために関連するAPにRTS共有フレームを送信することによって達成される。その後、APは、CTS共有フレームを送信することによって応答を返すことなどにより、TXOP所有者STAに応答して正常な受信を確認する。
TXOP参加者獲得段階456では、非AP TXOP所有者STAが、例えばTXOPオファーフレームをユニキャスト又はブロードキャストすることなどによって他の非AP STAに問い合わせを行って次の共有TXOPにおける非AP共有TXOP参加者STAを識別し、その後に非AP共有TXOP参加者STAからアクセス要求フレームを受け取る。
TXOPスケジュール及びアクセスの第4の段階458では、非AP TXOP所有者STA及び非AP共有TXOP参加者STAが予約された予定時刻にそれぞれチャネルにアクセスする。非AP TXOP所有者STAは、予約されたタイムスロットを使用してULデータを送信する。非AP共有TXOP参加者STAは、どのチャネルアクセスプロトコルが使用されるかに応じて、割り当てられたタイムスロットを使用して又は残りのRUにランダムにアクセスしてULデータを送信する。
7.2.コーディネータとしてのAPを伴わない動的シナリオ
この事例では、非AP TXOP所有者STAが、APがトリガフレームを送信するのを待つ代わりにチャネルを取得する。非AP TXOP所有者STAは、他の非AP STAとの間でMU UL送信を開始することができる。非AP TXOP所有者STAは、次の共有TXOPに参加する用意がある他の非AP STAと直接協調することができる。
7.2.1.共有TXOP設定段階
図18に、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を表す共有TXOP設定段階の実施形態例470を示す。この図には、共有TXOP設定段階における共有情報交換の手順を示す。非AP STAは、APとの間で交換されるフレームで共有可能性472を示し、例えば関連するAPに送信される認証フレーム、アソシエーションフレーム又はAPとの間で交換される他のフレームに要素を添付することができる。APは、認証フレーム又はアソシエーションフレームを受け取ると、共有情報を確認して、正常な受信を確認(ACK)するためにフレームで応答する(474)。次に、APは、共有オファー/要求フレームを使用して、関連する全ての非AP STAの共有可能性476をブロードキャストする。この場合、非AP STAは、共有オファー/要求フレームを受け取った時点で共有可能性を認識し、すなわちどのSTAが共有する用意があるか、及びどの局が他の非AP STAのTXOP時間を要求しているかを判定することができる。非AP STA2からAPへの別の共有478が行われ、APが確認応答を行って(480)共有可能性をブロードキャストする(482)ことも分かる。
認証フレーム、アソシエーションフレーム又はビーコンフレームに埋め込まれる新たな要素は、少なくとも(a)共有情報を交換するように設計されたSTA TXOP共有可能性要素、及び(b)アクセスタイムスロット情報及び送信要求情報を交換するように設計されたアクセス要求情報要素を含む。
共有TXOP設定段階は、APをコーディネータとして使用する又は使用しない動的シナリオの共通段階である。共有可能性情報は、STA TXOP共有可能性要素として設計された新たな要素を使用して管理フレーム内に実装される。
図19に、APレベルでの共有TXOP設定段階の実施形態例550を示す。共有TXOP設定段階の開始552後に、APは、非AP STAから、他の非AP STAとの共有TXOPを提供/要求する用意があるかどうかを示す認証要求フレーム又はアソシエーション要求フレームなどの管理フレーム554を受け取る。APは、この非AP STAの共有可能性に関する情報を保持し、正常な受信を確認するために認証/アソシエーション応答フレームを返送する(556)。その後、APは、最初に最新の共有可能性情報をデータベースに記録し(558)、その後に共有オファー/要求フレームを使用して関連する全ての非AP STAに最新の共有可能性情報を再ブロードキャストすることが好ましい。また、APは、ビーコンフレームを通じて最新のTXOP共有可能STA情報及びチャネルアクセスタイムスロット割り当ても定期的にブロードキャスト(560)して終了する(562)。
図20に、非AP STAレベルで処理される共有TXOP設定段階の実施形態例570を示す。共有TXOP設定段階の開始572後、非AP STAは、共有TXOPの共有オファー/要求情報を示すために、関連するAPに認証/アソシエーション要求フレームなどの管理フレームを送信する(574)。チェック576において、非AP STAは、共有オファー/要求情報を含む認証フレーム又はアソシエーションフレームを送信した後に、関連するAPから管理フレームのタイムアウト前にフィードバックを受け取ったかどうかを判定する。応答が受け取られていない場合には管理フレームタイムアウト578が発生しており、非AP STAは、自機の共有可能性を示すために関連するAPに管理フレームを再送574すべきである。
ブロック576において非AP STAが応答を受け取ったと判定された場合にはブロック580に到達し、応答が全ての関連する非AP STAの最新のTXOP共有可能性情報を示す関連するAPからの共有オファー/要求フレームであるかどうかを判定する。応答がこの共有可能性情報でない場合には、共有オファー/要求がタイムアウトしているためブロック582に到達し、非AP STAは別のフレームを送信すべきである(574)。
一方で共有可能性情報が受け取られた場合にはブロック584に到達し、非AP STAは、他の全てのSTAの共有オファー/要求情報のデータベースを更新する。
次に、ブロック586において、非AP STAが自機の最新のチャネルアクセスタイムスロットを示すビーコンフレームを受け取ったかどうかが判定される。非AP STAは、このビーコンフレームを受け取った場合、ブロック590において自機の最新のチャネルアクセスタイムスロットのデータベースを更新する。一方でブロック586においてこのビーコンフレームを受け取らなかった場合、非AP STAは、関連するAPから送信される次のビーコンフレームを待ち続け(588)、自機に割り当てられた最新のチャネルアクセスタイムスロット情報に基づいてデータベースを更新し続けた後に処理を終了(592)すべきである。
7.2.2.共有TXOP告知段階
図21に、共有TXOP設定段階612の後に実行される、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を表す共有TXOP告知段階の実施形態例610を示す。非AP TXOP所有者STAは、チャネルが空いている(利用可能である)ことを感知してチャネルを取得し、APにRTS共有フレーム614を送信することによってTXOPを共有する意思を告知し、他の非AP局は、RTS共有フレームを受け取って(RTS共有内に設定された)NAV616、618を認識する。APは、非AP TXOP所有者STAからRTS共有フレーム614を受け取った後に、正常な受信を示すためにCTS共有フレーム620で応答し、TXOPが共有TXOPであることを認識する。他の非AP局は、CTS共有を受け取った後に(CTS共有内に設定された)NAV622、624をチェックする。
図22に、非AP TXOP所有者STAにおいて処理される共有TXOP告知段階の実施形態例630を示す。プロセスが開始し(632)、非AP TXOP所有者によってチャネルがアイドルであるかどうかについてのチェックが行われる(634)。チャネルがアイドルでない場合、非AP TXOP所有者STAはランダムバックオフを採用し(636)、ブロック634に戻って再びチャネルを感知する。
チャネルがアイドルである場合には、ブロック638において、非AP TXOP所有者がTXOPを共有する用意があるかどうかを判定するチェックが行われる。非AP TXOP所有者がチャネルを共有する用意がない場合、TXOPに共有TXOPスキームが使用されずにプロセスは終了する(646)。一方で、非AP TXOP所有者は、TXOPを共有する用意がある場合には、ブロック640において関連するAPにRTS共有フレームを送信する。
この後、非AP STAがRTS共有タイムアウト前に関連するAPからCTS共有フレームを受け取ったかどうかを判定するチェックが行われる(642)。CTS共有が受け取られなかった場合、ブロック644においてRTS共有タイムアウトが発生し、実行はブロック640に戻って別のRTS共有を送信する。一方でCTS共有が受け取られた場合、プロセスは終了する(646)。
図23に、APレベルで処理される共有TXOP告知段階の実施形態例650を示す。プロセスが開始し(652)、APがRTS共有フレームを受け取ったかどうかを判定するチェックが行われる(654)。RTS共有フレームが受け取られなかった場合にはブロック656が実行され、APは、TXOPが共有TXOPであることを認識して、正常な受信を示すためにCTS共有フレームで応答し、プロセスは終了する(658)。一方で、ブロック654において共有フレームが受け取られなかった場合、プロセスは終了する(658)。
7.2.3.TXOP参加者獲得(PA)段階
7.2.3.1.TXOPオファーの後の応答を伴うTXOP PA
図24に、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を表す、TXOPオファーを受け取った後の応答を伴うTXOP参加者獲得段階の実施形態例670を示す。共有TXOP設定672の後に共有TXOP告知674が実行される。次に、非AP TXOP所有者STAは、自機のTXOPを共有する用意があることを示して他のSTAが共有TXOPに参加する用意があるかどうかを問い合わせる新たなフレームTXOPオファーフレーム676をブロードキャストする。
STA1及びSTA2は、このTXOPオファーフレームを受け取ると、非AP TXOP所有者STAとの次の共有TXOPに参加する用意があることを示すために新たなアクセス要求フレームで応答する(678、680)。
アクセス要求フレームの衝突を避けるために、スロット設計はランダムアクセス又は専用アクセスのために実装され、これらは共有TXOP設定段階において実装される。特定のスロットでSTA3に送信される共有オファーに関する応答を含むスロットが見られる(682a~682n、684a~684n)。
7.2.3.2.CTSを受け取った後の応答を伴うTXOP PA
図25は、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を表す、CTS共有を受け取った後の応答を伴うTXOP参加者獲得(PA)段階の実施形態例690を示す。共有TXOP設定692の後に共有TXOP告知694が続くことが分かる。次に、非AP共有TXOP参加者STAであるSTA1、STA2は、APから非AP TXOP所有者STAであるSTA3へのCTS共有を受け取ると、ランダムアクセス又は専用アクセスを通じてSTA3へアクセス要求フレーム696、698を送信して、非AP TXOP所有者STAによる次の共有TXOPに参加する用意がある旨を示す。スロット700a~700n、702a~702n内の選択タイムスロットにSTA3への応答が見られる。
7.2.3.3.専用TXOPオファー後の応答を伴うTXOP PA
図26に、専用TXOPオファーを受け取った後の応答を伴うTXOP参加者獲得(PA)段階の実施形態例710を示す。AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。共有TXOP設定段階712の後に共有TXOP告知段階714が実行される。その後、STA3は、TXOPオファーフレームをブロードキャストする代わりにオファーフレームをユニキャストして、潜在的な共有TXOP参加者STAに1つずつ問い合わせを行う。最初にSTA3からSTA1にオファー716が送信されてSTA1が応答718し、次にSTA2にオファー720が行われて応答722が戻される。
従って、非AP共有TXOP参加者STAであるSTA1又はSTA2は、TXOPオファーフレームを受け取ると、共有TXOPに参加する用意がある場合には所与の期間(オフセット)内に非AP TXOP所有者STAにアクセス要求フレームで応答する必要がある。
図27に、非AP TXOP所有者STAにおいて処理されるTXOP参加者獲得段階の実施形態例730を示す。プロセスが開始し(732)、非AP TXOP所有者がTXOP共有参加者を求める問い合わせを行ったかどうかについてのチェックが行われる(734)。ブロック734において問い合わせが検出されない場合、実行はブロック742に進む。一方で、ブロック734において問い合わせが検出された場合、ブロック736においてTXOPオファーフレームがブロードキャストされたかどうかがチェックされる。TXOPオファーがブロードキャストされていた場合、実行はブロック742に到達し、そうでなければ実行はブロック738に進む。
なお、STA1又はSTA2(非AP共有TXOP参加者STA)は、TXOPオファーフレームを受け取ると、次の共有TXOPに参加する用意がある場合には時間オフセット内に非AP TXOP所有者STAにアクセス要求フレームを応答する必要がある。
ブロック738において、ユニキャストされたTXOPオファーフレームに示される時間及びオフセット内にアクセス要求フレームが受け取られたかどうかがチェックされる。正しい要求フレームが受け取られていない場合、実行はブロック740に到達し、非AP TXOP所有者は、他の非AP STAが次の共有TXOPに参加する用意がないとみなしてプロセスは終了する(746)。一方で、ブロック738において正しい要求フレームが受け取られていた場合、実行はブロック744に進み、非AP TXOP所有者STAが次の共有TXOP参加者STAのデータベースを更新してプロセスは終了する(746)。
一方で、チェック736からブロック742に到達した場合には、次のスロットアクセス中にアクセス要求フレームが受け取られたかどうかを判定するチェックが行われる。要求が受け取られていない場合、実行はブロック740に進み、そうでなければブロック744に進み、その後にプロセスは終了する(746)。
図28に、非AP共有TXOP参加者STAにおいて処理されるTXOP参加者獲得段階の実施形態例750を示す。処理が開始した(752)後に、非AP共有TXOP参加者STAが非AP TXOP所有者STAからTXOPオファーフレームを受け取ったかどうかがチェックされる(754)。
非AP共有TXOP参加者STAが非AP TXOP所有者STAからTXOPオファーフレームを受け取っていない場合、ブロック756において、STAが直前のCTS共有フレームのRAフィールドをチェックし、ランダムスロットアクセス又は専用スロットアクセスを通じてこのアドレスにアクセス要求フレームで応答した後にプロセスは終了する(764)。
ブロック754においてTXOPオファーが受け取られていた場合、ブロック758において、TXOPオファーフレームがブロードキャストされたかどうかを判定するチェックが行われる。フレームがブロードキャストであった場合、ブロック760において、非AP共有TXOP参加者STAがランダムスロットアクセス又は専用スロットアクセスを通じて非AP TXOP所有者STAにアクセス要求フレームで応答した後にプロセスは終了する(764)。
一方で、ブロック758においてTXOPオファーがブロードキャストされていなかった場合にはブロック762に到達し、ユニキャストTXOPオファーフレームを受け取った非AP共有TXOP参加者STAが時間オフセット内にアクセス要求フレームを使用して非AP TXOP所有者STAに応答した後にプロセスは終了する。
7.2.4.TXOPスケジュール及びアクセス
7.2.4.1.ユニキャストTXOPオファーを伴うTXOPスケジュール及びアクセス
図29に、ユニキャストTXOPオファーフレームを伴うTXOPスケジュール及びアクセスの実施形態例770を示す。AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を例示する。
最初に、共有TXOP設定段階772、共有TXOP告知段階774、及びTXOP参加者獲得776段階が実行される。その後、非AP TXOP所有者STAは、関連するAP(AP1)にデータ778を送信した後に、次のTXOP共有参加者STAの送信期間を示すTXOPオファーフレーム780をユニキャストする。STA1は、STA1へのTXOPオファー780に応答してAPにデータ782を送信する。この後、STA3は、STA2にTXOPオファーをユニキャストし、STA2は、これに応答してAPにデータ786を送信する。
7.2.4.2.TXOPスケジュール及びユニキャストTXOPスケジューラを伴うアクセス
図30に、ユニキャストTXOPアクセススケジューラを伴うTXOPスケジュール及びアクセスの実施形態例790を示す。このプロセスでは、限定ではなく一例として、これらの全ての事例と同様にAP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。
最初に、共有TXOP設定段階792、共有TXOP告知段階794、及びTXOP参加者獲得796段階が実行される。
次に、非AP TXOP所有者STAは、各STAのTX期間を示すTXOPアクセススケジュールフレームを非AP共有TXOP参加者STA(STA1及びSTA2)にユニキャストする(798、800)。STA3がAP1に自機のデータ802を送信し、次にSTA2がAP1にデータ804を送信し、その後にSTA1がAP1にデータ806を送信する。
7.2.4.3.TXOPスケジュール及びブロードキャストTXOPスケジューラを伴うアクセス
図31に、ブロードキャストTXOPスケジューラフレームを伴うTXOPスケジュール及びアクセスの実施形態例810を示す。AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。
最初に、共有TXOP設定段階812、共有TXOP告知段階814、及びTXOP参加者獲得816段階が実行される。
次に、非AP TXOP所有者STAが、各STAの送信(TX)期間を示すブロードキャストTXOPスケジュールフレーム818をTXOP共有参加者STAにブロードキャストする。その後、STA3は、関連するAPにデータを送信(820)していることが分かる。
STAは、ブロードキャストTXOPスケジューラフレームを受け取ると、ブロードキャストTXOPスケジューラフレームに示される異なるタイムスロットで関連するAPにデータ822、824も送信する。
図32A及び図32Bに、非AP TXOP所有者STAレベルで処理されるTXOPスケジュール及びアクセス段階の実施形態例830を示す。図32Bにおいてプロセスが開始し(832)、TX期間フィールドが指定されたTXOPオファーフレームを非AP TXOP所有者STAがユニキャストしたかどうかがチェックされる(834)。
TXOPオファーフレームをユニキャストしていた場合、実行はブロック836に到達し、指定されたTX期間後に、非AP TXOP所有者STAが次のTXOP共有参加者STAに別のTXOPオファーフレームをユニキャストする。
次に、ブロック838において、さらなるTXOP共有参加者及びさらなるTXOP期間が存在するかどうかがチェックされる。さらに存在する場合、実行はブロック836に戻って処理を継続し、そうでなければプロセスは終了する(848)。
一方で、ブロック834において、TXOPオファーをユニキャストする試みがユニキャストではなかったと判定された場合、実行は図32Aのブロック840に進む。
ブロック840において、非AP TXOP所有者STAがTXOP共有参加者STAにTXOPアクセススケジューラ情報をユニキャストしたかどうかを判定するチェックが行われる。スケジューラ情報がユニキャストされたと判定された場合、ブロック842において、非AP TXOP所有者STAがTXOPアクセススケジューラフレームにおいて非AP共有TXOP参加者STAのTXOPアクセス期間を示した後に処理は終了する(848)。
一方で、ブロック840においてSTAがTXOPアクセススケジューラをユニキャストしていなかった場合にはブロック844に到達し、非AP TXOP所有者STAがTXOP参加者STAにブロードキャストTXOPスケジューラフレームをブロードキャストしたかどうかをチェックする。ブロードキャストが行われたと判定された場合、非AP TXOP所有者STAがブロードキャストTXOPスケジュールフレームにおいて各非AP共有TXOP参加者STAのTXOPアクセス期間を示すブロック846が実行された後にプロセスは終了する(848)。
図33A及び図33Bに、非AP共有TXOP参加者STAレベルで処理されるTXOPスケジュール及びアクセス段階の実施形態例850を示す。図33Bにおいて処理が開始し(852)、TX期間フィールドが指定されたTXOPオファーフレームをいずれかの非AP共有TXOP参加者STAが受け取ったかどうかを判定するチェックが行われる(854)。このフレームが受け取られていた場合、ブロック856において、指定されたTX期間内に関連するAPにデータフレームが送信されてプロセスは終了する(866)。
一方で、ブロック854においてTXOPオファーフレームが受け取られていないことが判明した場合、実行は図33Aのブロック858に進み、いずれかの非AP共有TXOP参加者STAがユニキャストされたTXOPアクセススケジューラフレームを受け取ったかどうかをチェックする。受け取られていた場合、ブロック860において、STAは、TID、ソースアソシエーションID(AID)及び宛先AIDをビーコンフレームのアクセス要求情報要素内に設定された対応するフィールドに対応付け、そのためのTXOPアクセス期間を割り当てる。次に、このTXOPアクセス時間内にSTAが関連するAPにデータを送信した後に処理は終了する(866)。
一方で、ブロック858においてユニキャストされたTXOPアクセススケジューラフレームが存在しなかった場合、実行はブロック862に進み、いずれかの非AP共有TXOP参加者STAがブロードキャストTXOPスケジューラフレームを受け取ったかどうかをチェックする。ブロードキャストTXOPスケジューラフレームが受け取られていない場合、プロセスは終了する。ブロードキャストTXOPスケジューラフレームが受け取られていた場合、ブロック864において、STAは、TID、ソースAID及び宛先AIDをブロードキャストTXOPスケジュールフレーム内に設定された対応するフィールドに対応付け、そのためのTXOPアクセス期間を割り当てる。その後、このTXOPアクセス期間内にSTAが関連するAPにデータを送信した後にプロセスは終了する(866)。
7.3.コーディネータとしてのAPを伴う動的シナリオ
この事例では、非AP TXOP所有者STAが、チャネルを獲得した後にAPがトリガフレームを送信するのを待つ代わりに他の非AP STAとMU UL送信を開始することができる。非AP TXOP所有者STAは、次の共有TXOPに参加する用意がある他の非AP STAと直接通信することはできない。この場合は、APが非AP TXOP所有者STAと他の非AP共有TXOP参加者STAとの間の協調に関与する必要がある。
7.3.1.(コーディネータとしてのAPを伴う)TXOP PA段階
7.3.1.1.TXOPオファーを受け取った後の応答を伴うTXOP PA段階
図34に、APによる調整を伴う、TXOPオファーを受け取った後の応答を伴うTXOP参加者獲得(PA)段階の実施形態例870プロトコル図を示す。AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。
最初に、共有TXOP設定フェーズ872及び共有TXOP告知フェーズ874が実行される。次に、APは、非AP TXOP所有者STAが自機のTXOPを共有する用意があることを示すTXOPオファーフレームをブロードキャストし(876)、共有TXOPに参加する用意がある他の非AP STAが存在するどうかを問い合わせる。
他の非AP STAは、このTXOPオファーフレームを受け取ると、次の共有TXOPに参加する用意がある場合、タイムスロット878a~878n及び880a~880nに見られるようなAP1への応答を組み込んだスロットを有する新たなアクセス要求フレームでAP1に応答する。なお、アクセス要求フレームの衝突を避けるために、スロット設計はランダムアクセス又は専用アクセスのために実装される必要がある。
その後、APは、TXOP共有参加者情報を告知するために非AP TXOP所有者STAに共有TXOP参加者告知フレームをユニキャストする(882)。
7.3.1.2.(APとの)CTS後の応答を伴うTXOP PA段階
図35に、(APとの)CTSを受け取った後の応答を伴うTXOP参加者獲得(PA)段階のプロトコル図の実施形態例890を示す。AP12、STA1 14、STA2 16、STA3 18間の相互作用を示す。
最初に、共有TXOP設定段階892及び共有TXOP告知段階894が実行される。次に、参加者獲得段階において、非AP STAは、APから非AP TXOP所有者STAに送信されたCTS共有フレームを受け取った時点で次の共有TXOPに参加する用意があってTXOPオファーフレームを受け取っていない場合、この事例ではスロット896a~896n及び898a~898n内で、ランダムアクセス又は専用アクセスを通じてAPにアクセス要求フレームを送信する。
その後、APは、非AP TXOP所有者STAに共有TXOP参加者告知フレームをユニキャストして(900)TXOP共有参加者情報を告知する。
7.3.1.3.専用TXOPオファー後の応答を伴うTXOP PA段階
図36に、APによる調整を伴う、専用TXOPオファーを受け取った後の応答を伴うTXOP参加者獲得段階のプロトコル図の実施形態例910を示す。AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。
最初に、共有TXOP設定段階912及び共有TXOP告知段階914が実行される。APは、TXOPオファーフレームをブロードキャストする代わりにユニキャスト916して他の非AP STAに1つずつ問い合わせを行う。STA1又はSTA2などの非AP STAは、TXOPオファーフレームを受け取った時点で次の共有TXOPに参加する用意がある場合、時間オフセット内に関連するAPにアクセス要求フレームで応答する。STA1がAPに応答を行っている(918)のが分かる。同様に、APはSTA2にTXOPオファーをユニキャストし(920)、STA2はAPに応答する(922)。APは、非AP TXOP所有者STAに共有TXOP参加者告知フレームユニキャストして(924)TXOP共有参加者情報を告知する。
図37に、APレベルで実行されるTXOP参加者獲得段階プロセスの実施形態例930を示す。プロセスが開始し(932)、APがTXOPオファーフレームを送信することによってTXOP共有参加者STAに問い合わせを行ったかどうかを判定するチェックを行う(934)。TXOPオファーフレームが送信されていない場合、実行はブロック938に進む。そうでなければ、このTXOPオファーフレームがブロードキャストされたかどうかがチェックされる(936)。ブロードキャストされていた場合、ブロック938において、APは、スロットアクセス期間内に1又は2以上のアクセス要求フレームを受け取るのを待つ。
TXOPオファーがブロードキャストではなかった場合、ブロック942において、APは、ユニキャストされたTXOPオファーフレームに示される時間オフセット内にアクセス要求フレームを受け取るべきである。
ブロック938又は942からの実行はブロック940に到達し、APが、全てのTXOP共有参加者STAからアクセス要求フレームを受け取った後に、非AP TXOP所有者STAに共有TXOP参加者告知フレームをユニキャストしてプロセスは終了する(944)。
図38に、非AP共有TXOP参加者STAレベルで実行されるTXOP参加者獲得段階プロセスの実施形態例950を示す。処理が開始し(952)、チェック954において、非AP共有TXOP参加者STAが関連するAPからブロードキャストTXOPオファーフレームを受け取ったかどうかを判定する。参加者STAがオファーを受け取っていた場合、オファーがブロードキャストされたかどうかがチェックされる(958)。オファーがブロードキャストであることが判明した場合、ブロック960において、STAがランダムスロットアクセス又は専用スロットアクセスを通じて関連するAPにアクセス要求フレームで応答した後にプロセスは終了する(964)。
ブロック958においてTXOPオファーがブロードキャストではなかったと判定された場合にはブロック962に到達し、非AP共有TXOP参加者STAが時間オフセット内に関連するAPにアクセス要求フレームで応答した後に処理は終了する(964)。
ブロック954においてTXOPオファーが受け取られなかったと判定された場合にはブロック956に到達し、非AP共有TXOP参加者STAがランダムスロットアクセス又は専用スロットアクセスを通じて関連するAPにアクセス要求フレームを送信した後にプロセスを終了する(964)。
7.3.2.(コーディネータとしてのAPを伴う)TXOPスケジュール及びアクセス
7.3.2.1.ユニキャストTXOPオファーフレームを伴うTXOPスケジュール及びアクセス
図39に、APによる協調を伴う、ユニキャストTXOPオファーフレームを伴うTXOPスケジュール及びアクセス段階の実施形態例970を示す。AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。
最初に、共有TXOP設定段階972、共有TXOP告知段階974、及びTXOP参加者獲得976段階が実行される。
非AP TXOP所有者STAは、関連するAPにデータ978を送信した後に、次のTXOP共有参加者STAの共有TXOPアクセスの開始を示すTXOPオファー要求フレーム980を関連するAPに送信することもできる。
APは、TXOPオファー要求フレームを受け取った後に、次のTXOP共有参加者STAのTX期間の指示を含むTXOPオファーフレームをユニキャストする(982)。非AP共有TXOP参加者STAは、このTXOPオファーフレームを受け取ると、TX期間中に関連するAPにULデータを送信する(984)。同様に、STA2へのTXOPオファーがAPに送信される(986)と、APはSTA2にTXOPオファーを送信する(988)。STA2は、APから情報を受け取ったことに応答してAPにデータを送信する(990)。
7.3.2.2.ユニキャストアクセススケジューラを伴うTXOPスケジュール及びアクセス
図40に、APの協調を伴う、ユニキャストTXOPアクセススケジューラフレームを伴うTXOPスケジュール及びアクセス段階の実施形態例1010を示す。AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。
最初に、共有TXOP設定段階1012、共有TXOP告知段階1014、及びTXOP参加者獲得1016段階が実行される。
非AP TXOP所有者STAは、関連するAPにデータを送信する前に、最初に他の全ての非AP共有TXOP参加者STAの共有TXOPアクセスを示すTXOPアクセススケジュール要求フレーム1018を関連するAPに送信する。
この例では、APが、TXOPアクセススケジューラ要求フレームを受け取った後に、各非AP共有TXOP参加者STA(STA1及びSTA2)のTX期間の指示を含むTXOPアクセススケジューラフレーム1020、1022をこれらの非AP共有TXOP参加者STAにユニキャストする。
APがアクセススケジュールを送信した後に、TXOP所有者が自機のデータ1024をAPに送信する。他の非AP共有TXOP参加者STAは、この時点までにTXOPアクセススケジューラフレームを受け取っており、ビーコンフレームに埋め込まれたアクセス要求情報要素の割り当て制御フィールドに示すデータ1026及び1028をタイムスロット内に関連するAPに送信する。
7.3.2.3.ブロードキャストスケジューラを伴うTXOPスケジュール及びアクセス
図41に、AP協調を伴う、ブロードキャストTXOPスケジューラフレームを伴うTXOPスケジュール及びアクセス段階の実施形態例1030を示す。AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を示す。
最初に、共有TXOP設定段階1032、共有TXOP告知段階1034、及びTXOP参加者獲得段階1036が実行される。
非AP TXOP所有者は、関連するAPにデータを送信する前に、他の全ての非AP共有TXOP参加者STAの共有TXOPアクセスを示すTXOPアクセススケジュール要求フレームを最初にAPに送信する(1038)。
APは、TXOPアクセススケジューラ要求フレームを受け取った後に、非AP共有TXOP参加者STAにTXOPスケジュールフレームをブロードキャストして各STAのTX期間を示す。このブロードキャストの後に、この事例ではSTA3であるTXOP所有者がAPにデータを送信する(1042)。TXOP所有者がデータの送信を完了した後に、ブロードキャストTXOPスケジューラフレームを受け取った他の非AP共有TXOP参加者STAは、ブロードキャストTXOPスケジュールフレームに示されるスケジュールされたタイムスロット内に関連するAPにULデータを送信する(1044、1046)。
図42に、非AP TXOP所有者STAにおいて処理されるTXOPスケジュール及びアクセス段階の実施形態例1050を示す。プロセスが開始し(1052)、TX期間フィールドが指定されたTXOPオファー要求フレームを非AP TXOP所有者STAが送信したかどうかを判定するチェックが行われる(1054)。
TXOPオファー要求が送信されていた場合、ブロック1058において、非AP TXOP所有者STAは、指定されたTX期間及び1つのTXOPオファーフレーム送信期間の後に、APにTXOPオファー要求フレームを送信して次の非AP共有TXOP参加者STAにポーリングを行うことができる。
ブロック1060において、さらなるTXOP参加者STA及びさらなる利用可能なTXOP期間が存在すると判定された場合、実行はブロック1058に戻って非AP TXOP所有者STAがAPにTXOPオファー要求フレームを送信し続ける。全てのTXOP参加者STA及び利用可能なTXOP期間が処理されると、処理は終了する(1062)。
一方で、ブロック1054において非AP TXOPがTXOPオファー要求を送信していないことが判明した場合、ブロック1056において、非AP TXOP所有者STAが全ての非AP共有TXOP参加者STAのTXOPアクセス割り当てを示すTXOPアクセススケジュール要求フレームをAPに送信した後に処理は終了する(1062)。
図43A及び図43Bに、APレベルで処理されるTXOPスケジュール及びアクセス段階の実施形態例1070を示す。図43Bにおいて処理が開始し(1072)、APがTXOPオファー要求フレームを受け取ったかどうかを判定するチェックが行われる(1074)。
TXOPオファー要求が受け取られた場合、ブロック1078において、APは、TXOPオファー要求フレームの期間/IDフィールド内に指定されたAIDを有する次のTXOP共有参加者STAにTXOPオファーフレームをユニキャストする。APは、受け取られたTXOPオファー要求フレームの対応する情報に従ってTXOPオファーフレーム内にTX期間も示すべきである。チェック1080において、APがTX期間内に次の非AP共有TXOP参加者STAからデータフレームを受け取ったかどうかを判定する。
APがTX期間内にデータフレームを受け取らなかった場合、TXOPオファーフレームはタイムアウトとなり(1082)、APはTXOPオファーフレームを再送すべきである(1078)。
一方で、ブロック1080においてAPが次の非AP共有TXOP参加者STAからデータフレームを受け取った場合、処理は終了する(1090)。
ブロック1074においてAPがTXOPオファー要求フレームを受け取らなかったと判定された場合には、図43Aのブロック1076に到達して、APがTXOPアクセススケジューラ要求フレームを受け取ったかどうかをチェックする。APがこのTXOPアクセススケジューラ要求フレームを受け取っていなかった場合、プロセスは終了する(1090)。そうでなければ、ブロック1084に到達して、APは、各TXOP共有参加者STAにTXOPアクセススケジューラフレームをユニキャストし、或いは全ての非AP共有TXOP参加者STAに1つのブロードキャストTXOPスケジューラフレームを送信することができる。
この後、チェック1086において、APが送信期間内に非AP共有TXOP参加者STAからデータフレームを受け取ったかどうかが判定される。APがデータフレームを受け取っている場合、処理は終了する(1090)。一方で、フレームが受け取られていない場合、実行はブロック1088に到達し、TXOPアクセススケジューラフレームがタイムアウトになってブロック1084に戻る。
図44に、非AP共有TXOP参加者STAレベルで実行される処理の実施形態例1110を示す。
処理が開始し(1112)、いずれかの非AP共有TXOP参加者STAが、TX期間フィールドが指定されたTXOPオファーフレームを受け取ったかどうかを判定するチェックが行われる(1114)。TXOPオファーフレームを受け取った場合、ブロック1116において、非AP共有TXOP参加者STAが指定されたTX期間内に関連するAPにデータフレームを送信して処理は終了する(1126)。
一方で、ブロック1114において条件が満たされなかった場合、実行はチェック1118に進み、いずれかの非AP共有TXOP参加者STAがユニキャストされたTXOPアクセススケジューラフレームを受け取ったかどうかを判定する。フレームが受け取られたことで条件が満たされる場合、ブロック1120において、非AP共有TXOP参加者STAが、ビーコンフレームのアクセス要求情報要素内に設定された対応するフィールドにTID、ソースAID及び宛先AIDを対応付け、このためのTXOPアクセス期間を割り当てる。その後、非AP共有TXOP参加者STAがこのTXOPアクセス時間内にデータを送信した後に処理が終了する(1126)ことが好ましい。
一方で、ブロック1118において条件が満たされない場合、いずれかの非AP共有TXOP参加者STAがブロードキャストTXOPスケジューラフレームを受け取ったかどうかを判定するチェックが行われる(1122)。フレームが受け取られていない場合、処理は終了する(1126)。ブロック1122の条件が満たされた場合には、ブロック1124において、非AP共有TXOP参加者STAが、ブロードキャストTXOPスケジュールフレーム内に設定された対応するフィールドにTID、ソースAID及び宛先AIDを対応付け、そのためのTXOPアクセス期間を割り当て、その後にこのTXOPアクセス期間内にデータを送信して処理を終了すべきである(1126)。
7.4.半静的シナリオの概要
このシナリオでは、共有TXOP設定段階、並びにTXOPスケジュール及びアクセス段階を含む2つの段階を開示する。
共有TXOP設定段階では、各非AP STAがAPとの間で共有TXOPのための共有オファー/要求情報を交換する。これに加えて、各非AP TXOP所有者STAは、他の非AP共有TXOP参加者STAの時間割り当ても告知し、関連するAPの協調を通じて他の非AP STAとの間でこの割り当て設定情報を交換する。
半静的構成は、設定の初期段階に実行される。この事例では、共有TXOP設定段階において構成される割り当てられたタイムスロットで非AP STAがTXOPチャネルに直接アクセスするので、TXOPスケジュール及びアクセス段階における複雑なスケジューリングプロセスは迂回される。本開示のこの部分では、AP協調を伴う又は伴わない両方の半静的シナリオについて説明する。
STAは、何らかの時点で設定手順を通じてSTA又はAPとのTXOP共有のための設定を行うことができ、チャネルのTXOPが得られる度に、予め設定された期間にわたって予め設定された数のSTAとこのTXOPを共有する。STAは、STA又はAPとの間で設定手順を繰り返すことによって、何らかの時点でこのTXOP共有構成設定を終了することができる。TXOP共有設定が完了すると、TXOPを共有するSTAは、チャネルにアクセスする度にSTA又はAPを通じて通知を受け、予め設定されたアクセスルールに従ってチャネルにアクセスする。
自機のTXOPを共有するSTAは、獲得している各TXOPを予め設定されたルールに従って共有のためにオファーするかどうか、或いは全てのチャネルを専有するかどうかを決定することができる。
7.4.1.半静的TXOP共有設定手順
図45に、AP12、STA1 14、STA2 16及びSTA3 18間の相互作用を表す半静的TXOP共有設定段階のプロトコル図の実施形態例1170を示す。各STAは、そのTXOPを共有する用意があるかどうか、及びどれほど長く共有するかを決定し、及び/又は要求された時間にわたる共有TXOP時間を他のSTAから受け取ることができる。APは、STAに情報を転送する。STAは、自機のTXOP共有の構成を決定し、APを通じて他のSTAと構成を交換する。
具体的には、この図には、STA1が共有オファー/要求1172を生成し、これがAPによって確認応答され(1174)、APが共有オファー/要求1176を受け取り、これらを非AP局:STA1、STA2及びSTA3に送信する(1178)ことを例示する。同様に、STA3は、その後にTXOP所有者として共有オファー/要求1180を生成してAPに送信する(1182)ことが分かる。APは確認応答1184を生成し、その後にオファー/要求1186が非AP STAに共有される(1188)。
この例ではSTA1である潜在的TXOP所有者STAは、オファー/要求1186を受け取ったことに応答して、このTXOP所有者STAによって割り当てられた各TXOP参加者STAの共有TXOPアクセススケジュールの配分を示す共有構成フレーム1190を送信する。APは、共有構成を受け取って確認応答し(1192)、共有構成1194をブロードキャストする(1196)。このプロセスが繰り返されて、STA3がAPに共有構成1198を送信し(1200)、APは、これを確認応答した(1202)後に他のSTAにブロードキャストする(1208)ことによって構成1206を共有する。共有構成は、各潜在的TXOP所有者STAによって割り当てられた全ての非AP STAの共有TXOPアクセス時間情報の配分を含む。
7.4.2.半静的TXOP共有
以前に参照した図13Cには、共有するSTAと、次のTXOPが許可されることを告知するAPとの間のRTS CTSの交換が合意された構成に従って共有される半静的TXOP共有の例を示した。TXOPを共有する他のSTAは、TXOPが共有される予定であることを示すRTS又はCTSを受け取って自機が共有構成に含まれていることを知ると、いつチャネルにアクセスすべきであるかを決定することができる。使用されるRTS/CTSは、TXOPがどのように共有されるかに関する追加情報を有する、本明細書で説明する修正されたRTS CTSである。なお、自機のTXOPを共有するSTAとAPとの間では、他のSTAがこの情報を受け取ることができるように異なるフォーマットのメッセージ交換を使用することができると理解されたい。
7.5.単純化されたTXOP共有スキーム
図46に、最大TXOP間隔1211内の単純化されたTXOP共有方法の実施形態例1210を示す。単純化されたTXOP共有スキームは、全ての非AP STAを通じて直接ループすることによってTXOP期間を共有する。このスキームは、共有TXOP参加者STAを識別するステップと、各共有TXOP参加者STAに対応する時間リソースを割り当てるステップとをスキップするため達成が容易である。
この図には、AP1212、STA2 1214、STA3 1216、STA4 1218及びSTA5 1220間の相互作用と、ネットワーク割り当てベクトル(NAV)1222内のキャリアセンシングとを示す。
この例のSTA3は、チャネルアクセス権を求めて競合して(1224)チャネルアクセス権を獲得し、この時点でAPにRTS1226を送信することが分かる共有TXOP所有者STAであり、関連するNAV1228が見られる。STA3は、APからCTS1230を受け取る。STA3は、共有TXOP所有者として必要なだけ共有TXOP時間を使用することができ、最大TXOP時間は構成設定である。この図には、STA3がNAV1240を設定してデータ1232~1244を通信し、それぞれがAPからブロック確認応答(BA)1242~1246を受け取ることを示す。STA3は、自機のデータ通信を終了した後にAPにCTS拒絶(CTS-Reject)1248を送信する。
APは、時間が許せば、共有TXOP参加者STAである、この事例ではSTA4として示す次のSTAにループしてCTS1250を送信する。なお、STA4は共有TXOP所有者ではないのでRTSを送信せず、関連するNAV1254と共にCTSを一方的に(STAからAPに送信されたものには基づかずに)APから受け取る。APは、各共有TXOP参加者STAに、制限された共有TXOP時間を順に割り当てる。この図では、STA4がデータ1252を送信する。この例では、STA4が、割り当てられた共有TXOPの制限よりも早く送信を終了している。STA4は、そのデータブロックの後にBA1256を受け取り、そのデータを完了したためAPにCTS拒絶1258を送信する。
その後、APは、STA5として示す次の局に移ってCTS1260を送信し、新たなNAV1264を開始する。STA5は、データ1262の送信を開始してこれらの一連の動作を実行することができる。STA5は、そのデータ送信1262、1268の各々の終了時にBA1266、1270を受け取り、その後にAPにCTS拒絶1272を送信する。STA5は、割り当てられた共有TXOPの制限の終わりに近づいていることが分かる。
APは、関連するNAV1278と共にCTS1274をSTA2に送信するが、この局は、送信すべきデータを有していないためCTS拒絶1276で応答する。
その後、APは、非AP STAを1周ループした後に、現在のTXOP期間が過ぎていない(すなわち、現在のTXOP期間<最大TXOP制限)場合、全てのSTA1282、1284、1286、1288のNAV1290をクリアするためにCTS-to-Self1280をブロードキャストする。
図47に、非AP TXOP所有者STAにおいて処理される単純化された共有TXOPスケジュールの実施形態例1310を示す。プロセスが開始し(1312)、APに送信された直前のRTSフレームに対するCTS応答を非AP STAが受け取ったかどうかがチェックされる(1314)。STAは、CTSを受け取った場合には共有TXOP所有者STAであり、正常にチャネルを取得した上でAPにデータを送信し始める(1318)。一方で、ブロック1314においてCTSが受け取られなかった場合、ブロック1316においてCTSタイムアウト後に別のRTSが送信されてプロセスは終了する(1326)。
共有TXOP所有者STAは、利用可能なTXOP期間(すなわち、0~最大TXOP制限)をいずれかの必要な範囲まで使用することができる。最大TXOP制限が切れる前に共有TXOP所有者STAが自機のデータを全て送信し終えたかどうかについてのチェックが行われる(1320)。STAは、TXOPの終了前に自機のデータ送信を終えている場合、APに1324のCTS拒絶を送信した後にプロセスは終了する。一方で、STAが送信すべきデータを依然として有している場合、実行はブロック1320からブロック1322に進み、共有TXOP所有者STAは、もう1回データフレーム送信を行うのに時間が不十分であると判定した場合にはそのデータ送信を停止して自機の送信の終了を示すCTS拒絶も送信した(1324)後にプロセスは終了する(1326)。
図48に、非AP TXOP参加者STAにおいて処理される単純化された共有TXOPスケジュールの実施形態例1330を示す。プロセスが開始し(1332)、STAから送信された直前のRTSフレームに応答していないCTSをSTAが受け取ったかどうかを判定するチェックが行われる(1334)。STAがCTSを受け取っていない場合、プロセスは終了する(1346)。
そうでなければ、STAは、共有TXOP参加者STAとしてCTSを受け取っているため、TXOP所有者STAによって共有されるチャネルアクセス権を獲得する。STAが送信すべきデータを有しているかどうかを判定するチェックが行われる(1336)。送信すべきデータが存在しない場合、実行はブロック1344に進み、STAがAPにCTS拒絶を送信してプロセスは終了する(1346)。
一方で、送信すべきデータが存在する場合、共有TXOP参加者STAはAPに1338データを送信し始め、構成において割り当てられた利用可能なTXOP期間を使用することができる。STAが最大TXOP満了時間よりも早くデータ送信を終了する予定であるかどうかがチェックされる(1340)。STAがTXOPの終了前にデータ送信を完了する予定である場合、ブロック1344においてAPにCTS拒絶が送信されてプロセスは終了する。一方で、次のデータフレーム送信を完了するのに十分な時間が存在しない場合にはブロック1342に到達し、STAはデータ送信を停止してブロック1344に進み、APにCTS拒絶を送信した後にプロセスは終了する(1346)。
図49に、AP側で処理される単純化された共有TXOPスケジュールの実施形態例1350を示す。開始1352後に、APがSTAからRTSを受け取ったかどうかがチェックされる(1354)。RTSが受け取られていない場合、この処理は終了する(1372)。
APは、RTSを受け取っている場合には、ブロック1356においてそのSTAにCTSフレームを送信することによって応答し、STAは最大TXOPの期間にわたってチャネルを予約する。APがデータ/集約データ(Data/aggregated Data)フレームを受け取ったかどうかがチェックされる(1358)。データ/集約データが受け取られている場合、APは、ACK又はブロックACK(BA)などの確認応答で応答(1360)した後にブロック1362に到達する。従って、実行は、APがデータ/集約データを受け取ったかどうかにかかわらずブロック1362に到達して、APがCTS拒絶フレームを受け取ったかどうかをチェックする。
CTS拒絶フレームが受け取られていない場合には、ブロック1363において最大TXOP制限が過ぎているかどうかを判定するチェックが行われる。最大TXOP制限が過ぎていなければ、ブロック1362に戻ってAPがCTS拒絶を待ち続ける。一方で最大TXOP制限が過ぎていれば、実行は終了する(1372)。
ブロック1362においてCTS拒絶フレームが受け取られている場合には、TXOP所有者がデータの送信を完了したということであり、実行はブロック1364に到達してTXOP制限が過ぎたかどうかをチェックする。TXOP制限が過ぎていない場合には、ブロック1366においてAPが現在の周回内の次のSTAにループして次のSTAに新たなCTSを送信し、次のSTAが現在の最大TXOP制限の終了までチャネルを予約する。
次に、ブロック1368において、APが1周で全てのSTAを1回ループし終えたかどうかが判定され、1周が終わっていない場合、実行はブロック1364に戻ってTXOP制限が過ぎたかどうかが再び判定される。一方で、ブロック1368においてAPが局を1周ループし終えたと判定された場合、実行はブロック1370に到達し、CTS-To-Selfフレームをブロードキャストして全てのSTAのNAVを0にリセットした後に処理は終了する(1372)。
8.フレームフォーマット設計
8.1.STA TXOP共有可能性要素
図50に、STA TXOP共有可能性要素フォーマットの実施形態例1410を示す。STA TXOP共有可能性要素は、認証フレーム又はアソシエーション要求フレームなどの管理フレームに含まれ、各非AP STAが関連するAPにそのTXOP共有可能性を通知するために使用される。要素ID(Element ID)フィールドは要素を識別し、この事例ではこの要素がSTA TXOP共有可能性要素であることを示す。APは、要素IDフィールドがSTA TXOP共有可能性要素に設定された認証フレーム又はアソシエーション要求フレームを受け取った場合、STA情報(STA Info)フィールドに示される各STAの全ての共有オファー/要求情報を記録し、正常な受信を示す認証フレーム又はアソシエーション応答フレームを返送する。長さ(Length)フィールドは、要素ID及び長さフィールドを除いた要素のオクテット数を示す。STA情報(STA Information)フィールド(例えば、1~n)は、STAに関する情報を提供する。
図51に、以下のサブフィールドを有するSTA情報フィールドの実施形態例1430を示す。AIDサブフィールドは、TXOP共有可能性が示されるSTAのAIDを含む。TXOP共有所有者(TXOP share holder)サブフィールドは、このSTAのTXOP所有者としての共有可能性を示す。TXOP共有所有者サブフィールドは、第1の状態(例えば、1)に設定されると、TXOP所有者として動作するこのSTAが他のSTAとTXOPを共有する用意があることを示す。TXOP共有所有者サブフィールドは、第2の状態(例えば、0)に設定されると、TXOP所有者として動作するこのSTAが他のSTAとTXOPを共有する用意がないことを示す。TXOP共有参加者サブフィールドは、このSTAのTXOP参加者としての共有可能性を示す。TXOP共有参加者サブフィールドは、第1の状態(例えば、1)に設定されると、共有TXOP参加者STAとして動作するこのSTAがTXOP所有者STAによって共有されるTXOPに参加する用意があることを示す。一方で、TXOP共有参加者サブフィールドが第2の状態(例えば、0)に設定された場合には、共有TXOP参加者STAとして動作するこのSTAがTXOP所有者STAによって共有されるTXOPに参加する用意がないことを示す。
8.2.アクセス要求情報要素
図52に、アクセス要求情報要素フォーマットの実施形態例1450を示す。フィールドは、要素を識別する要素IDフィールドを含み、この例ではこの要素がアクセス要求情報要素であることを示す。長さフィールドは、要素IDフィールド及び長さフィールドを除いた要素のオクテット数を示す。割り当て制御(Allocation control)フィールド(1~n)も示しており、これらのうちの1つのサブフィールドを図53に示す。
図53に、以下のサブフィールドを有する割り当て制御サブフィールドの実施形態例1470を示す。割り当て制御(Allocation Control)サブフィールドはTID及び割り当てタイプを示し、これらのフォーマットについては図54に示す。ソースAID(Source AID)サブフィールドは、アクセス割り当て中にチャネルアクセスを開始するSTAのAIDに設定される。宛先AID(Destination AID)サブフィールドは、アクセス割り当て中にソースSTAが標的とするSTAのAIDに設定される。ランダムアクセスカウンタ(Random Access Counter)サブフィールドは、ランダムアクセスカウントダウンを実行するために選択できる時間の範囲をマイクロ秒単位で示す。この実施形態例では、可能な値が1~32,767である。STAは、アクセス要求タイプ(AccessRequestType)サブフィールドがランダムアクセススロット割り当てに設定されたフレームを受け取ってランダムアクセスカウンタサブフィールドが0でない場合、ランダムにチャネルにアクセスしてアクセス要求フレームを送信すべきである。割り当て開始(Allocation Start)サブフィールドはSTAのアクセス開始時刻を示し、例えばアクセス開始時刻におけるTSFの下位4オクテットを含む。専用アクセススロット割り当てタイプ及び専用送信アクセス割り当てタイプについては以下が成り立つ。
割り当て開始n=割り当て開始1+(n-1)*割り当てブロック期間。
割り当て開始1:1回目の割り当ての割り当て開始時刻。
割り当て開始n:n回目の割り当ての割り当て開始時刻。
割り当てブロック期間(Allocation Block Duration)サブフィールドは、アクセス割り当てが行われる時間ブロックの期間をマイクロ秒単位で示す。専用アクセススロット割り当てタイプでは、ブロック期間をより短くすべきであり、考えられる値例は1~32,767である。
専用送信アクセス割り当てタイプでは、ブロック期間をより長くすべきであり、考えられる値例は1~65,535である。
図54に、以下のサブフィールドを有する割り当て制御サブフィールドフォーマットの実施形態例1490を示す。トラフィック識別子(Traffic Identifier:TID)サブフィールドは、割り当て要求又は許可のためのトラフィッククラス(TC)又はトラフィックストリーム(TS)を識別する。割り当てタイプ(Allocation Type)サブフィールドはアクセス要求タイプを定め、アクセス要求タイプサブフィールド値と題する表1に可能な値をリストする。なお、本明細書に例示するこれらの及びその他の状態は、本開示から逸脱することなく異なる値を使用して表すこともできると理解されたい。
8.3.共有オファー/要求フレーム
図55に、共有オファー/要求(Sharing Offer/Request)フレームフォーマットの実施形態例1530を示す。フレーム制御(Frame Control)フィールドはフレームのタイプを示す。期間(Duration)フィールドは、CSMA/CAチャネルアクセスに使用されるNAV情報を含む。RAフィールドは、フレームの受信者のMACアドレスを含む。TAフィールドは、フレームを送信したSTAのMACアドレスを含む。ベーシックサービスセットID(BasicServiceSet ID:BSSID)サブフィールドは、非AP STAが関連するAPのMACアドレスである。BSSIDがTAと同じMACアドレスを示す場合には、共有オファー/要求フレームが内部BSSから非AP STAの共有可能性情報を配信していることを意味し、そうでなければ、共有オファー/要求フレームがBSSIDによって示されるIDを有するインターBSSから非AP STAの共有可能性情報を配信していることを意味する。1又は2以上のSTA共有オファー/要求(STA Share Offer/Request info)情報フィールド(例えば、1-n)も示しており、これらは非APフォーマットのTXOP共有オファー/要求情報を示し、図56で説明するサブフィールドを有する。
図56に、以下のサブフィールドを有するSTA共有オファー/要求情報フィールドフォーマットの実施形態例1550を示す。優先度(Priority)フィールドは、STAのバッファに記憶されたトラフィックの優先度を示す。この優先度情報は、TXOP所有者がTXOPアクセススケジューラのために使用することができる。STA AIDは、非AP TXOP参加者のSTAのAIDである。TXOP共有要求サブフィールドは、第1の状態(例えば、1)に設定されると、このSTAが共有TXOPを要求していることを示し、一方で第2の状態(例えば、0)に設定されると要求が存在しないことを示す。APは、TXOP共有要求フィールドが第1の状態(例えば、1)に設定された共有オファー/要求フレームを受け取ると、このフレームを送信したSTAが共有TXOPに参加する用意があることを認識することができる。TXOPリソース要求(TXOP Resource Request)サブフィールドは、この非AP STAが共有TXOPにおいて要求する、ベーシックRU(26トーン)などにおける連続するリソースユニット(RU)の数を示す。なお、リソースユニット(RU)は、OFDMA用語における、ダウンリンク(DL)送信及びアップリンク(UL)送信の両方で使用される一群のサブキャリア(トーン)を示す単位であると理解されたい。限定ではなく一例として、この実施形態ではリソース要求範囲の有効値を1~37とする。APは、この情報を共有オファー/要求フレームでブロードキャストする。
TXOP共有オファー(TXOP Share Offered)サブフィールドは、第1の状態(例えば、1)に設定されると、このSTAが非AP TXOP所有者STAになって自機のTXOPを他のSTAと共有する用意があることを示し、そうでなければ第2の状態(例えば、0)に設定される。APは、第1の状態に設定されたTXOP共有オファーフィールドを有する共有オファー/要求フレームを受け取ると、このフレームを送信したSTAがそのTXOPを他のSTAと共有する用意があることを認識することができる。TXOPリソースオファー(TXOP Resource Offered)サブフィールドは、TXOP所有者STAが他のSTAと共有する用意がある、ベーシックRU(26トーン)などにおける連続するRUの数を示す。限定ではなく一例として、この実施形態の有効値範囲は1~37である。APは、この情報を共有オファー/要求フレームでブロードキャストする。
8.4.RTS共有フレーム及びCTS共有フレーム
非AP TXOP所有者STAは、チャネルが空いている(ビジーでない)ことを感知してチャネルを取得すると、APにRTS共有フレームを送信することによってTXOPを共有する意思を告知する。APは、非AP TXOP所有者STAからRTS共有フレームを受け取った後に、正常な受信を示すためにCTS共有フレームで応答し、TXOPが共有TXOPであることを認識する。
図57に、RTS共有フレームの実施形態例1570を示す。フレーム制御(Frame Control)フィールドはフレームのタイプを示す。期間(Duration)フィールドは、CSMA/CAチャネルアクセスに使用されるNAV情報を含む。限定ではなく一例として、期間フィールドは、短いNAV期間値のために設定されたビット0~13で符号化され、これは0に等しいことはあり得ず、ビット14~15は、これを共有情報として示すコードである01として設定される。このRTS共有フレーム内の期間フィールドに共有情報が示される場合には、TXOPが共有可能であることを示す。表2に、この期間フィールドの符号化を詳細しており、本開示では下線を引いた予備フィールドを使用する。
RAフィールドは、フレームの受信者のアドレスを含む。TAフィールドは、フレームを送信したSTAのアドレスを含む。これらのフィールドはMACヘッダに含まれる。
図58に、CTS共有フレームの実施形態例1590を示す。フレーム制御(Frame Control)フィールドはフレームのタイプを示す。期間(Duration)フィールドは、CSMA/CAチャネルアクセスに使用されるNAV情報を含む。表2には、CTS共有フレームの期間フィールド符号化も示す。RAフィールドは、フレームの受信者のアドレスを含む。これらのフィールドはMACヘッダに含まれる。
8.5.TXOPオファーフレーム
TXOP参加者獲得段階では、非AP TXOP所有者STA又はAPが、非AP TXOP所有者STAが自機のTXOPを共有する用意があることを示して共有TXOPに参加する用意がある他のSTAについて問い合わせるためにTXOPオファーフレームをブロードキャストする。非AP共有TXOP参加者STAは、このTXOPオファーフレームを受け取ると、非AP TXOP所有者STAとの次の共有TXOPに参加する用意があることを示すためにアクセス要求フレームと呼ばれる新たなフレームで応答する。
TXOPスケジュール及びアクセス段階では、非AP TXOP所有者STAが、関連するAPにデータを送信した後に、次のTXOP共有参加者STAの送信期間を示すTXOPオファーフレームをユニキャストする。非AP共有TXOP参加者STAは、ユニキャストのTXOPオファーフレームを受け取ると、送信期間内に関連するAPにULデータを送信する。
図59に、TXOPオファーフレームフォーマットの実施形態例1610を示す。期間/ID(Duration/ID)フィールドは、フレームを送信するSTAに割り当てられたAID値を含む。RAフィールドは、このフレームを受け取るSTAのアドレスに設定される。このフレームがブロードキャストである場合、RAフィールドは、ブロードキャスティングアドレスとしてFF:FF:FF:FF:FF:FFに設定されるべきである。TAフィールド値は、このフレームを送信するSTAのアドレスを含む。応答オフセット(Response Offset)フィールドは、STAがTXOPオファーフレームを受け取った時点で、この時間オフセット内に非AP TXOP所有者STA/APにアクセス要求フレームを送信すべきであることを示す。TX期間フィールド値は、STAがTXOPオファーを受け取った後にデータを送信する際にTX期間を超えるべきではないことを示す。
8.6.アクセス要求フレーム
図60に、アクセス要求フレームの実施形態例1630を示す。フレーム制御(Frame Control)及び(Duration/ID)期間/IDフィールドは、これまでのメッセージ例と同様である。アクセス要求フレームのRAフィールドは、AP協調を伴わずに動作する場合と、AP協調を伴って動作する場合とで異なる。AP協調を伴わない場合、アクセス要求フレームのRAフィールドは、(1)直前のTXOPオファーフレームのTAフィールドに設定され、従って非AP共有TXOP参加者STAによって送信されるアクセス要求フレームの宛先は非AP TXOP所有者STAとなり、或いは(2)直前のCTS共有フレームのRAフィールドに設定され、従ってこのアクセス要求フレームの宛先アドレスは依然として非AP TXOP所有者STAとなる。
AP協調を伴う場合、アクセス要求フレームのRAフィールドは、(1)直前のTXOPオファーフレームのTAフィールドに設定され、従って非AP共有TXOP参加者STAによって送信されるアクセス要求フレームの宛先はAPとなり、或いは(2)TXOPオファーフレームを受け取らない場合は関連するAPのMACアドレスに設定され、従ってアクセス要求フレームの宛先はAPとなる。
アクセス優先度(Access Priority)サブフィールドはアクセスの優先度に関する情報を提供し、図61において説明する。
図61に、アクセス優先度フォーマットの実施形態例1650を示す。アクセスカテゴリ情報(ACI)ビットマップ(Access Category Information(ACI)Bitmap)サブフィールドは、バッファステータスが報告されるアクセスカテゴリを示す。ACIビットマップサブフィールドの各ビットは、第1の状態(例えば、1)に設定されると、対応するACのバッファステータスがキューサイズオール(Queue Size All)サブフィールドに含まれていることを示し、一方で(ACIビットマップサブフィールドが0であってデルタTIDサブフィールドが3である場合を除き)第2の状態(例えば、0)に設定されると、8つのTIDの全てのバッファステータスを示す。デルタTID(Delta TID)サブフィールドは、ACIビットマップサブフィールドの値と組み合わせて使用され、STAがバッファステータスを報告するTIDの数を示す。
アクセスカテゴリ情報(ACI)高(Access Category Information(ACI)High)サブフィールドは、キューサイズ高サブフィールドにアクセス要求フレームが示されるアクセスカテゴリ(AC)のACIを示す。スケーリングファクタ(SF)(Scaling Factor(SF))サブフィールドは、キューサイズ高サブフィールド及びキューサイズ全サブフィールドの単位SFをオクテットの単位で示す。キューサイズ高(Queue Size High)サブフィールドは、ACI高サブフィールドによって識別されるACのバッファリングされたトラフィック量をSFオクテットの単位で示す。キューサイズ全(Queue Size All)サブフィールドは、ACIビットマップサブフィールドによって識別される全てのACのバッファリングされたトラフィック量をSFオクテットの単位で示す。
8.7.TXOPアクセススケジューラフレーム
非AP TXOP所有者STA又はAPは、各STAのTX期間を示すTXOPアクセススケジューラフレームを非AP共有TXOP参加者STAにユニキャストする。STAは、TXOPアクセススケジューラフレームを受け取ると、ビーコンフレームに埋め込まれたアクセス要求情報要素の割り当て制御フィールドに示される異なるタイムスロット内に関連するAPにデータを送信する。
図62に、TXOPアクセススケジューラフレームの実施形態例1670を示す。フレーム制御(Frame Control)及び(Duration/ID)期間/IDフィールドは、これまでのメッセージ例と同様である。RAフィールドには、このフレームを受け取るSTAのアドレスに設定される。TAフィールドは、このフレームを送信するSTAのアドレスを含む。TXOPアクセス割り当て情報(TXOP Access Allocation Info)フィールドは、専用送信アクセスのTXOP割り当て情報を定め、図63で説明するサブフィールドを有する。
図63に、TXOPアクセス割り当て情報(TXOP Access Allocation Info)サブフィールドの実施形態例1690を示す。TIDサブフィールドは、TXOPアクセス割り当てのためのTC又はTSを識別する。割り当てタイプ(Allocation Type)サブフィールドは、TXOPのアクセススケジューラタイプを定め、アクセス要求タイプサブフィールド値の表1にリストする少なくとも1つの実施形態に従う値が可能であり、B4及びB5がそれぞれ1及び0として設定されると、この割り当てが専用送信アクセス割り当てであることを示す。ソースAID(Source AID)サブフィールドは、アクセス割り当て中にチャネルアクセスを開始するSTAのAIDに設定される。宛先AID(Destination AID)サブフィールドは、割り当て中にソースSTAが標的とするSTAのAIDに設定される。
8.8.ブロードキャストTXOPスケジュールフレーム
非AP TXOP所有者STAは、各STAのTX期間を示すブロードキャストTXOPスケジューラフレームをTXOP共有参加者STAにブロードキャストする。STAは、ブロードキャストTXOPスケジューラフレームを受け取ると、ブロードキャストTXOPスケジューラフレームに示される異なるタイムスロット内に関連するAPにデータを送信する。
図64に、ブロードキャストTXOPスケジュール(Broadcast TXOP Schedule)フレームの実施形態例1710を示す。フレーム制御(Frame Control)及び(Duration/ID)期間/IDフィールドは、これまでのメッセージ例と同様である。RAフィールドは、このフレームを受け取る受信側STAのアドレスに設定される。TAフィールドは、このフレームを送信するSTAのアドレスを含む。1又は2以上のSTA TXOPスケジュール(例えば、1~n)はTXOPスケジュールを含み、図65に示すサブフィールドを有する。
図65に、TXOPスケジュールフィールドの実施形態例1730を示す。割り当て制御(Allocation Control)サブフィールドは、図66に示すようなTID及び割り当てタイプを示す。ソースAID(Source AID)サブフィールドは、アクセス割り当て中にチャネルアクセスを開始するSTAのAIDに設定される。宛先AID(Destination AID)サブフィールドは、割り当て中にソースSTAが標的とするSTAのAIDに設定される。割り当て開始(Allocation Start)サブフィールドはアクセスの開始時刻を示し、一例としてアクセス開始時のTSFの下位4オクテットを含む。割り当て制御サブフィールドフォーマットで定められる専用送信アクセス割り当てタイプについては以下が成り立つ。
割り当て開始n=割り当て開始1+(n-1)*割り当てブロック期間。
割り当て開始1:1回目のSTA TXOPスケジュールの割り当て開始時刻。
割り当て開始n:n回目のSTA TXOPスケジュールの割り当て開始時刻。
割り当てブロック期間(Allocation Block Duration)サブフィールドは、アクセス割り当てが行われる時間ブロックの期間をマイクロ秒単位で示す。
専用アクセススロット割り当てタイプでは、ブロック期間をより短くすべきであり、限定ではなく一例として考えられる値の範囲は1~32,767である。専用送信アクセス割り当てタイプでは、ブロック期間をより長く(例えば、2倍のサイズに)すべきであり、例えば考えられる値の範囲は1~65,535である。
図66に、TID及び割り当てタイプを示す割り当て制御サブフィールドの実施形態例1750を示す。
8.9.共有TXOP参加者告知フレーム
APは、全てのアクセス要求フレームを受け取った後に、TXOP共有参加者情報を告知するために非AP TXOP所有者STAに共有TXOP参加者告知フレームをユニキャストする。
図67に、共有TXOP参加者告知フレームの実施形態例1770を示す。フレーム制御(Frame Control)及び(Duration/ID)期間/IDフィールドはこれまでのメッセージ例と同様であり、RAフィールド及びTAフィールドもこれまでに説明した通りである。この例では1~n人の参加者を示す、1又は2以上のSTA TXOP参加者のためのフィールドも含まれる。この参加者フィールド内のサブフィールドを図68に示す。
図68に、STA TXOP参加者(TA TXOP Participant)フィールドの実施形態例1790を示す。ソースAID(Source AID)サブフィールドは、アクセス割り当て中にチャネルアクセスを開始するAIDに設定される。宛先AID(Destination AID)サブフィールドは、割り当て中にソースSTAが標的とするSTAのAIDに設定される。ACIビットマップ(ACI Bitmap)サブフィールドは、バッファステータスが報告されるアクセスカテゴリを示す。デルタTID(Delta TID)サブフィールドは、ACIビットマップサブフィールドの値と組み合わせて使用され、STAがバッファステータスを報告するTIDの数を示す。
アクセスカテゴリ情報(ACI)高(Access Category Information(ACI)High)サブフィールドは、キューサイズ高サブフィールドにアクセス要求フレームが示されるアクセスカテゴリ(AC)のACIを示す。スケーリングファクタ(SF)(Scaling Factor(SF))サブフィールドは、キューサイズ高サブフィールド及びキューサイズ全サブフィールドの単位SFをオクテットの単位で示す。キューサイズ高(Queue Size High)サブフィールドは、ACI高サブフィールドによって識別されるACのバッファリングされたトラフィック量をSFオクテットの単位で示す。キューサイズ全(Queue Size All)サブフィールドは、ACIビットマップサブフィールドによって識別される全てのACのバッファリングされたトラフィック量をSFオクテットの単位で示す。
8.10 TXOPオファー要求フレーム
非AP TXOP所有者STAは、関連するAPにデータを送信した後に、関連するAPに次のTXOP共有参加者STAの共有TXOPアクセスの開始を示すTXOPオファー要求フレームも送信する。APは、TXOPオファー要求フレームを受け取った後に、次のTXOP共有参加者STAにTXOPオファーフレームをユニキャストして次のSTAのTX期間を示す。
図69に、TXOPオファー要求フレームの実施形態例1810を示す。フレーム制御(Frame Control)フィールド、期間/ID(Duration/ID)フィールド、RAフィールド及びTAフィールドは、これまでのメッセージ例と同様である。期間/IDフィールドは、APがTXOPオファーフレームを送信すべきSTAのAIDを示し、TX期間フィールドは、最大送信期間がどれほどであるかを次のSTAに示す。
8.11 TXOPアクセススケジューラ要求フレーム
非AP TXOP所有者は、関連するAPにデータを送信する前に、他の全ての非AP共有TXOP参加者STAの共有TXOPアクセスを示すTXOPアクセススケジューラ要求フレームを最初にAPに送信する。APは、TXOPアクセススケジューラ要求フレームを受け取った後に、非AP共有TXOP参加者STAにTXOPアクセススケジューラフレームをユニキャストしてこれらの各非AP共有TXOP参加者STAのTX期間を示し、或いは全ての非AP共有TXOP参加者STAにブロードキャストTXOPスケジューラフレームをブロードキャストしてこれらの各非AP共有TXOP参加者STAのTX期間を示す。
図70に、TXOPアクセススケジューラ要求フレームの実施形態例1830を示す。フレーム制御(Frame Control)フィールド、期間(Duration/ID)フィールド、RAフィールド及びTAフィールドは、これまでのメッセージ例と同様である。この例ではTXOPアクセス要求1~nを示す少なくとも1つのSTA TXOPアクセス要求フィールドも含まれる。TXOPアクセス要求フィールド内のサブフィールドについては図67で説明した。
図71に、STA TXOPアクセス要求フィールドの実施形態例1750を示す。割り当て制御(Allocation Control)フィールドは、要求されたタイムスロットの数を示す。ソースAID(Source AID)サブフィールドは、アクセス割り当て中にチャネルアクセスを開始するSTAのAIDに設定される。宛先AID(Destination AID)サブフィールドは、アクセス割り当て中にソースSTAが標的とするSTAのAIDに設定される。割り当て開始(Allocation Start)サブフィールドはアクセスの開始時刻を示し、少なくとも1つの実施形態ではアクセス開始時刻におけるTSFの下位4オクテットを含む。割り当て制御サブフィールドフォーマットで定められる専用送信アクセス割り当てタイプについては以下が成り立つ。
割り当て開始n=割り当て開始1+(n-1)*割り当てブロック期間。
割り当て開始1:1回目の割り当ての開始時刻。
割り当て開始n:n回目の割り当ての割り当て開始時刻。
割り当てブロック期間(Allocation Block Duration)サブフィールドは、アクセス割り当てが行われる時間ブロックの期間をマイクロ秒単位で示す。専用アクセススロット割り当てタイプについては、ここでは考えられる値の範囲が1~32,767であるブロック期間を例示する。専用送信アクセス割り当てタイプではブロック期間をより長くすべきであり、例えば考えられる値の範囲を1~65,535で例示する。
図72には、TIDサブフィールド及び割り当てタイプサブフィールドを有する割り当て制御サブフィールドの実施形態例1870を示す。
8.12.共有オファー/要求フレーム
図73に、共有オファー/要求フレームの実施形態例1890を示す。共有オファー/要求フレームは、これまでのいくつかのメッセージ例と同様に、フレーム制御(Frame Control)フィールド、期間/ID(Duration / ID)フィールド、RAフィールド及びTAフィールドを有する。共有オファー/要求(Share Offer/Request)フィールドは、非AP STAのTXOP共有オファー/要求情報を示し、これについては図74で説明する。
図74に、共有オファー/要求情報フィールドの実施形態例1710を示す。優先度(Priority)フィールドは、TXOP所有者がTXOPアクセススケジューラに使用できる、STAのバッファに記憶されたトラフィックの優先度を示す。TXOP共有要求は、第1の状態(例えば、1)に設定されると、このSTAがTXOP時間の共有を要求していることを示し、そうでなければ第2の状態(例えば、0)に設定される。APは、TXOP共有要求フィールドが第1の状態に設定された共有オファー/要求フレームを受け取ると、このフレームを送信したSTAが共有TXOPに参加する用意があると認識する(判定することができる)。TXOP期間要求(TXOP Duration Request)は、STAが共有TXOPに要求する時間をマイクロ秒単位で示す。APは、この情報を共有オファー/要求フレームでブロードキャストする。TXOP共有オファー(TXOP Share Offered)の値は、第1の状態(例えば、1)に設定されると、このSTAがTXOP所有者になって他のSTAとTXOPを共有する用意があることを示し、そうでなければ第2の状態(例えば、0)に設定される。APは、第1の状態に設定されたTXOP共有オファーフィールドを有する共有オファー/要求フレームを受け取ると、このフレームを送信したSTAがTXOPを他のSTAと共有する用意があると認識することができる。TXOP期間オファー(TXOP Duration Offered)サブフィールドは、TXOP所有者STAが他のSTAと共有する用意がある時間をマイクロ秒単位で示し、APはこの情報を共有オファー/要求フレームでブロードキャストする。
8.13.共有オファー/要求フレーム
APは、全てのSTAに共有オファー/要求フレームをブロードキャストし、STA毎にその特定のSTAのTXOP共有/要求情報を示す特定のSTA共有オファー/要求フィールドを有する。
図75に、共有オファー/要求フレームの実施形態例1930を示す。共有オファー/要求フレームは、これまでのいくつかのメッセージ例と同様に、フレーム制御(Frame Control)フィールド、期間(Duration)フィールド、RAフィールド及びTAフィールドを有する。このフレームには、ここではSTA共有/要求1~nとして示す複数のSTA共有オファー/要求を含めることができる。STA共有オファー/要求のフォーマットについては図76に示す。
図76に、STA 共有オファー/要求情報フィールドの実施形態例1950を示す。優先度(Priority)フィールドは、TXOP所有者がTXOPアクセススケジューラに使用できる、STAのバッファに記憶されたトラフィックの優先度を示す。STAアドレスはTXOP参加者STAのMACアドレスであり、TXOP所有者が特定のSTAのTXOPアクセス開始時刻及び期間を割り当てるために使用することができる。STA AIDは、TXOP参加者STAのAIDである。残りのTXOP共有要求フィールド、TXOP期間要求フィールド、TXOP共有オファーフィールド及びTX期間オファーフィールドについては図74に関して説明した。
8.14.共有構成フレーム
図77に、共有構成フレームの実施形態例1970を示す。共有構成フレームは、これまでのいくつかのメッセージ例と同様に、フレーム制御(Frame Control)フィールド、期間(Duration)フィールド、RAフィールド及びTAフィールドを有する。TXOP共有オファー(TXOP Share Offered)フィールドは、TXOP所有者STAが他のSTAと共有する用意がある全体的なTXOP期間を示す。STA TXOPアクセス割り当て(STA TXOP Access Allocation)フィールドは、各特定STAのTXOPアクセス開始時刻及び期間を示し、この例ではこれらのフィールドをいずれかの所望の数(例えば、1~n)だけ使用できることを表す。APは、共有構成フレームを受け取った後に、これをSTA TXOPアクセス割り当て情報に記録して、図80に示す共有構成フレームと共にブロードキャストする。
図78に、STA TXOPアクセス割り当てフィールドの実施形態例1990を示す。STAアドレス(STA Address)サブフィールドは、図77に示す共有構成フレームにおいてAPがTXOP所有者MACアドレスを設定することなどによって利用されるTXOP所有者のMACアドレスを示す。参加者アドレス(Participant Address)サブフィールドは、図81に示すSTA構成フィールドのサブフィールドであるSTA TXOPアクセス割り当てフィールドの参加者アドレスサブフィールドをAPが設定するために利用されるTXOP参加者のMACアドレスを示す。割り当て開始(Allocation Start)サブフィールドは、参加者STAのTXOP送信の開始時刻を示す。割り当てブロック期間(Allocation Block Duration)サブフィールドは、参加者STAのTXOP送信の期間を示す。
図79に、ここでは4ビットで例示される優先度サブフィールドを含む割り当て制御サブフィールドの実施形態例2010を示す。優先度フィールドは、バッファデータのトラフィック優先度を示す。
8.15.共有構成フレーム
APは、全てのSTAに共有構成フレームをブロードキャストして各STAの構成をSTA構成フィールド内に示す。
図80に、共有構成フレームの実施形態例2030を示す。共有構成(Sharing Configuration)フレームは、これまでのいくつかのメッセージ例と同様に、フレーム制御(Frame Control)フィールド、期間(Duration)フィールド、RAフィールド及びTAフィールドを有する。フレームは、STA1~STAnとして表す特定の局の1又は2以上の構成を含む。STA構成(STA Configuration)サブフィールドについては図81で説明する。
図81に、STA構成サブフィールド内のサブフィールドの実施形態例2050を示す。TXOP所有者MACアドレス(TXOP Holder MAC Address)サブフィールドは、TXOP所有者STAのMACアドレスを示す。いずれかの非TXOP所有者STAの場合、STAは、APからCTS共有フレームを受け取った後に、CTS共有フレームに示されるRA情報をTXOP所有者MACアドレス情報に対応付ける。このようにして、STAはTXOP所有者を決定することができ、従って対応するSTA構成情報にアクセスすることができる。
1又は2以上のSTA TXOPアクセス割り当て(STA TXOP Access Allocation)フィールド(例えば、1~n)は、図77に定めるものと同じである。非TXOP所有者STAの場合、STAは、特定のSTA構成フィールドに対応付けた後に、自機のMACアドレスを参加者アドレスサブフィールドに対応付けて、この特定のSTAの(割り当て開始サブフィールドに示される)スケジュールされたTXOPアクセス開始情報及び(割り当てブロック期間サブフィールドに示される)期間情報をさらに取得する。
限定ではなく一例として、本開示の少なくとも1つの実施形態は、フレーム制御、期間、RA及びFCSのためのフィールドを有する図58に示すCTS共有フレーム構造に再び目的を与える。
単純化された共有TXOPスキームでは、非AP STAが、データ送信を終了したこと又は送信するデータを有していないことを示すためにAPにCTS拒絶フレームを送信する。APは、CTS拒絶フレームを受け取った後に、次のSTAに新たなCTSフレームを送信することによって次のSTAにループする。CTS拒絶フレームでは、期間フィールドが、CTSフレームの送信に必要な時間+1SIFS(マイクロ秒単位)であり、RAフィールドがAPのMACアドレスに設定される。
単純化された共有TXOPスキームでは、APが、現在の最大TXOPが切れる前に、全ての非AP STAをループし終えた後にCTS-To-Selfフレームをブロードキャストする。非AP STAは、CTS-To-Selfフレームを受け取った後にNAVを0にリセットし、ランダムバックオフに従ってチャネルアクセスを開始する。CTS-To-Selfフレームは、CTS-To-Selfフレームの送信に必要な時間+1SIFS(マイクロ秒単位)に設定された期間フィールドと、単純化された共有TXOPスキームにおけるAPのMACアドレスである送信者のMACアドレスに等しいRAフィールドとを有する。
単純化された共有TXOPスキームでは、APが、非AP STAの共有TXOPタイムスロットの開始を示すCTSフレームを送信して全ての非AP STAをループする。非AP STAは、CTSフレームを受け取った後にULデータ送信を開始すべきである。CTSフレームでは、期間フィールドは、現在の最大TXOP制限の終了に設定された時間であり、RAフィールドは、APがループする次の非AP STAのMACアドレスに等しい。
9.実施形態の一般的範囲
提示した技術の説明した強化は、様々な無線ネットワーク通信局内に容易に実装することができる。また、無線ネットワーク通信局が1又は2以上のコンピュータプロセッサ装置(例えば、CPU、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ対応ASICなど)、及び命令を記憶する関連するメモリ(例えば、RAM、DRAM、NVRAM、FLASH、コンピュータ可読媒体など)を含むように実装されることにより、メモリに記憶されたプログラム(命令)がプロセッサ上で実行されて、本明細書で説明した様々なプロセス法のステップを実行することが好ましいと理解されたい。
当業者は、デジタル無線通信に関連するステップを実行するコンピュータ装置の使用を認識しているため、単純化のために図にはコンピュータ及びメモリデバイスを選択的に示した。提示した技術は、メモリ及びコンピュータ可読媒体が非一時的であり、従って一時的電子信号を構成しない限り、これらに関して限定するものではない。
本明細書では、コンピュータプログラム製品としても実装できる、本技術の実施形態による方法及びシステム、及び/又は手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式又はその他の計算表現のフローチャートを参照して本技術の実施形態を説明することができる。この点、フローチャートの各ブロック又はステップ、及びフローチャートのブロック(及び/又はステップ)の組み合わせ、並びにいずれかの手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現は、ハードウェア、ファームウェア、及び/又はコンピュータ可読プログラムコードの形で具体化された1又は2以上のコンピュータプログラム命令を含むソフトウェアなどの様々な手段によって実装することができる。理解されるように、このようないずれかのコンピュータプログラム命令は、以下に限定されるわけではないが、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、又は機械を生産するための他のいずれかのプログラマブル処理装置を含む1又は2以上のコンピュータプロセッサによって実行して、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で実行されるコンピュータプログラム命令が、(単複の)特定される機能を実施するための手段を生み出すようにすることができる。
従って、本明細書で説明したフローチャートのブロック、並びに手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現は、(単複の)特定の機能を実行する手段の組み合わせ、(単複の)特定の機能を実行するステップの組み合わせ、及びコンピュータ可読プログラムコードロジック手段の形で具体化されるような、(単複の)特定の機能を実行するコンピュータプログラム命令をサポートする。また、本明細書で説明したフローチャートの各ブロック、並びにいずれかの手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現、及びこれらの組み合わせは、(単複の)特定の機能又はステップを実行する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ可読プログラムコードとの組み合わせによって実装することもできると理解されるであろう。
さらに、コンピュータ可読プログラムコードなどの形で具体化されるこれらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置に特定の態様で機能するように指示することができる1又は2以上のコンピュータ可読メモリ又はメモリ装置に記憶して、これらのコンピュータ可読メモリ又はメモリ装置に記憶された命令が、(単複の)フローチャートの(単複の)ブロック内に指定される機能を実施する命令手段を含む製造の物品を生産するようにすることもできる。コンピュータプログラム命令をコンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置によって実行し、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で一連の動作ステップが実行されるようにしてコンピュータで実施される処理を生成し、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で実行される命令が、(単複の)フローチャートの(単複の)ブロック、(単複の)手順、(単複の)アルゴリズム、(単複の)ステップ、(単複の)演算、(単複の)数式、又は(単複の)計算表現に特定される機能を実施するためのステップを提供するようにすることもできる。
さらに、本明細書で使用する「プログラム」又は「プログラム実行文」という用語は、本明細書で説明した1又は2以上の機能を実行するために1又は2以上のコンピュータプロセッサが実行できる1又は2以上の命令を意味すると理解されるであろう。命令は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで具体化することができる。命令は、装置の非一時的媒体に局所的に記憶することも、又はサーバなどに遠隔的に記憶することもでき、或いは命令の全部又は一部を局所的に又は遠隔的に記憶することもできる。遠隔的に記憶された命令は、ユーザが開始することによって、或いは1又は2以上の要因に基づいて自動的に装置にダウンロード(プッシュ)することができる。
さらに、本明細書で使用するプロセッサ、ハードウェアプロセッサ、コンピュータプロセッサ、中央処理装置(CPU)及びコンピュータという用語は、命令、並びに入力/出力インターフェイス及び/又は周辺装置との通信を実行できる装置を示すために同義的に使用されるものであり、プロセッサ、ハードウェアプロセッサ、コンピュータプロセッサ、CPU及びコンピュータという用語は、単一の又は複数の装置、シングルコア装置及びマルチコア装置、及びこれらの変種を含むように意図するものであると理解されるであろう。
本明細書の説明から、本開示は、限定ではないが以下の内容を含む複数の実施形態を含むと理解されるであろう。
1.ネットワークにおける無線通信のための装置であって、(a)無線局(STA)として、該STAの受信エリア内のローカルエリアネットワーク(WLAN)上の他の無線局(STA)と少なくとも1つのチャネルを介して無線で通信するように構成された無線通信回路と、(b)送信機会(TXOP)プロトコルを用いた通信をサポートするように構成された局としてWLAN上で動作するように構成された局内で前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、(c)局が自機のTXOPを同じベーシックサービスセット(BSS)内の他の局と共有するための、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的メモリとを備え、(d)前記命令は、プロセッサによって実行された時に、(d)(i)BSSのアクセスポイント(AP)との間で、自機のTXOPをBSS内の他のSTAと共有することを通知する及び/又はそのための承認を得るメッセージを交換することと、(d)(ii)チャネルへのアクセス権を獲得し、TXOP所有者としてのSTAからBSS内の他のSTAにメッセージをブロードキャストすることによって、又はTXOP所有者としてのSTAがTXOPを他のSTAと共有する用意があることを示す通信をAPに行うことによって、次のTXOPが共有に利用可能である旨を伝えることと、(d)(iii)共有に利用可能な次のTXOPの時間をBSS内のどのSTAが要求しているかを決定する際に、TXOP所有者に直接、又はAPを通じて間接的に、BSS内の他のSTAとメッセージを交換することと、(d)(iv)TXOP所有者から又はAPを通じて、STAとTXOPを共有するSTAに、共有されている次のTXOPの期間チャネルアクセス時刻を通知するメッセージを送信することと、を含む1又は2以上のステップを実行する、装置。
2.ネットワークにおける無線通信のための装置であって、(a)無線局(STA)として、該STAの受信エリア内のローカルエリアネットワーク(WLAN)上の他の無線局(STA)と少なくとも1つのチャネルを介して無線で通信するように構成された無線通信回路と、(b)送信機会(TXOP)プロトコルを用いた通信をサポートするように構成された局としてWLAN上で動作するように構成された局内で前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、(c)局が自機のTXOPを同じベーシックサービスセット(BSS)内の他の局と共有するための、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的メモリとを備え、(d)前記命令は、プロセッサによって実行された時に、(d)(i)BSSのアクセスポイント(AP)との間で、自機のTXOPをBSS内の他のSTAと共有することを通知する及び/又はそのための承認を得るメッセージを交換することと、(d)(ii)チャネルへのアクセス権を獲得した後に、TXOP所有者としてのSTAからBSS内の他のSTAに、次のTXOPが共有に利用可能であることを示すメッセージをブロードキャストすることと、(d)(iii)共有に利用可能な次のTXOPの時間をBSS内のどのSTAが要求しているかを決定する際に、BSS内の他のSTAとメッセージを交換することと、(d)(iv)STAとTXOPを共有するSTAに、共有されている次のTXOPの期間及びチャネルアクセス時刻を通知するメッセージを送信することと、を含む1又は2以上のステップを実行する、装置。
3.ネットワークにおける無線通信のための装置であって、(a)無線局(STA)として、該STAの受信エリア内のローカルエリアネットワーク(WLAN)上の他の無線局(STA)と少なくとも1つのチャネルを介して無線で通信するように構成された無線通信回路と、(b)送信機会(TXOP)プロトコルを用いた通信をサポートするように構成された局としてWLAN上で動作するように構成された局内で前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、(c)局が自機のTXOPを同じベーシックサービスセット(BSS)内の他の局と共有するための、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的メモリとを備え、(d)前記命令は、プロセッサによって実行された時に、(d)(i)BSSのアクセスポイント(AP)との間で、自機のTXOPをBSS内の他のSTAと共有することを通知する及び/又はそのための承認を得るメッセージを交換することと、(d)(ii)チャネルへのアクセス権を獲得し、TXOP所有者STAからAPに次のTXOPが共有に利用可能である旨を伝えることと、(d)(iii)APが、BSS内の他のSTAから、次のTXOPにおいて時間を共有することを要求するメッセージを受け取り、APがこれらのメッセージをTXOP所有者に転送することと、(d)(iv)TXOP所有者STAからAPに、チャネルアクセスを行うべき期間及び時刻に関する情報を含むメッセージを送信し、APが、TXOPを共有するSTAとの間でこの期間及び時刻情報を共有するメッセージを送信することによって、指定された時刻に指定された期間にわたって他のSTAがチャネルを共有できるようにすることと、を含む1又は2以上のステップを実行し、(e)前記方法は、非一時的媒体に記憶された命令をプロセッサが実行することによって実行される、装置。
4.ネットワークにおいて無線通信を実行する方法であって、装置は、(a)自機の受信エリア内の他の無線局(STA)及びアクセスポイント(AP)との間でローカルエリアネットワーク(WLAN)の少なくとも1つのチャネルを介して無線通信を実行して送信機会(TXOP)プロトコルを用いた通信をサポートするステップと、(b)ベーシックサービスセット(BSS)のアクセスポイント(AP)との間で、自機のTXOPを前記BSS内の他のSTAと共有することを通知する及び/又はそのための承認を得るメッセージを交換することによって、自機のTXOPを同じBSS内の他の局と共有するステップと、(c)チャネルへのアクセス権を獲得し、TXOP所有者としてのSTAからBSS内の他のSTAにメッセージをブロードキャストすることによって、又はTXOP所有者としてのSTAがTXOPを他のSTAと共有する用意があることを示す通信をAPに行うことによって、次のTXOPが共有に利用可能である旨を伝えることと、(d)共有に利用可能な次のTXOPの時間をBSS内のどのSTAが要求しているかを決定する際に、TXOP所有者に直接、又はAPを通じて間接的に、BSS内の他のSTAとメッセージを交換するステップと、(e)TXOP所有者から又はAPを通じて、STAとTXOPを共有するSTAに、共有されている次のTXOPの期間及びチャネルアクセス時刻を通知するメッセージを送信するステップとを含み、(f)前記方法は、非一時的媒体に記憶された命令をプロセッサが実行することによって実行され、(G)前記方法は、非一時的媒体に記憶された命令をプロセッサが実行することによって実行される、方法。
5.無線ネットワーク通信のための方法であって、(a)自機の受信エリア内の他の無線局(STA)及びアクセスポイント(AP)との間でローカルエリアネットワーク(WLAN)の少なくとも1つのチャネルを介して無線通信を実行して送信機会(TXOP)プロトコルを用いた通信をサポートするステップと、(b)無線LANネットワークにおいてTXOPを取得し、(b)(i)APとの間で、自機のTXOPを他のSTAと共有することを通知する及び/又はその承認を得るメッセージを交換するステップ、(b)(ii)チャネルへのアクセス権を獲得した時点で、BSS内の他のSTAに、次のTXOPが共有に利用可能であることを示すメッセージをブロードキャストするステップ、(b)(iii)BSS内の他のSTAとメッセージを交換して、共有可能なTXOPにおける時間をどのSTAが要求しているかを認識するステップ、及び(b)(iv)TXOPを共有するSTAに、チャネルアクセスが起きる(発生する)期間及び時刻を通知するメッセージを送信するステップを実行することによって、同じBSS内の他の局との間で自機のTXOPを共有するステップとを含み、(c)前記方法は、非一時的媒体に記憶された命令をプロセッサが実行することによって実行される、方法。
6.無線ネットワーク通信のための方法であって、(a)自機の受信エリア内の他の無線局(STA)及びアクセスポイント(AP)との間でローカルエリアネットワーク(WLAN)の少なくとも1つのチャネルを介して無線通信を実行して送信機会(TXOP)プロトコルを用いた通信をサポートするステップと、(b)局が、無線LANネットワークにおいてTXOPを取得し、(b)(i)APとの間で、自機のTXOPを他のSTAと共有することを通知する及び/又はその承認を得るメッセージを交換するステップ、(b)(ii)チャネルへのアクセス権を獲得した時点で、APにTXOPを共有する用意があることを通知するステップ、(b)(iii)APが、BSS内の他のSTAに、次のTXOPが共有に利用可能であることを示すメッセージをブロードキャストするステップ、(b)(iv)APがBSS内の他のSTAとのメッセージを受け取って、共有可能なTXOPにおいてどのSTAが時間を要求しているかを認識し、TXOPに共有をオファーする応答をAPがSTAに転送するステップ、(b)(v)TXOPを共有のためにオファーするSTAが、TXOPを共有するSTAにチャネルアクセスを行うべき期間及び時刻を知らせるメッセージをAPに送信するステップ、及び(b)(vi)APが、TXOPを共有するSTAにこの情報を全て含むメッセージを送信するステップを実行することによって、同じBSS内の他の局との間で自機のTXOPを共有するステップとを含み、(c)前記方法は、非一時的媒体に記憶された命令をプロセッサが実行することによって実行される、方法。
7.前記1又は複数のメッセージは管理フレームを含む、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
8.前記管理フレームは、アソシエーション要求/応答フレーム及びビーコンフレームを含む、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
9.次のTXOPが共有に利用可能であることを示す前記メッセージは公開され、前記BSS内の他のSTAが利用可能である、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
10.次のTXOPが共有に利用可能であることを示す前記メッセージは、TXOPを共有するSTAとAPとの間でTXOPの開始前に伝えられるRTS共有フレーム及びCTS共有フレームを含む、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
11.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、共有されるTXOPにおける時間を前記他のSTAが要求していることを示すアクセス要求をTXOP所有者STAが他のSTAから受け取ることを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
12.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、他のSTAによって伝えられたTXOPを共有するためのアクセス要求を他のSTAから受け取って、所定の又は専用のスロット時刻に少なくとも1つのチャネルにランダムにアクセスすることを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
13.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、TXOP所有者が他のSTAにポーリングして他のSTAのアクセス要求を取得することによって、他のSTAからTXOPを共有するためのアクセス要求を受け取ることを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
14.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、TXOP所有者STAが、予定時刻及び指定期間を含むTXOPアクセススケジューラフレームを他のSTAに送信し、これに応答して他のSTAが、予定時刻に指定期間にわたってAPにデータを送信できることを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
15.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、TXOPフレームをTXOPオファーフレーム、TXOPアクセススケジューラフレーム又はブロードキャストTXOPスケジューラフレームとして送信することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
16.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、前記1又は複数のメッセージを通信する際にSTAとAPとの間の管理フレームの交換を使用することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
17.前記管理フレームは、アソシエーション要求/応答フレーム及び/又はビーコンフレームを含む、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
18.TXOP所有者STAからAPへの、次のTXOPが共有に利用可能である旨の前記メッセージは公開され、BSS内の他のSTAが利用可能である、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
19.TXOP所有者STAからAPへの、次のTXOPが共有に利用可能である旨の前記メッセージは、TXOPを共有するSTAとAPとの間でTXOPの開始前に伝えられるRTS共有フレーム及びCTS共有フレームを含む、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
20.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、共有されるTXOPにおいて他のSTAが時間を要求していることを示すアクセス要求フレームをAPが他のSTAから受け取り、その後にAPが、TXOP所有者STAに共有されるTXOPの参加者情報を送信することを実行することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
21.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、予定時刻及び指定期間情報を有するTXOPアクセススケジューラフレームをAPが他のSTAに送信し、これに応答して他のSTAが、予定時刻に指定期間にわたってAPにデータを送信できることを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
22.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、TXOPアクセススケジューラフレームをTXOPオファーフレーム、TXOPアクセススケジューラフレーム又はブロードキャストTXOPスケジューラフレームとして送信することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
23.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、TXOP所有者STAが、他のSTAのうちのどのSTAが自機のTXOPを共有できるか、並びにアクセスの期間及び順序を決定することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
24.前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、前記AP及びSTAとのメッセージ交換を通じて又は前記STAと直接、前記TXOP並びにアクセスの期間及び順序を半静的に共有することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
25.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、(a)STAがAPを通じて互いに共有要求を交換し、(b)APが情報を全てのSTAに転送し、(c)STAがAPを通じて全てのSTAと構成及び半静的TXOP共有スケジュールを交換し、(d)APが情報を全てのSTAに転送する半静的構成を設定する設定手順を他のSTAが実行することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
26.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、共有されるTXOPにおいて他のSTAが時間を要求していることを示すアクセス要求フレームをAPが他のSTAから受け取り、その後にAPが、TXOP所有者STAに共有されるTXOPの参加者情報を送信することを実行することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
27.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、予定時刻及び指定期間情報を有するTXOPアクセススケジューラフレームをAPが他のSTAに送信し、これに応答して他のSTAが、予定時刻に指定期間にわたってAPにデータを送信できることを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
28.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、TXOPアクセススケジューラフレームをTXOPオファーフレーム、TXOPアクセススケジューラフレーム又はブロードキャストTXOPスケジューラフレームとして送信することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
29.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、TXOP所有者STAが、他のSTAのうちのどのSTAが自機のTXOPを共有できるか、並びにアクセスの期間及び順序を決定することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
30.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、AP及びSTAとのメッセージ交換を通じて又はSTAと直接、TXOPを半静的に共有することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
31.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、(a)STAがAPを通じて互いに共有要求を交換し、(b)APが情報を全てのSTAに転送し、(c)STAがAPを通じて全てのSTAと構成及び半静的TXOP共有スケジュールを交換し、(d)APが情報を全てのSTAに転送する半静的構成を設定する設定手順を他のSTAが実行することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
32.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、STAが自機のTXOPを他のSTAと共有することによって、広告された割り当てスケジュールに従うことを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
33.前記命令は、プロセッサによって実行された時に、TXOPを共有する時間を割り当てられたSTAがTXOPを検出し、TXOPにおいて指定された時刻に指定された期間にわたって送信を開始することを含む1又は2以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
34.STA及びAPは、アソシエーション要求/応答フレーム及びビーコンフレームを含む管理フレームの交換を通じて、TXOP共有可能性情報及びTXOPアクセス時間割り当て情報を交換する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
35.RTS共有及びCTS共有フレームは、次のTXOPが共有に利用可能であることを示すように実装され、TXOPの開始前に、TXOPを共有するSTAとAPとの間で他のいずれかのフレームが交換され、BSS内の他のSTAがこれを聞くことができる、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
36.TXOP所有者STAは、共有されるTXOPにおける時間を他のSTAが要求していることを示すアクセス要求フレームを他のSTAから受け取る、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
37.TXOPを共有することを要求するSTAから送信されるアクセス要求は、所定のスロット時刻又は専用のスロット時刻にチャネルにランダムにアクセスすることを通じて行うことができ、STAは、他のSTAにポーリングしてこれらの応答を取得することもできる、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
38.TXOP所有者STAは、TXOPオファーフレーム、TXOPアクセススケジューラフレーム及びブロードキャストTXOPスケジューラフレームから選択されたTXOPアクセススケジューラフレームを他のSTAに送信し、他のSTAは、スケジューラに従って予定時刻に指定期間にわたってAPにデータを送信する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
39.STA及びAPは、アソシエーション要求/応答フレーム及びビーコンフレームを含むことができる管理フレームの交換を通じてTXOP共有可能性情報及びTXOPアクセス時間割り当て情報を交換する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
40.RTS共有及びCTS共有フレームは、次のTXOPが共有に利用可能であることを示すように実装され、TXOPの開始前に、TXOPを共有するSTAとAPとの間で他のいずれかのフレームが交換され、BSS内の他のSTAがこれを聞くことができる、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
41.APは、共有TXOPにおいて時間を要求していることを示すアクセス要求フレームを他のSTAから受け取り、APは、TXOP所有者STAに共有TXOP参加者情報を送信する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
42.APは、TXOP所有者STAからTXOPアクセススケジューラ要求フレームを含むTXOPアクセススケジューラ情報を受け取った後に、TXOPオファーフレーム、TXOPアクセススケジューラフレーム及びブロードキャストTXOPスケジューラフレームを含むTXOPアクセススケジューラフレームを他のSTAに送信し、他のSTAは、スケジューラに従って予定時刻に指定期間にわたってAPにデータを送信する、いずれかの先の実施形態の装置又は方法。
43.STAは、AP及びSTAとのメッセージ交換又はSTAとの直接的なメッセージ交換を通じて、自機のTXOPにアクセスするSTA並びにアクセスの期間及び順序を半静的に決定することができる、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
44.STAは、AP及びSTAとのメッセージ交換又はSTAとの直接的なメッセージ交換を通じて、自機のTXOPにアクセスするSTA並びにアクセスの期間及び順序を半静的に決定することができる、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
45.STAは、(a)STAがAPを通じて互いに共有要求を交換し、(b)APが全てのSTAに情報を転送し、(c)STAがAPを通じて全てのSTAと構成、半静的TXOP共有スケジュールを交換し、(d)APが全てのSTAに情報を転送する半静的構成を設定するための設定手順を実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
46.自機のTXOPを他のSTAと共有するSTAは、広告された割り当てスケジュールに従う、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
48.STAが自機のTXOPを共有する際に何らかの時間を割り当てられたSTAは、このSTAのためのTXOPを検出すると、広告された時刻に広告された期間にわたってTXOPを使用し始める、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。
本明細書で使用する単数形の「a、an(英文不定冠詞)」及び「the(英文定冠詞)」は、文脈において別途明確に示されていない限り複数形の照応を含む。ある物体に対する単数形での言及は、明確にそう述べていない限り「唯一」を意味するものではなく、「1又は2以上」を意味する。
本開示における「A、B及び/又はC」などの表現構造は、A、B又はCのいずれか、或いは項目A、B及びCのいずれかの組み合わせが存在し得ることを表す。「~のうちの少なくとも1つ(at least one of)」の後にリストされた一群の要素が続くものなどを示す表現構造は、該当する際にはこれらのリストされた要素のいずれかの考えられる組み合わせを含む、これらの一群の要素のうちの少なくとも1つが存在することを示す。
本明細書における「ある実施形態」、「少なくとも1つの実施形態」又は同様の実施形態という言い回しについて言及する参照は、説明する実施形態に関連して説明した特定の特徴、構造又は特性が本開示の少なくとも1つの実施形態に含まれることを示す。従って、これらの様々な実施形態の表現は、必ずしも全てが同じ実施形態、又は説明されている他の全ての実施形態とは異なる特定の実施形態を意味するわけではない。実施形態という表現は、所与の実施形態の特定の特徴、構造又は特性を、開示する装置、システム又は方法の1又は2以上の実施形態においていずれかの好適な形で組み合わせることができることを意味するものとして解釈すべきである。
本明細書で使用する「組(set)」という用語は、1又は2以上の物体の集合を意味する。従って、例えば物体の組は、単一の物体又は複数の物体を含むことができる。
本明細書で使用する「近似的に(approximately)」、「近似する(approximate)」、「実質的に(substantially)」及び「約(about)」という用語は、わずかな変動の記述及び説明のために使用するものである。これらの用語は、事象又は状況に関連して使用した時には、これらの事象又は状況が間違いなく発生する場合、及びこれらの事象又は状況が発生する可能性が非常に高い場合を意味することができる。これらの用語は、数値に関連して使用した時には、その数値の±5%以下、±4%以下、±3%以下、±2%以下、±1%以下、±0.5%以下、±0.1%以下、又は±0.05%以下などの、±10%以下の変動範囲を意味することができる。例えば、「実質的に」整列しているということは、±5°以下、±4°以下、±3°以下、±2°以下、±1°以下、±0.5°以下、±0.1°以下、又は±0.05°以下などの、±10°以下の角度変動範囲を意味することができる。
また、本明細書では、量、比率及びその他の数値を範囲形式で示すこともある。このような範囲形式は、便宜的に単純化して使用するものであり、範囲の限界として明確に指定された数値を含むが、この範囲に含まれる全ての個々の数値又は部分的範囲も、これらの各数値及び部分的範囲が明確に示されているかのように含むものであると柔軟に理解されたい。例えば、約1~約200の範囲内の比率は、約1及び約200という明確に列挙した限界値を含むが、約2、約3、約4などの個々の比率、及び約10~約50、約20~約100などの部分的範囲も含むと理解されたい。
本明細書の説明は多くの詳細を含んでいるが、これらは本開示の範囲を限定するものではなく、現在のところ好ましい実施形態の一部を例示するものにすぎないと解釈すべきである。従って、本開示の範囲は、当業者に明らかになると考えられる他の実施形態も完全に含むと理解されるであろう。
当業者に周知の本開示の実施形態の要素の構造的及び機能的同等物も、引用によって本明細書に明確に組み入れられ、本特許請求の範囲に含まれるように意図される。さらに、本開示の要素、構成要素又は方法ステップは、これらが特許請求の範囲に明示されているかどうかにかかわらず、一般に公開されるように意図するものではない。本明細書における請求項の要素については、その要素が「~のための手段」という表現を使用して明確に示されていない限り、「ミーンズプラスファンクション」の要素として解釈すべきではない。また、本明細書における請求項の要素については、その要素が「~のためのステップ」という表現を使用して明確に示されていない限り、「ステッププラスファンクション」の要素として解釈すべきではない。
表1
アクセス要求タイプ(AccessRequestType)サブフィールド値
表2
RTS/CTS共有フレーム期間(RTS/CTS Share Frame Duration)フィールドの符号化
*CP中に送信されるPS-Pollフレーム、又はHCFを使用してCFP中に送信されるフレームを除く