JP7453774B2

JP7453774B2 - 通信装置、情報処理装置、制御方法、及び、プログラム

Info

Publication number: JP7453774B2
Application number: JP2019208239A
Authority: JP
Inventors: 裕彦猪膝
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2024-03-21
Anticipated expiration: 2039-11-18
Also published as: CN114747242A; CN114747242B; WO2021100695A1; US20220272689A1; JP2021082926A; KR20220100003A

Description

本発明は、無線通信における周波数リソース割当のための情報処理技術に関する。

近年の通信されるデータ量の増加に伴い、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の通信技術の開発が進められている。無線ＬＡＮの主要な通信規格として、ＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格シリーズが知られている。ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズには、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ等の規格が含まれる。例えば、最新規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａｘでは、ＯＦＤＭＡ（直交周波数多元接続）を用いて、最大９．６ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）という高いピークスループットに加え、混雑状況下での通信速度を向上させる技術が規格化されている（特許文献１参照）。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、ＯＦＤＭＡ通信時に、ＡＰ（アクセスポイント）が、各ＳＴＡ（ステーション）に割り当てる周波数リソースを示すＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を、各ＳＴＡに送信する。Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報は、例えば、上りリンクではＴｒｉｇｇｅｒｆｒａｍｅと呼ばれるフレームに含まれ、下りリンクではデータフレームのＰＨＹ（物理レイヤ）ヘッダに含まれうる。

一方、さらなるスループット向上のために、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅと呼ばれる規格策定のためのＴａｓｋＧｒｏｕｐが発足している。

特開２０１８／０５０１３３号公報

ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格では、帯域幅を３２０ＭＨｚまで拡張し、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）のストリーム数を１６まで拡張することが検討されている。このような拡張によれば、一度に通信を行うＳＴＡの数が増加することが想定され、そのような状況に対応するための効率的な周波数リソースの割り当て手法が採用される必要がある。しかしながら、このような手法が採用される場合であっても、その手法をサポートしていないＡＰやＳＴＡが存在する可能性があり、その場合に新手法を使用することにより効率が劣化してしまうことが想定される。

本発明は、周波数リソースの割り当てのための複数の手法を効率的に使用可能と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規格シリーズに準拠する第１の無線フレームを通信の相手装置から受信する受信手段を有し、前記相手装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す第１の能力情報が前記第１の無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示される、ことを特徴とする。

本発明によれば、周波数リソースの割り当てのための複数の手法を効率的に使用可能とすることができる。

無線通信ネットワークの構成例を示す図である。通信装置のハードウェア構成例を示す図である。通信装置の機能構成例を示す図である。ＳＴＡ接続時のＡＰの処理の流れの例を示す図である。下りリンク通信時のＡＰの処理の流れの例を示す図である。上りリンク通信時のＡＰの処理の流れの例を示す図である。ＳＡ方式使用時の下りリンク通信の通信の流れの例を示す図である。ＳＡ方式使用時の上りリンク通信の通信の流れの例を示す図である。Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式に関する能力情報の例を示す図である。能力情報に格納される情報の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、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。

（ネットワーク構成）
図１に、本実施形態の無線通信ネットワークの構成例を示す。本無線通信ネットワークは、１台のアクセスポイント（ＡＰ）と３台のステーション（ＳＴＡ）とを含んで構成される。ここで、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３～ＳＴＡ１０５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠しており、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格以前に策定された規格に準拠した無線通信を実行可能に構成される。以下では、特定の装置を指さない場合等において、参照番号を付さずに、アクセスポイントを「ＡＰ」と呼び、ステーション（端末）を「ＳＴＡ」と呼ぶ場合がある。なお、図１では、一例として１台のＡＰと３台のＳＴＡとを含んだ無線通信ネットワークを示しているが、これらの通信装置の台数は、図示されるより多くても少なくてもよい。一例において、ＳＴＡ同士の通信が行われる場合、ＡＰが存在しなくてもよい。図１では、ＡＰ１０２が形成するネットワークの通信可能範囲が円１０１によって示されている。なお、この通信可能範囲は、より広い範囲をカバーしてもよいし、より狭い範囲のみをカバーしてもよい。

従来のＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、データフレーム送信の度にＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を通知する方式である、ＤｙｎａｍｉｃＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ（以下では「ＤＡ」と呼ぶ場合がある。）方式が採用されている。これに対し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格では、収容可能なユーザ数が増えることが想定されるため、ＤＡ方式のようにデータフレーム送信のたびにＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を通知する場合、オーバーヘッドが増大しうる。すなわち、多数のＳＴＡに対してそれぞれ使用する周波数リソースを指定するため、その周波数リソースの割り当てを示す情報の長さが長くなってしまう。この結果、データフレームの送受信に使用可能な時間リソースが減り、スループットが低下してしまいうる。そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格では、複数のＳＴＡに対して、ＯＦＤＭＡの周波数リソースを割り当てる手法として、ＳｔａｔｉｃＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ（以下では「ＳＡ」と呼ぶ場合がある。）方式を適用することが検討されている。ＳＡ方式では、ＯＦＤＭＡのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と対応する識別子とを、データフレームの送信前に予めＳＴＡへ通知し、データフレームの送信時にその識別子だけを指定する。この方式では、周波数リソースの割り当てを動的に変えることができなくなるが、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報のオーバーヘッドを削減することができる。ＳＡ方式とＤＡ方式は、ネットワーク内のＳＴＡの数などの状況に応じて使い分けることが想定される。

一方で、ＳＡ方式をサポートしていないＳＴＡも存在することが想定される。この場合に、ＳＡ方式での周波数リソースの割り当てを行うと、ＳＡ方式をサポートしていないＳＴＡは、データフレームの送信時に指定される識別子を解釈することができず、通信を行うことができない。このため、ＡＰは、各ＳＴＡがＳＡ方式をサポートしているか否かを認識することが重要となる。このため、本実施形態では、各ＳＴＡがＳＡ方式をサポートしているか否かを示す情報を、ＳＴＡが送信する無線信号内のＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームの情報要素（ＩＥ）として含めるようにする。これにより、ＡＰは、各ＳＴＡがＳＡ方式に対応しているか否かを明確に認識し、周波数リソースの割り当て方式を適切に選択して実行することができるようになる。なお、本実施形態では、ＳＡ方式のサポートの有無をＭＡＣフレームにおいて通知するようにする場合について説明するが、他の無線リソース（時間・周波数・空間等のリソース）の割り当て方法についてのサポートの有無を示す情報が通知されてもよい。また、本実施形態では、ＭＡＣフレームに情報を含める場合について説明するが、ＰＨＹ（物理レイヤ）ヘッダ等によって情報が通知されてもよい。また、ＡＰが、各ＳＴＡがＳＡ方式に対応しているか否かを特定して、周波数リソースの割り当てを行うと説明したが、ＳＴＡも、同様の周波数リソースの割り当て機能を有してもよい。例えば、ＳＴＡは、ＳＴＡ間通信において他のＳＴＡがＳＡ方式に対応しているかを判定し、その判定結果に基づいて、ＳＡ方式とＤＡ方式とのいずれを使用するかを決定してもよい。

（装置の構成）
図２は、通信装置（ＡＰ及びＳＴＡ）のハードウェア構成例を示す。通信装置は、そのハードウェア構成の一例として、記憶部２０１、制御部２０２、機能部２０３、入力部２０４、出力部２０５、通信部２０６、及びアンテナ２０７を有する。

記憶部２０１は、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）の両方、または、いずれか一方により構成され、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などの記憶媒体が用いられてもよい。

制御部２０２は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等の１つ以上のプロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等により構成される。ここで、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔの、ＭＰＵは、ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔの頭字語である。制御部２０２は、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装置全体を制御する。なお、制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたプログラムとＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）との協働により装置全体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、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部２０３は、装置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、通信装置がカメラである場合、機能部２０３は撮像部であり、撮像処理を行う。また、例えば、通信装置がプリンタである場合、機能部２０３は印刷部であり、印刷処理を行う。また、例えば、通信装置がプロジェクタである場合、機能部２０３は投影部であり、投影処理を行う。機能部２０３が処理するデータは、記憶部２０１に記憶されているデータであってもよいし、後述する通信部２０６を介して他のＡＰやＳＴＡと通信したデータであってもよい。

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、例えば、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、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠した無線通信の制御や、ＩＰ通信の制御を行う。通信部２０６は、いわゆる無線チップであり、それ自体が１つ以上のプロセッサやメモリを含んでいてもよい。本実施形態では、通信部２０６は、少なくともＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した処理を実行することができる。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。通信装置は、通信部２０６を介して、画像データや文書データ、映像データ等のコンテンツを他の通信装置と通信する。アンテナ２０７は、例えば、サブＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、及び６ＧＨｚ帯の少なくともいずれかを送受信可能なアンテナである。なお、アンテナ２０７によって対応可能な周波数帯（及びその組み合わせ）については特に限定されない。アンテナ２０７は、１本のアンテナであってもよいし、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－ＩｎｐｕｔａｎｄＭｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）送受信を行うための２本以上のアンテナのセットであってもよい。例えば、アンテナ２０７は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格の１６空間ストリームでのＭＩＭＯ通信に対応するために、１６本のアンテナ素子を含んで構成されうる。

図３に、通信装置（ＡＰ及びＳＴＡ）の機能構成例を示す。通信装置は、その機能構成例として、能力情報生成部３０１、方式決定部３０２、接続処理部３０３、ＭＡＣフレーム生成部３０４、及びデータ送受信部３０５を含んで構成される。能力情報生成部３０１は、通信装置がサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の情報を含んだ能力情報を生成する。この能力情報には、通信装置のＤＡ方式やＳＡ方式の使用可否を示す情報が含まれる。方式決定部３０２は、通信相手装置がサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の情報に基づいて、相手先とのＯＦＤＭＡの通信に用いるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を決定する。接続処理部３０３は、ＡＰによって管理されているネットワークへＳＴＡが接続するための処理を行う。ＳＴＡの接続処理部３０３は、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームをＡＰへ送信し、ＡＰの接続処理部３０３は、その応答としてＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームをＳＴＡへ送信する。ＭＡＣフレーム生成部３０４は、必要に応じて能力情報生成部３０１によって生成されたＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を含んだＭＡＣフレームを生成する。ＭＡＣフレームに含まれるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報の詳細については後述する。なお、本実施形態では、ＭＡＣヘッダ部分に、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報が含まれるものとするが、例えばペイロード部分にこの能力情報が含まれてもよい。その後、生成されたＭＡＣフレームに、ＰＨＹヘッダの付加等が行われて、無線フレームが生成される。生成される無線フレームは、例えば、Ｂｅａｃｏｎ、ＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ等のフレームである。データ送受信部３０５は、方式決定部３０２が決定したＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式に従って、ＯＦＤＭＡ通信によるデータフレームの送信と受信との少なくともいずれかを行う。

（処理の流れ）
続いて、本実施形態に係る通信装置によって実行される処理の流れの例について説明する。以下では、ＡＰが、各ＳＴＡからＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を含んだＭＡＣフレームを受信して、その後にデータフレームの送受信を行うまでの処理の流れについて説明する。なお、ここでは、ＡＰが以下の処理を実行するものとするが、以下の処理はＳＴＡによって実行されてもよい。以下の処理は、例えば、ＡＰの制御部２０２が、記憶部２０１に記憶されているプログラムを実行して、通信部２０６を制御することによって実行される。ただしこれに限られず、他の構成によって以下の処理が実行されてもよい。

図４に、ＡＰとＳＴＡとの間でデータ通信が行われる前にＡＰによって実行される処理の流れの例を示す。本処理では、ＡＰは、ＳＴＡから能力情報を取得し、ＳＡ方式とＤＡ方式とのいずれを使用するかを決定し、ＳＡ方式を使用する場合に、周波数リソースの割り当てを示す割り当て情報と、その割り当て情報の識別情報とをＳＴＡに通知する。まず、ＡＰは、通信の相手装置となる１つ以上のＳＴＡがサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を、これらのＳＴＡのそれぞれから取得する（Ｓ４０１）。ここで、ＡＰは、例えば、ＳＴＡがＡＰへ接続前に送信するＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔフレームや、接続時に送信するＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームにより、このＳＴＡについてのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を取得しうる。

ＡＰは、Ｓ４０１において取得したＳＴＡのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報に基づいて、そのＳＴＡとの通信において使用するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を決定する（Ｓ４０２）。

ＡＰは、例えば、ＳＴＡがＤＡ方式のみを使用することができる場合には、ＤＡ方式を使用すると決定する。一方、ＡＰは、ＳＴＡがＳＡ方式のみを使用することができる場合には、ＳＡ方式を使用すると決定しうる。すなわち、ＡＰは、ＳＴＡが使用可能な方式を使用すると決定しうる。なお、ＡＰは、自装置が使用できない方式が存在する場合、自装置とＳＴＡとが共に使用可能な方式を使用すると決定する。このとき、ＡＰは、自装置が使用可能な方式とＳＴＡが使用可能な方式とに共通の方式が存在しない場合、そのＳＴＡとは通信を行わないようにしうる。この場合、ＡＰは、例えば、ＳＴＡからのＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔやＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔを受け付けず、接続を確立させないようにしてもよい。また、ＡＰは、自装置が使用可能な方式とＳＴＡが使用可能な方式とに共通の方式が存在しない場合、ＯＦＤＭＡによる通信でなく、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ以前の規格で採用されていたＣＳＭＡ／ＣＡ方式の通信を行うようにしうる。

また、ＡＰは、ＳＴＡがＤＡ方式とＳＡ方式との両方を使用可能な場合に、そのＳＴＡとの間で送受信されるデータを使用するアプリケーションの通信特性等の情報に基づいて、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を決定してもよい。例えば、ＳＴＡがセンサデータ等の定期的に一定量のデータを送信する通信装置である場合は、使用する帯域幅とタイミングが固定的になることが想定されるため、ＡＰは、ＳＡ方式を選択しうる。また、ＳＴＡのアプリケーションによって使用される周波数帯域（帯域幅）が時間に応じて変動する場合には、ＡＰは、ＤＡ方式を選択してもよい。なお、このような特性に関する情報は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で規定されている管理フレームによって、ＳＴＡからＡＰへ通知されうる。また、ＡＰは、並行して通信を行う通信相手のＳＴＡの数が所定数以上となる場合に、ＳＡ方式を選択して、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報のオーバーヘッドを低減するようにしてもよい。なお、ＡＰは、各ＳＴＡに対して、それぞれ異なるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を使用すると決定してもよい。例えば、センサデータを送信する多数のＳＴＡに対して、これらのＳＴＡに一斉にデータを送信させるためにＳＡ方式を使用し、様々なアプリケーションを並行して実行可能なスマートフォンなどのＳＴＡに対しては、ＤＡ方式を使用するようにしてもよい。また、あるタイミングにおいて、一部のＳＴＡに対してＳＡ方式を使用し、他のＳＴＡに対してＤＡ方式を使用してもよい。この場合、ＳＡ方式を使用するＳＴＡに対しては、事前に定められた周波数リソースが割り当てられ、ＤＡ方式を使用するＳＴＡに対しては、ＳＡ方式で割り当てられていない周波数リソースが割り当てられうる。これらは一例に過ぎず、ＳＴＡごとに柔軟なＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の設定が行われうる。

その後、ＡＰは、Ｓ４０２において決定したＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式がＳＡ方式であるか否かをチェックする（Ｓ４０３）。ＡＰは、ＳＡ方式を選択した場合（Ｓ４０３でＹＥＳ）は、ＳＴＡへの周波数リソース割り当てを示すＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を識別するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤとを含む管理フレーム１をＳＴＡへ送信する（Ｓ４０４）。そして、ＳＴＡは、この管理フレーム１を受信すると、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報とＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤとを関連付けて、記憶部２０１に記憶する。一方、ＡＰは、ＳＡ方式を選択しなかった場合（Ｓ４０３でＮＯ）は、管理フレーム１の送信を行わずに図４の処理を終了する。

図５に、下りリンク（ＤＬ）－ＯＦＤＭＡ通信時のＡＰの処理の流れの例を示す。なお、下りリンクは、ＡＰからＳＴＡへ無線フレームが送信される方向の無線リンクであり、図５は、ＡＰからＳＴＡへデータフレームが送信される場合の処理を示している。

図５の処理では、ＡＰは、まず、使用するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式がＳＡ方式かどうかをチェックする（Ｓ５０１）。ＡＰは、そのＳＴＡに対してＳＡ方式を使用しない場合（Ｓ５０１でＮＯ）、すなわち、ＤＡ方式を用いる場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格と同様に、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を通信相手のＳＴＡへのデータフレームのＰＨＹヘッダに格納する（Ｓ５０２）。そして、ＡＰは、そのデータフレームをＳＴＡへ送信する（Ｓ５０４）。この場合、ＳＴＡは、ＰＨＹヘッダを確認することにより、自装置に割り当てられた周波数リソースを特定し、その周波数リソースでデータフレームを受信することができる。一方、ＡＰは、通信相手のＳＴＡに対してＳＡ方式を使用する場合（Ｓ５０１でＹＥＳ）、図４のＳ４０４においてＳＴＡに通知したＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤをそのＳＴＡ宛てのデータフレームに格納する（Ｓ５０３）。そして、ＡＰは、そのデータフレームをＳＴＡへ送信する（Ｓ５０４）。なお、ＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤは、ＰＨＹヘッダに格納されてもよいし、ＭＡＣフレームに含められてもよい。この場合、ＳＴＡは、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報とＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤとを関連付けて記憶しているため、指定されたＡｌｌｏｃａｔｏｎＩＤに対応するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報に基づいて、周波数リソースの割り当てを特定することができる。そして、ＳＴＡは、この割り当てられた周波数リソースにおいて、自装置宛てのデータを受信することができる。

図６に、上りリンク（ＵＬ）－ＯＦＤＭＡ通信時に、ＡＰによって実行される処理の流れを示す。なお、上りリンクは、ＳＴＡからＡＰへ無線フレームが送信される方向の無線リンクであり、図６は、ＳＴＡからＡＰへデータフレームが送信される場合の処理を示している。なお、図６の処理は、複数のＳＴＡに対して並行して行われうる。ただし、ＳＡ方式が使用されるＳＴＡのグループを事前に設定しておき、そのＳＴＡのグループのみが通信を行うタイミングにおいては、図６の処理がグループに対して１度だけ実行されてもよい。この場合、管理フレーム１によって送信されるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報によって、複数のＳＴＡに対する周波数リソースの割り当てが行われ、これらのＳＴＡに対して、共通のＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤが通知される。そして、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤを含んだ後述の管理フレーム２がそれらのＳＴＡに同報送信されることによって、１回の管理フレームの送信を契機として、複数のＳＴＡに並行して通信を行わせることができる。

図６の処理では、ＡＰは、まず、通信相手のＳＴＡについて、使用するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式がＳＡ方式であるかどうかをチェックする（Ｓ６０１）。そして、ＡＰは、そのＳＴＡに対してＳＡ方式を使用しない場合（Ｓ６０１でＮＯ）、すなわち、ＤＡ方式を用いる場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格と同様にＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を含んだＴｒｉｇｇｅｒフレームをＳＴＡに送信する（Ｓ６０２）。ＳＴＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格と同様に、ＴｒｉｇｇｅｒフレームのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報に従って、割り当てられた周波数リソースを特定し、その周波数リソースを用いて無線フレームを送信する。一方、ＡＰは、通信相手のＳＴＡに対してＳＡ方式を使用する場合（Ｓ６０１でＹＥＳ）、図４のＳ４０４においてＳＴＡに通知したＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤを指定する管理フレーム２をＳＴＡに送信する（Ｓ６０３）。この場合、ＳＴＡは、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報とＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤとを関連付けて記憶しているため、指定されたＡｌｌｏｃａｔｏｎＩＤに対応するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報に基づいて、周波数リソースの割り当てを特定することができる。そして、ＳＴＡは、この割り当てられた周波数リソースを用いて、無線フレームを送信する。ＡＰは、ＳＴＡに割り当てられた周波数リソースにおいて無線フレームが到来するのを待ち受け、そのＳＴＡからの無線フレームを受信する（Ｓ６０４）。

続いて、下りリンクにおいて、ＳＡ方式が使用される際の通信の流れの例について、図７を用いて説明する。まず、ＳＴＡがＡＰのネットワーク情報を取得するためのスキャン処理が実行される（Ｓ７０１～Ｓ７０３）。スキャン処理では、ＡＰが、ネットワーク情報を含むＢｅａｃｏｎフレームを送出し、ＡＰの周囲に存在するＳＴＡはそのビーコンフレームを検出及び受信する（Ｓ７０１）。また、ＳＴＡは、ＡＰのネットワーク情報を問い合わせるＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信し（Ｓ７０２）、ＡＰからその応答であるＰｒｏｂｅＲｅｓｏｐｏｎｓｅフレームを受信する（Ｓ７０３）。なお、ＳＴＡは、Ｓ７０１においてＡＰによって送信されたＢｅａｃｏｎフレームを受信することによって、受動的にＡＰのネットワーク情報を取得するだけであってもよく、Ｓ７０２～Ｓ７０３の処理を実行しなくてもよい。また、ＳＴＡは、Ｂｅａｃｏｎフレームによらず、Ｓ７０２において能動的にＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信して、ＡＰからＰｒｏｂｅＲｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信することにより、ＡＰのネットワーク情報を取得してもよい。ＡＰは、ＢｅａｃｏｎフレームやＰｒｏｂｅＲｅｓｐｏｎｓｅフレームに、自装置がサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を示す能力情報を含めることができる。また、ＳＴＡは、ＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔフレームに、自装置がサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を示す能力情報を含めることができる。これらの処理によって、ＳＴＡとＡＰは、相互にＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を交換することができる。

その後、ＳＴＡがネットワーク接続のためにＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信し（Ｓ７０４）、ＡＰがＳＴＡの接続結果を示すＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームを送信する（Ｓ７０５）。なお、ＳＴＡは、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームに自装置のＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を含めてもよく、ＡＰは、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームに自装置のＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を含めてもよい。また、ＳＴＡは、スキャン処理で取得したＡＰのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報に基づいて、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームに含めるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を決定してもよい。例えば、ＳＴＡは、自装置がＳＡ方式とＤＡ方式を使用可能であっても、ＡＰがＤＡ方式のみを使用可能な場合は、自装置がＤＡ方式のみを使用可能であることを示す能力情報をＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームに含めてもよい。また、同様にして、ＡＰは、スキャン処理やＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームによって取得したＳＴＡの能力情報に基づいて、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームに含めるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を決定してもよい。

ここで、ＡＰは、ＳＴＡとの通信において、ＳＡ方式によって周波数リソースの割り当てを行うことを決定したものとする。この場合、ＡＰは、ＤＬ－ＯＦＤＭＡのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を識別するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤとを含んだ管理フレーム１をＳＴＡへ送信する（Ｓ７０６）。そして、ＳＴＡは、このＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、ＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤとを関連付けて記憶しておく。そして、ＡＰは、データフレームを送信する際に（Ｓ７０７）、その送信の際の周波数リソース割り当てに対応するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤを、そのデータフレームのＰＨＹｈｅａｄｅｒに含めて、ＳＴＡへ送信する。

次に、上りリンクにおいて、ＳＡ方式が使用される際の通信の流れの例について、図７を用いて説明する。図８において、Ｓ８０１～Ｓ８０５の処理は、図７のＳ７０１～Ｓ７０５と同様であるため、説明を省略する。ここで、ＡＰは、ＳＴＡとの通信において、ＳＡ方式によって周波数リソースの割り当てを行うことを決定したものとする。この場合、ＡＰは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を識別するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤとを含んだ管理フレーム１をＳＴＡへ送信する（Ｓ８０６）。ＳＴＡは、このＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、ＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤとを関連付けて記憶しておく。そして、ＡＰは、ＳＴＡに対して、ＵＬ－ＯＦＤＭＡのデータフレームの送信を開始させるために、ＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤを含む管理フレーム２をＳＴＡへ送信する（Ｓ８０７）。ＳＴＡは、このＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＩＤにより、対応するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を特定し、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報に基づいて指定される周波数リソースにおいて、データフレームをＡＰへ送信する（Ｓ８０８）。

なお、上りリンク及び下りリンクで、ＤＡ方式が用いられる場合は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘに規定されている手法で通信が行われるが、ここでは説明を省略する。なお、上りリンクと下りリンクとで同じＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式が用いられてもよいし、相互に異なるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式が用いられてもよい。例えば、多数のセンサによって環境検出の結果がＡＰに定期的に送信される場合、上りリンクの通信頻度は高いことが想定される。一方で、これらのセンサに対してデータを送信する頻度は少ないことも想定される。このため、上りリンクではＳＡ方式が使用され、下りリンクではＤＡ方式が使用されるようにしてもよい。

（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報の構成）
続いて、図９を用いて、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙｅｌｅｍｅｎｔ）の構成例について説明する。Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙｅｌｅｍｅｎｔは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格において規定される他のＩｎｆｏｍａｔｉｏｎＥｌｅｍｅｎｔと同様の構成を有する。すなわち、この能力情報は、ＥｌｅｍｅｎｔＩＤフィールド９０１、Ｌｅｎｇｔｈフィールド９０２及び能力情報固有の情報フィールド９０３が含まれたフォーマットを有する。この能力情報は、Ｂｅａｃｏｎ、ＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ等のフレームのＭＡＣフレームに付加される。

ＥｌｅｍｅｎｔＩＤフィールド９０１には、この能力情報を識別するための識別情報が格納される。Ｌｅｎｇｔｈフィールド９０２には、この能力情報の全体の長さを示す値が格納される。情報フィールド９０３には、ここでは、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の使用可否を示すＣａｐａｂｉｌｉｔｙ（ＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＣａｐａｂｉｌｉｔｙ）の情報が格納される。情報フィールド９０３に格納される情報の例を図１０に示す。図１０は、２ビットの情報によって、ＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＣａｐａｂｉｌｉｔｙが示される場合の例を示している。１ビット目（ビット０）は、ＤＡ方式の使用可否を示している。このビットの値が「０」の場合、その送信元の装置がＤＡ方式を使用できないことが示され、ビットの値が「１」の場合は、その装置がＤＡ方式を使用できることが示される。同様に、２ビット目（ビット１）は、ＳＡ方式の使用可否を示している。このビットの値が「０」の場合、その送信元の装置がＳＡ方式を使用できないことが示され、ビットの値が「１」の場合は、その装置がＳＡ方式を使用できることが示される。

なお、上述の構成は一例であり、フィールドの名前や、ビットの位置・サイズはこの例に限定されず、同様の情報が異なるフィールド名や異なる順序やサイズで格納されてもよい。例えば、図１０では、２ビットのフィールドにより、２つのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式（ＤＡ方式及びＳＡ方式）の使用可否が示されたが、これに限られない。例えば、このフィールドのビット数が例えば３ビット以上であってもよく、それにより、他のＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式についての使用可否が示されてもよい。また、ＤＡ方式とＳＡ方式はＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の一例に過ぎず、他の方式が、これらに代えて採用されてもよい。

以上のようにして、本実施形態では、通信装置が、自装置がサポートしている（使用可能な）周波数リソースの割り当て方式の情報を、ＭＡＣフレーム構造を用いて相手装置に対して通知することができる。これにより、各通信装置の通信のために使用すべき周波数リソースの割り当てを、その通信装置がサポートしている方式に基づいて、柔軟に実行することが可能となる。なお、上述の例では、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の使用可否を示す能力情報をＭＡＣフレームによって送信する例について説明したが、ＰＨＹプリアンブルなど、無線フレーム内の他の部分に含めてもよい。なお、通信装置であるＡＰ１０２やＳＴＡ１０３～１０５の他、上記のＭＡＣフレームを生成する情報処理装置（例えば、無線チップ）により、本発明を実施することも可能である。

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。

２０１：記憶部、２０２：制御部、２０６：通信部、２０７：アンテナ、３０１：能力情報生成部、３０２：方式決定部、３０３：接続処理部、３０４：ＭＡＣフレーム生成部、３０５：データ送受信部

Claims

通信装置であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する第１の無線フレームを通信の相手装置から受信する受信手段を有し、
前記相手装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す第１の能力情報が前記第１の無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示されることを特徴とする通信装置。
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する第２の無線フレームを前記相手装置へ送信する送信手段をさらに有し、
前記通信装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す第２の能力情報が前記第２の無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示されることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記第１の無線フレームに含まれる前記第１の能力情報に基づいて、前記第２の無線フレームに含める前記第２の能力情報を決定することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
前記第１の能力情報は、前記相手装置が、周波数リソースの割り当てが対応する識別子と共に事前に通知され、データフレームの送信の際に対応する識別子によって周波数リソースの割り当てが指定される方式をサポートしているか否かを示す情報を含む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。
前記第２の能力情報は、前記通信装置が、周波数リソースの割り当てが対応する識別子と共に事前に通知され、データフレームの送信の際に対応する識別子によって周波数リソースの割り当てが指定される方式をサポートしているか否かを示す情報を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の通信装置。
前記第１の能力情報と前記第２の能力情報とに基づいて、前記相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用する周波数リソースの割り当て方式を決定する決定手段をさらに有することを特徴とする請求項２又は３に記載の通信装置。
前記決定手段は、前記通信装置と前記相手装置とが共に使用することができる周波数リソースの割り当て方式を、前記相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用する周波数リソースの割り当て方式として決定することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
前記決定手段は、並行して通信を行う前記相手装置の数にさらに基づいて、当該相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用する周波数リソースの割り当て方式を決定することを特徴とする請求項６又は７に記載の通信装置。
前記決定手段は、前記相手装置との間で送受信されるデータを使用するアプリケーションの通信特性に基づいて、当該相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用する周波数リソースの割り当て方式を決定することを特徴とする請求項６又は７に記載の通信装置。
ＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔフレーム、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレーム、ＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームのいずれかにおける前記ＭＡＣフレームにおいて、当該フレームを送信した前記相手装置の前記第１の能力情報が示される、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の通信装置。
ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームにおける前記ＭＡＣフレームにおいて、当該フレームを送信した前記通信装置の前記第２の能力情報が示される、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の通信装置。
通信装置であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを送信する送信手段を有し、
前記無線フレームを送信した前記通信装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示されることを特徴とする通信装置。
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを生成する生成手段を有し、
前記無線フレームを送信する装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示されることを特徴とする情報処理装置。
通信装置によって実行される制御方法であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを通信の相手装置から受信する受信工程を含み、
前記相手装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示されることを特徴とする制御方法。
通信装置によって実行される制御方法であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを通信の相手装置へ送信する送信工程を含み、
前記通信装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示されることを特徴とする制御方法。
通信装置であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する第１の無線フレームを通信の相手装置から受信するための受信手段を有し、
前記受信手段によって受信される前記第１の無線フレームは、前記相手装置の第１のリソースユニット割り当て方式の能力情報と、前記相手装置の前記第１のリソースユニット割り当て方式とは異なる第２のリソースユニット割り当て方式の能力情報と、を少なくとも含んだ第１の能力情報を含むことを特徴とする通信装置。
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する第２の無線フレームを前記相手装置へ送信するための送信手段を有し、
前記送信手段によって送信される前記第２の無線フレームは、前記通信装置の前記第１のリソースユニット割り当て方式の能力情報と、前記通信装置の前記第２のリソースユニット割り当て方式の能力情報と、を少なくとも含んだ第２の能力情報を含むことを特徴とする請求項１６に記載の通信装置。
前記第１の無線フレームに含まれる前記第１の能力情報に基づいて、前記第２の無線フレームに含める前記第２の能力情報を決定することを特徴とする請求項１７に記載の通信装置。
前記第１の能力情報に含まれる前記第２のリソースユニット割り当て方式の能力情報は、前記相手装置が、リソースユニットの割り当てが対応する識別子と共に事前に通知され、データフレームの送信の際に対応する識別子によってリソースユニットの割り当てが指定される方式をサポートしているか否かを示す情報を含むことを特徴とする請求項１６から１８のいずれか１項に記載の通信装置。
前記第２の能力情報に含まれる前記第２のリソースユニット割り当て方式の能力情報は、前記通信装置が、リソースユニットの割り当てが対応する識別子と共に事前に通知され、データフレームの送信の際に対応する識別子によってリソースユニットの割り当てが指定される方式をサポートしているか否かを示す情報を含むことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の通信装置。
前記第１の能力情報と前記第２の能力情報とに基づいて、前記相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用するリソースユニットの割り当て方式を決定する決定手段をさらに有することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の通信装置。
前記決定手段は、前記通信装置と前記相手装置とが共に使用することができるリソースユニットの割り当て方式を、前記相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用するリソースユニットの割り当て方式として決定することを特徴とする請求項２１に記載の通信装置。
前記決定手段は、並行して通信を行う前記相手装置の数にさらに基づいて、当該相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用するリソースユニットの割り当て方式を決定することを特徴とする請求項２１又は２２に記載の通信装置。
前記決定手段は、前記相手装置との間で送受信されるデータを使用するアプリケーションの通信特性に基づいて、当該相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用するリソースユニットの割り当て方式を決定することを特徴とする請求項２１又は２２に記載の通信装置。
通信装置であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを送信するための送信手段を有し、
前記送信手段によって送信される無線フレームは、前記通信装置の第１のリソースユニット割り当て方式の能力情報と、前記通信装置の前記第１のリソースユニット割り当て方式とは異なる第２のリソースユニット割り当て方式の能力情報を少なくとも含むことを特徴とする通信装置。
通信装置によって実行される制御方法であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する第１の無線フレームを通信の相手装置から受信するための受信工程を有し、
前記受信工程によって受信される前記第１の無線フレームは、前記相手装置の第１のリソースユニット割り当て方式の能力情報と、前記相手装置の前記第１のリソースユニット割り当て方式とは異なる第２のリソースユニット割り当て方式の能力情報と、を少なくとも含んだ第１の能力情報を含むことを特徴とする制御方法。
通信装置によって実行される制御方法であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを送信するための送信工程を有し、
前記送信工程によって送信される無線フレームは、前記通信装置の第１のリソースユニット割り当て方式の能力情報と、前記通信装置の前記第１のリソースユニット割り当て方式とは異なる第２のリソースユニット割り当て方式の能力情報を少なくとも含むことを特徴とする制御方法。
情報処理装置によって実行される制御方法であって、
ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを生成する生成工程を含み、
前記無線フレームを送信する装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示されることを特徴とする制御方法。
コンピュータに、請求項２６に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
コンピュータに、請求項２７に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
コンピュータに、請求項２８に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。