TWI820459B - 通訊方法及無線終端裝置 - Google Patents

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Abstract

一種無線終端裝置之通訊方法,是在與無線基地台裝置的波束成形訓練未完成的情況下,利用準全向性天線模式來發送探測請求框,在已從無線基地台裝置接收到相對於探測請求框的探測回應框的情況下,是將無線基地台裝置選擇作為連接目的地,在未從無線基地台裝置接收探測回應框的情況下,是實施與無線基地台裝置的波束成形訓練。

Description

通訊方法及無線終端裝置
發明領域 本揭示是有關於一種無線終端裝置之通訊方法、無線基地台裝置之通訊方法、無線終端裝置及無線基地台裝置。
發明背景 IEEE 802.11是無線LAN相關規格的一種,其中有例如IEEE 802.11ad規格(以下,稱為「11ad規格」)(參照例如非專利文獻1)。
終端(STA)為了與其他STA進行初始連接而發現其他STA的程序稱為探索(Discovery)。為了實現利用了60GHz毫米波通訊的應用程式(近場通訊),例如要求高速連接的自動驗票機、資料資訊服務機(Data Kiosk)中的資料下載、以及在資料中心用以代替及/或補足有線網路的備用無線線路中所要求的高速連接,100ms以下之高速的探索(Discovery)已在探討中。 先前技術文獻 非專利文獻
非專利文獻1:IEEE 802.11ad(註冊商標)-2012 278~314頁、337~339頁
發明概要 以往的STA是在完成波束成形(Beamforming)後,完成探索。在此情況下,到探索完成之前會比照進行波束成形的部分而相應地花費時間。
本揭示之一態樣是提供一種高速地完成探索之已改善的無線終端裝置之通訊方法、無線基地台裝置之通訊方法、無線終端裝置、及無線基地台裝置。
本揭示之一態樣的無線終端裝置之通訊方法,是一種採用下述構成的無線終端裝置之通訊方法:在與無線基地台裝置的波束成形訓練(Beamforming Training)未完成的情況下,利用準全向性天線模式(Antenna Pattern)來發送探測請求框(Probe Request Frame),在已從無線基地台裝置接收到相對於前述探測請求框的探測回應框(Probe Response Frame)的情況下,是將前述無線基地台裝置選擇作為連接目的地,在未從前述無線基地台裝置接收前述探測回應框的情況下,是實施與前述無線基地台裝置之間的前述波束成形訓練。
再者,這些全面的或具體的態樣可以利用系統、裝置、方法、積體電路、電腦程式、或者記錄媒體來實現,亦可藉系統、裝置、方法、積體電路、電腦程式及記錄媒體的任意組合來實現。
根據本揭示之一態樣的無線終端裝置之通訊方法、無線基地台裝置之通訊方法、無線終端裝置、及無線基地台裝置,可以高速地完成探索。
本揭示之一態様中的進一步之優點及效果,從說明書及圖式中將可清楚地了解。雖然所述優點及/或效果是藉由一些實施形態以及說明書及圖式所記載之特徵來分別地提供,然而為了得到1個或其以上的相同特徵,並不一定需要全部都提供。
用以實施發明之形態 以下,適當參照圖式以詳細地說明本揭示的實施形態。然而,有時會省略掉非必要之過度詳細的說明。例如,有時會省略已充分瞭解之事項的詳細說明、或對於實質上相同之構成的重複說明。這是因為要避免以下的說明不必要地變得冗長,以讓本領域之技術人員容易理解。
再者,附加圖式及以下說明都是為了讓本領域之技術人員能夠充分理解本揭示而提供的,並非意圖藉由這些來限定申請專利範圍中所記載的主題。
<主動掃描(Active Scan)> 圖1是顯示主動掃描的整體構成之一例的圖。
在STA100發現其他STA(例如,STA200)的探索之一形態中有主動掃描。STA100是進行主動掃描來發現STA200(對等STA(Peer STA),連接目的地之STA)。STA200是例如AP(Access point,存取點)、PCP(PBSS Control Point,個人基本服務集控制點)、或不是AP及PCP之任一種的STA。
圖2是顯示STA100進行主動掃描的程序之一例的圖。
由於在60GHz毫米波通訊中所用的60GHz頻帶會使傳播損失較大,因此會有利用了全向性(Omni)及準全向性(Quasi-Omni)天線的通訊較困難之情況。於是,會有下述之情況:進行在以下說明的BTI及A-BFT中的波束成形訓練,決定發送天線陣列的最佳扇區(Best Sector)並進行指向性的發送,藉此讓通訊變得可行。
如圖2所示,BI(Beacon Interval:信標間隔)包含:BTI(Beacon Transmission Interval:信標傳輸間隔)、A-BFT(Association-BeamForming Training:關聯波束成形訓練)期間、及DTI(Data Transfer Interval:資料發送期間)。
在BTI中,STA100及STA200會發送或接收利用了DMG Beacon(DBcn)訊框5001的發送扇區掃掠(Sector Sweep)。
例如,STA100會一邊切換發送扇區(發送波束),一邊發送複數個DMG Beacon訊框5001。STA200會接收DMG Beacon訊框5001,並測定接收強度及/或接收品質。
在A-BFT期間,STA100及STA200會發送或接收利用了扇區掃掠(SSW)訊框5002的發送扇區掃掠。又,STA100及STA200會接收或發送SSW回授(SSW-FB)訊框5003。
例如,STA200是按每個SSW訊框5002來切換發送扇區(發送波束),以發送SSW訊框5002。STA100會接收SSW訊框5002,並測定接收強度及/或接收品質,且將包含測定結果的SSW-FB訊框5003發送至STA200。STA200會接收SSW-FB訊框,而完成BFT。
作為BFT,進行主動掃描的STA100是在BTI及A-BFT期間中,決定發送天線陣列的最佳扇區(適合於發送的波束)。在此,波束所表示的是天線指向性。在完成了BFT的情況下,STA100會在探測(Probe)交換處理中,發送探測請求框4001。STA200在已接收到探測請求框4001的情況下,會發送ACK訊框4002,並發送探測回應框4003。
STA100從STA200接收ACK訊框4002,並接收探測回應框4003後,會發送ACK訊框4004,而完成對STA200的探索。
再者,在不進行BFT的情況下,STA100會進行全向性(Omni-directional)通訊。但是,由於在60GHz毫米波通訊中傳播損失較大,因此會有難以使全向性的發送訊號到達AP/PCP300的情況。
STA100是藉由交換探測請求框及探測回應框的探測交換處理,來獲得有關於連接目的地之終端(例如STA200)及BSS(Basic Service Set:基本服務集)的資訊。STA100是根據已獲得的資訊來決定連接目的地,例如,STA200會決定是否連接於STA200、或去發現另外的終端。
在此,在11ad規格中,A-BFT期間是與已接收DMG Beacon訊框5001的其他STA共享。
圖3是顯示在複數個通道中STA100進行主動掃描的程序之一例的圖。
在一例中,如圖3所示,STA100亦可在複數個通道ch1、ch2、ch3執行上述之主動掃描的程序,而發現和已發現的BSS(及連接目的地之終端)為不同的通道上之BSS。
在此,STA100為了發現以全向性及準全向性難以發現之遠方的連接目的地終端,會在主動掃描的BTI期間中進行發送扇區掃掠。但是,由於在STA100的發送扇區數較多的情況下(例如128個扇區),會使BTI期間中的發送扇區掃掠所需要的時間增加,且探索所需要的時間也增加,因此會有初始連接所需要的時間增加之可能性。又,由於在連接目的地之終端(例如,STA200)的發送扇區數較多的情況下(例如128個扇區),同樣地會使A-BFT期間中的發送扇區掃掠所需要的時間增加,且探索所需要的時間也增加,因此會有初始連接所需要的時間增加之可能性。
進而,由於STA100及STA200在對於發送扇區掃掠的回授之發送及接收上失敗的情況下,會重試發送扇區掃掠,因此會有探索所需要的時間增加之可能性。又,伴隨於此,會有對其他STA帶來較多的干擾訊號之可能性。
況且,如圖3所示,由於上述之主動掃描的程序是在複數個通道ch1、ch2、ch3中進行探索,因此有探索所需要的時間更進一步地增加的可能性。又,伴隨於此,會有對其他STA帶來更多的干擾訊號之可能性。
為了對應處置此等現象,而完成了本揭示。
<實施形態1-情景1> 圖4是顯示實施形態1的情景1之整體構成的一例之圖。
STA100是主動掃描STA。STA200是連接目的地STA。STA200是例如PCP/AP STA,但亦可為非PCP/AP STA、非PCP STA、或非AP。又,STA100是例如無線終端裝置。STA200是例如無線基地台裝置。
圖5是顯示實施形態1之STA100進行其他STA200的探索的程序之一例的圖。
首先,針對STA100將廣播位址使用於發送目的地之位址的情景進行說明。
在步驟S101中,進行主動掃描的STA100是在第1信標間隔(BI:Beacon Interval)中,且在進行圖2的BTI及A-BFT所示之與STA200的波束成形訓練前,將發送天線陣列116(參照圖7)設定為準全向性天線模式。接著,STA100會將探測請求框1001的RA(Receiver Address:接收目的地位址)欄位設定成廣播位址,並發送探測請求框1001。
在步驟S102中,連接目的地之STA200會接收探測請求框1001。STA200在已接收的探測請求框1001之RA欄位為廣播位址的情況下,不會進行ACK發送。亦即,省略步驟S103及S106(步驟S104)。
在已接收的探測請求框1001之RA欄位中包含廣播位址的情況下,在步驟S105中,STA200即使與STA100的波束成形訓練尚未完成,仍會將發送天線陣列116設定成準全向性天線模式,且將包含探索資訊的探測回應框1003發送給STA100。STA200亦可將探測回應框1003的RA欄位設定為STA100的位址,亦可設定為廣播位址。
在步驟S107中,已判定為接收了探測回應框1003的情況下,STA100即判斷為在使用準全向性天線模式而可以通訊的距離(接近的距離)中存在STA200,並在步驟S108中,將ACK訊框1004發送給STA200。接著,在步驟S109中,STA200會接收ACK訊框1004。藉此,STA100即完成STA200的探索。
另一方面,在步驟S107中,STA100在已判定為未從STA200接收到探測回應框1003的情況下,即判斷為在接近的距離中未存在有連接目的地之STA(STA200及其他未圖示的STA)。STA100在已判斷為在接近的距離中未存在有連接目的地之STA的情況下,亦可實施波束成形訓練。關於詳細內容,將參照圖14並在之後說明。
圖6是顯示實施形態1之在複數個無線通道中進行依序探索的情形之一例的圖。
STA100亦可為了發現所意圖的連接目的地,而在複數個無線通道中,重複步驟S101~S109。例如,如圖6所示,STA100亦可在複數個無線通道(例如,ch1、ch2、ch3)中,依照如圖5所示的程序來進行依序探索。在此情況下,STA100亦可在ch1中依照圖5所示的程序來進行探索,且在已接收到探測回應框1003的情況下(S106),將S107之後的操作步驟中斷,且將發送及調變電路114切換到其他的無線通道(例如ch2),並依照圖5所示的程序,從S101發送探測請求框1001。
接著,針對STA100將單播(Unicast)位址使用於發送目的地之位址的情景進行說明。
再次參照圖5。在步驟S101中,進行主動掃描的STA100是在第1信標間隔(BI:Beacon Interval)中,且在進行圖2所示的BTI及A-BFT所示之與STA200的波束成形訓練前,將發送天線陣列116設定為準全向性天線模式。接著,STA100會將探測請求框1001的RA(Receiver Address:接收目的地位址)欄位設定成STA200的單播位址,並發送探測請求框1001。
在此,STA100在例如已接收到STA200的信標訊框的情況下、已從其他的STA接收到包含STA200的單播位址之相鄰清單(Neighbor list)的情況下、或STA200藉由Wi-Fi或NFC等另外的通訊手段來通知(11ad規格所利用的)60GHz頻帶的MAC位址的情況下,STA200的單播位址即為已知的。
在步驟S102中,連接目的地之STA200會接收探測請求框1001。
STA200在已接收的探測回應框1001之RA欄位中包含STA200的單播位址的情況下,在步驟S103中,即使與STA100的波束成形訓練尚未完成,仍會將發送天線陣列116設定成準全向性天線模式,且將ACK訊框1002發送給STA100。接著,STA200在步驟S105中會將發送天線陣列116設定成準全向性天線模式,且將包含探索資訊的探測回應框1003發送給STA100。
在步驟S106中,STA100會判定是否已從STA200接收到ACK訊框1002,在步驟S107中,STA100會判定是否已從STA200接收到包含探索資訊的探測回應框1003。
在STA100已判定為接收到ACK訊框1002及探測回應框1003的情況下,STA100即可判斷為在使用準全向性天線模式而可以通訊的距離(接近的距離)中存在STA200,並在步驟S108中,將ACK訊框發送給STA200。接著,在步驟S109中,STA200會接收ACK訊框。藉此,STA100即完成STA200的探索。
另一方面,在STA100已判定為並未接收到ACK訊框1002及探測回應框1003的情況下,STA100會判斷為在接近的距離中沒有STA200。STA100亦可在已判斷為在接近的距離中沒有STA200的情況下,發送DMG Beacon訊框並實施波束成形訓練。關於詳細內容,將參照圖14並在之後說明。
又,STA100亦可在已接收到STA200發送的ACK訊框1002的情況下,將探測回應框發送給STA200(未圖示)。
像這樣,STA100是將探測請求框1001的RA欄位設定成(例如,STA200的)單播位址,且將發送天線陣列116設定成準全向性天線模式,來發送探測請求框1001。接著,STA100會判定是否接收到ACK訊框1002及探測回應框1003,藉此可以判定設定於RA欄位的連接目的地之STA(例如,STA200)是否存在於接近的距離中。
圖7是顯示實施形態1之STA100、200的構成之一例的圖。
STA100、200具備:主機102、發送訊框生成電路104、定序器電路106、選擇電路108、MAC訊框生成電路112、發送及調變電路114、發送天線陣列116、接收天線陣列118、接收及解調電路122、MAC訊框接收電路124、及排程電路126。
主機102是執行應用程式,而對定序器電路進行探索開始的請求、初始連接開始的請求、資料通訊開始的請求、發送資料的輸入、及接收資料的取得。在一例中,主機102具備有用於執行應用程式的電路或CPU,並藉由執行應用程式來實現該等功能。
發送訊框生成電路104會生成探測請求框的訊框資料F1及探測回應框的訊框資料F2,並輸入至選擇電路108。
定序器電路106是進行STA100所具備的各電路之控制,而實現於11ad規格及11ay規格所規定的MAC及PHY之功能。又,定序器電路106是以執行圖5等所示的本揭示之程序的方式,進行STA100所具備的各電路的控制。
例如,在圖5中,定序器電路106會決定是否利用準全向性天線模式來發送探測請求框F1。在利用準全向性天線模式來進行發送的情況下,定序器電路106會設定成由排程電路126決定發送時間點,且設定成由選擇電路108選擇探測請求框F1的資料。接著,定序器電路106會設定成由MAC訊框生成電路112生成探測請求框F1的MAC訊框,且因應於排程電路126所決定的發送時間點,來設定發送及調變電路114發送PHY封包用的參數(例如MCS),其中該PHY封包包含探測請求框F1。再者,定序器電路106會將發送天線陣列116設定成準全向性天線模式。
又,定序器電路106會進行接收到之探測請求框F1及探測回應框F2的處理。例如,STA100的定序器電路106會判定接收到的訊框之RA欄位的位址是否為STA100的位址,來決定是否發送ACK。
選擇電路108會選擇包含於MAC訊框的訊框資料,並轉傳至MAC訊框生成電路112。
MAC訊框生成電路112是根據11ad規格及11ay規格的MAC規範,而從訊框資料生成MAC訊框。
發送及調變電路114是根據11ad規格及11ay規格的PHY規範,而進行編碼及調變,並生成PHY封包訊號。
發送天線陣列116會發送PHY封包訊號。發送天線陣列116亦可包含RF電路。發送天線陣列116是根據來自定序器電路106的控制而進行指向性的控制,例如對準全向性之設定、或定序器電路106所指定(與發送波束方向有關聯)之因應於扇區ID的波束成形發送設定。
接收天線陣列118會接收無線訊號,且生成接收PHY封包訊號。接收天線陣列118亦可包含RF電路。接收天線陣列118是根據來自定序器電路106的控制而進行指向性的控制,例如對準全向性之設定、或定序器電路106所指定(與發送波束方向有關聯)之因應於扇區ID的波束成形接收設定。
接收及解調電路122是根據11ad規格及11ay規格的PHY規範,而進行PHY封包訊號的解調及解碼,並生成接收MAC訊框資料。
MAC訊框接收電路124是根據11ad規格及11ay規格的MAC規範,而對接收MAC訊框資料進行解析,且生成接收資料,並輸入至定序器電路106。
排程電路126會決定發送期間及接收期間的時間點。
根據實施形態1,由於STA100可以不依據設定於RA欄位的位址,而省略掉BTI及A-BFT的波束成形訓練,並接收存在於接近的距離之連接目的地的STA200的探測回應框1003,因此可以將探索的完成所需要的時間縮短。
又,STA100在將發送天線陣列116設定成準全向性天線模式,且將RA欄位設定成STA200的單播位址,以發送探測請求框的情景中,可以因應於是否接收到ACK訊框,來判定STA200是否存在於接近的距離中。藉此,STA100可以和STA200進行近場通訊,且可以選擇較高的MCS(Modulation and Coding Scheme,調變與編碼方案)來提高資料率(data rate)。
再者,亦可在已知近場通訊中的傳播損失為較小的情況下,從通訊開始初期使用較高的MCS。藉此,可以更進一步地提高近場通訊的資料率。
進而,亦可在近場通訊中,藉由利用更少數量的天線元件來進行發送,以減少發送功率。又,亦可改變放大器(未圖示)的設定來降低發送功率。藉此,可以減少對未圖示之其他STA之干擾,又,可以減低竊聽的風險,以進行安全的通訊。
<變形例1-1> 在一例中,亦可在圖5所示的步驟S102中,且在連接目的地之STA200已接收探測請求框1001的情況下,測定其接收品質,例如RSSI(Recieved Signal Strength Indicator、接收訊號強度)及SINR(Signal to Interference and Noise Ratio,訊號對干擾及雜訊功率比)。
此外,在步驟S104中,STA200亦可判定表示已測定的接收品質之值是否超出事先規定的閾值。STA200在表示已測定的接收品質之值超出閾值的情況下,亦可在步驟S105中發送探測回應框1003。另一方面,STA200在表示已測定的接收品質之值低於閾值的情況下,亦可判斷為STA100不適合於由準全向性天線模式所進行的通訊(近場通訊),而中止探測回應框1003的發送。
圖8是顯示變形例1-1之STA100、200的構成之一例的圖。
如圖8所示,接收及解調電路122亦可包含接收品質測定電路122a。接收品質測定電路122a亦可測定探測請求框1001的接收品質。接收及解調電路122將接收品質測定電路122a所測定到的接收品質作為接收品質資訊並輸出至定序器電路106。
根據變形例1-1,可以抑制由STA200所進行之探測回應框1003的非必要之發送,而可以減低消耗功率、無線資源的消耗。
<變形例1-1-1> 在一例中,在圖5所示的步驟S103中,STA200亦可在包含有ACK訊框1002的PHY封包的標頭中,包含表示接收品質(RSSI或SINR)之值來發送。進而,STA200亦可根據表示接收品質之值,來判斷是否在步驟S105中發送探測回應框1003。
又,在一例中,STA200亦可以將探測請求框1001的RA欄位設定成廣播位址來發送。
根據變形例1-1-1,由於在複數個連接目的地之STA位於接近的位置之情況下,是超出接收品質的閾值之連接目的地的STA進行回應,而未超出接收品質的閾值之STA不進行回應,因此可以減少非必要的干擾。
<變形例1-2> 圖9A是顯示變形例1-2之STA100進行其他的STA200的探索的程序之一例的圖。
STA100在步驟S101a中,是代替探測請求框1001,而藉由準全向性天線模式來發送已附加TRN-R欄位的探測請求框1021。
圖9B是顯示變形例1-2之包含探測請求框1021的PHY封包1011的格式之一例的圖。
如圖9B所示,前文(preamble)包含規定於11ad規格的STF(Short Training Field,短訓練欄位)、及CEF(Channel Estimation Field,通道估測欄位)。PHY標頭包含:規定於11ad規格,有關於酬載(payload)的編碼及調變的資訊、以及有關於AGC欄位及TRN欄位的種類及長度之資訊。酬載(payload)是將MAC訊框資料(例如,探測請求框1021)編碼及調變而成的訊號。
AGC(Automatic Gain Control,自動增益控制)欄位是使用於決定接收增益,該接收增益是在接收後述之TRN欄位時設定的增益。AGC(Automatic Gain Control,自動增益控制)欄位包含1個以上的AGC子欄位,且AGC子欄位是已知模式的訊號系列。
TRN(Training,訓練)欄位亦可包含1個以上的TRN-R子欄位。TRN-R子欄位是已知模式的訊號系列,且可使用於接收天線的波束成形訓練。將包含TRN-R子欄位的TRN欄位稱為TRN-R欄位。TRN(Training,訓練)欄位包含CEF欄位。
在圖9A所示的步驟S102a中,STA200會接收已附加TRN-R欄位的探測請求框1021。STA200會將接收天線設定成準全向性天線模式並進行等待,且利用準全向性天線模式來接收由PHY封包所構成的探測請求框1021的前文、PHY標頭、酬載。STA200會將PHY標頭解碼,來取得有關於TRN欄位的種類之資訊(例如,顯示包含TRN-R子欄位)、以及有關於AGC欄位及TRN欄位的長度之資訊(例如,AGC子欄位及TRN-R子欄位的重複數為4)。
STA200亦可按每個AGC子欄位、及每個TRN-R子欄位來變更接收天線扇區(指向性天線模式),以接收AGC子欄位及TRN-R子欄位,並測定每個接收天線扇區的接收品質,藉此來進行波束成形訓練,並決定用於與STA100通訊的STA200之接收天線陣列118之最佳接收天線陣列118的最佳扇區。
又,STA200在具備有天線模式互易性(Antenna Pattern Reciprocity)的情況下,亦可根據已決定的接收天線陣列118的最佳扇區,來決定發送天線陣列116的最佳扇區。在此,具備有天線模式互易性的通訊裝置(STA)是指例如將發送天線陣列及接收天線陣列,控制成發送天線陣列116的最佳扇區ID與接收天線陣列118的最佳扇區ID相同的STA。具備有天線模式互易性的通訊裝置(STA)亦可具備將發送天線陣列與接收天線陣列共用化而成之發送接收天線陣列,且構成為發送的指向性天線模式與接收的指向性天線模式相類似。
由於STA100對探測請求框追加TRN-R欄位所造成的延遲(發送時間)之增加,比在BTI及A-BFT、及/或DTI中進行扇區掃掠的情況更小,因此STA100可以縮短探索所需要的時間。
在步驟S103a中,STA200亦可利用發送天線陣列116的最佳扇區來發送ACK訊框1002,其中該發送天線陣列116的最佳扇區是在已附加TRN-R欄位的探測請求框1021的接收中所決定。藉此,即可實現更穩健的(robust)的接收。
在圖5所示的程序中,STA200的準全向性天線模式中的發送功率,比STA100的準全向性天線模式中的發送功率更低的情況下,雖然STA200會接收探測請求框1001,但STA100不會接收ACK訊框1002。又,STA100的準全向性天線模式中的接收靈敏度,比STA200的準全向性天線模式中的接收靈敏度更低的情況下,雖然STA200會接收探測請求框1001,但STA100不會接收ACK訊框1002。在這些情況下,STA100要檢測出STA200位於接近的距離是困難的。
相對於此,在圖9A所示的程序中,由於STA200會利用發送天線陣列116的最佳扇區來發送ACK訊框1002,因此和利用準全向性天線模式的情況相比,發送功率強度較大。從而,即使是在STA200的準全向性天線模式中的發送功率比STA100的準全向性天線模式中的發送功率更低的情況下、以及STA100的準全向性天線模式中的接收靈敏度比STA200的準全向性天線模式中的接收靈敏度更低的情況下,STA100接收ACK訊框的機率仍會變高。藉此,變得可讓STA100檢測到STA200位於接近的距離。
在步驟S105a中,STA200是利用發送天線陣列116的最佳扇區來發送探測回應框1003,其中該發送天線陣列116的最佳扇區是在已附加TRN-R欄位的探測請求框1021的接收中所決定。
由於步驟S106~S109是與參照圖5且已前述的內容同樣的,因此省略說明。
圖10是顯示變形例1-2之STA100、200的構成之一例的圖。
在一例中,發送及調變電路114包含發送TRN附加電路114b。發送TRN附加電路114b會生成AGC欄位及TRN欄位的訊號。發送及調變電路114會對MAC訊框資料(例如探測回應框)進行編碼及調變,且在已生成的PHY訊框中附加AGC欄位及TRN欄位的訊號,並輸入至發送天線陣列116。例如,圖9A所示之STA100的發送及調變電路114會生成已附加有AGC欄位及TRN欄位的訊號之探測請求框1021。
在一例中,接收及解調電路122包含接收TRN處理電路122b。接收TRN處理電路122b是按每個已附加於接收PHY訊框的TRN-R子欄位來測定接收品質(例如,RSSI及SNR),並通知到定序器電路106。例如,圖9A所示之STA200的接收及解調電路122b會按每一個附加於已接收的探測請求框1021的TRN-R子欄位,來測定接收品質。
在一例中,定序器電路106是根據接收TRN處理電路122b所測定之每一個TRN-R欄位的接收品質,來決定接收天線陣列118的最佳扇區。又,定序器電路106亦可根據每一個接收天線扇區的接收品質,來決定發送天線陣列116的最佳扇區。例如,圖9A所示之STA200的定序器電路106會決定要利用準全向性天線模式來發送探測回應框1003,或是利用發送天線陣列116的最佳扇區來發送探測回應框1003,以進行發送天線陣列116的設定。
發送天線陣列118會根據由定序器電路106所設定的構成,而利用準全向性天線模式來發送、或利用發送天線陣列116的最佳扇區來發送訊框及TRN-R子欄位。
根據變形例1-2,STA100在主動掃描中會發送已附加TRN-R欄位的探測請求框1021。從而,STA100可以省略藉由BTI及A-BFT的波束成形訓練,來接收存在於接近的距離之連接目的地之STA200的探測回應框1003,而可以將到探索的完成所需要的時間縮短。
又,STA200會利用已附加於探測請求框1021的TRN-R欄位,來決定接收天線陣列118的最佳扇區及發送天線陣列116的最佳扇區,並利用發送天線陣列116的最佳扇區,將ACK訊框及探測回應框發送至STA100。因此,STA100可省略藉由BTI及A-BFT的波束成形訓練,而提高完成STA200的探索的機率。
<變形例1-3> 圖11是顯示變形例1-3之STA100進行其他STA200的探索的程序之一例的圖。
由於步驟S101~S103是與參照圖5且已上述的步驟相同,因此省略說明。
在步驟S106中,STA100會判定是否已從STA200接收到ACK訊框1002。
在STA200已從尚未完成波束成形訓練的STA(例如,STA100)接收到探測請求框1001的情況下,會在步驟S105b中,發送已附加TRN-R欄位的探測回應框1033。
在步驟S107b中, STA100會判定是否已接收到已附加TRN-R欄位的探測回應框1033。
在此,STA100在判定為已接收到ACK訊框1002及已附加TRN-R欄位的探測回應框1033之情況下,會更進一步地進行以下的處理。
在一例中,STA100亦可在已接收到探測回應框1033的情況下,按每一個TRN-R子欄位來切換接收天線扇區,並按每一個已切換的接收天線扇區來測定接收品質,藉此進行接收波束成形訓練,並決定接收天線陣列118的最佳扇區。
又,在一例中,STA100亦可在具備有天線模式互易性的情況下,根據每一個TRN-R子欄位的接收品質,來決定使用於後續的發送之發送天線陣列116的最佳扇區。
在步驟S107b中,如上所述地決定發送天線陣列116的最佳扇區,STA100會利用已決定的發送天線陣列116的最佳扇區,來發送ACK訊框1004。
在步驟S108b中,STA100是將ACK訊框1004發送給STA200。接著,在步驟S109中,STA200是接收ACK訊框1004。藉此,STA100即完成STA200的探索。
又,STA100亦可在發送ACK訊框1004後,將關聯請求框(無圖示)發送至STA200,並進行初始連接處理。
又,STA100亦可在完成主動掃描,且已將STA200選擇作為連接目的地之情況下(例如,判斷為在主動掃描中已接收探測回應框的STA當中,與STA200的通訊品質為最好的情況下),利用發送天線陣列116的最佳扇區,來發送初始連接用的探測請求框及關聯請求框。
在變形例1-3中,如圖10所示,STA200的發送及調變電路114具備發送TRN附加電路114b。STA200的定序器電路106會決定是否在探測回應框F2中附加TRN-R欄位、以及TRN-R欄位的長度。例如,STA100亦可在探測請求框F1中包含接收天線扇區數的資訊來發送,STA200亦可根據包含於探測請求框F1的STA100之接收天線扇區數的資訊,來決定附加於探測請求框F2的TRN-R欄位的長度。
在變形例1-3中,如圖10所示,STA100的接收及解調電路122具備接收TRN處理電路122b。STA100的定序器電路106會根據接收TRN處理電路122b所測定之每一個TRN-R欄位的接收品質,來決定接收天線陣列118的最佳扇區。又,在STA100具備有天線模式互易性的情況下,STA100是根據已決定的接收天線陣列118的最佳扇區,來決定發送天線陣列116的最佳扇區。
圖12是顯示變形例1-3之包含探測回應框1033的PHY封包的格式之一例的圖。
圖12所示的格式相當於下述之格式:在圖9B所示之包含探測請求框1021的PHY封包的格式中,將探測請求框1021替換為探測回應框1033。
根據變形例1-3,STA100可以省略藉由BTI及A-BFT所進行的波束成形訓練,而接收存在於接近的距離之連接目的地之STA200的探測回應框1033。進而,由於STA100可以根據已接收的探測回應框1033,來決定要在與STA200的通訊中使用之發送及接收天線陣列118的最佳扇區,因此可以縮短到探索的完成所需要的時間,且可以縮短初始連接所需要的時間。
<實施形態1-情景2> 圖13是顯示實施形態1的情景2之整體構成的一例之圖。
STA100是主動掃描STA。STA200、300是連接目的地STA。STA200、300是例如PCP/AP STA,但亦可為非PCP/AP STA、非PCP STA、或非AP。又,STA100是例如無線終端裝置。STA200、300是例如無線基地台裝置。
圖14是顯示實施形態1之STA100進行其他STA200、300的探索的程序之一例的圖。
在實施形態1的情景1中,STA100在圖5所示的步驟S106及S107中,是分別接收了ACK訊框1002及探測回應框1003。
相對於此,要說明的是,在實施形態1中,STA100在圖5所示的步驟S106及步驟S107中未接收ACK訊框1002及探測回應框1003的情況(情景2)。在此情況下,STA100亦可判斷為在現在使用的無線通道中在接近的位置上沒有連接目的地之STA,而進行BTI及A-BFT中的波束成形訓練。
STA100亦可因應於請求通訊的應用程式之種類,來決定是否進行近場通訊。例如,STA100亦可在執行進行來自資料資訊服務機(Data Kiosk)的資料下載的應用程式之情況下,實施圖5所示的程序,且另一方面,在進行對公共無線LAN存取點的連接之情況下,實施圖14所示的程序。在此,資料資訊服務機(Data Kiosk)是指例如使用者讓使智慧型手機接近時,將動態圖像或書籍資料的資料下載至智慧型手機的裝置。
STA100在執行請求近場通訊的應用程式之情況下,亦可不接收由不存在於接近的距離之STA(例如,圖13所示的STA200及STA300)所發送的探測回應框1003。從而,為了避免消耗功率之非必要的訊框之發送、或因其造成之對其他STA(無圖示)的干擾,STA200及STA300也不回應以波束成形的指向性天線模式所發送的探測請求框1041亦可。由於STA100會在執行請求近場通訊的應用程式之情況下,實施圖5所示的程序,因此來自STA200及STA300的探測回應框不被發送,而可以減少對其他STA的干擾之發生。
另一方面,STA100在判斷為現在使用的無線通道中沒有存在於接近的距離之連接目的地的STA,並已決定進行BTI及A-BFT中的波束成形訓練的情況下,會實施圖14所示的程序。在以下說明使STA100與STA300進行波束成形訓練,並接著完成STA300的探索之程序。
參照圖14。在步驟S100c中,STA100會在BTI及A-BFT中進行波束成形訓練。例如,在已使STA300從STA100接收SSW-FB訊框5003的情況下,STA100即完成與STA300的波束成形訓練。
已完成與STA300的波束成形訓練的STA100,會在步驟S101c中將RA欄位設定成顯示STA300的單播位址,並以波束成形的指向性天線模式來發送探測請求框1041。
在步驟S102c中,STA300是在已接收到探測請求框1041的情況下,根據在A-BFT中已接收的SSW-FB訊框5003所包含之發送天線陣列116的最佳扇區之資訊,將發送天線陣列116設定成最佳扇區。
在步驟S103c中,STA300會發送ACK訊框1002。接著,在步驟S105c中,STA300會將探測回應框1003發送給STA100。
STA100是在步驟S106c中判定是否已接收到ACK訊框1002。STA100是在步驟S107c中判定是否已接收到探測回應框1003。
STA100是在步驟S106c中判定為已接收到ACK訊框1002,且在步驟S107c中判定為已接收到探測回應框1003的情況下,根據在A-BFT中已接收的SSW-FB訊框5003所包含之發送天線陣列116的最佳扇區之資訊,將發送天線陣列116設定成最佳扇區。接著,在步驟S108c中,STA100會進行ACK訊框1004的發送。在步驟S109c中,STA300會接收ACK訊框1004。藉此,STA100即完成STA300的探索。
另一方面,未完成BTI及A-BFT中的波束成形之STA(例如STA200),在步驟S102d中已接收到探測請求框1041的情況下,由於RA欄位的位址與STA200的單播位址不同,因此不進行ACK訊框1002及探測回應框1003的發送。
針對STA200執行利用近場通訊的應用程式之情況(例如,STA200為資料資訊服務機的情況)來說明。在此情況下,較理想的是減少STA200對STA300及未圖示的其他STA之干擾。
因此,STA200在已接收的探測請求框1041為以準全向性天線來發送的情況下,所期望的是發送探測回應框1003,又,在已接收的探測請求框1041為以波束成形的指向性天線模式來發送的情況下,所期望的是不發送探測回應框1003。即使以準全向性天線來發送相對於以波束成形的指向性天線模式所發送的探測請求框1041之探測回應框1003,探測回應框不被接收到的可能性仍然較高,而可能成為器件及通道資源的浪費。
但是,STA200要判別已接收的探測請求框是以準全向性天線來發送、或者是以波束成形的指向性天線模式、或其中任一種方式來發送是困難的。
於是,在一例中,STA100在以波束成形的指向性天線模式來發送探測請求框1041的情況下,會在探測請求框1041中包含連接目的地之STA的單播位址。另一方面,STA100在以準全向性天線來發送探測請求框1041的情況下,與圖14不同的是,並不會在探測請求框1041中包含目的地之STA的單播位址,而是包含例如廣播位址。
又,在一例中,STA200在已接收的探測請求框1041的RA欄位是設定為STA200的單播位址之情況下,會利用波束成形的指向性天線模式來發送ACK訊框1002及探測回應框1003。另一方面,STA200在已接收的探測請求框1041的RA欄位是設定為廣播位址的情況下,與圖14不同的是,會利用準全向性天線模式來發送ACK訊框1002及探測回應框1003。
如此進行,STA200就可以實施實施形態1的情景1,該實施形態1的情景1是與圖14不同,而藉由對於以準全向性天線所發送的探測請求框1041,以準全向性天線發送探測回應框1003之作法來進行回應,且可以實施實施形態1的情景2,該實施形態1的情景2是如圖14所示,藉由對於以波束成形的指向性天線模式所發送的探測請求框1041,以波束成形的指向性天線模式發送探測回應框1003之作法來進行回應。亦即,連接目的地之STA(STA200及STA300)能夠以對應於STA100的發送方法之發送方法來進行回應,而可以減少對其他STA的干擾。
STA100亦可在執行不利用近場通訊的應用程式之情況下,實施圖14的程序。在此情況下,由於是將探測請求框的RA欄位設定成單播位址,因此可以避免存在於接近的距離之非所意圖的STA(STA200)發送探測回應框,而可以減少對其他STA的干擾。
在一例中,STA100亦可因應於請求通訊的應用程式之種類,來決定是否進行近場通訊,並決定進行圖5的程序或進行圖14的程序。藉此,STA100可以從因應於應用程式的種類之連接目的地的STA(STA200)得到回應。
<實施形態2-情景1> 圖15是顯示實施形態2的情景1的整體構成之一例的圖。
STA100是主動掃描STA。STA200是連接目的地STA。STA200是例如PCP/AP STA,但亦可為非PCP/AP STA、非PCP STA、或非AP。又,STA100是例如無線終端裝置。STA200是例如無線基地台裝置。
圖16是顯示實施形態2之STA100進行其他STA200的探索的程序之一例的圖。
在主動掃描之期間,且在與STA200的波束成形訓練之前的情況下,在步驟S201中,STA100是將包含於探測請求框2001之顯示準全向性發送模式的欄位(QO TX:Quasi Omni TX(準全向發送))設定為1(在圖16中,QO=1),且利用準全向性天線模式來發送。另一方面,例如在STA100與STA200的波束成形訓練已完成的情況下,與圖16不同的是,在步驟S201中,STA100是將包含於探測請求框2001的QO TX欄位設定為0,並利用已藉由波束成形訓練決定的發送天線陣列之最佳扇區來發送。STA100亦可將探測請求框2001的RA欄位設定成顯示STA200的單播位址、或廣播位址。
圖17是顯示實施形態2之探測請求框2001的格式之一例的圖,其中該探測請求框2001包含顯示準全向性發送模式的QO TX欄位。
亦可將包含於規定在11ad規格的Probe Request frame body(探測請求框本體)中的欄位當中,在11ad規格中不具有功能的欄位或子欄位(例如,Reserved(保留))置換成Quasi-omni(準全向)TX欄位或Quasi-omni TX子欄位(以下稱為準全向TX欄位、或QO TX欄位),藉此將準全向TX欄位包含於探測請求框2001中。例如,圖17所示的訊框控制(Frame Control)欄位的+HTC/Order子欄位在11ad規格及11ay規格中並未被參照。於是,STA100及STA200亦可將+HTC/Order子欄位置換成準全向TX欄位,並作為準全向TX欄位來使用。
例如,亦可在訊框控制(Frame Control)欄位的type欄位及subtype欄位顯示探測請求框的情況下,將+HTC/Order子欄位置換成準全向TX欄位。又,在準全向TX欄位為「1」的情況下,是利用準全向性發送模式來發送訊框,而在「0」的情況下,是不利用準全向性發送模式來發送訊框。
圖18是顯示實施形態2之探測請求框2001的格式的其他之一例的圖,其中該探測請求框2001包含顯示準全向性發送模式的QO TX(準全向TX)欄位。
如圖18所示,亦可在Probe Request frame body(探測請求框2001本體)中,追加與規定於11ad規格的元素不同的元素(例如,Quasi-omni Control元素),藉此來包含準全向TX欄位。又,亦可在包含於11ad規格的探測請求框2001本體的任一元素中,追加準全向TX欄位,以代替追加新的元素。
圖19是顯示實施形態2之探測請求框2001的格式的其他之一例的圖,其中該探測請求框2001是顯示準全向性發送模式。
如圖19所示,也可以設為:與追加和探測請求框本體及規定於11ad規格的元素的任一種都不同的元素(例如,Quasi-omni Indicator Element(準全向指示符元素)),並因應於是否包含準全向指示符元素,來通知準全向TX(欄位)之值。在此情況下,包含準全向指示符元素和將準全向TX欄位之值設成1是等效的,不包含準全向指示符元素是和將準全向TX欄位之值設成0是等效的。
再次參照圖16。由於步驟S202~S203的處理內容分別和參照圖5且已前述的S102~S103的處理內容相同,因此省略說明。
在步驟S204中,STA200會檢查已接收的探測請求框2001之準全向TX欄位之值。
在步驟S204中所檢查的準全向TX欄位之值為1的情況下,STA200在步驟S205中,會與圖5所示的步驟S105同樣地,利用準全向性天線模式來發送探測回應框1003。
在步驟S206中,STA100會判定是否已從STA200接收到ACK訊框1002。在步驟S207中,STA100會判定是否已從STA200接收到包含探索資訊的探測回應框1003。
在步驟S206中判定為已接收到ACK訊框1002,且在步驟S207中判定為已接收到探測回應框1003的情況下,STA100會在步驟S208中利用準全向性天線模式,來發送ACK訊框1004,藉此進行回應。接著,在步驟S209中,STA200會接收ACK訊框1004。藉此,STA100即完成STA200的探索。
另一方面,在步驟S204中所檢查的準全向TX欄位之值為0的情況下,STA200是在步驟S205中,將發送天線陣列116設定成對探測請求框2001的發送來源位址所示的STA(例如STA100)之發送中的最佳扇區,並發送探測回應框1003。再者,STA200已從尚未完成波束成形訓練的STA(例如未圖示的STA400)接收到準全向TX欄位之值為0的探測請求框2001的情況下,不會發送探測回應框1003。
接著,在步驟S207中已接收到包含探索資訊的探測回應框1004的STA100,在步驟S208中會利用波束成形的指向性天線模式來發送ACK訊框1004,藉此進行回應。接著,在步驟S209中,STA200會接收ACK訊框1004。藉此,STA100即完成STA200的探索。
在任一種情況下,STA100皆可為了找到所意圖的連接目的地,而在複數個通道上重複步驟S201~S209。
圖20是顯示實施形態2之STA100、200的構成之一例的圖。
發送訊框生成電路104a除了圖7所示的探測請求框F1及探測回應框F2之外,還會生成準全向TX欄位之值F3,並輸出至選擇電路108。
MAC訊框生成電路112會將探測請求框F1的資料、及準全向TX欄位之值F3結合,而生成包含探測請求框F1的MAC訊框資料。
定序器電路106具備有參照圖7且已前述的功能,此外,在發送探測請求框F1或探測回應框F2的情況下,會將選擇電路108控制成將準全向TX欄位包含於MAC訊框。
圖20所示的其他的構成要素與參照圖7且已前述的構成要素是同樣的,因而省略說明。
根據實施形態2,能夠獲得與實施形態1同樣的效果。此外,根據實施形態2,由於STA100是包含準全向TX欄位來發送探測請求框,因此STA200可以判別所接收的探測請求框是否是藉由準全向性天線模式來發送。從而,STA200在與STA100的波束成形訓練未完成的情況下,即可以因應於所接收之探測請求框的準全向TX欄位之值,來決定是否藉由準全向性天線模式來發送探測回應框。
藉此,STA100可以接收來自所意圖的(是否存在於接近的距離)STA之探測回應框,且可以抑制從非所意圖的STA發送探測回應框,因此可以減少干擾。
<變形例2-1> 針對實施形態2,也可以和相對於實施形態1的變形例1-1同樣地考慮變形例2-1。
在圖16所示的步驟S202中,STA200亦可除了接收探測請求框2001之外,還測定探測請求框2001的接收品質(例如,RSSI、SINR)。
在步驟S204中,STA200除了會檢查已接收的探測請求框2001的準全向TX欄位之值以外,還會判定顯示探測請求框2001的接收品質之值是否超出事先規定的閾值。
在步驟S204中所檢查的準全向TX欄位之值為1,且表示接收品質之值超出閾值的情況下,在步驟S205中,STA200會利用準全向性天線模式來發送探測回應框1003。另一方面,在步驟S205中即使所檢查的準全向TX欄位之值為1,但表示接收品質之值低於閾值的情況下,在步驟S205中,STA200亦可判斷為STA100不適合於由準全向性天線模式所進行的通訊(近場通訊),而中止探測回應框1003的發送。
另一方面,在步驟S204中所檢查的準全向TX欄位之值為0的情況下,在步驟S205中,STA200會判斷為STA100未進行近場通訊,且無論接收品質如何,均將發送天線陣列116設定成對探測請求框2001的發送來源位址所示的STA(例如STA100)之發送中的最佳扇區,並發送探測回應框1003。
其他的步驟S201、S203、S206~S209與實施形態2是同樣的,因而省略說明。
根據變形例2-1,可同時獲得實施形態2的效果、及變形例1-1的效果。
<變形例2-1-1> 針對實施形態2,也可以和相對於實施形態1的變形例1-1-1同樣地考慮變形例2-1-1。
在一例中,在圖16所示的步驟S203中,STA200亦可在包含有ACK訊框1002的PHY封包的標頭中,包含表示接收品質(RSSI或SINR)之值來發送。此外,STA200亦可根據表示接收品質之值,來判斷是否在步驟S205中發送探測回應框1003。
STA200亦可將探測請求框2001的目的地設定成廣播位址來發送。由於在複數個連接目的地之STA位於接近的位置之情況下,是讓超出接收品質的閾值之連接目的地的STA進行回應,而未超出接收品質的閾值之STA不進行回應,因此可以減少不必要的干擾。
<變形例2-2> 針對實施形態2,也可以和相對於實施形態1的變形例1-2同樣地考慮變形例2-2。參照圖16來說明。
STA100亦可與圖16不同地,在步驟S201中,藉由準全向性天線模式來發送已附加TRN-R欄位的探測請求框2001。
與圖16不同的是,在步驟S202中,STA200是接收已附加TRN-R欄位的探測請求框2001。與變形例1-2同樣地,STA200亦可藉由測定每一個接收天線扇區的接收品質,來進行波束成形訓練,並決定用於與STA100通訊的STA200之接收天線陣列118的最佳扇區。STA200在具備有天線模式互易性(Antenna Pattern Reciprocity)的情況下,亦可根據已決定的接收天線陣列118的最佳扇區,來決定發送天線陣列116的最佳扇區。
與圖16不同的是,在步驟S203中,STA200亦可利用在已附加TRN-R欄位的探測請求框2001的接收中所決定的發送天線陣列116的最佳扇區,來發送ACK訊框1002。
與圖16不同的是,在步驟S205中,STA200亦可利用在已附加TRN-R欄位的探測請求框1021的接收中所決定的發送天線陣列116的最佳扇區,來發送探測回應框1003。
其他的步驟S204及S206~S209與實施形態2是同樣的,因而省略說明。
根據變形例2-2,可獲得實施形態2的效果、及變形例1-2的效果。
<變形例2-3> 針對實施形態2,也可以和相對於實施形態1的變形例1-3同樣地考慮變形例2-3。參照圖16來說明。
與圖16不同的是,在步驟S202中,STA200亦可在已從尚未完成波束成形訓練的STA(例如STA100)接收到探測請求框2001的情況下,在步驟S205中,發送已附加TRN-R欄位的探測回應框1003。
與圖16不同的是,在步驟S207中,STA100亦可在接收到已附加TRN-R欄位的探測回應框1003的情況下,按每個TRN-R子欄位來一邊切換接收天線扇區一邊測定接收品質,並進行接收波束成形訓練,而決定接收天線陣列118的最佳扇區。
又,STA100亦可在具備有天線模式互易性的情況下,根據每一個TRN-R子欄位的接收品質,來決定使用於後續的發送之發送天線陣列116的最佳扇區。
與圖16不同的是,在步驟S208中,STA100亦可利用已決定的發送天線陣列116的最佳扇區,來發送ACK訊框1004。STA100亦可在發送ACK訊框1004後,將關聯請求框(無圖示)發送至STA200,並進行初始連接處理。在步驟S209中,STA200會接收ACK訊框1004。
其他的步驟S201~S204及S206與實施形態2是同樣的,因而省略說明。
根據變形例2-3,由於發送天線陣列116的最佳扇區為已知的,因此STA100可以省略利用TRN-R欄位的波束成形訓練。從而,即使在已接收的探測請求框2001之準全向TX欄位之值為0的情況下,仍可以縮短探索所需要的時間。
再者,與圖16不同的是,在步驟S202中已接收的探測請求框2001之準全向TX欄位之值為0(QO=0)的情況下,在步驟S206中,STA200亦可不對探測回應框1003附加TRN-R欄位來發送。
<變形例2-4> 與圖16不同的是,在步驟S201中,STA100亦可發送在探測請求框2001中追加有發送功率(EIRP:equivalent isotropically radiated power,等效無向輻射功率)、及準全向性天線的接收天線增益之資訊的探測請求框2001。
圖21是顯示變形例2-4之探測請求框2001的格式之一例的圖。
相對於在圖18所示的準全向指示符欄位中是包含準全向TX欄位,在圖21所示的準全向指示符欄位中更進一步地包含TX EIRP欄位及Quasi-omni RX antenna gain(準全向RX天線增益)欄位。TX EIRP欄位包含STA100的發送功率(EIRP)之值。準全向RX天線增益欄位包含STA100的準全向性天線之接收天線增益之值。
STA200亦可在圖16所示的步驟S202中,已接收圖21所示的探測請求框2001的情況下,在步驟S204中,藉由例如以下的算式(1)來計算出STA100與STA200間的傳播損失。
(傳播損失)=(STA100的EIRP)-(已測定的RSSI(接收訊號功率))-(STA200的接收天線增益) … 算式(1)
在算式(1)中,(STA100的EIRP)是因應於已接收的探測請求框2001的EIRP欄位所包含的值之值(單位:dBm)。(接收訊號功率)是接收探測請求框2001時所測定的接收功率(單位:dBm)。(STA200的接收天線增益)是STA200的準全向性天線之接收天線增益的值(單位:dBi)。例如,STA200亦可利用在定序器電路106中所保持的接收天線增益之值。
STA200可以利用所算出的傳播損失之值,更正確地判定利用準全向性天線發送的訊框(例如,探測回應框1003)是否到達STA100(STA100可以接收)。例如,亦可在已滿足以下的算式(2)之情況下,判定為訊框到達STA100。
(接收靈敏度)<(STA200的EIRP)-(傳播損失)+(STA100的接收天線增益) … 算式(2)
在算式(2)中,(接收靈敏度)是因應於探測回應框1003的MCS而規定於11ad規格的值(單位:dBm)。例如,在STA200利用MCS0的調變及編碼方式來發送探測回應框1003的情況下,MCS0的接收靈敏度是-78dBm。
在算式(2)中,(STA200的EIRP)亦可利用STA200已知的值(單位:dBm)。
在算式(2)中,(STA100的接收天線增益)是因應於已接收的探測請求框2001的準全向RX天線增益欄位所包含的值之值(單位:dBm)。
STA200會在滿足算式(2)的情況下,判定為探測回應框1003到達STA100,而在圖16所示的步驟S205中,利用準全向性天線模式來發送探測回應框1003。在此情況下,由於是在不參照準全向TX欄位的情形下,判定是否利用準全向性天線模式來發送探測回應框1003,因此可以省略探測請求框2001的準全向TX欄位。
在一例中,STA100亦可因應於STA100的EIRP之值是否超出閾值,來判定探測請求框2001是否是藉由準全向性天線模式來發送的。
圖22是顯示變形例2-4之準全向指示符元素(Quasi-omni Indicator Element)之一例的圖。
圖22所示的準全向指示符元素包含EIRP欄位及準全向RX天線增益欄位。
圖21所示的探測請求框2001的格式,是在圖19所示的準全向指示符欄位中包含有EIRP欄位及準全向RX天線增益欄位而成的格式。同樣地,在圖18所示的準全向控制元素(Quasi-omni Control Element)、及/或準全向指示符欄位中,亦可包含圖22所示的準全向RX天線增益欄位。像這樣,和前述的準全向TX欄位同樣地,對於包含EIRP欄位及準全向RX天線增益欄位的元素及欄位也沒有特別地限定。
圖23是顯示變形例2-4之STA100、200的構成之一例的圖。
發送訊框生成電路104b是在圖7所示的發送訊框生成電路104中追加用以生成指示符欄位之值F4的電路,該指示符欄位之值F4是和探測請求框F1或探測回應框F2一起輸出至選擇電路108。在此,準全向指示符欄位包含EIRP欄位及準全向RX天線增益欄位。
MAC訊框生成電路112是將探測請求框F1的資料及準全向指示符欄位的值F4結合,而生成包含探測請求框F1的MAC訊框資料。
定序器電路106除了實現圖7所示的定序器電路106的功能之外,還在發送探測請求框2001的情況下,將選擇電路108控制成將準全向指示符欄位包含於MAC訊框中,其中該準全向指示符欄位包含EIRP欄位及準全向RX天線增益欄位。
圖23所示的其他構成要素與參照圖7且已前述的構成要素是同樣的,因而省略說明。
根據變形例2-4,STA200可以更正確地判定利用準全向性天線發送的探測回應框1003是否會到達STA100,在判定為不會到達的情況下,不發送探測回應框1003。因此,和因應於準全向TX欄位之值來決定是否發送探測回應框1003的情況相比,可以更進一步地抑制非必要的發送,而可以減少器件及通道資源的浪費。
<變形例2-5> 圖24是顯示變形例2-5的整體構成之一例的圖。
STA100、300是主動掃描STA。STA200是連接目的地STA。STA200是例如PCP/AP STA,但亦可為非PCP/AP STA、非PCP STA、或非AP。又,STA100、300是例如無線終端裝置。STA200是例如無線基地台裝置。
圖25是顯示變形例2-5之STA100進行其他STA200的探索的程序之一例的圖。
在圖24及圖25中,STA100與STA200是存在於接近的距離,又,其他STA(STA300)是存在於與STA200接近的距離。
圖25所示之步驟S201~S203,與圖16所示之步驟S201~S203是同樣的,因而省略說明。
在圖25所示的步驟S204e中,STA200會決定是否利用準全向性天線來發送探測回應框2053。在一例中,STA200是和參照圖14且已上述之內容同樣地進行,並根據在步驟S202中所接收的探測請求框2001是否包含發給其他的STA的單播位址,決定是否利用準全向性天線來發送探測回應框2053。
在其他的一例中,和參照圖16且已上述之內容同樣地進行,並根據在步驟S202中所接收的探測請求框2001之QO TX欄位之值,決定是否利用準全向性天線來發送探測回應框2053。在其他的一例中,和參照圖21且已上述之內容同樣地進行,並根據在步驟S202中所接收的探測請求框2001的準全向指示符,決定是否利用準全向性天線來發送探測回應框2053。
在步驟S204e中,已決定利用準全向性天線來發送探測回應框2053的情況下,在步驟S205e中,STA200會發送探測回應框2053。在此,探測回應框2053包含準全向TX欄位。STA200在與STA100的波束成形訓練尚未完成的情況下,會將準全向TX欄位之值設定為1來發送探測回應框2053。另一方面,與圖25不同的是,STA200在與STA100的波束成形訓練已完成的情況下,會將準全向TX欄位之值設定為0來發送探測回應框2053。
圖26是顯示變形例2-5之探測回應框2053的訊框格式2053a之一例的圖。
圖26所示的訊框格式2053a的各欄位,除了在參照圖17且已前述的訊框格式中,將Frame Body(訊框本體)的內容從探測請求框變更為探測回應框之點以外,其餘的和參照圖17且已前述的訊框格式之各欄位是同樣的。
圖27是顯示變形例2-5之探測回應框2053的其他訊框格式2053b之一例的圖。
圖27所示的訊框格式2053b的各欄位,除了在參照圖18且已前述的訊框格式中,將Frame Body(訊框本體)的內容從探測請求框變更為探測回應框之點以外,其餘的和參照圖18且已前述的訊框格式之各欄位是同樣的。
圖28是顯示變形例2-5之探測回應框2053的其他訊框格式2053c之一例的圖。
圖28所示的訊框格式2053c的各欄位,除了在參照圖19且已前述的訊框格式中,將Frame Body(訊框本體)的內容從探測請求框變更為探測回應框之點以外,其餘的和參照圖19且已前述的訊框格式之各欄位是同樣的。
再次參照圖25。在步驟S207中,STA100會接收探測回應框2053。接著,STA100是依照和圖16所示的步驟S208~S209所示之程序同樣的程序,而完成STA200的探索。需留意的是,準全向TX欄位之值不會影響圖16的步驟S206~S209所示的程序,從而,也不會影響圖25的步驟S206~S209所示的程序。
另一方面,在步驟S205e中,STA200已利用準全向性天線來發送探測回應框2053的情況下,在步驟S207e中,存在於接近STA200的距離之其他STA(STA300)也會接收探測回應框2053。探測回應框2053中包含準全向TX欄位。
在步驟S210e中,STA300會檢查已接收的探測回應框2053之準全向TX欄位之值。所檢查的準全向TX欄位之值為1的情況下,STA300會判斷為STA200存在於接近的距離,且可在不進行波束成形訓練的情形下通訊。在此情況下,STA300亦可在步驟S211e中,利用準全向性天線模式,將例如關聯請求框1005發送至STA200,並進行初始連接。在步驟S212e中,STA200會接收關聯請求框1005。再者,需留意的是,STA300在發送關聯請求框1005前,會執行載波感測(Carrier Sense)及隨機後退(Random Backoff),而獲得發送機會(Transmission Opportunity:TXOP,發送的權利)。
再次參照圖20,並說明變形例2-5之STA200的構成。
MAC訊框生成電路112會將探測回應框F2的資料、及準全向TX欄位之值F3結合,而生成包含準全向TX欄位的探測回應框2053。
定序器電路106具備有參照圖7且已說明的功能,此外,在發送探測回應框2053的情況下,會將選擇電路108控制成將準全向TX欄位包含於MAC訊框。
根據變形例2-5,在圖25所示的步驟S205e中,STA200會發送包含準全向指示符的探測回應框2053。從而,接收探測回應框2053的STA100以外的其他STA(例如STA300)也可以判斷是否可以利用準全向性天線模式來通訊(STA200及STA300是否存在於接近的距離中)。又,已接收探測回應框2053,且存在於接近的距離之其他STA(例如STA300),可以省略BTI及A-BFT中的波束成形,以在完成波束成形之前完成主動掃描。
又,由於STA300在已接收到探測回應框2053的情況下,可以判定為STA200存在於接近的距離,因此可以推測後續之利用準全向性天線模式之訊框的發送成功。從而,STA300可以利用準全向性天線模式來開始與STA200的初始連接及資料通訊,而可以縮短初始連接所需要的時間。
再者,STA200亦可代替準全向TX欄位,而將圖21所示的TX EIRP欄位及準全向RX天線增益欄位包含於探測回應框2053來發送。與參照圖21且已上述的變形例2-4同樣,可以代替準全向TX欄位而將TX EIRP欄位及準全向RX天線增益欄位利用於是否接近的判定上,而可以提高判定的精度。
<實施形態2-情景2> 圖29是顯示實施形態2的情景2的整體構成之一例的圖。
STA100是主動掃描STA。STA200、300是連接目的地STA。STA200、300是例如PCP/AP STA,但亦可為非PCP/AP STA、非PCP STA、或非AP。又,STA100是例如無線終端裝置。STA200、300是例如無線基地台裝置。
圖30是顯示STA100進行其他STA200、300的探索的程序之一例的圖。
在實施形態2的情景1中,STA100在圖16所示的步驟S203及S206中,會分別接收ACK訊框1002及探測回應框1003。
相對於此,要說明的是,在實施形態2中,STA100在圖16所示的步驟S203及步驟S206中未接收ACK訊框1002及探測回應框1003的情況(情景2)。在此情況下,STA100亦可判斷為在現在使用的無線通道中在接近的位置上沒有連接目的地之STA,而進行BTI及A-BFT中的波束成形訓練。
在以下說明STA100與STA300進行波束成形訓練,並接著完成STA300的探索之程序。
參照圖30。在步驟S200c中,STA100會在BTI及A-BFT中進行波束成形訓練。例如,在從STA300接收了SSW-FB訊框5003的情況下,STA100即完成與STA300的波束成形訓練。
已完成與STA300的波束成形訓練的STA100,是在步驟S201c中將RA欄位設定成顯示STA300的單播位址,且將準全向TX欄位之值設定為0,而以波束成形的指向性天線模式來發送探測請求框2041。
在步驟S202c中,STA300是在已接收到探測請求框2041的情況下,根據在A-BFT中已接收的SSW-FB訊框5003所包含之發送天線陣列116的最佳扇區之資訊,將發送天線陣列116設定成最佳扇區。
在步驟S203c中,STA300會發送ACK訊框1002。接著,在步驟S205c中,STA300會將探測回應框1003發送給STA100。
在步驟S206c中,STA100會判定是否已從STA300接收到ACK訊框1002。在步驟S207c中,STA100會判定是否已從STA300接收到包含探索資訊的探測回應框1003。
STA100是在步驟S206c中判定為已接收到ACK訊框1002,且在步驟S207c中判定為已接收到探測回應框1003的情況下,根據在A-BFT中已接收的SSW-FB訊框5003所包含之發送天線陣列116的最佳扇區之資訊,將發送天線陣列116設定成最佳扇區。接著,在步驟S208c中,STA100會進行ACK訊框1004的發送。在步驟S209c中,STA300會接收ACK訊框1004。藉此,STA100即完成STA300的探索。
另一方面,未完成BTI及A-BFT中的波束成形之STA(例如STA200),在步驟S202d中已接收到探測請求框1041的情況下,由於RA欄位的位址與STA200的單播位址不同,因此不進行ACK訊框1002及探測回應框1003的發送。
在一例中,STA200在執行利用近場通訊的應用程式之情況下,即使接收到準全向TX欄位之值已設定為0的探測請求框2041,仍不會發送探測回應框1003。
<實施形態2-情景3> 圖31是顯示實施形態2的情景3的整體構成之一例的圖。
STA100是主動掃描STA。STA200、300、400是連接目的地STA。STA200、300、400是例如PCP/AP STA,但亦可為非PCP/AP STA、非PCP STA、或非AP。又,STA100是例如無線終端裝置。STA200、300、400是例如無線基地台裝置。
針對下述之狀況進行說明:其他STA(例如STA400)已與STA100完成波束成形訓練,且相對於STA100位於與STA300同樣的方向。在此狀況下,會有STA400可以接收到STA100利用對STA300的發送中的最佳扇區來進行發送的探測請求框2041的情況。在此情況下,STA100亦可將探測請求框2041的接收目的地設定成廣播位址。
圖32是顯示STA100進行其他STA200、300、400的探索的程序之一例的圖。
在步驟S200f中,STA100會在BTI及A-BFT中進行波束成形訓練。例如,在已使STA300從STA100接收SSW-FB訊框5003a的情況下,STA100即完成與STA300的波束成形訓練。又,例如,在STA400從STA100接收SSW-FB訊框5003b的情況下,STA100即完成與STA400的波束成形訓練。
已完成與STA300及STA400的波束成形訓練的STA100,在步驟S201c~步驟S209c中,是與參照圖30且已上述的內容同樣地進行,以讓STA100完成STA300的探索。
又,由於STA400已和STA100完成波束成形訓練,因此在步驟S202f中,可以接收準全向TX欄位之值已設定為0的探測請求框2041。藉由與步驟S202c~步驟S209c同樣地實施步驟S202f~步驟S209f的程序,STA100即可完成STA400的探索。
另一方面,未完成BTI及A-BFT中的波束成形之STA(例如STA200),在步驟S202d中已接收到探測請求框2041的情況下,由於RA欄位的位址與STA200的單播位址不同,因此不進行ACK訊框1002及探測回應框1003的發送。
根據實施形態2的情景3,STA100會發送已設定廣播位址的探測請求框2041。藉此,可以在不需要對複數個連接目的地之STA(例如STA300及STA400)使用個別的通道及器件資源的情形下,從複數個連接目的地之STA接收探測回應,而可以縮短探索所需要的時間。此外,由於STA200在執行利用近場通訊的應用程式之情況下,即使接收到準全向TX欄位之值已設定為0的探測請求框2041,仍不會發送探測回應框1003,因此可以減少非必要的干擾訊號。
<實施形態3> 圖33是顯示實施形態3的整體構成之一例的圖。
STA100是主動掃描STA。STA200是連接目的地STA。STA200是例如PCP/AP STA,但亦可為非PCP/AP STA、非PCP STA、或非AP。又,STA100是例如無線終端裝置。STA200是例如無線基地台裝置。
在實施形態1中,STA100是進行探索的STA。相對於此,STA100是進行初始連接的STA。STA200是連接目的地STA。STA200是例如PCP/AP STA,但亦可為非PCP/AP STA、非PCP STA、或非AP。
圖34是顯示實施形態3之STA100與其他STA200進行初始連接的程序之一例的圖。
STA100是例如無線終端裝置。STA200是例如無線基地台裝置。
圖34所示的步驟S301~S304,除了代替於圖16所示的探測請求框2001而利用關聯請求框3001之點以外,其餘與圖16所示的步驟S201~S204是同樣的,因而省略說明。
在步驟S305中,STA200在與STA100的波束成形訓練尚未完成的情況下,為了傳達關聯請求的探討結果,而利用準全向性天線模式來發送關聯回應框3002。
在步驟S306中,STA100會判定是否已從STA200接收到ACK訊框1002,在步驟S307中,STA100會判定是否已從STA200接收到關聯回應框3002。
在步驟S306中判定為已接收到ACK訊框1002,且在步驟S307中判定為已接收到關聯回應框3002的情況下,STA100會在步驟S308中利用準全向性天線模式,來發送ACK訊框1004,藉此進行回應。接著,在步驟S309中,STA200會接收ACK訊框1004。藉此,STA100及STA200即完成關聯。
圖35是顯示實施形態3之關聯請求框3001的格式之一例的圖,其中該關聯請求框3001包含顯示準全向性發送模式的QO TX欄位。
由於圖35所示的格式之各欄位,與圖17所示的探測請求框2001的格式之各欄位是同樣的,因而省略說明。
圖36是顯示實施形態3之關聯請求框3001的格式之一例的圖,其中該關聯請求框3001包含顯示準全向性發送模式的QO指示符欄位。
由於圖36所示的格式之各欄位,與圖18所示的探測請求框2001的格式之各欄位是同樣的,因而省略說明。
圖37是顯示實施形態3之關聯請求框3001的格式之一例的圖,其中該關聯請求框3001是顯示準全向性發送模式。
由於圖37所示的格式之各欄位,與圖19所示的探測請求框2001的格式之各欄位是同樣的,因而省略說明。
圖38是顯示實施形態3之STA100、200的構成之一例的圖。
發送訊框生成電路104c除了圖38所示的關聯請求框F5及關聯回應框F6之外,還會生成準全向TX欄位之值F3,並輸出至選擇電路108。
MAC訊框生成電路112會將關聯請求框F5的資料、及準全向TX欄位之值F3結合,而生成包含關聯請求框F5的MAC訊框資料。
定序器電路106會決定是否利用準全向性天線模式來發送關聯請求框2001。在利用準全向性天線模式來進行發送的情況下,定序器電路106會設定成由排程電路126決定發送時間點,且設定成由選擇電路108選擇關聯請求框2001的資料。
接著,定序器電路106會設定成由MAC訊框生成電路112來生成關聯請求框的MAC訊框,且因應於排程電路126所決定的發送時間點,來設定發送及調變電路114發送PHY封包用的參數(例如MCS),其中該PHY封包包含關聯請求框2001。進而,定序器電路106會將發送天線陣列116設定成準全向性天線模式。
又,定序器電路106會進行所接收的關聯請求框2001及關聯回應框3002的處理。例如,STA100的定序器電路106會判定所接收的訊框之RA欄位是否為STA100的單播位址,來決定是否發送ACK。
圖38所示的其他構成要素與參照圖7且已前述的構成要素是同樣的,因而省略說明。
根據實施形態3,尚未完成關聯的STA100可以在沒有BTI及A-BFT的管理負擔(overhead)的情形下,迅速地連接接近的STA200。關聯也可以特定作為例如用於資訊服務機下載(Kiosk Download)之類的近場通訊應用程式之候選鏈接(Link)。藉由準全向指示符,STA200可以在已利用準全向性天線模式來發送關聯回應框3002的情況下,推定是否會送達STA100。準全向指示符也可以指示近場通訊之迅速的鏈接設置(Link Setup)是否是必要的。
<變形例3-1> 針對實施形態3,也可以和相對於實施形態2的變形例2-1同樣地考慮變形例3-1。
在圖34所示的步驟S302中,STA200亦可除了接收關聯請求框3001以外,還測定關聯請求框3001的接收品質(例如RSSI、SINR)。
在步驟S304中,STA200亦可除了檢查已接收的關聯請求框3001的準全向TX欄位之值以外,還判定表示關聯請求框3001的接收品質之值是否超出事先規定的閾值。
已在步驟S304中檢查的準全向TX欄位之值為1,且表示接收品質之值為超出閾值的情況下,在步驟S305中,STA200是利用準全向性天線模式來發送關聯回應框3002。另一方面,在步驟S304中即使所檢查的準全向TX欄位之值為1,但表示接收品質之值低於閾值的情況下,在步驟S305中,STA200亦可判斷為STA100不適合由準全向性天線模式所進行的通訊(近場通訊),而中止關聯回應框3002的發送。
另一方面,與圖34不同的是,在步驟S304中所檢查的準全向TX欄位之值為0的情況下,STA200會判斷為STA100未進行近場通訊,且無論接收品質如何,均在步驟S305中將發送天線陣列116設定成對關聯請求框3001的發送來源位址所示的STA(例如STA100)之發送中的最佳扇區,並發送關聯回應框3002。
其他的步驟S301、S303、S306~S309與實施形態3是同樣的,因而省略說明。
根據變形例3-1,可同時獲得實施形態3的效果、及變形例2-1的效果。
<變形例3-1-1> 針對實施形態3,也可以和相對於實施形態2的變形例2-1-1同樣地考慮變形例3-1-1。
在圖34所示的步驟S303中,STA200亦可在包含有ACK訊框1002的PHY封包的標頭中,包含表示接收品質(RSSI或SINR)之值來發送。進而,STA200亦可根據表示接收品質之值,來判斷是否在步驟S305中發送關聯回應框3002。
根據變形例3-1-1,可獲得實施形態3的效果、及變形例2-1-1的效果。
<變形例3-2> 針對實施形態3,也可以和相對於實施形態2的變形例2-2同樣地考慮變形例3-2。
STA100亦可與圖34不同地,在步驟S301中,藉由準全向性天線模式來發送已附加TRN-R欄位的關聯請求框3001。
與圖34不同的是,在步驟S302中,STA200是接收已附加TRN-R欄位的關聯請求框3001。與變形例2-2同樣地,STA200亦可藉由測定每一個接收天線扇區的接收品質,來進行波束成形訓練,並決定用於與STA100通訊的STA200之接收天線陣列118的最佳扇區。STA200在具備有天線模式互易性(Antenna Pattern Reciprocity)的情況下,亦可根據已決定的接收天線陣列118的最佳扇區,來決定發送天線陣列116的最佳扇區。
與圖34不同的是,在步驟S303中,STA200亦可利用在已附加TRN-R欄位的關聯請求框3001的接收中所決定的發送天線陣列116的最佳扇區,來發送ACK訊框1002。
與圖34不同的是,在步驟S305中,STA200亦可利用在已附加TRN-R欄位的關聯請求框3001的接收中所決定的發送天線陣列116的最佳扇區,來發送關聯回應框3002。
其他的步驟S304及S306~S309與實施形態3是同樣的,因而省略說明。
根據變形例3-2,可同時獲得實施形態3的效果、及變形例2-2的效果。
<變形例3-3> 針對實施形態3,也可以和相對於實施形態2的變形例2-3同樣地考慮變形例3-3。
與圖34不同的是,在步驟S302中,STA200亦可在已從尚未完成波束成形訓練的STA(例如STA100)接收到關聯請求框3001的情況下,在步驟S305中,發送已附加TRN-R欄位的關聯回應框3002。
與圖34不同的是,在步驟S307中,STA100亦可在接收到已附加TRN-R欄位的關聯回應框3002的情況下,按每個TRN-R子欄位來一邊切換接收天線扇區一邊測定接收品質,並進行接收波束成形訓練,而決定接收天線陣列118的最佳扇區。
又,STA100亦可在具備有天線模式互易性的情況下,根據每一個TRN-R子欄位的接收品質,來決定使用於後續的發送之發送天線陣列116的最佳扇區。
與圖34不同的是,在步驟S308中,STA100亦可利用已決定的發送天線陣列116的最佳扇區,來發送ACK訊框1004。在步驟S309中,STA200會接收ACK訊框1004。
其他的步驟S301、S303~S304、及S306與實施形態3是同樣的,因而省略說明。
根據變形例3-3,可同時獲得實施形態3的效果、及變形例2-3的效果。
再者,與圖34不同的是,在步驟S302中已接收的關聯請求框3001的準全向TX欄位之值為0的情況下,在步驟S305中,STA200亦可不對關聯回應框3002附加TRN-R欄位來發送。
<變形例3-4> 針對實施形態3,也可以和相對於實施形態2的變形例2-4同樣地考慮變形例3-4。
與圖34不同的是,在步驟S301中,STA100亦可在關聯請求框3001中追加發送功率(EIRP:equivalent isotropically radiated power,等效無向輻射功率)、及準全向性天線的接收天線增益之資訊來進行發送。
圖39是顯示變形例3-4之關聯請求框3001的格式之一例的圖。
除了相對於圖21所示的格式為探測請求框2041的格式,圖39所示的格式為關聯請求框3001的格式之點以外,圖39與圖21是同樣的,因而省略說明。
圖40是顯示變形例3-4之包含準全向控制元素(Quasi-omni Control Element)的關聯請求框之一例的圖。
圖40所示的準全向控制元素與圖22所示的準全向控制元素是同樣的,因而省略說明。
在圖34所示的步驟S302中,STA200亦可在已接收圖39所示的關聯請求框3001的情況下,例如和變形例2-4同樣地進行,以藉由上述之算式(1)來計算出STA100與STA200間的傳播損失。
STA200亦可在利用已計算出的傳播損失之值,並和變形例2-4同樣地進行,而滿足上述之算式(2)的情況下,判定為訊框會到達STA100。
STA200是在滿足算式(2)的情況下,判定為關聯回應框3002會到達STA100,並在步驟S305中,利用準全向性天線模式來發送關聯回應框3002。在此情況下,由於是不參照準全向TX欄位,而判定是否利用準全向性天線模式來發送關聯回應框3002,因此可以省略關聯請求框3001的準全向TX欄位。
其他的步驟S304及S306~S309與實施形態3是同樣的,因而省略說明。
根據變形例3-4,可獲得實施形態3的效果、及變形例2-4的效果。
<變形例3-5> 針對實施形態3,也可以和相對於實施形態2的變形例2-5同樣地考慮變形例3-5。
圖41是顯示變形例3-5的整體構成之一例的圖。
如圖41所示,STA100與STA200是存在於接近的距離,又,其他STA(STA300)是存在於與STA200接近的距離。
圖42是顯示變形例3-5之STA100與其他STA200進行初始連接的程序之一例的圖。
圖42所示的步驟S301~S303,與圖34所示的步驟S301~S303同樣,因而省略說明。
在圖42所示的步驟S304f中,STA200會決定是否利用準全向性天線來發送關聯回應框3002。在一例中,STA200會根據在步驟S302中所接收的關聯請求框3001是否包含發給其他STA的單播位址,來決定是否利用準全向性天線來發送關聯回應框3002。
在其他的一例中,是根據在步驟S302中所接收的關聯請求框3001之QO TX欄位之值,來決定是否利用準全向性天線來發送關聯回應框3002。在其他的一例中,是根據在步驟S302中所接收的關聯請求框3001的準全向指示符,來決定是否利用準全向性天線來發送關聯回應框3002。
在步驟S304f中,已決定為利用準全向性天線來發送關聯回應框3002的情況下,在步驟S305f中,是為了傳達關聯請求的探討結果,而利用準全向性天線模式來發送關聯回應框3002。
在此,關聯回應框3002包含準全向TX欄位。STA200在與STA100的波束成形訓練尚未完成的情況下,會將準全向TX欄位之值設定為1來發送關聯回應框3002。另一方面,STA200在與STA100的波束成形訓練已完成的情況下,與圖42不同的是,將準全向TX欄位之值設定為0來發送關聯回應框3002。
STA100是依照和圖34所示的步驟S306~S309所示之程序同樣的程序,而讓STA100及STA200完成關聯。
另一方面,在步驟S305f中,STA200已利用準全向性天線來發送關聯回應框3002的情況下,在步驟S307g中,位於接近於STA200的位置之其他STA(STA300)也會接收關聯回應框3002。在關聯回應框3002中包含準全向TX欄位。
在步驟S310g中,STA300會檢查已接收的探測回應框2053之準全向TX欄位之值。所檢查的準全向TX欄位之值為1的情況下,STA300會判斷為STA200位於接近的距離,且可在不進行波束成形訓練的情形下通訊。在此情況下,STA300亦可在步驟S311g中,利用準全向性天線模式將例如探測請求框3003發送至STA200。在步驟S312g中,存在於接近STA300的距離之STA200會接收探測請求框3003。
圖43是顯示變形例3-5之關聯回應框3002的格式之一例的圖,其中該關聯回應框3002包含顯示準全向性發送模式的QO TX欄位。
由於圖43所示的格式之各欄位,與圖26所示的探測回應框2053a的格式之各欄位是同樣的,因而省略說明。
圖44是顯示變形例3-5之關聯回應框3002的格式的其他之一例的圖,其中該關聯回應框3002包含顯示準全向性發送模式的QO TX欄位。
由於圖44所示的格式之各欄位,與圖27所示的探測回應框2053b的格式之各欄位是同樣的,因而省略說明。
圖45是顯示變形例3-5之關聯回應框3002的格式之一例的圖,其中該關聯回應框3002是顯示準全向性發送模式。
由於圖45所示的格式之各欄位,與圖28所示的探測回應框2053c的格式之各欄位是同樣的,因而省略說明。
根據變形例3-5,可獲得實施形態3的效果、及變形例2-5的效果。
<實施形態4> 圖46是顯示實施形態4的整體構成之一例的圖。
STA100是例如近場通訊機器(例如,資料資訊服務機)。STA200是例如連接於STA100的終端。
圖47是顯示實施形態4之STA100進行其他STA200的探索的程序之一例的圖。
在步驟S400中,STA100是為了使用了準全向性天線模式的探索,而例如週期性地或因應於使用者的觸發動作,來從欲設置近距離或高速初始連接的動作中之應用程式中接收應用程式請求。
因應於應用程式請求的接收,STA100的應用程式CPU會對定序器電路106發行應用程式請求,以進行近距離、及高速初始連接。例如,在STA100的應用程式CPU執行一觸即通(Touch and Go)應用程式(例如自動驗票機中的資料通訊)的情況下,會週期性地對定序器電路106發行應用程式請求,以進行近距離、及高速初始連接。
在步驟S401中,STA100會發送探測請求框1001或未圖示的關聯請求框。
在步驟S402中,STA200會接收探測請求框1001或未圖示的關聯請求框。
在步驟S403中,STA200會發送ACK訊框1002。
在步驟S404中,STA200是根據在步驟S402中所接收的訊框,而對探測回應框1003或未圖示的關聯回應框如以下地選擇發送的方法:(1)利用準全向性天線模式來發送、(2)以最佳扇區來發送、或(3)不發送。再者,在不選擇發送的方法之情況下,亦可省略步驟S404。
在步驟S405中,是以在步驟S404中所選擇的發送的方法,來發送探測回應框1003或未圖示的關聯回應框。
在步驟S406中,STA100會判定是否已從STA200接收到ACK訊框1002。在步驟S407中,STA100會判定是否已從STA200接收到探測回應框1003或未圖示的關聯回應框。
在步驟S406中,判定為接收了ACK訊框1002,且在步驟S407中判定為接收了探測回應框1003或未圖示的關聯回應框的情況下,STA100即可判斷為在可以使用準全向性天線模式來通訊的距離(接近的距離)中存在有STA200,並在步驟S408中將ACK訊框1004發送給STA200。接著,在步驟S409中,STA200會接收ACK訊框1004。藉此,STA100即可完成STA200的探索,或完成與STA200的關聯。
另一方面,在步驟S406中,STA100在已判定為並未從STA200接收到探測回應框1003或關聯回應框的情況下,即判斷為在接近的距離中未存在有連接目的地之STA(STA200及其他未圖示的STA)。
在一例中,步驟S401~S409為止的程序是依照例如圖5、圖9A、圖11、圖16、或圖25所示的程序之STA200的探索之程序。在其他的一例中,步驟S401~S409為止的程序是依照例如圖34或圖42所示的程序之與STA200的關聯之程序。
圖48是顯示實施形態4之STA100、200的構成之一例的圖。
應用程式CPU102a會執行例如資料傳送軟體、Web瀏覽器、結帳軟體、驗票閘門之類的應用程式軟體。應用程式CPU102a亦可執行利用一觸即通(Touch and Go)的應用程式軟體。在此,一觸即通(Touch and Go)是指暫時地(例如,從小於1秒到數秒之期間)使機器(例如STA200)與終端(例如STA100)接觸及/或接近而使其通訊。作為利用一觸即通(Touch and Go)的應用程式軟體,有例如鐵路自動驗票機、上傳/下載資訊服務機(Upload/Download Kiosk)終端。
應用程式CPU102a會對定序器電路106進行近場通訊、及高速初始連接的請求。定序器電路106會因應於應用程式CPU102a的請求,而決定是否利用準全向性天線模式來發送探測請求框。
應用程式CPU102a在執行例如利用一觸即通(Touch and Go)的應用程式之情況下,也可以對定序器電路106進行如圖5所示之用於進行近場通訊、及高速初始連接的主動掃描。又,應用程式CPU102a在執行例如Web瀏覽器的情況下,亦可請求如圖2所示之用於進行波束成形的通訊之主動掃描。
圖48所示的其他構成要素與參照圖20且已前述的構成要素是同樣的,所以省略說明。
根據實施形態4,STA100是因應於短距離通訊、高速通訊等特定的應用程式之要件,而決定是否利用準全向性天線模式來發送探測請求框1001。從而,可以連接於與應用程式相因應之適當的存取點,且可以執行高速的主動掃描及初始連接。
<實施形態5> 圖49是顯示實施形態5的整體構成之一例的圖。
STA100是例如近場通訊機器(資訊服務機等)。STA200是例如連接於STA100的終端。
圖50是顯示實施形態5之STA100進行其他STA200的探索的程序之一例的圖。
在步驟S500中,STA100會檢測接近的物體。因應於在步驟S500中已檢測到接近的物體之情形,STA100及STA200會實施步驟S502~S509。由於步驟S502~S509分別與參照圖47且已上述的步驟S402~S409是同樣的,因而省略說明。
圖51是顯示實施形態5之STA100的構成之一例的圖。
近接檢測電路128是為了檢測與連接目的地STA的準全向性通訊為可行的狀況,而檢測已接近於STA100的物體。近接檢測電路128是例如電容式近接感測器或磁性式近接感測器之類的近接感測器、紅外線感測器或超音波感測器之類的對發送訊號的反射進行檢測之感測器、利用與11ad規格不同的無線技術之無線感測器、或接觸感測器。與11ad規格不同的無線技術是例如NFC、RFID、Bluetooth(註冊商標)、或Wi-Fi。
定序器電路106在近接檢測電路128檢測到接近於STA100的物體之情況下,會開始進行圖50的步驟S501~S509。
圖51所示的其他構成要素與參照圖20且已上述的構成要素是同樣的,因而省略說明。
根據實施形態5,由於STA100可以因應於近場通訊機器或終端即連接目的地STA之接近,而開始進行主動掃描及初始連接,因此可以縮短主動掃描及初始連接所需要的時間。又,即使在人體接近的情況下,由於是利用準全向性天線模式來進行例如探測請求框1001的發送,所以可使EIRP降低,因此可以降低對人體輻射的電場強度,而可以減低輻射對人體的影響。
再者,在實施形態5中,近接檢測電路128亦可根據例如GPS或時間點測定等之位置檢測技術,來判定連接目的地STA是否在接近處。
又,在實施形態5中,近接檢測電路128亦可為例如根據包含DMG Beacon訊框5001的準全向指示符訊框之資料框的接收,來檢測近場通訊機器或終端的接近之電路。例如,近接檢測電路128亦可在已接收該資料框的情況下,判定為連接目的地STA在接近處。
又,在實施形態5中,STA100亦可藉由(例如DMG Beacon訊框5001的)接收訊號強度的測定值,來判定連接目的地STA是否在接近處。
以上,針對實施形態進行了說明。
於上述實施形態之説明中所使用到的各個功能方塊,典型上是作為積體電路即LSI而實現。這些可以個別地集成為1個晶片,亦可以藉包含一部分或全部的方式來集成1個晶片。在此,雖然是做成LSI,但按照集成度的差異,也會有稱為IC、System LSI、Super LSI與Ultra LSI之情形。
又,積體電路化的手法並不限於LSI,亦可利用專用電路或通用處理器來實現。亦可利用:在LSI製造後,可程式設計的FPGA(Field Programmable Gate Array(現場可程式閘陣列))、或可再構成LSI內部之電路胞(cell)的連接或設定之可重組態處理器(reconfigurable processor)。
此外,若是因為半導体技術的進歩或藉由其衍生的其他技術而有可替換LSI積體電路化的技術出現,當然亦可使用該技術來進行功能方塊的集成化。生物技術之適用等可作為一個可能性。
本揭示的無線終端裝置之通訊方法,是在與無線基地台裝置的波束成形訓練未完成的情況下,利用準全向性天線模式來發送探測請求框,在已從無線基地台裝置接收到相對於前述探測請求框的探測回應框的情況下,是將前述無線基地台裝置選擇作為連接目的地,在未從前述無線基地台裝置接收前述探測回應框的情況下,是實施與前述無線基地台裝置的前述波束成形訓練。
在本揭示的無線終端裝置之通訊方法中,在利用前述準全向性天線模式來發送前述探測請求框的情況下,是將表示前述探測請求框為利用前述準全向性天線模式來發送的情況之值包含於前述探測請求框中,在前述波束成形訓練已完成的情況下,是利用藉由前述波束成形訓練所決定的發送天線陣列之最佳扇區,來發送包含有表示前述探測請求框未利用前述準全向性天線模式來發送的情況之值的前述探測請求框。
本揭示的無線基地台裝置之通訊方法,是在與無線終端裝置的波束成形訓練未完成的情況下,從無線終端裝置接收利用準全向性天線模式來發送的探測請求框,且根據前述探測請求框,來決定是否利用準全向性天線模式來發送相對於前述探測請求框的探測回應框,在已決定為利用前述準全向性天線模式來進行發送的情況下,是利用前述準全向性天線模式,將前述探測回應框發送至前述無線終端裝置,在已決定為不利用前述準全向性天線模式來進行發送的情況下,是不發送前述探測回應框,而是實施與前述無線終端裝置的前述波束成形訓練。
在本揭示的無線基地台裝置之通訊方法中,是測定前述探測請求框的接收品質,在表示前述接收品質之值超出事先規定的閾值之情況下,決定為利用準全向性天線模式來發送相對於前述探測請求框的探測回應框。
在本揭示的無線基地台裝置之通訊方法中,在前述探測請求框包含用以表示利用前述準全向性天線模式來發送前述探測請求框之值的情況下,是決定為利用前述準全向性天線模式來發送相對於前述探測請求框的探測回應框。
本揭示的無線終端裝置,具備有接收天線陣列、定序器電路、及發送天線陣列,在與無線基地台裝置的波束成形訓練未完成的情況下,前述定序器電路是將前述發送天線陣列設定成準全向性天線模式,且前述發送天線陣列是將探測請求框發送至前述無線基地台裝置,在前述接收天線陣列從無線基地台裝置接收到相對於前述探測請求框的探測回應框的情況下,前述定序器電路是將前述無線基地台裝置選擇作為連接目的地,而在前述接收天線陣列未從前述無線基地台裝置接收前述探測回應框的情況下,前述定序器電路是實施與前述無線基地台裝置的前述波束成形訓練。
本揭示的無線基地台裝置,具備有接收天線陣列、定序器電路、及發送天線陣列,在與無線終端裝置的波束成形訓練未完成的情況下,前述接收天線陣列是從前述無線終端裝置接收利用準全向性天線模式來發送的探測請求框,前述定序器電路是根據前述探測請求框,來決定是否利用準全向性天線模式來發送相對於前述探測請求框的探測回應框,在已決定為利用前述準全向性天線模式來進行發送的情況下,前述定序器電路是將前述發送天線陣列設定為準全向性天線模式,且前述發送天線陣列是發送前述探測回應框,在已決定為不利用前述準全向性天線模式來進行發送的情況下,前述發送天線陣列不發送前述探測回應框,而前述定序器電路是實施與前述無線終端裝置的前述波束成形訓練。 産業上之可利用性
本揭示之一態樣對遵循於Wi-Fi規格,例如IEEE802.11ad或IEEE802.11ay規格的通訊系統而言是很適合的。
100,200,300,400:STA 102:主機 102a:應用程式CPU 104,104a,104b,104c:發送訊框生成電路 106:定序器電路 108:選擇電路 112:MAC訊框生成電路 114:發送及調變電路 114b:發送TRN附加電路 116:發送天線陣列 118:接收天線陣列 122:接收及解調電路 122a:接收品質測定電路 122b:接收TRN處理電路 124:MAC訊框接收電路 126:排程電路 128:近接檢測電路 1001,1021,1041,2001,2041,3003,4001,F1:探測請求框 1002,1004,1007,4002,4004:ACK訊框 1003,1033,2053,2053a,2053b,2053c,4003,F2:探測回應框 1005,3001,F5:關聯請求框 2053a,2053b,2053c:訊框格式 3002,F6:關聯回應框 5001:DMG Beacon訊框(DBcn訊框) 5002:扇區掃掠訊框(SSW訊框) 5003,5003a,5003b:SSW回授訊框(SSW-FB訊框) ch1,ch2,ch3:通道 F3:準全向TX欄位之值 F4:準全向指示符欄位之值 S101~S109,S101a,S102a,S103a,S105a,S105b,S107b,S108b,S101c~S103c,S105c~S109c,S102d,S201~S209,S200c,S201c,S202c,S203c,S205c~S209c,S202d,S204e,S205e,S207e,S210e~S212e,S201f,S202f,S205f,S207f~S209f,S301~S309,S304f,S305f,S307g,S310g~S312g,S401~S409,S501~S509:步驟
圖1是顯示主動掃描(Active Scan)的整體構成之一例的圖。 圖2是顯示STA進行主動掃描的程序之一例的圖。 圖3是顯示在複數個通道中STA進行主動掃描的程序之一例的圖。 圖4是顯示實施形態1之情景1的整體構成之一例的圖。 圖5是顯示實施形態1之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖6是顯示實施形態1之在複數個無線通道中進行依序探索的情形之一例的圖。 圖7是顯示實施形態1之STA的構成之一例的圖。 圖8是顯示變形例1-1之STA的構成之一例的圖。 圖9A是顯示變形例1-2之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖9B是顯示變形例1-2之包含探測請求框的PHY封包的格式之一例的圖。 圖10是顯示變形例1-2之STA的構成之一例的圖。 圖11是顯示變形例1-3之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖12是顯示變形例1-3之包含探測回應框的PHY封包的格式之一例的圖。 圖13是顯示實施形態1的情景2的整體構成之一例的圖。 圖14是顯示實施形態1之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖15是顯示實施形態2的情景1的整體構成之一例的圖。 圖16是顯示實施形態2之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖17是顯示實施形態2之探測請求框的格式之一例的圖,其中該探測請求框包含顯示準全向性發送模式的欄位。 圖18是顯示實施形態2之探測請求框的格式的其他之一例的圖,其中該探測請求框包含顯示準全向性發送模式的欄位。 圖19是顯示實施形態2之探測請求框的格式的其他之一例的圖,其中該探測請求框是顯示準全向性發送模式。 圖20是顯示實施形態2之STA的構成之一例的圖。 圖21是顯示變形例2-4之探測請求框的格式之一例的圖。 圖22是顯示變形例2-4之準全向指示符元素(Quasi-omni Indicator Element)之一例的圖。 圖23是顯示變形例2-4之STA的構成之一例的圖。 圖24是顯示變形例2-5的整體構成之一例的圖。 圖25是顯示變形例2-5之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖26是顯示變形例2-5之探測回應框的訊框格式之一例的圖。 圖27是顯示變形例2-5之探測回應框的訊框格式的其他之一例的圖。 圖28是顯示變形例2-5之探測回應框的訊框格式的其他之一例的圖。 圖29是顯示實施形態2的情景2的整體構成之一例的圖。 圖30是顯示STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖31是顯示實施形態2的情景3的整體構成之一例的圖。 圖32是顯示STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖33是顯示實施形態3的整體構成之一例的圖。 圖34是顯示實施形態3之STA與其他STA進行初始連接的程序之一例的圖。 圖35是顯示實施形態3之關聯請求框(Association Request Frame)的格式之一例的圖,其中該關聯請求框包含顯示準全向性發送模式的欄位。 圖36是顯示實施形態3之關聯請求框(Association Request Frame)的格式之一例的圖,其中該關聯請求框包含顯示準全向性發送模式的欄位。 圖37是顯示實施形態3之關聯請求框的格式之一例的圖,其中該關聯請求框是顯示準全向性發送模式。 圖38是顯示實施形態3之STA的構成之一例的圖。 圖39是顯示變形例3-4之關聯請求框的格式之一例的圖。 圖40是顯示變形例3-4之準全向控制元素(Quasi-omni Control Element)之一例的圖。 圖41是顯示變形例3-5的整體構成之一例的圖。 圖42是顯示變形例3-5之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖43是顯示變形例3-5之關聯回應框(Association Response Frame)的格式之一例的圖,其中該關聯回應框包含顯示準全向性發送模式的欄位。 圖44是顯示變形例3-5之關聯回應框的格式的其他之一例的圖,其中該關聯回應框包含顯示準全向性發送模式的欄位。 圖45是顯示變形例3-5之關聯回應框的格式之一例的圖,其中該關聯回應框是顯示準全向性發送模式。 圖46是顯示實施形態4的整體構成之一例的圖。 圖47是顯示實施形態4之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖48是顯示實施形態4之STA的構成之一例的圖。 圖49是顯示實施形態5的整體構成之一例的圖。 圖50是顯示實施形態5之STA進行其他STA的探索的程序之一例的圖。 圖51是顯示實施形態5之STA的構成之一例的圖。
100,200:STA
1001:探測請求框
1002,1004:ACK訊框
1003:探測回應框
S101~S109:步驟

Claims (12)

  1. 一種通訊方法,其是無線終端裝置之通訊方法,前述無線終端裝置之通訊方法是利用準全向性天線模式來接收從對象裝置發送來的探測請求框,且前述探測請求框中附加有用於接收天線的波束成形訓練的TRN-R欄位,當在與前述對象裝置實施波束成形訓練之前已接收到前述探測請求框時,省略與前述對象裝置的前述波束成形訓練,並發送探測回應框。
  2. 如請求項1之通訊方法,其中前述探測請求框具有設定成第1值的欄位,且前述第1值是表示前述探測請求框為利用前述準全向性天線模式來發送的情況。
  3. 如請求項1之通訊方法,其中在前述探測請求框中,設定廣播位址作為目的地。
  4. 如請求項1之通訊方法,其當在與前述對象裝置實施前述波束成形訓練之前已接收到前述探測請求框時,判定前述對象裝置存在於接近的距離,而省略與前述對象裝置的前述波束成形訓練。
  5. 如請求項1至4中任一項之通訊方法,其利用前述準全向性天線模式來發送前述探測回應框。
  6. 如請求項1至4中任一項之通訊方法,其藉由利用已附加於前述探測請求框的前述TRN-R欄位而實施前述波束成形訓練,來決定發送天線模式, 利用前述已決定的發送天線模式來發送前述探測回應框。
  7. 一種無線終端裝置,其具備:接收部,利用準全向性天線模式來接收從對象裝置發送來的探測請求框,且前述探測請求框中附加有用於接收天線的波束成形訓練的TRN-R欄位;及發送部,當在與前述對象裝置實施波束成形訓練之前已接收到前述探測請求框時,省略與前述對象裝置的前述波束成形訓練,並發送探測回應框。
  8. 如請求項7之無線終端裝置,其中前述探測請求框具有設定成第1值的欄位,且前述第1值是表示前述探測請求框為利用前述準全向性天線模式來發送的情況。
  9. 如請求項7之無線終端裝置,其中在前述探測請求框中,設定廣播位址作為目的地。
  10. 如請求項7之無線終端裝置,其當在與前述對象裝置實施前述波束成形訓練之前已接收到前述探測請求框時,判定前述對象裝置存在於接近的距離,而省略與前述對象裝置的前述波束成形訓練。
  11. 如請求項7至10中任一項之無線終端裝置,其中前述發送部是利用前述準全向性天線模式來發送前述探測回應框。
  12. 如請求項7至10中任一項之無線終端裝置,其藉由利用已附加於前述探測請求框的前述TRN-R欄 位而實施前述波束成形訓練,來決定發送天線模式,前述發送部是利用前述已決定的發送天線模式來發送前述探測回應框。
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