WO2019004055A1 - アクセスポイント装置、ステーション装置、通信方法 - Google Patents

アクセスポイント装置、ステーション装置、通信方法 Download PDF

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WO2019004055A1
WO2019004055A1 PCT/JP2018/023628 JP2018023628W WO2019004055A1 WO 2019004055 A1 WO2019004055 A1 WO 2019004055A1 JP 2018023628 W JP2018023628 W JP 2018023628W WO 2019004055 A1 WO2019004055 A1 WO 2019004055A1
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WO
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signal
wireless
transmission
access point
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/023628
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English (en)
French (fr)
Inventor
宏道 留場
難波 秀夫
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02Power saving arrangements
    • H04W52/0209Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0229Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W52/02Power saving arrangements
    • HELECTRICITY
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access
    • H04W74/08Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to an access point device, a station device, and a communication method.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2017-127239, filed June 29, 2017, the content of which is incorporated herein by reference.
  • wireless communication systems comprising at least a base station apparatus and at least a privately-owned terminal device that can be used relatively freely is progressing, and used in various applications in various forms including a so-called wireless LAN.
  • wireless LANs have a low degree of difficulty in introduction, and are applicable to both a network form for securing a connection to the Internet and a network form isolated from the outside, and are widely used.
  • the communication speed was about 1 Mbps, but with the progress of technology, the speed has been increased, and the total throughput of communication data in the base station device exceeds 1 Gbps (Non-patent document 1, Non-patent document 2).
  • wireless communication systems unlike wireless LANs, utilization of wireless communication systems has also advanced, with a focus on reducing the power consumption of terminal devices rather than increasing the communication speed.
  • wireless communication systems include Bluetooth (registered trademark) and ZIGBEE (registered trademark), which are mainly used in systems using a battery as a power source.
  • the current wireless LAN has a power saving operation to increase the standby time
  • the only way to reduce the power consumption is to increase the standby time, which is the time until communication becomes possible when communication data is generated. It means latency, an increase in latency, and causes the user experience to drop significantly.
  • Non-Patent Document 3 Non-Patent Document 3
  • Coexistence with existing standards is an important issue in the standardization of new communication systems.
  • the signal frame handled by the added wireless function it is considered that a signal waveform different from the signal frame handled by the existing wireless LAN is used. Therefore, when the existing wireless LAN terminal device is connected to the access point corresponding to the added wireless function, the wireless LAN terminal device may not recognize the signal frame according to the added wireless function incorrectly. Channel access is performed, resulting in a decrease in frequency utilization efficiency.
  • An aspect of the present invention is made in view of the above problems, and an object thereof is an access point apparatus and a station apparatus for avoiding the occurrence of inefficient channel access due to misrecognition of signal frames with different standards. And a communication method.
  • An access point device, a station device, and a communication method according to an aspect of the present invention for solving the problems described above are as follows.
  • an access point apparatus is an access point apparatus that performs wireless communication by connecting to a plurality of station apparatuses, and a transmission RF unit that transmits a wireless LAN signal and a wakeup wireless signal. And a reception RF unit for performing carrier sense, and a control unit for controlling a transmission signal and a reception signal, wherein the control unit sets the transmission RF unit so that the wireless LAN signal is the wakeup wireless signal. It includes information indicating a transmission period.
  • control unit sets the transmission RF unit to transmit the wireless LAN signal and the wakeup wireless signal. Are transmitted using different radio channels.
  • control unit sets the transmission RF unit, thereby the wireless LAN signal and the wakeup wireless signal. Is transmitted using an adjacent radio channel.
  • an access point apparatus is described in the above (2) or (3), and the control unit is configured to read Duration information described in a SIG field included in the wireless LAN signal.
  • the Duration information described in the SIG field of the wake-up radio signal is common.
  • an access point apparatus is described in the above (4), wherein the control unit wakes up a legacy portion including a SIG field at the time of transmission of the wakeup radio signal.
  • the control unit wakes up a legacy portion including a SIG field at the time of transmission of the wakeup radio signal.
  • a signal obtained by applying phase rotation to a signal including a SIG field included in the wireless LAN signal is set in the SIG field of the legacy part.
  • control unit sets a signal obtained by applying phase rotation to the wakeup wireless signal to the wireless LAN signal.
  • an access point apparatus is described in the above (2) or (3), and the transmission RF unit simultaneously transmits the wireless LAN signal and the wakeup wireless signal.
  • the control unit uses the reception RF unit, and in a wireless channel that transmits the wireless LAN signal prior to transmission of the wireless LAN signal, a first predetermined period and a period set by a random back operation In the radio channel for performing carrier sensing and transmitting the wakeup radio signal, the second predetermined period is traced back from the end of the first predetermined period and the period set by the random backoff operation.
  • Conduct carrier sense from time to time.
  • an access point apparatus is described in the above (2) or (3), and the transmission RF unit simultaneously uses two or more radio channels at the time of transmission.
  • the control unit controls the transmission RF unit to transmit a wakeup wireless signal on one of the wireless channels and transmit the wakeup wireless signal It switches so that it transmits using at least one of transmitting the said wireless LAN signal by wireless channels other than, or transmitting a wireless LAN signal using all the said wireless channels.
  • an access point device is described in the above (2) or (3), and the transmission RF unit changes a radio channel for transmitting the wakeup radio signal.
  • a radio signal including information indicating is transmitted on a radio channel transmitting the wake-up radio signal.
  • an access point apparatus is an access point apparatus that performs wireless communication by connecting to a plurality of station apparatuses, and a transmission RF unit that transmits a wireless LAN signal and a wakeup wireless signal. And a reception RF unit for performing carrier sense, and a control unit for controlling a transmission signal and a reception signal, wherein the control unit is a part of a signal format used by the wireless LAN signal for the wakeup wireless signal.
  • the WU radio part using the modulation scheme for wake-up radio the WU radio part including the SIG field and the payload part, and the modulation scheme and code used for the payload part
  • a plurality of combinations of coding schemes can be used, and the SIG field is a combination of the modulation scheme and the coding scheme used.
  • the maximum number of values to be set for the number of symbols in the payload section changes based on the information indicating the combination and information on the number of symbols in the payload section and the information indicating the combination of the modulation scheme and the coding scheme used. To set.
  • an access point apparatus is an access point apparatus that performs wireless communication by connecting to a plurality of station apparatuses, and a transmission RF unit that transmits a wireless LAN signal and a wakeup wireless signal. And a reception RF unit that performs carrier sensing, and a control unit that controls a transmission signal and a reception signal, wherein the control unit transmits the wakeup radio signal to the wakeup radio signal when transmitting the wakeup radio signal.
  • the SIG field includes a RATE field
  • the transmission RF unit describes a value indicating a transmission rate of 6 Mbps in the RATE field when transmitting the wireless LAN signal, and the wakeup wireless signal When transmitting, enter a value indicating a transmission rate other than 6 Mbps in the RATE field.
  • a station apparatus is a station apparatus that performs wireless communication by connecting to an access point apparatus, and has a function of receiving a wireless LAN signal and a wakeup wireless signal, and carrier sense.
  • a reception RF unit having a function to perform, and a control unit for controlling a transmission signal and a reception signal, wherein the control unit controls the reception RF unit to receive the wake-up radio signal addressed to the own apparatus
  • the wireless channel for performing the carrier sense is changed to a wireless channel for receiving the wireless LAN signal.
  • the station apparatus is described in (12) above, and the reception RF unit changes a radio channel on which the wakeup radio signal is transmitted from the access point apparatus. Receiving the signal including information indicating that the wireless channel is changed, and the control unit receives the wake-up wireless signal based on the information indicating that the wireless channel is changed by controlling the reception RF unit. Change the radio channel to enter the receiving operation.
  • a communication method is a communication method of an access point device that performs wireless communication by connecting to a plurality of station devices, and transmitting a wireless LAN signal and a wakeup wireless signal And a control step of controlling a transmission signal and a reception signal, wherein the control step sets the transmission step, and the wireless LAN signal is the wake-up wireless signal. It includes information indicating the transmission period of the signal.
  • an access point device a station device, and a communication method that avoid the occurrence of inefficient channel access due to false recognition of signal frames with different standards. It can contribute to the improvement of user throughput.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of channel access according to an embodiment of the present invention.
  • the communication system in the present embodiment includes a wireless transmission device (access point: Access point, base station device, access point device), and a plurality of wireless reception devices (stations: terminal devices, station devices).
  • a network configured by a base station apparatus and a terminal apparatus is called a basic service set (BSS: management range).
  • BSS basic service set
  • the base station apparatus and the terminal apparatus are collectively referred to as a wireless apparatus.
  • the terminal device can have the function of the base station device.
  • the base station apparatus and the terminal apparatus in the BSS perform communication based on CSMA / CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance), respectively.
  • CSMA / CA Carrier sense multiple access with collision avoidance
  • an infrastructure mode in which the base station apparatus communicates with a plurality of terminal apparatuses is targeted, but the method of the present embodiment can also be implemented in an ad hoc mode in which the terminal apparatuses directly communicate with each other.
  • the terminal device substitutes for the base station device to form a BSS.
  • the BSS in the ad hoc mode is also called IBSS (Independent Basic Service Set).
  • IBSS Independent Basic Service Set
  • a terminal device forming an IBSS in the ad hoc mode can also be regarded as a base station device.
  • each device can transmit multiple frame type transmission frames with a common frame format.
  • the transmission frame is defined in each of a physical (PHY) layer, a medium access control (MAC) layer, and a logical link control (LLC) layer.
  • PHY physical
  • MAC medium access control
  • LLC logical link control
  • the transmission frame of the PHY layer is called a physical protocol data unit (PPDU: PHY protocol data unit).
  • PPDU is a physical layer header (PHY header) including header information etc. for performing signal processing in the physical layer, and a physical service data unit (PSDU: PHY service data unit) which is a data unit processed in the physical layer Etc.
  • the PSDU can be configured by an aggregated MPDU (A-MPDU: Aggregated MPDU) in which a plurality of MAC protocol data units (MPDUs) serving as retransmission units in a wireless section are aggregated.
  • A-MPDU Aggregated MPDU
  • the PHY header includes a short training field (STF) used for signal detection / synchronization, a long training field (LTF) used to acquire channel information for data demodulation, etc. And a control signal such as a signal (Signal: SIG) including control information for data demodulation.
  • STF can be a legacy STF (L-STF: Legacy-STF), a high throughput STF (HT-STF: High throughput-STF), or an ultra-high throughput STF (VHT-STF: Very) according to the corresponding standard. They are classified into high throughput-STF), high efficiency STF (HE-STF), and the like.
  • LTF and SIG are also classified into L-LTF, HT-LTF, VHT-LTF, HE-LTF, L-SIG, HT-SIG, VHT-SIG, and HE-SIG.
  • VHT-SIG is further classified into VHT-SIG-A1, VHT-SIG-A2 and VHT-SIG-B.
  • HE-SIG is classified into HE-SIG-A1-4 and HE-SIG-B.
  • the PHY header can include information (hereinafter, also referred to as BSS identification information) identifying a BSS as a transmission source of the transmission frame.
  • the information identifying the BSS can be, for example, the SSID (Service Set Identifier) of the BSS or the MAC address of the base station apparatus of the BSS. Further, the information identifying the BSS can be values unique to the BSS (for example, BSS Color etc.) other than the SSID and the MAC address.
  • the PPDU is modulated according to the corresponding standard.
  • the IEEE 802.11n standard it is modulated into an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) signal.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the IEEE 802.11ad standard can be modulated to a single carrier signal.
  • the MPDU is a MAC layer header (MAC header) including header information etc. for performing signal processing in the MAC layer, a MAC service data unit (MSDU: MAC service data unit) which is a data unit processed in the MAC layer, or It comprises a frame body, and a frame check unit (FCS) that checks whether a frame has an error. Also, multiple MSDUs can be aggregated as aggregated MSDUs (A-MSDUs).
  • MAC header MAC layer header
  • MSDU MAC service data unit
  • FCS frame check unit
  • A-MSDUs aggregated as aggregated MSDUs
  • the frame types of transmission frames in the MAC layer are broadly classified into three types: management frames that manage the connection between devices, control frames that manage the communication between devices, and data frames including actual transmission data. Each is further classified into a plurality of types of subframe types.
  • the control frame includes an acknowledgment (Ack: acknowledge) frame, a request to send (RTS) frame, a clear to send (CTS) frame, and the like.
  • Management frames include beacon (Beacon) frames, probe request (Probe request) frames, probe response (Probe response) frames, authentication (Authentication) frames, connection request (Association request) frames, connection response (Association response) frames, etc. included.
  • the data frame includes a data (Data) frame, a polling (CF-poll) frame, and the like. Each device can grasp the frame type and subframe type of the received frame by reading the contents of the frame control field included in the MAC header.
  • the Ack may include a Block Ack.
  • Block Ack can implement reception completion notification for a plurality of MPDUs.
  • the beacon frame includes a field for describing a beacon interval (Beacon interval) and an SSID.
  • the base station apparatus can periodically broadcast a beacon frame in the BSS, and the terminal apparatus can grasp the base station apparatus around the terminal apparatus by receiving the beacon frame. It is called passive scanning that a terminal apparatus grasps a base station apparatus based on a beacon frame broadcasted by the base station apparatus. On the other hand, searching for a base station apparatus by announcing a probe request frame into the BSS by a terminal apparatus is called active scanning.
  • the base station apparatus can transmit a probe response frame in response to the probe request frame, and the description content of the probe response frame is equivalent to that of the beacon frame.
  • the terminal apparatus After recognizing the base station apparatus, the terminal apparatus performs connection processing to the base station apparatus.
  • the connection process is classified into an authentication procedure and an association procedure.
  • the terminal device transmits an authentication frame (authentication request) to the base station device that desires connection.
  • the base station apparatus transmits, to the terminal apparatus, an authentication frame (authentication response) including a status code indicating whether the terminal apparatus can be authenticated or not.
  • the terminal device can determine whether the own device is permitted to authenticate the base station device by reading the status code described in the authentication frame.
  • the base station apparatus and the terminal apparatus can exchange authentication frames a plurality of times.
  • the terminal device transmits a connection request frame to perform connection procedure with the base station device.
  • the base station apparatus determines whether to permit the connection of the terminal apparatus, and transmits a connection response frame to notify that effect.
  • an association identification number (AID: Association identifier) for identifying a terminal device is described in addition to the status code indicating whether or not connection processing can be performed.
  • the base station apparatus can manage a plurality of terminal apparatuses by setting different AIDs to terminal apparatuses that have issued connection permission.
  • the base station apparatus and the terminal apparatus After the connection processing is performed, the base station apparatus and the terminal apparatus perform actual data transmission.
  • a distributed control function DCF
  • PCF Point Coordination Function
  • EDCA extended mechanism
  • HCF Hybrid coordination function
  • the base station apparatus and the terminal apparatus perform carrier sense (CS: Carrier Sense) for confirming the use state of the wireless channel around the own apparatus.
  • CS Carrier Sense
  • the base station apparatus which is a transmitting station receives a signal higher than a predetermined clear channel evaluation level (CCA level: Clear channel assessment level) on the wireless channel
  • CCA level Clear channel assessment level
  • transmission of a transmission frame on the wireless channel is performed. put off.
  • a state where a signal higher than the CCA level is detected is referred to as a busy state
  • a state where a signal higher than the CCA level is not detected is referred to as an idle state.
  • CS performed by each device based on the power (received power level) of the signal actually received is called physical carrier sense (physical CS).
  • the CCA level is also called a carrier sense level (CS level) or a CCA threshold (CCA threshold: CCAT).
  • CS level carrier sense level
  • CCA threshold CCAT
  • the carrier sense level can also be referred to as the minimum reception power (minimum reception sensitivity) with which the base station apparatus and the terminal apparatus can correctly demodulate the received frame.
  • the base station apparatus performs carrier sense for a frame interval (IFS: Inter frame space) according to the type of transmission frame to be transmitted, and determines whether the wireless channel is in the busy state or in the idle state.
  • IFS Inter frame space
  • the period in which the base station apparatus performs carrier sense differs depending on the frame type and subframe type of the transmission frame that the base station apparatus transmits from this.
  • a plurality of IFSs having different durations are defined, and a short frame interval (SIFS: Short IFS) used for a transmission frame given the highest priority is a transmission frame having a relatively high priority.
  • PCF IFS polling frame interval
  • DCF IFS distributed control frame interval
  • the duration of the IFS used for transmission frames with high priority may be shorter, for example, SIFS may be set to 16 us, PIFS may be set to 25 us, and DIFS may be set to 34 us.
  • SIFS may be set to 16 us
  • PIFS may be set to 25 us
  • DIFS may be set to 34 us.
  • the base station apparatus waits for DIFS and then waits for a random backoff time to prevent frame collision.
  • a random backoff time called a contention window (CW) is used.
  • CW contention window
  • CSMA / CA it is assumed that a transmission frame transmitted by a certain transmitting station is received by the receiving station without interference from other transmitting stations. Therefore, when the transmitting stations transmit transmission frames at the same timing, the frames collide with each other, and the receiving stations can not receive correctly. Therefore, collision of frames is avoided by waiting for each transmitting station for a randomly set time before starting transmission.
  • the base station apparatus determines that the radio channel is in the idle state by carrier sense, it starts counting down CW, acquires CW only when CW becomes 0, and can transmit a transmission frame to the terminal apparatus. If the base station apparatus determines that the wireless channel is in the busy state by carrier sense during the countdown of CW, the countdown of CW is stopped. Then, when the wireless channel becomes idle, following the previous IFS, the base station device resumes the countdown of the remaining CW.
  • the terminal device which is the receiving station receives the transmission frame, reads the PHY header of the transmission frame, and demodulates the received transmission frame. Then, the terminal device can recognize whether the transmission frame is addressed to the own device by reading the MAC header of the demodulated signal.
  • the terminal device may also determine the destination of the transmission frame based on the information described in the PHY header (for example, the group identification number (GID: Group identifier, Group ID) described in VHT-SIG-A) It is possible.
  • GID Group identifier, Group ID
  • the terminal device determines that the received transmission frame is addressed to itself and can successfully demodulate the transmission frame without error, it transmits an ACK frame indicating that the frame was correctly received to the base station device that is the transmitting station.
  • the ACK frame is one of the highest priority transmission frames transmitted only for waiting for the SIFS period (no random backoff time is taken).
  • the base station device ends the series of communication upon receipt of the ACK frame transmitted from the terminal device. If the terminal device can not correctly receive the frame, the terminal device does not transmit an ACK. Therefore, if the base station apparatus does not receive an ACK frame from the receiving station for a fixed period (SIFS + ACK frame length) after frame transmission, the communication ends as communication is failed.
  • the end of one communication (also referred to as a burst) of the IEEE 802.11 system is a special case such as the transmission of a broadcast signal such as a beacon frame or the case where fragmentation for dividing transmission data is used. Except for this, it is always determined by the presence or absence of an ACK frame.
  • a network allocation vector (NAV: Network allocation) is based on the length (Length) of the transmission frame described in the PHY header or the like. Set the vector) The terminal device does not try to communicate during the period set in the NAV. That is, since the terminal apparatus performs the same operation as when the radio channel is determined to be in the busy state by the physical CS during the period set in the NAV, the communication control by the NAV is also called virtual carrier sense (virtual CS).
  • a Request to Send (RTS) frame introduced to solve the hidden terminal problem, and a Ready to receive (CTS: Clear). It is also set by the (to send) frame.
  • the PCF controls a transmission authority of each device in the BSS by a control station called a point coordinator (PC).
  • PC point coordinator
  • the base station apparatus is a PC and acquires the transmission right of the terminal apparatus in the BSS.
  • the communication period by the PCF includes a contention free period (CFP) and a contention period (CP). Communication is performed based on the above-described DCF during CP, and it is during CFP that the PC controls the transmission right.
  • the base station apparatus which is a PC, broadcasts a beacon frame in which a CFP period (CFP Max duration) and the like are described in a BSS prior to PCF communication.
  • PIFS is used for transmission of the beacon frame alert
  • the terminal apparatus having received the beacon frame sets the period of the CFP described in the beacon frame to NAV.
  • the terminal device signals acquisition of the transmission right transmitted from the PC until a NAV elapses or a signal (for example, a data frame including a CF-end) notifying the end of the CFP in the BSS is received. Only when a signal (for example, a data frame including CF-poll) is received can the transmission right be acquired. Since no collision of packets occurs in the same BSS within the CFP period, each terminal device does not take a random backoff time used in DCF.
  • a signal for example, a data frame including a CF-end
  • a wireless medium can be divided into multiple resource units (RUs).
  • FIG. 4 is a schematic view showing an example of the division state of the wireless medium.
  • the wireless communication apparatus can divide a frequency resource (subcarrier) that is a wireless medium into nine RUs.
  • the wireless communication apparatus can divide a subcarrier, which is a wireless medium, into five RUs.
  • the example of resource division shown in FIG. 4 is just an example, and for example, a plurality of RUs can be configured with different numbers of subcarriers.
  • the radio medium divided as RU may include not only frequency resources but also space resources.
  • the wireless communication apparatus can transmit a frame to a plurality of terminal apparatuses (for example, a plurality of STAs) at the same time by arranging frames directed to different terminal apparatuses in each RU.
  • the AP can describe, as common control information, information (Resource allocation information) indicating the state of division of the wireless medium in the PHY header of a frame transmitted by the own apparatus. Further, the AP can describe information (resource unit assignment information) indicating the RU in which the frame addressed to each STA is arranged in the PHY header of the frame transmitted by itself as unique control information.
  • a plurality of terminal devices can transmit a frame at the same time by arranging and transmitting a frame to each assigned RU.
  • the plurality of STAs can transmit a frame after waiting for a predetermined period after receiving a frame (Trigger frame: TF) including trigger information transmitted from the AP.
  • TF Trigger frame: TF
  • Each STA can grasp the RU assigned to its own device based on the information described in the TF. Also, each STA can acquire RU by random access based on the TF.
  • the AP can simultaneously assign a plurality of RUs to one STA.
  • the plurality of RUs can be configured with continuous subcarriers or can be configured with discontinuous subcarriers.
  • the AP can transmit one frame using a plurality of RUs allocated to one STA, and can allocate and transmit a plurality of frames to different RUs. At least one of the plurality of frames may be a frame including control information common to a plurality of terminal devices transmitting resource allocation information.
  • One STA can be assigned more than one RU from the AP.
  • the STA can transmit one frame using a plurality of allocated RUs.
  • the STA can allocate and transmit a plurality of frames to different RUs using the allocated RUs.
  • the plurality of frames can be frames of different frame types.
  • the AP can assign multiple AIDs (Associate ID) to one STA.
  • the AP can assign RUs to a plurality of AIDs assigned to one STA.
  • the AP can transmit different frames to a plurality of AIDs assigned to one STA, using RUs respectively assigned.
  • the different frames may be frames of different frame types.
  • One STA can be assigned multiple AIDs (Associate ID) by the AP.
  • One STA can be assigned an RU to a plurality of assigned AIDs.
  • One STA recognizes all RUs assigned to a plurality of AIDs assigned to its own device as RUs assigned to its own device, and transmits one frame using the assigned RUs can do.
  • one STA can transmit a plurality of frames using the allocated plurality of RUs.
  • information indicating the AID associated with each assigned RU can be described and transmitted in the plurality of frames.
  • the AP can transmit different frames to a plurality of AIDs assigned to one STA, using RUs respectively assigned.
  • the different frames can be frames of different frame types.
  • the base station apparatus and the terminal apparatus will be collectively referred to as a wireless communication apparatus. Further, information exchanged when a certain wireless communication apparatus communicates with another wireless communication apparatus is also referred to as data. That is, the wireless communication apparatus includes a base station apparatus and a terminal apparatus.
  • the wireless communication device comprises either or both of the function of transmitting and / or receiving PPDUs.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a PPDU configuration transmitted by the wireless communication apparatus.
  • PPDUs compliant with the IEEE802.11a / b / g standard include L-STF, L-LTF, L-SIG and Data frames (MAC Frame, MAC frame, payload, data part, data, information bits, etc.) is there.
  • the PPDU corresponding to the IEEE 802.11n standard includes L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG, HT-STF, HT-LTF, and a Data frame.
  • PPDUs compliant with the IEEE 802.11ac standard include some or all of L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIG-B and MAC frames It is a configuration.
  • PPDUs considered in the IEEE802.11ax standard are L-STF, L-LTF, L-SIG, and RL-SIG, HE-SIG-A, HE-STF, HE-, in which L-SIG is repeated in time. This configuration includes part or all of the LTF, HE-SIG-B and Data frame.
  • L-STF, L-LTF and L-SIG surrounded by dotted lines in FIG. 5 are configurations commonly used in the IEEE 802.11 standard (in the following, L-STF, L-LTF and L-SIG Collectively called L-header). That is, for example, a wireless communication device compliant with the IEEE 802.11a / b / g standard can appropriately receive an L-header in a PPDU compliant with the IEEE 802.11n / ac standard.
  • a wireless communication apparatus compliant with the IEEE 802.11a / b / g standard can receive a PPDU compliant with the IEEE 802.11n / ac standard as a PPDU compliant with the IEEE 802.11a / b / g standard .
  • the wireless communication device compliant with the IEEE 802.11a / b / g standard can not demodulate the PPDU compliant to the IEEE 802.11n / ac standard following the L-header, the transmission address (TA: Transmitter Address) It is not possible to demodulate information on the Duration / ID field used for setting the reception address (RA: Receiver Address) or NAV.
  • IEEE 802.11 inserts Duration information in L-SIG. Stipulates how to Information on transmission rate in L-SIG (RATE field, L-RATE field, L-RATE, L_DATARATE, L_DATARATE field), information on transmission period (LENGTH field, L-LENGTH field, L-LENGTH) can be found in IEEE 802.
  • a wireless communication device compliant with the 11a / b / g standard is used to properly set the NAV.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship between Duration information inserted in L-SIG and a PPDU configuration.
  • FIG. 2 shows a PPDU configuration corresponding to the IEEE 802.11ac standard as an example, the PPDU configuration is not limited to this.
  • a PPDU configuration compliant with the IEEE 802.11n standard and a PPDU configuration compliant with the IEEE 802.11 ax standard may be used.
  • TXTIME includes information on the length of PPDU
  • aPreambleLength includes information on the length of preamble (L-STF + L-LTF)
  • aPLCPHeaderLength includes information on the length of PLCP header (L-SIG).
  • the following equation (1) is an equation showing an example of a method of calculating L_LENGTH.
  • Signal Extension is a virtual period set to achieve compatibility with, for example, the IEEE 802.11 standard
  • N ops indicates information related to L_RATE.
  • aSymbolLength is information on a period of one symbol (symbol, OFDM symbol or the like)
  • aPLCPServiceLength indicates the number of bits included in the PLCP Service field
  • aPLCPConvolutionalTailLength indicates the number of tail bits of the convolutional code.
  • the wireless communication apparatus can calculate L_LENGTH using, for example, equation (1) and insert it into L-SIG.
  • the method of calculating L_LENGTH is not limited to Formula (1).
  • L_LENGTH can also be calculated by the following equation (2).
  • the L_LENGTH is calculated by the following equation (3) or the following equation (4).
  • L-SIG Duration is, for example, a PPDU including L_LENGTH calculated by Equation (3) or Equation (4), and Ack and SIFS expected to be transmitted from the destination wireless communication device as a response thereto. Shows information about the total period.
  • the wireless communication apparatus calculates L-SIG Duration according to the following equation (5) or the following equation (6).
  • T init_PPDU indicates information on a PPDU period including L_LENGTH calculated by Equation (5)
  • T Res_PPDU indicates a PPDU period of an expected response to a PPDU including L_LENGTH calculated by Equation (5)
  • T MACDur indicates information related to the value of Duration / ID field included in the MAC frame in the PPDU including L_LENGTH calculated by Equation (6).
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of L-SIG Duration in L-SIG TXOP Protection.
  • DATA (frame, payload, data, etc.) is composed of part or both of a MAC frame and a PLCP header.
  • BA is Block Ack or Ack.
  • the PPDU includes L-STF, L-LTF, and L-SIG, and can further include any one or more of DATA, BA, RTS, and CTS.
  • L-SIG TXOP protection using RTS / CTS is shown, but CTS-to-Self may be used.
  • MAC Duration is a period indicated by the value of Duration / ID field.
  • the initiator can send a CF_End frame to notify the end of the L-SIG TXOP Protection period.
  • BSS color information for the wireless communication device that transmits the PPDU to identify the BSS in the PPDU
  • BSS identification information a value unique to the BSS
  • Insertion is preferred.
  • Information indicating BSS color can be described in HE-SIG-A.
  • the wireless communication apparatus can transmit L-SIG multiple times (L-SIG Repetition). For example, the receiving side wireless communication apparatus receives L-SIG transmitted a plurality of times using MRC (Maximum Ratio Combining), thereby improving the demodulation accuracy of L-SIG. Furthermore, when the wireless communication device has correctly received the L-SIG by the MRC, it can interpret that the PPDU including the L-SIG is a PPDU corresponding to the IEEE 802.11 ax standard.
  • MRC Maximum Ratio Combining
  • the wireless communication apparatus should perform a receiving operation of part of PPDUs other than the PPDU (for example, a preamble defined by IEEE 802.11, L-STF, L-LTF, PLCP header, etc.) even during the PPDU receiving operation. (Also called double reception operation).
  • the wireless communication apparatus when detecting a part of PPDU other than the PPDU during the PPDU reception operation, updates a part or all of the information on the destination address, the source address, the PPDU or the DATA period. Can.
  • Ack and BA can also be referred to as a response (response frame). Also, a probe response, an authentication response, and a connection response can be referred to as a response.
  • the wireless communication apparatus has at least a part of the functions described above. That is, the AP and the STA have common functions. For example, the AP can transmit a frame to the STA as a wireless transmission device, but of course the STA can also transmit a frame to the AP as a wireless transmission device. That is, the STA can be provided with at least a part of the function of transmitting a frame included in the AP. Similarly, the AP can include at least a portion of the capability to receive a frame that the STA comprises.
  • FIG. 1 shows an example of the device configuration of the present embodiment.
  • An access point 1001 has a wireless LAN function such as the IEEE 802.11 specification as a communication method, and a WU (wake up) radio (WUR) function for waking up from the sleep state of a connected station (STA). (AP).
  • STAs 1002 and 1003 perform wireless communication using a wireless LAN function (Primary radio (PR)) and a main radio (MR), and can wake up from the access point 1001 by the WU wireless function from the standby state. It is.
  • PR Primary radio
  • MR main radio
  • the stations 1002 and 1003 do not use the device while being in a connected state capable of communicating with the access point 1001
  • communication using the wireless LAN with the access point 1001 when it is determined that the wireless communication is not used for a while You can go to sleep mode to sleep.
  • the access point 1001 can release the sleep state of the stations 1002 and 1003 and return to the communicable connection state by transmitting the WU wireless packet to one or both of the stations 1002 and 1003.
  • step 1102 An example of a processing flow in which the station 1002 shifts the communication state with the access point 1001 from the connection state to the hibernation state and returns from the hibernation state to the connection state by the WU wireless packet will be described using FIG.
  • the connection mode is such that communication by wireless LAN is performed between the access point 1001 and the station 1002.
  • the station 1002 transitions to the sleep state, stops the wireless LAN function, and transitions to the standby mode in which only the WU wireless signals (wakeup wireless signal, WU wireless frame, WU data frame, WU frame) are received.
  • a procedure for shifting to the standby mode is not particularly specified, but as an example, a method for automatically shifting to the standby mode when the time when there is no communication at the station 1002 exceeds a predetermined time, from the station 1002 to the access point 1001 Alternatively, a method of notifying of transition to the standby mode or a method of requesting the station 1002 to transition to the standby mode from the access point 1001 can be used.
  • the access point 1001 transmits a WU wireless packet to the station 1002 in step 1103.
  • the station 1002 which has received the WU wireless packet enables the wireless LAN function and then can transmit a PS-poll packet to the access point 1001 in step 1104 and can receive data from the access point 1001. To notify. At this time, the packet to be transmitted may not be ps-Poll, and a packet such as an NDP packet without data may be used.
  • the access point 1001 that has received this ps-Poll packet determines that the station 1002 has recovered to the connection mode, and communicates with the station 1002 in step 1107.
  • a preamble generation unit 1201 generates data of a preamble of a transmission packet according to an instruction from the control unit 1219.
  • a transmission data control unit 1202 generates data to be arranged on each subcarrier of the transmission packet based on the output from the preamble unit 1201 and the communication data input from the DS control unit 1218 according to an instruction from the control unit 1219.
  • a mapping unit 1203 sets the output from the transmission data control unit 1202 to each subcarrier of the data symbol of the transmission packet.
  • An IDFT unit 1204 performs inverse discrete Fourier transform (IDFT) processing on data set for each subcarrier by the mapping unit 1203.
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • a parallel-serial (P / S) converter 1205 rearranges the output of the IDFT unit 1204 in transmission order.
  • a GI addition unit 1206 adds a guard interval (GI) to data input from the P / S conversion unit 1205.
  • a digital-to-analog (D / A) converter 1207 performs digital-analog (D / A) conversion on baseband data to which guard intervals have been added by the GI addition unit 1206.
  • a transmission RF unit 1208 converts an analog baseband signal input from the D / A conversion unit 1207 into a frequency to be transmitted from the antenna unit 1210 and amplifies it to a desired power.
  • An antenna switching unit 1209 switches the connection destination of the antenna unit 1210 to either the transmission RF unit 1208 or the reception RF unit 1211.
  • An antenna unit 1210 transmits and receives a signal of a predetermined frequency.
  • a reception RF unit 1211 inputs a signal received by the antenna unit 1210 via the antenna switching unit 1209 and converts the signal into a baseband signal.
  • An A / D conversion unit 1212 performs analog-digital (A / D) conversion on an analog baseband signal input from the reception RF unit.
  • a symbol synchronization unit 1213 detects a preamble from the A / D converted baseband signal, removes the guard interval to the S / P conversion unit 1214 along with the symbol timing, and outputs the reception signal after the guard interval removal. .
  • a P / S conversion unit 1214 parallelizes the input signal by serial-parallel (P / S) conversion and converts the signal into a format that can be processed by discrete Fourier transform (DFT).
  • DFT unit 1215 performs DFT processing on the input signal.
  • Reference numeral 1216 denotes a demapping unit that estimates demodulated data from signal points of respective subcarriers using DFT-processed signals.
  • 1217 extracts the structure of the packet from the data after demapping and checks whether the received packet contains an error, and if there is no error, outputs the payload of the packet to the DS control unit or control unit 1219 It is a data control unit.
  • a distribution system (DS) 1218 for connecting to a network and a DS control unit for exchanging received data and transmitted data.
  • a control unit 1219 monitors the state of each block and controls each block according to a predetermined procedure.
  • Reference numeral 1301 denotes a preamble generation unit that generates data of a preamble of a transmission packet according to an instruction from the control unit 1319.
  • Reference numeral 1302 denotes a transmission data control unit for generating data to be arranged on each subcarrier of a transmission packet according to an instruction from the control unit 1319 based on the output from the preamble unit 1301 and the communication data input via the application IF unit 1318 is there.
  • a mapping unit 1303 sets the output from the transmission data control unit 1302 to each subcarrier of the data symbol of the transmission packet.
  • An IDFT unit 1304 performs inverse discrete Fourier transform (IDFT) processing on data set for each subcarrier by the mapping unit 1303.
  • a parallel-serial (P / S) conversion unit 1305 rearranges the output of the IDFT unit 1304 in transmission order.
  • a GI addition unit 1306 adds a guard interval (GI) to data input from the P / S conversion unit 1305.
  • Reference numeral 1307 denotes a D / A conversion unit that performs digital-analog (D / A) conversion of baseband data to which a guard interval has been added by the GI addition unit 1306.
  • a transmission RF unit 1308 converts an analog baseband signal input from the D / A conversion unit 1307 into a frequency to be transmitted from the antenna unit 1310 and amplifies it to a desired power.
  • An antenna switching unit 1309 switches the connection destination of the antenna unit 1310 to either the transmission RF unit 1308 or the reception RF unit 1311.
  • An antenna unit 1310 transmits and receives a signal of a predetermined frequency.
  • a reception RF unit 1311 inputs a signal received by the antenna unit 1310 via the antenna switching unit 1309 and converts the signal into a baseband signal.
  • An A / D conversion unit 1311 performs analog-to-digital (A / D) conversion on an analog baseband signal input from the reception RF unit.
  • a symbol synchronization unit 1313 detects a preamble from the A / D converted baseband signal, removes the guard interval to the S / P conversion unit 1314 along with the symbol timing, and outputs the reception signal after the guard interval removal.
  • a P / S conversion unit 1314 parallelizes the input signal by serial-parallel (P / S) conversion and converts the signal into a format that can be processed by discrete Fourier transform (DFT).
  • DFT unit 1315 performs DFT processing on the input signal.
  • Reference numeral 1316 denotes a demapping unit that estimates demodulated data from signal points of respective subcarriers using a signal after DFT processing.
  • Reference numeral 1317 extracts the structure of the packet from the data after demapping and checks whether the received packet contains an error, and if there is no error, receives the payload of the packet to the DS control unit or control unit 1319 It is a data control unit.
  • Reference numeral 1318 denotes a distribution system (DS) for connecting to the network and a DS control unit for exchanging received data and transmitted data.
  • Reference numeral 1320 denotes a low pass filter (LPF) unit for extracting a signal of the band of the WU radio signal from the received baseband signal.
  • An envelope detection unit 1321 performs envelope detection on the output signal of the LPF unit 1320.
  • a synchronization unit 1322 detects a preamble of the WU radio signal from the output signal of the envelope detection unit 1321.
  • 1323 is a demodulator which demodulates the signal after the preamble of the WU radio packet.
  • a control unit 1319 monitors the state of each block and controls each block according to a predetermined
  • the stations 1002 and 1003 control the power states of the blocks constituting the stations 1002 and 1003 respectively in the connection state for performing wireless LAN communication and in the standby mode state using the function for receiving the WU radio signal, and the power consumption is consumed.
  • the configuration of the antenna switching unit 1309 When the configuration of the antenna switching unit 1309 is configured to connect the antenna unit 1310 and the reception RF unit 1311 when power is not supplied, the power supply of the antenna switching unit 1309 may be stopped.
  • the configuration of the reception RF unit 1311 may be configured such that the power consumption of the reception RF unit 1311 is smaller when the WU radio signal is handled than when the signal of the wireless LAN is handled.
  • FIG. 14 shows an example of the configuration of the WU radio signal.
  • the vertical axis direction indicates the frequency band occupied by the signal, and the horizontal axis indicates the occupancy time in the time direction.
  • a legacy portion (L-part) 1401 uses a signal compatible with a conventional wireless LAN signal, and is a signal that can also receive stations that can not receive a WU wireless signal.
  • a signal 1402 is a signal for a station capable of receiving a WU radio signal in the WU radio part (WUR-part). As shown in FIG. 14A, the L-part 1401 is transmitted first, and then the WUR-part 1402 is transmitted.
  • the WUR-part 1402 has a narrower bandwidth than the L-part 1401 and uses a signal format with a lower information rate, so that the power used for demodulation can be reduced.
  • FIG. 14 (b) is a schematic view of subcarrier arrangement before IDFT processing when generating L-part ⁇ 1401.
  • the number of IDFT processing points is 64 (index range is -32 to 31)
  • subcarriers are arranged in the index range of -26 to 26, and the baseband signal after IDFT is in a predetermined band , For example, to be within 20 MHz.
  • the index 0 is not used as a DC (direct current) carrier.
  • the value to be set to the IDFT subcarrier is not particularly limited, but, for example, the values used in the Short Training Field (STF), Long Training Field (LTF), and SIG (SIGnal) fields defined in the IEEE 802.11a standard are used. It is good.
  • the number of points of the IDFT is not limited to 64. For example, an IDFT of 128 points may be used to set the 40 MHz band, or an IDFT of 256 points may be used to set the 80 MHz band. In the case of using an IDFT of 128 points or 256 points, it is possible to duplicate a subcarrier value used when using an IDFT of 64 points and prepare a value of a desired number of points.
  • 14 (c) is a schematic view of subcarrier arrangement before IDFT processing when generating WUR-part 1402.
  • the number of IDFT processing points is 64
  • subcarriers are arranged in the index range of ⁇ 6 to 6 so that the baseband signal after IDFT falls within 4 MHz, for example.
  • index 0 is not used as a DC carrier.
  • the method of using the value of the subcarrier used for STF or LTF of IEEE802.11a for example, at the time of preamble transmission of L-part as an example You may use the method of using a part of random number series etc.
  • the WU radio signal is in a form capable of envelope detection.
  • an OOK (on-off keying) modulation scheme is used.
  • two types of encoding are used: encoding without data (no encoding is used) and encoding using Manchester encoding, but one or more encoding methods may be used. Good to use kind.
  • An example of the WU radio signal when the code-free OOK modulation is performed is shown in FIG. The modulation symbol takes a predetermined time as a unit, and assigns the presence or absence of the amplitude of the WU radio signal to the transmission data bit.
  • the amplitude 0 is 0 of the transmission bit
  • predetermined data is set on the subcarrier used for transmission
  • the state where the amplitude of the WU radio signal is present is 1 of the transmission bit.
  • An example of a WU signal when performing OOK modulation using Manchester code is shown in FIG. Two modulation symbols subjected to OOK modulation without a code are taken as one code unit, and are taken as modulation symbols after being encoded by Manchester code.
  • a state in which an unsigned OOK modulation symbol is aligned with 0 and 1 is transmission data bit 1 before encoding
  • a state in which an unsigned OOK modulation symbol is aligned with 1 and 0 is transmission before encoding It is assumed that data bit 0.
  • Reference numeral 1501 denotes a synchronization part to be used for synchronization, which comprises OOK modulation symbols of a predetermined number and value.
  • this synchronization part may be composed of four OOK modulation symbols, and the transmission data bits may be a sequence of 1, 0, 1, 0.
  • the terminal identifier field 1503, the counter field 1504, the reservation field 1505, and the FCS field 1506 are transmitted by the modulation scheme indicated by the MCS field 1502.
  • the MCS field may be omitted and the MCS used in the terminal identifier field 1503, the counter field 1504, the reservation field 1505, and the FCS field 1506 may be notified by another method.
  • a plurality of transmission data bit sequences to be used in the synchronization portion may be prepared, and the MCS may be notified by using any of the plurality of sequences, for example, a sequence of 1, 0, 1, 0 is synchronous If used for a part, OOK modulation using Manchester code may be used, and if 1, 0, 0, 1 is used, unsigned OOK modulation may be used.
  • a terminal identifier field 1503 includes information used to identify one or both of the access point transmitting the WU radio signal and the station receiving the WU radio signal.
  • the information contained in this terminal identifier field does not completely identify the access point or station, but may use information that can be allocated to multiple access points or multiple stations to shorten the length of the terminal identifier field.
  • BSS color 1511 and an association identifier field 1512 (Association IDentifier, AID) may be used, and as shown in FIG.
  • a configuration may be made up of 1511 and a shortened AID (Partial AID) 1513.
  • BSS color is information expected to be adopted in the IEEE802.11ax specification currently under standardization, and has an information length shorter than the MAC address (48 bits), for example, 6 bits in length, in order to roughly distinguish access points. And are adjusted among the access points to set values as different as possible among the access points existing in the neighborhood.
  • AID 1512 is an identifier assigned from the access point to the station when the station connects to the access point (performs an association process), and in the IEEE 802.11 specification, it is 1 to 1023 in information of 12 bits in length. Is assigned.
  • Partial AID ⁇ 1513 is defined in the IEEE 802.11ac specification, and is 9 bits long as information obtained by shortening AID according to a predetermined method.
  • AID ⁇ 1512 and Partial AID ⁇ 1513 are information shorter than MAC address (48 bits), and when multiple access points are operated in the vicinity, overlapping among stations connected to each access point is possible There is sex. Also, Partial AID 1513 may overlap among a plurality of stations connected to one access point. A process in the case where the information in the terminal identifier field 1503 overlaps among a plurality of stations will be described later.
  • a counter field 1504 is used for retry processing and reconnection processing.
  • a 4-bit counter may be used, and all zeros may be set at the first transmission of the WU radio signal.
  • Reference numeral 1505 denotes a reservation field, which is used when adding a function. Although the field length is not particularly specified, a 4-bit reserved field 1505 may be provided as an example. If no function addition is to be performed in the future, this reserved field 1505 may be omitted.
  • An FCS (Frame Check Sequence) field 1506 includes a value for verifying whether the received data contained in the terminal identifier field 1503 to the reservation field 1505 is correct, for example, a CRC (Cyclic Redundancy Check) code, For example, CRC-8 with a generator polynomial length of 9 bits may be used.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the stations 1002 and 1003 in the standby mode state for receiving the WU radio signal detect that the output power of the LPF unit 1320 changes from being lower than the predetermined threshold to being higher than the predetermined threshold. It is judged that 1401 has been received, and it is confirmed that the output of the envelope detection unit 1321 changes to the arrangement of data bits used by the synchronization unit 1502 in the synchronization unit 1501, for example, 1, 0, 1, 0, and the WU wireless signal Start demodulation of the frame.
  • the station that has detected the synchronization part 1501 receives the following MCS field 1502, and estimates the MCS of the fields after the MCS field 1502.
  • the stations 1002 and 1003 demodulate the subsequent fields using this estimation result.
  • the stations 1002 and 1003 demodulate all of the terminal identifier field 1503, counter field 1504, reservation field 1505 and FCS field 1506, and use the value of the FCS field 1506 to correct the terminal identifier field 1503, counter field 1504 and reservation field 1505. It is determined whether or not demodulation has been performed, and if it is determined that demodulation has been performed correctly, it is determined whether the terminal identifier field 1503 designates the own station. When the terminal identifier field 1503 is a value specifying the own station, power is supplied to the block for communication using the wireless LAN signals of the stations 1002 and 1003, and communication using the wireless LAN signal can be performed. Recover.
  • the stations 1002 and 1003 After communication becomes possible using a wireless LAN signal, the stations 1002 and 1003 transmit a packet for notifying the access point 1001 that it has got up, for example, a ps-Poll packet, to the access point 1001. Encourages the transmission of data to its own station.
  • the terminal identifier field 1503 When the terminal identifier field 1503 is received after the MCS field 1502 is received, the value of the terminal identifier field 1503 is confirmed without waiting for the reception of the FCS field 1506, and if it is not the value corresponding to the own station
  • the subsequent demodulation process may be stopped, and the power consumption of the demodulation unit 1323 may be reduced until the next WU radio signal is detected.
  • the subsequent demodulation may be stopped.
  • step 1601 when the transition condition to the standby mode is established in step 1601, the stations 1002 and 1003 supply power to the plurality of blocks for receiving the WU radio signal, and supply power of the plurality of blocks to receive the wireless LAN signal. Stop. In this state, it is determined in step 1603 whether or not the L-part ⁇ 1401 signal is detected, and if it can not be detected, step 1603 is repeated. If the L-part 1401 signal is detected, it is detected at step 1604 whether the subsequent signal includes the synchronous portion 1501. If the detection fails, the process returns to step 1603. If the detection is successful, the process proceeds to step 1605.
  • step 1605 the MCS field 1502 following the sync portion 1501 is demodulated to further determine how to demodulate the subsequent field. Subsequently, in step 1606, all the fields after the MCS field 1502 are demodulated. In the next step 1607, the fields after the MCS field 1502 are verified using the value of the FCS field 1506. If this verification is successful, the process proceeds to step 1608, and if it fails, the process proceeds to step 1603. In step 1608, it is determined whether the value of the terminal identifier field 1503 indicates the local station, and if the value of the terminal identifier field 1503 does not indicate the local station, the process returns to step 1603 and the value of the terminal identifier field is the local address.
  • step 1609 the block power supply for receiving the WU wireless signal is stopped, and the block power supply for using the wireless LAN signal is supplied.
  • step 1610 the process waits until the function of the block for using the wireless LAN signal supplied with power is restored, and when the restoration can be confirmed, the process proceeds to step 1611.
  • step 1611 the stations 1002 and 1003 transmit PS-poll packets to the access point 1001.
  • step 1612 it is determined whether transmission from the access point 1001 to the own station 1002, 1003 has been performed for this PS-poll, and if it is determined that there is no transmission to the own station 1002, 1003, the process proceeds to step 1613.
  • step 1614 it is determined whether or not the number of retransmissions of the PS-poll packet has expired, and if it has expired, step 1602 is performed in order to set the standby state again as the communication with the access point 1001 can not be performed for some reason. If the number of retransmissions has not expired, the process proceeds to step 1611 to transmit the PS-poll packet again.
  • step 1614 it is determined whether the signal received from the access point 1001 is a WU radio signal reception error notification. If it is a reception error notification, the process proceeds to step 1602 and returns to the standby state again, and is not a reception error notification. The process proceeds to step 1615.
  • the situation where the reception error notification is received from the access point 1001 means that another station using a nearby WU radio signal uses the same value of the terminal identifier field 1503 as the own station 1002, 1003.
  • the stations 1002 and 1003 may exchange information with the access point 1001 and receive reassignment of values used as the terminal identifier field 1503 before returning to step 1602. .
  • reassignment of AID 1512 or Partial AID 1513 may be received.
  • the standby mode is ended, each block is set to receive signals from the stations 1002 and 1003 using wireless LAN signals, and the stations 1002 and 1003 can transmit information other than the information related to the standby state. Set each block.
  • the signal received at step 1614 is processed as normal received data, and the standby mode is ended.
  • the information contained in the beacon periodically transmitted by the access point 1001 or the association processing used by the stations 1002 and 1003 to connect to the access point 1001 Among the information transmitted from the access point 1001 to the stations 1002 and 1003, information on the operation of the standby mode may be included. Also, the information that the stations 1002 and 1003 transmit to the access point 1001 at the time of association processing may include information on the operation of the standby mode.
  • information to be transmitted from stations 1002 and 1003 information on corresponding / non-corresponding to standby mode, information on MCS of WU radio signal that can be received in standby mode, information on interval for receiving WU radio signal, band of wireless LAN signal
  • information for setting which band to use for the WU radio signal may be included.
  • information to be transmitted from the access point 1001 to the stations 1002 and 1003 information on the value used as a terminal identifier, information on the time and interval for transmitting the WU radio signal, and use in transmitting the WU radio signal
  • Information on the power and bandwidth to be used may be included. An example of the information on the power and the bandwidth will be described below.
  • L-part. 1401 and WUR-part. 1402 shown in FIG. 14 (a) are used when transmitting WU radio signals, L-part. 1401 and WUR-part.
  • the power density per band may be changed.
  • AGC automatic gain control
  • the band of L-part 1401 is 20 MHz and the total power is 200 mW
  • the band of WUR-part 1402 is 4 MHz and the total power is 200 mW
  • the power density of L-part 1401 per MHz is 10 mW / MHz
  • the power density per 1 MHz of WUR-part 1402 is 50 mW / MHz.
  • the power density per MHz of L-part 1401 is 10 mW / MHz
  • the power density per 1 MHz of WUR-part ⁇ 1402 is 10 mW / MHz.
  • the band of the feedback signal used by AGC at the time of receiving the WU radio signal is 4 MHz of WUR-part ⁇ 1402
  • the power of the feedback signal largely changes in L-part ⁇ 1401 and WUR-part ⁇ 1402
  • the bandwidth of the feedback signal is 20 MHz for L-part 1401
  • the signal power of WUR-part 1402 output to the subsequent stage decreases. That is, it is necessary to change the operation setting of the reception RF unit 1311 according to the band and power of the L-part 1401 and the WUR-part 1402.
  • the stations 1002 and 1003 are notified of information on power and bandwidth used when the access point 1001 transmits a WU radio signal. It is good.
  • This information may include one or more information on the signal band of L-part 1401, the total power, and the power density.
  • one or more information on the signal band of WUR-part 1402, total power, and power density may be included.
  • information on the ratio of L-part 1401 and WUR-part 1402 may be included as to total power or power density.
  • the stations 1002 and 1003 can receive the stations 1002 and 1003 from the stations 1002 and 1003 to the access point before the stations 1002 and 1003 receive the information on the signal band, total power, and power density of the WUR-part ⁇ 1402 from the access point 1001 Information on the signal band of WUR-part 1402, the total power, and / or the power density may be transmitted.
  • the access point 1001 takes into account information on the WUR-part 1402 signal band, total power, and / or power density transmitted from the stations 1002 and 1003, and the WUR-part 1402 signal band, total power and power. The density and the like may be determined, and information including one or more information on signal band, total power, and power density may be notified to the stations 1002 and 1003.
  • the access point 1001 may be configured to be able to change the bandwidth of the WU radio signal L-part 1401 and WUR-part 1402 transmitted to the stations 1002 and 1003.
  • the signal bandwidth of the L-part 1401 may be configured to be able to select any of 20 MHz, 40 MHz, and 80 MHz.
  • the signal bandwidth of WUR-part 1402 may be configured to be selectable from 2 MHz, 4 MHz, 8 MHz and 16 MHz.
  • the terminal identifier field 1503 has already been described that the same value can be assigned to a plurality of stations, the value of the terminal identifier field 1503 to which a plurality of stations assigned the same value of the terminal identifier field 1503 are simultaneously assigned
  • the allocation of the band for transmitting the WU radio signal may be changed within the band of the wireless LAN signal. This will be described using FIG. As an example, a band of the wireless LAN signal is 20 MHz, a standby air of the WU wireless signal is 4 MHz, and an example of transmitting the WU wireless signal in each band obtained by equally dividing the band of the wireless LAN signal into five will be described.
  • the five equally divided bands be WU radio channels, and WU radio channel 1, WU radio channel 2, WU radio channel 3, WU radio channel 4, WU radio channel 5 in order from the lowest in the band of the wireless LAN signal. .
  • WU radio channel When the WU radio channel is arranged in this way, the center frequency of the WU radio channel 3 becomes equal to the center frequency of the wireless LAN signal, and the WU for the station where multiple WU wireless signal channels can not be set It becomes possible to assign the radio channel 3.
  • An outline of the case where the WU radio signal 901 is allocated to the WU radio channel 3 is shown in FIG. This state is equivalent to the WU radio signal shown in FIG. 14, and it is possible for the station using the configuration of FIG. 13 described so far to receive the WU radio signal 901.
  • the station may transmit the WU radio signal 902 and the WU radio signal 903 one by one or simultaneously.
  • the stations 1002 and 1003 change the setting of the reception RF unit 1311 when transitioning to the standby mode, change the reception frequency to the assigned WU radio channel in advance, and also return the reception RF unit 1311 when returning from the standby mode. Change the setting of to receive the original frequency.
  • FIG. 9B shows the case where an unused WU radio channel (WUR ch 3) is provided between two WU radio channels (WUR ch 2 and WUR ch 4) to be allocated.
  • FIG. 9 (c) shows an example of WU radio channel assignment capable of transmitting three WU radio signals simultaneously. Although the WU radio channels do not overlap in FIG. 9, the WU radio channels may be overlapped, and the frequency at which the WU radio signals are allocated may be increased.
  • the transmission power when transmitting a plurality of WU radio signals may be applied to the case of transmitting only one WU radio signal.
  • the access point 1001 transmits information on the signal band of the WU radio signal, the total power, and / or the power density to the stations 1002 and 1003, the transmission power when transmitting the plurality of WU radio signals is used. You may use different values.
  • the AP 1001 can transmit a frame using both the WU radio and the primary radio radio functions.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an example of frame transmission according to the present embodiment.
  • the access point 1001 can transmit a WU radio signal in the radio
  • the access point 1001 can transmit or receive the primary wireless signal on the wireless channel (PR ch) that transmits or receives the primary primary wireless signal.
  • the radio channel in which WUR ch and PR ch are set is an adjacent radio channel.
  • the position of the wireless channel set by the access point 1001 can follow channelization specified in the IEEE 802.11 standard.
  • the access point 1001 does not necessarily have to place the WUR ch and the PR ch in adjacent radio channels. For example, when the access point 1001 operates the primary radio with an operation bandwidth of 80 MHz in PR ch, the four 20 MHz sub-channels provided for the 80 MHz (from the lower frequency side, ch1, ch2, ch3, ch4) The access point 1001 can transmit the primary radio signal on ch1 and transmit the WU radio signal on ch4.
  • the access point 1001 transmits the WU radio signal but does not transmit the primary radio signal.
  • a station in a receiving state in WUR ch can receive either L-part 601 and WUR-part 602 included in the WU radio signal, or both. For example, if station 1002 can receive L-part ⁇ 601, then station 1002 transmits a frame while station 1002 is in time period 603 to maintain reception for the WU radio signal during time period 603. None do.
  • the access point 1001 can transmit or receive the primary radio signal on the PR ch.
  • the access point 1001 when the access point 1001 is transmitting WU radio signals in the WUR ch, it can not enter reception in the PR ch.
  • the station 1003 connected to the access point 1001 can not receive the WU radio signal
  • the station 1003 can not recognize that the WU radio signal transmission operation is in progress, so the station 1003 can not receive the WU radio signal. , May transmit the primary radio signal.
  • the access point 1001 that is in the process of transmitting a WU radio signal can not receive the primary radio signal.
  • the primary radio signal is not correctly received by the access point 1001.
  • the station 1003 that can not receive the response signal will retransmit the primary radio signal. This reduces the channel access efficiency of access points and stations belonging to neighboring BSSs reusing the PR ch.
  • the problem described above is caused by the station 1003 failing to receive the WU radio signal correctly, but even if the station 1003 has the function to receive the WU radio signal, the problem may occur. . If the station 1003 is in the standby state, it can enter the reception operation for the WU radio signal, but the station 1003 that has received the WU radio signal will subsequently perform communication by the primary radio, and receive the WU radio signal. It is because it does not enter into operation.
  • the access point 1001 when transmitting a WU radio signal in WUR ch, can simultaneously transmit a primary radio signal in PR ch.
  • “simultaneous” also refers to the access point 1001 transmitting the WU radio signal and the primary radio signal in parallel using different radio channels.
  • “simultaneous” does not necessarily mean that the access point 1001 starts transmitting at the same time completely using different radio channels for the WU radio signal and the primary radio signal, respectively. If the wireless signal and the receiving device that observes the primary wireless signal can consider that two wireless signals are simultaneously transmitted, it can be said that the access point 1001 transmits the WU wireless signal and the primary wireless signal simultaneously. .
  • the WU wireless signal and the primary wireless signal are signals including a guard interval
  • the WU wireless signal and the primary wireless signal are the signals if the difference between the reception timings of the two is within the guard interval. It can be considered to have been sent simultaneously.
  • the access point 1001 can transmit L-part • 604 on PR ch.
  • the access point 1001 can transmit the same signal as the L-part.601 as the L-part.604, and transmits a signal subjected to phase rotation to the L-part.601. You can also.
  • This phase rotation may change the phase of each subcarrier used at the time of transmission, and there may be a subcarrier to which phase rotation is performed and a subcarrier to which phase rotation is not performed.
  • the access point 1001 can transmit, as the L-part 604, a preamble (PHY header) defined by any of the IEEE 802.11a / b / g / n / ac / ax standards.
  • the access point 1001 may have different preamble lengths in radio signals transmitted by PR ch and WUR ch, respectively.
  • the preamble is a signal including one or more fields of SIG, STF, and LTF.
  • the access point 1001 can describe the information indicating the time period 603 as information (Duration, Length, TXOP) indicating the frame length described in the L-part 604. 6B shows that the access point 1001 transmits only the L-part ⁇ 604 in PR ch, but the access point 1001 follows the L-part ⁇ 604.
  • a radio signal can also be transmitted on PR ch.
  • the station 1003 which does not receive the WU radio signal receives the primary radio signal, and at least for a time period 603.
  • the transmission operation of the primary radio signal to the access point 1001 is not entered. Therefore, the station 1003 does not transmit the primary radio signal on the PR ch to the access point 1001 not in the reception state on the PR ch.
  • the access point 1001 can include information (for example, BSS color) indicating that the access point 1001 or a device belonging to the BSS managed by the access point 1001 has transmitted to the L-part ⁇ 604. .
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the carrier sensing operation performed by the access point 1001 according to the present embodiment.
  • the access point 1001 performs the predetermined period (first period) indicated by the period 801 (for example, DIFS or AIFS) and the random backoff indicated by the period 802. Perform carrier sense including.
  • the access pin and the carrier 1001 are carriers from the time when the predetermined period (second period) (for example, PIFS (25 us)) goes back from the random backoff end time of the WUR ch.
  • the access point 1001 can simultaneously transmit the WU wireless signal 803 and the primary wireless signal 805 when it is determined that both the WUR ch and the PR ch are in the idle state.
  • the access point 1001 can transmit only the WU radio signal when it is determined that only the WUR ch is in the idle state.
  • the access point 1001 must not transmit the primary radio signal.
  • the access point 1001 performs carrier sense including random backoff in the WUR ch, but the access point 1001 performs random back in the PR ch as shown in FIG. 8 (b).
  • Carrier sense including off may be implemented. That is, in PR ch, access point 1001 performs carrier sensing only for a predetermined period including the random backoff indicated by periods 808 and 809, and in WUR ch, as indicated by period 807, the random of PR ch is performed. It is also possible to perform carrier sensing from the time which is back by a predetermined period from the backoff end time.
  • the access point 1001 can determine that only the PR ch is in the idle state, the WU radio signal 803 should not be transmitted on the WUR ch, but the primary radio signal 805 can be transmitted on the PR ch. In this case, it is not necessary to describe the information (for example, the transmission period of the WU radio signal) associated with the WU radio signal in the primary radio signal.
  • the access point 1001 can determine that only the PR ch is in the idle state, it is also possible to transmit the WU radio signal in the PR ch. However, the access point 1001 needs to notify a station belonging to the BSS managed by the access point 1001 that there is a possibility of transmitting a WU radio signal in PR ch. Also, when transmitting a WU radio signal in the PR ch, the access point 1001 can perform a protection operation to protect a station that can not receive the WU radio signal in the PR ch. The protection operation may be implemented by the access point 1001 transmitting a CTS-to-self frame. Also, the access point 1001 can only allow a station capable of receiving a WU radio signal in PR ch to connect to the BSS.
  • the access point 1001 can perform carrier sensing including random backoff operation on both the WUR ch and the PR ch. As shown in FIG. 8C, the access point 1001 can perform carrier sense between the WUR ch and the PR ch using a period 811 indicated by the common random backoff value. That is, the access point 1001 selects one random backoff value (contention window value) prior to the transmission of the WU radio signal, and the predetermined period indicated by the period 810 in both the WUR-ch and the PR ch (see FIG. For example, after AIFS or DIFS carrier sensing, carrier sensing can be performed for a period determined by the random back-off value indicated by the period 811 (for example, random back-off value ⁇ 9 us).
  • the access point 1001 can simultaneously transmit the WU radio signal 803 and the primary radio signal 805 when it is determined by the carrier sense operation that both the WUR ch and PR ch channels are in the idle state.
  • the access point 1001 can perform carrier sense including independent random back-off operation on each of the WUR ch and the PR ch.
  • the access point 1001 can select a random backoff value independently for WUR ch and PR ch.
  • the random backoff value selected by the access point 1001 with PR ch is WUR. If the random backoff value selected in ch is different from the random backoff value, or if the length of a predetermined period in which carrier sensing is performed prior to the random backoff operation differs between WUR ch and PR ch, the access point 1001 performs WU Prior to transmission of the wireless signal 803, the primary wireless signal 816 may be transmitted.
  • the access point 1001 transmits the primary radio signal 816 after starting the transmission of the WU radio signal 803.
  • the access point 1001 transmits, to the primary radio signal 816, information indicating a period (period 817) from the start of transmission of the primary radio signal 816 to the end of transmission of the assumed WU radio signal 803. Include and send.
  • the access point 1001 subsequently determines that the WUR ch is in the busy state, it does not transmit the WU radio signal, but in that case, the access point 1001 relinquishes the transmission right acquired by the own device in the PR ch.
  • a primary radio signal (for example, a CF-end frame) including information indicative of can be transmitted on PR ch.
  • the internal parameter to be referred to when the access point 1001 determines the random backoff value is either an internal parameter used when the access point 1001 transmits a WU radio signal or an internal parameter used when transmitting a primary radio signal. I do not care.
  • the access point 1001 transmits a WU radio signal (or primary radio signal) it is natural to refer to the internal parameters of the WU radio (or primary radio), but for example, the access point 1001
  • the random backoff value to be used when transmitting the primary radio signal can be determined based on the CW set to.
  • the access point 1001 can refer to some of the internal parameters as a common value between the WU radio and the primary radio.
  • the access point 1001 can make values of CW, CW_min, CW_max, retry counter, AIFSN, etc. set for each AC common between WUR and PR. For example, if the access point 1001 transmits a primary radio signal at a predetermined AC and can not transmit the primary radio signal correctly, the value of CW is increased, but then the access point 1001 transmits a WU radio signal at the AC. When transmitting, the random backoff value can be set using the value of CW which the access point 1001 has changed by the transmission operation of the primary radio signal.
  • the access point 1001 is a primary wireless signal (for example, CTS-to-self) including information indicating that the own device secures the PR ch for a predetermined period with respect to the PR ch prior to the transmission of the WU wireless signal. Can be sent on PR ch.
  • the access point 1001 can transmit the primary wireless signal including information (for example, BSS color) indicating that the access point 1001 or a device belonging to the BSS managed by the access point 1001 has transmitted.
  • the access point 1001 can transmit the primary radio signal including information indicating a time period required for the access point 1001 to transmit a WU radio signal on the WUR ch.
  • the access point 1001 When the transmission period secured by the primary wireless signal is shorter than the time period required for the access point 1001 to actually transmit the WU wireless signal, the access point 1001 has completed the transmission of the WU wireless signal. After that, it is possible to transmit a primary radio signal (for example, a CF-end frame) including information indicating that the transmission period secured by the access point 1001 is abandoned in PR ch.
  • a primary radio signal for example, a CF-end frame
  • the access point 1001 can also include a PR-part 605, as shown in FIG. 6 (c). That is, the access point 1001 can also transmit a primary wireless signal to the station 1003 at the same time as transmitting the WU wireless signal to the station 1002, for example. However, if the primary radio signal is a frame that causes a response 606 (for example, an ACK frame), the response 606 is generated during a time period 603 during which the access point 1001 is transmitting a WU radio signal. The access point 1001 can not receive the response 606. Therefore, when the access point 1001 transmits the primary radio signal causing the response 606, the response 606 is generated after the access point 1001 completes the transmission of the WU radio signal and enters the reception operation in the PR ch.
  • the primary radio signal for example, an ACK frame
  • the primary radio signal can be transmitted.
  • the access point 1001 can align the frame lengths of the WU radio signal and the primary radio signal.
  • the access point 1001 writes different values in the Length (Duration) fields of L-part ⁇ 601 and L-part ⁇ 604.
  • the value of the Length field of L-part ⁇ 604 can be set larger than the value of the Length field of L-part ⁇ 601.
  • the value of the Length field set in L-part ⁇ 601 may be L-part ⁇ 604 transmitted by PR ch instead of the length 603 of WUR-part ⁇ 602.
  • PR-part when WU radio signal is not transmitted in WUR ch, PR-part may be transmitted using both PR ch and WUR ch.
  • the channel used as the primary radio is not limited to one, and multiple radio channels may be used simultaneously.
  • the radio channel of the primary radio transmitting L-part ⁇ 604 at the time of transmission of the WU radio signal may be one, and the signal of L-part ⁇ 604 may be transmitted by channels of a plurality of primary radios. .
  • the access point 1001 can transmit the WU radio signal to be transmitted by the WUR ch by the PR ch. That is, the access point 1001 can duplicate WU radio signals and transmit them on WUR ch and PR ch respectively. At this time, the access point 1001 can give different phase rotations to the copied WU radio signals and transmit them.
  • station 1002 is WUR The WU radio signal can be received by entering the reception operation for the WU radio by either ch or PR ch. Also, the station 1002 can improve the reception quality of the WU radio signal by combining and receiving the WU radio signals respectively received by the WUR ch and the PR ch.
  • the access point 1001 can notify stations in the BSS that there is a possibility of transmitting a signal obtained by duplicating the WU radio signal from a plurality of radio channels. Also, the station 1002 can notify the access point 1001 that it has a function capable of receiving the WU radio signal transmitted in a plurality of radio channels.
  • the access point 1001 can perform carrier sensing between WUR ch and PR ch using different carrier sense levels (minimum reception sensitivity, CCA threshold).
  • access point 1001 When transmitting a WU radio signal in PR ch, access point 1001 performs carrier sensing using a carrier sense level equal to or lower than the carrier sense level used for carrier sensing performed in transmitting a primary radio signal in PR ch. be able to.
  • the access point 1001 can perform carrier sensing using a common carrier sense level. At this time, the access point 1001 transmits a carrier sense level used for a radio signal transmitted on a radio channel performing carrier sensing including random backoff operation on a radio channel performing carrier sensing not including random backoff operation. It can be used for
  • the station 1003 can have a function of simultaneously receiving the WU radio signal even if the communication by the primary radio signal is being performed. In this case, the station 1003 can notify the access point 1001 that it has a function capable of simultaneously receiving the primary wireless signal and the WU wireless signal. If the access point 1001 can recognize that all stations connected to the BSS managed by the access point 1001 can receive the primary radio signal and the WU radio signal simultaneously, only the WU radio signal is Can be sent.
  • the station 1002 can receive the WU radio signal transmitted by the access point 1001 when it is in the reception operation for the WU radio on the WUR ch. At this time, when the station 1002 can recognize that the WU radio signal is a radio signal addressed to the station 1002, the station 1002 can enter reception operation for the primary radio in PR ch. That is, the station 1002 can switch radio channels to enter a receiving operation by receiving a WU radio signal. Note that, after performing communication on the primary radio, the station 1002 can again enter reception operation for the WU radio on the WUR ch. At this time, the station 1002 can stop the reception operation for the primary radio in PR ch.
  • the access point 1001 can change the radio channel for setting the PR ch and the WUR ch.
  • the access point 1001 can broadcast information in the BSS indicating which radio channel is set to PR ch or WUR ch.
  • the access point 1001 can broadcast information indicating that the radio channel is to be changed in the BSS prior to the change of the radio channel.
  • the access point 1001 can broadcast information indicating that the radio channel is to be changed, using either one or both of the PR ch and the WUR ch.
  • the access point 1001 can include, in the information indicating the change of the wireless channel, information indicating the timing of changing the wireless channel.
  • the access point 1001 can use, as the information indicating the timing of changing the wireless channel, the information associated with the number of transmissions of the wireless signal to be transmitted when broadcasting the information indicating the changing of the wireless channel.
  • the access point in the BSS since the access point in the BSS does not transmit the primary radio signal while the access point 1001 is transmitting the WU radio signal, the method for the BSS in the relationship with the OBSS is performed. Since the interference is reduced, improvement in frequency utilization efficiency can be expected.
  • FIG. 14A An example of a structure of WU radio signal which concerns on FIG. 14 at this embodiment is shown.
  • the vertical axis direction indicates the frequency band occupied by the signal, and the horizontal axis indicates the occupancy time in the time direction.
  • Reference numeral 1401 denotes a legacy part (L-part) that uses a signal compatible with a conventional wireless LAN signal, and is a signal that can also receive stations that can not receive WU wireless signals.
  • a signal 1402 is a signal for a station capable of receiving a WU radio signal in the WU radio part (WUR-part).
  • the L-part 1401 is transmitted first, and then the WUR-part 1402 is transmitted.
  • the WUR-part 1402 has a narrower bandwidth than the L-part 1401 and uses a signal format with a lower information rate, so that the power used for demodulation can be reduced.
  • FIG. 14 (b) is a schematic view of subcarrier arrangement before IDFT processing when generating L-part ⁇ 1401.
  • the number of IDFT processing points is 64 (index range is -32 to 31)
  • subcarriers are arranged in the index range of -26 to 26, and the baseband signal after IDFT is in a predetermined band , For example, to be within 20 MHz.
  • the index 0 is not used as a DC (direct current) carrier.
  • the value to be set to the IDFT subcarrier is not particularly limited, but, for example, the values used in the Short Training Field (STF), Long Training Field (LTF), and SIG (SIGnal) fields defined in the IEEE 802.11a standard are used. It is good. A signal may be added after the SIG field for further compatibility.
  • the number of points of the IDFT is not limited to 64. For example, an IDFT of 128 points may be used to set the 40 MHz band, or an IDFT of 256 points may be used to set the 80 MHz band. In the case of using an IDFT of 128 points or 256 points, it is possible to duplicate a subcarrier value used when using an IDFT of 64 points and prepare a value of a desired number of points.
  • 14 (c) is a schematic view of subcarrier arrangement before IDFT processing when generating WUR-part 1402.
  • the number of IDFT processing points is 64
  • subcarriers are arranged in the index range of ⁇ 6 to 6 so that the baseband signal after IDFT falls within 4 MHz, for example.
  • index 0 is not used as a DC carrier.
  • the method of using the value of the subcarrier used for STF or LTF of IEEE802.11a for example, at the time of preamble transmission of L-part as an example You may use the method of using a part of random number series etc.
  • the WU radio signal is in a form capable of envelope detection.
  • an OOK (on-off keying) modulation scheme is used.
  • two types of encoding are used: encoding without data (no encoding is used) and encoding using Manchester encoding, but one or more encoding methods may be used. Good to use kind.
  • An example of the WU radio signal when the code-free OOK modulation is performed is shown in FIG. The modulation symbol takes a predetermined time as a unit, and assigns the presence or absence of the amplitude of the WU radio signal to the transmission data bit.
  • the amplitude 0 is 0 of the transmission bit
  • predetermined data is set on the subcarrier used for transmission
  • the state where the amplitude of the WU radio signal is present is 1 of the transmission bit.
  • An example of the WU signal when OOK modulation using Manchester code is performed is shown in FIG. 7 (b). Two modulation symbols subjected to OOK modulation without a code are taken as one code unit, and are taken as modulation symbols after being encoded by Manchester code.
  • the WU radio frame comprises a synchronization part 2501 for use in synchronization, and is composed of a predetermined number and value of OOK modulation symbols.
  • this synchronization part may be composed of a predetermined number, for example, four or eight OOK modulation symbols, and in the case of four, it may be a sequence of OOK symbols whose transmission data bits are 1, 0, 1, 0. In the eight cases, it is possible to transmit a total of eight OOK symbols using 1, 0, 1, 0 transmission data using a Manchester code.
  • SIG modulation and coding scheme
  • MCS modulation and coding scheme
  • SIGnal SIGnal field for indicating the number of symbols.
  • An example of the structure of the SIG field 2502 is shown in FIG. 2511 is an MCS field for specifying the MCS of the part used in the SIG field 2502 or later, 2512 is a Length field indicating the number of symbols used in the part after the SIG field 2502, 2513 represents parity information in the MCS field 2511 and Length field 2512 It is a parity field.
  • the MCS field 2502 uses a Manchester code for one information bit when using two OOK modulations using a Manchester code for one information bit when using an unsigned OOK modulation as an example.
  • a combination such as may be shown.
  • codes other than Manchester code are used as MCS may be included, and the case where another code is combined with Manchester code may be included.
  • An example of this combination is shown in FIG. 7 (f).
  • the Manchester code is used as the transmission bit of one bit when the MCS is "01".
  • the Length field 2512 may use not the number of transmission symbols but the number of information bits to be transmitted. In this case, it is possible to obtain the number of transmission symbols by using the MCS indicated by the MCS field 2511. Although the number of bits of parity information included in the parity field 2513 is not particularly specified, parity of 1 to 4 bits may be used. In the case of one bit, a cyclic redundancy check (CRC) code may be used which uses x + 1 as a generator polynomial and x ⁇ 4 + x + 1 as a generator polynomial.
  • CRC cyclic redundancy check
  • FIG. 2521 is a Type field indicating the type of WU radio packet
  • 2522 is an AP identifier field for identifying an access point (AP) transmitting the WU radio packet
  • 2523 identifies a station (STA) to which the WU radio packet is to be transmitted.
  • An STA identifier field 2524 is another information field for storing information used corresponding to the type of the Type field 2521.
  • Reference numeral 2504 denotes a reservation unit for including information not included in the payload unit 2503 in the WU wireless packet, and the contents of transmission bits to be included here are not particularly defined. Also, the reservation unit 2504 may not be included in the WU wireless packet.
  • An FCS (Frame Check Sequence) field 2505 which includes information for detecting reception errors of the payload section 2503 and the reservation section 2504 may use, for example, a 16-bit CRC code.
  • the required transmission time may be long depending on the MCS to be set, and the wireless medium may be occupied for a long time.
  • the number of transmission bits included in the payload section 2503 and the reservation section 2504 is limited by the MCS to be set, and transmission symbols longer than a predetermined length can not be set in the Length field 2512 of the SIG field 2502 You may do so.
  • the MCS shown in FIG. 7F is 01
  • the number of transmission bits required for transmitting 100 transmission bits is 200 and when the MCS is 11, the BCH code is applied.
  • the number of transmission symbols required is 400 because the number of transmission symbols is doubled.
  • the number of transmission symbols used for transmission by payload section 2503 and reservation section 2504 if the number of transmission symbols is set to 400 symbols at maximum, when MCS is 00, the maximum number of transmission bits is 400, MCS When is 01, the maximum transmission bit number is 200, when MCS is 10, the maximum transmission bit number is 400, and when MCS is 11, the maximum transmission bit number is 100.
  • efficient MCS transmission of a WU wireless packet can be performed by setting MCS at the time of transmission of the payload section 2503 and the reservation section 2504.
  • the SIG field is received when the WUR-part 1402 is received according to the value of the SIG field included in L-part 1401. It may shift to the standby state regardless of the value of the Duration field shown in.
  • Non-Patent Document 1 As described in the IEEE 802.11 specification (Non-Patent Document 1), it is specified that the MCS indicated in the SIG field at the time of HT PHY transmission by the wireless LAN device is 6 Mbps, and the transmission packet transmitted by the HT PHY After demodulating the SIG field, the wireless LAN device receiving the signal attempts to demodulate the HT-SIG field placed immediately after the SIG field, and if demodulation of the HT-SIG field fails, the standby state is established regardless of the value of the SIG field. To move to If there are wireless LAN devices that shift to the standby state regardless of the value of the SIG field, these wireless LAN devices transmit packets and interference occurs in the WUR-part • 1402, and WU wireless packets are received. A WU wireless non-compliant wireless LAN device may fail to receive this WU wireless packet.
  • MCS sets a value other than 6 Mbps, for example, 9 Mbps or 12 Mbps.
  • the L-part ⁇ 1401 added to the WU wireless packet is the wireless LAN of OFDM PHY It is possible to prevent the transition to the standby state regardless of the value of the SIG field when the WU wireless non-compliant wireless LAN device receives a WU wireless packet by making it equivalent to that transmitted from the device. .
  • the WU wireless non-compliant wireless LAN device When the WU wireless non-compliant wireless LAN device receives a WU wireless packet, it prevents the transition to the standby state regardless of the value of the SIG field, and improves the utilization efficiency of the wireless medium. It becomes possible.
  • a program that operates in an apparatus according to an aspect of the present invention is a program that causes a computer to function by controlling a central processing unit (CPU) or the like so as to realize the functions of the embodiments according to the aspect of the present invention. Also good. Information handled by a program or program is temporarily stored in volatile memory such as Random Access Memory (RAM) or nonvolatile memory such as flash memory, Hard Disk Drive (HDD), or other storage system.
  • volatile memory such as Random Access Memory (RAM) or nonvolatile memory such as flash memory, Hard Disk Drive (HDD), or other storage system.
  • a program for realizing the functions of the embodiments according to one aspect of the present invention may be recorded in a computer readable recording medium. It may be realized by causing a computer system to read and execute the program recorded in this recording medium.
  • the "computer system” referred to here is a computer system built in an apparatus, and includes hardware such as an operating system and peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” is a semiconductor recording medium, an optical recording medium, a magnetic recording medium, a medium for dynamically holding a program for a short time, or another computer-readable recording medium. Also good.
  • each functional block or feature of the device used in the above-described embodiment can be implemented or implemented by an electric circuit, for example, an integrated circuit or a plurality of integrated circuits.
  • Electrical circuits designed to perform the functions described herein may be general purpose processors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), or the like. Programmable logic devices, discrete gates or transistor logic, discrete hardware components, or combinations thereof.
  • the general purpose processor may be a microprocessor or may be a conventional processor, controller, microcontroller, or state machine.
  • the electric circuit described above may be configured by a digital circuit or may be configured by an analog circuit.
  • one or more aspects of the present invention can also use new integrated circuits according to such technology.
  • the present invention is not limited to the above embodiment. Although an example of the device has been described in the embodiment, the present invention is not limited thereto, and a stationary or non-movable electronic device installed indoors and outdoors, for example, an AV device, a kitchen device, The present invention can be applied to terminal devices or communication devices such as cleaning and washing equipment, air conditioners, office equipment, vending machines, and other household appliances.
  • One aspect of the present invention is applicable to a wireless communication device.
  • One embodiment of the present invention is used, for example, in a communication system, a communication device (for example, a mobile phone device, a base station device, a wireless LAN device, or a sensor device), an integrated circuit (for example, a communication chip), or a program. be able to.

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Abstract

本発明のアクセスポイント装置は、無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信RF部と、キャリアセンスを行なう受信RF部と、送信信号と受信信号を制御する制御部を備え、前記制御部が前記送信RF部を設定する事で、前記無線LAN信号は、前記ウェイクアップ無線信号の送信期間を示す情報を含む。

Description

アクセスポイント装置、ステーション装置、通信方法
 本発明は、アクセスポイント装置、ステーション装置、ならびに通信方法に関する。
 本願は、2017年6月29日に日本に出願された特願2017-127239号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、比較的自由に使用できる自営の端末装置、基地局装置を少なくとも含んで構成される無線通信システムの利用が進んでおり、いわゆる無線LANをはじめとする様々な形態で様々な用途に用いられている。特に無線LANは導入の難易度が低く、インターネットへの接続を確保するネットワーク形態や、外部から隔離されたネットワーク形態のどちらにも適用可能で、広い用途に使用されている。無線LANは、普及当初は通信速度が1Mbps程度であったが、技術の進歩と共に高速化が進み、基地局装置における通信データの総スループットは1Gbpsを超えている(非特許文献1、非特許文献2)。
 一方無線LANとは異なり、通信速度の高速化よりも端末装置の消費電力を低減することを主眼とした無線通信システムの利用も進んでいる。このような無線通信システムとしては、Bluetooth(登録商標)やZIGBEE(登録商標)などがあり、主に電池を電源として使用するシステムに使用されている。
 無線LANの普及が広がるに従い、無線LANを、電池を電源とする機器に導入することの要求が増えている。現在の無線LANは待機時間を増やすパワーセーブ動作が規定されているが、消費電力を減らすためには待機時間を増やすしかなく、この事は通信データが発生した際に通信が可能となるまでの待ち時間、すなわちレイテンシの増大を意味し、ユーザー体験を著しく低下させる原因となっている。
 そこで、最近、無線LANの物理層に低電力で動作する無線機能を付加し、待機時間にこの付加した無線機能を用いる事で、低消費電力と待機時間の短縮化を図る通信システムの標準化活動が行われている(非特許文献3)。
IEEE std 802.11-2012 IEEE std 802.11ac-2013 IEEE P802.11,A PAR Proposal for Wake-up radio
 新しい通信システムの規格化に際し、既存規格との共存が重要な課題となる。しかし、付加された無線機能で扱われる信号フレームは、既存の無線LANで扱われる信号フレームと異なる信号波形が用いられることが検討されている。そのため、既存の無線LAN端末装置が、付加された無線機能に対応したアクセスポイントに接続されている場合、該無線LAN端末装置が、付加された無線機能に従う信号フレームを誤認識した場合、非効率なチャネルアクセスが行われてしまい、周波数利用効率の低下を招いてしまう。
 本発明の一態様は以上の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、規格の異なる信号フレームの誤認識に起因する非効率なチャネルアクセスの発生を回避する、アクセスポイント装置、ステーション装置、および通信方法を開示するものである。
 上述した課題を解決するための本発明の一態様に係るアクセスポイント装置、ステーション装置、及び通信方法は、次の通りである。
 (1)すなわち、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、複数のステーション装置と接続して無線通信を行うアクセスポイント装置であって、無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信RF部と、キャリアセンスを行なう受信RF部と、送信信号と受信信号を制御する制御部を備え、前記制御部が前記送信RF部を設定する事で、前記無線LAN信号は、前記ウェイクアップ無線信号の送信期間を示す情報を含む。
 (2)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、上記(1)に記載され、前記制御部が前記送信RF部を設定する事で、前記無線LAN信号と、前記ウェイクアップ無線信号を、それぞれ異なる無線チャネルを用いて送信する。
 (3)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、上記(2)に記載され、前記制御部が前記送信RF部を設定する事で、前記無線LAN信号と、前記ウェイクアップ無線信号を、隣接する無線チャネルを用いて送信する。
 (4)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、上記(2)または(3)に記載され、前記制御部は、前記無線LAN信号が備えるSIGフィールドに記載されるDuration情報と、前記ウェイクアップ無線信号が備えるSIGフィールドに記載されるDuration情報を共通とする。
 (5)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、上記(4)に記載され、前記制御部は、前記ウェイクアップ無線信号の送信時にSIGフィールドを含むレガシー部分をウェイクアップ無線チャネルで送信するときに、前記無線LAN信号が備えるSIGフィールドを含む信号に、位相回転を与えた信号を前記レガシー部分のSIGフィールドに設定する。
 (6)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、上記(4)に記載され、前記制御部は、前記無線LAN信号に、前記ウェイクアップ無線信号に位相回転を与えた信号を設定する。
 (7)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、上記(2)または(3)に記載され、前記送信RF部は、前記無線LAN信号と、前記ウェイクアップ無線信号を同時に送信し、前記制御部は、前記受信RF部を使用し、前記無線LAN信号を送信に先立って前記無線LAN信号を送信する無線チャネルにおいて、第1の所定の期間と、ランダムバック動作によって設定される期間だけキャリアセンスを行ない、前記ウェイクアップ無線信号を送信する無線チャネルにおいて、前記第1の所定の期間と前記ランダムバックオフ動作によって設定される期間の終了時点から、第2の所定の期間だけ遡った時間から、キャリアセンスを行なう。
 (8)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、上記(2)または(3)に記載され、前記送信RF部は、送信時に2以上の無線チャネルを同時に使用し、前記2以上の無線チャネルを使用した送信の際に、前記制御部は、前記送信RF部を制御して、前記無線チャネルの1つでウェイクアップ無線信号を送信し、前記ウェイクアップ無線信号を送信した無線チャネル以外の無線チャネルで前記無線LAN信号を送信するか、前記無線チャネル全てを用いて無線LAN信号を送信するか、の少なくとも1つを用いて送信するように切り替える。
 (9)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、上記(2)または(3)に記載され、前記送信RF部は、前記ウェイクアップ無線信号を送信する無線チャネルを変更することを示す情報を含む無線信号を、前記ウェイクアップ無線信号を送信する無線チャネルにおいて、送信する。
 (10)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、複数のステーション装置と接続して無線通信を行うアクセスポイント装置であって、無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信RF部と、キャリアセンスを行なう受信RF部と、送信信号と受信信号を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ウェイクアップ無線信号が、前記無線LAN信号が使用する信号フォーマットの一部を使用したレガシー部分と、ウェイクアップ無線用の変調方式を使用するWU無線部分を含むように設定し、前記WU無線部分はSIGフィールドとペイロード部を含み、前記ペイロード部に使用する変調方式と符号化方式の組み合わせは複数使用でき、前記SIGフィールドは、前記使用する変調方式と符号化方式の組み合わせを示す情報と、ペイロード部のシンボル数に関する情報を含み、前記使用する変調方式と符号化方式の組み合わせを示す情報の値に基づいて、ペイロード部のシンボル数に設定する値の最大数が変わるように設定する。
 (11)また、本発明の一態様に係るアクセスポイント装置は、複数のステーション装置と接続して無線通信を行うアクセスポイント装置であって、無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信RF部と、キャリアセンスを行なう受信RF部と、送信信号と受信信号を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ウェイクアップ無線信号を送信する際に、前記ウェイクアップ無線信号に、SIGフィールドを備え、前記SIGフィールドは、RATEフィールドを備え、前記送信RF部は、前記無線LAN信号を送信する場合、前記RATEフィールドに6Mbpsの伝送レートを示す値を記載し、前記ウェイクアップ無線信号を送信する場合、前記RATEフィールドに6Mbps以外の伝送レートを示す値を記載する。
 (12)また、本発明の一態様に係るステーション装置は、アクセスポイント装置と接続して無線通信を行なうステーション装置であって、無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を受信する機能と、キャリアセンスを行なう機能を備える受信RF部と、送信信号と受信信号を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記受信RF部を制御することで、自装置宛ての前記ウェイクアップ無線信号を受信した場合、前記キャリアセンスを行なう無線チャネルを、前記無線LAN信号を受信する無線チャネルに変更する。
 (13)また、本発明の一態様に係るステーション装置は、上記(12)に記載され、前記受信RF部は、前記アクセスポイント装置から、前記ウェイクアップ無線信号が送信される無線チャネルが変更されることを示す情報を含む信号を受信し、前記制御部は、前記受信RF部を制御することで、前記無線チャネルが変更されることを示す情報に基づいて、前記ウェイクアップ無線信号を受信する受信動作に入る無線チャネルを変更する。
 (14)また、本発明の一態様に係る通信方法は、複数のステーション装置と接続して無線通信を行うアクセスポイント装置の通信方法であって、無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信ステップと、キャリアセンスを行なう受信ステップと、送信信号と受信信号を制御する制御ステップと、を備え、前記制御ステップが、前記送信ステップを設定する事で、前記無線LAN信号は、前記ウェイクアップ無線信号の送信期間を示す情報を含む。
 本発明の一態様によれば、規格の異なる信号フレームの誤認識に起因する非効率なチャネルアクセスの発生を回避するアクセスポイント装置、ステーション装置、および通信方法が提供されるから、無線LANデバイスのユーザスループットの改善に寄与することができる。
本発明の一実施形態の機器構成例を示す図である。 IEEE802.11ac規格のPPDU構成を示す図である。 L-SIG Dulationの一例を示す図である。 本発明の一実施形態の周波数リソース分割の一例を示す図である。 本発明の一実施形態のPPDUの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態のフレーム送信の一例を示す図である。 本発明の一実施形態のWU無線フレームの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態のチャネルアクセスの一例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるWU無線チャネルの配置例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるステーションの動作概要を示すフローチャート図である。 本発明の一実施形態における動作概要を示すシーケンスチャートを示す図である。 本発明の一実施形態で使用するステーションの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態で使用するステーションの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態で使用するWU無線信号の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態で使用するWU無線フレームの構成の一例を示す図である。
 以下、本発明の実施形態による無線通信技術について図面を参照しながら詳細に説明する。
 本実施形態における通信システムは、無線送信装置(アクセスポイント: Access point、基地局装置、アクセスポイント装置)、および複数の無線受信装置(ステーション: station、端末装置、ステーション装置)を備える。また、基地局装置と端末装置とで構成されるネットワークを基本サービスセット(BSS: Basic service set、管理範囲)と呼ぶ。また、基地局装置と、端末装置をまとめて、無線装置とも呼称する。端末装置は、基地局装置が備える機能を備えることができる。
 BSS内の基地局装置および端末装置は、それぞれCSMA/CA(Carrier sense multiple access with collision avoidance)に基づいて、通信を行なうものとする。本実施形態においては、基地局装置が複数の端末装置と通信を行なうインフラストラクチャモードを対象とするが、本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうアドホックモードでも実施可能である。アドホックモードでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりBSSを形成する。アドホックモードにおけるBSSを、IBSS(Independent Basic Service Set)とも呼称する。以下では、アドホックモードにおいてIBSSを形成する端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。
 IEEE802.11システムでは、各装置は、共通のフレームフォーマットを持った複数のフレームタイプの送信フレームを送信することが可能である。送信フレームは、物理(Physical:PHY)層、媒体アクセス制御(Medium access control:MAC)層、論理リンク制御(LLC: Logical Link Control)層、でそれぞれ定義されている。
 PHY層の送信フレームは、物理プロトコルデータユニット(PPDU: PHY protocol data unit、物理層フレーム)と呼ばれる。PPDUは、物理層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれる物理層ヘッダ(PHYヘッダ)と、物理層で処理されるデータユニットである物理サービスデータユニット(PSDU: PHY service data unit)等から構成される。PSDUは無線区間における再送単位となるMACプロトコルデータユニット(MPDU: MAC protocol data unit)が複数集約された集約MPDU(A-MPDU: Aggregated MPDU)で構成されることが可能である。
 PHYヘッダには、信号の検出・同期等に用いられるショートトレーニングフィールド(STF: Short training field)、データ復調のためのチャネル情報を取得するために用いられるロングトレーニングフィールド(LTF: Long training field)などの参照信号と、データ復調のための制御情報が含まれているシグナル(Signal:SIG)などの制御信号が含まれる。また、STFは、対応する規格に応じて、レガシーSTF(L-STF: Legacy-STF)や、高スループットSTF(HT-STF: High throughput-STF)や、超高スループットSTF(VHT-STF: Very high throughput-STF)や、高効率STF(HE-STF: High efficiency-STF)等に分類される。LTFやSIGも、STFと同様にL-LTF、HT-LTF、VHT-LTF、HE-LTF、L-SIG、HT-SIG、VHT-SIG、HE-SIGに分類される。VHT-SIGは更にVHT-SIG-A1とVHT-SIG-A2とVHT-SIG-Bに分類される。同様に、HE-SIGは、HE-SIG-A1~4と、HE-SIG-Bに分類される。
 さらに、PHYヘッダは当該送信フレームの送信元のBSSを識別する情報(以下、BSS識別情報とも呼称する)を含むことができる。BSSを識別する情報は、例えば、当該BSSのSSID(Service Set Identifier)や当該BSSの基地局装置のMACアドレスであることができる。また、BSSを識別する情報は、SSIDやMACアドレス以外の、BSSに固有な値(例えばBSS Color等)であることができる。
 PPDUは対応する規格に応じて変調される。例えば、IEEE802.11n規格であれば、直交周波数分割多重(OFDM: Orthogonal frequency division multiplexing)信号に変調される。例えば、IEEE802.11ad規格であれば、シングルキャリア信号に変調されることもできる。
 MPDUはMAC層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれるMAC層ヘッダ(MAC header)と、MAC層で処理されるデータユニットであるMACサービスデータユニット(MSDU: MAC service data unit)もしくはフレームボディ、ならびにフレームに誤りがないかをどうかをチェックするフレーム検査部(Frame check sequence:FCS)で構成されている。また、複数のMSDUは集約MSDU(A-MSDU: Aggregated MSDU)として集約されることも可能である。
 MAC層の送信フレームのフレームタイプは、装置間の接続状態などを管理するマネージメントフレーム、装置間の通信状態を管理するコントロールフレーム、および実際の送信データを含むデータフレームの3つに大きく分類され、それぞれは更に複数種類のサブフレームタイプに分類される。コントロールフレームには、受信完了通知(Ack: Acknowledge)フレーム、送信要求(RTS: Request to send)フレーム、受信準備完了(CTS: Clear to send)フレーム等が含まれる。マネージメントフレームには、ビーコン(Beacon)フレーム、プローブ要求(Probe request)フレーム、プローブ応答(Probe response)フレーム、認証(Authentication)フレーム、接続要求(Association request)フレーム、接続応答(Association response)フレーム等が含まれる。データフレームには、データ(Data)フレーム、ポーリング(CF-poll)フレーム等が含まれる。各装置は、MACヘッダに含まれるフレームコントロールフィールドの内容を読み取ることで、受信したフレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプを把握することができる。
 なお、Ackには、Block Ackが含まれても良い。Block Ackは、複数のMPDUに対する受信完了通知を実施可能である。
 ビーコンフレームには、ビーコンが送信される周期(Beacon interval)やSSIDを記載するフィールド(Field)が含まれる。基地局装置は、ビーコンフレームを周期的にBSS内に報知することが可能であり、端末装置はビーコンフレームを受信することで、端末装置周辺の基地局装置を把握することが可能である。端末装置が基地局装置より報知されるビーコンフレームに基づいて基地局装置を把握することを受動的スキャニング(Passive scanning)と呼ぶ。一方、端末装置がプローブ要求フレームをBSS内に報知することで、基地局装置を探査することを能動的スキャニング(Active scanning)と呼ぶ。基地局装置は該プローブ要求フレームへの応答としてプローブ応答フレームを送信することが可能であり、該プローブ応答フレームの記載内容は、ビーコンフレームと同等である。
 端末装置は基地局装置を認識したあとに、該基地局装置に対して接続処理を行なう。接続処理は認証(Authentication)手続きと接続(Association)手続きに分類される。端末装置は接続を希望する基地局装置に対して、認証フレーム(認証要求)を送信する。基地局装置は、認証フレームを受信すると、該端末装置に対する認証の可否などを示すステータスコードを含んだ認証フレーム(認証応答)を該端末装置に送信する。端末装置は、該認証フレームに記載されたステータスコードを読み取ることで、自装置が該基地局装置に認証を許可されたか否かを判断することができる。なお、基地局装置と端末装置は認証フレームを複数回やり取りすることが可能である。
 端末装置は認証手続きに続いて、基地局装置に対して接続手続きを行なうために、接続要求フレームを送信する。基地局装置は接続要求フレームを受信すると、該端末装置の接続を許可するか否かを判断し、その旨を通知するために、接続応答フレームを送信する。接続応答フレームには、接続処理の可否を示すステータスコードに加えて、端末装置を識別するためのアソシエーション識別番号(AID: Association identifier)が記載されている。基地局装置は接続許可を出した端末装置にそれぞれ異なるAIDを設定することで、複数の端末装置を管理することが可能となる。
 接続処理が行われたのち、基地局装置と端末装置は実際のデータ伝送を行なう。IEEE802.11システムでは、分散制御機構(DCF: Distributed Coordination Function)と集中制御機構(PCF: Point Coordination Function)、およびこれらが拡張された機構(拡張分散チャネルアクセス(EDCA: Enhanced distributed channel access)や、ハイブリッド制御機構(HCF: Hybrid coordination function)等)が定義されている。以下では、基地局装置が端末装置にDCFで信号を送信する場合を例にとって説明する。
 DCFでは、基地局装置および端末装置は、通信に先立ち、自装置周辺の無線チャネルの使用状況を確認するキャリアセンス(CS: Carrier sense)を行なう。例えば、送信局である基地局装置は予め定められたクリアチャネル評価レベル(CCAレベル: Clear channel assessment level)よりも高い信号を該無線チャネルで受信した場合、該無線チャネルでの送信フレームの送信を延期する。以下では、該無線チャネルにおいて、CCAレベル以上の信号が検出される状態をビジー(Busy)状態、CCAレベル以上の信号が検出されない状態をアイドル(Idle)状態と呼ぶ。このように、各装置が実際に受信した信号の電力(受信電力レベル)に基づいて行なうCSを物理キャリアセンス(物理CS)と呼ぶ。なおCCAレベルをキャリアセンスレベル(CS level)、もしくはCCA閾値(CCA threshold:CCAT)とも呼ぶ。なお、基地局装置および端末装置は、CCAレベル以上の信号を検出した場合は、少なくともPHY層の信号を復調する動作に入る。そのため、キャリアセンスレベルは、基地局装置および端末装置が、受信したフレームを正しく復調できる最小の受信電力(最小受信感度)ということもできる。
 基地局装置は送信する送信フレームに種類に応じたフレーム間隔(IFS: Inter frame space)だけキャリアセンスを行ない、無線チャネルがビジー状態かアイドル状態かを判断する。基地局装置がキャリアセンスする期間は、これから基地局装置が送信する送信フレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプによって異なる。IEEE802.11システムでは、期間の異なる複数のIFSが定義されており、最も高い優先度が与えられた送信フレームに用いられる短フレーム間隔(SIFS: Short IFS)、優先度が比較的高い送信フレームに用いられるポーリング用フレーム間隔(PCF IFS: PIFS)、最も優先度の低い送信フレームに用いられる分散制御用フレーム間隔(DCF IFS: DIFS)等がある。優先度の高い送信フレームに用いられるIFSの方が期間は短く、例えば、SIFSは16us、PIFSは25us、DIFSは34usに設定されることができる。基地局装置がDCFでデータフレームを送信する場合、基地局装置はDIFSを用いる。なお、EDCAにおいては、調停フレーム間隔(AIFS:Arbitration IFS)が利用可能であり、AIFSでは、基地局装置が送信するフレームに設定されるアクセスカテゴリー(AC:Access category)毎に、異なる期間を設定することが可能であり、フレームの優先度を更に柔軟に設定可能となる。
 基地局装置はDIFSだけ待機したあとで、フレームの衝突を防ぐためのランダムバックオフ時間だけ更に待機する。IEEE802.11システムにおいては、コンテンションウィンドウ(CW: Contention window)と呼ばれるランダムバックオフ時間が用いられる。CSMA/CAでは、ある送信局が送信した送信フレームは、他送信局からの干渉が無い状態で受信局に受信されることを前提としている。そのため、送信局同士が同じタイミングで送信フレームを送信してしまうと、フレーム同士が衝突してしまい、受信局は正しく受信することができない。そこで、各送信局が送信開始前に、ランダムに設定される時間だけ待機することで、フレームの衝突が回避される。基地局装置はキャリアセンスによって無線チャネルがアイドル状態であると判断すると、CWのカウントダウンを開始し、CWが0となって初めて送信権を獲得し、端末装置に送信フレームを送信できる。なお、CWのカウントダウン中に基地局装置がキャリアセンスによって無線チャネルをビジー状態と判断した場合は、CWのカウントダウンを停止する。そして、無線チャネルがアイドル状態となった場合、先のIFSに続いて、基地局装置は残留するCWのカウントダウンを再開する。
 受信局である端末装置は、送信フレームを受信し、該送信フレームのPHYヘッダを読み取り、受信した送信フレームを復調する。そして、端末装置は復調した信号のMACヘッダを読み取ることで、該送信フレームが自装置宛てのものか否かを認識することができる。なお、端末装置は、PHYヘッダに記載の情報(例えばVHT-SIG-Aの記載されるグループ識別番号(GID: Group identifier, Group ID))に基づいて、該送信フレームの宛先を判断することも可能である。
 端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものと判断し、そして誤りなく送信フレームを復調できた場合、フレームを正しく受信できたことを示すACKフレームを送信局である基地局装置に送信しなければならない。ACKフレームは、SIFS期間の待機だけ(ランダムバックオフ時間は取られない)で送信される最も優先度の高い送信フレームの一つである。基地局装置は端末装置から送信されるACKフレームの受信をもって、一連の通信を終了する。なお、端末装置がフレームを正しく受信できなかった場合、端末装置はACKを送信しない。よって基地局装置は、フレーム送信後、一定期間(SIFS+ACKフレーム長)の間、受信局からのACKフレームを受信しなかった場合、通信は失敗したものとして、通信を終了する。このように、IEEE802.11システムの1回の通信(バーストとも呼ぶ)の終了は、ビーコンフレームなどの報知信号の送信の場合や、送信データを分割するフラグメンテーションが用いられる場合などの特別な場合を除き、必ずACKフレームの受信の有無で判断されることになる。
 端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものではないと判断した場合、PHYヘッダ等に記載されている該送信フレームの長さ(Length)に基づいて、ネットワークアロケーションベクタ(NAV: Network allocation vector)を設定する。端末装置は、NAVに設定された期間は通信を試行しない。つまり、端末装置は物理CSによって無線チャネルがビジー状態と判断した場合と同じ動作をNAVに設定された期間行なうことになるから、NAVによる通信制御は仮想キャリアセンス(仮想CS)とも呼ばれる。NAVは、PHYヘッダに記載の情報に基づいて設定される場合に加えて、隠れ端末問題を解消するために導入される送信要求(RTS: Request to send)フレームや、受信準備完了(CTS:Clear to send)フレームによっても設定される。
 各装置がキャリアセンスを行ない、自律的に送信権を獲得するDCFに対して、PCFは、ポイントコーディネータ(PC: Point coordinator)と呼ばれる制御局が、BSS内の各装置の送信権を制御する。一般に基地局装置がPCとなり、BSS内の端末装置の送信権を獲得することになる。
 PCFによる通信期間には、非競合期間(CFP: Contention free period)と競合期間(CP: Contention period)が含まれる。CPの間は、前述してきたDCFに基づいて通信が行われ、PCが送信権を制御するのはCFPの間となる。PCである基地局装置は、CFPの期間(CFP Max duration)などが記載されたビーコンフレームをPCFの通信に先立ちBSS内に報知する。なお、PCFの送信開始時に報知されるビーコンフレームの送信にはPIFSが用いられ、CWを待たずに送信される。該ビーコンフレームを受信した端末装置は、該ビーコンフレームに記載されたCFPの期間をNAVに設定する。以降、NAVが経過する、もしくはCFPの終了をBSS内に報知する信号(例えばCF-endを含んだデータフレーム)が受信されるまでは、端末装置はPCより送信される送信権獲得をシグナリングする信号(例えばCF-pollを含んだデータフレーム)を受信した場合のみ、送信権を獲得可能である。なお、CFPの期間内では、同一BSS内でのパケットの衝突は発生しないから、各端末装置はDCFで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
 無線媒体は複数のリソースユニット(Resource unit:RU)に分割されることができる。図4は無線媒体の分割状態の1例を示す概要図である。例えば、リソース分割例1では、無線通信装置は無線媒体である周波数リソース(サブキャリア)を9個のRUに分割することができる。同様に、リソース分割例2では、無線通信装置は無線媒体であるサブキャリアを5個のRUに分割することができる。当然ながら、図4に示すリソース分割例はあくまで1例であり、例えば、複数のRUはそれぞれ異なるサブキャリア数によって構成されることも可能である。また、RUとして分割される無線媒体には周波数リソースだけではなく空間リソースも含まれることができる。無線通信装置(例えばAP)は、各RUに異なる端末装置宛てのフレームを配置することで、複数の端末装置(例えば複数のSTA)に同時にフレームを送信することができる。APは、無線媒体の分割の状態を示す情報(Resource allocation information)を、共通制御情報として、自装置が送信するフレームのPHYヘッダに記載することができる。更に、APは、各STA宛てのフレームが配置されたRUを示す情報(resource unit assignment information)を、固有制御情報として、自装置が送信するフレームのPHYヘッダに記載することができる。
 また、複数の端末装置(例えば複数のSTA)は、それぞれ割り当てられたRUにフレームを配置して送信することで、同時にフレームを送信することができる。複数のSTAは、APから送信されるトリガ情報を含んだフレーム(Trigger frame:TF)を受信した後、所定の期間待機したのち、フレーム送信を行なうことができる。各STAは、該TFに記載の情報に基づいて自装置に割り当てられたRUを把握することができる。また、各STAは、該TFを基準としたランダムアクセスによりRUを獲得することができる。
 APは、1つのSTAに複数のRUを同時に割り当てることができる。該複数のRUは、連続するサブキャリアで構成されることも出来るし、不連続のサブキャリアで構成されることも出来る。APは、1つのSTAに割り当てた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することが出来るし、複数のフレームをそれぞれ異なるRUに割り当てて送信することができる。該複数のフレームの少なくとも1つは、Resource allocation informationを送信する複数の端末装置に対する共通の制御情報を含むフレームであることができる。
 1つのSTAは、APより複数のRUを割り当てられることができる。STAは、割り当てられた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することができる。また、STAは割り当てられた複数のRUを用いて、複数のフレームをそれぞれ異なるRUに割り当てて送信することができる。該複数のフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
 APは、1つのSTAに複数のAID(Associate ID)を割り当てることができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれRUを割り当てることができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれ割り当てたRUを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
 1つのSTAは、APより複数のAID(Associate ID)を割り当てられることができる。1つのSTAは割り当てられた複数のAIDに対して、それぞれRUを割り当てられることができる。1つのSTAは、自装置に割り当てられた複数のAIDにそれぞれ割り当てられたRUは、全て自装置に割り当てられたRUと認識し、該割り当てられた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することができる。また、1つのSTAは、該割り当てられた複数のRUを用いて、複数のフレームを送信することができる。このとき、該複数のフレームには、それぞれ割り当てられたRUに関連付けられたAIDを示す情報を記載して送信することができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれ割り当てたRUを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、異なるフレームタイプのフレームであることができる。
 以下では、基地局装置、端末装置を総称して、無線通信装置とも呼称する。また、ある無線通信装置が別の無線通信装置と通信を行う際にやりとりされる情報をデータ(data)とも呼称する。つまり、無線通信装置は、基地局装置及び端末装置を含む。
 無線通信装置は、PPDUを送信する機能と受信する機能のいずれか、または両方を備える。図5は、無線通信装置が送信するPPDU構成の一例を示した図である。IEEE802.11a/b/g規格に対応するPPDUはL-STF、L-LTF、L-SIG及びDataフレーム(MAC Frame、MACフレーム、ペイロード、データ部、データ、情報ビット等)を含んだ構成である。IEEE802.11n規格に対応するPPDUはL-STF、L-LTF、L-SIG、HT-SIG、HT-STF、HT-LTF及びDataフレームを含んだ構成である。IEEE802.11ac規格に対応するPPDUはL-STF、L-LTF、L-SIG、VHT-SIG-A、VHT-STF、VHT-LTF、VHT-SIG-B及びMACフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。IEEE802.11ax標準で検討されているPPDUは、L-STF、L-LTF、L-SIG、L-SIGが時間的に繰り返されたRL-SIG、HE-SIG-A、HE-STF、HE-LTF、HE-SIG-B及びDataフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。
 図5中の点線で囲まれているL-STF、L-LTF及びL-SIGはIEEE802.11規格において共通に用いられる構成である(以下では、L-STF、L-LTF及びL-SIGをまとめてL-ヘッダとも呼称する)。つまり、例えばIEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置は、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDU内のL-ヘッダを適切に受信することが可能である。IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置は、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDUを、IEEE 802.11a/b/g規格に対応するPPDUとみなして受信することができる。
 ただし、IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置はL-ヘッダの後に続く、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDUを復調することができないため、送信アドレス(TA:Transmitter Address)や受信アドレス(RA:Receiver Address)やNAVの設定に用いられるDuration/IDフィールドに関する情報を復調することができない。
 IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置が適切にNAVを設定する(あるいは所定の期間受信動作を行う)ための方法として、IEEE802.11は、L-SIGにDuration情報を挿入する方法を規定している。L-SIG内の伝送速度に関する情報(RATE field、L-RATE field、L-RATE、L_DATARATE、L_DATARATE field)、伝送期間に関する情報(LENGTH field、L-LENGTH field、L-LENGTH)は、IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置が適切にNAVを設定するために使用される。
 図2は、L-SIGに挿入されるDuration情報とPPDU構成の関係の一例を示す図である。図2においては、一例としてIEEE802.11ac規格に対応するPPDU構成を示しているが、PPDU構成はこれに限定されない。IEEE802.11n規格に対応のPPDU構成及びIEEE802.11ax規格に対応するPPDU構成でも良い。TXTIMEは、PPDUの長さに関する情報を備え、aPreambleLengthは、プリアンブル(L-STF+L-LTF)の長さに関する情報を備え、aPLCPHeaderLengthは、PLCPヘッダ(L-SIG)の長さに関する情報を備える。次式(1)は、L_LENGTHの算出方法の一例を示した数式である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 
 ここで、Signal Extensionは、例えばIEEE802.11規格の互換性をとるために設定される仮想的な期間であり、Nopsは、L_RATEに関連する情報を示している。aSymbolLengthは、1シンボル(symbol,OFDM symbol等)の期間に関する情報であり、aPLCPServiceLengthは、PLCP Service fieldが含むビット数を示し、aPLCPConvolutionalTailLengthは、畳みこみ符号のテールビット数を示す。無線通信装置は、例えば式(1)を用いてL_LENGTHを算出し、L-SIGに挿入することができる。なお、L_LENGTHの算出方法は式(1)に限定されない。例えば、L_LENGTHは次式(2)によって算出されることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 
 無線通信装置がL-SIG TXOP ProtectionによりPPDUを送信する場合、次式(3)または次式(4)によりL_LENGTHの算出を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 
 ここで、L-SIG Durationは、例えば式(3)または式(4)により算出されたL_LENGTHを含むPPDUと、その応答として宛先の無線通信装置より送信されることが期待されるAckとSIFSの期間を合計した期間に関する情報を示す。無線通信装置は、次式(5)または次式(6)によりL-SIG Durationを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 
 ここで、Tinit_PPDUは式(5)により算出されたL_LENGTHを含むPPDUの期間に関する情報を示し、TRes_PPDUは式(5)により算出されたL_LENGTHを含むPPDUに対して期待される応答のPPDU期間に関する情報を示す。また、TMACDurは、式(6)により算出されたL_LENGTHを含むPPDU内のMACフレームが含むDuration/ID fieldの値に関連する情報を示す。無線通信装置がInitiator(開始者、送信者、先導者、Transmitter)である場合、式(5)を用いてL_LENGTHを算出し、無線通信装置がResponder(対応者、受信者、Receiver)である場合、式(6)を用いてL_LENGTHを算出する。
 図3は、L-SIG TXOP Protectionにおける、L-SIG Durationの一例を示した図である。DATA(フレーム、ペイロード、データ等)は、MACフレームとPLCPヘッダの一部または両方から構成される。また、BAはBlock Ack、またはAckである。PPDUは、L-STF,L-LTF,L-SIGを含み、さらにDATA,BA、RTSあるいはCTSのいずれかまたはいずれか複数を含んで構成されることができる。図3に示す一例では、RTS/CTSを用いたL-SIG TXOP Protectionを示しているが、CTS-to-Selfを用いても良い。ここで、MAC Durationは、Duration/ID fieldの値によって示される期間である。また、InitiatorはL-SIG TXOP Protection期間の終了を通知するためにCF_Endフレームを送信することができる。
 続いて、無線通信装置が受信するフレームからBSSを識別する方法について説明する。無線通信装置が、受信するフレームからBSSを識別するためには、PPDUを送信する無線通信装置が当該PPDUにBSSを識別するための情報(BSS color,BSS識別情報、BSSに固有な値)を挿入することが好適である。BSS colorを示す情報は、HE-SIG-Aに記載されることが可能である。
 無線通信装置は、L-SIGを複数回送信する(L-SIG Repetition)ことができる。例えば、受信側の無線通信装置は、複数回送信されるL-SIGをMRC(Maximum Ratio Combining)を用いて受信することで、L-SIGの復調精度が向上する。さらに無線通信装置は、MRCによりL-SIGを正しく受信完了した場合に、当該L-SIGを含むPPDUがIEEE802.11ax規格に対応するPPDUであると解釈することができる。
 無線通信装置は、PPDUの受信動作中も、当該PPDU以外のPPDUの一部(例えば、IEEE802.11により規定されるプリアンブル、L-STF、L-LTF、PLCPヘッダ等)の受信動作を行うことができる(二重受信動作とも呼称する)。無線通信装置は、PPDUの受信動作中に、当該PPDU以外のPPDUの一部を検出した場合に、宛先アドレスや、送信元アドレスや、PPDUあるいはDATA期間に関する情報の一部または全部を更新することができる。
 Ack及びBAは、応答(応答フレーム)とも呼称されることができる。また、プローブ応答や、認証応答、接続応答を応答と呼称することができる。
 以上説明してきた機能の少なくとも一部を、無線通信装置は備えている。すなわち、APとSTAは共通の機能を備えている。例えば、APは無線送信装置として、STAにフレームを送信することができるが、当然、STAも無線送信装置として、APにフレームを送信することができる。つまり、STAは、APが備えるフレームを送信する機能の少なくとも一部を備えることができる。同様に、APは、STAが備えるフレームを受信する機能の少なくとも一部を備えることができる。
 (第1の実施形態)
 以下、図を利用して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図1は本実施の形態の機器構成の一例を示している。1001は通信方式としてIEEE802.11仕様などの無線LAN機能と、接続しているステーション(STA)のスリープ状態から起床させるためのWU(ウェイクアップ)無線(Wake up radio : WUR)機能を備えるアクセスポイント(AP)である。1002、1003は無線LAN機能(プライマリ無線(Primary radio :PR))、メイン無線(Main radio :MR))を使用した無線通信を行い、待機状態からWU無線機能によってアクセスポイント1001から起床可能なSTAである。ステーション1002、1003は、アクセスポイント1001と通信可能な接続状態に置いて、機器を使用しないと判断した時、無線通信を暫く使用しないと判断した時に、アクセスポイント1001との間の無線LANによる通信を休止するスリープ状態に移行する事ができる。アクセスポイント1001は、WU無線パケットをステーション1002、1003のいずれか、または両方に対して送信する事で、ステーション1002、1003のスリープ状態を解除し、通信可能な接続状態に戻すことが出来る。
 図11を利用してステーション1002がアクセスポイント1001との間の通信状態を、接続状態から休止状態に移行し、休止状態からWU無線パケットによって接続状態に復帰する処理フローの一例を説明する。最初1101でアクセスポイント1001とステーション1002の間で無線LANによる通信が行われる接続モードであるとする。次に1102でステーション1002が休止状態に移行し、無線LAN機能を停止し、WU無線信号(ウェイクアップ無線信号、WU無線フレーム、WUデータフレーム、WUフレーム)のみを受信する待機モードに移行する。この待機モードに移行するための手順は特に指定しないが、一例としてステーション1002における通信が無い時間が所定の時間を超えた場合に自動的に待機モードに移行する方法、ステーション1002からアクセスポイント1001に対して待機モードに移行する通知を行う方法、アクセスポイント1001からステーション1002に対して待機モードに移行するよう要求する方法などを使用することが出来る。ステーション1002が待機モードに移行した後、アクセスポイント1001においてステーション1002に対する送信データが発生した場合に、ステップ1103でアクセスポイント1001はステーション1002に対してWU無線パケットを送信する。このWU無線パケットを受信したステーション1002は、無線LAN機能を使える状態にし、その後ステップ1104でアクセスポイント1001に対してPS-pollパケットを送信し、アクセスポイント1001からデータを受信できるようになったことを通知する。このとき送信するパケットはps-Pollでなくても良く、データを伴わないNDPパケットなどのパケットを使用しても良い。このps-Pollパケットを受信したアクセスポイント1001は、ステーション1002が接続モードに回復したと判断し、ステップ1107でステーション1002と通信を行う。
 図12を利用してアクセスポイント1001の構成概要の一例を説明する。1201は制御部1219からの指示で送信パケットのプリアンブルのデータを生成するプリアンブル生成部である。1202はプリアンブル部1201からの出力とDS制御部1218から入力される通信データを基に制御部1219からの指示で送信パケットの各サブキャリアに配置するデータを生成する送信データ制御部である。1203は送信データ制御部1202からの出力を送信パケットのデータシンボルの各サブキャリアに設定するマッピング部である。1204はマッピング部1203で各サブキャリア毎に設定されたデータに対し、逆離散フーリエ変換(IDFT)処理を行うIDFT部である。1205はIDFT部1204の出力を送信順に並べ直すパラレル-シリアル(P/S)変換部である。1206はP/S変換部1205から入力されるデータにガードインターバル(GI)を付加するGI付加部である。1207はGI付加部1206でガードインターバルが付加されたベースバンドのデータをディジタル-アナログ(D/A)変換するD/A変換部である。1208はD/A変換部1207から入力されるアナログのベースバンド信号をアンテナ部1210から送信する周波数に変換し、所望の電力まで増幅する送信RF部である。1209はアンテナ部1210の接続先を送信RF部1208または受信RF部1211のどちらかに切り替えるアンテナ切替部である。1210は所定の周波数の信号の送信と受信を行うアンテナ部である。1211はアンテナ部1210で受信した信号をアンテナ切替部1209経由で入力し、ベースバンド信号に変換する受信RF部である。1212は受信RF部から入力されるアナログのベースバンド信号をアナログ-ディジタル(A/D)変換するA/D変換部である。1213はA/D変換されたベースバンド信号からプリアンブルを検出し、S/P変換部1214にシンボルタイミングに伴ってガードインターバルを除去し、ガードインターバル除去後の受信信号を出力するシンボル同期部である。1214は入力された信号をシリアル-パラレル(P/S)変換により並列化して離散フーリエ変換(DFT)処理可能な形式に変換するP/S変換部である。1215は入力された信号にDFT処理を行うDFT部である。1216はDFT処理後の信号を使用して各サブキャリアの信号点から復調データを推定するデマッピング部である。1217はデマッピング後のデータからパケットの構造を抽出して受信したパケットに誤りが含まれていないか調べ、誤りがない場合にそのパケットのペイロードをDS制御部、または制御部1219に出力する受信データ制御部である。1218はネットワークと接続するための分配システム(DS)と受信データ・送信データを交換するためのDS制御部である。1219は各ブロックの状態を監視し、予め決められた手順に従って各ブロックを制御する制御部である。
 図13を利用してステーション1002、1003の構成概要の一例を説明する。ステーション1002、1003の構成概要はどちらも同じものとする。1301は制御部1319からの指示で送信パケットのプリアンブルのデータを生成するプリアンブル生成部である。1302はプリアンブル部1301からの出力とアプリケーションIF部1318を経由して入力される通信データを基に制御部1319からの指示で送信パケットの各サブキャリアに配置するデータを生成する送信データ制御部である。1303は送信データ制御部1302からの出力を送信パケットのデータシンボルの各サブキャリアに設定するマッピング部である。1304はマッピング部1303で各サブキャリア毎に設定されたデータに対し、逆離散フーリエ変換(IDFT)処理を行うIDFT部である。1305はIDFT部1304の出力を送信順に並べ直すパラレル-シリアル(P/S)変換部である。1306はP/S変換部1305から入力されるデータにガードインターバル(GI)を付加するGI付加部である。1307はGI付加部1306でガードインターバルが付加されたベースバンドのデータをディジタル-アナログ(D/A)変換するD/A変換部である。1308はD/A変換部1307から入力されるアナログのベースバンド信号をアンテナ部1310から送信する周波数に変換し、所望の電力まで増幅する送信RF部である。1309はアンテナ部1310の接続先を送信RF部1308または受信RF部1311のどちらかに切り替えるアンテナ切替部である。1310は所定の周波数の信号の送信と受信を行うアンテナ部である。1311はアンテナ部1310で受信した信号をアンテナ切替部1309経由で入力し、ベースバンド信号に変換する受信RF部である。1311は受信RF部から入力されるアナログのベースバンド信号をアナログ-ディジタル(A/D)変換するA/D変換部である。1313はA/D変換されたベースバンド信号からプリアンブルを検出し、S/P変換部1314にシンボルタイミングに伴ってガードインターバルを除去し、ガードインターバル除去後の受信信号を出力するシンボル同期部である。1314は入力された信号をシリアル-パラレル(P/S)変換により並列化して離散フーリエ変換(DFT)処理可能な形式に変換するP/S変換部である。1315は入力された信号にDFT処理を行うDFT部である。1316はDFT処理後の信号を使用して各サブキャリアの信号点から復調データを推定するデマッピング部である。1317はデマッピング後のデータからパケットの構造を抽出して受信したパケットに誤りが含まれていないか調べ、誤りがない場合にそのパケットのペイロードをDS制御部、または制御部1319に出力する受信データ制御部である。1318はネットワークと接続するための分配システム(DS)と受信データ・送信データを交換するためのDS制御部である。1320は受信したベースバンド信号からWU無線信号の帯域の信号を取り出すためのローパスフィルタ(LPF)部である。1321はLPF部1320の出力信号を包絡線検波する包絡線検波部である。1322は包絡線検波部1321の出力信号からWU無線信号のプリアンブルを検出する同期部である。1323はWU無線パケットのプリアンブル以降の信号を復調する復調部である。1319は各ブロックの状態を監視し、予め決められた手順に従って各ブロックを制御する制御部である。
 ステーション1002、1003は無線LANの通信を行う接続状態と、WU無線信号を受信する機能を使用する待機モード状態のそれぞれで、ステーション1002、1003を構成する各ブロックの電源状態を制御し、消費電力の適正化を行っても良い。一例として、接続状態ではLPF部1320、包絡線検波部1321、同期部1322、復調部1323が消費する電力を止めても良く、また、待機モード状態ではアンテナ切替部1309、受信RF部1311、LPF部1320、包絡線検波部1321、同期部1322、復調部1323、制御部1319のみが動作すれば良く、他のブロックが消費する電力を止めても良い。アンテナ切替部1309の構成が、電源を供給していない時にアンテナ部1310と受信RF部1311が接続されるよう構成されている時はアンテナ切替部1309の電源供給を止めても良い。また、受信RF部1311の構成が無線LANの信号を扱うときよりもWU無線信号を扱うときの方が、受信RF部1311の消費電力が少なくなるように構成しても良い。
 図14にWU無線信号の構成の一例を示す。図14(a)において、縦軸方向は信号が占有する周波数帯域を示し、横軸は時間方向の占有時間を示す。1401はレガシー部分(L-part)で従来の無線LAN信号と互換性がある信号を使用し、WU無線信号を受信できないステーションも受信可能な信号である。1402はWU無線部分(WUR-part)でWU無線信号を受信する事ができるステーション用の信号である。図14(a)に示したように、最初にL-part・1401を送信し、続いてWUR-part・1402を送信する。WUR-part・1402はL-part・1401より帯域が狭く、情報速度を遅い信号形式を使用する事で、復調時に使用する電力を低減できるようにする。
 本実施の形態では、L-part・1401の信号と、WUR-part・1402の信号を、IDFTを使用して生成する。図14(b)はL-part・1401を生成する際のIDFT処理前のサブキャリア配置の概略図である。一例として、IDFTの処理ポイント数が64(インデックスの範囲を-32~31とする)の場合、インデックスが-26~26の範囲にサブキャリアを配置し、IDFT後のベースバンド信号が所定の帯域、例えば20MHzに収まるようにする。なお、インデックス0はDC(直流)キャリアとして使用しない。IDFTのサブキャリアに設定する値は特に限定しないが、例えばIEEE802.11a規格で規定されているSTF(Short Training Field)、LTF(Long Training Field)、SIG(SIGnal)フィールドで使用する値を使用しても良い。なお、IDFTのポイント数は64に限定されず、例えば40MHz帯域とするために128ポイントのIDFTを使用しても良く、また、80MHz帯域とするために256ポイントのIDFTを使用しても良い。128ポイント、または256ポイントのIDFTを使用する場合、64ポイントのIDFTを使用する場合に使用するサブキャリアの値を複製し、所望のポイント数の値を用意しても良い。図14(c)はWUR-part・1402を生成する際のIDFT処理前のサブキャリア配置の概略図である。一例として、IDFT処理ポイント数が64の場合、インデックスが-6~6の範囲にサブキャリアを配置し、IDFT後のベースバンド信号が例えば4MHzに収まるようにする。なお、インデックス0はDCキャリアとして使用しない。WUR信号送信時にサブキャリアに設定する値は特に指定しないが、一例としてL-partのプリアンブル送信時例えばIEEE802.11aのSTFまたはLTFに使用するサブキャリアの値を用いる方法や、M系列などの疑似乱数系列の一部を使用する方法などを使用して良い。
 受信側のステーションにおいて、WU無線信号の復調時に使用する電力を低減するために、WU無線信号は包絡線検波が可能な形式とする。本実施の形態では、OOK(オン・オフ・キーイング)変調方式を使用する。本実施の形態では、データの符号化として無符号(符号を使用しない)と、マンチェスター符号を使用する符号化の2種類を使用するが、符号化方法は1種類でも良く、また2種類より多い種類を使用して良い。無符号のOOK変調を行った時のWU無線信号の一例を図15(a)に示す。変調シンボルは所定時間を単位とし、WU無線信号の振幅の有無を送信データビットに割り当てる。本実施の形態では振幅0を送信ビットの0とし、送信に使用するサブキャリアに所定のデータを設定してWU無線信号の振幅がある状態を送信ビットの1とする。マンチェスター符号を使用したOOK変調を行った時のWU信号の一例を図15(b)に示す。無符号のOOK変調を行った変調シンボル2つを1符号単位とし、マンチェスター符号による符号化後の変調シンボルとする。本実施の形態では無符号のOOK変調シンボルが0、1と並んだ状態を符号化前の送信データビット1とし、無符号のOOK変調シンボルが1、0と並んだ状態を符号化前の送信データビット0とする。
 図14(a)のWUR-part・1402で使用するWU無線フレーム構造の概要を図15(c)に示す。1501は同期に使用するための同期部分で、所定の数と値のOOK変調シンボルで構成される。例えば、この同期部分は4つのOOK変調シンボルで構成され、送信データビットが1、0、1、0の並びとして良い。1502は以降の変調シンボルの変調方式・符号化方式(Moduration and Coding Scheme,MCS)を示すフィールドで、無符号のOOK変調を使用する場合を1,0の並びのOOK変調シンボルで、マンチェスター符号を使用したOOK変調を使用する場合を0,1の並びのOOK変調シンボルで示す。これはMCSを識別するための0または1の情報を、マンチェスター符号を使用して送信することと等価である。これにより、端末識別子フィールド1503、カウンタフィールド1504、予約フィールド1505、FCSフィールド1506はこのMCSフィールド1502で示される変調方式で送信される。
 MCSフィールドを省略して他の方法で端末識別子フィールド1503、カウンタフィールド1504、予約フィールド1505、FCSフィールド1506で使用するMCSを通知しても良い。一例として同期部分で使用する送信データビットの並びを複数用意し、この複数の並びのいずれかが使用されたことでMCSを通知しても良く、例えば1、0、1、0の並びが同期部分に使用され場合はマンチェスター符号を使用したOOK変調を使用し、1、0、0、1が使用された場合は無符号のOOK変調を使用するとしても良い。
 1503は端末識別子フィールドで、WU無線信号を送信するアクセスポイントとWU無線信号を受信するステーションのそれぞれの両方または片方を識別するために使用する情報を含む。この端末識別子フィールドに含まれる情報はアクセスポイントまたはステーションを完全に識別するものではなく、複数のアクセスポイントまたは複数のステーションに割り当てられうる情報を用い、端末識別子フィールドの長さを短縮しても良い。この短縮方法の一例として、図15(d)に示すようにBSS color・1511とアソシエーション識別子フィールド1512(Association IDentifier,AID)から構成しても良く、また図15(e)に示すようにBSS color・1511と短縮AID(Partial AID)1513で構成しても良い。BSS colorは、現在標準化作業が進められているIEEE802.11ax仕様に採用見込みの情報で、アクセスポイントのおおよその区別をするためにMACアドレス(48ビット)より短い情報長、例えば6ビット長の情報を定義するもので、近隣に存在するアクセスポイントの間でできるだけ異なる値を設定するようにアクセスポイントの間で調整される。AID・1512はステーションがアクセスポイントに対して接続する(Association processを実行する)際に、アクセスポイントからそのステーションに対して割り当てられる識別子で、IEEE802.11仕様では12ビット長の情報で1~1023が割り当てられる。Partial AID・1513はIEEE802.11ac仕様で規定されているもので、AIDを所定の方式で短縮した情報で9ビット長である。AID・1512やPartial AID・1513はMACアドレス(48ビット)よりも短い情報で、複数のアクセスポイントが近隣で運用されている場合、それぞれのアクセスポイントに接続されているステーションの間で重複する可能性がある。また、Partial AID・1513は一つのアクセスポイントに接続している複数のステーションの間で重複する可能性がある。この端末識別子フィールド1503の情報が複数のステーション間で重複する場合の処理については後述する。
 1504はカウンタフィールドで、リトライ処理、再接続処理に使用する。一例として、4ビット長のカウンタを使用し、WU無線信号の初送時は全て0を設定して良い。1505は予約フィールドで、機能追加の際に使用する。フィールド長は特に指定しないが、一例として4ビットの予約フィールド1505を設けてよい。将来機能追加を行わない場合はこの予約フィールド1505を省略しても良い。1506はFCS(Frame Check Sequence)フィールドで、端末識別子フィールド1503から予約フィールド1505に含まれている受信データが正しいか検証するための値が含まれており、一例としてCRC(Cyclic Redundancy Check)符号、例えば生成多項式の長さが9ビットであるCRC-8を使用しても良い。
 WU無線信号を受信する待機モード状態のステーション1002、1003は、LPF部1320の出力電力が所定の閾値を下回った状態から所定の閾値を上回った状態に変化する事を検出してL-part・1401を受信したと判断し、包絡線検波部1321の出力を同期部1322が同期部分1501で使用するデータビットの並び、例えば1、0、1、0と変化する事を確認してWU無線信号のフレームの復調を開始する。同期部分1501を検出したステーションは続くMCSフィールド1502を受信し、MCSフィールド1502以降のフィールドのMCSを推定する。このステーション1002、1003はこの推定結果を利用して以降のフィールドを復調する。このステーション1002、1003は端末識別子フィールド1503、カウンタフィールド1504、予約フィールド1505、FCSフィールド1506全てを復調し、FCSフィールド1506の値を利用して端末識別子フィールド1503、カウンタフィールド1504、予約フィールド1505を正しく復調したか判断し、正しく復調できたと判断できた場合に端末識別子フィールド1503が自ステーションを指定するものであるか判断する。端末識別子フィールド1503が自ステーションを指定する値であった場合、このステーション1002、1003の無線LAN信号を使用して通信するためのブロックに電源を供給し、無線LAN信号を利用する通信が出来る状態を回復する。無線LAN信号を利用して通信が出来る状態になった後、このステーション1002、1003はアクセスポイント1001に対して起床した事を通知するパケット、例えばps-Pollパケットを送信し、アクセスポイント1001に対して自ステーションに対するデータの送信を促す。なお、MCSフィールド1502を受信した後、端末識別子フィールド1503を受信した時点で、FCSフィールド1506の受信を待たずに端末識別子フィールド1503の値を確認し、自ステーションに対応する値でなかった場合は以降の復調処理を止め、次のWU無線信号が検出されるまで復調部1323の消費電力を削減しても良い。このとき端末識別子フィールド1503の値全て確認するのではなく、端末識別子フィールド1503の中で最初に送信される一部分、例えばBSS color・1511の値を確認して、自ステーションに対応する値でなかった場合に以降の復調を停止しても良い。
 ステーション1002、1003における待機モードの一連の処理の概要を図10のフローチャートを用いて説明する。最初にステップ1601で待機モードへの移行条件が設立すると、ステーション1002,1003はWU無線信号を受信するための複数のブロックに電源を供給し、無線LAN信号を受信するため複数のブロックの電源を停止する。この状態で、ステップ1603でL-part・1401の信号を検出したか判断し、検出できなかった場合はステップ1603を繰り返す。L-part・1401の信号を検出すると、ステップ1604で後続の信号に同期部分1501が含まれるか検出し、検出に失敗するとステップ1603に戻り、検出に成功するとステップ1605に進む。ステップ1605では同期部分1501に後続するMCSフィールド1502を復調し、更に後続のフィールドをどのように復調するか決定する。続いてステップ1606でMCSフィールド1502以降の全てのフィールドを復調する。次のステップ1607でMCSフィールド1502以降のフィールドがFCSフィールド1506の値を利用して検証し、この検証に成功するとステップ1608に、失敗するとステップ1603に進む。ステップ1608では端末識別子フィールド1503の値が自ステーションを指すものであるか判断し、端末識別子フィールド1503の値が自ステーションを指すものでなかった場合はステップ1603に戻り、端末識別子フィールドの値が自ステーションを指すものであった場合はステップ1609に進む。ステップ1609ではWU無線信号を受信するためのブロックの電源供給を停止し、無線LAN信号を使用するためのブロックの電源を供給する。続いてステップ1610で電源を供給した無線LAN信号を使用するためのブロックの機能が回復するまで待ち、回復が確認できるとステップ1611に進む。ステップ1611で、ステーション1002、1003はアクセスポイント1001に対してPS-pollパケットを送信する。続いてステップ1612でこのPS-pollに対してアクセスポイント1001から自ステーション1002、1003に対する送信が行われたか判断し、自ステーション1002、1003に対する送信が無かったと判断した場合はステップ1613に、自ステーションに対する送信があったと判断した時はステップ1614に進む。ステップ1613ではPS-pollパケットの再送回数が満了したがどうかを判断し、満了した場合はアクセスポイント1001と無線LAN信号による通信が何らかの原因でできないものとして再び待機状態に設定するためにステップ1602に進み、再送回数が満了していない場合はステップ1611に進み、再度PS-pollパケットの送信を行う。ステップ1614ではアクセスポイント1001から受信した信号がWU無線信号の受信誤り通知であるか判断し、受信誤り通知であった場合はステップ1602に進んで再度待機状態に戻り、受信誤り通知でなかった場合はステップ1615に進む。このアクセスポイント1001から受信誤り通知を受ける状況は、近隣のWU無線信号を利用する他のステーションで自ステーション1002、1003と同じ端末識別子フィールド1503の値を使用している事を意味する。このような状態を解消するために、ステップ1602に戻る前にステーション1002、1003はアクセスポイント1001との間で情報を交換する事で端末識別子フィールド1503として使用する値の再割り当てを受けても良い。この際にAID・1512やPartial AID・1513の再割り当てを受けても良い。ステップ1615では待機モードを終了し、無線LAN信号を用いてステーション1002、1003から信号を受信できるように各ブロックを設定し、ステーション1002、1003から待機状態に関する情報以外の情報の送信が出来るように各ブロックを設定する。続いてステップ1616で、ステップ1614で受信した信号を通常の受信データとして扱うように処理し、待機モードを終了する。
 これまでの記載で説明した待機モードに関する各動作を行うために、アクセスポイント1001は定期的に送信するビーコンに含む情報や、ステーション1002、1003がアクセスポイント1001に接続するために使用するアソシエーション処理の中でアクセスポイント1001からステーション1002、1003に対して送信する情報の中に待機モードの動作に関する情報を含めてよい。また、ステーション1002、1003がアソシエーション処理時にアクセスポイント1001に対して送信する情報の中に待機モードの動作に関する情報を含めてよい。例えばステーション1002、1003から送信する情報として、待機モードの対応/非対応の情報、待機モード時に受信可能なWU無線信号のMCSの情報、WU無線信号を受信する間隔に関する情報、無線LAN信号の帯域に対し、どの帯域をWU無線信号用として使用するかを設定するための情報などを含めてよい。また、アクセスポイント1001からステーション1002、1003に対して送信する情報の中に、端末識別子として使用する値に関する情報、WU無線信号を送信する時刻や間隔に関する情報、WU無線信号を送信する際に使用する電力や帯域に関する情報を含めてよい。この電力や帯域に関する情報の一例について以下に説明する。
 WU無線信号を送信する際に図14(a)に示したL-part・1401とWUR-part・1402を使用すると、法的な規制などでL-part・1401とWUR-part・1402のそれぞれの総電力や帯域当たりの電力密度を変える場合がある。このような場合、WU無線信号を受信するときの受信RF部1311の自動利得制御(AGC)に問題が発生する事がある。例えばL-part・1401の帯域が20MHzで総電力を200mWとし、WUR-part・1402の帯域が4MHzで総電力を200mWとすると、L-part・1401の1MHz当たりの電力密度は10mW/MHz、WUR-part・1402の1MHz当たりの電力密度は50mW/MHzとなる。また、L-part・1401の帯域が20MHzで総電力を200mWとし、WUR-part・1402の帯域が4MHzで総電力が40mWとすると、L-part・1401の1MHz当たりの電力密度は10mW/MHz、WUR-part・1402の1MHz当たりの電力密度は10mW/MHzとなる。前者の場合、WU無線信号を受信する際のAGCで利用するフィードバック信号の帯域をWUR-part・1402の4MHzとするとL-part・1401とWUR-part・1402でフィードバック信号の電力が大きく変わり、後者の場合にフィードバック信号の帯域をL-part・1401の20MHzとしていた場合に後段に出力されるWUR-part・1402の信号電力が少なくなる。つまり、受信RF部1311の動作設定をL-part・1401とWUR-part・1402の帯域と電力に応じて変える必要がある。この受信RF部1311やLPF部1320、包絡線検波部1321等の設定を変えるために、アクセスポイント1001がWU無線信号を送信する際に使用する電力や帯域に関する情報をステーション1002、1003に通知しても良い。この情報には、L-part・1401の信号帯域、総電力、電力密度に関する情報を1つ以上含めてよい。また、WUR-part・1402の信号帯域、総電力、電力密度に関する情報を1つ以上含めてよい。また、総電力、もしくは電力密度について、L-part・1401とWUR-part・1402の比に関する情報を含めても良い。
 ステーション1002、1003がアクセスポイント1001からWUR-part・1402の信号帯域、総電力、電力密度に関する情報を受信するに先立って、ステーション1002、1003からアクセスポイントに対してステーション1002、1003が受信可能なWUR-part・1402の信号帯域、総電力、電力密度の少なくともいずれかに関する情報を送信しても良い。アクセスポイント1001はステーション1002、1003から送信されたこのWUR-part・1402の信号帯域、総電力、電力密度の少なくともいずれかに関する情報を考慮してWUR-part・1402の信号帯域、総電力、電力密度等を決定し、ステーション1002、1003に対して信号帯域、総電力、電力密度に関する情報を1つ以上含めた情報を通知して良い。
 アクセスポイント1001はステーション1002、1003に対して送信するWU無線信号のL-part・1401と、WUR-part・1402の帯域を変更できるように構成しても良い。例えばL-part・1401の信号帯域幅を20MHz、40MHz、80MHzのいずれかを選択できるように構成しても良い。また、WUR-part・1402の信号帯域幅を2MHz、4MHz、8MHz、16MHzのいずれかを選択できるように構成しても良い。
 端末識別子フィールド1503は複数のステーションに対して同じ値が割り当てられうることを既に説明したが、同じ端末識別子フィールド1503の値が割り当てられた複数のステーションが同時に割り当てられた端末識別子フィールド1503の値を設定したWU無線信号を受信する可能性を低減するために、WU無線信号を送信する帯域の割り当てを無線LAN信号の帯域の中で変えても良い。このことについて図9を使用して説明する。一例として無線LAN信号の帯域を20MHzとし、WU無線信号の待機気を4MHzとし、無線LAN信号の帯域を5等分したそれぞれの帯域においてWU無線信号を送信する例を説明する。この5等分した帯域をWU無線チャネルとし、無線LAN信号の帯域の中で低い方から順にWU無線チャネル1、WU無線チャネル2、WU無線チャネル3、WU無線チャネル4、WU無線チャネル5とする。このようにWU無線チャネルを配置すると、WU無線チャネル3の中心周波数が無線LAN信号の中心周波数と等しくなり、無線LAN信号の周波数帯域内に複数のWU無線信号チャネルを設定できないステーションに対してWU無線チャネル3を割り当てる事が可能となる。WU無線チャネル3にWU無線信号901を割り当てた場合の概略を図9(a)に示す。この状態は図14に示したWU無線信号と等しく、ここまで記載した図13の構成を用いるステーションでWU無線信号901を受信する事が可能である。
 次に一例としてステーション1002に対してWU無線信号902を送信するときにWU無線チャネル2を使用し、ステーション1003に対してWU無線信号903を送信するときにWU無線チャネル4を使用する場合の概略を図9(b)に示す。ステーションはWU無線信号902とWU無線信号903を1つずつ送信しても良いし、同時に送信しても良い。ステーション1002、1003は、待機モードに移行する際に受信RF部1311の設定を変えて受信する周波数を割り当てられたWU無線チャネルに予め変更し、また、待機モードから復帰する際に受信RF部1311の設定を変えて元の周波数を受信する。ステーション1002、1003がWU無線信号を受信する際に使用する受信RF部1311とLPF部1320の特性に大きく依存するが、WU無線信号902とWU無線信号903を同時に送信する場合にステーション1002、1003が割り当てられたWU無線チャネルのWU無線信号をすると隣接するWU無線チャネルの信号から妨害を受ける可能性がある。この隣接するWU無線チャネルからの妨害を避けるために、アクセスポイント1001が割り当てるWU無線チャネルの間隔を話しても良い。図9(b)では割り当てる2つのWU無線チャネル(WUR ch2,WUR ch4)の間に未使用のWU無線チャネル(WUR ch3)を設ける場合である。この間隔を決める事を助けるために、ステーション1002、1003から隣接するWU無線チャネルの対妨害性能に関する情報をアクセスポイント1001に対して送信しても良い。アクセスポイント1001が一度に送信するWU無線信号の数は2に限らず、2より大きな数を使用しても良い。図9(c)に同時に3つのWU無線信号を送信する事ができるWU無線チャネル割り当ての例を示す。また、図9ではWU無線チャネルがオーバーラップしないようなチャネル配置としているが、WU無線チャネルのオーバーラップを許し、WU無線信号を配置する周波数を増やしても良い。
 複数のWU無線信号を送信する場合、アクセスポイント1001の送信電力の制限や法的規制により、ただ1つのWU無線信号を送信する場合と比較して1つあたりのWU無線信号の電力を下げなければならない事がある。このような場合、複数のWU無線信号を送信するときの送信電力を、ただ1つのWU無線信号を送信する場合に適用して良い。アクセスポイント1001がステーション1002、1003に対してWU無線信号の信号帯域、総電力、電力密度の少なくともいずれかに関する情報を送信する際は、この複数のWU無線信号を送信するときの送信電力に基づいた値を使用して良い。
 本実施形態に係るAP1001は、WU無線とプライマリ無線の両方の無線機能を用いてフレームを送信することができる。図6は本実施形態に係るフレーム送信の一例を示す概要図である。図6(a)に示すように、アクセスポイント1001は、WU無線信号を送信する無線チャネル(WUR ch)において、WU無線信号を送信することができる。また、アクセスポイント1001は、プライマリプライマリ無線信号を送信または受信する無線チャネル(PR ch)において、プライマリ無線信号を送信または受信することができる。なお、WUR chとPR chが設定される無線チャネルは隣接する無線チャネルであることが好適である。ここで、アクセスポイント1001が設定する無線チャネルの位置は、IEEE802.11規格で仕様化されるチャネライゼーションに従うことができる。そのため、アクセスポイント1001は、WUR chとPR chを必ずしも隣接する無線チャネルに配置する必要はない。例えば、アクセスポイント1001は、PR chにおいて、プライマリ無線を80MHzのオペレーション帯域幅で運用していた場合、該80MHzが備える4つの20MHzのサブチャネル(周波数の低い方から、ch1、ch2、ch3、ch4と呼称する)のうち、アクセスポイント1001は、ch1において、プライマリ無線信号を送信し、ch4においてWU無線信号を、それぞれ送信することができる。
 図6(a)においては、アクセスポイント1001は、WU無線信号を送信している一方で、プライマリ無線信号を送信していない。このとき、WUR chにおいて受信状態にあるステーションは、WU無線信号が備えるL-part・601、およびWUR-part・602の何れか、または両方を受信することができる。例えば、ステーション1002がL-part・601を受信することができれば、ステーション1002は、時間期間603の間は、WU無線信号に対する受信状態を維持するため、ステーション1002が時間期間603の間、フレーム送信を行なうことはない。
 ところで、アクセスポイント1001は、PR chにおいて、プライマリ無線信号を送信または受信することができる。しかし、アクセスポイント1001は、WUR chにおいてWU無線信号の送信動作中である場合、PR chにおいて受信動作に入ることができない。このとき、アクセスポイント1001に接続されているステーション1003が、WU無線信号を受信できない場合、アクセスポイント1001が、WU無線信号の送信動作中であることを認識できないため、ステーション1003は、PR chにおいて、プライマリ無線信号を送信してしまう可能性がある。当然、WU無線信号の送信動作中であるアクセスポイント1001は、該プライマリ無線信号を受信することができない。結果として、該プライマリ無線信号はアクセスポイント1001に正しく受信されることはない。そのため、例えば、ステーション1003が送信したプライマリ無線信号が、応答信号を引き起こすフレームであった場合、該応答信号を受信できないステーション1003は、該プライマリ無線信号を再送することになってしまう。このことは、該PR chを再利用している周辺のBSSに属するアクセスポイント並びにステーションのチャネルアクセスの効率を低下させてしまう。
 上記で説明してきた問題は、ステーション1003がWU無線信号を正しく受信できないことに起因するが、ステーション1003がWU無線信号を受信できる機能を備えていたとしても、上記問題は発生する可能性がある。ステーション1003が待機状態にあれば、WU無線信号に対する受信動作に入ることができるが、WU無線信号を受信したステーション1003は、以降は、プライマリ無線による通信を行なうことになり、WU無線信号の受信動作には入らないためである。
 そこで、本実施形態に係るアクセスポイント1001は、図6(b)に示すように、WUR chにおいてWU無線信号を送信する場合、同時に、PR chにおいてプライマリ無線信号を送信することができる。ここで、“同時”とは、アクセスポイント1001が、WU無線信号と、プライマリ無線信号を、それぞれ異なる無線チャネルを用いて並行して送信することも指す。また、“同時”とは、アクセスポイント1001が、WU無線信号と、プライマリ無線信号と、をそれぞれ異なる無線チャネルを用いて、完全に同じ時刻に送信開始することを必ずしも指すものではなく、該WU無線信号と該プライマリ無線信号を観測する受信装置が、2つの無線信号が、同時に送信されたとみなすことが出来れば、アクセスポイント1001は、該WU無線信号と該プライマリ無線信号を同時に送信したと言える。例えば、該WU無線信号と該プライマリ無線信号がガードインターバルを含む信号であった場合、両者の受信タイミングのずれが、該ガードインターバル内に収まっていれば、該WU無線信号と該プライマリ無線信号は同時に送信されたとみなすことができる。
 図6(b)に示す例によれば、アクセスポイント1001は、PR chにおいて、L-part・604を送信することができる。ここで、アクセスポイント1001は、L-part・604として、L-part・601と同じ信号を送信することができるし、L-part・601に対して、位相回転を施した信号を送信することもできる。この位相回転は送信時に使用する各サブキャリアの位相をそれぞれ変えても良く、また、位相回転を施すサブキャリアと位相回転を施さないサブキャリアがあっても良い。アクセスポイント1001は、L-part・604として、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax規格の何れかの規格で規定されるプリアンブル(PHYヘッダ)を送信することができる。このことは、アクセスポイント1001が、PR chとWUR chでそれぞれ送信する無線信号が備えるプリアンブルの長さは異なる場合があることを意味している。ここでプリアンブルとは、SIG、STF、およびLTFの何れか1つ、または複数のフィールドを備える信号である。いずれの場合においても、アクセスポイント1001は、L-part・604に記載されるフレーム長を示す情報(Duration、Length、TXOP)として、時間期間603を示す情報を記載することができる。なお、図6(b)は、アクセスポイント1001が、PR chにおいて、L-part・604のみを送信している様子を示しているが、アクセスポイント1001は、L-part・604に続いて、更に無線信号をPR chにおいて送信することもできる。
 このようなプライマリ無線信号をアクセスポイント1001がWU無線信号と一緒に送信することで、該WU無線信号を受信しないステーション1003は、該プライマリ無線信号を受信することで、少なくとも時間期間603の間は、アクセスポイント1001に対するプライマリ無線信号の送信動作に入ることはない。よって、ステーション1003は、PR chにおいて受信状態に入っていないアクセスポイント1001に対して、プライマリ無線信号を、PR chにおいて送信することがなくなる。このとき、OBSSの関係にある他のBSSに所属するアクセスポイントやステーションが該PR chにおいてプライマリ無線信号やWU無線信号を送信することが可能となるから、該PR chの周波数利用効率を改善することができる。このことからも、アクセスポイント1001は、L-part・604に対して、アクセスポイント1001もしくはアクセスポイント1001が管理するBSSに属する装置が送信したことを示す情報(例えばBSS color)を含めることができる。
 アクセスポイント1001は、WU無線信号とプライマリ無線信号を同時に送信する場合、それぞれの周波数チャネルにおいて、キャリアセンスを行なう必要がある。図8は本実施形態に係るアクセスポイント1001が実施するキャリアセンス動作の様子の一例を示す概要図である。図8(a)に示すように、アクセスポイント1001は、WUR chにおいては、期間801が示す所定の期間(第1の期間)(例えば、DIFSやAIFS)と、期間802が示すランダムバックオフを含むキャリアセンスを行なう。またアクセスピンと1001は、PR chにおいては、期間804が示すように、WUR chのランダムバックオフ終了時点から、所定の期間(第2の期間)(例えばPIFS(25us))だけ遡った時間からキャリアセンスを行なうことができる。アクセスポイント1001は、WUR chとPR chの両方がアイドル状態と判断できた場合、WU無線信号803とプライマリ無線信号805を同時に送信することができる。アクセスポイント1001は、WUR chのみアイドル状態と判断できた場合、WU無線信号だけを送信することができる。アクセスポイント1001は、PR chのみアイドル状態と判断できた場合は、プライマリ無線信号を送信してはならない。
 先に説明した方法では、アクセスポイント1001はWUR chにおいて、ランダムバックオフを含むキャリアセンスを実施しているが、アクセスポイント1001は、図8(b)に示すように、PR chにおいて、ランダムバックオフを含むキャリアセンスを実施してもよい。すなわち、アクセスポイント1001は、PR chにおいては、期間808および期間809が示すランダムバックオフを含む所定の期間だけ、キャリアセンスを行ない、WUR chにおいては、期間807が示すように、PR chのランダムバックオフ終了時間から、所定の期間だけ遡った時間からキャリアセンスを行なうこともできる。このとき、アクセスポイント1001が、PR chのみアイドル状態と判断できた場合、WU無線信号803をWUR chにおいて送信してはならないが、PR chにおいてプライマリ無線信号805を送信することはできる。この場合、該プライマリ無線信号に、WU無線信号に関連付けられた情報(例えば、WU無線信号の送信期間)を記載する必要はない。
 また、アクセスポイント1001が、PR chのみアイドル状態と判断できた場合、PR chにおいて、WU無線信号を送信することも可能である。ただし、アクセスポイント1001は、PR chにおいて、WU無線信号を送信する可能性のあることを、アクセスポイント1001が管理するBSSに属するステーションに通知する必要がある。また、アクセスポイント1001は、PR chにおいて、WU無線信号を送信する場合、該PR chにおいてWU無線信号を受信できないステーションを保護するために、プロテクション動作を実施することができる。該プロテクション動作は、アクセスポイント1001がCTS-to-selfフレームの送信によって実施しても良い。また、アクセスポイント1001は、PR chにおいて、WU無線信号を受信することが可能なステーションだけに、該BSSへの接続を許可することができる。
 アクセスポイント1001は、WUR chおよびPR chの両方において、ランダムバックオフ動作を含むキャリアセンスを行なうことができる。図8(c)が示すように、アクセスポイント1001は、WUR chとPR chとで、共通のランダムバックオフ値が示す期間811を用いて、キャリアセンスを行なうことができる。すなわち、アクセスポイント1001は、WU無線信号の送信するに先立って、ランダムバックオフ値(コンテンションウィンドウ値)を1つ選択し、WUR-chおよびPR chの両方において期間810が示す所定の期間(例えば、AIFSやDIFS)キャリアセンスした後、さらに、期間811が示す該ランダムバックオフ値で決定される期間(例えば、ランダムバックオフ値×9us)キャリアセンスを行なうことができる。該キャリアセンス動作により、WUR chとPR chの両方のチャネルがアイドル状態と判断された場合、アクセスポイント1001は、WU無線信号803とプライマリ無線信号805を同時に送信することができる。
 また、アクセスポイント1001は、図8(d)に示すように、WUR chおよびPR chのそれぞれにおいて、独立のランダムバックオフ動作を含むキャリアセンスを行なうことができる。この場合、アクセスポイント1001は、WUR chおよびPR chにおいて、それぞれ独立にランダムバックオフ値を選択することができる。このとき、アクセスポイント1001が、PR chで選択したランダムバックオフ値が、WUR
 chで選択したランダムバックオフ値と異なる場合、もしくは、ランダムバックオフ動作に先立ってキャリアセンスが行われる所定の期間の長さが、WUR chとPR chとで異なる場合、アクセスポイント1001は、WU無線信号803の送信に先立って、プライマリ無線信号816を送信する可能性がある。一方で、アクセスポイント1001は、WU無線信号803の送信を開始したのち、プライマリ無線信号816を送信する可能性もある。いずれの場合においても、アクセスポイント1001は、プライマリ無線信号816に対して、該プライマリ無線信号816の送信開始から、想定されるWU無線信号803の送信終了までの期間(期間817)を示す情報を含めて送信する。なお、アクセスポイント1001は、その後、WUR chがビジー状態と判断した場合、WU無線信号を送信しないが、その場合、アクセスポイント1001は、PR chにおいて、自装置が獲得した送信権を放棄することを示す情報を含んだプライマリ無線信号(例えばCF-endフレーム)をPR chで送信することができる。
 アクセスポイント1001がランダムバックオフ値を決定する際に参照する内部パラメータは、アクセスポイント1001がWU無線信号を送信する場合に用いる内部パラメータと、プライマリ無線信号を送信する場合に用いる内部パラメータのどちらでも構わない。アクセスポイント1001が、WU無線信号(もしくはプライマリ無線信号)を送信する場合に、WU無線(もしくはプライマリ無線)の内部パラメータを参照するのは当然だが、例えば、アクセスポイント1001は、WU無線のAC毎に設定されているCWに基づいて、プライマリ無線信号を送信する際に用いるランダムバックオフ値を決定することができる。
 また、アクセスポイント1001は、WU無線とプライマリ無線との間で、内部パラメータの一部を、共通の値として、参照することができる。アクセスポイント1001は、AC毎に設定されているCW、CW_min、CW_max、リトライカウンタ、AIFSN等の値をWURとPRとの間で共通とすることができる。例えば、アクセスポイント1001が所定のACでプライマリ無線信号を送信し、該プライマリ無線信号を正しく送信できかなった場合、CWの値を増加させるが、次いで、アクセスポイント1001が該ACでWU無線信号を送信する場合には、アクセスポイント1001がプライマリ無線信号の送信動作によって変更したCWの値を用いて、ランダムバックオフ値を設定することができる。
 アクセスポイント1001は、WU無線信号の送信に先立って、PR chに対して、自装置がPR chを所定の期間だけ確保したことを示す情報を含んだプライマリ無線信号(例えばCTS-to-self)を、PR chで送信することができる。なお、アクセスポイント1001は、該プライマリ無線信号に、アクセスポイント1001、もしくはアクセスポイント1001が管理するBSSに属する装置が送信したことを示す情報(例えばBSS color)を含めて送信することができる。アクセスポイント1001は、該プライマリ無線信号に、アクセスポイント1001がWUR chにおいてWU無線信号を送信するのに必要とする時間期間を示す情報を含めて送信することができる。なお、アクセスポイント1001が実際にWU無線信号を送信するのに要した時間期間より、該プライマリ無線信号によって確保した送信期間が短かった場合、アクセスポイント1001は、該WU無線信号の送信を完了したのち、PR chにおいて、アクセスポイント1001が確保した送信期間を放棄することを示す情報を含めたプライマリ無線信号(例えばCF-endフレーム)を送信することができる。
 アクセスポイント1001は、図6(c)に示すように、PR-part・605を含めることもできる。つまり、アクセスポイント1001は、例えばステーション1002に対して、WU無線信号を送信すると同時に、ステーション1003に対して、プライマリ無線信号を送信することも可能である。ただし、該プライマリ無線信号がResponse・606(例えばACKフレーム)を引き起こすフレームであった場合、アクセスポイント1001がWU無線信号を送信している時間期間603の間に、該Response・606が発生した場合、アクセスポイント1001は、該Response・606を受信することができない。そのため、アクセスポイント1001が、Response・606を引き起こすプライマリ無線信号を送信する場合、アクセスポイント1001がWU無線信号の送信を完了し、PR chにおいて受信動作に入ったあとで、該Response・606が発生するように、該プライマリ無線信号を送信することができる。例えば、図6(c)に示すように、アクセスポイント1001は、WU無線信号と、プライマリ無線信号のフレーム長を揃えることができる。この場合、アクセスポイント1001は、L-part・601とL-part・604のLength(Duration)フィールドに、異なる値を記載することになる。ただし、アクセスポイント1001は、L-part・604のLengthフィールドの値は、L-part・601のLengthフィールドの値より、大きく設定することができる。また、L-part・601に設定するLengthフィールドの値は、WUR-part・602の長さ603ではなく、PR chで送信するL-part・604でも良い。また、WUR chにおいてWU無線信号を送信しないときは、PR chとWUR chの両方を使用してPR-partを送信して良い。また、プライマリ無線として使用するチャネルは1つに限定されず、複数の無線チャネルを同時に使用して良い。このとき、WU無線信号の送信時にL-part・604を送信するプライマリ無線の無線チャネルは1つでも良く、また、複数のプライマリ無線のチャネルでL-part・604の信号を送信しても良い。
 また、アクセスポイント1001は、WUR chで送信するWU無線信号を、PR chでも送信することができる。すなわち、アクセスポイント1001は、WU無線信号を複製し、それぞれを、WUR chおよびPR chにおいて送信することができる。このとき、アクセスポイント1001は、複製したWU無線信号に対して、それぞれ異なる位相回転を与えて送信することができる。この場合、ステーション1002は、WUR
 chとPR chの何れか片方で、WU無線に対する受信動作に入ることで、該WU無線信号を受信することができる。また、ステーション1002は、WUR chとPR chでそれぞれ受信したWU無線信号を合成して受信することで、WU無線信号の受信品質を改善することができる。この場合、アクセスポイント1001は、WU無線信号を複製した信号を、複数の無線チャネルから送信する可能性があることを、BSS内のステーションに報知することができる。また、ステーション1002は、複数の無線チャネルにおいて送信される該WU無線信号を受信できる機能を備えることを、アクセスポイント1001に通知することができる。 
 アクセスポイント1001は、WUR chとPR chとの間で、異なるキャリアセンスレベル(最小受信感度、CCA閾値)を用いて、キャリアセンスを行なうことができる。
 アクセスポイント1001は、PR chにおいて、WU無線信号を送信する場合、該PR chにおいてプライマリ無線信号を送信する場合に行なうキャリアセンスに用いるキャリアセンスレベル以下のキャリアセンスレベルを用いて、キャリアセンスを行なうことができる。
 アクセスポイント1001は、WU無線信号とプライマリ無線信号を同時に送信する場合、共通のキャリアセンスレベルを用いてキャリアセンスを行なうことができる。このとき、アクセスポイント1001は、ランダムバックオフ動作を含むキャリアセンスを行なう無線チャネルで送信する無線信号に用いるキャリアセンスレベルを、ランダムバックオフ動作を含まないキャリアセンスを行なう無線チャネルで送信する無線信号に用いることができる。
 なお、ステーション1003は、プライマリ無線信号による通信を行なっている状態にあったとしても、同時にWU無線信号を受信する機能を備えることができる。この場合、ステーション1003は、プライマリ無線信号とWU無線信号を同時に受信できる機能を備えることを、アクセスポイント1001に通知することができる。アクセスポイント1001は、アクセスポイント1001が管理するBSSに接続されている全てのステーションがプライマリ無線信号とWU無線信号を同時に受信できる機能を備えていることが認識できるのであれば、WU無線信号だけを送信することができる。
 なお、ステーション1002は、WUR chにおいて、WU無線に対する受信動作に入っている場合、アクセスポイント1001が送信するWU無線信号を受信することができる。このとき、該WU無線信号がステーション1002宛ての無線信号であることを、ステーション1002が認識できた場合、ステーション1002は、PR chにおいて、プライマリ無線に対する受信動作に入ることができる。すなわち、ステーション1002は、WU無線信号を受信することによって、受信動作に入る無線チャネルを切り替えることができる。なお、ステーション1002は、プライマリ無線における通信を行なったあとに、再び、WUR chにおいて、WU無線に対する受信動作に入ることができる。このとき、ステーション1002は、PR chにおけるプライマリ無線に対する受信動作を停止することができる。
 アクセスポイント1001は、PR chとWUR chを設定する無線チャネルを変更することができる。アクセスポイント1001は、いずれの無線チャネルがPR chもしくはWUR chに設定されているかを示す情報を、BSS内に報知することができる。アクセスポイント1001は、PR chもしくはWUR chに設定する無線チャネルを変更する場合、無線チャネルの変更に先立って、無線チャネルを変更することを示す情報を、BSS内に報知することができる。アクセスポイント1001は、無線チャネルを変更することを示す情報を、PR chもしくはWUR chの何れか一方、または両方の無線チャネルを用いて報知することができる。アクセスポイント1001は、該無線チャネルを変更することを示す情報に、無線チャネルを変更するタイミングを示す情報を含めることができる。アクセスポイン1001は、該無線チャネルを変更するタイミングを示す情報として、該無線チャネルを変更することを示す情報を報知する際に送信する無線信号の送信回数に関連付けられた情報を用いることができる。
 以上、説明してきた方法によれば、アクセスポイント1001がWU無線信号を送信している最中に、BSS内のアクセスポイントがプライマリ無線信号を送信することがなくなるため、OBSSの関係にあるBSSに対する干渉が少なくなるから、周波数利用効率の改善が期待できる。
 (第2の実施形態)
 図14に本実施形態に係るWU無線信号の構成の一例を示す。図14(a)において、縦軸方向は信号が占有する周波数帯域を示し、横軸は時間方向の占有時間を示す。1401はレガシー部分(L-part)で従来の無線LAN信号と互換性がある信号を使用し、WU無線信号を受信できないステーションも受信可能な信号である。1402はWU無線部分(WUR-part)でWU無線信号を受信する事ができるステーション用の信号である。図14(a)に示したように、最初にL-part・1401を送信し、続いてWUR-part・1402を送信する。WUR-part・1402はL-part・1401より帯域が狭く、情報速度を遅い信号形式を使用する事で、復調時に使用する電力を低減できるようにする。
 本実施の形態では、L-part・1401の信号と、WUR-part・1402の信号を、IDFTを使用して生成する。図14(b)はL-part・1401を生成する際のIDFT処理前のサブキャリア配置の概略図である。一例として、IDFTの処理ポイント数が64(インデックスの範囲を-32~31とする)の場合、インデックスが-26~26の範囲にサブキャリアを配置し、IDFT後のベースバンド信号が所定の帯域、例えば20MHzに収まるようにする。なお、インデックス0はDC(直流)キャリアとして使用しない。IDFTのサブキャリアに設定する値は特に限定しないが、例えばIEEE802.11a規格で規定されているSTF(Short Training Field)、LTF(Long Training Field)、SIG(SIGnal)フィールドで使用する値を使用しても良い。SIGフィールドの後ろに更に互換性を持たせるための信号を付加しても良い。なお、IDFTのポイント数は64に限定されず、例えば40MHz帯域とするために128ポイントのIDFTを使用しても良く、また、80MHz帯域とするために256ポイントのIDFTを使用しても良い。128ポイント、または256ポイントのIDFTを使用する場合、64ポイントのIDFTを使用する場合に使用するサブキャリアの値を複製し、所望のポイント数の値を用意しても良い。図14(c)はWUR-part・1402を生成する際のIDFT処理前のサブキャリア配置の概略図である。一例として、IDFT処理ポイント数が64の場合、インデックスが-6~6の範囲にサブキャリアを配置し、IDFT後のベースバンド信号が例えば4MHzに収まるようにする。なお、インデックス0はDCキャリアとして使用しない。WUR信号送信時にサブキャリアに設定する値は特に指定しないが、一例としてL-partのプリアンブル送信時例えばIEEE802.11aのSTFまたはLTFに使用するサブキャリアの値を用いる方法や、M系列などの疑似乱数系列の一部を使用する方法などを使用して良い。
 受信側のステーションにおいて、WU無線信号の復調時に使用する電力を低減するために、WU無線信号は包絡線検波が可能な形式とする。本実施の形態では、OOK(オン・オフ・キーイング)変調方式を使用する。本実施の形態では、データの符号化として無符号(符号を使用しない)と、マンチェスター符号を使用する符号化の2種類を使用するが、符号化方法は1種類でも良く、また2種類より多い種類を使用して良い。無符号のOOK変調を行った時のWU無線信号の一例を図7(a)に示す。変調シンボルは所定時間を単位とし、WU無線信号の振幅の有無を送信データビットに割り当てる。本実施の形態では振幅0を送信ビットの0とし、送信に使用するサブキャリアに所定のデータを設定してWU無線信号の振幅がある状態を送信ビットの1とする。マンチェスター符号を使用したOOK変調を行った時のWU信号の一例を図7(b)に示す。無符号のOOK変調を行った変調シンボル2つを1符号単位とし、マンチェスター符号による符号化後の変調シンボルとする。本実施の形態では無符号のOOK変調シンボルが0、1と並んだ状態を符号化前の送信データビット1とし、無符号のOOK変調シンボルが1、0と並んだ状態を符号化前の送信データビット0とする。ここでは2つのOOKシンボルを利用して1ビットのデータを送信する例を示したが、1つのOOKシンボルを2つに分割し、前半部分の振幅が0で後半部分の振幅が1のOOKシンボルを送信データビット1とし、前半部分の振幅が1で後半部分の振幅が0のOOKシンボルを送信データビット0とするマンチェスター符号化を用いても良い。
 図14(a)のWUR-part・1402で使用するWU無線フレーム構造の概要を図7(c)に示す。WU無線フレームは、2501は同期に使用するための同期部分で、所定の数と値のOOK変調シンボルで構成される。例えば、この同期部分は所定の数、例えば4つまたは8つのOOK変調シンボルで構成され、4つの場合は送信データビットが1、0、1、0のOOKシンボルの並びとして良い。8つの場合はマンチェスター符号を使用して1、0、1、0の送信データを使用し、計8つのOOKシンボルを送信しても良い。2502は後続するペイロード部2503、予約部2504、FCS・2506で使用する変調シンボルの変調方式・符号化方式(Moduration and Coding Scheme,MCS)とペイロード部2503、予約部2504、FCS・2506として送信するシンボル数を示すためのSIG(SIGnal)フィールドである。SIGフィールド2502の構造の一例を図7(d)に示す。2511はSIGフィールド2502以降で使用する部分のMCSを指定するMCSフィールド、2512はSIGフィールド2502以降の部分で使用するシンボル数を示すLengthフィールド、2513はMCSフィールド2511とLengthフィールド2512のパリティ情報を表すパリティフィールドである。MCSフィールド2502は、一例として無符号のOOK変調を使用する場合、1ビットの情報ビットに対してマンチェスター符号を使用した2つのOOK変調を使用する場合、1ビットの情報ビットに対してマンチェスター符号を使用した1つのOOK変調を使用する場合、などの組み合わせを示して良い。MCSとしてマンチェスター符号以外の符号を使う場合を含めても良く、またマンチェスター符号に他の符号を組み合わせる場合を含めても良い。この組み合わせの一例を図7(f)に示す。この例では、MCSが“00”の場合は1ビットの送信ビットを無符号の1つのOOKシンボルで送信する場合、MCSが“01”の場合は1ビットの送信ビットを、マンチェスター符号を使用した2つのOOKシンボルで送信する場合、MCSが“10”の場合は1ビットの送信ビットをマンチェスター符号化された1つのOOKシンボルで送信する場合、MCSが“11”の場合はBCH符号化された送信ビットの1ビットを2つのOOKシンボルで送信する場合を表す。Lengthフィールド2512は送信シンボル数ではなく、送信する情報ビットの数を使用しても良い。この場合、MCSフィールド2511が示すMCSを利用する事で送信シンボル数を得る事が可能である。パリティフィールド2513に含むパリティ情報のビット数は特に指定しないが、1ビットから4ビットのパリティを使用しても良い。1ビットの場合は生成多項式としてx+1、4ビットの場合は生成多項式としてx^4+x+1を使用するCRC(Cyclic Redundancy Check)符号を利用しても良い。
 次にペイロード部2503の構造の一例を図7(e)に示す。2521はWU無線パケットの種別を表すTypeフィールド、2522はWU無線パケットを送信するアクセスポイント(AP)を識別するためのAP識別子フィールド、2523はWU無線パケットを送信する先のステーション(STA)を識別するためのSTA識別子フィールド、2524はTypeフィールド2521の種類に対応して使用する情報を格納するための他情報フィールドである。2504はペイロード部2503に含まれない情報をWU無線パケットに含めるための予約部で、ここに含める送信ビットの内容は特に規定されない。また、予約部2504がWU無線パケットに含まれなくても良い。2505はペイロード部2503と予約部2504の受信誤りを検出するための情報を含めるFCS(Frame Check Sequence)フィールドで、一例として16ビット長のCRC符号を使用して良い。
 WU無線パケットは情報速度が遅いため、設定するMCSによっては必要な送信時間が長くなってしまい、無線媒体を長期間占有してしまう。無線媒体の占有時間を短くしたい場合、設定するMCSによってペイロード部2503と予約部2504に含める送信ビット数に制限を加え、所定の長さ以上の送信シンボルをSIGフィールド2502のLengthフィールド2512に設定できないようにしても良い。例えば、図7(f)に示したMCSが01の場合、100ビットの送信ビットを送信するために必要な送信シンボルは200、MCSが11の場合、BCH符号を適用した場合に送信ビット数が更に倍になるため必要な送信シンボル数が400となる。ペイロード部2503と予約部2504の送信のために使用する送信シンボル数を制限する場合の一例として、送信シンボル数を最大400シンボルと設定すると、MCSが00の場合は最大送信ビット数が400、MCSが01の場合は最大送信ビット数が200、MCSが10の場合は最大送信ビット数が400、MCSが11の場合は最大送信ビット数が100となる。
 以上のように動作する事で、ペイロード部2503と予約部2504を送信する際のMCSを設定する事で効率の良いWU無線パケットの送信が可能となる。
 (第3の実施形態)
 WU無線非対応の無線LAN機器が、図14(a)に記載したWU無線パケットを受信すると、L-part・1401に含まれるSIGフィールドの値によって、WUR-part・1402を受信した時にSIGフィールドに示されるDurationフィールドの値によらず待機状態に移行してしまう事がある。これはIEEE802.11仕様(非特許文献1)に記載しているように、無線LAN機器がHT PHY送信時にSIGフィールドで示すMCSが6Mbpsである事が指定され、HT PHYで送信された送信パケットを受信する無線LAN機器は、SIGフィールドを復調後に、SIGフィールドの直後に配置しているHT-SIGフィールドの復調を試み、HT-SIGフィールドの復調に失敗するとSIGフィールドの値によらず待機状態に移行するためである。SIGフィールドの値によらず待機状態に移行する無線LAN機器が存在すると、それらの無線LAN機器がパケットを送信する事によりWUR-part・1402に干渉が発生し、WU無線パケットを受信しているWU無線非対応の無線LAN機器が、このWU無線パケットの受信に失敗する事がある。
 この問題を解決するために、WU無線パケットを送信する際に送信するL-part・1401に含めるSIGフィールド(もしくはRATEフィールド)において、MCSが6Mbps以外の値、例えば9Mbpsや12Mbpsを設定し、L-part・1401に含めるLengthフィールドの値をL-part・1401のSIGフィールドで設定したMCSに基づいた値に設定する事で、WU無線パケットに付加するL-part・1401がOFDM PHYの無線LAN機器から送信されたものと等価であるようにし、WU無線非対応の無線LAN機器がWU無線パケットを受信した時に、SIGフィールドの値によらず待機状態に移行する事を防ぐことが可能となる。
 以上のように動作する事で、WU無線非対応の無線LAN機器がWU無線パケットを受信した時に、SIGフィールドの値によらず待機状態に移行する事を防ぎ、無線媒体の利用効率を向上させることが可能となる。
 (全実施形態共通)
 本発明の一態様に関わる装置で動作するプログラムは、本発明の一態様に関わる実施形態の機能を実現するように、Central Processing Unit(CPU)等を制御してコンピュータを機能させるプログラムであっても良い。プログラムあるいはプログラムによって取り扱われる情報は、一時的にRandom Access Memory(RAM)などの揮発性メモリあるいはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやHard Disk Drive(HDD)、あるいはその他の記憶装置システムに格納される。
 尚、本発明の一態様に関わる実施形態の機能を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録しても良い。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。ここでいう「コンピュータシステム」とは、装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、オペレーティングシステムや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、半導体記録媒体、光記録媒体、磁気記録媒体、短時間動的にプログラムを保持する媒体、あるいはコンピュータが読み取り可能なその他の記録媒体であっても良い。
 また、上述した実施形態に用いた装置の各機能ブロック、または諸特徴は、電気回路、たとえば、集積回路あるいは複数の集積回路で実装または実行され得る。本明細書で述べられた機能を実行するように設計された電気回路は、汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、またはこれらを組み合わせたものを含んでよい。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいし、従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであっても良い。前述した電気回路は、ディジタル回路で構成されていてもよいし、アナログ回路で構成されていてもよい。また、半導体技術の進歩により現在の集積回路に代替する集積回路化の技術が出現した場合、本発明の一または複数の態様は当該技術による新たな集積回路を用いることも可能である。
 なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。実施形態では、装置の一例を記載したが、本願発明は、これに限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来る。
 以上、この発明の実施形態に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明の一態様は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
 本発明の一態様は、無線通信装置に利用可能である。
本発明の一態様は、例えば、通信システム、通信機器(例えば、携帯電話装置、基地局装置、無線LAN装置、或いはセンサーデバイス)、集積回路(例えば、通信チップ)、又はプログラム等において、利用することができる。
1001 アクセスポイント
1002,1003 ステーション
1501,1701 同期部分
1502,1702 MCSフィールド
1503,1703 端末識別子フィールド
1504,1704 カウンタフィールド
1505,1705 予約フィールド
1506,1706 FCSフィールド
1511 BSS colorフィールド
1512 アソシエーション識別子フィールド
1513 Partial AIDフィールド
1401,1801 レガシー部分
1402,1802-1~1802-6 WU無線部分
901~906 WU無線信号
1201,1310 プリアンブル生成部
1202,1302 送信データ制御部
1203,1303 マッピング部
1204,1304 IDFT部
1205,1305 P/S変換部
1206,1306 GI付加部
1207,1307 D/A変換部
1208,1308 送信RF部
1209,1309 アンテナ切替部
1210,1310 アンテナ部
1211,1311 受信RF部
1212,1312 A/D変換部
1213,1313 シンボル同期部
1214,1314 S/P変換部
1215,1315 DFT部
1216,1316 デマッピング部
1217,1317 受信データ制御部
1218 DS制御部
1219,1319 制御部
1318 アプリケーションIF部
1320 LPF部
1321 包絡線検波部
1322 同期部
1323 復調部

Claims (14)

  1.  複数のステーション装置と接続して無線通信を行うアクセスポイント装置であって、
     無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信RF部と、
     キャリアセンスを行なう受信RF部と、
     送信信号と受信信号を制御する制御部を備え、
     前記制御部が前記送信RF部を設定する事で、前記無線LAN信号は、前記ウェイクアップ無線信号の送信期間を示す情報を含む、アクセスポイント装置。
  2.  前記制御部が前記送信RF部を設定する事で、前記無線LAN信号と、前記ウェイクアップ無線信号を、それぞれ異なる無線チャネルを用いて送信する、請求項1に記載のアクセスポイント装置。
  3.  前記制御部が前記送信RF部を設定する事で、前記無線LAN信号と、前記ウェイクアップ無線信号を、隣接する無線チャネルを用いて送信する、請求項2に記載のアクセスポイント装置。
  4.  前記制御部は、前記無線LAN信号が備えるSIGフィールドに記載されるDuration情報と、前記ウェイクアップ無線信号が備えるSIGフィールドに記載されるDuration情報を共通とする、請求項2または請求項3に記載のアクセスポイント装置。
  5.  前記制御部は、前記ウェイクアップ無線信号の送信時にSIGフィールドを含むレガシー部分をウェイクアップ無線チャネルで送信するときに、前記無線LAN信号が備えるSIGフィールドを含む信号に、位相回転を与えた信号を前記レガシー部分のSIGフィールドに設定する、請求項4に記載のアクセスポイント装置。
  6.  前記制御部は、前記無線LAN信号に、前記ウェイクアップ無線信号に位相回転を与えた信号を設定する、請求項4に記載のアクセスポイント装置。
  7.  前記送信RF部は、前記無線LAN信号と、前記ウェイクアップ無線信号を同時に送信し、
     前記制御部は、前記受信RF部を使用し、前記無線LAN信号の送信に先立って、前記無線LAN信号を送信する無線チャネルにおいて、第1の期間と、ランダムバックオフ動作によって設定される期間だけキャリアセンスを行ない、前記ウェイクアップ無線信号を送信する無線チャネルにおいて、前記第1の期間と前記ランダムバックオフ動作によって設定される期間の終了時点から、第2の期間だけ遡った時間から、キャリアセンスを行なう、請求項2または請求項3に記載のアクセスポイント装置。
  8.  前記送信RF部は、送信時に2以上の無線チャネルを同時に使用し、
     前記2以上の無線チャネルを使用した送信の際に、
     前記制御部は、前記送信RF部を制御して、前記無線チャネルの1つで前記ウェイクアップ無線信号を送信し、前記ウェイクアップ無線信号を送信した無線チャネル以外の無線チャネルで前記無線LAN信号を送信するか、前記無線チャネル全てを用いて前記無線LAN信号を送信するか、の少なくとも1つを用いて送信するように切り替える、請求項2または請求項3に記載のアクセスポイント装置。
  9.  前記送信RF部は、前記ウェイクアップ無線信号を送信する無線チャネルを変更することを示す情報を含む無線信号を、前記ウェイクアップ無線信号を送信する無線チャネルにおいて、送信する、請求項2または請求項3に記載のアクセスポイント装置。
  10.  複数のステーション装置と接続して無線通信を行うアクセスポイント装置であって、
     無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信RF部と、
     キャリアセンスを行なう受信RF部と、
     送信信号と受信信号を制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、前記ウェイクアップ無線信号が、前記無線LAN信号が使用する信号フォーマットの一部を使用したレガシー部分と、ウェイクアップ無線用の変調方式を使用するWU無線部分を含むように設定し、
     前記WU無線部分はSIGフィールドとペイロード部を含み、
     前記ペイロード部に使用する変調方式と符号化方式の組み合わせは複数使用でき、
     前記SIGフィールドは、前記使用する変調方式と符号化方式の組み合わせを示す情報と、前記ペイロード部のシンボル数に関する情報を含み、
     前記使用する変調方式と符号化方式の組み合わせを示す情報の値に基づいて、ペイロード部のシンボル数に設定する値の最大数が変わるように設定するアクセスポイント装置。
  11.  複数のステーション装置と接続して無線通信を行うアクセスポイント装置であって、
     無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信RF部と、
     キャリアセンスを行なう受信RF部と、
     送信信号と受信信号を制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、前記ウェイクアップ無線信号を送信する際に、
     前記ウェイクアップ無線信号に、SIGフィールドを備え、
     前記SIGフィールドは、RATEフィールドを備え、
     前記送信RF部は、前記無線LAN信号を送信する場合、前記RATEフィールドに6Mbpsの伝送レートを示す値を記載し、前記ウェイクアップ無線信号を送信する場合、前記RATEフィールドに6Mbps以外の伝送レートを示す値を記載する、アクセスポイント装置。
  12.  アクセスポイント装置と接続して無線通信を行なうステーション装置であって、
     無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を受信する機能と、キャリアセンスを行なう機能を備える受信RF部と、
     送信信号と受信信号を制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、前記受信RF部を制御することで、自装置宛ての前記ウェイクアップ無線信号を受信した場合、前記キャリアセンスを行なう無線チャネルを、前記無線LAN信号を受信する無線チャネルに変更する、ステーション装置。
  13.  前記受信RF部は、前記アクセスポイント装置から、前記ウェイクアップ無線信号が送信される無線チャネルが変更されることを示す情報を含む信号を受信し、
     前記制御部は、前記受信RF部を制御することで、前記無線チャネルが変更されることを示す情報に基づいて、前記ウェイクアップ無線信号を受信する受信動作に入る無線チャネルを変更する、請求項12に記載のステーション装置。
  14.  複数のステーション装置と接続して無線通信を行うアクセスポイント装置の通信方法であって、
     無線LAN信号とウェイクアップ無線信号を送信する送信ステップと、
     キャリアセンスを行なう受信ステップと、
     送信信号と受信信号を制御する制御ステップと、を備え、
     前記制御ステップが、前記送信ステップを設定する事で、前記無線LAN信号は、前記ウェイクアップ無線信号の送信期間を示す情報を含む、通信方法。
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