WO2021100695A1 - 通信装置、情報処理装置、制御方法、及び、プログラム - Google Patents

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

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WO2021100695A1
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sta
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裕彦 猪膝
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キヤノン株式会社
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention generally relates to a communication device, an information processing device, a control method, and a program, and specifically to an information processing technique for allocating frequency resources in wireless communication.
  • the IEEE 802.11 standard series is known as a major communication standard for wireless LAN.
  • the IEEE802.11 standard series includes standards such as IEEE802.11a / b / g / n / ac / ax.
  • IEEE802.11ax uses OFDMA (Orthogonal Frequency Multiple Access) to provide a high peak throughput of up to 9.6 gigabits per second (GBps) and a technology that improves communication speed under congestion.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Multiple Access
  • the AP transmits the Allocation information indicating the frequency resource assigned to each STA (station) to each STA.
  • the Allocation information can be included in a frame called a Trigger frame in the uplink, and can be included in the PHY (physical layer) header of the data frame in the downlink.
  • the present invention provides a technique that enables efficient use of a plurality of methods for allocating frequency resources.
  • the communication device has a communication means for transmitting or receiving a wireless frame conforming to the IEEE802.11 standard series to or from the other party device of communication, and the device that has transmitted the wireless frame is supported.
  • the ability information indicating the allocation method of the frequency resource being used is shown in the MAC (medium access control) frame of the radio frame.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication network.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a communication device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration example of the communication device.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the flow of processing of AP at the time of STA connection.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an AP processing flow during downlink communication.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an AP processing flow during uplink communication.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication network.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a communication device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration example of the communication device.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the flow of processing of AP at the time of STA connection.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an AP processing flow during downlink communication.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a communication flow of downlink communication when the SA method is used.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a communication flow of uplink communication when the SA method is used.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of ability information regarding the Allocation method.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of information stored in the ability information.
  • FIG. 1 shows a configuration example of the wireless communication network of the present embodiment.
  • the wireless communication network includes one access point (AP) and three stations (STA).
  • AP102 and STA103 to STA105 are compliant with the IEEE802.11be standard, and are configured to be capable of executing wireless communication conforming to the standard established before the IEEE802.11be standard.
  • the access point may be referred to as "AP”
  • the station (terminal) may be referred to as "STA” without a reference number.
  • FIG. 1 shows a wireless communication network including one AP and three STAs as an example, but the number of these communication devices may be larger or smaller than shown in the figure.
  • the AP when communication between STAs is performed, the AP does not have to exist.
  • the communicable range of the network formed by the AP 102 is indicated by the circle 101.
  • the communicable range may cover a wider range or only a narrower range.
  • DA Dynamic Allocation
  • the overhead may increase when the Allocation information is notified every time the data frame is transmitted as in the DA method. That is, since the frequency resources to be used are specified for each of a large number of STAs, the length of the information indicating the allocation of the frequency resources becomes long. As a result, the time resources available for sending and receiving data frames are reduced, which can reduce throughput.
  • SA Static Allocation
  • the OFDMA Allocation information and the corresponding identifier are notified to the STA in advance before the data frame is transmitted, and only the identifier is specified when the data frame is transmitted.
  • the allocation of frequency resources cannot be changed dynamically, but the overhead of Allocation information can be reduced. It is assumed that the SA method and the DA method will be used properly according to the situation such as the number of STAs in the network.
  • the presence / absence of support of the SA method is notified in the MAC frame will be described, but the presence / absence of support for the allocation method of other radio resources (resources such as time, frequency, and space).
  • Information indicating that may be notified may be notified.
  • the case where the information is included in the MAC frame will be described, but the information may be notified by a PHY (physical layer) header or the like.
  • the AP specifies whether or not each STA supports the SA method and allocates the frequency resource
  • the STA may also have the same frequency resource allocation function. For example, the STA may determine whether another STA supports the SA method in inter-STA communication, and may decide whether to use the SA method or the DA method based on the determination result.
  • FIG. 2 shows a hardware configuration example of a communication device (AP and STA).
  • the communication device includes a storage unit 201, a control unit 202, a function unit 203, an input unit 204, an output unit 205, a communication unit 206, and an antenna 207 as an example of its hardware configuration.
  • the storage unit 201 is composed of ROM (read-only memory), RAM (random access memory), or one of them, and includes programs for performing various operations described later, communication parameters for wireless communication, and the like. Store various information.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • storage media such as flexible disks, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, CD-Rs, magnetic tapes, non-volatile memory cards, and DVDs. May be used.
  • the control unit 202 is composed of, for example, one or more processors such as a CPU and an MPU, an ASIC (application specific integrated circuit), a DSP (digital signal processor), an FPGA (field programmable gate array), and the like.
  • processors such as a CPU and an MPU, an ASIC (application specific integrated circuit), a DSP (digital signal processor), an FPGA (field programmable gate array), and the like.
  • CPU is an acronym for Central Processing Unit
  • MPU is an acronym for Micro Processing Unit.
  • the control unit 202 controls the entire device by executing the program stored in the storage unit 201.
  • the control unit 202 may control the entire device in cooperation with the program stored in the storage unit 201 and the OS (Operating System).
  • control unit 202 controls the function unit 203 to execute predetermined processing such as imaging, printing, and projection.
  • the functional unit 203 is hardware for the device to execute a predetermined process.
  • the functional unit 203 is an imaging unit and performs imaging processing.
  • the functional unit 203 is a printing unit and performs printing processing.
  • the functional unit 203 is a projection unit and performs projection processing.
  • the data processed by the functional unit 203 may be data stored in the storage unit 201, or may be data communicated with another AP or STA via the communication unit 206 described later.
  • the input unit 204 accepts various operations from the user.
  • the output unit 205 outputs various outputs to the user.
  • the output by the output unit 205 includes at least one such as a display on the screen, an audio output by the speaker, and a vibration output. It should be noted that both the input unit 204 and the output unit 205 may be realized by one module like a touch panel.
  • the communication unit 206 controls wireless communication and IP communication in accordance with the IEEE802.11 standard series.
  • the communication unit 206 is a so-called wireless chip, and may itself include one or more processors and memories. In the present embodiment, the communication unit 206 can execute processing conforming to at least the IEEE802.11be standard. Further, the communication unit 206 controls the antenna 207 to transmit and receive wireless signals for wireless communication.
  • the communication device communicates contents such as image data, document data, and video data with other communication devices via the communication unit 206.
  • the antenna 207 is, for example, an antenna capable of transmitting and receiving at least one of a sub GHz band, a 2.4 GHz band, a 5 GHz band, and a 6 GHz band.
  • the frequency band (and combinations thereof) that can be supported by the antenna 207 is not particularly limited.
  • the antenna 207 may be one antenna, or may be a set of two or more antennas for transmitting and receiving MIMO (Multi-Input and Multi-Output).
  • MIMO Multi-Input and Multi-Output
  • the antenna 207 may be configured to include 16 antenna elements to support MIMO communication in a 16-spatial stream of the IEEE802.11be standard.
  • FIG. 3 shows an example of the functional configuration of the communication device (AP and STA).
  • the communication device includes a capability information generation unit 301, a method determination unit 302, a connection processing unit 303, a MAC frame generation unit 304, and a data transmission / reception unit 305 as examples of its functional configuration.
  • the capability information generation unit 301 generates capability information including information of the Allocation method supported by the communication device. This capability information includes information indicating whether or not the DA method or SA method of the communication device can be used.
  • the method determination unit 302 determines the Allocation method used for OFDMA communication with the other party based on the information of the Allocation method supported by the communication partner device.
  • the connection processing unit 303 performs processing for the STA to connect to the network managed by the AP.
  • the connection processing unit 303 of the STA transmits an Association Request frame to the AP, and the connection processing unit 303 of the AP transmits an Association Response frame to the STA as a response.
  • the MAC frame generation unit 304 generates a MAC frame including the capability information of the Allocation method generated by the capability information generation unit 301 as needed. The details of the capability information of the Allocation method included in the MAC frame will be described later.
  • the MAC header portion includes the capability information of the Allocation method, but for example, the payload portion may include this capability information. After that, a PHY header is added to the generated MAC frame, and the wireless frame is generated.
  • the generated wireless frame is, for example, a frame such as Beacon, Probe Request / Response, Association Request / Response, and Response Request / Response.
  • the data transmission / reception unit 305 performs at least one of transmission and reception of a data frame by OFDMA communication according to the Allocation method determined by the method determination unit 302.
  • FIG. 4 shows an example of the processing flow executed by the AP before data communication is performed between the AP and the STA.
  • the AP acquires the capability information from the STA, determines whether to use the SA method or the DA method, and when using the SA method, the allocation information indicating the allocation of the frequency resource and the allocation information thereof. Notify the STA of the identification information of the allocation information.
  • the AP acquires the capability information of the Allocation method supported by one or more STAs that are communication partners from each of these STAs (S401).
  • the AP can acquire the capability information of the Allocation method for this STA by, for example, a probe request frame transmitted by the STA before connecting to the AP or an association request frame transmitted at the time of connection.
  • the AP determines the Allocation method to be used in communication with the STA based on the capability information of the Allocation method of the STA acquired in S401 (S402).
  • the AP decides to use the DA method, for example, when the STA can use only the DA method.
  • the AP may decide to use the SA method if the STA can only use the SA method. That is, the AP may decide to use a method that STA can use.
  • the AP determines that if there is a method in which the own device cannot be used, the method in which both the own device and the STA can be used is used. At this time, if there is no common method between the method that can be used by the own device and the method that can be used by the STA, the AP may not communicate with the STA. In this case, for example, the AP may not accept the Association Request or Response Request from the STA and may not establish the connection.
  • the AP is not the communication by OFDMA but the CSMA / CA method adopted in the standard before IEEE802.11be. Can be made to communicate.
  • the AP determines the Allocation method based on the information such as the communication characteristics of the application that uses the data transmitted and received to and from the STA. You may. For example, when the STA is a communication device that periodically transmits a fixed amount of data such as sensor data, it is assumed that the bandwidth and timing used will be fixed, so the AP selects the SA method. Can be done. Further, when the frequency band (bandwidth) used by the STA application fluctuates with time, the AP may select the DA method. Information on such characteristics can be notified from the STA to the AP by the management frame defined in the IEEE802.11 standard.
  • the AP may select the SA method to reduce the overhead of the Allocation information when the number of STAs of the communication partner with which the communication is performed in parallel becomes a predetermined number or more.
  • the AP may decide to use a different Allocation method for each STA. For example, for a large number of STAs that transmit sensor data, the SA method is used to make these STAs transmit data all at once, and for STAs such as smartphones that can execute various applications in parallel. , DA method may be used. Further, at a certain timing, the SA method may be used for some STAs and the DA method may be used for other STAs.
  • a predetermined frequency resource may be allocated to the STA using the SA method, and a frequency resource not allocated by the SA method may be assigned to the STA using the DA method.
  • a flexible Allocation method can be set for each STA.
  • the AP checks whether or not the Allocation method determined in S402 is the SA method (S403).
  • the AP transmits the management frame 1 including the Allocation information indicating the frequency resource allocation to the STA and the Allocation ID for identifying the Allocation information to the STA (S404). ..
  • the STA receives the management frame 1
  • the STA associates the Allocation information with the Allocation ID and stores it in the storage unit 201.
  • the AP method does not select the SA method (NO in S403), the AP ends the process of FIG. 4 without transmitting the management frame 1.
  • FIG. 5 shows an example of the AP processing flow during downlink (DL) -OFDMA communication.
  • the downlink is a wireless link in the direction in which the wireless frame is transmitted from the AP to the STA, and FIG. 5 shows a process when the data frame is transmitted from the AP to the STA.
  • the AP first checks whether the Allocation method to be used is the SA method (S501). When the AP does not use the SA method for the STA (NO in S501), that is, when the DA method is used, the PHY header of the data frame to the STA of the communication partner is the same as the IEEE802.11ax standard. Store in (S502). Then, the AP transmits the data frame to the STA (S504). In this case, the STA can identify the frequency resource assigned to the own device by checking the PHY header and receive the data frame with the frequency resource.
  • the AP stores the Allocation ID notified to the STA in S404 of FIG. 4 in the data frame addressed to the STA (S503). Then, the AP transmits the data frame to the STA (S504).
  • the Allocation ID may be stored in the PHY header or included in the MAC frame. In this case, since the STA stores the Allocation information and the Allocation ID in association with each other, the allocation of the frequency resource can be specified based on the Allocation information corresponding to the specified Allocation ID. Then, the STA can receive the data addressed to its own device in the allocated frequency resource.
  • FIG. 6 shows the flow of processing executed by the AP during uplink (UL) -OFDMA communication.
  • the uplink is a wireless link in the direction in which a wireless frame is transmitted from the STA to the AP
  • FIG. 6 shows a process when a data frame is transmitted from the STA to the AP.
  • the process of FIG. 6 can be performed in parallel for a plurality of STAs.
  • the process of FIG. 6 may be executed only once for the group.
  • frequency resources are allocated to a plurality of STAs according to the Allocation information transmitted by the management frame 1, and a common Allocation ID is notified to these STAs.
  • the management frame 2 described later including the Allocation ID is broadcasted to those STAs, so that a plurality of STAs can communicate in parallel with the transmission of one management frame as an opportunity. it can.
  • the AP first checks whether the Allocation method to be used is the SA method for the STA of the communication partner (S601). Then, when the SA method is not used for the STA (NO in S601), that is, when the DA method is used, the AP transmits a Trigger frame containing the Allocation information to the STA as in the IEEE802.11ax standard (NO). S602). Similar to the IEEE802.11ax standard, the STA identifies the allocated frequency resource according to the Allocation information of the Trigger frame, and transmits the radio frame using the frequency resource.
  • the AP transmits to the STA a management frame 2 that specifies the Allocation ID notified to the STA in S404 of FIG. 4 (S603).
  • the allocation of the frequency resource can be specified based on the Allocation information corresponding to the specified Allocation ID.
  • the STA then uses this allocated frequency resource to transmit the radio frame.
  • the AP waits for a radio frame to arrive at the frequency resource assigned to the STA, and receives the radio frame from the STA (S604).
  • a scan process is executed for the STA to acquire the network information of the AP (S701 to S703).
  • the AP sends out a Beacon frame containing network information, and the STA existing around the AP detects and receives the Beacon frame (S701).
  • the STA transmits a Probe Request frame inquiring about the network information of the AP (S702), and receives the response Probe Response frame from the AP (S703).
  • the STA may only passively acquire the network information of the AP by receiving the Beacon frame transmitted by the AP in S701, and may not execute the processes of S702 to S703. Further, the STA may acquire the network information of the AP by actively transmitting the Probe Request frame in S702 and receiving the Probe Response frame from the AP regardless of the Beacon frame.
  • the AP can include the ability information indicating the Allocation method supported by its own device in the Beacon frame and the Probe Response frame. In addition, the STA can include the ability information indicating the Allocation method supported by the own device in the Probe Request frame. Through these processes, the STA and the AP can exchange the capability information of the Allocation method with each other.
  • the STA transmits an Association Request frame for network connection (S704), and the AP transmits an Association Response frame indicating the connection result of the STA (S705).
  • the STA may include the capability information of the Allocation method of its own device in the Associate Request frame, and the AP may include the capability information of the Allocation method of its own device in the Associate Response frame.
  • the STA may determine the ability information of the Allocation method to be included in the Association Request frame based on the ability information of the Allocation method of the AP acquired in the scan process. For example, the STA provides capability information indicating that the own device can use only the DA method when the AP can use only the DA method even if the own device can use the SA method and the DA method. It may be included in the Association Request frame. Further, similarly, the AP may determine the ability information of the Allocation method to be included in the Association Response frame based on the ability information of the STA acquired by the scan process or the Association Request frame.
  • the AP decides to allocate the frequency resource by the SA method in the communication with the STA.
  • the AP transmits the management frame 1 including the Allocation information of DL-OFDMA and the Allocation ID for identifying the Allocation information to the STA (S706).
  • the STA stores this Allocation information in association with the Allocation ID.
  • the AP transmits the data frame (S707), the AP includes the Allocation ID corresponding to the frequency resource allocation at the time of the transmission in the PHY header of the data frame and transmits the data frame to the STA.
  • the processing of S801 to S805 is the same as that of S701 to S705 of FIG. 7, and thus the description thereof will be omitted.
  • the AP decides to allocate the frequency resource by the SA method in the communication with the STA.
  • the AP transmits the management frame 1 including the UL-OFDA Allocation information and the Allocation ID that identifies the Allocation information to the STA (S806).
  • the STA stores this Allocation information in association with the Allocation ID.
  • the AP transmits the management frame 2 including the Allocation ID to the STA in order to start the transmission of the UL-OFDMA data frame to the STA (S807).
  • the STA identifies the corresponding Allocation information by the Allocation ID, and transmits a data frame to the AP at the frequency resource specified based on the Allocation information (S808).
  • the DA method When the DA method is used for the uplink and the downlink, communication is performed by the method specified in IEEE802.11ax, but the description thereof is omitted here.
  • the same Allocation method may be used for the uplink and the downlink, or different Allocation methods may be used. For example, when the result of environment detection is periodically transmitted to the AP by a large number of sensors, it is assumed that the communication frequency of the uplink is high. On the other hand, it is assumed that the frequency of transmitting data to these sensors is low. Therefore, the SA method may be used for the uplink and the DA method may be used for the downlink.
  • the Allocation capacity element has the same configuration as other Information Elements defined in the 802.11 standard. That is, this capability information has a format that includes an Element ID field 901, a Length field 902, and an information field 903 specific to the capability information. This capability information is added to the MAC frame of the frame such as Beacon, Probe Request / Response, Assessment Request / Response, and Response Request / Response.
  • the Length field 902 stores a value indicating the total length of this ability information.
  • the information field 903 stores information on the Capability (Allocation Capability) indicating whether or not the Allocation method can be used.
  • An example of the information stored in the information field 903 is shown in FIG. FIG. 10 shows an example in which Allocation Capacity is indicated by 2-bit information.
  • the first bit (bit 0) indicates whether or not the DA method can be used.
  • a bit value of "0" indicates that the source device cannot use the DA method, and a bit value of "1" indicates that the device can use the DA method.
  • the second bit (bit 1) indicates whether or not the SA method can be used.
  • a bit value of "0” indicates that the source device cannot use the SA method, and a bit value of "1” indicates that the device can use the SA method.
  • a 2-bit field indicates whether or not two Allocation methods (DA method and SA method) can be used, but the present invention is not limited to this.
  • the number of bits in this field may be, for example, 3 bits or more, which may indicate availability for other Allocation methods.
  • the DA method and the SA method are only examples of the Allocation method, and other methods may be adopted instead of these.
  • the communication device notifies the other device of the information of the frequency resource allocation method supported (usable) by the own device by using the MAC frame structure. Can be done. This makes it possible to flexibly allocate frequency resources to be used for communication of each communication device based on the method supported by the communication device.
  • the example in which the capability information indicating the availability of the Allocation method is transmitted by the MAC frame has been described, but it may be included in other parts in the wireless frame such as the PHY preamble.
  • the present invention can also be carried out by an information processing device (for example, a wireless chip) that generates the above MAC frame.
  • the present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

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Abstract

ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを通信装置が通信の相手装置へ送信しまたは通信装置が相手装置から受信する際に、無線フレームを送信した装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報がその無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示される。

Description

通信装置、情報処理装置、制御方法、及び、プログラム
　本発明は、一般に通信装置、情報処理装置、制御方法、及び、プログラムに関し、具体的には無線通信における周波数リソース割当のための情報処理技術に関する。
　近年の通信されるデータ量の増加に伴い、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信技術の開発が進められている。無線ＬＡＮの主要な通信規格として、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格シリーズが知られている。ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズには、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ等の規格が含まれる。例えば、最新規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａｘでは、ＯＦＤＭＡ（直交周波数多元接続）を用いて、最大９．６ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）という高いピークスループットに加え、混雑状況下での通信速度を向上させる技術が規格化されている（特許文献１参照）。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、ＯＦＤＭＡ通信時に、ＡＰ（アクセスポイント）が、各ＳＴＡ（ステーション）に割り当てる周波数リソースを示すＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を、各ＳＴＡに送信する。Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報は、例えば、上りリンクではＴｒｉｇｇｅｒ　ｆｒａｍｅと呼ばれるフレームに含まれ、下りリンクではデータフレームのＰＨＹ（物理レイヤ）ヘッダに含まれうる。
　一方、さらなるスループット向上のために、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅと呼ばれる規格策定のためのＴａｓｋ　Ｇｒｏｕｐが発足している。
特開２０１８－０５０１３３号公報
　ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格では、帯域幅を３２０ＭＨｚまで拡張し、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）のストリーム数を１６まで拡張することが検討されている。このような拡張によれば、一度に通信を行うＳＴＡの数が増加することが想定され、そのような状況に対応するための効率的な周波数リソースの割り当て手法が採用される必要がある。しかしながら、このような手法が採用される場合であっても、その手法をサポートしていないＡＰやＳＴＡが存在する可能性があり、その場合に新手法を使用することにより効率が劣化してしまうことが想定される。
　本発明は、周波数リソースの割り当てのための複数の手法を効率的に使用可能とする技術を提供する。
　本発明の一態様による通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを通信の相手装置へ送信しまたは前記相手装置から受信する通信手段を有し、前記無線フレームを送信した装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示される。
　本発明によれば、周波数リソースの割り当てのための複数の手法を効率的に使用可能とすることができる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
図１は、無線通信ネットワークの構成例を示す図である。 図２は、通信装置のハードウェア構成例を示す図である。 図３は、通信装置の機能構成例を示す図である。 図４は、ＳＴＡ接続時のＡＰの処理の流れの例を示す図である。 図５は、下りリンク通信時のＡＰの処理の流れの例を示す図である。 図６は、上りリンク通信時のＡＰの処理の流れの例を示す図である。 図７は、ＳＡ方式使用時の下りリンク通信の、通信の流れの例を示す図である。 図８は、ＳＡ方式使用時の上りリンク通信の、通信の流れの例を示す図である。 図９は、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式に関する能力情報の例を示す図である。 図１０は、能力情報に格納される情報の例を示す図である。
　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
　（ネットワーク構成）
　図１に、本実施形態の無線通信ネットワークの構成例を示す。本無線通信ネットワークは、１台のアクセスポイント（ＡＰ）と３台のステーション（ＳＴＡ）とを含んで構成される。ここで、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３～ＳＴＡ１０５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠しており、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格以前に策定された規格に準拠した無線通信を実行可能に構成される。以下では、特定の装置を指さない場合等において、参照番号を付さずに、アクセスポイントを「ＡＰ」と呼び、ステーション（端末）を「ＳＴＡ」と呼ぶ場合がある。なお、図１では、一例として１台のＡＰと３台のＳＴＡとを含んだ無線通信ネットワークを示しているが、これらの通信装置の台数は、図示されるより多くても少なくてもよい。一例において、ＳＴＡ同士の通信が行われる場合、ＡＰが存在しなくてもよい。図１では、ＡＰ１０２が形成するネットワークの通信可能範囲が円１０１によって示されている。なお、この通信可能範囲は、より広い範囲をカバーしてもよいし、より狭い範囲のみをカバーしてもよい。
　従来のＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、データフレーム送信の度にＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を通知する方式である、Ｄｙｎａｍｉｃ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ（以下では「ＤＡ」と呼ぶ場合がある。）方式が採用されている。これに対し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格では、収容可能なユーザ数が増えることが想定されるため、ＤＡ方式のようにデータフレーム送信のたびにＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を通知する場合、オーバーヘッドが増大しうる。すなわち、多数のＳＴＡに対してそれぞれ使用する周波数リソースを指定するため、その周波数リソースの割り当てを示す情報の長さが長くなってしまう。この結果、データフレームの送受信に使用可能な時間リソースが減り、スループットが低下してしまいうる。そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格では、複数のＳＴＡに対して、ＯＦＤＭＡの周波数リソースを割り当てる手法として、Ｓｔａｔｉｃ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ（以下では「ＳＡ」と呼ぶ場合がある。）方式を適用することが検討されている。ＳＡ方式では、ＯＦＤＭＡのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と対応する識別子とを、データフレームの送信前に予めＳＴＡへ通知し、データフレームの送信時にその識別子だけを指定する。この方式では、周波数リソースの割り当てを動的に変えることができなくなるが、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報のオーバーヘッドを削減することができる。ＳＡ方式とＤＡ方式は、ネットワーク内のＳＴＡの数などの状況に応じて使い分けることが想定される。
　一方で、ＳＡ方式をサポートしていないＳＴＡも存在することが想定される。この場合に、ＳＡ方式での周波数リソースの割り当てを行うと、ＳＡ方式をサポートしていないＳＴＡは、データフレームの送信時に指定される識別子を解釈することができず、通信を行うことができない。このため、ＡＰは、各ＳＴＡがＳＡ方式をサポートしているか否かを認識することが重要となる。このため、本実施形態では、各ＳＴＡがＳＡ方式をサポートしているか否かを示す情報を、ＳＴＡが送信する無線信号内のＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームの情報要素（ＩＥ）として含めるようにする。これにより、ＡＰは、各ＳＴＡがＳＡ方式に対応しているか否かを明確に認識し、周波数リソースの割り当て方式を適切に選択して実行することができるようになる。なお、本実施形態では、ＳＡ方式のサポートの有無をＭＡＣフレームにおいて通知するようにする場合について説明するが、他の無線リソース（時間・周波数・空間等のリソース）の割り当て方法についてのサポートの有無を示す情報が通知されてもよい。また、本実施形態では、ＭＡＣフレームに情報を含める場合について説明するが、ＰＨＹ（物理レイヤ）ヘッダ等によって情報が通知されてもよい。また、ＡＰが、各ＳＴＡがＳＡ方式に対応しているか否かを特定して、周波数リソースの割り当てを行うと説明したが、ＳＴＡも、同様の周波数リソースの割り当て機能を有してもよい。例えば、ＳＴＡは、ＳＴＡ間通信において他のＳＴＡがＳＡ方式に対応しているかを判定し、その判定結果に基づいて、ＳＡ方式とＤＡ方式とのいずれを使用するかを決定してもよい。
　（装置の構成）
　図２は、通信装置（ＡＰ及びＳＴＡ）のハードウェア構成例を示す。通信装置は、そのハードウェア構成の一例として、記憶部２０１、制御部２０２、機能部２０３、入力部２０４、出力部２０５、通信部２０６、及びアンテナ２０７を有する。
　記憶部２０１は、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）の両方、または、いずれか一方により構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部２０１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体が用いられてもよい。
　制御部２０２は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等の１つ以上のプロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等により構成される。ここで、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔの、ＭＰＵは、Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔの頭字語である。制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたプログラムを実行することにより装置全体を制御する。なお、制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたプログラムとＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）との協働により装置全体を制御するようにしてもよい。
　また、制御部２０２は、機能部２０３を制御して、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部２０３は、装置が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、通信装置がカメラである場合、機能部２０３は撮像部であり、撮像処理を行う。また、例えば、通信装置がプリンタである場合、機能部２０３は印刷部であり、印刷処理を行う。また、例えば、通信装置がプロジェクタである場合、機能部２０３は投影部であり、投影処理を行う。機能部２０３が処理するデータは、記憶部２０１に記憶されているデータであってもよいし、後述する通信部２０６を介して他のＡＰやＳＴＡと通信したデータであってもよい。
　入力部２０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部２０５は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部２０５による出力とは、例えば、画面上への表示や、スピーカによる音声出力、振動出力等の少なくとも１つを含む。なお、タッチパネルのように入力部２０４と出力部２０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。
　通信部２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠した無線通信の制御や、ＩＰ通信の制御を行う。通信部２０６は、いわゆる無線チップであり、それ自体が１つ以上のプロセッサやメモリを含んでいてもよい。本実施形態では、通信部２０６は、少なくともＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した処理を実行することができる。また、通信部２０６はアンテナ２０７を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。通信装置は、通信部２０６を介して、画像データや文書データ、映像データ等のコンテンツを他の通信装置と通信する。アンテナ２０７は、例えば、サブＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、及び６ＧＨｚ帯の少なくともいずれかを送受信可能なアンテナである。なお、アンテナ２０７によって対応可能な周波数帯（及びその組み合わせ）については特に限定されない。アンテナ２０７は、１本のアンテナであってもよいし、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ　ａｎｄ　Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）送受信を行うための２本以上のアンテナのセットであってもよい。例えば、アンテナ２０７は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格の１６空間ストリームでのＭＩＭＯ通信に対応するために、１６本のアンテナ素子を含んで構成されうる。
　図３に、通信装置（ＡＰ及びＳＴＡ）の機能構成例を示す。通信装置は、その機能構成例として、能力情報生成部３０１、方式決定部３０２、接続処理部３０３、ＭＡＣフレーム生成部３０４、及びデータ送受信部３０５を含んで構成される。能力情報生成部３０１は、通信装置がサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の情報を含んだ能力情報を生成する。この能力情報には、通信装置のＤＡ方式やＳＡ方式の使用可否を示す情報が含まれる。方式決定部３０２は、通信相手装置がサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の情報に基づいて、相手先とのＯＦＤＭＡの通信に用いるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を決定する。接続処理部３０３は、ＡＰによって管理されているネットワークへＳＴＡが接続するための処理を行う。ＳＴＡの接続処理部３０３は、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ＲｅｑｕｅｓｔフレームをＡＰへ送信し、ＡＰの接続処理部３０３は、その応答としてＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ＲｅｓｐｏｎｓｅフレームをＳＴＡへ送信する。ＭＡＣフレーム生成部３０４は、必要に応じて能力情報生成部３０１によって生成されたＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を含んだＭＡＣフレームを生成する。ＭＡＣフレームに含まれるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報の詳細については後述する。なお、本実施形態では、ＭＡＣヘッダ部分に、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報が含まれるものとするが、例えばペイロード部分にこの能力情報が含まれてもよい。その後、生成されたＭＡＣフレームに、ＰＨＹヘッダの付加等が行われて、無線フレームが生成される。生成される無線フレームは、例えば、Ｂｅａｃｏｎ、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ等のフレームである。データ送受信部３０５は、方式決定部３０２が決定したＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式に従って、ＯＦＤＭＡ通信によるデータフレームの送信と受信との少なくともいずれかを行う。
　（処理の流れ）
　続いて、本実施形態に係る通信装置によって実行される処理の流れの例について説明する。以下では、ＡＰが、各ＳＴＡからＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を含んだＭＡＣフレームを受信して、その後にデータフレームの送受信を行うまでの処理の流れについて説明する。なお、ここでは、ＡＰが以下の処理を実行するものとするが、以下の処理はＳＴＡによって実行されてもよい。以下の処理は、例えば、ＡＰの制御部２０２が、記憶部２０１に記憶されているプログラムを実行して、通信部２０６を制御することによって実行される。ただしこれに限られず、他の構成によって以下の処理が実行されてもよい。
　図４に、ＡＰとＳＴＡとの間でデータ通信が行われる前にＡＰによって実行される処理の流れの例を示す。本処理では、ＡＰは、ＳＴＡから能力情報を取得し、ＳＡ方式とＤＡ方式とのいずれを使用するかを決定し、ＳＡ方式を使用する場合に、周波数リソースの割り当てを示す割り当て情報と、その割り当て情報の識別情報とをＳＴＡに通知する。まず、ＡＰは、通信の相手装置となる１つ以上のＳＴＡがサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を、これらのＳＴＡのそれぞれから取得する（Ｓ４０１）。ここで、ＡＰは、例えば、ＳＴＡがＡＰへ接続前に送信するＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームや、接続時に送信するＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームにより、このＳＴＡについてのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を取得しうる。
　ＡＰは、Ｓ４０１において取得したＳＴＡのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報に基づいて、そのＳＴＡとの通信において使用するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を決定する（Ｓ４０２）。
　ＡＰは、例えば、ＳＴＡがＤＡ方式のみを使用することができる場合には、ＤＡ方式を使用すると決定する。一方、ＡＰは、ＳＴＡがＳＡ方式のみを使用することができる場合には、ＳＡ方式を使用すると決定しうる。すなわち、ＡＰは、ＳＴＡが使用可能な方式を使用すると決定しうる。なお、ＡＰは、自装置が使用できない方式が存在する場合、自装置とＳＴＡとが共に使用可能な方式を使用すると決定する。このとき、ＡＰは、自装置が使用可能な方式とＳＴＡが使用可能な方式とに共通の方式が存在しない場合、そのＳＴＡとは通信を行わないようにしうる。この場合、ＡＰは、例えば、ＳＴＡからのＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ＲｅｑｕｅｓｔやＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔを受け付けず、接続を確立させないようにしてもよい。また、ＡＰは、自装置が使用可能な方式とＳＴＡが使用可能な方式とに共通の方式が存在しない場合、ＯＦＤＭＡによる通信でなく、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ以前の規格で採用されていたＣＳＭＡ／ＣＡ方式の通信を行うようにしうる。
　また、ＡＰは、ＳＴＡがＤＡ方式とＳＡ方式との両方を使用可能な場合に、そのＳＴＡとの間で送受信されるデータを使用するアプリケーションの通信特性等の情報に基づいて、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を決定してもよい。例えば、ＳＴＡがセンサデータ等の定期的に一定量のデータを送信する通信装置である場合は、使用する帯域幅とタイミングが固定的になることが想定されるため、ＡＰは、ＳＡ方式を選択しうる。また、ＳＴＡのアプリケーションによって使用される周波数帯域（帯域幅）が時間に応じて変動する場合には、ＡＰは、ＤＡ方式を選択してもよい。なお、このような特性に関する情報は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で規定されている管理フレームによって、ＳＴＡからＡＰへ通知されうる。また、ＡＰは、並行して通信を行う通信相手のＳＴＡの数が所定数以上となる場合に、ＳＡ方式を選択して、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報のオーバーヘッドを低減するようにしてもよい。なお、ＡＰは、各ＳＴＡに対して、それぞれ異なるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を使用すると決定してもよい。例えば、センサデータを送信する多数のＳＴＡに対して、これらのＳＴＡに一斉にデータを送信させるためにＳＡ方式を使用し、様々なアプリケーションを並行して実行可能なスマートフォンなどのＳＴＡに対しては、ＤＡ方式を使用するようにしてもよい。また、あるタイミングにおいて、一部のＳＴＡに対してＳＡ方式を使用し、他のＳＴＡに対してＤＡ方式を使用してもよい。この場合、ＳＡ方式を使用するＳＴＡに対しては、事前に定められた周波数リソースが割り当てられ、ＤＡ方式を使用するＳＴＡに対しては、ＳＡ方式で割り当てられていない周波数リソースが割り当てられうる。これらは一例に過ぎず、ＳＴＡごとに柔軟なＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の設定が行われうる。
　その後、ＡＰは、Ｓ４０２において決定したＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式がＳＡ方式であるか否かをチェックする（Ｓ４０３）。ＡＰは、ＳＡ方式を選択した場合（Ｓ４０３でＹＥＳ）は、ＳＴＡへの周波数リソース割り当てを示すＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を識別するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤとを含む管理フレーム１をＳＴＡへ送信する（Ｓ４０４）。そして、ＳＴＡは、この管理フレーム１を受信すると、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報とＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤとを関連付けて、記憶部２０１に記憶する。一方、ＡＰは、ＳＡ方式を選択しなかった場合（Ｓ４０３でＮＯ）は、管理フレーム１の送信を行わずに図４の処理を終了する。
　図５に、下りリンク（ＤＬ）－ＯＦＤＭＡ通信時のＡＰの処理の流れの例を示す。なお、下りリンクは、ＡＰからＳＴＡへ無線フレームが送信される方向の無線リンクであり、図５は、ＡＰからＳＴＡへデータフレームが送信される場合の処理を示している。
　図５の処理では、ＡＰは、まず、使用するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式がＳＡ方式かどうかをチェックする（Ｓ５０１）。ＡＰは、そのＳＴＡに対してＳＡ方式を使用しない場合（Ｓ５０１でＮＯ）、すなわち、ＤＡ方式を用いる場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格と同様に、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を通信相手のＳＴＡへのデータフレームのＰＨＹヘッダに格納する（Ｓ５０２）。そして、ＡＰは、そのデータフレームをＳＴＡへ送信する（Ｓ５０４）。この場合、ＳＴＡは、ＰＨＹヘッダを確認することにより、自装置に割り当てられた周波数リソースを特定し、その周波数リソースでデータフレームを受信することができる。一方、ＡＰは、通信相手のＳＴＡに対してＳＡ方式を使用する場合（Ｓ５０１でＹＥＳ）、図４のＳ４０４においてＳＴＡに通知したＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤをそのＳＴＡ宛てのデータフレームに格納する（Ｓ５０３）。そして、ＡＰは、そのデータフレームをＳＴＡへ送信する（Ｓ５０４）。なお、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤは、ＰＨＹヘッダに格納されてもよいし、ＭＡＣフレームに含められてもよい。この場合、ＳＴＡは、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報とＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤとを関連付けて記憶しているため、指定されたＡｌｌｏｃａｔｏｎ　ＩＤに対応するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報に基づいて、周波数リソースの割り当てを特定することができる。そして、ＳＴＡは、この割り当てられた周波数リソースにおいて、自装置宛てのデータを受信することができる。
　図６に、上りリンク（ＵＬ）－ＯＦＤＭＡ通信時に、ＡＰによって実行される処理の流れを示す。なお、上りリンクは、ＳＴＡからＡＰへ無線フレームが送信される方向の無線リンクであり、図６は、ＳＴＡからＡＰへデータフレームが送信される場合の処理を示している。なお、図６の処理は、複数のＳＴＡに対して並行して行われうる。ただし、ＳＡ方式が使用されるＳＴＡのグループを事前に設定しておき、そのＳＴＡのグループのみが通信を行うタイミングにおいては、図６の処理がグループに対して１度だけ実行されてもよい。この場合、管理フレーム１によって送信されるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報によって、複数のＳＴＡに対する周波数リソースの割り当てが行われ、これらのＳＴＡに対して、共通のＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤが通知される。そして、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤを含んだ後述の管理フレーム２がそれらのＳＴＡに同報送信されることによって、１回の管理フレームの送信を契機として、複数のＳＴＡに並行して通信を行わせることができる。
　図６の処理では、ＡＰは、まず、通信相手のＳＴＡについて、使用するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式がＳＡ方式であるかどうかをチェックする（Ｓ６０１）。そして、ＡＰは、そのＳＴＡに対してＳＡ方式を使用しない場合（Ｓ６０１でＮＯ）、すなわち、ＤＡ方式を用いる場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格と同様にＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を含んだＴｒｉｇｇｅｒフレームをＳＴＡに送信する（Ｓ６０２）。ＳＴＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格と同様に、ＴｒｉｇｇｅｒフレームのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報に従って、割り当てられた周波数リソースを特定し、その周波数リソースを用いて無線フレームを送信する。一方、ＡＰは、通信相手のＳＴＡに対してＳＡ方式を使用する場合（Ｓ６０１でＹＥＳ）、図４のＳ４０４においてＳＴＡに通知したＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤを指定する管理フレーム２をＳＴＡに送信する（Ｓ６０３）。この場合、ＳＴＡは、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報とＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤとを関連付けて記憶しているため、指定されたＡｌｌｏｃａｔｏｎ　ＩＤに対応するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報に基づいて、周波数リソースの割り当てを特定することができる。そして、ＳＴＡは、この割り当てられた周波数リソースを用いて、無線フレームを送信する。ＡＰは、ＳＴＡに割り当てられた周波数リソースにおいて無線フレームが到来するのを待ち受け、そのＳＴＡからの無線フレームを受信する（Ｓ６０４）。
　続いて、下りリンクにおいて、ＳＡ方式が使用される際の通信の流れの例について、図７を用いて説明する。まず、ＳＴＡがＡＰのネットワーク情報を取得するためのスキャン処理が実行される（Ｓ７０１～Ｓ７０３）。スキャン処理では、ＡＰが、ネットワーク情報を含むＢｅａｃｏｎフレームを送出し、ＡＰの周囲に存在するＳＴＡはそのビーコンフレームを検出及び受信する（Ｓ７０１）。また、ＳＴＡは、ＡＰのネットワーク情報を問い合わせるＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信し（Ｓ７０２）、ＡＰからその応答であるＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｏｐｏｎｓｅフレームを受信する（Ｓ７０３）。なお、ＳＴＡは、Ｓ７０１においてＡＰによって送信されたＢｅａｃｏｎフレームを受信することによって、受動的にＡＰのネットワーク情報を取得するだけであってもよく、Ｓ７０２～Ｓ７０３の処理を実行しなくてもよい。また、ＳＴＡは、Ｂｅａｃｏｎフレームによらず、Ｓ７０２において能動的にＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信して、ＡＰからＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信することにより、ＡＰのネットワーク情報を取得してもよい。ＡＰは、ＢｅａｃｏｎフレームやＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームに、自装置がサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を示す能力情報を含めることができる。また、ＳＴＡは、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに、自装置がサポートしているＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式を示す能力情報を含めることができる。これらの処理によって、ＳＴＡとＡＰは、相互にＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を交換することができる。
　その後、ＳＴＡがネットワーク接続のためにＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信し（Ｓ７０４）、ＡＰがＳＴＡの接続結果を示すＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを送信する（Ｓ７０５）。なお、ＳＴＡは、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに自装置のＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を含めてもよく、ＡＰは、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームに自装置のＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を含めてもよい。また、ＳＴＡは、スキャン処理で取得したＡＰのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報に基づいて、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに含めるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を決定してもよい。例えば、ＳＴＡは、自装置がＳＡ方式とＤＡ方式を使用可能であっても、ＡＰがＤＡ方式のみを使用可能な場合は、自装置がＤＡ方式のみを使用可能であることを示す能力情報をＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに含めてもよい。また、同様にして、ＡＰは、スキャン処理やＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームによって取得したＳＴＡの能力情報に基づいて、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームに含めるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報を決定してもよい。
　ここで、ＡＰは、ＳＴＡとの通信において、ＳＡ方式によって周波数リソースの割り当てを行うことを決定したものとする。この場合、ＡＰは、ＤＬ－ＯＦＤＭＡのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を識別するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤとを含んだ管理フレーム１をＳＴＡへ送信する（Ｓ７０６）。そして、ＳＴＡは、このＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤとを関連付けて記憶しておく。そして、ＡＰは、データフレームを送信する際に（Ｓ７０７）、その送信の際の周波数リソース割り当てに対応するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤを、そのデータフレームのＰＨＹ　ｈｅａｄｅｒに含めて、ＳＴＡへ送信する。
　次に、上りリンクにおいて、ＳＡ方式が使用される際の通信の流れの例について、図７を用いて説明する。図８において、Ｓ８０１～Ｓ８０５の処理は、図７のＳ７０１～Ｓ７０５と同様であるため、説明を省略する。ここで、ＡＰは、ＳＴＡとの通信において、ＳＡ方式によって周波数リソースの割り当てを行うことを決定したものとする。この場合、ＡＰは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を識別するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤとを含んだ管理フレーム１をＳＴＡへ送信する（Ｓ８０６）。ＳＴＡは、このＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報と、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤとを関連付けて記憶しておく。そして、ＡＰは、ＳＴＡに対して、ＵＬ－ＯＦＤＭＡのデータフレームの送信を開始させるために、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤを含む管理フレーム２をＳＴＡへ送信する（Ｓ８０７）。ＳＴＡは、このＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ＩＤにより、対応するＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報を特定し、そのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ情報に基づいて指定される周波数リソースにおいて、データフレームをＡＰへ送信する（Ｓ８０８）。
　なお、上りリンク及び下りリンクで、ＤＡ方式が用いられる場合は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘに規定されている手法で通信が行われるが、ここでは説明を省略する。なお、上りリンクと下りリンクとで同じＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式が用いられてもよいし、相互に異なるＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式が用いられてもよい。例えば、多数のセンサによって環境検出の結果がＡＰに定期的に送信される場合、上りリンクの通信頻度は高いことが想定される。一方で、これらのセンサに対してデータを送信する頻度は少ないことも想定される。このため、上りリンクではＳＡ方式が使用され、下りリンクではＤＡ方式が使用されるようにしてもよい。
　（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報の構成）
　続いて、図９を用いて、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の能力情報（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｅｌｅｍｅｎｔ）の構成例について説明する。Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｅｌｅｍｅｎｔは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格において規定される他のＩｎｆｏｍａｔｉｏｎ　Ｅｌｅｍｅｎｔと同様の構成を有する。すなわち、この能力情報は、Ｅｌｅｍｅｎｔ　ＩＤフィールド９０１、Ｌｅｎｇｔｈフィールド９０２及び能力情報固有の情報フィールド９０３が含まれたフォーマットを有する。この能力情報は、Ｂｅａｃｏｎ、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ等のフレームのＭＡＣフレームに付加される。
　Ｅｌｅｍｅｎｔ　ＩＤフィールド９０１には、この能力情報を識別するための識別情報が格納される。Ｌｅｎｇｔｈフィールド９０２には、この能力情報の全体の長さを示す値が格納される。情報フィールド９０３には、ここでは、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の使用可否を示すＣａｐａｂｉｌｉｔｙ（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）の情報が格納される。情報フィールド９０３に格納される情報の例を図１０に示す。図１０は、２ビットの情報によって、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙが示される場合の例を示している。１ビット目（ビット０）は、ＤＡ方式の使用可否を示している。このビットの値が「０」の場合、その送信元の装置がＤＡ方式を使用できないことが示され、ビットの値が「１」の場合は、その装置がＤＡ方式を使用できることが示される。同様に、２ビット目（ビット１）は、ＳＡ方式の使用可否を示している。このビットの値が「０」の場合、その送信元の装置がＳＡ方式を使用できないことが示され、ビットの値が「１」の場合は、その装置がＳＡ方式を使用できることが示される。
　なお、上述の構成は一例であり、フィールドの名前や、ビットの位置・サイズはこの例に限定されず、同様の情報が異なるフィールド名や異なる順序やサイズで格納されてもよい。例えば、図１０では、２ビットのフィールドにより、２つのＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式（ＤＡ方式及びＳＡ方式）の使用可否が示されたが、これに限られない。例えば、このフィールドのビット数が例えば３ビット以上であってもよく、それにより、他のＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式についての使用可否が示されてもよい。また、ＤＡ方式とＳＡ方式はＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の一例に過ぎず、他の方式が、これらに代えて採用されてもよい。
　以上のようにして、本実施形態では、通信装置が、自装置がサポートしている（使用可能な）周波数リソースの割り当て方式の情報を、ＭＡＣフレーム構造を用いて相手装置に対して通知することができる。これにより、各通信装置の通信のために使用すべき周波数リソースの割り当てを、その通信装置がサポートしている方式に基づいて、柔軟に実行することが可能となる。なお、上述の例では、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ方式の使用可否を示す能力情報をＭＡＣフレームによって送信する例について説明したが、ＰＨＹプリアンブルなど、無線フレーム内の他の部分に含めてもよい。なお、通信装置であるＡＰ１０２やＳＴＡ１０３～１０５の他、上記のＭＡＣフレームを生成する情報処理装置（例えば、無線チップ）により、本発明を実施することも可能である。
　本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
　発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
　本願は、２０１９年１１月１８日提出の日本国特許出願特願２０１９－２０８２３９を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (13)

  1. 　通信装置であって、
    　ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを通信の相手装置へ送信しまたは前記相手装置から受信する通信手段を有し、
    　前記無線フレームを送信した装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示される通信装置。
  2. 　前記相手装置から受信した前記無線フレームに含まれる当該相手装置の前記能力情報に基づいて、前記相手装置へ送信する前記無線フレームに含める前記通信装置の前記能力情報を決定する請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記能力情報は、前記無線フレームを送信した装置が、データフレームの送信の度に周波数リソースの割り当てが通知される方式をサポートしているか否かを示す情報を含む請求項１又は２に記載の通信装置。
  4. 　前記能力情報は、前記無線フレームを送信した装置が、周波数リソースの割り当てが対応する識別子と共に事前に通知され、データフレームの送信の際に対応する識別子によって周波数リソースの割り当てが指定される方式をサポートしているか否かを示す情報を含む請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
  5. 　前記通信装置の前記能力情報と前記相手装置の前記能力情報とに基づいて、前記相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用する周波数リソースの割り当て方式を決定する決定手段をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
  6. 　前記決定手段は、前記通信装置と前記相手装置とが共に使用することができる周波数リソースの割り当て方式を、前記相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用する周波数リソースの割り当て方式として決定する請求項５に記載の通信装置。
  7. 　前記決定手段は、並行して通信を行う前記相手装置の数にさらに基づいて、当該相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用する周波数リソースの割り当て方式を決定する請求項５又は６に記載の通信装置。
  8. 　前記決定手段は、前記相手装置との間で送受信されるデータを使用するアプリケーションの通信特性に基づいて、当該相手装置との間でのデータフレームの送受信で使用する周波数リソースの割り当て方式を決定する請求項５又は６に記載の通信装置。
  9. 　Ｂｅａｃｏｎフレーム、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームのいずれかにおける前記ＭＡＣフレームにおいて、当該フレームを送信した装置の前記能力情報が示される、請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
  10. 　ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを生成する生成手段を有し、
    　前記無線フレームを送信する装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示される情報処理装置。
  11. 　通信装置によって実行される制御方法であって、
    　ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを通信の相手装置へ送信しまたは前記相手装置から受信する通信工程を含み、
    　前記無線フレームを送信した装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示される制御方法。
  12. 　情報処理装置によって実行される制御方法であって、
    　ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを生成する生成工程を含み、
    　前記無線フレームを送信する装置がサポートしている周波数リソースの割り当て方式を示す能力情報が前記無線フレームのＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームにおいて示される制御方法。
  13. 　コンピュータに、請求項１１又は１２に記載の制御方法を実行させるためのプログラム。
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