WO2022044852A1 - 通信装置、通信装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

通信装置、通信装置の制御方法、およびプログラム Download PDF

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WO2022044852A1
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佑生 吉川
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Definitions

  • the present invention relates to wireless communication technology.
  • 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.
  • OFDMA Orthogonal frequency-division multiple access
  • GBps gigabits per second
  • IEEE802.11be multiple access points (hereinafter referred to as AP) cooperate to perform data communication with a station (hereinafter referred to as STA) to improve the communication rate and reduce radio wave interference using beamforming.
  • STA station
  • Technology that enables improvement of communication performance is being studied.
  • Another example is a technique called cooperative beamforming.
  • the AP transmits data to the STA in the BSS (Basic Service Set)
  • the antenna gain in the STA direction is large and the antenna gain in the STA direction in the BSS of another AP is low. Is used. Interference between BSSs can be reduced by setting and scheduling the antenna pattern among a plurality of APs based on environmental information such as the position of the STA.
  • Multi-AP multi-AP
  • a communication technology in which a plurality of APs cooperate with each other is called multi-AP (Multi-AP) communication, and the plurality of APs are controlled by one master AP that manages all APs and a master AP. Classified as a working slave AP.
  • a relay AP different from the source AP may receive the data from the source AP and transfer the data to the STA.
  • the source AP is referred to as a Transmitter AP
  • the AP that relays data and transfers it to the STA is referred to as a Release AP
  • the STA that is the destination of the data is referred to as a Receiver STA.
  • IEEE802.11be a technique (multi-link communication) in which one AP establishes a plurality of links with one STA via a plurality of different frequency channels and communicates with them is being studied.
  • Block Ac defined in 802.11 can be mainly used for reception confirmation.
  • the Transmitter AP can confirm by BA that the Relay AP has received the data.
  • the BA that confirms that the Receiver STA has received the data stops at the Relay AP. Therefore, the Transmitter AP cannot know which data unit could be transmitted to the Receiver STA. Further, when the data transmission source is STA (Transmitter STA) and the data destination via Relay AP is AP (Relay AP), the same problem may occur.
  • the data transmission source acquires the data reception confirmation at the data transmission destination.
  • the communication device of the present invention has the following configuration. That is, it is a communication device conforming to the IEEE802.11 series standard, and is assigned to a data frame including a data unit group and one or more data units in the data unit group from the first other communication device.
  • a first receiving means for receiving an instruction of a sequence number, a data frame including the sequence number and the one or more data units, is transmitted to the second other communication device.
  • the data transmission source can acquire the data reception confirmation at the data transmission destination.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a network configuration.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of hardware configuration of a communication device.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional configuration of a communication device.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing the flow of the entire data transmission / reception process when data is transmitted from AP101 to STA104 via AP102 and AP103 in Example 1.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a process executed when AP102 and AP103 receive Joint from AP101A in the first embodiment.
  • FIG. 6A is a flowchart showing a process when AP102 and AP103 transmit data to STA104 in the first embodiment.
  • FIG. 6B is a flowchart showing a process when AP102 and AP103 transmit data to STA104 in the first embodiment.
  • FIG. 7 is an example of a frame used by AP101 when instructing AP102 and AP103 of a sequence number at the time of data transmission.
  • FIG. 8 is an example of a data frame transmitted by AP101 / AP102 / AP103.
  • FIG. 9 is an example of a BA frame transmitted by AP102 / AP103 / STA104.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing the flow of the entire data transmission / reception process when data is transmitted from AP101 to STA104 via AP102 and AP103 in Example 2.
  • FIG. 11A is a flowchart showing a process when the AP 102 and the AP 103 transmit data to the STA 104 in the second embodiment.
  • FIG. 11B is a flowchart showing a process when the AP 102 and the AP 103 transmit data to the STA 104 in the second embodiment.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing the flow of the entire data transmission / reception process when data is transmitted from the STA 104 to the AP 101 via the AP 102 and the AP 103 in the third embodiment.
  • FIG. 11A is a flowchart showing a process when the AP 102 and the AP 103 transmit data to the STA 104 in the second embodiment.
  • FIG. 11B is a flowchart showing a process when the AP 102 and the AP 103 transmit data to the STA
  • FIG. 13A is a flowchart showing a process when AP102 and AP103 transmit data to AP101 in the third embodiment.
  • FIG. 13B is a flowchart showing a process when AP 102 and AP 103 transmit data to AP 101 in the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication system.
  • the wireless communication system 10 shown in FIG. 1 is composed of an STA (station / terminal device) 104 and APs (access points) 101 to 103.
  • the STA 104 is a communication device having a role of participating in the network 110 and the network 111.
  • the AP 101 is a communication device having a role of constructing a wireless network 109
  • an AP 102 is a communication device having a role of constructing a wireless network 110
  • an AP 103 is a communication device having a role of constructing a wireless network 111. ..
  • the AP 101 functions as a Transmitter AP (data transmission source AP) and can communicate with the APs 102 to 103.
  • AP102 and AP103 function as Relay APs (APs that relay data transmission) and can communicate with AP101 and STA104, respectively.
  • the STA 104 functions as a Receiver STA (STA to which data is transmitted).
  • Each of AP101 to 103 and STA104 can execute wireless communication conforming to the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11be (EHT) standard.
  • AP101 to 103 and STA104 can communicate at frequencies in the 2.4 Hz band, 5 GHz band, and 6 GHz band.
  • the frequency band used by each communication device is not limited to this, and different frequency bands may be used, for example, a 60 GHz band.
  • AP101-103 and STA104 can communicate using bandwidths of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, and 320 MHz.
  • the bandwidth used by each communication device is not limited to this, and different bandwidths may be used, for example, 240 MHz and 4 MHz.
  • Each of AP101 to 103 realizes multi-user (MU, Multi User) communication in which signals of a plurality of users are multiplexed by executing OFDMA (Orthogonal Frequency Multiple Access) communication compliant with the IEEE802.11be standard. Can be done.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Multiple Access
  • RU Resource Unit
  • the AP can communicate with a plurality of STAs in parallel within the specified bandwidth.
  • AP101 to 103 and STA104 are said to correspond to the IEEE802.11be standard, in addition to this, they may correspond to the legacy standard which is a standard prior to the IEEE802.11be standard. Specifically, AP101 to 103 and STA104 may correspond to at least one of the IEEE802.11a / b / g / n / ac / ax standards. Further, AP101 to 103 and STA104 may correspond to other communication standards such as Bluetooth (registered trademark), NFC, UWB, ZigBee, and MBOA in addition to the IEEE802.11 series standard. NFC is an abbreviation for Near Field Communication.
  • UWB is an abbreviation for Ultra Wide Band
  • MBOA is an abbreviation for Multi Band OFDM Alliance.
  • UWB includes wireless USB, wireless 1394, WiNET and the like.
  • AP101 to 103 and STA104 may correspond to a communication standard for wired communication such as a wired LAN.
  • AP101 to 103 include, but are not limited to, wireless LAN routers and personal computers (PCs). Further, APs 101 to 103 may be information processing devices such as wireless chips capable of executing wireless communication conforming to the IEEE802.11be standard. Specific examples of the STA 104 include, but are not limited to, cameras, tablets, smartphones, PCs, mobile phones, video cameras, headsets, and the like. Further, the STA 104 may be an information processing device such as a wireless chip capable of executing wireless communication conforming to the IEEE802.11be standard.
  • BSSID is an abbreviation for Basic Service Set Identity, and is an identifier for identifying a network. Further, it is assumed that the SSIDs indicated by AP101 to 103 in each network are all common. SSID is an abbreviation for Service Set Identifier, and is an identifier for identifying an access point. In the present embodiment, AP 101 to 103 commonly use one SSID even when a plurality of connections are established.
  • AP101-103 and STA104 can communicate using bandwidths of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, and 320 MHz.
  • the bandwidth of each frequency channel is defined as 20 MHz, and a bandwidth of 40 MHz or more may be used in one frequency channel by bonding with adjacent frequency channels.
  • the AP 102 can establish and communicate with the STA 104 via a first frequency channel in the 2.4 GHz band.
  • the STA 104 can establish and communicate with the AP 103 via a second frequency channel in the 5 GHz band. In this case, the STA 104 maintains the second link 108 via the second frequency channel in parallel with the link 107 via the first frequency channel.
  • AP101 and AP102 establish a link 105 via a third frequency channel in the 6 GHz band
  • AP101 and AP103 also establish a link 106 via a substitute frequency channel in the 6 GHz band and communicate with each other.
  • the AP 101 can perform data communication with the STA 104 through the AP 102 and the AP 103.
  • the STA 104 can improve the throughput in communication with the AP 101 by establishing a link between the AP 102 and the AP 103 via a plurality of frequency channels.
  • the link 105 is connected at 320 MHz on 39 channels in the 6 GHz band, and the link 106 is connected at 320 MHz on 113 channels in the 6 GHz band. Further, the link 107 is connected at 2.4 GHz on 6 channels at 20 MHz, and the link 108 is connected at 5 GHz on 36 channels at 80 MHz.
  • AP102 and STA104 may divide one data and communicate via a plurality of links.
  • AP102 and STA104 may establish a second link in the 6 GHz band in addition to the link 107 in the 2.4 GHz band.
  • a plurality of links may be established via a plurality of different channels included in the same frequency band.
  • the 6ch link in the 2.4GHz band may be established as the first link
  • the 1ch link in the 2.4GHz band may be established as the second link. Links with the same frequency band and links with different frequency bands may coexist.
  • the AP102 and STA104 may establish a 1ch link in the 2.4GHz band and a 149ch link in the 5GHz band.
  • the AP 102 can establish communication between the STA 104 and the other band even when one band is congested, so that the throughput in communication with the STA 104 can be established. Can be prevented from decreasing.
  • the wireless communication system 10 in FIG. 1 is composed of three APs and one STA, but the number and arrangement of APs and STAs are not limited to this.
  • the wireless communication system 10 may be increased by one Relay AP connected to the AP 101 and the STA 104.
  • one relay AP can be additionally connected to the AP 101 and also connected to the STA 104.
  • the frequency band of each link established at this time, the number of links, and the frequency width do not matter.
  • the added Relay AP even if the frequency that is congested in communication with the AP 101 is used, or if the physical distance increases due to the movement of the STA 104, the added Relay AP Communication can be continued by passing through. As a result, it is possible to prevent a decrease in throughput in communication between the AP 101 and the STA 104 through the Relay AP.
  • AP101 and AP102 may be the same AP.
  • the link 105 does not exist
  • the link 106 is established between AP 101 and AP 103
  • the link 107 is established between AP 101 and STA 104
  • the link 108 is established between AP 103 and STA 104, respectively.
  • the AP 101 can increase the communication amount per unit time as compared with the communication of the link 107 alone. As a result, high throughput can be achieved.
  • the communication through the link 106 and the link 108 is possible, so that the communication with low delay is possible.
  • background communication between APs may be performed by wire.
  • the communication amount per unit time can be increased by collaborating with a plurality of APs, and high throughput can be realized.
  • wireless resources that are easy to communicate with can be used instantly, communication with low delay becomes possible.
  • a plurality of STAs may be arranged in the wireless communication system 10.
  • an STA may be prepared in addition to the Receiver STA 104 to establish a link between the AP 103 and the added STA.
  • the link 108 may be omitted.
  • the AP 101 can instruct each of the AP 102 and the AP 103 of the frequency band to be used and the timing thereof.
  • radio wave interference that may occur between AP102 and AP103 can be suppressed, and communication between AP102 / AP103 and STA becomes possible without delay.
  • the STA 104 may be divided into an STA that establishes a link exclusively with the AP 102, an STA that links the AP 103 exclusively, and an STA that collects the received data.
  • the STA 104 may be divided into an STA that establishes a link exclusively with the AP 102, an STA that links the AP 103 exclusively, and an STA that collects the received data.
  • AP101 to 103 and STA104 may be able to execute MIMO (Multiple-Input And Multiple-Output) communication.
  • each communication device has a plurality of antennas, one of which sends a different signal from each antenna using the same frequency channel.
  • the receiving side simultaneously receives all the signals arriving from the plurality of streams using the plurality of antennas, separates the signals of each stream, and decodes them.
  • each communication device can communicate more data in the same time as compared with the case where MIMO communication is not executed.
  • each communication device may execute MIMO communication on some links when performing multi-link communication.
  • FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of AP102 in this embodiment.
  • the AP101 and AP103 have the same configuration.
  • the AP 102 has a storage unit 201, a control unit 202, a functional unit 203, an input unit 204, an output unit 205, a communication unit 206, and an antenna 207.
  • the storage unit 201 is composed of one or more memories such as ROM and RAM, and stores various information such as a computer program for performing various operations described later and communication parameters for wireless communication.
  • ROM is an abbreviation for Read Only Memory
  • RAM is an abbreviation for 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. Further, the storage unit 201 may include a plurality of memories and the like.
  • the control unit 202 is composed of, for example, one or more processors such as a CPU and an MPU, and controls the entire AP 102 by executing a computer program stored in the storage unit 201.
  • the control unit 202 may control the entire AP 102 by the cooperation between the computer program stored in the storage unit 201 and the OS (Operating System). Further, the control unit 202 generates data or signals (wireless frames) to be transmitted in communication with other communication devices.
  • the CPU is an abbreviation for Central Processing Unit
  • MPU is an abbreviation for Micro Processing Unit.
  • the control unit 202 may include a plurality of processors such as a multi-core processor, and the entire AP 102 may be controlled by the plurality of processors.
  • control unit 202 controls the function unit 203 to execute predetermined processing such as wireless communication, imaging, printing, and projection.
  • the functional unit 203 is hardware for the AP 102 to execute a predetermined process.
  • the input unit 204 accepts various operations from the user.
  • the output unit 205 outputs various outputs to the user via the monitor screen and the speaker.
  • the output by the output unit 205 may be a display on a monitor screen, an audio output by a speaker, a vibration output, or the like.
  • both the input unit 204 and the output unit 205 may be realized by one module as in the touch panel.
  • the input unit 204 and the output unit 205 may be integrated with the AP 102 or may be separate from each other.
  • the communication unit 206 controls wireless communication in accordance with the IEEE802.11be standard. Further, the communication unit 206 may control wireless communication conforming to other IEEE802.11 series standards in addition to the IEEE802.11be standard, and may control wired communication such as a wired LAN. The communication unit 206 controls the antenna 207 to transmit and receive signals for wireless communication generated by the control unit 202.
  • the AP102 is compatible with the NFC standard, Bluetooth standard, etc. in addition to the IEEE802.11be standard, wireless communication control conforming to these communication standards may be performed. Further, when the AP 102 can execute wireless communication conforming to a plurality of communication standards, it may be configured to have a communication unit and an antenna corresponding to each communication standard individually.
  • the AP 102 communicates data such as image data, document data, and video data with the STA 104 via the communication unit 206.
  • the antenna 207 may be configured as a separate body from the communication unit 206, or may be configured as one module together with the communication unit 206.
  • Antenna 207 is an antenna capable of communication in the 2.4 GHz band, 5 GHz band, and 6 GHz band.
  • the AP102 has one antenna, but a plurality of antennas may be used. Alternatively, each frequency band may have a different antenna. Further, when the AP 102 has a plurality of antennas, the AP 102 may have a communication unit 206 corresponding to each antenna. Further, the antenna 207 may be configured to enable MIMO communication.
  • the STA 104 has the same configuration as in FIG. However, the communication partner may be at least one of AP101 to 103.
  • FIG. 3 shows an example of AP102 function configuration in this embodiment.
  • the AP101, AP103, and STA104 also have the same configuration.
  • the AP 102 has a communication control unit 301, a frame generation unit 302, an Ack control unit 303, a frame analysis unit 304, a number management unit 305, and a UI control unit 306.
  • the communication control unit 301 performs communication control via the communication unit 206 (FIG. 2) by wire or wirelessly.
  • the communication control unit 301 executes wireless LAN communication control based on the frame generated by the frame generation unit 302 according to the IEEE802.11 standard series.
  • the number of communication control units 301 is not limited to one, and may be two or three or more.
  • the frame generation unit 302 generates various control frames and data frames to be transmitted by the communication control unit 301.
  • the data frame can be generated by a data unit (group) and predetermined meta information or the like.
  • the contents stored in the frame generated by the frame generation unit 302 may be restricted by the settings stored in the storage unit 201 (FIG. 2). Further, the content may be changed by user setting via the UI control unit 306.
  • the information of the generated frame is transmitted to the communication partner via the communication control unit 301.
  • the Ac control unit 303 controls and confirms the communication method related to the Ac (acknowledgement) used with the communication partner.
  • the Ac control unit 303 controls and confirms, for example, whether to use a BA that collectively returns an Ac to a plurality of frames or a request for the BA (BA Request (BAR)).
  • BA Request BAR
  • the Ac control unit 303 can confirm whether to use Ac / BA by checking the value of the Ac Picky subfield (Ack Policy subfield 812 in FIG. 8) in the transmitted or received data frame.
  • the frame analysis unit 304 analyzes the frame received by the communication control unit 301. Further, the frame analysis unit 304 acquires necessary information by analysis and stores it in the storage unit 201 as necessary. For example, the frame analysis unit 304 stores information such as a data unit group included in the data frame received by the communication control unit 301 in the storage unit 201. Further, when the frame analysis unit 304 receives the reception confirmation frame after the data frame is transmitted by the communication control unit 301, the frame analysis unit 304 analyzes the reception confirmation and determines which data unit has arrived at the communication partner (which data unit is the communication partner). Was received) is detected.
  • the frame analysis unit 304 selects the corresponding data unit from the transmitted data unit group stored in the storage unit 201. Then, the frame analysis unit 304 sends the selected data unit and the metadata information necessary for data frame generation to the frame generation unit 302. Further, the frame analysis unit 304 takes out the data unit (group) stored in the storage unit 201 when the information that triggers the data transfer is received by the communication control unit 301, and is necessary for data frame generation. It is sent to the frame generation unit 302 together with the metadata information.
  • the number management unit 305 has a unique sequence number (second type) that may be different from the sequence number (first type sequence number) assigned to the received data unit for the received data unit. (Sequence number) is generated and assigned. Further, the number management unit 305 stores and manages the correspondence between the first type sequence number and the second type sequence number in the storage unit 201. Communication devices other than the Relay AP do not have to have the number management unit 305.
  • the UI control unit 306 controls information input by the user via the input unit 204 (FIG. 2) and controls information output via the output unit 205 (FIG. 2).
  • the AP 101 functions as a Transmitter AP.
  • AP102 and AP103 function as Relay AP and communicate with STA104 according to the instruction from AP101.
  • AP101 a case where data is transmitted from AP101 to STA104 via AP102 / AP103 will be described.
  • FIG. 4 shows a sequence diagram showing the entire flow of data transmission / reception processing when AP101 in this embodiment transmits data to STA104 via AP102 / AP103.
  • This process starts when there is data to be transmitted from AP101 to STA104.
  • This process may be started at the time of connection between AP101 and AP102 / AP103 and at the time of connection between AP102 / AP103 and STA104, and may be started from F403 at the time of data transmission.
  • AP101 sends a request for participation in Joint (hereinafter referred to as "Joint participation request”) to a nearby AP as a cooperation request for Joint, which is a multi-AP data transmission (coordinated between APs) to STA104 (hereinafter referred to as "Joint participation request").
  • This request may include an identifier meaningful to return a response when received by nearby APs with the same SSID.
  • the processing when AP102 and AP103 receive the Joint participation request will be described later with reference to FIG. In the example of FIG. 4, AP102 and AP103 decide to participate in Joint and send a reply with Status Code as Success with the meaning of implementing cooperation in data transmission (F402).
  • the AP101 When the AP101 receives a Success response from a nearby AP (that is, AP102 and AP103) (F402), the AP101 forms a group for data transmission in cooperation with the nearby AP based on this (F402).
  • the response from the nearby AP may include various information in addition to the Status Code Access.
  • the response includes available channels, multi-link communication availability, BSSID information, AP101 signal strength (RSSI), noise ratio (SNR), received by each slave AP (ie, AP102 and AP103).
  • the Transmitter AP (AP101 in this example) issues an ID for identifying the Relay AP.
  • This ID is treated as equivalent to the AID (association ID) assigned to the STA being connected.
  • the method of allocating the ID that identifies the AP and the timing of allocating the ID are not limited to this.
  • an AP ID for multi-AP may be assigned separately from the AID.
  • the AP IDs assigned to AP102 and AP103 are 1 and 2, respectively.
  • the range of the AP ID value is set to 1 to 2007.
  • the Transmitter AP may create a dedicated frame for notifying the ID of each AP and transmit it to the Relay AP.
  • group formation and ID assignment may be performed at different timings.
  • the AP that forms the group and assigns the ID is not limited to the Transmitter AP, and may be the Relay AP (AP102 and AP103) in FIG. 1.
  • the time lag between the trigger for AP101, which is the Transmitter AP in this example, to transmit data to STA104, and the actual data transmission is small. It's done.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a process executed when AP102 / AP103 receives a Joint participation request from AP101.
  • the flowchart shown in FIG. 5 can be realized by the control unit 202 of the AP 102 / AP 103 executing the control program stored in the storage unit 201, performing calculation and processing of information, and controlling each hardware.
  • the communication control unit 301 of the AP102 / AP103 receives a Joint participation request, which is a cooperation request for data transmission (Joint) from the Transmitter AP AP101 to the STA104 by the multi-AP (S501, F401).
  • the Joint participation request received at this time may include a participation policy indicating the participation conditions. Participating policies include information such as the MAC address of the STA of the data transfer destination, the transmission policy that specifies the method of linked transmission, the total amount of data to be transferred, the timing of data transfer, and the frequency band and sub-frequency used for data transfer. Can be included.
  • the frame analysis unit 304 of AP102 / AP103 confirms the participation policy (S502).
  • the communication control unit 301 of the AP102 / AP103 returns a reply with the Status Code as the Access to the Transmitter AP, AP101 (S505, F402). As a result, (S505, F402) announces that it will participate in Joint. If it is not possible to participate in Joint, the communication control unit 301 of AP102 / AP103 replies to AP101 with a reply with Status Code as Failule, and announces that it will not participate (S504). When AP102 / AP103 sends a Response reply, the AP102 / AP103 enters the data transfer process (S506). The processing of S506 will be described later with reference to FIGS. 6A and 6B.
  • the AP 101 confirms that the data is transmitted to the STA 104 via the AP 102 and the AP 103, and then transmits an instruction (sequence instruction) as to which data should be transferred to the AP 102 and the AP 103. (F403).
  • the AP 101 indicates a sequence number assigned to the frame of the data unit to be transferred.
  • the data unit may be MSDU (MAC Service Data Unit) or A-MSDU (Aggregation-MSDU). Further, the sequence number may be a continuous number assigned to each MSDU or A-MSDU.
  • FIG. 7 shows an example of a frame used by AP101 when instructing AP102 and AP103 of a sequence number at the time of data transmission.
  • the fields / subfields shown here conform to the format specified in IEEE802.11ax. That is, from the beginning, the Frame Control field 701, the Duration field 702, the A1 field 703, the HT Control field 705, the Frame Body field 706, and the FCS field 707 are included.
  • the Frame Control field 701 includes a Type subfield 708 and a Subtype subfield 709, which are subfields that define the type of frame. When these values are 0 and 13, respectively, it indicates that the frame is Action Frame.
  • the Frame Body field 706 includes a Category subfield 710 and an Action Properties subfield 711. For example, when the value of the Category subfield 710 is 33, it indicates that the frame is an Action Frame (Multi-AP Action Frame) related to the multi-AP. It should be noted that this may indicate that it is an EHT Action Frame.
  • the Action Properties subfield 711 includes the Multi-AP Action subfield 712.
  • the value of the Multi-AP Action subfield 712 is 0, it indicates that the Multi-AP Action Frame is a Sequence Number Inspection (that is, an indication of the sequence number).
  • the Action Frame is the Sequence Number Instrument, it is followed by the Starting Sequence Control subfield 713 and the Cascaded subfield 714.
  • the Starting Sequence Control subfield 713 indicates the sequence number initially assigned when the frame is generated by the data unit transferred by the Relay AP.
  • the Starting Sequence Control subfield 713 includes the Fragment Number subfield 716 and the Starting Sequence Number subfield 717.
  • the Fragment Number subfield 716 may not be present. Enter 0 as the value.
  • the Starting Sequence Number subfield 717 is assigned the first sequence number assigned when the frame is generated by the data unit transferred by the Relay AP. For example, when the AP 102 wants the STA 104 to transmit from the data unit of the sequence number 30, the sequence number 30 is assigned.
  • Cascaded subfield 714 is used when the sequence number of the data unit to be transferred is missing.
  • the Ending Sequence Subfield 715 includes the Fragment Number Subfield 718 and the Ending Sequence Number subfield 719.
  • the Fragment Number subfield 718 may not be present.
  • the sequence number immediately before the hole is omitted is entered. It should be noted that the sequence number immediately after the hole is missing may be used.
  • the method of specifying the sequence number shown here is an example, and may be shown by another method.
  • the Cascaded subfield 714 may be inserted before the Starting Sequence Control subfield 713.
  • the Cascaded subfield 714, the Starting Sequence Control subfield 713, and the Ending Sequence Control subfield 715 may be set as a set.
  • a Size subfield indicating the number of pairs of the Starting Sequence Control subfield 713 and the Ending Sequence Control subfield 715 may be prepared. This allows the side analyzing the field to grasp the size first and then the contents.
  • a subfield indicating the type of Sequence Number Indication may be inserted after the Multi-AP Action subfield 712.
  • the above-mentioned subfields 713 to 715 continue as Normal Value Number Indication.
  • this value is 1, for example, a sequence number corresponding to a plurality of TIDs can be indicated as a Multi-TID Sequence Number Indication. Therefore, in addition to the above-mentioned subfields 713 to 715, a Per-TID Info subfield is added. By adding the value of TID to this subfield, the Starting Sequence Control for each TID is specified. At this time, the Per-TID Info subfield and the Starting Sequence Control subfield are combined into one set.
  • the Starting Sequence Control subfield is followed by the Per-TID Info subfield and the Starting Sequence Control subfield as many as the number of TIDs.
  • a method of instructing the sequence number a method of inputting information into, for example, a part of a BAR or a part of a data frame may be used instead of a dedicated frame. For example, using the first (part) of the frame body of the data frame, or defining a new type in the BA Type of BAR, at that time, in the information of the subfields 712 to 719 shown in FIG. 7, or in the information. You may want to include similar information.
  • AP101 sends AP102 / AP103 a group of data units to be transferred to STA104 in a data frame (F404).
  • F404 data frame
  • the order of F403 and F404 may be reversed.
  • Whether or not BA Request (BAR) or BA that continues after data frame transmission is required is determined by the following three requirements.
  • the first requirement is whether the ADDBA procedure for deciding to use the BA that returns Ack collectively for multiple frames in communication has already been performed between AP101 and AP102 / AP103. .. If this procedure is not performed, Ac will be returned every frame. Moreover, even if there is this procedure, it is the same even if it is not in the target TID of ADDBA.
  • the second requirement is whether or not the Block Ack Policy specified by ADDBA Request and ADDBA Response sent and received during the ADDBA procedure is Image. If it is not Embedded, Ac is returned once for BAR, and then BA is returned again.
  • the third requirement is whether or not the value of AcC Policy assigned to the QoS Control field included in the data frame indicates Impact. When Implicit is indicated, BA can be transmitted without BAR. Further, in this embodiment, BAR may not be present in the flow of a series of processes.
  • FIG. 8 shows an example of a data frame transmitted by AP101.
  • the data frame (F408) transmitted by AP102 / AP103 has a similar configuration.
  • the fields / subfields shown here conform to the format specified in IEEE802.11ax. That is, from the beginning, Frame Control field 801, Duration field 802, A1 field 803, A2 field 804, A3 field 805, Section Control field 806, A4 field 807, QoS Control field 808, HT Control field 809, Frame Body field 809. Includes field 811.
  • the sequence number assigned to the data unit (group) included in the data frame is assigned (included) to the Sequence Control field 806.
  • the Sequence Control field 806 may include a Sequence Number subfield and a Fragment Number subfield. Further, a data unit group is assigned (included) to the Frame Body field 810 (payload portion).
  • the QoS Control field 808 includes an Ac Polycy subfield 812.
  • the transmission method of BAR and BA differs depending on the value of the Ack Policy subfield 812.
  • Ack Policy is Impact (0)
  • BA is returned without BAR.
  • Ac Policy indicates No Ac (1) or No explicit Ac (2)
  • Ac including BA is not returned.
  • BAR and BA are used to indicate Block Ac (3).
  • Block Ac is indicated in the Ac Polycy subfield 812. That is, the value is 3.
  • AP101 transmits a BAR prompting a reply of BA according to the conditions when the data frame is transmitted (F405).
  • AP102 / AP103 returns BA (F406).
  • the transmission and reception of BAR and BA shall be in accordance with the above conditions.
  • the BAR and BA used here indicate that data could be transmitted from AP101 to AP102 / AP103.
  • the Black Ac Policy value is set to 0 and it is not an Image, and the BAR from AP 101 is not Acked. You may only reply.
  • AP102 and AP103 may reply to AP101 as it is the reception confirmation that the data could be transmitted to STA104.
  • the AP 101 can obtain only the result of the data transmission to the STA 104 as the reception confirmation that the data has been transmitted to the AP 102 / AP 103.
  • the AP101 transmits a trigger frame instructing the timing of data transfer to the AP102 and AP103 (F407).
  • the frame instructing the timing of data transfer in F407 does not have to be a trigger frame, and is not limited to receiving a frame from AP101 as long as it behaves as a trigger for data transfer.
  • the trigger frame may be received from the STA 104.
  • the AP102 / AP103 can transfer the data at the timing when the STA 104 can receive the data, and the data loss can be reduced.
  • the timing may be such that the last four digits of the time on the Timestamp emitted by the AP101 beacon become 0.
  • the AP 101 can instruct the timing of data transfer without issuing a separate trigger frame.
  • the timing of data transfer may be the timing at which the STA 104 is connected.
  • the AP102 / AP103 can transmit data at the timing when the STA 104 is close to each other. Therefore, it is possible for the STA104 user to realize an operation of obtaining desired data more quickly. In the example of FIG.
  • the AP102 / AP103 when the AP102 / AP103 receives the trigger frame from the AP101, the AP102 / AP103 creates a frame from the data unit group and the sequence number received from the AP101 in advance, and transmits the data frame to the STA 104 (F408). Alternatively, if there is no trigger frame, the AP102 / AP103 may transmit the data frame to the STA 104 at the timing when each can transmit.
  • the frame shown in FIG. 8 can be used as the data frame transmitted by F408. The description of the part that overlaps with the above is omitted.
  • the Sequence Control field 806 is assigned a sequence number starting from the sequence number specified by F403 and continuing with a serial number. To be precise, a sequence number is assigned to the Sequence Number subfield of the Sequence Control field 806. If the data is interrupted in the middle, it can be expressed using the value of the Fragment Number subfield. Further, at least a part of the data unit group received from AP101 is added (included) to the Frame Body field 810 (payload portion).
  • the QoS Control field 808 includes an Ack Policy subfield, and a value for determining whether or not an Ac from the STA is required can be input.
  • the meaning of each value is as described above and is omitted. In this embodiment, the value is 3 (Block Ac).
  • AP102 / AP103 transmits a BAR prompting a reply of BA (F409).
  • STA 104 returns BA according to the receipt of BAR (F410).
  • the method of replying to Ac at this time may be another method. For example, one Ac may be returned to one frame instead of BA. Further, BAR may not be required, and only BA may be returned by setting the value of the Ack Policy subfield to 0, which is Impact. Further, the STA 104 may once return the Ac to the BAR and transmit the BA again. Further, the BA to be returned at this time is returned in a bitmap format based on the sequence number assigned to the frame received from each AP.
  • BA BA frame
  • the fields / subfields shown here conform to the format specified in IEEE802.11ax. That is, from the beginning, the Frame Control field 901, the Duration field 902, the RA field 903, the TA field 904, the BA Control field 905, the BA Information field 906, and the FCS field 907 are included.
  • the BA Control field 905 includes a BA AcColicy subfield 908 and a BA Type subfield 909. Table 1 illustrates the correspondence between the value of the BA Type subfield 909 and the type of BA. In this embodiment, it is assumed that the BA Type of the BA transmitted by the F410 is a Compressed BA having a value of 2.
  • the BA Information field 906 includes the Block Acack Starting Sequence Control subfield 910 and the Block Ack Bitmap subfield 911.
  • the Block Acck Starting Sequence Control subfield 910 includes the Fragment Number subfield 913 and the Starting Sequence Number subfield 914.
  • the Fragment Number subfield 913 (fragment number represented by Bit0, 1, 2, 3), a value that determines the length of the Block Acack Bitmap subfield 911 is entered. Specifically, when the values of Bits 1 and 2 are 0, the length of the Block Acack Bitmap subfield 911 is 8. When the values of Bits 1 and 2 are 2, the length of the Block Ack Bitmap subfield 911 is 32. When Bit0 is 0, the fragment number is not shown in the Block Acck Bitmap subfield 911. When Bit0 is 1, the four values of fragment number are represented by the bits of the Block Acack Bitmap subfield 911, respectively. Details will be described later.
  • the Starting Sequence Number subfield 914 indicates a sequence number for starting the Block Acack Bitmap subfield 911 described later.
  • the Block Acck Bitmap subfield 911 indicates the relative number of frames received from the sequence number specified in the Starting Sequence Number subfield 914. For example, if the value of the Starting Sequence Number subfield 914 is 3, the sequence number of the received data unit is 3, 4, 5, and the Bit 0 of the Fragment Number subfield 913 is 0, the 1st, 2nd, and 3rd bits are set. It becomes 1.
  • the fragment number is a value given when the frame is divided. When the value of Bit0 of the Fragment Number subfield 913 is 1, this value is also reflected in the Block Acack Bitmap subfield 911.
  • n 4 ⁇ (SN-SSN) + FN
  • n is an ordinal number of the bitmap.
  • SN is a sequence number
  • SSN is a value of the Starting Sequence Number subfield 914
  • FN is a value of the fragment number.
  • BA Type is 2, and other values may be used. Even if it is another value, BA is communicated in a form conforming to IEEE802.11ax. By receiving the BA based on the above, the AP102 / AP103 can know which sequence number the STA 104 was able to receive the data unit corresponding to.
  • the STA 104 basically returns a BA based on the sequence number corresponding to the AP that has transmitted the data, but additional information may be given. For example, consider a case where the STA 104 receives the data units of sequence numbers 3, 4, and 5 from AP102 and the data units of sequence numbers 6, 7, and 8 from AP103. At this time, the STA 104 sets the value of the Starting Sequence Number subfield 914 to 3 and the 1st, 2nd, and 3rd bits of the Block Acck Bitmap subfield 911 to indicate that the sequence numbers 3, 4, and 5 have been received by the AP 102. Reply the BA set to 1.
  • the STA 104 returns a BA with the 4th, 5th, and 6th bits of the Block Ack Bitmap subfield 911 as 1 to indicate that the data unit of sequence numbers 6, 7, and 8 could be received. May be good.
  • AP102 transfers this information (information on which data unit could be received) to AP101. Then, for example, even if a communication failure occurs between the AP 101 and the AP 103 and the AP 101 cannot obtain the BA information of the STA 104 to be received from the AP 103, the AP 101 can know the reception status in the STA 104 via the AP 102. It will be like.
  • the STA 104 may return the BA only to the AP102. In this case, since the STA 104 can perform the BA that should be sent twice to the AP 102 and the AP 103 only once, the STA 104 can suppress the power consumption. Also, the STA 104 will not use a lot of bandwidth. Further, since only the band used by AP102 and STA104 is used for the BA procedure, the band used by AP103 and STA104 becomes empty. Since the AP 101 can further prepare and transmit the next transmission data by using the band through the AP 103, high throughput and low delay of the data transmitted from the AP 101 to the STA 104 can be realized.
  • the AP102 / AP103 When the AP102 / AP103 confirms which data unit correctly arrives at the STA 104 by the sequence number included in the above-mentioned BA, the AP102 / AP103 generates a BA including the information of the BA (sequence number confirmed to be received, etc.) and causes the AP101. Send (F411). That is, the AP102 / AP103 transfers the BA information received by the F410 to the AP101.
  • the BA frame transmitted here is as illustrated in FIG. The details of the above will be omitted.
  • the BA transmitted by F411 is a multi-AP (Multi-AP) BA with the value of the BA Type subfield 909 set to 4 (see Table 1).
  • the BA Information field 906 has the same field format as the Compressed BA.
  • the field 906 may be, for example, the same field as the Extended Compressed BA, or a new field format may be defined for the field 906. For example, it may be the same as the field format of the Action Properties subfield 711 in FIG. 7.
  • each value of the BA Information field 906 in the BA transmitted by the F411 is a duplicate of the BA Information field 906 received by the F410.
  • AP101 further transmits a data frame when there is retransmission data or additional data to be transmitted (F412).
  • the AP 101 may change the amount and method of data to be transferred according to the situation of BA for the data frame to be transmitted.
  • the STA 104 has received all the data transmitted by the AP 101 via the AP 102, and a part of the data transmitted via the AP 103 has not reached the STA 104.
  • the data to be retransmitted and the data to be additionally transmitted can be mainly transmitted via AP102. This makes it possible to dynamically change the optimum route and transmission method for transmitting data to the STA 104.
  • the AP102 / AP103 immediately transfers the information of the BA to the AP101 after receiving the BA from the STA 104, but another means may be taken.
  • the AP102 / AP103 is configured to include a data unit corresponding to the sequence number when the sequence number of the data unit not received by the STA 104 is detected (that is, when it is detected that there is retransmission data).
  • the data frame may be retransmitted repeatedly.
  • the maximum number of retransmissions (maximum number of repeated transmissions) may be defined in advance.
  • the data frame to be retransmitted may include all the data units to be transferred, or some data units including the data units (groups) corresponding to the sequence numbers not confirmed to be received by the STA 104.
  • the AP102 / AP103 may collectively transmit the BA information to the AP101 by F411 after the repeated retransmission.
  • the value of the Starting Sequence Number subfield 914 of the BA returned by the STA 104 may change depending on the data unit to be retransmitted.
  • AP102 / AP103 first transmits the data units of sequence numbers 3, 4, and 5, and when the reception of the data units of sequence numbers 3 and 4 can be confirmed, the data units of sequence number 5 are retransmitted.
  • the value in the Starting Sequence Number subfield 914 of BA obtained after this operation is 5. For this reason, the content expressed by the Block Acack Bitmap subfield 911 is also different from the first time.
  • the BA Information field 906 transmitted by the STA 104 cannot be duplicated and transferred to the AP 101.
  • the value of the Starting Sequence Number subfield 914 is 3
  • the value of the Block Acck Bitmap subfield 911 is 1, 2
  • BA is transmitted by F411 with the second bit as 1.
  • the AP102 / AP103 transfers the BA information to the AP101 immediately after receiving the BA from the STA104, for example, and performs a retransmission operation in parallel with the transfer work, and if additional data reception can be confirmed. BA may be transmitted to AP101 again. It should be noted that these additional data reception confirmations can be performed only by the method of the first embodiment, and are difficult to realize by the means of the second embodiment described later.
  • the AP102 / AP103 may collectively transmit the information of a plurality of Acs (sequence numbers confirmed to be received) transmitted from the STA 104 to each data unit to the AP101 as a BA. Bandwidth can be saved by collectively sending the information of a plurality of Acs received from the STA 104 to the AP101 by BA.
  • the AP102 / AP103 may transmit the BA information received from the STA 104 one by one to the AP 101 by Acking.
  • the AP102 / AP103 may be combined and transmitted to the AP101 in the Multi-TID format together with the BAs separated for each TID.
  • AP102 / AP103 may divide the BA received from STA104 in the BA format of Multi-TID for each TID and transmit it to AP101.
  • the format By specifying the format, it is possible to transfer the reception confirmation from the STA 104 to the AP101 without increasing the types of BA Type. Also, by avoiding the complexity of the standard, the amount of computation required to process the format of the standard can be reduced.
  • FIGS. 6A and 6B are flowcharts showing the processing when AP102 and AP103 transmit data to STA104 in this embodiment.
  • the flowcharts shown in FIGS. 6A and 6B are realized by the control unit 202 of the AP102 / AP103 executing the control program stored in the storage unit 201 to execute the calculation and processing of information and the control of each hardware. sell.
  • AP102 will be described as an example, but the same processing can be applied to AP103.
  • This process starts when the communication control unit 301 of the AP 102 receives the data to be transferred from the AP 101 which is the Transmitter AP to the STA 104. Further, this process may be started when the communication control unit 301 of the AP 102 receives the sequence instruction frame illustrated in FIG. 7 from the AP 101.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 confirms whether or not the sequence instruction frame (F403) has already been received before receiving the data to be transferred to the STA 104 as a data frame (S601).
  • the AP102 is instructed to perform normal data transfer processing instead of data transfer processing by the multi-AP.
  • the process proceeds to S602 and subsequent steps, and the communication control unit 301 of the AP 102 first receives the data to be transferred to the STA 104 as a data frame (S602).
  • the communication control unit 301 of the AP 102 receives the BAR (S604) and returns the BA (S605).
  • the processing of S604 and S605 may not be performed according to the value of the AcCpolycy subfield included in the data frame received in S602. Further, the communication control unit 301 of the AP 102 may receive the data to be transferred via wired or wireless communication.
  • the frame generation unit 302 of the AP 102 After S602 to S605, the frame generation unit 302 of the AP 102 generates a data frame including the received data, and the communication control unit 301 starts transferring the data frame to the STA 104 (S606).
  • the Ac control unit 303 confirms the AcPolicy subfield of the data frame, and determines whether or not the Ack reply policy is ON (whether or not Ack is required for the data to be transferred).
  • the Ack reply policy is not ON, that is, when Ack is not required (No in S607), AP102 ends the process when the data is transferred.
  • the communication control unit 301 of the AP102 transmits the BAR after the data has been transmitted or a certain amount of data has been transmitted (Yes). S608).
  • the BAR of S608 may not be transmitted.
  • the frame analysis unit 304 analyzes the bitmap of the BA and confirms the reception of the data (S610). Specifically, the frame analysis unit 304 of the AP 102 analyzes the contents of the Block Acck Bitmap subfield 911 of the BA Information field 906 of the BA (FIG. 9), and confirms whether or not the Ac has been received for all the data unit transmissions. .. As a result of the confirmation, if the reception of all the data units can be confirmed (Yes in S611), the AP102 ends the process.
  • the frame generation unit 302 of the AP102 sets the retransmission data (data unit whose reception has not been confirmed) in the data frame (S612).
  • the frame generation unit 302 sets the next transmission data (additional data) in the data frame.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 transmits a data frame (S606).
  • the process is S603. Proceed to.
  • the case where the sequence instruction frame (F403) has been received includes the case where the sequence instruction frame is received after the data to be transferred is received, and the case where the sequence instruction frame is received during the reception of the data to be transferred.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 receives the data to be transferred as a data frame (S603, F404).
  • the data frame may include a group of data units.
  • the frame analysis unit 304 of the AP 102 confirms whether the received data is to be transferred (transmitted) as a multi-AP (S613).
  • This confirmation method includes, for example, the following.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 receives the Joint participation request from the AP 101 in advance, and all the data (data unit) received from the AP 101 after expressing the participation of the Joint is transferred as a multi-AP. You may judge it as a thing. In this case, the amount of information sent and received after the Joint procedure can be suppressed.
  • a bit indicating that the data frame is to be transferred as a Multi-AP may be prepared in one bit of the HT Control field.
  • the AP 102 that has received the data frame can determine that the data frame in which the bit is set is to be transferred as a multi-AP.
  • the AP 101 can dynamically change whether or not to transfer as a multi-AP, and can respond according to the situation.
  • the AP 101 may put a field indicating the period in the participation request frame of the Joint, and the AP 102 may determine that all the data frames received from the AP 101 during the indicated period are transferred as a multi-AP. ..
  • since the AP 101 can specify the transfer period as the multi-AP it is not necessary to perform the procedure of deleting the Joint transmission after the transfer is no longer required as the multi-AP.
  • AP101 may put the MAC address of the destination STA (MAC address of STA104 in this embodiment) in the Joint participation request frame.
  • the AP 102 receives the data to be transferred from the AP 101 to the destination STA, it can be determined that all the data is transferred as a multi-AP. If the received data (date frame) is the data to be transferred as the multi-AP (Yes in S613), the process proceeds to S614, and if the data is not the data to be transferred as the multi-AP (No in S613), the processes are S604 to S606. Move to one of.
  • the Ac control unit 303 After confirming that the data to be transferred is the data to be transferred as the multi-AP, the Ac control unit 303 confirms the Ac Policy subfield of the data frame and determines whether or not the Ac reply policy is ON (S614). .. That is, the Ac control unit 303 determines whether or not Ac is required for the data to be transferred. The determination may be a determination as to whether or not it is necessary to transfer the Ac from the STA 104 to the Transmitter AP. Examples of the method for determining whether or not the Ack reply policy is ON include the following.
  • the Ac control unit 303 of the AP 102 confirms the Ac Polycy subfield of the data frame received from the AP 101, and if No Ac is indicated, it is determined that the Ac reply policy is not ON (the Ac from the STA 104 is also unnecessary). You may. Alternatively, a field indicating Ac Policy from the STA 104 may be prepared in the Joint participation request frame received in advance from the AP 101, and the Ac control unit 303 of the AP 102 may determine according to the value. When the Ack reply policy is not ON, that is, when it is not necessary to transfer the Ac to the AP101 (No in S614), the process proceeds to any of S604 to S606.
  • the communication control unit 301 of AP102 confirms to AP101 that the data for transfer has been received by the BAR. Receive (S615, F405) and reply BA (S616, F406). It should be noted that (one of) these processes may not be performed.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 receives a trigger frame for transmitting the timing of the data transfer from the AP 101 at the stage when the data is ready to be transferred (S617, F407). As described above, the trigger frame may not be received, and the timing of data transfer may be determined by other than the trigger frame.
  • the frame generation unit 302 of the AP102 assigns the sequence number specified by the received sequence instruction frame (S601, F403) to the predetermined field (FIG. 9), and further, the sequence number. Generates a data frame in which the data unit corresponding to is added to the payload part.
  • the data unit corresponding to the sequence number can be at least a part of the data unit group contained in the received data frame.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 transmits a data frame (S618, F408).
  • the communication control unit 301 of the AP 102 transmits a BAR (S619, F409).
  • the BAR does not have to be transmitted.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 receives the BA for the BAR or the data frame (S620, F410), and the frame analysis unit 304 analyzes the bitmap of the BA and confirms the reception of the data (S621). .. Specifically, the frame analysis unit 304 of the AP 102 analyzes the contents of the Block Acck Bitmap subfield 911 of the BA Information field 906 of the BA (FIG. 9), and confirms whether or not the Ac has been received for all the data unit transmissions. ..
  • the frame generation unit 302 of the AP 102 generates a frame for the transmission completion notification, and the communication control unit 301 uses the frame for the AP 101. It is transmitted to (Transmitter AP) (S623). At this time, for example, the following frames are used (generated) for the transmission completion notification.
  • the AP102 can duplicate the BA Information field 906 included in the BA received from the STA 104 to generate a BA and transmit it to the AP101 (F411). With this means, the AP102 requires less calculation to recreate the frame.
  • the process proceeds to S624.
  • the frame generation unit 302 of the AP 102 generates a frame including a bitmap showing the sequence number of the data unit that has not been received, and the communication control unit 301 transmits the frame to the AP 101.
  • the AP 101 is notified which data unit could not receive the STA 104 (whether it could not be transmitted to the STA 104). For example, as shown in FIG.
  • the AP102 can duplicate the BA Information field 906 included in the BA received from the STA 104 to generate a BA and transmit it to the AP101 (F411).
  • the AP 102 may transmit a frame in which the sequence number received in the format inside the Action Properties subfield 711 of FIG. 7 is represented by a serial number sequence number with a hole.
  • the AP101 can transmit data to the STA 104 through the AP102 / AP103, and can know which data unit has reached the STA104.
  • the AP101 can dynamically check the connection status between the AP102 / AP103 and the STA104, and can route data transmission according to the situation.
  • the AP 101 can change the retransmission of the data according to the situation, the data can be delivered to the STA 104 with high accuracy.
  • Example 2 there is an advantage that less processing is required for STA104.
  • the STA 104 that receives the data there is a possibility that the order relation of the data may not be known at the time of receiving the data from a plurality of APs. If the sequence numbers assigned to the data units are consistent, the STA 104 can sort the received data based on the sequence numbers, so that the data order can be sorted relatively easily. Will be. Further, when the STA 104 transmits the BA to the AP102 / AP103, the sequence numbers assigned to the data units received from the plurality of APs are arranged, so that the BAs received from the AP103 are included in the BA to be sent to the AP102, for example.
  • the AP 101 functions as a Transmitter AP.
  • AP102 and AP103 function as Relay AP and communicate with STA104 according to the instruction from AP101.
  • AP101 a case where data is transmitted from AP101 to STA104 via AP102 / AP103 will be described.
  • the AP 101 does not transmit the instruction of the sequence number assigned to the frame at the time of data transfer. In the description of the present embodiment, the description of the part overlapping with the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 10 shows a sequence diagram showing the entire flow of data transmission / reception processing when AP101 in this embodiment transmits data to STA104 via AP102 and AP103. Since the overall flow overlaps with that described in the first embodiment, the description thereof will be omitted. The difference from the first embodiment is that the sequence number instruction frame (Sequence Instruction) of the F403 is not transmitted from the AP101 to the AP102 / AP103. In this embodiment, the sequence number assigned to the data unit transmitted by AP102 and AP103 in F408 is a value (number) independently defined by AP102 / AP103.
  • Sequence Instruction Sequence Instruction
  • FIGS. 11A and 11B are flowcharts showing the processing when AP102 and AP103 transmit data to STA104 in this embodiment.
  • the flowcharts shown in FIGS. 11A and 11B are realized by the control unit 202 of the AP 102 / AP 103 executing the control program stored in the storage unit 201 to execute the calculation and processing of information and the control of each hardware. sell.
  • AP102 will be described as an example, but the same processing can be applied to AP103.
  • This process starts when the communication control unit 301 of the AP 102 receives the data to be transferred from the AP 101 which is the Transmitter AP to the STA 104.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 receives the data to be transferred from the AP 101 to the STA 104 as a data frame (S603).
  • the data frame may include a group of data units.
  • the frame analysis unit 304 of the AP 102 confirms whether the received data is to be transferred as a multi-AP (S613). Since the confirmation method overlaps with the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the Ac control unit 303 of the AP 102 confirms whether or not the data transmitted to the STA 104 requires Ac (S614). Since the confirmation method overlaps with the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the process proceeds to S1115.
  • the frame analysis unit 304 of the AP 102 acquires (stores) the sequence number assigned to the data unit included in the received data frame and records (saves) it in the storage unit 201 (S1115).
  • the value (sequence number) recorded here is used in the process described later.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 receives the BAR (S1116)
  • the communication control unit 301 transmits the BA in the form of replying to the BAR (S1117). It is not necessary to send and receive BAR and BA.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 receives a trigger frame for transmitting the timing of the data transfer from the AP 101 at the stage when the data is ready to be transferred (S1118, F407). It should be noted that the trigger frame may not be received, and the timing of data transfer may be determined by something other than the trigger frame. Details have already been described in the first embodiment and will be omitted.
  • the frame generation unit 302 of the AP 102 assigns a sequence number to a predetermined field (FIG. 9), and further assigns a data frame corresponding to the sequence number to the payload unit. Generate.
  • the data unit corresponding to the sequence number can be at least a part of the data unit group contained in the received data frame. Further, in this embodiment, the sequence number is a number generated and assigned by the number management unit 305.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 transmits a data frame (S1119, F408).
  • the number management unit 305 of the AP 102 generates information (correspondence relationship) in which the sequence number assigned to the data unit transmitted in S1119 and the sequence number assigned when the data unit is received are associated with each other, and the storage unit 201 Save (manage) in (S1120). For example, consider a case where the sequence numbers assigned to the data unit when received in S603 are 3, 4, 5 and the sequence numbers assigned to the data unit transmitted in S1119 are 9, 10, 11. At this time, the number management unit 305 stores 3-9, 4-10, and 5-11 as a set in the storage unit 201. Alternatively, the number management unit 305 may store only 3-9 and assume that the other data units are serial numbers of 3 and 9, respectively. In this way, the number management unit 305 stores the sequence number correspondence information in the storage unit 201 so that the sequence numbers can be associated with each other at the time of reception and at the time of transmission for each data unit to be transferred.
  • the communication control unit 301 of the AP 102 transmits the BAR (S1121, F409), and in response to the BAR, receives the BA from the STA 104 (S1122, F410). It is not necessary to send the BAR here.
  • BA may be another form. For example, Ac may be returned for each data unit.
  • the frame analysis unit 304 of the AP 102 analyzes the bitmap of the BA and confirms the reception of the data (S1123). Specifically, has the frame generation unit 302 of the AP 102 analyzed the contents of the Block Acck Bitmap subfield 911 assigned to the BA Information field 906 of the BA (FIG. 9) and received the Ac for all data unit transmissions? To confirm.
  • the frame generation unit 302 of the AP 102 generates a frame for the transmission completion notification, and the communication control unit 301 uses the frame for the AP 101. It is transmitted to (Transmitter AP) (S1125).
  • a dedicated frame may be created or may be transmitted in the BA format shown in FIG.
  • the value of the Starting Sequence Number subfield 914 included in the Block Acck Starting Sequence Control subfield 910 and, in some cases, the value of the Block Acack Bitmap subfield 911 are received from the STA 104.
  • the frame generation unit 302 converts the sequence number indicated by the received BA into the sequence number to be indicated by the BA transmitted to the AP 101 based on the correspondence generated in S1120.
  • the frame generation unit 302 uses the value of the Starting Sequence Number subfield shown in the BA received from the STA 104 as the value when the AP 102 receives data from the AP 101 based on the correspondence generated in S1120. Convert to. If you want to use a value different from the converted value as the value of the Starting Sequence Number subfield, change the value of the Block Acck Bitmap subfield 911. From the value to be specified as the Starting Sequence Number subfield, the relative distance of the sequence number used when the AP102 is received is calculated, and the value is reflected in the bit corresponding to the ordinal number of the calculation result.
  • the sequence number conversion process in S1125 is also applied when there is a data unit whose reception has not been confirmed (when a sequence number whose reception has not been confirmed is detected) (No in S1124) (S1126). Then, the frame generation unit 302 of the AP 102 generates a frame including a bitmap showing the sequence number of the data unit that has not been received, and the communication control unit 301 transmits the frame to the AP 101 (S1127). In this embodiment as well, the AP102 / AP103 may retransmit the data unit that has not received the reception confirmation (the data unit that has not reached the STA104) a plurality of times, and then transmit the result to the AP101. Since the details of this method overlap with those of the first embodiment, the description thereof will be omitted. Alternatively, the sequence number received in the format inside the Action Properties subfield 711 of FIG. 7 can be represented by a serial number sequence number with a hole.
  • the AP 101 can dynamically switch the AP that instructs the data transfer. As compared with the first embodiment, it is not necessary to transmit a frame instructing the sequence number when transferring data. Therefore, it becomes possible to reduce the time for using the band when instructing data transfer.
  • the AP 101 functions as a Receiver AP.
  • the STA 104 functions as a Transmitter STA.
  • AP102 and AP103 function as Relay AP and communicate with STA104 according to the instruction from AP101.
  • AP101 a case where data is transmitted from the STA 104 to the AP 101 via the AP 102 / AP 103 will be described.
  • the description of the part overlapping with the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 12 shows a sequence diagram showing the flow of the entire data transmission / reception process when the STA 104 in this embodiment transmits data to the AP 101 via the AP 102 / AP 103. Since the transmission / reception (F401, F402) of the participation request frame of Joint overlaps with the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the sequence number for receiving data is specified from STA104 to AP102 / AP103 (F1203).
  • the AP 101 can correctly sort the data when the data frames from the AP 102 / AP 103 are integrated.
  • the STA 104 transmits a data frame to the AP102 / AP103 (F1204).
  • the BAR is transmitted accordingly (F1205).
  • AP102 / AP103 returns a BA in response to receiving the BAR (F1206). It is not necessary to send and receive BAR and BA here.
  • Block Ac recall is set to 0 and it is not an image.
  • AP102 / AP103 may return only Ac, which does not specify a sequence number, to BAR.
  • the AP102 / AP103 will transmit the BA again after the reception of the AP101 can be confirmed. Since the other Ack reply operations overlap with those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the AP102 / AP103 After receiving the data from the STA 104, the AP102 / AP103 transmits the data as a data frame (F1207). The data may be transferred to the AP 101 while receiving the data from the STA 104 (F1207). AP102 / AP103 transmits BAR after the data transfer is completed (F1208). It is not necessary to send the BAR here. On the other hand, AP101 transmits BA to AP102 / AP103 (F1209). AP102 / AP103 transmits BA information to STA104 in the form of BA (F1210). The STA 104 transmits the retransmission data to the AP102 / AP103 as needed according to the received BA information (F1211).
  • FIGS. 13A and 13B are flowcharts showing the processing when AP102 / AP103 transmits data to AP101 in this embodiment.
  • the flowcharts shown in FIGS. 13A and 13B are realized by the control unit 202 of the AP 102 / AP 103 executing the control program stored in the storage unit 201 to execute the calculation and processing of information and the control of each hardware. sell.
  • AP102 will be described as an example, but the same processing can be applied to AP103.
  • the communication control unit 301 of the AP102 confirms whether or not the frame for which the sequence number is specified has been received (S1301). After that, the communication control unit 301 of the AP 102 receives a data frame as data to be transferred from the Transmitter STA (STA104) to the Receiver AP (AP101) (S1302, S1303).
  • STA104 Transmitter STA
  • AP101 Receiver AP
  • S6303 the frame for which the sequence number is specified has not been received
  • the received data frame is not a frame to be received by the multi-AP (No in S1313), or when there is no need to return Ac (S614). Since the process of No) is the same as the process shown in the first embodiment, the description thereof will be omitted. Further, since the processes of S615 to S622 overlap with the processes shown in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the communication control unit 301 transmits a transmission completion notification to the STA 104 (S1323).
  • the format to be transmitted at this time may be the form of BA, or a dedicated frame may be prepared. Since the details overlap with those shown in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the communication control unit 301 of the AP102 duplicates the BA Information field 906 included in the BA received from the AP101, generates a BA, and generates a BA in the STA 104. Can be sent.
  • the AP 102 may transmit a frame in which the sequence number received in the format inside the Action Properties subfield 711 of FIG. 7 is represented by a serial number sequence number with a hole.
  • Example 2 may be applied to this Example.
  • the two communication devices that communicate with each other are from the Transmitter AP to the Transmitter STA, and from the Receiver STA to the Receiver AP.
  • the content of the process itself does not change.
  • Transmitter STA does not specify a sequence number
  • AP102 / AP103 generates and uses a sequence number.
  • the BA to the Transmitter STA may include the sequence number converted by AP102 / AP103 according to the correspondence of the sequence numbers.
  • the present case can be applied to the transmission and reception of data by one AP and three STAs.
  • the STAs carry out the procedures for the participation frame and the participation completion frame of the Joint between the STAs.
  • the two STAs may play the role of Relay STA.
  • the relay STA performs the data transfer and the BA transfer.
  • the processing of Relay STA is the same as the operation of Relay AP proposed in this case. This is applicable when the equipment of each STA is not so rich. By combining non-rich communication devices, high throughput and low latency wireless communication environment can be realized.
  • Relay AP Two of the three APs operate as Relay APs, and one AP operates as a Transmitter AP or Receiver AP.
  • Two of the three STAs operate as Relay STAs, and one STA operates as a Transmitter STA or Receiver STA.
  • the processing of Relay AP and Relay STA is as shown in each example. In this form, both AP and STA are not rich equipment, but they can be used when you want to achieve high throughput and low delay, or when you want to suppress the interference that occurs in mutual communication. Further, by making the communication between APs and STAs wired and the communication between APs and STAs wireless, and separating the distances between the APs and STAs, high throughput and low delay can be realized while suppressing wireless interference.
  • 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シリーズ規格に準拠した通信装置は、第1の他の通信装置から、データユニット群を含むデータフレームと、該データユニット群のうちの1つ以上のデータユニットに付与されたシーケンス番号の指示とを受信し、該シーケンス番号と、該1つ以上のデータユニットとを含んで構成されるデータフレームを第2の他の通信装置へ送信し、該第2の他の通信装置から、該送信されたデータフレームに対する受信確認を受信し、該受信確認に含まれる、該第2の他の通信装置により受信されたデータユニットのシーケンス番号の情報を該第1の他の通信装置へ送信する。

Description

通信装置、通信装置の制御方法、およびプログラム
 本発明は、無線通信技術に関する。
 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、IEEE802.11axでは、OFDMA(Orthogonal frequency-division multiple access(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)。
 さらなるスループット向上や周波数利用効率の改善、通信レイテンシ改善を目指した後継規格として、IEEE802.11beと呼ばれるtask groupが発足した。IEEE802.11beにおいて、複数のアクセスポイント(以下、APとする)が協調動作してステーション(以下、STAとする)とデータ通信を行うことで通信レートの向上やビームフォーミングを用いた電波干渉低減などの通信性能向上を可能にする技術が検討されている。
 他の例として、協調ビームフォーミングと呼ばれる技術が挙げられる。この技術では、APがBSS(Basic Service Set)中にあるSTAにデータ送信する際に、当該STA方向のアンテナゲインが大きく、かつ他APのBSS中にあるSTA方向のアンテナゲインが低くなるアンテナパターンを用いる。複数のAP間で、STAの位置など環境情報に基づいてアンテナパターンの設定、スケジューリングを行うことで、BSS間干渉を低減することができる。
 このような複数のAPが協調動作する通信技術はマルチAP(Multi-AP)通信と呼ばれ、該複数のAPは、全てのAPを管理する1台のマスターAPと、マスターAPの管理下で動作するスレーブAPとに分類される。
 マルチAP通信における、データ送信元のAPからSTAへデータを送信する手順の一つとして、送信元のAPと異なる中継APが送信元のAPからデータを受信し、STAにデータを転送することも考えられる。ここで、送信元のAPをTransmitter AP、データを中継してSTAに転送するAPをRelay AP、データの宛先であるSTAをReceiver STAと呼ぶことにする。
 また、IEEE802.11beにおいて、1台のAPが異なる複数の周波数チャネルを介して1台のSTAと複数のリンクを確立し、通信する技術(マルチリンク通信)が検討されている。
特開2018-050133号公報
 マルチAP通信において、Transmitter APがRelay APを介してReceiver STAとデータ通信を行う際に、Transmitter APとRelay AP間およびRelay APとReceiver STA間では、データの送信後、受信確認(確認応答(Ack)の送信)を行う。受信確認には、主に、IEEE802.11で定義されるBlock Ack(BA)が主に使用されうる。このとき、Transmitter APは、Relay APがデータを受信できたことをBAで確認することができる。しかし、Receiver STAがデータ受信したことを確認するBAはRelay APで止まってしまう。よって、Transmitter APは、Receiver STAにどのデータユニットを送信することができたのかを知ることができない。また、データの送信元がSTA(Transmitter STA)で、Relay APを介したデータの宛先がAP(Relay AP)の場合も、同様の問題が生じうる。
 本発明は、マルチAP通信において、データ送信元がデータ送信先におけるデータ受信確認を取得する。
 本発明の通信装置は、以下の構成を有する。すなわち、IEEE802.11シリーズ規格に準拠した通信装置であって、第1の他の通信装置から、データユニット群を含むデータフレームと、前記データユニット群のうちの1つ以上のデータユニットに付与されたシーケンス番号の指示とを受信する第1の受信手段と、前記シーケンス番号と、前記1つ以上のデータユニットとを含んで構成されるデータフレームを前記第2の他の通信装置へ送信する第1の送信手段と、前記第2の他の通信装置から、前記第1の送信手段により送信された前記データフレームに対する受信確認を受信する第2の受信手段と、前記受信確認に含まれる、前記第2の他の通信装置により受信されたデータユニットのシーケンス番号の情報を前記第1の他の通信装置へ送信する第2の送信手段と、を有する。
 本発明によれば、マルチAP通信において、データ送信元がデータ送信先におけるデータ受信確認を取得することが可能となる。
 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、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、実施例1において、AP101からAP102とAP103を介してSTA104にデータを送信する際の全体のデータ送受信処理の流れを示すシーケンス図である。 図5は、実施例1において、AP102とAP103が、AP101AからJointを受信した際に実行される処理を示すフローチャートである。 図6Aは、実施例1において、AP102とAP103がSTA104にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。 図6Bは、実施例1において、AP102とAP103がSTA104にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。 図7は、AP101が、AP102とAP103にデータ送信時のシーケンス番号を指示するときに使用するフレームの例である。 図8は、AP101/AP102/AP103が送信するデータフレームの例である。 図9は、AP102/AP103/STA104が送信するBAフレームの例である。 図10は、実施例2において、AP101からAP102とAP103を介してSTA104にデータを送信する際の全体のデータ送受信処理の流れを示すシーケンス図である。 図11Aは、実施例2において、AP102とAP103がSTA104にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。 図11Bは、実施例2において、AP102とAP103がSTA104にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。 図12は、実施例3において、STA104からAP102とAP103を介してAP101にデータを送信する際の全体のデータ送受信処理の流れを示すシーケンス図である。 図13Aは、実施例3において、AP102とAP103がAP101にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。 図13Bは、実施例3において、AP102とAP103がAP101にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。
 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。
 (無線通信システムの構成)
 図1は、無線通信システムの構成例を示す図である。図1に示す無線通信システム10は、STA(ステーション/端末装置)104と、AP(アクセスポイント)101~103から構成される。STA104は、ネットワーク110とネットワーク111に参加する役割を有する通信装置である。AP101は、無線ネットワーク109を構築する役割を有する通信装置であり、AP102は、無線ネットワーク110を構築する役割を有する通信装置であり、AP103は、無線ネットワーク111を構築する役割を有する通信装置である。AP101は、Transmitter AP(データ送信元のAP)として機能し、AP102~103と通信可能である。AP102とAP103は、Relay AP(データ送信を中継するAP))として機能し、それぞれAP101とSTA104と通信可能である。STA104はReceiver STA(データの送信先のSTA)として機能する。
 AP101~103とSTA104の各々は、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11be(EHT)規格に準拠した無線通信を実行することができる。AP101~103とSTA104は、2.4Hz帯、5GHz帯、および6GHz帯の周波数において通信することができる。各通信装置が使用する周波数帯は、これに限定されるものではなく、例えば60GHz帯のように、異なる周波数帯を使用してもよい。また、AP101~103とSTA104は、20MHz、40MHz、80MHz、160MHz、および320MHzの帯域幅を使用して通信することができる。各通信装置が使用する帯域幅は、これに限定されるものではなく、例えば240MHzや4MHzのように、異なる帯域幅を使用してもよい。
 AP101~103の各々は、IEEE802.11be規格に準拠したOFDMA(直交周波数多元接続)通信を実行することで、複数のユーザの信号を多重する、マルチユーザ(MU、Multi User)通信を実現することができる。OFDMA通信では、分割された周波数帯域の一部(RU、Resource Unit)が各STAにそれぞれ重ならないように割り当てられ、各STAの搬送波が直交する。そのため、APは規定された帯域幅の中で複数のSTAと並行して通信することができる。
 なお、AP101~103とSTA104は、IEEE802.11be規格に対応するとしたが、これに加えて、IEEE802.11be規格より前の規格であるレガシー規格に対応していてもよい。具体的には、AP101~103とSTA104は、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax規格の少なくともいずれか一つに対応していてもよい。また、AP101~103とSTA104は、IEEE802.11シリーズ規格に加えて、Bluetooth(登録商標)、NFC、UWB、ZigBee、MBOAなどの他の通信規格に対応していてもよい。なお、NFCはNear Field Communicationの略である。また、UWBはUltra Wide Bandの略であり、MBOAはMulti Band OFDM Allianceの略である。また、UWBには、ワイヤレスUSB、ワイヤレス1394、WiNETなどが含まれる。また、AP101~103とSTA104は、有線LANなどの有線通信の通信規格に対応していてもよい。
 AP101~103の具体例としては、無線LANルーターやパーソナルコンピュータ(PC)などが挙げられるが、これらに限定されない。またAP101~103は、IEEE802.11be規格に準拠した無線通信を実行することができる無線チップなどの情報処理装置であってもよい。また、STA104の具体的な例としては、カメラ、タブレット、スマートフォン、PC、携帯電話、ビデオカメラ、ヘッドセットなどが挙げられるが、これらに限定されない。また、STA104は、IEEE802.11be規格に準拠した無線通信を実行することができる無線チップなどの情報処理装置であってもよい。
 本実施形態では、AP101~103が各1台で複数のネットワークを構築する場合、各ネットワークのBSSIDは全て異なるとする。なお、BSSIDはBasic Service Set Identifierの略で、ネットワークを識別するための識別子である。また、AP101~103が各ネットワークにおいて示すSSIDはすべて共通であるとする。なお、SSIDはService Set Identifierの略で、アクセスポイントを識別するための識別子である。本実施形態ではAP101~103は複数の接続を確立した場合であっても、共通で1つのSSIDを用いるものとする。
 上述のように、AP101~103とSTA104は、20MHz、40MHz、80MHz、160MHz、および320MHzの帯域幅を使用して通信することができる。IEEE802.11シリーズ規格では、各周波数チャネルの帯域幅は20MHzとして定義され、隣接する周波数チャネルとボンディングすることで、1つの周波数チャネルにおいて40MHz以上の帯域幅を利用してもよい。例えば、AP102は、STA104と2.4GHz帯の第1の周波数チャネルを介したリンク107を確立し、通信することができる。STA104はこれと並行して、AP103と5GHz帯の第2の周波数チャネルを介したリンク108を確立し、通信することができる。この場合に、STA104は、第1の周波数チャネルを介したリンク107と並行して、第2の周波数チャネルを介した第2のリンク108を維持する。またバックグラウンドにおいて、AP101とAP102は6GHz帯の第3の周波数チャネルを介したリンク105、AP101とAP103は同じく6GHz帯の代の周波数チャネルを介したリンク106を確立し、通信している。このような構成から、AP101は、AP102とAP103を通して、STA104とデータ通信可能となっている。このように、STA104は、複数の周波数チャネルを介したリンクをAP102とAP103と確立することにより、AP101との通信におけるスループットを向上させることができる。
 本実施形態では、一例として、リンク105を6GHz帯の39chで320MHzの接続とし、リンク106を6GHz帯の113chで320MHzの接続とする。またリンク107を2.4GHzの6chで20MHzの接続とし、リンク108を5GHzの36chで80MHzの接続とする。
 なお、各通信装置間で複数のリンク(マルチリンク)が確立されるように構成されてもよい。マルチリンク通信を行う場合、AP102とSTA104とは、1つのデータを分割して複数のリンクを介して通信しうる。マルチリンク構成としては、例えば、AP102とSTA104とは2.4GHz帯におけるリンク107に加えて、6GHz帯における第2のリンクを確立するようにしてもよい。あるいは、同じ周波数帯に含まれる複数の異なるチャネルを介して複数のリンクを確立するようにしてもよい。例えば、2.4GHz帯における6chのリンクを第1のリンクとして、これに加えて2.4GHz帯における1chのリンクを第2のリンクとして確立するようにしてもよい。なお、周波数帯が同じリンクと、異なるリンクとが混在していてもよい。例えば、AP102とSTA104で2.4GHz帯における6chのリンク107に加えて、2.4GHz帯の1chのリンクと、5GHz帯における149chのリンクを確立してもよい。AP102はSTA104と周波数の異なる複数の接続を確立することで、ある帯域が混雑している場合であっても、STA104と他方の帯域で通信を確立することができるため、STA104との通信におけるスループットの低下を防ぐことができる。
 なお、図1の無線通信システム10は、3台のAPと1台のSTAによって構成されているが、APおよびSTAの台数や配置はこれに限定されない。例えば、無線通信システム10に、AP101とSTA104に接続するRelay APを1台増やしてもよい。この場合、AP101にRelay APを追加で1台接続させ、STA104とも接続させることができる。このとき確立する各リンクの周波数帯やリンクの数、周波数幅は問わない。このように、Relay APを追加することで、AP101との通信において混雑している周波数を用いている場合や、STA104が移動することで物理的な距離が大きくなった場合でも、追加したRelay APを通すことで通信を継続することができる。結果としてAP101とSTA104とのRelay APを通した通信におけるスループットの低下を防ぐことができる。
 別の例として、AP101とAP102は同じAPであってもよい。この場合、リンク105は存在せず、AP101とAP103の間にリンク106を確立し、AP101とSTA104の間にリンク107、AP103とSTA104の間にリンク108をそれぞれ確立する。AP101はリンク107の通信に加え、リンク106とリンク108を通した通信をSTA104と確立することで、リンク107のみの通信に比べて単位時間の通信量を増やすことができる。結果として、高いスループットを実現できる。もしくは、リンク107での通信が混雑している場合であっても、リンク106やリンク108を通した通信が可能となるため、低遅延での通信が可能となる。
 あるいは別の例として、AP間のバックグラウンドでの通信を有線で行っていてもよい。この場合、無線通信環境がリッチでなくても、複数のAPで協働することで単位時間当たりの通信量を増やすことができ、高いスループットを実現することができるようになる。もしくは、通信しやすい無線リソースを瞬時に使用することができるため、低遅延での通信が可能となる。
 このほかに、無線通信システム10においてSTAを複数配置してもよい。例えば、Receiver STA104の他にSTAを用意して、AP103と追加したSTAの間にリンクを確立してもよい。この場合、リンク108はなくてもよい。これにより、AP101がAP102とAP103の各々に対して、使用する周波数帯やそのタイミングを指示することができるようになる。この結果、AP102とAP103の間で生じうる電波干渉を抑えることができ、AP102/AP103とSTAの間で滞りなく通信可能となる。あるいは、STA104を、AP102と専用にリンクを確立するSTA、AP103と専用にリンクするSTA、受信したデータをまとめるSTAと分けてもよい。これにより、各STAのSTAとして通信する機能が限られていても、前述した理由と同様の効果が得られるため、システム全体としては高いスループットもしくは低遅延での通信が可能となる。
 また、AP101~103とSTA104はMIMO(Multiple-Input And Multiple-Output)通信を実行できてもよい。この場合、各通信装置は複数のアンテナを有し、一方がそれぞれのアンテナから異なる信号を同じ周波数チャネルを用いて送る。受信側は、複数のアンテナを用いて複数ストリームから到達したすべての信号を同時に受信し、各ストリームの信号を分離し、復号する。このように、MIMO通信を実行することで、各通信装置は、MIMO通信を実行しない場合と比べて、同じ時間でより多くのデータを通信することができる。また、各通信装置は、マルチリンク通信を行う場合に、一部のリンクにおいてMIMO通信を実行してもよい。
 (通信装置(APおよびSTA)の構成)
 図2に、本実施形態におけるAP102のハードウェア構成例を示す。なお、AP101、AP103も同様の構成である。AP102は、記憶部201、制御部202、機能部203、入力部204、出力部205、通信部206およびアンテナ207を有する。
 記憶部201は、ROMやRAM等の1以上のメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのコンピュータプログラムや、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。ROMはRead Only Memoryの、RAMはRandom Access Memoryの夫々略である。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などの記憶媒体を用いてもよい。また、記憶部201が複数のメモリ等を備えていてもよい。
 制御部202は、例えば、例えばCPUやMPU等の1以上のプロセッサにより構成され、記憶部201に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、AP102の全体を制御する。なお、制御部202は、記憶部201に記憶されたコンピュータプログラムとOS(Operating System)との協働により、AP102の全体を制御するようにしてもよい。また、制御部202は、他の通信装置との通信において送信するデータや信号(無線フレーム)を生成する。なお、CPUはCentral Processing Unitの、MPUは、Micro Processing Unitの略である。また、制御部202がマルチコア等の複数のプロセッサを備え、複数のプロセッサによりAP102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、無線通信や、撮像、印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部203は、AP102が所定の処理を実行するためのハードウェアである。
 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、モニタ画面やスピーカーを介して、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、モニタ画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力などであってもよい。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。また、入力部204および出力部205は、夫々AP102と一体であってもよいし、別体であってもよい。
 通信部206は、IEEE802.11be規格に準拠した無線通信の制御を行う。また、通信部206は、IEEE802.11be規格に加えて、他のIEEE802.11シリーズ規格に準拠した無線通信の制御や、有線LAN等の有線通信の制御を行ってもよい。通信部206は、アンテナ207を制御して、制御部202によって生成された無線通信のための信号の送受信を行う。
 なお、AP102が、IEEE802.11be規格に加えて、NFC規格やBluetooth規格等に対応している場合、これらの通信規格に準拠した無線通信の制御を行ってもよい。また、AP102が複数の通信規格に準拠した無線通信を実行できる場合、夫々の通信規格に対応した通信部とアンテナを個別に有する構成であってもよい。AP102は通信部206を介して、画像データや文書データ、映像データ等のデータをSTA104と通信する。なお、アンテナ207は、通信部206と別体として構成されていてもよいし、通信部206と合わせて一つのモジュールとして構成されていてもよい。
 アンテナ207は、2.4GHz帯、5GHz帯、および6GHz帯における通信が可能なアンテナである。本実施形態では、AP102は1つのアンテナを有するとしたが、複数のアンテナでもよい。または周波数帯ごとに異なるアンテナを有していてもよい。また、AP102は、アンテナを複数有している場合、各アンテナに対応した通信部206を有していてもよい。また、アンテナ207はMIMO通信が可能なように構成されてもよい。
 STA104は、図2と同様の構成を有する。但し、通信相手は、AP101~103の少なくともいずれかとなりうる。
 図3に、本実施形態におけるAP102機能構成例を示す。なお、AP101、AP103,STA104も同様の構成である。AP102は、通信制御部301、フレーム生成部302、Ack制御部303、フレーム解析部304、番号管理部305、UI制御部306を有する。
 通信制御部301は、有線または無線により、通信部206(図2)を介した通信制御を行う。例えば、通信制御部301は、IEEE802.11規格シリーズに従って、フレーム生成部302で生成されたフレームを元に無線LANの通信制御を実行する。なお、通信制御部301の数は1つに限らず、2つでもよいし、3つ以上でも構わない。
 フレーム生成部302は、通信制御部301で送信するべき各種制御フレームやデータフレームを生成する。データフレームは、データユニット(群)と、所定のメタ情報等により生成されうる。フレーム生成部302で生成するフレームに格納される内容は、記憶部201(図2)に保存されている設定によって制約を課してもよい。また、該内容は、UI制御部306を介したユーザ設定によって変更してもよい。生成されたフレームの情報は通信制御部301を介して、通信相手に送信される。
 Ack制御部303は、通信相手との間で使用するAck(確認応答)に関する通信手法の制御・確認を行う。Ack制御部303は、例えば、複数のフレームに対してまとめてAckを返信するBAや、BAに対する要求(BA Request(BAR))を使用するかについて、制御・確認を行う。例えば、Ack制御部303は、Ack/BAを使用するかは、送信または受信するデータフレームにおけるAck Policyサブフィールド(図8のAck Policyサブフィールド812)の値により、確認することができる。
 フレーム解析部304は、通信制御部301により受信されたフレームを解析する。また、フレーム解析部304は、解析により必要な情報を取得し、必要に応じて記憶部201に記憶する。例えば、フレーム解析部304は、通信制御部301により受信されたデータフレームに含まれるデータユニット群等の情報を記憶部201に記憶する。また、フレーム解析部304は、通信制御部301によりデータフレーム送信後に受信確認のフレームが受信された場合、当該受信確認を解析し、通信相手にどのデータユニットが届いたか(どのデータユニットが通信相手に受信されたか)を検出する。通信相手に届いていないデータユニットがあることが検出されると、フレーム解析部304は、記憶部201に記憶されている、送信済みのデータユニット群から該当するデータユニットを選択する。そして、フレーム解析部304は、該選択したデータユニットと、データフレーム生成に必要なメタデータ情報とともに、フレーム生成部302に送る。また、フレーム解析部304は、通信制御部301により、データ転送のトリガーとなる情報が受信された場合に、記憶部201に記憶されているデータユニット(群)を取り出し、データフレーム生成に必要なメタデータ情報とともに、フレーム生成部302に送る。
 番号管理部305は、受信されたデータユニットに対して、当該受信されたデータユニットに付与されているシーケンス番号(第1の種類のシーケンス番号)とは異なりうる独自のシーケンス番号(第2の種類のシーケンス番号)を生成して付与する。また、番号管理部305は、当該第1の種類のシーケンス番号と当該第2の種類のシーケンス番号との対応関係を記憶部201に記憶して、管理する。なお、Relay AP以外の通信装置は、番号管理部305を有さなくてもよい。
 UI制御部306は、入力部204(図2)を介してユーザにより入力された情報の制御や、出力部205(図2)を介した情報出力制御を行う。
 以上に説明した無線通信システムの構成、および、APおよびSTAの構成を前提に、以下、いくつかの実施例について説明する。
 <実施例1>
 本実施例において、AP101は、Transmitter APとして機能する。AP102とAP103は、Relay APとして機能し、AP101からの指示によってSTA104と通信する。本実施例では、AP101からAP102/AP103を介してSTA104へデータを送信する場合について述べる。
 図4に、本実施例におけるAP101がAP102/AP103を介してSTA104にデータを送信する際の全体のデータ送受信処理の流れを示すシーケンス図を示す。本処理は、AP101からSTA104に送信するデータがある場合に開始する。なお、本処理は、AP101とAP102/AP103との接続、並びに、AP102/AP103とSTA104との接続時に開始され、データ送信の際はF403から開始されるようにしてもよい。
 AP101はまず、近傍のAPにSTA104へのマルチAPでの(AP同士で連携した)データ送信であるJointの協力依頼として、Jointへの参加要求(以降、Joint参加要求と称す)を送信する(F401)。この要求には、同じSSIDを持つ近傍のAPが受信した場合に、返答を返す意味を持つ識別子を含めてもよい。AP102とAP103がJoint参加要求を受信した際の処理については、図5を用いて後述する。図4の例では、AP102とAP103は、Jointに参加することを決め、データ送信の協力を実施する意味を込めてStatus CodeをSuccessとした返答を送信する(F402)。
 AP101は、近傍のAP(すなわち、AP102とAP103)からSuccessの返答を受信すると(F402)、これに基づき近傍のAPで連携してデータ送信するためのグループを形成する。近傍のAPからの返答には、Status CodeのSuccessの他に各種情報が含まれてもよい。例えば、当該返答には、使用可能なチャネル、マルチリンク通信対応可否、BSSIDの情報や、各スレーブAP(すなわち、AP102とAP103)が受信したAP101の電波強度(RSSI)、雑音比(SNR)、IPアドレス、MACアドレス、HT、VHT、HE、EHT capabilityの値、送受信データの伝送速度、許容できる最大パケットサイズ、接続可能なSTAの最大数、接続中のSTAの数、接続中のSTAもしくはAPが対応可能なセキュリティ規格の種類、接続中のSTAが使用するチャネル、Min-Maxを含めたデータ送受信速度などの情報が含まれていてもよい。
 また、この時にTransmitter AP(本例では、AP101)は、Relay APを識別するためのIDを発行する。このIDは、接続中のSTAに割り当てるAID(association ID)と同等のものとして扱う。例えば、AP102とAP103がRelay APとして機能する場合には、AP102にAID=2、AP103にAID=3を割り当てる。なお、APを識別するIDの割り振り方や割り当てるタイミングはこの限りではない。例えば、AIDとは別にマルチAP用のAP IDを割り当ててもよい。この場合、AP102とAP103に割り当てるAP IDはそれぞれ1と2となる。AP IDを別途割り振る場合は、AP IDの値の範囲を1~2007とする。また例えば、Transmitter APは、各APのIDを通知する専用のフレームを作成し、Relay APに送信してもよい。
 なお、Transmitter APは、グループの形成とIDの割り当ては別のタイミングで行っていてもよい。また、グループの形成とIDの割り当てを行うAPはTransmitter APに限らず、図1におけるRelay AP(AP102とAP103)であってもよい。グループの形成とIDの割り当てをデータ送信の前に行っておくことで、本例におけるTransmitter APであるAP101がSTA104にデータを送信するトリガーが走ってから実際にデータを送信するまでのタイムラグが小さくて済む。
 ここで、図5を参照して、AP102/AP103が、AP101からJoint参加要求を受信した際に実行する処理について説明する。図5は、AP102/AP103が、AP101からJoint参加要求を受信した際に実行される処理を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートは、AP102/AP103の制御部202が記憶部201に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現されうる。
 まず、AP102/AP103の通信制御部301は、Transmitter APであるAP101から、マルチAPでのSTA104へのデータ送信(Joint)の協力依頼である、Joint参加要求を受信する(S501、F401)。この時受信したJoint参加要求には、参加条件を示す参加ポリシが含まれうる。参加ポリシには、データ転送先のSTAのMAC Address、連携送信の方式を指定する送信ポリシ、転送するデータの総量、データ転送するタイミング、データ転送する際に使用する周波数帯域やサブ周波数といった情報が含まれうる。AP102/AP103のフレーム解析部304は、当該参加ポリシを確認する(S502)。確認した結果、マルチAPでのデータ送信に参加することを決めた場合は、AP102/AP103の通信制御部301は、Status CodeをSuccessとした返答を、Transmitter APであるAP101に返信する(S505、F402)。これにより、(S505、F402)は、Jointに参加することを表明する。Jointに参加できない場合は、AP102/AP103の通信制御部301は、Status CodeをFailureとした返答を、AP101に返信し、不参加とすることを表明する(S504)。AP102/AP103は、Successの返答を送った場合は、データ転送処理に入る(S506)。S506の処理については、図6Aおよび図6Bを用いて後述する。
 図4の説明に戻り、AP101は、AP102とAP103を介してSTA104にデータを送信することを確認後、AP102とAP103に対して、どのデータを転送してほしいかの指示(Sequence indication)を送信する(F403)。具体的には、AP101は、転送するデータユニットのフレームに付与するシーケンス番号を指示する。なお、データユニットとはMSDU(MAC Service Data Unit)もしくはA-MSDU(Aggregation-MSDU)でありうる。また、シーケンス番号はMSDU、A-MSDUごとに付与される連続した番号でありうる。
 図7に、AP101が、AP102とAP103にデータ送信時のシーケンス番号を指示するときに使用するフレームの例を示す。ここで示すフィールド/サブフィールドは、IEEE802.11axに規定されたフォーマットに準ずる。すなわち、先頭からFrame Controlフィールド701、Durationフィールド702、A1フィールド703、HT Controlフィールド705、Frame Bodyフィールド706、FCSフィールド707を含む。
 Frame Controlフィールド701は、フレームの種類を規定するサブフィールドである、Typeサブフィールド708およびSubtypeサブフィールド709を含む。これらの値がそれぞれ0、13の時、フレームはAction Frameであることを示す。フレームがAction Frameのとき、Frame Bodyフィールド706は、Categoryサブフィールド710およびAction Detailsサブフィールド711を含む。例えば、Categoryサブフィールド710の値を33とした時、フレームはマルチAPに関するAction Frame(Multi-AP Action Frame)であることを示す。なお、これはEHT Action Frameであることを示すものであるとしてもよい。
 Action FrameのCategoryサブフィールド710がMulti-AP Action Frameであることを示す場合、Action Detailsサブフィールド711は、Multi-AP Actionサブフィールド712を含む。Multi-AP Actionサブフィールド712の値が0の時、Multi-AP Action FrameはSequence Number Indication(すなわち、シーケンス番号の指示)であることを示す。Action FrameがSequence Number Indicationである場合、その後ろにはStarting Sequence Controlサブフィールド713、Cascadedサブフィールド714と続く。Starting Sequence Controlサブフィールド713は、Relay APが転送するデータユニットでフレームを生成するときに最初に付与するシーケンス番号を示す。Starting Sequence Controlサブフィールド713は、Fragment Numberサブフィールド716、およびStarting Sequence Numberサブフィールド717を含む。Fragment Numberサブフィールド716はなくてもよい。値は0を入力する。Starting Sequence Numberサブフィールド717には、Relay APが転送するデータユニットでフレームを生成するときに付与する最初のシーケンス番号を付与する。例えば、AP102がSTA104にシーケンス番号30のデータユニットから送信してほしい時にはシーケンス番号30を付与する。
 Cascadedサブフィールド714は、転送するデータユニットのシーケンス番号が穴抜けになるときに用いられる。Cascadedサブフィールド714の値が1の時、後ろにはさらにEnding Sequence Controlサブフィールド715、Starting Sequence Controlサブフィールド713、Cascadedサブフィールド714が続く。Ending Sequence Controlサブフィールド715は、Fragment Numberサブフィールド718およびEnding Sequence Numberサブフィールド719を含む。Fragment Numberサブフィールド718はなくてもよい。Ending Sequence Numberサブフィールド719には、転送するデータユニットに付与するシーケンス番号のうち、穴抜けになる直前のシーケンス番号が入る。なお、穴抜けになる直後のシーケンス番号でもよい。次に付与するStarting Sequence Controlサブフィールド713のStarting Sequence Numberサブフィールド717にて再度付与するシーケンス番号を指定する。つまり、Ending Sequence Controlサブフィールド715が含むEnding Sequence Numberサブフィールド719からStarting Sequence Controlサブフィールド713-2の含むStarting Sequence Numberサブフィールド717までのシーケンス番号が穴抜けの部分となる。なお、Cascadedサブフィールド714の値が0の場合、後ろにサブフィールドは続かない。このようにして、AP101はAP102/AP103がデータユニットを転送するときのフレームに付与するシーケンス番号を指定することができるようになる。なお、Cascadedサブフィールド714はなくてもよい。この示し方の場合、より少ない情報でRelay APに転送するときに使用するフレームのシーケンス番号を指定することができるようになる。
 なお、ここで示したシーケンス番号の指定方法は一例であり、別の方法で示してもよい。Starting Sequence Controlサブフィールド713の前にCascadedサブフィールド714が入ってもよい。この場合、Cascadedサブフィールド714、Starting Sequence Controlサブフィールド713、Ending Sequence Controlサブフィールド715を一組のセットとしてもよい。もしくはStarting Sequence Controlサブフィールド713およびEnding Sequence Controlサブフィールド715の組の数を示すSizeサブフィールドを用意してもよい。これによりフィールドを解析する側が先にサイズを把握してから内容の把握ができるようになる。また、Multi-AP Actionサブフィールド712の後ろにSequence Number Indicationの種類を示すサブフィールドが入ってもよい。この値が0であるときNormal Sequence Number Indicationとして前述したサブフィールド713~715が続くことになる。この値が1のときは例えば、Multi-TID Sequence Number Indicationとして複数のTIDに対応したシーケンス番号を示すことができる。そのために、前述したサブフィールド713~715に加えてPer-TID Infoサブフィールドを加える。このサブフィールドにTIDの値を加えることで、TIDごとのStarting Sequence Controlを指定する。この時、Per-TID InfoサブフィールドとStarting Sequence Controlサブフィールドを1つの組とする。複数のTIDを示すためにはStarting Sequence Controlサブフィールドの後ろにTIDの数だけPer-TID InfoサブフィールドとStarting Sequence Controlサブフィールドが続くことになる。なお、シーケンス番号を指示する方法として、専用のフレームでなく、例えばBARの一部やデータフレームの一部に情報を入れる方法を用いてもよい。例えば、データフレームのフレームボディの最初(の部分)を使い、または、BARのBA Typeに新たなTypeを定義し、その時に、図7で示したサブフィールド712~719の情報、あるいは該情報に類似の情報を入れるようにしてもよい。
 シーケンス番号を指定した後、AP101は、AP102/AP103に対して、STA104に転送するデータユニット群をデータフレームに入れて送信する(F404)。なお、F403とF404の順は逆であってもよい。データフレーム送信後に続けるBA Request(BAR)やBAが必要かどうかは、次の3つの要件で決まる。一つ目の要件は、複数のフレームに対してまとめてAckを返信するBAを通信で使用することを決めるADDBAの手続きが、すでにAP101とAP102/AP103との間で行われていたかどうかである。この手続きがない場合はAckを1フレームごとに返信することになる。また、この手続きがある場合でも、ADDBAの対象のTIDにない場合も同様である。二つ目の要件は、ADDBAの手続き中に送受信するADDBA Request、ADDBA Responseで指定するBlock Ack PolicyがImmediateであるかどうかである。Immediateでない場合、BARに対して一度Ackを返し、その後改めてBAを返す。三つ目の要件は、データフレームに含まれるQoS Controlフィールドに付与するAck Policyの値がImplicitを示すか否かである。なお、Implicitを示す場合、BARなしにBAを送信できるようになる。また、本実施例においては、一連の処理の流れにおいて、BARはなくてもよい。
 図8に、AP101が送信するデータフレームの例を示す。AP102/AP103が送信するデータフレーム(F408)も同様の構成を有する。ここで示すフィールド/サブフィールドはIEEE802.11axに規定されたフォーマットに準ずる。すなわち、先頭からFrame Controlフィールド801、Durationフィールド802、A1フィールド803、A2フィールド804、A3フィールド805、Sequence Controlフィールド806、A4フィールド807、QoS Controlフィールド808、HT Controlフィールド809、Frame Bodyフィールド810、FCSフィールド811を含む。Sequence Controlフィールド806には、データフレームに含まれるデータユニット(群)に付与されたシーケンス番号が付与される(含まれる)。Sequence Controlフィールド806は、Sequence NumberサブフィールドとFragment Numberサブフィールドが含まれうる。また、Frame Bodyフィールド810(ペイロード部)には、データユニット群が付与される(含まれる)。
 QoS Controlフィールド808は、Ack Policyサブフィールド812を含む。Ack Policyサブフィールド812の値によって、BAR、BAの送信方法が異なる。Ack Policyの値がImplicit(0)である場合、BARがないままBAを返信する。Ack Policyの値がNo Ack(1)もしくはNo explicit Ack(2)を示すとき、BAを含めAckを返信しない。Block Ack(3)を示すときにBARとBAを使用する。本実施形態ではAck Policy サブフィールド812にBlock Ackを示すものとする。すなわち、値は3となる。
 図4の説明に戻り、AP101は、データフレームを送信したときの条件に従い、BAの返信を促すBARを送信する(F405)。これに対してAP102/AP103は、BAを返信する(F406)。なお、BARとBAの送受信は前述の条件に従うものとする。ここで使用するBARとBAは、AP101から、AP102/AP103にデータが送信できたことを示す。なお、別の例として、AP101とAP102/AP103の間でのADDBA Request、ADDBA Responseの手続きで、Block Ack Policyの値を0としてImmediateでないことを示しておき、AP101からのBARに対してはAckのみ返信してもよい。この場合、AP102とAP103は、STA104にデータが送信できた受信確認をそのままAP101に返信してもよい。これにより、AP101はAP102/AP103にデータを送信した受信確認として、STA104へのデータ送信の結果のみを得ることができるようになる。結果として、より少ないデータ量で最終目的の宛先にデータが届いたか否かを確認することができるようになる。
 AP101は、転送するデータがRelay APであるAP102とAP103に送り終わったら、データ転送のタイミングを指示するトリガーフレームを、AP102とAP103に送信する(F407)。なお、F407でデータ転送のタイミングを指示するフレームは、トリガーフレームでなくてよく、データ転送のトリガーとなる挙動であれば、AP101からのフレームの受信に限らない。例えば、STA104からのトリガーフレームの受信でもよい。この手法の場合、STA104がデータを受信できるタイミングで、AP102/AP103はデータを転送することができ、データロスを減らすことができる。また、AP101のビーコンが出すTimestampに載っている時間の下4桁が0になるタイミングでもよい。この手法では、AP101は別途トリガーフレームを出さなくてもデータ転送のタイミングを指示することができるようになる。また、データ転送のタイミングは、STA104が接続したタイミングでもよい。この手法では、STA104が複数のAPの電波受信地域をまたがって移動しているときに、AP102/AP103は、STA104が近接したタイミングでデータを送信することができるようになる。よって、STA104のユーザにとってはより素早くほしいデータを得る動作が実現できる。図4の例では、AP102/AP103は、AP101からトリガーフレームを受信すると、あらかじめAP101から受信したデータユニット群とシーケンス番号からフレームを作成し、STA104にデータフレームを送信する(F408)。他に、トリガーフレームがない場合、AP102/AP103は、各々が送信できるタイミングでSTA104にデータフレームを送信してもよい。
 F408で送信するデータフレームも、前述の図8に示したフレームを使用することができる。前述のものと重複する部分については説明を省略する。Sequence Controlフィールド806には、F403で指示されたシーケンス番号から始まり、連番で続くシーケンス番号が付与される。正確には、Sequence Controlフィールド806のSequence Numberサブフィールドにシーケンス番号が付与される。途中でデータが途切れる場合はFragment Numberサブフィールドの値も用いて表現されうる。また、Frame Bodyフィールド810(ペイロード部)には、AP101から受信したデータユニット群のうちの少なくとも一部が付与される(含まれる)。
 QoS Controlフィールド808には、Ack Policyサブフィールドが含まれており、STAからのAckを必要とするかを決める値を入力できる。各値の意味は前述のとおりのため省略する。本実施例では値を3(Block Ack)とする。
 データフレームを送信したときの条件に従い、AP102/AP103はBAの返信を促すBARを送信する(F409)。STA104は、BARを受けたことに従い、BAを返信する(F410)。なお、このときのAckの返信方法は別の方法でもよい。例えば、BAでなく、1つのフレームに1つのAckを返信するものとしてもよい。また、BARを必要とせず、Ack Policy サブフィールドの値をImplicitである0として、BAのみ返信するものとしてもよい。また、BARに対してSTA104がAckをいったん返信し、改めてBAを送信するものとしてもよい。また、この時返信するBAは、各APから受信したフレームに付与されたシーケンス番号を基にして、ビットマップ形式で返信される。
 F410で使用されるBA(BAフレーム)の例を図9に示す。ここで示すフィールド/サブフィールドは、IEEE802.11axに規定されたフォーマットに準ずる。すなわち、先頭からFrame Controlフィールド901、Durationフィールド902、RAフィールド903、TAフィールド904、BA Controlフィールド905、BA Informationフィールド906、FCSフィールド907を含む。BA Controlフィールド905には、BA Ack Policyサブフィールド908とBA Typeサブフィールド909がある。BA Typeサブフィールド909の値とBAの種類の対応を表1に例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
 本実施例では、F410で送信されるBAのBA Typeは値が2のCompressed BAであるものとする。BA Typeの値が2の場合、BA Informationフィールド906は、Block Ack Starting Sequence Controlサブフィールド910とBlock Ack Bitmapサブフィールド911を含む。Block Ack Starting Sequence Controlサブフィールド910は、Fragment Numberサブフィールド913およびStarting Sequence Numberサブフィールド914を含む。
 Fragment Numberサブフィールド913(Bit0,1,2,3で表されるfragment number)には、Block Ack Bitmapサブフィールド911の長さを決める値が入る。具体的には、Bit1,2の値が0のとき、Block Ack Bitmapサブフィールド911の長さは8となる。Bit1,2の値が2のとき、Block Ack Bitmapサブフィールド911の長さは32となる。Bit0が0のとき、fragment numberをBlock Ack Bitmapサブフィールド911で示さない。Bit0が1のとき、fragment numberの4つの値をそれぞれBlock Ack Bitmapサブフィールド911のビットで表現する。詳細は後述する。Starting Sequence Numberサブフィールド914には、後述のBlock Ack Bitmapサブフィールド911を開始するシーケンス番号を示す。例えば、受信したデータフレームにおけるシーケンス番号が3,4,5の場合、値を3とする。Block Ack Bitmapサブフィールド911には、Starting Sequence Numberサブフィールド914で指示するシーケンス番号から相対的に何番目のフレームを受信できたかを表す。例えば、Starting Sequence Numberサブフィールド914の値が3で、受信できたデータユニットのシーケンス番号が3,4,5、Fragment Numberサブフィールド913のBit0が0の場合、1,2,3番目のビットが1となる。fragment numberとは、フレームが分割されるときに付与する値である。Fragment Numberサブフィールド913のBit0の値が1のとき、この値をBlock Ack Bitmapサブフィールド911にも反映させる。
 どのBlock Ack Bitmapサブフィールド911のどのビットを1にするかは、下記の公式に従って考える。
   n=4×(SN-SSN)+FN
 ここで、nはビットマップの序数である。SNはシーケンス番号、SSNはStarting Sequence Numberサブフィールド914の値、FNはfragment numberの値である。なお、ここで例示したのはBA Typeが2の場合であり、他の値でもよい。他の値であっても、IEEE802.11axに準拠する形でBAを通信する。AP102/AP103は、上記に基づくBAを受信することで、STA104がどのシーケンス番号に対応するデータユニットを受信することができたのかを知ることができるようになる。
 なお、STA104は、基本的には、データを送信してきたAPに対応するシーケンス番号に基づき、BAを返信するが、追加で情報を与えてもよい。例えば、STA104が、AP102からシーケンス番号3,4,5のデータユニットを受信し、AP103からシーケンス番号6,7,8のデータユニットを受信した場合を考える。このときSTA104は、AP102にシーケンス番号3,4,5を受信できたことを示すため、Starting Sequence Numberサブフィールド914の値を3、Block Ack Bitmapサブフィールド911の1,2,3番目のビットを1としたBAを返信する。これに加えて、STA104は、シーケンス番号6,7,8のデータユニットを受信できたことを示すため、Block Ack Bitmapサブフィールド911の4,5,6番目のビットを1としてBAを返信してもよい。後述する処理によって、この情報(どのデータユニットが受信できたかの情報)をAP102はAP101に転送することになる。すると、例えばAP101とAP103の間で通信障害が発生し、AP101がAP103から受信するべきSTA104のBA情報を得られなかったとしても、AP101は、AP102経由で、STA104における受信状況を知ることができるようになる。
 また、STA104は、AP102のみにBAを返信することにしてもよい。この場合、STA104は、AP102とAP103宛てに、本来2回送るべきBAを1回で済ませることができるようになるため、STA104は電力消費を抑えることができる。また、STA104が帯域を多く使用することもなくなる。さらに、BAの手続きにAP102とSTA104が使用する帯域のみ使用することになるため、AP103とSTA104が使用している帯域は空き状態となる。AP101は、AP103を通してその帯域を用いることでさらに次の送信データを準備、送信することができるようになるため、AP101からSTA104に送信するデータの高スループット、低遅延が実現できるようになる。
 AP102/AP103は、前述のBAに含まれるシーケンス番号によって、どのデータユニットがSTA104に正しく届いたかを確認すると、該BAの情報(受信確認されたシーケンス番号等)を含むBAを生成し、AP101に送信する(F411)。すなわち、AP102/AP103は、F410で受信したBAの情報をAP101に転送する。ここで送信するBAのフレームは図9に例示した通りである。前述のものについては詳細の説明を略する。F411で送信されるBAは、BA Typeサブフィールド909の値を4としてマルチAP(Multi-AP)のBAであることを示す(表1を参照)。BA Typeサブフィールド909がマルチAPのBAであるとき、BA Informationフィールド906はCompressed BAと同じフィールド形式となる。なお、該フィールド906は、例えば、Extended Compressed BAと同じフィールドでもよいし、該フィールド906のために新しくフィールド形式を定義してもよい。例えば、図7のAction Detailsサブフィールド711のフィールド形式と同様であってもよい。
 本実施例では、F411で送信されるBAにおけるBA Informationフィールド906の各値は、F410で受信したBA Informationフィールド906を複製したものとする。AP101は、AP102/AP103から受信したBAの情報に基づき、再送データがある場合や追加で送信するべきデータがある場合には、さらにデータフレームを送信する(F412)。ここで、AP101は、送信するデータフレームについて、BAの状況に合わせて転送するデータ量や方法を変更してもよい。例えば、AP101が、AP102経由で送信したデータはSTA104がすべて受信できており、AP103経由で送信したデータは一部がSTA104に届いていないことが分かったとする。この時に、再送するデータやこれから追加で送信するデータは、AP102経由で送信することを主にすることができるようになる。これにより、動的にSTA104にデータ送信するのに最適なルートや送信方式を変更することができるようになる。
 なお、上記説明では、AP102/AP103は、STA104からBAを受信した後、該BAの情報をすぐにAP101に転送したが、別の手段をとってもよい。例えば、AP102/AP103は、STA104により受信されなかったデータユニットのシーケンス番号を検出した場合(すなわち、再送データがあることが検出した場合)、該シーケンス番号に対応するデータユニットを含んで構成されるデータフレームを繰り返し再送してもよい。該再送の最大回数(繰り返して送信する回数の最大値)は、予め定義されていてもよい。また、再送するデータフレームは、転送すべき全てのデータユニット群が含まれてもよいし、STA104により受信確認されていないシーケンス番号に対応するデータユニット(群)を含む一部のデータユニット群が含まれてもよい。AP102/AP103は、当該繰り返しの再送の後に、F411でBAの情報をまとめてAP101に送信するようにしてもよい。この場合、再送するデータユニットによっては、STA104が返信するBAのStarting Sequence Numberサブフィールド914の値が変わりうる。例えば、AP102/AP103は、最初にシーケンス番号3,4,5のデータユニットを送信し、シーケンス番号3,4のデータユニットの受信確認ができた場合、シーケンス番号5のデータユニットを再送する。この操作の後に得られるBAのStarting Sequence Numberサブフィールド914に入る値は5となる。このことから、Block Ack Bitmapサブフィールド911の表現する内容も1回目と異なる。このため、STA104が送信してきたBA Informationフィールド906を複製してAP101に転送することはできない。上述の場合は、AP102/AP103は、2回目でシーケンス番号5のデータユニットの受信確認もできた場合、Starting Sequence Numberサブフィールド914の値を3、Block Ack Bitmapサブフィールド911の1,2,3番目のビットを1としてF411でBAを送信する。
 これにより、再送ですぐにデータ送信の補正ができる場合は、より遅延なくデータを再送することが可能となる。一方で、AP101がSTA104に送信したデータがSTA104に届いたかどうかを知るまでの時間がかかるようになるため、ルート変更の場合には時間がかかってしまう可能性がある。これを考慮して、AP102/AP103は、例えばSTA104からBAを受信した時点ですぐにAP101にBAの情報を転送し、それと並行して再送作業を行い、追加でデータ受信の確認が取れた場合に改めてBAをAP101に送信してもよい。なお、これらの追加データ受信確認は実施例1の手法でのみ可能となり、後述する実施例2の手段では実現が難しい。
 また、AP102/AP103は、STA104から各データユニットに対して送信された複数のAckの情報(受信確認されたシーケンス番号)をまとめてBAとしてAP101に送信してもよい。STA104から届く複数のAckの情報をまとめてBAでAP101に送ることで、帯域の節約になる。逆に、AP102/AP103は、STA104から受信したBAの情報を1つずつAckでAP101に送信してもよい。同様に、AP102/AP103は、TIDごとにBAが分かれているものを合わせてMulti-TID形式でAP101に送信してもよい。この場合は前述と同様で、BAをまとめて送信することで帯域の節約になる。逆に、AP102/AP103は、Multi-TIDのBA形式でSTA104から受信したBAをTIDごとに分割し、AP101に送信してもよい。形式を指定することで、BA Typeの種類を増やさずにAP101にSTA104からの受信確認を転送することができる。また、規格の複雑さを避けることで、規格の形式を処理するために必要な計算量を下げることができるようになる。
 次に、図5のS506の処理である、AP102/AP103による図4のF403~F411の処理について、図6Aおよび図6Bを参照して説明する。図6Aおよび図6Bは、本実施例において、AP102とAP103がSTA104にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。図6Aおよび図6Bに示すフローチャートは、AP102/AP103の制御部202が記憶部201に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現されうる。
 以下、AP102を例に説明するが、AP103にも同様の処理を適用できる。本処理は、AP102の通信制御部301が、Transmitter APであるAP101からSTA104に転送するデータを受信した時点で開始する。また、本処理は、AP102の通信制御部301が、AP101から図7で例示したシーケンス指示フレームを受信した時点で開始されてもよい。
 まず、AP102の通信制御部301は、STA104に転送するデータをデータフレームとして受信する前に、すでにシーケンス指示フレーム(F403)を受信したかどうかを確認する(S601)。シーケンス指示フレームを受信していない場合(S601でNo)、AP102は、マルチAPによるデータ転送処理でなく、通常のデータ転送処理を指示されていることになる。この場合、処理はS602以降へ進み、AP102の通信制御部301は、まず、STA104へ転送するデータをデータフレームとして受信する(S602)。次に、AP102の通信制御部301は、BARを受信し(S604)、BAを返信する(S605)。なお、S604とS605の処理(BARとBAの送受信)は、S602で受信するデータフレームに含まれるAck Policyサブフィールドの値等に従い、両処理はなくてもよい。また、AP102の通信制御部301は、有線または無線通信を介して、転送するデータを受信しうる。
 S602~S605の後、AP102のフレーム生成部302は受信したデータを含むデータフレームを生成し、通信制御部301は、該データフレームをSTA104に転送し始める(S606)。ここで、Ack制御部303は、データフレームのAck Policyサブフィールドを確認し、Ack返信ポリシがONか否か(転送するデータに対するAckを必要するか否か)を判断する。Ack返信ポリシがONでない場合、すなわちAckを必要としない場合(S607でNo)、AP102は、データを転送したところで処理を終了する。Ack返信ポリシがONの場合、すなわち、Ackを必要とする場合(S607でYes)、AP102の通信制御部301は、データを送信し終わるか、一定のデータを送り終わった後にBARを送信する(S608)。S608のBARの送信は行われなくてもよい。
 AP102の通信制御部301が、STA104からBAを受信すると(S609)、フレーム解析部304は、BAのビットマップを解析して、データの受信確認を行う(S610)。具体的には、AP102のフレーム解析部304は、BA(図9)のBA Informationフィールド906のBlock Ack Bitmapサブフィールド911の内容を解析し、すべてのデータユニット送信に対するAckを受信したかを確認する。確認の結果、すべてのデータユニットの受信確認ができた場合は(S611でYes)、AP102は処理を終了する。受信確認ができていないデータユニットがある場合は(S611でNo)、AP102のフレーム生成部302はデータフレームに再送データ(受信確認できていないデータユニット)を設定する(S612)。追加でデータ送信を行う場合も、フレーム生成部302は、データフレームに次の送信データ(追加データ)を設定する。そして、AP102の通信制御部301は、データフレームを送信する(S606)。
 S601で、AP102の通信制御部301が、STA104に転送するデータをデータフレームとして受信する前に、すでにシーケンス指示フレーム(F403)を受信していた場合は(S601でYes、F405)、処理はS603へ進む。なお、シーケンス指示フレーム(F403)を受信していた場合には、転送するデータの受信後にシーケンス指示フレームを受信した場合や、転送するデータの受信途中に受信した場合も含まれる。AP102の通信制御部301は、転送するデータをデータフレームとして受信する(S603、F404)。当該データフレームには、データユニット群が含まれうる。続いて、AP102のフレーム解析部304は、受信したデータが、マルチAPとして転送(送信)するものであるかを確認する(S613)。
 この確認方法は、例えば、次のものが挙げられる。図4の例のようにAP102の通信制御部301が、AP101から事前にJoint参加要求を受信し、Jointの参加表明をした後にAP101から受信したデータ(データユニット)は、すべてマルチAPとして転送するものとして判断してもよい。この場合、Joint手続きの後に送受信する情報量を抑えることができるようになる。もしくは、AP101が転送するデータとしてデータフレームを送信するときに、HT Controlフィールドの1ビットにMulti-APとして転送するものであることを示すビットを用意してもよい。これにより、データフレームを受信したAP102は、当該ビットが立っているデータフレームについては、マルチAPとして転送するものと判断することができる。この手法の場合、AP101は、動的にマルチAPとして転送するか否かを変更でき、状況に応じた対応が可能となる。もしくは、AP101がJointの参加要求フレームの中に期間を示すフィールドを入れておき、AP102は、示された期間中にAP101から受信したデータフレームはすべてマルチAPとして転送するものとして判断してもよい。この手法の場合、AP101は、マルチAPとして転送する期間を指定できるため、マルチAPとして転送が必要なくなった後にJoint送信を削除する手続きを行う必要がなくなる。もしくは、AP101は、Joint参加要求フレームの中に宛先のSTAのMAC Address(本実施例ではSTA104のMAC Address)を入れてもおい。これにより、AP102は、AP101から宛先のSTA向けに転送するデータを受信したときは、すべてマルチAPとして転送するものとして判断することができる。受信したデータ(デーtフレーム)がマルチAPとして転送するデータの場合は(S613でYes)、処理はS614へ進み、マルチAPとして転送するデータでない場合は(S613でNo)、処理はS604~S606のいずれかに移る。
 転送するデータがマルチAPとして転送するデータであることが確認された後、Ack制御部303は、データフレームのAck Policyサブフィールドを確認し、Ack返信ポリシがONか否かを判断する(S614)。すなわち、Ack制御部303は、転送するデータに対するAckを必要するか否かを判断する。なお、当該判断は、Transmitter APに対して、STA104からのAckを転送する必要があるか否かの判断でありうる。Ack返信ポリシがONか否かの判断方法は、例えば次のものが挙げられる。AP102のAck制御部303は、AP101から受信したデータフレームのAck Policyサブフィールドを確認し、No Ackを示している場合は、Ack返信ポリシがONではない(STA104からのAckも必要ない)と判断してもよい。もしくは、AP101から事前に受信したJoint参加要求フレームの中にSTA104からのAck Policyを示すフィールドを用意し、AP102のAck制御部303は、その値に応じて判断してもよい。Ack返信ポリシがONでない場合、すなわち、AP101にAckを転送する必要がない場合(S614でNo)、処理はS604~S606のいずれかに移る。
 Ack返信ポリシがONの場合、すなわち、Ackが必要と判断された場合は(S614でYes)、AP102の通信制御部301は、転送用のデータを受信したことをAP101に確認するためにBARの受信(S615、F405)およびBAの返信(S616、F406)を行う。なお、これらの処理(の一方)は行われなくてもよい。
 AP102の通信制御部301は、データを転送する準備が整った段階で、AP101からデータ転送のタイミングを伝えるトリガーフレームを受信する(S617、F407)。なお、上述のように、トリガーフレームの受信はなくてもよく、また、データ転送のタイミングはトリガーフレーム以外により決定されてもよい。トリガーフレームを受信したことに応答して、AP102のフレーム生成部302は、受信したシーケンス指示フレーム(S601、F403)で指定されたシーケンス番号を所定フィールドに付与し(図9)、さらに、シーケンス番号に対応するデータユニットをペイロード部に付与したデータフレームを生成する。シーケンス番号に対応するデータユニットは、受信したデータフレームに含まれたデータユニット群の少なくとも一部でありうる。続いて、AP102の通信制御部301は、データフレームを送信する(S618、F408)。このデータフレームの受信確認をSTA104に要求するために、AP102の通信制御部301はBARを送信する(S619、F409)。なお、BARは送信しなくてもよい。
 続いて、AP102の通信制御部301は、BARもしくはデータフレームに対するBAを受信し(S620、F410)、フレーム解析部304は、BAのビットマップを解析して、データの受信確認を行う(S621)。具体的には、AP102のフレーム解析部304は、BA(図9)のBA Informationフィールド906のBlock Ack Bitmapサブフィールド911の内容を解析し、すべてのデータユニット送信に対するAckを受信したかを確認する。
 確認の結果、すべてのデータユニットの受信確認ができた場合は(S622でYes)、AP102のフレーム生成部302は、送信完了通知のためのフレームを生成し、通信制御部301は該フレームをAP101(Transmitter AP)に送信する(S623)。この時、送信完了通知のために使用(生成)するフレームは例えば、下記が挙げられる。例えば、図4に示したように、AP102は、STA104から受信されたBAに含まれるBA Informationフィールド906を複製して、BAを生成し、AP101に送信することができる(F411)。この手段の場合、AP102はフレームを作成しなおす計算が少なくて済む。また、AP102内でBA Informationフィールド906に含まれるBlock Ack Bitmapサブフィールド911を解析するS621の処理が必要なくなる。他の手段としては、送信完了通知のためのフレームを定義し、AP102がこれを送信する手段がある。この手段の場合、送信完了であることがわかればよいため、AP102が送信するデータ容量が小さくて済むメリットがある。
 一方で、受信確認ができていないデータユニットがある場合(受信確認できていないシーケンス番号が検出された場合)は(S622でNo)、処理はS624へ進む。S624では、AP102のフレーム生成部302は、受信されなかったデータユニットのシーケンス番号を示すビットマップを含むフレームを生成し、通信制御部301は、該フレームをAP101に送信する。これにより、どのデータユニットがSTA104は受信できなかったか(STA104に送信できなかったか)がAP101に通知される。例えば、図4に示したように、AP102は、STA104から受信されたBAに含まれるBA Informationフィールド906を複製して、BAを生成し、AP101に送信することができる(F411)。もしくは、AP102は、図7のAction Detailsサブフィールド711内部の形式で受信できたシーケンス番号を穴抜け付きの連番シーケンス番号で表現したフレームを送信してもよい。
 このようにして、AP101は、AP102/AP103を通してSTA104にデータ送信ができ、またどのデータユニットがSTA104に届いているのかを知ることができるようになる。その結果、AP101は、AP102/AP103とSTA104との接続状態を動的に確認することができるようになり、状況に応じたデータ送信のルーティングが可能となる。さらに、AP101は、データの再送も状況に応じて変更できるため、データをSTA104に確度高く届けることができるようになる。
 なお、後述する実施例2と比較すると、STA104の実施する処理が少なくて済む利点がある。具体的には、データを受信するSTA104にとって、複数のAPからデータを受信する時点でそのデータの順序関係がわからなくなる可能性がある。データユニットに付与されているシーケンス番号が一貫していると、STA104は受信したデータの並べ替えをするときに、シーケンス番号を基準に行えばよくなるため、比較的簡単にデータ順序の並べ替えができるようになる。また、STA104がBAをAP102/AP103に送信するときも、複数のAPから受信したデータユニットに付与されたシーケンス番号が整理されているために、例えばAP102に送るBAの中に、AP103から受信したデータユニットについての情報を入れやすくなる。これらを実現するためには、データユニット(群)の送信元であるAP101がSTA104に送信するデータの順序関係やシーケンス番号を管理する必要がある。また、AP101が、AP102/AP103に対してデータ転送するときのフレームに付与するシーケンス番号を指示する必要がある。このため、本実施例では図4のS403のように、シーケンス番号を指示する処理が必要となる。
 <実施例2>
 本実施例において、AP101はTransmitter APとして機能する。AP102とAP103はRelay APとして機能し、AP101からの指示によってSTA104と通信する。本実施例では、AP101からAP102/AP103を介してSTA104へデータを送信する場合について述べる。なお、実施例1とは異なり、AP101は、データ転送時のフレームに付与するシーケンス番号の指示を送信しないものとする。本実施例の説明に際し、実施例1と重複する部分については説明を省略する。
 図10に、本実施例におけるAP101がAP102とAP103を介してSTA104にデータを送信する際の全体のデータ送受信処理の流れを示すシーケンス図を示す。全体の流れは実施例1で説明したものと重複するため説明を省略する。なお、実施例1と異なる点として、F403のシーケンス番号の指示フレーム(Sequence Indication)がAP101からAP102/AP103に送信されていない。本実施例では、F408で、AP102とAP103が送信するデータユニットに付与するシーケンス番号は、AP102/AP103が独自に定義した値(番号)となる。
 AP102/AP103による図10のF403~F411の処理について、図11Aおよび図11Bを参照して説明する。図11Aおよび図11Bは、本実施例において、AP102とAP103がSTA104にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。図11Aおよび図11Bに示すフローチャートは、AP102/AP103の制御部202が記憶部201に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現されうる。
 以下、AP102を例に説明するが、AP103にも同様の処理を適用できる。本処理は、AP102の通信制御部301が、Transmitter APであるAP101からSTA104に転送するデータを受信した時点で開始する。
 まず、AP102の通信制御部301は、AP101から、STA104に転送するデータをデータフレームとして受信する(S603)。当該データフレームには、データユニット群が含まれうる。続いて、AP102のフレーム解析部304は、受信したデータが、マルチAPとして転送するものであるかを確認する(S613)。当該確認の方法は、実施例1と重複するため説明を省略する。次に、AP102のAck制御部303は、STA104に送信するデータはAckを必要とするかどうかを確認する(S614)。当該確認の方法は実施例1と重複するため説明を省略する。マルチAPでの転送でない場合(S613でNo)やAckが必要でないと判断した場合は(S614でNo)、処理はS604~S606のいずれかに移る。S604~S606以降の処理は、実施例1と重複するため説明を省略する。
 STA104に転送するデータはAckを必要としており、マルチAPで送信するデータであると判断した場合(S613でYes,S614でYes)、処理はS1115へ進む。次に、AP102のフレーム解析部304は、受信したデータフレームに含まれる、データユニットに付与されているシーケンス番号を取得し記憶部201に記録する(保存する)(S1115)。ここで記録した値(シーケンス番号)は、後述する処理で使用される。そのあと、AP102の通信制御部301は、BARを受信(S1116)すると、BARに返信する形でBAを送信する(S1117)。なお、BARとBAの送受信はなくてもよい。
 AP102の通信制御部301は、データを転送する準備が整った段階で、AP101からデータ転送のタイミングを伝えるトリガーフレームを受信する(S1118、F407)。なお、トリガーフレームの受信はなくてもよく、また、データ転送のタイミングはトリガーフレーム以外により決定されてもよい。詳細は実施例1で説明済みなので省略する。トリガーフレームを受信したことに応答して、AP102のフレーム生成部302は、シーケンス番号を所定フィールドに付与し(図9)、さらに、シーケンス番号に対応するデータユニットをペイロード部に付与したデータフレームを生成する。シーケンス番号に対応するデータユニットは、受信したデータフレームに含まれたデータユニット群の少なくとも一部でありうる。また、本実施例では、シーケンス番号は、番号管理部305が生成し付与した番号である。AP102の通信制御部301は、データフレームを送信する(S1119、F408)。
 AP102の番号管理部305は、S1119で送信したデータユニットに付与したシーケンス番号とデータユニットを受信したときに付与されていたシーケンス番号とを対応付けた情報(対応関係)を生成し、記憶部201に保存(管理)する(S1120)。例えば、S603で受信した際にデータユニットに付与されていたシーケンス番号が3,4,5であり、S1119で送信するデータユニットに付与されたシーケンス番号が9,10,11である場合を考える。このとき、番号管理部305は、3-9、4-10、5-11をセットとして、記憶部201に保存する。あるいは、番号管理部305は、3-9のみ保存して、他のデータユニットは3と9のそれぞれの連番であると仮定してもよい。このように、番号管理部305は、転送するデータユニットごとに、受信時と送信時でシーケンス番号の対応が取れるように、記憶部201にシーケンス番号の対応関係の情報を記憶する。
 AP102の通信制御部301は、STA104へのデータ送信が終わると、BARを送信し(S1121、F409)、BARに応答して、STA104からBAを受信する(S1122、F410)。ここでBARの送信はなくてもよい。また、BAは別の形式でもよい。例えば、一つのデータユニットごとにAckを返すものとしてもよい。BAが受信されると、AP102のフレーム解析部304は、BAのビットマップを解析して、データの受信確認を行う(S1123)。具体的には、AP102のフレーム生成部302は、BA(図9)のBA Informationフィールド906に付与されるBlock Ack Bitmapサブフィールド911の内容を解析し、すべてのデータユニット送信に対するAckを受信したかを確認する。
 確認の結果、すべてのデータユニットの受信確認ができた場合は(S1124でYes)、AP102のフレーム生成部302は、送信完了通知のためのフレームを生成し、通信制御部301は該フレームをAP101(Transmitter AP)に送信する(S1125)。このとき送信する送信完了通知として、専用のフレームが作成されてもよいし、図9に示すBAの形式で送信されてもよい。図9に示すBAの形式で送信する場合、Block Ack Starting Sequence Controlサブフィールド910に含まれるStarting Sequence Numberサブフィールド914の値と、場合によってはBlock Ack Bitmapサブフィールド911の値が、STA104から受信したBAにおける同サブフィールドの値とは異なりうる。すなわち、STA104から受信したBAで示されるシーケンス番号と、AP101に送信するBAで示すシーケンス番号は異なりうる。そのため、フレーム生成部302は、S1120で生成した対応関係に基づいて、受信したBAで示されるシーケンス番号を、AP101に送信するBAで示すべきシーケンス番号に変換する。
 具体的には、フレーム生成部302は、STA104から受信したBA中に示されたStarting Sequence Numberサブフィールドの値を、S1120で生成した対応関係に基づいて、AP102がAP101からデータ受信したときの値に変換する。なお、変換した値とは別の値をStarting Sequence Numberサブフィールドの値としたい場合、Block Ack Bitmapサブフィールド911の値を変更する。Starting Sequence Numberサブフィールドとして指定したい値から、AP102が受信したときに使用されたシーケンス番号の相対的な距離を計算し、計算結果の序数に当たるビットに値を反映させる。
 S1125におけるシーケンス番号の変換処理は、受信確認ができていないデータユニットがある場合(受信確認できていないシーケンス番号が検出された場合)(S1124でNo)にも適用される(S1126)。そして、AP102のフレーム生成部302は、受信されなかったデータユニットのシーケンス番号を示すビットマップを含むフレームを生成し、通信制御部301は、該フレームをAP101に送信する(S1127)。
なお、本実施例においても、AP102/AP103は、受信確認を受け取っていないデータユニット(STA104に届いていないデータユニット)について、複数回再送してから、その結果をAP101に送信してもよい。この方法の詳細は実施例1と重複するため説明を省略する。もしくは、図7のAction Detailsサブフィールド711内部の形式で受信できたシーケンス番号を穴抜け付きの連番シーケンス番号で表現できるようになる。
 このように、AP101がAP102/AP103にデータ転送するときのシーケンス番号を指示しなくても、どのデータがSTA104に届いたかを確認できるようになる。これにより、AP101は動的にデータ転送を指示するAPを切り替えることができるようになる。実施例1と比較すると、データ転送するときのシーケンス番号を指示するフレームを送信する必要がなくなる。よって、データ転送を指示するときに帯域を使用する時間を抑えることができるようになる。
 <実施例3>
 本実施例において、AP101はReceiver APとして機能する。STA104はTransmitter STAとして機能する。AP102とAP103はRelay APとして機能し、AP101からの指示によってSTA104と通信する。本実施例では、STA104からAP102/AP103を介してAP101へデータを送信する場合について述べる。本実施例の説明に際し、実施例1と重複する部分については説明を省略する。
 図12に、本実施例におけるSTA104がAP102/AP103を介してAP101にデータを送信する際の全体のデータ送受信処理の流れを示すシーケンス図を示す。Jointの参加要求フレームの送受信(F401,F402)は実施例1と重複するため説明を省略する。
 Joint手続きが終わると、STA104からAP102/AP103に対し、データを受信するときのシーケンス番号を指定される(F1203)。これにより、AP101は、AP102/AP103からのデータフレームを統合したときに、正しくデータを並び替えることができるようになる。続いてSTA104は、AP102/AP103にデータフレームを送信する(F1204)。データフレームを送信し終わると、それに合わせてBARを送信する(F1205)。AP102/AP103は、BARを受信することに応答して、BAを返信する(F1206)。なお、ここでのBARとBAの送受信はなくてもよい。また、別の例として、ADDBA Request、ADDBA Responseの手続きで、Block Ack Policyを0としてImmediateでないことを示しておいてもよい。この場合、BARに対してAP102/AP103は、ここではシーケンス番号を指定しないAckのみ返してもよい。この場合、AP102/AP103は、AP101の受信確認ができてから、改めてBAを送信することになる。他のAck返信動作については実施例1と重複するため説明を省略する。
 STA104からのデータ受信が終わった後、AP102/AP103は、データをデータフレームとして送信する(F1207)。なお、STA104からのデータ受信をしつつ、AP101にデータを転送していてもよい(F1207)。AP102/AP103はデータ転送が終わったら、BARを送信する(F1208)。ここでのBARの送信はなくてもよい。これに対し、AP101はAP102/AP103にBAを送信する(F1209)。AP102/AP103は、BAの情報をBAの形式でSTA104に送信する(F1210)。STA104は、受信したBAの情報に従い、必要に応じて再送データをAP102/AP103に送信する(F1211)。
 AP102/AP103による図12のF1203~F1211の処理について、図13Aおよび図13Bを参照して説明する。図13Aおよび図13Bは、本実施例において、AP102/AP103がAP101にデータ送信するときの処理を示すフローチャートである。図13Aおよび図13Bに示すフローチャートは、AP102/AP103の制御部202が記憶部201に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現されうる。以下、AP102を例に説明するが、AP103にも同様の処理を適用できる。
 実施例1と同様に、まず、AP102の通信制御部301は、シーケンス番号を指定するフレームを受信しているかどうかを確認する(S1301)。そのあと、AP102の通信制御部301は、Transmitter STA(STA104)から、Receiver AP(AP101)へ転送するデータとしてデータフレームを受信する(S1302、S1303)。シーケンス番号を指定するフレームを受信していなかった場合(S1301でNo)や、受信したデータフレームがマルチAPで受信するフレームでない場合(S1313でNo)や、Ackを返信する必要がない場合(S614でNo)の処理は、実施例1で示した処理と同様となるため説明を省略する。また、S615~S622の処理は、実施例1で示した処理と重複するため、説明を省略する。
 AP102のフレーム解析部304により、すべてのデータユニットの受信確認ができた場合は(S622でYes)、通信制御部301は、STA104に対して送信完了通知を送信する(S1323)。この時送信する形式はBAの形でもよいし、専用のフレームを用意してもよい。詳細については実施例1で示したものと重複するため説明を省略する。受信確認ができていないデータユニットがある場合は(S622でNo)、AP102の通信制御部301は、AP101から受信したBAに含まれるBA Informationフィールド906を複製して、BAを生成し、STA104に送信しうる。もしくは、AP102は、図7のAction Detailsサブフィールド711内部の形式で受信できたシーケンス番号を穴抜け付きの連番シーケンス番号で表現したフレームを送信してもよい。
 このように、データ受信においてもデータの受信確認をデータ送信者に伝えることができるようになる。なお、実施例2を本実施例に適用してもよい。この場合、図10と図11Aおよび図11Bにおいて、通信する2つの通信装置は、Transmitter APからTransmitter STAとなり、Receiver STAからReceiver APとなる。処理の内容自体は変わらない。例えば、Transmitter STAはシーケンス番号を指定せず、AP102/AP103がシーケンス番号を生成して使用する。また、Transmitter STAへのBAには、シーケンス番号の対応関係に従ってAP102/AP103によって変換されたシーケンス番号が含まれうる。
 (その他の実施例)
 その他の実施例として、AP1台とSTA3台でデータの送受信に対しても、本件が適用できる。この場合、STAがSTA同士でJointの参加フレーム、参加完了フレームの手続きを行う。APからSTAへのデータ送信の場合、STA2台はRelay STAとしての役割を担ってもよい。この場合、データの転送およびBAの転送はRelay STAが行う。Relay STAの処理は本件で提案したRelay APの動作と同様である。これは各STAの装備がそれほどリッチでない場合に適用できる。リッチでない通信機器を組み合わせることで、高スループットと低遅延な無線通信環境が実現できるようになる。同様に条件が整えば、AP3台とSTA3台がそれぞれ連携してデータ通信が行う場合に適用してもよい。AP3台のうち2台はRelay APとして動作し、AP1台はTransmitter APもしくはReceiver APとして動作する。STA3台のうち2台はRelay STAとして動作し、STA1台はTransmitter STAもしくはReceiver STAとして動作する。Relay APおよびRelay STAの処理は各実施例で示した通りとなる。この形態の場合、APおよびSTAの両方がリッチでない装備だが、高スループットと低遅延を実現したいときや、お互いの通信で発生する干渉を抑えたいときなどに利用できる。また、AP同士、STA同士の通信は有線とし、AP-STA間の通信を無線として、各AP、STAの距離を離すことで、無線干渉を抑えながら高スループットと低遅延を実現できる。
 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ー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、2020年8月31日提出の日本国特許出願特願2020-145853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 (21)

  1.  IEEE802.11シリーズ規格に準拠した通信装置であって、
     第1の他の通信装置から、データユニット群を含むデータフレームと、前記データユニット群のうちの1つ以上のデータユニットに付与されたシーケンス番号の指示とを受信する第1の受信手段と、
     前記シーケンス番号と、前記1つ以上のデータユニットとを含んで構成されるデータフレームを第2の他の通信装置へ送信する第1の送信手段と、
     前記第2の他の通信装置から、前記第1の送信手段により送信された前記データフレームに対する受信確認を受信する第2の受信手段と、
     前記受信確認に含まれる、前記第2の他の通信装置により受信されたデータユニットのシーケンス番号の情報を前記第1の他の通信装置へ送信する第2の送信手段と、
    を有する通信装置。
  2.  前記第2の送信手段は、前記第2の受信手段から前記受信確認を受信するごとに、前記受信確認に含まれる前記シーケンス番号の情報を前記第1の他の通信装置へ送信する請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記第2の送信手段は、前記第2の受信手段から複数の前記受信確認を受信した後に、前記受信確認に含まれる前記シーケンス番号の情報をまとめて前記第1の他の通信装置へ送信する請求項1に記載の通信装置。
  4.  前記第2の受信手段により受信された前記受信確認に基づいて、前記第2の他の通信装置により受信されなかったデータユニットのシーケンス番号を検出する検出手段を更に有し、
     前記第1の送信手段は、前記検出されたシーケンス番号と、前記検出されたシーケンス番号に対応するデータユニットとを含んで構成されるデータフレームを前記第2の他の通信装置へ送信する請求項1に記載の通信装置。
  5.  前記検出手段により前記シーケンス番号が検出された場合、前記第1の送信手段は、前記検出されたシーケンス番号に対応するデータユニットを含んで構成されるデータフレームを前記第2の他の通信装置へ繰り返し送信し、
     前記第2の送信手段は、前記第2の受信手段により繰り返し受信された前記受信確認に含まれる前記シーケンス番号の情報を、まとめて前記第1の他の通信装置へ送信する請求項4に記載の通信装置。
  6.  前記繰り返しの回数の最大値は、予め定義されている請求項5に記載の通信装置。
  7.  前記受信確認は、Block Ackである請求項1から6のいずれか1項に記載の通信装置。
  8.  前記データユニットは、MSDU(MAC Service Data Unit)もしくはA-MSDU(Aggregation-MSDU)であり、前記シーケンス番号はMSDUもしくはA-MSDUごとに付与される連続した番号である請求項1から7のいずれか1項に記載の通信装置。
  9.  IEEE802.11シリーズ規格に準拠した通信装置であって、
     第1の他の通信装置から、データユニット群と前記データユニット群のそれぞれに付与された第1の種類のシーケンス番号とを含むデータフレームを受信する第1の受信手段と、
     前記データユニット群に対して第2の種類のシーケンス番号を付与し、前記第1の種類のシーケンス番号と前記第2の種類のシーケンス番号との対応関係を管理する番号管理手段と、
     前記第2の種類のシーケンス番号と、前記データユニット群とを含んで構成されるデータフレームを第2の他の通信装置へ送信する第1の送信手段と、
     前記第2の他の通信装置から、前記第1の送信手段により送信された前記データフレームに対する受信確認を受信する第2の受信手段と、
     前記受信確認に含まれる、前記第2の他の通信装置により受信されたデータユニットの第2の種類のシーケンス番号を、前記対応関係に基づいて前記第1の種類のシーケンス番号に変換する変換手段と、
     前記変換手段により変換された、前記第1の種類のシーケンス番号の情報を前記第1の他の通信装置へ送信する第2の送信手段と、
    を有する通信装置。
  10.  前記第2の送信手段は、前記第2の受信手段から前記受信確認を受信するごとに、前記変換手段により変換された、前記第1の種類のシーケンス番号の情報を前記第1の他の通信装置へ送信する請求項9に記載の通信装置。
  11.  前記第2の送信手段は、前記第2の受信手段から複数の前記受信確認を受信した後に、前記変換手段により変換された、前記第1の種類のシーケンス番号の情報をまとめて前記第1の他の通信装置へ送信する請求項9に記載の通信装置。
  12.  前記第2の受信手段により受信された前記受信確認に基づいて、前記第2の他の通信装置により受信されなかったデータユニットの前記第2の種類のシーケンス番号を検出する検出手段を更に有し、
     前記第1の送信手段は、前記検出されたシーケンス番号と、前記検出されたシーケンス番号に対応するデータユニットとを含んで構成されるデータフレームを前記第2の他の通信装置へ送信する請求項9に記載の通信装置。
  13.  前記検出手段により前記第2の種類のシーケンス番号が検出された場合、前記第1の送信手段は、前記検出されたシーケンス番号に対応するデータユニットを含んで構成されるデータフレームを前記第2の他の通信装置へ繰り返し送信し、
     前記第2の送信手段は、前記第2の受信手段により繰り返し受信された前記受信確認に含まれる前記第2の種類のシーケンス番号から前記変換手段により変換された前記第1の種類のシーケンス番号の情報を、まとめて前記第1の他の通信装置へ送信する請求項12に記載の通信装置。
  14.  前記繰り返しの回数の最大値は、予め定義されている請求項13に記載の通信装置。
  15.  前記受信確認は、Block Ackである請求項9から14のいずれか1項に記載の通信装置。
  16.  前記データユニットは、MSDU(MAC Service Data Unit)もしくはA-MSDU(Aggregation-MSDU)であり、前記第1の種類のシーケンス番号と前記第2の種類のシーケンス番号はそれぞれMSDUもしくはA-MSDUごとに付与される連続した番号である請求項9から15のいずれか1項に記載の通信装置。
  17.  前記第1の他の通信装置はアクセスポイントであり、前記第2の他の通信装置は端末装置である、請求項1から16のいずれか1項に記載の通信装置。
  18.  前記第1の他の通信装置は端末装置であり、前記第2の他の通信装置はアクセスポイントである、請求項1から16のいずれか1項に記載の通信装置。
  19.  IEEE802.11シリーズ規格に準拠した通信装置の制御方法であって、
     第1の他の通信装置から、データユニット群を含むデータフレームと、前記データユニット群のうちの1つ以上のデータユニットに付与されたシーケンス番号の指示とを受信する第1の受信工程と、
     前記シーケンス番号と、前記1つ以上のデータユニットとを含んで構成されるデータフレームを第2の他の通信装置へ送信する第1の送信工程と、
     前記第2の他の通信装置から、前記第1の送信工程において送信された前記データフレームに対する受信確認を受信する第2の受信工程と、
     前記受信確認に含まれる、前記第2の他の通信装置により受信されたデータユニットのシーケンス番号の情報を前記第1の他の通信装置へ送信する第2の送信工程と、
    を含む制御方法。
  20.  IEEE802.11シリーズ規格に準拠した通信装置の制御方法であって、
     第1の他の通信装置から、データユニット群と前記データユニット群のそれぞれに付与された第1の種類のシーケンス番号とを含むデータフレームを受信する第1の受信工程と、
     前記データユニット群に対して第2の種類のシーケンス番号を付与し、前記第1の種類のシーケンス番号と前記第2の種類のシーケンス番号との対応関係を管理する番号管理工程と、
     前記第2の種類のシーケンス番号と、前記データユニット群とを含んで構成されるデータフレームを第2の他の通信装置へ送信する第1の送信工程と、
     前記第2の他の通信装置から、前記第1の送信工程において送信された前記データフレームに対する受信確認を受信する第2の受信工程と、
     前記受信確認に含まれる、前記第2の他の通信装置により受信されたデータユニットの第2の種類のシーケンス番号を、前記対応関係に基づいて前記第1の種類のシーケンス番号に変換する変換工程と、
     前記変換工程により変換された、前記第1の種類のシーケンス番号の情報を前記第1の他の通信装置へ送信する第2の送信工程と、
    を含む制御方法。
  21.  コンピュータを、請求項1から18のいずれか1項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。
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