WO2022259857A1 - 通信装置、通信方法、およびプログラム - Google Patents
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- H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
Definitions
- the present invention relates to wireless communication technology.
- the IEEE 802.11 standard series is known as a major wireless LAN communication standard.
- the IEEE 802.11 standard series includes standards such as IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax.
- IEEE802.11ax uses OFDMA (orthogonal frequency multiple access) to achieve a high peak throughput of up to 9.6 gigabits per second (Gbps), as well as a technology that improves communication speeds under congested conditions.
- OFDMA orthogonal frequency-division multiple access.
- the standardization of the IEEE802.11be standard is underway as a successor standard aimed at further improving throughput, improving frequency utilization efficiency, and improving communication latency.
- one access point (AP) and one station (STA) build multiple links in frequency bands such as 2.4 GHz, 5 GHz, and 6 GHz bands, Multi-Link communication for simultaneous communication is being considered. Also, due to hardware limitations of wireless communication devices, processing for APs and STAs that cannot perform reception operations on the other link during transmission operations on a predetermined link in multi-link communication is being studied.
- the present invention makes it possible to efficiently share information as to whether or not simultaneous transmission and reception of a channel pair during Multi-Link communication is possible between communication devices, and implement efficient Multi-Link communication between devices. It aims to make it possible.
- a communication device of the present invention can execute radio frame communication using a first frequency channel and radio frame communication using a second frequency channel in parallel.
- a communication apparatus of the present invention includes communication means capable of executing radio frame communication using a first frequency channel and radio frame communication using a second frequency channel in parallel; Information indicating the distance on the frequency axis between the first frequency channel and the second frequency channel, wherein transmission of a radio frame using the first frequency channel in communication by the communication means and the second frequency channel are performed.
- receiving means for receiving from another communication device information indicating a channel distance required for executing reception of a radio frame using the frequency channel in parallel.
- the present invention it is possible to efficiently share information as to whether or not simultaneous transmission and reception of a channel pair during Multi-Link communication is possible between communication devices, and to perform efficient Multi-Link communication between devices. be able to implement.
- FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a network in the present invention
- FIG. 1 is a diagram showing a hardware configuration of a communication device according to the present invention
- FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of a communication device according to the present invention
- FIG. 10 is a sequence diagram for notifying the channel distance of a link that can be STRed with an association response for an association candidate channel in Example 1
- 4 is a configuration example of an Association Response frame that AP 101 transmits to STA 102 in Embodiment 1.
- FIG. 10 is a flow chart for AP 101 to determine STR-capable channel distance in 20 MHz transmission.
- 10 is a flow chart for determining whether a pair of channel A and channel B is capable of STR during 20 MHz transmission in the AP 101 in Example 1; 10 is a flow chart for AP 101 to detect transmission noise during 20 MHz transmission for a pair of channel A and channel B prior to communication with STA 102 in Example 2.
- FIG. 10 is a flow chart of the AP 101 in Embodiment 2 for determining whether or not the pair of channel A and channel B is capable of STR during 20 MHz transmission.
- FIG. 1 shows the configuration of a network in which a communication device 102 (hereinafter referred to as STA 102) according to this embodiment participates.
- STA 102 is a station (STA) responsible for participating in network 100 .
- a communication device 101 (hereinafter referred to as AP 101 ) is an access point (AP) that has a role of constructing the wireless network 100 .
- AP 101 can communicate with STA 102 .
- Each of the AP 101 and STA 102 can perform wireless communication conforming to the IEEE802.11be (EHT) standard.
- IEEE is an abbreviation for Institute of Electrical and Electronics Engineers.
- AP 101, STA 102 may communicate on frequencies in the 2.4 Hz, 5 GHz, and/or 6 GHz bands.
- the frequency band used by each communication device is not limited to this, and different frequency bands such as the 60 GHz band may be used.
- AP 101 and STA 102 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 such as 240 MHz and 4 MHz may be used.
- the AP 101 and STA 102 can realize multi-user (MU, Multi User) communication that multiplexes the signals of a plurality of users.
- OFDMA stands for Orthogonal Frequency Division Multiple Access.
- RU Resource Unit
- the AP can communicate with multiple STAs in parallel within the defined bandwidth.
- the AP 101 and STA 102 are compliant with the IEEE802.11be standard, in addition to this, they may also be compliant with the legacy standard, which is a standard prior to the IEEE802.11be standard. Specifically, the AP 101 and STA 102 may support at least one of the IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax standards. In addition to the IEEE802.11 series standard, other communication standards such as Bluetooth (registered trademark), NFC, UWB, ZigBee, and MBOA may be supported. UWB is an abbreviation for Ultra Wide Band, and MBOA is an abbreviation for Multi Band OFDM Alliance. Also, NFC is an abbreviation for Near Field Communication.
- UWB includes wireless USB, wireless 1394, WiNET, and the like. Moreover, it may correspond to a communication standard for wired communication such as a wired LAN.
- the AP 101 include, but are not limited to, wireless LAN routers, personal computers (PCs), smartphones, and the like.
- the AP 101 may be an information processing device such as a wireless chip capable of performing wireless communication conforming to the IEEE802.11be standard.
- Specific examples of the STA 102 include, but are not limited to, cameras, tablets, smartphones, PCs, mobile phones, video cameras, headsets, and the like.
- the STA 102 may be an information processing device such as a wireless chip capable of performing wireless communication conforming to the IEEE802.11be standard. Each communication device can communicate using bandwidths of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz and 320 MHz.
- the AP 101 and STA 102 in this embodiment establish links via a plurality of frequency channels and perform multi-link communication.
- the IEEE 802.11 series standards define the bandwidth of each channel as 20 MHz.
- the channel is a frequency channel defined in the IEEE802.11 series standard, and in the IEEE802.11 series standard, a plurality of channels in each frequency band of 2.4 GHz band, 5 GHz band, 6 GHz band, and 60 GHz band. is defined.
- a bandwidth of 40 MHz or more may be used in one channel by coupling and bonding with adjacent channels.
- AP 101 can establish a link and communicate with STA 102 via a first channel in the 2.4 GHz band.
- multiple links with different frequency bands may be established between each communication device.
- AP 101 and STA 102 may establish a third link in the 5 GHz band in addition to the first link in the 2.4 GHz band and the second link in the 6 GHz band.
- links may be established via a plurality of different channels included in the same frequency band.
- a 6-channel link in the 2.4 GHz band may be established as the first link
- a 1-channel link in the 2.4 GHz band may be established as the second link.
- a plurality of links with the same frequency band and links with different frequency bands may coexist.
- the AP 101 and STA 102 may establish a 1ch link in the 2.4GHz band and a 149ch link in the 5GHz band.
- AP 101 can communicate with STA 102 in the other band (for example, 5 GHz band) even when a certain frequency band (for example, 2.4 GHz band) is congested. can be established. Therefore, it is possible to prevent a decrease in throughput and a communication delay in communication with the STA 102 .
- the wireless network 100 in FIG. 1 is composed of one AP and one STA, the number and arrangement of APs and STAs are not limited to this.
- one or more STAs may be added.
- the frequency band of each link established at this time, the number of links, and the bandwidth may be different for each STA.
- the AP 101 and the STA 102 divide one piece of data and transmit it to the partner device via a plurality of links.
- the AP 101 and the STA 102 may be capable of performing MIMO (Multiple-Input And Multiple-Output) communication.
- MIMO Multiple-Input And Multiple-Output
- AP 101 and STA 102 have multiple antennas and one sends different signals from each antenna using the same channel.
- the receiving side simultaneously receives all signals arriving from multiple streams using multiple antennas, separates and decodes the signals of each stream.
- MIMO communication By executing MIMO communication in this way, AP 101 and STA 102 can communicate more data in the same amount of time than when MIMO communication is not executed.
- the AP 101 and STA 102 may perform MIMO communication on some or all of the links.
- FIG. 2 shows a hardware configuration example of the AP 101 in this embodiment.
- AP 101 has storage unit 201 , control unit 202 , function unit 203 , input unit 204 , output unit 205 , communication unit 206 and antenna 207 .
- a plurality of antennas may be provided.
- the storage unit 201 is composed of one or more memories such as ROM and RAM, and stores computer programs for performing various operations described later and various information such as communication parameters for wireless communication.
- ROM Read Only Memory
- RAM Random Access Memory.
- storage media such as flexible disks, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, CD-Rs, magnetic tapes, non-volatile memory cards, DVDs, etc. may be used.
- the storage unit 201 may include a plurality of memories or the like.
- the control unit 202 is composed of, for example, one or more processors such as CPU and MPU, and controls the entire AP 101 by executing computer programs stored in the storage unit 201 .
- the control unit 202 may control the AP 101 as a whole through cooperation between a computer program stored in the storage unit 201 and an OS (Operating System).
- the control unit 202 also generates data and signals (radio frames) to be transmitted in communication with other communication devices.
- 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 multi-core processors, and the plurality of processors may control the AP 101 as a whole.
- control unit 202 controls the function unit 203 to perform predetermined processing such as wireless communication, imaging, printing, and projection.
- the functional unit 203 is hardware for the AP 101 to execute predetermined processing.
- the input unit 204 receives various operations from the user.
- the output unit 205 performs various outputs to the user via a monitor screen or a speaker.
- the output from the output unit 205 may be display on a monitor screen, audio output from a speaker, vibration output, or the like.
- both the input unit 204 and the output unit 205 may be realized by one module like a touch panel.
- the input unit 204 and the output unit 205 may be integrated with the AP 101 or may be separate units.
- the communication unit 206 controls wireless communication conforming to the IEEE802.11be standard. In addition to the IEEE802.11be standard, the communication unit 206 may control wireless communication conforming to other IEEE802.11 series standards, and 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 AP 101 supports the NFC standard, the Bluetooth standard, etc. in addition to the IEEE802.11be standard, wireless communication may be controlled in compliance with these communication standards. Further, when the AP 101 can perform wireless communication conforming to a plurality of communication standards, it may be configured to have separate communication units and antennas corresponding to each communication standard.
- the AP 101 communicates data such as image data, document data, and video data with the STA 102 via the communication unit 206 .
- the antenna 207 may be configured separately from the communication unit 206, or may be configured together with the communication unit 206 as one module.
- Antenna 207 is an antenna capable of communication in the 2.4 GHz band, 5 GHz band, and 6 GHz band. Although the AP 101 has one antenna in this embodiment, it may have three antennas. Or you may have a different antenna for every frequency band. Also, when the AP 101 has a plurality of antennas, the AP 101 may have a communication unit 206 corresponding to each antenna. Note that the STA 102 has the same hardware configuration as the AP 101.
- FIG. 3 shows a block diagram of the functional configuration of the AP 101 in this embodiment.
- the STA 102 also has the same configuration.
- the AP 101 is assumed to have a wireless LAN control section 301 .
- the number of wireless LAN control units is not limited to one, and may be two, or three or more.
- AP 101 further includes frame generation section 302 , transmission time control section 303 , beacon control section 304 , UI control section 305 and storage section 306 , and radio antenna 307 .
- the wireless LAN control unit 301 includes an antenna and circuits for transmitting and receiving wireless signals to and from other wireless LAN devices, and programs for controlling them.
- the wireless LAN 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 frame generation unit 302 generates a wireless control frame to be transmitted by the wireless LAN control unit 301.
- the contents of the radio control generated by the frame generation unit 302 may be restricted by settings saved in the storage unit 306 . Also, it may be changed by user setting from the UI control unit 305 .
- the information of the generated frame is sent to the wireless LAN control section 301 and transmitted to the communication partner.
- the transmission time control unit 303 controls at what timing a frame transmission instruction is issued according to the time interval received from the beacon control unit 304 .
- Wireless LAN control section 301 transmits the frame generated by frame generation section 302 according to the instruction from transmission time control section 303 .
- the beacon control unit 304 instructs the frame generation unit 302 and the transmission time control unit 303 regarding the timing of beacon transmission and information to be included in the beacon.
- the AP 101 starts operating as an AP, it sets the time for periodically transmitting a beacon to the transmission control unit 303 .
- the transmission time control unit 303 issues a beacon transmission instruction
- the frame generation unit 302 is instructed about the contents to be included in the beacon.
- the frame generation unit 302 acquires information from the storage unit 306 based on the instruction.
- the UI control unit 305 includes hardware related to a user interface such as a touch panel or buttons for accepting operations on the AP by a user (not shown) of the AP, and programs that control them. Note that the UI control unit 305 also has a function of presenting information to the user, such as displaying images or outputting audio.
- the storage unit 306 is a storage device that can be composed of a ROM and a RAM that store programs and data that the AP operates.
- FIG. 4 shows a sequence diagram in which the AP 101 notifies the STA 102 of the link channel distance where STR is possible for the Association candidate channel.
- This sequence shows an example in which the notification is made using Association Response.
- STR is an abbreviation for simultaneous transmit and receive, and is defined in the IEEE802.11 standard. STR indicates that in a pair of links used in multi-link communication, one link performs transmission while the other link performs reception (or vice versa).
- the AP 101 and STA 102 have wireless LAN control units 301 corresponding to each of a plurality of links.
- AP 411 of AP 101 in FIG. 4 is for the first link
- AP 412 is for the second link
- AP 413 is the wireless LAN control unit 301 for the third link.
- STA421 of STA102 is for the first link
- STA422 is for the second link
- STA423 is the wireless LAN control unit 301 for the third link.
- the STA 421 and AP 411 are assumed to perform communication processing via 1ch of the 2.4 GHz band. It is assumed that STA 422 and AP 412 process communication via 5ch in the 2.4 GHz band. It is assumed that STA 423 and AP 413 process communication via 10ch in the 2.4 GHz band.
- the processing of this sequence is started when the AP 101 and the STA 102 are powered on.
- at least one of AP 101 and STA 102 may start in response to an instruction to start Multi-Link communication from a user or an application.
- at least one of the AP 101 and the STA 102 may start in response to the amount of data to be communicated with the partner device exceeding a predetermined threshold.
- the AP 101 notifies the surrounding STAs of its own network information by transmitting a Beacon containing its own network information on 1ch (S401).
- the network information is the transmission interval at which the AP 101 transmits beacons and the SSID of the AP 101 .
- SSID is an abbreviation for Service Set Identifier.
- the AP 101 may include the capability information regarding the Multi-Link communication of the AP 101 as network information in the Beacon and broadcast it.
- the STA 102 When the STA 102 receives the Beacon of AP101 transmitted on 1ch, it transmits a Probe Request on 1ch in order to inquire about the network information of AP101 (S402).
- the Probe Request contains the SSID of AP101.
- the STA 102 notifies the AP 101 of the capability information regarding the Multi-Link communication of the STA 102 by including it in the Probe Request.
- the AP 101 Upon receiving the Probe Request, the AP 101 transmits a Probe Response as a response to the STA 102 on 1ch (S403). If the AP 101 does not include the capability information regarding the Multi-Link communication in the Beacon, the AP 101 includes the capability information in the Probe Response and transmits it. Alternatively, the AP 101 may include only part of the multi-link communication capability information in the Beacon, and include the rest or all of the information in the Probe Response.
- the AP 101 and STA 102 can exchange capability information regarding their respective Multi-Link communications.
- STA 102 sends an Association Request as a connection request to the network formed by AP 101 to AP 101 on channel 1 (S404).
- the STA 102 may notify the Association Request including capability information regarding the Multi-Link communication of the STA 102 .
- the STA 102 may determine the capability information to be transmitted in S404 based on the capability information regarding the Multi-Link communication of the AP 101 detected in at least one of S401 and S403. For example, even if the STA 102 can combine links in the 2.4 GHz band and the 5 GHz band, the AP 101 only supports multi-link communication using multiple links in the 2.4 GHz band.
- the STA 102 may transmit only the capability information regarding the establishment of multiple links in the 2.4 GHz band as the capability information to be transmitted in this step. Also, in the present embodiment, the STA 102 transmits the capability information related to the Multi-Link communication of its own device in S402. good. Alternatively, the STA 102 may include request information requested when performing Multi-Link communication in the Association Request. The request information requested by the STA 102 may be indicated by capability information regarding Multi-Link, or may be indicated by another Element.
- the AP 101 When the AP 101 receives the Association Request, it sends an Association Response as a response to the STA 102 on channel 1 (S405).
- the Association Response sent here includes the STR possible channel distance for each of one or more transmission bandwidths.
- the STR-possible channel distance indicates how far apart a plurality of links used in Multi-Link communication must be separated on the frequency axis to allow transmission and reception to be executed in parallel, that is, whether STR is possible. information. That is, the STR possible channel distance is the distance on the frequency axis between frequency channels used in each of a plurality of links used in Multi-Link communication.
- the STR possible channel distance is 5 (or 5 ch). This value differs depending on the device.
- the AP 101 has a distance of 5 ch for a bandwidth of 20 MHz, a distance of 10 ch for a bandwidth of 40 MHz, a distance of 20 ch for a bandwidth of 80 MHz, and a distance of 40 ch for a bandwidth of 160 MHz.
- STR possible channel distance may consist of only the 20 MHz bandwidth distance, or may additionally include a bandwidth distance, such as a 320 MHz bandwidth, that is not in the above example. How specifically the STR possible channel distance is included in the Association Response will be described later in the description of FIG. A method for determining the channel distance will be described later with reference to FIG.
- the timing for determining each channel distance is immediately before sending the Association Response in this embodiment. It should be noted that the timing is not limited to the timing of sending the Association Response, but may be the timing of receiving the Probe Request, the timing before issuing a beacon, or the like. Alternatively, it may be the timing when a change in the communication state is detected. In addition, for example, the timing when the transmission power of the AP 101 is changed, the timing when the transmission power from the STA 102 is changed, the timing when the packet loss rate increases or decreases in communication, the timing when the packet error rate increases or decreases in communication, etc. may be used. Alternatively, it may be determined periodically. If STR is possible for all association candidate channel pairs, it is not necessary to notify the STR-possible channel distance for each transmission bandwidth. Alternatively, if all are not STR-capable, the STR-capable channel distance for each transmission bandwidth may not be notified.
- the Association Response sent here includes operation information determined by the AP 101 when performing Multi-Link communication with the STA 102 . Also, when an Association Request including the operational information requested by the STA 102 is sent in S404, the AP 101 may send an Association Response including whether or not the request is accepted.
- the STA 102 When the STA 102 receives the Association Response, it can detect the simultaneous transmission/reception performance seen from the AP 101 of the Association candidate Link from the STR possible channel distance for each transmission bandwidth contained therein. Specifically, when the channels are separated by the STR channel distance for each transmission bandwidth, the AP 101 determines that simultaneous transmission and reception are possible on that channel pair. For example, it is assumed that there are 1ch, 5ch, and 6ch as Association candidate links, and the STR possible channel distance of 20 MHz is 5. Then, in a pair of 1ch and 6ch, which are separated by 5ch, it is determined that 20MHz transmission can be performed on one link and 20MHz reception can be performed on the other link.
- the transmission bandwidth is not 20 MHz (it is 40 MHz)
- the reception bandwidth is fixed at 20 MHz.
- the reception bandwidth may be matched with the transmission bandwidth for determination. That is, for example, assume that there are 1ch, 10ch, and 36ch as Association candidate links, and that the 40 MHz STR possible channel distance is 10. Then, in a pair of 10ch and 36ch separated by 26ch, it is judged that 40MHz reception can be performed on one side link while transmitting 40MHz on one side link. On the other hand, in the pair of 1ch and 10ch, since the channel distance is less than 10ch, it is judged that 40MHz transmission cannot be performed on one side link and 40MHz reception on one side link is not possible.
- the STA 102 transmits a Reassociation Request to the AP 101 for the purpose of changing the contents of the Association determined by the Association Response (S406). For example, although 1ch, 5ch, and 10ch were associated by the Association Response in S404, it was determined that 1ch and 5ch could not be simultaneously transmitted and received because the 20 MHz STR possible channel distance was 5. In order to improve this, a request for reassociation is sent to the AP 101 on 1ch, 6ch, and 11ch, for example. Alternatively, Disassociation may be sent instead of Reassociation Request. Alternatively, the data may be sent without sending the Reassociation Request.
- the ML (Multi-Link) element (507) is information indicating support for Multi-Link communication.
- the ML element is not included in the Association Response frame of APs that do not support Multi-Link communication.
- the ML element (507) is composed of an Element ID field 511 that identifies the Element, a Length field 512 that indicates the data length of the Element, and information specific to the Element.
- Element-specific information consists of Common Info 513 containing information common to all Links and Per Link Info 514 containing information specific to each Link.
- 80 MHz STR Distance 524 indicates the distance between channels that can be STRed at a transmission bandwidth of 80 MHz. For example, if a value of 20 is stored, it indicates to the AP 101 that if two channels are separated by 20ch or more, it can transmit at 80MHz on one channel and receive at 20MHz on the other channel. There may also be other bandwidth regions such as 160 MHz STR Distance. Alternatively, high bandwidth information that AP 101 does not support may be omitted.
- the distance between channels (ch) is indicated here, the distance between frequencies (Hz) may be indicated.
- the reception bandwidth during simultaneous transmission and reception is fixed at 20 MHz here, it may be matched with the transmission bandwidth. In other words, while transmitting with a bandwidth of 40 MHz, reception may be performed with a bandwidth of 40 MHz (80 MHz and 160 MHz are also the same).
- AP 101 can notify STA 102 that it supports Multi-Link communication and the STR possible channel distance for each transmission bandwidth.
- the field names and bit positions/sizes are not limited to this example, and similar information may be stored with different field names and different orders and sizes.
- Ch[n] indicates the n-th channel from the lowest frequency among the association candidate channels that can be communicated with a bandwidth of 20 MHz.
- association candidate channel groups are 1ch, 5ch, 10ch, 36ch, 40ch, 64ch, and 100ch.
- Ch[1] becomes 1ch and Ch[7] becomes 100ch.
- it is checked whether the pair of 1ch and 5ch can be STRed, and if not, it is checked whether the pair of 1ch and 10ch can be STRed, and the pair of Ch[1] and Ch[7] is checked continuously.
- FIG. 7 A method for determining whether or not a given channel pair is capable of STR in 20 MHz transmission is shown in FIG. 7 described later. In this embodiment, it is assumed that 1ch and 10ch are determined to be STR possible.
- the AP 101 determines whether or not a STR-enabled channel pair was found in S601 (S602). If found, the process proceeds to S603. If not found, the STR possible channel distance at 20 MHz is determined as none or an unrealistically large value, and this flow ends. In this embodiment, since a pair of 1ch and 10ch is found, the process proceeds to S603.
- the AP 101 sequentially searches for pairs after Ch[j] and Ch[i] until a STR-enabled pair is found (S607).
- the AP 101 determines whether a STR-enabled channel pair is found in S607 and the channel distance of the pair is less than (Ch[y]-Ch[x]) (S608). If found and less than (Ch[y]-Ch[x]), proceed to S609. If it is not found, or if it is found but is equal to or greater than (Ch[y]-Ch[x]), proceed to S605.
- the AP 101 sets Ch[x] and Ch[y] (where x ⁇ y) to Ch[x] and Ch[y] (S609)), which were found in S608 and are capable of STR.
- Ch[1] and Ch[3] are finally determined to be the channel pair that has the shortest channel distance and is capable of STR.
- this channel pair has already been specified in S603, the process does not proceed to S609.
- FIG. 7 shows a flowchart of the AP 101 determining whether the pair of channel A and channel B is STR capable during 20 MHz transmission. This flowchart is implemented by the processor of the control unit 202 of the AP 101 executing a program stored in the storage unit 201 .
- the AP 101 detects the radio noise amount (A) received by the AP 101 on channel A when the AP 101 on channel B transmits a radio frame at 20 MHz (S703).
- the processing of S703 may detect the amount of radio noise at the timing when some kind of radio frame transmission is required, or may transmit a dummy frame on channel B for the detection of the amount of radio noise.
- AP 101 detects RSSI (A) received by AP 101 on channel A at 20 MHz when STA 102 transmits a radio frame at 20 MHz on channel A (S704).
- RSSI detection may be performed at the timing of some radio frame transmission, or a request may be made in advance to the STA 102 to transmit a dummy frame on channel A for this radio noise amount detection. .
- the AP 101 determines whether (RSSI (A) - amount of wireless noise (A)) and (RSSI (B) - amount of wireless noise (B)) are each equal to or greater than a predetermined value (S705). If it is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to S706. If it is less than the predetermined value, the process proceeds to S707.
- the predetermined value here may be a fixed value, or may be appropriately determined based on the communication state. For example, if the link rate on channel A is higher than the predetermined rate, the predetermined value used for comparison with (RSSI(A)-radio noise amount(A)) is increased.
- determination may be made based on only one of the RSSI and the amount of radio noise. For example, it may be determined whether RSSI(A) and RSSI(B) are equal to or greater than a predetermined value, or whether radio noise amount (A) and radio noise amount (B) are less than a predetermined value.
- the flowchart for determining whether a pair of channels A and B is capable of STR during 20 MHz transmission has been described above.
- the same flow is obtained by changing the radio bandwidth at the time of transmission to 40 MHz or 80 MHz, but the radio bandwidth at the time of reception uses 20 MHz.
- it may be matched with the wireless bandwidth at the time of transmission, or may be matched with the bandwidth of the Association candidate. The larger the wireless bandwidth, the less SNR is required for high-quality communication, so the predetermined value may be changed accordingly.
- AP 101 transmits an Association Response including its own STR possible channel distance for each wireless bandwidth. This enables the STA 102 to estimate STR-enabled and disabled channel pairs in Multi-Link communication.
- the STA 102 can change the channel used, establish a new channel, transmit high priority data on an STR capable channel, etc. for the purpose of efficient communication.
- AP 101 notifies STA 102 of the STR-capable channels of each radio frequency width, but the present invention is not limited to this, and STA 102 may notify AP 101 .
- the STR-enabled channel is included in the Association Response, but it is not limited to this.
- it may be included in management frames such as Beacon, Probe Request, Probe Response, Association Request, Authentication, and Action.
- the AP 101 measures the amount of radio noise and RSSI during communication with the STA 102, determines the STR possible channel distance based on them, and notifies the STA 102 of it.
- the radio noise amount related to transmission is measured in advance and held, and the STR possible channel distance is determined based on the held radio noise amount during communication with the STA 102.
- FIGS. 4 to 6 The parts explained in FIGS. 4 to 6 are the same as those in the first embodiment, so the explanation is omitted.
- FIG. 8 is a flowchart showing a process of detecting transmission noise during 20 MHz transmission for the pair of channels A and B before the AP 101 communicates with the STA 102.
- FIG. This flowchart is implemented by the processor of the control unit 202 of the AP 101 executing a program stored in the storage unit 201 .
- the AP 101 determines whether there is any transmission power for which the amount of transmission noise has not yet been detected in S803-S804 (S801). If there is, proceed to S802. If not, this flow ends. Since the AP 101 has not yet communicated with the STA 102, it is necessary to measure the transmission noise amount in advance with all possible transmission powers, assuming that the transmission power to the STA 102 has not been determined. Alternatively, if the transmission power to the STA 102 is determined in advance, S801 may be skipped and the process may proceed to S802.
- the AP 101 sets the transmission power for the wireless LAN control section 301 to the transmission power value for which the amount of transmission noise has not yet been detected, determined in S801 (S802).
- the AP 101 detects the transmission noise amount (B) received by the AP 101 on the channel B when the AP 101 on the channel A transmits a radio frame at 20 MHz, and records it in the storage unit 306 together with the transmission power (S803).
- the unit of this transmission noise amount is, for example, dBm.
- the processing of S803 may detect the amount of radio noise at the timing when some kind of radio frame transmission is required, or may transmit a dummy frame on channel A for the detection of the amount of radio noise.
- the AP 101 detects the transmission noise amount (A) received by the AP 101 on the channel A when the AP 101 on the channel B transmits a radio frame at 20 MHz, and records it in the storage unit 306 together with the transmission power (S804).
- the unit of this transmission noise amount is, for example, dBm.
- the processing of S804 may detect the amount of radio noise at the timing when some kind of radio frame transmission is required, or may transmit a dummy frame on channel A for the detection of the amount of radio noise.
- This flow may be executed after the power of the AP 101 is turned on, may be executed before the AP 101 is delivered to the user, for example, before shipment from the factory, or may be executed by copying and holding the detection result of another similar device. good too.
- FIG. 9 is a flowchart of the AP 101 determining whether or not the pair of channel A and channel B is capable of STR during 20 MHz transmission. This flowchart is implemented by the processor of the control unit 202 of the AP 101 executing a program stored in the storage unit 201 .
- the AP 101 detects the amount of transmission noise (B) received by the AP 101 on channel B from the storage unit 306 when the AP 101 on channel A transmits a radio frame at 20 MHz (S901).
- the transmission power associated with the transmission noise amount (B) As the transmission power associated with the transmission noise amount (B), the transmission noise amount (B) that matches the transmission power currently set in the AP 101 is selected.
- the transmission power associated with the transmission noise amount (B) may be the value closest to the transmission power currently set in AP 101 or the minimum value exceeding the transmission power currently set in AP 101 .
- AP 101 detects the amount of stationary noise (B) received by AP 101 on channel B at a timing other than when AP 101 on channel A transmits a radio frame at 20 MHz (S902).
- the AP 101 detects RSSI (Received Signal Strength Indicator) (B) received by the AP 101 on channel B at 20 MHz when the STA 102 transmits a radio frame at 20 MHz on channel B (S702).
- RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
- the AP 101 detects the transmission noise amount (A) received by the AP 101 on the channel A from the storage unit 306 when the AP 101 on the channel B transmits a wireless frame at 20 MHz (S904).
- the transmission power associated with the transmission noise amount (A) As the transmission power associated with the transmission noise amount (A), the transmission noise amount (A) that matches the transmission power currently set in the AP 101 is selected.
- the transmission power associated with the transmission noise amount (A) may be the value closest to the transmission power currently set in AP 101 or the minimum value exceeding the transmission power currently set in AP 101 .
- the AP 101 detects the stationary noise amount (A) received by the AP 101 on the channel A at a timing other than when the AP 101 on the channel B transmits a radio frame at 20 MHz (S905).
- the AP 101 detects RSSI (Received Signal Strength Indicator) (A) received by the AP 101 on channel A at 20 MHz when the STA 102 transmits a radio frame at 20 MHz on channel A (S704).
- RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
- the AP 101 sets (RSSI (A)-transmission noise amount (A)-stationary noise amount (A)) and (RSSI (B)-transmission noise amount (B)-stationary noise amount (B)) to predetermined It is determined whether it is equal to or greater than the value (S907). If it is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to S706. If it is less than the predetermined value, the process proceeds to S707.
- the predetermined value here may be a fixed value, or may be appropriately determined based on the communication state.
- the predetermined value used for comparison with (RSSI (A)-transmission noise amount (A)-stationary noise amount (A)) is increased. This is because a higher link rate requires a higher SNR for high quality communication.
- one or more of the RSSI, transmission noise amount, or stationary noise amount may be treated as 0 for simplicity. For example, it may be determined whether RSSI(A) and RSSI(B) are equal to or greater than a predetermined value, or whether transmission noise amount (A) and transmission noise amount (B) are less than predetermined values.
- the flowchart for determining whether a pair of channels A and B is capable of STR during 20 MHz transmission has been described above.
- the same flow is obtained by changing the radio bandwidth at the time of transmission to 40 MHz or 80 MHz, but the radio bandwidth at the time of reception uses 20 MHz.
- it may be matched with the wireless bandwidth at the time of transmission, or may be matched with the bandwidth of the Association candidate. It may be the maximum bandwidth of the Association candidate or the minimum bandwidth of the Association candidate. The larger the wireless bandwidth, the less SNR is required for high-quality communication, so the predetermined value may be changed accordingly.
- the AP 101 transmits an Association Response including the STR possible channel distance for each wireless bandwidth, which is determined also based on the amount of transmission noise measured before communicating with the STA 102 .
- This enables the STA 102 to estimate STR-enabled and disabled channel pairs in Multi-Link communication.
- the STA 102 can change the channel used, establish a new channel, transmit high priority data on an STR capable channel, etc. for the purpose of efficient communication.
- AP 101 notifies STA 102 of the STR-capable channels of each radio frequency width, but the present invention is not limited to this, and STA 102 may notify AP 101 .
- the STR-enabled channel is included in the Association Response, but it is not limited to this.
- it may be included in management frames such as Beacon, Probe Request, Probe Response, Association Request, Authentication, and Action.
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Abstract
通信装置は、第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信と、第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信とを並行して実行することが可能な通信手段と、前記第一の周波数チャネルと前記第二周波数チャネルとの間の周波数軸上の距離を示す情報であって、前記通信手段による通信において前記第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの送信と前記第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの受信とを並行して実行するために必要となるチャネル距離を示す情報を、他の通信装置に送信する送信手段とを有する。
Description
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、最新規格のIEEE802.11axでは、OFDMA(直交周波数多元接続)を用いて、最大9.6ギガビット毎秒(Gbps)という高いピークスループットに加え、混雑状況下での通信速度を向上させる技術が規格化されている(特開2018-50133号公報参照)。なお、OFDMAは、Orthogonal frequency-division multiple accessの略である。
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規格の規格化が進められている。
IEEE802.11beでは、1台のアクセスポイント(AP)が1台のステーション(STA)と2.4GHz、5GHz、6GHz帯等の周波数帯域で複数のLinkを構築し、同時通信を行うMulti-Link通信が検討されている。また無線通信機器のハードウェア上の制約等から、Multi-Link通信において、所定のLinkで送信動作中に他方のLinkで受信動作ができないAPやSTAに対する処理が検討されている。
効率的なMulti-Link通信を実施するためには、どのLinkが、他のLinkと同時に送受信可能であるかを示す情報を、通信を行う装置間で共有する必要がある。なぜなら同時に送受信不可能なLinkのペアを使ってしまうと、送信と受信の処理を排他的に実行する必要があり、通信効率が下がってしまうためである。しかし従来、どのLinkが他のLinkと同時に送受信可能であるかを示す情報を装置間で共有するために、具体的にどのような情報を共有するか、或いはどのように共有するかについて決まっていなかった。
そこで本発明は、通信装置間で、Multi-Link通信時のチャネルペアの同時送受信が可能かどうかの情報を効率的に共有することを可能にし、装置間で効率的なMulti-Link通信を実施できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の通信装置は、第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信と、第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信とを並行して実行することが可能な通信手段と、前記第一の周波数チャネルと前記第二周波数チャネルとの間の周波数軸上の距離を示す情報であって、前記通信手段による通信において前記第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの送信と前記第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの受信とを並行して実行するために必要となるチャネル距離を示す情報を、他の通信装置に送信する送信手段と、を有することを特徴とする。
また本発明の通信装置は、第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信と、第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信とを並行して実行することが可能な通信手段と、前記第一の周波数チャネルと前記第二周波数チャネルとの間の周波数軸上の距離を示す情報であって、前記通信手段による通信において前記第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの送信と前記第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの受信とを並行して実行するために必要となるチャネル距離を示す情報を、他の通信装置から受信する受信手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、通信装置間で、Multi-Link通信時のチャネルペアの同時送受信が可能かどうかの情報を効率的に共有することが可能となり、装置間で効率的なMulti-Link通信を実施できるようになる。
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
(無線通信システムの構成)
図1は、本実施形態にかかる通信装置102(以下、STA102)が参加するネットワークの構成を示す。STA102はネットワーク100に参加する役割を有するステーション(STA)である。通信装置101(以下、AP101)は、無線ネットワーク100を構築する役割を有するアクセスポイント(AP)である。AP101はSTA102と通信可能である。
図1は、本実施形態にかかる通信装置102(以下、STA102)が参加するネットワークの構成を示す。STA102はネットワーク100に参加する役割を有するステーション(STA)である。通信装置101(以下、AP101)は、無線ネットワーク100を構築する役割を有するアクセスポイント(AP)である。AP101はSTA102と通信可能である。
AP101、STA102の各々は、IEEE802.11be(EHT)規格に準拠した無線通信を実行することができる。なお、IEEEはInstitute of Electrical and Electronics Engineersの略である。AP101、STA102は、2.4Hz帯、5GHz帯、および/又は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、STA102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、STA102は、IEEE802.11be規格に準拠したOFDMA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は、Orthogonal Frequency Division Multiple Access(直行周波数分割多元接続)の略である。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の搬送波が直行する。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、STA102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、STA102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、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、UWBはUltra Wide Bandの略であり、MBOAはMulti Band OFDM Allianceの略である。また、NFCはNear Field Communicationの略である。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、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)やスマートフォンなどが挙げられるが、これらに限定されない。またAP101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、STA102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、STA102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。各通信装置は、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。
また、本実施形態におけるAP101およびSTA102は、複数の周波数チャネルを介してリンクを確立し、Multi-Link通信を実行する。IEEE802.11シリーズ規格では、各チャネルの帯域幅は20MHzとして定義されている。ここで、チャネルとは、IEEE802.11シリーズ規格に定義された周波数チャネルであって、IEEE802.11シリーズ規格では、2.4GHz帯、5GHz帯、6GHz帯、60GHz帯の各周波数帯に複数のチャネルが定義されている。なお、隣接するチャネルと結合、ボンディングすることで、1つのチャネルにおいて40MHz以上の帯域幅を利用してもよい。例えばAP101はSTA102と2.4GHz帯の第1のチャネルを介したリンクを確立し、通信することができる。STA102はこれと並行してAP101と5GHz帯の第2のチャネルを介したリンクを確立し、通信することができる。この場合に、STA102は、第1のチャネルを介したリンクと並行して、第2のチャネルを介した第2のリンクを維持するという、Link103とLink104とによるMulti-Link通信を実行する。このようにAP101は複数のチャネルを介したリンクをSTA102と確立することで、STA102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。
なお、各通信機器間のリンクはMulti-link通信において、周波数帯の異なるリンクを複数確立してもよい。例えば、AP101とSTA102とは2.4GHz帯における第1のリンクと6GHz帯における第2のリンクに加えて、5GHz帯における第3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、周波数帯が同じである複数のリンクと、周波数帯が異なるリンクとが混在していてもよい。例えば、AP101とSTA102で2.4GHz帯における6chのリンクに加えて、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。AP101はSTA102と周波数の異なる複数の接続を確立することで、ある周波数帯域(例えば2.4GHz帯)が混雑している場合であっても、STA102と他方の帯域(例えば5GHz帯)で通信を確立することができる。そのため、STA102との通信におけるスループットの低下や通信遅延を防ぐことができる。
なお、図1の無線ネットワーク100は1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、図1の無線ネットワークに加えて、STAを1台以上増やしてもよい。このとき確立する各リンクの周波数帯やリンクの数、帯域幅は、STA毎に異なっていてもよい。
Multi-link通信を行う場合、AP101とSTA102とは、1つのデータを分割して複数のリンクを介して相手装置に送信する。また、AP101とSTA102はMIMO(Multiple-Input And Multiple-Output)通信を実行できてもよい。この場合、AP101およびSTA102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、AP101およびSTA102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、AP101およびSTA102は、Multi-link通信を行う場合に、一部又は全部のリンクにおいてMIMO通信を実行してもよい。
(APおよびSTAの構成)
図2に、本実施形態におけるAP101のハードウェア構成例を示す。AP101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。なお、アンテナは複数でもよい。
図2に、本実施形態におけるAP101のハードウェア構成例を示す。AP101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。なお、アンテナは複数でもよい。
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、AP101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、AP101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AP101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、AP101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AP101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、AP101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、AP101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。AP101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STA102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、AP101は1つのアンテナを有するとしたが、3つ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、AP101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。なお、STA102はAP101と同様のハードウェア構成を有する。
図3には、本実施形態におけるAP101の機能構成のブロック図を示す。なお、STA102も同様の構成である。ここではAP101は無線LAN制御部301を備えるものとする。なお、無線LAN制御部の数は1つに限らず、2つでもよいし、3つ以上でも構わない。AP101は、さらに、フレーム生成部302、送信時間制御部303、ビーコン制御部304、UI制御部305および記憶部306、無線アンテナ307を有する。
無線LAN制御部301は、他の無線LAN装置との間で無線信号を送受信するためのアンテナ並びに回路、およびそれらを制御するプログラムを含んで構成される。無線LAN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。
フレーム生成部302は、無線LAN制御部301で送信するべき無線制御フレームを生成する。フレーム生成部302で生成する無線制御の内容は記憶部306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UI制御部305からの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無線LAN制御部301に送られ、通信相手に送信される。
送信時間制御部303は、ビーコン制御部304から受け取った時間間隔に従い、どのタイミングでフレームを送信する指示を出すかを制御する。送信時間制御部303からの指示に従い、無線LAN制御部301はフレーム生成部302で生成されたフレームを送信する。
ビーコン制御部304は、ビーコンを送信するタイミングやビーコンに含めるべき情報についてフレーム生成部302、送信時間制御部303に指示を出す。AP101がAPとして動作を開始するとき、送信制御部303にビーコンを定期的に送信する時間を設定する。また、送信時間制御部303がビーコンを送信する指示を出すのに伴い、フレーム生成部302にビーコンに含める内容の指示を示す。フレーム生成部302は指示に基づき記憶部306から情報を取得する。
UI制御部305は、APの不図示のユーザによるAPに対する操作を受け付けるためのタッチパネルまたはボタン等のユーザインタフェースに関わるハードウェアおよびそれらを制御するプログラムを含んで構成される。なお、UI制御部305は、例えば画像等の表示、または音声出力等の情報をユーザに提示するための機能も有する。
記憶部306は、APが動作するプログラムおよびデータを保存するROMとRAM等によって構成されうる記憶装置である。
(実施例1)
図4に、AP101がSTA102に対し、Association候補のチャネルについて、STRが可能なLinkのチャネル距離を通知するシーケンス図を示す。本シーケンスでは、その通知をAssociation Responseを用いて行う例を示している。ここでSTRとはsimultaneous transmit and receiveの略であり、IEEE802.11規格において規定されている。STRとは、Multi-Link通信で用いるLinkのペアにおいて、一方のLinkで送信を行っている間に他方のLinkで受信を行う(又はその逆)ことを示す。
図4に、AP101がSTA102に対し、Association候補のチャネルについて、STRが可能なLinkのチャネル距離を通知するシーケンス図を示す。本シーケンスでは、その通知をAssociation Responseを用いて行う例を示している。ここでSTRとはsimultaneous transmit and receiveの略であり、IEEE802.11規格において規定されている。STRとは、Multi-Link通信で用いるLinkのペアにおいて、一方のLinkで送信を行っている間に他方のLinkで受信を行う(又はその逆)ことを示す。
AP101およびSTA102は、複数のLinkのそれぞれに対応する無線LAN制御部301を有している。図4におけるAP101のAP411は1つ目のLink用、AP412は2つ目のLink用、AP413は3つ目のLink用の無線LAN制御部301である。また、STA102のSTA421は1つ目のLink用、STA422は2つ目のLink用、STA423は3つ目のLink用の無線LAN制御部301を示している。本実施形態では、一例としてSTA421およびAP411は2.4GHz帯の1chを介した通信の処理を行うものとする。STA422およびAP412は2.4GHz帯の5chを介した通信の処理を行うものとする。STA423およびAP413は2.4GHz帯の10chを介した通信の処理を行うものとする。
本シーケンスの処理は、AP101およびSTA102のそれぞれの電源が投入されたことに応じて開始される。あるいは、AP101およびSTA102の少なくとも一方は、ユーザまたはアプリケーションからMulti-Link通信の開始を指示されたことに応じて開始してもよい。あるいはAP101およびSTA102の少なくとも一方は、相手装置と通信したいデータのデータ量が所定の閾値以上となったことに応じて開始してもよい。
まず、AP101は、1chにおいて、自装置のネットワーク情報を含むBeaconを送信することで、自装置のネットワーク情報を周囲のSTAへ報知する(S401)。ネットワーク情報とは具体的には、AP101がビーコンを送信する送信間隔や、AP101のSSIDである。SSIDとは、Service Set Identifierの略である。これに加えて、AP101は、AP101のMulti-Link通信に関する能力情報をネットワーク情報としてBeaconに含めて報知してもよい。
STA102は、1chにおいて送信されているAP101のBeaconを受信すると、AP101のネットワーク情報を問い合わせるために、Probe Requestを1chにおいて送信する(S402)。Probe Requestには、AP101のSSIDが含まれる。また、これに加えて、STA102は、STA102のMulti-Link通信に関する能力情報をProbe Requestに含めてAP101へ通知する。
AP101は、Probe Requestを受信すると、応答としてProbe Responseを、1chにおいてSTA102に送信する(S403)。AP101は、BeaconにMulti-Link通信に関する能力情報を含めなかった場合、該能力情報をProbe Responseに含めて送信する。あるいは、AP101は、Multi-Link通信に関する能力情報のうち、一部のみをBeaconに含め、残りの情報またはすべての情報をProbe Responseに含めるようにしてもよい。
S401~S403の処理を行うことで、AP101とSTA102とは、それぞれのMulti-Link通信に関する能力情報を交換することができる。
次に、STA102は、AP101が形成するネットワークへの接続要求としてのAssociation Requestを、1chにおいてAP101へ送信する(S404)。ここで、STA102は、Association RequestにSTA102のMulti-Link通信に関する能力情報を含めて通知してもよい。なお、STA102は、S401またはS403の少なくとも一方で検出したAP101のMulti-Link通信に関する能力情報に基づいて、S404で送信する能力情報を決定してもよい。例えば、STA102が2.4GHz帯と5GHz帯におけるLinkを組み合わせることができる場合であっても、AP101が2.4GHz帯内の複数Linkを用いたMulti-Link通信にしか対応していないとする。この場合、STA102は、本ステップで送信する能力情報として、2.4GHz帯における複数Linkの確立に関する能力情報のみを送信するようにしてもよい。また、本実施形態では、STA102はS402において自装置のMulti-Link通信に関する能力情報を送信するとしたが、これに限らずS402では能力情報を送信せず、本ステップでのみ送信するようにしてもよい。あるいは、STA102は、Association Requestに、Multi-Link通信を行う際に要求する要求情報を含めてもよい。STA102が要求する要求情報は、Multi-Linkに関する能力情報によって示されてもよいし、別のElementによって示されてもよい。
AP101は、Association Requestを受信すると、応答としてAssociation Responseを、1chにおいてSTA102に送信する(S405)。ここで送信されるAssociation Responseには、1個以上の送信帯域幅ごとの、STR可能チャネル距離を含める。STR可能チャネル距離とは、Multi-Link通信において用いる複数のリンクが、周波数軸上でどれだけ離れていれば送信と受信を並行して実行することができるか、即ちSTR可能であるかを示した情報である。つまりSTR可能チャネル距離とは、Multi-Link通信において用いる複数のリンクそれぞれで用いられる周波数チャネル間の周波数軸上の距離である。
例えばリンク間が5ch分離れていればSTR可能である場合、STR可能チャネル距離は5(又は5ch)となる。この値は装置によって異なるものとなる。本実施形態では、20MHzの帯域幅については5ch分の距離、40MHzの帯域幅については10ch分の距離、80MHzの帯域幅については20chの距離、160MHzの帯域幅については40ch分の距離をAP101のSTR可能チャネル距離とする。尚、STR可能チャネル距離は20MHzの帯域幅の距離のみから構成されてもよいし、320MHzの帯域幅といった、前述の例にない帯域幅の距離を追加で含めてもよい。Association Responseへ具体的にどのようにSTR可能チャネル距離を含めるかは、図6の説明にて後述する。チャネル距離の決定方法については、図7の説明にて後述する。
各チャネル距離を決定するタイミングは、本実施形態ではAssociation Responseを送信する直前とする。なお、Association Response送信のタイミングに限らず、Probe Requestを受信したタイミング、Beaconを出す前のタイミング、などでもよい。または、通信状態の変化を検知したタイミングでもよい。その他、例えばAP101の送信パワーを変更したタイミング、STA102からの送信パワーが変化したタイミング、通信においてパケットロス率に増減あったタイミング、通信においてパケットエラー率に増減あったタイミング、などでもよい。あるいは定期的に決定してもよい。Association候補のチャネルペアが全てSTR可能である場合、送信帯域幅ごとのSTR可能チャネル距離を通知しなくてもよい。あるいは全てSTR可能でない場合、送信帯域幅ごとのSTR可能チャネル距離を通知しなくてもよい。
また、ここで送信されるAssociation Responseには、AP101が決定した、STA102とのMulti-Link通信を行う際の運用情報が含まれる。また、S404においてSTA102が要求する運用情報を含めたAssociation Requestを送信していた場合、AP101は該要求に対する可否を含むAssociation Responseを送信してもよい。
STA102はAssociation Responseを受信すると、そこに含まれる送信帯域幅ごとのSTR可能チャネル距離から、Association候補のLinkのAP101から見た同時送受信性能を検出することができる。具体的には、送信帯域幅ごとのSTRチャネル距離だけチャネルが離れると、そのチャネルペアでAP101は同時に送受信可能と判断する。例えばAssociation候補のリンクとして1ch、5ch、6chがあったとして、かつ20MHzのSTR可能チャネル距離が5であるとする。すると5ch分離れている1chと6chのペアでは、片側リンクで20MHzの送信をしつつ他方のリンクで20MHzの受信ができると判断する。一方で1chと5chのペアでは、チャネル距離が5ch分未満であることから、片側リンクで20MHzの送信をしつつ他方のリンクで20MHzの受信ができないと判断する。例えばAssociation候補のリンクとして1ch、10ch、36chがあったとして、かつ40MHzのSTR可能チャネル距離が10であるとする。すると26ch分離れている10chと36chのペアでは、片側リンクで40MHzの送信をしつつ他方のリンクで20MHzの受信ができると判断する。一方で1chと10chのペアでは、チャネル距離が10ch分未満であることから、片側リンクで40MHzの送信をしつつ片側リンクで20MHzの受信ができないと判断する。この例では送信帯域幅が20MHzではない(40MHzである)にも関わらず受信帯域幅を20MHz固定にしている。なお、この受信帯域幅を送信帯域幅に一致させて判断してもよい。つまり例えばAssociation候補のリンクとして1ch、10ch、36chがあったとして、かつ40MHzのSTR可能チャネル距離が10であるとする。すると26ch分離れている10chと36chのペアでは、片側リンクで40MHzの送信をしつつ片側リンクで40MHzの受信ができると判断する。一方で1chと10chのペアでは、チャネル距離が10ch分未満であることから、片側リンクで40MHzの送信をしつつ片側リンクで40MHzの受信ができないと判断する。
STA102はAssociation Responseにて決定されるAssociation内容を変更する目的で、Reassociation RequestをAP101へ送信する(S406)。例えばS404でのAssociation Responseにより1ch、5ch、10chがAssociationされたが、20MHzのSTR可能チャネル距離が5であり1chと5chが同時送受信できないと判断されたためである。それを改善すべく、例えば1ch、6ch、11chでReassociationする要求をAP101へ送信する。あるいはReassociation Requestではなく、Disassociationを送信してもよい。あるいはReassociation Requestを送信せず、そのままデータ送信を実施してもよい。その場合、1chと5chは同時に送受信できないため、片方のチャネルが受信している間に片方のチャネルが送信しないように同期制御をする、あるいはパケット受信漏れを検知し再送を試みるといった制御が、正確な受信のために必要となる。あるいは同時に送受信できないチャネルペアにて低優先度あるいは正確な受信を要求しない通信を実施するよう処理する。例えばTID(Traffic IDentifier)割り当てを変更する。
図5はAP101がSTA102へ送信するAssociation Responseフレームの構成の例を示している。Capability Information element(501)は、要求するオプション機能または自身がサポートするオプション機能を示す。Status Code element(502)は、Response対象のRequestが成功したか失敗したかを示す。AID element(503)は、AP101が割り振るAssociation IDentifierを示す。504はAP101がAssociation Responseフレームを送信しているチャネルのCapability情報を示す。Capability情報には、例えばIEEE802.11nに準拠した通信を行う際は、HT Capabilities element(505)を格納される。また、例えばIEEE802.11acに準拠した通信を行う際は、VHT Capabilities element(506)などが格納されるが、これに限定されない。
ML(Multi-Link) element(507)はMulti-Link通信をサポートすることを示す情報である。Multi-Link通信をサポートしないAPのAssociation ResponseフレームにML elementは含まれない。さらにML element(507)はElementを識別するElement IDフィールド511と、Elementのデータ長を示すLengthフィールド512と、Element固有の情報から構成される。Element固有の情報には全Link共通の情報を含むCommon Info513と、Linkごとの固有の情報を含むPer Link Info514から構成される。
521~525はCommon Infoに含まれる情報を示している。MLD MAC Address521は、AP101のMLD(Multi-Link Device) MAC(Medium Access Control) Addressを示す。20MHz STR Distance522は、送信帯域幅20MHzでの、STR(Simultaneous Tx Rx)可能なチャネルとなるチャネル間の距離であるSTR可能チャネル距離を示す。値として例えば5が格納されると、AP101にとって2つのチャネルが5ch以上離れていれば、一方のチャネル上20MHzで送信しつつ、もう一方のチャネル上20MHzで受信できることを示す。40MHz STR Distance523は、送信帯域幅40MHzでの、STR可能なチャネルとなるチャネル間の距離を示す。値として例えば10が格納されると、AP101にとって2つのチャネルが10ch以上離れていれば、一方のチャネル上40MHzで送信しつつ、もう一方のチャネル上20MHzで受信できることを示す。80MHz STR Distance524は、送信帯域幅80MHzでの、STR可能なチャネルとなるチャネル間の距離を示す。値として例えば20が格納されると、AP101にとって2つのチャネルが20ch以上離れていれば、一方のチャネル上80MHzで送信しつつ、もう一方のチャネル上20MHzで受信できることを示す。他にも160MHz STR Distanceなど、別の帯域幅の領域があってもよい。あるいは、AP101がサポートしていない高帯域幅の情報を省いてもよい。なお、ここではチャネル間の距離(ch)を示すとしたが、周波数間の距離(Hz)を示してもよい。なお、ここでは同時送受信時の受信の帯域幅は20MHz固定としたが、送信の帯域幅と合わせてもよい。つまり40MHzの帯域幅で送信を行いつつ、40MHzの帯域幅で受信を行ってもよい(80MHzや160MHzでも同様)。
Association Responseフレームはこれらの情報を含むことにより、AP101はSTA102に対してMulti-Link通信をサポートしていることと各送信帯域幅のSTR可能チャネル距離をSTA102に対して通知することができる。フィールドの名前や、ビットの位置・サイズはこの例に限定されず、同様の情報が異なるフィールド名や異なる順序やサイズで格納されても良い。
図6は、AP101の、20MHz送信におけるSTR可能チャネル距離の決定フローチャートを示す。本フローチャートは、AP101の制御部202のプロセッサが、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
まずAP101は、Ch[2]以降とCh[1]のペアについて順に、STR可能なペアが見つかるまで探す(S601)。ここでCh[n]とは、Association候補のチャネルであって20MHzの帯域幅で通信可能なチャネルのうち、周波数の小さいものからn番目のチャネルを示す。本実施例では、Association候補のチャネル群は1ch、5ch、10ch、36ch、40ch、64ch、100chとする。例えばCh[1]は1chとなり、Ch[7]は100chとなる。この場合、1chと5chのペアがSTR可能か調べ、可能でなければ1chと10chのペアがSTR可能か調べ、これがCh[1]とCh[7]のペアまで続けて調べることになる。所定のチャネルペアが20MHz送信においてSTR可能か否かの判定方法は、後述の図7にて示す。本実施形態では、1chと10chがSTR可能と判定されたとする。
次に、AP101はS601にてSTR可能なチャネルペアが見つかったか否かを判定する(S602)。見つかっていれば、S603に進む。見つからなければ、20MHzにおけるSTR可能チャネル距離は無し、あるいは現実的ではない大きな値として決定し、本フローを終える。本実施例では1chと10chのペアが見つかったため、S603へ進む。
次に、見つかったSTR可能なチャネルペアを、Ch[x]、Ch[y](ただしx<y)とする(S603)。本実施例では、x=1、y=3となる。
次に、i=xとする(S604)。本実施例ではi=1となる。
次にAP101は、Ch[i+2]が、Association候補のチャネルであって20MHz通信可能なチャネルに存在するかを判定する。存在していればS606へ進む。存在していなければ、(Ch[y]-Ch[x])が、20MHzにおけるSTR可能チャネル距離として、本フローを終える。本実施例ではi=1のため、Ch[3]は10chとして存在しており、S606へ進む。
次に、i=i+1、j=i+2と名付ける(S606)。本実施例では、i=2、j=3となる。
次にAP101は、Ch[j]以降とCh[i]のペアについて順に、STR可能なペアが見つかるまで探す(S607)。本実施例ではまずCh[2]とCh[3]、すなわち5chと10chのペアがSTR可能か調べ、可能でなければCh[2]とCh[4]、すなわち5chと36chがSTR可能か調べ、これをCh[2]とCh[7]のペアまで順に調べることになる。本実施例ではCh[2]とCh[4]が、STR可能と判定されたとする。
次にAP101は、S607でSTR可能なチャネルペアが見つかり、かつそのペアのチャネル距離が(Ch[y]-Ch[x])未満であるかを判定する(S608)。見つかってかつ(Ch[y]-Ch[x])未満であれば、S609へ進む。見つからなかった場合、あるいは見つかったが(Ch[y]-Ch[x])以上であった場合は、S605へ進む。本実施例では、S607で見つけたチャネルのチャネル距離が(Ch[4]-Ch[2])=36-5=31であり、(Ch[y]-Ch[x])=10-1=9であることから、i=2のままでS605へ進む。i=2のままS605以降を再度進むことで、よりチャネル距離の近い、Ch[3]=10とSTR可能となるチャネルペアを探すことになる。更新されたiのままでS605以降を再度進むことで、よりチャネル距離の近い、STR可能となるチャネルペアを探すことになる。
次にAP101は、S608にて見つかった、よりチャネル距離の近いSTR可能なチャネルペアをCh[x]、Ch[y](ただしx<y)とする(S609))。本実施例では最終的には、Ch[1]とCh[3]が、チャネル距離が最も近い、STR可能となるチャネルペアと判定されたとする。ただこの場合、このチャネルペアはS603で既に特定されているため、S609に進むことはない。
最後にAP101は、見つかった、チャネル距離が最も近い、STR可能となるチャネルペアのチャネル距離を、20MHzにおけるSTR可能チャネル距離として決定(S610)し、本フローを終える。
なお本フローチャートでは20MHzの帯域幅での送信に着目して説明したが、同様の方法で40MHz、80MHzなどでもSTR可能チャネル距離を決定することができる。80MHzと80MHzで分割された合計160MHzの帯域と、他のチャネルとのSTR可能チャネル距離決定の場合は、他のチャネルと近い位置にある80MHzのみを見ることで決定が可能である。同様に他の分割帯域についても、STR可能チャネル距離決定が可能である。
図7は、AP101の、チャネルAとチャネルBのペアが20MHz送信時にSTR可能かどうかを判定するフローチャートを示す。本フローチャートは、AP101の制御部202のプロセッサが、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
まずAP101は、チャネルA上のAP101の20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルB上のAP101が受信する無線ノイズ量(B)を検出する(S701)。この無線ノイズ量の単位は例えばdBmである。S701の処理は、なんらかの無線フレーム送信の必要があるタイミングで無線ノイズ量検出してもよいし、この無線ノイズ量検出のためにダミーフレーム(データの中身には意味を持たないフレーム)をチャネルA上で送信してもよい。
次にAP101は、チャネルB上でSTA102が20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルB上のAP101が20MHzで受信するRSSI(Received Signal Strength Indicator)(B)を検出する(S702)。このRSSIの単位は例えばdBmである。S702の処理は、なんらかの無線フレーム送信が来たタイミングでRSSIを検出してもよいし、この無線ノイズ量検出のためにダミーフレームをチャネルB上で送信させるよう、予めSTA102に要請していてもよい。
次にAP101は、チャネルB上のAP101の20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルA上のAP101が受信する無線ノイズ量(A)を検出する(S703)。S703の処理は、なんらかの無線フレーム送信の必要があるタイミングで無線ノイズ量検出してもよいし、この無線ノイズ量検出のためにダミーフレームをチャネルB上で送信してもよい。
次にAP101は、チャネルA上でSTA102が20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルA上のAP101が20MHzで受信するRSSI(A)を検出する(S704)。S704の処理は、なんらかの無線フレーム送信が来たタイミングでRSSI検出してもよいし、この無線ノイズ量検出のためにダミーフレームをチャネルA上で送信させるよう、予めSTA102に要請していてもよい。
次にAP101は、(RSSI(A)-無線ノイズ量(A))と(RSSI(B)-無線ノイズ量(B))がそれぞれ、所定値以上かを判定する(S705)。所定値以上の場合、S706に進む。所定値未満の場合、S707へ進む。ここでの所定値とは、固定値でもよいし、通信状態に基づき所定値を適宜決定してもよい。例えばチャネルAでのリンクレートが所定レートよりも高い場合、(RSSI(A)-無線ノイズ量(A))との比較に使う所定値を高くする。リンクレートが高い方が、高品質の通信のためにSNR(Signal-to-noise Ratio)をより要求するためである。また、RSSIまた無線ノイズ量の片方のみで判断してもよい。例えばRSSI(A)とRSSI(B)がそれぞれ所定値以上かを判定する、あるいは、無線ノイズ量(A)と無線ノイズ量(B)がそれぞれ所定値未満かを判定する、でもよい。
次にAP101はS706において、チャネルAとチャネルBのペアがSTR可能であると判定し、本フローを終える。また、AP101はS707において、チャネルAとチャネルBのペアがSTR可能ではないと判定し、本フローを終える。
以上、チャネルAとチャネルBのペアが20MHz送信時にSTR可能かどうかを判定するフローチャートを説明した。40MHzや80MHzの時も同様に、送信時の無線帯域幅を40MHzや80MHzに変えたフローとなるが、受信時の無線帯域幅は20MHzを用いる。あるいは送信時の無線帯域幅と一致させてもよいし、Association候補の帯域幅と一致させてもよい。無線帯域幅は大きい方が、高品質通信のためのSNRをさほど必要としなくなるため、それに応じて所定値を変えてもよい。
以上、本実施例では、AP101が自身の、各無線帯域幅のSTR可能チャネル距離を含めてAssociation Responseを送信する。これにより、STA102がMulti-Link通信の中でSTR可能なチャネルペア、不可能なチャネルペアが推測できるようになる。STA102は、効率的な通信を目的として、使用チャネルを変える、新規チャネルを設立する、高優先度データをSTR可能チャネルで送信する、などが可能となる。また本実施例では、各無線周波数幅のSTR可能チャネルをAP101がSTA102に通知したが、これに限らず、STA102がAP101に通知してもよい。
また本実施例では、STR可能チャネルはAssociation Responseに含めたがこれに限定されない。例えば、Beacon、Probe Request,Probe Response,Association Request,Authentication、Actionなどのマネージメントフレームに含めてもよい。
(実施例2)
実施例1では、AP101はSTA102と通信中に、無線ノイズ量とRSSIを測定し、それらに基づきSTR可能チャネル距離を決定し、STA102へ通知する形態を説明した。本実施例では、無線ノイズ量のうち、送信に関する無線ノイズ量を事前に測定して保持しておき、STA102と通信中にその保持された無線ノイズ量にも基づき、STR可能チャネル距離を決定する形態を説明する。
実施例1では、AP101はSTA102と通信中に、無線ノイズ量とRSSIを測定し、それらに基づきSTR可能チャネル距離を決定し、STA102へ通知する形態を説明した。本実施例では、無線ノイズ量のうち、送信に関する無線ノイズ量を事前に測定して保持しておき、STA102と通信中にその保持された無線ノイズ量にも基づき、STR可能チャネル距離を決定する形態を説明する。
図4から図6で説明した箇所については、実施例1と同一のため説明を省略する。
図8は、AP101がSTA102と通信前に事前に、チャネルAとチャネルBのペアについての20MHz送信時の送信ノイズを検出する処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、AP101の制御部202のプロセッサが、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
まずAP101は、後述のS803~S804にてまだ送信ノイズ量を検出していない送信パワーが無いかを判定する(S801)。ある場合はS802へ進む。ない場合は本フローを終える。AP101はSTA102と通信前なので、STA102への送信パワーが確定していないとして、事前に候補となる送信パワー全てで送信ノイズ量を測定する必要がある。あるいはSTA102への送信パワーが予め確定している場合、S801はスキップしてS802に進んでもよい。
次にAP101は、S801で判定した、まだ送信ノイズ量を検出してない送信パワー値へ、AP101は無線LAN制御部301に対して送信パワーを設定する(S802)。
次にAP101は、チャネルA上のAP101の20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルB上のAP101が受信する送信ノイズ量(B)を検出し、送信パワーとともに記憶部306に記録する(S803)。この送信ノイズ量の単位は例えばdBmである。S803の処理は、なんらかの無線フレーム送信の必要があるタイミングで無線ノイズ量検出してもよいし、この無線ノイズ量検出のためにダミーフレームをチャネルA上で送信してもよい。
次にAP101は、チャネルB上のAP101の20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルA上のAP101が受信する送信ノイズ量(A)を検出し、送信パワーとともに記憶部306に記録する(S804)。この送信ノイズ量の単位は例えばdBmである。S804の処理は、なんらかの無線フレーム送信の必要があるタイミングで無線ノイズ量検出してもよいし、この無線ノイズ量検出のためにダミーフレームをチャネルA上で送信してもよい。
本フローはAP101の電源投入後に実行されてもよいし、AP101のユーザの手元に届く前、例えば工場出荷前に実行されてもよいし、別の類似装置の検出結果をコピーし保持していてもよい。
図9は、AP101の、チャネルAとチャネルBのペアが20MHz送信時にSTR可能かどうかを判定するフローチャートである。本フローチャートは、AP101の制御部202のプロセッサが、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
まずAP101は、チャネルA上のAP101の20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルB上のAP101が受信する送信ノイズ量(B)を記憶部306から検出する(S901)。その送信ノイズ量(B)に付随する送信パワーは、AP101に現在設定されている送信パワーと一致している、送信ノイズ量(B)を選択する。あるいはその送信ノイズ量(B)に付随する送信パワーは、AP101に現在設定されている送信パワーに最も近い値か、AP101に現在設定されている送信パワーを超える最小の値、でもよい。
次にAP101は、チャネルA上のAP101の20MHzでの無線フレーム送信時以外のタイミングで、チャネルB上のAP101が受信する定常ノイズ量(B)を検出する(S902)。
次にAP101は、チャネルB上でSTA102が20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルB上のAP101が20MHzで受信するRSSI(Received Signal Strength Indicator)(B)を検出する(S702)。
次にAP101は、チャネルB上のAP101の20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルA上のAP101が受信する送信ノイズ量(A)を記憶部306から検出する(S904)。その送信ノイズ量(A)に付随する送信パワーは、AP101に現在設定されている送信パワーと一致している、送信ノイズ量(A)を選択する。あるいはその送信ノイズ量(A)に付随する送信パワーは、AP101に現在設定されている送信パワーに最も近い値か、AP101に現在設定されている送信パワーを超える最小の値、でもよい。
次にAP101は、チャネルB上のAP101の20MHzでの無線フレーム送信時以外のタイミングで、チャネルA上のAP101が受信する定常ノイズ量(A)を検出する(S905)。
次にAP101は、チャネルA上でSTA102が20MHzでの無線フレーム送信時に、チャネルA上のAP101が20MHzで受信するRSSI(Received Signal Strength Indicator)(A)を検出する(S704)。
次にAP101は、(RSSI(A)-送信ノイズ量(A)-定常ノイズ量(A))と(RSSI(B)-送信ノイズ量(B)-定常ノイズ量(B))がそれぞれ、所定値以上かを判定する(S907)。所定値以上の場合、S706に進む。所定値未満の場合、S707へ進む。ここでの所定値とは、固定値でもよいし、通信状態に基づき所定値を適宜決定してもよい。例えばチャネルAでのリンクレートが所定レートよりも高い場合、(RSSI(A)-送信ノイズ量(A)-定常ノイズ量(A))との比較に使う所定値を高くする。リンクレートが高い方が、高品質の通信のためにSNRをより要求するためである。また、RSSIまたは送信ノイズ量または定常ノイズ量は、簡単のため一つ以上を0として扱ってもよい。例えばRSSI(A)とRSSI(B)がそれぞれ所定値以上かを判定する、あるいは、送信ノイズ量(A)と送信ノイズ量(B)がそれぞれ所定値未満かを判定してもよい。
S706、S707は、実施例1と同一のため説明を省略する。
以上、チャネルAとチャネルBのペアが20MHz送信時にSTR可能かどうかを判定するフローチャートを説明した。40MHzや80MHzの時も同様に、送信時の無線帯域幅を40MHzや80MHzに変えたフローとなるが、受信時の無線帯域幅は20MHzを用いる。あるいは送信時の無線帯域幅と一致させてもよいし、Association候補の帯域幅と一致させてもよい。Association候補の最大の帯域幅でもよいし、Association候補の最小の帯域幅でもよい。無線帯域幅は大きい方が、高品質通信のためのSNRをさほど必要としなくなるため、それに応じて所定値を変えてもよい。
以上、本実施例では、AP101が、STA102と通信する前に測定していた送信ノイズ量にも基づいて決定した、各無線帯域幅のSTR可能チャネル距離を含めて、Association Responseを送信する。これにより、STA102がMulti-Link通信の中でSTR可能なチャネルペア、不可能なチャネルペアが推測できるようになる。STA102は、効率的な通信を目的として、使用チャネルを変える、新規チャネルを設立する、高優先度データをSTR可能チャネルで送信する、などが可能となる。また本実施例では、各無線周波数幅のSTR可能チャネルをAP101がSTA102に通知したが、これに限らず、STA102がAP101に通知してもよい。
また本実施例では、STR可能チャネルはAssociation Responseに含めたがこれに限定されない。例えば、Beacon、Probe Request,Probe Response,Association Request,Authentication、Actionなどのマネージメントフレームに含めてもよい。
(その他の実施例)
上述の実施例は一例であり本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではなく、本発明には上述の実施例の他にも各種の変形例が含まれる。上述の実施例では、無線LANの規格としてIEEE802.11be規格を例に説明したが、IEEE802.11シリーズのレガシー規格、後継規格を含む各種の規格(IEEE802.11x)や、同種の他の無線規格にも適用可能である。
上述の実施例は一例であり本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではなく、本発明には上述の実施例の他にも各種の変形例が含まれる。上述の実施例では、無線LANの規格としてIEEE802.11be規格を例に説明したが、IEEE802.11シリーズのレガシー規格、後継規格を含む各種の規格(IEEE802.11x)や、同種の他の無線規格にも適用可能である。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本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、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
本願は、2021年6月9日提出の日本国特許出願特願2021-096516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 (15)
- 通信装置であって、
第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信と、第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信とを並行して実行することが可能な通信手段と、
前記第一の周波数チャネルと前記第二周波数チャネルとの間の周波数軸上の距離を示す情報であって、前記通信手段による通信において前記第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの送信と前記第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの受信とを並行して実行するために必要となるチャネル距離を示す情報を、他の通信装置に送信する送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - 前記第一の周波数チャネルおよび/または前記第二の周波数チャネルの通信の状態に基づいて前記チャネル距離を決定する決定手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記決定手段は、
前記通信装置の前記第一の周波数チャネルを用いた送信が前記通信装置の前記第二の周波数チャネルに与えるノイズと、
前記通信装置が前記第一の周波数チャネルを用いて送信していない時に前記通信装置の前記第二の周波数チャネルで検出されるノイズと、
前記他の通信装置の前記第二の周波数チャネルを用いた送信により、前記通信装置の前記第二の周波数チャネルで検出される送信パワーと、
前記通信装置の前記第二の周波数チャネルを用いた送信が前記通信装置の前記第一の周波数チャネルに与えるノイズと、
前記通信装置が前記第二の周波数チャネルを用いて送信していない時に前記通信装置の前記第一の周波数チャネルで検出されるノイズと、
前記他の通信装置の前記第一の周波数チャネルを用いた送信により、前記通信装置の前記第一の周波数チャネルで検出される送信パワーと、
のうちの一つ以上の値に基づいて前記チャネル距離を決定することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。 - 前記通信装置の前記第一の周波数チャネルを用いた送信が前記通信装置の前記第二の周波数チャネルに与えるノイズと、
前記通信装置の前記第二の周波数チャネルを用いた送信が前記通信装置の前記第一の周波数チャネルに与えるノイズは、
予め前記通信装置の中に保持しておくことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。 - 前記通信装置の前記第一の周波数チャネルを用いた送信が前記通信装置の前記第二の周波数チャネルに与えるノイズと、
前記通信装置の前記第二の周波数チャネルを用いた送信が前記通信装置の前記第一の周波数チャネルに与えるノイズは、
前記通信装置が無線フレームを送信することにより測定することを特徴とする請求項3又は4に記載の通信装置。 - 通信装置であって、
第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信と、第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信とを並行して実行することが可能な通信手段と、
前記第一の周波数チャネルと前記第二周波数チャネルとの間の周波数軸上の距離を示す情報であって、前記通信手段による通信において前記第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの送信と前記第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの受信とを並行して実行するために必要となるチャネル距離を示す情報を、他の通信装置から受信する受信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - 前記受信手段で受信した前記チャネル距離を示す情報に基づいて、前記通信装置が通信するための周波数チャネルを決定することを特徴とする請求項6に記載の通信装置。
- 前記通信手段は、IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行うことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の通信装置。
- 前記通信手段は、IEEE802.11規格において規定されたMulti-Link通信を行うことを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の通信装置。
- 前記チャネル距離は、IEEE802.11規格において規定されたSTR(simultaneous transmit and receive)の通信を行うために必要なチャネル間の周波数軸上の距離であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の通信装置。
- 前記第一の周波数チャネルと前記第二の周波数チャネルは、同じ周波数帯域の中の異なる周波数チャネルであることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の通信装置。
- 前記第一の周波数チャネルと前記第二の周波数チャネルは、異なる周波数帯域のチャネルであることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の通信装置。
- 第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信と、第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信とを並行して実行することが可能な通信工程と、
前記第一の周波数チャネルと前記第二周波数チャネルとの間の周波数軸上の距離を示す情報であって、前記通信工程による通信において前記第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの送信と前記第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの受信とを並行して実行するために必要となるチャネル距離を示す情報を、他の通信装置に送信する送信工程と、
を有することを特徴とする通信方法。 - 第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信と、第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの通信とを並行して実行することが可能な通信工程と、
前記第一の周波数チャネルと前記第二周波数チャネルとの間の周波数軸上の距離を示す情報であって、前記通信工程による通信において前記第一の周波数チャネルを用いた無線フレームの送信と前記第二の周波数チャネルを用いた無線フレームの受信とを並行して実行するために必要となるチャネル距離を示す情報を、他の通信装置から受信する受信工程と、
を有することを特徴とする通信装置の通信方法。 - 請求項1乃至12の何れか一項に記載の通信装置としてコンピュータを動作させるためのプログラム。
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Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (1)
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YUNBO LI(HUAWEI TECHNOLOGIES): "Discussion about single and multiple primary channels in synchronous multi-link", IEEE DRAFT; 11-19-1993-00-00BE-DISCUSSION-ABOUT-SINGLE-AND-MULTIPLE-PRIMARY-CHANNELS-IN-SYNCHRONOUS-MULTI-LINK, IEEE-SA MENTOR, PISCATAWAY, NJ USA, vol. 802.11 EHT; 802.11be, no. 0, 11 January 2020 (2020-01-11), Piscataway, NJ USA , pages 1 - 11, XP068165078 * |
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