WO2023189198A1 - 通信装置、通信方法、およびプログラム - Google Patents

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WO2023189198A1
WO2023189198A1 PCT/JP2023/007951 JP2023007951W WO2023189198A1 WO 2023189198 A1 WO2023189198 A1 WO 2023189198A1 JP 2023007951 W JP2023007951 W JP 2023007951W WO 2023189198 A1 WO2023189198 A1 WO 2023189198A1
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communication device
communication
period
trigger frame
txop
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PCT/JP2023/007951
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Inventor
裕彦 猪膝
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キヤノン株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02Power saving arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication technology.
  • IEEE802.11 a standardization organization for wireless LAN technology. /ax etc.
  • IEEE is an abbreviation for Institute of Electrical and Electronics Engineers.
  • IEEE802.11ax which is described in Patent Document 1, uses OFDMA to achieve a high peak throughput of up to 9.6 gigabits per second (Gbps), as well as to improve communication speed under congested conditions.
  • OFDMA is an abbreviation for Orthogonal Frequency-Division Multiple Access.
  • the Task Group was established to formulate the IEEE802.11be standard as a successor standard to IEEE802.11ax.
  • a task group called IEEE802.11be has been launched as a successor standard aiming to further improve throughput, frequency usage efficiency, and communication latency.
  • the IEEE802.11be standard allows, for example, Multi-Link communication in which one AP (Access Point) establishes multiple links with one STA (Station) via multiple different frequency channels and communicates in parallel. It is being considered.
  • IEEE802.11be proposes triggered TXOP sharing, in which a part of the TXOP secured by an AP is shared with STAs participating in the network using a Trigger frame.
  • TXOP is an abbreviation for Transmission Opportunity.
  • the TXOP acquired by the AP is shared with the STA designated by the AP, and frame transmission to undesignated STAs is prohibited during the shared TXOP, thereby avoiding unnecessary transmission frame collisions and efficiently communicating. becomes possible to execute.
  • an object of the present invention is to achieve both communication efficiency and suppression of power consumption in communication in which a TXOP acquired by an AP is shared with a designated STA.
  • a communication device is a communication device that participates in a wireless network constructed by a first other communication device, wherein the communication device is in an awake state and the first other communication device Compliant with the IEEE 802.11 series standard, which allows communication by sharing at least a first period of at least a portion of a TXOP (Transmission Opportunity) acquired by the communication device with at least one of the communication devices participating in the wireless network.
  • a first receiving unit that receives a Trigger frame received from the first other communication device; and the communication device shares the first period with the Trigger frame received by the first receiving unit. and control means for transitioning from the Awake state to the Power save state during the first period if the power is not permitted.
  • the communication device is a communication device that operates in the role of constructing a wireless network, and provides a TXOP (Transmission transmission means for transmitting a Trigger frame that is compliant with the IEEE 802.11 series standard and that allows communication by sharing a first period of at least a portion of the communication device (opportunity) with at least one of the communication devices participating in the wireless network;
  • the Trigger frame includes information as to whether or not a communication device that is not permitted to share the first period according to the Trigger frame transitions to a Power save state.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a network constructed by a communication device 101.
  • FIG. 3 is a diagram showing the hardware configuration of communication devices 101 to 104.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a functional configuration of communication devices 102 to 104.
  • FIG. FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of communication using triggered TXOP sharing in the first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating the operation of STA in the first embodiment.
  • 7 is a diagram showing a frame format of a Trigger frame in Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the AP in the second embodiment. 7 is a flowchart illustrating the operation of STA in Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a network constructed by a communication device 101.
  • FIG. 3 is a diagram showing the hardware configuration of communication devices 101 to 104.
  • FIG. 2 is a diagram showing an
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a network according to the present embodiment.
  • Communication device 101 can communicate with communication devices 102, 103, and 104.
  • the communication device 101 is an access point (AP) that has the role of constructing the wireless network 105, and the communication devices 102, 103, and 104 are stations (STAs) that have the role of participating in the wireless network 105.
  • AP access point
  • STAs stations
  • Each of the communication devices 101 to 104 can perform wireless communication in accordance with the IEEE802.11be standard.
  • IEEE is an abbreviation for Institute of Electrical and Electronics Engineers.
  • the communication devices 101 to 104 can communicate in frequency bands of 2.4 GHz, 5 GHz, and 6 GHz. Furthermore, the communication devices 101 to 104 can communicate using bandwidths of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, and 320 MHz.
  • the communication devices 101 to 104 can realize multi-user (MU, Multi User) communication that multiplexes signals of multiple users.
  • OFDMA is an abbreviation for Orthogonal Frequency Division Multiple Access.
  • RU Resource Unit
  • the AP can communicate with multiple STAs in parallel.
  • the communication devices 101 to 104 are assumed to be compatible with the IEEE802.11be standard, they may also be compatible with the legacy standard, which is a standard that precedes the IEEE802.11be standard. Specifically, the communication devices 101 to 104 may comply with at least one of the IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax standards. Alternatively, it may correspond to a standard that is a successor to IEEE802.11be.
  • Bluetooth registered trademark
  • NFC Universal Serial Bus
  • UWB Universal Serial Bus
  • ZigBee ZigBee
  • MBOA Mobile Broadband
  • UWB is an abbreviation for Ultra Wide Band
  • MBOA is an abbreviation for Multi Band OFDM Alliance.
  • NFC is an abbreviation for Near Field Communication.
  • UWB includes wireless USB, wireless 1394, WiNET, and the like. Further, the communication standard of wired communication such as wired LAN may be supported.
  • the communication devices 101 to 104 include, but are not limited to, wireless LAN routers and personal computers (PCs). Further, the communication devices 101 to 104 may be information processing devices such as wireless chips capable of performing wireless communication in accordance with the IEEE802.11be standard. Further, specific examples of the communication devices 102 to 104 include, but are not limited to, cameras, tablets, smartphones, PCs, mobile phones, and video cameras. Further, although the wireless network in FIG. 1 is configured with one AP and three STAs, the number of APs and STAs is not limited to this.
  • Triggered TXOP sharing is a technique in which the communication device 101, which is an AP, uses triggered TXOP sharing to allocate and share a part of the secured TXOP to the communication devices 102 to 104, which are STAs.
  • Triggered TXOP sharing allows an AP to share at least a portion of the TXOP acquired by the AP using a Trigger Frame with a communication device participating in a network constructed by the AP, thereby efficiently performing communication.
  • TXOP Transmission Opportunity
  • EDCA is an abbreviation for Enhanced Distributed Channel Access.
  • a technique for efficiently performing communication by allowing STA to share a part of the TXOP acquired by the AP using the Trigger Frame is called triggered TXOP sharing.
  • the AP allocates a part of the acquired TXOP to the STAs through triggered TXOP sharing, and shares the TXOP acquired by the AP.
  • the TXOP in which the TXOP acquired by the AP can be shared and used with the STA will be referred to as a TXOP sharing period.
  • Triggered TXOP sharing starts when the AP sends a MU-RTS TXS Trigger frame to the STA.
  • MU-RTS TXS Trigger frame is an abbreviation for Multi User-Request to Send TXOP sharing Trigger Frame.
  • the AP allocates a part of the secured TXOP and includes the AID of the STA that is permitted to perform communication in the User Info field of the MU-RTS TXS Trigger frame.
  • Triggered TXOP sharing uses an MU-RTS TXS Trigger frame with the Trigger Type specified as MU-RTS.
  • a STA that is allocated a part of the TXOP acquired by the AP by the MU-RTS TXS Trigger frame can transmit data to the AP or other STAs during the TXOP sharing period. Whether communication is to be performed between STA and AP or between STA and STA during the TXOP sharing period can be specified by the TXOP sharing mode subfield included in the Common Info field of the Trigger frame.
  • FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the communication device 101, which is an AP in this embodiment.
  • the communication devices 102 to 104 which are STAs, can also have a similar configuration.
  • the communication device 101 includes a storage section 201, a control section 202, a functional section 203, an input section 204, an output section 205, a communication section 206, and an antenna 207.
  • the storage unit 201 is composed of a memory such as a ROM or a RAM, and stores computer programs for performing various operations described below and various information such as communication parameters for wireless communication.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory.
  • the storage unit 201 may include storage media such as flexible disks, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, CD-Rs, magnetic tapes, nonvolatile memory cards, and DVDs. may also be used. Further, the storage unit 201 may include a plurality of memories or the like.
  • the control unit 202 is configured by one or more processors such as a CPU or MPU, and controls the entire communication device 104 by executing a computer program stored in the storage unit 201.
  • CPU is an abbreviation for Central Processing Unit
  • MPU is an abbreviation for Micro Processing Unit.
  • the control unit 202 may control the entire communication device 101 through cooperation between a computer program stored in the storage unit 201 and an operating system (OS).
  • OS operating system
  • control unit 202 generates data and signals to be transmitted in communication with other communication devices.
  • control unit 202 may include a plurality of processors such as multi-core processors, and the communication device 101 may be controlled as a whole by the plurality of processors.
  • control unit 202 controls the functional unit 203 to execute predetermined processing such as wireless communication, imaging, printing, and projection.
  • the functional unit 203 is hardware for the communication device 101 to execute predetermined processing.
  • the input unit 204 accepts various operations from the user.
  • the output unit 205 performs various outputs to the user via a monitor screen and speakers.
  • the output by the output unit 205 may be a display on a monitor screen, an audio output from a speaker, a vibration output, or the like.
  • both the input section 204 and the output section 205 may be implemented in one module.
  • the input unit 204 and the output unit 205 may be integrated with the communication device 101, or may be separate units.
  • the communication unit 206 controls wireless communication in accordance with the IEEE802.11be standard. Further, the communication unit 206 may control wireless communication based on other IEEE802.11 series standards in addition to the IEEE802.11be standard, or control wired communication such as a wired LAN. The communication unit 206 controls the antenna 207 to transmit and receive wireless signals generated by the control unit 202 for wireless communication.
  • the communication device 101 is compatible with the NFC standard, the Bluetooth standard, etc. in addition to the IEEE802.11be standard, wireless communication may be controlled in accordance with these communication standards. Furthermore, if the communication device 101 is capable of performing wireless communication in accordance with a plurality of communication standards, it may be configured to separately include a communication unit 206 and an antenna 207 that correspond to each communication standard. The communication device 101 communicates data such as image data, document data, video data, etc. with the communication devices 102 to 104 via the communication unit 206.
  • FIG. 3 shows a block diagram of the functional configuration of communication devices 102 to 104, which are STAs in this embodiment.
  • the TXOP sharing processing unit 301 performs control when triggered TXOP sharing is instructed by the AP.
  • a TXOP is assigned to the own device, data is transmitted to the destination AP or STA during the TXOP sharing period. Furthermore, if a TXOP is not assigned to the device itself, the possibility of receiving data addressed to itself is low, so it is possible to transition to the Power save state.
  • the NAV setting unit 302 sets the NAV indicating the transmission prohibition time of the own device based on the duration information included in the MU-RTS TXS Trigger frame received from the AP or the CTS frame received from another STA.
  • NAV is an abbreviation for Network Allocation Vector, and although NAV is a period in which transmission is prohibited, it is possible to receive frames transmitted by other communication devices.
  • the power save control unit 303 controls whether to transition to a power save state in which frames are intermittently received for power saving, or to an awake state in which the power save state is canceled.
  • the MU-RTS TXS Trigger frame processing unit 304 analyzes and processes the MU-RTS TXS Trigger frame received from the opposite AP.
  • the STA performs TXOP sharing processing, NAV setting, and Power save control according to the information of the MU-RTS TXS Trigger frame.
  • the frame transmitting/receiving unit 305 transmits and receives control frames, management frames, and data frames including MU-RTS TXS Trigger frames.
  • FIG. 4 is a sequence diagram illustrating an example of communication using triggered TXOP sharing.
  • the TXOP 411 acquired by the AP is assigned to the STA1, and communication is performed between the STA1 and the AP in the TXOP sharing period 412.
  • the AP transmits the MU-RTS TXS Trigger frame to all STAs participating in the network.
  • the MU-RTS TXS Trigger frame is transmitted to STA1 and STA2, and 412, which is part of the TXOP 411 acquired by the AP, is assigned to STA1.
  • the STA1 assigned the TXOP After responding with a CTS frame 403, the STA1 assigned the TXOP transmits a data frame 404 to the AP.
  • the AP transmits a BA (Block ACK) 405, which is an acknowledgment response to the data frame, to the STA1, and thereafter continues to exchange the data frame and BA during the TXOP sharing period 412 as necessary.
  • BA Block ACK
  • STA2 since STA2 is not assigned a TXOP, it sets NAV 402 in the TXOP sharing period.
  • the NAV 402 indicates the frame transmission prohibition time of the own device, and is set using the Duration information included in the MU-RTS TXS Trigger frame 401 or the CTS Frame 403. Further, STA2 transitions to the Power save state during NAV402. In the TXOP period 413 remaining after the TXOP sharing period 412 ends, the STA 2 transitions to the Awake state because there is a possibility of receiving a frame from the AP.
  • STA2 to which a TXOP has not been assigned can reduce power consumption by entering the Power save state during the TXOP sharing period shared by the AP and STA1.
  • FIG. 5 a description will be given of a process when TXOP sharing is executed by the control unit 202 executing a program stored in the storage unit 201 of the communication device 102, 103, or 104 that is an STA. .
  • This flowchart is started in response to the STA receiving the MU-RTS TXS Trigger frame.
  • the STA determines whether the MU-RTS TXS Trigger frame received from the AP permits execution of TXOP sharing communication (S501). If execution of TXOP sharing communication is permitted in S501, the process branches to S502, and if not specified, the process branches to S520.
  • TXOP sharing communication can be specified using the TXOP sharing mode subfield included in the Common Info field of the MU-RTS TXS Trigger frame.
  • the STA that has received the MU-RTS TXS Trigger frame determines S501 from the information of the subfield.
  • S501 If it is determined in S501 that execution of TXOP sharing communication is permitted, it is determined whether at least a part of the TXOP acquired by the AP is allocated to the own device (S502). That is, the device determines whether or not it is permitted to share the TXOP acquired by the AP and perform communication during the TXOP sharing period. If it is determined in S502 that at least a portion of the TXOP acquired by the AP is allocated to the own device, the process branches to S510, and if it is determined that the AP has not been allocated, the process branches to S503.
  • the CTS from the STA to which the TXOPs are allocated frame is received (S503).
  • the NAV Upon receiving the CTS in S503, the NAV is set based on the Duration information included in the MU-RTS TXS Trigger frame or CTS frame (S504).
  • the STA enters the Power save state (S505) and waits until the TXOP sharing period ends (S506).
  • the TXOP sharing period ends, there is a possibility that data from the AP will be received during the remaining TXOP period, so the device is set to the awake state (S507).
  • a CTS frame is transmitted to the AP as a response to the MU-RTS TXS Trigger frame (S510).
  • the process After transmitting the CTS frame in S510, it is determined whether the TXOP sharing period, which is the TXOP assigned to the device itself by the AP, has ended (S511). If it is determined in S511 that the TXOP sharing period has ended, the process branches to S507, and if it is determined that the TXOP sharing has not ended, the process branches to S512 and the process is performed by the AP or other users in the TXOP allocated by the AP. Performs data communication with STA.
  • the STA determines whether or not its own device is the destination of DL MU communication ( S520).
  • DLMU is an abbreviation for Down Link Multi User. If it is determined in S520 that the destination is the destination, the process branches to S521, and if it is determined that the destination is not the destination, the process branches to S523.
  • the own device If it is determined in S520 that the own device is the destination for DL MU communication, it transmits a CTS frame as a response to the MU-RTS TXS Trigger frame (S521), and communicates DL MU data with the AP (S522). If it is determined in S520 that the own device is not the destination of the DL MU communication, the device receives a CTS frame from the STA that is the destination of the DL MU communication (S523).
  • NAV is set based on the Duration information included in the MU-RTS TXS Trigger frame received in S501 or the CTS frame received in S523 (S524).
  • the STA enters the Power save state (S525), waits until the NAV ends (S526), and then ends this flowchart.
  • STAs that are not allowed to communicate during the TXOP sharing period can transition to the Power Save state during that period. Further, when the period ends, by transitioning from the Power Save state to the Awake state, it becomes possible to receive frames transmitted from other devices while suppressing power consumption.
  • FIG. 6 shows an example of the frame format of the extended Trigger Frame in this embodiment.
  • the extended Trigger Frame is composed of Frame Control, Duration, RA, TA, Common info, User info List, Padding, and FCS fields.
  • Trigger Type Trigger Type, UL Length, GI And HE/EHT-LTF Type/Triggered TXOP Sharing Mode, Triggered T Includes XOP Sharing Power save mode.
  • the Trigger Type field indicates the type of Trigger Frame.
  • MU-RTS TXS Trigger frame is specified in the field.
  • the GI And HE/EHT-LTF Type/Triggered TXOP Sharing Mode field includes information on whether to execute TXOP sharing communication.
  • the triggered TXOP sharing Power save mode field is a field that specifies whether a communication device that is not allowed to perform communication during the TXOP sharing period operates in the Power Save state during the period. When 0 is stored in the field, it indicates that a communication device that is not allowed to perform communication during the TXOP sharing period must not transition to the Power save state during the period. Furthermore, when 1 is stored in the field, it indicates that a communication device that is not allowed to communicate during the TXOP sharing period may transition to the Power save state during the period.
  • field and subfield are just examples, and may be different names, and the correspondence between values and states may be different as long as it can indicate a transition to the Power save state.
  • the field is included in the Common Info field of the MU-RTS TXS Trigger frame, but it may also be included in the User Info field.
  • FIG. 7 describes a process when TXOP sharing is executed by the control unit 202 executing a program stored in the storage unit 201 of the communication device 101, which is an AP.
  • This embodiment shows an example in which the Subfield defined in FIG. 6 is included in the MU-RTS TXS Trigger frame. This flowchart is started in response to the AP starting communication of DL MU or Triggered TXOP sharing.
  • the AP determines whether the MU-RTS TXS Trigger frame to be transmitted specifies execution of TXOP sharing communication (S700). If it is determined in S700 that TXOP sharing communication is permitted, the process branches to S703, and if it is determined that TXOP sharing communication is not permitted, the process branches to S701.
  • the AP transmits an MU-RTS TXS Trigger frame and receives a CTS frame from the STA performing DL MU communication (S701). Further, when a CTS Frame is received in S701, communication processing of DL MU data is performed in S702. After communicating with the STA as necessary during the remaining TXOP period in S702, this flowchart ends.
  • S700 If it is determined in S700 that execution of TXOP sharing communication is permitted, it is determined whether there is a possibility that the AP and an STA to which a TXOP is not assigned will communicate during the TXOP sharing period (S703).
  • the possibility that an AP may communicate with an STA to which a TXOP has not been assigned means that, for example, if the TXOP sharing period ends earlier than expected, the AP may wish to communicate with an STA to which a TXOP has not been assigned. This is the case.
  • the Triggered TXOP sharing Power save mode field is set to 0 (S710). Then, the MU-RTS TXS Trigger frame with the triggered TXOP sharing Power save mode field set to 0 is transmitted (S711).
  • the Triggered TXOP sharing Power save mode field is set to 1 (S704). Then, the MU-RTS TXS Trigger frame with the triggered TXOP sharing Power save mode field set to 1 is transmitted (S711).
  • S711 After confirming that a CTS frame, which is a response frame to the transmitted MU-RTS TXS Trigger frame, has been received (S711), it is determined whether data communication with the STA to which the TXOP has been assigned has ended (S712). If it is determined in S712 that the data communication with the STA to which the TXOP has been assigned has ended, the process branches to S715, and if it is determined that the data communication has not ended, the process branches to S713. The determination in S712 is made, for example, when it is determined that the data communication has ended when the AP cannot receive data from the STA to which the TXOP has been assigned for a certain period of time.
  • S712 If it is determined in S712 that data communication with the STA to which the TXOP has been assigned has ended, it is determined whether the TXOP sharing period has ended (S713). If it is determined in S713 that the data communication with the STA to which the TXOP has been assigned has ended, communication with other STAs is performed as necessary during the remaining TXOP period, and if it is determined that the data communication has not ended, in S714 Data communication is performed with the STA to which the TXOP is assigned.
  • Triggered TXOP sharing Power save mode field is set to 1 (S715). If it is determined in S715 that the field is set to 1, that is, if it is specified that a transition to the Power save state may be made during the TXOP sharing period, the following operation is performed.
  • S716 If it is determined in S716 that there is data addressed to another STA, it is determined whether the TXOP sharing period has ended (S717), and if it is determined that the TXOP sharing period has not ended, in S718 there is data addressed to another STA. Performs data communication with the STA.
  • the STA may transition to the Power Save state during the period. I can do it. Further, when the period ends, by transitioning from the Power Save state to the Awake state, it becomes possible to receive frames transmitted from other devices while suppressing power consumption.
  • the STA determines whether the MU-RTS TXS Trigger frame received from the AP permits execution of TXOP sharing communication (S801). If it is determined in S801 that execution of TXOP sharing communication is permitted, the process branches to S802, and if it is determined that execution of TXOP sharing communication is not permitted, the process branches to S830.
  • TXOP sharing is the TXOP sharing mode subfield included in the Common Info field of the MU-RTS TXS Trigger frame. may be allowed to run.
  • S801 If it is determined in S801 that execution of TXOP sharing communication is permitted, it is determined whether the TXOP acquired by the AP is assigned to the own device (S802). In S802, if it is determined that the TXOP acquired by the AP is allocated to the own device, the process branches to S810, and if it is determined that the TXOP has not been allocated, the process branches to S803.
  • the AP receives a CTS frame from the STA to which the TXOP has been assigned (S803). Further, the NAV is set based on the Duration information included in the received MU-RTS TXS Trigger frame or CTS frame (S804).
  • Triggered TXOP sharing Power save mode field included in the MU-RTS TXS Trigger frame is set to 0 (S805).
  • the fact that the Triggered TXOP sharing Power save mode field is set to 0 indicates that transition to the Power save state cannot be specified during the TXOP sharing period.
  • the TXOP sharing period is set to the Awake state in S806, it is determined whether or not the TXOP sharing period has ended (S807). If it is determined that the TXOP sharing period has ended, the process branches to S823; if it is determined that the TXOP sharing period has not ended, The process branches to S808.
  • the STA transitions to the Power save state in S820, and then waits until the TXOP sharing period ends (S821). Furthermore, when the TXOP sharing period ends, the state transitions to the Awake state (S822). Thereafter, in S823, if data is received from the AP during the remaining TXOP period, data communication with the AP is performed.
  • the STA If the STA has assigned the TXOP to its own device, the STA transmits a CTS frame as a response to the AP in S810. After that, it is determined in S811 whether or not the TXOP sharing period has ended, and if it is determined that it has ended, the process branches to S823, and if it is determined that it has not ended, the process branches to S812 and the acquired TXOP is used. Performs data communication with AP or other STAs.
  • the process branches to S831, and if it is determined that the destination is not the destination, the process branches to S833.
  • the own device If it is determined in S830 that the own device is the destination of DL MU communication, it transmits a CTS frame to the AP as a response frame to the MU-RTS TXS Trigger frame (S831), and initiates communication of DL MU data with the AP. Execute (S832).
  • the device receives a CTS frame from the STA that is the destination of the DL MU communication (S833).
  • NAV is set based on the Duration information included in the MU-RTS TXS Trigger frame or CTS frame.
  • the STA Since the STA does not receive data during DL MU communication, it transitions to the Power save state in S835, waits until the NAV ends in S836, and then ends this flowchart.
  • the STA will transition to the Power save state during the period. .
  • STAs that are not allowed to perform communication during the TXOP sharing period can reduce power consumption by transitioning to the Power save state during the TXOP sharing period.
  • a recording medium recording a software program code that realizes the above functions is supplied to the system or device, and the computer (CPU, MPU) of the system or device reads and executes the program code stored in the recording medium. It's okay.
  • the program code itself read from the storage medium will implement the functions of the above-described embodiments, and the storage medium that has stored the program code will constitute the above-described device.
  • the storage medium for supplying the program code for example, a flexible disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, DVD, etc. can be used. can.
  • OS is an abbreviation for Operating System.
  • the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Then, based on instructions from the program code, a CPU included in the function expansion board or function expansion unit may perform part or all of the actual processing to realize the above-mentioned functions.
  • the present invention provides a system or device with a program that implements one or more functions of the embodiments described above via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device reads and executes the program. This can also be achieved by processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
  • a circuit for example, ASIC

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Abstract

第1の他の通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置がAwake状態で、前記第1の他の通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを、前記第1の他の通信装置から受信し、前記通信装置が、受信した前記Trigger frameによって、前記第1の期間を共有することが許可されない場合、前記第1の期間においてAwake状態からPower save状態に遷移する。

Description

通信装置、通信方法、およびプログラム
 本発明は、無線通信技術に関する。
 無線LAN(Local Area Network)技術は、無線LAN技術の標準化団体であるIEEE802.11により規格が策定されており、無線LAN技術の規格には、IEEE802.11/a/b/g/n/ac/axなどがある。ここでIEEEはInstitute of Electrical and Electronics Engineersの略である。
 特許文献1に記載されている、IEEE802.11axではOFDMAにより最大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向上を実現している。尚、OFDMAは、Orthogonal Frequency-Division Multiple Accessの略である。
 更なるスループット向上のために、IEEE802.11axの後継規格として、IEEE802.11beの規格策定を行うTask Groupが発足した。
 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規格では、例えば1台のAP(Access Point)が異なる複数の周波数チャネルを介して1台のSTA(Station)と複数のリンクを確立し、並行して通信を行うMulti-Link通信が検討されている。
 またIEEE802.11beでは、Trigger frameを用いて、APが確保したTXOPの一部をネットワークに参加しているSTAと共有するTriggered TXOP sharingが提案されている。ここでTXOPは、Transmission Oppotunityの略である。APが獲得したTXOPを、APが指定したSTAと共有し、共有されたTXOPの間は指定外のSTAに対してフレームの送信を禁止することで無駄な送信フレーム衝突を避け、効率よく通信を実行することが可能になる。
特開2018-50133号公報
 上述のように、APが獲得したTXOPを指定したSTAと共有することで通信効率の向上を実現する方法が検討されている。しかしながら、TXOPを共有していないSTAの挙動に関して規定がない。
 そこで本発明は、APが獲得したTXOPを指定したSTAと共有する通信において通信効率と消費電力の抑制を両立させることを目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明による通信装置は、第1の他の通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置であって、前記通信装置がAwake状態で、前記第1の他の通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを、前記第1の他の通信装置から受信する第1の受信手段と、前記通信装置が、前記第1の受信手段によって受信した前記Trigger frameによって、前記第1の期間を共有することが許可されない場合、前記第1の期間においてAwake状態からPower save状態に遷移する制御手段と、を有することを特徴とする。
 また、本発明による通信装置は、無線ネットワークを構築する役割で動作する通信装置であって、前記通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置に対して、前記通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを送信する送信手段を有し、前記Trigger frameは、前記Trigger frameによって前記第1の期間を共有することが許可されない通信装置がPower save状態に遷移するか否かの情報を含むことを特徴とする。
通信装置101が構築するネットワークの構成例を示す図である。 通信装置101~104のハードウェア構成を示す図である。 通信装置102~104の機能構成例を示す図である。 実施形態1におけるTriggered TXOP sharingによる通信例を示すシーケンス図である。 実施形態1におけるSTAの動作を説明するフローチャートである。 実施形態2におけるTrigger frameのフレームフォーマットを示す図である。 実施形態2におけるAPの動作を説明するフローチャートである。 実施形態2におけるSTAの動作を説明するフローチャートである。
 図1は、本実施形態に係るネットワークの構成例を示す図である。通信装置101は通信装置102、103、104と通信可能である。通信装置101は、無線ネットワーク105を構築する役割を有するアクセスポイント(AP)であり、通信装置102、103、104は無線ネットワーク105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101~104の各々は、IEEE802.11be規格に準拠した無線通信を実行することができる。尚、IEEEはInstitute of Electrical and Electronics Engineersの略である。通信装置101~104は、2.4GHz帯、5GHz帯、および6GHz帯の周波数帯域において通信することができる。また、通信装置101~104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。
 通信装置101~104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(直交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に夫々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は複数のSTAと並行して通信することができる。
 尚、通信装置101~104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、通信装置101~104は、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax規格の少なくとも何れか一つに対応していてもよい。或いは、IEEE802.11beの後継となる規格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。
 尚、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。
 通信装置101~104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、通信装置101~104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、通信装置102~104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、ビデオカメラなどが挙げられるが、これらに限定されない。また、図1の無線ネットワークは1台のAPと3台のSTAによって構成されているが、APおよびSTAの台数はこれに限定されない。
 APである通信装置101はTriggered TXOP sharingにより、確保したTXOPの一部をSTAである通信装置102~104に割り当てて共有する技術をTriggered TXOP sharingという。Triggered TXOP sharingでは、Trigger Frameを用いてAPが獲得したTXOPの少なくとも一部を、当該APが構築するネットワークに参加する通信装置と共有することを許可し、効率よく通信を実行する。TXOP(Transmission Opportunity)は、APまたはSTAがEDCAによる競合制御によって、チャネルへのアクセス権を取得した後、排他的にチャネルの使用が認められている期間を指す。ここで、EDCAはEnhanced Distributed Channel Accessの略である。また、Trigger Frameを用いてAPが獲得したTXOPの一部をSTAに共有することを許可し、効率よく通信を実行する技術をTriggered TXOP sharingという。APはTriggered TXOP sharingにより、獲得したTXOPの一部をSTAに割り当てて、APが獲得したTXOPを共有する。以下、APが獲得したTXOPをSTAと共有して使用することが可能なTXOPをTXOP sharing期間という。
 Triggered TXOP sharingはAPがMU-RTS TXS Trigger frameをSTAへ送信することで開始する。ここで、MU-RTS TXS Trigger frameは、Multi User-Request to Send TXOP sharing Trigger Frameの略である。
 このときAPは、MU-RTS TXS Trigger frameのUser Info fieldにおいて、確保したTXOPの一部を割り当てて、通信の実行を許可するSTAのAIDを含める。Triggered TXOP sharingでは、Trigger TypeをMU-RTSに指定したMU-RTS TXS Trigger frameを用いる。
 MU-RTS TXS Trigger frameによってAPが獲得したTXOPの一部を割り当てられたSTAは、TXOP sharing期間、APもしくは他のSTA宛にデータを送信することができる。TXOP sharing期間においてSTA-AP間、STA-STA間で通信を行うかは、上記Trigger frameのCommon Info fieldに含まれるTXOP sharing mode subfieldで指定することができる。
 図2に、本実施形態においてAPである通信装置101のハードウェア構成例を示す。尚、STAである通信装置102~104も同様の構成をとることができる。通信装置101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を備える。
 記憶部201はROMやRAM等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。尚、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CPUやMPU等の1つ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、通信装置104の全体を制御する。CPUはCentral Processing Unitの略であり、MPUは、Micro Processing Unitの略である。尚、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、通信装置101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を生成する。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通信装置101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、通信装置101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。尚、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、夫々通信装置101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無線信号の送受信を行う。
 尚、通信装置101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、通信装置101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206とアンテナ207を個別に有する構成であってもよい。通信装置101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通信装置102~104と通信する。
 図3には、本実施形態においてSTAである通信装置102~104の機能構成のブロック図を示す。
 TXOP sharing処理部301は、APによりTriggered TXOP sharingが指示された場合の制御を行う。自装置にTXOPが割り当てられた場合には、TXOP sharing期間において宛先であるAPもしくはSTAに対してデータ送信を行う。また自装置にTXOPが割り当てられていない場合には、自身宛にデータを受信する可能性は低いため、Power save状態に遷移することができる。
 NAV設定部302は、APから受信するMU-RTS TXS Trigger frameもしくは他のSTAから受信するCTS frameに含まれるduration情報に基づいて自装置の送信禁止時間を示すNAVを設定する。ここで、NAVはNetwork Allocation Vectorの略であり、NAVは送信を禁止する期間ではあるが、他の通信装置が送信したフレームを受信することは可能である。
 Power save制御部303は、省電力のためにフレームを間欠的に受信するPower save状態に遷移するか、Power save状態を解除したAwake状態に遷移するかを制御する。
 MU-RTS TXS Trigger frame処理部304は、対向APから受信するMU-RTS TXS Trigger frameを解析し処理する。STAはMU-RTS TXS Trigger frameの情報に応じて、TXOP sharing処理、NAV設定、Power save制御を行う。
 フレーム送受信部305は、MU-RTS TXS Trigger frameを含む制御フレーム、管理フレーム、データフレームの送受信を行う。
 <実施形態1>
 本実施形態では、TXOP sharingを指示するTrigger Frameを受信したSTAが、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていない場合に、当該期間の間はPower save状態に遷移する例を示す。
 図4は、Triggered TXOP sharingによる通信の一例を示すシーケンス図である。本実施形態では、APが獲得したTXOP411をSTA1に割り当てて、TXOP sharing期間412においてSTA1-AP間で通信を行う。
 APは401において、MU-RTS TXS Trigger frameをネットワークに参加する全STAに対して送信する。図4に示す例では、STA1、STA2に対してMU-RTS TXS Trigger frameを送信し、STA1に対して、APが獲得したTXOP411の一部である412を割り当てている。
 TXOPを割り当てられたSTA1は、CTS frame403で応答した後、データフレーム404をAPに送信する。APはデータフレームに対して確認応答であるBA(Block ACK)405をSTA1に送信し、その後も必要に応じてTXOP sharing期間412の間は、データフレームとBAの交換を継続する。
 一方、STA2はTXOPを割り当てられていないため、TXOP sharing期間にNAV402を設定する。ここでNAV402は、自装置のフレームの送信禁止時間を示し、NAV402はMU-RTS TXS Trigger frame401またはCTS Frame403に含まれるDurationの情報を用いて設定される。またSTA2は、NAV402の間、Power save状態に遷移する。TXOP sharing期間412が終わって残ったTXOP期間413では、APからのフレームを受信する可能性があるためSTA2はAwake状態に遷移する。
 上述のように、TXOPを割り当てられなかったSTA2は、APとSTA1が共有しているTXOP sharing期間においてPower save状態となることにより、消費電力を低減することができる。
 図5を用いて、STAである通信装置102または通信装置103または通信装置104の記憶部201に記憶されているプログラムを制御部202が実行することによってTXOP sharingを実行する際の処理について説明する。本フローチャートはSTAがMU-RTS TXS Trigger frameを受信したことに応じて開始される。
 STAはAPから受信したMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信を実行することを許可しているか否かを判定する(S501)。S501でTXOP sharing通信の実行を許可している場合にS502へ、指定していない場合にはS520へ分岐する。
 TXOP sharing通信は、MU-RTS TXS Trigger frameのCommon Info fieldに含まれるTXOP sharing mode subfieldで指定することができる。MU-RTS TXS Trigger frameを受信したSTAは当該subfieldの情報からS501を判定する。
 S501においてTXOP sharing通信を実行することを許可していると判定された場合は、APが獲得したTXOPの少なくとも一部が自装置に割り当てられているか否かを判定する(S502)。すなわち、自装置が、APが獲得したTXOPを共有して、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されているか否かを判定する。S502においてAPが獲得したTXOPの少なくとも一部が自装置に割り当てられていると判定された場合には、S510へ分岐し、割り当てられていないと判定された場合には、S503に分岐する。
 S502はMU-RTS TXS Trigger frameのUser Info fieldに自身のAIDが含まれている場合に、自装置が、APが獲得したTXOPを共有して通信することが許されていると判定される。
 S502においてAPが獲得したTXOPの少なくとも一部が割り当てられていないと判定された場合、すなわちAPが獲得したTXOPにおいて通信を実行することが許されていない場合、TXOPが割り当てられたSTAからのCTS frameを受信する(S503)。
 S503においてCTSを受信すると、MU-RTS TXS Trigger frameもしくはCTS frameに含まれるDuration情報に基づきNAVを設定する(S504)。S504で設定したNAVの期間においてSTAは、Power save状態に入り(S505)、TXOP sharing期間が終了するまで待機する(S506)。TXOP sharing期間が終了すると、残りのTXOP期間でAPからのデータを受信する可能性があるため、Awake状態に設定する(S507)。
 一方でS502において、TXOPが自装置に割り当てられていると判定された場合、APに対してMU-RTS TXS Trigger frameへの応答としてCTS frameを送信する(S510)。
 S510においてCTS frameを送信すると、APによって自装置に割り当てられたTXOPであるTXOP sharing期間が終了したかどうかを判定する(S511)。S511においてTXOP sharing期間が終了したと判定された場合にはS507へ分岐し、TXOP sharing終了していないと判定された場合には、S512へ分岐してAPから割り当てられたTXOPにおいてAPもしくは他のSTAとのデータ通信を行う。
 またS501においてAPから受信したMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信の実行を許可していないと判定された場合、STAは自装置がDL MU通信の宛先となっているか否かを判定する(S520)。ここでDL MUはDown Link Multi Userの略である。S520において宛先となっていると判定された場合はS521へ分岐し、宛先となっていないと判定された場合にはS523へ分岐する。
 S520において自装置がDL MU通信の宛先であると判定された場合、MU-RTS TXS Trigger frameへの応答としてCTS frameを送信し(S521)、APとDL MUデータの通信を行う(S522)。S520において自装置がDL MU通信の宛先になっていないと判定された場合は、DL MU通信の宛先のSTAからのCTS frameを受信する(S523)。
 次にS501で受信したMU-RTS TXS Trigger frameもしくはS523で受信したCTS frameに含まれるDuration情報に基づきNAVを設定する(S524)。S524で設定したNAVの期間においてSTAはPower save状態に入り(S525)、NAVが終了するまで待機した後(S526)、本フローチャートを終了する。
 本実施形態によると、TXOP sharing期間において通信を行うことを許されなかったSTAは、当該期間においてPower Save状態に遷移することができる。また、当該期間が終了すると、Power Save状態からAwake状態に遷移することで、消費電力を抑制しつつ、他の装置から送信されるフレームを受信することが可能になる。
 <実施形態2>
 実施形態1では、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAが、当該期間の間Power save状態に遷移する例を示した。本実施形態では、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAが、上記Trigger FrameによりPower save状態に遷移することが示された場合に、当該期間の間Power save状態に遷移する例を示す。
 図6に本実施形態における拡張Trigger Frameのフレームフォーマットの一例を示す。
 拡張Trigger Frameは、Frame Control、Duration、RA、TA、Common info、User info List、Padding、FCSフィールドから構成される。
 Common infoは、Trigger Type、UL Length、GI And HE/EHT-LTF Type/Triggered TXOP Sharing Mode、Triggered TXOP Sharing Power save modeが含まれる。
 Trigger Typeフィールドは、Trigger Frameのタイプを示す。TXOP Sharingを実行する場合は、当該フィールドにおいてMU-RTS TXS Trigger frameが指定される。
 GI And HE/EHT-LTF Type/Triggered TXOP Sharing Modeフィールドは、TXOP sharing通信を実行するか否かの情報が含まれる。
 Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドは、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていない通信装置が、当該期間の間Power Save状態で動作するか否かを指定するフィールドである。当該フィールドにおいて0が格納される場合、TXOP sharing期間中に通信を実行することが許されていない通信装置が、当該期間中にPower save状態に遷移してはならないことを示す。また、当該フィールドにおいて1が格納される場合、TXOP sharing期間中に通信することが許されていない通信装置が、当該期間中にPower save状態に遷移しても良いことを示す。
 尚、fieldやsubfieldの名前は一例であり、別の名前であってもよく、またPower save状態への遷移を示すことができれば値と状態の対応付けが異なっていてもよい。また本実施形態において当該fieldは、MU-RTS TXS Trigger frameのCommon Info fieldに含まれる例を示したが、User Info fieldに含まれてもよい。
 図7に、APである通信装置101の記憶部201に記憶されているプログラムを制御部202が実行することによってTXOP sharingを実行する際の処理について説明する。本実施形態では、図6において定義されるSubfieldをMU-RTS TXS Trigger frameに含む場合の例を示している。本フローチャートはAPがDL MUもしくはTriggered TXOP sharingの通信を開始することに応じて開始される。
 APは送信しようとしているMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信の実行を指定しているか否かを判定する(S700)。S700でTXOP sharing通信を許可していると判定された場合にS703へ、許可していないと判定された場合にはS701へ分岐する。
 S700においてTXOP sharing通信の実行を許可していないと判定された場合、APはMU-RTS TXS Trigger frameを送信しDL MU通信を行うSTAからCTS frameを受信する(S701)。また、S701でCTS Frameを受信すると、S702でDL MUデータの通信処理を行う。S702において残りのTXOP期間で必要に応じてSTAと通信を実行した後、本フローチャートを終了する。
 S700においてTXOP sharing通信の実行を許可していると判定された場合、TXOP sharing期間において、APとTXOPを割り当てていないSTAとが通信をする可能性があるか否かを判定する(S703)。ここで、TXOPを割り当てていないSTAとAPが通信する可能性があるとは、例えばTXOP sharing期間が想定よりも早く終了するような場合に、APがTXOPを割り当てていないSTAと通信を行いたい場合である。
 S703で、APとTXOPを割り当てていないSTAとが通信をする可能性があると判定された場合は、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを0に設定する(S710)。そして、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを0に設定したMU-RTS TXS Trigger frameを送信する(S711)。
 S703においてTXOP sharing期間において、APとTXOPを割り当てていないSTAとが通信をする可能性がないと判定された場合は、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを1に設定する(S704)。そして、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを1に設定したMU-RTS TXS Trigger frameを送信する(S711)。
 送信したMU-RTS TXS Trigger frameに対する応答フレームであるCTSフレームを受信したことを確認(S711)した後、TXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したか否かを判定する(S712)。S712でTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したと判定された場合はS715へ分岐し、終了していないと判定された場合にはS713へ分岐する。S712の判定は例えば、TXOPを割り当てたSTAからのデータをAPが一定期間受信できない場合にデータ通信が終了した判定される。
 S712においてTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したと判定された場合は、TXOP sharing期間が終了したか否かを判定する(S713)。S713においてTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したと判定された場合は、残りのTXOP期間で必要に応じて他のSTAとの通信を行い、終了していないと判定された場合はS714でTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信を行う。
 S713においてTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したと判定された場合に、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを1に設定したか否かを判定する(S715)。S715においてフィールドを1に設定したと判定された場合、すなわちTXOP sharing期間中にPower save状態に遷移してもよいことを指定した場合は、以下のように動作する。
 すなわち、フィールドを1に設定したと判定された場合、TXOPを割り当てていないSTA宛のデータがある場合であっても、そのSTAはPower save状態に遷移しているため、データを送信せずにS719へ分岐する。
 一方で、S715でフィールドを0に設定したと判定された場合、すなわち、TXOP sharing期間中にPower save状態になってはならないことを指定した場合には、他のSTA宛のデータがあるか否かを判定する(S716)。S716において他のSTA宛のデータがあると判定された場合にはS717へ分岐し、他のSTA宛のデータがないと判定された場合にはS719へ分岐し、本フローチャートを終了する。
 S716において他のSTA宛てのデータがあると判定された場合は、TXOP sharing期間が終了したか否かを判定し(S717)、TXOP sharing期間が終了していないと判定された場合、S718で他のSTAとのデータ通信を行う。
 S717においてTXOP sharing期間が終了したと判定された場合にはS719へ分岐し、本フローチャートを終了する。
 本実施形態によると、TXOP sharing期間において通信を行うことが許されていないSTAは、当該期間においてPower Save状態に遷移することが指示された場合に、当該期間の間Power save状態に遷移することができる。また、当該期間が終了すると、Power Save状態からAwake状態に遷移することで、消費電力を抑制しつつ、他の装置から送信されるフレームを受信することが可能になる。
 図8を用いて、STAである通信装置102または通信装置103または通信装置104の記憶部201に記憶されているプログラムを制御部202が実行することによってTXOP sharingを実行する際の処理について説明する。本フローチャートはSTAがMU-RTS TXS Trigger frameを受信したことに応じて開始される。
 STAはAPから受信したMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信の実行を許可しているか否かを判定する(S801)。S801においてTXOP sharing通信の実行を許可していると判定された場合は、S802へ、TXOP sharing通信の実行を許可していないと判定された場合にはS830へ分岐する。TXOP sharingは、MU-RTS TXS Trigger frameのCommon Info fieldに含まれるTXOP sharing mode subfieldで、TXOP sharing通信を実行することを許可することができる。
 S801において、TXOP sharing通信の実行を許可していると判定された場合は、APが獲得したTXOPが自装置に割り当てられているか否かを判定する(S802)。S802において、APが獲得したTXOPが自装置に割り当てられていると判定された場合にはS810へ分岐し、割り当てられていないと判定された場合にはS803に分岐する。
 S802においてAPが獲得したTXOPが自装置に割り当てられていないと判定された場合、TXOP が割り当てられたSTAからのCTS frameを受信する(S803)。また、受信したMU-RTS TXS Trigger frameもしくはCTS frameに含まれるDuration情報に基づきNAVを設定する(S804)。
 次に、MU-RTS TXS Trigger frameに含まれるTriggered TXOP sharing Power save modeフィールドが0に設定されているか否かを判定する(S805)。Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドが0に設定されているとは、TXOP sharing期間においてPower save状態に遷移指定はいけないことを示す。
 S805において当該フィールドが0に設定されていると判定された場合はS806へ分岐してAwake状態に入り、0に設定されていないと判定された場合には、S820に分岐しPower save状態に遷移する。
 S806において、Awake状態に設定された後、TXOP sharing期間が終了したか否かを判定し(S807)、終了したと判定された場合はS823へ分岐し、終了していないと判定された場合にはS808へ分岐する。
 S807においてTXOP sharing期間が終了していないと判定された場合は、TXOP sharing期間でAPからデータフレームを受信したか否かを判定する(S808)。S808でデータフレームを受信していないと判定された場合は、S807へ戻り、データフレームを受信したと判定された場合はS809で設定したNAVを解除し、APとのデータ通信を行う(S809)。S823では残りのTXOP期間でAPからデータを受信した場合に、APとのデータ通信を行う。STAはAPとのデータ通信終了後、本フローチャートを終了する。
 S805において設定されている値が0ではないと判定された場合、STAはS820でPower save状態に遷移した後、TXOP sharing期間が終了するまで待機する(S821)。また、TXOP sharing期間が終了すると、Awake状態に遷移する(S822)。その後S823で残りのTXOP期間でAPからデータを受信した場合に、APとのデータ通信を行う。
 STAはTXOPが自装置に割り当てられている場合、S810でAPへの応答としてCTS frameを送信する。その後S811でTXOP sharing期間が終了したか否かを判定し、終了したと判定された場合にはS823へ分岐し、終了していないと判定された場合にはS812へ分岐して獲得したTXOPでAPもしくは他のSTAとのデータ通信を行う。
 S811においてTXOP sharing期間が終了したと判定された場合、S823で残りのTXOP期間でAPからデータを受信した場合に、APとのデータ通信を行い、本フローチャートを終了する。
 また、受信したMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信の実行を指示していない場合、自装置がDL MU(Down Link Multi User)通信の宛先となっているか否かを判定する(S830)。S830において宛先となっていると判定された場合は、S831へ分岐し、宛先となっていないと判定された場合はS833へ分岐する。
 S830において、自装置がDL MU通信の宛先であると判定された場合、MU-RTS TXS Trigger frameに対する応答フレームとしてAPに対してCTS frameを送信し(S831)、APとDL MUデータの通信を行う(S832)。
 S830において、自装置がDL MU通信の宛先になっていないと判定された場合には、DL MU通信の宛先のSTAからのCTS frameを受信する(S833)。
 S834ではMU-RTS TXS Trigger frameもしくはCTS frameに含まれるDuration情報に基づきNAVを設定する。
 STAはDL MU通信時にはデータを受信することはないため、S835でPower save状態に遷移し、S836でNAVが終了するまで待機した後、本フローチャートを終了する。
 本実施形態によると、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAが、Trigger frameにおいてPower save状態に遷移することが示された場合に、当該期間の間Power save状態に遷移する。
 TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAは、TXOP sharing期間においてPower save状態に遷移することにより、消費電力を低減することができる。
 尚、STA-STA間通信を指定しTXOP sharingを実行するように指示された場合、TXOP sharing期間において通信を実行することを許可されていないSTAは、当該期間においてPower save状態に遷移してもよい。STA-STA間通信を指定しTXOP sharingを実行している場合に、TXOP sharing期間が余った場合は、APがそれを検知できない可能性がある。そのため、APはTXOP sharing期間では送信しないことが考えられるため、TXOP sharing期間において通信を実行することを指示されていないSTAは、当該期間においてPower save状態に遷移してもよい。尚、TXOP sharing期間が終了し、APが獲得したTXOP期間が継続している場合は、APからのフレームを受信する可能性があるためAwake状態に遷移する。
 尚、上述の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体をシステムあるいは装置に供給し、システムあるいは装置のコンピュータ(CPU、MPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行するようにしてもよい。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述の実施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は上述の装置を構成することになる。
 プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、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、ROM、DVDなどを用いることができる。
 また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSが実際の処理の一部または全部を行い、上述の機能を実現してもよい。OSとは、Operating Systemの略である。
 さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードを、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込む。そして、そのプログラムコードの指示に基づき、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUが実際の処理の一部または全部を行い、上述の機能を実現してもよい。
 本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
 発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
 本願は、2022年3月28日提出の日本国特許出願特願2022-052633を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

Claims (13)

  1.  第1の他の通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置であって、
     前記通信装置がAwake状態で、前記第1の他の通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを、前記第1の他の通信装置から受信する第1の受信手段と、
     前記通信装置が、前記第1の受信手段によって受信した前記Trigger frameによって、前記第1の期間を共有することが許可されない場合、前記第1の期間においてAwake状態からPower save状態に遷移する制御手段と、
     を有することを特徴とする通信装置。
  2.  前記Trigger frameによって前記第1の期間を共有する第2の他の通信装置から、前記Trigger frameに対する応答フレームを受信する第2の受信手段と、
     前記第1の受信手段によって受信した前記Trigger frameによって、前記通信装置が前記第1の期間を共有することが許可されない場合に、前記第1の受信手段で受信した前記Trigger frameまたは前記第2の受信手段で受信した応答フレームの情報に基づいて、前記通信装置のフレームの送信を禁止する第2の期間を設定する設定手段と、
     を有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記設定手段によって設定された第2の期間において前記Power save状態に遷移することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
  4.  前記第2の期間はNAV(Network Allocation Vector)であることを特徴とする請求項2または3に記載の通信装置。
  5.  前記第1の受信手段で受信した前記Trigger frameによって、前記第1の他の通信装置が前記第1の期間を共有することが許可されておらず、前記第2の他の通信装置が前記第1の期間を共有することが許可される場合に、前記制御手段は、前記第1の期間において前記Power saveの状態に遷移することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の通信装置。
  6.  前記Trigger frameには、前記第1の期間を共有することが許可されない通信装置がPower saveの状態に遷移するか否かの情報を含むことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の通信装置。
  7.  前記第1の期間が終了した後、前記TXOPが継続している場合は、Power save状態からAwake状態に遷移することを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の通信装置。
  8.  前記Power save状態においてはフレームを間欠的に受信することを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の通信装置。
  9.  無線ネットワークを構築する役割で動作する通信装置であって、
     前記通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置に対して、前記通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを送信する送信手段を有し、
     前記Trigger frameは、前記Trigger frameによって前記第1の期間を共有することが許可されない通信装置がPower save状態に遷移するか否かの情報を含む
     ことを特徴とする通信装置。
  10.  前記Trigger frameはMU-RTS TXS Trigger frameであることを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の通信装置。
  11.  第1の他の通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置の通信方法であって、
     前記通信装置がAwake状態で、前記第1の他の通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを、前記第1の他の通信装置から受信する第1の受信工程と、
     前記通信装置が、前記第1の受信工程によって受信した前記Trigger frameによって、前記第1の期間を共有することが許可されない場合に、前記第1の期間においてAwake状態からPower save状態に遷移する制御工程と、
     を有することを特徴とする通信装置の通信方法。
  12.  無線ネットワークを構築する役割で動作する通信装置の通信方法であって、
     前記通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置に対して、前記通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを送信する送信工程を有し、
     前記Trigger frameは、前記Trigger frameによって前記第1の期間を共有することが許可されない通信装置がPower save状態に遷移するか否かの情報を含む
     ことを特徴とする通信装置の通信方法。
  13.  コンピュータを請求項1から10の何れか1項に記載の通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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US20130176921A1 (en) * 2012-01-05 2013-07-11 Stmicroelectronics, Inc. Vht txop power save
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