WO2024009451A1 - 無線装置及び無線通信方法 - Google Patents

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WO2024009451A1
WO2024009451A1 PCT/JP2022/026955 JP2022026955W WO2024009451A1 WO 2024009451 A1 WO2024009451 A1 WO 2024009451A1 JP 2022026955 W JP2022026955 W JP 2022026955W WO 2024009451 A1 WO2024009451 A1 WO 2024009451A1
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WO
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link
period
frame
unit
terminal
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Application number
PCT/JP2022/026955
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English (en)
French (fr)
Inventor
朗 岸田
健悟 永田
裕介 淺井
泰司 鷹取
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication.
  • a wireless LAN Local Area Network
  • a wireless LAN is known as a communication system that wirelessly connects an access point and a terminal device.
  • each access point and terminal performs carrier sense based on, for example, CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), and wirelessly transmits a data frame when a transmission right is acquired.
  • CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
  • r-TWT restricted Target Wake Time
  • the r-TWT operation defines a mechanism for preferentially securing transmission opportunities for traffic with delay requirements.
  • Traffic with delay requirements is also called low-latency traffic or delay-sensitive traffic, and is traffic that requires low delay and small jitter, such as traffic generated from real-time applications such as network games.
  • a terminal device exchanges frames with the access point during a service period (SP) set for itself by the access point, and other terminal devices around the access point , communication via a link with a service period set during a part of the service period is suppressed.
  • a terminal device may use the service period to wirelessly transmit data frames containing low-latency traffic to an access point.
  • the service period is a period during which a terminal device specified by the access point is given a transmission opportunity, and the terminal device specified by the access point is given priority to send and receive data frames containing low-latency traffic. enable.
  • This service period is also called r-TWT service period.
  • a terminal device that has acquired the transmission right before the start of the r-TWT service period checks whether it is possible to complete the transmission of the data frame it is about to send by the start of the r-TWT service period. If it is not possible to complete the transmission, the terminal device postpones the transmission of the data frame and starts transmitting the data frame after the end of the r-TWT service period.
  • Multiple terminal devices may postpone transmission due to the r-TWT service period.
  • these terminal devices may start transmitting all at once after the r-TWT service period ends, and a collision may occur, making normal data transmission and reception impossible.
  • Backoff control may be used to avoid collisions caused by broadcasting data frames after the end of the r-TWT service period. For example, a plurality of terminal devices that have postponed transmission perform carrier sense again after the r-TWT service period ends, and once the transmission right is acquired again, they transmit. In this case, even though the transmission right was acquired once before the r-TWT service period, back-off control for acquiring the transmission right will be performed again, resulting in a decrease in frequency usage efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication technology that improves throughput and delay characteristics.
  • a wireless device includes a communication section, a first calculation section, a second calculation section, and a transmission control section.
  • the communication unit wirelessly communicates with the other wireless device using a plurality of links established between the wireless device and the other wireless device.
  • the first calculation unit calculates a frame exchange period including a time period required for frame transmission to the other wireless device.
  • the second calculation unit calculates a communication possible period indicating a time period until the start of a service period in which a transmission opportunity is given, and when the service period is scheduled for the first link. Next, the communicable period for the first link is calculated.
  • the transmission control unit performs the frame transmission on the first link when the frame exchange period is shorter than the communicable period on the first link, and the transmission control unit transmits the frame on the first link when the frame exchange period is shorter than the communication possible period on the first link. If the communication period is longer than the communicable period, the frame transmission is attempted on a second link included in the plurality of links and different from the first link.
  • a wireless communication technology that improves throughput and delay characteristics is provided.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing link management information according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the hardware configuration of the access point according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the hardware configuration of the terminal according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the functional configuration of an access point and a terminal according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating transmission processing in the terminal according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a situation in which the frame exchange period is shorter than the communicable period according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a situation where the frame exchange period is longer than the communicable period according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a wireless communication method according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the functional configuration of another example terminal according to the embodiment.
  • Multi-link operation is being considered in IEEE802.11be, which is being developed as a successor standard to IEEE802.11ax.
  • Multilink operation defines a mechanism for logically establishing multiple links using different frequency channels between an access point and a terminal device.
  • access points and terminal devices wirelessly communicate with each other using established links.
  • a terminal device performs carrier sensing based on CSMA/CA for each link, and wirelessly transmits a data frame to an access point using a link for which transmission rights have been acquired.
  • An access point is also called a base station.
  • a terminal device will be simply referred to as a terminal, and a frequency channel will be simply referred to as a channel.
  • the access point and terminal support multi-link operation and establish multiple links between the access point and the terminal.
  • a plurality of links established between an access point and a terminal is called a link set (LS).
  • Access points and terminals further support r-TWT operation.
  • the access point schedules r-TWT service periods for each terminal during which it is given or assigned an opportunity to transmit. During the r-TWT service period, each terminal can preferentially transmit data frames on the link for which the r-TWT service period is set.
  • Each terminal may use the r-TWT service period to transmit data frames containing traffic with delay requirements.
  • a terminal wirelessly transmits a data frame to an access point, for example, using the following procedure.
  • the terminal attempts to transmit a data frame using the first link included in the link set.
  • the terminal performs carrier sense on the first link in order to check the status of the channel corresponding to the first link.
  • the terminal determines that the channel is idle when the channel has not been used for a certain period of time, and determines that the channel is busy when it detects that the channel is in use.
  • the terminal confirms that the channel is idle it recognizes that it has acquired the right to transmit on the first link.
  • the terminal acquires the right to transmit on the first link, it checks whether an r-TWT service period is scheduled for the first link.
  • the terminal transmits data frames on the first link. If no r-TWT service period is scheduled for the first link, the terminal transmits data frames on the first link. If an r-TWT service period is scheduled for the first link, the terminal checks whether the data frame transmission can be completed by the start of the r-TWT service period. If it is possible to complete, the terminal transmits a data frame on the first link. If completion is not possible, the terminal attempts to transmit the data frame using the second link included in the linkset. Specifically, the terminal performs carrier sense for the second link. Once the terminal acquires the right to transmit on the second link, it checks whether an r-TWT service period is scheduled for the second link. If no r-TWT service period is scheduled for the second link, the terminal transmits data frames on the second link.
  • the terminal checks whether the data frame transmission is completed by the start of the r-TWT service period. If it is possible to complete, the terminal sends a data frame on the second link. If completion is not possible, the terminal may attempt data frame transmission using a third link included in the link set or may postpone data frame transmission.
  • FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of a communication system 50 including a wireless network 45 according to an embodiment.
  • System and “network” described herein may be used interchangeably.
  • the communication system 50 includes an access point (AP) 10, a terminal 20, and a server 30. Access point 10 and terminal 20 are included in wireless network 45 .
  • AP access point
  • server 30 Access point 10 and terminal 20 are included in wireless network 45 .
  • the access point 10 is a wireless LAN access point.
  • the access point 10 can be wirelessly connected to one or more terminals.
  • the number of terminals wirelessly connected to the access point 10 changes dynamically.
  • the access point 10 is wirelessly connected to the terminal 20.
  • Access point 10 establishes one or more links with terminal 20 and uses the established links to wirelessly communicate with terminal 20.
  • Access point 10 is wired connected to a communications network 40, which may include the Internet.
  • the terminal 20 is a wireless terminal equipped with a wireless communication function, and operates as a wireless LAN client.
  • wireless terminals include smart phones, mobile phones, personal computers, desktop PCs, laptop PCs, and Internet of things (IoT) sensors/devices.
  • Terminal 20 accesses communication network 40 via access point 10 .
  • terminal 20 exchanges data with server 30 on communication network 40 via access point 10 .
  • the server 30 is connected to a communication network 40.
  • the server 30 may be a service provider that provides services such as network games, and exchanges data related to the service with the terminal 20 via the communication network 40.
  • Wireless communication between the access point 10 and the terminal 20 is based on the IEEE802.11 standard. Note that although wireless communication based on the IEEE802.11 standard is described as an example in this specification, a wireless communication standard different from the IEEE802.11 standard may be used.
  • the access point 10 and terminal 20 support multilink operation and r-TWT operation.
  • An access point 10 that supports multilink operation is also called an access point multilink device (AP MLD), and a terminal 20 that supports multilink operation is also called a non-access point multilink device (non-AP MLD).
  • AP MLD access point multilink device
  • non-AP MLD non-access point multilink device
  • the terminal 20 may be a terminal that follows multi-link operation with multiple links established, or may be a terminal that operates in a mode also called EMLSR (enhanced multi-link single radio) mode.
  • a terminal that has established multiple links and follows multilink operation can simultaneously transmit and receive frames over multiple links.
  • a terminal operating in EMLSR mode supports operation on multiple links, but can only transmit frames on one link at a time.
  • the terminal 20 operating in the EMLSR mode notifies the access point 10 that it operates in the EMLSR mode, and also notifies the access point 10 of the set of links available between the access point 10 and the terminal 20.
  • the terminal 20 can receive management frames, which will be described later, in parallel with each other through multiple links included in the link set LS, but regarding data frames, only one of the multiple links can receive the management frames.
  • the configuration may be such that it is possible to receive the following information.
  • the terminal 20 switches the link used for frame exchange between available links.
  • the terminal 20 can listen to multiple links.
  • the access point 10 selects one link from among the available links and transmits a control frame to the terminal 20 notifying the start of frame exchange on the selected link. It's okay.
  • the terminal 20 may decide to use the link on which the control frame was received, and may transmit a response to the control frame to the access point 10 on that link. Thereafter, the access point 10 and the terminal 20 exchange frames over that link. If the frame exchange is initiated by the terminal 20, the terminal 20 may initiate the frame exchange without transmitting a control frame as described above to the terminal 20.
  • the IEEE 802.11 standard defines the first layer and the second layer MAC (media access control) sublayer of the OSI (Open Systems Interconnection) model.
  • OSI Open Systems Interconnection
  • communication functions are divided into seven layers (1st layer: physical layer, 2nd layer: data link layer, 3rd layer: network layer, 4th layer: transport layer, 5th layer: session layer, 6th layer) : Presentation layer, 7th layer: Application layer).
  • the data link layer includes, for example, an LLC (logical link control) layer and a MAC layer.
  • the LLC layer forms an LLC packet by adding, for example, a DSAP (destination service access point) header and an SSAP (source service access point) header to data input from an upper layer.
  • DSAP destination service access point
  • SSAP source service access point
  • the MAC layer generates a MAC frame by adding a MAC header to an LLC packet, for example.
  • the physical layer generates a radio frame by adding, for example, a preamble and a PHY (physical layer) header to the MAC frame.
  • processing for the first and second MAC sublayers defined by the IEEE802.11 standard will be mainly described, and descriptions of processing for other layers will be omitted.
  • FIG. 2 schematically shows an example of link management information held by the terminal 20.
  • the link management information shown in FIG. 2 indicates the state of the link between the access point 10 and the terminal 20.
  • the link management information includes link ID, frequency band information, channel ID, link information, link set information, and traffic information.
  • the link ID is an identifier (for example, an identification number) assigned to the link.
  • Frequency band information is information indicating a frequency band used for a link.
  • Channel ID is the identifier of the channel used for the link.
  • the terminal 20 can use three links. All three links are links that use channels in the 5GHz band, and the link with link ID 1 is currently using channel CH1 included in the 5GHz band, and the link with link ID 2 is in use of channel CH1 included in the 5GHz band.
  • the link whose link ID is 3 is currently using channel CH2 included in the 5 GHz band. Note that different frequency bands may be assigned to the plurality of links in the link set LS, or different channels in the same frequency band may be assigned to each other.
  • the link information indicates whether a link is established between the access point 10 and the terminal 20.
  • Link set information indicates whether a link set LS consisting of a plurality of links is established between the access point 10 and the terminal 20.
  • the linkset information indicates which links constitute the linkset LS.
  • the link set LS is composed of three links with link IDs 1 to 3.
  • the traffic information indicates a TID (Traffic Indicator) assigned to each link.
  • the TID is an identifier that indicates each piece of traffic, and each piece of traffic may be associated with an access category. Access categories include, for example, VO (Voice), VI (Video), BE (Best Effort), and BK (Background).
  • VO Vehicle
  • VI Video
  • BE Best Effort
  • BK Background
  • TID#1 corresponds to any one of VO, VI, BE, and BK.
  • TID #1 is assigned to each of the link whose link ID is 1, the link whose link ID is 2, and the link whose link ID is 3.
  • the access point 10 holds link management information similar to the link management information illustrated in FIG. 2 for each terminal wirelessly connected to the access point 10. That is, the link management information held by the access point 10 indicates the state of the link between the access point 10 and each terminal wirelessly connected to the access point 10.
  • FIG. 3 schematically shows an example of the hardware configuration of the access point 10.
  • the access point 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) 11, a program memory 12, a RAM (Random Access Memory) 13, a wireless communication module 14, and a wired communication module 15.
  • the CPU 11 is an integrated circuit that can execute various programs, and controls the overall operation of the access point 10.
  • the program memory 12 is a nonvolatile semiconductor memory such as a ROM (read only memory) or a flash memory, and stores programs and control data for controlling the access point 10 .
  • the RAM 13 is, for example, a volatile semiconductor memory, and is used as a work area for the CPU 11.
  • the wireless communication module 14 is a circuit used for transmitting and receiving data using wireless signals, and is connected to an antenna.
  • the wireless communication module 14 includes a plurality of communication modules each corresponding to a plurality of frequency bands.
  • the wired communication module 15 is a circuit used for transmitting and receiving data using wired signals, and is connected to the communication network 40.
  • FIG. 4 schematically shows an example of the hardware configuration of the terminal 20.
  • the terminal 20 includes, for example, a CPU 21, a program memory 22, a RAM 23, a wireless communication module 24, a display 25, and a storage 26.
  • the CPU 21 is an integrated circuit that can execute various programs, and controls the overall operation of the terminal 20.
  • the program memory 22 is a nonvolatile semiconductor memory such as a ROM, and stores programs and control data for controlling the terminal 20. Storage 26 may be used as program memory 22.
  • the RAM 23 is, for example, a volatile semiconductor memory, and is used as a work area for the CPU 21.
  • the wireless communication module 24 is a circuit used for transmitting and receiving data using wireless signals, and is connected to an antenna.
  • the wireless communication module 24 is configured to selectively perform a plurality of processes according to a plurality of channels. Specifically, the wireless communication module 24 is configured to perform processing according to a channel corresponding to one link that is adaptively selected from among a plurality of links.
  • the display 25 displays information such as a GUI (Graphical User Interface) provided by application software, for example.
  • the display 25 may have a function as an input interface for the terminal 20.
  • a touch panel may be provided on the display 25.
  • the storage 26 is a nonvolatile storage device, and stores data including, for example, system software of the terminal 20.
  • the hardware configuration shown in FIG. 4 is an example, and the terminal 20 may have a different hardware configuration from that shown in FIG. 4.
  • the terminal 20 is an IoT device or the like, the display 25 may be deleted from the terminal 20.
  • FIG. 5 schematically shows an example of the functional configuration of the access point 10 and the terminal 20.
  • processing related to uplink transmission will be mainly explained, and specific explanation of processing related to downlink transmission will be omitted.
  • Downlink transmissions may be performed in a similar manner to the processes described for uplink transmissions.
  • the access point 10 can perform a modulation process similar to the modulation process described below in relation to the terminal 20, and the terminal 20 can perform a demodulation process similar to the demodulation process described below in relation to the access point 10. be able to.
  • Uplink transmission refers to transmission from terminal 20 to access point 10
  • downlink transmission refers to transmission from access point 10 to terminal 20.
  • the access point 10 includes an LLC processing section 110, a link management section 120, and a communication section 130.
  • the LLC processing unit 110 can be realized by a combination of the CPU 11 and the wired communication module 15.
  • the link management section 120 and the communication section 130 can be realized by the wireless communication module 14 or a combination of the CPU 11 and the wireless communication module 14.
  • the LLC processing unit 110 performs LLC layer processing and upper layer processing (third to seventh layer) on the input signal. For example, the LLC processing unit 110 receives an LLC packet from the link management unit 120 and extracts data from the LLC packet.
  • the link management unit 120 performs MAC layer processing on the input signal. Further, the link management unit 120 manages links with each terminal.
  • the link management section 120 includes a data processing section 121, a MAC frame processing section 122, and a management section 123.
  • the data processing unit 121 receives the MAC frame from the MAC frame processing unit 122, extracts the LLC packet from the MAC frame, and sends the LLC packet to the LLC processing unit 110.
  • the MAC frame processing unit 122 Upon receiving the MAC frame from the communication unit 130, the MAC frame processing unit 122 sends the MAC frame to the data processing unit 121 or the management unit 123 depending on the type of the MAC frame. Specifically, the MAC frame processing unit 122 sends the MAC frame to the data processing unit 121 when the MAC frame is a data frame, and sends the MAC frame to the data processing unit 121 when the MAC frame is a management frame or a control frame. is sent to the management section 123.
  • the management unit 123 manages links with each terminal based on information included in the management frame transmitted by each terminal. For example, the management unit 123 sets up a terminal and a link set via the communication unit 130. Specifically, in response to receiving a connection request from the terminal 20, the management unit 123 performs association processing and subsequent authentication processing in order to establish multiple links between the access point 10 and the terminal 20. Execute. Data is exchanged between the access point 10 and the terminal 20 using any one link included in the link set. Data is exchanged between the access point 10 and a terminal following multilink operation that has established a plurality of links using one or more links included in the link set. The management unit 123 holds link management information as illustrated in FIG. 2. The access point 10 may negotiate with the terminal 20 an MCS (Modulation and Coding Scheme) used for communication between the access point 10 and the terminal 20.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the management unit 123 performs r-TWT setup for each terminal that supports r-TWT operation. For example, the management unit 123 sets the r-TWT service period and the links to be used during the r-TWT service period. The management unit 123 may set the r-TWT service period according to the cycle in which low-latency traffic occurs at the terminal. Specifically, the management unit 123 determines the time at which the r-TWT service period starts based on the generation cycle of low-latency traffic so that the r-TWT service period occurs in synchronization with the generation of low-latency traffic. , the period of the r-TWT service period, and the duration of the r-TWT service period.
  • the management unit 123 may obtain the generation cycle of low-latency traffic using any method.
  • the management unit 123 may obtain a data generation cycle set for an application that generates low-latency traffic.
  • the management unit 123 may dynamically determine the links to be used during the r-TWT period for each r-TWT service period.
  • the management unit 123 generates a beacon frame including service period information that specifies the r-TWT service period set for each terminal, and transmits it via the MAC frame processing unit 122 and the communication unit 130.
  • a beacon frame is a type of management frame.
  • the service period information includes information indicating the time when the r-TWT service period starts, information indicating the duration of the r-TWT service period, information indicating the cycle of the r-TWT service period, and information used in the r-TWT service period. It may include information indicating the link to be used.
  • the service period information may further include information indicating a communication suspension period (quiet period) during which terminals other than those for which the r-TWT service period is set are suppressed from communicating.
  • the start of the communication outage period coincides with the start of the r-TWT service period.
  • the communication outage period may be shorter than the r-TWT service period.
  • the communication unit 130 wirelessly communicates with each terminal.
  • the communication unit 130 includes a wireless signal processing unit 131 configured to transmit and receive wireless signals using a 5GHz band channel, and a wireless signal processing unit 131 configured to transmit and receive wireless signals using a 5GHz band channel. 132, and a wireless signal processing unit 133 configured to transmit and receive wireless signals using a 5 GHz band channel. Note that these channels are in the same frequency band but are different channels.
  • the wireless signal processing unit 131 transmits and receives frames between the access point 10 and the terminal through wireless communication. Specifically, the wireless signal processing unit 131 performs physical layer processing on input data or wireless signals.
  • the radio signal processing unit 131 receives a radio signal from a terminal via an antenna, and performs predetermined demodulation processing on the received radio signal to obtain a radio frame.
  • the predetermined demodulation processing includes, for example, frequency conversion, OFDM demodulation, Fast Fourier Transform (FFT), subcarrier demodulation, deinterleaving, and Viterbi decoding.
  • the radio signal processing unit 131 then extracts the MAC frame from the radio frame and sends the MAC frame to the MAC frame processing unit 122.
  • the radio signal processing units 132 and 133 perform the same processing as the radio signal processing unit 131.
  • the terminal 20 includes an application execution section 210, an LLC processing section 220, a link management section 230, and a communication section 240.
  • the application execution unit 210 and the LLC processing unit 220 may be implemented by the CPU 21.
  • the link management section 230 and the communication section 240 can be realized by the wireless communication module 24 or a combination of the wireless communication module 24 and the CPU 21.
  • the application execution unit 210 executes an application such as an application that exchanges data with the server 30 shown in FIG. 1.
  • the LLC processing unit 220 performs LLC layer and upper layer processing on input data. For example, the LLC processing unit 220 receives data from the application execution unit 210, adds a DSAP header, an SSAP header, etc. to the data, generates an LLC packet, and sends the LLC packet to the link management unit 230.
  • the link management unit 230 performs MAC layer processing on the input signal. Furthermore, the link management unit 230 manages links with the access point 10.
  • the link management section 230 includes a data processing section 231, a MAC frame processing section 232, a management section 233, and a communication control section 234.
  • the data processing unit 231 receives the LLC packet from the LLC processing unit 220, adds a MAC header to the LLC packet to generate a MAC frame, and sends the MAC frame to the MAC frame processing unit 232.
  • This MAC frame is a data frame.
  • the MAC frame processing unit 232 receives the MAC frame from the data processing unit 231 and sends it to the communication unit 240. Further, upon receiving a MAC frame from the communication unit 240, the MAC frame processing unit 232 sends the MAC frame to the data processing unit 231 or the management unit 233 depending on the type of the MAC frame. Specifically, the MAC frame processing unit 232 sends the MAC frame to the data processing unit 231 when the MAC frame is a data frame, and sends the MAC frame to the data processing unit 231 when the MAC frame is a management frame or a control frame. is sent to the management section 233.
  • the management unit 233 manages the link with the access point 10 based on information included in the management frame transmitted by the access point 10. For example, the management unit 233 sets up a link set with the access point 10 via the communication unit 240. Specifically, the management unit 233 executes a protocol related to association, including sending a connection request to the access point 10, and executes a protocol related to authentication subsequent to the association.
  • the management unit 233 holds link management information as illustrated in FIG. 2.
  • the link management information is referred to by the communication control unit 234.
  • the management unit 233 extracts service period information that specifies the r-TWT service period set for each terminal from the beacon frame transmitted by the access point 10, and sends the extracted service period information to the communication control unit 234. .
  • the communication control unit 234 controls the operation of the communication unit 240. For example, the communication control unit 234 adaptively switches the link used for communication with the access point 10. Further, the communication control unit 234 adjusts the timing of transmitting the data frame to the access point 10.
  • the communication control unit 234 will be explained in detail later.
  • the communication unit 240 wirelessly communicates with the access point 10 under the control of the communication control unit 234.
  • the communication section 240 includes a radio signal processing section 241 and an antenna selection section 242.
  • the wireless signal processing unit 241 wirelessly transmits the MAC frame.
  • the radio signal processing unit 241 generates a radio frame by adding a preamble, a PHY (physical layer) header, etc. to the MAC frame, and performs modulation processing according to the link (channel) specified by the communication control unit 234. This converts the radio frame into a radio signal and radiates the radio signal via the antenna.
  • Modulation processing includes, for example, convolutional coding, interleaving, subcarrier modulation, inverse fast Fourier transform (IFFT), OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) modulation, and frequency conversion.
  • the antenna selection unit 242 selects an antenna according to the link (channel) specified by the communication control unit 234.
  • the application execution unit 210 sends the data to the LLC processing unit 220.
  • the LLC processing unit 220 receives data from the application execution unit 210, generates an LLC packet containing the data, and sends the LLC packet to the data processing unit 231.
  • the data processing unit 231 receives the LLC packet from the LLC processing unit 220, generates a MAC frame from the LLC packet, and sends the MAC frame to the MAC frame processing unit 232.
  • the MAC frame processing unit 232 receives the MAC frame from the data processing unit 231 and sends the MAC frame to the wireless signal processing unit 241.
  • the wireless signal processing unit 241 receives the MAC frame from the MAC frame processing unit 232 and temporarily stores the MAC frame.
  • the wireless signal processing unit 241 wirelessly transmits the MAC frame according to instructions from the communication control unit 234.
  • the radio signal processing unit 241 generates a radio frame from a MAC frame, converts the radio frame into a radio signal by performing modulation processing according to the link (channel) specified by the communication control unit 234, and controls the communication.
  • a radio signal is radiated through an antenna according to a link (channel) specified by the unit 234.
  • the communication unit 130 receives a wireless signal from the terminal 20.
  • One of the wireless signal processing units 131, 132, and 133 receives a wireless signal from the terminal 20.
  • the wireless signal processing unit 131 receives a wireless signal from the terminal 20.
  • the radio signal processing unit 131 performs demodulation processing on the radio signal to obtain a radio frame.
  • the radio signal processing unit 131 extracts a MAC frame from the radio frame and sends the MAC frame to the MAC frame processing unit 122.
  • the MAC frame processing unit 122 receives a MAC frame from the communication unit 130. Since this MAC frame is a data frame, the MAC frame processing unit 122 sends the MAC frame to the data processing unit 121.
  • the data processing unit 121 receives the MAC frame from the MAC frame processing unit 122, extracts the LLC packet from the MAC frame, and sends the LLC packet to the LLC processing unit 110.
  • the LLC processing unit 110 receives the LLC packet from the data processing unit 121, extracts data from the LLC packet, and transmits the data to the server 30 on the communication network 40.
  • FIG. 6 schematically shows an example of the functional configuration of the communication control section 234 and the wireless signal processing section 241.
  • the radio signal processing unit 241 includes a classification unit 2411, queues 2412A, 2412B, 2412C, 2412D, carrier sense execution units 2413A, 2413B, 2413C, 2413D, an internal collision management unit 2414, and a modulation unit 2415.
  • the classification unit 2411 classifies the data frame into a plurality of access categories based on the TID included in the MAC header in the data frame. In the example shown in FIG. 6, the classification unit 2411 classifies data frames into four access categories VO, VI, BE, and BK.
  • the classification unit 2411 inputs the data frame into the queue 2412A when the data frame is classified into the access category VO, inputs the data frame into the queue 2412B when the data frame is classified into the access category VI, and inputs the data frame into the queue 2412B when the data frame is classified into the access category VI.
  • the data frame is classified as BE, the data frame is input into the queue 2412C, and when the data frame is classified into the access category BK, the data frame is input into the queue 2412D.
  • Each of queues 2412A, 2412B, 2412C, and 2412D buffers input data frames.
  • Carrier sense execution units 2413A, 2413B, 2413C, and 2413D are provided corresponding to queues 2412A, 2412B, 2412C, and 2412D, respectively.
  • Carrier sense execution units 2413A, 2413B, 2413C, and 2413D perform similar processing except that different access parameter sets are used.
  • the access parameter set includes, for example, four access parameters: CWmin, CWmax, AIFS (Arbitration Inter Frame Space), and TXOP (Transmission Opportunity) Limit.
  • CWmin and CWmax indicate the minimum and maximum values of the contention window, respectively.
  • the contention window is a parameter used to determine transmission waiting time for collision avoidance.
  • AIFS indicates transmission latency.
  • TXOPLimit indicates the upper limit value of the channel occupation period TXOP.
  • the access category for which the shorter CWmin, CWmax, and AIFS are set the easier it is to acquire the transmission right. Furthermore, the larger the TXOPLimit is set in the access category, the larger the amount of data that can be transmitted with one transmission right.
  • the carrier sense execution unit 2413A will be explained as a representative.
  • the carrier sense execution unit 2413A executes carrier sense based on CSMA/CA for the link specified by the communication control unit 234 according to a preset access parameter set.
  • carrier sense execution unit 2413A starts carrier sense, carrier sense execution unit 2413A notifies communication control unit 234 of the carrier sense status. For example, when the channel remains unused, the carrier sense execution unit 2413A notifies the communication control unit 234 of the scheduled time when the transmission right will be acquired and the channel occupation time.
  • the carrier sense execution unit 2413A detects that the channel is busy, it notifies the communication control unit 234 that carrier sense is to be interrupted.
  • the carrier sense execution unit 2413A Upon acquiring the transmission right, the carrier sense execution unit 2413A notifies the communication control unit 234 that the transmission right has been acquired. In response to the notification from the carrier sense execution unit 2413A, the communication control unit 234 uses carrier sense to transmit any one of a transmission start signal instructing to start transmission, a link designation signal specifying a link, and a transmission postponement signal instructing postponement of transmission. It is sent to the execution unit 2413A. When the carrier sense execution unit 2413A receives the transmission instruction signal from the communication control unit 234, it takes out the data frame from the queue 2412A and sends the data frame to the internal collision management unit 2414.
  • the carrier sense execution unit 2413A Upon receiving the link designation signal from the communication control unit 234, the carrier sense execution unit 2413A executes carrier sense for the link indicated by the link designation signal. Then, upon acquiring the transmission right, the carrier sense execution unit 2413A notifies the communication control unit 234 that the transmission right has been acquired. When the carrier sense execution unit 2413A receives the transmission postponement signal from the communication control unit 234, it postpones transmission. For example, the carrier sense execution unit 2413A waits until it receives a link designation signal from the communication control unit 234.
  • the internal collision management unit 2414 prevents transmission collisions when two or more carrier sense execution units acquire transmission rights at the same time. Specifically, when receiving data frames from two or more carrier sense execution units at the same time, the internal collision management unit 2414 selects an access category with a higher priority in order to transmit a data frame of an access category with a higher priority. The category data frame is sent to modulation section 2415.
  • the modulation unit 2415 receives the data frame from the internal collision management unit 2414, and performs modulation processing on the data frame according to the channel corresponding to the link for which the transmission right has been acquired.
  • the communication control unit 234 includes a link selection unit 2341, an instruction unit 2342, a frame exchange period calculation unit 2343, a communicable period calculation unit 2344, and a determination unit 2345.
  • the communication control unit 234 performs similar processing on each of the carrier sense execution units 2413A, 2413B, 2413C, and 2413D. Here, the exchange between the communication control unit 234 and the carrier sense execution unit 2413A will be explained.
  • the link selection unit 2341 selects one link from among the links established with the access point 10 and notifies the instruction unit 2342 of the selected link.
  • the link selection unit 2341 refers to link management information held by the management unit 233 for link selection.
  • the link selection unit 2341 identifies the link established with the access point 10 based on the link management information.
  • the link management information is the link management information shown in FIG. 2, three links 1 to 3 are established between the access point 10 and the terminal 20.
  • link N refers to a link whose link ID is N.
  • the instruction unit 2342 exchanges information with the carrier sense execution unit 2413A.
  • the instruction unit 2342 issues an instruction to the carrier sense execution unit 2413A. For example, upon receiving the notification from the link selection unit 2341, the instruction unit 2342 sends a link designation signal indicating the link selected by the link selection unit 2341 to the carrier sense execution unit 2413A.
  • the frame exchange period calculation unit 2343 calculates a frame exchange period including the time period required for transmitting a data frame to the access point 10.
  • the frame exchange period indicates the time period required for frame exchange between the access point 10 and the terminal 20.
  • the frame exchange period may indicate the period from the time when the transmission right is acquired to the time when processing related to data frame transmission to the access point 10 ends, indicated by ⁇ in FIG. 7 .
  • a process related to transmitting a data frame to the access point 10 may refer to a process of transmitting the data frame to the access point 10, transmitting the data frame to the access point 10, and receiving a response from the access point 10 to the data frame (e.g. It may also show a series of processes for receiving an acknowledgment (ACK).
  • the frame exchange period may indicate the time period required to transmit a data frame to the access point 10, and to receive a response to the data frame from the access point 10. It may also indicate the time period required.
  • the frame exchange period calculation unit 2343 receives information indicating the size of the data frame to be transmitted (the data frame held at the head of the queue 2412A) from the carrier sense execution unit 2413A via the instruction unit 2342, Information indicating the MCS applied to data frame transmission to the access point 10 is received from the management unit 233 .
  • the frame exchange period calculation unit 2343 calculates the transmission waiting time based on the size of the data frame to be transmitted, the MCS applied to the data frame transmission, and the average backoff value determined by the contention window. , the time period required to transmit the data frame to the access point 10 is calculated.
  • the transmission waiting time calculated by the average backoff value determined by the contention window corresponds to the overhead related to acquiring the transmission right.
  • the communicable period calculating unit 2344 calculates the communicable period indicating the time period until the start of the r-TWT service period for the link selected by the link selecting unit 2341.
  • the communicable period may indicate the period from the time when the transmission right is acquired to the time when the r-TWT service period starts, which is indicated by ⁇ in FIG.
  • the communication available period calculation unit 2344 checks whether an r-TWT service period is scheduled for the link selected by the link selection unit 2341.
  • the r-TWT service period may be set for the terminal 20 or may be set for another terminal. If the r-TWT service period is set for another terminal, the start of the r-TWT service period refers to the start of the communication suspension period.
  • the communicable period calculation unit 2344 calculates the communicable period. If the r-TWT service period has not been scheduled, the communicable period calculation unit 2344 notifies the instruction unit 2342 that the r-TWT service period has not been scheduled. Alternatively, the communicable period calculation unit 2344 may set the communicable period to a value indicating a sufficiently long period.
  • the instruction unit 2342 When the instruction unit 2342 receives a notification from the communicable period calculation unit 2344 indicating that the r-TWT service period is not scheduled, it sends a transmission start signal to the carrier sense execution unit 2413A.
  • the determination unit 2345 determines whether frame exchange including data frame transmission is r-TWT. It is determined whether the service period ends before the start of the service period. The determining unit 2345 determines that the frame exchange ends before the start of the r-TWT service period when the frame exchange period is less than or equal to the communication possible period as shown in FIG. 7, and the frame exchange period ends as shown in FIG. is longer than the communication possible period, it is determined that the frame exchange will not be completed by the start of the r-TWT service period. The determination unit 2345 notifies the instruction unit 2342 of the determination result.
  • the instruction unit 2342 receives the determination result from the determination unit 2345. If the determination result indicates that the data frame transmission will end before the start of the r-TWT service period, the instruction unit 2342 sends a transmission start signal to the carrier sense execution unit 2413A. If the determination result indicates that the data frame transmission will not end by the start of the r-TWT service period, the instruction unit 2342 instructs the link selection unit 2341 to select a link. Upon receiving the instruction from the link selection section 2341, the link selection section 2341 selects another link and notifies the instruction section 2342 of the selected link. Upon receiving the notification from the link selection unit 2341, the instruction unit 2342 sends a link designation signal to the carrier sense execution unit 2413A.
  • the link selection unit 2341 notifies the instruction unit 2342 that there are no selectable links. Upon receiving the notification from the link selection unit 2341, the instruction unit 2342 sends a transmission postponement signal to the carrier sense execution unit 2413A.
  • the link selection section 2341, instruction section 2342, and determination section 2345 may be collectively referred to as the transmission control section 2346.
  • the transmission control unit 2346 transmits the data frame on the first link via the communication unit 240, and performs frame exchange. It is configured to attempt data frame transmission on a second link (eg link 2) if the period is longer than the communicable period on the first link. Attempting to transmit a data frame on the second link involves checking whether an r-TWT service period is scheduled for the second link and checking whether the r-TWT service period is scheduled for the second link.
  • This may include instructing the communicable period calculation unit 2344 to calculate the communicable period for the second link when the second link is scheduled for the second link. Attempting to transmit a data frame on the second link may occur if the transmission right for the second link is acquired and no r-TWT service period is scheduled for the second link. If the transmission right for the second link is acquired and the frame exchange period is less than or equal to the communicable period for the second link, the second link is transmitted via the communication unit 240. and transmitting a data frame.
  • the transmission control unit 2346 may be further configured to attempt data frame transmission on the third link if the frame exchange period is longer than the communicable period on the second link, and postpone data frame transmission. It may be further configured to do so.
  • FIG. 9 schematically illustrates a wireless communication method according to an embodiment. Specifically, FIG. 9 schematically shows an example of a method in which the terminal 20 wirelessly transmits a data frame to the access point 10. The process shown in FIG. 9 is executed individually for each access category. Here, processing regarding access category VO will be explained. Let Nmax be the number of links established between the access point 10 and the terminal 20.
  • the frame exchange period calculation unit 2343 calculates a frame exchange period ⁇ that includes the time period required for transmitting a data frame to the access point 10. For example, the frame exchange period calculation unit 2343 calculates the time period required to transmit the data frame to the access point 10 based on the size of the data frame to be transmitted and the MCS applied to the data frame transmission, and calculates the time period required for transmitting the data frame to the access point 10.
  • the frame exchange period ⁇ is obtained by adding the time required to receive an ACK from the access point 10 and the overhead related to acquiring the transmission right to the period.
  • the link selection unit 2341 sets the variable N to 1 and selects link 1 (the link whose link ID is 1).
  • the instruction unit 2342 sends a link designation signal indicating the selected link 1 to the carrier sense execution unit 2413A.
  • step S902 the carrier sense execution unit 2413A performs carrier sense for link N and acquires the transmission right for link N.
  • step S903 the communicable period calculation unit 2344 checks whether an r-TWT service period is scheduled for link N.
  • step S909 the transmission control unit 2346 transmits the data frame to the access point 10 via the communication unit 240 via the link N.
  • the instruction unit 2342 sends a transmission start signal to the carrier sense execution unit 2413A, and in response to receiving the transmission start signal from the instruction unit 2342, the carrier sense execution unit 2413A extracts a data frame from the queue 2412A, The data frame is sent to the modulation section 2415 via the internal collision management section 2414.
  • the modulator 2415 performs modulation processing on the data frame according to the link N to generate a wireless signal, and transmits the wireless signal via the antenna.
  • step S904 the communicable period calculation unit 2344 calculates the communicable period ⁇ N for link N.
  • the communicable period ⁇ N for link N may indicate the time interval from the reference time to the time when the r-TWT service period starts.
  • the reference time indicates the time when data frame transmission can be started.
  • the time at which the transmission right for link N was acquired can be used as the reference time.
  • step S905 the determining unit 2345 determines whether the frame exchange period ⁇ is longer than the communicable period ⁇ N for link N.
  • step S909 the communication unit 240 transmits the data frame to the access point 10 via link N.
  • step S905 If the frame exchange period ⁇ is longer than the communicable period ⁇ N for link N (step S905; Yes), the process advances to step S906.
  • step S906 the link selection unit 2341 determines whether the variable N is equal to the number of links Nmax .
  • step S907 the link selection unit 2341 determines to change the link used for data frame transmission. For example, the link selection unit 2341 increases variable N by 1 and selects link N.
  • the instruction unit 2342 sends a link designation signal indicating link N to the carrier sense execution unit 2413A. The process returns to step S902.
  • step S906 the transmission control unit 2346 postpones data frame transmission.
  • the link selection unit 2341 notifies the instruction unit 2342 that there is no selectable link, and the instruction unit 2342 sends a transmission postponement signal to the carrier sense execution unit 2413A.
  • step S901 may be executed after it is determined that an r-TWT service period is scheduled for link 1. If the frame exchange period ⁇ is equal to the communicable period ⁇ N for link N, the process may proceed from step S905 to step S906.
  • the terminal 20 establishes links 1 to 3 with the access point 10 and selectively uses the links 1 to 3 to transmit data frames to the access point 10.
  • Terminal 20 calculates a frame exchange period that includes the time period required to transmit data frames to access point 10.
  • Terminal 20 calculates the communicable period for link 1 when the transmission right for link 1 is acquired and the r-TWT service period is scheduled for link 1.
  • the communication availability period for link 1 indicates the time period until the start of the r-TWT service period scheduled for link 1.
  • the terminal 20 transmits data frames on link 1 when the frame exchange period is less than or equal to the communicable period for link 1, and transmits data frames on link 2 when the frame exchange period is longer than the communicable period for link 1. Attempt to send a data frame.
  • the terminal 20 when attempting to transmit a data frame on link 2, the terminal 20 performs carrier sense on link 2 and acquires the transmission right for link 2. The terminal 20 calculates the communicable period for the link 2 when the service period is scheduled for the link 2. Terminal 20 transmits a data frame on the second link when the frame exchange period is less than or equal to the communicable period for link 2. Additionally, the terminal 20 performs data frame transmission on link 2 when no service period is scheduled for link 2.
  • the terminal 20 may attempt to transmit a data frame on the link 3 if the frame exchange period is longer than the communicable period on the link 2.
  • the frequency of situations in which data frame transmission is postponed due to the r-TWT service period is reduced, making it more effective to prevent collisions or decreases in spectral efficiency. can be avoided. As a result, throughput and delay characteristics are further improved.
  • Terminal 20 may perform data frame transmission on link 2 in response to the r-TWT service period not being scheduled for link 2. According to this configuration, the calculation and determination process of the communicable period can be omitted, and the processing cost can be reduced.
  • the link selection unit 2341 selects links in order of link ID. Link selection may be performed according to other criteria. In one example, the link selection unit 2341 may select links in descending order of the number of times the r-TWT service period has been set. In this case, the management unit 233 counts up each time the r-TWT service period is set for each link. Links that have fewer r-TWT service periods are less likely to have r-TWT service periods scheduled and therefore more likely to be able to transmit data frames. Therefore, it is expected that a conclusion will be reached to transmit the data frame at an earlier stage in the process shown in FIG. In other words, it is expected that the resources required for processing can be reduced.
  • the link selection unit 2341 may select links in descending order of the number of times the frame exchange period is determined to be less than or equal to the communicable period. In this case as well, it is expected that a conclusion will be reached to transmit the data frame at an earlier stage in the process shown in FIG. 9, and it is expected that the resources required for the process can be reduced.
  • the frame exchange period ⁇ is calculated every time a data frame is transmitted. In some data frame transmissions, a statistical average or median value of frame exchange periods calculated over a certain period of time may be used as the frame exchange period ⁇ .
  • the communicable period ⁇ N for link N is calculated every time the transmission right is acquired. In some cases where the transmission right is acquired, the statistical average or median value of the communicable period for link N calculated over a certain period may be used as the communicable period ⁇ N for link N. .
  • a TID may be associated with a link. Each link is used to transmit and receive traffic for the TID associated with that link. For example, TID #1 is associated with links 1-3, TID #2 is associated with link 1, TID #3 is associated with link 2, and TID #4 is associated with link 3. In this case, traffic with TID #1 is sent using any of links 1-3, and traffic with TID #2 is sent using link 1 with TID #3. Traffic is sent using link 2 and traffic with TID #4 is sent using link 3.
  • the association between the TID and the link may be performed when a link set is established between the access point 10 and the terminal 20.
  • the TID of the traffic included in the data frame may be taken into consideration.
  • a series of processes shown in steps S902 to S905 may be executed for the link associated with the traffic TID. For example, a step is provided between step S901 and step S902 to determine whether link N is associated with the TID of traffic included in the data frame, and if link N is associated with the TID of traffic, Processing proceeds to step S902, and if link N is not associated with the traffic TID, processing proceeds to step S906.
  • the terminal 20 is a terminal operating in EMLSR mode.
  • Terminal 20 may be a terminal that follows multi-link operation with multiple links established.
  • FIG. 10 schematically shows an example of the functional configuration of the terminal 20 according to the multi-link operation in which multiple links are established according to the embodiment.
  • the same elements as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.
  • the terminal 20 includes an application execution section 210, an LLC processing section 220, a link management section 230, and a communication section 240.
  • the link management section 230 includes a data processing section 231, a MAC frame processing section 232, a management section 233, and a communication control section 234.
  • the communication unit 240 includes a wireless signal processing unit 243 configured to transmit and receive wireless signals using a 6 GHz band channel, and a wireless signal processing unit 243 configured to transmit and receive wireless signals using a 5 GHz band channel. 244, and a wireless signal processing unit 245 configured to transmit and receive wireless signals using a 2.4 GHz band channel.
  • the access point 10 similarly includes a wireless signal processing unit configured to transmit and receive wireless signals using a 6GHz band channel, and a wireless signal processing unit configured to transmit and receive wireless signals using a 5GHz band channel. and a wireless signal processing unit configured to transmit and receive wireless signals using a 2.4 GHz band channel.
  • Radio signal processing units 243, 244, and 245 are associated with links 1, 2, and 3, respectively.
  • the communication unit 240 communicates with the access point 10 using one or more wireless signal processing units associated with one or more links selected by the communication control unit 234.
  • the classification section 2411, queues 2412A, 2412B, 2412C, 2412D, carrier sense execution sections 2413A, 2413B, 2413C, 2413D, internal collision management section 2414, and modulation section 2415 shown in FIG. is provided in each of the wireless signal processing units 243, 244, and 245.
  • the classification unit 2411, queues 2412A, 2412B, 2412C, 2412D, carrier sense execution units 2413A, 2413B, 2413C, 2413D, internal collision management unit 2414, and modulation unit 2415 may be provided in the MAC frame processing unit 232. good.
  • classification section 2411 and queues 2412A, 2412B, 2412C, and 2412D are provided in the MAC frame processing section 232, and the carrier sense execution sections 2413A, 2413B, 2413C, and 2413D and the internal collision management section 2414 are provided in the radio signal processing sections 243, 244, 245 may be provided.
  • the communication control unit 234 can operate in the same manner as described with reference to FIGS. 6 and 9. Therefore, a detailed explanation of the operation of the communication control unit 234 will be omitted.
  • the terminal 20 is a transmitting station and the access point 10 is a receiving station.
  • access point 10 may perform data frame transmission in a manner similar to that described above with respect to terminal 20. That is, the access point 10 may include components equivalent to the communication control unit 234 of the terminal 20.
  • the wireless communication function provided by the wireless station may be implemented by individual components such as chips.
  • a chip may be incorporated into a substrate of a wireless station during manufacture of the wireless station.
  • the wireless device referred to herein may refer to a wireless station, or may refer to an individual component that implements the wireless communication functionality of a wireless station.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof.
  • each embodiment may be implemented in combination as appropriate, and in that case, the combined effect can be obtained.
  • the embodiments described above include various inventions, and various inventions can be extracted by combinations selected from the plurality of disclosed components. For example, if a problem can be solved and an effect can be obtained even if some components are deleted from all the components shown in the embodiment, the configuration in which these components are deleted can be extracted as an invention.
  • Judgment unit 2346 Transmission control unit 2411... Classification unit 2412A, 2412B, 2412C, 2412D... Queue 2413A, 2413B, 2413C, 2413D... Carrier sense execution unit 2414... Internal collision management unit 2415... Modulation unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本発明の一態様に係る無線装置は、第１の算出部、第２の算出部、及び送信制御部を備える。通信部は、無線装置と他の無線装置との間に確立される複数のリンクを使用して他の無線装置と無線通信する。第１の算出部は、他の無線装置へのフレーム送信に要する時間期間を含むフレーム交換期間を算出する。第２の算出部は、送信機会が与えられるサービス期間の開始までの時間期間を示す通信可能期間を算出するものであって、サービス期間が第１のリンクに対してスケジュールされている場合に、第１のリンクについての通信可能期間を算出する。送信制御部は、フレーム交換期間が第１のリンクについての通信可能期間よりも短い場合に、第１のリンクでフレーム送信を行い、フレーム交換期間が第１のリンクについての通信可能期間よりも長い場合に、複数のリンクに含まれる、第１のリンクとは異なる第２のリンクでフレーム送信を試行する。

Description

無線装置及び無線通信方法
　本発明は、無線通信に関する。
　アクセスポイントと端末装置との間を無線で接続する通信システムとして、無線ＬＡＮ（Local Area Network）が知られている。無線ＬＡＮでは、アクセスポイント及び端末の各々は、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）に基づくキャリアセンスを行い、送信権を獲得したときにデータフレームを無線送信する。
　ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として策定中であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅにおいて、ｒ－ＴＷＴ（restricted Target Wake Time）動作が検討されている。ｒ－ＴＷＴ動作は、遅延要求条件があるトラヒックの送信機会を優先的に確保する仕組みを規定する。遅延要求条件があるトラヒックは、低遅延トラヒックや遅延センシティブトラヒックとも呼ばれ、ネットワークゲームなどのリアルタイムアプリケーションから生じるトラヒックのような、低遅延や小さいジッタなどを要求するトラヒックである。
　ｒ－ＴＷＴ動作においては、端末装置は、アクセスポイントにより自身に対して設定されたサービス期間（ＳＰ；Service Period）中にアクセスポイントとフレームを交換し、アクセスポイントの周囲にいる他の端末装置は、サービス期間の一部期間中にサービス期間が設定されているリンクで通信することを抑制される。端末装置は、低遅延トラヒックを含むデータフレームをアクセスポイントに無線送信するためにサービス期間を使用することができる。このように、サービス期間は、アクセスポイントにより指定された端末装置に送信機会が与えられる期間であり、アクセスポイントにより指定された端末装置が低遅延トラヒックを含むデータフレームを優先的に送受信することを可能にする。このサービス期間はｒ－ＴＷＴサービス期間とも呼ばれる。
　ｒ－ＴＷＴサービス期間の開始前に送信権を獲得した端末装置は、ｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までに、送信しようとしているデータフレームの送信が完了可能であるかを確認する。送信の完了が不可能である場合、端末装置は、データフレームの送信を延期し、ｒ－ＴＷＴサービス期間の終了後にデータフレームの送信を開始する。
　複数の端末装置がｒ－ＴＷＴサービス期間のために送信を延期することがある。この場合、これらの端末装置は、ｒ－ＴＷＴサービス期間の終了後に一斉に送信を開始する可能性があり、衝突が発生して正常なデータ送受信が不可能となる可能性がある。
　ｒ－ＴＷＴサービス期間の終了後のデータフレームの一斉送信による衝突の発生を回避するために、バックオフ制御が使用され得る。例えば、送信を延期した複数の端末装置は、ｒ－ＴＷＴサービス期間の終了後にキャリアセンスを再度行い、送信権を再度獲得したら送信を行う。この場合、ｒ－ＴＷＴサービス期間前に一度送信権を獲得したにも関わらず、送信権獲得のためのバックオフ制御を再度行うこととなり、周波数利用効率が低下する。
IEEE P802.11beTM/D1.5, "35.9 Restricted TWT (r-TWT)", March 18, 2022.
　上述したような衝突の発生及び周波数利用効率の低下は、スループット及び遅延特性の低下をもたらす。
　本発明は、スループット及び遅延特性を向上する無線通信技術を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る無線装置は、通信部、第１の算出部、第２の算出部、及び送信制御部を備える。通信部は、前記無線装置と他の無線装置との間に確立される複数のリンクを使用して前記他の無線装置と無線通信する。第１の算出部は、前記他の無線装置へのフレーム送信に要する時間期間を含むフレーム交換期間を算出する。第２の算出部は、送信機会が与えられるサービス期間の開始までの時間期間を示す通信可能期間を算出するものであって、前記サービス期間が前記第１のリンクに対してスケジュールされている場合に、前記第１のリンクについての前記通信可能期間を算出する。送信制御部は、前記フレーム交換期間が前記第１のリンクについての前記通信可能期間よりも短い場合に、前記第１のリンクで前記フレーム送信を行い、前記フレーム交換期間が前記第１のリンクについての前記通信可能期間よりも長い場合に、前記複数のリンクに含まれる、前記第１のリンクとは異なる第２のリンクで前記フレーム送信を試行する。
　本発明によれば、スループット及び遅延特性を向上する無線通信技術が提供される。
図１は、実施形態に係る通信システムを示すブロック図である。 図２は、実施形態に係るリンク管理情報を示す図である。 図３は、実施形態に係るアクセスポイントのハードウェア構成を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係る端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 図５は、実施形態に係るアクセスポイント及び端末の機能構成を示すブロック図である。 図６は、実施形態に係る端末における送信処理を説明する図である。 図７は、実施形態に係る、フレーム交換期間が通信可能期間よりも短い状況を示す図である。 図８は、実施形態に係る、フレーム交換期間が通信可能期間よりも長い状況を示す図である。 図９は、実施形態に係る無線通信方法を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態に係る別例の端末の機能構成を示すブロック図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
　ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として策定中であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅにおいて、マルチリンク動作が検討されている。マルチリンク動作は、異なる周波数チャネルを使用する複数のリンクをアクセスポイントと端末装置との間に論理的に確立する仕組みを規定する。マルチリンク動作では、アクセスポイント及び端末装置は、確立されたリンクを使用して互いに無線通信する。例えば、端末装置は、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくキャリアセンスをリンクごとに行い、送信権が獲得されたリンクでデータフレームをアクセスポイントに無線送信する。アクセスポイントは基地局とも呼ばれる。以降では、端末装置を単に端末と呼び、周波数チャネルを単にチャネルと呼ぶ。
　以下に説明する実施形態に係るアクセスポイント及び端末は、マルチリンク動作をサポートし、アクセスポイントと端末との間に複数のリンクを確立する。アクセスポイントと端末との間に確立される複数のリンクをリンクセット（ＬＳ）と呼ぶ。アクセスポイント及び端末は、ｒ－ＴＷＴ動作をさらにサポートする。アクセスポイントは、各端末に対して、送信機会が与えられる又は割り当てられるｒ－ＴＷＴサービス期間をスケジュールする。各端末は、ｒ－ＴＷＴサービス期間中に、ｒ－ＴＷＴサービス期間が設定されるリンクで、データフレーム送信を優先的に行うことができる。各端末は、遅延要求条件があるトラヒックを含むデータフレームを送信するために、ｒ－ＴＷＴサービス期間を使用することができる。
　一実施形態に係る端末は、例えば以下の手順で、データフレームをアクセスポイントに無線送信する。まず、端末は、リンクセットに含まれる第１のリンクを使用してデータフレーム送信を試行する。具体的には、端末は、第１のリンクに対応するチャネルの状況を確認するために、第１のリンクについてキャリアセンスを行う。端末は、チャネルが特定の時間期間にわたって使用されていないときに、チャネルがアイドルであると判定し、チャネルが使用されていることを検出すると、チャネルがビジーであると判定する。端末は、チャネルがアイドルであることを確認すると、第１のリンクについての送信権を獲得したと認識する。端末は、第１のリンクについての送信権を獲得すると、ｒ－ＴＷＴサービス期間が第１のリンクに対してスケジュールされているかを確認する。ｒ－ＴＷＴサービス期間が第１のリンクに対してスケジュールされていない場合、端末は、第１のリンクでデータフレームを送信する。ｒ－ＴＷＴサービス期間が第１のリンクに対してスケジュールされている場合、端末は、データフレーム送信がｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までに完了可能かを確認する。完了可能の場合、端末は、第１のリンクでデータフレームを送信する。完了不可能の場合、端末は、リンクセットに含まれる第２のリンクを使用してデータフレーム送信を試行する。具体的には、端末は、第２のリンクについてキャリアセンスを行う。端末は、第２のリンクについての送信権を獲得すると、ｒ－ＴＷＴサービス期間が第２のリンクに対してスケジュールされているかを確認する。ｒ－ＴＷＴサービス期間が第２のリンクに対してスケジュールされていない場合、端末は、第２のリンクでデータフレームを送信する。ｒ－ＴＷＴサービス期間が第２のリンクに対してスケジュールされている場合、端末は、データフレーム送信がｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までに完了するかを確認する。完了可能の場合、端末は、第２のリンクでデータフレームを送信する。完了不可能の場合、端末は、リンクセットに含まれる第３のリンクを使用してデータフレーム送信を試行してもよく、又はデータフレーム送信を延期してもよい。
　上記の構成によれば、あるリンクでそのリンクに対して設定されたｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までにデータフレーム送信が完了できない場合にも、他のリンクでデータフレーム送信を行うことが可能となる。よって、ｒ－ＴＷＴサービス期間のために送信を延期する事態の発生頻度が減り、衝突の発生又は周波数利用効率の低下を効果的に回避することができる。その結果、スループット及び遅延特性が向上する。
　図１は、一実施形態に係る無線ネットワーク４５を含む通信システム５０の構成の一例を概略的に示している。本明細書に記載される「システム」及び「ネットワーク」は相互交換可能に使用され得る。図１に示すように、通信システム５０は、アクセスポイント（ＡＰ）１０、端末２０、及びサーバ３０を備える。アクセスポイント１０及び端末２０が無線ネットワーク４５に含まれる。
　アクセスポイント１０は、無線ＬＡＮのアクセスポイントである。アクセスポイント１０は、１つ又は複数の端末と無線接続することが可能である。アクセスポイント１０に無線接続される端末の数は動的に変化する。図１に示す例では、アクセスポイント１０は端末２０と無線接続されている。アクセスポイント１０は、端末２０との間に１つ又は複数のリンクを確立し、確立したリンクを使用して端末２０と無線通信する。アクセスポイント１０は、インターネットを含み得る通信ネットワーク４０に有線で接続される。
　端末２０は、無線通信機能を備える無線端末であり、無線ＬＡＮのクライアントとして動作する。無線端末の例は、スマートフォン、携帯電話、タブレットＰＣ（personal computer）、デスクトップＰＣ、ラップトップＰＣ、ＩｏＴ（Internet of things）センサ／デバイスを含む。端末２０は、アクセスポイント１０を介して通信ネットワーク４０にアクセスする。例えば、端末２０は、アクセスポイント１０を介して、通信ネットワーク４０上のサーバ３０とデータを交換する。
　サーバ３０は、通信ネットワーク４０に接続される。例えば、サーバ３０は、ネットワークゲームなどのサービスを提供するサービスプロバイダであってよく、通信ネットワーク４０を介して端末２０とサービスに関連するデータを交換する。
　アクセスポイント１０と端末２０との間の無線通信はＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づいている。なお、本明細書ではＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づいた無線通信を例として記載するが、ＩＥＥＥ８０２．１１規格とは異なる無線通信規格を使用するようにしてもよい。
　アクセスポイント１０及び端末２０は、マルチリンク動作及びｒ－ＴＷＴ動作をサポートする。マルチリンク動作をサポートするアクセスポイント１０はアクセスポイントマルチリンクデバイス（ＡＰ　ＭＬＤ）とも呼ばれ、マルチリンク動作をサポートする端末２０は非アクセスポイントマルチリンクデバイス（ｎｏｎ－ＡＰ　ＭＬＤ）とも呼ばれる。
　端末２０は、複数のリンクを確立したマルチリンク動作に従う端末であってもよく、ＥＭＬＳＲ（enhanced multi-link single radio）モードとも呼ばれるモードで動作する端末であってもよい。複数のリンクを確立したマルチリンク動作に従う端末は、同時に複数のリンクでフレームの送受信を行うことができる。ＥＭＬＳＲモードで動作する端末は、複数のリンクでの動作をサポートするが、同時には１つのリンクでしかフレームの送信を行うことができない。ＥＭＬＳＲモードで動作する端末２０は、ＥＭＬＳＲモードで動作することをアクセスポイント１０に通知するとともに、アクセスポイント１０と端末２０との間で使用可能なリンクのセットをアクセスポイント１０に通知する。なお、端末２０は、リンクセットＬＳに含まれる複数のリンクで互いに対して並行して後述するマネジメントフレームを受信可能であるが、データフレームに関しては、複数のリンクのいずれか１つのみでデータフレームを受信可能な構成であってもよい。
　以下では、端末２０がＥＭＬＳＲモードで動作する例について説明を行う。端末２０は、使用可能なリンク間でフレーム交換に使用するリンクを切り替える。端末２０は、複数のリンクについて待ち受け（リッスン）を行うことができる。フレーム交換がアクセスポイント１０により開始される場合、アクセスポイント１０は、使用可能なリンクの中から１つのリンクを選択し、選択したリンクでフレーム交換の開始を通知する制御フレームを端末２０に送信してよい。端末２０は、アクセスポイント１０から制御フレームを受信すると、制御フレームを受信したリンクを使用することを決定し、そのリンクで制御フレームに対する応答をアクセスポイント１０に送信してよい。その後に、アクセスポイント１０及び端末２０は、そのリンクでフレーム交換を行う。フレーム交換が端末２０により開始される場合には、端末２０は、上述したような制御フレームを端末２０に送信することなしに、フレーム交換を開始してよい。
　ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）モデルの第１層と第２層のＭＡＣ（media access control）副層とを規定する。ＯＳＩモデルでは、通信機能が７階層（第１層：物理層、第２層：データリンク層、第３層：ネットワーク層、第４層：トランスポート層、第５層：セッション層、第６層：プレゼンテーション層、第７層：アプリケーション層）に分割される。データリンク層は、例えばＬＬＣ（logical link control）層及びＭＡＣ層を含む。ＬＬＣ層は、例えば、上位層から入力されたデータにＤＳＡＰ（destination service access point）ヘッダ及びＳＳＡＰ（source service access point）ヘッダなどを付加してＬＬＣパケットを形成する。ＭＡＣ層は、例えば、ＬＬＣパケットにＭＡＣヘッダを付加してＭＡＣフレームを生成する。物理層は、例えば、ＭＡＣフレームにプリアンブル及びＰＨＹ（物理層）ヘッダなどを付加して無線フレームを生成する。ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が規定する第１層と第２層のＭＡＣ副層とについての処理を中心に説明し、他の層についての処理の説明は省略する。
　図２は、端末２０が保持するリンク管理情報の一例を概略的に示している。図２に示すリンク管理情報は、アクセスポイント１０と端末２０との間のリンクの状態を示す。リンク管理情報は、リンクＩＤ、周波数帯情報、チャネルＩＤ、リンク情報、リンクセット情報、及びトラヒック情報を含む。
　リンクＩＤは、リンクに割り当てられる識別子（例えば識別番号）である。周波数帯情報は、リンクに使用される周波数帯を示す情報である。チャネルＩＤは、リンクに使用されるチャネルの識別子である。図２に示す例では、端末２０は、３つのリンクを使用可能である。３つのリンクはいずれも５ＧＨｚ帯のチャネルを使用するリンクであり、リンクＩＤが１であるリンクは、５ＧＨｚ帯に含まれるチャネルＣＨ１を使用中であり、リンクＩＤが２であるリンクは、５ＧＨｚ帯に含まれるチャネルＣＨ２を使用中であり、リンクＩＤが３であるリンクは、５ＧＨｚ帯に含まれるチャネルＣＨ３を使用中である。なお、リンクセットＬＳの複数のリンクでは、互いに対して異なる周波数帯が割り当てられてもよく、互いに対して同一の周波数帯の異なるチャネルが割り当てられてもよい。
　リンク情報は、アクセスポイント１０と端末２０との間にリンクが確立されているか否かを示す。リンクセット情報は、アクセスポイント１０と端末２０との間に複数のリンクから構成されるリンクセットＬＳが確立されているか否かを示す。リンクセットＬＳが確立されている場合、リンクセット情報は、リンクセットＬＳがいずれのリンクによって構成されるかを示す。図２に示す例では、リンクＩＤが１～３である３つのリンクからリンクセットＬＳが構成される。
　トラヒック情報は、リンクのそれぞれに割り当てられるＴＩＤ（Traffic Indicator）を示す。ＴＩＤは、トラヒックのそれぞれを示す識別子であり、トラヒックのそれぞれは、アクセスカテゴリと対応付けられてもよい。アクセスカテゴリは、例えば、ＶＯ（Voice）、ＶＩ（Video）、ＢＥ（Best Effort）、及びＢＫ（Background）を含む。図２に示す例では、ＴＩＤ＃１は、ＶＯ、ＶＩ、ＢＥ、及びＢＫのいずれかに対応する。そして、ＴＩＤ＃１は、リンクＩＤが１であるリンク、リンクＩＤが２であるリンク、及びリンクＩＤが３であるリンクのそれぞれに割り当てられる。
　アクセスポイント１０は、図２に例示するリンク管理情報と同様のリンク管理情報を、アクセスポイント１０に無線接続されている端末ごとに保持する。すなわち、アクセスポイント１０が保持するリンク管理情報は、アクセスポイント１０とアクセスポイント１０に無線接続されている各端末との間のリンクの状態を示す。
　図３は、アクセスポイント１０のハードウェア構成の一例を概略的に示している。図３に示すように、アクセスポイント１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、プログラムメモリ１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、無線通信モジュール１４、及び有線通信モジュール１５を備える。
　ＣＰＵ１１は、様々なプログラムを実行することが可能な集積回路であり、アクセスポイント１０の全体の動作を制御する。プログラムメモリ１２は、ＲＯＭ（read only memory）又はフラッシュメモリなどの不揮発性の半導体メモリであり、アクセスポイント１０を制御するためのプログラムや制御データなどを記憶する。ＲＡＭ１３は、例えば揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ１１の作業領域として使用される。無線通信モジュール１４は、無線信号によるデータの送受信に使用される回路であり、アンテナに接続される。無線通信モジュール１４は、複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数の通信モジュールを含む。有線通信モジュール１５は、有線信号によるデータの送受信に使用される回路であり、通信ネットワーク４０に接続される。
　図４は、端末２０のハードウェア構成の一例を概略的に示している。図４に示すように、端末２０は、例えば、ＣＰＵ２１、プログラムメモリ２２、ＲＡＭ２３、無線通信モジュール２４、ディスプレイ２５、及びストレージ２６を備える。
　ＣＰＵ２１は、様々なプログラムを実行することが可能な集積回路であり、端末２０の全体の動作を制御する。プログラムメモリ２２は、ＲＯＭなどの不揮発性の半導体メモリであり、端末２０を制御するためのプログラムや制御データなどを記憶する。ストレージ２６がプログラムメモリ２２として使用されてもよい。ＲＡＭ２３は、例えば揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ２１の作業領域として使用される。無線通信モジュール２４は、無線信号によるデータの送受信に使用される回路であり、アンテナに接続される。無線通信モジュール２４は、複数のチャネルに応じた複数の処理を選択的に行うように構成される。具体的には、無線通信モジュール２４は、複数のリンクの中から適応的に選択される１つのリンクに対応するチャネルに応じた処理を行うように構成される。ディスプレイ２５は、例えばアプリケーションソフトにより提供されるＧＵＩ（Graphical User Interface）などの情報を表示する。ディスプレイ２５は、端末２０の入力インタフェースとしての機能を有していてもよい。例えば、タッチパネルがディスプレイ２５に設けられていてもよい。ストレージ２６は、不揮発性の記憶装置であり、例えば端末２０のシステムソフトウェアなどを含むデータを格納する。
　図４に示すハードウェア構成は一例であり、端末２０は図４に示すものとは異なるハードウェア構成を有してよい。例えば、端末２０がＩｏＴデバイスなどである場合に、ディスプレイ２５が端末２０から削除されてもよい。
　図５は、アクセスポイント１０及び端末２０の機能構成の例を概略的に示している。ここでは、アップリンク伝送に関する処理について主に説明し、ダウンリンク伝送に関する処理についての具体的な説明は省略する。ダウンリンク伝送は、アップリンク伝送に関して説明する処理と同様にして行われることができる。例えば、アクセスポイント１０は、端末２０に関連して後述する変調処理と同様の変調処理を行うことができ、端末２０は、アクセスポイント１０に関連して後述する復調処理と同様の復調処理を行うことができる。アップリンク伝送は端末２０からアクセスポイント１０への伝送を指し、ダウンリンク伝送はアクセスポイント１０から端末２０への伝送を指す。
　図５に示すように、アクセスポイント１０は、ＬＬＣ処理部１１０、リンクマネジメント部１２０、及び通信部１３０を備える。ＬＬＣ処理部１１０は、ＣＰＵ１１と有線通信モジュール１５の組み合わせによって実現され得る。リンクマネジメント部１２０及び通信部１３０は、無線通信モジュール１４又はＣＰＵ１１と無線通信モジュール１４の組み合わせによって実現され得る。
　ＬＬＣ処理部１１０は、入力された信号に対してＬＬＣ層の処理と上位層（第３層から第７層）の処理とを実行する。例えば、ＬＬＣ処理部１１０は、リンクマネジメント部１２０からＬＬＣパケットを受け取り、ＬＬＣパケットからデータを抽出する。
　リンクマネジメント部１２０は、入力された信号に対してＭＡＣ層の処理を実行する。さらに、リンクマネジメント部１２０は、各端末との間のリンクを管理する。リンクマネジメント部１２０は、データ処理部１２１、ＭＡＣフレーム処理部１２２、及びマネジメント部１２３を備える。
　データ処理部１２１は、ＭＡＣフレーム処理部１２２からＭＡＣフレームを受け取り、ＭＡＣフレームからＬＬＣパケットを抽出し、ＬＬＣパケットをＬＬＣ処理部１１０に送出する。
　ＭＡＣフレーム処理部１２２は、通信部１３０からＭＡＣフレームを受け取ると、ＭＡＣフレームの種別に応じてＭＡＣフレームをデータ処理部１２１又はマネジメント部１２３に送出する。具体的には、ＭＡＣフレーム処理部１２２は、ＭＡＣフレームがデータフレームである場合には、ＭＡＣフレームをデータ処理部１２１に送出し、ＭＡＣフレームがマネジメントフレーム又は制御フレームである場合には、ＭＡＣフレームをマネジメント部１２３に送出する。
　マネジメント部１２３は、各端末により送信されたマネジメントフレームに含まれる情報に基づいて、各端末とのリンクを管理する。例えば、マネジメント部１２３は、通信部１３０を介して端末とリンクセットのセットアップを行う。具体的には、マネジメント部１２３は、端末２０から接続要求を受信したことに応答して、アクセスポイント１０と端末２０との間の複数のリンクを確立するために、アソシエーション処理及び後続する認証処理を実行する。アクセスポイント１０と端末２０との間でのデータのやりとりは、リンクセットに含まれるいずれか１つのリンクを使用して行われる。アクセスポイント１０と複数のリンクを確立したマルチリンク動作に従う端末との間でのデータのやりとりは、リンクセットに含まれるいずれか１つ又は複数のリンクを使用して行われる。マネジメント部１２３は、図２に例示されるようなリンク管理情報を保持する。アクセスポイント１０は、アクセスポイント１０と端末２０との間の通信に使用するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を端末２０とネゴシエートしてよい。
　マネジメント部１２３は、ｒ－ＴＷＴ動作をサポートする各端末に対してｒ－ＴＷＴのセットアップを行う。例えば、マネジメント部１２３は、ｒ－ＴＷＴサービス期間、及びｒ－ＴＷＴサービス期間において使用すべきリンクを設定する。マネジメント部１２３は、端末において低遅延トラヒックが発生する周期に応じてｒ－ＴＷＴサービス期間を設定してよい。具体的には、マネジメント部１２３は、低遅延トラヒックの発生と同期してｒ－ＴＷＴサービス期間が発生するように、低遅延トラヒックの発生周期に基づいて、ｒ－ＴＷＴサービス期間が開始される時刻、ｒ－ＴＷＴサービス期間の周期、及びｒ－ＴＷＴサービス期間の継続時間を決定する。マネジメント部１２３は、低遅延トラヒックの発生周期をいかなる手法で取得してもよい。一例では、マネジメント部１２３は、低遅延トラヒックを発生するアプリケーションに設定されたデータ発生周期を取得してよい。マネジメント部１２３は、ｒ－ＴＷＴサービス期間ごとに、ｒ－ＴＷＴ期間において使用すべきリンクを動的に決定してよい。
　マネジメント部１２３は、端末ごとに設定されたｒ－ＴＷＴサービス期間を特定するサービス期間情報を含むビーコンフレームを生成し、ＭＡＣフレーム処理部１２２及び通信部１３０を介して送信する。ビーコンフレームはマネジメントフレームの一種である。サービス期間情報は、ｒ－ＴＷＴサービス期間が開始される時刻を示す情報、ｒ－ＴＷＴサービス期間の継続時間を示す情報、ｒ－ＴＷＴサービス期間の周期を示す情報、及びｒ－ＴＷＴサービス期間において使用すべきリンクを示す情報を含んでよい。サービス期間情報は、ｒ－ＴＷＴサービス期間が設定された端末以外の端末が通信を抑制される通信停止期間（ｑｕｉｅｔ期間）を示す情報をさらに含んでよい。通信停止期間の開始はｒ－ＴＷＴサービス期間の開始と一致する。通信停止期間はｒ－ＴＷＴサービス期間より短くてよい。
　通信部１３０は、各端末と無線通信する。通信部１３０は、５ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部１３１、５ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部１３２、及び５ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部１３３を備える。なお、これらのチャネルは同一の周波数帯域だが異なるチャネルである。無線信号処理部１３１は、無線通信により、アクセスポイント１０と端末との間でフレームを送受信する。具体的には、無線信号処理部１３１は、入力されたデータ又は無線信号に対して物理層の処理を実行する。例えば、無線信号処理部１３１は、アンテナを介して端末からの無線信号を受信し、受信した無線信号に対して所定の復調処理を行って無線フレームを得る。所定の復調処理は、例えば、周波数変換、ＯＦＤＭ復調、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）、サブキャリア復調、デインタリーブ、及びビタビ復号を含む。そして、無線信号処理部１３１は、無線フレームからＭＡＣフレームを抽出し、ＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム処理部１２２に送出する。無線信号処理部１３２、１３３は、無線信号処理部１３１と同様の処理を行う。
　端末２０は、アプリケーション実行部２１０、ＬＬＣ処理部２２０、リンクマネジメント部２３０、及び通信部２４０を備える。アプリケーション実行部２１０及びＬＬＣ処理部２２０は、ＣＰＵ２１によって実現され得る。リンクマネジメント部２３０及び通信部２４０は、無線通信モジュール２４又は無線通信モジュール２４とＣＰＵ２１の組み合わせによって実現され得る。
　アプリケーション実行部２１０は、図１に示すサーバ３０とデータをやり取りするアプリケーションなどのアプリケーションを実行する。ＬＬＣ処理部２２０は、入力されたデータに対してＬＬＣ層及び上位層の処理を実行する。例えば、ＬＬＣ処理部２２０は、アプリケーション実行部２１０からデータを受け取り、データにＤＳＡＰヘッダ及びＳＳＡＰヘッダなどを付加してＬＬＣパケットを生成し、ＬＬＣパケットをリンクマネジメント部２３０に送出する。
　リンクマネジメント部２３０は、入力された信号に対してＭＡＣ層の処理を実行する。さらに、リンクマネジメント部２３０は、アクセスポイント１０との間のリンクを管理する。リンクマネジメント部２３０は、データ処理部２３１、ＭＡＣフレーム処理部２３２、マネジメント部２３３、及び通信制御部２３４を備える。
　データ処理部２３１は、ＬＬＣ処理部２２０からＬＬＣパケットを受け取り、ＬＬＣパケットにＭＡＣヘッダを付加してＭＡＣフレームを生成し、ＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム処理部２３２に送出する。このＭＡＣフレームはデータフレームである。
　ＭＡＣフレーム処理部２３２は、データ処理部２３１からＭＡＣフレームを受け取り、通信部２４０に送出する。また、ＭＡＣフレーム処理部２３２は、通信部２４０からＭＡＣフレームを受け取ると、ＭＡＣフレームの種別に応じてＭＡＣフレームをデータ処理部２３１又はマネジメント部２３３に送出する。具体的には、ＭＡＣフレーム処理部２３２は、ＭＡＣフレームがデータフレームである場合には、ＭＡＣフレームをデータ処理部２３１に送出し、ＭＡＣフレームがマネジメントフレーム又は制御フレームである場合には、ＭＡＣフレームをマネジメント部２３３に送出する。
　マネジメント部２３３は、アクセスポイント１０により送信されたマネジメントフレームに含まれる情報に基づいて、アクセスポイント１０とのリンクを管理する。例えば、マネジメント部２３３は、通信部２４０を介してアクセスポイント１０とリンクセットのセットアップを行う。具体的には、マネジメント部２３３は、アクセスポイント１０への接続要求の送信を含むアソシエーションに関するプロトコルを実行し、アソシエーションに後続する認証に関するプロトコルを実行する。マネジメント部２３３は、図２に例示されるようなリンク管理情報を保持する。リンク管理情報は、通信制御部２３４によって参照される。
　マネジメント部２３３は、アクセスポイント１０により送信されたビーコンフレームから、端末ごとに設定されたｒ－ＴＷＴサービス期間を特定するサービス期間情報を抽出し、抽出したサービス期間情報を通信制御部２３４に送出する。
　通信制御部２３４は、通信部２４０の動作を制御する。例えば、通信制御部２３４は、アクセスポイント１０との通信に使用するリンクを適応的に切り替える。さらに、通信制御部２３４は、アクセスポイント１０へデータフレームを送信するタイミングを調整する。通信制御部２３４については後に詳細に説明する。
　通信部２４０は、通信制御部２３４による制御に従って、アクセスポイント１０と無線通信する。通信部２４０は、無線信号処理部２４１及びアンテナ選択部２４２を備える。無線信号処理部２４１は、ＭＡＣフレームを無線送信する。例えば、無線信号処理部２４１は、ＭＡＣフレームにプリアンブル及びＰＨＹ（物理層）ヘッダなどを付加して無線フレームを生成し、通信制御部２３４により指定されるリンク（チャネル）に応じた変調処理を行うことにより無線フレームを無線信号に変換し、アンテナを介して無線信号を放射する。変調処理は、例えば、畳み込み符号化、インタリーブ、サブキャリア変調、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ；Inverse Fast Fourier Transform）、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調、及び周波数変換を含む。アンテナ選択部２４２は、通信制御部２３４により指定されるリンク（チャネル）に応じたアンテナを選択する。
　アップリンクでのデータフレーム送信に関する処理について簡単に説明する。
　アプリケーションがサーバ３０（図１に示される）へ送信すべきデータを発生すると、アプリケーション実行部２１０は、そのデータをＬＬＣ処理部２２０に送出する。ＬＬＣ処理部２２０は、アプリケーション実行部２１０からデータを受け取り、データを含むＬＬＣパケットを生成し、ＬＬＣパケットをデータ処理部２３１に送出する。
　データ処理部２３１は、ＬＬＣ処理部２２０からＬＬＣパケットを受け取り、ＬＬＣパケットからＭＡＣフレームを生成し、ＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム処理部２３２に送出する。ＭＡＣフレーム処理部２３２は、データ処理部２３１からＭＡＣフレームを受け取り、ＭＡＣフレームを無線信号処理部２４１に送出する。
　無線信号処理部２４１は、ＭＡＣフレーム処理部２３２からＭＡＣフレームを受け取り、ＭＡＣフレームを一時的に格納する。無線信号処理部２４１は、通信制御部２３４からの指示に従ってＭＡＣフレームを無線送信する。例えば、無線信号処理部２４１は、ＭＡＣフレームから無線フレームを生成し、通信制御部２３４により指定されるリンク（チャネル）に応じた変調処理を行うことにより無線フレームを無線信号に変換し、通信制御部２３４により指定されるリンク（チャネル）に応じたアンテナを介して無線信号を放射する。
　アクセスポイント１０において、通信部１３０は、端末２０から無線信号を受信する。無線信号処理部１３１、１３２、１３３のいずれかが端末２０から無線信号を受信する。例えば、端末２０がリンクＩＤが１であるリンクを使用した場合、無線信号処理部１３１が端末２０から無線信号を受信する。無線信号処理部１３１は、無線信号に対して復調処理を行って無線フレームを得る。無線信号処理部１３１は、無線フレームからＭＡＣフレームを抽出し、ＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム処理部１２２に送出する。
　ＭＡＣフレーム処理部１２２は、通信部１３０からＭＡＣフレームを受け取る。このＭＡＣフレームはデータフレームであるので、ＭＡＣフレーム処理部１２２は、ＭＡＣフレームをデータ処理部１２１に送出する。
　データ処理部１２１は、ＭＡＣフレーム処理部１２２からＭＡＣフレームを受け取り、ＭＡＣフレームからＬＬＣパケットを抽出し、ＬＬＣパケットをＬＬＣ処理部１１０に送出する。ＬＬＣ処理部１１０は、データ処理部１２１からＬＬＣパケットを受け取り、ＬＬＣパケットからデータを抽出し、データを通信ネットワーク４０上のサーバ３０に送信する。
　図６を参照して、端末２０におけるデータフレーム送信について詳細に説明する。図６は、通信制御部２３４及び無線信号処理部２４１の機能構成の例を概略的に示している。
　無線信号処理部２４１は、分類部２４１１、キュー２４１２Ａ、２４１２Ｂ、２４１２Ｃ、２４１２Ｄ、キャリアセンス実行部２４１３Ａ、２４１３Ｂ、２４１３Ｃ、２４１３Ｄ、内部衝突管理部２４１４、及び変調部２４１５を含む。
　データフレームが無線信号処理部２４１に入力されると、分類部２４１１は、データフレーム中のＭＡＣヘッダに含まれるＴＩＤに基づいて、データフレームを複数のアクセスカテゴリに分類する。図６に示す例では、分類部２４１１は、データフレームを４つのアクセスカテゴリＶＯ、ＶＩ、ＢＥ、ＢＫに分類する。
　分類部２４１１は、データフレームをアクセスカテゴリＶＯに分類した場合にデータフレームをキュー２４１２Ａに入力し、データフレームをアクセスカテゴリＶＩに分類した場合にデータフレームをキュー２４１２Ｂに入力し、データフレームをアクセスカテゴリＢＥに分類した場合にデータフレームをキュー２４１２Ｃに入力し、データフレームをアクセスカテゴリＢＫに分類した場合にデータフレームをキュー２４１２Ｄに入力する。キュー２４１２Ａ、２４１２Ｂ、２４１２Ｃ、２４１２Ｄの各々は、入力されたデータフレームをバッファする。
　キャリアセンス実行部２４１３Ａ、２４１３Ｂ、２４１３Ｃ、２４１３Ｄはそれぞれ、キュー２４１２Ａ、２４１２Ｂ、２４１２Ｃ、２４１２Ｄに対応して設けられている。キャリアセンス実行部２４１３Ａ、２４１３Ｂ、２４１３Ｃ、２４１３Ｄは、異なるアクセスパラメータセットを使用することを除いて同様の処理を行う。アクセスパラメータセットは、例えば、ＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘ、ＡＩＦＳ（Arbitration Inter Frame Space）、及びＴＸＯＰ（Transmission Opportunity）Ｌｉｍｉｔという４つのアクセスパラメータを含む。ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘはそれぞれ、コンテンションウインドウの最小値及び最大値を示す。コンテンションウインドウは、衝突回避のための送信待ち時間を決定するために用いるパラメータである。ＡＩＦＳは、送信待ち時間を示す。ＴＸＯＰＬｉｍｉｔは、チャネルの占有期間ＴＸＯＰの上限値を示す。すなわち、短いＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘ、並びにＡＩＦＳが設定されるアクセスカテゴリほど、送信権を取得しやすい。また、大きなＴＸＯＰＬｉｍｉｔが設定されるアクセスカテゴリほど、一度の送信権で送信できるデータ量が多い。
　キャリアセンス実行部２４１３Ａを代表として説明する。キャリアセンス実行部２４１３Ａは、あらかじめ設定されたアクセスパラメータセットに従って、通信制御部２３４により指定されたリンクについて、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくキャリアセンスを実行する。キャリアセンス実行部２４１３Ａは、キャリアセンスを開始すると、キャリアセンスのステータスを通信制御部２３４に通知する。例えば、チャネルが使用されていない状態が続いたときに、キャリアセンス実行部２４１３Ａは、送信権が獲得される予定時刻及びチャネル占有時間を通信制御部２３４に通知する。キャリアセンス実行部２４１３Ａは、チャネルがビジーであることを検出した場合に、キャリアセンスを中断することを通信制御部２３４に通知する。
　キャリアセンス実行部２４１３Ａは、送信権を獲得すると、送信権を獲得したことを通信制御部２３４に通知する。通信制御部２３４は、キャリアセンス実行部２４１３Ａからの通知に応答して、送信開始を指示する送信開始信号、リンクを指定するリンク指定信号、送信延期を指示する送信延期信号のいずれかをキャリアセンス実行部２４１３Ａに送出する。キャリアセンス実行部２４１３Ａは、通信制御部２３４から送信指示信号を受け取ると、キュー２４１２Ａからデータフレームを取り出し、データフレームを内部衝突管理部２４１４に送出する。キャリアセンス実行部２４１３Ａは、通信制御部２３４からリンク指定信号を受け取ると、リンク指定信号により示されるリンクについてキャリアセンスを実行する。そして、キャリアセンス実行部２４１３Ａは、送信権を獲得すると、送信権を獲得したことを通信制御部２３４に通知する。キャリアセンス実行部２４１３Ａは、通信制御部２３４から送信延期信号を受け取ると、送信を延期する。例えば、通信制御部２３４からリンク指定信号を受け取るまで、キャリアセンス実行部２４１３Ａは待機する。
　内部衝突管理部２４１４は、２つ以上のキャリアセンス実行部が同時に送信権を取得した場合に、送信の衝突を防止する。具体的には、内部衝突管理部２４１４は、２つ以上のキャリアセンス実行部からデータフレームを同時に受け取ると、優先度のより高いアクセスカテゴリのデータフレームを送信するために、優先度のより高いアクセスカテゴリのデータフレームを変調部２４１５に送出する。
　変調部２４１５は、内部衝突管理部２４１４からデータフレームを受け取り、データフレームに対して、送信権が獲得されたリンクに対応するチャネルに応じた変調処理を行う。
　通信制御部２３４は、リンク選択部２３４１、指示部２３４２、フレーム交換期間算出部２３４３、通信可能期間算出部２３４４、及び判定部２３４５を備える。通信制御部２３４は、キャリアセンス実行部２４１３Ａ、２４１３Ｂ、２４１３Ｃ、２４１３Ｄのそれぞれに対して同様の処理を行う。ここでは、通信制御部２３４とキャリアセンス実行部２４１３Ａとの間のやり取りに関して説明を行う。
　リンク選択部２３４１は、アクセスポイント１０との間に確立されているリンクの中から１つのリンクを選択し、選択したリンクを指示部２３４２に通知する。リンク選択部２３４１は、リンク選択のために、マネジメント部２３３が保持しているリンク管理情報を参照する。リンク選択部２３４１は、リンク管理情報に基づいて、アクセスポイント１０との間に確立されているリンクを特定する。リンク管理情報が図２に示すリンク管理情報である場合、３つのリンク１～３がアクセスポイント１０と端末２０との間に確立されている。ここで、リンクＮは、リンクＩＤがＮであるリンクを指す。
　指示部２３４２は、キャリアセンス実行部２４１３Ａと情報をやり取りする。指示部２３４２は、キャリアセンス実行部２４１３Ａに対し指示を出す。例えば、指示部２３４２は、リンク選択部２３４１から通知を受け取ると、リンク選択部２３４１により選択されたリンクを示すリンク指定信号をキャリアセンス実行部２４１３Ａに送出する。
　フレーム交換期間算出部２３４３は、アクセスポイント１０へのデータフレーム送信に要する時間期間を含むフレーム交換期間を算出する。フレーム交換期間は、アクセスポイント１０と端末２０との間でのフレーム交換に要する時間期間を示す。フレーム交換期間は、図７においてαで示される、送信権が獲得された時刻からアクセスポイント１０へのデータフレーム送信に関連する処理が終了する時刻までの期間を示し得る。アクセスポイント１０へのデータフレーム送信に関連する処理は、データフレームをアクセスポイント１０へ送信する処理を示してもよく、データフレームをアクセスポイント１０へ送信し、アクセスポイント１０からデータフレームに対する応答（例えば確認応答であるＡＣＫ）を受信する一連の処理を示してもよい。言い換えると、フレーム交換期間は、アクセスポイント１０へデータフレームを送信するのに要する時間期間を示してもよく、アクセスポイント１０へデータフレームを送信し、アクセスポイント１０からデータフレームに対する応答を受信するのに要する時間期間を示してもよい。
　例えば、フレーム交換期間算出部２３４３は、指示部２３４２を介してキャリアセンス実行部２４１３Ａから、送信しようとしているデータフレーム（キュー２４１２Ａの先頭に保持されているデータフレーム）のサイズを示す情報を受け取り、マネジメント部２３３から、アクセスポイント１０へのデータフレーム送信に適用するＭＣＳを示す情報を受け取る。フレーム交換期間算出部２３４３は、送信しようとしているデータフレームのサイズと、データフレーム送信に適用するＭＣＳと、コンテンションウインドウにより決定される平均バックオフ値で算出される送信待ち時間と、に基づいて、アクセスポイント１０へのデータフレーム送信に要する時間期間を算出する。コンテンションウインドウにより決定される平均バックオフ値で算出される送信待ち時間は、送信権獲得に関わるオーバヘッドに相当する。
　通信可能期間算出部２３４４は、リンク選択部２３４１により選択されたリンクについて、ｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までの時間期間を示す通信可能期間を算出する。通信可能期間は、図７においてβで示される、送信権が獲得された時刻からｒ－ＴＷＴサービス期間が開始する時刻までの期間を示し得る。通信可能期間算出部２３４４は、リンク選択部２３４１により選択されたリンクに対してｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされているかを確認する。ｒ－ＴＷＴサービス期間は、端末２０に対して設定されたものであってもよく、他の端末に対して設定されたものであってもよい。ｒ－ＴＷＴサービス期間が他の端末に対して設定されたものである場合、ｒ－ＴＷＴサービス期間の開始は通信停止期間の開始を指す。
　ｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされている場合に、通信可能期間算出部２３４４は、通信可能期間を算出する。ｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされていない場合、通信可能期間算出部２３４４は、ｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされていないことを指示部２３４２に通知する。代替として、通信可能期間算出部２３４４は、通信可能期間を充分に長い期間を示す値に設定してもよい。
　指示部２３４２は、通信可能期間算出部２３４４から、ｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされていないことを示す通知を受け取る場合、キャリアセンス実行部２４１３Ａに送信開始信号を送出する。
　判定部２３４５は、フレーム交換期間算出部２３４３により算出されたフレーム交換期間と通信可能期間算出部２３４４により算出された通信可能期間との比較に基づいて、データフレーム送信を含むフレーム交換がｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までに終わるか否かを判定する。判定部２３４５は、図７に示すようにフレーム交換期間が通信可能期間以下である場合に、フレーム交換がｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までに終わると判定し、図８に示すようにフレーム交換期間が通信可能期間よりも長い場合に、フレーム交換がｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までに終わらないと判定する。判定部２３４５は、判定結果を指示部２３４２に通知する。
　指示部２３４２は、判定部２３４５から判定結果を受け取る。判定結果がデータフレーム送信がｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までに終わることを示す場合、指示部２３４２は、キャリアセンス実行部２４１３Ａに送信開始信号を送出する。判定結果がデータフレーム送信がｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までに終わらないことを示す場合、指示部２３４２は、リンク選択部２３４１にリンク選択を指示する。リンク選択部２３４１は、リンク選択部２３４１からの指示を受けると、別のリンクを選択し、選択したリンクを指示部２３４２に通知する。指示部２３４２は、リンク選択部２３４１から通知を受け取ると、リンク指定信号をキャリアセンス実行部２４１３Ａに送出する。選択可能なリンクがない場合、リンク選択部２３４１は、選択可能なリンクがないことを指示部２３４２に通知する。指示部２３４２は、リンク選択部２３４１から通知を受け取ると、送信延期信号をキャリアセンス実行部２４１３Ａに送出する。
　リンク選択部２３４１、指示部２３４２、及び判定部２３４５を送信制御部２３４６と総称することもある。送信制御部２３４６は、フレーム交換期間が第１のリンク（例えばリンク１）についての通信可能期間以下である場合に、通信部２４０を介して、第１のリンクでデータフレーム送信を行い、フレーム交換期間が第１のリンクについての通信可能期間よりも長い場合に、第２のリンク（例えばリンク２）でデータフレーム送信を試行するように構成される。第２のリンクでデータフレーム送信を試行することは、ｒ－ＴＷＴサービス期間が第２のリンクに対してスケジュールされているか否かを確認することと、ｒ－ＴＷＴサービス期間が第２のリンクに対してスケジュールされている場合に第２のリンクについての通信可能期間を算出するように、通信可能期間算出部２３４４に指示することと、を含んでよい。第２のリンクでデータフレーム送信を試行することは、第２のリンクについての送信権が獲得され、ｒ－ＴＷＴサービス期間が第２のリンクに対してスケジュールされていない場合に、第２のリンクでデータフレーム送信を行うことと、第２のリンクについての送信権が獲得され、フレーム交換期間が第２のリンクについての通信可能期間以下である場合に、通信部２４０を介して第２のリンクでデータフレーム送信を行うことと、を含んでよい。送信制御部２３４６は、フレーム交換期間が第２のリンクについての通信可能期間よりも長い場合に、第３のリンクでデータフレーム送信を試行するようにさらに構成されてもよく、データフレーム送信を延期するようにさらに構成されてもよい。
　図９は、一実施形態に係る無線通信方法を概略的に示している。具体的には、図９は、端末２０がデータフレームをアクセスポイント１０へ無線送信する方法の一例を概略的に示している。図９に示す処理は、アクセスカテゴリに対して個別に実行される。ここでは、アクセスカテゴリＶＯについての処理を説明する。アクセスポイント１０と端末２０との間に確立されているリンクの数をＮｍａｘとする。
　図９のステップＳ９０１において、フレーム交換期間算出部２３４３は、アクセスポイント１０へのデータフレーム送信に要する時間期間を含むフレーム交換期間αを算出する。例えば、フレーム交換期間算出部２３４３は、送信しようとしているデータフレームのサイズとデータフレーム送信に適用するＭＣＳとに基づいて、アクセスポイント１０へのデータフレーム送信に要する時間期間を算出し、算出した時間期間にアクセスポイント１０からＡＣＫを受信するのに要する時間及び送信権獲得に関わるオーバヘッドを加算して、フレーム交換期間αを得る。
　ステップＳ９０１に示す処理が実行された後に、リンク選択部２３４１は、変数Ｎを１にし、リンク１（リンクＩＤが１であるリンク）を選択する。指示部２３４２は、選択したリンク１を示すリンク指定信号をキャリアセンス実行部２４１３Ａに送出する。
　ステップＳ９０２において、キャリアセンス実行部２４１３Ａは、リンクＮについてキャリアセンスを行い、リンクＮについての送信権を獲得する。
　ステップＳ９０３は、通信可能期間算出部２３４４は、リンクＮに対してｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされているか否かを確認する。
　リンクＮに対してｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされていない場合（ステップＳ９０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ９０９に進む。ステップＳ９０９において、送信制御部２３４６は、通信部２４０を介して、リンクＮでアクセスポイント１０へのデータフレーム送信を行う。例えば、指示部２３４２が送信開始信号をキャリアセンス実行部２４１３Ａに送出し、キャリアセンス実行部２４１３Ａは、指示部２３４２から送信開始信号を受け取ったことに応答して、キュー２４１２Ａからデータフレームを取り出し、データフレームを内部衝突管理部２４１４を介して変調部２４１５に送出する。変調部２４１５は、データフレームに対してリンクＮに応じた変調処理を行って無線信号を生成し、アンテナを介して無線信号を送信する。
　リンクＮに対してｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされている場合（ステップＳ９０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ９０４に進む。ステップＳ９０４において、通信可能期間算出部２３４４は、リンクＮについての通信可能期間βＮを算出する。リンクＮについての通信可能期間βＮは、基準時刻からｒ－ＴＷＴサービス期間が開始される時刻までの時間間隔を示してよい。基準時刻は、データフレーム送信を開始できる時刻を示す。基準時刻として、リンクＮについての送信権が獲得された時刻を使用することができる。
　ステップＳ９０５において、判定部２３４５は、フレーム交換期間αがリンクＮについての通信可能期間βＮよりも長いか否かを判定する。
　フレーム交換期間αがリンクＮについての通信可能期間βＮよりも長くない場合（ステップＳ９０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ９０９に進む。ステップＳ９０９において、通信部２４０は、リンクＮでアクセスポイント１０へのデータフレーム送信を行う。
　フレーム交換期間αがリンクＮについての通信可能期間βＮよりも長い場合（ステップＳ９０５；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ９０６に進む。ステップＳ９０６において、リンク選択部２３４１は、変数Ｎがリンク数Ｎｍａｘに等しいか否かを判定する。
　変数Ｎがリンク数Ｎｍａｘに等しくない場合（ステップＳ９０６；Ｎｏ）、処理はステップＳ９０７に進む。ステップＳ９０７において、リンク選択部２３４１は、データフレーム送信に使用するリンクを変更することを決定する。例えば、リンク選択部２３４１は、変数Ｎを１増加させ、リンクＮを選択する。指示部２３４２は、リンクＮを示すリンク指定信号をキャリアセンス実行部２４１３Ａに送出する。処理はステップＳ９０２に戻る。
　変数Ｎがリンク数Ｎｍａｘに等しい場合（ステップＳ９０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ９０８に進む。ステップＳ９０８において、送信制御部２３４６は、データフレーム送信を延期する。例えば、リンク選択部２３４１は、選択可能なリンクがないことを指示部２３４２に通知し、指示部２３４２は、送信延期信号をキャリアセンス実行部２４１３Ａに送出する。
　図９に示す処理は一例に過ぎない。例えば、ステップＳ９０１に示す処理は、リンク１に対してｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされていると判定された後に実行されてもよい。フレーム交換期間αがリンクＮについての通信可能期間βＮに等しい場合、処理はステップＳ９０５からステップＳ９０６に進むようにしてもよい。
　以上のように、端末２０は、アクセスポイント１０との間にリンク１～３を確立し、リンク１～３を選択的に使用してデータフレームをアクセスポイント１０へ送信する。端末２０は、アクセスポイント１０へのデータフレーム送信に要する時間期間を含むフレーム交換期間を算出する。端末２０は、リンク１についての送信権が獲得され、ｒ－ＴＷＴサービス期間がリンク１に対してスケジュールされている場合に、リンク１についての通信可能期間を算出する。リンク１についての通信可能期間は、リンク１に対してスケジュールされているｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までの時間期間を示す。端末２０は、フレーム交換期間がリンク１についての通信可能期間以下である場合に、リンク１でデータフレーム送信を行い、フレーム交換期間がリンク１についての通信可能期間よりも長い場合に、リンク２でデータフレーム送信を試行する。例えば、リンク２でデータフレーム送信を試行する際には、端末２０は、リンク２についてキャリアセンスを行い、リンク２についての送信権を獲得する。端末２０は、サービス期間がリンク２に対してスケジュールされている場合に、リンク２についての通信可能期間を算出する。端末２０は、フレーム交換期間がリンク２についての通信可能期間以下である場合に、第２のリンクでデータフレーム送信を行う。また、端末２０は、サービス期間がリンク２に対してスケジュールされていない場合に、リンク２でデータフレーム送信を行う。
　上記の構成によれば、リンク１でｒ－ＴＷＴサービス期間の開始までにデータフレーム送信が完了できない場合に、リンク２でデータフレーム送信が行われ得る。リンク２でデータフレーム送信が行われる場合、ｒ－ＴＷＴサービス期間のためにデータフレーム送信を延期する事態が回避される。よって、ｒ－ＴＷＴサービス期間のためにデータフレーム送信を延期する事態の発生頻度が減り、衝突の発生又は周波数利用効率の低下を効果的に回避することができる。その結果、スループット及び遅延特性が向上する。さらに、端末２０が同時に複数のリンクでフレームを送受信できない場合にも、適切なリンク選択が可能となる。
　端末２０は、フレーム交換期間がリンク２についての通信可能期間よりも長い場合に、リンク３でデータフレーム送信を試行してよい。より多い数のリンクでデータフレーム送信を試行することにより、ｒ－ＴＷＴサービス期間のためにデータフレーム送信を延期する事態の発生頻度がより低減し、衝突の発生又は周波数利用効率の低下をより効果的に回避することができる。その結果、スループット及び遅延特性がさらに向上する。
　端末２０は、ｒ－ＴＷＴサービス期間がリンク２に対してスケジュールされていないことに応答して、リンク２でデータフレーム送信を行ってよい。当該構成によれば、通信可能期間の算出と判定処理とを省略でき、処理コストを軽減することができる。
　（変形例）
　上述した実施形態では、リンク選択部２３４１は、リンクＩＤの順にリンクを選択する。リンク選択は他の基準に従って行われてもよい。一例では、リンク選択部２３４１は、ｒ－ＴＷＴサービス期間が設定されたことのある回数が少ない順にリンクを選択してもよい。この場合、マネジメント部２３３は、リンクごとに、ｒ－ＴＷＴサービス期間が設定されるたびにカウントアップする。ｒ－ＴＷＴサービス期間が設定されことのある回数が少ないリンクは、ｒ－ＴＷＴサービス期間がスケジュールされている可能性が低く、よって、データフレーム送信を行うことができる可能性が高い。このため、図９に示す処理においてより早い段階でデータフレーム送信を行うとの結論に達することになることが期待される。すなわち、処理に要するリソースを削減できることが期待される。他の例では、リンク選択部２３４１は、フレーム交換期間が通信可能期間以下であると判定された回数が多い順にリンクを選択してよい。この場合にも、図９に示す処理においてより早い段階でデータフレーム送信を行うとの結論に達することになることが期待され、処理に要するリソースを削減できることが期待される。
　上述した実施形態では、データフレーム送信のたびにフレーム交換期間αを算出している。データフレーム送信のいくつかでは、一定期間に算出されたフレーム交換期間の統計的な平均値又は中央値をフレーム交換期間αとして使用してもよい。
　上述した実施形態では、送信権が獲得されるたびに、リンクＮについての通信可能期間βＮを算出している。送信権が獲得される場合のいくつかでは、一定期間に算出されたリンクＮについての通信可能期間の統計的な平均値又は中央値をリンクＮについての通信可能期間βＮとして使用してもよい。
　マルチリンク動作では、リンクにＴＩＤが関連付けられることがある。各リンクは、当該リンクに関連付けられたＴＩＤのトラヒックを送受信するために使用される。例えば、ＴＩＤ＃１がリンク１～３に関連付けられ、ＴＩＤ＃２がリンク１に関連付けられ、ＴＩＤ＃３がリンク２に関連付けられ、ＴＩＤ＃４がリンク３に関連付けられる。この場合、ＴＩＤが＃１であるトラヒックは、リンク１～３のいずれかを使用して送信され、ＴＩＤが＃２であるトラヒックは、リンク１を使用して送信され、ＴＩＤが＃３であるトラヒックは、リンク２を使用して送信され、ＴＩＤが＃４であるトラヒックは、リンク３を使用して送信される。ＴＩＤとリンクとの関連付け（TID-to-link mapping）は、アクセスポイント１０と端末２０との間でリンクセットが確立される際に行われてよい。
　図９に示す処理において、データフレームに含まれるトラヒックのＴＩＤを考慮してよい。具体的には、ステップＳ９０２～Ｓ９０５に示す一連の処理がトラヒックのＴＩＤに関連付けられているリンクに対して実行されるようにしてよい。例えば、ステップＳ９０１とステップＳ９０２との間にリンクＮがデータフレームに含まれるトラヒックのＴＩＤに関連付けられているか否かを判定するステップが設けられ、リンクＮがトラヒックのＴＩＤに関連付けられている場合、処理はステップＳ９０２に進み、リンクＮがトラヒックのＴＩＤに関連付けられていない場合、処理はステップＳ９０６に進む。
　上述した実施形態では、端末２０は、ＥＭＬＳＲモードで動作する端末である。端末２０は、複数のリンクを確立したマルチリンク動作に従う端末であってよい。
　図１０は、実施形態に係る複数のリンクを確立したマルチリンク動作に従う端末２０の機能構成の一例を概略的に示している。図１０において、図５に示したものと同様の要素に同様の符号を付して、重複する説明を省略する。
　図１０に示すように、端末２０は、アプリケーション実行部２１０、ＬＬＣ処理部２２０、リンクマネジメント部２３０、及び通信部２４０を備える。リンクマネジメント部２３０は、データ処理部２３１、ＭＡＣフレーム処理部２３２、マネジメント部２３３、及び通信制御部２３４を備える。通信部２４０は、６ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部２４３、５ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部２４４、及び２．４ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部２４５を備える。この場合において、アクセスポイント１０も同様に、６ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部、５ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部、及び２．４ＧＨｚ帯のチャネルを使用して無線信号を送受信するように構成された無線信号処理部を備えることとなる。無線信号処理部２４３、２４４、２４５はそれぞれリンク１、２、３に関連付けられる。通信部２４０は、通信制御部２３４により選択された１つ又は複数のリンクに関連付けられた１つ又は複数の無線信号処理部を使用して、アクセスポイント１０と通信する。
　図１０に示す構成を有する端末２０では、図６に示す分類部２４１１、キュー２４１２Ａ、２４１２Ｂ、２４１２Ｃ、２４１２Ｄ、キャリアセンス実行部２４１３Ａ、２４１３Ｂ、２４１３Ｃ、２４１３Ｄ、内部衝突管理部２４１４、及び変調部２４１５は無線信号処理部２４３、２４４、２４５の各々に設けられる。なお、分類部２４１１、キュー２４１２Ａ、２４１２Ｂ、２４１２Ｃ、２４１２Ｄ、キャリアセンス実行部２４１３Ａ、２４１３Ｂ、２４１３Ｃ、２４１３Ｄ、内部衝突管理部２４１４、及び変調部２４１５は、ＭＡＣフレーム処理部２３２に設けられていてもよい。また、分類部２４１１及びキュー２４１２Ａ、２４１２Ｂ、２４１２Ｃ、２４１２ＤがＭＡＣフレーム処理部２３２に設けられ、キャリアセンス実行部２４１３Ａ、２４１３Ｂ、２４１３Ｃ、２４１３Ｄ及び内部衝突管理部２４１４が無線信号処理部２４３、２４４、２４５の各々に設けられていてもよい。
　図１０に示す端末２０において、通信制御部２３４は、図６及び図９を参照して説明したものと同様に動作することができる。このため、通信制御部２３４の動作についての具体的な説明は省略する。
　上述した実施形態では、端末２０が送信局であり、アクセスポイント１０が受信局である場面を想定している。アクセスポイント１０が送信局であり、端末２０が受信局である場面において、アクセスポイント１０は、端末２０に関して上述したものと同様にして、データフレーム送信を行ってよい。すなわち、アクセスポイント１０は、端末２０の通信制御部２３４と同等の構成要素を備えてよい。
　無線局（アクセスポイント１０及び端末２０）が備える無線通信機能はチップなどの個別部品により実施されてもよい。例えば、無線局の製造時に無線局の基板にチップが組み込まれてよい。ここで言及される無線装置は、無線局を指してもよく、無線局の無線通信機能を実現する個別部品を指してもよい。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要素から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成が発明として抽出され得る。
　１０…アクセスポイント
　１１…ＣＰＵ
　１２…プログラムメモリ
　１３…ＲＡＭ
　１４…無線通信モジュール
　１５…有線通信モジュール
　２０…端末
　２１…ＣＰＵ
　２２…プログラムメモリ
　２３…ＲＡＭ
　２４…無線通信モジュール
　２５…ディスプレイ
　２６…ストレージ
　３０…サーバ
　４０…通信ネットワーク
　４５…無線ネットワーク
　５０…通信システム
　１１０…ＬＬＣ処理部
　１２０…リンクマネジメント部
　１２１…データ処理部
　１２２…ＭＡＣフレーム処理部
　１２３…マネジメント部
　１３０…通信部
　１３１、１３２、１３３…無線信号処理部
　２１０…アプリケーション実行部
　２２０…ＬＬＣ処理部
　２３０…リンクマネジメント部
　２３１…データ処理部
　２３２…ＭＡＣフレーム処理部
　２３３…マネジメント部
　２３４…通信制御部
　２４０…通信部
　２４１…無線信号処理部
　２４２…アンテナ選択部
　２４３、２４４、２４５…無線信号処理部
　２３４１…リンク選択部
　２３４２…指示部
　２３４３…フレーム交換期間算出部
　２３４４…通信可能期間算出部
　２３４５…判定部
　２３４６…送信制御部
　２４１１…分類部
　２４１２Ａ、２４１２Ｂ、２４１２Ｃ、２４１２Ｄ…キュー
　２４１３Ａ、２４１３Ｂ、２４１３Ｃ、２４１３Ｄ…キャリアセンス実行部
　２４１４…内部衝突管理部
　２４１５…変調部
 

Claims (5)

  1. 　無線装置であって、
    　前記無線装置と他の無線装置との間に確立される複数のリンクを使用して前記他の無線装置と無線通信する通信部と、
    　前記他の無線装置へのフレーム送信に要する時間期間を含むフレーム交換期間を算出する第１の算出部と、
    　送信機会が与えられるサービス期間の開始までの時間期間を示す通信可能期間を算出する第２の算出部であって、前記サービス期間が第１のリンクに対してスケジュールされている場合に、前記第１のリンクについての前記通信可能期間を算出する第２の算出部と、
    　前記フレーム交換期間が前記第１のリンクについての前記通信可能期間よりも短い場合に、前記第１のリンクで前記フレーム送信を行い、前記フレーム交換期間が前記第１のリンクについての前記通信可能期間よりも長い場合に、前記複数のリンクに含まれる、前記第１のリンクとは異なる第２のリンクで前記フレーム送信を試行する送信制御部と、
    　を備える無線装置。
  2. 　前記第２のリンクで前記フレーム送信を試行することは、前記サービス期間が前記第２のリンクに対してスケジュールされているかを確認することを含み、
    　前記第２の算出部は、前記サービス期間が前記第２のリンクに対してスケジュールされている場合に、前記第２のリンクについての前記通信可能期間を算出し、
    　前記送信制御部は、前記フレーム交換期間が前記第２のリンクについての前記通信可能期間よりも短い場合に、前記第２のリンクで前記フレーム送信を行う、
    　請求項１に記載の無線装置。
  3. 　前記送信制御部は、前記フレーム交換期間が前記第２のリンクについての前記通信可能期間よりも長い場合に、前記複数のリンクに含まれる、前記第１のリンク及び前記第２のリンクとは異なる第３のリンクで前記フレーム送信を試行する、
    　請求項２に記載の無線装置。
  4. 　前記送信制御部は、前記サービス期間が前記第２のリンクに対してスケジュールされていないことに応答して、前記第２のリンクで前記フレーム送信を行う、
    　請求項２に記載の無線装置。
  5. 　無線装置により実行される無線通信方法であって、
    　前記無線装置と他の無線装置との間に確立される複数のリンクを使用して前記他の無線装置と無線通信することと、
    　前記他の無線装置へのフレーム送信に要する時間期間を含むフレーム交換期間を算出することと、
    　送信機会が与えられるサービス期間の開始までの時間期間を示す通信可能期間を算出することであって、前記サービス期間が第１のリンクに対してスケジュールされている場合に、前記第１のリンクについての前記通信可能期間を算出することと、
    　前記フレーム交換期間が前記第１のリンクについての前記通信可能期間よりも短い場合に、前記第１のリンクで前記フレーム送信を行い、前記フレーム交換期間が前記第１のリンクについての前記通信可能期間よりも長い場合に、前記複数のリンクに含まれる、前記第１のリンクとは異なる第２のリンクで前記フレーム送信を試行することと、
    　を備える無線通信方法。
     
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