特許第6954278号(P6954278)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6954278
(24)【登録日】2021年10月4日
(45)【発行日】2021年10月27日
(54)【発明の名称】無線通信装置
(51)【国際特許分類】
   H04W 74/04 20090101AFI20211018BHJP
   H04W 84/12 20090101ALI20211018BHJP
   H04W 28/06 20090101ALI20211018BHJP
【FI】
   H04W74/04
   H04W84/12
   H04W28/06 110
【請求項の数】19
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2018-522368(P2018-522368)
(86)(22)【出願日】2017年4月24日
(86)【国際出願番号】JP2017016138
(87)【国際公開番号】WO2017212807
(87)【国際公開日】20171214
【審査請求日】2020年4月7日
(31)【優先権主張番号】特願2016-116122(P2016-116122)
(32)【優先日】2016年6月10日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森岡 裕一
【審査官】 松野 吉宏
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2011/099791(WO,A2)
【文献】 米国特許出願公開第2013/0294289(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24 − 7/26
H04W 4/00 − 99/00
3GPP TSG RAN WG1−4
SA WG1−4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数帯域に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第1のフレームを生成する処理部と、
前記第1のフレームを送信する送信部と、
を備え
前記第2のフレーム送信期間情報は、前記第1のフレームに複数格納され、
複数の前記第2のフレーム送信期間情報に対応する前記周波数帯域は、前記第1のフレーム送信期間情報に対応する周波数帯域の一部の帯域であり、
複数の前記第2のフレーム送信期間情報に対応する前記周波数帯域は、互いに異なり、
複数の前記第2のフレーム送信期間情報の少なくとも1つは、前記第1のフレーム送信期間情報と同一の情報を含む、
無線通信装置。
【請求項2】
複数の前記第2のフレーム送信期間情報は、互いに異なる、
請求項に記載の無線通信装置。
【請求項3】
前記第2のフレーム送信期間情報の少なくとも1つは、前記第1のフレーム送信期間情報と異なる情報を含む、
請求項1または2に記載の無線通信装置。
【請求項4】
前記第2のフレーム送信期間情報の少なくとも1つは、前記第1のフレーム送信期間情報より短いことを示す情報を含む、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項5】
前記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間を示す情報を含む、
請求項1〜のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項6】
前記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間が導出される情報を含む、
請求項1〜のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項7】
前記第1のフレームは、前記第1の領域及び前記第2の領域の両方を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項8】
前記第1の領域は、フレームヘッダを含み、
前記第2の領域は、フレームボディを含む、
請求項1〜のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項9】
前記第1のフレームは、RTS(Request To Send)フレームを含む、
請求項1〜のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項10】
第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数帯域に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第1のフレームを受信する受信部と、
前記第1のフレーム送信期間情報に基づく周波数帯域においてフレームの送信を待機する送信部と、
を備え
前記第2のフレーム送信期間情報は、前記第1のフレームに複数格納され、
複数の前記第2のフレーム送信期間情報に対応する前記周波数帯域は、前記第1のフレーム送信期間情報に対応する周波数帯域の一部の帯域であり、
複数の前記第2のフレーム送信期間情報に対応する前記周波数帯域は、互いに異なり、
複数の前記第2のフレーム送信期間情報の少なくとも1つは、前記第1のフレーム送信期間情報と同一の情報を含む、
無線通信装置。
【請求項11】
記送信部は、前記第2のフレーム送信期間情報に基づく周波数帯域の各々においてフレームの送信を待機する、
請求項10に記載の無線通信装置。
【請求項12】
複数の前記第2のフレーム送信期間情報は、互いに異なる、
請求項10または11に記載の無線通信装置。
【請求項13】
前記第2のフレーム送信期間情報の少なくとも1つは、前記第1のフレーム送信期間情報と異なる情報を含む、
請求項1012のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項14】
前記第2のフレーム送信期間情報の少なくとも1つは、前記第1のフレーム送信期間情報より短いことを示す情報を含む、
請求項10〜13のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項15】
前記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間を示す情報を含み、
前記送信部は、フレーム送信期間を示す前記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数帯域の各々においてフレームの送信を待機する、
請求項1014のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項16】
前記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間が導出される情報を含み、
前記送信部は、フレーム送信期間が導出される前記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数帯域の各々についてフレームの送信を待機する、
請求項1015のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項17】
前記第1の領域は、フレームヘッダを含み、
前記第2の領域は、フレームボディを含む、
請求項1016のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項18】
前記第1のフレームは、前記第1の領域及び前記第2の領域の両方を含む、請求項10〜17のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【請求項19】
前記送信部は、前記第1のフレームへの応答として、第1のフレーム送信期間情報が格納される第3の領域の後続である第4の領域に周波数帯域に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第2のフレームを送信する、
請求項1018のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、無線通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11に代表される無線LAN(Local Area Network)の普及が進んでいる。また、それに伴って無線LAN対応製品(以下、無線通信装置とも称する。)も増加している。これに対し、通信に利用可能な無線通信リソースには限りがある。そのため、無線通信装置間の通信の効率化が望まれる。
【0003】
通信の効率化のための技術の一例として、いわゆる仮想キャリアセンスといった技術がある。具体的には、非特許文献1で開示されているような、RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send)といった仕組みを用いたNAV(Network Allocation Vector)の制御を行う技術がある。例えば、データ伝送を所望する送信装置はRTSフレームをデータ伝送の宛先となる受信装置へ送信し、受信装置はデータ伝送を許可する場合にCTSフレームを当該送信装置へ送信する。このとき、RTSフレームまたはCTSフレームの宛先以外の無線通信装置は、NAVを設定し、NAV期間中データ伝送を停止する。これにより、通信衝突が回避され、結果として通信を効率化することができると考えられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】IEEE Std 802.11−2007, IEEE Standard for Information technology−Telecommunications and information exchange between systems−Local and metropolitan area networks−Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、無線通信リソースのさらなる有効活用が望まれている。例えば、非特許文献1で規定されるような従来のRTS/CTSでは、利用可能な周波数帯域の全体にわたってNAVが設定される。そのため、一部の周波数帯域のみを用いてRTS/CTSに基づく通信が行われる場合には、当該NAVの期間において他の周波数帯域は空いていることになる。言い換えれば、当該他の周波数帯域は有効活用されていない。
【0006】
そこで、本開示では、無線通信における周波数リソースの利用効率を向上させることが可能な仕組みを提案する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示によれば、第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第1のフレームを生成する処理部と、前記第1のフレームを送信する送信部と、を備える無線通信装置が提供される。
【0008】
また、本開示によれば、第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第1のフレームを受信する受信部と、前記第1のフレーム送信期間情報に基づく周波数においてフレームの送信を待機する送信部と、を備える無線通信装置が提供される。
【発明の効果】
【0009】
以上説明したように本開示によれば、無線通信における周波数リソースの利用効率を向上させることが可能な仕組みが提供される。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】隠れ端末問題を説明するための図である。
図2】RTSおよびCTSを用いた仮想キャリアセンスの例を示す図である。
図3】本開示の一実施形態に係る無線通信装置の概略的な機能構成の例を示すブロック図である。
図4】本開示の一実施形態に係る無線通信装置により通信されるアドバンストフレームの構成例を示す図である。
図5】本開示の一実施形態に係る送信装置の処理の例を概念的に示すフローチャートである。
図6】本開示の一実施形態に係る受信装置の処理の例を概念的に示すフローチャートである。
図7】本開示の一実施形態に係る送信装置および受信装置の動作例を示すフレームシーケンスである。
図8】本開示の一実施形態の第1および第2の変形例に係る送信装置および受信装置の動作例を示すフレームシーケンスである。
図9】本開示の一実施形態の第2の変形例に係るアドバンストフレームの構成例を示す図である。
図10】スマートフォンの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
図11】カーナビゲーション装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
図12】無線アクセスポイントの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0012】
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する複数の要素を、同一の符号の後に異なる番号を付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能を有する複数の要素を、必要に応じてSTA10AおよびSTA10Bなどのように区別する。ただし、実質的に同一の機能を有する要素を区別する必要が無い場合、同一符号のみを付する。例えば、STA10AおよびSTA10Bを特に区別する必要がない場合には、単にSTA10と称する。
【0013】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.はじめに
2.本開示の一実施形態
2.1.装置の構成
2.2.装置の機能
2.3.装置の処理
2.4.動作例
2.5.本開示の一実施形態のまとめ
2.6.変形例
3.応用例
4.むすび
【0014】
<1.はじめに>
まず、本開示の一実施形態に係る無線通信装置に関連する技術について説明する。当該技術としては、上述したような仮想キャリアセンスがある。まず、図1を参照して、仮想キャリアセンスが利用されない場合の技術的課題、いわゆる隠れ端末問題について説明する。図1は、隠れ端末問題を説明するための図である。
【0015】
STA10AがSTA10Bと通信を開始した後、STA10CにおいてSTA10Bとの通信要求が発生した場合を想定する。この場合、STA10Aから送信される信号の到達範囲が図1の二点鎖線で示した範囲であるとき、STA10Aから送信される信号はSTA10Cには届かない。そのため、STA10Cは、STA10Aの信号を検出することができず、STA10Bは通信可能な状態であると判定してしまう。その結果、STA10AとSTA10Bとの通信中にSTA10CからSTA10B宛てに信号が送信されることにより、両信号が衝突し、STA10AとSTA10Bとの通信が妨げられてしまう。
【0016】
このような隠れ端末問題を解決するために、仮想キャリアセンスという技術が提案されている。具体的には、仮想キャリアセンスでは、RTS/CTSといった仕組みを用いてNAVが制御される。図2を参照して、仮想キャリアセンスの典型的な流れについて説明する。図2は、RTSおよびCTSを用いた仮想キャリアセンスの例を示す図である。
【0017】
データ伝送を所望するSTA10Aは、図2に示したように、RTSフレームをデータ伝送の宛先となるSTA10Bへ送信する。RTSフレームを受信したSTA10Bは、データ伝送をSTA10Aに許可する場合にCTSフレームをSTA10Aへ送信する。
【0018】
ここで、RTSフレームまたはCTSフレームの宛先であるSTA10AおよびSTA10B以外のSTA10Cは、RTSフレームまたはCTSフレームが受信されると、受信されたRTSフレームまたはCTSフレームに格納されるフレーム送信期間情報に基づいてNAVを設定する。当該NAV期間中、STA10Cは、フレームの送信を停止する。そのため、STA10CのせいでSTA10Aと10Cとの通信がフレームの衝突により妨げられることはない。
【0019】
STA10AおよびSTA10Bは、CTSフレームの通信後にデータフレームを通信する。当該データフレームが成功裏に通信されるとACK(Acknowledgement)フレームが通信され、データ伝送が終了する。また、STA10Cは、STA10AとSTA10Bとのデータ伝送に係る通信が終了する時点でNAV期間が経過するため、NAVを解除する。それにより、STA10Cは、伝送路へアクセスすることができるようになる。
【0020】
しかし、上述したRTS/CTSでは、データ伝送に用いられない無線通信リソースが存在する。例えば、当該RTS/CTSでは、全ての周波数帯域にわたってNAVが設定される。他方で、フレーム送信に利用可能な周波数帯域のうちの一部の周波数帯域のみを用いて通信を行うことも考えられる。その場合には、設定されるNAVの期間において当該一部の周波数帯域以外の他の周波数帯域は利用されていないことになる。
【0021】
そこで、本開示では、無線通信における周波数リソースの利用効率を向上させることが可能な仕組みおよび当該仕組みを実現するための無線通信装置を提案する。
【0022】
<2.本開示の一実施形態>
次に、本開示の一実施形態に係る無線通信装置について説明する。以下、後述する第2のフレーム送信期間情報が格納される第2の領域を有する第1のフレーム(以下、アドバンストフレームとも称する。)を送信する無線通信装置を送信装置100とも称し、アドバンストフレームを受信する無線通信装置を受信装置200とも称する。なお、送信装置100が受信装置200として動作してもよく、受信装置200が送信装置100として動作してもよい。また、上記第2の領域を有さない従来のフレームをレガシフレームとも称する。レガシフレームとしては、例えばIEEE802.11a、11b、11g、11n、11acおよび11adなどの無線LAN標準のうちのいずれかに規定されるフレームがある。
【0023】
<2.1.装置の構成>
まず、図3を参照して、本開示の一実施形態に係る送信装置100および受信装置200の機能構成について説明する。なお、送信装置100および受信装置200の機能構成は実質的に同一であるため、送信装置100についてのみ説明する。図3は、本開示の一実施形態に係る無線通信装置の概略的な機能構成の例を示すブロック図である。
【0024】
送信装置100は、図3に示したように、データ処理部110、無線通信部120、制御部130および記憶部140を備える。
【0025】
データ処理部110は、処理部の一部として、データに対して送受信のための処理を行う。具体的には、データ処理部110は、通信上位層からのデータに基づいてフレームを生成し、生成されるフレームを無線通信部120に提供する。例えば、データ処理部110は、データからフレーム(またはパケット)を生成し、生成されるフレームにメディアアクセス制御(MAC:Media Access Control)のためのMACヘッダの付加および誤り検出符号の付加等の処理を行う。また、データ処理部110は、受信されるフレームからデータを抽出し、抽出されるデータを通信上位層に提供する。例えば、データ処理部110は、受信されるフレームについて、MACヘッダの解析、符号誤りの検出および訂正、ならびにリオーダ処理等を行うことによりデータを取得する。
【0026】
無線通信部120は、送信部および受信部の一部として、フレームについて変復調等の信号処理およびアンテナを介した信号の送受信を行う。具体的には、無線通信部120は、データ処理部110から提供されるフレームについて、制御部130によって設定されるコーディングおよび変調方式等に従って、エンコード、インタリーブおよび変調を行うことによりシンボルストリームを生成する。次いで、無線通信部120は、得られたシンボルストリームに係る信号を、アナログ信号に変換し、増幅し、フィルタリングし、および周波数アップコンバートする。そして、無線通信部120は、処理された信号を、アンテナを介して送信する。また、無線通信部120は、アンテナを介して得られる信号について、信号送信の際と逆の処理、例えば周波数ダウンコンバートおよびデジタル信号変換等を行うことによりシンボルストリームを得る。そして、無線通信部120は、得られたシンボルストリームについて、復調およびデコード等を行うことによりフレームを取得し、取得されるフレームをデータ処理部110または制御部130に提供する。
【0027】
制御部130は、処理部、送信部および受信部の一部として、送信装置100の通信を全体的に制御する。具体的には、制御部130は、各機能間の情報の受け渡し、通信パラメタの設定、およびデータ処理部110におけるフレーム(パケット)のスケジューリング等の処理を行う。
【0028】
記憶部140は、データ処理部110または制御部130の処理に用いられる情報を記憶する。具体的には、記憶部140は、フレームに格納される情報、フレームから取得された情報および通信パラメタの情報等を記憶する。
【0029】
なお、送信装置100および受信装置200は、有線通信を行ってもよい。例えば、送信装置100および受信装置200は、インターネットと接続され、インターネットを介して外部の装置と通信を行う有線通信部を備えてよい。
【0030】
<2.2.装置の機能>
次に、送信装置100および受信装置200の機能について説明する。ここでは、送信装置100および受信装置200はRTS/CTSを用いた仮想キャリアセンス機能を有し、RTSフレームおよびCTSフレームがアドバンストフレームとして送信される例について説明する。なお、仮想キャリアセンスの基本機能については上述した機能と実質的に同一であるため説明を省略する。
【0031】
[送信装置の機能]
まず、送信装置100の機能について説明する。送信装置100は、アドバンストフレーム送信機能を有する。
【0032】
(アドバンストフレーム送信機能)
送信装置100は、2種類のフレーム送信期間情報が格納されるアドバンストフレームを送信する。具体的には、送信装置100は、第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域と、当該第1の領域の後続であって第2のフレーム送信期間情報が格納される第2の領域と、を有するアドバンストフレームを送信する。当該第2のフレーム送信期間情報は、周波数に対応するフレーム送信期間情報である。例えば、制御部130は、通信されるデータのサイズなどに基づいて通信期間および通信周波数を決定する。次に、制御部130は、決定された通信期間から第1のフレーム送信期間情報を生成し、決定された通信期間および通信周波数から第2のフレーム送信期間情報を生成する。次に、制御部130は、生成された第1のフレーム送信期間情報および第2のフレーム送信期間情報がそれぞれ第1の領域および第2の領域に格納されたアドバンストフレームをデータ処理部110に生成させる。そして、無線通信部120は、生成されたアドバンストフレームを送信する。さらに、図4を参照して、アドバンストフレームについて詳細に説明する。図4は、本開示の一実施形態に係る無線通信装置により通信されるアドバンストフレームの構成例を示す図である。
【0033】
アドバンストフレームは、第1の領域および当該第1の領域の後続である第2の領域を有する。第1の領域はフレームヘッダであり、第2の領域はフレームボディである。例えば、図4に示したように、アドバンストフレームは、PHY(Physical Layer) Header、Legacy Compatible Portion、Advanced PortionおよびFrame Bodyといったフィールドを有する。Legacy Compatible Portionは、第1の領域としてのフィールドであり、例えばMAC Headerであってよい。また、Advanced Portionは、第2の領域としてのフィールドである。
【0034】
第1の領域には、第1のフレーム送信期間情報が格納される。例えば、図4に示したようにMAC Header内にNAV Duration(以下、第1のNAV Durationとも称する。)が格納される。第1のNAV Durationは、従来のIEEE802.11フレームフォーマットのようにMAC HeaderのDurationフィールドに格納されてよい。
【0035】
第2の領域には、1つまたは複数の第2のフレーム送信期間情報が格納され、複数の第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数は、互いに異なる。また、第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数は周波数帯域(以下、周波数チャネルまたはチャネルとも称する。)であり、当該第2のフレーム送信期間情報に対応するチャネルは第1のフレーム送信期間情報についてのチャネルの一部(以下、サブチャネルとも称する。)である。例えば、図4に示したようにAdvanced Portion内には複数のNAV Duration(以下、第2のNAV Durationとも称する。)が格納され、第2のNAV Durationの各々は、MAC Headerに格納される第1のNAV Durationに係るチャネル内の互いに異なるサブチャネル(例えばsub−channel1、sub−channel2)にそれぞれ対応している。なお、対応するサブチャネルは、第2のNAV Durationの格納順または格納場所などから識別されてよい。また、対応するサブチャネルは、第2のNAV Durationと対応するサブチャネルを示す情報から識別されてもよく、その場合、当該サブチャネルを示す情報はAdvanced Portionに別途に格納される。
【0036】
また、第2のフレーム送信期間情報は、第1のフレーム送信期間情報と実質的に同一の情報であってよい。具体的には、第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間を示す情報であり、第1のフレーム送信期間情報の示す値と同一の値を示す。例えば、第1のNAV Durationとサブチャネル1の第2のNAV Durationとが同一の値である。なお、NAVが設定されないチャネルについては、第2のNAV Durationは0であってもよく、第2のNAV Duration自体がアドバンストフレームに格納されなくてもよい。
【0037】
また、アドバンストフレームは、RTSフレームであってよい。例えば、制御部130は、仮想キャリアセンスの実行において、第2の領域を有さない従来のRTSフレーム(以下、レガシRTSフレームとも称する。)の代わりに、第2のフレーム送信期間情報が格納されたRTSフレーム(以下、アドバンストRTSフレームとも称する。)をデータ処理部110に生成させる。なお、アドバンストRTSフレームは、図4に示したFrame Bodyを有していなくてもよい。また、レガシRTSフレームとアドバンストRTSフレームとが識別される情報がアドバンストRTSフレームに格納されてよい。例えば、MAC Header内のFrame Controlフィールドに、アドバンストRTSフレームが識別されるフレームタイプ情報が格納される。
【0038】
[受信装置の機能]
まず、受信装置200の機能について説明する。受信装置200は、アドバンストフレーム受信機能、NAV設定機能およびアドバンストフレーム送信機能を有する。
【0039】
(アドバンストフレーム受信機能)
受信装置200は、送信装置100から送信されるアドバンストフレームを受信する。具体的には、データ処理部210は、無線通信部220により受信されるアドバンストフレームから第2のフレーム送信期間情報を取得する。例えば、データ処理部210は、無線通信部220により受信されたアドバンストフレームのMAC Headerからフレームタイプ情報を取得し、取得されたフレームタイプ情報がアドバンストフレームを示すかを判定する。フレームタイプ情報がアドバンストフレームを示す場合、データ処理部210は、MAC Headerの受信処理後、MAC Headerの後続であるAdvanced Portionから第2のNAV Durationを取得する。なお、フレームタイプ情報がレガシフレームを示す場合、データ処理部210は、MAC Headerの受信処理においてMAC Headerから第1のNAV Durationを取得する。
【0040】
(NAV設定機能)
受信装置200は、アドバンストフレームに格納される第2のフレーム送信期間情報に基づいてフレームの送信待機(すなわちNAV)を制御する。具体的には、制御部230は、データ処理部210により取得された第2のフレーム送信期間情報に基づく周波数の各々についてNAVを設定する。例えば、制御部230は、データ処理部210により取得された第2のNAV Durationに対応するサブチャネルの各々について、第2のNAV Durationの各々をそれぞれNAV期間として設定する。
【0041】
(アドバンストフレーム送信機能)
受信装置200は、送信装置100から受信されるアドバンストフレームへの応答としてのアドバンストフレーム(以下、応答アドバンストフレームとも称する。)を送信する。具体的には、制御部230は、第1のフレーム送信期間情報が格納される第3の領域の後続である第4の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される応答アドバンストフレームの送信を制御する。なお、第3の領域は第1の領域に相当し、第4の領域は第2の領域に相当する。
【0042】
例えば、制御部230は、受信装置200自身が宛先であるアドバンストRTSフレームが受信されると、アドバンストRTSフレームの送信元である送信装置100に通信を許可するかを判定する。通信を許可すると判定されると、制御部230は、アドバンストRTSフレームから取得された第1および第2のNAV Durationから第2のフレーム送信期間情報が格納されたCTSフレーム(以下、アドバンストCTSフレームとも称する。)の送信期間およびSIFS(Short Inter Frame Space)などの期間を差し引くことにより第3および第4のNAV Durationを算出する。そして、制御部230は、算出された第3および第4のNAV Durationが第3の領域としてのMAC Headerおよび第4の領域としてのAdvanced Portionにそれぞれ格納されるアドバンストCTSフレームをデータ処理部210に生成させる。そして、無線通信部220は、生成されたアドバンストCTSフレームを送信する。
【0043】
<2.3.装置の処理>
次に、送信装置100および受信装置200の処理について説明する。
【0044】
[送信装置の処理]
まず、図5を参照して、送信装置100の処理について説明する。図5は、本開示の一実施形態に係る送信装置の処理の例を概念的に示すフローチャートである。
【0045】
送信装置100は、データ伝送要求が発生したかを判定する(ステップS301)。具体的には、制御部130は、通信上位層からデータ伝送要求が通知されたかを判定する。
【0046】
データ伝送要求が発生したと判定されると(ステップS301/YES)、送信装置100は、データを取得する(ステップS302)。具体的には、制御部130は、データ処理部110に、データ伝送要求と共に提供されたデータを送信バッファから取得させる。
【0047】
次に、送信装置100は、第1のフレーム送信期間情報を生成する(ステップS303)。具体的には、制御部130は、取得されたデータのサイズなどに基づいてデータ伝送についての第1のNAV Durationを決定する。
【0048】
次に、送信装置100は、利用可能な周波数のうちの一部の周波数のみを用いてデータを伝送するかを判定する(ステップS304)。具体的には、制御部130は、データのサイズなどに基づいて、データ伝送に利用可能なチャネルのうちの一部のサブチャネルのみを用いてデータを伝送するかを判定する。言い換えると、周波数分割多重通信を受信装置200に許可するかが判定される。
【0049】
利用可能な周波数の全ての周波数を用いてデータを伝送すると判定されると(ステップS304/NO)、送信装置100は、第1のフレーム送信期間情報が格納されたレガシRTSフレームを生成する。具体的には、制御部130は、利用可能なチャネル全体を用いてデータを伝送すると判定されると、第1のNAV Durationが格納され、第2のNAV Durationが格納されていないレガシRTSフレームをデータ処理部110に生成させる。
【0050】
他方で、利用可能な周波数のうちの一部の周波数のみを用いてデータを伝送すると判定されると(ステップS304/YES)、送信装置100は、伝送用周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報を生成する(ステップS306)。具体的には、制御部130は、一部のサブチャネルのみを用いてデータを伝送すると判定されると、利用可能なチャネルのサブチャネルに対応する第2のNAV Durationをそれぞれ決定する。詳細には、制御部130は、データ伝送に用いられるサブチャネルに対応する第2のNAV Durationを第1のNAV Durationと同一の値に決定し、データ伝送に用いられないサブチャネルに対応する第2のNAV Durationを0に決定する。
【0051】
次に、送信装置100は、第1および第2のフレーム送信期間情報が格納されたアドバンストRTSフレームを生成する(ステップS307)。具体的には、制御部130は、生成された第2のNAV Durationが格納されたアドバンストRTSフレームをデータ処理部110に生成させる。
【0052】
次に、送信装置100は、生成されたRTSフレームを送信する(ステップS308)。具体的には、無線通信部120は、生成されたレガシRTSフレームまたはアドバンストRTSフレームを送信する。
【0053】
次に、送信装置100は、CTSフレームが受信されたかを判定する(ステップS309)。具体的には、制御部130は、レガシRTSフレームまたはアドバンストRTSフレームへの応答としての送信装置100宛てのレガシCTSフレームまたはアドバンストCTSフレームが受信されたかを判定する。
【0054】
CTSフレームが受信されたと判定されると(ステップS309/YES)、送信装置100は、データフレームを送信する(ステップS310)。具体的には、制御部130は、送信装置100宛てのレガシRTSフレームまたはアドバンストCTSフレームが受信されると、取得されたデータが格納されたデータフレームをデータ処理部110に生成させる。そして、無線通信部120は、生成されたデータフレームを送信する。
【0055】
[受信装置の処理]
まず、図6を参照して、受信装置200の処理について説明する。図6は、本開示の一実施形態に係る受信装置の処理の例を概念的に示すフローチャートである。
【0056】
受信装置200は、受信装置200以外の他の無線通信装置宛てのRTSフレームが受信されたかを判定する(ステップS401)。具体的には、データ処理部210は、無線通信部220により受信されたRTSフレームから宛先情報を取得し、取得された宛先情報が受信装置200以外の他の無線通信装置を示すかを判定する。
【0057】
他の無線通信装置宛てのRTSフレームが受信されたと判定されると(ステップS401/YES)、受信装置200は、受信されたRTSフレームがレガシRTSフレームであるかを判定する(ステップS402)。具体的には、データ処理部210は、受信されたRTSフレームからフレームタイプ情報を取得し、取得されたフレームタイプ情報がレガシRTSフレームを示すかを判定する。
【0058】
受信RTSフレームがレガシRTSフレームであると判定されると(ステップS402/YES)、受信装置200は、第1のフレーム送信期間情報をレガシRTSフレームから取得する(ステップS403)。具体的には、データ処理部210は、フレームタイプ情報がレガシRTSフレームを示す場合、レガシRTSフレームのMAC Headerから第1のNAV Durationを取得する。
【0059】
次に、受信装置200は、利用可能な全ての周波数についてNAVを設定する(ステップS404)。具体的には、制御部230は、取得された第1のNAV DurationをNAV期間として利用可能なチャネル全体について設定する。
【0060】
他方で、受信RTSフレームがアドバンストRTSフレームであると判定されると(ステップS402/NO)、受信装置200は、第2のフレーム送信期間情報をアドバンストRTSフレームから取得する(ステップS405)。具体的には、データ処理部210は、フレームタイプ情報がアドバンストRTSフレームを示す場合、アドバンストRTSフレームのMAC Headerから第1のNAV Durationを取得し、Advanced Portionから少なくとも1つの第2のNAV Durationを取得する。
【0061】
次に、受信装置200は、取得された第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数についてNAVを設定する(ステップS406)。具体的には、制御部230は、取得された第2のNAV Durationに対応するサブチャネルの各々について、当該第2のNAV DurationをNAV期間としてそれぞれ設定する。
【0062】
また、受信装置200宛てのRTSフレームが受信されと判定されると(ステップS401/NO)、受信装置200は、RTSフレームの送信元に通信を許可するかを判定する(ステップS407)。具体的には、制御部230は、RTSフレームを送信した送信装置100に通信を許可するかを判定する。
【0063】
通信を許可すると判定され(ステップS407/YES)、受信されたRTSフレームがレガシRTSフレームであると判定されると(ステップS408/YES)、受信装置200は、受信されたレガシRTSフレームに格納される第1のフレーム送信期間情報を更新する(ステップS409)。具体的には、制御部230は、レガシRTSフレームから取得された第1のNAV DurationからレガシCTSフレームの送信期間およびSIFSを差し引く。
【0064】
次に、受信装置200は、更新された第1のフレーム送信期間情報が格納されたレガシCTSフレームを生成する(ステップS410)。具体的には、制御部230は、レガシCTSフレームの送信期間およびSIFSが差し引かれた第1のNAV DurationがMAC Headerに格納されたレガシCTSフレームをデータ処理部210に生成させる。
【0065】
他方で、受信されたRTSフレームがアドバンストRTSフレームであると判定されると(ステップS408/NO)、受信装置200は、受信されたアドバンストRTSフレームに格納される第1および第2のフレーム送信期間情報を更新する(ステップS411)。具体的には、制御部230は、アドバンストRTSフレームから取得された第1および第2のNAV DurationからアドバンストCTSフレームの送信期間およびSIFSをそれぞれ差し引く。
【0066】
次に、受信装置200は、更新された第1および第2のフレーム送信期間情報が格納されたアドバンストCTSフレームを生成する(ステップS412)。具体的には、制御部230は、アドバンストCTSフレームの送信期間およびSIFSが差し引かれた第1および第2のNAV DurationがMAC HeaderおよびAdvanced Portionにそれぞれ格納されたアドバンストCTSフレームをデータ処理部110に生成させる。
【0067】
そして、受信装置200は、生成されたCTSフレームを送信する(ステップS413)。具体的には、無線通信部220は、生成されたレガシCTSフレームまたはアドバンストCTSフレームを送信する。
【0068】
<2.4.動作例>
以上、送信装置100および受信装置200の処理について説明した。次に、図7を参照して、送信装置100および受信装置200の動作例を説明する。図7は、本開示の一実施形態に係る送信装置100および受信装置200の動作例を示すフレームシーケンスである。
【0069】
まず、送信装置100は、データ伝送要求が発生すると、第1および第2のフレーム送信期間情報を設定し、設定された情報が格納されたアドバンストRTSフレームを送信する。例えば、送信装置100は、第1のNAV Durationとして「x」を、サブチャネル1に対応する第2のNAV Durationとして「x」を、サブチャネル2に対応する第2のNAV Durationとして「0」をそれぞれ設定する。そして、送信装置100は、設定された第1のNAV Durationおよび各第2のNAV Durationが格納されたアドバンストRTSフレームをデータ伝送先である受信装置200Aを宛先として送信する。
【0070】
データ伝送先である受信装置200Aは、アドバンストRTSフレームが受信されると、更新された第1および第2のフレーム送信期間情報が格納されたアドバンストCTSフレームを送信する。例えば、受信装置200Aは、受信されたアドバンストRTSフレームから取得される第1のNAV Durationおよびサブチャネル1に対応する第2のNAV Durationを「x」から「y」に更新する。なお、サブチャネル2に対応する第2のNAV Durationは「0」のままである。そして、受信装置200Aは、更新後の第1のNAV Durationおよび第2のNAV Durationが格納されたアドバンストCTSフレームをアドバンストRTSフレームの送信元である送信装置100を宛先として送信する。
【0071】
他方で、データ伝送先でない受信装置200Bは、アドバンストRTSフレームが受信されると、アドバンストRTSフレームに格納された第2のフレーム送信期間情報に基づいて利用可能な周波数の一部の周波数毎にNAVを設定する。例えば、受信装置200Bは、アドバンストRTSフレームから複数の第2のNAV Durationを取得し、取得された複数の第2のNAV Durationのうちの値が「0」でない「x」である第2のNAV Durationに対応するサブチャネル1について、「x」をNAV期間とするNAVを設定する。他方で、サブチャネル2については、第2のNAV Durationが「0」であるため、NAVは設定されない。
【0072】
また、データ伝送先でない従来の受信装置20(以下、レガシ受信装置20とも称する。)は、アドバンストRTSフレームに格納された第1のフレーム送信期間情報に基づいて利用可能な周波数全体についてNAVを設定する。例えば、レガシ受信装置20は、アドバンストRTSフレームのMAC Headerについては受信可能であるが、MAC Headerの後続であるAdvanced PortionについてはレガシRTSフレームとフォーマットが異なるため受信することができない。そのため、レガシ受信装置20は、MAC Headerから第1のNAV Durationのみを取得し、取得された第1のNAV Duration「x」をNAV期間とするNAVを利用可能なチャネル全体について設定する。
【0073】
そして、アドバンストCTSフレームを受信した送信装置100は、設定された第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数を用いてPPDUを送信する。例えば、送信装置100は、サブチャネル1のみを用いてデータフレームなどのPPDU1を送信する。サブチャネル1については受信装置200Bおよびレガシ受信装置20においてNAVが設定されているため、サブチャネル1において通信の衝突は発生しない。
【0074】
ここで、アドバンストRTSフレームを受信した受信装置200Bは、PPDUの通信に用いられていない周波数を用いてPPDUを送信する。例えば、受信装置200Bは、NAVが設定されていないチャネル2を用いて受信装置200A宛てのデータフレームなどのPPDU2を送信する。サブチャネル2は、送信装置100によって使用されていない空きチャネルであるため、サブチャネル2において通信の衝突は発生しない。
【0075】
なお、アドバンストCTSフレームの宛先(送信装置100)以外の他の受信装置200がアドバンストCTSフレームを受信した場合、当該他の受信装置200は、アドバンストCTSフレームに格納される第2のフレーム送信期間情報に基づく周波数についてNAVを設定する。
【0076】
<2.5.本開示の一実施形態のまとめ>
このように、本開示の一実施形態によれば、送信装置100は、第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第1のフレームを生成し、当該第1のフレームを送信する。また、受信装置200は、上記第1のフレームを受信し、第1のフレームに格納される第1のフレーム送信期間情報に基づく周波数においてフレームの送信を待機する。
【0077】
従来のRTS/CTSを用いた仮想キャリアセンスでは、利用可能な周波数全体についてNAVが設定される。そのため、周波数の一部のみを用いて通信が行われる場合には、通信に用いられる周波数以外の他の周波数が空いているのにもかかわらず、通信を行う無線通信装置以外の他の無線通信装置は当該他の周波数を使用することができなかった。
【0078】
これに対し、本開示の一実施形態によれば、周波数毎にNAVが設定されることにより、通信で使用されない周波数を送信装置100以外の受信装置200が利用することができる。従って、通信衝突を回避させながら、無線通信における周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0079】
また、上記第2のフレーム送信期間情報は、上記第1のフレームに複数格納され、複数の第2のフレーム送信期間情報が対応する周波数は、互いに異なる。そして、受信装置200は、第2のフレーム送信期間情報に基づく周波数の各々においてフレームの送信を待機する。このため、3つ以上の周波数について第2のフレーム送信期間情報を設定することができる。従って、より細かい周波数の単位でNAVの設定が制御可能になることにより、フレームサイズが多様である場合であっても周波数リソースが使い切られやすくなり、周波数リソースの利用効率をさらに向上させることが可能となる。
【0080】
また、上記第2のフレーム送信期間情報は、上記第1のフレーム送信期間情報と同一の情報を含む。ここで、受信装置200において特定の周波数について設定される第2のNAV Durationがレガシ受信装置20において設定される第1のNAV Durationよりも短い場合には、受信装置200が当該特定の周波数を用いた通信をレガシ受信装置20よりも先に開始する可能性がある。その結果、レガシ受信装置20の送信機会が減少しかねない。これに対し、第2のNAV Durationと第1のNAV Durationとが同じ値に設定されることにより、レガシ受信装置20において設定されるNAVと受信装置200において設定されるNAVとの間に差が生じることを防止できる。従って、レガシ受信装置20の送信機会が受信装置200の送信によって減少させられることを抑制することが可能となる。
【0081】
また、上記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数は、周波数帯域を含み、当該第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数帯域は、上記第1のフレーム送信期間情報についての周波数帯域の一部を含む。ここで、フレームの送信が可能なチャネルは概して通信規格により規定されている。そこで、通信規格により規定されているチャネルの範囲内でNAVの設定が可能なサブチャネルが設けられることにより、通信規格に従った通信における周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0082】
また、上記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間を示す情報を含む。そして、受信装置200は、フレーム送信期間を示す当該第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数の各々においてフレームの送信を待機する。このため、受信装置200は、アドバンストフレームを用いて通知された情報のみでNAVを設定することができる。従って、受信装置200の処理または構成を簡素化することができ、処理負荷または製造コストを抑制することが可能となる。
【0083】
また、上記第1の領域は、フレームヘッダを含み、上記第2の領域は、フレームボディを含む。このため、レガシ受信装置20が解釈可能なフレームヘッダに第1のNAV Durationが格納されることにより、アドバンストフレームを受信したレガシ受信装置20にも従来通りNAVを設定させることができる。従って、レガシ受信装置20と受信装置200とが混在する状況においても、通信の衝突を回避しながら周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0084】
また、上記第1のフレームは、RTSフレームを含む。このため、RTS/CTSによるNAVの制御が周波数毎に行われることにより、隠れ端末問題を解消しながら周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0085】
また、受信装置200は、上記第1のフレームへの応答として、第1のフレーム送信期間情報が格納される第3の領域の後続である第4の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第2のフレームを送信する。このため、第1のフレームにより設定されるNAVと第2のフレームにより設定されるNAVとの間に不整合が発生することを抑制できる。従って、第2のフレームを受信する受信装置200の送信機会が第1のフレームを受信する受信装置200よりも減少することを抑制することが可能となる。それにより、送信機会の公平性を確保することが可能となる。
【0086】
<2.6.変形例>
以上、本開示の一実施形態について説明した。なお、本開示の一実施形態は、上述の例に限定されない。以下に、本実施形態の第1および第2の変形例について説明する。
【0087】
(第1の変形例)
本開示の一実施形態の第1の変形例として、アドバンストフレームに格納される複数の第2のフレーム送信期間情報は、互いに異なってもよい。また、第2のフレーム送信期間情報は、第1のフレーム送信期間情報と異なってもよい。具体的には、アドバンストフレームに格納される複数の第2のNAV Durationのうちの少なくとも2つは互いに異なる。さらに、図8を参照して、本変形例に係る第2のフレーム送信期間情報について説明する。図8は、本開示の一実施形態の第1および第2の変形例に係る送信装置100および受信装置200の動作例を示すフレームシーケンスである。なお、図7を参照して説明した内容と実質的に同一である内容については説明を省略する。
【0088】
まず、送信装置100は、データ伝送要求が発生すると、設定された第1および第2のフレーム送信期間情報が格納されたアドバンストRTSフレームを送信する。例えば、送信装置100は、第1のNAV Durationとして「x」を、サブチャネル1に対応する第2のNAV Durationとして「x」を、サブチャネル2に対応する第2のNAV Durationとして「0」を、サブチャネル3に対応する第2のNAV Durationとして「z」をそれぞれ設定する。「0」はNAV期間が設定されないことを意味するため、実質的にはサブチャネル1、3について互いに異なる「x」、「z」が設定されているといえる。また、「x」は第1のNAV Durationと同一であるが、「z」は第1のNAV Durationと異なり「x」よりも小さい(すなわちx>z)。そして、送信装置100は、設定された第1のNAV Durationおよび各第2のNAV Durationが格納されたアドバンストRTSフレームを送信する。
【0089】
データ伝送先でない受信装置200は、アドバンストRTSフレームが受信されると、アドバンストRTSフレームに格納された第2のフレーム送信期間情報に基づいてサブチャネル毎にNAVを設定する。例えば、受信装置200は、アドバンストRTSフレームから複数の第2のNAV Durationを取得し、取得された複数の第2のNAV Durationのうちの値が「x」である第2のNAV Durationに対応するサブチャネル1について、「x」をNAV期間とするNAVを設定する。また、受信装置200は、値が「z」である第2のNAV Durationに対応するサブチャネル3について、「z」をNAV期間とするNAVを設定する。他方で、サブチャネル2については、第2のNAV Durationが「0」であるため、NAVは設定されない。
【0090】
また、データ伝送先でないレガシ受信装置20は、アドバンストRTSフレームに格納された第1のフレーム送信期間情報に基づいて利用可能な周波数全体についてNAVを設定する。
【0091】
なお、図7の場合と同様に、アドバンストRTSフレームの通信後に、アドバンストCTSフレームまたはレガシCTSフレームが送信されるが、ここでは図示および説明を省略する。
【0092】
そして、アドバンストCTSフレームを受信した送信装置100は、複数の第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数の各々を用いてPPDUをそれぞれ送信する。例えば、送信装置100は、サブチャネル1を用いてPPDU3を送信する。また、送信装置100は、サブチャネル3を用いてPPDU4を送信する。サブチャネル1については期間xのNAVが設定されており、サブチャネル3については期間zのNAVが受信装置200において設定されているため、サブチャネル1および3の両方において通信の衝突は発生しない。
【0093】
ここで、アドバンストRTSフレームを受信した受信装置200は、PPDUの通信に用いられていない周波数および期間を用いてPPDUを送信する。例えば、受信装置200は、NAVが設定されていないサブチャネル2を用いてPPDU5を送信する。また、受信装置200は、期間zの経過後に空くサブチャネル3を用いてPPDU6を送信する。サブチャネル2は、期間xにわたって使用されていない空きチャネルであり、サブチャネル3は、期間zにわたって使用されていない空きチャネルであるため、サブチャネル2および3の両方において通信の衝突は発生しない。
【0094】
このように、第1の変形例によれば、アドバンストフレームに格納される複数の第2のフレーム送信期間情報は、互いに異なる。ここで、周波数毎に送信されるデータ(フレーム)のサイズは異なる場合がある。その場合に、期間が同じNAVが各周波数に一律に設定されると実際には通信が行われない期間についてもNAVが設定されるおそれがある。そこで、互いに異なる第2のNAV Durationが設定可能にされることにより、周波数リソースの利用効率をさらに向上させることが可能となる。なお、上記では、一部の第2のフレーム送信期間情報が互いに異なる例を説明したが、全ての第2のフレーム送信期間情報が互いに異なってもよい。
【0095】
また、第2のフレーム送信期間情報は、第1のフレーム送信期間情報と異なる情報を含む。上述したように、周波数毎に送信されるデータ(フレーム)のサイズは異なる場合がある。その場合に、第2のNAV Durationが第1のNAV Durationに固定されると、実際には通信が行われない期間についてもNAVが設定されるおそれがある。そこで、第1のNAV Durationと異なる第2のNAV Durationが設定可能にされることにより、周波数リソースの利用効率をさらに向上させることが可能となる。なお、第2のNAV Durationは第1のNAV Durationよりも小さい値に設定されることが望ましい。これは、第2のNAV Durationが第1のNAV Durationよりも大きい値に設定されると、受信装置200の送信機会がレガシ受信装置20よりも減少しかねないためである。
【0096】
(第2の変形例)
本開示の一実施形態の第2の変形例として、第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間を示す情報以外の他の形式の情報であってもよい。具体的には、第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間が導出される情報であってよい。また、受信装置200は、当該フレーム送信期間が導出される第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数の各々についてフレームの送信を待機する。例えば、第2のフレーム送信期間情報は、通信に利用可能な周波数の一部の各々に対応するフラグ情報である。さらに、図9を参照して、本変形例に係るアドバンストフレームについて詳細に説明する。図9は、本開示の一実施形態の第2の変形例に係るアドバンストフレームの構成例を示す図である。
【0097】
アドバンストフレームは、通信に利用可能なチャネルについてのサブチャネルの各々に対応するフラグ情報を有する。具体的には、アドバンストフレームには、第2のNAV Durationおよびサブチャネルの各々に対応するビット情報が格納される。例えば、アドバンストフレームのAdvanced Portionは、図9に示したようにNAV Duration for sub-channelsおよびSub-channel Bitmapといったフィールドを有する。NAV Duration for sub-channelsは第2のNAV Durationが格納されるフィールドであり、Sub-channel BitmapはNAVが設定されるサブチャネルを示すビットマップ情報(以下、サブチャネルビットマップとも称する。)が格納されるフィールドである。
【0098】
例えば、受信装置200の制御部230は、受信されたアドバンストフレームから取得されるサブチャネルビットマップを参照して、NAVを設定するサブチャネルを選択する。ビット情報の順序または場所とサブチャネルとが対応付けられていることによりサブチャネルが把握される。そして、制御部230は、選択されたサブチャネルについて、受信されたアドバンストフレームから取得される第2のNAV DurationをNAV期間として設定する。
【0099】
なお、第1のNAV Durationと第2のNAV Durationが同一である場合には、図9に示したNAV Duration for sub-channelsが省略されてもよい。その場合、制御部230は、選択されたサブチャネルについて、第1のNAV DurationをNAV期間として設定する。
【0100】
また、上記では、サブチャネルに対応するフラグ情報がビット情報である例を説明したが、フラグ情報は3種類以上の値を有する情報であってもよい。例えば、フラグ「0」はNAV設定なし、フラグ「1」は第2のNAV Duration、フラグ「2」は第1のNAV Durationとそれぞれ対応付けられる。なお、第2のNAV Durationは複数用意されてもよく、その場合、複数の第2のNAV Durationの各々についてそれぞれ異なるフラグが用意されてよい。
【0101】
このように、第2の変形例によれば、第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間が導出される情報を含み、受信装置200は、フレーム送信期間が導出される第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数の各々についてフレームの送信を待機する。ここで、値が導出される情報は概して、値そのものを示す情報と比べて情報量が少ない。そのため、フレーム送信期間を示す情報がアドバンストフレームに格納される場合と比べて、通信量を低減することができる。従って、無線通信リソースの利用効率をさらに向上させることが可能となる。
【0102】
<3.応用例>
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、無線通信装置100(無線通信装置200であってもよい。)は、スマートフォン、タブレットPC(Personal Computer)、ノートPC、携帯型ゲーム端末若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、テレビジョン受像機、プリンタ、デジタルスキャナ若しくはネットワークストレージなどの固定端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、無線通信装置100は、スマートメータ、自動販売機、遠隔監視装置又はPOS(Point Of Sale)端末などの、M2M(Machine To Machine)通信を行う端末(MTC(Machine Type Communication)端末ともいう)として実現されてもよい。さらに、無線通信装置100は、これら端末に搭載される無線通信モジュール(例えば、1つのダイで構成される集積回路モジュール)であってもよい。
【0103】
一方、例えば、無線通信装置100は、ルータ機能を有し又はルータ機能を有しない無線LANアクセスポイント(無線基地局ともいう)として実現されてもよい。また、無線通信装置100は、モバイル無線LANルータとして実現されてもよい。さらに、無線通信装置100は、これら装置に搭載される無線通信モジュール(例えば、1つのダイで構成される集積回路モジュール)であってもよい。
【0104】
[3−1.第1の応用例]
図10は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン900の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン900は、プロセッサ901、メモリ902、ストレージ903、外部接続インタフェース904、カメラ906、センサ907、マイクロフォン908、入力デバイス909、表示デバイス910、スピーカ911、無線通信インタフェース913、アンテナスイッチ914、アンテナ915、バス917、バッテリー918及び補助コントローラ919を備える。
【0105】
プロセッサ901は、例えばCPU(Central Processing Unit)又はSoC(System on Chip)であってよく、スマートフォン900のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ902は、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)を含み、プロセッサ901により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ903は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。外部接続インタフェース904は、メモリーカード又はUSB(Universal Serial Bus)デバイスなどの外付けデバイスをスマートフォン900へ接続するためのインタフェースである。
【0106】
カメラ906は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を有し、撮像画像を生成する。センサ907は、例えば、測位センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含み得る。マイクロフォン908は、スマートフォン900へ入力される音声を音声信号へ変換する。入力デバイス909は、例えば、表示デバイス910の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス910は、液晶ディスプレイ(LCD)又は有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイなどの画面を有し、スマートフォン900の出力画像を表示する。スピーカ911は、スマートフォン900から出力される音声信号を音声に変換する。
【0107】
無線通信インタフェース913は、IEEE802.11a、11b、11g、11n、11ac及び11adなどの無線LAN標準のうちの1つ以上をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース913は、インフラストラクチャーモードにおいては、他の装置と無線LANアクセスポイントを介して通信し得る。また、無線通信インタフェース913は、アドホックモード又はWi−Fi Direct(登録商標)等のダイレクト通信モードにおいては、他の装置と直接的に通信し得る。なお、Wi−Fi Directでは、アドホックモードとは異なり2つの端末の一方がアクセスポイントとして動作するが、通信はそれら端末間で直接的に行われる。無線通信インタフェース913は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、RF(Radio Frequency)回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース913は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース913は、無線LAN方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又はセルラ通信方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよい。アンテナスイッチ914は、無線通信インタフェース913に含まれる複数の回路(例えば、異なる無線通信方式のための回路)の間でアンテナ915の接続先を切り替える。アンテナ915は、単一の又は複数のアンテナ素子(例えば、MIMOアンテナを構成する複数のアンテナ素子)を有し、無線通信インタフェース913による無線信号の送信及び受信のために使用される。
【0108】
なお、図10の例に限定されず、スマートフォン900は、複数のアンテナ(例えば、無線LAN用のアンテナ及び近接無線通信方式用のアンテナ、など)を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ914は、スマートフォン900の構成から省略されてもよい。
【0109】
バス917は、プロセッサ901、メモリ902、ストレージ903、外部接続インタフェース904、カメラ906、センサ907、マイクロフォン908、入力デバイス909、表示デバイス910、スピーカ911、無線通信インタフェース913及び補助コントローラ919を互いに接続する。バッテリー918は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図10に示したスマートフォン900の各ブロックへ電力を供給する。補助コントローラ919は、例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン900の必要最低限の機能を動作させる。
【0110】
図10に示したスマートフォン900において、図3を用いて説明したデータ処理部110、無線通信部120および制御部130は、無線通信インタフェース913において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、プロセッサ901又は補助コントローラ919において実装されてもよい。例えば、制御部130は、第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納されるアドバンストフレームをデータ処理部110および無線通信部120を介して通信する。これにより、スマートフォン900の通信に用いられていないサブチャネルを他の通信端末は使用することができる。従って、無線通信における周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0111】
なお、スマートフォン900は、プロセッサ901がアプリケーションレベルでアクセスポイント機能を実行することにより、無線アクセスポイント(ソフトウェアAP)として動作してもよい。また、無線通信インタフェース913が無線アクセスポイント機能を有していてもよい。
【0112】
[3−2.第2の応用例]
図11は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置920の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置920は、プロセッサ921、メモリ922、GPS(Global Positioning System)モジュール924、センサ925、データインタフェース926、コンテンツプレーヤ927、記憶媒体インタフェース928、入力デバイス929、表示デバイス930、スピーカ931、無線通信インタフェース933、アンテナスイッチ934、アンテナ935及びバッテリー938を備える。
【0113】
プロセッサ921は、例えばCPU又はSoCであってよく、カーナビゲーション装置920のナビゲーション機能及びその他の機能を制御する。メモリ922は、RAM及びROMを含み、プロセッサ921により実行されるプログラム及びデータを記憶する。
【0114】
GPSモジュール924は、GPS衛星から受信されるGPS信号を用いて、カーナビゲーション装置920の位置(例えば、緯度、経度及び高度)を測定する。センサ925は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び気圧センサなどのセンサ群を含み得る。データインタフェース926は、例えば、図示しない端子を介して車載ネットワーク941に接続され、車速データなどの車両側で生成されるデータを取得する。
【0115】
コンテンツプレーヤ927は、記憶媒体インタフェース928に挿入される記憶媒体(例えば、CD又はDVD)に記憶されているコンテンツを再生する。入力デバイス929は、例えば、表示デバイス930の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス930は、LCD又はOLEDディスプレイなどの画面を有し、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの画像を表示する。スピーカ931は、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの音声を出力する。
【0116】
無線通信インタフェース933は、IEEE802.11a、11b、11g、11n、11ac及び11adなどの無線LAN標準のうちの1つ以上をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース933は、インフラストラクチャーモードにおいては、他の装置と無線LANアクセスポイントを介して通信し得る。また、無線通信インタフェース933は、アドホックモード又はWi−Fi Direct等のダイレクト通信モードにおいては、他の装置と直接的に通信し得る。無線通信インタフェース933は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、RF回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース933は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース933は、無線LAN方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又はセルラ通信方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよい。アンテナスイッチ934は、無線通信インタフェース933に含まれる複数の回路の間でアンテナ935の接続先を切り替える。アンテナ935は、単一の又は複数のアンテナ素子を有し、無線通信インタフェース933による無線信号の送信及び受信のために使用される。
【0117】
なお、図11の例に限定されず、カーナビゲーション装置920は、複数のアンテナを備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ934は、カーナビゲーション装置920の構成から省略されてもよい。
【0118】
バッテリー938は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図11に示したカーナビゲーション装置920の各ブロックへ電力を供給する。また、バッテリー938は、車両側から給電される電力を蓄積する。
【0119】
図11に示したカーナビゲーション装置920において、図3を用いて説明したデータ処理部110、無線通信部120および制御部130は、無線通信インタフェース933において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、プロセッサ921において実装されてもよい。例えば、制御部130は、第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納されるアドバンストフレームをデータ処理部110および無線通信部120を介して通信する。これにより、カーナビゲーション装置920の通信に用いられていないサブチャネルを他の通信端末は使用することができる。従って、カーナビゲーション装置920の設置される無線通信空間において周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0120】
また、無線通信インタフェース933は、上述したアクセスポイントとして動作し、車両に乗るユーザが有する端末に無線接続を提供してもよい。その際、例えば、制御部130は、端末から送信されるアドバンストRTSフレームへの応答として、第1のフレーム送信期間情報および周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納されるアドバンストCTSフレームを送信する。それにより、レガシCTSフレームが送信される場合に比べてCTSフレームを受信した受信装置200の送信機会が増加する。従って、周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0121】
また、本開示に係る技術は、上述したカーナビゲーション装置920の1つ以上のブロックと、車載ネットワーク941と、車両側モジュール942とを含む車載システム(又は車両)940として実現されてもよい。車両側モジュール942は、車速、エンジン回転数又は故障情報などの車両側データを生成し、生成したデータを車載ネットワーク941へ出力する。
【0122】
[3−3.第3の応用例]
図12は、本開示に係る技術が適用され得る無線アクセスポイント950の概略的な構成の一例を示すブロック図である。無線アクセスポイント950は、コントローラ951、メモリ952、入力デバイス954、表示デバイス955、ネットワークインタフェース957、無線通信インタフェース963、アンテナスイッチ964及びアンテナ965を備える。
【0123】
コントローラ951は、例えばCPU又はDSP(Digital Signal Processor)であってよく、無線アクセスポイント950のIP(Internet Protocol)レイヤ及びより上位のレイヤの様々な機能(例えば、アクセス制限、ルーティング、暗号化、ファイアウォール及びログ管理など)を動作させる。メモリ952は、RAM及びROMを含み、コントローラ951により実行されるプログラム、及び様々な制御データ(例えば、端末リスト、ルーティングテーブル、暗号鍵、セキュリティ設定及びログなど)を記憶する。
【0124】
入力デバイス954は、例えば、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作を受け付ける。表示デバイス955は、LEDランプなどを含み、無線アクセスポイント950の動作ステータスを表示する。
【0125】
ネットワークインタフェース957は、無線アクセスポイント950が有線通信ネットワーク958に接続するための有線通信インタフェースである。ネットワークインタフェース957は、複数の接続端子を有してもよい。有線通信ネットワーク958は、イーサネット(登録商標)などのLANであってもよく、又はWAN(Wide Area Network)であってもよい。
【0126】
無線通信インタフェース963は、IEEE802.11a、11b、11g、11n、11ac及び11adなどの無線LAN標準のうちの1つ以上をサポートし、近傍の端末へアクセスポイントとして無線接続を提供する。無線通信インタフェース963は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、RF回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース963は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。アンテナスイッチ964は、無線通信インタフェース963に含まれる複数の回路の間でアンテナ965の接続先を切り替える。アンテナ965は、単一の又は複数のアンテナ素子を有し、無線通信インタフェース963による無線信号の送信及び受信のために使用される。
【0127】
図12に示した無線アクセスポイント950において、図3を用いて説明したデータ処理部110、無線通信部120および制御部130は、無線通信インタフェース963において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、コントローラ951において実装されてもよい。例えば、制御部130は、無線アクセスポイント950に接続されている端末から送信されるアドバンストRTSフレームへの応答として、第1のフレーム送信期間情報および周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納されるアドバンストCTSフレームを送信する。それにより、レガシCTSフレームが送信される場合に比べてCTSフレームを受信した端末の送信機会が増加する。従って、周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0128】
<4.むすび>
以上、本開示の一実施形態によれば、周波数毎にNAVが設定されることにより、通信で使用されない周波数を送信装置100以外の受信装置200が利用することができる。従って、通信衝突を回避させながら、無線通信における周波数リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
【0129】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【0130】
例えば、上記実施形態では、第1および第2のフレーム送信期間情報の両方がアドバンストフレームに格納されるとしたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、第1のフレーム送信期間情報が格納されないアドバンストフレームが選択的に通信されてもよい。
【0131】
また、上記実施形態では、RTSフレームまたはCTSフレームがアドバンストフレームである例を説明したが、アドバンストフレームは他のタイプのフレームであってもよい。例えば、ビーコンなどの管理フレームまたはデータフレームがアドバンストフレームであってもよい。
【0132】
また、上記実施形態では、サブチャネルは固定である例を説明したが、サブチャネルは可変であってもよい。例えば、サブチャネルの数または幅は可変であり、これらを示す情報またはこれらが導出される情報がアドバンストフレームに格納されてよい。
【0133】
また、上記実施形態では、NAVが設定されていないサブチャネルを用いて単体の受信装置200が通信を行う例を説明したが、複数の受信装置200が当該サブチャネルを用いて通信を行ってもよい。なお、この場合、当該複数の受信装置200が同一のサブチャネルを用いて通信を行うと、通信衝突が発生しかねない。そこで、受信装置200は、空いているサブチャネルを用いた通信の開始時間が各受信装置200の間で分散されるように、例えば送信可能な時刻からランダムな時間経過した後に通信を開始する。また、受信装置200は、空いているサブチャネルが各受信装置200に予め割当てられるサブチャネルである場合に、通信を開始するとしてもよい。それにより、空いているサブチャネルを用いた通信において通信衝突が発生するおそれを抑制することができる。
【0134】
また、送信装置100および受信装置200は、M2M(Machine to Machine)またはIoT(Internet of Things)などのネットワークシステムに適用されてもよい。
【0135】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【0136】
また、上記の実施形態のフローチャートに示されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的にまたは個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。
【0137】
また、無線通信装置100に内蔵されるハードウェアに上述した無線通信装置100の各機能構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、当該コンピュータプログラムが記憶された記憶媒体も提供される。
【0138】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第1のフレームを生成する処理部と、
前記第1のフレームを送信する送信部と、
を備える無線通信装置。
(2)
前記第2のフレーム送信期間情報は、前記第1のフレームに複数格納され、
複数の前記第2のフレーム送信期間情報が対応する周波数は、互いに異なる、
前記(1)に記載の無線通信装置。
(3)
複数の前記第2のフレーム送信期間情報は、互いに異なる、
前記(2)に記載の無線通信装置。
(4)
前記第2のフレーム送信期間情報は、前記第1のフレーム送信期間情報と同一の情報を含む、
前記(2)または(3)に記載の無線通信装置。
(5)
前記第2のフレーム送信期間情報は、前記第1のフレーム送信期間情報と異なる情報を含む、
前記(2)〜(4)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(6)
前記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数は、周波数帯域を含み、
前記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数帯域は、前記第1のフレーム送信期間情報についての周波数帯域の一部を含む、
前記(2)〜(5)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(7)
前記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間を示す情報を含む、
前記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(8)
前記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間が導出される情報を含む、
前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(9)
前記第1の領域は、フレームヘッダを含み、
前記第2の領域は、フレームボディを含む、
前記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(10)
前記第1のフレームは、RTS(Request To Send)フレームを含む、
前記(1)〜(9)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(11)
第1のフレーム送信期間情報が格納される第1の領域の後続である第2の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第1のフレームを受信する受信部と、
前記第1のフレーム送信期間情報に基づく周波数においてフレームの送信を待機する送信部と、
を備える無線通信装置。
(12)
前記第2のフレーム送信期間情報は、前記第1のフレームに複数格納され、
複数の前記第2のフレーム送信期間情報が対応する周波数は、互いに異なり、
前記送信部は、前記第2のフレーム送信期間情報に基づく周波数の各々においてフレームの送信を待機する、
前記(11)に記載の無線通信装置。
(13)
複数の前記第2のフレーム送信期間情報は、互いに異なる、
前記(12)に記載の無線通信装置。
(14)
前記第2のフレーム送信期間情報は、前記第1のフレーム送信期間情報と同一の情報を含む、
前記(12)または(13)に記載の無線通信装置。
(15)
前記第2のフレーム送信期間情報は、前記第1のフレーム送信期間情報と異なる情報を含む、
前記(12)〜(14)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(16)
前記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数は、周波数帯域を含み、
前記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数帯域は、前記第1のフレーム送信期間情報についての周波数帯域の一部を含む、
前記(12)〜(15)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(17)
前記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間を示す情報を含み、
前記送信部は、フレーム送信期間を示す前記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数の各々においてフレームの送信を待機する、
前記(11)〜(16)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(18)
前記第2のフレーム送信期間情報は、フレーム送信期間が導出される情報を含み、
前記送信部は、フレーム送信期間が導出される前記第2のフレーム送信期間情報に対応する周波数の各々についてフレームの送信を待機する、
前記(11)〜(17)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(19)
前記第1の領域は、フレームヘッダを含み、
前記第2の領域は、フレームボディを含む、
前記(11)〜(18)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
(20)
前記送信部は、前記第1のフレームへの応答として、第1のフレーム送信期間情報が格納される第3の領域の後続である第4の領域に周波数に対応する第2のフレーム送信期間情報が格納される第2のフレームを送信する、
前記(11)〜(19)のいずれか1項に記載の無線通信装置。
【符号の説明】
【0139】
100 送信装置
200 受信装置
110、210 データ処理部
120、220 無線通信部
130、230 制御部
140、240 記憶部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12