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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023130529
(43)【公開日】2023-09-21
(54)【発明の名称】通信装置、及び通信方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 40/12 20090101AFI20230913BHJP
   H04W 84/12 20090101ALI20230913BHJP
【FI】
H04W40/12
H04W84/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020123365
(22)【出願日】2020-07-20
(71)【出願人】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100160783
【弁理士】
【氏名又は名称】堅田 裕之
(72)【発明者】
【氏名】白川 淳
(72)【発明者】
【氏名】留場 宏道
(72)【発明者】
【氏名】難波 秀夫
(72)【発明者】
【氏名】浜口 泰弘
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA13
5K067AA21
5K067EE02
5K067EE06
5K067EE10
5K067EE24
5K067HH22
(57)【要約】      (修正有)
【課題】Multi-AP無線通信システムにおいて、子アクセスポイント装置に接続する無線通信装置のフレーム送受信の応答性を改善して低遅延通信を実現することができる通信装置及び通信方法を提供する。
【解決手段】Multi-AP無線通信システムに於いて、無線LANアクセスポイント装置間が無線通信である場合、1つのデータフレームは、ある無線LANアクセスポイント1-1から他の無線LANアクセスポイント装置1-2を経由して、宛先の無線LANステーション装置2-2にリレー伝送されることもあり、同じデータフレームが無線媒体上を2回伝送され、無線媒体を2倍消費し、データフレーム受信完了するまでの時間も遅くなる。解決のため、子アクセスポイント装置1-2の1つに接続するステーション装置2-2は、親アクセスポイント装置1-1が子アクセスポイント装置1-2に送信するデータフレーム12-1を直接受信し、復号する。
【選択図】図12
【特許請求の範囲】
【請求項1】
親アクセスポイント装置と
前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、
前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
前記親アクセスポイント装置が前記子アクセスポイント装置に送信するデータフレームを受信し、
前記データフレームを復号する、
ことを特徴するステーション装置。
【請求項2】
前記データフレームの宛先アドレス(Destination Address)が前記ステーション装置を示す場合に、
前記データフレームを復号する、
ことを特徴する請求項1記載のステーション装置。
【請求項3】
前記データフレームを復号した後に、
応答フレームを前記子アクセスポイント装置に送信する、
ことを特徴とする請求項1記載のステーション装置。
【請求項4】
前記データフレームを復号した後に、
応答フレームを前記親アクセスポイント装置に送信する、
ことを特徴とする請求項1記載のステーション装置。
【請求項5】
親アクセスポイント装置と
前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、
前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、
前記親アクセスポイント装置への応答フレームの送信と、前記ステーション装置への前記データフレームの転送を同時に実施する、
ことを特徴とする子アクセスポイント装置。
【請求項6】
親アクセスポイント装置と
前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、
前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、
前記ステーション装置が前記データフレームを受信し、前記子アクセスポイントに成功を示す応答フレームを送信する場合、
前記データフレームの転送を停止する、
ことを特徴とする子アクセスポイント装置。
【請求項7】
親アクセスポイント装置と
前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、
前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
前記子アクセスポイント装置の1つに接続するステーション装置が送信するデータフレ
ームを受信し、
前記データフレームを復号する、
ことを特徴する親アクセスポイント装置。
【請求項8】
前記データフレームの宛先アドレス(Destination Address)が前記親アクセスポイント装置を示す場合に、
前記データフレームを復号する、
ことを特徴する請求項7記載の親アクセスポイント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無線LAN(Local Area Network)規格であるIEEE802.11のさらなる高速化を実現する、IEEE802.11axがIEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.)により仕様化が進められており、仕様ドラフトに準拠した無線LANデバイスが市場に登場している。現在、IEEE802.11axの後継規格として、IEEE802.11beの標準化活動が開始されている。無線LANデバイスの急速な普及に伴い、IEEE802.11be標準化においては、無線LANデバイスの過密配置環境においてユーザあたりの更なるスループット向上の検討が行われている。
【0003】
無線LANでは、国・地域からの許可(免許)を必要とせずに無線通信を実施可能なアンライセンスバンドを用いて、フレーム送信を行うことができる。家庭などの個人向け用途では、インターネットなどへのWAN(Wide Area Network)回線に接続するための回線終端装置に無線LANアクセスポイント機能を含める、もしくは無線LANアクセスポイント装置を回線終端装置に接続するなどして、住居内からのインターネットアクセスが無線化されてきた。つまり、スマートフォンやPC(Personal Computer)などの無線LANステーション装置は無線LANアクセスポイント装置に接続して、インターネットにアクセスできる。家庭への無線LAN導入の当初は、住居内における無線LANアクセスポイント装置の数は1つのみであることが多かったが、昨今は、複数の無線LANアクセスポイント装置を導入して、住居内の無線LAN使用エリアのカバレッジを広げるようになっている。特に、個人向け用途ではネットワーク構築の簡易化のために無線LANアクセスポイント装置間(バックホール、Backhaul)の通信を無線化する無線LANメッシュネットワークが好まれる。一方、企業向け(Enterprise向け)では、フレーム伝送の信頼性を高めるために、無線LANアクセスポイント装置間はイーサネット(登録商標)などの有線接続されることが好まれる。ただ、通信性能の優劣と機器設置の煩雑度合いがトレードオフの関係があるため、そのバランスを考慮しユースケースに応じて、無線LANアクセスポイント装置間の接続形態を無線にするか有線にするかが決定されることもある。
【0004】
さらに、IEEE802.11be標準化においては、1つの無線LANステーション装置に対して、複数の無線LANアクセスポイント装置が協調してフレーム送受信するMulti-AP(Multi Access Point)に関する議論が行われている(非特許文献1参照)。従来技術では、基本的に、無線LANアクセスポイント装置は自装置に接続している無線LANステーション装置のみ考慮してフレーム送信していた。しかし、Multi-AP無線通信システムにおける無線LANアクセスポイント装置は、他の無線LANアクセスポイント装置と協調動作することとなり、他の無線LANアクセスポイント装置に接続している無線LANステーション装置も考慮してフレーム送信することができるようになる。従来技術における無線LANアクセスポイント装置は、Beam Formingなどのために自装置に接続する無線LANステーション装置に対してのみChannel Soundingによる伝搬特性を推定していたが、Multi-AP無線通信システムにおける無線LANアクセスポイント装置は、他の無線LANアクセスポイント装置に接続している無線LANステーション装置についてもChannel Soundingによる伝搬特性を推定することが必要となる。この結果、Channel Soundingに関連するマネジメントフレームやコントロールフレームの送受信が増加する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】IEEE 802.11-19/1578-01-0be、Nov.2019。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
Channel Soundingに限らず、Multi-APで実現される諸機能のために、マネジメントフレームやコントロールフレームの送受信が増加することで、その後に続くデータフレーム送受信のためのオーバヘッドが増大するとも言える。特に、無線LANアクセスポイント装置間が無線通信である場合、例えば、1つのデータフレームは、ある無線LANアクセスポイントから他の無線LANアクセスポイント装置を経由して、宛先の無線LANステーション装置にリレー伝送されることもある。単純には、同じデータフレームが無線媒体上を少なくとも2回伝送されることもあり、つまり無線媒体を2倍消費し、無線LANステーション装置がデータフレーム受信完了するまでの時間が遅くなる課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決するための本発明に係る通信装置および通信方法は、次の通りである。
【0008】
(1)すなわち、本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記子アクセスポイント装置の1つに接続するステーション装置であって、前記親アクセスポイント装置が前記子アクセスポイント装置に送信するデータフレームを受信し、前記データフレームを復号する。
【0009】
(2)また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記(1)に記載され、前記データフレームの宛先アドレス(Destination Address)が前記ステーション装置を示す場合に、前記データフレームを復号する。
【0010】
(3)また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記(1)に記載され、前記データフレームを復号した後に、応答フレームを前記子アクセスポイント装置に送信する。
【0011】
(4)また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記(1)に記載され、前記データフレームを復号した後に、応答フレームを前記親アクセスポイント装置に送信する、
【0012】
(5)本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、前記親アクセスポイント装置への応答フレームの送信と、前記ステーション装置への前記データフレームの転送を同時に実施する。
【0013】
(6)本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、前記ステーション装置が前記データフレームを受信し、前記子アクセスポイントに成功を示す応答フレームを送信する場合、前記データフレームの転送を停止する。
【0014】
(7)本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記子アクセスポイント装置の1つに接続するステーション装置が送信するデータフレームを受信し、前記データフレームを復号する、親アクセスポイント装置である。
【0015】
(8)また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記(7)に記載され、前記データフレームの宛先アドレス(Destination Address)が前記親アクセスポイント装置を示す場合に、前記データフレームを復号する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、Multi-AP無線通信システムにおいて、子アクセスポイント装置に接続する無線通信装置のフレーム送受信の応答性を改善して低遅延通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。
図2】本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。
図3】本発明の一態様に係る通信の一例を示す図である。
図4】本発明の一態様に係る無線媒体の分割例を示す概要図である。
図5】本発明の一態様に係る通信システムの一構成例を示す図である。
図6】本発明の一態様に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。
図7】本発明の一態様に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。
図8】本発明の一態様に係る符号化方式の一例を示す概要図である。
図9】本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。
図10】本発明の一態様に係るフレームのアドレスに関係する情報の一例である。
図11】本発明の一態様に係る通信システムの一構成例におけるフレームの流れの一例である。
図12】本発明の一態様に係る通信の概要図である。
図13】本発明の一態様に係る通信の概要図である。
図14】本発明の一態様に係る通信の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本実施形態における通信システムは、無線送信装置(アクセスポイント装置、基地局装置: Access point、基地局装置)、および複数の無線受信装置(ステーション装置、端末装置: station、端末装置)を備える。また、基地局装置と端末装置とで構成されるネットワークを基本サービスセット(BSS: Basic service set、管理範囲)と呼ぶ。また、本実施形態に係るステーション装置は、アクセスポイント装置の機能を備えることができる。同様に、本実施形態に係るアクセスポイント装置は、ステーション装置の機能を備えることができる。そのため、以下では、単に通信装置と述べた場合、該通信装置は、ステーション装置とアクセスポイント装置の両方を示すことができる。
【0019】
BSS内の基地局装置および端末装置は、それぞれCSMA/CA(Carrier sense multiple access with collision avoidance)に基づいて、通信を行なうものとする。本実施形態においては、基地局装置が複数の端末装置と通信を行なうインフラストラクチャモードを対象とするが、本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうアドホックモードでも実施可能である。アドホックモードでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりBSSを形成する。アドホックモードにおけるBSSを、IBSS(Independent Basic Service Set)とも呼称する。以下では、アドホックモードにおいてIBSSを形成
する端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうWiFi Direct(登録商標)でも実施可能である。WiFi
Directでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりGroupを形成する。以下では、WiFi DirectにおいてGroupを形成するGroup ownerの端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。
【0020】
IEEE802.11システムでは、各装置は、共通のフレームフォーマットを持った複数のフレームタイプの送信フレームを送信することが可能である。送信フレームは、物理(Physical:PHY)層、媒体アクセス制御(Medium access control:MAC)層、論理リンク制御(LLC: Logical Link Control)層、でそれぞれ定義されている。
【0021】
PHY層の送信フレームは、物理プロトコルデータユニット(PPDU: PHY protocol data unit、物理層フレーム)と呼ばれる。PPDUは、物理層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれる物理層ヘッダ(PHYヘッダ)と、物理層で処理されるデータユニットである物理サービスデータユニット(PSDU: PHY service data unit、MAC層フレーム)等から構成される。PSDUは無線区間における再送単位となるMACプロトコルデータユニット(MPDU: MAC protocol data unit)が複数集約された集約MPDU(A-MPDU: Aggregated MPDU)で構成されることが可能である。
【0022】
PHYヘッダには、信号の検出・同期等に用いられるショートトレーニングフィールド(STF: Short training field)、データ復調のためのチャネル情報を取得するために用いられるロングトレーニングフィールド(LTF: Long training field)などの参照信号と、データ復調のための制御情報が含まれているシグナル(Signal:SIG)などの制御信号が含まれる。また、STFは、対応する規格に応じて、レガシーSTF(L-STF: Legacy-STF)や、高スループットSTF(HT-STF: High throughput-STF)や、超高スループットSTF(VHT-STF: Very high throughput-STF)や、高効率STF(HE-STF: High efficiency-STF)や、超高スループットSTF(EHT-STF:Extremely High Throughput-STF)等に分類され、LTFやSIGも同様にL-LTF、HT-LTF、VHT-LTF、HE-LTF、L-SIG、HT-SIG、VHT-SIG、HE-SIG、EHT-SIGに分類される。VHT-SIGは更にVHT-SIG-A1とVHT-SIG-A2とVHT-SIG-Bに分類される。同様に、HE-SIGは、HE-SIG-A1~4と、HE-SIG-Bに分類される。また、同一規格における技術更新を想定し、追加の制御情報が含まれているUniversal SIGNAL(U-SIG)フィールドが含まれることができる。
【0023】
さらに、PHYヘッダは当該送信フレームの送信元のBSSを識別する情報(以下、BSS識別情報とも呼称する)を含むことができる。BSSを識別する情報は、例えば、当該BSSのSSID(Service Set Identifier)や当該BSSの基地局装置のMACアドレスであることができる。また、BSSを識別する情報は、SSIDやMACアドレス以外の、BSSに固有な値(例えばBSS Color等)であることができる。
【0024】
PPDUは対応する規格に応じて変調される。例えば、IEEE802.11n規格であれば、直交周波数分割多重(OFDM: Orthogonal frequency division multiplexing)信号に変調される。
【0025】
MPDUはMAC層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれるMAC層ヘッダ(MAC header)と、MAC層で処理されるデータユニットであるMACサービスデータユニット(MSDU: MAC service data unit)もしくはフレームボディ、ならびにフレームに誤りがないかをどうかをチェックするフレーム検査部(Frame check sequence:FCS)で構成されている。また、複数のMSDUは集約MSDU(A-MSDU: Aggregated MSDU)として集約されることも可能である。
【0026】
MAC層の送信フレームのフレームタイプは、装置間の接続状態などを管理するマネジメントフレーム、装置間の通信状態を管理するコントロールフレーム、および実際の送信データを含むデータフレームの3つに大きく分類され、それぞれは更に複数種類のサブフレームタイプに分類される。コントロールフレームには、受信完了通知(Ack: Acknowledge)フレーム、送信要求(RTS: Request to send)フレーム、受信準備完了(CTS: Clear to send)フレーム等が含まれる。マネジメントフレームには、ビーコン(Beacon)フレーム、プローブ要求(Probe request)フレーム、プローブ応答(Probe response)フレーム、認証(Authentication)フレーム、接続要求(Association request)フレーム、接続応答(Association response)フレーム等が含まれる。データフレームには、データ(Data)フレーム、ポーリング(CF-poll)フレーム等が含まれる。各装置は、MACヘッダに含まれるフレームコントロールフィールドの内容を読み取ることで、受信したフレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプを把握することができる。
【0027】
なお、Ackには、Block Ackが含まれても良い。Block Ackは、複数のMPDUに対する受信完了通知を実施可能である。
【0028】
ビーコンフレームには、ビーコンが送信される周期(Beacon interval)やSSIDを記載するフィールド(Field)が含まれる。基地局装置は、ビーコンフレームを周期的にBSS内に報知することが可能であり、端末装置はビーコンフレームを受信することで、端末装置周辺の基地局装置を把握することが可能である。端末装置が基地局装置より報知されるビーコンフレームに基づいて基地局装置を把握することを受動的スキャニング(Passive scanning)と呼ぶ。一方、端末装置がプローブ要求フレームをBSS内に報知することで、基地局装置を探査することを能動的スキャニング(Active scanning)と呼ぶ。基地局装置は該プローブ要求フレームへの応答としてプローブ応答フレームを送信することが可能であり、該プローブ応答フレームの記載内容は、ビーコンフレームと同等である。
【0029】
端末装置は基地局装置を認識したあとに、該基地局装置に対して接続処理を行なう。接続処理は認証(Authentication)手続きと接続(Association)手続きに分類される。端末装置は接続を希望する基地局装置に対して、認証フレーム(認証要求)を送信する。基地局装置は、認証フレームを受信すると、該端末装置に対する認証の可否などを示すステータスコードを含んだ認証フレーム(認証応答)を該端末装置に送信する。端末装置は、該認証フレームに記載されたステータスコードを読み取ることで、自装置が該基地局装置に認証を許可されたか否かを判断することができる。なお、基地局装置と端末装置は認証フレームを複数回やり取りすることが可能である。
【0030】
端末装置は認証手続きに続いて、基地局装置に対して接続手続きを行なうために、接続要求フレームを送信する。基地局装置は接続要求フレームを受信すると、該端末装置の接続を許可するか否かを判断し、その旨を通知するために、接続応答フレームを送信する。接続応答フレームには、接続処理の可否を示すステータスコードに加えて、端末装置を識別するためのアソシエーション識別番号(AID: Association identifier)が記載されている。基地局装置は接続許可を出した端末装置にそれぞれ異なるAIDを設定することで、複数の端末装置を管理することが可能となる。
【0031】
接続処理が行われたのち、基地局装置と端末装置は実際のデータ伝送を行なう。IEEE802.11システムでは、分散制御機構(DCF: Distributed Coordination Function)と集中制御機構(PCF: Point Coordination Function)、およびこれらが拡張された機構(拡張分散チャネルアクセス(EDCA: Enhanced distributed channel access)や、ハイブリッド制御機構(HCF: Hybrid coordination function)等)が定義されている。以下では、基地局装置が端末装置にDCFで信号を送信する場合を例にとって説明する。
【0032】
DCFでは、基地局装置および端末装置は、通信に先立ち、自装置周辺の無線チャネルの使用状況を確認するキャリアセンス(CS: Carrier sense)を行なう。例えば、送信局である基地局装置は予め定められたクリアチャネル評価レベル(CCAレベル: Clear channel assessment level)よりも高い信号を該無線チャネルで受信した場合、該無線チャネルでの送信フレームの送信を延期する。以下では、該無線チャネルにおいて、CCAレベル以上の信号が検出される状態をビジー(Busy)状態、CCAレベル以上の信号が検出されない状態をアイドル(Idle)状態と呼ぶ。このように、各装置が実際に受信した信号の電力(受信電力レベル)に基づいて行なうCSを物理キャリアセンス(物理CS)と呼ぶ。なおCCAレベルをキャリアセンスレベル(CS level)、もしくはCCA閾値(CCA threshold:CCAT)とも呼ぶ。なお、基地局装置および端末装置は、CCAレベル以上の信号を検出した場合は、少なくともPHY層の信号を復調する動作に入る。
【0033】
基地局装置は送信する送信フレームに種類に応じたフレーム間隔(IFS: Inter frame space)だけキャリアセンスを行ない、無線チャネルがビジー状態かアイドル状態かを判断する。基地局装置がキャリアセンスする期間は、これから基地局装置が送信する送信フレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプによって異なる。IEEE802.11システムでは、期間の異なる複数のIFSが定義されており、最も高い優先度が与えられた送信フレームに用いられる短フレーム間隔(SIFS: Short IFS)、優先度が比較的高い送信フレームに用いられるポーリング用フレーム間隔(PCF IFS: PIFS)、最も優先度の低い送信フレームに用いられる分散制御用フレーム間隔(DCF IFS: DIFS)などがある。基地局装置がDCFでデータフレームを送信する場合、基地局装置はDIFSを用いる。
【0034】
基地局装置はDIFSだけ待機したあとで、フレームの衝突を防ぐためのランダムバックオフ時間だけ更に待機する。IEEE802.11システムにおいては、コンテンションウィンドウ(CW: Contention window)と呼ばれるランダムバックオフ時間が用いられる。CSMA/CAでは、ある送信局が送信した送信フレームは、他送信局からの干渉が無い状態で受信局に受信されることを前提としている。そのため、送信局同士が同じタイミングで送信フレームを送信してしまうと、フレーム同士が衝突してしまい、受信局は正しく受信することができない。そこで、各送信局が送信開始前に、ランダムに設定される時間だけ待機することで、フレームの衝突が回避される。基地局装置はキャリアセンスによって無線チャネルがアイドル状態であると判断すると、CWのカウントダウンを開始し、CWが0となって初めて送信権を獲得し、端末装置に送信フレームを送信できる。なお、CWのカウントダウン中に基地局装置がキャリアセンスによって無線チャネルをビジー状態と判断した場合は、CWのカウントダウンを停止する。そして、無線チャネルがアイドル状態となった場合、先のIFSに続いて、基地局装置は残留するCWのカウントダウンを再開する。
【0035】
受信局である端末装置は、送信フレームを受信し、該送信フレームのPHYヘッダを読み取り、受信した送信フレームを復調する。そして、端末装置は復調した信号のMACヘッダを読み取ることで、該送信フレームが自装置宛てのものか否かを認識することができる。なお、端末装置は、PHYヘッダに記載の情報(例えばVHT-SIG-Aの記載されるグループ識別番号(GID: Group identifier, Group ID))に基づいて、該送信フレームの宛先を判断することも可能である。
【0036】
端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものと判断し、そして誤りなく送信フレームを復調できた場合、フレームを正しく受信できたことを示すACKフレームを送
信局である基地局装置に送信しなければならない。ACKフレームは、SIFS期間の待機だけ(ランダムバックオフ時間は取られない)で送信される最も優先度の高い送信フレームの一つである。基地局装置は端末装置から送信されるACKフレームの受信をもって、一連の通信を終了する。なお、端末装置がフレームを正しく受信できなかった場合、端末装置はACKを送信しない。よって基地局装置は、フレーム送信後、一定期間(SIFS+ACKフレーム長)の間、受信局からのACKフレームを受信しなかった場合、通信は失敗したものとして、通信を終了する。このように、IEEE802.11システムの1回の通信(バーストとも呼ぶ)の終了は、ビーコンフレームなどの報知信号の送信の場合や、送信データを分割するフラグメンテーションが用いられる場合などの特別な場合を除き、必ずACKフレームの受信の有無で判断されることになる。
【0037】
端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものではないと判断した場合、PHYヘッダ等に記載されている該送信フレームの長さ(Length)に基づいて、ネットワークアロケーションベクタ(NAV: Network allocation vector)を設定する。端末装置は、NAVに設定された期間は通信を試行しない。つまり、端末装置は物理CSによって無線チャネルがビジー状態と判断した場合と同じ動作をNAVに設定された期間行なうことになるから、NAVによる通信制御は仮想キャリアセンス(仮想CS)とも呼ばれる。NAVは、PHYヘッダに記載の情報に基づいて設定される場合に加えて、隠れ端末問題を解消するために導入される送信要求(RTS: Request to send)フレームや、受信準備完了(CTS:
Clear to send)フレームによっても設定される。
【0038】
各装置がキャリアセンスを行ない、自律的に送信権を獲得するDCFに対して、PCFは、ポイントコーディネータ(PC: Point coordinator)と呼ばれる制御局が、BSS内の各装置の送信権を制御する。一般に基地局装置がPCとなり、BSS内の端末装置の送信権を獲得することになる。
【0039】
PCFによる通信期間には、非競合期間(CFP: Contention free period)と競合期間(CP: Contention period)が含まれる。CPの間は、前述してきたDCFに基づいて通信が行われ、PCが送信権を制御するのはCFPの間となる。PCである基地局装置は、CFPの期間(CFP Max duration)などが記載されたビーコンフレームをPCFの通信に先立ちBSS内に報知する。なお、PCFの送信開始時に報知されるビーコンフレームの送信にはPIFSが用いられ、CWを待たずに送信される。該ビーコンフレームを受信した端末装置は、該ビーコンフレームに記載されたCFPの期間をNAVに設定する。以降、NAVが経過する、もしくはCFPの終了をBSS内に報知する信号(例えばCF-endを含んだデータフレーム)が受信されるまでは、端末装置はPCより送信される送信権獲得をシグナリングする信号(例えばCF-pollを含んだデータフレーム)を受信した場合のみ、送信権を獲得可能である。なお、CFPの期間内では、同一BSS内でのパケットの衝突は発生しないから、各端末装置はDCFで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
【0040】
無線媒体は複数のリソースユニット(Resource unit:RU)に分割されることができる。図4は無線媒体の分割状態の1例を示す概要図である。例えば、リソース分割例1では、無線通信装置は無線媒体である周波数リソース(サブキャリア)を9個のRUに分割することができる。同様に、リソース分割例2では、無線通信装置は無線媒体であるサブキャリアを5個のRUに分割することができる。当然ながら、図4に示すリソース分割例はあくまで1例であり、例えば、複数のRUはそれぞれ異なるサブキャリア数によって構成されることも可能である。また、RUとして分割される無線媒体には周波数リソースだけではなく空間リソースも含まれることができる。無線通信装置(例えばAP)は、各RUに異なる端末装置宛てのフレームを配置することで、複数の端末装置(例えば複数のSTA)に同時にフレームを送信することができる。APは、無線媒体の分割の状態を示す
情報(Resource allocation information)を、共通制御情報として、自装置が送信するフレームのPHYヘッダに記載することができる。更に、APは、各STA宛てのフレームが配置されたRUを示す情報(resource unit assignment information)を、固有制御情報として、自装置が送信するフレームのPHYヘッダに記載することができる。
【0041】
また、複数の端末装置(例えば複数のSTA)は、それぞれ割り当てられたRUにフレームを配置して送信することで、同時にフレームを送信することができる。複数のSTAは、APから送信されるトリガ情報を含んだフレーム(Trigger frame:TF)を受信した後、所定の期間待機したのち、フレーム送信を行なうことができる。各STAは、該TFに記載の情報に基づいて自装置に割り当てられたRUを把握することができる。また、各STAは、該TFを基準としたランダムアクセスによりRUを獲得することができる。
【0042】
APは、1つのSTAに複数のRUを同時に割り当てることができる。該複数のRUは、連続するサブキャリアで構成されることも出来るし、不連続のサブキャリアで構成されることも出来る。APは、1つのSTAに割り当てた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することが出来るし、複数のフレームをそれぞれ異なるRUに割り当てて送信することができる。該複数のフレームの少なくとも1つは、Resource allocation informationを送信する複数の端末装置に対する共通の制御情報を含むフレームであることができる。
【0043】
1つのSTAは、APより複数のRUを割り当てられることができる。STAは、割り当てられた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することができる。また、STAは割り当てられた複数のRUを用いて、複数のフレームをそれぞれ異なるRUに割り当てて送信することができる。該複数のフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
【0044】
APは、1つのSTAに複数のAIDを割り当てることができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれRUを割り当てることができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれ割り当てたRUを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
【0045】
1つのSTAは、APより複数のAIDを割り当てられることができる。1つのSTAは割り当てられた複数のAIDに対して、それぞれRUを割り当てられることができる。1つのSTAは、自装置に割り当てられた複数のAIDにそれぞれ割り当てられたRUは、全て自装置に割り当てられたRUと認識し、該割り当てられた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することができる。また、1つのSTAは、該割り当てられた複数のRUを用いて、複数のフレームを送信することができる。このとき、該複数のフレームには、それぞれ割り当てられたRUに関連付けられたAIDを示す情報を記載して送信することができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれ割り当てたRUを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、異なるフレームタイプのフレームであることができる。
【0046】
以下では、基地局装置、端末装置を総称して、無線通信装置もしくは通信装置とも呼称する。また、ある無線通信装置が別の無線通信装置と通信を行う際にやりとりされる情報をデータ(data)とも呼称する。つまり、無線通信装置は、基地局装置及び端末装置を含む。
【0047】
無線通信装置は、PPDUを送信する機能と受信する機能のいずれか、または両方を備える。図1は、無線通信装置が送信するPPDU構成の一例を示した図である。IEEE
802.11a/b/g規格に対応するPPDUはL-STF、L-LTF、L-SIG及びDataフレーム(MAC Frame、MACフレーム、ペイロード、データ部、データ、情報ビット等)を含んだ構成である。IEEE802.11n規格に対応するPPDUはL-STF、L-LTF、L-SIG、HT-SIG、HT-STF、HT-LTF及びDataフレームを含んだ構成である。IEEE802.11ac規格に対応するPPDUはL-STF、L-LTF、L-SIG、VHT-SIG-A、VHT-STF、VHT-LTF、VHT-SIG-B及びMACフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。IEEE802.11ax標準で検討されているPPDUは、L-STF、L-LTF、L-SIG、L-SIGが時間的に繰り返されたRL-SIG、HE-SIG-A、HE-STF、HE-LTF、HE-SIG-B及びDataフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。IEEE802.11be標準で検討されているPPDUは、L-STF、L-LTF、L-SIG、RL-SIG、U-SIG、EHT-SIG、EHT-STF、HET-LTF及びDataフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。
【0048】
図1中の点線で囲まれているL-STF、L-LTF及びL-SIGはIEEE802.11規格において共通に用いられる構成である(以下では、L-STF、L-LTF及びL-SIGをまとめてL-ヘッダとも呼称する)。例えばIEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置は、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDU内のL-ヘッダを適切に受信することが可能である。IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置は、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDUを、IEEE 802.11a/b/g規格に対応するPPDUとみなして受信することができる。
【0049】
ただし、IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置はL-ヘッダの後に続く、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDUを復調することができないため、送信アドレス(TA:Transmitter Address)や受信アドレス(RA:Receiver Address)やNAVの設定に用いられるDuration/IDフィールドに関する情報を復調することができない。
【0050】
IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置が適切にNAVを設定する(あるいは所定の期間受信動作を行う)ための方法として、IEEE802.11は、L-SIGにDuration情報を挿入する方法を規定している。L-SIG内の伝送速度に関する情報(RATE field、L-RATE field、L-RATE、L_DATARATE、L_DATARATE field)、伝送期間に関する情報(LENGTH field、L-LENGTH field、L-LENGTH)は、IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置が適切にNAVを設定するために使用される。
【0051】
図2は、L-SIGに挿入されるDuration情報の方法の一例を示す図である。図2においては、一例としてIEEE802.11ac規格に対応するPPDU構成を示しているが、PPDU構成はこれに限定されない。IEEE802.11n規格に対応のPPDU構成及びIEEE802.11ax規格に対応するPPDU構成でも良い。TXTIMEは、PPDUの長さに関する情報を備え、aPreambleLengthは、プリアンブル(L-STF+L-LTF)の長さに関する情報を備え、aPLCPHeaderLengthは、PLCPヘッダ(L-SIG)の長さに関する情報を備える。L_LENGTHは、IEEE802.11規格の互換性をとるために設定される仮想的な期間であるSignal Extension、L_RATEに関連するNops、1シンボル(symbol,OFDM symbol等)の期間に関する情報であるaSymbolLength、PLCP Service fieldが含むビット数を示すaP
LCPServiceLength、畳みこみ符号のテールビット数を示すaPLCPConvolutionalTailLengthに基づいて算出される。無線通信装置は、L_LENGTHを算出し、L-SIGに挿入することができる。また、無線通信装置は、L-SIG Durationを算出することができる。L-SIG Durationは、L_LENGTHを含むPPDUと、その応答として宛先の無線通信装置より送信されることが期待されるAckとSIFSの期間を合計した期間に関する情報を示す。
【0052】
図3は、L-SIG TXOP Protectionにおける、L-SIG Durationの一例を示した図である。DATA(フレーム、ペイロード、データ等)は、MACフレームとPLCPヘッダの一部または両方から構成される。また、BAはBlock Ack、またはAckである。PPDUは、L-STF,L-LTF,L-SIGを含み、さらにDATA,BA、RTSあるいはCTSのいずれかまたはいずれか複数を含んで構成されることができる。図3に示す一例では、RTS/CTSを用いたL-SIG TXOP Protectionを示しているが、CTS-to-Selfを用いても良い。ここで、MAC Durationは、Duration/ID fieldの値によって示される期間である。また、InitiatorはL-SIG TXOP Protection期間の終了を通知するためにCF_Endフレームを送信することができる。
【0053】
続いて、無線通信装置が受信するフレームからBSSを識別する方法について説明する。無線通信装置が、受信するフレームからBSSを識別するためには、PPDUを送信する無線通信装置が当該PPDUにBSSを識別するための情報(BSS color,BSS識別情報、BSSに固有な値)を挿入することが好適である。BSS colorを示す情報は、HE-SIG-Aに記載されることが可能である。
【0054】
無線通信装置は、L-SIGを複数回送信する(L-SIG Repetition)ことができる。例えば、受信側の無線通信装置は、複数回送信されるL-SIGをMRC(Maximum Ratio Combining)を用いて受信することで、L-SIGの復調精度が向上する。さらに無線通信装置は、MRCによりL-SIGを正しく受信完了した場合に、当該L-SIGを含むPPDUがIEEE802.11ax規格に対応するPPDUであると解釈することができる。
【0055】
無線通信装置は、PPDUの受信動作中も、当該PPDU以外のPPDUの一部(例えば、IEEE802.11により規定されるプリアンブル、L-STF、L-LTF、PLCPヘッダ等)の受信動作を行うことができる(二重受信動作とも呼称する)。無線通信装置は、PPDUの受信動作中に、当該PPDU以外のPPDUの一部を検出した場合に、宛先アドレスや、送信元アドレスや、PPDUあるいはDATA期間に関する情報の一部または全部を更新することができる。
【0056】
Ack及びBAは、応答(応答フレーム)とも呼称されることができる。また、プローブ応答や、認証応答、接続応答を応答と呼称することができる。
[1.第1の実施形態]
【0057】
Multi-AP無線通信システムは、2以上の複数のアクセスポイント装置が提供する無線通信システムから構成される。図5は、本実施形態に係るMulti-AP無線通信システムの一例を示す図であり、無線通信システム3-1、無線通信システム3-2、無線通信システム3-3の3つから構成する例である。Multi-AP無線通信システムにおいては、従来の、1つのアクセスポイント装置と1つまたは複数のステーション装置との間でフレーム送受信することに加え、複数のアクセスポイント装置が協調動作してステーション装置とフレーム送受信することも目指している。基本的には各無線通信システムが提供する通信
エリア、カバレッジ(本例では3-1、3-2、3-3)が重なり合うように構成される。本例は、Multi-AP無線通信システムが3つの無線通信システムから構成される例であるが、もちろん、3より多い無線通信システムから構成されてもよい。
【0058】
無線通信システム3-1は、無線通信装置1-1及び無線通信装置2-1、2-12、2-13、2-123を備えている。なお、無線通信装置1-1を基地局装置1-1とも呼称し、無線通信装置2-1、2-12、2-13、2-123を端末装置2-1、2-12、2-13、2-123とも呼称する。また、無線通信装置2-1、2-12、2-13、2-123を、無線通信装置1-1に接続している(Associationしている)装置として、無線通信装置2Aおよび端末装置2Aとも呼称する。無線通信装置1-1及び無線通信装置2Aは、無線接続されており、お互いにPPDUの送受信を行うことができる状態にある。さらに、無線通信装置2-12は、無線通信装置1-1に接続しているが、無線通信装置1-2と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-13は、無線通信装置1-1に接続しているが、無線通信装置1-3と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-123は、無線通信装置1-1に接続しているが、無線通信装置1-2および無線通信装置1-3と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-1は、接続先である無線通信装置1-1のみとフレーム送受信する。
【0059】
無線通信システム3-2は、無線通信装置1-2及び無線通信装置2-2、2-21、2-23、2-213を備えている。なお、無線通信装置1-2を基地局装置1-2とも呼称し、無線通信装置2-2、2-21、2-23、2-213を端末装置2-2、2-21、2-23、2-213とも呼称する。また、無線通信装置2-2、2-21、2-23、2-213を、無線通信装置1-2に接続されている装置として、無線通信装置2Bおよび端末装置2Bとも呼称する。無線通信装置1-2及び無線通信装置2Bは、無線接続されており、お互いにPPDUの送受信を行うことができる状態にある。さらに、無線通信装置2-21は、無線通信装置1-2に接続しているが、無線通信装置1-1と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-23は、無線通信装置1-2に接続しているが、無線通信装置1-3と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-123は、無線通信装置1-1に接続しているが、無線通信装置1-2および無線通信装置1-3と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-2は、接続先である無線通信装置1-2のみとフレーム送受信する。
【0060】
無線通信システム3-3は、無線通信装置1-3及び無線通信装置2-3、2-31、2-32、2-312を備えている。なお、無線通信装置1-3を基地局装置1-3とも呼称し、無線通信装置2-3、2-31、2-32、2-312を端末装置2-3、2-31、2-32、2-312とも呼称する。また、無線通信装置2-31、2-32および端末装置2-31、2-32を、無線通信装置1-3に接続されている装置として、無線通信装置2Cおよび端末装置2Cとも呼称する。無線通信装置1-2及び無線通信装置2Bは、無線接続されており、お互いにPPDUの送受信を行うことができる状態にある。さらに、無線通信装置2-31は、無線通信装置1-3に接続しているが、無線通信装置1-1と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-32は、無線通信装置1-3に接続しているが、無線通信装置1-2と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-312は、無線通信装置1-3に接続しているが、無線通信装置1-1および無線通信装置1-2と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-3は、接続先である無線通信装置1-3のみとフレーム送受信する。
【0061】
無線通信装置(アクセスポイント装置)1-1、1-2、1-3は、それぞれ無線通信システムを構成するが、少なくとも1つのアクセスポイント装置は親アクセスポイント装
置(親AP)(Coordinatorアクセスポイント装置(Coordinator AP)、Sharingアクセスポイント装置(Sharing AP)、などとも呼称)として、他のアクセスポイント装置である子アクセスポイント装置(子AP)(Coordinatedアクセスポイント装置(Coordinated AP)、Sharedアクセスポイント装置(Shared AP)、などとも呼称)を集中制御する役割を担い、指示を出す。さらに、親アクセスポイント装置は、各アクセスポイント装置に接続しているステーション装置に送信するデータフレーム、もしくはステーション装置から受信するデータフレームを扱うこともある。つまり、親アクセスポイント装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、ステーション装置が受信する。また、ステーション装置が送信するデータフレームは、子アクセスポイント装置を経由して、親アクセスポイント装置が受信することもある。
【0062】
本実施形態に係る実施例として、図5を用いて、親アクセスポイント装置である無線通信装置1-1に対して、子アクセスポイント装置である無線通信装置1-2、1-3が接続しているとして説明するが、あくまでも一例である。親アクセスポイント装置である無線通信装置1-1に対して、子アクセスポイント装置である無線通信装置1-2が接続し、無線通信装置1-2に対して子アクセスポイント装置である無線通信装置1-3が接続し、さらに、無線通信装置1-3に対して、その他のアクセスポイント装置が接続することもある。直列に接続できるアクセスポイント装置の数(接続の深さ、接続の段数)に制限はない。また、1つの(親または子)アクセスポイント装置に対して、2以上の複数のアクセスポイント装置を接続することもできる、1つの(親または子)アクセスポイント装置から枝分かれして接続するアクセスポイント装置の数についても制限はない。したがって、複数のアクセスポイント装置から構成されるMulti-AP無線通信システムの接続トポロジーは様々な種類がある。
【0063】
無線通信装置2-2は、子アクセスポイント装置1-2に接続しており、その他のアクセスポイント装置(本例では無線通信装置1-1、1-3)からの協調動作を受けない。この場合、無線通信装置1-1が送信したデータフレームを、無線通信装置1-2を経由して、無線通信装置2-2が受信する。同様に、無線通信装置2-3は、子アクセスポイント装置1-3に接続しており、その他のアクセスポイント装置(本例では無線通信装置1-1、1-3)からの協調動作を受けない。この場合、無線通信装置1-1が送信したデータフレームを、無線通信装置1-3を経由して、無線通信装置2-3が受信する。
【0064】
図9にMAC Frameのフォーマットの例を示す。ここでのMAC Frameとは、図1におけるDataフレーム(MAC Frame、MACフレーム、ペイロード、データ部、データ、情報ビット等)、図2におけるMAC Frameのことを指す。MAC Frameは、Frame Control、Duration/ID、Address1、Address2、Address3、Sequence Control、Address4、QoS Control、HT Control、Frame Body、FCSを含んでいる。
【0065】
無線通信システム3-1、無線通信システム3-2、無線通信システム3-3は異なるBSSを形成するが、これはESS(Extended Service Set)が異なることを必ずしも意味していない。ESSは、LAN(Local Area Network)を形成するサービスセットを示している。つまり、同じESSに属する無線通信装置は、上位層から同一のネットワークに属しているとみなされることができる。また、BSSはDS(Distribution System)を介して結合されてESSを形成する。なお、無線通信システム3-1、3-2、3-3のそれぞれは、さらに複数の無線通信装置を備えることも可能である。
【0066】
図10は、図9に含まれるAddress1、Address2、Address3、Sequence Control、Address4のフィールドに書き込まれるアドレスを、FromDSとToDSの値に応じて場合分けして表にまとめている。FromDS、ToDSの情報は図9におけるFrameControlフィールドに含まれる。FromDSの値は、フレームがDSから送信される場合に1、DS以外から送信される場合に0となる。ToDSの値は、フレームがDSに受信される場合に1、DS以外に受信される場合に0となる。なお、SAはSource Addressを、DAはDestination Addressのことを指す。図10の表はFromDSとToDSの値に応じて、Address1~Address4の意味が変わることを示している。
【0067】
図6は、無線通信装置1-1、1-2、1-3、2A、2B、2C(以下では、まとめて無線通信装置10000-1とも呼称)の装置構成の一例を示した図である。無線通信装置10000-1は、上位層部(上位層処理ステップ)10001-1と、自律分散制御部(自律分散制御ステップ)10002-1と、送信部(送信ステップ)10003-1と、受信部(受信ステップ)10004-1と、アンテナ部10005-1と、を含んだ構成である。
【0068】
上位層部10001-1は、他のネットワークと接続され、自律分散制御部10002-1にトラフィックに関する情報を通知することができる。トラフィックに関する情報とは、例えば、他の無線通信装置宛ての情報であっても良いし、マネジメントフレームやコントロールフレームに含まれる制御情報でも良い。
【0069】
図7は、自律分散制御部10002-1の装置構成の一例を示した図である。自律分散制御部10002-1は、CCA部(CCAステップ)10002a-1と、バックオフ部(バックオフステップ)10002b-1と、送信判断部(送信判断ステップ)10002c-1とを含んだ構成である。
【0070】
CCA部10002a-1は、受信部から通知される、無線リソースを介して受信する受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報(復号後の情報を含む)のいずれか一方、または両方を用いて、当該無線リソースの状態判断(busyまたはidleの判断を含む)を行うことができる。CCA部10002a-1は、当該無線リソースの状態判断情報を、バックオフ部10002b-1及び送信判断部10002c-1に通知することができる。
【0071】
バックオフ部10002b-1は、無線リソースの状態判断情報を用いて、バックオフを行うことができる。バックオフ部10002b-1は、CWを生成し、カウントダウン機能を有する。例えば、無線リソースの状態判断情報がidleを示す場合に、CWのカウントダウンを実行し、無線リソースの状態判断情報がbusyを示す場合に、CWのカウントダウンを停止することができる。バックオフ部10002b-1は、CWの値を送信判断部10002c-1に通知することができる。
【0072】
送信判断部10002c-1は、無線リソースの状態判断情報、またはCWの値のいずれか一方、あるいは両方を用いて送信判断を行う。例えば、無線リソースの状態判断情報がidleを示し、CWの値が0の時に送信判断情報を送信部10003-1に通知することができる。また、無線リソースの状態判断情報がidleを示す場合に送信判断情報を送信部10003-1に通知することができる。
【0073】
送信部10003-1は、物理層フレーム生成部(物理層フレーム生成ステップ)10003a-1と、無線送信部(無線送信ステップ)10003b-1とを含んだ構成である。物理層フレーム生成部10003a-1は、送信判断部10002c-1から通知される送信判断情報に基づき、物理層フレーム(PPDU)を生成する機能を有する。物理層フレーム生成部10003a-1は、上位層から送られる送信フレームに対して誤り訂正符号化、変調、プレコーディングフィルタ乗算等を施す。物理層フレーム生成部10003a-1は、生成した物理層フレームを無線送信部10003b-1に通知する。
【0074】
図8は本実施形態に係る物理フレーム生成部の誤り訂正符号化の一例を示す図である。図8に示すように、斜線の領域には、情報ビット(システマティックビット)系列、白抜きの領域には冗長(パリティ)ビット系列が配置される。情報ビットおよび冗長ビットはそれぞれ適切にビットインターリーバが適用されている。物理フレーム生成部は配置されたビット系列に対し、リダンダンシーバージョン(RV)の値に応じて決定される開始位置として、必要なビット数を読み出すことができる。ビット数を調整することで符号化率の柔軟な変更、すなわちパンクチャリングが可能となる。なお、図8においては、RVは全部で4通りが示されているが、本実施形態に係る誤り訂正符号化において、RVの選択肢は、特定の値に限定されるものではない。RVの位置については、ステーション装置間で共有されている必要がある。
【0075】
物理層フレーム生成部は、MACレイヤから転送されてきた情報ビットに対して、誤り訂正符号化を施すが、誤り訂正符号化を施す単位(符号化ブロック長)は何かに限定されるものではない。例えば、物理層フレーム生成部は、MACレイヤから転送されてきた情報ビット系列を所定の長さの情報ビット系列に分割し、それぞれに誤り訂正符号化を施し、複数の符号化ブロックとすることができる。なお、符号化ブロックを構成する際に、MACレイヤから転送されてきた情報ビット系列にダミービットを挿入することもできる。
【0076】
物理層フレーム生成部10003a-1が生成するフレームには、制御情報が含まれる。該制御情報には、各無線通信装置宛てのデータが、どのRU(ここでRUには周波数リソースと空間リソースの両方を含む)に配置されているかを示す情報が含まれる。また、物理層フレーム生成部10003a-1が生成するフレームには、宛先端末である無線通信装置にフレーム送信を指示するトリガーフレームが含まれる。該トリガーフレームには、フレーム送信を指示された無線通信装置がフレームを送信する際に用いるRUを示す情報が含まれている。
【0077】
無線送信部10003b-1は、物理層フレーム生成部10003a-1が生成する物理層フレームを、無線周波数(RF: Radio Frequency)帯の信号に変換し、無線周波数信号を生成する。無線送信部10003b-1が行う処理には、デジタル・アナログ変換、フィルタリング、ベースバンド帯からRF帯への周波数変換等が含まれる。
【0078】
受信部10004-1は、無線受信部(無線受信ステップ)10004a-1と、信号復調部(信号復調ステップ)10004b-1を含んだ構成である。受信部10004-1は、アンテナ部10005-1が受信するRF帯の信号から受信信号電力に関する情報を生成する。受信部10004-1は、受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報をCCA部10002a-1に通知することができる。
【0079】
無線受信部10004a-1は、アンテナ部10005-1が受信するRF帯の信号をベースバンド信号に変換し、物理層信号(例えば、物理層フレーム)を生成する機能を有する。無線受信部10004a-1が行う処理には、RF帯からベースバンド帯への周波数変換処理、フィルタリング、アナログ・デジタル変換が含まれる。
【0080】
信号復調部10004b-1は、無線受信部10004a-1が生成する物理層信号を復調する機能を有する。信号復調部10004b-1が行う処理には、チャネル等化、デマッピング、誤り訂正復号化等が含まれる。信号復調部10004b-1は、物理層信号から、例えば、物理層ヘッダが含む情報と、MACヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報とを取り出すことができる。信号復調部10004b-1は、取り出した情報を上位層部10001-1に通知することができる。なお、信号復調部10004b-1は、物理層ヘッダが含む情報と、MACヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報のいずれか、あるいは全てを取り出すことができる。
【0081】
アンテナ部10005-1は、無線送信部10003b-1が生成する無線周波数信号を、無線装置0-1に向けて、無線空間に送信する機能を有する。また、アンテナ部10005-1は、無線装置0-1から送信される無線周波数信号を受信する機能を有する。
【0082】
無線通信装置10000-1は、送信するフレームのPHYヘッダやMACヘッダに、自装置が無線媒体を利用する期間を示す情報を記載することにより、自装置周辺の無線通信装置に当該期間だけNAVを設定させることができる。例えば、無線通信装置10000-1は送信するフレームのDuration/IDフィールドまたはLengthフィールドに当該期間を示す情報を記載することができる。自装置周辺の無線通信装置に設定されたNAV期間を、無線通信装置10000-1が獲得したTXOP期間(もしくは単にTXOP)と呼ぶこととする。そして、該TXOPを獲得した無線通信装置10000-1を、TXOP獲得者(TXOP holder、TXOPホルダー)と呼ぶ。無線通信装置10000-1がTXOPを獲得するために送信するフレームのフレームタイプは何かに限定されるものではなく、コントロールフレーム(例えばRTSフレームやCTS-to-selfフレーム)でも良いし、データフレームでも良い。
【0083】
TXOPホルダーである無線通信装置10000-1は、該TXOPの間で、自装置以外の無線通信装置に対して、フレームを送信することができる。無線通信装置1-1がTXOPホルダーであった場合、該TXOPの期間内で、無線通信装置1-1は無線通信装置2Aに対してフレームを送信することができる。また、無線通信装置1-1は、該TXOP期間内で、無線通信装置2Aに対して、無線通信装置1-1宛てのフレーム送信を指示することができる。無線通信装置1-1は、該TXOP期間内で、無線通信装置2Aに対して、無線通信装置1-1宛てのフレーム送信を指示する情報を含むトリガーフレームを送信することができる。
【0084】
無線通信装置1-1は、フレーム送信を行なう可能性のある全通信帯域(例えばOperation bandwidth)に対してTXOPを確保してもよいし、実際にフレームを送信する通信帯域(例えばTransmission bandwidth)等の特定の通信帯域(Band)に対して確保してもよい。
【0085】
無線通信装置1-1が獲得したTXOPの期間内でフレーム送信の指示を行なう無線通信装置は、必ずしも自装置に接続されている無線通信装置には限定されない。例えば、無線通信装置は、自装置の周辺にいる無線通信装置にReassociationフレームなどのマネジメントフレームや、RTS/CTSフレーム等のコントロールフレームを送信させるために、自装置に接続されていない無線通信装置に、フレームの送信を指示することができる。
【0086】
さらに、DCFとは異なるデータ伝送方法であるEDCAにおけるTXOPについても説明する。IEEE802.11e規格はEDCAに関わるもので、映像伝送やVoIPなどの各種サービスのためのQoS(Quality of Service)保証の観点からTXOPについて規定されている。サービスは大きくは、VO(VOice)、VI(VIdeo)、BE(Best
Effort)、BK(BacK ground)の4つのアクセスカテゴリに分類されている。一般的には、優先度の高い方からVO、VI、BE、BKの順番である。それぞれのアクセスカテゴリでは、CWの最小値CWmin、最大値CWmax、IFSの一種であるAIFS(Arbitration IFS)、送信機会の上限値であるTXOP limitのパラメータがあり、優先度の高低差をつけるように値が設定される。例えば、音声伝送を目的とした優先度の一番高いVOのCWmin,CWmax、AIFSは、他のアクセスカテゴリに比較して相対的に小さい値を設定することで、他のアクセスカテゴリに優先したデータ伝送が可能となる。例えば、映像伝送のため送信データ量が比較的大きくなるVIでは、TXOP limitを大きく設定することで、他のアクセスカテゴリよりも送信機会を長くとることが可能となる。このように、各種サービスに応じたQoS保証を目的として、各アクセスカテゴリの4つのパラメータの値が調整される。
【0087】
本実施形態において、ステーション装置の信号復調部は、受信した信号に対して、物理レイヤにおいて、復号処理を行い、誤り検出を行うことができる。ここで復号処理は、受信した信号に適用されている誤り訂正符号に対する復号処理を含む。ここで、誤り検出は、受信した信号に予め付与されている誤り検出符号(例えば巡回冗長検査(CRC)符号)を用いた誤り検出や、もともと誤り検出機能を備える誤り訂正符号(例えば低密度パリティ検査符号(LDPC))による誤り検出を含む。物理レイヤにおける復号処理は、符号化ブロック毎に適用されることが可能である。
【0088】
上位層部は、信号復調部における物理レイヤの復号の結果をMACレイヤに転送する。MACレイヤでは、転送されてきた物理レイヤの復号結果から、MACレイヤの信号を復元する。そして、MACレイヤにおいて、誤り検出を行い、受信フレームの送信元のステーション装置が送信したMACレイヤの信号が正しく復元できたか否かを判断する。
【0089】
本実施形態に係る無線通信装置は、キャリアセンスして検知したPPDUフレームが復調可能である場合に復調し、MAC Frameに含まれるAddress1~Address4をチェックし、DAが自装置のMACアドレスを示す場合にFrame Bodyを復号することができる。また、DAに限らず、Address1~Address4の何れかが自装置のMACアドレスと一致する場合にもFrame Bodyを復号することができるとしてもよい。従来の技術では、RAが自装置のMACアドレスを示す場合のみにFrame Bodyを復号していた。
【0090】
Address1~Address4の内容について、図5から最小限の要素を抜き出して作成した図11を用いて説明する。無線通信装置1-1が送信したデータフレーム11-1を、無線通信装置1-2を経由して、データフレーム11-2として無線通信装置2-2が受信するとする。無線通信装置1-1が無線通信装置1-2に送信するデータフレーム11-1では、FromDSは1、ToDSは1、Address1は無線通信装置1-2のMACアドレス、Address2は無線通信装置1-1のMACアドレス、Address3は無線通信装置2-2のMACアドレスとなる。無線通信装置1-2が無線通信装置2-2に送信するデータフレーム11-2では、FromDSは1、ToDSは0、Address1は無線通信装置2-2のMACアドレス、Address2は無線通信装置1-2のMACアドレスとなる。このように、データフレーム11-1のAddress3と、中継されたデータフレーム11-2のAddress1は、DAであり、本例においては無線通信装置2-2のMACアドレスとなる。つまり、無線通信装置2-2は、無線通信装置1-2宛てのデータフレーム11-1をキャリアセンスして復調可能である場合に復調し、Address3に格納されているDAが無線通信装置2-2のMACアドレスであるから、復号することができる。従来技術では、無線通信装置2-2は、データフレームのRAが無線通信装置2-2のMACアドレスである場合のみ、復調、復号していた。
【0091】
同様に、無線通信装置1-1が送信したデータフレーム11-3を、無線通信装置1-3を経由して、データフレーム11-4として無線通信装置2-3が受信する場合を説明する。無線通信装置1-1が無線通信装置1-3に送信するデータフレーム11-3では、FromDSは1、ToDSは1、Address1は無線通信装置1-3のMACアドレス、Address2は無線通信装置1-1のMACアドレス、Address3は無線通信装置2-3のMACアドレスとなる。無線通信装置1-3が無線通信装置2-3に送信するデータフレーム11-4では、FromDSは1、ToDSは0、Address1は無線通信装置2-3のMACアドレス、Address2は無線通信装置1-3のMACアドレスとなる。このように、データフレーム11-3のAddress3と、中継されたデータフレーム11-4のAddress1は、DAであり、本例においては無線通信装置2-3のMACアドレスとなる。つまり、無線通信装置2-3は、無線通信装置1-3宛てのデータフレーム11-3をキャリアセンスして復調可能である場合に復調し、Address3に格納されているDAが無線通信装置2-3のMACアドレスであるから、復号することができる。従来技術では、無線通信装置2-3は、データフレームのRAが無線通信装置2-3のMACアドレスである場合のみ、復調、復号していた。
【0092】
このように本実施形態に係る無線通信装置は、無線媒体上に流れているデータフレームをキャリアセンスして復調できる場合、MAC Frameに含まれるAddress1~Address4をチェックし、RAが自装置のMACアドレスを示してなくとも、DAが自装置のMACアドレスを示している場合には復号することができる。さらには、DAに限らず、Address1~Address4の何れかが自装置のMACアドレスと一致する場合にもFrame Bodyを復号することができるとしてもよい。
【0093】
図12に、前述した無線通信装置1-1が送信するデータフレームが無線通信装置1-2を経由して、無線通信装置2-2が受信する場合について、時間軸に沿った通信の概要を示す。なお、時間軸を示す横線の下側に示す四角がダウンリンク、上側に示す四角がアップリンクのフレームを意味する。無線通信装置1-1が無線通信装置1-2に送信するデータフレーム12-1(図11における11-1に相当する)では、FromDSは1、ToDSは1、Address1(RAに相当)は無線通信装置1-2のMACアドレス、Address2(TAに相当)は無線通信装置1-1のMACアドレス、Address3(DAに相当)は無線通信装置2-2のMACアドレスとなる。RAに指定されている無線通信装置1-2は、データフレーム12-1を受信し、無線通信装置1-1に対して応答フレーム12-2を送信する。
【0094】
本実施形態においては、DAに指定されている無線通信装置2-2も、データフレーム12-1を受信、復調、復号することができるため、従来の通信手順に比較して低遅延を実現することができる。無線通信装置2-2は、データフレーム12-1を受信し、無線通信装置1-2に対して応答フレーム12-5を送信してもよいし、送信しなくてもよい。もしくは、無線通信装置2-2は、データフレーム12-1を受信し、無線通信装置1-1に対して応答フレーム12-5を送信してもよいし、送信しなくてもよい。
【0095】
前述の従来の通信手順とは、無線通信装置1-2が受信したデータフレーム12-1をデータフレーム12-3(図11における11-2に相当)として無線通信装置2-2に中継送信する手順である。データフレーム12-3では、FromDSは1、ToDSは0、Address1(RAおよびDAに相当)は無線通信装置2-2のMACアドレス、Address2(TAに相当)は無線通信装置1-2のMACアドレスとなる。RAに指定されている無線通信装置2-2は、データフレーム12-3を受信し、無線通信装置1-2に対して応答フレーム12-4を送信する。無線通信装置2-2が、データフレーム12-1を受信完了する時間と、データフレーム12-3を受信完了する時間には、図12に示すようにt1の時間差がある。データフレーム12-1とデータフレーム12-3のぞれぞれで運ばれるデータの中身は実質的に同じである。つまり、無線通信装置2-2はデータフレーム12-1を受信し、復調、復号することで受信完了を時間t1相当早めることができる。
【0096】
なお、応答フレーム12-5は、応答フレーム12-2と多重して送信してもよく、多重方法の1つとしてOFDMAがある。それぞれの応答フレームがどのRUを使用するかは無線通信装置1-1が事前に指定することができる。別の方法として、IEEE802.11be標準化において議論されている、無線通信装置が複数接続(マルチリンク、Multi-link)を維持することを可能とする複数接続動作(Multi-link Operation:MLO)を利用することもできる。MLOにおける各接続(リンク)のキャリア周波数は2.4GHz帯、5GHz帯の他に、6GHz帯、60GHz帯などがあり各国の法規制に応じて変化することもある。例えば、無線通信システムがMLOで接続1(リンク1)と接続2(リンク2)を使用しており、データフレーム12-1がリンク1で送信される場合、無線通信装置2-1は応答フレーム12-2をリンク1で送信し、無線通信装置2-2は応答フレーム12-5をリンク2で送信することにより応答フレームを多重してもよい。このように時間的に同じタイミングで、複数の応答フレームを異なる接続(リンク)で送信する。別の方法として、無線通信装置1-2が応答フレーム12-2を送信し、その後に無線通信装置2-2が応答フレーム12-5を送信し、その後に無線通信装置1-2がデータフレーム12-3を送信する、というように時分割の送信でもよい。つまり、応答フレーム12-2とデータフレーム12-3の間に、無線通信装置2-2は応答フレーム12-5を送信する。
【0097】
さらに、図13を用いて、データフレームと応答フレームの多重についても説明する。応答フレーム13-5(図12における12-5)は、応答フレーム13-2(図12における12-2)と多重して送信してもよく、さらにデータフレーム13-7も多重して送信してもよい。多重方法としては、前述したように、OFDMAやMLOの利用がある。この場合、無線通信1-2は無線通信装置2-2宛てのデータフレーム13-3(図12における12-3)の送信を早めてデータフレーム13-7のように送信し、無線通信装置1-1宛てに送信する応答フレーム13-2と多重する。また、無線通信装置2-2が送信する可能性のある応答フレーム13-5とも多重する。この結果、無線通信装置2-2は応答フレーム13-4(図12における12-4)の送信を早めて応答フレーム13-8を送信できる。つまり、応答フレーム13-4の送信完了時間と応答フレーム13-8の送信完了時間の差であるt2の時間だけ、通信時間を短縮化できる。
【0098】
前述したように、無線通信装置2-2がデータフレーム12-1を受信した時、MAC
Frameに含まれるToDS、FromDS、Address1~Address4の情報をチェックし、Address1(RA)から当該フレームは無線通信装置1-2を受信対象としており、Address3(DA)から最終的な宛先が無線通信装置2-2であることがわかる。これにより、無線通信装置2-2はデータフレーム12-1を受信した時、RAに指定されている無線通信装置1-2に対して応答フレーム12-5を送信してよい。応答フレーム12-5が受信成功を示す場合、無線通信装置1-2はデータフレーム12-3の送信を取りやめてもよい。つまり、データフレーム12-3と応答フレーム12-4が送信されず、相当する時間の無線媒体を他の用途のために解放することもできる。
無線通信装置1-2は、CFPの終了をMulti-APシステム内に報知するフレームを送信する。もしくはCFPの終了を親アクセスポイント装置に相当する無線通信装置1-1に通知するフレームを送信し、無線通信装置1-1がMulti-APシステム内にCFPの終了を報知するフレームを送信する。また、応答フレーム12-5が受信失敗を示す場合、無線通信装置1-2はデータフレーム12-3を無線通信装置2-2に送信する。
【0099】
また、無線通信装置2-2はデータフレーム12-1を受信した時、TAに指定されている無線通信装置1-1に対して応答フレーム12-5を送信してよい。応答フレーム12-5が受信成功を示す場合、無線通信装置1-1は、当該データフレームがDAである無線通信装置2-2に正常に受信されたと判断できる。したがって、たとえ、無線通信装置1-2が送信する応答フレーム12-2が受信失敗を示していたとしても、無視することができ、データフレーム12-1の再送も行わなくてもよい。
【0100】
データフレーム12-1は、1つのDU(Data Unit)のみでなく、複数のDUで構成されていていもよい。DU(Data Unit)とはMACヘッダとFCSが付加された無線区間における再送単位であり、DUの例としては、MPDUやA-MSDUがあるが、これ
らに限られるものではない。データフレーム12-1が複数のDUで構成される場合、無線通信装置2-2は一部のDUは受信成功するものの、その他のDUは受信失敗することがあり、そのことを反映した応答フレームを生成するとしてもよい。つまり、応答フレーム12-5は、データフレーム12-1に含まれるどのDUを受信成功し、どのDUを受信失敗したかを示す。この場合、無線通信装置1-2は、データフレーム12-1に含まれる全てのDUを用いてデータフレーム12-3を作成してもよい。もしくは、無線通信装置2-2が受信失敗したDUのみ含むように修正されたデータフレーム12-3を生成してもよい。無線通信装置2-2はデータフレーム12-3を受信し、応答フレーム12-4を無線通信装置1-2に送信する。応答フレーム12-4の内容は、応答フレーム12-5の内容も考慮して生成される。データフレームに含まれる識別可能な特定のDUは、データフレーム12-1、データフレーム12-3の少なくとも何れかで無線通信装置2-2が受信成功すると、受信成功したとみなす。つまり、データフレーム12-1の受信結果と、データフレーム12-3の受信結果のORをとるということである。
【0101】
無線通信は部外者にフレームを盗聴される確率が高く、無線媒体上を送受信されるMAC frameはセキュリティ確保のために暗号化される。Multi-AP無線通信システムにおいては、親アクセスポイント装置(親AP)(Coordinatorアクセスポイント装置(Coordinator AP)、Sharingアクセスポイント装置(Sharing AP)、などとも呼称)などのように、他のアクセスポイント装置を集中制御する役割を担う通信装置があり、Multi-APシステムに参加する全てのアクセスポイント装置、ステーション装置のMAC frameの暗号化のためのセキュリティ鍵などを管理することもある。つまり、本例で親アクセスポイント装置の役割となる無線通信装置1-1が、無線通信装置1-1と無線通信装置1-2の間で送受信されるMAC frameの暗号化のためのセキュリティ鍵などの情報を、前もって、無線通信装置2-2に通知することも可能である。無線通信装置2-2は無線通信装置1-1から通知された前記セキュリティ鍵などの情報を使用することで、無線通信装置1-1が無線通信装置に1-2に送信するデータフレーム(図12における12-1、図13における13-1)などを復号化することもできる。
【0102】
ここまでは、親アクセスポイント装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、ステーション装置が受信する、ダウンリンク(Downlink)方向の実施例について説明した。逆方向のアップリンク(Uplink)、つまり、例としてはステーション装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、親アクセスポイント装置が受信する場合についても同様の手法が適用できる。つまり、ここまで説明した実施形態は、データフレームを送信する無線通信装置について、親アクセスポイント装置である無線通信装置1-1と、ステーション装置である無線通信装置2-2を入れ替えても成り立つ。このことを、図14を用いて説明する。
【0103】
図14では、無線通信装置2-2が送信するデータフレームが無線通信装置1-2を経由して、無線通信装置1-1が受信する場合について、時間軸に沿った通信の概要を示している。無線通信装置2-2が無線通信装置1-2に送信するデータフレーム14-1(図11における11-2に相当する)では、FromDSは0、ToDSは1、Address1(RAに相当)は無線通信装置1-2のMACアドレス、Address2(TAに相当)は無線通信装置2-2のMACアドレス、Address3(DAに相当)は無線通信装置1-1のMACアドレス(もしくはLANネットワークのゲートウェイのMACアドレスなど)となる。RAに指定されている無線通信装置1-2は、データフレーム14-1を受信し、無線通信装置2-2に対して応答フレーム14-2を送信する。
【0104】
一方、DAに指定されている無線通信装置1-1も、データフレーム14-1を受信、復調、復号することができるため、従来の通信手順に比較して低遅延を実現することができる。無線通信装置1-1は、データフレーム14-1を受信し、無線通信装置1-2に
対して応答フレーム14-5を送信してもよいし、送信しなくてもよい。もしくは、無線通信装置1-1は、データフレーム14-1を受信し、無線通信装置2-2に対して応答フレーム14-5を送信してもよいし、送信しなくてもよい。
【0105】
前述の従来の通信手順とは、無線通信装置1-2が受信したデータフレーム14-1(図11における11-2に相当する)をデータフレーム14-3(図11における11-1に相当)として無線通信装置1-1に中継送信する手順である。データフレーム14-3では、FromDSは1、ToDSは1、Address1(RAに相当)は無線通信装置1-1のMACアドレス、Address2(TAに相当)は無線通信装置1-2のMACアドレスとなる。RAに指定されている無線通信装置1-1は、データフレーム14-3を受信し、無線通信装置1-2に対して応答フレーム14-4を送信する。無線通信装置1-1が、データフレーム14-1を受信完了する時間と、データフレーム14-3を受信完了する時間には、図14に示すようにt3の時間差がある。データフレーム14-1とデータフレーム14-3のぞれぞれで運ばれるデータの中身は実質的に同じである。つまり、無線通信装置1-1はデータフレーム14-1を受信し、復調、復号することで受信完了を時間t3相当早めることができる。
【0106】
なお、応答フレーム14-5は、応答フレーム14-2と多重して送信してもよく、多重方法の1つとしてOFDMAがあり、それぞれの応答フレームがどのRUを使用するかは無線通信装置1-1が事前に指定することができる。別の方法として、MLOを利用することもでき、例えば、無線通信システムがMLOで接続1(リンク1)と接続2(リンク2)を使用しており、データフレーム14-1がリンク1で送信される場合、無線通信装置2-1は応答フレーム14-2をリンク1で送信し、無線通信装置1-1は応答フレーム14-5をリンク2で送信することができる。このように時間的に同じタイミングで、複数の応答フレームを異なる接続(リンク)で送信する。別の方法として、無線通信装置1-2が応答フレーム14-2を送信し、その後に無線通信装置1-1が応答フレーム14-5を送信し、その後に無線通信装置1-2がデータフレーム14-3を送信する、時分割の送信でもよい。つまり、応答フレーム14-2とデータフレーム14-3の間に、無線通信装置1-1は応答フレーム14-5を送信する。
[2.全実施形態共通]
【0107】
本発明に係る通信装置は、国や地域からの使用許可を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド(unlicensed band)と呼ばれる周波数バンド(周波数スペクトラム)において通信を行うことができるが、使用可能な周波数バンドはこれに限定されない。本発明に係る通信装置は、例えば、国や地域から特定サービスへの使用許可が与えられているにも関わらず、周波数間の混信を防ぐ等の目的により、実際には使われていないホワイトバンドと呼ばれる周波数バンド(例えば、テレビ放送用として割り当てられたものの、地域によっては使われていない周波数バンド)や、複数の事業者で共用することが見込まれる共用スペクトラム(共用周波数バンド)においても、その効果を発揮することが可能である。
【0108】
本発明に係る無線通信装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーテ
ィングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
【0109】
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における通信装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。通信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
【0110】
また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【0111】
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の無線通信装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
【0112】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0113】
本発明は、通信装置、および通信方法に用いて好適である。
【符号の説明】
【0114】
1-1、1-2、1-3 アクセスポイント装置
2-1、2-12、2-13、2-123、2-2、2-21、2-23、2-213、2-3、2-31、2-32、2-312 ステーション装置
3-1、3-2、3-3 管理範囲
10001-1 上位層部
10002-1 自律分散制御部
10002a-1 CCA部
10002b-1 バックオフ部
10002c-1 送信判断部
10003-1 送信部
10003a-1 物理層フレーム生成部
10003b-1 無線送信部
10004-1 受信部
10004a-1 無線受信部
10004b-1 信号復調部
10005-1 アンテナ部
11-1~11-4 データフレーム
12-1、12-3 データフレーム
12-2、12-4、12-5 応答フレーム
13-1、13-3、13-7 データフレーム
13-2、13-4、13-5、13-8 応答フレーム
14-1、14-3 データフレーム
14-2、14-4、14-5 応答フレーム
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14