WO2025142099A1 - 通信装置および通信方法 - Google Patents
通信装置および通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2025142099A1 WO2025142099A1 PCT/JP2024/038387 JP2024038387W WO2025142099A1 WO 2025142099 A1 WO2025142099 A1 WO 2025142099A1 JP 2024038387 W JP2024038387 W JP 2024038387W WO 2025142099 A1 WO2025142099 A1 WO 2025142099A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- frame
- sub
- transmission
- link
- station
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
- H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
- H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
- H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
- H04W72/0457—Variable allocation of band or rate
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/12—Wireless traffic scheduling
- H04W72/121—Wireless traffic scheduling for groups of terminals or users
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/04—Scheduled access
-
- 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]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
- H04W84/20—Leader-follower arrangements
Definitions
- the present invention relates to a communication device and a communication method.
- This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2023-220663 filed in Japan on December 27, 2023, Japanese Patent Application No. 2024-31885 filed in Japan on March 4, 2024, and Japanese Patent Application No. 2024-63830 filed in Japan on April 11, 2024, the contents of which are incorporated herein by reference.
- Non-Patent Document 1 One method for exchanging information between robots is wireless LAN (Local Area Network). Wireless LAN allows wireless communication using unlicensed bands that can be used without permission (license) from a country or region.
- wireless LAN Local Area Network
- the present invention has been made in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide a communication device and communication method that enable highly reliable information exchange between multiple terminal devices (communication devices).
- the communication device and communication method according to the present invention which solve the above-mentioned problems, are as follows.
- a communication device is a communication device that communicates with one or more terminal devices, and includes a control unit and a transmission unit, the control unit sets one or more user groups including one or more terminal devices among the multiple terminal devices, sets one or more sub-user groups for the user group, each of the sub-user groups is a subset of one of the one or more user groups, sets a transmission period for some or all of the sub-user groups at once, the transmission unit transmits a control frame and a data frame within the transmission period, the control frame includes a transmission timing of the data frame in each of the terminal devices included in at least one of the sub-user groups, the transmission timing is one of a plurality of timings set within the transmission period, and the transmission period is either a TXOP or a service period.
- the communication device further includes a receiving unit, the control frame includes timing information for receiving the data frame, and the receiving unit receives the control frame and data frame of each of the user groups during the transmission period based on the timing information.
- the data frame includes information indicating whether or not the task can be completed, and if information indicating that the task cannot be completed is received, the device notifies the user of information indicating that the task should be suspended.
- the receiving unit receives information indicating a request to set multiple timings within a transmission period from the terminal device.
- communication is performed with the terminal device via a multi-link, and the transmission period and multiple timings within the transmission period are aligned for at least two links constituting the multi-link.
- the terminal devices set in the sub-user group are terminal devices that are permitted to communicate during the transmission period.
- a communication method in a communication device is a communication method in a communication device that communicates with one or more terminal devices, and includes a control step and a transmission step, in which the control step sets one or more user groups including one or more terminal devices among the multiple terminal devices, sets one or more sub-user groups for the user group, each of the sub-user groups being a subset of one of the one or more user groups, sets a transmission period for some or all of the sub-user groups at once, and the transmission step transmits a control frame and a data frame within the transmission period, the control frame includes a transmission timing of the data frame in each of the terminal devices included in at least one of the sub-user groups, the transmission timing is one of a plurality of timings set within the transmission period, and the transmission period is either a TXOP or a service period.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a MAC layer frame configuration in a wireless LAN system.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a PPDU configuration related to a wireless LAN system.
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a sounding procedure related to a wireless LAN system.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a communication system according to an aspect of the present invention.
- 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a station device according to an aspect of the present invention;
- 1 is a block diagram showing an example of a configuration of an access point device according to an aspect of the present invention.
- 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a wireless communication device according to an aspect of the present invention.
- FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a wireless communication device according to an aspect of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a user group according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a sub-user group according to an embodiment of the present invention.
- 1 is a diagram showing an example of transmission and reception timing for each link and each station according to an embodiment of the present invention;
- the wireless communication system in this embodiment includes an access point device (AP, also referred to as a base station device) and multiple station devices (STA, also referred to as terminal devices).
- the communication system and network configured with the access point device and the station devices are called a basic service set (BSS: Basic Service Set, management range).
- BSS Basic Service Set, management range.
- the station device according to this embodiment can have the functions of an access point device.
- the access point device according to this embodiment can have the functions of a station device. Therefore, hereinafter, when simply referring to a communication device or wireless communication device, the communication device or wireless communication device can refer to both an access point device and a station device.
- the PHY header may contain information that identifies the BSS that is the sender of the frame (hereinafter also referred to as BSS identification information).
- the information that identifies the BSS may be, for example, the SSID (Service Set IDentifier) of the BSS or the MAC address of the access point device of the BSS.
- the information that identifies the BSS may be a value that is unique to the BSS (for example, BSS Color) other than the SSID or MAC address.
- Information indicating the BSS Color may be included in the HE-SIG-A or U-SIG.
- a beacon frame includes a field indicating the period (Beacon interval) at which the beacon is transmitted and the SSID.
- An access point device can periodically broadcast a beacon frame within the BSS, and a station device can recognize surrounding access point devices by receiving the beacon frame. When a station device recognizes an access point device based on a beacon frame broadcast by an access point device, this is called passive scanning. On the other hand, when a station device searches for an access point device by broadcasting a probe request frame within the BSS, this is called active scanning. An access point device can transmit a probe response frame in response to the probe request frame, and the contents of the probe response frame are the same as those of the beacon frame.
- a station device After recognizing an access point device, a station device performs a connection process with the access point device.
- the connection process is classified into an authentication procedure and an association procedure.
- the station device transmits an authentication request frame to the access point device with which it wishes to connect.
- the access point device receives the authentication request frame, it transmits an authentication response frame to the station device, which includes a status code indicating whether the station device has been authenticated.
- the station device can determine whether its own device has been granted an authentication request by the access point device.
- the access point device and station device can exchange authentication request frames and authentication response frames (both of which are collectively referred to as authentication frames) multiple times.
- the access point device and station device carry out the actual data transmission.
- DCF Distributed Coordination Function
- PCF Point Coordination Function
- HCF Hybrid Coordination Function
- Specific implementation methods for HCF include Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and HCF Controlled Channel Access (HCCA).
- EDCA Enhanced Distributed Channel Access
- HCCA HCF Controlled Channel Access
- DCF carrier sense
- the access point device and the station device perform carrier sense (CS) to check the usage status of the wireless channel around the device prior to communication. For example, when an access point device or a station device that is about to transmit a frame receives a signal with a reception power higher than a predetermined clear channel assessment level (CCA level: Clear Channel Assessment level) on the wireless channel during the carrier sense period performed prior to transmission, the access point device or the station device postpones the transmission of the frame on the wireless channel.
- CCA level Clear Channel Assessment level
- a state in which a signal with a reception power equal to or higher than the CCA level is detected on the wireless channel is called a busy state, and a state in which a signal with a reception power equal to or higher than the CCA level is not detected is called an idle state.
- the CS performed by each device based on the power level of the signal actually received is called a physical carrier sense (physical CS).
- the CCA level is also called the carrier sense level (CS level) or CCA threshold (CCAT).
- the access point device performs carrier sensing during the inter frame space (IFS) period, which is set according to the type of frame to be transmitted, and determines whether the wireless channel is busy or idle.
- the period during which the access point device performs carrier sensing varies depending on the frame type and subframe type of the frame that the access point device is about to transmit.
- IFS inter frame space
- multiple IFSs with different periods are defined, including the short frame space (SIFS: Short IFS) used for frames with the highest priority, the polling frame space (PIFS: PCF IFS) used for frames with a relatively high priority, and the distributed arbitration frame space (DIFS: DCF IFS) used for frames with a low priority.
- DIFS inter frame space
- the access point device After waiting for the DIFS period, the access point device waits for a random backoff time to prevent frame collisions.
- a random backoff time based on the contention window (CW) is used.
- CW contention window
- CSMA/CA it is assumed that a frame transmitted by a transmitting station is received by a receiving station without interference from other transmitting stations. Therefore, if multiple transmitting stations transmit frames at the same time, the frames may collide with each other and the receiving station may not be able to receive the frames correctly. Therefore, frame collisions are avoided by having each transmitting station wait for a randomly set time before starting transmission.
- the access point device determines that the wireless channel is idle by carrier sense, it starts counting down the backoff counter set based on the CW, and only when the backoff counter reaches 0 can it acquire the right to transmit and transmit a frame to the station device. If the access point device determines that the wireless channel is busy by carrier sense during the backoff counter countdown, it stops counting down the backoff counter. Then, when the wireless channel becomes idle again, the access point device waits for the same period as the previous IFS, and then resumes the remaining countdown of the previous backoff counter.
- the station device which is the receiving station, receives the frame, reads the PHY header of the frame, and demodulates the received frame. The station device can then determine whether the frame is addressed to itself or not by reading the MAC header of the demodulated signal. The station device can also determine the destination of the frame based on information contained in the PHY header (for example, the group identification number (GID: Group Identifier, Group ID) contained in VHT-SIG-A).
- GID Group Identifier, Group ID
- a station device When a station device determines that the received frame is addressed to itself and demodulates the frame without error, it must transmit an Ack frame to the access point device, which is the transmitting station, indicating that the frame was received correctly.
- the Ack frame is one of the highest priority frames that is transmitted only by waiting for the SIFS period (without taking a random backoff time).
- the access point device ends a series of communications when it receives the Ack frame transmitted from the station device. Note that if the station device does not receive the frame correctly, it does not transmit the Ack frame. Therefore, if the access point device does not receive an Ack frame from the receiving station (station device) within a certain period (SIFS + Ack frame length) after transmitting the frame, it determines that the communication has failed and ends the communication.
- the end of one communication (also called a burst) in the IEEE 802.11 system is always determined by the presence or absence of the Ack frame, except in special cases such as the transmission of a notification signal such as a beacon frame or the use of fragmentation to divide the transmitted data.
- a station device determines that a received frame is not addressed to itself, it sets a network allocation vector (NAV) based on the length of the frame contained in the PHY header, etc.
- NAV network allocation vector
- the station device does not attempt transmission during the period set in the NAV.
- the station device performs the same operation as when it determines that the wireless channel is busy by physical CS during the period set in the NAV, so communication control using NAV is also called virtual carrier sense (virtual CS).
- virtual CS virtual carrier sense
- the NAV is also set by RTS frames and CTS frames introduced to solve the hidden terminal problem.
- PC Point Coordinator
- the communication period by PCF includes a contention free period (CFP: Contention Period) and a contention period (CP: Contention Period).
- CFRP contention free period
- CP contention period
- the access point device which is the PC, broadcasts a beacon frame containing information such as the CFP duration (CFP Max duration) within the BSS prior to PCF communication.
- CFP Max duration the CFP duration
- the station device that receives the beacon frame sets the CFP Max duration contained in the beacon frame to the NAV.
- the station device can acquire the transmission right only when it receives a signal from the PC signaling acquisition of the transmission right for its own device (for example, a data frame containing CF-poll). Note that, since no packet collisions occur within the same BSS during the CFP period, each station device does not take the random backoff time used in DCF.
- a wireless communication device has either or both the function of transmitting and receiving a PPDU.
- Figure 2 shows an example of the configuration of a PPDU transmitted by a wireless communication device.
- a PPDU that complies with the IEEE 802.11a/g standard includes an L-STF, L-LTF, L-SIG, and a Data frame (MAC frame, payload, data section, data, information bits, etc.).
- a PPDU that complies with the IEEE 802.11n standard includes an L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG, HT-STF, HT-LTF, and a Data frame.
- a PPDU that complies with the IEEE 802.11ac standard includes some or all of the following: L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIG-B, and Data frames.
- a PPDU that complies with the IEEE 802.11ax standard includes some or all of the following: L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG in which L-SIG is repeated over time, HE-SIG-A, HE-STF, HE-LTF, HE-SIG-B, and Data frames.
- the PPDU being considered for the IEEE 802.11be standardization contains some or all of the following frames: L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, U-SIG, EHT-SIG, EHT-STF, HET-LTF, and Data frames.
- L-STF, L-LTF, and L-SIG enclosed by dotted lines in Figure 2 are structures commonly used in the IEEE 802.11 standard (hereinafter, L-STF, L-LTF, and L-SIG are collectively referred to as the L-header).
- L-STF, L-LTF, and L-SIG are collectively referred to as the L-header.
- a wireless communication device that supports the IEEE 802.11a/g standard can properly receive an L-header in a PPDU that supports the IEEE 802.11n/ac/ax/be standard.
- a wireless communication device that supports the IEEE 802.11a/g standard can receive a PPDU that supports the IEEE 802.11n/ac/ax/be standard as a PPDU that supports the IEEE 802.11a/g standard.
- IEEE 802.11 specifies a method for inserting Duration information into L-SIG as a method for wireless communication devices that comply with the IEEE 802.11a/g standard to appropriately set the NAV (or perform reception for a specified period of time).
- Information on the transmission rate in the L-SIG (RATE field, L-RATE field, L-RATE, L_DATARATE, L_DATARATE field) and information on the transmission period (LENGTH field, L-LENGTH field, L-LENGTH) are used by wireless communication devices that comply with the IEEE 802.11a/g standard to appropriately set the NAV.
- the wireless communication device can transmit L-SIG multiple times (L-SIG Repetition).
- the receiving wireless communication device can improve the demodulation accuracy of L-SIG by receiving the L-SIG transmitted multiple times using Maximal Ratio Combining (MRC), for example.
- MRC Maximal Ratio Combining
- the wireless communication device when it has correctly received the L-SIG using MRC, it can interpret the PPDU containing the L-SIG as a PPDU that complies with the IEEE 802.11ax or IEEE 802.11be standard.
- the wireless communication device can receive parts of a PPDU other than the PPDU (for example, the preamble, L-STF, L-LTF, PHY header, etc., as defined by IEEE 802.11) (also referred to as dual reception).
- a PPDU other than the PPDU for example, the preamble, L-STF, L-LTF, PHY header, etc., as defined by IEEE 802.11)
- the wireless communication device detects a part of a PPDU other than the PPDU during reception of the PPDU, it can update some or all of the information related to the destination address, source address, PPDU, or Data period.
- the station device performs channel estimation based on the received NDP frame 3002, and transmits a frame, for example, a Compressed Beamforming/CQI frame 3003, for feeding back the channel estimation result to the access point device after a SIFS period from the NDP frame 3002. [1. First embodiment]
- the timer unit 5002 includes one or more timers, and manages the timers related to the sounding process. Details of the timer unit 5002 will be described later. Note that in the example of FIG. 5, the timer unit 5002 is described as being included in the wireless control unit 5001, but this configuration is not limiting, and the timer unit 5002 may be provided outside the wireless control unit 5001 and configured to operate under control from the wireless control unit 5001.
- the received power measuring unit 5003d measures the received power of the received signal input from the wireless receiving unit 5003c.
- the received power measuring unit 5003d can measure the received power of radio waves received on the frequency channel being measured, the received power of the LTF of the received physical layer frame, and the like.
- the received power measuring unit 5003d can notify the wireless control unit 5001 of the measurement result of the received power.
- the channel estimation unit 5003e estimates the channel state through which the physical layer frame has propagated based on the received signal of the LTF (L-LTF, HT-LTF, VHT-LTF, HE-LTF, etc.) contained in the physical layer frame received by the wireless receiving unit 5003c.
- the channel estimation unit 5003e can notify the signal demodulation unit 5003f and the wireless control unit 5001 of the channel estimation result.
- the signal demodulation unit 5003f performs channel equalization, demodulation, error correction decoding, etc. on the physical layer frame received by the wireless receiving unit 5003c to obtain information such as the PHY header and MAC layer frame.
- the channel equalization process can use the channel estimation results of the channel estimation unit 5003e.
- the signal demodulation unit 5003f outputs the obtained PHY header and MAC layer frame to the wireless control unit 5001.
- the wireless control unit 5001 can perform physical carrier sensing and virtual carrier sensing based on the received power measurement results in the received power measurement unit 5003d and the information acquired in the signal demodulation unit 5003f, and can determine the state of the wireless channel (including determining whether it is in an idle state or a busy state). The wireless control unit 5001 can notify the wireless communication unit 5003 of this wireless channel state determination information.
- the received power measuring unit 5003d measures the received power of the received signal input from the wireless receiving unit 5003c.
- the received power measuring unit 5003d can measure the received power of radio waves received on the frequency channel being measured, the received power of the LTF (L-LTF, HT-LTF, VHT-LTF, HE-LTF, etc.) of the received physical layer frame, and the like.
- the received power measuring unit 5003d can notify the wireless control unit 6001 of the measurement result of the received power.
- a Multi-Link Device is a device capable of multi-link communication, and an access point device compatible with MLD is referred to as an MLD access point device, and a station device compatible with MLD is referred to as an MLD station device.
- MLD access point devices and MLD station devices are collectively referred to as MLD wireless communication devices.
- the wireless communication devices 1-1 and 1-2 described above are described as MLD wireless communication devices, but in actual operation, all wireless communication devices in a wireless communication system do not need to be MLD compatible.
- the MLD access point device 20000-1 and the MLD station device 30000-1 will be described using FIG. 7.
- the MLD wireless communication device is composed of multiple sub-wireless communication devices corresponding to the frequency bands (or channels, or sub-channels) of each link (also called physical layer link) that constitutes the multi-link.
- FIG. 6 shows an example in which the MLD access point device 20000-1 is composed of three sub-wireless communication devices, in this case three sub-access point devices (20000-2, 200000-3, 20000-4), but the number of sub-access point devices is any number greater than or equal to two.
- FIG. 6 shows an example in which the MLD access point device 20000-1 is composed of three sub-wireless communication devices, in this case three sub-access point devices (20000-2, 200000-3, 20000-4), but the number of sub-access point devices is any number greater than or equal to two.
- the MLD station device 30000-1 is composed of three sub-wireless communication devices, in this case three substation devices (30000-2, 300000-3, 30000-4), but the number of substation devices is any number greater than or equal to two.
- the sub-wireless communication device (sub-access point device, sub-station device, etc.) may be configured as a part of the circuitry within the wireless communication device, and may be referred to as the sub-wireless communication unit (sub-access point unit, sub-station unit).
- multiple sub-wireless communication devices are shown as logically separate blocks (squares). Physically, it may be configured as one wireless communication device. Alternatively, it may be configured as physically separate sub-wireless communication devices, in which case each sub-access point device transmits and receives necessary information via connections 9-1 and 9-2, and each substation device transmits and receives necessary information via connections 9-3 and 9-4. In this embodiment, we will mainly assume the former case, that is, that it is physically configured as one wireless communication device (10000-1), and the configuration will be described later.
- the number of sub-access point devices included in one MLD access point device and the number of substation devices included in one MLD station device vary depending on the grade, class, and capabilities of each MLD wireless communication device.
- the higher the grade, class, and capabilities of an MLD wireless communication device the greater the number of sub-wireless communication devices (sub-access point devices, substation devices) that it is likely to have.
- the number of sub-wireless communication devices (sub-access point devices, substation devices) possessed by each MLD wireless communication device located within one wireless communication system varies depending on the grade, class, and capabilities, and these numbers do not have to be the same.
- Substation device 30000-2 connects (associates) with sub-access point device 20000-2 and establishes link 1.
- Substation device 30000-3 connects (associates) with sub-access point device 20000-3 and establishes link 2.
- Substation device 30000-4 connects (associates) with sub-access point device 20000-4 and establishes link 3.
- the number of links constituting the multi-link is three, but this is not limited to this and any number can be used.
- each station device is capable of communication via multi-links, and information is exchanged efficiently using multiple links.
- a certain station device instructs the transmission timing of each station device.
- each station device has a function of simultaneous transmission and reception (STR) of different links.
- STR simultaneous transmission and reception
- subgroup 30-1 includes station devices 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4
- subgroup 30-2 includes station devices 10-2, 10-3, and 10-4.
- subgroup 30-1 communication between station devices is performed using link 1
- subgroup 30-2 communication between station devices is performed using link 2.
- the coordinator determines the information exchange schedule (transmission and reception timing) of each station device, taking into account the sub-user group of the link that acquires the TXOP. Then, it transmits a trigger frame (also called a second control frame) including the information exchange schedule to each user.
- This trigger frame may be transmitted on both link 1 and link 2.
- a station device that receives a trigger frame on at least one of link 1 and link 2 transmits a data frame including its own information at the transmission timing instructed by the information included in the trigger frame on the link that received the trigger frame.
- the trigger frame includes, for example, the timing for each member of the sub-user group to transmit a data frame or the timing for receiving a data frame.
- the data frame includes a terminal ID (identifier), its own attitude information, the communication quality between itself and each terminal device, and some or all of the surrounding observation information.
- the own attitude information includes its own orientation and information indicating whether or not the work can be continued (can be completed). If it indicates that the work cannot be continued (cannot be completed), the work is interrupted.
- the surrounding observation information includes information on obstacles such as people and objects in the vicinity.
- FIG. 11 shows an example of the transmission timing and reception timing of data frames transmitted on each of links 1 and 2.
- Link 1 corresponds to subgroup 30-1, and link 2 corresponds to subgroup 30-2.
- the table in FIG. 11 indicates whether each station device transmits or receives at timing 1 and timing 2.
- transmission is indicated by T and reception is indicated by R, but the present invention is not limited to this as long as transmission and reception can be distinguished. Also, to reduce the amount of information, only the transmission timing may be specified.
- station device 10-1 communicates on link 1 but does not communicate on link 2. Therefore, station device 10-2 can receive the data frame of station device 10-1 at timing 1 on link 1, and transmit a data frame including information of station devices 10-1 and 10-2 at timing 2 on link 2.
- the coordinator needs to acquire TXOP at the same time for multiple links. Normally, a random backoff is set for each link, and a TXOP is acquired when the countdown reaches 0, so the probability of acquiring a TXOP at the same time for each link is low. Therefore, an example of a procedure for acquiring a TXOP at the same time for multiple links will be described.
- the first procedure is to set different random backoffs for link 1 and link 2, and if the countdown for link 1 reaches 0 first, wait until the countdown for link 2 reaches 0. If link 1 is idle when the countdown for link 2 reaches 0, TXOPs for link 1 and link 2 can be acquired at the same time.
- the second procedure is to make the random backoff values the same for the links.
- the maximum value of the random backoff values between the links is set as the random backoff value for each link, but this is not limited to this. If fairness can be guaranteed to a certain extent, the random backoff value may be determined using another method. In this way, if the links are idle during the random back period, the TXOP acquisition timing for each link can be aligned. Note that the first and second procedures above have been described using two links, link 1 and link 2, but the present invention is not limited to this, and similar procedures can be applied when there are three or more links.
- the timing of acquiring the TXOP between links does not necessarily have to be the same, as long as information can be exchanged between each station device during one TXOP period. Therefore, an allowable difference in the timing of acquiring the TXOP may be set. For example, if a TXOP can be acquired within a timing difference D between links, it can become a coordinator.
- the value of D may be a fixed value or may vary.
- the timing for transmitting or receiving a data frame can be a predefined interval (e.g., Transmit Time Interval (TTI), slot, subframe).
- TTI length can be a fixed value (e.g., 1 ms) and can consist of a fixed number of TTIs during one TXOP period, or after the second control frame transmission during a TXOP period. In this case, the timing described in Figure 11 can be indicated by the TTI number.
- the trigger frame includes information (e.g., identification information) indicating one or more station devices, a subperiod in which the station device transmits a data frame, a resource unit to which the station device is assigned, and a part or all of the stream to which the station device is assigned.
- the station device that receives the trigger frame transmits a data frame in the resource unit of the subperiod indicated in the trigger frame.
- the transmission of the data frame in the subperiod is performed by frequency multiplexing (OFDMA), spatial multiplexing (MU-MIMO; Multi-User Multiple Input Multiple Output), and time multiplexing (TDMA; Time Division Multiple Access) for the station devices belonging to the terminal group.
- the R-TWT SP is scheduled by a TWT element included in a beacon frame.
- the TWT element includes the start timing of the R-TWT SP, the start timing of one or more subperiods, and a part or all of the information indicating the subperiod.
- the start timing of the subperiod is expressed as a difference (or offset) from the transmission timing of the beacon frame, or a difference (or offset) from the start timing of the R-TWT SP. In this way, by instructing station devices to transmit in multiple sub-periods collectively using a trigger frame, it is possible to use the R-TWT SP efficiently.
- a station device can request the access point device to set a subperiod.
- the station device can also include the setting information in the request.
- the setting information includes the number of subperiods to be set, the communication direction of each subperiod, and some or all of the TID of each subperiod. If the access point device accepts the request from the station device, it transmits information indicating acceptance as a response. If the access point device does not accept the request, it transmits information indicating rejection to the station device.
- the access point device when the access point device transmits information indicating acceptance, it may indicate acceptance of the setting of the subperiod together with the setting information, or it may accept the setting of the subperiod and not set the subperiod according to the setting information transmitted from the station device.
- the R-TWT SP can also be set on multiple links (for example, link 1 and link 2). Also, by aligning the R-TWT SP and sub-periods between multiple links, the number of sub-periods that can be used per unit time increases, enabling more efficient communication.
- the coordinator can transmit a TWT element included in a beacon frame transmitted on link 1, including information indicating that the R-TWT SP is aligned with other links (by setting Aligned).
- the beacon frame and TWT element transmitted on link 1 are also called the first beacon frame and first TWT element, respectively.
- the beacon frame and TWT element transmitted on link 2 are also called the second beacon frame and second TWT element, respectively.
- the station device receives the first TWT element with Aligned set and the second TWT element with Aligned set, and if the start timing of the R-TWT SP set in the first TWT element and the second TWT element is the same or within a predetermined error (for example, 1 time unit), it can determine that the R-TWT SP of link 1 and link 2 are aligned.
- FIG. 14 shows an example of communication between an MLD access point device acting as a coordinator and an MLD station device in link 1 and link 2. In the example of FIG. 14, the start timing of the R-TWT SP and each sub-period is aligned in link 1 and link 2.
- the MLD access point device transmits a trigger frame indicating sub-period 1 to the MLD station device in link 1. Also, it transmits a trigger frame indicating sub-period 3 to the MLD station device in link 2.
- the MLD station device transmits data frames in the sub-periods indicated in the trigger frames received in link 1 and link 2.
- the MLD station device can belong to a terminal group. For example, each link may belong to a different terminal group, or the links may belong to a common terminal group. In this way, by aligning the R-TWT SP and sub-periods for multiple links, the MLD station device can transmit in multiple sub-periods.
- a trigger frame is transmitted for each link, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to include information on multiple links in one trigger frame.
- information indicating a schedule change transmitted on one link may include information on multiple links.
- a BA frame (response frame) transmitted on one link may include a BA (response frame) of another link or information indicating a schedule change.
- a station device can request the access point device of one link to set sub-periods in multiple links.
- the station device can transmit, for one link, configuration information including information requesting the setting of sub-periods in multiple links.
- configuration information including information requesting the setting of sub-periods in multiple links.
- at least the number of sub-periods set in each link can be the same.
- the communication direction of each sub-period can be the same or different.
- the station device can request the access point device to align the communication directions of the sub-periods in each link. In this case, the station device includes information indicating that the communication directions are to be aligned in multiple links in the configuration information.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
前記複数の端末装置の中の1以上の端末装置を含む1以上のユーザグループを設定し、各端末装置間で通信可能な1以上のサブユーザグループを設定し、前記サブユーザグループのそれぞれは前記1以上のユーザグループのいずれかのサブセットであり、前記サブユーザグループの一部もしくは全てに対して一度に送信期間を獲得し、前記送信部は、前記送信期間内において、制御フレーム、およびデータフレームを送信し、前記制御フレームは、前記サブユーザグループの少なくともいずれかに含まれる端末装置の各々における前記データフレームを送信するタイミングを含み、前記送信タイミングは、前記送信期間内に設定される複数のタイミングのうちの1つである。
Description
本発明は、通信装置および通信方法に関する。
本願は、2023年12月27日に日本に出願された特願2023-220663号、および2024年3月4日に日本に出願された特願2024-31885、および2024年4月11日に日本に出願された特願2024-63830について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2023年12月27日に日本に出願された特願2023-220663号、および2024年3月4日に日本に出願された特願2024-31885、および2024年4月11日に日本に出願された特願2024-63830について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ロボットは世界的に産業ロボット設置台数が毎年増えており、将来的に様々な役割を持つロボットが増えていくことが予想されている。特に人口減少による人手不足対策や、人には困難なエリア(水中など)での作業や長時間の作業など、人に代わって作業を行うことが期待されている。ロボットに要求される作業は今後益々高度化・複雑化していくが、これは、ロボットの高機能化に加え、複数台のロボットの協力作業によって実現されることが考えられる。複数ロボットによる協力作業のためには、ロボット間でお互いの情報を交換しながら作業を遂行する必要がある。ロボットについては、例えば非特許文献1に記載されている。ロボット間の情報交換のための1つの方式として、無線LAN(Local Area Network)が考えられる。無線LANでは、国・地域からの許可(免許)を必要とせずに使用することが可能なアンライセンスバンドを用いて、無線通信を行うことができる。
one6G white paper, "6G & ROBOTICS, Use Cased and Potential Service Requirements", June 2023.
しかしながら、ロボット間で協力して作業する場合、ロボット間の情報交換は一定期間内に行われることが必要であり、高信頼な通信が望まれる。本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、複数端末装置(通信装置)間で高信頼に情報交換可能な通信装置および通信方法を提供すること。
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。
すなわち、本発明の一態様に係る通信装置は、 1又は複数の端末装置と通信する通信装置であって、制御部と、送信部と、を備え、前記制御部は、前記複数の端末装置の中の1以上の端末装置を含む1以上のユーザグループを設定し、前記ユーザグループに対し、1以上のサブユーザグループを設定し、前記サブユーザグループのそれぞれは前記1以上のユーザグループのいずれかのサブセットであり、前記サブユーザグループの一部もしくは全てに対して一度に送信期間を設定し、前記送信部は、前記送信期間内において、制御フレーム、およびデータフレームを送信し、前記制御フレームは、前記サブユーザグループの少なくともいずれかに含まれる端末装置の各々における前記データフレームの送信タイミングを含み、前記送信タイミングは、前記送信期間内に設定される複数のタイミングのうちの1つであり、前記送信期間は、TXOP又はサービス期間のいずれか一方である、通信装置。
また本発明の一態様に係る通信装置において、受信部をさらに備え、前記制御フレームは、前記データフレームを受信するタイミング情報を含み、前記受信部は、前記タイミング情報に基づいて、前記送信期間内において、前記ユーザグループの各々の制御フレーム、およびデータフレームを受信する。
また本発明の一態様に係る通信装置において、前記データフレームは、遂行可能か否かを示す情報を含み、遂行不可を示す情報を受信した場合、作業の中断を示す情報を通知する。
また本発明の一態様に係る通信装置において、前記受信部は、前記端末装置から送信期間内に複数のタイミングを設定することを要求すること示す情報を受信する。
また本発明の一態様に係る通信装置において、前記端末装置とマルチリンクで通信し、前記マルチリンクを構成する少なくとも2つのリンクにおいて、前記送信期間、および前記送信期間内の複数のタイミング、を揃える。
また本発明の一態様に係る通信装置において、前記サブユーザグループに設定される端末装置は、前記送信期間内での通信が許可された端末装置である。
また本発明の一態様に係る通信装置における通信方法は、1又は複数の端末装置と通信する通信装置における通信方法であって、制御ステップと、送信ステップと、を備え、前記制御ステップは、前記複数の端末装置の中の1以上の端末装置を含む1以上のユーザグループを設定し、前記ユーザグループに対し、1以上のサブユーザグループを設定し、前記サブユーザグループのそれぞれは前記1以上のユーザグループのいずれかのサブセットであり、前記サブユーザグループの一部もしくは全てに対して一度に送信期間を設定し、前記送信ステップは、前記送信期間内において、制御フレーム、およびデータフレームを送信し、前記制御フレームは、前記サブユーザグループの少なくともいずれかに含まれる端末装置の各々における前記データフレームの送信タイミングを含み、前記送信タイミングは、前記送信期間内に設定される複数のタイミングのうちの1つであり、前記送信期間は、TXOP又はサービス期間のいずれか一方である。
本発明によれば、少なくとも1つのリンクを用いることにより、複数の端末装置(通信装置)間で高信頼に情報交換可能となる。
本実施形態における無線通信システムは、アクセスポイント装置(AP、基地局装置とも呼称)及び複数のステーション装置(STA、端末装置とも呼称)を備える。また、アクセスポイント装置とステーション装置とで構成される通信システム及びネットワークを、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、単に通信装置もしくは無線通信装置と述べた場合、該通信装置または無線通信装置は、アクセスポイント装置とステーション装置の両方を表すことができる。
BSS内のアクセスポイント装置及びステーション装置は、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、アクセスポイント装置が複数のステーション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、ステーション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、ある1台のステーション装置がアクセスポイント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を形成するステーション装置を、アクセスポイント装置とみなすこともできる。本実施形態の方法は、ステーション装置同士が通信を直接行なうWi-Fi Direct(登録商標)でも実施可能である。Wi-Fi Directでは、1台のステーション装置がアクセスポイント装置の代わりとなってグループを形成する。当該ステーション装置はグループオーナーと呼ばれ、アクセスポイント装置とみなすこともできる。
IEEE 802.11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タイプのフレーム(通信フレーム)を送信することが可能である。フレームは、物理(PHY:Physical)層、媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)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。
PHY層のフレームは、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のための情報など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)などから構成される。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、MAC層フレーム)が複数集約された集約MPDU(A-MPDU:Aggregated MPDU)を含んで構成されることが可能である。
PHYヘッダには、信号の検出・同期など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)やデータ復調のためのチャネル情報の取得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(SIG:Signal)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、Legacy-STF(L-STF)や、High Throughput-STF(HT-STF)や、Very High Throughput-STF(VHT-STF)や、High Eficiency-STF(HE-STF)や、Extremely High Throughput-STF(EHT-STF)などに分類され、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、さらに、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。
さらに、PHYヘッダは当該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のアクセスポイント装置の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など)であることができる。BSS Colorを示す情報は、HE-SIG-AまたはU-SIGに含まれることが可能である。
PPDUは対応する規格に応じて変調される。例えば、IEEE 802.11n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。
MPDUは、MAC層での信号処理のための情報などが含まれるMACヘッダ(MAC header)、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)若しくはフレームボディ、並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(FCS:Frame Check Sequence)で構成されている(図1)。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。
MAC層におけるフレームタイプは、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及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、それぞれはさら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、確認応答(AckまたはACK:Acknowledgement)フレーム、ブロック確認応答(BAまたはBlockAck:Block Acknowledgement)フレーム、送信要求(RTS:Request To Send)フレーム、送信可能(CTS:Clear To Send)フレームなどが含まれる。BlockAckは、複数のMPDUに対する確認応答(受信完了通知)を実施可能である。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)フレームなどが含まれる。データフレームには、データ(Data)フレーム、ポーリング(CF-poll)フレームなどが含まれる。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及びサブフレームタイプを認識することができる。
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を示すフィールド(Field)が含まれる。アクセスポイント装置は、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、ステーション装置は、ビーコンフレームを受信することで周辺のアクセスポイント装置を認識することが可能である。ステーション装置がアクセスポイント装置より報知されるビーコンフレームに基づいてアクセスポイント装置を認識することを、受動的スキャニング(Passive scanning)と呼ぶ。一方、ステーション装置がプローブ要求フレームをBSS内に報知することでアクセスポイント装置を探索することを、能動的スキャニング(Active scanning)と呼ぶ。アクセスポイント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内容は、ビーコンフレームの内容と同様である。
ステーション装置は、アクセスポイント装置を認識したあとに、該アクセスポイント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。ステーション装置は、接続を希望するアクセスポイント装置に対して認証要求フレームを送信する。アクセスポイント装置は、認証要求フレームを受信すると、該ステーション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応答フレームを該ステーション装置に送信する。該ステーション装置は、該認証応答フレームに含まれるステータスコードを読み取ることで、自装置が該アクセスポイント装置に認証要求を許可されたか否かを判断することができる。なお、アクセスポイント装置とステーション装置は、認証要求フレーム及び認証応答フレーム(両者を合わせて認証フレームとも呼称する)を複数回やり取りすることが可能である。
ステーション装置は、認証手続きに続いて、アクセスポイント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。アクセスポイント装置は、接続要求フレームを受信すると、該ステーション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、該ステーション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)が含まれている。アクセスポイント装置は、接続許可を出したステーション装置にそれぞれ異なるAIDを設定することで、複数のステーション装置を管理することが可能となる。
接続処理が行われたのち、アクセスポイント装置とステーション装置は実際のデータ伝送を行なう。IEEE 802.11システムでは、メディアアクセス方式として、 Distributed Coordination Function(DCF)及びPoint Coordination Function(PCF)並びにこれらが拡張されたHybrid Coordination Function(HCF)が定義されている。HCFには、具体的な実現手段として、拡張分散チャネルアクセス(EDCA:Enhanced Distributed Channel Access)とHCF制御チャネルアクセス(HCCA:HCF Controlled Channel Access)が定義されている。
まず、DCFに基づいて、アクセスポイント装置がステーション装置に信号を送信する場合の動作の一例を説明する。DCFでは、アクセスポイント装置及びステーション装置は、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、フレームを送信しようとするアクセスポイント装置及びステーション装置は、送信に先立って実施するキャリアセンスの期間中に、該無線チャネルにおいて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)よりも高い受信電力の信号を受信した場合、該無線チャネルでの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レベル以上の受信電力の信号が検出される状態をビジー(Busy)状態、CCAレベル以上の受信電力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)若しくはCCA閾値(CCAT:CCA Threshold)とも呼ぶ。なお、アクセスポイント装置及びステーション装置は、CCAレベル以上の受信電力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。
アクセスポイント装置は、送信するフレームの種類に応じて設定されたフレーム間隔(IFS:Inter Frame Space)の期間、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。アクセスポイント装置がキャリアセンスする期間は、これからアクセスポイント装置が送信するフレームのフレームタイプ及びサブフレームタイプによって異なる。IEEE 802.11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フレームに用いられるポーリング用フレーム間隔(PIFS:PCF IFS)、優先度の低いフレームに用いられる分散調停用フレーム間隔(DIFS:DCF IFS)などがある。DCFでデータフレームを送信する場合、アクセスポイント装置はDIFSを用いる。
アクセスポイント装置は、DIFS期間待機したあとで、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。IEEE 802.11システムにおいては、コンテンションウィンドウ(CW:Contention Window)に基づく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、複数の送信局が同じタイミングで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可能性がある。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。アクセスポイント装置は、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に基づいて設定されたバックオフカウンタのカウントダウンを開始し、バックオフカウンタが0となって初めて送信権を獲得し、ステーション装置にフレームを送信できる。なお、バックオフカウンタのカウントダウン中にアクセスポイント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、バックオフカウンタのカウントダウンを停止する。そして、再び無線チャネルがアイドル状態となった場合、アクセスポイント装置は、先のIFSと同じ期間の待機に続いて、先のバックオフカウンタのカウントダウンの残りのカウントダウンを再開する。
受信局であるステーション装置は、フレームを受信し、該フレームのPHYヘッダを読み取り、受信したフレームを復調する。そして、ステーション装置は、復調した信号のMACヘッダを読み取ることで、該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、ステーション装置は、PHYヘッダに含まれる情報(例えばVHT-SIG-Aに含まれるグループ識別番号(GID:Group Identifier、Group ID))に基づいて、該フレームの宛先を判断することも可能である。
ステーション装置は、受信したフレームが自装置宛てのものと判断し、かつ誤りなくフレームを復調できた場合、当該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アクセスポイント装置に送信しなければならない。Ackフレームは、SIFS期間の待機だけで(ランダムバックオフ時間は取らずに)送信される最も優先度の高いフレームの1つである。アクセスポイント装置は、ステーション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、ステーション装置がフレームを正しく受信できなかった場合、ステーション装置はAckフレームを送信しない。したがって、アクセスポイント装置は、フレーム送信後の一定期間(SIFS+Ackフレーム長)の間に、受信局(ステーション装置)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判断して通信を終了する。このように、IEEE 802.11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。
ステーション装置は、受信した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ヘッダなどに含まれている該フレームの長さ(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。ステーション装置は、NAVに設定された期間は送信を試行しない。つまり、ステーション装置は、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ため、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ヘッダに含まれる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RTSフレームやCTSフレームによっても設定される。
次に、PCFに基づいて、アクセスポイント装置がステーション装置に信号を送信する場合の動作の一例を説明する。各装置がキャリアセンスを行なって自律的に送信権を獲得するDCFと異なり、PCFでは、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。一般にアクセスポイント装置がPCとなり、BSS内のステーション装置の送信権を獲得することになる。
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であるアクセスポイント装置は、CFPの期間(CFP Max duration)などの情報が含ま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ステーション装置は、該ビーコンフレームに含まれるCFP Max durationをNAVに設定する。以降、NAVに設定した期間が経過する、または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、自装置向けの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PCから受信した場合のみ、ステーション装置は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、各ステーション装置はDCFで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
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2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/g規格に対応するPPDUはL-STF、L-LTF、L-SIG及びDataフレーム(MACフレーム、ペイロード、データ部、データ、情報ビットなど)を含んだ構成である。IEEE 802.11n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。IEEE 802.11ac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Dataフレームの、一部あるいは全てを含んだ構成である。IEEE 802.11ax規格に対応する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。IEEE 802.11be標準化で検討されている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。
図2中の点線で囲まれているL-STF、L-LTF及びL-SIGはIEEE 802.11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/g規格に対応する無線通信装置は、IEEE 802.11n/ac/ax/be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/g規格に対応する無線通信装置は、IEEE 802.11n/ac/ax/be規格に対応するPPDUを、IEEE 802.11a/g規格に対応するPPDUとみなして受信することができる。
ただし、IEEE 802.11a/g規格に対応する無線通信装置は、L-ヘッダの後に続くIEEE 802.11n/ac/ax/be規格に対応するPPDUを復調することはできないため、送信者アドレス(TA:Transmitter Address)、受信者アドレス(RA:Receiver Address)、Duration/IDフィールドなどに関する情報を復調することができない。
IEEE 802.11a/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、IEEE 802.11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/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。
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。この場合、受信側の無線通信装置は、例えば複数回送信されるL-SIGを最大比合成(MRC:Maximal Ratio Combining)を用いて受信することで、L-SIGの復調精度を向上させることができる。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IEEE 802.11axまたはIEEE 802.11be規格に対応するPPDUであると解釈することができる。
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、IEEE 802.11により規定されるプリアンブル、L-STF、L-LTF、PHYヘッダなど)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、送信元アドレス、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。
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。
図3は、IEEE 802.11axにおける、無線通信路のチャネル推定を目的としたサウンディングの手順の一例について示した図である。図3の一例では、まずアクセスポイント装置(AP)が、これから実施するサウンディングの対象とする(サウンディングフレームの受信者となる)ステーション装置(STA)を示す情報やフィードバック情報のタイプなどを指定するNull Data PPDU(NDP) Announcementフレーム3001を送信する。さらにアクセスポイント装置は、NDP AnnouncementフレームからSIFS期間後に、チャネル推定用のトレーニングフィールドを含むNDPフレーム3002を送信する。ステーション装置は、受信したNDPフレーム3002に基づいてチャネル推定を行い、チャネル推定結果をアクセスポイント装置へフィードバックするフレーム、例えばCompressed Beamforming/CQIフレーム3003を、該NDPフレーム3002からSIFS期間後に送信する。
[1.第1の実施形態]
[1.第1の実施形態]
図4は、本実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。無線通信システム4003-1は、無線通信装置4001-1及び無線通信装置4002-1~4002-3を備えている。なお、無線通信装置4001-1をアクセスポイント装置4001-1とも呼称し、無線通信装置4002-1~4002-3をステーション装置4002-1~3とも呼称する。また、無線通信装置4002-1~4002-3(ステーション装置4002-1~4002-3)を、無線通信装置4001-1に接続されている装置として、無線通信装置4002A(ステーション装置4002A)とも呼称する。無線通信装置4001-1と無線通信装置4002Aは無線接続されており、互いにPPDUの送受信を行うことができる状態にある。また、本実施形態に係る無線通信システムは、無線通信システム4003-1の他に無線通信システム4003-2を備えてもよい。無線通信システム4003-2は、無線通信装置4001-2及び無線通信装置4002-4~4002-6を備えている。なお、無線通信装置4001-2をアクセスポイント装置4001-2とも呼称し、無線通信装置4002-4~4002-6をステーション装置4002-4~4002-6とも呼称する。また、無線通信装置4002-4~4002-6(ステーション装置4002-4~4002-6)を、無線通信装置4001-2に接続されている装置として、無線通信装置4002B(ステーション装置4002B)とも呼称する。さらに、無線通信装置4001-1及び無線通信装置4001-2(アクセスポイント装置4001-1、4001-6)について、個々を特定せず説明する場合は無線通信装置4001(アクセスポイント装置4001)とも呼称し、無線通信装置4002-1~4002-6(ステーション装置4002-1~4002-6)について、個々を特定せず説明する場合は無線通信装置4002(ステーション装置4002)とも呼称する。無線通信システム4003-1と無線通信システム4003-2は異なるBSSを形成するが、これは、LAN(Local Area Network)を形成するサービスセットを表すESS(Extended Service Set)が異なることを必ずしも意味していない。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4003-1、4003-2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。
図5は、ステーション装置4002の構成の一例を示した図である。ステーション装置4002は、無線制御部(無線制御ステップ)5001、タイマー部(タイマーステップ)5002、無線通信部(無線通信ステップ)5003及びアンテナ部5004を含んで構成される。さらに、無線通信部5003は、物理層フレーム生成部(物理層フレーム生成ステップ)5003a、無線送信部(無線送信ステップ)5003b、無線受信部(無線受信ステップ)5003c、受信電力測定部(受信電力測定ステップ)5003d、チャネル推定部(チャネル推定ステップ)5003e及び信号復調部(信号復調ステップ)5003fを含んで構成される。
無線制御部5001は、自無線通信装置内で扱う情報(送信するフレームに関わる情報やMIB(Management Information Base)など)及び他無線通信装置から受信したフレームについて、物理層よりも上位の層、例えばMAC層やLLC層の情報処理を行うとともに、無線通信部5003の制御を行う。
タイマー部5002は、1つまたは複数のタイマーを備え、サウンディングのプロセスに関するタイマーの管理を行う。タイマー部5002の詳細については後述する。なお、図5の一例では、タイマー部5002は無線制御部5001に内包される構成で記載しているが、この構成に限定されるものではなく、無線制御部5001の外側に設けられ、無線制御部5001からの制御で動作するように構成されてもよい。
物理層フレーム生成部5003aは、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5003aは、無線制御部5001から送られてくるMAC層フレームに対して、誤り訂正符号化、変調、ビームフォーミング処理(プリコーディング処理)などを施す。ビームフォーミング処理は、無線制御部5001から通知されるビームフォーミングマトリックス(ビームフォーミングフィルタ)を変調後の信号に乗算することで実現してよい。物理層フレーム生成部5003aは、生成した物理層フレームを無線送信部5003bに出力する。
無線送信部5003bは、物理フレーム生成部5003aから入力された物理層フレームを無線周波数(Radio Frequency:RF)帯の信号に変換し、無線信号を生成する。無線送信部5003bが行う処理には、デジタル-アナログ変換、フィルタリング、ベースバンド周波数から無線周波数への周波数変換などが含まれる。無線送信部5003bは、生成した無線信号をアンテナ部5004を通じて送信する。
無線受信部5003cは、アンテナ部5004を通じて受信した無線信号を、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5003cが行う処理には、無線周波数からベースバンド周波数への周波数変換処理、フィルタリング、アナログ-デジタル変換などが含まれる。無線受信部5003cでデジタル信号に変換された受信信号である物理層信号は、受信電力測定部5003d、チャネル推定部5003e及び信号復調部5003fに入力される。
受信電力測定部5003dは、無線受信部5003cから入力された受信信号の受信電力を測定する。受信電力測定部5003dは、測定対象の周波数チャネルで受信された電波に関する受信電力、受信された物理層フレームのLTFの受信電力などを測定することができる。受信電力測定部5003dは、受信電力の測定結果を無線制御部5001に通知することができる。
チャネル推定部5003eは、無線受信部5003cで受信された物理層フレームに含まれるLTF(L-LTF、HT-LTF、VHT-LTF、HE-LTFなど)の受信信号に基づいて、該物理層フレームが伝搬してきたチャネル状態の推定を行う。チャネル推定部5003eは、チャネル推定結果を、信号復調部5003f及び無線制御部5001に通知することができる。
信号復調部5003fは、無線受信部5003cで受信された物理層フレームに対して、チャネル等化、復調、誤り訂正復号化などを施し、PHYヘッダやMAC層フレームなどの情報を取得する。チャネル等化の処理には、チャネル推定部5003eにおけるチャネル推定結果などを用いることができる。信号復調部5003fは、取得したPHYヘッダ及びMAC層フレームを無線制御部5001に出力する。
無線制御部5001は、受信電力測定部5003dにおける受信電力測定結果や、信号復調部5003fで取得した情報に基づいて、物理キャリアセンス及び仮想キャリアセンスを行い、無線チャネルの状態判断(アイドル状態かビジー状態かの判断を含む)を行うことができる。無線制御部5001は、この無線チャネルの状態判断情報を無線通信部5003に通知することができる。
無線制御部5001は、送信したい制御情報、データなどが存在する場合、前記の無線チャネルの状態判断情報を用いて、バックオフ手順を開始することができる。無線制御部5001は、CWに基づいてバックオフカウンタを生成し、そのバックオフカウンタのカウントダウン機能を有する。例えば、無線制御部5001は、無線チャネルの状態判断情報がアイドル状態を示す場合に、バックオフカウンタのカウントダウンを実行し、無線チャネルの状態判断情報がビジー状態を示す場合に、バックオフカウンタのカウントダウンを停止することができる。さらに、無線制御部5001は、無線チャネルの状態判断情報若しくはバックオフカウンタの値のいずれか一方、または両方を用いて送信判断を行う。例えば、無線制御部5001は、無線チャネルの状態判断情報がアイドル状態を示し、かつバックオフカウンタの値が0のときに、送信判断情報を無線通信部5003に通知することができる。また、無線制御部5001は、無線リソースの状態判断情報がアイドル状態を示す場合に、送信判断情報を無線通信部5003に通知することができる。
図6は、アクセスポイント装置4001の構成の一例を示した図である。アクセスポイント装置4001は、無線制御部(無線制御ステップ)6001、無線通信部(無線通信ステップ)5003及びアンテナ部5004を含んで構成される。さらに、無線通信部5003は、物理層フレーム生成部(物理層フレーム生成ステップ)5003a、無線送信部(無線送信ステップ)5003b、無線受信部(無線受信ステップ)5003c、受信電力測定部(受信電力測定ステップ)5003d、チャネル推定部(チャネル推定ステップ)5003e及び信号復調部(信号復調ステップ)5003fを含んで構成される。図6のアクセスポイント装置4001も、基本的には図5のステーション装置4002と同様の構成となっている。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、同様の箇所については説明を省略する。また、図5のステーション装置と対応する箇所については同一の符号を付して説明する。
無線制御部6001は、自無線通信装置内で扱う情報(送信するフレームに関わる情報やMIB(Management Information Base)など)及び他無線通信装置から受信したフレームについて、物理層よりも上位の層、例えばMAC層やLLC層の情報処理を行うとともに、無線通信部5003の制御を行う。
物理層フレーム生成部5003aは、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5003aは、無線制御部6001から送られてくるMAC層フレームに対して、誤り訂正符号化、変調、ビームフォーミング処理(プリコーディング処理)などを施す。ビームフォーミング処理は、無線制御部6001から通知されるビームフォーミングマトリックス(ビームフォーミングフィルタ)を変調後の信号に乗算することで実現してよい。物理層フレーム生成部5003aは、生成した物理層フレームを無線送信部5003bに出力する。
受信電力測定部5003dは、無線受信部5003cから入力された受信信号の受信電力を測定する。受信電力測定部5003dは、測定対象の周波数チャネルで受信された電波に関する受信電力、受信された物理層フレームのLTF(L-LTF、HT-LTF、VHT-LTF、HE-LTFなど)の受信電力などを測定することができる。受信電力測定部5003dは、受信電力の測定結果を無線制御部6001に通知することができる。
チャネル推定部5003eは、無線受信部5003cで受信された物理層フレームに含まれるLTFの受信信号に基づいて、該物理層フレームが伝搬してきたチャネル状態の推定を行う。チャネル推定部5003eは、チャネル推定結果を、信号復調部5003f及び無線制御部6001に通知することができる。
信号復調部5003fは、無線受信部5003cで受信された物理層フレームに対して、チャネル等化、復調、誤り訂正復号化などを施し、PHYヘッダやMAC層フレームなどの情報を取得する。チャネル等化の処理には、チャネル推定部5003eにおけるチャネル推定結果などを用いることができる。信号復調部5003fは、取得したPHYヘッダ及びMAC層フレームを無線制御部6001に出力する。
無線制御部6001は、送信したい制御情報、データ、ビーコンなどが存在する場合、前記の無線チャネルの状態判断情報を用いて、バックオフ手順を開始することができる。無線制御部6001は、CWに基づいてバックオフカウンタを生成し、そのバックオフカウンタのカウントダウン機能を有する。例えば、無線制御部6001は、無線チャネルの状態判断情報がアイドル状態を示す場合に、バックオフカウンタのカウントダウンを実行し、無線チャネルの状態判断情報がビジー状態を示す場合に、バックオフカウンタのカウントダウンを停止することができる。さらに、無線制御部6001は、無線チャネルの状態判断情報若しくはバックオフカウンタの値のいずれか一方、または両方を用いて送信判断を行う。例えば、無線制御部6001は、無線チャネルの状態判断情報がアイドル状態を示し、かつバックオフカウンタの値が0のときに、送信判断情報を無線通信部5003に通知することができる。また、無線制御部6001は、無線リソースの状態判断情報がアイドル状態を示す場合に、送信判断情報を無線通信部5003に通知することができる。
マルチリンクデバイス(MLD:Multi-Link Device)は、マルチリンク通信可能であるデバイスであり、MLDに対応したアクセスポイント装置をMLDアクセスポイント装置、MLDに対応したステーション装置をMLDステーション装置と呼称することとする。また、MLDアクセスポイント装置とMLDステーション装置を総じてMLD無線通信装置とも呼称する。本実施例においては、前述した無線通信装置1-1、1-2がMLD無線通信装置であるとして説明するが、実際の運用では無線通信システム内の全ての無線通信装置がMLDに対応していなくともよい。
図7を用いてMLDアクセスポイント装置20000-1、MLDステーション装置30000-1について説明する。MLD無線通信装置は、マルチリンクを構成する各リンク(物理層リンクとも呼称する)の周波数バンド(もしくはチャネル、もしくはサブチャネル)に対応した複数のサブ無線通信装置から構成される。図6では、MLDアクセスポイント装置20000-1が3つのサブ無線通信装置、この場合は3つのサブアクセスポイント装置(20000-2、200000-3、20000-4)から構成されている例を示しているが、サブアクセスポイント装置の数は2以上の任意の数である。同様に、図7では、MLDステーション装置30000-1が3つのサブ無線通信装置、この場合は3つのサブステーション装置(30000-2、300000-3、30000-4)から構成されている例を示しているが、サブステーション装置の数は2以上の任意の数である。なお、サブ無線通信装置(サブアクセスポイント装置、サブステーション装置など)は無線通信装置内の一部の回路で構成されてもよく、サブ無線通信部(サブアクセスポイント部、サブステーション部)と呼称してもよい。
図7では、説明のために複数のサブ無線通信装置を論理的に別々のブロック(四角)で示している。物理的には、1つの無線通信装置から構成さてもよい。もしくは、物理的には、別々のサブ無線通信装置を構成してもよく、この場合、各サブアクセスポイント装置は結線9-1や9-2により必要な情報を送受信し、各サブステーション装置は結線9-3や9-4により必要な情報を送受信する。本実施例では、主に、前者の場合、つまり物理的に1つの無線通信装置(10000-1)から構成されるとして、その構成は後述する。
なお、1つのMLDアクセスポイント装置に含まれるサブアクセスポイント装置の数、一つのMLDステーション装置に含まれるサブステーション装置の数は、各MLD無線通信装置のグレード、クラス、能力に応じて変わる。ハイグレード、ハイクラス、高能力のMLD無線通信装置であるほど、搭載するサブ無線通信装置(サブアクセスポイント装置、サブステーション装置)の数は多い可能性がある。つまり、1つの無線通信システム内に位置する各MLD無線通信装置が保有するサブ無線通信装置(サブアクセスポイント装置、サブステーション装置)は、グレード、クラス、能力に応じて変わり、それらの数は一致しなくてもよい。
サブステーション装置30000-2はサブアクセスポイント装置20000-2に接続(Association)し、リンク1を確立する。サブステーション装置30000-3はサブアクセスポイント装置20000-3に接続(Association)し、リンク2を確立する。サブステーション装置30000-4はサブアクセスポイント装置20000-4に接続(Association)し、リンク3を確立する。本実施例の説明ではマルチリンクを構成するリンク数は3つとするが、これには限られず任意の数である。各リンクが使用する周波数は、2.4GHz帯、5GHz帯、6GHz帯、60GHz帯、140GHz帯、300GHz帯、その他、無線通信システムがサポートする周波数バンド、チャネル、サブチャネルの中から任意に設定可能であり、各国の法規制に応じて変化することもある。
なお、マルチリンク通信はMLDステーション装置間でも可能である。例えば図8の例では、MLDステーション装置30001-1が3つのサブステーション装置(30001-2、30001-3、30001-4)を備え、MLDステーション装置30002-1が3つのサブステーション装置(30002-2、30002-3、30002-4)を備える構成例である。
例えば、ステーション装置を搭載したロボットであって、複数のステーション装置で協力して1つのタスクを実行する一例について説明する。このとき、複数のステーション装置でお互いの状態やどのようにタスクを実行するかといった情報を、各ステーション装置間で同じタイミングかつ高信頼に交換する必要がある。そのため、各ステーション装置はマルチリンクで通信可能とし、複数のリンクを利用して効率的に情報交換を行う。各ステーション装置間で情報交換する際に、1つのリンクに対して複数のステーション装置が同時にフレーム送信してしまうと、フレーム衝突が生じるため、正しく復調できない。本実施形態では、フレーム衝突を回避するため、あるステーション装置から各ステーション装置の送信タイミングを指示する。なお、各ステーション装置は異なるリンクの同時送受信(simultaneous transmission and reception; STR)の機能を有しているとする。なお、協力して1つのタスクを実行する複数ステーション装置の集合をユーザグループとも呼ぶ。なお、ユーザグループは、同じエリア(フロア)に複数存在してもよい。図9は同じエリアにユーザグループ20-1、ユーザグループ20-2が存在する例である。ユーザグループ20-1にはステーション装置10-1、10-2、10-3、10-4が含まれる。またユーザグループ20-2にはステーション装置11-1、11-2、11-3が含まれる。なお、異なるユーザグループに同じステーション装置が含まれてもよい。
各ステーション装置は、リンク毎の通信品質を測定し、ステーション装置間で共有することにより、リンク毎に各ステーション装置間で通信可能なサブユーザグループが設定される。サブユーザグループはユーザグループの一部(部分集合)であるが、サブユーザグループとユーザグループが同じであってもよい。また、サブユーザグループに所属できるステーション装置(メンバー)数は1つのTXOP期間内に情報交換できる数であることが望ましいため、上限値が設定されてもよく、また上限値はリンク毎に異なってもよい。また、リンク毎のサブユーザグループのステーションリスト(メンバーリスト)はユーザグループ内で共有される。図10はユーザグループ20-1のサブグループ30-1、30-2の例を示す。図10の例では、サブグループ30-1はステーション装置10-1、10-2、10-3、10-4を含み、サブグループ30-2はステーション装置10-2、10-3、10-4を含む。例えば、サブグループ30-1ではステーション装置間はリンク1で通信し、サブグループ30-2ではステーション装置間はリンク2で通信する。
ユーザグループに所属するステーション装置(メンバー)は、通信可能なリンクでTXOP獲得を試み、最も早くTXOPを獲得したステーション装置がコーディネータ(TXOPホルダー、Sharing STA)になる。なお、各ステーション装置間で同じタイミングで情報交換を行うため、コーディネータになるためには同じタイミングでTXOPを獲得したリンクのサブユーザグループの和集合がユーザグループとなる必要がある。コーディネータはTXOPを獲得したリンクのサブユーザグループに対してRTS/CTSフレーム(第1の制御フレームとも呼ぶ)を送信し、サブユーザグループに所属するステーション装置以外のステーション装置に対してNAVを設定させる。この第1の制御フレームに、1つのサブユーザグループ、または複数のサブユーザグループ、またはユーザグループの少なくともいずれかを示す情報を含めてよい。コーディネータはTXOPを獲得したリンクのサブユーザグループを考慮して、各ステーション装置の情報交換のスケジュール(送受信タイミング)を決定する。そして、各ユーザに情報交換のスケジュールを含むトリガーフレーム(第2の制御フレームとも呼ぶ)を送信する。このトリガーフレームはリンク1、リンク2の両方で送信して良い。リンク1、リンク2の少なくともいずれかでトリガーフレームを受信したステーション装置は、トリガーフレームを受信したリンクにおいてトリガーフレームに含まれる情報で指示された送信タイミングで自身の情報を含むデータフレームを送信する。トリガーフレームは、例えば、サブユーザグループの各メンバーにおけるデータフレームを送信するタイミング、又はデータフレームを受信するタイミングを含む。データフレームは、端末ID(Identifier)、自身の姿勢情報、自身と各端末装置との通信品質、周辺観測情報の一部又は全部を含む。自身の姿勢情報は、自身の向き、作業が継続可能(遂行可能)か否かを示す情報を含む。作業が継続不可(遂行不可)を示す場合、作業を中断する。周辺観測情報は、周辺の人、物体などの障害物の情報を含む。
コーディネータ以外のステーション装置を共有ステーション装置(Shared STA)とも呼ぶ。共有ステーション装置は、コーディネータから第1の制御フレームを受信した場合、他のステーション装置が送信する無線フレームによりNAVが設定されておらず、アイドルと判断される場合はCTSフレームを送信する。また、コーディネータから第2の制御フレームを受信した場合、第2の制御フレームで指示される送信タイミングでデータフレームを送信し、受信タイミングで他のステーション装置のデータフレームを受信する。
図11にリンク1と2の各々で送信されるデータフレームの送信タイミングおよび受信タイミングの一例を示す。リンク1はサブグループ30-1、リンク2はサブグループ30-2が対応するものとする。図11の表では各ステーション装置のタイミング1、タイミング2で送信するか受信するかを示している。なお、図中では、送信する場合をTで示し、受信する場合をRで示しているが、本発明はこれに限らず、送信、受信が区別できればよい。また、情報量削減のため、送信タイミングのみを指示してもよい。また、図11の例では、ステーション装置10-1はリンク1で通信するが、リンク2では通信しない。このため、ステーション装置10-2はリンク1のタイミング1でステーション装置10-1のデータフレームを受信し、リンク2のタイミング2でステーション装置10-1及び10-2の情報を含むデータフレームを送信することができる。
上述のように、コーディネータは複数リンクで同じタイミングでTXOPを獲得する必要がある。通常はリンク毎にランダムバックオフが設定され、カウントダウンで0になればTXOPを獲得するため、リンク毎に同じタイミングでTXOPが獲得できる確率は少ない。そのため、複数リンクで同じタイミングでTXOPを獲得するための手順の一例を説明する。第1の手順は、リンク1とリンク2で異なるランダムバックオフとなり、リンク1でカウントダウンが先に0になった場合、リンク2のカウントダウンが0になるまで待つことである。リンク2のカウントダウンが0になったタイミングでリンク1がアイドルであればリンク1とリンク2のTXOPを同じタイミングで獲得できる。第2の手順は、リンク間でランダムバックオフの値を同じにする。一例として、他の通信機器との公平性を考慮し、リンク間でランダムバックオフ値のうち、最大値を各リンクのランダムバックオフの値とするがこれに限られない。公平性をある程度担保できれば他の方法を用いてランダムバックオフの値を決めても良い。このようにすれば、ランダムバックの期間でアイドルであれば、各リンクのTXOP獲得タイミングを揃えることができる。なお、上述の第1の手順と第2の手順は、リンク1とリンク2の2つのリンクで説明したが、本発明はこれに限らず、3リンク以上の場合も同様の手順が適用可能である。
なお、リンク間のTXOPの獲得タイミングは必ずしも同じタイミングでなくてもよく、1つのTXOP期間において各ステーション装置間で情報交換ができればよい。そのため、許容されるTXOPの獲得タイミングの差が設定されてもよい。例えばリンク間でのタイミング差D以内でTXOPを獲得できた場合、コーディネータになることができる。Dの値は固定値でもよいし、変化してもよい。
データフレームを送信又は受信するタイミングは、既定のインターバル(例えばTransmit Time Interval; TTI、スロット、サブフレーム)とすることができる。TTI長は固定値(例えば1 ms)とすることができ、1つのTXOP期間、又はTXOP期間中の第2の制御フレーム送信以降では、固定数のTTIで構成することができる。この場合、図11に記載のタイミングはTTI番号で指示することができる。
本実施形態に係る端末装置は、リンク1とリンク2に対して、必ずしも異なる周波数を設定する必要はない。例えば、本実施形態に係る端末装置は、リンク1とリンク2に対して、少なくとも一部の通信帯域(無線通信システムがサポートする周波数バンド、チャネル、サブチャネルなどの周波数リソース)が共通となる周波数に設定されることができる。このとき、本実施形態に係る端末装置は、上述した異なるリンクの同時送受信(simultaneous transmission and reception; STR)の機能については、同じ周波数でもその機能を発揮できる機能を有してもよい。端末装置は、同じ周波数が設定されたリンク1とリンク2に対して、リンク1はサブグループ30-1、リンク2はサブグループ30-2を設定して、通信を実施することができる。リンク1とリンク2におけるTXOPの確保については、上述した方法と同様であるが、同じ周波数でSTRの機能を用いる場合、リンク間の与被干渉が無視できない状況が生ずる。このとき、端末装置は、各リンクの受信部にて受信された干渉信号が、自装置の他のリンクから送信された信号であることが判断できる場合、キャリアセンスレベルを上げて、送信権を確保することができる。判断する方法は、何かに限定されるものではないが、例えば、受信された信号の物理層もしくはMAC層のヘッダ情報から判断することができるし、端末装置の制御部が別のリンクで他の信号を送信する指示をしているか否かで判断してもよく、端末装置が他の装置から、別のリンクにおいて無線信号の送信を指示されているか否かで判断してもよい。
本実施形態に係る端末装置は、複数のリンク(例えばリンク1とリンク2)に対して、同じ周波数を設定した場合、各リンクにおいてフレームを引き起こすトリガーフレームは、いずれか一つのリンクで送信することもできる。このとき、端末装置はトリガーフレームには、リンク1とリンク2においてフレームを引き起こすことを示す情報を記載することができる。例えば、端末装置は該トリガーフレームに、リンク1とリンク2を示すリンクIDを両方記載することができるし、該トリガーフレームにリンク1に設定されたサブグループと、リンク2に設定されたサブグループを示す情報を記載することができるし、各サブグループに含まれる端末装置を示す情報を記載することができる。また、端末装置は、リンク1とリンク2から任意にリンクを選んでトリガーフレームを送信することもできるが、例えば、一番小さいリンクIDが設定されたリンクから送信する等、あらかじめトリガーフレームを送信するリンクが設定されることもできる。
また、本実施形態に係る端末装置は、必ずしも複数のリンクを設定可能なMLDである必要もない。1つのリンク、もしくは無線システムがサポートする1つの周波数バンドなどにおいて、本実施形態に係る端末装置は、STRを同じ周波数で行う能力を有していればよい。この場合、本実施形態に係る端末装置は1つのリンクに対して、サブグループ1とサブグループ2を同時に設定することができる。またはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)などの周波数分割多重技術を用いてサブグループ1とサブグループ2を同時に設定してもよい。
また、本実施形態に係る端末装置は、リンク1とリンク2に対して、それぞれ異なるビームフォーミングを同時に設定することができる。このとき、ビームフォーミングの方法は何かに限定されるものではないが、以下ではアナログのビームフォーミングを設定する場合を想定して説明する。端末装置は、リンク1に対して、第1のビームフォーミングを設定し、リンク2に対して、第2のビームフォーミングを設定することができる。第1のビームフォーミングと第2のビームフォーミングはそれぞれ受信される端末装置において、お互いに干渉しないように形成されることが好適である。このように制御されることで、本実施形態に係る端末装置は、リンク1とリンク2に対して、それぞれサブグループ1とサブグループ2を設定した場合に、各サブグループに対して、同時にTXOPを確保し、フレームを送信することが可能となる。以上では、端末装置はリンク1とリンク2が設定される場合を例として説明したが、このとき、リンク1とリンク2は必ずしも同じ周波数である必要はなく、少なくともその一部の通信帯域が共通となる周波数が設定されてもよい、また、端末装置は、1つのリンクに対して、第1のビームフォーミングと第2のビームフォーミングを同時に設定することも可能である。
上記で説明した方法は、本実施形態に係る端末装置はリンク1のサブグループと、リンク2のサブグループを、空間分割多重技術を用いて同時に設定しているといえる。本実施形態に係る端末装置は、自装置が備えるアンテナ数等で決定される、空間多重可能な自由度の数が、多重するサブグループの数以上であるときは、各リンクに対して、ビームフォーミングを同時に設定することができる。一方で、本実施形態に係る端末装置は、空間多重可能な自由度の数が、多重するサブグループの数未満であるときも、所定の条件のもとで、各リンクに対して、ビームフォーミングを同時に設定することができる。例えば、空間多重可能な自由度の数2で、多重するサブグループの数が3である場合、少なくとも2つのサブグループに対しては、同じビームフォーミングを端末装置は設定することになるが、このとき、同じビームフォーミングを設定するサブグループ1とサブグループ2とが、端末装置に対して離隔距離が異なる場合は、各サブグループに属する端末装置は、他のサブグループ宛の信号を受信側での干渉抑圧技術によって、その干渉電力を低減できるから、本実施形態に係る端末装置は、2を超える数のサブグループに対して、同時にビームフォーミングを設定することができる。
また、本実施形態に係る端末装置は、複数の無線アクセス技術(Radio access technology:RAT)を備えることができる。端末装置は、第1のRATと第2のRATを備え、第1のRATに第1のサブグループを設定し、第2のRATに第2のサブグループを設定することができる。このとき、第1のRATと第2のRATでは無線アクセスの方法が異なる場合がある。例えば、第1のRATではキャリアセンスを必須とする一方で、第2のRATではキャリアセンスを必須としない状況が考えられる。このとき、本実施形態に係る端末装置は、キャリアセンスを必須とする第1のRATにおいて、送信権を確保されたタイミングで、第2のRATで送信を開始することもできる。
上述のTXOPは、特定のサービスを提供するためのサービス期間、例えばR-TWTサービス期間(Restricted Target Wake Time Service Period、R-TWT SP)とオーバーラップしてもよい。また、サービス期間、R-TWTサービス期間、TXOPを送信期間とも呼ぶ。R-TWTは、低遅延トラフィックを送信するための媒体アクセス保護やリソース予約を行う仕組みである。R-TWT SPは、R-TWTセットアップを用いて交渉された期間で、R-TWT SPの期間中、ステーション装置がR-TWTメンバーであれば低遅延トラフィックを優先的に送信することができる。R-TWTセットアップ(R-TWTメンバーシップセットアップ)では、R-TWTメンバーになるために、ステーション装置は接続先のアクセスポイント装置にR-TWTメンバーへの追加を要求(リクエストTWT)することができる。リクエストTWTがアクセスポイント装置に承認された場合(アクセプトTWT)、ステーション装置はR-TWTメンバーになることができる。リクエストTWTがアクセスポイント装置に承認されなかった場合(リジェクトTWT)、ステーション装置はR-TWTメンバーになることはできない。
図12は本実施形態に係るR-TWT SP内での送信手順を示す。図12の例では、コーディネータが、3つの期間であるサブ期間1からサブ期間3に分かれたR-TWTサービス期間に対して、各端末装置のフレーム送信を指示(制御)する。なお、コーディネータはアクセスポイント装置又はステーション装置がなることが可能であるが、ここではアクセスポイント装置として説明する。コーディネータはトリガーフレームを各ステーション装置に送信する。トリガーフレームを受信したステーション装置は応答としてデータフレーム(Trigger Based (TB) PPDU)を送信する。アクセスポイント装置は、受信したデータフレームを誤りなく受信できた場合、ACKまたはBlock ACK(BA)などの応答フレームをステーション装置に送信する。なお、サブ期間1にデータフレームを送信する1又は複数のステーション装置を端末グループ1、サブ期間2にデータフレームを送信する1又は複数のステーション装置を端末グループ2、サブ期間3にデータフレームを送信する1又は複数のステーション装置を端末グループ3、とも呼ぶ。トリガーフレームは、1又は複数のステーション装置を示す情報(例えば識別情報)、ステーション装置がデータフレームを送信するサブ期間、ステーション装置が割当てられるリソースユニット、ステーション装置が割当てられるストリームの一部又は全部を含む。トリガーフレームを受信したステーション装置は、トリガーフレームで指示されたサブ期間のリソースユニットでデータフレームを送信する。サブ期間でのデータフレームの送信は、端末グループに属するステーション装置を周波数多重(OFDMA)、空間多重(MU-MIMO; Multi-User Multiple Input Multiple Output)、時間多重(TDMA; Time DivisionMultiple Access)が用いられる。R-TWT SPはビーコンフレームに含まれるTWTエレメントでスケジュールされる。TWTエレメントにはR-TWT SPの開始タイミング、1又は複数のサブ期間の開始タイミング、サブ期間を示す情報の一部又は全部を含む。サブ期間の開始タイミングはビーコンフレームの送信タイミングからの差分(又はオフセット)、又はR-TWT SPの開始タイミングからの差分(又はオフセット)で表される。このようにトリガーフレームで複数のサブ期間で送信するステーション装置を一括して指示することで、R-TWT SPを効率的に利用することが可能となる。
なお、サブ期間は既定のパターンから選択されてもよい。既定のパターンは、R-TWT SP内のサブ期間の数、サブ期間における通信方向(下りリンク、上りリンク、端末間通信など)などを含んでよい。図13はR-TWT SP内の既定パターンの一例を示している。パターン1はR-TWT SP内に2つのサブ期間が設定されている。パターン2はR-TWT SP内に3つのサブ期間が設定されている。パターン3は、R-TWT SP内に3つのサブ期間が設定され、さらに各サブ期間の通信方向が設定されている例である。パターン3では、サブ期間1は上りリンク、サブ期間2は上りリンク、サブ期間3は下りリンク、に通信方向が制限される。例えばパターン3では、コーディネータは、サブ期間1で端末グループ1から情報を集め、サブ期間2で端末グループ2から情報を集め、サブ期間3で端末グループ1、2に指示または情報提供を行うことができる。
例えば、サブ期間1の伝送が失敗(NACK)だった場合、サブ期間2で再送することが望ましい。この場合、サブ期間1の期間内またはサブ期間1の直後に、コーディネータはスケジュール変更を示す情報を送信することができる。スケジュール変更を示す情報は、あるサブ期間以降の全てのサブ期間において、1又は複数のステーション装置を示す情報(例えば識別情報)、ステーション装置がデータフレームを送信するサブ期間、ステーション装置が割当てられるリソースユニット、ステーション装置が割当てられるストリームの一部又は全部を含む。
また、スケジュール変更を示す情報は、再送するか否かに関わらず、ある特定のサブ期間のみを変更又はスキップを指示することも可能である。この場合、スケジュール変更を示す情報は、再送するサブ期間を示す情報、別の割当て(スケジュール)に変更することを示す情報、サブ期間の設定を無効にすることを示す情報、の一部又は全部を含む。再送するサブ期間を示す情報は、例えば、サブ期間1の伝送において、全てのステーション装置の伝送が成功とならなかった場合、コーディネータはスケジュール変更を示す情報に、サブ期間2でサブ期間1の再送することを示す情報を含めることができる。スケジュール変更を示す情報を受信したステーション装置は、サブ期間1の伝送に成功していなかった場合、サブ期間1と同じ設定でサブ期間2の伝送を行う。別の割当て(スケジュール)に変更することを示す情報は、新たに割当てるステーション装置、ステーション装置が割当てられるリソースユニット、ステーション装置が割当てられるストリームの一部又は全部を含む。別の伝送に変更することを示す情報を受信したステーション装置は、以前受信したトリガーフレームに自装置を示す情報が含まれていたとしても、自装置を示す情報が含まれていない場合、データフレームは送信しない。また、サブ期間の設定を無効にすることを示す情報は、以前のトリガーフレームで設定された情報を無効にする情報である。サブ期間の設定を無効にすることを示す情報を受信したステーション装置は、以前受信したトリガーフレームに自装置を示す情報が含まれていたとしても、データフレームは送信しない。なお、コーディネータは、スケジュール変更を示す情報をBAフレームなどの応答フレームに含めて送信することができる。
ステーション装置は、サブ期間の設定をアクセスポイント装置に要求することができる。サブ期間の設定を要求する場合、ステーション装置は、設定情報を含めて要求することも可能である。設定情報は、設定するサブ期間の数、各サブ期間の通信方向、各サブ期間のTIDの一部又は全部を含む。アクセスポイント装置は、ステーション装置からの要求に対して、受け入れる場合、応答としてアクセプトを示す情報を送信する。受け入れない場合は、アクセスポイント装置はステーション装置にリジェクトを示す情報を送信する。なお、アクセスポイント装置がアクセプトを示す情報を送信する場合、サブ期間を設定することに対して設定情報と共に受け入れることを示してもよいし、サブ期間を設定することに対して受け入れ、ステーション装置から送信された設定情報の通りにサブ期間を設定しなくてよい。
R-TWT SPは複数のリンク(例えばリンク1とリンク2)で設定することも可能である。また、複数のリンク間でR-TWT SPやサブ期間が揃うことで、単位時間あたりに使用できるサブ期間が増加し、より効率的な通信が可能となる。コーディネータは、リンク1で送信するビーコンフレームに含まれるTWTエレメントに、他のリンクとR-TWT SPが揃っていることを示す情報を含めて(Alignedを設定して)送信することができる。なお、リンク1で送信するビーコンフレーム、TWTエレメントを各々第1のビーコンフレーム、第1のTWTエレメントとも呼ぶ。また、リンク2で送信するビーコンフレーム、TWTエレメントを各々第2のビーコンフレーム、第2のTWTエレメントとも呼ぶ。ステーション装置は、Alignedが設定された第1のTWTエレメント、及びAlignedが設定された第2のTWTエレメントを受信し、第1のTWTエレメント及び第2のTWTエレメントで設定されるR-TWT SPの開始タイミングが同じ又は所定の誤差以内(例えば1 time unit)であれば、リンク1とリンク2のR-TWT SPが揃っていると判断できる。図14はリンク1とリンク2において、コーディネータとなるMLDアクセスポイント装置とMLDステーション装置が通信する例を示している。図14の例では、リンク1とリンク2において、R-TWT SPおよび各サブ期間の開始タイミングが揃っている。MLDアクセスポイント装置はリンク1でサブ期間1を示すトリガーフレームをMLDステーション装置に送信する。また、リンク2でサブ期間3を示すトリガーフレームをMLDステーション装置に送信する。MLDステーション装置はリンク1、リンク2で受信したトリガーフレームで指示されたサブ期間でデータフレームを送信する。なお、MLDステーション装置は端末グループに属することができる。例えば、リンク毎に異なる端末グループに属しても良いし、リンク間で共通の端末グループに属しても良い。このように、複数のリンクでR-TWT SPおよびサブ期間が揃うことで、MLDステーション装置は、複数のサブ期間での送信が可能となる。また、複数のリンクがあれば、一方のリンク(リンク1)で送信する機会が得られなくても、別のリンク(例えばリンク2)で送信する機会が得られる可能性があり、R-TWT SP内で必要なデータを送信できる可能性が高まるため、低遅延通信が可能となる。なお、上述の説明ではリンク毎にトリガーフレームを送信していたが、本発明はこれに限らず、1つのトリガーフレームで複数のリンクの情報を含めることも可能である。また、1つのリンクで送信されたスケジュール変更を示す情報に複数のリンクの情報を含めてもよい。また1つのリンクで送信されたBAフレーム(応答フレーム)は他のリンクのBA(応答フレーム)又はスケジュール変更を示す情報を含んでよい。
ステーション装置は、複数のリンクにおけるサブ期間の設定を1つのリンクのアクセスポイント装置に要求することができる。ステーション装置は、1つのリンクにおいて、複数のリンクにおいてサブ期間の設定を要求する情報を含む設定情報を送信することができる。なお、複数のリンクでサブ期間を設定する場合、少なくとも各リンクで設定されるサブ期間の数は共通とすることができる。また、各サブ期間の通信方向は共通でもよいし、異なってもよい。ステーション装置は、各リンクにおけるサブ期間の通信方向を揃えることをアクセスポイント装置に要求することができる。この場合、ステーション装置は、設定情報に複数リンクで通信方向を揃えることを示す情報を含める。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明は、通信装置および通信方法に用いて好適である。
10-1~10-4 ステーション装置
11-1~11-3 ステーション装置
20-1、20-2、ユーザグループ
30-1、30-2、サブユーザグループ
3001 NDPAnnouncementフレーム
3002 NDPフレーム
3003 Compressed Beamforming/CQIフレーム
4001-1、4001-2 無線通信装置(アクセスポイント装置)
4002-1~6 無線通信装置(ステーション装置)
4003-1、4003-2 無線通信システム
5001 無線制御部
5002 タイマー部
5003 無線通信部
5003a 物理層フレーム生成部
5003b 無線送信部
5003c 無線受信部
5003d 受信電力測定部
5003e チャネル推定部
5003f 信号復調部
5004 アンテナ部
6001 無線制御部
20000-1 MLDアクセスポイント装置
20000-2、20000-3、20000-4 サブ無線通信装置(サブアクセスポイント装置)
30000-1 MLDステーション装置
30000-2、30000-3、30000-4 サブ無線通信装置(サブステーション装置)
30001-1 MLDステーション装置
30001-2、30001-3、30001-4 サブ無線通信装置(サブステーション装置)
30002-1 MLDステーション装置
30002-2、30002-3、30002-4 サブ無線通信装置(サブステーション装置)
11-1~11-3 ステーション装置
20-1、20-2、ユーザグループ
30-1、30-2、サブユーザグループ
3001 NDPAnnouncementフレーム
3002 NDPフレーム
3003 Compressed Beamforming/CQIフレーム
4001-1、4001-2 無線通信装置(アクセスポイント装置)
4002-1~6 無線通信装置(ステーション装置)
4003-1、4003-2 無線通信システム
5001 無線制御部
5002 タイマー部
5003 無線通信部
5003a 物理層フレーム生成部
5003b 無線送信部
5003c 無線受信部
5003d 受信電力測定部
5003e チャネル推定部
5003f 信号復調部
5004 アンテナ部
6001 無線制御部
20000-1 MLDアクセスポイント装置
20000-2、20000-3、20000-4 サブ無線通信装置(サブアクセスポイント装置)
30000-1 MLDステーション装置
30000-2、30000-3、30000-4 サブ無線通信装置(サブステーション装置)
30001-1 MLDステーション装置
30001-2、30001-3、30001-4 サブ無線通信装置(サブステーション装置)
30002-1 MLDステーション装置
30002-2、30002-3、30002-4 サブ無線通信装置(サブステーション装置)
Claims (7)
1又は複数の端末装置と通信する通信装置であって、
制御部と、送信部と、を備え、
前記制御部は、
前記複数の端末装置の中の1以上の端末装置を含む1以上のユーザグループを設定し、
前記ユーザグループに対し、1以上のサブユーザグループを設定し、
前記サブユーザグループのそれぞれは前記1以上のユーザグループのいずれかのサブセットであり、
前記サブユーザグループの一部もしくは全てに対して一度に送信期間を設定し、
前記送信部は、
前記送信期間内において、制御フレーム、およびデータフレームを送信し、
前記制御フレームは、前記サブユーザグループの少なくともいずれかに含まれる端末装置の各々における前記データフレームの送信タイミングを含み、
前記送信タイミングは、前記送信期間内に設定される複数のタイミングのうちの1つであり、
前記送信期間は、TXOP又はサービス期間のいずれか一方である、
通信装置。
制御部と、送信部と、を備え、
前記制御部は、
前記複数の端末装置の中の1以上の端末装置を含む1以上のユーザグループを設定し、
前記ユーザグループに対し、1以上のサブユーザグループを設定し、
前記サブユーザグループのそれぞれは前記1以上のユーザグループのいずれかのサブセットであり、
前記サブユーザグループの一部もしくは全てに対して一度に送信期間を設定し、
前記送信部は、
前記送信期間内において、制御フレーム、およびデータフレームを送信し、
前記制御フレームは、前記サブユーザグループの少なくともいずれかに含まれる端末装置の各々における前記データフレームの送信タイミングを含み、
前記送信タイミングは、前記送信期間内に設定される複数のタイミングのうちの1つであり、
前記送信期間は、TXOP又はサービス期間のいずれか一方である、
通信装置。
受信部をさらに備え、
前記制御フレームは、前記データフレームを受信するタイミング情報を含み、
前記受信部は、前記タイミング情報に基づいて、前記送信期間内において、前記ユーザグループの各々の制御フレーム、およびデータフレームを受信する、
請求項1に記載の通信装置。
前記制御フレームは、前記データフレームを受信するタイミング情報を含み、
前記受信部は、前記タイミング情報に基づいて、前記送信期間内において、前記ユーザグループの各々の制御フレーム、およびデータフレームを受信する、
請求項1に記載の通信装置。
前記データフレームは、遂行可能か否かを示す情報を含み、遂行不可を示す情報を受信した場合、作業の中断を示す情報を通知する、
請求項2に記載の通信装置。
請求項2に記載の通信装置。
前記受信部は、前記端末装置から送信期間内に複数のタイミングを設定することを要求すること示す情報を受信する、
請求項2に記載の通信装置。
請求項2に記載の通信装置。
前記端末装置とマルチリンクで通信し、
前記マルチリンクを構成する少なくとも2つのリンクにおいて、前記送信期間、および前記送信期間内の複数のタイミング、を揃える、
請求項1に記載の通信装置。
前記マルチリンクを構成する少なくとも2つのリンクにおいて、前記送信期間、および前記送信期間内の複数のタイミング、を揃える、
請求項1に記載の通信装置。
前記サブユーザグループに設定される端末装置は、前記送信期間内での通信が許可された端末装置である、
請求項1または5のいずれかに記載の通信装置。
請求項1または5のいずれかに記載の通信装置。
1又は複数の端末装置と通信する通信装置における通信方法であって、
制御ステップと、送信ステップと、を備え、
前記制御ステップは、
前記複数の端末装置の中の1以上の端末装置を含む1以上のユーザグループを設定し、
前記ユーザグループに対し、1以上のサブユーザグループを設定し、
前記サブユーザグループのそれぞれは前記1以上のユーザグループのいずれかのサブセットであり、
前記サブユーザグループの一部もしくは全てに対して一度に送信期間を設定し、
前記送信ステップは、
前記送信期間内において、制御フレーム、およびデータフレームを送信し、
前記制御フレームは、前記サブユーザグループの少なくともいずれかに含まれる端末装置の各々における前記データフレームの送信タイミングを含み、
前記送信タイミングは、前記送信期間内に設定される複数のタイミングのうちの1つであり、
前記送信期間は、TXOP又はサービス期間のいずれか一方である、
通信方法。
制御ステップと、送信ステップと、を備え、
前記制御ステップは、
前記複数の端末装置の中の1以上の端末装置を含む1以上のユーザグループを設定し、
前記ユーザグループに対し、1以上のサブユーザグループを設定し、
前記サブユーザグループのそれぞれは前記1以上のユーザグループのいずれかのサブセットであり、
前記サブユーザグループの一部もしくは全てに対して一度に送信期間を設定し、
前記送信ステップは、
前記送信期間内において、制御フレーム、およびデータフレームを送信し、
前記制御フレームは、前記サブユーザグループの少なくともいずれかに含まれる端末装置の各々における前記データフレームの送信タイミングを含み、
前記送信タイミングは、前記送信期間内に設定される複数のタイミングのうちの1つであり、
前記送信期間は、TXOP又はサービス期間のいずれか一方である、
通信方法。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023220663 | 2023-12-27 | ||
| JP2023-220663 | 2023-12-27 | ||
| JP2024-031885 | 2024-03-04 | ||
| JP2024031885 | 2024-03-04 | ||
| JP2024-063830 | 2024-04-11 | ||
| JP2024063830 | 2024-04-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025142099A1 true WO2025142099A1 (ja) | 2025-07-03 |
Family
ID=96218891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/038387 Pending WO2025142099A1 (ja) | 2023-12-27 | 2024-10-28 | 通信装置および通信方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2025142099A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011124980A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-23 | Sony Corp | 無線通信装置、無線通信システム、プログラム、および無線通信方法 |
| JP2020129804A (ja) * | 2015-07-07 | 2020-08-27 | 株式会社東芝 | 無線通信装置および無線通信方法 |
| JP2023084929A (ja) * | 2021-12-08 | 2023-06-20 | 株式会社東芝 | 無線通信装置 |
| JP2024506354A (ja) * | 2021-02-10 | 2024-02-13 | ウィルス インスティテュート オブ スタンダーズ アンド テクノロジー インコーポレイティド | マルチリンクを用いる無線通信方法及びこれを用いる無線通信端末 |
-
2024
- 2024-10-28 WO PCT/JP2024/038387 patent/WO2025142099A1/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011124980A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-23 | Sony Corp | 無線通信装置、無線通信システム、プログラム、および無線通信方法 |
| JP2020129804A (ja) * | 2015-07-07 | 2020-08-27 | 株式会社東芝 | 無線通信装置および無線通信方法 |
| JP2024506354A (ja) * | 2021-02-10 | 2024-02-13 | ウィルス インスティテュート オブ スタンダーズ アンド テクノロジー インコーポレイティド | マルチリンクを用いる無線通信方法及びこれを用いる無線通信端末 |
| JP2023084929A (ja) * | 2021-12-08 | 2023-06-20 | 株式会社東芝 | 無線通信装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20260012995A1 (en) | Access point apparatus, station apparatus, and communication method | |
| US20230344551A1 (en) | Station apparatus and communication method | |
| CN115066927A (zh) | 站装置及通信方法 | |
| WO2023054153A1 (ja) | アクセスポイント装置、及び通信方法 | |
| WO2022210090A1 (ja) | アクセスポイント装置、ステーション装置および通信方法 | |
| JP2025105138A (ja) | ステーション装置、アクセスポイント装置及び無線通信方法 | |
| US20210051586A1 (en) | Access point apparatus, station apparatus, and communication method | |
| US20230422097A1 (en) | Radio communication apparatus and radio communication method | |
| WO2025142099A1 (ja) | 通信装置および通信方法 | |
| WO2022004664A1 (ja) | 無線通信装置 | |
| US20250048423A1 (en) | Radio communication apparatus and radio communication method | |
| JP7643905B2 (ja) | 基地局装置、及び通信方法 | |
| JP2026009635A (ja) | アクセスポイント装置および通信方法 | |
| JP2026009637A (ja) | アクセスポイント装置および通信方法 | |
| WO2026014153A1 (ja) | アクセスポイント装置および通信方法 | |
| WO2026013949A1 (ja) | アクセスポイント装置および通信方法 | |
| WO2024189759A1 (ja) | アクセスポイント装置、ステーション装置および通信方法 | |
| JP2024106708A (ja) | 通信装置および通信方法 | |
| WO2024247345A1 (ja) | アクセスポイント装置及びステーション装置 | |
| JP2025119870A (ja) | 無線通信装置及び通信方法 | |
| JP2025088164A (ja) | アクセスポイント装置及びステーション装置 | |
| WO2024202549A1 (ja) | 端末装置、アンビエントIoT端末装置、および通信方法 | |
| JP2024178793A (ja) | アクセスポイント装置、ステーション装置および通信方法 | |
| JP2024106716A (ja) | アクセスポイント装置、ステーション装置および通信方法 | |
| JP2026009640A (ja) | アクセスポイント装置及び無線通信方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 24911992 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |