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JP6798198B2 - 無線装置、無線制御方法およびプログラム - Google Patents

無線装置、無線制御方法およびプログラム Download PDF

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Description

本開示は、無線装置、無線制御方法およびプログラムに関する。
近年、IEEE802.11のワーキンググループなどによって、新たな無線LANの規格化が検討されている。例えば、マルチユーザ空間多重通信を利用して、複数の無線装置が同時に1台のアクセスポイント装置へデータ送信を行う方法が検討されている。特許文献1には、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行う無線装置における通信制御方法について開示されている。
特許第5437307号公報
しかし、無線LANシステムにおいて、マルチユーザ空間多重通信の実施に影響されることでシングルユーザ通信の実施が遅れていた。例えば、マルチユーザ空間多重通信からシングルユーザ通信へ動作モードを切り替える際、シングルユーザ通信のための待ち時間の初期値が再設定されてしまう。そのため、無線装置は、優先度が高いデータを送信する場合においても、再設定された待ち時間が経過するまで待機し、待ち時間が経過した後にシングルユーザ通信を用いてデータ送信を行っていた。
そこで、本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、本開示は、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行う無線装置において、マルチユーザ空間多重通信の実施に影響されることでシングルユーザ通信の実施が遅れないようにすることが可能な、新規かつ改良された無線装置、無線制御方法およびプログラムを提供する。
本開示によれば、通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行う通信部と、前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定する設定部と、前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントする制御部と、を備え、前記通信部は、前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信する、無線装置が提供される。
また、本開示によれば、通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行うことと、前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定することと、前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントすることと、前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信することと、を含む、コンピュータにより実行される無線制御方法が提供される。
また、本開示によれば、通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行うことと、前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定することと、前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントすることと、前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信することと、をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。
以上説明したように本開示によれば、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行う無線装置において、マルチユーザ空間多重通信の実施に影響されることでシングルユーザ通信の実施が遅れないようにすることが可能になる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の一実施形態に係る無線LANシステムの構成を示す図である。 先行文献1の開示における、APとSTAとの通信を示す図である。 APとSTAとの通信を示す図である。 本開示における、APとSTAとの通信を示す図である。 本開示における、APとSTAとの通信を示す図である。 本開示の一実施形態に係るSTAの構成を示す図である。 本開示の一実施形態に係るAPの構成を示す図である。 ACの種類およびACの優先度を示す図である。 STAによるデータの送信動作を示すフローチャートである。 STAによるデータの送信動作を示すフローチャートである。 スマートフォンの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 カーナビゲーション装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 無線アクセスポイントの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.無線LANシステムの概要
2.装置の構成
3.装置の動作
4.応用例
5.むすび
<1.無線LANシステムの概要>
本開示の一実施形態は、無線LANシステムに関する。まず、図1を参照し、本開示の一実施形態に係る無線LANシステムの概要を説明する。
(1−1.無線LANシステムの構成)
図1は、本開示の一実施形態に係る無線LANシステムの構成を示す図である。図1に示すように、本開示の一実施形態に係る無線LANシステムは、アクセスポイント装置(以降、便宜的に「AP(Access Point)」と呼称する)200と、ステーション装置(以降、便宜的に「STA(Station)」と呼称する)100と、を備える。そして、1台のAP200と、1台以上のSTA100と、によって基本サービスセット(以降、便宜的に「BSS:Basic Service Set」と呼称する)10が構成される。
本開示の一実施形態に係る無線LANシステムは、任意の場所に設置され得る。例えば、本実施形態に係る無線LANシステムは、オフィスビル、住宅、商業施設または公共施設等に設置され得る。BSS10は、BSS10のエリアが他のBSS10のエリアと重複するように配置されてもよい。
本実施形態に係るAP200は、通信装置として機能し、外部のネットワークと接続され、STA100に、当該外部ネットワークとの間の通信を提供する。例えば、AP200は、インターネットと接続され、STA100とインターネット上の装置またはインターネットを介して接続される装置との通信を提供する。
また、AP200は、アップリンクマルチユーザ空間多重通信(以降、便宜的に「UL MU:Uplink Multi−User」と呼称する)またはアップリンクシングルユーザ通信(以降、便宜的に「UL SU:Uplink Single−User」と呼称する)を用いて、データを受信する。
UL MUを用いたデータ受信についてより具体的に説明すると、AP200は、UL MUを実施させるSTA100を決定する。その後、AP200は、UL MUを許可されたSTA100に関する情報およびUL MUを用いたデータ送信が行われる時間に関する情報等(以降、便宜的に「UL MUの許可情報」と呼称する)を含むトリガフレーム(以降、便宜的に「トリガ」と呼称する)を生成する。そして、AP200は、トリガ送信までの待ち時間を設定し、当該待ち時間が経過した後に、STA100へトリガを送信することで、STA100によるUL MUを可能にする。AP200によるUL MUまたはUL SUを用いたデータ受信の詳細については後述する。
本実施形態に係るSTA100は、無線装置として機能し、AP200と通信を行う無線装置である。STA100は、任意の無線装置でよい。例えば、STA100は表示機能を有するディスプレイ、記憶機能を有するメモリ、入力機能を有するキーボードおよびマウス、音出力機能を有するスピーカ、高度な計算処理を実行する機能を有するスマートフォンでもよい。
本実施形態に係るSTA100は、AP200に対して、UL MUまたはUL SUを用いてデータ送信を行う。UL MUを用いたデータ送信についてより具体的に説明すると、STA100は、AP200からトリガを受信し、当該トリガに含まれるUL MUの許可情報に自装置が含まれている場合、AP200に対して、UL MUを用いてデータ送信を行う。すなわち、自装置以外の、UL MUを許可されたSTA100とともに、AP200に対して、データ送信を行う。STA100によるUL MUを用いたデータ送信の詳細については後述する。
また、UL SUを用いたデータ送信についてより具体的に説明すると、STA100は、送信データの優先度に基づいて、UL SUまでの待ち時間を設定し、当該待ち時間が経過した後に、UL SUを用いてAP200へデータ送信を行う。すなわち、STA100は、UL MUのトリガを受信しなくても、UL SUを用いてAP200へデータ送信を行うことができる。STA100によるUL SUを用いたデータ送信の詳細については後述する。
(1−2.背景)
近年、IEEE802.11のワーキンググループなどによって、新たな無線LANの規格化が検討されている。その中で、従来方法との互換性を担保しつつ、従来方法におけるUL MUおよびUL SUを用いた通信制御方法を改良することが検討されている。
UL MUおよびUL SUを用いた通信制御方法としては、例えば、先行文献1の開示が挙げられる。そこで、図2を参照して、先行文献1の開示の内容について説明する。図2は、先行文献1の開示における、APとSTAとの通信を示す図である。図2に示すように、例えば、1台のAPと、3台のSTA(STA1〜STA3)を備える無線LANシステムが存在している。
まず、ステップS1000では、APは、UL MUの許可に関する情報を含むポーリングフレームを各STAへ送信する。ここで、ポーリングに含まれるUL MUの許可に関する情報とは、UL MUを実施させるSTAおよびUL MUを行うための時間(TXOP:Transmission Opportunity)等に関する情報を指す。各STAは、当該ポーリングフレームを受信し、ポーリングフレームに含まれるUL MUの許可に関する情報を確認する。ステップS1004〜ステップS1012では、各STAは、UL MUを許可されたSTAの中に自装置が含まれている場合、ポーリングによって指定されたTXOPの時間に、UL MUを用いてAPへデータ送信を行う。
このように、先行文献1の開示においては、各STAによるデータ送信が、APから送信されるポーリングによって制御されている。したがって、STAが、送信データの優先度に応じてランダムアクセス制御を行うことができない。先行文献1の開示において、STAの保持する送信データの優先度に応じた送信制御を可能にするためには、APがSTAに保持されている送信データの優先度を予め把握しておくことが求められるが、これを実現することは容易ではない。
さらに、TXOPが終了した直後に、APがポーリングを送信することで新たなTXOPが設けられるような場合には、STAが自律的にデータ送信を行う機会を得られない。
したがって、STAによる送信データの優先度に応じたデータ送信の実現可能性は、さらに低くなる。
続いて、別の観点から本開示の背景について説明する。図2では、仮に、ステップS1012でSTA3によって送信されたデータが何らかの原因によりAPに受信されなかった場合を考える。ステップS1016では、STA1およびSTA2によって送信されたデータを受信したAPは、Block−ACKフレーム(以降、便宜的に「BA」と呼称する)を生成し、各STAに対してBAを送信する。BAとは、各STAによって送信されたフレームの受信状態に関する情報を含む応答フレームである。BAには、STA1およびSTA2によって送信されたデータがAPに受信された旨の情報は含まれているため、BAを受信したSTA1およびSTA2は、送信データが正しくAPに受信されたことを把握することができる。
一方、BAには、STA3によって送信されたデータがAPに受信された旨の情報が含まれていないため、BAを受信したSTA3は、送信データが正しくAPに受信されなかったと判断し、送信データを再送しようとする。その際、ステップS1020で、STA3は、コンテンションウィンドウ(以降、便宜的に「CW:Contention Window」と呼称する)を再設定し、CWに基づいてバックオフカウンタを再設定する。したがって、STA3は、アービトレーションインターフレームスペース(以降、便宜的に「AIFS」と呼称する)が経過し、再設定されたバックオフカウンタが0になった後に、UL SUを用いてデータを再送する。
このように、先行文献1の開示においては、UL SUによるデータ送信のためにCWおよびバックオフカウンタが再設定されるため、UL SUによるデータ送信が所望のタイミングよりも遅くなる場合がある。この場合、送信データが音声データのように優先度が高いほど、より大きな影響を受けることになる。
次いで、図3を参照して、本開示の背景について説明する。図3は、APとSTAとの通信を示す図である。
図3に示すように、ステップS1100で3スロット分のCWに基づいて設定されるバックオフカウンタが0になった後、ステップS1104で、APは、UL MUの許可に関する情報を含むトリガを各STAへ送信する。各STAは、当該トリガを受信し、トリガに含まれるUL MUの許可に関する情報を確認する。ステップS1108〜ステップS1116では、各STAは、UL MUを許可されたSTAの中に自装置が含まれている場合、トリガよって指定された時間にUL MUを用いて、APへデータ送信を行う。
図3では、仮にSTA3によって送信されたデータが、何らかの原因によりAPに受信されなかった場合を考える。ステップS1120では、STA1およびSTA2によって送信されたデータを受信したAPは、Multi−Block−ACKフレーム(以降、便宜的に「M−BA」と呼称する)を生成し、各STAに対してM−BAを送信する。M−BAとは、UL MUを用いて、各STAから送信されたフレームの受信状態に関する情報を含む応答フレームである。
M−BAには、STA1およびSTA2によって送信されたデータがAPに受信された旨の情報は含まれているため、M−BAを受信したSTA1およびSTA2は、送信データが正しくAPに受信されたことを把握することができる。一方、M−BAには、STA3によって送信されたデータがAPに受信された旨の情報が含まれていないため、M−BAを受信したSTA3は、送信データが正しくAPに受信されていないことを把握することができる。
ステップS1124で3スロット分のCWに基づいて設定されるバックオフカウンタが0になった後、ステップS1128で、APは、再度トリガを各STAへ送信する。ステップS1132〜ステップS1140では、各STAは、UL MUを許可されたSTAの中に自装置が含まれている場合、トリガよって指定された時間にUL MUを用いて、APへデータ送信を行う。この時、STA3は、前回の送信データが正しくAPに受信されなかったことを把握しているため、前回の送信データを再送する。
ステップS1144では、STA1〜STA3によって送信されたデータを受信したAPは、M−BAを生成し、各STAに対してM−BAを送信する。図3では、仮にM−BAが、何らかの原因によりSTA3に受信されなかった場合を考える。STA3は、M−BAの受信のための待機時間に、M−BAを受信できない場合、送信データが正しくAPに受信されなかったと判断し、送信データを再送しようとする。
ステップS1148では、STA3は、CWを再設定し(図3においては、CWが6スロット分のCWに再設定されている)、当該CWに基づいてバックオフカウンタを再設定する。そして、STA3は、IFSが経過し、再設定されたバックオフカウンタが0になった後に、ステップS1152においてUL SUを用いてデータを再送する。UL SUを用いて送信されたデータが正しくAPによって受信された場合、APは、Single−Block−ACKフレーム(以降、便宜的に「S−BA」と呼称する)を生成し、STA3に対してS−BAを送信する。S−BAとは、UL SUを用いて、各STAから送信されたフレームの受信状態に関する情報を含む応答フレームである。S−BAには、STA3によって送信されたデータがAPに受信された旨の情報が含まれているため、S−BAを受信したSTA3は、送信データが正しくAPに受信されたことを把握することができる。
このように、図3の方法においても先行文献1の開示と同様に、UL SUを用いたデータ送信のためにCWが再設定され、CWに基づいてバックオフカウンタも再設定されるため、UL SUによるデータ送信が所望のタイミングよりも遅くなる場合がある。
そこで、本件の開示者は、上記事情に着眼して本発明を創作するに至った。本開示の一実施形態に係る無線LANシステムのSTA100は、UL MUによらずに、UL SUを用いて、送信データの優先度に応じたデータ送信を行うことができる。また、STA100は、UL MUの後にUL SUを用いたデータ送信が行われる際に、バックオフカウンタを再設定しないため、バックオフカウンタの再設定を起因とするデータ送信の遅延を回避できる。すなわち、STA100は、UL MUの実施を起因とするUL SUの実施の遅延を回避できる。なお、本実施形態に係るSTA100およびAP200は、従来方法を用いるSTAおよびAPとの互換性を有する。例えば、本実施形態に係るSTA100およびAP200は、従来方法を用いて、CSMA/CAに基づくランダムアクセス制御を行うSTAおよびAPとも正しく通信を行うことができる。
(1−3.無線LANシステムの機能概要)
上記では、本開示の背景について説明した。続いて、図4および図5を参照して、本開示の一実施形態に係る無線LANシステムの機能概要について説明する。図4および図5は、本実施形態に係るAP200とSTA100との通信を示す図である。
図4におけるステップS1200〜ステップS1244は、図3におけるステップS1100〜ステップS1144と同一であるため、説明を省略する。本実施形態に係るSTA100cは、AP200がステップS1200およびステップS1224でUL MU用のバックオフカウンタを減算する期間に、ステップS1248およびステップS1252でUL SU用のバックオフカウンタを減算する。
ここで、バックオフカウンタは、送信データのアクセスカテゴリ(以降、便宜的に「AC:Access Category」と呼称する)に応じて決まる優先度によって設定される。具体的には、送信データのACに応じて決まる優先度が高いほど、バックオフカウンタが小さくなる。すなわち、送信データの優先度が高いほど、UL SUを用いたデータ送信の待ち時間が短くなる。なお、STA100cは、AP200から送信されたトリガを受信した場合、UL SU用のバックオフカウンタの減算を中止する。
そして、STA100cは、ステップS1244でM−BAを受信できない場合、送信データが正しくAP200に受信されなかったと判断し、送信データを再送しようとする。この場合、ステップS1256で、STA100cは、CWおよびバックオフカウンタを再設定することなく、既に減算中のバックオフカウンタを引き続き減算する。そして、STA100cは、UL SU用のバックオフカウンタが0になった後に、ステップS1260においてUL SUを用いてデータを再送する。また、図示していないが、AP200によるトリガ送信前にUL SU用のバックオフカウンタが0になった場合、STA100cは、AP200によるトリガ送信前に、UL SUを用いてAP200へデータ送信を行う。
このように、本実施形態に係る無線LANシステムのSTA100は、UL MUによらずに、UL SUを用いて、送信データの優先度に応じたデータ送信を行うことができる。また、STA100は、UL MUの後にUL SUを用いたデータ送信が行われる際に、バックオフカウンタを再設定しないため、バックオフカウンタの再設定を起因とするデータ送信の遅延を回避できる。すなわち、STA100は、UL MUの実施を起因とするUL SUの実施の遅延を回避できる。なお、本実施形態に係るSTA100およびAP200は、従来方法を用いるSTAおよびAPとの互換性を有する。例えば、本実施形態に係るSTA100およびAP200は、従来方法を用いて、CSMA/CAに基づくランダムアクセス制御を行うSTAおよびAPとも正しく通信を行うことができる。
次いで、図5を参照して、図4とは異なるケースにおける、AP200とSTA100との通信について説明する。図5は、UL MUを許可されたSTA100の中にSTA100cが含まれない場合において、STA100cがUL SUを行う動作を示す図である。
図5に示すように、AP200は、ステップS1300で3スロット分のCWに基づいて設定されるバックオフカウンタが減算される。そして、STA100cは、図4と同様に、UL MU用のバックオフカウンタがAP200によって減算されている期間に、ステップS1308でUL SU用のバックオフカウンタを減算する。
UL MU用のバックオフカウンタが0になった後、ステップS1304で、AP200は、UL MUの許可情報を含むトリガを各STA100へ送信する。各STA100は、当該トリガを受信し、トリガに含まれるUL MUの許可情報を確認する。ステップS1312〜ステップS1316では、STA100aおよびSTA100bは、UL MUを許可されたSTA100の中に自装置が含まれていることを確認し、トリガよって指定された時間にUL MUを用いて、AP200へデータ送信を行う。
ステップS1320では、STA100cは、トリガが検出されたタイミングでUL SU用のバックオフカウンタの減算を中止し、UL MUを許可されたSTA100の中に自装置が含まれていないことを確認し、送信禁止期間(以降、便宜的に「NAV:Network Allocation Vector」と呼称する)を設定する。STA100cは、NAVが設定されている期間に信号を送信することができない。
ステップS1324では、STA100aおよびSTA100bによって送信されたデータを受信したAP200は、M−BAを生成し、各STA100に対してM−BAを送信する。その後のステップS1328にて、AP200は、UL MU用のバックオフカウンタの減算を開始する。M−BAを受信したSTA100cは、UL MUが完了したことを把握し、NAVを解除する。そして、ステップS1332で、STA100cは、中止されていた、UL SU用のバックオフカウンタの減算を再開する。
そして、STA100cは、UL SU用のバックオフカウンタが0になった後、ステップS1336にて、AP200へUL SUを用いたデータ送信を行う。AP200は、STA100cによって送信されたデータを受信した場合、UL MU用のバックオフカウンタの減算を中止する。そして、UL SUを用いて送信されたデータが正しくAP200によって受信された場合、AP200は、S−BAをSTA100に対して送信する。その後のステップS1344にて、AP200は、中止されていたUL MU用のバックオフカウンタの減算を再開する。ステップS1344〜ステップS1364は、ステップS1304〜ステップS1324と同一であるため、説明を省略する。
このように、本実施形態に係るSTA100は、UL MUによらずに、UL SUを用いて、送信データの優先度に応じたデータ送信を行うことができる。すなわち、STA100は、UL MUの実施を起因とするUL SUの実施の遅延を回避できる。なお、本実施形態に係るSTA100およびAP200は、従来方法を用いるSTAおよびAPとの互換性を有する。例えば、本実施形態に係るSTA100およびAP200は、従来方法を用いて、CSMA/CAに基づくランダムアクセス制御を行うSTAおよびAPとも正しく通信を行うことができる。
<2.装置の構成>
(2−1.STAの構成)
上記では、本開示の一実施形態に係る無線LANシステムの機能概要について説明した。続いて、図6を参照して、本実施形態に係るSTA100の構成について説明する。
図6は、本開示の一実施形態に係るSTA100の構成を示す図である。STA100は、図6に示すように、無線通信部110と、データ処理部120と、制御部130と、を備える。
(無線通信部)
無線通信部110は、図6に示すように、アンテナ制御部111と、受信処理部112と、送信処理部113と、を備える。無線通信部110は、通信部として機能する。
アンテナ制御部111は、少なくとも1つのアンテナを介した信号の送受信を制御する。より具体的に説明すると、アンテナ制御部111は、アンテナを介して受信される信号を受信処理部112に提供し、アンテナを介して、送信処理部113によって生成される信号を送信する。
受信処理部112は、アンテナ制御部111から提供される信号に基づいてフレームの受信処理を行う。例えば、受信処理部112は、アンテナから得られる信号について、アナログ処理およびダウンコンバージョンを施すことにより、ベースバンドの受信信号を出力する。そして、受信処理部112は、1または2以上の信号パターンと受信信号との相関を、演算の対象とする受信信号を時間軸上でシフトさせながら算出し、相関のピークの出現に基づいてプリアンブルを検出する。これにより、受信処理部112は、AP200によって送信されたトリガ、M−BA、S−BAまたはデータフレーム等を検出することができる。また、受信処理部112は、ベースバンドの受信信号について復調およびデコード等を行うことによりフレームを取得し、取得されるフレームを受信フレーム解析部121に提供する。さらに、受信処理部112は、フレーム取得の成否に関する情報を送信制御部132に提供する。
送信処理部113は、送信フレーム構築部125から提供されるフレームの送信処理を行う。より具体的に説明すると、送信処理部113は、送信フレーム構築部125から提供されるフレームおよび送信制御部132からの指示により設定されるパラメタに基づいて、送信される信号を生成する。例えば、送信処理部113は、送信フレーム構築部125から提供されるフレームについて、送信制御部132によって指示されるコーディングおよび変調方式等に従って、エンコード、インタリーブおよび変調を行うことによりベースバンドの送信信号を生成する。また、送信処理部113は、前段の処理によって得られるベースバンドの送信信号にアップコンバージョンを施す。
(データ処理部)
データ処理部120は、図6に示すように、受信フレーム解析部121と、受信バッファ122と、インタフェース部123と、送信バッファ124と、送信フレーム構築部125と、を備える。
受信フレーム解析部121は、受信されたフレームの解析を行う。より具体的に説明すると、受信フレーム解析部121は、無線通信部110によって受信されたフレームの種類(トリガ、M−BA、S−BA、データフレーム等)、宛先、送信元、フレームに含まれるデータまたは制御情報の取得を行う。例えば、受信フレーム解析部121は、受信されたフレームについて、ヘッダの解析、符号誤りの検出および訂正、ならびにリオーダ処理等を行うことにより当該受信されたフレームに含まれるデータ等を取得する。
また、受信フレーム解析部121は、AP200によって送信されたトリガが受信された場合、トリガに含まれるUL MUの許可情報を取得する。そして、受信フレーム解析部121は、UL MUを許可されたSTA100に自装置が含まれる場合、その旨およびUL MUの実施に用いられる情報(UL MUを用いたデータ送信が行われる時間、または、UL MUにおけるフレーム長に関する情報等)を送信制御部132へ提供する。また、受信フレーム解析部121は、AP200によって送信されたM−BAまたはS−BAが受信された場合、M−BAまたはS−BAに含まれる、送信データの受領結果情報を取得し、当該情報を送信制御部132へ提供する。
受信バッファ122は、受信されたデータを格納する。より具体的に説明すると、受信バッファ122は、受信されたフレームに含まれるデータを格納する。
インタフェース部123は、STA100に備えられる他の構成と接続されるインタフェースである。より具体的に説明すると、インタフェース部123は、当該他の構成、例えばアプリケーションまたはユーザインタフェースからの、伝送が所望されるデータの受け取り、またはアプリケーションまたはユーザインタフェースへの受信データの提供等を行う。
送信バッファ124は、送信データを格納する。より具体的に説明すると、送信バッファ124は、インタフェース部123によって得られた送信データを、AC毎に区別して格納する。
送信フレーム構築部125は、送信されるフレームを生成する。より具体的に説明すると、送信フレーム構築部125は、送信バッファ124に格納される送信データまたは制御部130によって設定される制御情報に基づいてフレームを生成する。例えば、送信フレーム構築部125は、送信バッファ124から取得される送信データからフレーム(パケット)を生成し、生成されるフレームにメディアアクセス制御(MAC:Media Access Control)のためのMACヘッダの付加および誤り検出符号の付加等の処理を行う。
(制御部)
制御部130は、図6に示すように、CW処理部131と、送信制御部132と、を備える。
CW処理部131は、設定部として機能し、送信データのACの優先度に応じてCWを決定し、当該CWに基づいてUL SU用のバックオフカウンタの設定を行う。より具体的に説明すると、CW処理部131は、優先度が高いACほどCWを小さく設定し、当該CWを用いて、0とCWとの間の乱数であるバックオフカウンタを取得する。
そして、CW処理部131は、UL SU用のバックオフカウンタを減算する。より具体的に説明すると、CW処理部131は、AP200がUL MU用のバックオフカウンタを減算する期間に、伝送路がアイドル状態であると検出している限り、UL SU用のバックオフカウンタを1ずつ減算する。
ここで、STA100およびAP200は、各種フレーム(トリガ、M−BA、S−BA等)の受信タイミングに基づいて、互いに同期をとっているおり、CW処理部131は、AP200によってUL MU用のバックオフカウンタの減算と同期するように、UL SU用のバックオフカウンタを減算する。例えば、CW処理部131は、図4のステップS1248にて、UL SU用のバックオフカウンタを減算し、ステップS1204にて、AP200からトリガを受信するとバックオフカウンタの減算を停止する。そして、CW処理部131は、AP200から応答フレーム(M−BA等)を受信したタイミング、または、応答フレームの受信待機時間が経過したタイミングで、バックオフカウンタの減算を再開する。
そして、あるACに対応するバックオフカウンタが0になった場合、CW処理部131は、当該ACに対して送信可能フラグを設定する。すなわち、AC毎に送信可能フラグが設けられ、当該送信可能フラグに基づいて、UL SUを用いたデータ送信が可能なACが判断される。ここで、UL SUを用いたデータ送信のためにバックオフカウンタが減算されている期間を、第1の待ち時間とする。
上述のように、優先度が高いACほどCWが小さく設定されることによって、0とCWとの間の乱数であるバックオフカウンタがより小さくなる。すなわち、送信データの優先度が高いほど、UL SUを用いたデータ送信の待ち時間が短くなる。
ここで、図8を参照して、ACの種類およびACの優先度について説明する。図8は、ACの種類およびACの優先度を示す図である。図8に示すように、IEEE802.11において、ACは、AC_VO(Voice)、AC_VI(Video)、AC_BE(Best Effort)、AC_BK(Background)という4種類に分類される。そして、4種類のAC毎に優先度がつけられる。具体的には、図8に示すように、AC_VOの優先度が最も高く設定され、AC_BKの優先度が最も低く設定される。そして、AC毎の優先度に応じてデータ送信間隔(AIFS等)またはCWの設定範囲等が決定されることで、優先制御が実現される。
送信制御部132は、データ送信を制御する。例えば、送信制御部132は、UL SUまたはUL MUを用いる信号の送信を制御する。UL SUを用いるデータ送信についてより具体的に説明すると、送信制御部132は、送信バッファ124に送信データが格納されている場合、当該送信データが格納されるフレームの生成を送信フレーム構築部125に指示する。そして、送信制御部132は、バックオフカウンタの設定およびバックオフカウンタの減算をCW処理部131に指示する。その後、CW処理部131によって、バックオフカウンタが0になった(すなわち、あるACの送信可能フラグが設定された)という情報を提供された場合、送信制御部132は、UL SUを用いたデータ送信を送信処理部113に指示する。
また、UL MUを用いるデータ送信についてより具体的に説明すると、送信制御部132は、送信バッファ124に送信データが格納されている場合、当該送信データが格納されるフレームの生成を送信フレーム構築部125に指示する。そして、受信フレーム解析部121によって、UL MUを許可されたSTA100の中に自装置が含まれているという情報が提供された場合、送信制御部132は、UL MUを用いたデータ送信を送信処理部113に指示する。
(2−2.APの構成)
上記では、STA100の構成について説明した。続いて、図7を参照して、AP200の構成について説明する。
図7は、本開示の一実施形態に係るAP200の構成を示す図である。AP200は、図7に示すように、図6に示したSTA100と同一の構成を備え得る。もちろん、AP200は、STA100が備えていない構成を備えてもよい。以下では、STA100の構成と同一の機能を有する構成については、説明を省略する。
(無線通信部)
無線通信部210は、図7に示すように、アンテナ制御部211と、受信処理部212と、送信処理部213と、を備える。無線通信部210は、通信部として機能する。受信処理部212と、送信処理部213は、STA100の無線通信部110と同一の機能を有するため、説明を省略する。
アンテナ制御部211は、複数のアンテナを介した信号の送受信を制御することで、空間分割多重通信を行うことを可能にしている。なお、アンテナ数は任意である。アンテナ制御部211が有するその他の機能は、STA100のアンテナ制御部111と同一であるため、説明を省略する。
(データ処理部)
データ処理部220は、図7に示すように、受信フレーム解析部221と、受信バッファ222と、インタフェース223と、送信バッファ224と、送信フレーム構築部225と、を備える。受信フレーム解析部221、受信バッファ222、インタフェース223および送信バッファ224は、STA100のデータ処理部120と同一の機能を有するため、説明を省略する。
送信フレーム構築部225は、送信制御部232に制御されることにより、トリガ、M−BAまたはS−BAを生成する。例えば、送信フレーム構築部225は、送信制御部232によって提供されるUL MUの許可情報が含まれるようにトリガを生成する。また、送信フレーム構築部225は、送信制御部232によって提供される、フレーム取得の成否に関する情報に基づいてM−BAまたはS−BAを生成する。もちろん、送信フレーム構築部225は、STA100の送信フレーム構築部125と同様に、送信バッファ224に格納される送信データが含まれるようにフレームを生成してもよい。
(制御部)
制御部230は、図7に示すように、CW処理部231と、送信制御部232と、を備える。
CW処理部231は、設定部として機能し、UL MUのためのトリガのCWを決定し、当該CWに基づいてUL MU用のバックオフカウンタの設定を行う。より具体的に説明すると、CW処理部231は、UL MUの許可情報を含むトリガを送信するためのCWを決定する。ここで、CW処理部231は、STA100によるUL SUを用いるデータ送信のためのCWよりも小さいCWを、トリガのCWとして設定する。これにより、UL MU用のバックオフカウンタの方が、UL SU用のバックオフカウンタよりも小さくされ得るため、UL MUのためのトリガ送信の方が、STA100によるUL SUを用いるデータ送信よりも優先的に実施され得る。もちろん、CW処理部231は、UL SUを用いるデータ送信のためのCW以上のCWを、トリガのCWとして設定してもよい。
そして、CW処理部231は、UL MU用のバックオフカウンタを減算する。より具体的に説明すると、CW処理部231は、伝送路がアイドル状態であると検出している限り、STA100がUL SU用のバックオフカウンタを減算する期間に、バックオフカウンタを1ずつ減算する。ここで、例えば、CW処理部231は、図5のステップ1328にて、UL MU用のバックオフカウンタを減算し、ステップS1336にて、STA100cからUL SUを用いて送信されたデータを受信すると、バックオフカウンタの減算を停止する。そして、ステップS1340にて、S−BAがSTA100cへ送信された後、ステップS1344にて、CW処理部231はバックオフカウンタの減算を再開する。
そして、あるACに対応するバックオフカウンタが0になった場合、トリガが送信され得る状態となる。ここで、UL MU用のトリガ送信のためにバックオフカウンタが減算されている期間を、第2の待ち時間とする。CW処理部231が有するその他の機能は、STA100のCW処理部131と同一であるため、説明を省略する。
送信制御部232は、データ送信を制御する。例えば、送信制御部232は、トリガ、M−BA、S−BAまたはデータフレームの送信を制御する。トリガの送信制御についてより具体的に説明すると、送信制御部232は、UL MUの許可情報を送信フレーム構築部225に提供すると共に、トリガの生成を送信フレーム構築部225に指示する。そして、送信制御部232は、バックオフカウンタの設定およびバックオフカウンタの減算をCW処理部231に指示する。その後、CW処理部231によって、バックオフカウンタが0になったという情報を提供された場合、送信制御部232は、トリガ送信を送信処理部213に指示する。
また、M−BAまたはS−BAの送信制御についてより具体的に説明すると、送信制御部232は、UL MUまたはUL SUによってデータが受信された場合、フレーム取得の成否に関する情報を送信フレーム構築部225に提供すると共に、M−BAまたはS−BAの生成を送信フレーム構築部225に指示する。そして、送信制御部232は、M−BAまたはS−BAの送信を送信処理部213に指示する。
<3.装置の動作>
上記では、本実施形態に係るAP200の構成について説明した。続いて、図9Aおよび図9Bを参照して、STA100によるデータ送信動作について説明する。図9Aおよび図9Bは、STA100によるデータの送信動作を示すフローチャートである。
まず、ステップS1400において、送信データがインタフェース部123を介してアプリケーションまたはユーザインタフェースから提供された場合(ステップS1400/Yes)、ステップS1404にて、送信データが送信バッファ124へ格納される。ステップS1408では、CW処理部131が、送信データのAC情報を取得し、ステップS1412において、CW処理部131が、取得されたACの優先度に応じてCWを決定し、当該CWに基づいてバックオフカウンタを設定する。ステップS1400において、送信データが提供されていない場合(ステップS1400/No)、処理がステップS1416へ移動する。
その後、無線伝送路が空き状態であれば(ステップS1416/Yes)、所定のスロットタイム時間が経過した後(ステップS1420/Yes)、ステップS1424にて、CW処理部131は、バックオフカウンタの減算を実施する。ステップS1416にて無線伝送路が空き状態でない場合(ステップS1416/No)、処理がステップS1436へ移動する。また、ステップS1420にて所定のスロットタイム時間が経過していない場合(ステップS1420/No)、処理がステップS1416へ移動する。
あるACに対応するバックオフカウンタが0になった場合(ステップS1428/Yes)、ステップS1432にて、CW処理部131は、当該ACに対して送信可能フラグを設定する。ステップS1428において、バックオフカウンタが0になっているACが存在しない場合(ステップS1428/No)、処理がステップS1436へ移動する。
ここで、あるACのバックオフカウンタが0になり、当該ACに対して送信可能フラグが設定された場合であっても、ステップS1436にて、UL MUのトリガが受信されたか否かが確認される。これにより、あるACのバックオフカウンタが0になったタイミングでUL MUのトリガが受信された場合、UL MUによるデータ送信がUL SUによるデータ送信よりも優先的に実施され得る。
無線通信部110がAP200からトリガを受信した場合(ステップS1436/Yes)、受信フレーム解析部121が、当該トリガに含まれるUL MUの許可情報を取得する。そして、UL MUを許可されたSTA100の中に自装置が含まれる場合(ステップS1444/Yes)、受信フレーム解析部121は、その旨およびUL MUの実施に用いられる情報(UL MUを用いたデータ送信が行われる時間、または、UL MUにおけるフレーム長に関する情報等)を送信制御部132へ提供する。ステップS1448では、送信制御部132は、送信バッファ124におけるAC毎の送信データの有無を確認する。
送信データが有る場合(ステップS1448/Yes)、ステップS1452にて、送信制御部132は、送信フレームの生成を送信フレーム構築部125に指示する。そして、送信フレームが生成された後、送信制御部132は、UL MUを用いたデータ送信を送信処理部113に指示する。この時、送信制御部132は、UL MUの実施に用いられる情報を送信フレーム構築部125および送信処理部113に提供する。なお、ステップS1444において、UL MUを許可されたSTA100の中に自装置が含まれていない場合(ステップS1444/No)、NAVが設定され、処理がステップS1428へ移動する。
UL MUを用いたデータ送信の後、無線通信部110がAP200からM−BAを受信した場合(ステップS1456/Yes)、受信フレーム解析部121は、M−BAに含まれる、送信データの受領結果情報を取得する。送信データが正しくAP200に受領された旨の情報が受領結果情報に含まれる場合(ステップS1460/Yes)、ステップS1464にて、送信制御部132は、送信バッファ124に格納されている送信データを削除する。
そして、送信バッファ124に格納されている全データの受領確認が完了した場合(ステップS1468/Yes)、STA100による一連のデータ送信処理が終了する。なお、ステップS1456にて無線通信部110がAP200からM−BAを受信していない場合(ステップS1456/No)、ステップS1460にて送信データが正しくAP200に受領された旨の情報が受領結果情報に含まれていない場合(ステップS1460/No)または、ステップS1468にて送信バッファ124に格納されている全データの受領確認が完了していない場合(ステップS1468/No)においては、処理がステップS1400へ移動する。
ステップS1436にて無線通信部110がAP200からトリガを受信していない場合(ステップS1436/No)、送信制御部132は、送信可能フラグが設定されたACが存在するか否かを確認する。送信可能フラグが設定されたACが存在する場合(ステップS1476/Yes)、ステップS1480にて、送信制御部132は、当該ACの送信データを用いた送信フレームの生成を送信フレーム構築部125に指示する。そして、送信フレームが生成された後、送信制御部132は、UL SUを用いたデータ送信を送信処理部113に指示する。
その後、無線通信部110がAP200からS−BAを受信した場合(ステップS1484/Yes)、受信フレーム解析部121は、S−BAに含まれる、送信データの受領結果情報を取得する。送信データが正しくAP200に受領された旨の情報が受領結果情報に含まれる場合(ステップS1488/Yes)、処理がステップS1464へ移動する。なお、ステップS1476にて送信可能フラグが設定されたACが存在しない場合(ステップS1476/No)、ステップS1484にて無線通信部110がAP200からS−BAを受信していない場合(ステップS1484/No)または、ステップS1488にて送信データが正しくAP200に受領された旨の情報が受領結果情報に含まれていない場合(ステップS1488/No)においては、処理がステップS1400へ移動する。
<4.応用例>
上記では、STA100によるデータ送信動作について説明した、続いて、本開示の応用例について説明する。
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、STA100は、スマートフォン、タブレットPC(Personal Computer)、ノートPC、携帯型ゲーム端末若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、テレビジョン受像機、プリンタ、デジタルスキャナ若しくはネットワークストレージなどの固定端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、STA100は、スマートメータ、自動販売機、遠隔監視装置又はPOS(Point Of Sale)端末などの、M2M(Machine To Machine)通信を行う端末(MTC(Machine Type Communication)端末ともいう)として実現されてもよい。さらに、STA100は、これら端末に搭載される無線通信モジュール(例えば、1つのダイで構成される集積回路モジュール)であってもよい。
一方、例えば、AP200は、ルータ機能を有し又はルータ機能を有しない無線LANアクセスポイント(無線基地局ともいう)として実現されてもよい。また、AP200は、モバイル無線LANルータとして実現されてもよい。さらに、AP200は、これら装置に搭載される無線通信モジュール(例えば、1つのダイで構成される集積回路モジュール)であってもよい。
(4−1.第1の応用例)
図10は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン900の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン900は、プロセッサ901、メモリ902、ストレージ903、外部接続インタフェース904、カメラ906、センサ907、マイクロフォン908、入力デバイス909、表示デバイス910、スピーカ911、無線通信インタフェース913、アンテナスイッチ914、アンテナ915、バス917、バッテリー918及び補助コントローラ919を備える。
プロセッサ901は、例えばCPU(Central Processing Unit)又はSoC(System on Chip)であってよく、スマートフォン900のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ902は、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)を含み、プロセッサ901により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ903は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。外部接続インタフェース904は、メモリーカード又はUSB(Universal Serial Bus)デバイスなどの外付けデバイスをスマートフォン900へ接続するためのインタフェースである。
カメラ906は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を有し、撮像画像を生成する。センサ907は、例えば、測位センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含み得る。マイクロフォン908は、スマートフォン900へ入力される音声を音声信号へ変換する。入力デバイス909は、例えば、表示デバイス910の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス910は、液晶ディスプレイ(LCD)又は有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイなどの画面を有し、スマートフォン900の出力画像を表示する。スピーカ911は、スマートフォン900から出力される音声信号を音声に変換する。
無線通信インタフェース913は、IEEE802.11a、11b、11g、11n、11acおよび11adなどの無線LAN標準のうちの1つ以上をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース913は、インフラストラクチャーモードにおいては、他の装置と無線LANアクセスポイントを介して通信し得る。また、無線通信インタフェース913は、アドホックモード又はWi−Fi Direct(登録商標)等のダイレクト通信モードにおいては、他の装置と直接的に通信し得る。なお、Wi−Fi Directでは、アドホックモードとは異なり2つの端末の一方がアクセスポイントとして動作するが、通信はそれら端末間で直接的に行われる。無線通信インタフェース913は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、RF(Radio Frequency)回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース913は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース913は、無線LAN方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又はセルラ通信方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよい。アンテナスイッチ914は、無線通信インタフェース913に含まれる複数の回路(例えば、異なる無線通信方式のための回路)の間でアンテナ915の接続先を切り替える。アンテナ915は、単一の又は複数のアンテナ素子(例えば、MIMOアンテナを構成する複数のアンテナ素子)を有し、無線通信インタフェース913による無線信号の送信及び受信のために使用される。
なお、図10の例に限定されず、スマートフォン900は、複数のアンテナ(例えば、無線LAN用のアンテナ及び近接無線通信方式用のアンテナ、など)を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ914は、スマートフォン900の構成から省略されてもよい。
バス917は、プロセッサ901、メモリ902、ストレージ903、外部接続インタフェース904、カメラ906、センサ907、マイクロフォン908、入力デバイス909、表示デバイス910、スピーカ911、無線通信インタフェース913及び補助コントローラ919を互いに接続する。バッテリー918は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図10に示したスマートフォン900の各ブロックへ電力を供給する。補助コントローラ919は、例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン900の必要最低限の機能を動作させる。
図10に示したスマートフォン900において、図6を用いて説明した、無線通信部110、データ処理部120および制御部130は、無線通信インタフェース913において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、プロセッサ901又は補助コントローラ919において実装されてもよい。
なお、スマートフォン900は、プロセッサ901がアプリケーションレベルでアクセスポイント機能を実行することにより、無線アクセスポイント(ソフトウェアAP)として動作してもよい。また、無線通信インタフェース913が無線アクセスポイント機能を有していてもよい。
(4−2.第2の応用例)
図11は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置920の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置920は、プロセッサ921、メモリ922、GPS(Global Positioning System)モジュール924、センサ925、データインタフェース926、コンテンツプレーヤ927、記憶媒体インタフェース928、入力デバイス929、表示デバイス930、スピーカ931、無線通信インタフェース933、アンテナスイッチ934、アンテナ935及びバッテリー938を備える。
プロセッサ921は、例えばCPU又はSoCであってよく、カーナビゲーション装置920のナビゲーション機能及びその他の機能を制御する。メモリ922は、RAM及びROMを含み、プロセッサ921により実行されるプログラム及びデータを記憶する。
GPSモジュール924は、GPS衛星から受信されるGPS信号を用いて、カーナビゲーション装置920の位置(例えば、緯度、経度及び高度)を測定する。センサ925は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び気圧センサなどのセンサ群を含み得る。データインタフェース926は、例えば、図示しない端子を介して車載ネットワーク941に接続され、車速データなどの車両側で生成されるデータを取得する。
コンテンツプレーヤ927は、記憶媒体インタフェース928に挿入される記憶媒体(例えば、CD又はDVD)に記憶されているコンテンツを再生する。入力デバイス929は、例えば、表示デバイス930の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス930は、LCD又はOLEDディスプレイなどの画面を有し、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの画像を表示する。スピーカ931は、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの音声を出力する。
無線通信インタフェース933は、IEEE802.11a、11b、11g、11n、11acおよび11adなどの無線LAN標準のうちの1つ以上をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース933は、インフラストラクチャーモードにおいては、他の装置と無線LANアクセスポイントを介して通信し得る。また、無線通信インタフェース933は、アドホックモード又はWi−Fi Direct等のダイレクト通信モードにおいては、他の装置と直接的に通信し得る。無線通信インタフェース933は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、RF回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース933は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース933は、無線LAN方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又はセルラ通信方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよい。アンテナスイッチ934は、無線通信インタフェース933に含まれる複数の回路の間でアンテナ935の接続先を切り替える。アンテナ935は、単一の又は複数のアンテナ素子を有し、無線通信インタフェース933による無線信号の送信及び受信のために使用される。
なお、図11の例に限定されず、カーナビゲーション装置920は、複数のアンテナを備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ934は、カーナビゲーション装置920の構成から省略されてもよい。
バッテリー938は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図11に示したカーナビゲーション装置920の各ブロックへ電力を供給する。また、バッテリー938は、車両側から給電される電力を蓄積する。
図11に示したカーナビゲーション装置920において、図6を用いて説明した、無線通信部110、データ処理部120および制御部130は、無線通信インタフェース933において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、プロセッサ921において実装されてもよい。
また、無線通信インタフェース933は、上述したAP200として動作し、車両に乗るユーザが有する端末に無線接続を提供してもよい。
また、本開示に係る技術は、上述したカーナビゲーション装置920の1つ以上のブロックと、車載ネットワーク941と、車両側モジュール942とを含む車載システム(又は車両)940として実現されてもよい。車両側モジュール942は、車速、エンジン回転数又は故障情報などの車両側データを生成し、生成したデータを車載ネットワーク941へ出力する。
(4−3.第3の応用例)
図12は、本開示に係る技術が適用され得る無線アクセスポイント950の概略的な構成の一例を示すブロック図である。無線アクセスポイント950は、コントローラ951、メモリ952、入力デバイス954、表示デバイス955、ネットワークインタフェース957、無線通信インタフェース963、アンテナスイッチ964及びアンテナ965を備える。
コントローラ951は、例えばCPU又はDSP(Digital Signal Processor)であってよく、無線アクセスポイント950のIP(Internet Protocol)レイヤ及びより上位のレイヤの様々な機能(例えば、アクセス制限、ルーティング、暗号化、ファイアウォール及びログ管理など)を動作させる。メモリ952は、RAM及びROMを含み、コントローラ951により実行されるプログラム、及び様々な制御データ(例えば、端末リスト、ルーティングテーブル、暗号鍵、セキュリティ設定及びログなど)を記憶する。
入力デバイス954は、例えば、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作を受け付ける。表示デバイス955は、LEDランプなどを含み、無線アクセスポイント950の動作ステータスを表示する。
ネットワークインタフェース957は、無線アクセスポイント950が有線通信ネットワーク958に接続するための有線通信インタフェースである。ネットワークインタフェース957は、複数の接続端子を有してもよい。有線通信ネットワーク958は、イーサネット(登録商標)などのLANであってもよく、又はWAN(Wide Area Network)であってもよい。
無線通信インタフェース963は、IEEE802.11a、11b、11g、11n、11acおよび11adなどの無線LAN標準のうちの1つ以上をサポートし、近傍の端末へアクセスポイントとして無線接続を提供する。無線通信インタフェース963は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、RF回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース963は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。アンテナスイッチ964は、無線通信インタフェース963に含まれる複数の回路の間でアンテナ965の接続先を切り替える。アンテナ965は、単一の又は複数のアンテナ素子を有し、無線通信インタフェース963による無線信号の送信及び受信のために使用される。
図12に示した無線アクセスポイント950において、図7を用いて説明した無線通信部210、データ処理部220および制御部230は、無線通信インタフェース963において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、コントローラ951において実装されてもよい。
<5.むすび>
以上説明したように、本実施形態においては、STA100は、UL MUによらずに、UL SUを用いて、送信データの優先度に応じたデータ送信を行うことができる。また、STA100は、UL MUの後にUL SUを用いたデータ送信が行われる際に、バックオフカウンタを再設定しないため、バックオフカウンタの再設定を起因とするデータ送信の遅延を回避できる。すなわち、STA100は、UL MUの実施を起因とするUL SUの実施の遅延を回避できる。なお、本実施形態に係るSTA100およびAP200は、従来方法を用いるSTAおよびAPとの互換性を有する。例えば、本実施形態に係るSTA100およびAP200は、従来方法を用いて、CSMA/CAに基づくランダムアクセス制御を行うSTAおよびAPとも正しく通信を行うことができる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本実施形態に係るSTA100の動作における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、STA100の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
また、STA100の構成の一部は、適宜STA100外に設けられ得る。同様に、AP200の構成の一部は、適宜AP200外に設けられ得る。
また、STA100の機能の一部が、制御部130よって具現されてもよい。すなわち、制御部130が、無線通信部110またはデータ処理部120の機能の一部を具現してもよい。同様に、AP200の機能の一部が、制御部230によって具現されてもよい。すなわち、制御部230が、無線通信部210またはデータ処理部220の機能の一部を具現してもよい。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行う通信部と、
前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定する設定部と、
前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントする制御部と、を備え、
前記通信部は、前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信する、
無線装置。
(2)
前記制御部は、前記第2の待ち時間のカウントと同期するように、前記第1の待ち時間をカウントする、
前記(1)に記載の無線装置。
(3)
前記通信部は、前記通信装置からトリガフレームを受信し、
前記制御部は、前記トリガフレームによって指定される前記マルチユーザ空間多重通信の許可対象に自装置が含まれている場合、前記通信部に前記マルチユーザ空間多重通信を用いてデータを送信させる、
前記(1)または(2)のいずれか1項に記載の無線装置。
(4)
前記制御部は、前記通信部に前記マルチユーザ空間多重通信を用いて前記データを送信させた後も、カウント中の前記第1の待ち時間を再設定しない、
前記(3)に記載の無線装置。
(5)
前記制御部は、前記トリガフレームの受信に基づいて前記第1の待ち時間のカウントを停止し、前記マルチユーザ空間多重通信を用いた前記データの送信に対する応答フレームの受信、または、前記応答フレームの受信待機時間の経過に基づいて前記第1の待ち時間のカウントを開始する、
前記(3)または(4)のいずれか1項に記載の無線装置。
(6)
前記設定部は、前記データの優先度に基づいて前記第1の待ち時間を設定する、
前記(1)から(5)のいずれか1項に記載の無線装置。
(7)
前記設定部は、前記第1の待ち時間を前記第2の待ち時間よりも長い時間に設定する、
前記(1)から(6)のいずれか1項に記載の無線装置。
(8)
前記通信装置は、アクセスポイント装置であり、
前記無線装置は、ステーション装置であり、
前記第1の待ち時間および前記第2の待ち時間は、コンテンションウィンドウに基づいて設定されるバックオフであり、
前記優先度は、アクセスカテゴリに応じて設定される優先度である、
前記(6)に記載の無線装置。
(9)
前記マルチユーザ空間多重通信または前記シングルユーザ通信は、アップリンクの通信である、
前記(1)から(8)のいずれか1項に記載の無線装置。
(10)
通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行うことと、
前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定することと、
前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントすることと、
前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信することと、を含む、
コンピュータにより実行される無線制御方法。
(11)
通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行うことと、
前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定することと、
前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントすることと、
前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信することと、
をコンピュータに実現させるためのプログラム。
(12)
無線装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行う通信部と、
前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間を設定する設定部と、
前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間がカウントされる期間に、前記第2の待ち時間をカウントする制御部と、を備え、
前記通信部は、前記第2の待ち時間が満了した後に、前記マルチユーザ空間多重通信の許可情報が含まれるトリガフレームを前記無線装置に対して送信する、
通信装置。
(13)
前記通信部は、前記トリガフレームに対応するマルチユーザ空間多重通信によって、前記無線装置からデータを受信し、
前記制御部は、前記マルチユーザ空間多重通信によるデータの受信に基づいてマルチユーザ空間多重通信用の応答フレームの生成を制御し、前記通信部に、前記マルチユーザ空間多重通信用の応答フレームを前記無線装置へ送信させる、
前記(12)に記載の通信装置。
(14)
前記通信部は、前記シングルユーザ通信によって、前記無線装置からデータを受信し、
前記制御部は、前記シングルユーザ通信によるデータの受信に基づいてシングルユーザ通信用の応答フレームの生成を制御し、前記通信部に、前記シングルユーザ通信用の応答フレームを前記無線装置へ送信させる、
前記(12)または(13)のいずれか1項に記載の通信装置。
(15)
前記制御部は、前記シングルユーザ通信によるデータの受信に基づいて前記第2の待ち時間のカウントを停止し、前記シングルユーザ通信用の応答フレームの送信に基づいて前記第2の待ち時間のカウントを開始する、
前記(14)に記載の通信装置。
(16)
前記通信装置は、アクセスポイント装置であり、
前記無線装置は、ステーション装置であり、
前記第1の待ち時間および前記第2の待ち時間は、コンテンションウィンドウに基づいて設定されるバックオフである、
前記(12)から(15)のいずれか1項に記載の通信装置。
(17)
前記マルチユーザ空間多重通信または前記シングルユーザ通信は、アップリンクの通信である、
前記(12)から(16)のいずれか1項に記載の通信装置。
(18)
無線装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行うことと、
前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間を設定することと、
前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間がカウントされる期間に、前記第2の待ち時間をカウントすることと、
前記第2の待ち時間が満了した後に、前記マルチユーザ空間多重通信の許可情報が含まれるトリガフレームを前記無線装置に対して送信することと、を含む、
コンピュータにより実行される通信制御方法。
(19)
無線装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行うことと、
前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間を設定することと、
前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間がカウントされる期間に、前記第2の待ち時間をカウントすることと、
前記第2の待ち時間が満了した後に、前記マルチユーザ空間多重通信の許可情報が含まれるトリガフレームを前記無線装置に対して送信することと、
をコンピュータに実現させるためのプログラム。
10 BSS
100 STA
110 無線通信部
120 データ処理部
130 制御部
200 AP
210 無線通信部
220 データ処理部
230 制御部

Claims (8)

  1. 通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行う通信部と、
    前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定する設定部と、
    前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントする制御部と、を備え、
    前記通信部は、
    前記通信装置からトリガフレームを受信し、
    前記制御部は、
    前記トリガフレームを受信した場合、前記第1の待ち時間のカウントを停止し、
    前記トリガフレームによって指定される前記マルチユーザ空間多重通信の許可対象に自装置が含まれない場合、信号の送信ができない送信禁止期間をNAV(Network Allocation Vector)として設定し、
    前記許可対象に自装置が含まれている場合、前記通信部に前記マルチユーザ空間多重通信を用いてデータを送信させ、
    前記トリガフレームに対応する前記マルチユーザ空間多重通信を使用したデータ送信の応答である応答フレームの受信待機時間の経過、又は、前記送信禁止期間の解除後に、前記第1の待ち時間を再設定せずに、前記第1の待ち時間のカウントを再開し、
    前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信する、
    無線装置。
  2. 前記制御部は、前記第2の待ち時間のカウントと同期するように、前記第1の待ち時間をカウントする、
    請求項1に記載の無線装置。
  3. 前記設定部は、前記データの優先度に基づいて前記第1の待ち時間を設定する、
    請求項1に記載の無線装置。
  4. 前記設定部は、前記第1の待ち時間を前記第2の待ち時間よりも長い時間に設定する、
    請求項1に記載の無線装置。
  5. 前記通信装置は、アクセスポイント装置であり、
    前記無線装置は、ステーション装置であり、
    前記第1の待ち時間および前記第2の待ち時間は、コンテンションウィンドウに基づいて設定されるバックオフである
    請求項に記載の無線装置。
  6. 前記マルチユーザ空間多重通信または前記シングルユーザ通信は、アップリンクの通信である、
    請求項1に記載の無線装置。
  7. 通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行うことと、
    前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定することと、
    前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントすることと、
    前記通信装置からトリガフレームを受信することと、
    前記トリガフレームを受信した場合、前記第1の待ち時間のカウントを停止することと、
    前記トリガフレームによって指定される前記マルチユーザ空間多重通信の許可対象に自装置が含まれない場合、信号の送信ができない送信禁止期間をNAV(Network Allocation Vector)として設定することと、
    前記許可対象に自装置が含まれている場合、前記マルチユーザ空間多重通信を用いてデータを送信することと、
    前記トリガフレームに対応する前記マルチユーザ空間多重通信を使用したデータ送信の応答である応答フレームの受信待機時間の経過、又は、前記送信禁止期間の解除後に、前記第1の待ち時間を再設定せずに、前記第1の待ち時間のカウントを再開することと、
    前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信することと、を含む、
    コンピュータにより実行される無線制御方法。
  8. 通信装置に対して、マルチユーザ空間多重通信とシングルユーザ通信の双方を行うことと、
    前記シングルユーザ通信のための第1の待ち時間を設定することと、
    前記マルチユーザ空間多重通信のための第2の待ち時間がカウントされる期間に、前記第1の待ち時間をカウントすることと、
    前記通信装置からトリガフレームを受信することと、
    前記トリガフレームを受信した場合、前記第1の待ち時間のカウントを停止することと、
    前記トリガフレームによって指定される前記マルチユーザ空間多重通信の許可対象に自装置が含まれない場合、信号の送信ができない送信禁止期間をNAV(Network Allocation Vector)として設定することと、
    前記許可対象に自装置が含まれている場合、前記マルチユーザ空間多重通信を用いてデータを送信することと、
    前記トリガフレームに対応する前記マルチユーザ空間多重通信を使用したデータ送信の応答である応答フレームの受信待機時間の経過、又は、前記送信禁止期間の解除後に、前記第1の待ち時間を再設定せずに、前記第1の待ち時間のカウントを再開することと、
    前記第1の待ち時間が満了した後に前記シングルユーザ通信によってデータを送信することと、
    をコンピュータに実現させるためのプログラム。
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