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WO2024214286A1 - アクセスポイント及び無線端末装置 - Google Patents

アクセスポイント及び無線端末装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024214286A1
WO2024214286A1 PCT/JP2023/015173 JP2023015173W WO2024214286A1 WO 2024214286 A1 WO2024214286 A1 WO 2024214286A1 JP 2023015173 W JP2023015173 W JP 2023015173W WO 2024214286 A1 WO2024214286 A1 WO 2024214286A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
traffic
unit
frame
wireless terminal
access point
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/015173
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
朗 岸田
健悟 永田
裕介 淺井
泰司 鷹取
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2023/015173 priority Critical patent/WO2024214286A1/ja
Publication of WO2024214286A1 publication Critical patent/WO2024214286A1/ja

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Classifications

    • 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
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1268—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of uplink data flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1273—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of downlink data flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/51—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on terminal or device properties
    • H04W72/512—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on terminal or device properties for low-latency requirements, e.g. URLLC
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the embodiment relates to an access point and a wireless terminal device.
  • a wireless LAN Local Area Network
  • a wireless terminal device can access a network via an access point within the communication area.
  • the R-TWT (restricted target wake time) function is known as a method for transmitting and receiving low-latency traffic that requires low latency between an access point and a wireless terminal device.
  • An access point that uses the R-TWT function sets a service period with a period that corresponds to the required latency of the low-latency traffic, and notifies the wireless terminal device of the set service period using a beacon signal.
  • the access point then prioritizes the transmission and reception of low-latency traffic during the periodically set service period. This can reduce the delay and jitter of the low-latency traffic.
  • low-latency traffic can exist not only in cases where it occurs periodically, but also in cases where it occurs aperiodically. It is desirable for a communication system to be able to satisfy the required delay even for low-latency traffic that occurs aperiodically.
  • the present invention was made in light of the above circumstances, and its purpose is to provide an access point and terminal that can meet the delay requirements of non-periodically occurring low-latency traffic.
  • the access point of the embodiment includes a communication circuit and a processor.
  • the communication circuit transmits and receives wireless signals using a plurality of subcarriers.
  • the processor establishes links with a plurality of wireless terminal devices using the communication circuit.
  • the processor groups the subcarriers to set a plurality of units including a first unit associated with low-latency traffic and a second unit associated with other traffic.
  • the processor checks the communication state of the second unit.
  • the processor transmits the generated low-latency traffic to one of the plurality of wireless terminal devices using the first unit in parallel with the transmission of the first traffic.
  • the processor When the processor is receiving second traffic in the uplink direction using the second unit, the processor transmits the generated low-latency traffic to one of the plurality of wireless terminal devices using the first unit during a waiting period for the transmission of the second traffic or after the reception of the second traffic is completed.
  • an access point and a wireless terminal device that can meet the required latency of non-periodically occurring low-latency traffic.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of RUs assigned to a 20 MHz band.
  • FIG. 3 is a table showing an example of the maximum number of RUs per channel bandwidth when RUs of the same number of subchannels are utilized.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a format of a radio frame used in the communication system according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a format of a trigger frame used in the communication system according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of RUs assigned to a 20 MHz band.
  • FIG. 3 is a table showing an example of the maximum number of RUs per channel bandwidth when RUs of the same number of subchannels are utilized.
  • FIG. 4 is a
  • FIG. 6 is a table showing an example of a UL bandwidth subfield, RU size, and RU index associated with the value of the RU allocation subfield of a trigger frame used in the communication system according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a channel access function of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of a channel access function of the wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a time chart showing an example of a downstream data transfer method using OFDMA in the communication system according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a time chart showing an example of an uplink data transfer method using OFDMA in the communication system according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a configuration of an OFDMA frame transfer period in the communication system according to the embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of a negotiation method for allocation of a dedicated RU by a quality management unit of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of a communication quality management method performed by a quality management unit of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a method for allocating RUs by a resource control unit of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an example of a method for generating a trigger frame by the frame processing unit of the access point according to the embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of a method for generating an OFDMA frame by a frame processing unit of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an example of a method of transmitting a downlink OFDMA frame by a transceiver unit of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a method for transmitting downlink aperiodic low latency traffic by a transceiver unit of an access point according to the embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of a negotiation method for allocation of a dedicated RU by a quality management unit of a wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 24 is a flowchart showing an example of a communication quality management method performed by a quality management unit of the wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 25 is a flowchart showing an example of a method for acquiring and updating RU allocation information by a resource control unit of a wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of a negotiation method for allocation of a dedicated RU by a quality management unit of a wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 24 is a flowchart showing an example of a communication quality management method performed by a quality management unit of the wireless terminal device according to the
  • FIG. 26 is a flowchart showing an example of a method of processing a downlink frame by the frame processing unit of the wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 27 is a flowchart showing an example of a method of processing an uplink frame by the frame processing unit of the wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 28 is a flowchart showing an example of a method for receiving downlink frames by a transceiver unit of a wireless terminal device according to the embodiment.
  • FIG. 29 is a flowchart showing an example of a method for transmitting an uplink OFDMA frame by a transceiver unit of a wireless terminal device according to an embodiment.
  • FIG. 30 is a flowchart showing an example of a method for transmitting uplink aperiodic low latency traffic by a transceiver unit of a wireless terminal device according to an embodiment.
  • Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication system 1 according to an embodiment.
  • the communication system 1 includes an access point (hereinafter, also referred to as "AP") 10 and at least one wireless terminal device (Wireless Terminal Apparatus) 20.
  • AP access point
  • wireless terminal device Wireless Terminal Apparatus
  • three wireless terminal devices 20-1, 20-2, and 20-3 are wirelessly connected to the access point 10.
  • the access point 10 is a base station of a wireless LAN.
  • the access point 10 is configured to establish links with multiple wireless terminal devices 20 and to be able to communicate wirelessly with each of the wireless terminal devices 20 with which the link has been established.
  • the access point 10 is also connected to a network NW and is configured to be able to communicate with a server (not shown) on the network NW.
  • the access point 10 and the network NW may be connected wirelessly or by wire.
  • the wireless terminal device 20 is a wireless terminal such as a smartphone or a PC (Personal Computer).
  • the wireless terminal device 20 is configured to be able to communicate with a server on the network NW via the wirelessly connected access point 10.
  • the wireless terminal devices 20-1, 20-2, and 20-3 that have established a link with the access point 10 are also referred to as "STA#1," "STA#2,” and "STA#3,” respectively.
  • the wireless communication between the access point 10 and the wireless terminal device 20 complies with, for example, the IEEE 802.11 standard.
  • the IEEE 802.11 standard has a wireless communication function based on the OSI (Open Systems Interconnection) reference model. In the OSI reference model, the wireless communication function is divided into seven layers (first layer: physical layer, second layer: data link layer, third layer: network layer, fourth layer: transport layer, fifth layer: session layer, sixth layer: presentation layer, seventh layer: application layer).
  • the data link layer includes an LLC (Logical Link Control) sublayer and a MAC (Media Access Control) sublayer.
  • the LLC sublayer adds a DSAP (Destination Service Access Point) header, an SSAP (Source Service Access Point) header, etc.
  • the MAC layer adds a MAC header to the LLC packet to form a MAC frame. This specification focuses on the processing of the MAC sublayers of layers 1 and 2, and omits the processing of other layers.
  • Each of the access point 10 and the wireless terminal device 20 supports Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) as a wireless communication method.
  • OFDMA is a method that combines Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and Time Division Multiple Access (TDMA).
  • OFDM is a method that divides the channel bandwidth allocated for wireless communication into multiple subcarriers (tones). OFDM realizes narrowband subcarriers by orthogonalizing the phases of subcarriers allocated to adjacent frequencies and overlapping parts of the frequency bands.
  • TDMA is a multiplexing method that divides the carrier used for communication into fixed periods and assigns STAs to each period.
  • OFDMA which is a combination of OFDM and TDMA, divides the usage rights of each subcarrier by time and assigns them to different STAs.
  • OFDMA can vary the allocation of subcarriers in detail according to the radio wave conditions of each STA, improving the efficiency of radio wave usage.
  • subcarriers are allocated to multiple STAs in units of RUs (resource units).
  • Figure 2 is a schematic diagram showing an example of RUs assigned to a 20 MHz band.
  • A of Figure 2 illustrates an example in which nine 26-tone RUs #1 to #9, each consisting of 26 subcarriers, are assigned to the 20 MHz band. In this case, one of the nine 26-tone RUs #1 to #9 is assigned to each STA.
  • B of Figure 2 illustrates an example in which four 52-tone RUs #1 to #4, each consisting of 52 subcarriers, are assigned to the 20 MHz band. In this case, one of the four 52-tone RUs #1 to #4 is assigned to each STA.
  • FIG. (C) of Figure 2 illustrates an example in which two 106-tone RUs #1 and #2, each consisting of 106 subcarriers, are assigned to the 20 MHz band. In this case, one of the two 52-tone RUs #1 and #2 is assigned to each STA.
  • an RU may be configured with other numbers of subcarriers. For example, an RU may be configured with more than 106 subcarriers. Also, multiple types of RUs consisting of different numbers of subcarriers may be assigned to a channel band assigned to wireless communication. The maximum number of RUs varies depending on the channel bandwidth assigned to wireless communication.
  • Figure 3 is a table showing an example of the maximum number of RUs per channel bandwidth when RUs with the same number of subchannels are used.
  • the RU type corresponds to the number of subchannels assigned to the RU.
  • CBW20, CBW40, CBW80, and CBW160 correspond to channel bandwidths of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz, respectively.
  • CBW80+80 corresponds to the use of two 80 MHz channels. In other words, the total channel bandwidth assigned to CBW80+80 is the same as CBW160.
  • "N/A" indicates that the item is not applicable. As shown in Figure 3, when RUs with the same number of subchannels are used, the number of RUs increases as the channel bandwidth becomes wider.
  • 26-tone RUs when 26-tone RUs are used, 9, 18, 37, and 74 26-tone RUs can be assigned to CBW20, CBW40, CBW80 (CBW80+80 and CBW160), respectively.
  • 52-tone RUs When 52-tone RUs are used, 4, 8, 16, and 32 52-tone RUs can be assigned to CBW20, CBW40, CBW80 (CBW80+80 and CBW160), respectively.
  • 106-tone RUs When 106-tone RUs are used, 2, 4, 8, and 16 106-tone RUs can be assigned to CBW20, CBW40, CBW80 (CBW80+80 and CBW160), respectively.
  • 242-tone RUs When 242-tone RUs are used, one, two, four, and eight 242-tone RUs can be assigned to CBW20, CBW40, CBW80, (CBW80+80, and CBW160), respectively.
  • 484-tone RUs When 484-tone RUs are used, one, two, and four 484-tone RUs can be assigned to CBW40, CBW80, (CBW80+80, and CBW160), respectively.
  • 996-tone RUs When 996-tone RUs are used, one and two 996-tone RUs can be assigned to CBW80, (CBW80+80, and CBW160), respectively.
  • 2x996-tone RUs When 2x996-tone RUs are used, one 2x996-tone RU can be allocated for (CBW80+80 and CBW160).
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a format of a wireless frame used in the communication system 1 according to the embodiment.
  • the wireless frame includes a preamble and a MAC frame.
  • the preamble is placed at the beginning of the wireless frame and includes a bit string indicating the start position of the wireless frame.
  • the MAC frame includes, for example, a MAC header, a payload, and a Frame Check Sequence (FCS) field.
  • the MAC header stores information such as a frame type and a data length.
  • the payload stores information according to the frame type, and includes an LLC packet when data (traffic) is transmitted.
  • the FCS field stores an error detection code used to detect errors in the MAC header and the payload.
  • the access point 10 can control the transmission of uplink data (traffic) by the STA by using the trigger frame.
  • the format of the trigger frame will be described below.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the format of a trigger frame used in the communication system 1 according to the embodiment.
  • the multiple fields included in the trigger frame include, for example, a frame control field, a duration field, a first address field (RA: Receiver Address), a second address field (TA: Transmitter Address), a common information field, a user information list field, a padding field, and an FCS (Frame Check Sequence) field.
  • RA Receiver Address
  • TA Transmitter Address
  • FCS Flash Sequence
  • the set of the frame control field, duration field, and address field corresponds to the MAC header
  • the set of the common information field, user information list field, and padding field corresponds to the payload.
  • the frame control field stores various control information.
  • the frame control field includes information indicating the frame type of the wireless frame.
  • the duration field indicates the planned period for which the wireless line is to be used.
  • the first address field and the second address field indicate the BSSID (Basic Service Set Identifier), source address, destination address, sender terminal address, receiver terminal address, etc.
  • the common information field indicates information shared between multiple STAs.
  • the user information list field indicates information assigned to each STA. Padding is an area that adjusts the data length of the wireless frame.
  • the common information field includes, for example, a trigger type subfield, a UL (Uplink) bandwidth subfield, and a maximum frame length subfield.
  • the trigger type subfield indicates the type of trigger frame.
  • the UL bandwidth subfield indicates the transmission bandwidth.
  • the maximum frame length subfield indicates the maximum length of a frame that can satisfy the required delay of aperiodic low-latency traffic, which will be described later.
  • the User Information List field includes, for example, an AID (Terminal Identifier) subfield and an RU Allocation subfield.
  • the allocation of an RU can be specified by the STA specified by the AID subfield and the location of the RU indicated by the RU Allocation subfield. In other words, the STA can recognize that an RU has been allocated to the STA by the AID subfield. The STA can also recognize the settings of the RU allocated to the STA by the RU Allocation subfield.
  • FIG. 6 is a table showing an example of the contents of the UL bandwidth subfield, RU size, and RU index associated with the value of the RU allocation subfield of a trigger frame used in the communication system 1 according to the embodiment.
  • At least one channel bandwidth described in the UL bandwidth subfield indicates the channel bandwidth available for the associated RU allocation subfield.
  • the RU size indicates the number of subchannels (number of tones).
  • the RU index indicates index information used to distinguish RUs. As shown in FIG. 6, in the communication system 1, the channel bandwidth, RU size, and RU index can be identified based on the value stored in the RU allocation subfield.
  • 26-tone RUs #1 to #37 are associated with RU allocation subfields "0" to “36", respectively.
  • 52-tone RUs #1 to #16 are associated with RU allocation subfields "37” to "52", respectively.
  • 106-tone RUs #1 to #8 are associated with RU allocation subfields "53" to "60", respectively.
  • 242-tone RUs #1 to #4 are associated with RU allocation subfields "61” to "64", respectively.
  • 484-tone RUs #1 and #2 are associated with RU allocation subfields "65” and "66", respectively.
  • 996-tone RU #1 is associated with RU allocation subfield "67”.
  • the RU allocation subfield "68" is associated with 2x996-tone RU#1.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the access point 10 according to the embodiment.
  • the access point 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) 11, a ROM (Read Only Memory) 12, a RAM (Random Access Memory) 13, a wireless communication module 14, and a wired communication module 15.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the CPU 11 is an integrated circuit capable of executing various programs, and controls the overall operation of the access point 10.
  • the ROM 12 is, for example, a non-volatile semiconductor memory, and stores programs and control data for controlling the access point 10.
  • the RAM 13 is, for example, a volatile semiconductor memory, and is used as a working area for the CPU 11.
  • the wireless communication module 14 is configured to be able to send and receive wireless signals via an antenna, and is a circuit used for sending and receiving data, etc. with the wireless terminal device 20.
  • the wired communication module 15 is a circuit used for sending and receiving data, etc. via wired signals, and is configured to be connectable to the network NW.
  • the access point 10 may have other hardware configurations.
  • the access point 10 may be wirelessly connected to the network NW.
  • the wired communication module 15 may be omitted from the access point 10.
  • the antenna may be built into the access point 10 or may be externally connected.
  • the CPU 11 may be called a "processor.”
  • the wireless communication module 14 may be called a "communication circuit.”
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the wireless terminal device 20 according to the embodiment.
  • the wireless terminal device 20 includes, for example, a CPU 21, a ROM 22, a RAM 23, a wireless communication module 24, a display 25, and a storage 26.
  • the CPU 21 is an integrated circuit capable of executing various programs, and controls the overall operation of the wireless terminal device 20.
  • the ROM 22 is, for example, a non-volatile semiconductor memory, and stores programs and control data for controlling the wireless terminal device 20.
  • the RAM 23 is, for example, a volatile semiconductor memory, and is used as a working area for the CPU 21.
  • the wireless communication module 24 is configured to be able to send and receive wireless signals via an antenna, and is a circuit used for sending and receiving data to and from the access point 10.
  • the display 25 displays, for example, a GUI (Graphical User Interface) corresponding to application software.
  • the storage 26 is a non-volatile storage device, and stores, for example, system software for the wireless terminal device 20.
  • the wireless terminal device 20 may have other hardware configurations.
  • the display 25 may be omitted from the wireless terminal device 20.
  • the display 25 may have a function as an input interface for the wireless terminal device 20.
  • the antenna may be built into the wireless terminal device 20 or may be externally connected.
  • the CPU 21 may be called a "processor.”
  • the wireless communication module 24 may be called a "communication circuit.”
  • FIG. 9 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the access point 10 according to the embodiment.
  • the access point 10 functions as a computer including, for example, an LLC processing unit 110, a link management unit 120, a frame processing unit 130, and a transmission/reception unit 140.
  • the LLC processing unit 110 executes processing of the LLC sublayer of the second layer, and layers 3 to 7.
  • the link management unit 120, the frame processing unit 130, and the transmission/reception unit 140 execute processing of the MAC sublayer of the second layer.
  • the transmission/reception unit 140 further executes processing of the first layer.
  • the LLC processing unit 110 generates an LLC packet by adding a DSAP header, an SSAP header, etc. to the data received from the network NW.
  • the LLC processing unit 110 then inputs the generated LLC packet to the frame processing unit 130.
  • the LLC processing unit 110 also extracts data from the LLC packet input from the frame processing unit 130.
  • the LLC processing unit 110 then transmits the extracted data to the network NW.
  • the link management unit 120 manages the state of the link between the access point 10 and the wireless terminal device 20. In response to a connection request from the wireless terminal device 20, the link management unit 120 can execute association processing and authentication processing. MAC frames including information related to the link, OFDMA, etc. are input and output between the link management unit 120 and the frame processing unit 130.
  • the link management unit 120 includes a quality management unit 121 and a resource control unit 122.
  • the quality management unit 121 exchanges the required delay for low-latency traffic that occurs aperiodically (hereinafter referred to as "non-periodic low-latency traffic") with the wireless terminal device 20.
  • the quality management unit 121 requests the necessary dedicated RU from the resource control unit 122 according to the required delay received from the wireless terminal device 20.
  • a dedicated RU is an RU that is assigned for non-periodic low-latency traffic, regardless of the presence or absence of traffic.
  • the resource control unit 122 determines the allocation of RUs for a MAC frame that is the target of transmission using OFDMA. The resource control unit 122 then notifies the frame processing unit 130 of the determined allocation of RUs.
  • information related to the allocation of RUs is also referred to as "RU allocation information.”
  • the RU allocation information may include information related to the allocation of a dedicated RU when a dedicated RU is requested by the quality management unit 121.
  • the frame processing unit 130 generates a MAC frame by adding a MAC header to the LLC packet input from the LLC processing unit 110 based on the RU allocation notified by the resource control unit 122.
  • the frame processing unit 130 then outputs the generated MAC frame to the transmission/reception unit 140.
  • the frame processing unit 130 can also output an instruction to generate a trigger frame to the transmission/reception unit 140 based on information received from the link management unit 120.
  • the frame processing unit 130 outputs the MAC frame input from the transmission/reception unit 140 to the LLC processing unit 110, the quality management unit 121, the resource control unit 122, etc., depending on the type of MAC frame.
  • the frame processing unit 130 may extract an LLC packet from the MAC frame and output the extracted LLC packet to the LLC processing unit 110, etc.
  • the transceiver 140 performs carrier sense based on CSMA/CA for each link and transmits the MAC frame using the link that has acquired the transmission right.
  • the transceiver 140 When transmitting the MAC frame, the transceiver 140 generates a wireless frame by adding a preamble or the like to the MAC frame input from the frame processor 130.
  • the transceiver 140 then converts the generated wireless frame into a wireless signal (wireless medium) and radiates (transmits) it via an antenna.
  • the transceiver 140 can assign the MAC frame that is the subject of transmission using OFDMA to a subcarrier based on the allocation of the RU and transmit it.
  • the MAC frame that is assigned to the subcarrier based on the allocation of the RU is also referred to as an "OFDMA frame".
  • the transceiver 140 also converts the wireless signal received via the antenna into a wireless frame.
  • the transceiver 140 then extracts the MAC frame from the converted wireless frame and outputs it to the frame processor 130.
  • the transceiver 140 may be referred to as an "STA function."
  • the conversion process from radio frames to radio signals by the transceiver 140 includes, for example, any of convolutional coding, interleaving, subcarrier modulation, inverse fast Fourier transform, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation, and frequency conversion.
  • the conversion process from radio signals to radio frames by the transceiver 140 includes, for example, any of frequency conversion, OFDM demodulation, fast Fourier transform, subcarrier demodulation, deinterleaving, and Viterbi decoding.
  • the access point 10 may be equipped with multiple transceivers 140 that handle different channels.
  • the transceiver unit 140 includes, for example, a classification unit 141, queues 142A, 142B, 142C, and 142D, carrier sense execution units 143A, 143B, 143C, and 143D, and an internal collision management unit 144.
  • the classification unit 141 classifies the MAC frames input from the frame processing unit 130 into a plurality of access categories VO (Voice), VI (Video), BE (Best Effort), BK (Background), and RT (Real Time) based on the traffic type (TID: Traffic Identifier) included in the MAC header.
  • the classification unit 141 then inputs the MAC frames corresponding to the access categories VO, VI, BE, and BK into queues 142A, 142B, 142C, and 142D, respectively.
  • the queues 142A, 142B, 142C, and 142D buffer the MAC frames corresponding to the access categories VO, VI, BE, and BK, respectively.
  • the queues 142A, 142B, 142C, and 142D are associated with the carrier sense execution units 143A, 143B, 143C, and 143D, respectively.
  • Each of the carrier sense execution units 143A, 143B, 143C, and 143D executes carrier sense based on CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) according to preset access parameters.
  • the access parameters are set for each access category. For example, the access parameters are set so that the transmission of radio signals is prioritized in the order of "VO", "VI", "BE", and "BK”.
  • Each of the carrier sense execution units 143A, 143B, 143C, and 143D stops acquiring the transmission right if the channel state at the time of carrier sense is busy, and acquires the transmission right of the MAC frame if it is idle for a predetermined time.
  • the carrier sense execution unit 143 that has acquired the transmission right extracts the MAC frame from the associated queue 142 and outputs the extracted MAC frame to the internal collision management unit 144.
  • the internal collision management unit 144 prevents transmission collisions when multiple carrier sense execution units 143 simultaneously acquire the right to transmit. Specifically, when multiple MAC frames are input simultaneously, the internal collision management unit 144 outputs a MAC frame of a higher priority access category with priority.
  • the MAC frame output from the internal collision management unit 144 has a preamble added to it, is converted into a wireless frame, and is transmitted via an antenna.
  • MAC frames classified as the access category RT are, for example, high-priority frames such as trigger frames and non-periodic low-latency traffic. High-priority frames are subjected to carrier sensing without passing through each queue 142 and are prioritized over other traffic types, so they are processed with less latency than other traffic.
  • the transmission/reception unit 140 may temporarily stop the carrier sense of each carrier sense execution unit 143. When a dedicated RU is assigned, the transmission/reception unit 140 may transmit traffic of the access category RT without performing carrier sensing using the dedicated RU. The transmission/reception unit 140 may generate a trigger frame based on information notified from the frame processing unit 130.
  • the access parameters used in carrier sensing in the transceiver 140 of the access point 10 include, for example, CW (contention window) min, CWmax, AIFS (arbitration inter frame space), and TXOP (transmission opportunity) Limit.
  • the contention window is a parameter used to determine the transmission waiting time for collision avoidance.
  • CWmin and CWmax indicate the minimum and maximum values of the contention window, respectively.
  • AIFS aromatic inter frame space
  • TXOP corresponds to the channel occupancy time.
  • TXOPLimit indicates the upper limit of TXOP. The shorter the CWmin and CWmax are, the easier it is for the queue 142 to obtain the transmission right. The smaller the AIFS is, the higher the priority of the queue 142 is.
  • the amount of data that can be transmitted with one transmission right increases as the value of TXOPLimit increases.
  • the access parameters may also be called Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) parameters.
  • EDCA Enhanced Distributed Channel Access
  • the access point 10 may have other functional configurations as long as it is capable of executing the operations described below.
  • the channel access function of the access point 10 may be implemented in the frame processing unit 130, not in the transceiver unit 140.
  • the transmission priority may be determined based on the required delay of the aperiodic low latency traffic, the traffic priority (SCS: stream classification service), and the traffic type.
  • SCS traffic priority
  • the access point 10 may acquire the transmission right to forward both the upstream traffic and the downstream traffic.
  • the access point 10 uses an OFDMA frame to transmit the downstream traffic, and a trigger frame to transmit the upstream traffic.
  • the access point 10 may acquire the transmission right using access parameters common to the upstream and downstream, and transmit the OFDMA frame and the trigger frame alternately.
  • Fig. 11 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the wireless terminal device 20 according to the embodiment.
  • the wireless terminal device 20 functions as a computer including, for example, an application execution unit 200, an LLC processing unit 210, a link management unit 220, a frame processing unit 230, and a transmission/reception unit 240.
  • the application execution unit 200 executes processing corresponding to the seventh layer.
  • the LLC processing unit 210 executes processing of the LLC sublayer of the second layer, and the third to seventh layers.
  • the link management unit 220, the frame processing unit 230, and the transmission/reception unit 240 execute processing of the MAC sublayer of the second layer.
  • the transmission/reception unit 240 further executes processing of the first layer.
  • the application execution unit 200 executes an application based on data input from the LLC processing unit 210.
  • the application execution unit 200 also inputs data to the LLC processing unit 210.
  • the application execution unit 200 can display application information on the display 25.
  • the application execution unit 200 can also operate based on operations on an input interface.
  • the LLC processing unit 210 generates an LLC packet by adding a DSAP header, SSAP header, etc. to the data received from the network NW.
  • the LLC processing unit 210 then inputs the generated LLC packet to the frame processing unit 230.
  • the LLC processing unit 210 also extracts data from the LLC packet input from the frame processing unit 230.
  • the LLC processing unit 210 then transmits the extracted data to the application execution unit 200.
  • the link management unit 220 manages the state of the link between the access point 10 and the wireless terminal device 20.
  • the link management unit 220 can transmit a connection request to the access point 10 and execute association processing and authentication processing.
  • MAC frames including information related to the link, OFDMA, etc. are input and output between the link management unit 220 and the frame processing unit 230.
  • the link management unit 220 includes a quality management unit 221 and a resource control unit 222.
  • the quality control unit 221 exchanges the required delay of the aperiodic low-latency traffic with the access point 10.
  • the quality control unit 221 can measure the actual delay value of the aperiodic low-latency traffic and notify the access point 10.
  • the resource control unit 222 acquires RU allocation information notified from the access point 10. Then, based on the acquired RU allocation information, it notifies the frame processing unit 230 of the RU allocation.
  • the frame processing unit 230 generates a MAC frame by adding a MAC header to the LLC packet input from the LLC processing unit 210 based on the RU allocation notified by the resource control unit 222.
  • the frame processing unit 230 then outputs the generated MAC frame to the transceiver unit 240.
  • the frame processing unit 230 outputs the MAC frame input from the transceiver unit 240 to the LLC processing unit 210, the quality management unit 221, the resource control unit 222, etc., depending on the type of MAC frame.
  • the frame processing unit 230 may extract an LLC packet from the MAC frame and output the extracted LLC packet to the LLC processing unit 210, etc.
  • the transceiver 240 performs carrier sense based on CSMA/CA for each link and transmits the MAC frame using the link that has acquired the transmission right.
  • the transceiver 240 When transmitting a MAC frame, the transceiver 240 generates a wireless frame by adding a preamble, etc. to the MAC frame input from the frame processor 230.
  • the transceiver 240 then converts the generated wireless frame into a wireless signal (wireless medium) and radiates (transmits) it via an antenna.
  • the transceiver 240 can assign an OFDMA frame to a subcarrier based on the RU assignment and transmit it.
  • the transceiver 240 also converts a wireless signal received via an antenna into a wireless frame.
  • the transceiver 240 then extracts the MAC frame from the converted wireless frame and outputs it to the frame processor 230.
  • the transceiver 240 may be referred to as an "STA function." One link is formed by a pair of the STA function of the access point 10 and the STA function of the wireless terminal device 20.
  • the conversion process from wireless frames to wireless signals by the transceiver 240 includes, for example, any of convolutional coding, interleaving, subcarrier modulation, inverse fast Fourier transform, OFDM modulation, and frequency conversion.
  • the conversion process from wireless signals to wireless frames by the transceiver 240 includes, for example, any of frequency conversion, OFDM demodulation, fast Fourier transform, subcarrier demodulation, deinterleaving, and Viterbi decoding.
  • the wireless terminal device 20 may be equipped with multiple transceivers 240 that handle different channels.
  • the transceiver unit 240 includes, for example, a classification unit 241, queues 242A, 242B, 242C, and 242D, carrier sense execution units 243A, 243B, 243C, and 243D, and an internal collision management unit 244.
  • the classification unit 241 classifies the MAC frames input from the frame processing unit 230 into a plurality of access categories VO, VI, BE, BK, and RT based on the traffic type included in the MAC header.
  • the classification unit 241 then inputs the MAC frames corresponding to the access categories VO, VI, BE, and BK into queues 242A, 242B, 242C, and 242D, respectively.
  • the queues 242A, 242B, 242C, and 242D buffer the MAC frames corresponding to the access categories VO, VI, BE, and BK, respectively.
  • the queues 242A, 242B, 242C, and 242D are associated with the carrier sense execution units 243A, 243B, 243C, and 243D, respectively.
  • Each of the carrier sense execution units 243A, 243B, 243C, and 243D executes carrier sense based on CSMA/CA in accordance with preset access parameters, similar to the transceiver unit 140 of the access point 10.
  • Each of the carrier sense execution units 243A, 243B, 243C, and 243D stops acquiring the transmission right if the channel state at the time of carrier sense is busy, and acquires the transmission right for the MAC frame if it has been in an idle state for a predetermined period of time.
  • the carrier sense execution unit 243 that has acquired the transmission right extracts the MAC frame from the associated queue 242 and outputs the extracted MAC frame to the internal collision management unit 244.
  • the internal collision management unit 244 prevents transmission collisions when multiple carrier sense execution units 243 simultaneously acquire the right to transmit. Specifically, when multiple MAC frames are input simultaneously, the internal collision management unit 244 outputs a MAC frame of a higher priority access category with priority.
  • the MAC frame output from the internal collision management unit 244 has a preamble added to it, is converted into a wireless frame, and is transmitted via an antenna.
  • a MAC frame classified as the access category RT is, for example, aperiodic low latency traffic.
  • Aperiodic low latency traffic is subjected to carrier sensing without passing through each queue 242 and is prioritized over other traffic types, so it is processed with less latency than other traffic.
  • the transmission/reception unit 240 may temporarily stop carrier sensing of each carrier sense execution unit 243.
  • the transmission/reception unit 240 may transmit traffic of the access category RT using the dedicated RU without performing carrier sensing.
  • the access parameters used in carrier sensing in the transceiver 240 of the wireless terminal device 20 are, for example, CWmin, CWmax, AIFS, and TXOPLimit, similar to the transceiver 140 of the access point 10.
  • CWmin and CWmax the easier it is for the queue 242 to obtain the transmission right.
  • AIFS the higher the priority of the queue 242.
  • TXOPLimit the greater the amount of data transmitted with one transmission right.
  • the wireless terminal device 20 may have other functional configurations as long as it is capable of executing the operations described below.
  • the channel access function of the wireless terminal device 20 may be implemented in the frame processing unit 230, not in the transceiver unit 240.
  • the transmission priority may be determined based on the required delay of the aperiodic low-latency traffic, the priority of the traffic, and the traffic type.
  • the wireless terminal device 20 transmits uplink traffic based on a trigger frame transmitted by the access point 10
  • the wireless terminal device 20 transmits the traffic using an RU corresponding to the RU allocation information notified by the access point 10.
  • the wireless terminal device 20 transmits the uplink aperiodic low-latency traffic using a dedicated RU.
  • the wireless terminal device 20 may transmit the aperiodic low-latency traffic using the dedicated RU after performing carrier sense based on CSMA/CA in order to avoid collision with the aperiodic low-latency traffic of the other wireless terminal devices 20.
  • a dedicated RU is shared by multiple STAs or multiple traffic flows, a random access method may also be used.
  • FIG. 13 is a time chart showing an example of a downlink data transfer method using OFDMA in the communication system 1 according to the embodiment.
  • FIG. 13 illustrates a case where downlink data (traffic) is transferred between an access point 10 (AP) and three wireless terminal devices 20 (STA#1 to #3).
  • the AP transmits MU-RTS (multi-user request to send) to each of STA#1 to #3 in a batch.
  • MU-RTS is a frame for reserving a channel between the AP and multiple STAs when the AP starts transferring downlink traffic to multiple STAs.
  • MU-RTS includes, for example, RU allocation information.
  • Each STA that receives MU-RTS sends a CTS (clear to send) to the AP if it is able to receive downstream traffic.
  • the AP uses the associated RU (i.e., at least one subcarrier) to transmit data #1 to #3 stored in OFDMA frames to STAs #1 to #3, respectively.
  • the period used to transmit OFDMA frames from the AP to each STA is shown as the "OFDMA frame transfer period.”
  • the AP transmits a multi-user block acknowledgment request (MU-BAR) to each of STAs #1 to #3 in bulk.
  • the MU-BAR is a frame that the AP uses to request multiple STAs to transmit a response in bulk.
  • Each STA that receives the MU-BAR transmits a block acknowledgment (BA) to the AP in accordance with the reception result of the OFDMA frame.
  • BA block acknowledgment
  • the AP Based on the reception of the BA from each STA, the AP recognizes that each of data #1 to #3 has been successfully transmitted. This causes communication system 1 to terminate downstream data transfer using OFDMA.
  • the AP may transmit RTS and BAR separately for each STA.
  • the timing at which the AP receives CTS from each STA may be different.
  • the timing at which the AP receives BA from each STA may be different.
  • the RUs used to transmit OFDMA frames may be assigned for each traffic or for each STA.
  • FIG. 14 is a time chart showing an example of an uplink data transfer method using OFDMA in the communication system 1 according to the embodiment.
  • Fig. 14 illustrates a case where uplink data is transferred between an access point 10 (AP) and three wireless terminal devices 20 (STA#1 to #3).
  • AP access point
  • STA#1 to #3 wireless terminal devices 20
  • the AP transmits a trigger frame to each of STA#1 to #3 in a batch.
  • Each STA that receives the trigger frame transmits data to the AP using the associated RU (i.e., at least one subcarrier) based on the RU allocation information stored in the trigger frame.
  • STAs #1 to #3 each transmit data #1 to #3 stored in an OFDMA frame to the AP.
  • the period used to transmit the OFDMA frame from each STA to the AP is shown as the "OFDMA frame transfer period.”
  • the AP transmits an M-BA (multi-STA BA) to each of STAs #1 to #3 all at once.
  • M-BA is a type of BA, and is a frame that the AP uses to notify multiple STAs that it has successfully received data.
  • each STA Based on receiving the M-BA from the AP, each STA recognizes that it has successfully transmitted each of data #1 to #3. This causes communication system 1 to end the uplink data transfer using OFDMA.
  • the AP may transmit a trigger frame or a BA individually to each STA.
  • the timing at which each STA receives a trigger frame from the AP may be different.
  • the timing at which each STA receives a BA from the AP may be different.
  • the RUs used to transmit OFDMA frames may be assigned to each traffic or each STA.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an OFDMA frame transfer period in the communication system 1 according to the embodiment.
  • the vertical axis corresponds to the frequency.
  • the horizontal axis indicates the time axis.
  • the area surrounded by the two-dot chain line corresponds to the OFDMA frame transfer period.
  • the OFDMA frame transfer period has a configuration in which a dedicated RU is assigned in association with aperiodic low-latency traffic, the RU of the OFDMA frame is divided in the time axis direction, and an IFS (inter frame space) is sandwiched between the divided RUs. Specifically, it has a plurality of transfer periods TP.
  • Each transfer period TP is used to transfer frames associated with RUs #1, #2, #3, etc.
  • RU #1 is set as the dedicated RU.
  • Each transfer period TP is set to be shorter than the required delay of the aperiodic low-latency traffic. Then, an IFS is inserted between adjacent transfer periods TP.
  • multiple subcarriers are grouped, and multiple RUs are set, including a dedicated RU associated with low-latency traffic and other RUs.
  • the divided transfer periods TP are arranged consecutively with IFSs inserted. Note that the number of transfer periods TP included in an OFDMA frame transfer period may vary depending on the required delay of the aperiodic low-latency traffic.
  • Multiple dedicated RUs may be assigned to each transfer period TP.
  • (Method of Allocating Dedicated RUs) 16 is a flowchart showing an example of a negotiation method when a quality control unit 121 of an access point 10 (AP) according to an embodiment allocates aperiodic low latency traffic to a dedicated RU. For example, when aperiodic low latency traffic occurs after a link is established between an AP and a STA, the quality control unit 121 starts the process of the flowchart shown in FIG. 16 (START).
  • AP access point 10
  • the quality control unit 121 acquires a requested delay from the STA (S101).
  • the requested delay is generated by the quality control unit 221 of the wireless terminal device 20.
  • the requested delay corresponds to the delay time requested for forwarding the aperiodic low-latency traffic. There are no particular limitations on the frame type for forwarding the requested delay.
  • the quality control unit 121 receives a dedicated RU allocation request (S102).
  • the dedicated RU allocation request is generated by the quality control unit 221 of the wireless terminal device 20.
  • the quality control unit 121 determines whether a dedicated RU can be allocated (S103).
  • the quality control unit 121 determines whether a dedicated RU can be allocated based on, for example, whether the remaining number of dedicated RUs that can be set is exceeded.
  • the number of dedicated RUs that can be set may be set in advance by the AP, or may be changed depending on the number of STAs connected to the AP and the allocation of RUs.
  • the quality control unit 121 transmits a positive response to the STA (S104). Then, the quality control unit 121 requests the resource control unit 122 to allocate a dedicated RU (S105). Then, the quality control unit 121 notifies the resource control unit and the frame processing unit of the request delay (S106). Thereafter, the quality control unit 121 ends the series of processes in FIG. 16 (END).
  • the quality control unit 121 transmits a negative response to the STA (S107). Then, the quality control unit 121 ends the series of processes in FIG. 16 (END).
  • Method of managing communication quality 17 is a flowchart showing an example of a method for managing communication quality by the quality management unit 121 of the access point 10 (AP) according to the embodiment.
  • the quality management unit 121 starts the process of the flowchart shown in FIG. 17 (START) after, for example, the transfer of aperiodic low latency traffic using a dedicated RU is completed.
  • the quality management unit 121 acquires the actual delay measurement value of the aperiodic low-latency traffic from the STA (S111).
  • the actual delay measurement value is calculated by the STA.
  • the quality control unit 121 evaluates whether the "requested delay > actual delay" (S112). If the actual delay is greater than the requested delay, this indicates that the delay time when forwarding the aperiodic low-latency traffic does not satisfy the requirements requested by the STA.
  • the quality control unit 121 requests the resource control unit 122 to increase the allocation of dedicated RUs (S113). In other words, the quality control unit 121 requests the resource control unit 122 to increase the allocation of dedicated RUs based on the communication quality. Then, the quality control unit 121 ends the series of processing in FIG. 17 (END).
  • the quality control unit 121 ends the series of processing in FIG. 17 (END).
  • the quality control unit 121 may execute the processes of S112 and S113 each time it acquires an actual delay value from the STA, or may execute the processes periodically. If the quality control unit 121 acquires an actual delay value multiple times, it may compare the average or minimum value of the acquired actual delay values with the required delay in the process of S112.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an example of a method for allocating RUs by the resource control unit 122 of the access point 10 (AP) according to the embodiment.
  • the resource control unit 122 starts the process of the flowchart shown in FIG. 18 in response to a request for allocation of an RU from the STA (START).
  • the resource control unit 122 checks whether allocation of a dedicated RU has been requested (S121).
  • the request for allocation of a dedicated RU may be generated by the quality management unit 121.
  • the resource control unit 122 allocates a dedicated RU in response to the request (S122).
  • the resource control unit 122 then allocates traffic for the remaining RUs (S123).
  • the resource control unit 122 then notifies the frame processing unit 130 of information on the allocated RUs (S124). Thereafter, the resource control unit 122 ends the series of processes in FIG. 18 (END).
  • the resource control unit 122 allocates traffic to all RUs (S122). Then, the resource control unit 122 proceeds to the process of S124 and notifies the frame processing unit 130 of information on the allocated RUs. After that, the resource control unit 122 ends the series of processes in FIG. 18 (END).
  • the resource control unit 122 may increase the allocation of dedicated RUs in the process of S122 in the order of 26-tone, 52-tone, 106-tone, ... based on a request from the quality management unit 121.
  • the resource control unit 122 may perform channel estimation between the STAs, and if there is an RU suitable for each STA, may preferentially allocate the RU suitable for each STA. If there is traffic with a required delay other than the aperiodic low latency traffic, the resource control unit 122 may preferentially allocate an RU to that traffic. Furthermore, the resource control unit 122 may allocate an RU for each OFDMA frame based on the buffer accumulation status of each of the downlink traffic and the uplink traffic.
  • (When sending downstream traffic) 19 is a flowchart showing an example of a method for generating a trigger frame by the frame processor 130 of the access point 10 (AP) according to the embodiment. For example, when traffic occurs after a link is established between the AP and the STA, the frame processor 130 starts the process of the flowchart shown in FIG. 19 (START).
  • the frame processing unit 130 generates a MAC frame for each traffic to be transmitted simultaneously by OFDMA (S131).
  • the frame processing unit 130 can generate multiple MAC frames according to the number of traffics to be transmitted simultaneously.
  • the addition of a MAC header, etc. is performed.
  • the frame processing unit 130 checks whether a dedicated RU has been assigned (S132).
  • the process of S132 is performed for each of the multiple MAC frames generated in the process of S131.
  • the frame processing unit 130 If it is confirmed in the process of S132 that the frame corresponds to aperiodic low latency traffic (S132: YES), the frame processing unit 130 outputs the generated MAC frame to the transceiver unit 140 together with the RU allocation information (S133).
  • the RU allocation information in the process of S133 includes allocation information of RUs other than the dedicated RU. Then, the frame processing unit 130 ends the series of processes in FIG. 19 (END).
  • the frame processing unit 130 If it is confirmed in the processing of S132 that the traffic does not correspond to aperiodic low latency traffic, i.e., that the traffic to be processed is traffic other than aperiodic low latency traffic (S132: NO), the frame processing unit 130 outputs the generated MAC frame together with the RU allocation information and the required delay to the transceiver unit 140 (S134).
  • the RU allocation information in the processing of S134 includes allocation information of the dedicated RU. Then, the frame processing unit 130 ends the series of processes in FIG. 19 (END).
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of a method for generating an OFDMA frame by the frame processing unit 130 of the access point 10 (AP) according to the embodiment.
  • the frame processing unit 130 starts the process of the flowchart shown in FIG. 20 (START) when notified by, for example, an STA that uplink traffic has occurred.
  • the frame processing unit 130 checks whether a dedicated RU has been assigned (S141). That is, the frame processing unit 130 checks whether an RU for transferring aperiodic low-latency traffic between the AP and the STA has been assigned.
  • the frame processing unit 130 If it is confirmed in the process of S141 that a dedicated RU has been allocated (S141: YES), the frame processing unit 130 generates RU allocation information including the dedicated RU based on the notification from the resource control unit 122 and stores it in the RU allocation subfield (S142). Then, the frame processing unit 130 calculates the maximum frame length based on the required delay and stores it in the maximum frame length subfield (S143).
  • the maximum frame length information corresponds to, for example, the maximum frame length that can satisfy the required delay of the aperiodic low-latency traffic. Note that the maximum frame length information may be associated with a value smaller than the maximum frame length that can satisfy the required delay of the aperiodic low-latency traffic.
  • the frame processing unit 130 generates a trigger frame by adding a MAC header, etc., and outputs it to the transmission/reception unit 140 (S144). After that, the frame processing unit 130 ends the series of processes in FIG. 20 (End).
  • the frame processing unit 130 If it is confirmed in the process of S141 that a dedicated RU has not been assigned (S141: NO), the frame processing unit 130 generates RU assignment information based on the notification from the resource control unit 122 and stores it in the RU assignment subfield (S146). The RU assignment information generated by the process of S146 does not include information related to the dedicated RU. The frame processing unit 130 then proceeds to the process of S144, where it generates a trigger frame by adding a MAC header, etc., and outputs the trigger frame to the transceiver unit 140. Thereafter, the frame processing unit 130 ends the series of processes in FIG. 20 (END).
  • the frame processing unit 130 can notify the STA of the RU allocation in the uplink OFDMA by transmitting a trigger frame to the STA.
  • the RU allocation information and maximum frame length information stored in the trigger frame may be generated by the link management unit 120.
  • the frame processing unit 130 When receiving upstream frames, the frame processing unit 130 receives a frame from the transmitting/receiving unit 140, it executes processing of the MAC header, etc. Then, the frame processing unit 130 outputs information included in the processed frame to the network NW, etc. via the LLC processing unit 110, etc. When the received frame is a frame including data, the frame processing unit 130 outputs the received frame to the network NW. Also, when the received frame is a dedicated RU allocation request from the STA or a communication quality report (e.g., actual delay measurement value, etc.), the frame processing unit 130 outputs the received frame to the quality management unit 121. In this way, the frame processing unit 130 can select an appropriate output destination and output the received frame according to the type of the uplink frame.
  • (Downstream OFDMA Frame Transmission Method) 21 is a flowchart showing an example of a method for transmitting a downlink OFDMA frame by the transceiver 140 of the access point 10 (AP) according to the embodiment.
  • the transceiver 140 starts the process of the flowchart shown in FIG. 21 (START).
  • the transmitting/receiving unit 140 associates the MAC frame input from the frame processing unit 130 with a subcarrier based on the RU allocation information (S151).
  • the transmitting/receiving unit 140 may associate the input MAC frame with a subcarrier based on information notified by the frame processing unit 130 or the link management unit 120, etc., or may associate the MAC frame with a subcarrier based on information stored in the RU allocation subfield.
  • the transceiver 140 calculates the required transmission time (S152).
  • the required transmission time can be estimated based on the size of the MAC frame to be transmitted, the number of subchannels used to transmit the MAC frame, etc.
  • the transmission/reception unit 140 evaluates whether the "request delay > required transmission time" (S153).
  • the transceiver 140 divides the frame (S154).
  • the period for transmitting the divided frames corresponds to the transfer period TP shown in FIG. 15.
  • the transceiver 140 then adds a preamble including RU allocation information to each of the divided frames (S155).
  • the transceiver 140 uses the allocated RU to continuously transmit the divided frames while providing a waiting period (IFS) between the frames (S156). Thereafter, the transceiver 140 ends the series of processes in FIG. 21 (END).
  • the transceiver 140 transmits the frame using the assigned RU (S157). Note that when the process of S157 is executed, it is possible to satisfy the required delay of the aperiodic low-latency traffic without splitting the frame. Thereafter, the transceiver 140 ends the series of processes in FIG. 21 (END).
  • the "transmission" in the processes of S155 and S156 includes generating a wireless frame by adding a preamble to the MAC frame, and wireless signal processing. Acquisition of the transmission right in the transceiver unit 140 is based on, for example, CSMA/CA. If the transceiver unit 140 detects upstream traffic during an IFS (waiting period) of an OFDMA frame transfer period, it is configured to postpone transmission of the divided frames until reception of the upstream traffic is complete.
  • IFS waiting period
  • (Method of transmitting downstream aperiodic low latency traffic) 22 is a flowchart showing an example of a method for transmitting downlink aperiodic low latency traffic by the transceiver 140 of the access point 10 (AP) according to the embodiment. For example, when a MAC frame corresponding to the downlink aperiodic low latency traffic is input, the transceiver 140 starts the process of the flowchart shown in FIG. 22 (START).
  • the transmitting/receiving unit 140 associates the input MAC frame with the subcarriers of the dedicated RU (S161).
  • the transmitting/receiving unit 140 may associate the input MAC frame with the subcarriers based on information notified by the frame processing unit 130, the link management unit 120, etc., or may associate the input MAC frame with the subcarriers based on information stored in the RU allocation subfield.
  • the transmitting/receiving unit 140 adds a preamble to the MAC frame (S162).
  • a wireless frame is generated by the processing of S162.
  • the transmitting/receiving unit 140 then checks the communication state (S163).
  • the transceiver 140 transmits aperiodic low-latency traffic using the assigned dedicated RU (S164). In other words, when the CPU 11 is transmitting downlink traffic using other RUs, the CPU 11 transmits the generated low-latency traffic to one of the multiple STAs using the dedicated RU in parallel with the transmission of that traffic.
  • the transceiver 140 then ends the series of processes in FIG. 22 (END).
  • the transceiver 140 waits until completion of reception of the OFDMA frame or detection of a waiting period (S165). Then, when the transceiver 140 detects completion of reception of the OFDMA frame or a waiting period, it proceeds to the process of S164 and transmits aperiodic low latency traffic using the assigned dedicated RU. Thereafter, the transceiver 140 ends the series of processes in FIG. 22 (END).
  • the transmitting/receiving unit 140 when the transmitting/receiving unit 140 receives aperiodic low-latency traffic from the frame processing unit 130, it performs processing according to the transmission situation. It is preferable that the processing of S164 be executed promptly in order to reduce the delay of the aperiodic low-latency traffic.
  • the transmitting/receiving unit 140 executes wireless signal processing. Then, the transmitting/receiving unit 140 extracts a MAC frame from the wireless signal by the wireless signal processing, and outputs the extracted MAC frame to the frame processing unit 130. In this manner, the transmitting/receiving unit 140 can receive upstream traffic and the like.
  • (Method of Allocating Dedicated RUs) 23 is a flowchart showing an example of a method for negotiating the allocation of a dedicated RU by the quality management unit 221 of the wireless terminal device 20 (STA) according to the embodiment. For example, when the occurrence of aperiodic low latency traffic is scheduled after a link is established between the AP and the STA, the quality management unit 221 starts the process of the flowchart shown in FIG. 23 (START).
  • the quality control unit 221 notifies the AP of the request delay (S201).
  • the request delay is transferred from a higher layer together with aperiodic low-latency traffic, for example.
  • the quality control unit 221 transmits a dedicated RU allocation request to the AP (S202). Note that the quality control unit 221 may transmit a set of the request delay and the dedicated RU allocation request all at once to the AP. Then, the quality control unit 221 waits until it receives a response from the AP (S203).
  • the quality control unit 221 When the quality control unit 221 receives the AP's response, it recognizes whether or not a dedicated RU has been assigned based on the AP's response (S204). For example, if a positive response is received, the quality control unit 221 recognizes that a dedicated RU has been assigned. On the other hand, if a negative response is received, the quality control unit 221 recognizes that a dedicated RU has not been assigned. Thereafter, the quality control unit 221 ends the series of processes shown in FIG. 23 (END).
  • END series of processes shown in FIG. 23
  • the wireless terminal device 20 If the wireless terminal device 20 confirms that a dedicated RU has been allocated in the process of S204, it can transmit aperiodic, low-latency traffic using the dedicated RU until the dedicated RU allocation is released. After receiving a negative response, the quality management unit 221 may retry the processes of S201 to S204 after a predetermined time has elapsed. If a dedicated RU has not been allocated, the quality management unit 221 may notify the application that it is difficult to meet the required delay.
  • (Method of managing communication quality) 24 is a flowchart showing an example of a method for managing communication quality by the quality management unit 221 of the wireless terminal device 20 (STA) according to the embodiment. For example, when aperiodic low latency traffic occurs after a link is established between the AP and the STA, the quality management unit 221 starts the process of the flowchart shown in FIG. 24 (START).
  • STA wireless terminal device 20
  • the quality control unit 221 waits until the transmission of the aperiodic low latency traffic is completed (S211).
  • the quality control unit 221 measures the actual delay value of the aperiodic low-latency traffic (S212).
  • the actual delay value corresponds to, for example, the time required from when the aperiodic low-latency traffic is generated (when the aperiodic low-latency traffic is input to the buffer) until the transmission of the aperiodic low-latency traffic is completed.
  • the quality control unit 221 notifies the AP of the measured delay actual value (S213). After that, the quality control unit 221 ends the series of processes in FIG. 24 (END).
  • the measured delay value transmitted in the process of S213 may be an average value of multiple measured delay values, jitter when transmitting non-periodic low-delay traffic, a maximum delay calculated based on the measured delay value and a specified percentage, etc.
  • the process of S213 may be executed based on a request from the AP, or may notify the AP when the measured delay value exceeds the requested delay.
  • the quality management unit 221 can determine whether resources appropriate for the requested delay have been allocated by the series of processes in FIG. 24.
  • FIG. 25 is a flowchart showing an example of a method for acquiring and updating RU allocation information by the resource control unit 222 of the wireless terminal device 20 (STA) according to the embodiment. After a link between the AP and the STA is established, for example, when the resource control unit 222 receives RU allocation information from the AP, it starts the processing of the flowchart shown in FIG. 25 (START).
  • STA wireless terminal device 20
  • the resource control unit 222 checks whether the received RU allocation information includes dedicated RU allocation information (S221).
  • the resource control unit 222 checks whether there is a difference with the RU allocation information it manages (S222).
  • the resource control unit 222 updates the managed RU allocation information (S223). Then, the resource control unit 222 notifies the frame processing unit 230 of the updated RU allocation information (S224). Thereafter, the resource control unit 222 ends the series of processes in FIG. 25 (END).
  • the resource control unit 222 checks whether there is RU allocation information for the own station, that is, whether there is RU allocation information for traffic other than aperiodic low latency traffic for the own station (S225).
  • the resource control unit 222 proceeds to the process of S224 and notifies the frame processing unit 230 of the RU allocation information. After that, the resource control unit 222 ends the series of processes in FIG. 25 (END).
  • the resource control unit 222 ends the series of processes in FIG. 25 (END).
  • (When receiving frames) 26 is a flowchart showing an example of a method for processing a downlink frame by the frame processing unit 230 of the wireless terminal device 20 (STA) according to the embodiment.
  • the frame processing unit 230 receives a frame from the transceiver unit 140 after a link is established between the AP and the STA, the frame processing unit 230 starts the process of the flowchart shown in FIG. 26 (START).
  • the frame processing unit 230 performs processing of the MAC header, etc. (S231).
  • frame processing unit 230 checks the frame type (S232). If data is received, it outputs the data contained in the processed frame to the upper layer (S233). If a response is received, frame processing unit 230 outputs the response contents to quality control unit 221 (S234). If a trigger frame is received, frame processing unit 230 extracts RU allocation information from the RU allocation subfield and notifies resource control unit 222 (S235). Thereafter, frame processing unit 230 ends the series of processes in FIG. 26 (END).
  • (When sending upstream traffic) 27 is a flowchart showing an example of a method for processing an uplink frame by the frame processor 230 of the wireless terminal device 20 (STA) according to the embodiment.
  • the frame processor 230 starts the process of the flowchart shown in FIG. 27 (START) when uplink traffic occurs after a link is established between the AP and the STA, for example.
  • the frame processing unit 230 receives traffic from an upper layer (S241).
  • the traffic in S241 may be aperiodic low-latency traffic or other traffic.
  • the frame processing unit 230 generates a MAC frame by adding a MAC header, etc. (S242).
  • the MAC frame generated by the processing of S242 includes data corresponding to aperiodic low-latency traffic, or data corresponding to other traffic.
  • the frame processing unit 230 outputs the generated MAC frame to the transceiver unit 240 together with RU allocation information (S243).
  • This RU allocation information may or may not include dedicated RU allocation information based on the RU allocation status between the AP and multiple STAs.
  • the frame processing unit 230 ends the series of processes in FIG. 27 (END).
  • (How to receive downstream frames) 28 is a flowchart showing an example of a method for receiving a downlink frame by the transceiver 240 of the wireless terminal device 20 (STA) according to the embodiment.
  • the transceiver 240 receives a wireless signal, for example, the transceiver starts the process of the flowchart shown in FIG.
  • the transceiver 240 executes wireless signal processing (S251). Through the processing of S251, the transceiver 240 acquires wireless frames from the wireless signal.
  • the transceiver 240 checks whether an OFDMA frame has been received (S252). In the process of S252, the transceiver 240 checks, for example, the frame type.
  • the transceiver 240 If it is confirmed in the process of S252 that an OFDMA frame has been received (S252: YES), the transceiver 240 extracts RU allocation information from the preamble and outputs it to the resource control unit 222 (S253). Then, the transceiver 240 extracts a MAC frame from the RU allocated to the own station and outputs it to the frame processing unit 230 (S254). Thereafter, the transceiver 240 ends the series of processes in FIG. 28 (END).
  • the transceiver 240 proceeds to the process of S254, extracts the MAC frame, and outputs it to the frame processor 230. Thereafter, the transceiver 240 ends the series of processes in FIG. 28 (END).
  • (How to send upstream frames) 29 is a flowchart showing an example of a method for transmitting an uplink OFDMA frame by the transceiver 240 of the wireless terminal device 20 (STA) according to the embodiment.
  • STA wireless terminal device 20
  • the transceiver 240 starts the process of the flowchart shown in FIG. 29 (START).
  • the transmitting/receiving unit 240 associates the input MAC frame with a subcarrier based on the RU allocation information (S261).
  • the transmitting/receiving unit 240 may associate the input MAC frame with a subcarrier based on information notified by the frame processing unit 230, the link management unit 220, etc., or may associate the input MAC frame with a subcarrier based on information stored in the RU allocation subfield.
  • the transmission/reception unit 240 evaluates whether "maximum frame length>frame length" (S262).
  • the transmitting/receiving unit 240 divides the frame (S263).
  • the period for transmitting the divided frames corresponds to the transfer period TP shown in FIG. 15.
  • the transmitting/receiving unit 240 uses the assigned RU to continuously transmit the divided frames while providing a waiting period (IFS) between the frames (S264). Thereafter, the transmitting/receiving unit 240 ends the series of processing in FIG. 29 (END).
  • the transceiver 140 transmits the frame using the assigned RU (S265). Note that when the process of S265 is executed, it is possible to satisfy the required delay of the aperiodic low-latency traffic without splitting the frame. Thereafter, the transceiver 240 ends the series of processes in FIG. 29 (END).
  • the "transmission" in the processes of S264 and S265 includes generating a wireless frame by adding a preamble to the MAC frame, and wireless signal processing. Acquisition of the transmission right in the transceiver unit 240 is based on, for example, CSMA/CA. If the transceiver unit 240 detects downstream traffic during an IFS (waiting period) of an OFDMA frame transfer period, the transceiver unit 240 is configured to postpone transmission of the divided frames until reception of the downstream traffic is complete.
  • (Method of transmitting upstream aperiodic low latency traffic) 30 is a flowchart showing an example of a method for transmitting uplink aperiodic and low latency traffic by the transceiver 240 of the wireless terminal device 20 (STA) according to the embodiment.
  • STA wireless terminal device 20
  • the transceiver 240 starts the process of the flowchart shown in FIG. 30 (START).
  • the transceiver 240 associates the input MAC frame with the subcarriers of the dedicated RU (S271).
  • the transceiver 240 may associate the input MAC frame with the subcarriers based on information notified by the frame processor 230, the link manager 220, etc., or may associate the MAC frame with the subcarriers based on information stored in the RU allocation subfield.
  • the transceiver unit 240 adds a preamble to the MAC frame (S272).
  • a wireless frame is generated by the process of S262.
  • the transceiver unit 140 then checks the communication state (S273).
  • the transceiver unit 240 transmits aperiodic low latency traffic using the assigned dedicated RU (S274). After that, the transceiver unit 240 ends the series of processes in FIG. 30 (END).
  • the transceiver unit 240 waits until the completion of reception of the OFDMA frame or until a waiting period is detected (S275). The transceiver unit 240 then proceeds to the process of S274, where it transmits aperiodic low-latency traffic using the assigned dedicated RU. Thereafter, the transceiver unit 140 ends the series of processes in FIG. 30 (END).
  • the transmitting/receiving unit 240 when the transmitting/receiving unit 240 receives aperiodic low-latency traffic from the frame processing unit 230, it performs processing according to the transmission situation. It is preferable that the processing of S274 be executed promptly in order to reduce the delay of the aperiodic low-latency traffic.
  • the access point In OFDMA, for downlink data transfer, the access point generates multiple RUs by grouping subcarriers and assigns them to multiple STAs. The access point then uses the multiple RUs to transmit data in parallel to the multiple STAs. For uplink data transfer, the access point also assigns RUs to each STA and notifies them by means of a trigger frame. Each STA then transmits data using the assigned RU.
  • the communication system 1 sets a dedicated RU when allocating an RU to traffic or an STA.
  • the dedicated RU is allocated (reserved) for aperiodic low-latency traffic, regardless of the presence or absence of traffic.
  • traffic in the same direction as the transmission direction of the OFDMA frame is promptly transmitted using the dedicated RU.
  • the communication system 1 divides the RU in the period in which the OFDMA frame is transmitted in the time axis direction and inserts a waiting period (IFS) between the divided and adjacent RUs. Then, taking into account the presence of reverse traffic, the communication system 1 checks the presence or absence of traffic in the IFS when the OFDMA frame is longer than the required delay of the aperiodic low latency track.
  • IFS waiting period
  • the communication system 1 transmits traffic in the opposite direction to the transmission direction of the OFDMA frame using the dedicated RU during the IFS or after the transmission of the OFDMA frame is completed.
  • the communication system 1 is configured to postpone the transmission of traffic by other RUs when the transmission of reverse traffic in the dedicated RU is started. As a result, communication system 1 can suppress delays and jitters in non-periodic low-latency traffic, even if the traffic is in the opposite direction to the transmission direction of the OFDMA frame.
  • the communication system 1 according to the embodiment can suppress delay and jitter low not only for periodic traffic but also for non-periodic low-latency traffic. Therefore, the communication system 1 according to the embodiment can meet the required delay for non-periodically occurring low-latency traffic.
  • a dedicated RU may be used to transfer low-latency traffic that occurs periodically. Even when transferring low-latency traffic that occurs periodically, delay and jitter can be suppressed by using a dedicated RU.
  • the flowcharts used to explain the operations in the above embodiments are merely examples.
  • the order of the operations described in the embodiments may be rearranged to the extent possible, and other processes may be added.
  • the formats of the wireless frames described in the embodiments are merely examples.
  • the wireless frames used in the communication system 1 may be in other formats as long as they are capable of executing the operations described in the embodiments.
  • a wireless communication standard other than the IEEE 802.11 standard may be used for wireless communication between the access point 10 and the wireless terminal device 20.
  • "RU" may also be called "unit".
  • the CPU 11 of the access point 10 and the CPU 21 of the wireless terminal device 20 may each be other circuits.
  • the access point 10 and the wireless terminal device 20 may each be equipped with an MPU (Micro Processing Unit) or the like instead of a CPU.
  • MPU Micro Processing Unit
  • Each of the processes described in the embodiments may be realized by dedicated hardware.
  • the processes of the access point 10 and the wireless terminal device 20 may be a mixture of processes executed by software and processes executed by hardware, or may be only one of them.
  • the access point 10 may establish a multilink with the wireless terminal device 20 using multiple channels.
  • Each of the access point 10 and the wireless terminal device 20 may include multiple transceivers (STA functions) corresponding to the multiple channels.
  • STA functions may be assigned to one traffic type.
  • the association between the traffic and the STA function is set, for example, so that the traffic volume (data volume) is equal among the multiple links that make up the multilink. Traffic of similar types (priority/non-priority, etc.) may be collected in a specific link that makes up the multilink.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways during implementation without departing from the gist of the invention.
  • the embodiments may also be implemented in appropriate combination, in which case the combined effects can be obtained.
  • the above-described embodiments include various inventions, and various inventions can be extracted by combinations selected from the multiple constituent elements disclosed. For example, if the problem can be solved and an effect can be obtained even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiments, the configuration from which these constituent elements are deleted can be extracted as an invention.

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Abstract

実施形態のアクセスポイントは、通信回路と、プロセッサとを含む。通信回路は、複数のサブキャリアを利用して無線信号を送受信する。プロセッサは、通信回路を用いて複数の無線端末装置とのリンクを確立する。プロセッサは、複数のサブキャリアをグルーピングして、低遅延トラヒックに関連付けられた第１ユニットとその他のトラヒックに関連付けられた第２ユニットとを含む複数のユニットを設定する。プロセッサは、低遅延トラヒックが生起されると、第２ユニットの通信状態を確認し、第２ユニットを用いて下り方向の第１トラヒックを送信中である場合に、第１トラヒックの送信と並行して、低遅延トラヒックを第１ユニットを用いて送信し、第２ユニットを用いて上り方向の第２トラヒックを受信中である場合に、第２トラヒックの送信の待機期間中、又は第２トラヒックの受信が完了した後に、低遅延トラヒックを第１ユニットを用いて送信する。

Description

アクセスポイント及び無線端末装置
　実施形態は、アクセスポイント及び無線端末装置に関する。
　アクセスポイントと無線端末装置との間を無線接続する通信システムとして、無線ＬＡＮ（Local Area Network）が知られている。無線端末装置は、無線ＬＡＮを用いることによって、通信領域内のアクセスポイントを介してネットワークにアクセスできる。また、アクセスポイントと無線端末装置との間で低遅延が要求される低遅延トラヒックを送受信する方法として、Ｒ－ＴＷＴ（restricted target wake time）機能が知られている。Ｒ－ＴＷＴ機能を利用するアクセスポイントは、低遅延トラヒックの要求遅延に応じた周期でサービス期間を設定し、設定したサービス期間をビーコン信号を用いて無線端末装置に通知する。そして、アクセスポイントは、周期的に設定されたサービス期間において、低遅延トラヒックの送受信を優先させる。これにより、低遅延トラヒックの遅延やジッタが低減され得る。
IEEE802.11be D3.0，"35.8 Restricted TWT (R-TWT)"，p617－p621，January 2023 IEEE802.11-2020，"17. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) PHY specification"，p2802－p2847，December 2020
　しかしながら、低遅延トラヒックとしては、周期的に発生する低遅延トラヒックだけでなく、非周期的に発生する低遅延トラヒックも存在し得る。通信システムでは、非周期的に発生する低遅延トラヒックについても、要求遅延を満足できることが望ましい。
　本発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、非周期的に発生した低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことが可能なアクセスポイント及び端末を提供することにある。
　実施形態のアクセスポイントは、通信回路と、プロセッサとを含む。通信回路は、複数のサブキャリアを利用して無線信号を送受信する。プロセッサは、通信回路を用いて複数の無線端末装置とのリンクを確立する。プロセッサは、複数のサブキャリアをグルーピングして、低遅延トラヒックに関連付けられた第１ユニットとその他のトラヒックに関連付けられた第２ユニットとを含む複数のユニットを設定する。プロセッサは、低遅延トラヒックが生起されると、第２ユニットの通信状態を確認する。プロセッサは、第２ユニットを用いて下り方向の第１トラヒックを送信中である場合に、第１トラヒックの送信と並行して、生起された低遅延トラヒックを第１ユニットを用いて複数の無線端末装置のいずれかに送信する。プロセッサは、第２ユニットを用いて上り方向の第２トラヒックを受信中である場合に、第２トラヒックの送信の待機期間中、又は第２トラヒックの受信が完了した後に、生起された低遅延トラヒックを第１ユニットを用いて複数の無線端末装置のいずれかに送信する。
　実施形態によれば、非周期的に発生した低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことが可能なアクセスポイント及び無線端末装置を提供することができる。
図１は、実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、２０ＭＨｚ帯域に割り当てられるＲＵの一例を示す模式図である。 図３は、同じ数のサブチャネルからなるＲＵが利用された場合のチャネル帯域幅毎のＲＵの最大数の一例を示すテーブルである。 図４は、実施形態に係る通信システムで使用される無線フレームのフォーマットの一例を示す模式図である。 図５は、実施形態に係る通信システムで使用されるトリガーフレームのフォーマットの一例を示す模式図である。 図６は、実施形態に係る通信システムで使用されるトリガーフレームのＲＵ割当サブフィールドの値に関連付けられたＵＬバンド幅サブフィールド、ＲＵサイズ、ＲＵインデックスの一例を示すテーブルである。 図７は、実施形態に係るアクセスポイントのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図８は、実施形態に係る無線端末装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図９は、実施形態に係るアクセスポイントの機能構成の一例を示すブロック図である。 図１０は、実施形態に係るアクセスポイントのチャネルアクセス機能の構成の一例を示すブロック図である。 図１１は、実施形態に係る無線端末装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図１２は、実施形態に係る無線端末装置のチャネルアクセス機能の構成の一例を示すブロック図である。 図１３は、実施形態に係る通信システムにおけるＯＦＤＭＡを利用した下り方向のデータ転送方法の一例を示すタイムチャートである。 図１４は、実施形態に係る通信システムにおけるＯＦＤＭＡを利用した上り方向のデータ転送方法の一例を示すタイムチャートである。 図１５は、実施形態に係る通信システムにおけるＯＦＤＭＡフレーム転送期間の構成の一例を示す模式図である。 図１６は、実施形態に係るアクセスポイントの品質管理部による専用ＲＵの割り当てのネゴシエーション方法の一例を示すフローチャートである。 図１７は、実施形態に係るアクセスポイントの品質管理部による通信品質の管理方法の一例を示すフローチャートである。 図１８は、実施形態に係るアクセスポイントのリソース制御部によるＲＵの割り当て方法の一例を示すフローチャートである。 図１９は、実施形態に係るアクセスポイントのフレーム処理部によるトリガーフレームの生成方法の一例を示すフローチャートである。 図２０は、実施形態に係るアクセスポイントのフレーム処理部によるＯＦＤＭＡフレームの生成方法の一例を示すフローチャートである。 図２１は、実施形態に係るアクセスポイントの送受信部による下り方向のＯＦＤＭＡフレームの送信方法の一例を示すフローチャートである。 図２２は、実施形態に係るアクセスポイントの送受信部による下り方向の非周期低遅延トラヒックの送信方法の一例を示すフローチャートである。 図２３は、実施形態に係る無線端末装置の品質管理部による専用ＲＵの割り当てのネゴシエーション方法の一例を示すフローチャートである。 図２４は、実施形態に係る無線端末装置の品質管理部による通信品質の管理方法の一例を示すフローチャートである。 図２５は、実施形態に係る無線端末装置のリソース制御部によるＲＵ割当情報の取得及び更新方法の一例を示すフローチャートである。 図２６は、実施形態に係る無線端末装置のフレーム処理部による下り方向のフレームの処理方法の一例を示すフローチャートである。 図２７は、実施形態に係る無線端末装置のフレーム処理部による上り方向のフレームの処理方法の一例を示すフローチャートである。 図２８は、実施形態に係る無線端末装置の送受信部による下り方向のフレームの受信方法の一例を示すフローチャートである。 図２９は、実施形態に係る無線端末装置の送受信部による上り方向のＯＦＤＭＡフレームの送信方法の一例を示すフローチャートである。 図３０は、実施形態に係る無線端末装置の送受信部による上り方向の非周期低遅延トラヒックの送信方法の一例を示すフローチャートである。
　以下に、実施形態について、図面を参照して説明する。実施形態は、発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示している。図面は、模式的又は概念的なものである。以下の説明において、同一の機能及び構成を有する構成要素には、共通の参照符号が付加される。また、同一の機能及び構成を有する複数の構成要素を区別する場合、参照符号の末尾に“ハイフン＋数字”が付加される。
　＜１＞構成
　まず、実施形態に係る通信システム１の構成について説明する。
　＜１－１＞通信システム１の構成
　図１は、実施形態に係る通信システム１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、通信システム１は、アクセスポイント（以下、“ＡＰ”とも呼ぶ）１０と、少なくとも１つの無線端末装置（Wireless Terminal Apparatus）２０とを備える。図１に示された一例では、アクセスポイント１０に、３つの無線端末装置２０－１、２０－２及び２０－３が無線接続されている。
　アクセスポイント１０は、無線ＬＡＮの基地局である。アクセスポイント１０は、複数の無線端末装置２０とのリンクを確立し、リンクを確立した各無線端末装置２０と無線で通信可能に構成される。また、アクセスポイント１０は、ネットワークＮＷに接続され、ネットワークＮＷ上のサーバ（図示せず）と通信可能に構成される。アクセスポイント１０とネットワークＮＷとの間は、無線接続されてもよいし、有線接続されてもよい。
　無線端末装置２０は、スマートフォンやＰＣ（Personal Computer）等の無線端末である。無線端末装置２０は、無線接続されたアクセスポイント１０を介して、ネットワークＮＷ上のサーバと通信可能に構成される。以下では、アクセスポイント１０とのリンクを確立した無線端末装置２０－１、２０－２及び２０－３のことを、それぞれ“ＳＴＡ＃１”、“ＳＴＡ＃２”及び“ＳＴＡ＃３”とも呼ぶ。
　アクセスポイント１０と無線端末装置２０との間の無線通信は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルに基づく無線通信機能を有する。ＯＳＩ参照モデルでは、無線通信機能が、７階層（第１層：物理層、第２層：データリンク層、第３層：ネットワーク層、第４層：トランスポート層、第５層：セッション層、第６層：プレゼンテーション層、第７層：アプリケーション層）に分割される。データリンク層は、ＬＬＣ（Logical Link Control）副層と、ＭＡＣ（Media Access Control）副層とを含む。ＬＬＣ副層は、上位のアプリケーションから入力されたデータに、ＤＳＡＰ（Destination Service Access Point）ヘッダやＳＳＡＰ（Source Service Access Point）ヘッダ等を付加して、ＬＬＣパケットを形成する。ＭＡＣ層は、ＬＬＣパケットにＭＡＣヘッダを付加して、ＭＡＣフレームを形成する。本明細書では、第１層と第２層のＭＡＣ副層についての処理が中心に説明され、他の層の処理についての説明は省略されている。
　アクセスポイント１０及び無線端末装置２０のそれぞれは、無線通信方式として、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）をサポートする。ＯＦＤＭＡは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）と、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）とを組み合わせた方式である。ＯＦＤＭは、無線通信に割り当てられたチャネル帯域幅を複数のサブキャリア（ｔｏｎｅ）に分割する方式である。ＯＦＤＭは、隣り合う周波数に割り当てられたサブキャリアについて、互いの位相を直交させ、且つ周波数帯域の一部を重なり合わせることによって、狭帯域のサブキャリアを実現する。ＴＤＭＡは、通信に用いる搬送波（キャリア）を一定期間毎に分割し、期間毎にＳＴＡを割り当てる多重化方式である。そして、ＯＦＤＭとＴＤＭＡとの組み合わせであるＯＦＤＭＡは、各サブキャリアの使用権を時間毎に分割し、異なるＳＴＡに割り当てる。ＯＦＤＭＡは、ＳＴＡ毎の電波状況に応じて細かくサブキャリアの割り当てを変化させることができ、電波の使用効率を向上することができる。ＯＦＤＭＡにおいて、複数のＳＴＡに対するサブキャリアの割り当ては、ＲＵ（resource unit）単位で実行される。
　図２は、２０ＭＨｚ帯域に割り当てられるＲＵの一例を示す模式図である。図２の（Ａ）は、２０ＭＨｚ帯域に各々が２６本のサブキャリアからなる９つの２６－ｔｏｎｅＲＵ＃１～＃９が割り当てられた場合を例示している。この場合、各ＳＴＡに対して、９つの２６－ｔｏｎｅＲＵ＃１～＃９のうちいずれかが割り当てられる。図２の（Ｂ）は、２０ＭＨｚ帯域に各々が５２本のサブキャリアからなる４つの５２－ｔｏｎｅＲＵ＃１～＃４が割り当てられた場合を例示している。この場合、各ＳＴＡに対して、４つの５２－ｔｏｎｅＲＵ＃１～＃４のうちいずれかが割り当てられる。図２の（Ｃ）は、２０ＭＨｚ帯域に各々が１０６本のサブキャリアからなる２つの１０６－ｔｏｎｅＲＵ＃１及び＃２が割り当てられた場合を例示している。この場合、各ＳＴＡに対して、２つの５２－ｔｏｎｅＲＵ＃１及び＃２のうちいずれかが割り当てられる。なお、ＲＵは、その他の本数のサブキャリアにより構成されてもよい。例えば、ＲＵは、１０６本よりも多い本数のサブキャリアにより構成されてもよい。また、無線通信に割り当てられたチャネル帯域には、異なる本数のサブキャリアからなる複数種類のＲＵが割り当てられてもよい。ＲＵの最大数は、無線通信に割り当てられたチャネル帯域幅に応じて変化する。
　図３は、同じ数のサブチャネルからなるＲＵが利用された場合のチャネル帯域幅毎のＲＵの最大数の一例を示すテーブルである。ＲＵタイプは、ＲＵに割り当てられたサブチャネルの本数に対応する。ＣＢＷ２０、ＣＢＷ４０、ＣＢＷ８０、ＣＢＷ１６０は、それぞれチャネル帯域幅が２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、及び１６０ＭＨｚであることに対応する。ＣＢＷ８０＋８０は、８０ＭＨｚのチャネルが２つ使用される場合に対応する。すなわち、ＣＢＷ８０＋８０に割り当てられたチャネル帯域幅の合計は、ＣＢＷ１６０と同様である。“Ｎ／Ａ”は、その項目が該当なしであることを示している。図３に示すように、同じ数のサブチャネルからなるＲＵが使用された場合、ＲＵの数は、チャネル帯域幅が広くなるほど多くなる。
　具体的には、２６－ｔｏｎｅＲＵが使用される場合、ＣＢＷ２０、ＣＢＷ４０、ＣＢＷ８０、（ＣＢＷ８０＋８０及びＣＢＷ１６０）に対して、それぞれ９個、１８個、３７個、７４個の２６－ｔｏｎｅＲＵが割り当て可能である。５２－ｔｏｎｅＲＵが使用される場合、ＣＢＷ２０、ＣＢＷ４０、ＣＢＷ８０、（ＣＢＷ８０＋８０及びＣＢＷ１６０）に対して、それぞれ４個、８個、１６個、３２個の５２－ｔｏｎｅＲＵが割り当て可能である。１０６－ｔｏｎｅＲＵが使用される場合、ＣＢＷ２０、ＣＢＷ４０、ＣＢＷ８０、（ＣＢＷ８０＋８０及びＣＢＷ１６０）に対して、それぞれ２個、４個、８個、１６個の１０６－ｔｏｎｅＲＵが割り当て可能である。２４２－ｔｏｎｅＲＵが使用される場合、ＣＢＷ２０、ＣＢＷ４０、ＣＢＷ８０、（ＣＢＷ８０＋８０及びＣＢＷ１６０）に対して、それぞれ１個、２個、４個、８個の２４２－ｔｏｎｅＲＵが割り当て可能である。４８４－ｔｏｎｅＲＵが使用される場合、ＣＢＷ４０、ＣＢＷ８０、（ＣＢＷ８０＋８０及びＣＢＷ１６０）に対して、それぞれ１個、２個、４個の４８４－ｔｏｎｅＲＵが割り当て可能である。９９６－ｔｏｎｅＲＵが使用される場合、ＣＢＷ８０、（ＣＢＷ８０＋８０及びＣＢＷ１６０）に対して、それぞれ１個、２個の９９６－ｔｏｎｅＲＵが割り当て可能である。２ｘ９９６－ｔｏｎｅＲＵが使用される場合、（ＣＢＷ８０＋８０及びＣＢＷ１６０）に対して、１個の２ｘ９９６－ｔｏｎｅＲＵが割り当て可能である。
　（無線フレームのフォーマット）
　図４は、実施形態に係る通信システム１で使用される無線フレームのフォーマットの一例を示す模式図である。図４に示すように、無線フレームは、プリアンブルと、ＭＡＣフレームとを含む。プリアンブルは、無線フレームの先頭に配置され、無線フレームの開始位置を示すビット列等を含む。ＭＡＣフレームは、例えば、ＭＡＣヘッダ、ペイロード、及びＦＣＳ（Frame Check Sequence)フィールドを含む。ＭＡＣヘッダは、フレームタイプや、データ長等の情報を格納する。ペイロードは、フレームタイプに応じた情報を格納し、データ（トラヒック）が送信される場合、ＬＬＣパケットを含む。ＦＣＳフィールドは、ＭＡＣヘッダ及びペイロードの誤り検出に使用される誤り検出符号を格納する。そして、通信システム１において、アクセスポイント１０は、トリガーフレームを使用することによって、ＳＴＡによる上り方向のデータ（トラヒック）の送信を制御することができる。以下に、トリガーフレームのフォーマットについて説明する。
　図５は、実施形態に係る通信システム１で使用されるトリガーフレームのフォーマットの一例を示す模式図である。図５に示すように、トリガーフレームに含まれた複数のフィールドは、例えば、フレームコントロールフィールド、デュレーションフィールド、第１のアドレスフィールド（ＲＡ：Receiver Address）、第２のアドレスフィールド（ＴＡ：Transmitter Address）、共通情報フィールド、ユーザー情報リストフィールド、パディングフィールド、及びＦＣＳ（Frame Check Sequence)フィールドを含む。本例では、フレームコントロールフィールド、デュレーションフィールド、及びアドレスフィールドの組がＭＡＣヘッダに対応し、共通情報フィールド、ユーザー情報リストフィールド、及びパディングフィールドの組がペイロードに対応する。
　フレームコントロールフィールドは、様々な制御情報を格納する。例えば、フレームコントロールフィールドは、無線フレームのフレームタイプを示す情報を含む。デュレーションフィールドは、無線回線を使用する予定期間を示す。第１のアドレスフィールド及び第２のアドレスフィールドは、ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）、送信元アドレス、あて先アドレス、送信者端末のアドレス、受信者端末のアドレス等を示す。共通情報フィールドは、複数のＳＴＡ間で共有される情報を示す。ユーザー情報リストフィールドは、ＳＴＡ毎に割り当てられた情報を示す。パディングは、無線フレームのデータ長を調整する領域である。
　共通情報フィールドは、例えば、トリガータイプサブフィールド、ＵＬ（Uplink）バンド幅サブフィールド、最大フレーム長サブフィールドを含む。トリガータイプサブフィールドは、トリガーフレームのタイプを示す。ＵＬバンド幅サブフィールドは、送信の帯域幅を示す。最大フレーム長サブフィールドは、後述される非周期低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことが可能なフレームの最大の長さを示す。
　ユーザー情報リストフィールドは、例えば、ＡＩＤ（端末識別子）サブフィールドと、ＲＵ割当（Allocation）サブフィールドとを含む。ＲＵの割り当ては、ＡＩＤサブフィールドにより指定されたＳＴＡと、ＲＵ割当サブフィールドにより示されるＲＵの位置により特定され得る。つまり、ＳＴＡは、ＡＩＤサブフィールドにより、自局向けのＲＵの割り当てがあることを認識できる。そして、ＳＴＡは、ＲＵ割当サブフィールドにより、自局に割り当てられたＲＵの設定を認識できる。
　図６は、実施形態に係る通信システム１で使用されるトリガーフレームのＲＵ割当サブフィールドの値に関連付けられたＵＬバンド幅サブフィールド、ＲＵサイズ、ＲＵインデックスの内容の一例を示すテーブルである。ＵＬバンド幅サブフィールドに記載された少なくとも１つのチャネル帯域幅は、関連付けられたＲＵ割当サブフィールドを使用可能なチャネル帯域幅を示している。ＲＵサイズは、サブチャネル数（ｔｏｎｅ数）を示している。ＲＵインデックスは、ＲＵの区別に使用されるインデックス情報を示している。図６に示すように、通信システム１では、ＲＵ割当サブフィールドに格納された値に基づいて、チャネル帯域幅と、ＲＵサイズと、ＲＵインデックスとが特定され得る。
　具体的には、ＲＵ割当サブフィールドの“０”～“３６”には、２６－ｔｏｎｅのＲＵ＃１～＃３７がそれぞれ関連付けられる。ＲＵ割当サブフィールドの“３７”～“５２”には、５２－ｔｏｎｅのＲＵ＃１～＃１６がそれぞれ関連付けられる。ＲＵ割当サブフィールドの“５３”～“６０”には、１０６－ｔｏｎｅのＲＵ＃１～＃８がそれぞれ関連付けられる。ＲＵ割当サブフィールドの“６１”～“６４”には、２４２－ｔｏｎｅのＲＵ＃１～＃４がそれぞれ関連付けられる。ＲＵ割当サブフィールドの“６５”及び“６６”には、４８４－ｔｏｎｅのＲＵ＃１及び＃２がそれぞれ関連付けられる。ＲＵ割当サブフィールドの“６７”には、９９６－ｔｏｎｅのＲＵ＃１が関連付けられる。ＲＵ割当サブフィールドの“６８”には、２ｘ９９６－ｔｏｎｅのＲＵ＃１が関連付けられる。
　＜１－２＞通信システム１のハードウェア構成
　以下に、実施形態に係る通信システム１のハードウェア構成について説明する。
　＜１－２－１＞アクセスポイント１０のハードウェア構成
　図７は、実施形態に係るアクセスポイント１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図７に示すように、アクセスポイント１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、無線通信モジュール１４、及び有線通信モジュール１５を備える。
　ＣＰＵ１１は、様々なプログラムを実行することが可能な集積回路であり、アクセスポイント１０の全体の動作を制御する。ＲＯＭ１２は、例えば、不揮発性の半導体メモリであり、アクセスポイント１０を制御するためのプログラムや制御データ等を記憶する。ＲＡＭ１３は、例えば、揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ１１の作業領域として使用される。無線通信モジュール１４は、アンテナを介して無線信号を送受信できるように構成され、無線端末装置２０との間のデータ等の送受信に使用される回路である。有線通信モジュール１５は、有線信号によるデータ等の送受信に使用される回路であり、ネットワークＮＷに接続可能に構成される。
　なお、アクセスポイント１０は、その他のハードウェア構成であってもよい。例えば、アクセスポイント１０は、ネットワークＮＷと無線接続されてもよい。この場合、有線通信モジュール１５が、アクセスポイント１０から省略され得る。アンテナは、アクセスポイント１０に内蔵されてもよいし、外部接続されてもよい。ＣＰＵ１１は、“プロセッサ”と呼ばれてもよい。無線通信モジュール１４は、“通信回路”と呼ばれてもよい。
　＜１－２－２＞無線端末装置２０のハードウェア構成
　図８は、実施形態に係る無線端末装置２０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図８に示すように、無線端末装置２０は、例えば、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、無線通信モジュール２４、ディスプレイ２５、及びストレージ２６を備える。
　ＣＰＵ２１は、様々なプログラムを実行することが可能な集積回路であり、無線端末装置２０の全体の動作を制御する。ＲＯＭ２２は、例えば、不揮発性の半導体メモリであり、無線端末装置２０を制御するためのプログラムや制御データ等を記憶している。ＲＡＭ２３は、例えば、揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ２１の作業領域として使用される。無線通信モジュール２４は、アンテナを介して無線信号を送受信できるように構成され、アクセスポイント１０とのデータ等の送受信に使用される回路である。ディスプレイ２５は、例えば、アプリケーションソフトに対応するＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。ストレージ２６は、不揮発性の記憶装置であり、例えば、無線端末装置２０のシステムソフトウェア等を記憶する。
　なお、無線端末装置２０は、その他のハードウェア構成であってもよい。例えば、無線端末装置２０がＩｏＴ（Internet of Things）端末等である場合に、ディスプレイ２５が、無線端末装置２０から省略されてもよい。ディスプレイ２５は、無線端末装置２０の入力インタフェースとしての機能を有していてもよい。アンテナは、無線端末装置２０に内蔵されてもよいし、外部接続されてもよい。ＣＰＵ２１は、“プロセッサ”と呼ばれてもよい。無線通信モジュール２４は、“通信回路”と呼ばれてもよい。
　＜１－３＞通信システム１の機能構成
　以下に、実施形態に係る通信システム１の機能構成について説明する。
　＜１－３－１＞アクセスポイント１０の機能構成
　図９は、実施形態に係るアクセスポイント１０の機能構成の一例を示すブロック図である。図９に示すように、アクセスポイント１０は、例えば、ＬＬＣ処理部１１０、リンク管理部１２０、フレーム処理部１３０、及び送受信部１４０を備えるコンピュータとして機能する。ＬＬＣ処理部１１０は、第２層のＬＬＣ副層、及び第３層から第７層の処理を実行する。リンク管理部１２０、フレーム処理部１３０、及び送受信部１４０は、第２層のＭＡＣ副層の処理を実行する。送受信部１４０は、さらに第１層の処理を実行する。
　ＬＬＣ処理部１１０は、ネットワークＮＷから受信したデータにＤＳＡＰヘッダやＳＳＡＰヘッダ等を付加して、ＬＬＣパケットを生成する。そして、ＬＬＣ処理部１１０は、生成したＬＬＣパケットを、フレーム処理部１３０に入力する。また、ＬＬＣ処理部１１０は、フレーム処理部１３０から入力されたＬＬＣパケットからデータを抽出する。そして、ＬＬＣ処理部１１０は、抽出したデータを、ネットワークＮＷに送信する。
　リンク管理部１２０は、アクセスポイント１０と無線端末装置２０との間のリンクの状態等を管理する。リンク管理部１２０は、無線端末装置２０からの接続要求に応じて、アソシエーション処理と、認証処理とを実行し得る。リンク管理部１２０とフレーム処理部１３０との間では、リンクやＯＦＤＭＡ等に関する情報を含むＭＡＣフレームが入出力される。リンク管理部１２０は、品質管理部１２１、及びリソース制御部１２２を含む。
　品質管理部１２１は、無線端末装置２０との間で、非周期的に発生する低遅延トラヒック（以下、“非周期低遅延トラヒック”と呼ぶ）の要求遅延をやりとりする。そして、品質管理部１２１は、無線端末装置２０から受け取った要求遅延に応じて、必要な専用ＲＵを、リソース制御部１２２に要求する。専用ＲＵは、トラヒックの有無に依らずに、非周期低遅延トラヒック用として割り当てられるＲＵである。
　リソース制御部１２２は、ＯＦＤＭＡを利用した送信の対象であるＭＡＣフレームについて、ＲＵの割り当てを決定する。そして、リソース制御部１２２は、決定したＲＵの割り当てを、フレーム処理部１３０に通知する。以下では、ＲＵの割り当てに関する情報のことを、“ＲＵ割当情報”とも呼ぶ。ＲＵ割当情報は、品質管理部１２１により専用ＲＵが要求されている場合に、専用ＲＵの割り当てに関する情報を含み得る。
　フレーム処理部１３０は、リソース制御部１２２により通知されたＲＵの割り当てに基づいて、ＬＬＣ処理部１１０から入力されたＬＬＣパケットにＭＡＣヘッダを付加することによって、ＭＡＣフレームを生成する。そして、フレーム処理部１３０は、生成したＭＡＣフレームを、送受信部１４０に出力する。フレーム処理部１３０は、リンク管理部１２０から受け取った情報に基づいて、トリガーフレームの生成指示を送受信部１４０に出力することもできる。また、フレーム処理部１３０は、ＭＡＣフレームの種別に応じて、送受信部１４０から入力されたＭＡＣフレームを、ＬＬＣ処理部１１０、品質管理部１２１、及びリソース制御部１２２等に出力する。フレーム処理部１３０は、ＭＡＣフレームからＬＬＣパケットを抽出し、抽出したＬＬＣパケットをＬＬＣ処理部１１０等に出力してもよい。
　送受信部１４０は、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくキャリアセンスをリンク毎に実行し、送信権を獲得したリンクを用いてＭＡＣフレームを送信する。送受信部１４０は、ＭＡＣフレームを送信する際に、フレーム処理部１３０から入力されたＭＡＣフレームにプリアンブル等を付加することによって、無線フレームを生成する。そして、送受信部１４０は、生成した無線フレームを無線信号（無線媒体）に変換し、アンテナを介して放射（送信）する。送受信部１４０は、ＯＦＤＭＡを利用した送信の対象であるＭＡＣフレームを、ＲＵの割り当てに基づいてサブキャリアに割り当てて送信することができる。以下では、ＲＵの割り当てに基づいてサブキャリアに割り当てられたＭＡＣフレームのことを、“ＯＦＤＭＡフレーム”とも呼ぶ。また、送受信部１４０は、アンテナを介して受信した無線信号を無線フレームに変換する。そして、送受信部１４０は、変換された無線フレームからＭＡＣフレームを抽出し、フレーム処理部１３０に出力する。
　なお、送受信部１４０は、“ＳＴＡ機能”と呼ばれてもよい。送受信部１４０による無線フレームから無線信号への変換処理は、例えば、畳み込み符号化処理、インタリーブ処理、サブキャリア変調処理、逆高速フーリエ変換処理、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調処理、及び周波数変換処理のいずれかを含む。送受信部１４０による無線信号から無線フレームへの変換処理は、例えば、周波数変換処理、ＯＦＤＭ復調処理、高速フーリエ変換処理、サブキャリア復調処理、デインタリーブ処理、及びビタビ復号処理のいずれかを含む。アクセスポイント１０は、互いに異なるチャネルを取り扱う複数の送受信部１４０を備えていてもよい。
　（アクセスポイント１０のチャネルアクセス機能）
　図１０は、実施形態に係るアクセスポイント１０のチャネルアクセス機能の構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、送受信部１４０は、例えば、分類部１４１、キュー１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ及び１４２Ｄ、キャリアセンス実行部１４３Ａ、１４３Ｂ、１４３Ｃ及び１４３Ｄ、及び内部衝突管理部１４４を含む。
　分類部１４１は、フレーム処理部１３０から入力されたＭＡＣフレームを、ＭＡＣヘッダに含まれたトラヒック種別（ＴＩＤ：Traffic IDentifier）に基づいて複数のアクセスカテゴリＶＯ（Voice）、ＶＩ（Video）、ＢＥ（Best Effort）、ＢＫ（Background）、ＲＴ（Real Time）に分類する。そして、分類部１４１は、アクセスカテゴリＶＯ、ＶＩ、ＢＥ、及びＢＫに対応するＭＡＣフレームを、それぞれキュー１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、及び１４２Ｄに入力する。キュー１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、及び１４２Ｄは、それぞれアクセスカテゴリＶＯ、ＶＩ、ＢＥ、及びＢＫに対応するＭＡＣフレームをバッファする。キュー１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、及び１４２Ｄは、それぞれキャリアセンス実行部１４３Ａ、１４３Ｂ、１４３Ｃ、及び１４３Ｄに関連付けられている。
　キャリアセンス実行部１４３Ａ、１４３Ｂ、１４３Ｃ、及び１４３Ｄのそれぞれは、あらかじめ設定されたアクセスパラメータに従って、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）に基づくキャリアセンスを実行する。アクセスパラメータは、アクセスカテゴリごとに設定される。例えば、アクセスパラメータは、無線信号の送信が“ＶＯ”、“ＶＩ”、“ＢＥ”、“ＢＫ”の順に優先されるように設定される。キャリアセンス実行部１４３Ａ、１４３Ｂ、１４３Ｃ、及び１４３Ｄの各々は、キャリアセンス時のチャネルの状態が、ビジー状態である場合に送信権の獲得を中止し、所定の時間アイドル状態である場合にＭＡＣフレームの送信権を獲得する。送信権を獲得したキャリアセンス実行部１４３は、関連付けられたキュー１４２からＭＡＣフレームを取り出して、取り出したＭＡＣフレームを内部衝突管理部１４４に出力する。
　内部衝突管理部１４４は、複数のキャリアセンス実行部１４３が同時に送信権を獲得した場合に、送信の衝突を防止する。具体的には、内部衝突管理部１４４は、複数のＭＡＣフレームが同時に入力された場合に、優先度の高いアクセスカテゴリのＭＡＣフレームを優先して出力する。内部衝突管理部１４４から出力されたＭＡＣフレームは、プリアンブルが付加された後に無線フレームに変換され、アンテナを介して送信される。
　また、分類部１４１は、フレーム処理部１３０から入力されたＭＡＣフレームがアクセスカテゴリＲＴに分類された場合に、キャリアセンスを行った上で、各キュー１４２を介さずにそのＭＡＣフレームを内部衝突管理部１４４に入力する。アクセスカテゴリＲＴに分類されるＭＡＣフレームは、例えば、トリガーフレームや非周期低遅延トラヒック等の高優先フレームである。高優先フレームは、各キュー１４２を介さずにキャリアセンスが実行され、他のトラヒック種別よりも優先されるため、他のトラヒックよりも低遅延で処理される。送受信部１４０は、高優先フレームを送信する場合に、各キャリアセンス実行部１４３のキャリアセンスを一時的に停止させてもよい。送受信部１４０は、専用ＲＵが割り当てられている場合に、アクセスカテゴリＲＴのトラヒックを、専用ＲＵを利用してキャリアセンスをすることなく送信してもよい。送受信部１４０は、フレーム処理部１３０から通知された情報に基づいて、トリガーフレームを生成してもよい。
　アクセスポイント１０の送受信部１４０におけるキャリアセンスで使用されるアクセスパラメータとしては、例えば、ＣＷ（contention window）ｍｉｎ、ＣＷｍａｘ、ＡＩＦＳ（arbitration inter frame space）、ＴＸＯＰ（transmission opportunity）Ｌｉｍｉｔが使用される。コンテンションウインドウは、衝突回避のための送信待ちの時間を決定するために用いるパラメータである。ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘは、コンテンションウインドウの最小値及び最大値をそれぞれ示している。ＡＩＦＳ（arbitration inter frame space）は、優先制御機能を備える衝突回避制御のためにアクセスカテゴリごとに設定された固定の送信待ちの時間を示している。ＴＸＯＰは、チャネルの占有時間に対応する。ＴＸＯＰＬｉｍｉｔは、ＴＸＯＰの上限値を示している。キュー１４２は、ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘが短いほど、送信権を得やすくなる。キュー１４２の優先度は、ＡＩＦＳが小さいほど高くなる。一度の送信権で送信されるデータの量は、ＴＸＯＰＬｉｍｉｔの値が大きいほど多くなる。アクセスパラメータは、ＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）パラメータと呼ばれてもよい。
　なお、アクセスポイント１０は、後述される動作を実行することが可能であれば、その他の機能構成であってもよい。例えば、アクセスポイント１０のチャネルアクセス機能は、送受信部１４０でなく、フレーム処理部１３０に実装されてもよい。送信優先度は、非周期低遅延トラヒックの要求遅延と、トラヒックの優先度（ＳＣＳ：stream classification service）と、トラヒック種別とに基づいて決定されてもよい。上りのトラヒックを転送と、下りのトラヒックを転送との何れも、アクセスポイント１０が送信権を獲得することにより実行されてもよい。この場合、アクセスポイント１０は、下りのトラヒックの送信にＯＦＤＭＡフレームを使用し、上りのトラヒックの送信にトリガーフレームを使用する。アクセスポイント１０は、上りと下りで共通のアクセスパラメータを用いて送信権を獲得し、ＯＦＤＭＡフレームとトリガーフレームとを交互に送信してもよい。
　＜１－３－２＞無線端末装置２０の機能構成
　図１１は、実施形態に係る無線端末装置２０の機能構成の一例を示すブロック図である。図１１に示すように、無線端末装置２０は、例えば、アプリケーション実行部２００、ＬＬＣ処理部２１０、リンク管理部２２０、フレーム処理部２３０、及び送受信部２４０を備えるコンピュータとして機能する。アプリケーション実行部２００は、第７層に対応する処理を実行する。ＬＬＣ処理部２１０は、第２層のＬＬＣ副層、及び第３層から第７層の処理を実行する。リンク管理部２２０、フレーム処理部２３０、及び送受信部２４０は、第２層のＭＡＣ副層の処理を実行する。送受信部２４０は、さらに第１層の処理を実行する。
　アプリケーション実行部２００は、ＬＬＣ処理部２１０から入力されたデータに基づき、アプリケーションを実行する。また、アプリケーション実行部２００は、ＬＬＣ処理部２１０にデータを入力する。例えば、アプリケーション実行部２００は、アプリケーションの情報をディスプレイ２５に表示することができる。また、アプリケーション実行部２００は、入力インタフェースの操作に基づいて動作し得る。
　ＬＬＣ処理部２１０は、ネットワークＮＷから受信したデータにＤＳＡＰヘッダやＳＳＡＰヘッダ等を付加して、ＬＬＣパケットを生成する。そして、ＬＬＣ処理部２１０は、生成したＬＬＣパケットを、フレーム処理部２３０に入力する。また、ＬＬＣ処理部２１０は、フレーム処理部２３０から入力されたＬＬＣパケットからデータを抽出する。そして、ＬＬＣ処理部２１０は、抽出したデータを、アプリケーション実行部２００に送信する。
　リンク管理部２２０は、アクセスポイント１０と無線端末装置２０との間のリンクの状態等を管理する。リンク管理部２２０は、アクセスポイント１０に接続要求を送信し、アソシエーション処理と、認証処理とを実行し得る。リンク管理部２２０とフレーム処理部２３０との間では、リンクやＯＦＤＭＡ等に関する情報を含むＭＡＣフレームが入出力される。リンク管理部２２０は、品質管理部２２１、及びリソース制御部２２２を含む。
　品質管理部２２１は、アクセスポイント１０との間で、非周期低遅延トラヒックの要求遅延をやりとりする。品質管理部２２１は、非周期低遅延トラヒックの遅延の実測値を計測し、アクセスポイント１０に通知することができる。リソース制御部２２２は、アクセスポイント１０から通知されたＲＵ割当情報を取得する。そして、取得したＲＵ割当情報に基づいて、ＲＵの割り当てをフレーム処理部２３０に通知する。
　フレーム処理部２３０は、リソース制御部２２２により通知されたＲＵの割り当てに基づいて、ＬＬＣ処理部２１０から入力されたＬＬＣパケットにＭＡＣヘッダを付加することによって、ＭＡＣフレームを生成する。そして、フレーム処理部２３０は、生成したＭＡＣフレームを、送受信部２４０に出力する。フレーム処理部２３０は、ＭＡＣフレームの種別に応じて、送受信部２４０から入力されたＭＡＣフレームを、ＬＬＣ処理部２１０、品質管理部２２１、及びリソース制御部２２２等に出力する。フレーム処理部２３０は、ＭＡＣフレームからＬＬＣパケットを抽出して、抽出したＬＬＣパケットをＬＬＣ処理部２１０等に出力してもよい。
　送受信部２４０は、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくキャリアセンスをリンク毎に実行し、送信権を獲得したリンクを用いてＭＡＣフレームを送信する。送受信部２４０は、ＭＡＣフレームを送信する際に、フレーム処理部２３０から入力されたＭＡＣフレームにプリアンブル等を付加することによって、無線フレームを生成する。そして、送受信部２４０は、生成した無線フレームを無線信号（無線媒体）に変換し、アンテナを介して放射（送信）する。送受信部２４０は、ＯＦＤＭＡフレームを、ＲＵの割り当てに基づいてサブキャリアに割り当てて送信することができる。また、送受信部２４０は、アンテナを介して受信した無線信号を無線フレームに変換する。そして、送受信部２４０は、変換された無線フレームからＭＡＣフレームを抽出し、フレーム処理部２３０に出力する。
　なお、送受信部２４０は、“ＳＴＡ機能”と呼ばれてもよい。一つのリンクは、アクセスポイント１０のＳＴＡ機能と無線端末装置２０のＳＴＡ機能とが対となって形成される。送受信部２４０による無線フレームから無線信号への変換処理は、例えば、畳み込み符号化処理、インタリーブ処理、サブキャリア変調処理、逆高速フーリエ変換処理、ＯＦＤＭ変調処理、及び周波数変換処理のいずれかを含む。送受信部２４０による無線信号から無線フレームへの変換処理は、例えば、周波数変換処理、ＯＦＤＭ復調処理、高速フーリエ変換処理、サブキャリア復調処理、デインタリーブ処理、及びビタビ復号処理のいずれかを含む。無線端末装置２０は、互いに異なるチャネルを取り扱う複数の送受信部２４０を備えていてもよい。
　（無線端末装置２０のチャネルアクセス機能）
　図１２は、実施形態に係る無線端末装置２０のチャネルアクセス機能の構成の一例を示すブロック図である。図１２に示すように、送受信部２４０は、例えば、分類部２４１、キュー２４２Ａ、２４２Ｂ、２４２Ｃ及び２４２Ｄ、キャリアセンス実行部２４３Ａ、２４３Ｂ、２４３Ｃ及び２４３Ｄ、及び内部衝突管理部２４４を含む。
　分類部２４１は、フレーム処理部２３０から入力されたＭＡＣフレームを、ＭＡＣヘッダに含まれたトラヒック種別に基づいて複数のアクセスカテゴリＶＯ、ＶＩ、ＢＥ、ＢＫ、ＲＴに分類する。そして、分類部２４１は、アクセスカテゴリＶＯ、ＶＩ、ＢＥ、及びＢＫに対応するＭＡＣフレームを、それぞれキュー２４２Ａ、２４２Ｂ、２４２Ｃ、及び２４２Ｄに入力する。キュー２４２Ａ、２４２Ｂ、２４２Ｃ、及び２４２Ｄは、それぞれアクセスカテゴリＶＯ、ＶＩ、ＢＥ、及びＢＫに対応するＭＡＣフレームをバッファする。キュー２４２Ａ、２４２Ｂ、２４２Ｃ、及び２４２Ｄは、それぞれキャリアセンス実行部２４３Ａ、２４３Ｂ、２４３Ｃ、及び２４３Ｄに関連付けられている。
　キャリアセンス実行部２４３Ａ、２４３Ｂ、２４３Ｃ、及び２４３Ｄのそれぞれは、アクセスポイント１０の送受信部１４０と同様に、あらかじめ設定されたアクセスパラメータに従って、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくキャリアセンスを実行する。キャリアセンス実行部２４３Ａ、２４３Ｂ、２４３Ｃ、及び２４３Ｄの各々は、キャリアセンス時のチャネルの状態が、ビジー状態である場合に送信権の獲得を中止し、所定の時間アイドル状態である場合にＭＡＣフレームの送信権を獲得する。送信権を獲得したキャリアセンス実行部２４３は、関連付けられたキュー２４２からＭＡＣフレームを取り出して、取り出したＭＡＣフレームを内部衝突管理部２４４に出力する。
　内部衝突管理部２４４は、複数のキャリアセンス実行部２４３が同時に送信権を獲得した場合に、送信の衝突を防止する。具体的には、内部衝突管理部２４４は、複数のＭＡＣフレームが同時に入力された場合に、優先度の高いアクセスカテゴリのＭＡＣフレームを優先して出力する。内部衝突管理部２４４から出力されたＭＡＣフレームは、プリアンブルが付加された後に無線フレームに変換され、アンテナを介して送信される。
　また、分類部２４１は、フレーム処理部２３０から入力されたＭＡＣフレームがアクセスカテゴリＲＴに分類された場合に、キャリアセンスを行った上で、各キュー２４２を介さずにそのＭＡＣフレームを内部衝突管理部２４４に入力する。アクセスカテゴリＲＴに分類されるＭＡＣフレームは、例えば、非周期低遅延トラヒックである。非周期低遅延トラヒックは、各キュー２４２を介さずにキャリアセンスが実行され、他のトラヒック種別よりも優先されるため、他のトラヒックよりも低遅延で処理される。送受信部２４０は、非周期低遅延トラヒックを送信する場合に、各キャリアセンス実行部２４３のキャリアセンスを一時的に停止させてもよい。送受信部２４０は、専用ＲＵが割り当てられている場合に、アクセスカテゴリＲＴのトラヒックを、専用ＲＵを利用してキャリアセンスをすることなく送信してもよい。
　無線端末装置２０の送受信部２４０におけるキャリアセンスで使用されるアクセスパラメータとしては、例えば、アクセスポイント１０の送受信部１４０と同様に、ＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘ、ＡＩＦＳ、ＴＸＯＰＬｉｍｉｔが使用される。キュー２４２は、ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘが短いほど、送信権を得やすくなる。キュー２４２の優先度は、ＡＩＦＳが小さいほど高くなる。一度の送信権で送信されるデータの量は、ＴＸＯＰＬｉｍｉｔの値が大きいほど多くなる。
　なお、無線端末装置２０は、後述される動作を実行することが可能であれば、その他の機能構成であってもよい。例えば、無線端末装置２０のチャネルアクセス機能は、送受信部２４０でなく、フレーム処理部２３０に実装されてもよい。送信優先度は、非周期低遅延トラヒックの要求遅延と、トラヒックの優先度と、トラヒック種別とに基づいて決定されてもよい。無線端末装置２０は、アクセスポイント１０により送信されたトリガーフレームに基づいて上りのトラヒックを送信する場合、アクセスポイント１０により通知されたＲＵ割当情報に応じたＲＵを用いて、トラヒックを送信する。無線端末装置２０は、上り方向の非周期低遅延トラヒックを、専用ＲＵを用いて送信する。また、無線端末装置２０は、複数の無線端末装置２０が共通の専用ＲＵを用いる場合、他の無線端末装置２０の非周期低遅延トラヒックとの衝突回避のために、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくキャリアセンスを行った上で、専用ＲＵを用いて非周期低遅延トラヒックを送信してもよい。すなわち、複数のＳＴＡ又は複数のトラヒックフローにより専用ＲＵが共有される場合には、ランダムアクセス方式が併用されてもよい。
　＜２＞動作
　次に、実施形態に係る通信システム１の動作について説明する。
　＜２－１＞ＯＦＤＭＡの概要
　以下に、実施形態に係る通信システム１におけるＯＦＤＭＡの概要として、下り方向の通信の流れと、上り方向の通信の流れと、これらの通信で設定されるＯＦＤＭＡフレーム転送期間とについて順に説明する。
　（下り方向のデータ転送方法）
　図１３は、実施形態に係る通信システム１におけるＯＦＤＭＡを利用した下り方向のデータ転送方法の一例を示すタイムチャートである。図１３は、アクセスポイント１０（ＡＰ）と３つの無線端末装置２０（ＳＴＡ＃１～＃３）との間で下り方向のデータ（トラヒック）が転送される場合を例示している。図１３に示すように、下り方向のトラヒックが発生すると、ＡＰは、ＭＵ－ＲＴＳ（multi-user request to send）をＳＴＡ＃１～＃３のそれぞれに一括で送信する。ＭＵ－ＲＴＳは、ＡＰが複数のＳＴＡに対する下り方向のトラヒックの転送を開始する場合に、ＡＰと複数のＳＴＡとの間でチャネルの予約を行うためのフレームである。ＭＵ－ＲＴＳは、例えば、ＲＵ割当情報を含む。
　ＭＵ－ＲＴＳを受信した各ＳＴＡは、下り方向のトラヒックの受信が可能である場合に、ＣＴＳ（clear to send）をＡＰに送信する。ＡＰは、ＳＴＡ＃１～＃３のそれぞれからＣＴＳを受信すると、対応付けられたＲＵ（すなわち、少なくとも１つのサブキャリア）を利用して、ＯＦＤＭＡフレームに格納したデータ＃１～＃３をそれぞれＳＴＡ＃１～＃３に送信する。図１３では、ＡＰから各ＳＴＡへのＯＦＤＭＡフレームの送信に使用された期間が、“ＯＦＤＭＡフレーム転送期間”として示されている。
　そして、ＡＰは、ＳＴＡ＃１～＃３のそれぞれにＯＦＤＭＡフレームを送信した後に、ＭＵ－ＢＡＲ（multi-user block acknowledgment request）をＳＴＡ＃１～＃３のそれぞれに一括で送信する。ＭＵ－ＢＡＲは、ＡＰが複数のＳＴＡに対して一括で応答の送信を要求するためのフレームである。ＭＵ－ＢＡＲを受信した各ＳＴＡは、ＯＦＤＭＡフレームの受信結果に応じてＢＡ（block acknowledgment）をＡＰに送信する。ＡＰは、各ＳＴＡからＢＡを受信したことに基づいて、データ＃１～＃３のそれぞれの送信に成功したことを認識する。これにより、通信システム１は、ＯＦＤＭＡを利用した下り方向のデータ転送を終了する。
　なお、下り方向のデータ転送時におけるＯＦＤＭＡフレーム転送期間において、データ＃１～＃３のそれぞれの送信開始時刻や送信に要する時間は、異なっていてもよい。ＡＰは、ＲＴＳ及びＢＡＲのそれぞれをＳＴＡ毎に個別に送信してもよい。ＡＰが各ＳＴＡからＣＴＳを受信するタイミングは、異なっていてもよい。ＡＰが各ＳＴＡからＢＡを受信するタイミングは、異なっていてもよい。ＯＦＤＭＡフレームの送信に使用されるＲＵは、トラヒック毎に割り当てられてもよいし、ＳＴＡ毎に割り当てられてもよい。
　（上り方向のデータ転送方法）
　図１４は、実施形態に係る通信システム１におけるＯＦＤＭＡを利用した上り方向のデータ転送方法の一例を示すタイムチャートである。図１４は、アクセスポイント１０（ＡＰ）と３つの無線端末装置２０（ＳＴＡ＃１～＃３）との間で上り方向のデータが転送される場合を例示している。図１４に示すように、上り方向のトラヒックが発生すると、ＡＰは、トリガーフレームをＳＴＡ＃１～＃３のそれぞれに一括で送信する。
　トリガーフレームを受信した各ＳＴＡは、トリガーフレームに格納されたＲＵ割当情報等に基づいて、対応付けられたＲＵ（すなわち、少なくとも１つのサブキャリア）を利用して、データをＡＰに送信する。本例では、ＳＴＡ＃１～＃３はそれぞれ、ＯＦＤＭＡフレームに格納されたデータ＃１～＃３をＡＰに送信する。図１４では、各ＳＴＡからＡＰへのＯＦＤＭＡフレームの送信に使用された期間が、“ＯＦＤＭＡフレーム転送期間”として示されている。
　そして、ＡＰは、ＳＴＡ＃１～＃３のそれぞれからＯＦＤＭＡフレームを受信した後に、Ｍ－ＢＡ（multi-STA BA）をＳＴＡ＃１～＃３のそれぞれに一括で送信する。Ｍ－ＢＡは、ＢＡの一種であり、ＡＰが複数のＳＴＡに対してデータの受信に成功したことを通知するためのフレームである。各ＳＴＡは、ＡＰからＭ－ＢＡを受信したことに基づいて、データ＃１～＃３のそれぞれの送信に成功したことを認識する。これにより、通信システム１は、ＯＦＤＭＡを利用した上り方向のデータ転送を終了する。
　なお、上り方向のデータ転送時におけるＯＦＤＭＡフレーム転送期間において、データ＃１～＃３のそれぞれの送信開始時刻や送信に要する時間は、異なっていてもよい。ＡＰは、トリガーフレームやＢＡをＳＴＡ毎に個別に送信してもよい。各ＳＴＡがＡＰからトリガーフレームを受信するタイミングは、異なっていてもよい。各ＳＴＡがＡＰからＢＡを受信するタイミングは、異なっていてもよい。ＯＦＤＭＡフレームの送信に使用されるＲＵは、トラヒック毎に割り当てられてもよいし、ＳＴＡ毎に割り当てられてもよい。
　（ＯＦＤＭＡフレーム転送期間の構成）
　図１５は、実施形態に係る通信システム１におけるＯＦＤＭＡフレーム転送期間の構成の一例を示す模式図である。縦軸は、周波数に対応付けられている。横軸は、時間軸を示している。二点鎖線により囲まれた領域は、ＯＦＤＭＡフレーム転送期間に対応付けられている。図１５に示すように、ＯＦＤＭＡフレーム転送期間は、非周期低遅延トラヒックに対応付けて専用ＲＵが割り当てられ、ＯＦＤＭＡフレームのＲＵが時間軸方向に分割され、且つ分割されたＲＵによってＩＦＳ（inter frame space）が挟まれた構成を有する。具体的には、複数の転送期間ＴＰを有する。各転送期間ＴＰは、ＲＵ＃１、＃２、＃３…に対応付けられたフレームの転送に利用される。本例では、ＲＵ＃１が、専用ＲＵに設定されている。各転送期間ＴＰは、非周期低遅延トラヒックの要求遅延よりも短く設定される。そして、隣り合う転送期間ＴＰの間に、ＩＦＳが挿入される。
　以上のように、通信システム１では、複数のサブキャリアがグルーピングされ、低遅延トラヒックに関連付けられた専用ＲＵとその他のＲＵとを含む複数のＲＵが設定される。そして、ＯＦＤＭＡフレーム転送期間では、分割された転送期間ＴＰが、ＩＦＳを挿入しつつ連続して並んでいる。なお、ＯＦＤＭＡフレーム転送期間に含まれた転送期間ＴＰの数は、非周期低遅延トラヒックの要求遅延に応じて変わり得る。各転送期間ＴＰに、複数の専用ＲＵが割り当てられてもよい。
　＜２－２＞アクセスポイント１０の動作
　以下に、実施形態に係るアクセスポイント１０の詳細な動作について、図９に示されたアクセスポイント１０の機能構成に注目して説明する。なお、アクセスポイント１０の各機能構成とＳＴＡとのやりとりは、適宜フレーム処理部１３０や送受信部１４０等を介して行われているものとする。
　＜２－２－１＞品質管理部１２１の動作
　まず、アクセスポイント１０の品質管理部１２１の動作について説明する。
　（専用ＲＵの割り当て方法）
　図１６は、実施形態に係るアクセスポイント１０（ＡＰ）の品質管理部１２１による非周期低遅延トラヒックを専用ＲＵへ割り当てる際のネゴシエーション方法の一例を示すフローチャートである。品質管理部１２１は、例えば、ＡＰとＳＴＡとの間にリンクが確立された後に非周期低遅延トラヒックが発生すると、図１６に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、品質管理部１２１は、ＳＴＡから要求遅延を取得する（Ｓ１０１）。要求遅延は、無線端末装置２０の品質管理部２２１により生成される。要求遅延は、非周期低遅延トラヒックの転送に要求された遅延時間に対応する。要求遅延を転送するためのフレームタイプは、特に限定されない。
　次に、品質管理部１２１は、専用ＲＵの割当要求を受信する（Ｓ１０２）。専用ＲＵの割当要求は、無線端末装置２０の品質管理部２２１により生成される。専用ＲＵの割当要求を転送するためのフレームタイプは、特に限定されない。
　次に、品質管理部１２１は、専用ＲＵを割り当て可能であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。品質管理部１２１は、専用ＲＵを割り当て可能であるか否かを、例えば、設定可能な専用ＲＵの残量を超えるか否か等によって判定する。設定可能な専用ＲＵの数は、ＡＰにより予め設定されていてもよいし、ＡＰに接続されたＳＴＡの数やＲＵの割り当てに応じて変更されてもよい。
　Ｓ１０３の処理において、専用ＲＵを割り当て可能であると判定した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、品質管理部１２１は、肯定応答をＳＴＡに送信する（Ｓ１０４）。そして、品質管理部１２１は、専用ＲＵの割り当てをリソース制御部１２２に要求する（Ｓ１０５）。それから、品質管理部１２１は、要求遅延をリソース制御部とフレーム処理部に通知する（Ｓ１０６）。その後、品質管理部１２１は、図１６の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ１０３の処理において、専用ＲＵを割り当て可能でないと判定した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、品質管理部１２１は、否定応答をＳＴＡに送信する（Ｓ１０７）。そして、品質管理部１２１は、図１６の一連の処理を終了する（終了）。
　（通信品質の管理方法）
　図１７は、実施形態に係るアクセスポイント１０（ＡＰ）の品質管理部１２１による通信品質の管理方法の一例を示すフローチャートである。品質管理部１２１は、例えば、専用ＲＵを利用した非周期低遅延トラヒックの転送が完了した後に、図１７に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、品質管理部１２１は、ＳＴＡから非周期低遅延トラヒックの遅延実測値を取得する（Ｓ１１１）。遅延実測値は、ＳＴＡによって算出される。遅延実測値を転送するためのフレームタイプは、特に限定されない。
　次に、品質管理部１２１は、“要求遅延＞遅延実測値”となるかを評価する（Ｓ１１２）。遅延実測値が要求遅延よりも大きいことは、非周期低遅延トラヒックを転送した際の遅延時間が、ＳＴＡにより要求された要件を満たせていないことを示している。
　Ｓ１１２の処理において、“要求遅延＞遅延実測値”とならなかった場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、品質管理部１２１は、リソース制御部に専用ＲＵの割り当ての増加を要求する（Ｓ１１３）。すなわち、品質管理部１２１は、通信品質に基づいて、リソース制御部１２２に対して専用ＲＵの割り当ての増加を要求する。そして、品質管理部１２１は、図１７の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ１１２の処理において、“要求遅延＞遅延実測値”となった場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、品質管理部１２１は、図１７の一連の処理を終了する（終了）。
　なお、品質管理部１２１は、Ｓ１１２及びＳ１１３のそれぞれの処理を、ＳＴＡから遅延実測値を取得する度に実行してもよいし、定期的に実行してもよい。品質管理部１２１は、遅延実測値を複数回取得した場合に、Ｓ１１２の処理において、取得した複数の遅延実測値の平均値又は最小値と、要求遅延とを比較してもよい。
　＜２－２－２＞リソース制御部１２２の動作
　次に、アクセスポイント１０のリソース制御部１２２の動作について説明する。
　図１８は、実施形態に係るアクセスポイント１０（ＡＰ）のリソース制御部１２２によるＲＵの割り当て方法の一例を示すフローチャートである。リソース制御部１２２は、ＡＰとＳＴＡとのリンクが確立された後に、例えば、ＳＴＡからのＲＵの割当要求に応じて図１８に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、リソース制御部１２２は、専用ＲＵの割り当てが要求されたか否かを確認する（Ｓ１２１）。専用ＲＵの割り当て要求は、品質管理部１２１により生成されてもよい。ＲＵの割当要求を転送するためのフレームタイプは、特に限定されない。
　Ｓ１２１の処理において、専用ＲＵの割り当てが要求された場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、リソース制御部１２２は、要求に応じて専用ＲＵを割り当てる（Ｓ１２２）。そして、リソース制御部１２２は、残りのＲＵについてトラヒックを割り当てる（Ｓ１２３）。それから、リソース制御部１２２は、割り当てたＲＵの情報をフレーム処理部１３０に通知する（Ｓ１２４）。その後、リソース制御部１２２は、図１８の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ１２１の処理において、専用ＲＵの割り当てが要求されなかった場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、リソース制御部１２２は、全てのＲＵについてトラヒックを割り当てる（Ｓ１２２）。そして、リソース制御部１２２は、Ｓ１２４の処理に進み、割り当てたＲＵの情報をフレーム処理部１３０に通知する。その後、リソース制御部１２２は、図１８の一連の処理を終了する（終了）。
　なお、リソース制御部１２２は、Ｓ１２２の処理における専用ＲＵの割り当てを、品質管理部１２１からの要求に基づいて２６－ｔｏｎｅ、５２－ｔｏｎｅ、１０６－ｔｏｎｅ、…の順に増加させてもよい。リソース制御部１２２は、専用ＲＵ以外の割り当てにおいては、ＳＴＡとの間でチャネル推定等を行い、ＳＴＡ毎に適したＲＵがある場合には、ＳＴＡ毎に適したＲＵを優先的に割り当ててもよい。リソース制御部１２２は、非周期低遅延トラヒック以外に要求遅延を有するトラヒックが存在する場合には、当該トラヒックに優先的にＲＵを割り当ててもよい。また、リソース制御部１２２は、下り方向のトラヒックと上り方向のトラヒックとのそれぞれのバッファ蓄積の状況に基づいて、ＯＦＤＭＡフレーム毎にＲＵを割り当ててもよい。
　＜２－２－３＞フレーム処理部１３０の動作
　次に、アクセスポイント１０のフレーム処理部１３０の動作について説明する。
　（下り方向のトラヒックを送信する場合）
　図１９は、実施形態に係るアクセスポイント１０（ＡＰ）のフレーム処理部１３０によるトリガーフレームの生成方法の一例を示すフローチャートである。フレーム処理部１３０は、例えば、ＡＰとＳＴＡとの間にリンクが確立された後にトラヒックが発生すると、図１９に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、フレーム処理部１３０は、ＯＦＤＭＡにより同時に送信するトラヒック毎にＭＡＣフレームを生成する（Ｓ１３１）。Ｓ１３１の処理において、フレーム処理部１３０は、同時に送信するトラヒックの個数に応じて、複数のＭＡＣフレームを生成し得る。また、ＭＡＣフレームの生成時には、ＭＡＣヘッダ等の付加が実行される。
　次に、フレーム処理部１３０は、専用ＲＵが割り当てられているか否かを確認する（Ｓ１３２）。Ｓ１３２の処理は、Ｓ１３１の処理において生成された複数のＭＡＣフレームのそれぞれに対して実行される。
　Ｓ１３２の処理において、非周期低遅延トラヒックに対応することが確認された場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、フレーム処理部１３０は、生成したＭＡＣフレームを、ＲＵ割当情報とともに送受信部１４０に出力する（Ｓ１３３）。Ｓ１３３の処理におけるＲＵ割当情報は、専用ＲＵ以外のＲＵの割当情報を含む。そして、フレーム処理部１３０は、図１９の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ１３２の処理において、非周期低遅延トラヒックに対応しない、すなわち処理対象のトラヒックが非周期低遅延トラヒック以外のトラヒックであることが確認された場合（Ｓ１３２：ＮＯ）、フレーム処理部１３０は、生成したＭＡＣフレームを、ＲＵ割当情報及び要求遅延とともに送受信部１４０に出力する（Ｓ１３４）。Ｓ１３４の処理におけるＲＵ割当情報は、専用ＲＵの割当情報を含む。そして、フレーム処理部１３０は、図１９の一連の処理を終了する（終了）。
　（上り方向のトラヒックの送信をＳＴＡに指示する場合）
　図２０は、実施形態に係るアクセスポイント１０（ＡＰ）のフレーム処理部１３０によるＯＦＤＭＡフレームの生成方法の一例を示すフローチャートである。フレーム処理部１３０は、例えば、ＳＴＡにより上り方向のトラヒックが発生したことが通知されると、図２０に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、フレーム処理部１３０は、専用ＲＵが割り当てられているか否かを確認する（Ｓ１４１）。すなわち、フレーム処理部１３０は、ＡＰ及びＳＴＡ間で非周期低遅延トラヒックを転送するためのＲＵが割り当てられているか否かを確認する。
　Ｓ１４１の処理において、専用ＲＵが割り当てられていることが確認された場合（Ｓ１４１：ＹＥＳ）、フレーム処理部１３０は、リソース制御部１２２の通知に基づいて専用ＲＵを含むＲＵ割当情報を生成して、ＲＵ割当サブフィールドに格納する（Ｓ１４２）。そして、フレーム処理部１３０は、要求遅延に基づいて最大フレーム長を算出して、最大フレーム長サブフィールドに格納する（Ｓ１４３）。最大フレーム長情報は、例えば、非周期低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことが可能なフレーム長の最大値に対応する。なお、最大フレーム長情報としては、非周期低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことが可能なフレーム長の最大値よりも小さい値が対応付けられてもよい。それから、フレーム処理部１３０は、ＭＡＣヘッダ等を付加してトリガーフレームを生成して、送受信部１４０に出力する（Ｓ１４４）。その後、フレーム処理部１３０は、図２０の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ１４１の処理において、専用ＲＵが割り当てられていないことが確認された場合（Ｓ１４１：ＮＯ）、フレーム処理部１３０は、リソース制御部１２２の通知に基づいてＲＵ割当情報を生成して、ＲＵ割当サブフィールドに格納する（Ｓ１４６）。Ｓ１４６の処理により生成されるＲＵ割当情報は、専用ＲＵに関する情報を含まない。そして、フレーム処理部１３０は、Ｓ１４４の処理に進み、ＭＡＣヘッダ等を付加してトリガーフレームを生成して、送受信部１４０に出力する。その後、フレーム処理部１３０は、図２０の一連の処理を終了する（終了）。
　以上のように、フレーム処理部１３０は、ＳＴＡにトリガーフレームを送信することによって、上り方向のＯＦＤＭＡにおけるＲＵの割当をＳＴＡに通知することができる。なお、トリガーフレームに格納されるＲＵ割当情報や最大フレーム長情報は、リンク管理部１２０によって生成されてもよい。
　（上り方向のフレームを受信する場合）
　フレーム処理部１３０は、送受信部１４０からフレームを受け付けた場合、ＭＡＣヘッダの処理等を実行する。そして、フレーム処理部１３０は、処理したフレームに含まれた情報を、ＬＬＣ処理部１１０等を介してネットワークＮＷ等へ出力する。フレーム処理部１３０は、受信したフレームがデータを含むフレームである場合、受信したフレームをネットワークＮＷへ出力する。また、フレーム処理部１３０は、受信したフレームがＳＴＡからの専用ＲＵの割当要求や通信品質のレポート（例えば、遅延実測値等）である場合、受信したフレームを品質管理部１２１に出力する。このように、フレーム処理部１３０は、上り方向のフレームの種類に応じて、受信したフレームを、適切な出力先を選択して出力することができる。
　＜２－２－４＞送受信部１４０の動作
　次に、アクセスポイント１０の送受信部１４０の動作について説明する。
　（下り方向のＯＦＤＭＡフレームの送信方法）
　図２１は、実施形態に係るアクセスポイント１０（ＡＰ）の送受信部１４０による下り方向のＯＦＤＭＡフレームの送信方法の一例を示すフローチャートである。送受信部１４０は、例えば、下り方向のトラヒックに対応するＭＡＣフレーム等が入力されると、図２１に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、送受信部１４０は、フレーム処理部１３０から入力されたＭＡＣフレームを、ＲＵ割当情報に基づいてサブキャリアに対応付ける（Ｓ１５１）。送受信部１４０は、入力されたＭＡＣフレームとサブキャリアとを、フレーム処理部１３０やリンク管理部１２０等により通知された情報に基づいて対応付けてもよいし、ＲＵ割当サブフィールドに格納された情報に基づいて対応付けてもよい。
　次に、送受信部１４０は、送信所要時間を計算する（Ｓ１５２）。送信所要時間は、送信予定のＭＡＣフレームのサイズや、ＭＡＣフレームの送信に使用されるサブチャネルの数等に応じて推測され得る。
　次に、送受信部１４０は、“要求遅延＞送信所要時間”となるかを評価する（Ｓ１５３）。
　Ｓ１５３の処理において、“要求遅延＞送信所要時間”とならなかった場合（Ｓ１５３：ＮＯ）、送受信部１４０は、フレームを分割する（Ｓ１５４）。分割されたフレームを送信するための期間が、図１５に示された転送期間ＴＰに対応する。そして、送受信部１４０は、ＲＵ割当情報を含むプリアンブルを、分割されたフレームのそれぞれに付加する（Ｓ１５５）。それから、送受信部１４０は、割り当てられたＲＵを用いて、フレーム間に待機期間（ＩＦＳ）を設けつつ、分割されたフレームを連続的に送信する（Ｓ１５６）。その後、送受信部１４０は、図２１の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ１５３の処理において、“要求遅延＞送信所要時間”となった場合（Ｓ１５３：ＹＥＳ）、送受信部１４０は、割り当てられたＲＵを用いてフレームを送信する（Ｓ１５７）。なお、Ｓ１５７の処理が実行される場合、フレームを分割すること無く、非周期低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことが可能である。その後、送受信部１４０は、図２１の一連の処理を終了する（終了）。
　なお、Ｓ１５５の処理とＳ１５６の処理とのそれぞれにおける“送信”は、ＭＡＣフレームにプリアンブルを付加して無線フレームを生成することと、無線信号処理とを含む。送受信部１４０における送信権の獲得は、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づいている。送受信部１４０は、ＯＦＤＭＡフレーム転送期間のＩＦＳ（待機期間）において上り方向のトラヒックを検出した場合、当該上り方向のトラヒックの受信完了まで、分割したフレームの送信を延期するように構成される。
　（下り方向の非周期低遅延トラヒックの送信方法）
　図２２は、実施形態に係るアクセスポイント１０（ＡＰ）の送受信部１４０による下り方向の非周期低遅延トラヒックの送信方法の一例を示すフローチャートである。送受信部１４０は、例えば、下り方向の非周期低遅延トラヒックに対応するＭＡＣフレームが入力されると、図２２に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、送受信部１４０は、入力されたＭＡＣフレームを専用ＲＵのサブキャリアに対応付ける（Ｓ１６１）。送受信部１４０は、入力されたＭＡＣフレームとサブキャリアとを、フレーム処理部１３０やリンク管理部１２０等により通知された情報に基づいて対応付けてもよいし、ＲＵ割当サブフィールドに格納された情報に基づいて対応付けてもよい。
　次に、送受信部１４０は、プリアンブルをＭＡＣフレームに付加する（Ｓ１６２）。Ｓ１６２の処理によって、無線フレームが生成される。そして、送受信部１４０は、通信状態を確認する（Ｓ１６３）。
　Ｓ１６３の処理において、下り方向のＯＦＤＭＡフレームを送信中であることが確認された場合、送受信部１４０は、割り当てられた専用ＲＵを用いて非周期低遅延トラヒックを送信する（Ｓ１６４）。言い換えると、ＣＰＵ１１は、その他のＲＵを用いて下り方向のトラヒックを送信中である場合に、そのトラヒックの送信と並行して、専用ＲＵを用いて、生起された低遅延トラヒックを複数のＳＴＡのいずれかに送信する。その後、送受信部１４０は、図２２の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ１６３の処理において、上り方向のＯＦＤＭＡフレームを受信中であることが確認された場合、送受信部１４０は、ＯＦＤＭＡフレームの受信完了、又は待機期間を検出するまで待機する（Ｓ１６５）。そして、送受信部１４０は、ＯＦＤＭＡフレームの受信完了、又は待機期間を検出すると、Ｓ１６４の処理に進み、割り当てられた専用ＲＵを用いて非周期低遅延トラヒックを送信する。その後、送受信部１４０は、図２２の一連の処理を終了する（終了）。
　以上のように、送受信部１４０は、フレーム処理部１３０から非周期低遅延トラヒックを受け付けた場合に、送信状況に応じて処理を行う。Ｓ１６４の処理は、非周期低遅延トラヒックの遅延を短縮するために、速やかに実行されることが好ましい。
　（上り方向のトラヒック等の受信方法）
　送受信部１４０は、アンテナを介して無線信号を受信した場合、無線信号処理を実行する。そして、送受信部１４０は、無線信号処理により無線信号からＭＡＣフレームを抽出し、抽出したＭＡＣフレームをフレーム処理部１３０に出力する。このように、送受信部１４０は、上り方向のトラヒック等を受信することができる。
　＜２－３＞無線端末装置２０の動作
　以下に、実施形態に係る無線端末装置２０の詳細な動作について、図１１に示された無線端末装置２０の機能構成に注目して説明する。なお、無線端末装置２０の各機能構成とアクセスポイント１０とのやりとりは、適宜フレーム処理部２３０や送受信部２４０等を介して行われているものとする。
　＜２－３－１＞品質管理部２２１の動作
　まず、無線端末装置２０の品質管理部２２１の動作について説明する。
　（専用ＲＵの割り当て方法）
　図２３は、実施形態に係る無線端末装置２０（ＳＴＡ）の品質管理部２２１による専用ＲＵの割り当てのネゴシエーション方法の一例を示すフローチャートである。品質管理部２２１は、例えば、ＡＰとＳＴＡとの間にリンクが確立された後に非周期低遅延トラヒックの発生が予定されると、図２３に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、品質管理部２２１は、ＡＰに要求遅延を通知する（Ｓ２０１）。要求遅延は、例えば、非周期低遅延トラヒックとともに上位層から転送される。次に、品質管理部２２１は、ＡＰに専用ＲＵの割当要求を送信する（Ｓ２０２）。なお、品質管理部２２１は、要求遅延と専用ＲＵの割当要求との組を一括でＡＰに送信されてもよい。そして、品質管理部２２１は、ＡＰの返答を受信するまで待機する（Ｓ２０３）。
　ＡＰの返答を受信すると、品質管理部２２１は、ＡＰの返答に基づいて、専用ＲＵの割り当て有無を認識する（Ｓ２０４）。例えば、肯定応答を受信した場合、品質管理部２２１は、専用ＲＵが割り当てられたことを認識する。一方で、否定応答を受信した場合、品質管理部２２１は、専用ＲＵが割り当てられなかったことを認識する。その後、品質管理部２２１は、図２３に示された一連の処理を終了する（終了）。
　なお、無線端末装置２０は、Ｓ２０４の処理において専用ＲＵの割り当てが確認された場合に、専用ＲＵの割り当てが解除されるまで、専用ＲＵを利用して非周期低遅延トラヒックを送信することができる。品質管理部２２１は、否定応答を受信した後に、所定の時間が経過してから、Ｓ２０１～Ｓ２０４の処理をリトライしてもよい。品質管理部２２１は、専用ＲＵが割り当てられなかった場合に、要求遅延を満たすことが困難であることをアプリケーションに通知してもよい。
　（通信品質の管理方法）
　図２４は、実施形態に係る無線端末装置２０（ＳＴＡ）の品質管理部２２１による通信品質の管理方法の一例を示すフローチャートである。品質管理部２２１は、例えば、ＡＰとＳＴＡとの間にリンクが確立された後に非周期低遅延トラヒックが発生すると、図２４に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、品質管理部２２１は、非周期低遅延トラヒックの送信が完了するまで待機する（Ｓ２１１）。
　非周期低遅延トラヒックの送信が完了すると、品質管理部２２１は、非周期低遅延トラヒックの遅延実測値を計測する（Ｓ２１２）。遅延実測値は、例えば、非周期低遅延トラヒックが生起されてから（バッファに入力されてから）、非周期低遅延トラヒックの送信が完了されるまでに要した時間に対応する。
　そして、品質管理部２２１は、計測した遅延実測値をＡＰに通知する（Ｓ２１３）。その後、品質管理部２２１は、図２４の一連の処理を終了する（終了）。
　なお、Ｓ２１３の処理で送信される遅延実測値は、複数の遅延実測値の平均値や、非周期低遅延トラヒックの送信時のジッタや、遅延実測値と所定のパーセンテージに基づいて算出される最大遅延等であってもよい。Ｓ２１３の処理は、ＡＰからの要求に基づいて実行されてもよいし、遅延実測値が要求遅延を超えた場合にＡＰに通知してもよい。品質管理部２２１は、図２４の一連の処理によって、要求遅延に見合うリソースが割り当てられているかを判定することができる。
　＜２－３－２＞リソース制御部２２２の動作
　次に、無線端末装置２０のリソース制御部２２２の動作について説明する。
　図２５は、実施形態に係る無線端末装置２０（ＳＴＡ）のリソース制御部２２２によるＲＵ割当情報の取得及び更新方法の一例を示すフローチャートである。リソース制御部２２２は、ＡＰとＳＴＡとのリンクが確立された後に、例えば、ＡＰからＲＵ割当情報を受信すると、図２５に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、リソース制御部２２２は、受信したＲＵ割当情報に専用ＲＵの割当情報があるか否かを確認する（Ｓ２２１）。
　Ｓ２２１の処理において、専用ＲＵの割当情報があることが確認された場合（Ｓ２２１：ＹＥＳ）、リソース制御部２２２は、管理しているＲＵ割当情報と差分があるか否かを確認する（Ｓ２２２）。
　Ｓ２２２の処理において、管理しているＲＵ割当情報と差分があることが確認された場合（Ｓ２２２：ＹＥＳ）、リソース制御部２２２は、管理しているＲＵ割当情報を更新する（Ｓ２２３）。そして、リソース制御部２２２は、更新後のＲＵ割当情報をフレーム処理部２３０に通知する（Ｓ２２４）。その後、リソース制御部２２２は、図２５の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ２２１の処理において専用ＲＵの割当情報があることが確認されなかった場合（Ｓ２２１：ＮＯ）、あるいはＳ２２２の処理において管理しているＲＵ割当情報と差分がないことが確認された場合（Ｓ２２２：ＮＯ）、リソース制御部２２２は、自局についてのＲＵの割当情報があるか否か、すなわち自局についての非周期低遅延トラヒック以外のトラヒックに関するＲＵの割当情報があるか否かを確認する（Ｓ２２５）。
　Ｓ２２５の処理において、自局についてのＲＵの割当情報があることが確認された場合（Ｓ２２５：ＹＥＳ）、リソース制御部２２２は、Ｓ２２４の処理に進み、ＲＵ割当情報をフレーム処理部２３０に通知する。その後、リソース制御部２２２は、図２５の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ２２５の処理において、自局についてのＲＵの割当情報がないことが確認された場合（Ｓ２２５：ＮＯ）、リソース制御部２２２は、図２５の一連の処理を終了する（終了）。
　＜２－３－３＞フレーム処理部２３０の動作
　次に、無線端末装置２０のフレーム処理部２３０の動作について説明する。
　（フレームを受信する場合）
　図２６は、実施形態に係る無線端末装置２０（ＳＴＡ）のフレーム処理部２３０による下り方向のフレームの処理方法の一例を示すフローチャートである。フレーム処理部２３０は、例えば、ＡＰとＳＴＡとの間にリンクが確立された後に送受信部１４０からフレームを受信すると、図２６に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、フレーム処理部２３０は、ＭＡＣヘッダの処理等を実行する（Ｓ２３１）。
　次に、フレーム処理部２３０は、フレームタイプを確認する（Ｓ２３２）。データを受け取った場合、処理したフレームに含まれたデータを、上位層へ出力する（Ｓ２３３）。応答を受け取った場合、フレーム処理部２３０は、応答内容を品質管理部２２１に出力する（Ｓ２３４）。トリガーフレームを受け取った場合、フレーム処理部２３０は、ＲＵ割当サブフィールド内のＲＵ割当情報を抽出してリソース制御部２２２に通知する（Ｓ２３５）。その後、フレーム処理部２３０は、図２６の一連の処理を終了する（終了）。
　（上り方向のトラヒックを送信する場合）
　図２７は、実施形態に係る無線端末装置２０（ＳＴＡ）のフレーム処理部２３０による上り方向のフレームの処理方法の一例を示すフローチャートである。フレーム処理部２３０は、例えば、ＡＰとＳＴＡとの間にリンクが確立された後に上り方向のトラヒックが発生すると、図２７に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、フレーム処理部２３０は、上位層からトラヒックを受け取る（Ｓ２４１）。Ｓ２４１におけるトラヒックは、非周期低遅延トラヒックであってもよいし、その他のトラヒックであってもよい。
　次に、フレーム処理部２３０は、ＭＡＣヘッダ等を付加してＭＡＣフレームを生成する（Ｓ２４２）。Ｓ２４２の処理により生成されるＭＡＣフレームは、非周期低遅延トラヒックに対応するデータ、又はその他のトラヒックに対応するデータを含む。
　次に、フレーム処理部２３０は、生成したＭＡＣフレームをＲＵ割当情報とともに送受信部２４０に出力する（Ｓ２４３）。このＲＵ割当情報は、ＡＰと複数のＳＴＡとの間のＲＵの割当状況に基づき、専用ＲＵの割当情報を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。その後、フレーム処理部２３０は、図２７の一連の処理を終了する（終了）。
　＜２－３－４＞送受信部２４０の動作
　次に、無線端末装置２０の送受信部２４０の動作について説明する。
　（下り方向のフレームの受信方法）
　図２８は、実施形態に係る無線端末装置２０（ＳＴＡ）の送受信部２４０による下り方向のフレームの受信方法の一例を示すフローチャートである。送受信部２４０は、例えば、無線信号を受信すると、図２８に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、送受信部２４０は、無線信号処理を実行する（Ｓ２５１）。Ｓ２５１の処理によって、送受信部２４０は、無線信号から無線フレームを取得する。
　次に、送受信部２４０は、ＯＦＤＭＡフレームを受信したか否かを確認する（Ｓ２５２）。Ｓ２５２の処理において、送受信部２４０は、例えば、フレームタイプを確認する。
　Ｓ２５２の処理において、ＯＦＤＭＡフレームを受信したことが確認された場合（Ｓ２５２：ＹＥＳ）、送受信部２４０は、プリアンブルのＲＵ割当情報を抽出してリソース制御部２２２に出力する（Ｓ２５３）。そして、送受信部２４０は、自局に対して割り当てられたＲＵからＭＡＣフレームを抽出してフレーム処理部２３０に出力する（Ｓ２５４）。その後、送受信部２４０は、図２８の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ２５２の処理において、ＯＦＤＭＡフレームを受信したことが確認されなかった場合、すなわち、受信したフレームがＯＦＤＭＡフレームでない通常の無線フレームであった場合（Ｓ２５２：ＮＯ）、送受信部２４０は、Ｓ２５４の処理に進み、ＭＡＣフレームを抽出してフレーム処理部２３０に出力する。その後、送受信部２４０は、図２８の一連の処理を終了する（終了）。
　（上り方向のフレームの送信方法）
　図２９は、実施形態に係る無線端末装置２０（ＳＴＡ）の送受信部２４０による上り方向のＯＦＤＭＡフレームの送信方法の一例を示すフローチャートである。送受信部２４０は、例えば、上り方向のトラヒックに対応するＭＡＣフレームが入力されると、図２９に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、送受信部２４０は、入力されたＭＡＣフレームをＲＵ割当情報に基づいてサブキャリアに対応付ける（Ｓ２６１）。送受信部２４０は、入力されたＭＡＣフレームとサブキャリアとを、フレーム処理部２３０やリンク管理部２２０等により通知された情報に基づいて対応付けてもよいし、ＲＵ割当サブフィールドに格納された情報に基づいて対応付けてもよい。
　次に、送受信部２４０は、“最大フレーム長＞フレーム長”となるかを評価する（Ｓ２６２）。
　Ｓ２６２の処理において、“最大フレーム長＞フレーム長”とならなかった場合（Ｓ２６２：ＮＯ）、送受信部２４０は、フレームを分割する（Ｓ２６３）。分割されたフレームを送信するための期間が、図１５に示された転送期間ＴＰに対応する。そして、送受信部２４０は、割り当てられたＲＵを用いて、フレーム間に待機期間（ＩＦＳ）を設けつつ、分割されたフレームを連続的に送信する（Ｓ２６４）。その後、送受信部２４０は、図２９の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ２６２の処理において、“最大フレーム長＞フレーム長”となった場合（Ｓ２６２：ＹＥＳ）、送受信部１４０は、割り当てられたＲＵを用いてフレームを送信する（Ｓ２６５）。なお、Ｓ２６５の処理が実行される場合、フレームを分割すること無く、非周期低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことが可能である。その後、送受信部２４０は、図２９の一連の処理を終了する（終了）。
　なお、Ｓ２６４の処理とＳ２６５の処理とのそれぞれにおける“送信”は、ＭＡＣフレームにプリアンブルを付加して無線フレームを生成することと、無線信号処理とを含む。送受信部２４０における送信権の獲得は、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づいている。送受信部２４０は、ＯＦＤＭＡフレーム転送期間のＩＦＳ（待機期間）において下り方向のトラヒックを検出した場合、当該下り方向のトラヒックの受信完了まで、分割したフレームの送信を延期するように構成される。
　（上り方向の非周期低遅延トラヒックの送信方法）
　図３０は、実施形態に係る無線端末装置２０（ＳＴＡ）の送受信部２４０による上り方向の非周期低遅延トラヒックの送信方法の一例を示すフローチャートである。送受信部２４０は、例えば、上り方向の非周期低遅延トラヒックに対応するＭＡＣフレームが入力されると、図３０に示されたフローチャートの処理を開始する（開始）。
　まず、送受信部２４０は、入力されたＭＡＣフレームを専用ＲＵのサブキャリアに対応付ける（Ｓ２７１）。送受信部２４０は、入力されたＭＡＣフレームとサブキャリアとを、フレーム処理部２３０やリンク管理部２２０等により通知された情報に基づいて対応付けてもよいし、ＲＵ割当サブフィールドに格納された情報に基づいて対応付けてもよい。
　次に、送受信部２４０は、プリアンブルをＭＡＣフレームに付加する（Ｓ２７２）。Ｓ２６２の処理によって、無線フレームが生成される。そして、送受信部１４０は、通信状態を確認する（Ｓ２７３）。
　Ｓ２７３の処理において、上り方向のＯＦＤＭＡフレームを送信中であることが確認された場合、送受信部２４０は、割り当てられた専用ＲＵを用いて非周期低遅延トラヒックを送信する（Ｓ２７４）。その後、送受信部２４０は、図３０の一連の処理を終了する（終了）。
　Ｓ２７３の処理において、下り方向のＯＦＤＭＡフレームを受信中であることが確認された場合、送受信部２４０は、ＯＦＤＭＡフレームの受信完了、又は待機期間を検出するまで待機する（Ｓ２７５）。そして、送受信部２４０は、Ｓ２７４の処理に進み、割り当てられた専用ＲＵを用いて非周期低遅延トラヒックを送信する。その後、送受信部１４０は、図３０の一連の処理を終了する（終了）。
　以上のように、送受信部２４０は、フレーム処理部２３０から非周期低遅延トラヒックを受け付けた場合に、送信状況に応じて処理を行う。Ｓ２７４の処理は、非周期低遅延トラヒックの遅延を短縮するために、速やかに実行されることが好ましい。
　＜３＞実施形態の効果
　以上で説明された実施形態に係る通信システム１によれば、非周期的に発生した低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことができる。以下に、実施形態の効果の詳細について説明する。
　ＯＦＤＭＡにおいて、アクセスポイントは、下り方向のデータ転送について、サブキャリアをグルーピングした複数のＲＵを生成し、複数のＳＴＡにそれぞれ割り当てる。それから、アクセスポイントは、複数のＲＵを利用して、複数のＳＴＡにデータを並列で送信する。また、アクセスポイントは、上り方向のデータ転送について、ＲＵを各ＳＴＡに割り当ててトリガーフレームにより通知する。それから、各ＳＴＡは、割り当てられたＲＵを用いてデータを送信する。
　そして、実施形態に係る通信システム１は、トラヒック又はＳＴＡにＲＵを割り当てる際に、専用ＲＵを設定する。専用ＲＵは、トラヒックの有無に関わらず、非周期低遅延トラヒック用として割り当てられる（予約される）。通信システム１において、非周期低遅延トラヒックが生起した場合に、ＯＦＤＭＡフレームの伝送方向と同じ方向のトラヒックは、速やかに専用ＲＵを用いて送信される。ＯＦＤＭＡフレームの伝送方向と同じ方向のトラヒックは、トラヒックの生起に応じて専用ＲＵを使って送信した場合においても、他のトラヒックへの干渉を抑制することができる。従って、実施形態に係る通信システム１は、ＯＦＤＭＡフレームの伝送方向と同じ方向で生起する非周期低遅延トラヒックの遅延及びジッタを抑制することができる。
　一方で、ＯＦＤＭＡフレームの伝送方向と逆方向のトラヒックは、仮に専用ＲＵが使用されていないとしても、隣接するＲＵ間の干渉により正確に受信できない可能性がある。これに対して、実施形態に係る通信システム１は、ＯＦＤＭＡフレームを送信する期間におけるＲＵを時間軸方向に分割し、分割され且つ隣り合うＲＵの間に待機期間（ＩＦＳ）を挿入する。そして、通信システム１は、逆方向のトラヒックがあることを考慮して、ＯＦＤＭＡフレームが非周期低遅延トラックの要求遅延よりも長い場合に、ＩＦＳにおいてトラヒックの有無を確認する。それから、通信システム１は、ＯＦＤＭＡフレームの伝送方向と逆方向のトラヒックを、ＩＦＳの間、若しくはＯＦＤＭＡフレームの伝送が完了した後に、専用ＲＵを用いて送信する。また、通信システム１は、専用ＲＵでの逆方向のトラヒックの送信が開始された場合に、他のＲＵによるトラヒックの送信を延期するように構成される。その結果、通信システム１は、ＯＦＤＭＡフレームの伝送方向と逆方向のトラヒックであっても、非周期低遅延トラヒックの遅延及びジッタを抑制することができる。
　以上のように、実施形態に係る通信システム１は、周期的なトラヒックだけでなく、非周期低遅延トラヒックについても、遅延とジッタを低く抑制することができる。従って、実施形態に係る通信システム１は、非周期的に発生した低遅延トラヒックの要求遅延を満たすことができる。
　＜４＞その他
　上記実施形態では、専用ＲＵを用いて非周期低遅延トラヒックが転送される場合について例示したが、これに限定されない。専用ＲＵは、周期的に発生する低遅延トラヒックの転送に使用されてもよい。周期的に発生する低遅延トラヒックを転送する場合においても、専用ＲＵを利用することによって、遅延及びジッタを抑制することができる。
　上記実施形態において、動作の説明に用いたフローチャートは、あくまで一例である。実施形態で説明された各動作は、処理の順番が可能な範囲で入れ替えられてもよいし、その他の処理が追加されてもよい。実施形態で説明された無線フレームのフォーマットは、あくまで一例である。通信システム１で使用される無線フレームは、実施形態で説明された動作を実行することが可能であれば、その他のフォーマットであってもよい。アクセスポイント１０と無線端末装置２０との間の無線通信として、ＩＥＥＥ８０２．１１規格とは異なる無線通信規格が使用されてもよい。“ＲＵ”は、“ユニット”と呼ばれてもよい。
　通信システム１において、アクセスポイント１０が備えるＣＰＵ１１と無線端末装置２０が備えるＣＰＵ２１とのそれぞれは、その他の回路であってもよい。例えば、アクセスポイント１０及び無線端末装置２０のそれぞれは、ＣＰＵの替わりに、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等を備えていてもよい。実施形態において説明された処理のそれぞれは、専用のハードウェアによって実現されてもよい。アクセスポイント１０及び無線端末装置２０のそれぞれの処理は、ソフトウェアにより実行される処理と、ハードウェアによって実行される処理とが混在していてもよいし、どちらか一方のみであってもよい。
　アクセスポイント１０は、複数のチャネルを用いて無線端末装置２０とのマルチリンクを確立してもよい。アクセスポイント１０と無線端末装置２０とのそれぞれは、複数のチャネルにそれぞれ対応する複数の送受信部（ＳＴＡ機能）を含み得る。マルチリンクでは、１つのトラヒック種別に対して一つ又は複数のＳＴＡ機能が割り当てられ得る。トラヒックとＳＴＡ機能との関連付けは、例えば、マルチリンクを構成する複数のリンクの間でトラヒック量（データ量）が均等になるように設定される。互いに類似する種類（優先／非優先等）のトラヒックが、マルチリンクを構成する特定のリンクに集められてもよい。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は、適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
１…通信システム
１０…アクセスポイント
２０，２０－１，２０－２，２０－３…無線端末装置
１１，２１…ＣＰＵ
１２，２２…ＲＯＭ
１３，２３…ＲＡＭ
１４，２４…無線通信モジュール
１５…有線通信モジュール
２５…ディスプレイ
２６…ストレージ
２００…アプリケーション実行部
１１０，２１０…ＬＬＣ処理部
１２０，２２０…リンク管理部
１２１，２２１…品質管理部
１２２，２２２…リソース制御部
１３０，２３０…フレーム処理部
１４０，２４０…送受信部
１４１，２４１…分類部
１４２，１４２Ａ，１４２Ｂ，１４２Ｃ，１４２Ｄ，２４２，２４２Ａ，２４２Ｂ，２４２Ｃ，２４２Ｄ…キュー
１４３，１４３Ａ，１４３Ｂ，１４３Ｃ，１４３Ｄ，２４３，２４３Ａ，２４３Ｂ，２４３Ｃ，２４３Ｄ…キャリアセンス実行部
１４４，２４４…内部衝突管理部

Claims (8)

  1. 　複数のサブキャリアを利用して無線信号を送受信する通信回路と、
    　前記通信回路を用いて複数の無線端末装置とのリンクを確立するプロセッサと、
    　を備え、
    　前記プロセッサは、前記複数のサブキャリアをグルーピングして、低遅延トラヒックに関連付けられた第１ユニットと、その他のトラヒックに関連付けられた第２ユニットとを含む複数のユニットを設定し、
    　低遅延トラヒックが生起されると、前記第２ユニットの通信状態を確認し、
    　　前記第２ユニットを用いて下り方向の第１トラヒックを送信中である場合に、前記第１トラヒックの送信と並行して、前記生起された低遅延トラヒックを前記第１ユニットを用いて前記複数の無線端末装置のいずれかに送信し、
    　　前記第２ユニットを用いて上り方向の第２トラヒックを受信中である場合に、前記第２トラヒックの送信の待機期間中、又は前記第２トラヒックの受信が完了した後に、前記生起された低遅延トラヒックを前記第１ユニットを用いて前記複数の無線端末装置のいずれかに送信する、
    　アクセスポイント。
  2. 　前記プロセッサは、下り方向の第３トラヒックが生起されると、低遅延トラヒックの要求遅延に基づいて前記第３トラヒックを１又は複数のフレームに割り当て、前記複数のフレームを、前記第２ユニットを用いて、待機期間を挿入しつつ連続して前記複数の無線端末装置のいずれかに送信する、
    　請求項１に記載のアクセスポイント。
  3. 　前記プロセッサは、前記複数の無線端末装置又はトラヒックに対する前記複数のユニットの割当情報を含むトリガーフレームを、前記複数の無線端末装置のそれぞれに送信し、前記割当情報は、低遅延トラヒックに対する前記第１ユニットの割り当てを明示する情報を含む、
    　請求項１に記載のアクセスポイント。
  4. 　前記プロセッサは、前記複数の無線端末装置又はトラヒックに対する前記複数のユニットの割当情報を含むＭＵ－ＲＴＳを、前記複数の無線端末装置のそれぞれに送信し、前記割当情報は、低遅延トラヒックに対する前記第１ユニットの割り当てを明示する情報を含む、
    　請求項１に記載のアクセスポイント。
  5. 　複数のサブキャリアをグルーピングして、低遅延トラヒックに関連付けられた第１ユニットとその他のトラヒックに関連付けられた第２ユニットとを含む複数のユニットを設定するアクセスポイントとのリンクを確立するように構成された無線端末装置であって、
    　前記複数のユニットのいずれかを利用して無線信号を送受信する通信回路と、
    　前記通信回路を用いて前記アクセスポイントとのリンクを確立するプロセッサと、
    　を備え、
    　前記プロセッサは、
    　低遅延トラヒックが生起されると、前記第２ユニットの通信状態を確認し、
    　　前記第２ユニットを用いて上り方向の第１トラヒックを送信中である場合に、前記第１トラヒックの送信と並行して前記生起された低遅延トラヒックを前記第１ユニットを用いて前記アクセスポイントに送信し、
    　　前記第２ユニットを用いて下り方向の第２トラヒックを受信中である場合に、前記第２トラヒックの送信の待機期間中、又は前記第２トラヒックの受信が完了した後に、前記生起された低遅延トラヒックを前記第１ユニットを用いて前記アクセスポイントに送信する、
    　無線端末装置。
  6. 　前記プロセッサは、上り方向の第３トラヒックが生起されると、低遅延トラヒックの要求遅延に基づいて前記生起された第３トラヒックを１又は複数のフレームに割り当て、前記複数のフレームを、前記第２ユニットを用いて、待機期間を挿入しつつ連続して前記アクセスポイントに送信する、
    　請求項５に記載の無線端末装置。
  7. 　前記プロセッサは、上り方向の第４トラヒックが生起されると、前記複数のユニットの割当情報を含むトリガーフレームを前記アクセスポイントから受信したことに基づいて、前記第４トラヒックを、前記複数のユニットのうち前記割当情報により示された前記第１ユニットを用いて前記アクセスポイントに送信する、
    　請求項５に記載の無線端末装置。
  8. 　前記プロセッサは、前記生起された低遅延トラヒックの送信が完了した後に、前記生起された低遅延トラヒックの遅延実測値を計測し、前記遅延実測値に基づいた情報を前記アクセスポイントに通知する、
    　請求項５に記載の無線端末装置。
PCT/JP2023/015173 2023-04-14 2023-04-14 アクセスポイント及び無線端末装置 WO2024214286A1 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021048648A (ja) * 2015-07-10 2021-03-25 キヤノン株式会社 ８０２．１１ネットワークのパケットに基づくポリシーに適合したトリガフレーム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021048648A (ja) * 2015-07-10 2021-03-25 キヤノン株式会社 ８０２．１１ネットワークのパケットに基づくポリシーに適合したトリガフレーム

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