JP2023145261A - 通信装置、通信方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】Access Pointが獲得したTransmission Opportunity(TXOP)を指定したStationと共有する通信において通信効率と消費電力の抑制を両立させる。【解決手段】通信装置は、Awake状態で、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを、第1の他の通信装置から受信し、通信装置が、Trigger frameによって、第1の期間を共有することが許可されない場合、第1の期間においてAwake状態からPower save状態に遷移する。Trigger frameは、第1の他の通信装置が、獲得したTXOPの少なくとも一部の第1の期間を、自身が構築した無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する。【選択図】図5
Description
本発明は、無線通信技術に関する。
無線LAN(Local Area Network)技術は、無線LAN技術の標準化団体であるIEEE802.11により規格が策定されており、無線LAN技術の規格には、IEEE802.11/a/b/g/n/ac/axなどがある。ここでIEEEはInstitute of Electrical and Electronics Engineersの略である。
特許文献1に記載されている、IEEE802.11axではOFDMAにより最大9.6ギガビット毎秒(Gbps)という高いピークスループットに加え、混雑状況下での通信速度向上を実現している。尚、OFDMAは、Orthogonal Frequency-Division Multiple Accessの略である。
更なるスループット向上のために、IEEE802.11axの後継規格として、IEEE802.11beの規格策定を行うTask Groupが発足した。
さらなるスループット向上や周波数利用効率の改善、通信レイテンシ改善を目指した後継規格として、IEEE802.11beと呼ばれるtask groupが発足した。
IEEE802.11be規格では、例えば1台のAP(Access Point)が異なる複数の周波数チャネルを介して1台のSTA(Station)と複数のリンクを確立し、並行して通信を行うMulti-Link通信が検討されている。
またIEEE802.11beでは、Trigger frameを用いて、APが確保したTXOPの一部をネットワークに参加しているSTAと共有するTriggered TXOP sharingが提案されている。ここでTXOPは、Transmission Oppotunityの略である。APが獲得したTXOPを、APが指定したSTAと共有し、共有されたTXOPの間は指定外のSTAに対してフレームの送信を禁止することで無駄な送信フレーム衝突を避け、効率よく通信を実行することが可能になる。
上述のように、APが獲得したTXOPを指定したSTAと共有することで通信効率の向上を実現する方法が検討されている。しかしながら、TXOPを共有していないSTAの挙動に関して規定がない。
そこで本発明は、APが獲得したTXOPを指定したSTAと共有する通信において通信効率と消費電力の抑制を両立させることを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明による通信装置は、第1の他の通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置であって、前記通信装置がAwake状態で、前記第1の他の通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを、前記第1の他の通信装置から受信する第1の受信手段と、前記通信装置が、前記第1の受信手段によって受信した前記Trigger frameによって、前記第1の期間を共有することが許可されない場合、前記第1の期間においてAwake状態からPower save状態に遷移する制御手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明による通信装置は、無線ネットワークを構築する役割で動作する通信装置であって、前記通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置に対して、前記通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを送信する送信手段を有し、前記Trigger frameは、前記Trigger frameによって前記第1の期間を共有することが許可されない通信装置がPower save状態に遷移するか否かの情報を含むことを特徴とする。
本発明によると、APが獲得したTXOPを指定したSTAと共有する通信において通信効率と消費電力の抑制を両立させることが可能になる。
図1は、本実施形態に係るネットワークの構成例を示す図である。通信装置101は通信装置102、103、104と通信可能である。通信装置101は、無線ネットワーク105を構築する役割を有するアクセスポイント(AP)であり、通信装置102、103、104は無線ネットワーク105に参加する役割を有するステーション(STA)である。
通信装置101~104の各々は、IEEE802.11be規格に準拠した無線通信を実行することができる。尚、IEEEはInstitute of Electrical and Electronics Engineersの略である。通信装置101~104は、2.4GHz帯、5GHz帯、および6GHz帯の周波数帯域において通信することができる。また、通信装置101~104は、20MHz、40MHz、80MHz、160MHz、および320MHzの帯域幅を使用して通信することができる。
通信装置101~104は、IEEE802.11be規格に準拠したOFDMA通信を実行することで、複数のユーザの信号を多重する、マルチユーザ(MU、Multi User)通信を実現することができる。OFDMAは、Orthogonal Frequency Division Multiple Access(直交周波数分割多元接続)の略である。OFDMA通信では、分割された周波数帯域の一部(RU、Resource Unit)が各STAに夫々重ならないように割り当てられ、各STAの搬送波が直交する。そのため、APは複数のSTAと並行して通信することができる。
尚、通信装置101~104は、IEEE802.11be規格に対応するとしたが、これに加えて、IEEE802.11be規格より前の規格であるレガシー規格に対応していてもよい。具体的には、通信装置101~104は、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax規格の少なくとも何れか一つに対応していてもよい。或いは、IEEE802.11beの後継となる規格に対応していてもよい。
また、IEEE802.11シリーズ規格に加えて、Bluetooth(登録商標)、NFC、UWB、ZigBee、MBOAなどの他の通信規格に対応していてもよい。尚、UWBはUltra Wide Bandの略であり、MBOAはMulti Band OFDM Allianceの略である。また、NFCはNear Field Communicationの略である。UWBには、ワイヤレスUSB、ワイヤレス1394、WiNETなどが含まれる。また、有線LANなどの有線通信の通信規格に対応していてもよい。
通信装置101~104の具体例としては、無線LANルーターやパーソナルコンピュータ(PC)などが挙げられるが、これらに限定されない。また、通信装置101~104は、IEEE802.11be規格に準拠した無線通信を実行することができる無線チップなどの情報処理装置であってもよい。また、通信装置102~104の具体的な例としては、カメラ、タブレット、スマートフォン、PC、携帯電話、ビデオカメラなどが挙げられるが、これらに限定されない。また、図1の無線ネットワークは1台のAPと3台のSTAによって構成されているが、APおよびSTAの台数はこれに限定されない。
APである通信装置101はTriggered TXOP sharingにより、確保したTXOPの一部をSTAである通信装置102~104に割り当てて共有する技術をTriggered TXOP sharingという。Triggered TXOP sharingでは、Trigger Frameを用いてAPが獲得したTXOPの少なくとも一部を、当該APが構築するネットワークに参加する通信装置と共有することを許可し、効率よく通信を実行する。TXOP(Transmission Opportunity)は、APまたはSTAがEDCAによる競合制御によって、チャネルへのアクセス権を取得した後、排他的にチャネルの使用が認められている期間を指す。ここで、EDCAはEnhanced Distributed Channel Accessの略である。また、Trigger Frameを用いてAPが獲得したTXOPの一部をSTAに共有することを許可し、効率よく通信を実行する技術をTriggered TXOP sharingという。APはTriggered TXOP sharingにより、獲得したTXOPの一部をSTAに割り当てて、APが獲得したTXOPを共有する。以下、APが獲得したTXOPをSTAと共有して使用することが可能なTXOPをTXOP sharing期間という。
Triggered TXOP sharingはAPがMU-RTS TXS Trigger frameをSTAへ送信することで開始する。ここで、MU-RTS TXS Trigger frameは、Multi User-Request to Send TXOP sharing Trigger Frameの略である。
このときAPは、MU-RTS TXS Trigger frameのUser Info fieldにおいて、確保したTXOPの一部を割り当てて、通信の実行を許可するSTAのAIDを含める。Triggered TXOP sharingでは、Trigger TypeをMU-RTSに指定したMU-RTS TXS Trigger frameを用いる。
MU-RTS TXS Trigger frameによってAPが獲得したTXOPの一部を割り当てられたSTAは、TXOP sharing期間、APもしくは他のSTA宛にデータを送信することができる。TXOP sharing期間においてSTA-AP間、STA-STA間で通信を行うかは、上記Trigger frameのCommon Info fieldに含まれるTXOP sharing mode subfieldで指定することができる。
図2に、本実施形態においてAPである通信装置101のハードウェア構成例を示す。尚、STAである通信装置102~104も同様の構成をとることができる。通信装置101は、記憶部201、制御部202、機能部203、入力部204、出力部205、通信部206、およびアンテナ207を備える。
記憶部201はROMやRAM等のメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのコンピュータプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。ROMはRead Only Memoryの、RAMはRandom Access Memoryの夫々略である。尚、記憶部201として、ROM、RAM等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、DVDなどの記憶媒体を用いてもよい。また、記憶部201が複数のメモリ等を備えていてもよい。
制御部202は、例えばCPUやMPU等の1つ以上のプロセッサにより構成され、記憶部201に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、通信装置104の全体を制御する。CPUはCentral Processing Unitの略であり、MPUは、Micro Processing Unitの略である。尚、制御部202は、記憶部201に記憶されたコンピュータプログラムとOS(Operating System)との協働により、通信装置101の全体を制御するようにしてもよい。また、制御部202は、他の通信装置との通信において送信するデータや信号を生成する。また、制御部202がマルチコア等の複数のプロセッサを備え、複数のプロセッサにより通信装置101全体を制御するようにしてもよい。また、制御部202は、機能部203を制御して、無線通信や、撮像、印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部203は、通信装置101が所定の処理を実行するためのハードウェアである。
入力部204は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部205は、モニタ画面やスピーカーを介して、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部205による出力とは、モニタ画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力などであってもよい。尚、タッチパネルのように入力部204と出力部205の両方を1つのモジュールで実現するようにしてもよい。また、入力部204および出力部205は、夫々通信装置101と一体であってもよいし、別体であってもよい。
通信部206は、IEEE802.11be規格に準拠した無線通信の制御を行う。また、通信部206は、IEEE802.11be規格に加えて、他のIEEE802.11シリーズ規格に準拠した無線通信の制御や、有線LAN等の有線通信の制御を行ってもよい。通信部206は、アンテナ207を制御して、制御部202によって生成された無線通信のための無線信号の送受信を行う。
尚、通信装置101が、IEEE802.11be規格に加えて、NFC規格やBluetooth規格等に対応している場合、これらの通信規格に準拠した無線通信の制御を行ってもよい。また、通信装置101が複数の通信規格に準拠した無線通信を実行できる場合、夫々の通信規格に対応した通信部206とアンテナ207を個別に有する構成であってもよい。通信装置101は通信部206を介して、画像データや文書データ、映像データ等のデータを通信装置102~104と通信する。
図3には、本実施形態においてSTAである通信装置102~104の機能構成のブロック図を示す。
TXOP sharing処理部301は、APによりTriggered TXOP sharingが指示された場合の制御を行う。自装置にTXOPが割り当てられた場合には、TXOP sharing期間において宛先であるAPもしくはSTAに対してデータ送信を行う。また自装置にTXOPが割り当てられていない場合には、自身宛にデータを受信する可能性は低いため、Power save状態に遷移することができる。
NAV設定部302は、APから受信するMU-RTS TXS Trigger frameもしくは他のSTAから受信するCTS frameに含まれるduration情報に基づいて自装置の送信禁止時間を示すNAVを設定する。ここで、NAVはNetwork Allocation Vectorの略であり、NAVは送信を禁止する期間ではあるが、他の通信装置が送信したフレームを受信することは可能である。
Power save制御部303は、省電力のためにフレームを間欠的に受信するPower save状態に遷移するか、Power save状態を解除したAwake状態に遷移するかを制御する。
MU-RTS TXS Trigger frame処理部304は、対向APから受信するMU-RTS TXS Trigger frameを解析し処理する。STAはMU-RTS TXS Trigger frameの情報に応じて、TXOP sharing処理、NAV設定、Power save制御を行う。
フレーム送受信部305は、MU-RTS TXS Trigger frameを含む制御フレーム、管理フレーム、データフレームの送受信を行う。
<実施形態1>
本実施形態では、TXOP sharingを指示するTrigger Frameを受信したSTAが、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていない場合に、当該期間の間はPower save状態に遷移する例を示す。
本実施形態では、TXOP sharingを指示するTrigger Frameを受信したSTAが、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていない場合に、当該期間の間はPower save状態に遷移する例を示す。
図4は、Triggered TXOP sharingによる通信の一例を示すシーケンス図である。本実施形態では、APが獲得したTXOP411をSTA1に割り当てて、TXOP sharing期間412においてSTA1-AP間で通信を行う。
APは401において、MU-RTS TXS Trigger frameをネットワークに参加する全STAに対して送信する。図4に示す例では、STA1、STA2に対してMU-RTS TXS Trigger frameを送信し、STA1に対して、APが獲得したTXOP411の一部である412を割り当てている。
TXOPを割り当てられたSTA1は、CTS frame403で応答した後、データフレーム404をAPに送信する。APはデータフレームに対して確認応答であるBA(Block ACK)405をSTA1に送信し、その後も必要に応じてTXOP sharing期間412の間は、データフレームとBAの交換を継続する。
一方、STA2はTXOPを割り当てられていないため、TXOP sharing期間にNAV402を設定する。ここでNAV402は、自装置のフレームの送信禁止時間を示し、NAV402はMU-RTS TXS Trigger frame401またはCTS Frame403に含まれるDurationの情報を用いて設定される。またSTA2は、NAV402の間、Power save状態に遷移する。TXOP sharing期間412が終わって残ったTXOP期間413では、APからのフレームを受信する可能性があるためSTA2はAwake状態に遷移する。
上述のように、TXOPを割り当てられなかったSTA2は、APとSTA1が共有しているTXOP sharing期間においてPower save状態となることにより、消費電力を低減することができる。
図5を用いて、STAである通信装置102または通信装置103または通信装置104の記憶部201に記憶されているプログラムを制御部202が実行することによってTXOP sharingを実行する際の処理について説明する。本フローチャートはSTAがMU-RTS TXS Trigger frameを受信したことに応じて開始される。
STAはAPから受信したMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信を実行することを許可しているか否かを判定する(S501)。S501でTXOP sharing通信の実行を許可している場合にS502へ、指定していない場合にはS520へ分岐する。
TXOP sharing通信は、MU-RTS TXS Trigger frameのCommon Info fieldに含まれるTXOP sharing mode subfieldで指定することができる。MU-RTS TXS Trigger frameを受信したSTAは当該subfieldの情報からS501を判定する。
S501においてTXOP sharing通信を実行することを許可していると判定された場合は、APが獲得したTXOPの少なくとも一部が自装置に割り当てられているか否かを判定する(S502)。すなわち、自装置が、APが獲得したTXOPを共有して、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されているか否かを判定する。S502においてAPが獲得したTXOPの少なくとも一部が自装置に割り当てられていると判定された場合には、S510へ分岐し、割り当てられていないと判定された場合には、S503に分岐する。
S502はMU-RTS TXS Trigger frameのUser Info fieldに自身のAIDが含まれている場合に、自装置が、APが獲得したTXOPを共有して通信することが許されていると判定される。
S502においてAPが獲得したTXOPの少なくとも一部が割り当てられていないと判定された場合、すなわちAPが獲得したTXOPにおいて通信を実行することが許されていない場合、TXOPが割り当てられたSTAからのCTS frameを受信する(S503)。
S503においてCTSを受信すると、MU-RTS TXS Trigger frameもしくはCTS frameに含まれるDuration情報に基づきNAVを設定する(S504)。S504で設定したNAVの期間においてSTAは、Power save状態に入り(S505)、TXOP sharing期間が終了するまで待機する(S506)。TXOP sharing期間が終了すると、残りのTXOP期間でAPからのデータを受信する可能性があるため、Awake状態に設定する(S507)。
一方でS502において、TXOPが自装置に割り当てられていると判定された場合、APに対してMU-RTS TXS Trigger frameへの応答としてCTS frameを送信する(S510)。
S510においてCTS frameを送信すると、APによって自装置に割り当てられたTXOPであるTXOP sharing期間が終了したかどうかを判定する(S511)。S511においてTXOP sharing期間が終了したと判定された場合にはS507へ分岐し、TXOP sharing終了していないと判定された場合には、S512へ分岐してAPから割り当てられたTXOPにおいてAPもしくは他のSTAとのデータ通信を行う。
またS501においてAPから受信したMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信の実行を許可していないと判定された場合、STAは自装置がDL MU通信の宛先となっているか否かを判定する(S520)。ここでDL MUはDown Link Multi Userの略である。S520において宛先となっていると判定された場合はS521へ分岐し、宛先となっていないと判定された場合にはS523へ分岐する。
S520において自装置がDL MU通信の宛先であると判定された場合、MU-RTS TXS Trigger frameへの応答としてCTS frameを送信し(S521)、APとDL MUデータの通信を行う(S522)。S520において自装置がDL MU通信の宛先になっていないと判定された場合は、DL MU通信の宛先のSTAからのCTS frameを受信する(S523)。
次にS501で受信したMU-RTS TXS Trigger frameもしくはS523で受信したCTS frameに含まれるDuration情報に基づきNAVを設定する(S524)。S524で設定したNAVの期間においてSTAはPower save状態に入り(S525)、NAVが終了するまで待機した後(S526)、本フローチャートを終了する。
本実施形態によると、TXOP sharing期間において通信を行うことを許されなかったSTAは、当該期間においてPower Save状態に遷移することができる。また、当該期間が終了すると、Power Save状態からAwake状態に遷移することで、消費電力を抑制しつつ、他の装置から送信されるフレームを受信することが可能になる。
<実施形態2>
実施形態1では、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAが、当該期間の間Power save状態に遷移する例を示した。本実施形態では、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAが、上記Trigger FrameによりPower save状態に遷移することが示された場合に、当該期間の間Power save状態に遷移する例を示す。
実施形態1では、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAが、当該期間の間Power save状態に遷移する例を示した。本実施形態では、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAが、上記Trigger FrameによりPower save状態に遷移することが示された場合に、当該期間の間Power save状態に遷移する例を示す。
図6に本実施形態における拡張Trigger Frameのフレームフォーマットの一例を示す。
拡張Trigger Frameは、Frame Control、Duration、RA、TA、Common info、User info List、Padding、FCSフィールドから構成される。
Common infoは、Trigger Type、UL Length、GI And HE/EHT-LTF Type/Triggered TXOP Sharing Mode、Triggered TXOP Sharing Power save modeが含まれる。
Trigger Typeフィールドは、Trigger Frameのタイプを示す。TXOP Sharingを実行する場合は、当該フィールドにおいてMU-RTS TXS Trigger frameが指定される。
GI And HE/EHT-LTF Type/Triggered TXOP Sharing Modeフィールドは、TXOP sharing通信を実行するか否かの情報が含まれる。
Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドは、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていない通信装置が、当該期間の間Power Save状態で動作するか否かを指定するフィールドである。当該フィールドにおいて0が格納される場合、TXOP sharing期間中に通信を実行することが許されていない通信装置が、当該期間中にPower save状態に遷移してはならないことを示す。また、当該フィールドにおいて1が格納される場合、TXOP sharing期間中に通信することが許されていない通信装置が、当該期間中にPower save状態に遷移しても良いことを示す。
尚、fieldやsubfieldの名前は一例であり、別の名前であってもよく、またPower save状態への遷移を示すことができれば値と状態の対応付けが異なっていてもよい。また本実施形態において当該fieldは、MU-RTS TXS Trigger frameのCommon Info fieldに含まれる例を示したが、User Info fieldに含まれてもよい。
図7に、APである通信装置101の記憶部201に記憶されているプログラムを制御部202が実行することによってTXOP sharingを実行する際の処理について説明する。本実施形態では、図6において定義されるSubfieldをMU-RTS TXS Trigger frameに含む場合の例を示している。本フローチャートはAPがDL MUもしくはTriggered TXOP sharingの通信を開始することに応じて開始される。
APは送信しようとしているMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信の実行を指定しているか否かを判定する(S700)。S700でTXOP sharing通信を許可していると判定された場合にS703へ、許可していないと判定された場合にはS701へ分岐する。
S700においてTXOP sharing通信の実行を許可していないと判定された場合、APはMU-RTS TXS Trigger frameを送信しDL MU通信を行うSTAからCTS frameを受信する(S701)。また、S701でCTS Frameを受信すると、S702でDL MUデータの通信処理を行う。S702において残りのTXOP期間で必要に応じてSTAと通信を実行した後、本フローチャートを終了する。
S700においてTXOP sharing通信の実行を許可していると判定された場合、TXOP sharing期間において、APとTXOPを割り当てていないSTAとが通信をする可能性があるか否かを判定する(S703)。ここで、TXOPを割り当てていないSTAとAPが通信する可能性があるとは、例えばTXOP sharing期間が想定よりも早く終了するような場合に、APがTXOPを割り当てていないSTAと通信を行いたい場合である。
S703で、APとTXOPを割り当てていないSTAとが通信をする可能性があると判定された場合は、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを0に設定する(S710)。そして、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを0に設定したMU-RTS TXS Trigger frameを送信する(S711)。
S703においてTXOP sharing期間において、APとTXOPを割り当てていないSTAとが通信をする可能性がないと判定された場合は、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを1に設定する(S704)。そして、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを1に設定したMU-RTS TXS Trigger frameを送信する(S711)。
送信したMU-RTS TXS Trigger frameに対する応答フレームであるCTSフレームを受信したことを確認(S711)した後、TXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したか否かを判定する(S712)。S712でTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したと判定された場合はS715へ分岐し、終了していないと判定された場合にはS713へ分岐する。S712の判定は例えば、TXOPを割り当てたSTAからのデータをAPが一定期間受信できない場合にデータ通信が終了した判定される。
S712においてTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したと判定された場合は、TXOP sharing期間が終了したか否かを判定する(S713)。S713においてTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したと判定された場合は、残りのTXOP期間で必要に応じて他のSTAとの通信を行い、終了していないと判定された場合はS714でTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信を行う。
S713においてTXOPを割り当てたSTAとのデータ通信が終了したと判定された場合に、Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドを1に設定したか否かを判定する(S715)。S715においてフィールドを1に設定したと判定された場合、すなわちTXOP sharing期間中にPower save状態に遷移してもよいことを指定した場合は、以下のように動作する。すなわち、フィールドを1に設定したと判定された場合、TXOPを割り当てていないSTA宛のデータがある場合であっても、そのSTAはPower save状態に遷移しているため、データを送信せずにS719へ分岐する。
一方で、S715でフィールドを0に設定したと判定された場合、すなわち、TXOP sharing期間中にPower save状態になってはならないことを指定した場合には、他のSTA宛のデータがあるか否かを判定する(S716)。S716において他のSTA宛のデータがあると判定された場合にはS717へ分岐し、他のSTA宛のデータがないと判定された場合にはS719へ分岐し、本フローチャートを終了する。
S716において他のSTA宛てのデータがあると判定された場合は、TXOP sharing期間が終了したか否かを判定し(S717)、TXOP sharing期間が終了していないと判定された場合、S718で他のSTAとのデータ通信を行う。
S717においてTXOP sharing期間が終了したと判定された場合にはS719へ分岐し、本フローチャートを終了する。
本実施形態によると、TXOP sharing期間において通信を行うことが許されていないSTAは、当該期間においてPower Save状態に遷移することが指示された場合に、当該期間の間Power save状態に遷移することができる。また、当該期間が終了すると、Power Save状態からAwake状態に遷移することで、消費電力を抑制しつつ、他の装置から送信されるフレームを受信することが可能になる。
図8を用いて、STAである通信装置102または通信装置103または通信装置104の記憶部201に記憶されているプログラムを制御部202が実行することによってTXOP sharingを実行する際の処理について説明する。本フローチャートはSTAがMU-RTS TXS Trigger frameを受信したことに応じて開始される。
STAはAPから受信したMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信の実行を許可しているか否かを判定する(S801)。S801においてTXOP sharing通信の実行を許可していると判定された場合は、S802へ、TXOP sharing通信の実行を許可していないと判定された場合にはS830へ分岐する。TXOP sharingは、MU-RTS TXS Trigger frameのCommon Info fieldに含まれるTXOP sharing mode subfieldで、TXOP sharing通信を実行することを許可することができる。
S801において、TXOP sharing通信の実行を許可していると判定された場合は、APが獲得したTXOPが自装置に割り当てられているか否かを判定する(S802)。S802において、APが獲得したTXOPが自装置に割り当てられていると判定された場合にはS810へ分岐し、割り当てられていないと判定された場合にはS803に分岐する。
S802においてAPが獲得したTXOPが自装置に割り当てられていないと判定された場合、TXOP が割り当てられたSTAからのCTS frameを受信する(S803)。また、受信したMU-RTS TXS Trigger frameもしくはCTS frameに含まれるDuration情報に基づきNAVを設定する(S804)。
次に、MU-RTS TXS Trigger frameに含まれるTriggered TXOP sharing Power save modeフィールドが0に設定されているか否かを判定する(S805)。Triggered TXOP sharing Power save modeフィールドが0に設定されているとは、TXOP sharing期間においてPower save状態に遷移指定はいけないことを示す。
S805において当該フィールドが0に設定されていると判定された場合はS806へ分岐してAwake状態に入り、0に設定されていないと判定された場合には、S820に分岐しPower save状態に遷移する。
S806において、Awake状態に設定された後、TXOP sharing期間が終了したか否かを判定し(S807)、終了したと判定された場合はS823へ分岐し、終了していないと判定された場合にはS808へ分岐する。
S807においてTXOP sharing期間が終了していないと判定された場合は、TXOP sharing期間でAPからデータフレームを受信したか否かを判定する(S808)。S808でデータフレームを受信していないと判定された場合は、S807へ戻り、データフレームを受信したと判定された場合はS809で設定したNAVを解除し、APとのデータ通信を行う(S809)。S823では残りのTXOP期間でAPからデータを受信した場合に、APとのデータ通信を行う。STAはAPとのデータ通信終了後、本フローチャートを終了する。
S805において設定されている値が0ではないと判定された場合、STAはS820でPower save状態に遷移した後、TXOP sharing期間が終了するまで待機する(S821)。また、TXOP sharing期間が終了すると、Awake状態に遷移する(S822)。その後S823で残りのTXOP期間でAPからデータを受信した場合に、APとのデータ通信を行う。
STAはTXOPが自装置に割り当てられている場合、S810でAPへの応答としてCTS frameを送信する。その後S811でTXOP sharing期間が終了したか否かを判定し、終了したと判定された場合にはS823へ分岐し、終了していないと判定された場合にはS812へ分岐して獲得したTXOPでAPもしくは他のSTAとのデータ通信を行う。
S811においてTXOP sharing期間が終了したと判定された場合、S823で残りのTXOP期間でAPからデータを受信した場合に、APとのデータ通信を行い、本フローチャートを終了する。
また、受信したMU-RTS TXS Trigger frameがTXOP sharing通信の実行を指示していない場合、自装置がDL MU(Down Link Multi User)通信の宛先となっているか否かを判定する(S830)。S830において宛先となっていると判定された場合は、S831へ分岐し、宛先となっていないと判定された場合はS833へ分岐する。
S830において、自装置がDL MU通信の宛先であると判定された場合、MU-RTS TXS Trigger frameに対する応答フレームとしてAPに対してCTS frameを送信し(S831)、APとDL MUデータの通信を行う(S832)。
S830において、自装置がDL MU通信の宛先になっていないと判定された場合には、DL MU通信の宛先のSTAからのCTS frameを受信する(S833)。S834ではMU-RTS TXS Trigger frameもしくはCTS frameに含まれるDuration情報に基づきNAVを設定する。
STAはDL MU通信時にはデータを受信することはないため、S835でPower save状態に遷移し、S836でNAVが終了するまで待機した後、本フローチャートを終了する。
本実施形態によると、TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAが、Trigger frameにおいてPower save状態に遷移することが示された場合に、当該期間の間Power save状態に遷移する。TXOP sharing期間において通信を実行することが許されていないSTAは、TXOP sharing期間においてPower save状態に遷移することにより、消費電力を低減することができる。
尚、STA-STA間通信を指定しTXOP sharingを実行するように指示された場合、TXOP sharing期間において通信を実行することを許可されていないSTAは、当該期間においてPower save状態に遷移してもよい。STA-STA間通信を指定しTXOP sharingを実行している場合に、TXOP sharing期間が余った場合は、APがそれを検知できない可能性がある。そのため、APはTXOP sharing期間では送信しないことが考えられるため、TXOP sharing期間において通信を実行することを指示されていないSTAは、当該期間においてPower save状態に遷移してもよい。尚、TXOP sharing期間が終了し、APが獲得したTXOP期間が継続している場合は、APからのフレームを受信する可能性があるためAwake状態に遷移する。
尚、上述の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体をシステムあるいは装置に供給し、システムあるいは装置のコンピュータ(CPU、MPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行するようにしてもよい。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述の実施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は上述の装置を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVDなどを用いることができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSが実際の処理の一部または全部を行い、上述の機能を実現してもよい。OSとは、Operating Systemの略である。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードを、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込む。そして、そのプログラムコードの指示に基づき、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUが実際の処理の一部または全部を行い、上述の機能を実現してもよい。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
201 記憶部
202 制御部
203 機能部
204 入力部
205 出力部
206 通信部
207 無線アンテナ
202 制御部
203 機能部
204 入力部
205 出力部
206 通信部
207 無線アンテナ
Claims (12)
- 第1の他の通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置であって、
前記通信装置がAwake状態で、前記第1の他の通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを、前記第1の他の通信装置から受信する第1の受信手段と、
前記通信装置が、前記第1の受信手段によって受信した前記Trigger frameによって、前記第1の期間を共有することが許可されない場合、前記第1の期間においてAwake状態からPower save状態に遷移する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - 前記Trigger frameによって前記第1の期間を共有する第2の他の通信装置から、前記Trigger frameに対する応答フレームを受信する第2の受信手段と、
前記第1の受信手段によって受信した前記Trigger frameによって、前記通信装置が前記第1の期間を共有することが許可されない場合に、前記第1の受信手段で受信した前記Trigger frameまたは前記第2の受信手段で受信した応答フレームの情報に基づいて、前記通信装置のフレームの送信を禁止する第2の期間を設定する設定手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記設定手段によって設定された第2の期間において前記Power save状態に遷移することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
- 前記第2の期間はNAV(Network Allocation Vector)であることを特徴とする請求項2または3に記載の通信装置。
- 前記第1の受信手段で受信した前記Trigger frameによって、前記第1の他の通信装置が前記第1の期間を共有することが許可されておらず、前記第2の他の通信装置が前記第1の期間を共有することが許可される場合に、前記制御手段は、前記第1の期間において前記Power saveの状態に遷移することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の通信装置。
- 前記Trigger frameには、前記第1の期間を共有することが許可されない通信装置がPower saveの状態に遷移するか否かの情報を含むことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の通信装置。
- 前記第1の期間が終了した後、前記TXOPが継続している場合は、Power save状態からAwake状態に遷移することを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の通信装置。
- 無線ネットワークを構築する役割で動作する通信装置であって、
前記通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置に対して、前記通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを送信する送信手段を有し、
前記Trigger frameは、前記Trigger frameによって前記第1の期間を共有することが許可されない通信装置がPower save状態に遷移するか否かの情報を含む
ことを特徴とする通信装置。 - 前記Trigger frameはMU-RTS TXS Trigger frameであることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の通信装置。
- 第1の他の通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置の通信方法であって、
前記通信装置がAwake状態で、前記第1の他の通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを、前記第1の他の通信装置から受信する第1の受信工程と、
前記通信装置が、前記第1の受信工程によって受信した前記Trigger frameによって、前記第1の期間を共有することが許可されない場合に、前記第1の期間においてAwake状態からPower save状態に遷移する制御工程と、
を有することを特徴とする通信装置の通信方法。 - 無線ネットワークを構築する役割で動作する通信装置の通信方法であって、
前記通信装置が構築する無線ネットワークに参加する通信装置に対して、前記通信装置が獲得したTXOP(Transmission Opportunity)の少なくとも一部の第1の期間を、前記無線ネットワークに参加する通信装置の少なくとも1つと共有して通信することを許可する、IEEE802.11シリーズ規格に準拠したTrigger frameを送信する送信工程を有し、
前記Trigger frameは、前記Trigger frameによって前記第1の期間を共有することが許可されない通信装置がPower save状態に遷移するか否かの情報を含む
ことを特徴とする通信装置の通信方法。 - コンピュータを請求項1から9の何れか1項に記載の通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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JP2022052633A JP2023145261A (ja) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | 通信装置、通信方法、およびプログラム |
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2022
- 2022-03-28 JP JP2022052633A patent/JP2023145261A/ja active Pending
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2023
- 2023-03-03 WO PCT/JP2023/007951 patent/WO2023189198A1/ja unknown
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