本發(fā)明的實施方式涉及無線通信用集成電路。
背景技術(shù):
有以20MHz的基準(zhǔn)信道為基礎(chǔ),將信道寬度擴展到40MHz、80MHz或者160MHz的標(biāo)準(zhǔn)。在該標(biāo)準(zhǔn)中,作為帶寬運用(bandwidth operation)的方法,有如下方法:以基準(zhǔn)信道為基準(zhǔn),以判斷為無干擾的最大的信道寬度返回響應(yīng)的被稱為動態(tài)(dynamic)的方法;以及如果在接收幀的發(fā)送中使用的一個以上的信道的任意一個信道中有干擾則不返回響應(yīng)(即,獲取不到信道)的被稱為靜態(tài)(static)的方法。此外,上述標(biāo)準(zhǔn)的終端必須應(yīng)對至80MHz寬度。
另一方面,有在多個信道中同時向多個終端發(fā)送或者從多個終端接收的被稱為OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交頻分多址)或者MU-MC(Multi-User Multi-Channel,多用戶多通道)的系統(tǒng)。在MU-MC系統(tǒng)中,MU-MC對應(yīng)終端為了高效地取得空閑信道來提高吞吐量,期待能夠以各個信道單位檢測CCA(Clear Channel Assessment,空閑信道評估)、并且作為干擾檢測時的響應(yīng)進行動態(tài)的動作。另外,在將進行以子載波單位(資源單元;RU)的終端分配的OFDMA應(yīng)用于IEEE802.11無線LAN的情況下,也期待以20MHz寬度等現(xiàn)有的基準(zhǔn)信道寬度單位檢測CCA,并且期待作為干擾檢測時的響應(yīng)進行動態(tài)的動作。進而,消除上述標(biāo)準(zhǔn)那樣的以基準(zhǔn)信道為基礎(chǔ)的信道寬度中的信道利用的制約,能夠以各個信道單位進行發(fā)送的同時用沒有干擾的信道進行發(fā)送時,信道的利用效率良好。
但是,在使用80MHz寬度以上的信道的情況、且作為舊版(legacy)終端收容上述標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)終端的情況下,在舊版終端中特別是在靜態(tài)對應(yīng)的終端中使用80MHz信道寬度或者160MHz信道寬度時,存在使系統(tǒng)整體中的信道利用效率降低的可能性。
因此,為了將系統(tǒng)整體中的信道利用效率維持為高的水準(zhǔn),想要限制至少舊版并且靜態(tài)對應(yīng)的終端的寬帶使用,但舊版終端沒有對其它終端明示地通知以動態(tài)以及靜態(tài)中的哪一種方式工作的手段。因此,需要預(yù)先設(shè)想至少存在靜態(tài)動作的舊版終端。
專利文獻
專利文獻1:美國申請公開第2011/0222486號說明書
非專利文獻
非專利文獻1:IEEE 11-13/0287r3
非專利文獻2:IEEE Std 802.11ac(TM)-2013
非專利文獻3:IEEE Std 802.11(TM)-2012
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實施方式的目的在于提高系統(tǒng)整體中的信道利用效率。
作為本發(fā)明的一個方式的無線通信用集成電路具備基帶集成電路。所述基帶集成電路經(jīng)由RF集成電路發(fā)送第1信息,經(jīng)由所述RF集成電路發(fā)送第2信息,所述第1信息指定比能夠以預(yù)定的信道為基礎(chǔ)擴展而利用的最大的帶寬小的第1帶寬,所述第2信息指定包括在所述最大的帶寬中使用的多個信道中的、與在所述第1帶寬中使用的信道不同的至少一個信道的多個信道。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實施方式的無線通信裝置的功能框圖。
圖2是示出由基站和多個終端形成的無線通信組的圖。
圖3是說明動態(tài)響應(yīng)的動作例的圖。
圖4是說明靜態(tài)響應(yīng)的動作例的圖。
圖5是說明舊版終端和MU-MC對應(yīng)終端混合存在的情況下的動作例的圖。
圖6是說明舊版終端和MU-MC對應(yīng)終端混合存在的情況下的其它動作例的圖。
圖7是示出管理幀的格式例的圖。
圖8是示出HT操作信息元素的格式例的圖。
圖9是示出VHT操作信息元素的格式例的圖。
圖10示出定義在圖8以及圖9的各元素的信息字段中設(shè)定的值與工作信道寬度的關(guān)系的表格的例子。
圖11是示出本實施方式的MU-MC操作元素的格式例的圖。
圖12是示出保存了圖8、圖9以及圖11的各元素的管理幀的格式例的圖。
圖13是示出MU-MC操作元素的信息字段的格式例的圖。
圖14是示出MU-MC操作元素的信息字段的另一格式例的圖。
圖15是示出MU-MC操作元素的信息字段的又一格式例的圖。
圖16是示出MU-MC操作元素的信息字段的又一格式例的圖。
圖17是示出MU-MC操作元素的信息字段的又一格式例的圖。
圖18是示出本發(fā)明的實施方式的動作序列的例子的圖。
圖19是示出本發(fā)明的實施方式的基站的動作例的流程圖。
圖20是示出本發(fā)明的實施方式的、作為非基站的終端的動作例的流程圖。
圖21是示出次信道偏移元素以及寬帶寬信道切換元素的格式例的圖。
圖22是示出終端或者基站的整體結(jié)構(gòu)例的圖。
圖23是示出搭載于基站或者終端的無線通信裝置的硬件結(jié)構(gòu)例的圖。
圖24是本發(fā)明的實施方式的無線設(shè)備的立體圖。
圖25是示出本發(fā)明的實施方式的存儲卡的圖。
圖26是示出競爭期間的幀交換的一個例子的圖。
圖27是用于說明資源單元的分配的圖。
圖28是用于說明資源單元的方式的圖。
圖29是示出IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)以及IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中的基準(zhǔn)信道以及擴展信道的例子的圖。
圖30是示出IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中的基準(zhǔn)信道以及擴展信道的其它例子的圖。
(符號說明)
10:MAC處理部;20:MAC共同處理部;30:發(fā)送處理部;40:接收處理部;50:PHY處理部;60:MAC/PHY管理部;70:模擬處理部(模擬處理部1~N);80:天線(天線1~N);90:上位處理部;211:基帶IC;213:存儲器;214:主機接口;215:CPU;216:DAC;217:ADC;221:RF IC;222、232:濾波器;223、233:混頻器;224、234:放大器;225、235:平衡-不平衡變壓器;242:PLL;243:晶體振蕩器;247:天線;245:開關(guān);148:無線LAN模塊;149:主機系統(tǒng);301:筆記本PC;305、315、355:無線通信裝置;321:移動體終端;331:存儲卡;332:存儲卡主體。
具體實施方式
以下,參照附圖,說明本發(fā)明的實施方式。關(guān)于作為無線LAN的標(biāo)準(zhǔn)已知的IEEE Std 802.11TM-2012以及IEEE Std 802.11acTM-2013,設(shè)為在本說明書中通過參照引入其全部內(nèi)容(incorporated by reference)。
以下,參照附圖,說明本發(fā)明的實施方式。
(第1實施方式)
圖1示出第1實施方式的無線通信裝置的功能框圖。該無線通信裝置能夠安裝到無線通信基站或者與無線通信基站進行通信的無線通信終端。無線通信基站(以下稱為基站)除了具有中繼功能這點以外,也具有與無線通信終端(以下稱為終端)同樣的功能,所以是終端的一個方式。本實施方式的功能基本上在基站以及非基站的終端中的任意一個中都能夠?qū)崿F(xiàn),在以下的說明中說成終端時,只要無需特別區(qū)分兩者,則還可以包括基站。
在本實施方式中,設(shè)想如下情況:基站對非基站的多個終端分配多個信道,進行向多個終端同時發(fā)送或者從多個終端同時接收的OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交頻分多址)通信。在本說明書中,將這樣的OFDMA通信特別地表現(xiàn)為Multi-User Multi-Channel(MU-MC)通信。但是,在將基于子載波單位(資源單元(RU))進行終端分配的OFDMA應(yīng)用于IEEE802.11無線LAN的情況下,也與MU-MC的情況同樣地以基準(zhǔn)信道寬度(例如20MHz)單位進行CCA(Clear Channel Assessment,空閑信道評估)檢測的情況下,將以后說明的設(shè)想了MU-MC的實施方式還能夠應(yīng)用于基于RU進行終端分配的OFDMA。其理由是因為在基于RU進行終端分配的OFDMA中,也能夠設(shè)想為為了保持后方兼容性而依照與以往的IEEE802.11無線LAN使用的信道寬度同樣的信道寬度(例如如20MHz用、40MHz用、80MHz用那樣)決定RU分配。但是,還考慮如果檢測到干擾并使用的信道寬度發(fā)生變化(例如從80MHz變更為40MHz),則在RU中使用的音(tone)數(shù)以及配置發(fā)生變化。將從基站向多個終端的下行鏈路的MU-MC發(fā)送稱為下行鏈路MU-MC(DL-MU-MC)發(fā)送,將從多個終端向基站的上行鏈路的MU-MC發(fā)送稱為上行鏈路MU-MC(UL-MU-MC)發(fā)送。以下,在稱為MU-MC通信時,主要設(shè)想DL-MU-MC通信,但本實施方式還能夠應(yīng)用于UL-MU-MC通信的情況。
本實施方式的基站以及終端能夠針對預(yù)定的頻帶(系統(tǒng)的工作頻帶)內(nèi)的多個信道(一個信道例如是20MHz寬度等)的每一個信道,獨立地發(fā)送接收信號。這樣能夠針對每個信道發(fā)送接收信號,從而能夠進行高效的MU-MC通信。在本實施方式中,有時將與這樣能夠針對每個信道獨立地發(fā)送接收信號的方式對應(yīng)的終端稱為MU-MC對應(yīng)終端(IEEE802.11ax對應(yīng)終端)(在設(shè)想進行基于子載波單位(資源單元)的終端分配的OFDMA的情況下,將這樣的OFDMA對應(yīng)終端作為IEEE802.11ax對應(yīng)終端即可)。MU-MC對應(yīng)終端能夠以信道單位檢測CCA(Clear Channel Assessment,空閑信道評估),能夠用沒有干擾的任意的信道進行通信?;净蛘呓K端無需一定針對多個信道的全部信道能夠各自地發(fā)送接收信號,也可以是如下方式:在例如有信道1~8的情況下,關(guān)于信道1~6,能夠針對每個信道發(fā)送接收信號,但關(guān)于信道7、8,僅能夠按照將信道7、8集中而成的信道集發(fā)送接收信號。在該情況下,設(shè)為能夠以信道集單位進行載波偵聽的忙/閑的判斷。
在此,說明基于子載波單位(資源單元)進行終端分配的OFDMA。在基于資源單元的OFDMA中,將包括一個或者多個子載波的資源單元(也可以稱為子信道、資源塊、頻率塊等)作為通信資源分配給終端,并基于資源單元與多個終端同時進行通信。
資源單元是成為進行通信的資源的最小單位的頻率分量。圖27示出在一個信道(在此記載為信道M)內(nèi)的連續(xù)的頻域中確保的資源單元(RU#1、RU#2、…RU#K)。在信道M中,配置有相互正交的多個子載波,在信道M內(nèi)定義了包括一個或者多個子載波的多個資源單元。在資源單元之間也可以配置一個以上的子載波(保護子載波),但保護子載波不是必須的。對信道內(nèi)的各資源單元或者各子載波可以設(shè)定用于識別資源單元或者子載波的識別信息。作為一個例子,一個信道的帶寬是20MHz、40MHz、80MHz、160MHz等,但不限定于這些。也可以集中20MHz的多個信道而作為一個信道。也可以根據(jù)帶寬而信道內(nèi)的子載波數(shù)或者資源單元數(shù)不同。多個終端分別同時使用不同的資源單元,從而實現(xiàn)OFDMA通信。
資源單元的帶寬(或者子載波數(shù))既可以在各資源單元中共同,也可以針對每個資源單元而帶寬(或者子載波數(shù))不同。圖28示意地示出一個信道內(nèi)的資源單元的配置模式例。沿著紙面,橫向與頻域方向?qū)?yīng)。圖28(A)示出配置了相同的帶寬的多個資源單元(RU#1、RU#2、…RU#K)的例子。圖28(B)示出配置了比圖28(A)大的帶寬的多個資源單元(RU#11-1、RU#11-2、…、RU#11-L)的例子。圖28(C)示出配置了3種以上的帶寬的資源單元的例子。資源單元(RU#12-1、RU#12-2)具有最大的帶寬,資源單元RU#11-(L-1)是與圖28(B)的資源單元相同的帶寬,資源單元(RU#K-1、RU#K)是與圖28(A)的資源單元相同的帶寬。
各終端在OFDMA中使用的資源單元數(shù)是一個或者多個,不限制于特定的值。在終端使用多個資源單元的情況下,也可以結(jié)合頻率上連續(xù)的多個資源單元而用作為一個資源單元,也可以容許使用處于分離的部位的多個資源單元。圖28(B)的資源單元#11-1也可以考慮為是結(jié)合了圖28(A)的資源單元#1和#2而成的資源單元的一個例子。
一個資源單元內(nèi)的子載波既可以在頻域中連續(xù),也可以從非連續(xù)地配置的多個子載波定義資源單元。在OFDMA中使用的信道不限于一個,除了信道M以外,也可以在頻域中分離的位置配置的其它信道(參照圖27的信道N)內(nèi),與信道M同樣地確保資源單元,使用信道M和信道N這兩方內(nèi)的資源單元。在信道M和信道N中,資源單元的配置方法既可以相同,也可以不同。作為一個例子,如上所述,一個信道的帶寬是20MHz、40MHz、80MHz、160MHz等,但不限于這些。還能夠使用3個以上的信道。此外,還能夠?qū)⑿诺繫和信道N集中而考慮為一個信道。
此外,設(shè)為實施OFDMA的終端至少能夠用作為后方兼容的對象的舊版終端中的基本信道寬度(如果將IEEE802.11a/b/g/n/ac標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)終端作為舊版終端則是20MHz信道寬度)的信道,對包括幀的物理數(shù)據(jù)包(packet)進行接收以及解碼(包括解調(diào)以及糾錯碼的解碼等)。關(guān)于載波偵聽,設(shè)為以基本信道寬度的單位進行。
載波偵聽也可以包括與CCA(Clear Channel Assessment,空閑信道評估)的忙/閑有關(guān)的物理上的載波偵聽(Physical Carrier Sense,物理載波偵聽)以及基于在接收到的幀中記載的介質(zhì)預(yù)約時間的虛擬的載波偵聽(Virtual Carrier Sense,虛擬載波偵聽)這兩方。如后者那樣,虛擬地將介質(zhì)判定為忙的構(gòu)造或者虛擬地將介質(zhì)設(shè)為忙的期間被稱為NAV(Network Allocation Vector,網(wǎng)絡(luò)分配矢量)。此外,以信道單位進行的CCA或者基于NAV的載波偵聽信息也可以在信道內(nèi)的全部資源單元中共同地應(yīng)用。例如,也可以將屬于載波偵聽信息表示閑的信道的資源單元全部判斷為閑。
以上,根據(jù)圖27以及圖28說明了基于資源單元的OFDMA,但以下說明設(shè)想了基于信道的OFDMA(MU-MC)的實施方式。但是,如上所述,在以基準(zhǔn)信道寬度(例如20MHz)單位進行CCA的情況下,能夠?qū)⒃O(shè)想了該MU-MC的實施方式還應(yīng)用于基于資源單元的OFDMA。
還設(shè)想基站除了上述MU-MC對應(yīng)終端以外,還收容以預(yù)定的信道(基準(zhǔn)信道)為基礎(chǔ)將所使用的信道數(shù)擴展至指定的帶寬(信道寬度)而進行通信的終端。將這樣的終端相對于沒有從基準(zhǔn)信道的擴展這樣的制約而能夠針對每個信道獨立地發(fā)送接收信號的MU-MC對應(yīng)終端而稱為舊版終端。具體而言,作為舊版終端,主要設(shè)想IEEE802.11n對應(yīng)終端、802.11ac對應(yīng)終端。
IEEE802.11ac對應(yīng)終端具有以基準(zhǔn)信道為基礎(chǔ)將信道擴展到40MHz、80MHz或者160MHz而工作的功能。向160MHz的擴展是選項。IEEE802.11n對應(yīng)終端能夠以基準(zhǔn)信道為基礎(chǔ),將信道擴展至40MHz而工作。向40MHz的擴展是選項。
圖29以及圖30示出IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)以及IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中的基準(zhǔn)信道以及擴展信道的例子。圖29以及圖30所示的內(nèi)容是從IEEE標(biāo)準(zhǔn)書摘錄出的內(nèi)容。如圖29所示,在相對成為基準(zhǔn)的20MHz寬度的信道(primary)向40MHz擴展信道的情況下,除了基準(zhǔn)信道(primary)以外,還使用與其連續(xù)的擴展信道(secondary)。在向80MHz擴展信道的情況下,使用基準(zhǔn)信道(primary)和擴展信道(secondary、與primary或者secondary連續(xù)的secondary40)。在向160MHz擴展信道的情況下,使用基準(zhǔn)信道(primary)和擴展信道(secondary、secondary40、secondary80)。在圖29中,secondary80構(gòu)成與primary或者secondary或者secondary40連續(xù)的一個信道的塊(分段,segment),但如圖30那樣,也有secondary80位于遠(yuǎn)離從primary至secondary40的連續(xù)的信道的塊(分段)的位置的結(jié)構(gòu)。將該情況的信道寬度(帶寬),區(qū)分160MHz信道寬度而稱為80+80MHz信道寬度。但是,在本實施方式中使用的信道中,也可以不設(shè)置如IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)的40MHz信道擴展(圖29)、IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中的80MHz、160MHz信道擴展(圖29)、IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中的80+80MHz信道擴展(圖30)那樣針對基準(zhǔn)信道預(yù)先定義各擴展信道的擴展規(guī)則這樣的限制。
在上述MU-MC系統(tǒng)中利用的多個信道既可以是例如圖29所示那樣的與160MHz信道寬度對應(yīng)的8個20MHz寬度信道,也可以是圖30所示那樣的與80+80MHz信道寬度對應(yīng)的8個20MHz寬度信道?;蛘撸部梢允前ㄟ@些8個信道的一部分(例如primary和secondary)或者全部在內(nèi)的更多個(9個以上)20MHz寬度的信道。另外,信道帶寬不限制于20MHz,也可以是其它信道寬度的單位。
如圖1所示,搭載于終端(非基站的終端以及基站)的無線通信裝置包括上位處理部90、MAC處理部10、PHY(Physical:物理)處理部50、MAC/PHY管理部60、模擬處理部70(模擬處理部1~N)以及天線80(天線1~N)。N是1以上的整數(shù)。在圖中,N個模擬處理部和N個天線一對一對地連接,但并非一定限定于該結(jié)構(gòu)。例如,也可以是,模擬處理部的個數(shù)是一個,兩個以上的天線與該模擬處理部共同地連接。
MAC處理部10、MAC/PHY管理部60以及PHY處理部50相當(dāng)于進行和與其它終端(包括基站)的通信有關(guān)的處理的控制部或者無線通信用集成電路的一個方式。模擬處理部70相當(dāng)于例如經(jīng)由天線80發(fā)送接收信號的無線通信部或者RF(Radio Frequency,射頻)集成電路的一個方式。本實施方式的無線通信用集成電路包括該基帶集成電路(控制部)以及RF集成電路的至少前者?;鶐Ъ呻娐返墓δ芗瓤梢酝ㄟ^在CPU等處理器中工作的軟件(程序)進行,也可以通過硬件進行,還可以通過軟件和硬件這兩方進行。軟件也可以保存到ROM、RAM等存儲器、硬盤、SSD等存儲介質(zhì)而通過處理器讀出并執(zhí)行。存儲器既可以是SRAM、DRAM等易失性存儲器,也可以是NAND、MRAM等非易失性存儲器。
上位處理部90進行用于相對MAC(Medium Access Control:介質(zhì)訪問控制)層的上位層的處理。上位處理部90能夠在與MAC處理部10之間交互信號。作為上位層,作為代表性的例子可以舉出TCP/IP、UDP/IP、更上層的應(yīng)用層等,但本實施方式不限于此。上位處理部90也可以具備用于在MAC層與上位層之間交互數(shù)據(jù)的緩沖器。也可以經(jīng)由上位處理部90連接于有線基礎(chǔ)設(shè)施。
MAC處理部10進行用于MAC層的處理。如上所述,MAC處理部10能夠在與上位處理部90之間交互信號。進而,MAC處理部10能夠在與PHY處理部50之間交互信號。MAC處理部10包括MAC共同處理部20、發(fā)送處理部30以及接收處理部40。
MAC共同處理部20在MAC層中的發(fā)送接收中進行共同的處理。MAC共同處理部20與上位處理部90、發(fā)送處理部30、接收處理部40以及MAC/PHY管理部60連接,在與各個之間進行信號的交互。
發(fā)送處理部30以及接收處理部40相互連接。另外,發(fā)送處理部30以及接收處理部40分別與MAC共同處理部20以及PHY處理部50連接。發(fā)送處理部30進行MAC層中的發(fā)送處理。接收處理部40進行MAC層中的接收處理。
PHY處理部50進行用于PHY層的處理。如上所述,PHY處理部50能夠在與MAC處理部10之間交互信號。PHY處理部50經(jīng)由模擬處理部70連接于天線80。
MAC/PHY管理部60與上位處理部90、MAC處理部10(更詳細(xì)而言MAC共同處理部20)以及PHY處理部50的各個連接。MAC/PHY管理部60管理無線通信裝置中的MAC動作以及PHY動作。
模擬處理部70包括模擬/數(shù)字以及數(shù)字/模擬(AD/DA)變換器、RF電路,將來自PHY處理部50的數(shù)字信號變換為期望的頻率的模擬信號而從天線80發(fā)送,并且將從天線80接收的高頻的模擬信號變換為數(shù)字信號。此外,在此,在模擬處理部70中進行AD/DA變換,但還能夠是使PHY處理部50具有AD/DA變換功能的結(jié)構(gòu)。
本實施方式的無線通信裝置通過在一個芯片內(nèi)作為構(gòu)成要素包括天線80(一體化),從而能夠?qū)⒃撎炀€80的安裝面積抑制得較小。進而,在本實施方式的無線通信裝置中,如圖1所示,發(fā)送處理部30以及接收處理部40共用N個天線80。發(fā)送處理部30以及接收處理部40共用N個天線80,從而能夠使圖1的無線通信裝置小型化。此外,本實施方式的無線通信裝置當(dāng)然也可以具備與圖1例示的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)。
在從無線介質(zhì)接收信號時,模擬處理部70將天線80所接收到的模擬信號變換為PHY處理部50可處理的基帶(Baseband)的信號,變換為數(shù)字信號。PHY處理部50從模擬處理部70接受數(shù)字的接收信號,檢測其接收電平。將檢測到的接收電平與載波偵聽電平(閾值)進行比較,如果接收電平是載波偵聽電平以上,則PHY處理部50將表示介質(zhì)(CCA:Clear Channel Assessment,空閑信道評估)忙的信號輸出到MAC處理部10(更正確而言,接收處理部40)。如果接收電平小于載波偵聽電平,則PHY處理部50將表示介質(zhì)(CCA)閑的信號輸出到MAC處理部10(更正確而言,接收處理部40)。
PHY處理部50針對接收信號進行解調(diào)處理、去掉前導(dǎo)碼(preamble)以及PHY頭部的處理等來抽出有效載荷。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,在PHY側(cè),將該有效載荷稱為PSDU(physical layer convergence procedure(PLCP)service data unit,物理層收斂過程服務(wù)數(shù)據(jù)單元)。PHY處理部50將抽出的有效載荷送到接收處理部40,接收處理部40將其處置為MAC幀。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,將該MAC幀稱為MPDU(medium access control(MAC)protocol data unit,介質(zhì)訪問控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元)。此外,使用A-MPDU的情況的詳細(xì)內(nèi)容后述。另外,PHY處理部50在開始接收到接收信號時,將該意思通知給接收處理部40,并且在結(jié)束接收接收信號時,將該意思通知給接收處理部40。另外,PHY處理部50在能夠?qū)⒔邮招盘栒5亟獯a為PHY數(shù)據(jù)包的情況下(未檢測到差錯),通知接收信號的接收結(jié)束,并且將表示介質(zhì)閑的信號送到接收處理部40。PHY處理部50在接收信號中檢測到差錯的情況下,以適合于差錯類別的適合的差錯代碼,對接收處理部40通知檢測到差錯。另外,PHY處理部50在判定為介質(zhì)變?yōu)殚e的時間點,將表示介質(zhì)閑的信號通知給接收處理部40。
MAC共同處理部20分別中介從上位處理部90向發(fā)送處理部30的發(fā)送數(shù)據(jù)的交接、以及從接收處理部40向上位處理部90的接收數(shù)據(jù)的交接。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,將該MAC數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)稱為MSDU(medium access control(MAC)service data unit,介質(zhì)訪問控制服務(wù)數(shù)據(jù)單元)。此外,使用A-MSDU的情況的詳細(xì)內(nèi)容后述。另外,MAC共同處理部20一旦接受到來自MAC/PHY管理部60的指示,將該指示變換為適合于發(fā)送處理部30以及接收處理部40的指示而輸出。
MAC/PHY管理部60例如相當(dāng)于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中的SME(Station Management Entity,站點管理實體)。在該情況下,MAC/PHY管理部60與MAC共同處理部20之間的接口相當(dāng)于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中的MLME SAP(MAC subLayer Managament Entity Service Access Point,MAC子層管理實體服務(wù)接入點),MAC/PHY管理部60與PHY處理部50之間的接口相當(dāng)于IEEE802.11無線LAN(Local Area Network,局域網(wǎng))中的PLME SAP(Physical Layer Management Entity Service Access Point,物理層管理實體服務(wù)訪問點)。
此外,在圖1中,MAC/PHY管理部60被描繪成用于MAC管理的功能部和用于PHY管理的功能部為一體,但也可以分開安裝。
MAC/PHY管理部60保持管理信息庫(Management Information Base:MIB)。MIB保持本終端的能力、各種功能分別有效還是無效等的各種信息。例如,也可以還保持本終端是否為MU-MU對應(yīng)終端、能否應(yīng)對MU-MC方式這樣的信息。用于保持/管理MIB的存儲器既可以內(nèi)包于MAC/PHY管理部60,也可以不內(nèi)包于MAC/PHY管理部60而獨立地設(shè)置。在與MAC/PHY管理部60獨立地設(shè)置用于保持/管理MIB的存儲器的情況下,MAC/PHY管理部60能夠參照該獨立的存儲器,并且能夠關(guān)于存儲器內(nèi)的可改寫的參數(shù)進行改寫。在基站中,作為其它非基站的各終端的這些信息也能夠通過來自這些各終端的通知來取得。在該情況下,MAC/PHY管理部60能夠參照/改寫與其它終端有關(guān)的信息?;蛘撸糜诖鎯εc這些其它終端有關(guān)的信息的存儲器也可以與MIB獨立地保持/管理。在該情況下,設(shè)為MAC/PHY管理部60或者MAC共同處理部20能夠參照/改寫該獨立的存儲器。另外,基站的MAC/PHY管理部60也可以還具備分組功能:在MU-MC通信時,根據(jù)與作為非基站的終端有關(guān)的各種信息或者來自終端的請求,選定同時分配MU-MC通信用的信道的終端。
MAC處理部10處理數(shù)據(jù)幀、控制幀以及管理幀這3種MAC幀,進行在MAC層中規(guī)定的各種處理。在此,說明3種MAC幀。
管理幀用于管理與其它終端之間的通信鏈路。作為管理幀,例如,有為了形成作為IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中的Basic Service Set(BSS)的無線通信組而報告組的屬性以及同步信息的信標(biāo)(Beacon)幀、為了認(rèn)證或者為了建立通信鏈路而交換的幀等。此外,當(dāng)建立了通信鏈路時,在此表現(xiàn)某個終端完成了為了與另一臺終端相互實施無線通信而所需的信息交換的狀態(tài)。作為必要的信息交換,例如有本終端應(yīng)對的功能的通知、與方式的設(shè)定有關(guān)的協(xié)商等。發(fā)送處理部30根據(jù)從MAC/PHY管理部60經(jīng)由MAC共同處理部20接受到的指示,生成管理幀。
與管理幀關(guān)聯(lián)地,發(fā)送處理部30具有對其它終端經(jīng)由管理幀通知各種信息的通知單元。作為非基站的終端的通知單元也可以將與MU-MC對應(yīng)終端、IEEE802.11n對應(yīng)終端、IEEE802.11ac對應(yīng)終端的哪一個對應(yīng)的信息插入到管理幀而發(fā)送,由此對基站通知本終端的類別。作為該管理幀,例如有在作為非基站終端在與基站之間進行認(rèn)證的過程之一的關(guān)聯(lián)過程中使用的關(guān)聯(lián)請求(Association Request)幀、或者在重新關(guān)聯(lián)過程中使用的重新關(guān)聯(lián)請求(Reassociation Request)幀。在MAC/PHY管理部60中也可以設(shè)置有控制該通知單元以利用管理幀發(fā)送該信息的通知控制單元。此外,基站的通知單元也可以對非基站的終端經(jīng)由管理幀通知可否應(yīng)對MU-MC通信的信息。作為該管理幀,例如有Beacon(信標(biāo))幀、作為針對非基站終端所發(fā)送的Probe Request(探測請求)幀的響應(yīng)的Probe Response(探測響應(yīng))幀。MAC/PHY管理部60也可以具備控制通知單元以利用管理幀發(fā)送這些信息的通知控制單元。另外,也可以是,基站具有對與本裝置連接的終端群進行分組的功能,上述通知單元經(jīng)由管理幀通知分別分配給各終端的組的組ID。作為該管理幀,例如有Group ID Management(組ID管理)幀。MAC/PHY管理部60也可以具備控制通知單元以利用管理幀發(fā)送組ID的通知控制單元。組ID也可以是例如在IEEE Std 802.11ac-2013中規(guī)定的組ID。
另外,接收處理部40具有從其它終端經(jīng)由管理幀接收各種信息的接收單元。作為一個例子,基站的接收單元也可以從作為非基站的終端接收是否為MU-MC對應(yīng)終端的信息、在舊版終端(IEEE802.11n對應(yīng)終端、IEEE802.11ac對應(yīng)終端)的情況下能夠應(yīng)對的信道寬度(可利用的最大的信道寬度)的信息。此外,基站或者終端的接收單元也可以從終端或者基站接收能否應(yīng)對MU-MC通信的信息。
經(jīng)由上述管理幀發(fā)送接收的信息的例子是其一個例子,能夠經(jīng)由管理幀在終端(包括基站)之間發(fā)送接收其它各種信息。例如,MU-MC對應(yīng)終端也可以從在載波偵聽中非干擾的信道選擇自身希望在MU-MC通信中使用的信道,并將與選擇的信道有關(guān)的信息通知給基站。在該情況下,基站也可以根據(jù)取得的信息,向各MU-MC終端進行用于MU-MC通信的信道分配。此外,在MU-MC通信中利用的多個信道既可以是用作無線通信系統(tǒng)的所有信道,也可以是其一部分的多個信道。
為了在與其它終端之間建立了通信鏈路的狀態(tài)下將數(shù)據(jù)發(fā)送到該其它終端,利用數(shù)據(jù)幀。例如,通過用戶的應(yīng)用操作,在終端中生成數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)幀搬送上述數(shù)據(jù)。具體而言,將生成的數(shù)據(jù),從上位處理部90經(jīng)由MAC共同處理部20送到發(fā)送處理部30,在發(fā)送處理部30中生成將數(shù)據(jù)插入到幀主體字段中的數(shù)據(jù)幀,經(jīng)由PHY處理部50、模擬處理部70以及天線80發(fā)送。另外,如果接收處理部40經(jīng)由PHY處理部50接收到數(shù)據(jù)幀(如果掌握所接收到的MAC幀是數(shù)據(jù)幀),則將該幀主體字段的信息作為數(shù)據(jù)抽出,經(jīng)由MAC共同處理部20送到上位處理部90。其結(jié)果,產(chǎn)生數(shù)據(jù)的寫入、再現(xiàn)等應(yīng)用上的動作。
控制幀用于在與其它無線通信裝置之間發(fā)送接收(交換)管理幀以及數(shù)據(jù)幀時的控制。作為控制幀,例如有在開始管理幀以及數(shù)據(jù)幀的交換之前為了預(yù)約介質(zhì)而在與其它無線通信裝置之間交換的RTS(Request to Send,請求發(fā)送)幀、CTS(Clear to Send,清除發(fā)送)幀等。另外,作為其它控制幀的例子,有為了接收到的管理幀以及數(shù)據(jù)幀的送達確認(rèn)而發(fā)送的ACK(Acknowledgement)幀、BA(BlockACK)幀等送達確認(rèn)響應(yīng)幀。這些控制幀也是在發(fā)送處理部30中生成的。關(guān)于CTS幀、ACK幀、BA幀等作為針對接收到的MAC幀的響應(yīng)而發(fā)送的控制幀,在接收處理部40中進行響應(yīng)幀的發(fā)送判斷,將幀生成所需的信息(控制幀的類別、在RA字段等中設(shè)定的信息等)與發(fā)送指示一起輸出到發(fā)送處理部30。發(fā)送處理部30根據(jù)該幀生成所需的信息,生成適合的控制幀。
MAC處理部10在根據(jù)CSMA(Carrier Sense Multiple Access,載波偵聽多路訪問)發(fā)送MAC幀的情況下,需要獲得介質(zhì)上的訪問權(quán)(發(fā)送權(quán))。發(fā)送處理部30根據(jù)來自接收處理部40的載波偵聽信息,計發(fā)送定時。發(fā)送處理部30依照上述發(fā)送定時,對PHY處理部50給予發(fā)送指示,送出MAC幀。除了發(fā)送指示以外,發(fā)送處理部30還可以合起來指示在發(fā)送中使用的調(diào)制方式以及編碼方式。除了這些以外,發(fā)送處理部30還可以指示發(fā)送功率。MAC處理部10在獲得訪問權(quán)(發(fā)送權(quán))之后得到能夠占有介質(zhì)的時間(Transmission Opportunity,傳輸機會;TXOP)時,雖然伴隨QoS(Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量)屬性等限制,但能夠在與其它無線通信裝置之間連續(xù)地交換MAC幀。例如在無線通信裝置根據(jù)CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Carrier Avoidance,帶有沖突避免的載波偵聽多路訪問)發(fā)送預(yù)定的幀(例如RTS幀),并從其它無線通信裝置正確地接收到響應(yīng)幀(例如CTS幀)的情況下,獲得TXOP。當(dāng)由該其它無線通信裝置接收到該預(yù)定的幀時,該其它無線通信裝置在最小幀間隔(Short InterFrame Space,短幀間間隔;SIFS)之后,發(fā)送上述響應(yīng)幀。另外,作為不使用RTS幀而獲得TXOP的方法,例如有如下情況:直接以單播發(fā)送請求發(fā)送送達確認(rèn)響應(yīng)幀的數(shù)據(jù)幀(也可以是如后述那樣連接了幀或者有效載荷的形狀的幀)或者管理幀,正確地接收針對此的送達確認(rèn)響應(yīng)幀(ACK幀、BlockACK幀)?;蛘?,在發(fā)送了不請求發(fā)送送達確認(rèn)響應(yīng)幀的幀、且在該幀的持續(xù)時間(Duration)字段(參照后述圖7)中設(shè)定了發(fā)送該幀的時間以上的期間的幀的情況下,也可以解釋為從發(fā)送了該幀的階段獲得了在Duration字段中記載的期間的TXOP。
接收處理部40管理載波偵聽信息。例如,針對每個信道(或者針對每個上述信道集),管理載波偵聽信息。該載波偵聽信息包含從PHY處理部50輸入的與介質(zhì)(CCA)的忙/閑有關(guān)的物理上的載波偵聽(Physical Carrier Sense,物理載波偵聽)信息和基于在接收幀中記載的介質(zhì)預(yù)約時間的虛擬的載波偵聽(Virtual Carrier Sense,虛擬載波偵聽)信息這兩方。如果任意一方的載波偵聽信息表示忙,則視為介質(zhì)忙,禁止在該期間中發(fā)送。此外,在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,介質(zhì)預(yù)約時間記載于MAC頭部中的所謂Duration/ID字段(以下簡記為Duration字段)。MAC處理部10在接收到發(fā)往其它無線通信裝置的(并非發(fā)給自己的)MAC幀的情況下,判定為在從包括該MAC幀的PHY數(shù)據(jù)包的結(jié)束起的介質(zhì)預(yù)約時間內(nèi),介質(zhì)虛擬地忙。這樣的虛擬地判定為介質(zhì)忙的構(gòu)造、或者虛擬地設(shè)為介質(zhì)忙的期間被稱為NAV(Network Allocation Vector,網(wǎng)絡(luò)分配矢量)。
在此,數(shù)據(jù)幀也可以連接多個MAC幀或者多個MAC幀的有效載荷部分。前者在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中被稱為A(Aggregated,聚合)-MPDU,后者被稱為A(Aggregated,聚合)-MSDU(MAC service data unit,MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元)。在A-MPDU的情況下,在PSDU中連接多個MPDU。另外,不僅是數(shù)據(jù)幀,而且管理幀、控制幀也成為連接對象。在A-MSDU的情況下,在一個MPDU中的幀主體中連接多個作為數(shù)據(jù)有效載荷的MSDU。A-MPDU、A-MSDU都插入有分隔信息(長度信息等)以能夠在接收側(cè)終端適合地分離連接。也可以組合使用A-MPDU、A-MSDU這兩方。另外,A-MPDU也可以僅為插入分隔信息并插入一個MAC幀的結(jié)構(gòu)。另外,在如數(shù)據(jù)幀是A-MPDU的情況等那樣集中發(fā)送針對多個MAC幀的響應(yīng)的情況下,并不使用ACK幀,而使用BA(BlockACK)幀。
在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,分階段地規(guī)定了非基站的終端加入到基站為中心而構(gòu)成的BSS(將其稱為基礎(chǔ)設(shè)施(Infrastructure)BSS),為了使得在BSS內(nèi)能夠交換數(shù)據(jù)幀而經(jīng)由的多個過程(procedure)。例如,有關(guān)聯(lián)(association)這樣的過程,從非基站的終端向該終端請求連接的基站發(fā)送關(guān)聯(lián)請求(Association Request)幀?;驹诎l(fā)送針對關(guān)聯(lián)請求幀的ACK幀之后,發(fā)送針對關(guān)聯(lián)請求幀的響應(yīng)幀的關(guān)聯(lián)響應(yīng)(Association Response)幀。終端通過在關(guān)聯(lián)請求幀中插入本終端的能力(capability)并將其發(fā)送,由此對基站通知本終端的能力。在此,例如,終端也可以在關(guān)聯(lián)請求幀中插入本終端能夠應(yīng)對的信道寬度、用于確定本終端對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的信息而發(fā)送。當(dāng)然,也可以在用于向其它基站重新連接的重新關(guān)聯(lián)(reassociation)這樣的過程中也插入該通知。在該過程中,從非基站的終端針對請求重新連接的其它基站發(fā)送重新關(guān)聯(lián)請求(Reassociation Request)幀。該其它基站在發(fā)送針對重新關(guān)聯(lián)請求幀的ACK幀之后,發(fā)送針對重新關(guān)聯(lián)請求幀的響應(yīng)幀的重新關(guān)聯(lián)響應(yīng)(Reassociation Response)幀。作為管理幀,除了關(guān)聯(lián)請求幀、重新關(guān)聯(lián)請求幀以外,如后所述還可以使用信標(biāo)幀、探測響應(yīng)(Probe Response)幀等。信標(biāo)幀基本上是基站發(fā)送的幀,與表示BSS的屬性的參數(shù)一起,還被插入通知基站自身的能力的參數(shù)。因此,作為通知該基站自身的能力的參數(shù),也可以加上基站能否應(yīng)對MU-MC通信的信息。探測響應(yīng)幀是當(dāng)如后述那樣發(fā)送信標(biāo)幀的終端接收到探測請求(Probe Request)幀時發(fā)送的幀。探測響應(yīng)幀基本上是通知與信標(biāo)幀相同的內(nèi)容的幀,所以使用探測響應(yīng)幀,基站也能夠?qū)Πl(fā)送了探測請求幀的終端通知能否應(yīng)對MU-MC通信。此外,在本實施方式中,以MU-MC通信為前提,在其為通常的情況下,向MU-MC通信的應(yīng)對當(dāng)然為必要條件,所以能否應(yīng)對MU-MC通信的通知并不是必須的,但還能夠通過對MU-MC終端進行該通知來進行例如發(fā)送濾波器或者接收濾波器的設(shè)定這樣的MU-MC通信用的設(shè)定。
此外,通過通知上述處理的信息中的其它信息而該信息成為必須,則能夠省略通知。例如,定義與某個新的標(biāo)準(zhǔn)或者做法對應(yīng)的能力,如果與其對應(yīng)則自然而然地是MU-MC對應(yīng)終端,此時,也可以不進行是MU-MC對應(yīng)終端的通知。
在本實施方式中,其特征之一在于:基站在設(shè)想了舊版終端(IEEE802.11n對應(yīng)終端、IEEE802.11ac終端)以及MU-MC對應(yīng)終端共存的基礎(chǔ)之上,實現(xiàn)維持高的信道效率來進行MU-MC通信。
在圖2中,示出具備本實施方式的基站(AP:Access Point)100、和多個作為非基站的終端(STA:STAtion)101~108的、無線通信系統(tǒng)或者BSS1。在多個終端101~108中,包括MU-MC對應(yīng)終端和舊版終端(IEEE802.11n對應(yīng)終端、IEEE802.11ac對應(yīng)終端的至少一方)。
在IEEE802.11ac中,作為帶寬運用(bandwidth operation)的方法,有:在RTS幀以及CTS幀的交換中以基準(zhǔn)信道為基準(zhǔn)按照判斷為無干擾的最大的信道寬度返回響應(yīng)(CTS幀)的被稱為動態(tài)(dynamic)的方法;以及如果在RTS幀的發(fā)送中使用的一個以上的信道的任意信道中有干擾則在任意信道中都不返回響應(yīng)(CRS幀)的被稱為靜態(tài)(static)的方法。將利用前者的方法的響應(yīng)稱為動態(tài)響應(yīng),將利用后者的方法的響應(yīng)稱為靜態(tài)響應(yīng)。另外,有時將進行動態(tài)響應(yīng)的終端稱為動態(tài)動作終端,將進行靜態(tài)響應(yīng)的終端稱為靜態(tài)動作終端。如上所述,在IEEE802.11ac中,規(guī)定了以20MHz寬度的基準(zhǔn)信道為基礎(chǔ),將信道擴展到40MHz、80MHz或者160MHz。必須應(yīng)對至80MHz,160MHz是選項。在IEEE802.11n中,規(guī)定了以20MHz寬度的基準(zhǔn)信道為基礎(chǔ),將信道擴展到40MHz。向40MHz的擴展是選項。以下,設(shè)想IEEE802.11ac對應(yīng)終端,使用具體例,說明動態(tài)響應(yīng)和靜態(tài)響應(yīng)。
圖3示出RTS幀的發(fā)送側(cè)是動態(tài)動作終端、CTS幀的發(fā)送側(cè)(RTS幀的接收側(cè))也是動態(tài)動作終端的情況下的動作序列的例子。作為一個例子,設(shè)想RTS幀的發(fā)送側(cè)是IEEE802.11ac對應(yīng)基站、CTS幀的發(fā)送側(cè)是IEEE802.11ac對應(yīng)終端的情況。在該情況下,進行動態(tài)動作的RTS幀的發(fā)送側(cè)也可以是MU-MC對應(yīng)基站。此外,RTS幀的發(fā)送側(cè)是動態(tài)動作終端意味著是如下終端:在該動態(tài)動作終端假設(shè)從其它終端接收到RTS幀的情況下能夠進行動態(tài)響應(yīng),并且能夠與動態(tài)響應(yīng)的CTS幀匹配地動態(tài)地變更用作TXOP的占有信道寬度。
在此,設(shè)為作為多個信道存在信道編號(ch.#)是1~4的信道(信道1~4),信道2對應(yīng)于作為基準(zhǔn)信道的primary信道、信道1對應(yīng)于secondary信道、信道3以及4對應(yīng)于secondary40信道(參照上述圖29、圖30)。無線通信系統(tǒng)(BSS)使用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Carrier Avoidance,帶有沖突避免的載波偵聽多路訪問),基站能夠針對信道1~4的每個信道實施載波偵聽,但關(guān)于作為非基站的終端,在此設(shè)想了802.11ac對應(yīng)終端,并且設(shè)想為進行動態(tài)動作,所以以primary、secondary、secondary40的單位進行載波偵聽?;鶞?zhǔn)信道(primary)是除了實施物理上的載波偵聽以外還實施虛擬載波偵聽的信道,擴展信道(secondary、secondary40)也可以是僅實施物理上的載波偵聽的信道。即,為了減輕監(jiān)視擴展信道側(cè)的載波偵聽狀態(tài)的安裝負(fù)荷,也可以限制監(jiān)視擴展信道側(cè)的載波偵聽狀態(tài)的時間。
在圖3中,以橫軸為時間,示出了信道1~4的各個中的發(fā)送接收的狀態(tài)。在各橫軸的上側(cè),示出了該基站的發(fā)送狀況,在各橫軸的下側(cè),示出了該基站的接收狀況。在此,設(shè)為基站(AP100)使用信道1~4對終端(例如STA108)發(fā)送RTS幀。
在此,RTS幀例如是作為完全相同的20MHz寬度的PHY數(shù)據(jù)包在信道1~4中同時發(fā)送的、在IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中記載的duplicate PPDU(physical layer convergence procedure(PLCP)protocol data unit,物理層收斂過程協(xié)議數(shù)據(jù)單元)。在該情況下,當(dāng)然,在MAC幀水平上也是相同的幀。
當(dāng)從基站接收到用duplicate PPDU發(fā)送的RTS幀時,在終端中,判斷針對該RTS幀能夠使用哪個信道來發(fā)送CTS幀。此時,接收處理部40關(guān)于基準(zhǔn)信道,使用是否為基于此前接收到的幀的NAV的期間內(nèi)那樣的、在僅利用一個信道時通過CSMA/CA實施的判斷。另一方面,關(guān)于與擴展信道對應(yīng)的信道1、3、4,確認(rèn)在從通過duplicate PPDU接收到的RTS幀的接收開始的時刻(T_1)至追溯了某固定時間的時間點(T_2)為止的期間中,在信道2~4中CCA是否被檢測為忙。即,接收處理部40關(guān)于擴展信道側(cè)不需要繼續(xù)觀測CCA信息,僅使用某個有限的期間的CCA信息即可。
在此,某固定時間例如是IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中的PIFS(point coordination function(PCF)interframe space,點協(xié)調(diào)功能幀間間隔)。PIFS是為了在CSMA/CA中得到具有優(yōu)先權(quán)的訪問而使用的幀間隔(IFS:Interframe space,幀間間隔)。PIFS被定義為對在響應(yīng)幀的發(fā)送、突發(fā)(burst)發(fā)送時使用的SIFS(Short InterFrame Space,短幀間間隔)加上根據(jù)用于檢測CCA的最小時間、發(fā)送接收切換時間規(guī)定的Slot Time而得到的值。
在圖3中,在從時刻T_2至RTS的接收開始時為止的期間中,在信道3中CCA為忙(AP100由于隱藏終端等的理由,檢測不到RTS幀發(fā)送前的信道3中的CCA的忙)。因此,接收處理部40判斷為信道3是使用中。終端是動態(tài)動作終端,所以以作為primary信道的信道2為基準(zhǔn),通過無干擾的最大的信道寬度的信道響應(yīng)CTS幀。信道1無干擾,關(guān)于信道3、4,在信道4中無干擾,但在信道3中有干擾。因此,以primary為基準(zhǔn)時的無干擾的最大的信道寬度是將信道2和信道1合起來的40MHz信道寬度(即primary和secondary)。因此,終端通過信道1和信道2發(fā)送CTS幀。用實線的框包圍的“CTS”表示CTS幀。用虛線的框包圍的“CTS”表示不發(fā)送CTS幀。
通過信道1、2接收到CTS幀的基站掌握判斷為在終端中不使用信道3、4的情況,使用信道1、2(即primary和secondary),將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到終端。該數(shù)據(jù)幀被顯示為“DATA”?;驹趶慕邮盏叫诺?、2中的CTS幀起的SIFS之后,發(fā)送數(shù)據(jù)幀。由于終端正確地在信道1、2中接收到數(shù)據(jù)幀,在從數(shù)據(jù)幀接收起的SIFS之后通過信道1、2發(fā)送ACK幀。
在上述例子中,在信道3中有干擾,所以盡管在信道4中無干擾,也無法利用信道3(即無法利用secondary40)。假設(shè),在信道2中無干擾、且在信道1中有干擾的情況下,不論信道3、4有無干擾,信道2即基準(zhǔn)信道本身成為以primary為基準(zhǔn)時的無干擾的最大的信道寬度,僅通過信道2返回CTS幀。因此,盡管在信道3、4中無干擾,也無法利用信道3、4(即無法利用secondary40)。另外,在作為基準(zhǔn)信道的信道2本身中有干擾的情況下,不論信道1、3、4有無干擾,在哪個信道中都不返回CTS幀,無法利用信道1、3、4。在信道1~4的全部中無干擾的情況下,在信道1~4的全部中返回CTS幀。在這樣RTS幀發(fā)送側(cè)以及CTS幀發(fā)送側(cè)都是動態(tài)動作終端的情況下,存在盡管在一部分的信道中無干擾但無法利用該無干擾的信道的情況,所以不能說信道的利用效率良好。
圖4示出RTS幀的發(fā)送側(cè)是動態(tài)動作終端、CTS幀的發(fā)送側(cè)是靜態(tài)動作終端的情況的動作例。作為一個例子,設(shè)想RTS幀的發(fā)送側(cè)是IEEE802.11ac對應(yīng)基站、CTS幀的發(fā)送側(cè)是IEEE802.11ac對應(yīng)終端的情況。在該情況下,進行動態(tài)動作的RTS幀的發(fā)送側(cè)也可以是MU-MC對應(yīng)基站。與圖3同樣地,從基站通過信道1~4的各個信道向終端發(fā)送RTS幀。在終端中,判斷能夠使用哪個信道來發(fā)送CTS幀。終端與圖3同樣地,在信道1、2、4中無干擾,但在信道3中CCA忙(AP100由于隱藏終端等的理由,未檢測到RTS幀發(fā)送前的信道3中的CCA的忙)。因此,終端判斷為信道3是使用中。終端是靜態(tài)動作終端,所以當(dāng)在與工作信道寬度(在此80MHz)對應(yīng)的信道1~4中的任意一個信道中檢測到忙時,就不響應(yīng)CTS幀。僅在信道1~4的全部中無干擾的情況下,通過信道1~4發(fā)送CTS幀。在本例子中,由于信道3忙,所以盡管未檢測到信道1、2、4忙,在哪個信道中都不發(fā)送CTS幀,連一個信道都無法利用。因此,信道的利用效率非常差。此外,在從發(fā)送RTS幀起的一定時間以內(nèi),判斷為從終端通過哪個信道都未接收到CTS幀的基站考慮之后例如再次進行通過信道1~4發(fā)送RTS幀等的動作。此外,在本例子的情況下,其它終端(發(fā)送了RTS幀的基站以外的其它終端)不檢測針對基站所發(fā)送的RTS幀的CTS幀的接收,并且也不檢測所設(shè)想的CTS的SIFS后的信號,所以還能夠解除NAV(在該情況下,能夠從其它終端發(fā)送)。
在圖4的例子中,設(shè)為RTS幀的發(fā)送側(cè)是動態(tài)動作終端、CTS幀的發(fā)送側(cè)是靜態(tài)動作終端,但在RTS幀的發(fā)送側(cè)是靜態(tài)動作終端(例如進行靜態(tài)動作的802.11ac對應(yīng)基站)、CTS幀的發(fā)送側(cè)是動態(tài)動作終端(例如進行動態(tài)動作的802.11ac對應(yīng)終端)的情況下,也成為與圖4同樣的序列。此外,RTS幀的發(fā)送側(cè)是靜態(tài)動作終端意味著是如下終端:在發(fā)送該RTS幀的靜態(tài)動作終端假設(shè)從其它終端接收到RTS幀的情況下進行靜態(tài)響應(yīng),并且無法與動態(tài)響應(yīng)的CTS幀匹配地動態(tài)地變更用作TXOP的占有信道寬度。在該情況下,RTS幀的接收側(cè)的終端即使是動態(tài)動作終端,當(dāng)在信道1~4中的任意一個信道中檢測到忙時,在哪個信道中都不返回CTS幀。僅在信道1~4的全部中無干擾的情況下,通過信道1~4發(fā)送CTS幀。即,RTS幀的接收側(cè)的動態(tài)動作終端與RTS幀的發(fā)送側(cè)的靜態(tài)動作終端的能力(靜態(tài))匹配地進行響應(yīng)。這是因為,即使假設(shè)在RTS幀的接收側(cè)(動態(tài)動作終端)檢測到信道3的忙而僅通過信道1、2返回了CTS幀,也無法掌握RTS幀的發(fā)送側(cè)的終端是限制的信道寬度下的響應(yīng)。因此,信道的利用效率非常差。關(guān)于RTS幀的發(fā)送側(cè)的終端的屬性是動態(tài)還是靜態(tài),通過插入到構(gòu)成內(nèi)包RTS幀的PHY數(shù)據(jù)包時的scrambling sequence中,RTS幀的接收側(cè)即CTS幀的發(fā)送側(cè)的終端掌握。在RTS幀的發(fā)送側(cè)是靜態(tài)動作終端、CTS幀的發(fā)送側(cè)是靜態(tài)動作終端的情況下,也成為與圖4同樣的序列,信道的利用效率非常差。
在圖3以及圖4的例子中,示出了以primary信道為基準(zhǔn)能夠?qū)⑿诺罃U展至secondary或者secondary40的情況,但進而還能夠同樣地考慮能夠?qū)⑿诺罃U展至secondary80的情況。另外,RTS幀的接收側(cè)的終端是IEEE802.11ac對應(yīng)終端,但即使在IEEE802.11n對應(yīng)終端的情況下,是靜態(tài)動作終端還是動態(tài)動作終端的情況與其對應(yīng)地成為同樣的序列。此外,在該情況下,信道擴展至secondary,所以向IEEE802.11n對應(yīng)終端發(fā)送RTS幀時最大使用40MHz寬度,此時是信道2(primary)和信道1(secondary)中的發(fā)送。此外,在IEEE802.11n對應(yīng)終端既不對應(yīng)于靜態(tài)也不對應(yīng)于動態(tài)的情況下,考慮以與接收到的PHY數(shù)據(jù)包所占有的信道寬度相同的信道寬度響應(yīng)的情況。即,存在如下情況:即使在secondary中載波偵聽是忙,但如果判斷為接收到了占有40MHz的信道寬度的PHY數(shù)據(jù)包,則會以40MHz信道寬度返回響應(yīng)。在該情況下,即使是有來自其它系統(tǒng)的發(fā)送的信道,也通過該信道發(fā)送,CSMA/CA未正確地工作。因此,無法與其它系統(tǒng)很好地分享多個信道。這是因為,在規(guī)定了802.11n標(biāo)準(zhǔn)(IEEE Std 802.11n-2009)時,尚未導(dǎo)入靜態(tài)、動態(tài)的概念。
考慮還收容在圖3以及圖4中說明那樣的舊版終端、特別是進行靜態(tài)響應(yīng)的舊版終端(IEEE802.11n對應(yīng)終端、IEEE802.11ac對應(yīng)終端),并且基站進行DL-MU-MC發(fā)送。本實施方式的MU-MC對應(yīng)終端不會受到從基準(zhǔn)信道的信道擴展這樣的制約,而能夠針對每個信道獨立地進行發(fā)送接收。因此,在進行MU-MC通信的情況下,如果僅為本實施方式的MU-MC對應(yīng)終端,則例如通過在MU-MC通信中使用的全部信道向成為MU-MC對象的多個終端發(fā)送RTS幀,接收到RTS幀的終端側(cè)通過在載波偵聽中未檢測到忙的信道個別地返回CTS幀即可?;就ㄟ^返回來了CTS幀的信道同時發(fā)送(DL-MU-MC發(fā)送)數(shù)據(jù)幀即可。由此,能夠利用在各終端中未檢測到忙的信道以外的所有信道,所以能夠?qū)崿F(xiàn)信道的高效的利用。然而,在進行靜態(tài)響應(yīng)的舊版終端包含于MU-MC通信的對象中的情況下,由于上述理由,存在信道的利用效率降低的可能性。進行動態(tài)響應(yīng)的舊版終端即使不像進行靜態(tài)響應(yīng)的舊版終端,也有信道的利用效率降低的情況,這如上所述。因此,在舊版終端包含于MU-MC通信的對象中的情況下,不論怎樣,存在信道的利用效率降低的可能性。以下,示出在進行靜態(tài)響應(yīng)(或者動態(tài)響應(yīng))的舊版終端和MU-MC對應(yīng)終端混合存在的情況下信道利用效率降低的例子。
圖5示出進行靜態(tài)響應(yīng)的舊版終端和MU-MC對應(yīng)終端混合存在的情況的動作例。例如,設(shè)想第一個終端是進行靜態(tài)響應(yīng)的IEEE802.11ac對應(yīng)的舊版終端,第2個終端是MU-MC對應(yīng)終端,舊版終端應(yīng)對直至secondary40(80MHz)的信道擴展而工作的情況。在圖5中,顯示為“RTS(L)”、“RTS(M)”等的()中的字母是為便于表示是目的地的終端是舊版終端還是MU-MC對應(yīng)終端的字母。例如,“RTS(L)”意味著將RTS幀發(fā)送到舊版終端?!癛TS(M)”意味著將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到MU-MC對應(yīng)終端。設(shè)為在該狀態(tài)下基站同時通過信道1~4(即primary、secondary、secondary40)將RTS幀發(fā)送到舊版終端,通過信道5~8將RTS幀發(fā)送到MU-MC對應(yīng)終端。在舊版終端中,假設(shè)在信道2(primary信道)中檢測到忙的情況下,如上所述在信道1~4中的哪一個信道中都不返回CTS幀。在MU-MC對應(yīng)終端中,如果在信道5~8中,例如在信道5、6中檢測到忙,在信道7、8中未檢測到忙,則通過信道7、8返回CTS幀。在該情況下,基站僅通過信道7、8發(fā)送數(shù)據(jù)幀(在該情況下,是發(fā)送目的地終端僅為1臺的DL-MU-MC發(fā)送)。假設(shè)信道1~4中的RTS幀的發(fā)送目的地不是舊版終端而是其它MU-MC對應(yīng)終端,則即使信道2忙,也能夠從MU-MC對應(yīng)終端通過信道1、3、4返回CTS幀,所以能夠以2臺MU-MC對應(yīng)終端為對象,通過信道1、3、4、7、8進行DL-MU-MC發(fā)送。這樣,在設(shè)想還收容進行靜態(tài)響應(yīng)(或者動態(tài)響應(yīng))的舊版終端,并且進行MU-MC通信的情況下,可能發(fā)生信道的利用效率降低的問題。
圖6示出進行靜態(tài)響應(yīng)的舊版終端和MU-MC對應(yīng)終端混合存在的情況的其它動作例。與圖5的情況同樣地,設(shè)為在舊版終端應(yīng)對直至secondary40(直至80MHz信道寬度)的信道擴展而工作的情況下,向進行靜態(tài)動作的IEEE802.11ac對應(yīng)的舊版終端通過信道1~2(primary、secondary)發(fā)送了RTS幀,向MU-MC對應(yīng)終端通過信道3~8發(fā)送了RTS幀。在該情況下,在MU-MC對應(yīng)終端中,如果在信道3~8中,例如在信道5、6中檢測到忙,在信道3、4、7、8中未檢測到忙,則通過信道3、4、7、8返回CTS幀。另一方面,舊版終端認(rèn)識到將信道擴展至secondary40,所以起因于通過信道3、4發(fā)往MU-MC對應(yīng)終端的RTS幀,在與secondary40對應(yīng)的信道3、4中檢測到忙。因此,即使在信道1、2中未檢測到忙,在信道1~4中的哪一個信道中都不返回CTS幀。因此,在該情況下,也可能發(fā)生信道的利用效率降低的問題。
還考慮假設(shè)舊版終端有在關(guān)聯(lián)過程等中作為能力(Capability)通知本終端應(yīng)對靜態(tài)響應(yīng)以及動態(tài)響應(yīng)中的哪一個的手段,則例如通過從最初限制在MU-MC的對象中不包括靜態(tài)動作的舊版終端,由此能夠?qū)⑿诺赖睦眯示S持得較高。然而,設(shè)想在現(xiàn)狀下不具有這樣的手段。因此,在基站中,作為舊版終端,必須設(shè)想進行靜態(tài)響應(yīng)的終端。
因此,在本實施方式中,對舊版終端(靜態(tài)動作終端、動態(tài)動作終端中的哪一個都為對象)分配比舊版終端能夠應(yīng)對的最大的帶寬(信道寬度)小的信道寬度(限制的信道寬度),通知該分配的信道寬度的信息。更一般而言,作為對能夠以預(yù)定的信道(基準(zhǔn)信道等)為基礎(chǔ)將所使用的信道數(shù)擴展至指定的帶寬來利用一個以上的信道的舊版終端(或者在其中安裝的無線通信裝置)指定的帶寬,發(fā)送指定比能夠以預(yù)定的信道為基礎(chǔ)擴展而利用的最大的帶寬小的帶寬的信息(第1信息)。具體而言,發(fā)送處理部30生成包括該第1信息的管理幀,發(fā)送該管理幀。MAC/PHY管理部60也可以如在后述其它實施方式中說明那樣具備在系統(tǒng)的啟動時或者其它定時判斷是否限制舊版終端的帶寬的判斷部。在判斷部中判斷為限制的情況下,經(jīng)由MAC共同處理部20指示發(fā)送處理部30發(fā)送該限制的帶寬的信息。發(fā)送處理部30生成包括該第1信息的管理幀,發(fā)送該管理幀。關(guān)于管理幀的具體的結(jié)構(gòu)例,后述。在此,設(shè)為MAC/PHY管理部60具備判斷是否限制帶寬的判斷部,但還考慮接收處理部40或者發(fā)送處理部30具備判斷部的方式、或者作為其它獨立的處理部存在的方式。
另一方面,基站對MU-MC對應(yīng)終端通知確定與在MU-MC通信中可實際使用的信道寬度對應(yīng)的多個信道的信息。此時,通過該信息通知的多個信道包括通過使舊版終端的帶寬變窄而空閑的至少一個信道。更一般而言,作為對能夠利用所指定的一個或者多個信道的MU-MC對應(yīng)終端(或者在其中安裝的無線通信裝置)指定的信道,將指定包括在舊版終端的最大的帶寬中使用的多個信道中的、與在對舊版終端分配的帶寬中使用的信道不同的至少一個信道在內(nèi)的多個信道的信息(第2信息)通知給MU-MC對應(yīng)終端。發(fā)送處理部30生成包括該第2信息的管理幀,并發(fā)送該管理幀。該第2信息也可以通過與通知上述第1信息(限制的帶寬的信息)的管理幀相同的管理幀發(fā)送,還能夠采用通過與此不同的管理幀發(fā)送的方式。MU-MC對應(yīng)終端根據(jù)接收到的第1信息及第2信息中的第2信息工作,關(guān)于第1信息可以忽略(但是還有如后所述利用第1信息的方式)。另外,由于第2信息以在舊版終端中無法解釋的形式被描述,從而即使在接收到第1信息及第2信息的情況下,舊版終端也可以根據(jù)第1信息工作。詳細(xì)后述。
通過以上,舊版終端將限制的帶寬認(rèn)識為信道寬度而進行響應(yīng),所以能夠大幅抑制假設(shè)檢測到忙的情況下的信道效率降低。因此,在使舊版終端和MU-MC對應(yīng)終端共存而進行MU-MC通信的情況下,雖然較寬地取MU-MC通信中的信道寬度,但能夠較高地維持系統(tǒng)的信道效率。
如上所述第1信息(對舊版終端通知的、限制的信道寬度的信息)及第2信息(確定對MU-MC終端通知的多個信道的信息)通過管理幀進行通知。
圖7示出管理幀格式的例子。信標(biāo)幀、探測響應(yīng)等管理幀具備該幀格式。本幀格式包括MAC頭部(MAC header)、幀主體(Frame body)以及FCS的各字段。MAC頭部包括幀控制(Frame Control)、持續(xù)時間(Duration)、地址(Address)、序列控制(Sequence Control)以及HT控制(High Throughput control,高吞吐量控制)的各字段。但是,也可以使用不包含HT控制字段等的幀格式。在管理幀中,在幀主體中插入的一部分的信息是使用針對每個管理幀決定有記載順序的長度為固定長度的字段來通知,但關(guān)于其它信息,使用各自分配有固有的元素ID(Element ID)(標(biāo)識符)的信息元素(Information element;IE)的形式來通知。信息元素是通過元素ID來識別的,具有元素ID字段、長度(Length)字段、信息(Information)字段的各字段。信息字段保存所通知的信息的內(nèi)容,長度字段保存信息字段的長度信息。在幀主體中,能夠保存一個或者多個信息元素。此外,地址字段有地址1、地址2、地址3這3個。在地址1的字段中插入目的地地址(Receiver Address;RA),在地址2的字段中插入發(fā)送源地址(Transmitter Address;TA),在地址3的字段中,根據(jù)幀的用途而插入作為BSS的標(biāo)識符的BSSID(Basic Service Set Identifier,基本服務(wù)集標(biāo)識符)(還有在所有比特中插入1而將所有BSSID作為對象的wildcard BSSID的情況)或者TA。
在IEEE802.11中,作為能夠?qū)EEE802.11n對應(yīng)終端通知信道寬度的信息元素,定義了HT操作元素(HT Operation element),作為能夠?qū)EEE802.11ac對應(yīng)終端以與HT操作元素的組合來通知信道寬度的信息元素,定義了VHT操作元素(VHT Operation element)。上述第1信息(對舊版終端通知的、限制的信道寬度的信息)能夠通過HT操作元素以及VHT操作元素各自的信息(Information)字段通知。
圖8示出HT操作元素的格式。在HT操作信息(HT Operation Information)字段內(nèi)的STA信道寬度(STA Channel Width)子字段(1比特)中,根據(jù)使用的動作信道寬度(20MHz或者40MHz)設(shè)定0或者1的值。在元素ID字段中,設(shè)定針對HT操作元素預(yù)先定義的值(例如61)。在長度字段中,設(shè)定長度字段之后的信息字段的合計大小的值,在該例子中為22個八位字節(jié)。此外,在主信道(Primary Channel)字段中,設(shè)定主信道的信道編號。HT操作信息字段內(nèi)的次信道偏移(Secondary Channel Offset)子字段(2比特)表示次信道(secondary信道)相對主信道的相對的偏移,在主信道的上側(cè)(高頻側(cè))設(shè)置次信道時,將該子字段的值設(shè)為1,在下側(cè)(低頻側(cè))設(shè)置次信道時,將該子字段的值設(shè)為3,在不存在次信道的情況下,將該子字段的值設(shè)為0。
圖9示出VHT操作元素的格式。在VHT操作信息字段內(nèi)的信道寬度(Channel Width)子字段(一個八位字節(jié))中,根據(jù)使用的信道寬度設(shè)定0~3的值。在元素ID字段中,設(shè)定針對VHT操作元素預(yù)先定義的值(例如192)。在長度字段中,設(shè)定長度字段之后的信息字段的合計大小的值,在該例子中為5個八位字節(jié)。
在圖8的HT操作元素內(nèi)的STA信道寬度(STA Channel Width)子字段中設(shè)定的值和在VHT操作元素內(nèi)的信道寬度子字段中設(shè)定的值對應(yīng)于第1信息(對舊版終端通知的、限制的信道寬度的信息)。
圖10是示出在HT操作元素內(nèi)的STA信道寬度子字段和VHT操作元素內(nèi)的信道寬度子字段中設(shè)定的值、與信道寬度的關(guān)系的表格。該表格是從IEEE802.11ac的說明書摘錄的表格。此外,在IEEE802.11ac中,關(guān)于VHT操作元素內(nèi)的信道寬度子字段,4~255的值為預(yù)備(Reserved)。
IEEE802.11n對應(yīng)終端根據(jù)STA信道寬度子字段的值,判斷信道寬度。如果該值是0,則判斷為20MHz,如果是1,則判斷為40MHz。IEEE802.11ac對應(yīng)終端根據(jù)STA信道寬度子字段的值和信道寬度子字段的值的組,判斷信道寬度。如果(STA信道寬度子字段的值、信道寬度子字段的值)是(0、0),則判斷為20MHz,如果是(1、0),則判斷為40MHz,如果是(1、1),則判斷為80MHz,如果是(1、2),則判斷為160MHz,如果是(1、3),則判斷為80+80MHz。
在本實施方式中,除了這些以外,作為對MU-MC對應(yīng)終端通知MU-MC通信用的多個信道的信息元素,新定義MU-MC操作元素(MU-MC operation element)。圖11示出MU-MC操作元素的格式例。在作為新字段的MU-MC信道集(MU-MC Channel Sets)字段內(nèi),設(shè)定用于確定在MU-MC通信中使用的多個信道的信息。在元素ID字段中,設(shè)定為了用于MU-MC操作元素而新定義的值。關(guān)于該值,從在IEEE802.11n以及11ac中在當(dāng)前時間點作為預(yù)備(Reserved)未使用的值中選擇即可。由此,關(guān)于MU-MC操作元素,能夠?qū)Υ秊镸U-MC對應(yīng)終端能夠理解,而舊版終端無法理解。在長度字段中,設(shè)定長度字段之后的信息字段的合計大小的值(在該例子中n個八位字節(jié))。將MU-MC操作元素能夠與上述HT操作元素以及VHT操作元素一起包含于相同的管理幀(信標(biāo)幀、探測響應(yīng)幀、關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀等)而通知給非基站的終端。
MU-MC操作元素、HT操作元素以及VHT操作元素分別相當(dāng)于在圖7中說明的信息元素。能夠?qū)⑦@些3個信息元素如圖12所示集中保存于一個管理幀的幀主體中。這些信息元素在各管理幀內(nèi)的記載順序是被規(guī)定的。此外,也可以通過與HT操作元素以及VHT操作元素的組不同的管理幀,發(fā)送MU-MC操作元素。
在此,作為對MU-MC對應(yīng)終端通知用于確定在MU-MC通信中使用的多個信道的信息的MU-MC操作元素內(nèi)的MU-MC信道集字段的格式,除了單純地在BSS中排列記載為了用于MU-MC而使用的所有信道編號以外,還能夠進行各種變化。以下,示出幾個格式的例子。
圖13(A)以及圖13(B)分別示出MU-MC操作元素的詳細(xì)的格式的例子。在圖13(A)的例子中,將在MU-MC通信中使用的最小信道編號(Minimum Channel Number)和信道寬度信息(Channel Width Information)保存于信息字段(MU-MC信道集字段)中。例如,當(dāng)使用在頻域上連續(xù)的信道編號1~8的信道1~8的情況下,設(shè)最小信道編號為1,設(shè)信道寬度信息為8。也可以不使用信道的個數(shù)而使用帶寬表示信道寬度信息,在該情況下,例如在信道寬度是20MHz、信道數(shù)是8的情況下,將信道寬度信息設(shè)為160MHz等。此外,關(guān)于一個信道寬度,既可以預(yù)先在系統(tǒng)中決定為20MHz等,還能夠采用通過管理幀另外通知一個信道寬度的結(jié)構(gòu)。既可以追加定義一個信道的寬度的子字段而作為信息字段內(nèi)的子字段,也可以通過其它信息元素通知一個信道寬度的信息。關(guān)于信道編號與帶寬的關(guān)系,也可以事先在系統(tǒng)中決定,還能夠采用通過管理幀另外通知它們的關(guān)系的結(jié)構(gòu)。既可以追加定義該關(guān)系的子字段而作為信息字段內(nèi)的子字段,也可以通過其它信息元素通知該關(guān)系的信息。
在圖13(B)的例子中,將最小信道編號(Channel Number(Lower),信道編號(低))和最大信道編號(Channel Number(Upper),信道編號(高))保存于信息字段(MU-MC信道集字段)中。例如,當(dāng)使用在頻域上連續(xù)的信道編號1~8的信道1~8的情況下,設(shè)最小信道編號為1,設(shè)最大信道編號為8。此外,此處的信道編號是以使設(shè)想的單位信道寬度(例如20MHz寬度)不相互重復(fù)的方式方便地定義的信道編號,實際上無線LAN中的信道編號是以5MHz間隔來分配的。因此,例如上述方便的信道編號1~8作為單位信道寬度使用20MHz寬度的情況下,作為以5MHz間隔分配的信道編號在將最初的信道編號設(shè)為X的情況下為如X、X+4、X+8、X+12、X+16、X+20、X+24、X+28那樣每隔將設(shè)想的單位信道寬度除以5MHz而得到的值(在將單位信道寬度設(shè)為20MHz的情況下為4)的編號。具體而言,各信道的中心頻率相對被規(guī)定的信道開始頻率定義為信道開始頻率+5×n_ch(MHz)。在此,n_ch是1以上的整數(shù)。在2.4GHz帶中,信道開始頻率取2407MHz,n_ch取1、2、…、13中的任意值。在5GHz帶中,信道開始頻率為dot11ChannelStartingFactor×500kHz,dot11ChannelStartingFactor是8000~10000中的任意值,n_ch取1、2、…、200中的任意值。在本實施方式中,在未特別明確記載時,使用方便的信道編號,但請注意在置換為以實際的5MHz間隔分配的信道編號的情況下為上述那樣的置換。
在圖13(A)以及圖13(B)所示的例子中,所使用的所有信道在頻域上連續(xù),但還可能有所使用的信道在頻域上配置于多個分離的部位的情況。圖14(A)以及圖14(B)示出與該情況對應(yīng)的格式的例子。
在圖14(A)的例子中,在信息元素內(nèi)的信息字段中,設(shè)定最小信道編號(Minimum Channel Number)和信道寬度信息(Channel Width Information)的多個集合(set)。例如,在希望使用信道1以及2、和信道5~8的情況下,設(shè)定最小信道編號1以及信道寬度信息2(或者40MHz)的集合和最小信道編號5以及信道寬度信息4(或者80MHz)的集合。
在圖14(B)的例子中,設(shè)定最小信道編號(Channel Number(Lower),信道編號(低))以及最大信道編號(Channel Number(Upper),信道編號(高))的多個集合。例如,在希望使用信道1以及2、和信道5~8的情況下,設(shè)定最小信道編號1以及最大信道編號2的集合和最小信道編號5以及最大信道編號8的集合。
在圖14(A)以及圖14(B)的格式中,在長度字段中,指定與在后側(cè)設(shè)定的集合數(shù)對應(yīng)的長度,以使在接收側(cè)知道包括幾個集合。在圖14(A)以及圖14(B)中,示出了信道的不連續(xù)部位是一個的情況,但即使是2個部位以上,也能夠同樣地通過增加集合數(shù)來應(yīng)對。
圖15(A)以及圖15(B)示出MU-MC操作元素的另一格式例。在此,以如下為前提:將發(fā)送信標(biāo)幀、探測響應(yīng)幀等的信道定義為作為預(yù)先決定的信道的系統(tǒng)主信道(system primary channel),將該系統(tǒng)主信道表現(xiàn)為起點。
在圖15(A)的格式中,作為信息字段,設(shè)置了信道寬度信息字段。例如,在設(shè)系統(tǒng)主信道是信道1時,在使用信道1~8的情況下(將1個信道設(shè)為20MHz寬度),將信道寬度信息字段的值設(shè)為8(全部信道數(shù))。也可以從計數(shù)去掉系統(tǒng)主信道來考慮,在該情況下,將信道寬度信息字段的值設(shè)為7。也可以將設(shè)定從系統(tǒng)主信道觀察時向高頻側(cè)(上側(cè))以及低頻側(cè)(下側(cè))的哪一側(cè)擴展的方向的子字段設(shè)置于信道寬度信息字段內(nèi)。在該情況下,依照該方向,以系統(tǒng)主信道為起點,將所使用的信道確定與信道數(shù)相當(dāng)量即可。在信道寬度信息字段中設(shè)定了與所使用的信道數(shù)對應(yīng)的值,但也可以如在圖13中說明那樣設(shè)定與所使用的帶寬的大小對應(yīng)的值。在此,示出了系統(tǒng)主信道也包含于MU-MC通信用的信道中的情況,但也可以從MU-MC通信用的信道去掉系統(tǒng)主信道。
在從系統(tǒng)主信道觀察時向上側(cè)以及下側(cè)這兩個方向擴展的情況下,如圖15(B)那樣,將信道寬度信息字段分別設(shè)為字段1、字段2,由此設(shè)置2個即可。在事先決定的一個字段中設(shè)定從系統(tǒng)主信道向上側(cè)方向連續(xù)地使用的信道數(shù),在另一個字段中設(shè)定從系統(tǒng)主信道向下側(cè)方向連續(xù)地使用的信道數(shù)即可。也可以將表示上側(cè)的值和表示下側(cè)的值分別在字段1、2中設(shè)定為子字段,在該情況下,也可以不事先決定字段1、2中的哪一個對應(yīng)于上側(cè)以及下側(cè)。在信道寬度信息字段1、2中設(shè)定了所使用的信道數(shù)的值,但也可以如在圖13中說明那樣設(shè)定與所使用的帶寬的大小對應(yīng)的值。
圖16(A)以及圖16(B)示出MU-MC操作元素的又一格式例。在圖16(A)的格式中,作為信息字段,設(shè)定了信道寬度信息字段1、2。在信道寬度信息字段1、2中,依照與上述圖10的表格中的HT操作元素內(nèi)的STA信道寬度字段和VHT操作元素內(nèi)的信道寬度字段相同的定義設(shè)定值。例如,在使用與80+80MHz的信道寬度對應(yīng)的多個信道的情況下,STA信道寬度字段是1,信道寬度字段是3,所以與其對應(yīng)地,將信道寬度信息字段1的值設(shè)為1,將信道寬度信息字段2的值設(shè)為3。即,在信道寬度信息字段1以及信道寬度信息字段2中,設(shè)定與通過STA信道寬度字段以及信道寬度字段表現(xiàn)與所使用的多個信道對應(yīng)的帶寬的情況下的值相同的值。由此,有能夠再利用圖10的表格的優(yōu)點。
在圖16(B)的格式中,設(shè)置了差分?jǐn)U展信息(Difference Expansion Information)字段。在MU-MC通信中使用與舊版終端所使用的信道寬度對應(yīng)的信道和對此追加的信道的情況下,將與該追加量的信道對應(yīng)的帶寬的信息作為從舊版終端所使用的信道寬度的差分信息來設(shè)定于該字段中。例如,在舊版終端使用的信道寬度僅為20MHz(僅為信道2的primary)的情況下,在MU-MC通信中利用80MHz的信道寬度(信道1~4)的情況下,設(shè)定表示作為差分的60MHz寬度的值。或者,還能夠設(shè)定表示與差分60MHz對應(yīng)的信道數(shù)3的值。此時,還一并插入表示在哪個頻率方向(上側(cè)還是下側(cè))上進行60MHz寬度的擴展的信息,從而能夠靈活地決定所使用的信道。當(dāng)然,也可以插入作為差分追加的信道編號本身。MU-MC對應(yīng)終端能夠根據(jù)HT操作元素和VHT操作元素確定舊版終端的信道寬度,根據(jù)確定的信道寬度和差分?jǐn)U展信息字段的值,確定MU-MC通信用的信道寬度,確定與該MU-MC通信用的信道寬度對應(yīng)的多個信道。
圖17示出MU-MC操作元素的又一格式例。在圖17的格式中,作為信息字段設(shè)置了中心頻率(Center Frequency)字段和信道寬度信息(Channel Width Information)字段。在中心頻率字段中,設(shè)定在MU-MC通信中使用的多個信道的中心頻率的索引。在信道寬度信息字段中,設(shè)定表示與該多個信道相當(dāng)?shù)膸挼闹祷蛘咴摱鄠€信道的信道數(shù)。
以上,使用圖13~圖17示出了MU-MC操作元素的幾個格式例,但它們是一個例子,當(dāng)然還能夠使用其它方法。例如,還能夠采用將MU-MC操作元素內(nèi)的各比特分別與信道對應(yīng)起來,并將與所使用的信道對應(yīng)的比特設(shè)定為1、將與不使用的信道對應(yīng)的比特設(shè)定為0的比特映射的方法。通過使各比特對應(yīng)于每隔單位信道寬度的信道編號,從而能夠使表現(xiàn)方法高效化。在該情況下,如果在與有無使用信道相關(guān)聯(lián)的所述比特映射之前插入開始信道編號,則能夠冗長少地表現(xiàn)所使用的信道的信息。
圖18是示出本實施方式的進行MU-MC通信的動作序列的例子的圖。在此,設(shè)為存在信道編號(ch.#)是1~8的信道(信道1~8),信道2對應(yīng)于作為基準(zhǔn)信道的primary(主)信道,信道1對應(yīng)于secondary(次)信道,信道3以及4對應(yīng)于secondary40信道,信道5~8對應(yīng)于secondary80信道。在此,設(shè)想基站(AP)100將作為非基站的終端(STA)101、103、104這3臺終端選擇為MU-MC通信的對象的情況。在圖18中,顯示為“RTS(1)”等的()中的數(shù)字是方便地示出了目的地的終端的參照編號的最后一位的數(shù)字。例如,“RTS(1)”意味著將RTS幀發(fā)送到終端101?!癉ATA(3)”意味著將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到終端103。此外,在圖18的例子中,全部信道數(shù)是8,但本實施方式不限于此,信道數(shù)既可以是5,也可以是7,還可以是大于8的數(shù)。另外,也可以為了廣播(announce)等用途而存在系統(tǒng)主信道。在該情況下,系統(tǒng)主信道既可以是這些信道(信道1~8)中的一個,也可以是與這些信道1~8獨立地設(shè)置的信道。
設(shè)為終端101是進行靜態(tài)動作的舊版終端,終端103、104是本實施方式的MU-MC對應(yīng)終端。基站100事先將舊版終端的信道寬度決定為20MHz、將MU-MC通信的信道決定為信道1~8(將1個信道寬度設(shè)為20MHz,信道編號1~8的信道1~8這8個信道。與160MHz信道寬度對應(yīng)),通過圖12所示那樣的格式的管理幀通知這些信息。作為接收到管理幀的舊版終端的終端101在IEEE802.11n對應(yīng)的情況下,根據(jù)HT操作元素掌握為信道寬度是20MHz(即只有主信道的信道2),在IEEE802.11ac對應(yīng)的情況下,根據(jù)HT操作元素和VHT操作元素這兩方,掌握為信道寬度是20MHz(即只有主信道的信道2)。此外,舊版終端101無法解釋MU-MC操作元素。另一方面,終端103、104根據(jù)MU-MC操作元素(根據(jù)需要還參照HT操作元素和VHT操作元素),認(rèn)識為MU-MC通信用的信道是信道1~8(160MHz寬度)。
基站同時進行如下發(fā)送:利用信道2發(fā)送發(fā)往終端101的RTS幀,利用信道1、3~5發(fā)送發(fā)往終端103的RTS幀,利用信道6~8發(fā)送發(fā)往終端104的RTS幀。向相同的終端發(fā)送的多個RTS幀如上所述以在IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中所稱的duplicate PPDU(physical layer convergence procedure(PLCP)protocol data unit,物理層收斂過程協(xié)議數(shù)據(jù)單元)來發(fā)送。在該情況下,當(dāng)然,在MAC幀水平上也是相同的幀。
終端101、103、104當(dāng)從基站100接收到通過duplicate PPDU來發(fā)送的RTS幀時,判斷針對該RTS幀能夠使用哪個信道來發(fā)送CTS幀。例如,確認(rèn)在從通過duplicate PPDU接收到的RTS幀的接收開始的時刻至追溯了某固定時間的時間點為止的期間中CCA是否被檢測為忙。此外,也可以使用是否為基于此前接收到的幀的NAV的期間內(nèi)那樣的、在僅利用一個信道時通過CSMA/CA實施的判斷。某固定時間例如是IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中的PIFS(point coordination function(PCF)interframe space,點協(xié)調(diào)功能幀間間隔),但也可以是AIFS(arbitration interframe space,仲裁幀間間隔)等其它固定時間。在后述其它實施方式中詳細(xì)說明AIFS。
在圖18中,在從RTS幀的接收開始時至追溯了固定時間的時間點為止的期間中,在信道2、5、6中CCA為忙(基站100由于隱藏終端等的理由,未檢測到RTS幀發(fā)送前的信道2、5、6中的CCA的忙)。因此,舊版終端101判斷為信道2(primary)是使用中。MU-MC對應(yīng)終端103判斷為信道5是使用中,MU-MC對應(yīng)終端104判斷為信道6是使用中。終端101是靜態(tài)動作終端,所以如果在RTS幀的發(fā)送中利用的任意信道中有干擾,則不返回響應(yīng)(CTS幀)。在此,終端101認(rèn)識為只有信道2(primary)是工作信道,在信道2中檢測到忙,所以不返回CTS幀(假設(shè)在信道2中未檢測到忙,則通過信道2返回CTS幀)。用實線的框包圍的“CTS”表示CTS幀,用虛線的框包圍的“CTS”表示不發(fā)送CTS幀。
在此,假設(shè)終端101的工作信道被擴展至secondary40的情況(80MHz信道寬度的情況)下,在向終端101通過信道1~4發(fā)送了RTS幀的情況下,如果在信道2中檢測到忙,則即使在信道1、3、4中未檢測到忙,也一概不返回CTS幀作為靜態(tài)響應(yīng)。因此,在如本例子那樣在信道2(primary)中檢測到忙的狀況下,通過將終端101的信道寬度限制為僅使用信道2(primary)的20MHz寬度,從而相比于將信道寬度設(shè)為80MHz的情況,能夠大幅抑制信道利用效率的降低。
終端103在接收到發(fā)往本裝置的RTS幀的信道1、3~5中,在信道5中檢測到忙,在信道1、3、4中未檢測到忙,所以通過信道1、3、4返回CTS幀。即,MU-MC對應(yīng)終端103與舊版終端101不同,無需進行以基準(zhǔn)信道(primary)為基準(zhǔn)的響應(yīng),針對每個信道獨立地進行忙的檢測,通過未檢測到忙的信道各自地返回CTS幀。因此,終端103的接收處理部40對發(fā)送處理部30輸出指示以僅在信道1、3、4中生成CTS幀。然后,發(fā)送處理部30在從結(jié)束了包括RTS幀的PHY數(shù)據(jù)包的接收的時刻起經(jīng)過了SIFS之后,從信道1、3、4發(fā)送CTS幀。此時,例如,事先將從接收處理部40結(jié)束了包括RTS幀的PHY數(shù)據(jù)包的接收的時刻與CTS幀的發(fā)送指示一起通知到發(fā)送處理部30。由此,發(fā)送處理部30能夠計從該時刻起的定時,向PHY處理部50輸出發(fā)送指示,以在經(jīng)過SIFS之后從PHY處理部50通過預(yù)定的信道(即,接收發(fā)給自己的RTS幀,除了該RTS幀以外未檢測到固定時間忙的信道)發(fā)送插入了CTS幀的PPDU。
此外,SIFS是一個例子,如果是固定時間,則也可以是其它時間或者IFS。也可以是比SIFS長的IFS。這適用于本說明書的整體。關(guān)于DIFS等其它種類的IFS,也同樣地,如果是固定時間則也可以是其它時間或者IFS。
終端104在接收到發(fā)給本裝置的RTS幀的信道6~8中,在信道6中檢測到忙,在信道7、8中未檢測到忙,所以通過信道7、8返回CTS幀。即,MU-MC對應(yīng)終端104與MU-MC對應(yīng)終端103同樣地,針對每個信道獨立地進行忙的檢測,通過未檢測到忙的各個信道返回CTS幀。動作的詳細(xì)內(nèi)容與終端103相同。
基站100通過信道1、3、4接收從終端103發(fā)送的CTS幀,通過信道7、8接收從終端104發(fā)送的CTS幀。在信道2、5、6中未接收到CTS幀,所以掌握判斷為在終端101中不使用信道2、在終端103中不使用信道5、在終端104中不使用信道6的情況。然后,基站使用信道1、3、4向終端103,使用信道7、8向終端104,分別同時發(fā)送數(shù)據(jù)幀。即,針對終端103、104通過DL-MU-MC發(fā)送來發(fā)送數(shù)據(jù)幀。發(fā)往終端103、104的數(shù)據(jù)幀在圖中分別顯示為“DATA(3)”以及“DATA(4)”?;?00在通過信道1、3、4、7、8接收完CTS幀起的SIFS之后,發(fā)送這些數(shù)據(jù)幀。在終端103中,通過信道1、3、4正確地接收到數(shù)據(jù)幀,在從數(shù)據(jù)幀接收起的SIFS之后,通過信道1、3、4發(fā)送ACK幀。同樣地,在終端104中,通過信道7、8正確地接收到數(shù)據(jù)幀,在從數(shù)據(jù)幀的接收起的SIFS之后,通過信道7、8發(fā)送ACK幀。在此,針對每個信道返回ACK幀,但也可以返回上述BA(BlockAck)幀,并且,也可以針對每個終端,使用接收到數(shù)據(jù)幀的某一個信道來返回ACK幀或者BA幀。
此外,在圖18的例子中,舊版的終端101將20MHz寬度作為信道寬度,使用主信道(信道2),將MU-MC通信用的信道設(shè)為信道1~8,但還能夠區(qū)分在舊版終端和MU-MC通信用而使用的信道。例如,舊版終端也可以將20MHz寬度的主信道(信道2)作為使用信道,在MU-MC通信中將信道1、3~8作為使用信道。在該情況下,在上述格式的管理幀(參照圖7)中,對舊版終端指定20MHz寬度,對MU-MC對應(yīng)終端指定信道1、3~8即可。
圖19是本實施方式的基站的基本的動作例的流程圖。基站在系統(tǒng)啟動時或者之后的任意或者預(yù)定的條件成立的定時(詳細(xì)內(nèi)容在后述實施方式中說明),決定限制舊版終端(IEEE802.11n對應(yīng)終端、IEEE802.ac對應(yīng)終端)的信道寬度(S101)?;緸榱讼拗菩诺缹挾?,作為對舊版終端指定的帶寬,指定比能夠以預(yù)定的信道(primary)為基礎(chǔ)擴展而利用的最大的帶寬小的帶寬(該S101)。在存在最大的帶寬不同的多個舊版終端(例如IEEE802.11n對應(yīng)終端、IEEE802.ac對應(yīng)終端共存)時,也可以將這些舊版終端中的最大的帶寬最小的舊版終端的最大的帶寬作為基準(zhǔn),指定比此小的帶寬?;蛘撸部梢允孪葲Q定20MHz信道寬度等各舊版終端能夠應(yīng)對的最低的信道寬度,并將限制的信道寬度一律地決定為此。在舊版終端僅是IEEE802.ac對應(yīng)終端時,可以限制為40MHz信道寬度,僅是IEEE802.11n對應(yīng)終端時,可以限制為20MHz信道寬度。
另外,基站針對MU-MC對應(yīng)終端決定MU-MC通信用的多個信道(S102)。也可以事先在系統(tǒng)中決定MU-MC通信用的多個信道。例如,也可以是與舊版終端可使用的最大的信道寬度(例如作為IEEE802.11ac可使用的最大的信道寬度的160MHz)對應(yīng)的多個信道,也可以是包含此的更多的信道。期望以至少包括通過限制舊版終端的信道寬度而空出的帶寬的方式指定信道。還能夠利用在步驟S101中決定的舊版終端的信道寬度(帶寬)的信息,以不包括與該信道寬度對應(yīng)的信道的方式指定。此外,步驟S101和步驟S102的順序也可以是相反的。
基站生成包括在步驟S101中決定的限制的信道寬度的信息(第1信息)和在步驟S102中決定的確定MU-MC通信用的多個信道的信息(第2信息)的管理幀,并發(fā)送管理幀(S103)。發(fā)送第1信息及第2信息的管理幀既可以如上所述是信標(biāo)幀、探測響應(yīng)幀,也可以是其它幀。也可以通過不同的管理幀發(fā)送第1信息和第2信息。
基站決定以任意的觸發(fā)來進行MU-MC通信(S104)。任意的觸發(fā)可以是任意的情況,例如有發(fā)生了向兩個以上的終端的發(fā)送數(shù)據(jù)的情況。基站選擇成為MU-MC通信的對象的多個終端(該S104)。選擇的終端也可以僅為多個MU-MC終端,也可以混合存在舊版終端和MU-MC終端。在后者的情況下,設(shè)為舊版終端僅為1臺?;踞槍x擇出的終端,選擇并分配要使用的信道(該S104)。在舊版終端的情況下,選擇與限制的信道寬度對應(yīng)的信道。例如,在限制為20MHz寬度的情況下,僅選擇主信道(信道2),在限制為40MHz寬度的情況下,選擇主信道(信道2)和次信道(信道1)。MU-MC終端從對舊版終端選擇的信道以外的信道中,選擇信道。此外,在選擇的終端僅為MU-MC終端時,也可以將在上述限制的信道寬度中使用的信道分配給MU-MC終端。
基站針對為了用于MU-MC通信而選擇的各終端,針對分別分配的每個信道,同時發(fā)送RTS幀(S105)。此外,設(shè)為在發(fā)送RTS幀時,事先針對每個信道通過載波偵聽事先獲得1幀量的信道訪問權(quán)?;咀鳛橄虬l(fā)送的RTS幀的響應(yīng)而從各終端在每個信道在RTS幀發(fā)送的SIFS之后同時接收CTS幀,從而針對每個信道獲得用于發(fā)送下一個數(shù)據(jù)幀的TXOP,即決定用于發(fā)送數(shù)據(jù)幀的信道(S106)。假設(shè)未完全接收到CTS幀等判斷為不適合繼續(xù)TXOP的情況下,也可以返回到步驟S104或者S105之前?;臼褂酶鹘K端返回了CTS幀的信道,在獲得的TXOP,在CTS幀接收的SIFS之后,同時發(fā)送發(fā)往各終端的數(shù)據(jù)幀(S107)。此時,除了以信道的單位各自地發(fā)送數(shù)據(jù)幀以外,針對同一終端,還能夠在捆綁了兩個以上的信道的帶寬中發(fā)送數(shù)據(jù)幀。此外,在終端應(yīng)對MIMO通信的情況下,還能夠通過MIMO進行數(shù)據(jù)幀發(fā)送。在該情況下,基帶集成電路或者控制部作為物理層的處理還進行與MIMO有關(guān)的處理。
基站通過發(fā)送了數(shù)據(jù)幀的信道,從數(shù)據(jù)幀的發(fā)送成功的終端在發(fā)送數(shù)據(jù)幀的SIFS之后,接收ACK幀(S108)。還能夠采用如上所述接收BA(BlockACK)幀的方式。在相同的TXOP內(nèi)也可以返回到步驟S107,反復(fù)進行步驟S107和S108。在該情況下,也可以省略步驟S108,在TXOP的最后發(fā)送請求發(fā)送BA幀的BAR(Block Ack Req)幀,并在SIFS之后接收BA幀。或者,也可以在TXOP的最后的數(shù)據(jù)幀中使用ACK策略字段請求發(fā)送BA幀(implicit Block Ack Request,隱式塊確認(rèn)請求),并在SIFS之后接收BA幀。另外,也可以為了獲得其它TXOP而從步驟S108返回到S104。
圖20是本實施方式的MU-MC對應(yīng)終端的基本的動作例的流程圖。MU-MC對應(yīng)終端從基站接收包括針對舊版終端的限制的信道寬度的信息(第1信息)和確定MU-MC通信用的多個信道的信息(第2信息)的管理幀(S201)。管理幀既可以如上所述是信標(biāo)幀、探測響應(yīng)幀,也可以是其它幀。也可以通過不同的管理幀接收第1信息和第2信息。
MU-MC對應(yīng)終端根據(jù)管理幀中包含的第2信息,掌握MU-MC通信用的多個信道。MU-MC對應(yīng)終端以能夠針對每個該多個信道或者針對由連續(xù)的多個信道構(gòu)成的每個信道集,獨立地進行信號的接收(還包括CCA檢測等)的方式,設(shè)定接收濾波器以及發(fā)送濾波器(S202)。如果能夠預(yù)先掌握MU-MC通信用的多個信道中的、分配給本終端的信道或者信道集,則只要設(shè)為能夠針對該分配的每個信道(一個或者多個)或者每個信道集獨立地進行信號的接收即可。此外,在與這些信道另外地定義了系統(tǒng)主信道的情況下,設(shè)為在該系統(tǒng)主信道中也能夠發(fā)送接收信號??紤]為MU-MC對應(yīng)終端基本上忽略管理幀中包含的第1信息,但如上所述,還可以采用還使用第1信息來確定MU-MC通信用的多個信道的結(jié)構(gòu)。
MU-MC對應(yīng)終端當(dāng)判斷為通過MU-MC通信用的信道中的一部分(或者全部)的信道接收到RTS幀時,根據(jù)FCS信息,檢查是否正確地接收到(解碼出)RTS幀、并且是否清除了上述CCA必要條件(CCA是否在固定時間內(nèi)不忙)(S203)。MU-MC對應(yīng)終端決定正確地接收到RTS幀、并且清除了CCA必要條件的信道(S204)。然后,在從RTS幀的接收完成起的SIFS之后,通過所決定的信道同時發(fā)送CTS幀(S205)。此外,如果在S204中沒有發(fā)送CTS幀的信道,則返回到步驟S203。MU-MC對應(yīng)終端在發(fā)送了CTS幀的信道中等待數(shù)據(jù)幀的到來(S206)。當(dāng)判斷為接收到數(shù)據(jù)幀時(S207),根據(jù)FCS信息,檢查是否正確地接收到(解碼出)數(shù)據(jù)幀(S208)。在正確地接收到的情況下,從數(shù)據(jù)幀的主體字段取出數(shù)據(jù),送到上位處理部90。另外,也可以針對正確地接收到的每個信道,生成ACK幀,在從數(shù)據(jù)幀的接收完成起的SIFS之后,發(fā)送ACK幀(S208)。也可以代替ACK幀而生成BlockACK幀,通過正確地接收到數(shù)據(jù)幀的任意信道(或者多個信道)發(fā)送BlockACK幀。在相同的TXOP持續(xù)的情況下,返回到步驟S206。另外,在接收到的數(shù)據(jù)幀不要求立即響應(yīng)的情況下,還有如下序列:沒有步驟S207之后的S208,而在TXOP的最后等,另外接收BAR幀來發(fā)送BA幀。另外,還有返回到步驟S203的序列。
以上,根據(jù)本實施方式,通過限制舊版終端使用的信道寬度,舊版終端將限制的帶寬認(rèn)識為可使用的信道寬度來進行響應(yīng),所以即使在信道寬度本來可對應(yīng)的信道中有在未限制使用的情況下檢測到忙的信道,也能夠大幅抑制信道效率的降低、特別是舊版終端是靜態(tài)動作終端的情況下的信道效率的降低。因此,在使舊版終端和MU-MC對應(yīng)終端共存而進行MU-MC通信的情況下,雖然較寬地取MU-MC通信的帶寬,但能夠較高地維持系統(tǒng)的信道效率。
(第2實施方式)
在第1實施方式中,示出了通過限制舊版終端(IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac對應(yīng)終端)的信道寬度,在MU-MC通信時較高地維持系統(tǒng)的信道的利用效率。在本實施方式中,示出判斷舊版終端的信道寬度的限制的必要性,根據(jù)需要限制舊版終端的信道寬度的方式。
基站根據(jù)在MU-MC通信中使用的信道寬度(或者在系統(tǒng)中使用的信道寬度),判斷舊版終端的信道寬度的限制。具體而言,根據(jù)在MU-MC通信中使用的信道寬度和舊版終端可應(yīng)對的信道寬度,判斷是否限制舊版終端的信道寬度。判斷的定時考慮系統(tǒng)的啟動時或者之后的任意的定時。
在此,在系統(tǒng)啟動時判斷的情況下,能夠根據(jù)基站的工作帶寬,將舊版終端可應(yīng)對的信道寬度決定為特定的信道寬度。例如,如果基站的工作帶寬是5GHz帶寬,則存在IEEE802.11n和IEEE802.11ac對應(yīng)終端這兩方連接到基站(進入到基站的BSS)的可能性。因此,在該情況下,也可以將舊版終端可應(yīng)對的信道寬度視為在IEEE802.11ac中必須應(yīng)對的80MHz(鑒于160MHz應(yīng)對的舊版終端的存在的可能性,也可以視為160MHz)。另外,如果基站的工作帶寬是2.4GHz帶寬,則可知道不存在IEEE802.11ac對應(yīng)終端,所以在該情況下,也可以將IEEE802.11n對應(yīng)終端必須應(yīng)對的20MHz視為舊版終端可應(yīng)對的信道寬度(在該情況下,從考慮了2.4GHz帶的802.11b對應(yīng)終端的信道分配來看認(rèn)為40MHz應(yīng)對的舊版終端的存在的可能性低,但鑒于40MHz應(yīng)對的可能性,也可以視為40MHz)。
根據(jù)舊版終端可應(yīng)對的信道寬度,決定與例如在MU-MC通信中使用的信道寬度比較的閾值的值,在MU-MC通信中使用的信道寬度是閾值以上時,限制舊版終端的信道寬度。例如,如果舊版終端可應(yīng)對的信道寬度是80MHz,則將閾值設(shè)定為80MHz,如果MU-MC通信的信道寬度是閾值以上,則將舊版終端的信道寬度限制為例如20MHz。另一方面,如果MU-MC通信用的信道寬度小于閾值,則不對信道寬度施加限制,從而設(shè)成使舊版終端優(yōu)先的處理。在該情況下,在進行MU-MC通信時,考慮僅將MU-MC對應(yīng)終端選擇為MU-MC通信的對象。
在限制舊版終端的信道寬度的情況下,能夠如在第1實施方式中說明那樣,通過信標(biāo)幀或者探測響應(yīng)幀這樣的管理幀,進行與限制的信道寬度有關(guān)的信息的通知。此外,在之后變更一旦通知的信道寬度的情況下,還能夠使用在后述第10實施方式中敘述的格式的管理幀(信道切換告知幀(Channel Switch Announcement frame)、擴展信道切換告知幀(Extended Channel Switch Announcement frame))。
(第3實施方式)
在本實施方式中,根據(jù)用戶的指示信息,判斷可否限制舊版終端使用的信道寬度。用戶考慮例如根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的組(BSS)的用途設(shè)定指示信息。例如,在可事先預(yù)想舊版終端占據(jù)多數(shù)的情況下,設(shè)定不進行信道寬度的限制的意思的信息,在可預(yù)想MU-MC對應(yīng)終端占據(jù)多數(shù)的情況下,設(shè)定限制信道寬度的意思的信息。用戶的指示信息能夠經(jīng)由例如MIB(Management Information Base,管理信息庫)以及MLME(MAC subLayer Management Entity,MAC子層管理實體)SAP(Service Access Point,服務(wù)接入點)通知給基站的MAC/PHY管理部60。
設(shè)為例如用戶的指示信息是將舊版終端的信道寬度限制為20MHz的信息。在該情況下,基站依照指示信息,將舊版終端的信道寬度設(shè)定為20MHz。判斷可否限制信道寬度的定時也考慮基本上在系統(tǒng)的啟動時進行,但還能夠采用在系統(tǒng)啟動之后用戶給予指示信息并反映此的結(jié)構(gòu)。
如上所述,在限制舊版終端的信道寬度的情況下,能夠如在第1實施方式中說明那樣,通過信標(biāo)幀或者探測響應(yīng)幀這樣的管理幀,進行與限制的信道寬度有關(guān)的信息的通知。此外,在之后變更一旦通知的信道寬度的情況下,如上所述,還能夠使用第10實施方式所述的格式的管理幀。
用戶的指示信息既可以保存在基站具備的存儲裝置,在基站啟動時讀出該指示信息,也可以用戶從與基站經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接的裝置經(jīng)由設(shè)定用的應(yīng)用畫面給予指示信息。該網(wǎng)絡(luò)既可以是形成此前敘述的BSS的網(wǎng)絡(luò),也可以是與此不同的網(wǎng)絡(luò)。
(第4實施方式)
在第2及第3實施方式中,在系統(tǒng)啟動時或者任意的定時判斷了可否限制舊版終端的信道寬度,但在本實施方式中,在基站中將MU-MC通信的功能設(shè)為有效(ON)時,限制舊版終端的信道寬度。在第2及第3實施方式中,設(shè)想了MU-MC通信的功能從系統(tǒng)啟動時為ON,但在本實施方式中,啟動時或者從啟動后的中途起MU-MC通信的功能變?yōu)闊o效(OFF),在之后將MU-MC通信的功能設(shè)為ON的情況下,限制舊版終端的信道寬度。此外,例如在MIB中進行MU-MC通信的功能為ON/OFF的設(shè)定即可。
作為在系統(tǒng)啟動之后將MU-MC通信的功能設(shè)為ON的情況,例如考慮檢測到基站的網(wǎng)絡(luò)(BSS)擁擠的情況、檢測到通信的數(shù)據(jù)量多的情況、檢測到短幀的交互多的情況等。例如能夠根據(jù)ACK幀的接收失敗的次數(shù)或者比例來判斷網(wǎng)絡(luò)擁擠的情況。例如能夠根據(jù)向各終端的發(fā)送數(shù)據(jù)的合計量是否大于預(yù)定值來判斷通信的數(shù)據(jù)量是否多。另外,短幀的交互多的情況按如下方法判斷:對與各個終端交互的MAC幀(MPDU)數(shù)進行計數(shù),為了更嚴(yán)密地掌握,例如對比預(yù)定值短的MSDU的數(shù)量(也可以是單純地比預(yù)定值短的MPDU的數(shù)量)進行計數(shù),如果每單位時間的計數(shù)值的合計或者平均大,則能夠判斷為短幀的交互多。這些判斷的方法是一個例子,除此以外只要能夠判斷同樣的狀況,則能夠使用任意的方法。
基站在決定了將MU-MC通信的功能設(shè)為ON的情況下,也可以在MIB中設(shè)定MU-MC通信的功能的ON,并且根據(jù)需要經(jīng)由管理幀對屬于BSS的MU-MC對應(yīng)終端通知將MU-MC通信的功能設(shè)為ON的情況。另外,決定關(guān)于舊版終端進行信道寬度的限制,并通過管理幀通知與限制的信道寬度有關(guān)的信息即可。也可以將限制后的信道寬度事先決定為20MHz等。也可以根據(jù)所存在的舊版終端的種類來控制限制后的信道寬度,如,在IEEE802.11n和IEEE802.11ac對應(yīng)終端混合存在時為20MHz,在只有IEEE802.11ac對應(yīng)終端時為40MHz等。此外,在之后變更一旦通知的信道寬度的情況下,如上所述,也可以使用在第10實施方式中說明的管理幀。
以上,根據(jù)本實施方式,在基站中將MU-MC通信的功能設(shè)為有效(ON)時,通過限制舊版終端的信道寬度,能夠防止在無法進行MU-MC通信的狀況下限制舊版終端的通信的現(xiàn)象。
(第5實施方式)
基站根據(jù)與通信區(qū)重疊的其它基站的BSS等其它系統(tǒng)的干擾的關(guān)系,判斷可否限制舊版終端的信道寬度。例如,在判斷為MU-MC通信的效率降低的情況下,決定關(guān)于屬于本站的舊版終端進行信道寬度的限制。此外,還有將重疊的其它基站的BSS稱為OBSS(Overlapping BSS)的情況。
具體而言,基站關(guān)于在系統(tǒng)中使用的信道群或者在MU-MC通信中使用的信道群,進行信道掃描。特別是,關(guān)于與舊版終端可應(yīng)對的信道寬度對應(yīng)的信道群,進行信道掃描。信道掃描例如既可以在系統(tǒng)啟動時進行,也可以在系統(tǒng)啟動之后進行MU-MC通信的功能的ON的情況下在將該功能設(shè)為ON的定時進行,也可以在其它任意的定時進行。
測定信道掃描的忙率,根據(jù)忙率,判斷可否限制信道寬度。忙率既可以例如根據(jù)相對于進行載波偵聽的時間的、判斷為忙狀態(tài)的比例的時間來測定,或者也可以按照其它定義的方法進行測定。也可以在關(guān)于與舊版終端可應(yīng)對的信道寬度對應(yīng)的信道群的至少一個,忙率超過預(yù)定值的情況下,判斷為進行信道寬度的限制,在其以外的情況下,判斷為無需進行限制?;蛘撸部梢栽谌炕蛘咭欢〝?shù)以上的信道中忙率超過預(yù)定值的情況下,判斷為進行信道寬度的限制,在其以外的情況下,判斷為無需進行限制。也可以將限制后的信道寬度事先決定為20MHz等。也可以根據(jù)所存在的舊版終端的種類來控制限制后的信道寬度,如在IEEE802.11n和IEEE802.11ac對應(yīng)終端混合存在時為20MHz,在只有IEEE802.11ac對應(yīng)終端時為40MHz等。
以上,根據(jù)本實施方式,在來自其它系統(tǒng)的信道干擾大的情況(忙率大的情況等)下,通過限制舊版終端的信道寬度,從而即使限制舊版終端的信道寬度,也能夠減少對舊版終端造成的影響。因此,不對舊版終端的通信實質(zhì)上施加大的制約就能夠進行信道利用效率高的MU-MC通信。
(第6實施方式)
基站根據(jù)舊版終端所使用的信道(primary信道、secondary信道、secondary40信道等)的利用頻度,判斷可否限制針對舊版終端的信道寬度。關(guān)于信道的利用頻度,只要能夠評價該信道被使用何種程度的次數(shù)或者何種程度的時間,則可以通過任意的方法測定,例如能夠使用在該信道中接收一定電平以上的電波強度的時間的比例(利用率)、忙的時間的比例(忙率)等。也可以掌握實際上各舊版終端在發(fā)送中使用的一個或者多個信道來進行統(tǒng)計處理等來計算利用率。
例如,也可以是,如果主信道的利用率是一定值以上,則判斷為在BSS內(nèi)存在許多舊版終端,決定為不進行信道寬度的限制,如果小于一定值,則判斷為舊版終端的臺數(shù)少,將信道寬度限制為20MHz等。在該情況下,MU-MC對應(yīng)終端通過控制為不進行主信道中的發(fā)送,從而能夠進一步提高測定的精度。也可以每隔一定時間進行利用率的測定,根據(jù)過去的X(X是2以上的整數(shù))次的測定的平均,進行同樣的判斷。另外,也可以是,如果過去的X次的測定中的Y(Y是1以上且小于X的值)次以上的利用率是一定以上,則判斷為不進行信道寬度的限制。除了在此敘述的方法以外,只要能夠根據(jù)利用率評價舊版終端的臺數(shù)的程度,則可以使用任意的方法。
另外,也可以根據(jù)屬于BSS內(nèi)的舊版終端數(shù)和屬于該BSS內(nèi)的MU-MC對應(yīng)終端數(shù)的關(guān)系,判斷可否限制舊版終端的信道寬度。例如,也可以是,在從舊版終端數(shù)減去MU-MC對應(yīng)終端數(shù)而得到的值是一定值(例如一定值是包括負(fù)值的任意的整數(shù))以上時,不進行信道寬度的限制,在該差分小于一定值時,進行信道寬度的限制。或者,也可以是將舊版終端數(shù)除以MU-MC對應(yīng)終端數(shù)而得到的值(在該情況下,一定值是例如0以上的任意的整數(shù))。另外,也可以每隔一定時間,進行舊版終端數(shù)以及MU-MC對應(yīng)終端數(shù)的測量,關(guān)于過去X次,根據(jù)差分的平均進行同樣的判斷。另外,也可以是,如果過去的X次的測量中的Y(Y是1以上且小于X的值)次以上的差分是一定以上,則判斷為不進行信道寬度的限制。除了在此敘述的方法以外,只要能夠評價舊版終端數(shù)和MU-MC對應(yīng)終端數(shù)的關(guān)系,則可以使用任意的方法。在此,關(guān)于舊版終端,未區(qū)分IEEE802.11n和IEEE802.11ac,但也可以作為舊版終端數(shù)僅使用IEEE802.11ac對應(yīng)終端數(shù)。這是為了重視有使用更寬的帶寬的可能性的IEEE802.11ac對應(yīng)終端的影響(擔(dān)心即使舊版終端數(shù)相同,IEEE802.11ac對應(yīng)終端越多,系統(tǒng)的信道效率越降低)。
以上,根據(jù)本實施方式,在舊版終端的臺數(shù)少的情況、或者認(rèn)為少的情況下,限制舊版終端的信道寬度,與其相反,在多的情況或者認(rèn)為多的情況下不限制,從而能夠在向舊版終端造成的影響少的狀態(tài)下,進行信道寬度的限制。
(第7實施方式)
基站也可以根據(jù)打算進行MU-MC通信而為了用于發(fā)送RTS幀而獲得的TXOP中的信道訪問頻度,判斷可否限制針對舊版終端的信道寬度。例如,信道訪問頻度可以使用信道訪問率,信道訪問率是關(guān)于希望進行MU-MC通信的多個信道的各個信道在預(yù)定信道訪問的信道中實際進行載波偵聽而得到的結(jié)果發(fā)送來的比例。作為一個例子,關(guān)于舊版終端使用的信道例如從primary至secondary40信道為止的合計4個20MHz單位的信道(信道1~4),計算信道訪問率。在這些信道中,存在信道訪問率小于一定值的低的信道的情況下,也可以決定為將舊版終端的信道寬度限制為20MHz等。作為信道訪問頻度,也可以不利用信道訪問率,而利用無法連續(xù)地獲得發(fā)送權(quán)的次數(shù)。在該情況下,也可以在連續(xù)一定次數(shù)無法獲得的情況下,限制信道寬度。也可以將在此敘述以外的指標(biāo)用作信道訪問頻度。
另外,也可以根據(jù)打算進行MU-MC通信而進行了信道訪問時的MU-MC利用頻度,判斷可否限制針對舊版終端的信道寬度。具體而言,作為MU-MC利用頻度,可以使用MU-MC利用率(針對信道訪問的實際的TXOP獲得率),MU-MC利用率是關(guān)于發(fā)送了RTS幀的各個信道返回來了CTS幀的信道的比例。作為一個例子,關(guān)于舊版終端使用的信道例如從primary至secondary40信道為止的4個20MHz單位的信道,計算MU-MC利用率。在存在MU-MC利用率小于一定值的低的信道的情況下,決定為將舊版終端的信道寬度限制為20MHz等。在此,作為MU-MC利用頻度,使用了返回來了CTS幀的比例即MU-MC利用率,但只要能夠評價在發(fā)送了RTS幀的信道中實際能夠以何種程度利用于MU-MC通信,則也可以使用其它指標(biāo)。例如,也可以是CTS幀發(fā)送后的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送的成功率(接收到ACK的比例)或者失敗率。也可以在舊版終端使用的信道中存在成功率小于一定值、或者失敗率是一定值以上的信道的情況下,決定為將舊版終端的信道寬度限制為20MHz等。
以上,根據(jù)本實施方式,在信道訪問頻度或者MU-MC利用頻度低的情況下,限制舊版終端的信道寬度,從而,即使限制舊版終端的信道寬度,也能夠減少對舊版終端造成的影響。因此,不對舊版終端的通信實質(zhì)施加大的制約就能夠進行信道利用效率高的MU-MC通信。
(第8實施方式)
本實施方式的特征在于,與此前敘述那樣的限制舊版終端的信道寬度的情形稍微不同,從最初起不使舊版終端連接到基站。通過從最初起不使舊版終端屬于BSS,在BSS內(nèi)基本上僅有MU-MC對應(yīng)終端。由此,能夠較高地維持系統(tǒng)的信道效率。
為了不使舊版終端連接到基站,基站在作為針對在關(guān)聯(lián)過程中從舊版終端接收的關(guān)聯(lián)請求幀的響應(yīng)的關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀中,設(shè)定表示連接的否決的信息即可。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,使用狀況代碼(Status Code)來表示連接的否決。狀況代碼通過數(shù)值表現(xiàn),例如可以使用現(xiàn)有的任意值。作為可用作現(xiàn)有的狀況代碼的例子,例如有如下那樣的例子。具有不特定的失敗(unspecified failure)的意義,拒絕(REFUSED)或者基于不特定的理由的拒絕(REFUSED_REASON_UNSPECIFIED)即“1”;具有無法支持從終端通過能力信息字段請求的所有能力(Can Not support all requested capabilities in the Capability Information field)的意義,由于能力的不匹配的拒絕(REFUSED_CAPABILITIES_MISMA TCH)即“10”;具有由于標(biāo)準(zhǔn)外的理由而關(guān)聯(lián)被駁回(Association denied due to reason outside the scope of this standard)的意義的“12”;具有因為AP無法處理額外的關(guān)聯(lián)STAs而關(guān)聯(lián)被駁回(Association denied because AP is unable to handle additional associated STAs)的意義的“17”;具有請求被否決的(The request has been declined)意義的“37”。也可以將從在當(dāng)前時間點作為預(yù)備(Reserved)未使用的數(shù)值中選擇出的編號,新定義為明示了本實施方式的要旨的連接否決來使用。作為明示的理由,例如能夠使用由于不對應(yīng)于MU-MC功能的拒絕、由于不滿足載波偵聽必要條件的拒絕等。也可以設(shè)為舊版終端通過固件的更新等來能夠理解該狀況代碼。舊版終端通過由從基站接收的關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀讀出并解釋狀況代碼,明示地認(rèn)識本裝置的連接被否決。通過利用狀況代碼明示地通知連接的否決,從而能夠防止由于之后多次從舊版終端發(fā)送關(guān)聯(lián)請求幀等而引起的系統(tǒng)效率降低的現(xiàn)象。
在此,利用關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀對舊版終端通知了連接否決,但基于此還能夠在IEEE802.11n和IEEE802.11ac中改變可否連接的策略。例如,還可以是,對于與IEEE802.11n和IEEE802.11ac的一方對應(yīng)的終端,設(shè)為否決連接,對于與另一方對應(yīng)的終端,設(shè)為可連接。也可以通過基站發(fā)送的信標(biāo)幀、探測響應(yīng)幀等來事先通知不接受(否決)舊版終端的連接。由此,能夠防止從最初起從舊版終端發(fā)送關(guān)聯(lián)請求幀的現(xiàn)象。例如,能夠在信標(biāo)幀、探測響應(yīng)幀中插入的支持率(Supported Rates)元素、擴展支持率(Extended Supported Rates)元素中,使用BSS成員身份選擇器(BSS membership selector),由此限制IEEE802.11n終端、或者限制IEEE802.11n終端和IEEE802.11ac終端。
除了從最初起(即在關(guān)聯(lián)過程時)否決舊版終端的連接以外,還能夠在最初時許可連接,但從中途切斷連接。為了切斷與舊版終端的連接,基站發(fā)送連接切斷幀(Disassociation Frame),在連接切斷幀中設(shè)定表示連接切斷的信息即可。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,針對關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀的狀況代碼,在連接切斷幀中使用理由代碼(Reason Code)來表示連接切斷的理由。作為理由代碼的編號,也可以與上述狀況代碼同樣地使用現(xiàn)有的值。作為可用作現(xiàn)有的理由代碼的例子,例如有如下那樣的例子。具有不特定的理由(Unspecified reason)的意義的“1”;具有由于無法處理所連接的所有終端而切斷(Disassociated because AP is unable to handle all currently associated STAs)的意義的“5”;具有由于不特定的QoS(Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量)關(guān)系的理由而切斷(Disassociated for unspecified,QoS-related reason)的意義的“32”;具有由于QoS基站無法確保用于該QoS終端的充分的帶寬而切斷(Disassociated because QoS AP lacks sufficient bandwidth for this QoS STA)的意義的“33”。也可以將從在當(dāng)前時間點作為預(yù)備(Reserved)未使用的數(shù)值中選擇出的編號,新定義為明示了本實施方式的要旨的連接切斷來使用。作為明示的理由,例如能夠使用由于不對應(yīng)于MU-MC功能的切斷、由于不滿足載波偵聽必要條件的切斷等。舊版終端通過由從基站接收的連接切斷幀讀出并解釋理由代碼,明示地認(rèn)識本裝置的連接被切斷。通過利用理由代碼明示地通知連接的切斷,從而能夠防止由于之后從舊版終端再次發(fā)送關(guān)聯(lián)請求幀等而引起的系統(tǒng)效率降低的現(xiàn)象。作為決定與舊版終端的切斷的定時,既可以是與上述那樣的將MU-MC通信的功能設(shè)為ON的情況對應(yīng)的定時,也可以是同樣地上述那樣的在BSS內(nèi)檢測到發(fā)生了擁擠、大量數(shù)據(jù)的交互或者許多幀的交互等的定時?;蛘?,在最初只有基站的BSS內(nèi)的舊版終端所屬的情況下,也可以是一臺或者多臺的一定數(shù)量的MU-MC對應(yīng)終端新進入到該BSS內(nèi)的定時。
(第9實施方式)
在第2~第8實施方式中,示出了限制舊版終端的信道寬度或者否決(或者切斷)向基站的連接的情況,但相反還能夠解除信道寬度的限制或者許可向基站的連接。作為此時的判斷基準(zhǔn),使用與在第2~第8實施方式中決定了限制或者否決(或者切斷)的情形相反的基準(zhǔn)即可。即,在第2~第8實施方式中判斷出的根據(jù)消失的情況下,解除信道寬度的限制或者許可向基站的連接即可。在解除信道寬度的限制的情況下,通過后述第10實施方式中敘述的幀、信標(biāo)幀等管理幀通知解除后的信道寬度的信息即可。作為解除信道寬度的限制的例子,有在限制為20MHz信道寬度的情況下返回到40MHz的信道寬度的情況、在限制為40MHz信道寬度的情況下變更為80MHz的信道寬度的情況。解除后的信道寬度的信息對應(yīng)于比解除前的信道寬度大且小于等于可應(yīng)對的信道寬度的第3信息。另外,在許可向基站的連接的情況下,解除在信標(biāo)幀、探測響應(yīng)幀中為了否決舊版終端的連接而設(shè)置的設(shè)定來進行幀發(fā)送即可。然后,在此以后,在從舊版終端接收到連接請求時,許可連接即可。
(第10實施方式)
在第2~第9實施方式中,示出了不僅在系統(tǒng)啟動時,而且從中途限制(或者解除限制)舊版終端的信道寬度的情況,在此示出為了從中途限制(或者解除限制)信道寬度而使用的幀的例子。作為一個例子,能夠使用信道切換告知(Channel Switch Announcement)幀、擴展信道切換告知幀(Extended Channel Switch Announcement)幀。
在使用信道切換告知幀的情況下,在信道切換告知幀中的次信道偏移元素內(nèi)的次信道偏移字段中,設(shè)定與變更后的信道寬度對應(yīng)的值即可。圖21(A)示出次信道偏移元素的格式例。在次信道偏移元素的次信道偏移子字段中,指定次信道相對主信道的位置。例如,在從20MHz變更為40MHz或者比40MHz寬的信道寬度的情況下,在主信道的上側(cè)(高頻側(cè))設(shè)置次信道時,將該字段的值設(shè)為1,在下側(cè)(低頻側(cè))設(shè)置次信道時,將該字段的值設(shè)為3。另外,在從40MHz或者比40MHz寬的信道寬度變更為20MHz的情況下,將該字段的值設(shè)為0。在變更為比40MHz寬的信道寬度的情況下,一并地使用寬帶寬信道切換(Wide Bandwidth Channel Switch)元素。圖21(B)示出寬帶寬信道切換元素的格式例。使用寬帶寬信道切換元素內(nèi)的新信道寬度(New Channel Width)、新信道中心頻段(New Channel Center Frequency Segment)0這兩個字段、或者加上了新信道中心頻段(New Channel Center Frequency Segment)1這三個字段。在新信道寬度字段中,指定變更后的信道寬度。例如,如果是80MHz則設(shè)定1,如果是160MHz則設(shè)定2,如果是80+80MHz則設(shè)定3。另外,在新信道中心頻段0字段中,設(shè)定變更后的信道寬度是80MHz或者160MHz的情況下的中心頻率的索引。在變更后的信道寬度是80+80MHz的情況下,將2個80MHz中的包括主信道的一方(分段0)的中心頻率的索引設(shè)定于新信道中心頻段0字段,將2個80MHz中的不包括主信道的另一方(分段1)的中心頻率的索引設(shè)定于新信道中心頻段1字段。
還能夠代替信道切換告知幀而使用擴展信道切換告知幀。在該情況下,使用擴展信道切換告知幀內(nèi)的新操作類別(New Operating Class)字段,以及在變更為比40MHz寬的信道寬度的情況下,利用寬帶寬信道切換元素來變更信道寬度。操作類別(Operating Class)被規(guī)定為能夠識別信道間隔是20MHz寬度還是40MHz寬度,將該操作類別的值插入到新操作類別字段中。因此,通過新操作類別字段既能夠通知從20MHz向40Hz或者比40MHz寬的信道寬度的變更,也能夠通知從40MHz或者比40MHz寬的信道寬度向20MHz的變更。此外,將這些幀的要素還能夠插入到信標(biāo)、探測響應(yīng)幀中。因此,作為用于從中途限制信道寬度的手段,還能夠使用信標(biāo)、探測響應(yīng)幀。
(第11實施方式)
在第1實施方式中,為了通知在MU-MC通信中使用的多個信道,使用了新定義的MU-MC操作元素(參照圖11、圖13~圖17),但還能夠挪用VHT操作元素(參照圖9)。在該情況下,VHT操作元素的信道寬度子字段(一個八位字節(jié))的值設(shè)定為在當(dāng)前時間點作為預(yù)備(Reserved)未使用的值(4~255)(如圖10所示在現(xiàn)狀下使用了0~3的值)。通過設(shè)定在當(dāng)前時間點未使用的值,IEEE802.11ac對應(yīng)終端無法解釋信道寬度子字段,所以成為IEEE.802.11n等級下的動作。具體而言,IEEE802.11ac對應(yīng)終端進行依照HT操作元素(參照圖8)的動作。即,IEEE802.11ac對應(yīng)終端能夠?qū)⑹褂眯诺缹挾认拗茷?0MHz或40MHz。通過利用VHT操作元素,具有無需定義MU-MC操作元素這樣的新的信息元素的優(yōu)點。
在現(xiàn)狀下信道寬度子字段的未使用的值(4~255)中,例如,能夠?qū)?定義為80MHz信道寬度(以20MHz寬度連續(xù)的4個信道),將5定義為160MHz信道寬度(以20MHz寬度連續(xù)的8個信道)等。此時,也可以使用一個八位字節(jié)的3比特(例如下位3比特)來表現(xiàn)數(shù)字的4以及5,在剩下的5比特中設(shè)定表示中心頻率的索引。
或者,例如對4~255的一部分或者全部的數(shù)字預(yù)先對應(yīng)地規(guī)定所使用的多個信道,以表格等形式,在基站以及各終端中事先保持。例如,對數(shù)字的4對應(yīng)信道1~4,對數(shù)字的5對應(yīng)信道1~8,對數(shù)字的6對應(yīng)信道9~16,對數(shù)字的7對應(yīng)信道1~4和信道9~13。另外,將與所使用的多個信道對應(yīng)的數(shù)值設(shè)定于信道寬度子字段。由此,雖然需要事先準(zhǔn)備表格等信息,但能夠以短的子字段長度指定更多的變化的使用信道。
在上述2個例子中,僅使用信道寬度子字段來表現(xiàn),但還可以是追加使用信道中心頻段(Channel Center Frequency Segment)0以及1的各子字段的方法。信道中心頻段0以及1的各子字段的利用方法與此前敘述的說明相同,只新決定信道寬度子字段的解釋。例如,設(shè)4~255中的數(shù)值4為80MHz信道寬度,設(shè)數(shù)值5為160MHz,設(shè)數(shù)值6為80+80信道寬度等。由此,無需對VHT操作元素的解釋方法加以大的變更,就能夠通知在MU-MC通信中使用的多個信道。此外,在現(xiàn)行的VHT操作元素中只能夠表現(xiàn)至2個分段(連續(xù)的信道的塊),但如果能夠期待為IEEE802.11ac對應(yīng)的舊版終端容許長度值為5以上,則能夠在圖9的例如基本VHT-MCS和NSS集字段之后,如Segment 3、Segment 4、…那樣根據(jù)需要追加,能夠使用3個以上的分段,能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的信道利用。
除了在此敘述的方法以外,只要能夠利用VHT操作元素來通知在MU-MC通信中使用的多個信道,則能夠利用各種子字段(信道寬度、信道中心頻段0以及1)。
(第12實施方式)
圖22是示出終端(非基站的終端)或者基站的整體結(jié)構(gòu)例的圖。該結(jié)構(gòu)例是一個例子,本實施方式不限于此。終端或者基站具備一個或者多個天線1~n(n是1以上的整數(shù))、無線LAN模塊148以及主機系統(tǒng)149。無線LAN模塊148對應(yīng)于第1實施方式的無線通信裝置。無線LAN模塊148具備主機接口,通過主機接口連接于主機系統(tǒng)149。除了經(jīng)由連接電纜連接于主機系統(tǒng)149以外,也可以直接連接于主機系統(tǒng)149。另外,還能夠采用通過焊料等將無線LAN模塊148安裝于基板,并經(jīng)由基板的布線連接于主機系統(tǒng)149的結(jié)構(gòu)。主機系統(tǒng)149依照任意的通信協(xié)議,使用無線LAN模塊148以及天線1~n,與外部的裝置進行通信。通信協(xié)議也可以包括TCP/IP和比其上位的層的協(xié)議?;蛘?,TCP/IP也可以搭載于無線LAN模塊148,主機系統(tǒng)149僅執(zhí)行比其上位層的協(xié)議。在該情況下,能夠簡化主機系統(tǒng)149的結(jié)構(gòu)。本終端例如可以是移動體終端、TV、數(shù)字照相機、可穿戴設(shè)備、平板、智能手機、游戲裝置、網(wǎng)絡(luò)存儲裝置、監(jiān)視器、數(shù)字音頻播放器、Web照相機、視頻照相機、投影儀、導(dǎo)航系統(tǒng)、外部適配器、內(nèi)部適配器、機頂盒、網(wǎng)關(guān)、打印機服務(wù)器、移動接入點、路由器、企業(yè)/服務(wù)提供商接入點、便攜式裝置、手持式裝置等。
圖23示出無線LAN模塊的硬件結(jié)構(gòu)例。該結(jié)構(gòu)還能夠應(yīng)用于無線通信裝置搭載于非基站的終端以及基站中的任意一個的情況。即,能夠應(yīng)用為圖1所示的無線通信裝置的具體結(jié)構(gòu)的一個例子。在該結(jié)構(gòu)例中,天線僅為1個,但也可以具備2個以上的天線。在該情況下,也可以與各天線對應(yīng)地配置發(fā)送系統(tǒng)(216、222~225)、接收系統(tǒng)(232~235)、PLL242、晶體振蕩器(基準(zhǔn)信號源)243以及開關(guān)245的多個集合,各集合分別與控制電路212連接。PLL242或者晶體振蕩器243或者它們兩方對應(yīng)于本實施方式的振蕩器。
無線LAN模塊(無線通信裝置)具備基帶IC(Integrated Circuit,集成電路)211、RF(Radio Frequency,射頻)IC221、平衡-不平衡變壓器(balun)225、開關(guān)245以及天線247。
基帶IC211具備基帶電路(控制電路)212、存儲器213、主機接口214、CPU215、DAC(Digital to Analog Conveter,數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)216以及ADC(Analog to Digital Converter,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)217。
基帶IC211和RF IC221也可以形成于相同的基板上。另外,基帶IC211和RF IC221也可以由一個芯片構(gòu)成。DAC216以及ADC217這兩方或者某一方既可以配置于RF IC221,也可以配置于其它IC。另外,存儲器213以及CPU215這兩方或者某一方也可以配置于與基帶IC不同的IC。
存儲器213保存在與主機系統(tǒng)之間交接的數(shù)據(jù)。另外,存儲器213保存對終端或基站通知的信息、或者從終端或基站通知到的信息、或者它們兩方。另外,存儲器213也可以存儲CPU215的執(zhí)行所需的程序,用作CPU215執(zhí)行程序時的作業(yè)區(qū)域。存儲器213既可以是SRAM、DRAM等易失性存儲器,也可以是NAND、MRAM等非易失存儲器。
主機接口214是用于與主機系統(tǒng)連接的接口。接口可以是UART、SPI、SDIO、USB、PCI Express等中的任意一種。
CPU215是通過執(zhí)行程序而控制基帶電路212的處理器?;鶐щ娐?12主要進行MAC層的處理以及物理層的處理。基帶電路212、CPU215或者它們兩方對應(yīng)于控制通信的通信控制裝置或者控制通信的控制部。
基帶電路212以及CPU215的至少一方也可以包括生成時鐘的時鐘生成部,通過由該時鐘生成部生成的時鐘,管理內(nèi)部時間。
基帶電路212對要發(fā)送的幀,作為物理層的處理進行物理頭部的附加、編碼、加密、調(diào)制處理等,例如生成2種數(shù)字基帶信號(以下稱為數(shù)字I信號和數(shù)字Q信號)。
DAC216對從基帶電路212輸入的信號進行DA變換。更詳細(xì)而言,DAC216將數(shù)字I信號變換為模擬的I信號,將數(shù)字Q信號變換為模擬的Q信號。此外,還可能有不進行正交調(diào)制而原樣地以一個系統(tǒng)的信號發(fā)送的情況。也可以具備多個天線,在將一個系統(tǒng)或者多個系統(tǒng)的發(fā)送信號與天線的數(shù)量對應(yīng)地分開而發(fā)送的情況下,也可以設(shè)置與天線的數(shù)量對應(yīng)的數(shù)量的DAC等。
RF IC221作為一個例子是RF模擬IC或者高頻IC或者它們兩方。RF IC221具備濾波器222、混頻器223、預(yù)放大器(PA)224、PLL(Phase Locked Loop:相位同步電路)242、低噪聲放大器(LNA)、平衡-不平衡變壓器235、混頻器233以及濾波器232。這些要素中的幾個也可以配置于基帶IC211或者其它IC上。濾波器222、232既可以是帶通濾波器,也可以是低通濾波器。
濾波器222由從DAC216輸入的模擬I信號以及模擬Q信號的各個,抽出期望帶寬的信號。PLL242使用從晶體振蕩器243輸入的振蕩信號,對振蕩信號進行分頻或者倍頻或者它們兩方,由此生成與輸入信號的相位同步的一定頻率的信號。此外,PLL242具備VCO(Voltage Controlled Oscillator,壓控振蕩器),根據(jù)從晶體振蕩器243輸入的振蕩信號,利用VCO來進行反饋控制,由此得到該一定頻率的信號。所生成的一定頻率的信號被輸入到混頻器223以及混頻器233。PLL242相當(dāng)于生成一定頻率的信號的振蕩器的一個例子。
混頻器223利用從PLL242供給的一定頻率的信號,將通過了濾波器222的模擬I信號以及模擬Q信號上變頻為無線頻率。預(yù)放大器(PA)將由混頻器223生成的無線頻率的模擬I信號以及模擬Q信號放大至期望的輸出功率。平衡-不平衡變壓器225是用于將平衡信號(差動信號)變換為不平衡信號(單端信號)的變換器。在RF IC221中處理平衡信號,但從RF IC221的輸出至天線247為止處理不平衡信號,所以通過平衡-不平衡變壓器225進行它們的信號變換。
開關(guān)245在發(fā)送時與發(fā)送側(cè)的平衡-不平衡變壓器225連接,在接收時與接收側(cè)的低噪聲放大器(LNA)234或者RF IC221連接。開關(guān)245的控制既可以通過基帶IC211或者RF IC221進行,也可以存在控制開關(guān)245的其它電路,并由該電路進行開關(guān)245的控制。
由預(yù)放大器224放大的無線頻率的模擬I信號以及模擬Q信號在平衡-不平衡變壓器225中被進行平衡-不平衡變換之后,從天線247作為電波發(fā)射到空間。
天線247既可以是芯片天線,也可以是在印刷基板上通過布線形成的天線,還可以是利用線狀的導(dǎo)體元件形成的天線。
RF IC221中的LNA234將從天線247經(jīng)由開關(guān)245接收到的信號在將噪聲抑制得較低的狀態(tài)下放大至可解調(diào)的電平。平衡-不平衡變壓器235對由低噪聲放大器(LNA)234放大的信號進行不平衡-平衡變換。此外,也可以采用使平衡-不平衡變壓器235和LNA234的順序相反的結(jié)構(gòu)?;祛l器233使用從PLL242輸入的一定頻率的信號,將由平衡-不平衡變壓器235變換為平衡信號的接收信號下變頻為基帶。更詳細(xì)而言,混頻器233具有根據(jù)從PLL242輸入的一定頻率的信號生成相位相互錯開了90°的載波的單元,利用相位相互錯開了90°的載波,對由平衡-不平衡變壓器235變換的接收信號進行正交解調(diào)來生成相位與接收信號相同的I(In-phase)信號和相位比其延遲了90°的Q(Quad-phase)信號。濾波器232從這些I信號和Q信號抽出期望頻率分量的信號。由濾波器232抽出的I信號以及Q信號被調(diào)整增益之后,從RF IC221輸出。
基帶IC211中的ADC217對來自RF IC221的輸入信號進行AD變換。更詳細(xì)而言,ADC217將I信號變換為數(shù)字I信號,將Q信號變換為數(shù)字Q信號。此外,還可能有不進行正交解調(diào)而僅接收一個系統(tǒng)的信號的情況。
在設(shè)置多個天線的情況下,也可以設(shè)置與天線的數(shù)量對應(yīng)的數(shù)量的ADC。基帶電路212根據(jù)數(shù)字I信號以及數(shù)字Q信號,進行解調(diào)處理、糾錯碼處理、物理頭部的處理等物理層的處理等,得到幀?;鶐щ娐?12針對幀進行MAC層的處理。此外,基帶電路212在安裝了TCP/IP的情況下,還可以具有進行TCP/IP的處理的結(jié)構(gòu)。
上述各部的處理的詳細(xì)內(nèi)容根據(jù)圖1的說明來看是自明的,所以省略重復(fù)的說明。
(第13實施方式)
圖24(A)以及圖24(B)分別是第13實施方式的無線設(shè)備的立體圖。圖24(A)的無線設(shè)備是筆記本PC301,圖24(B)的無線設(shè)備是移動體終端321。分別對應(yīng)于終端(包括基站)的一個方式。筆記本PC301以及移動體終端321分別搭載了無線通信裝置305、315。作為無線通信裝置305、315,能夠使用在此前說明的終端(包括基站)中搭載的無線通信裝置。搭載無線通信裝置的無線設(shè)備不限于筆記本PC、移動體終端。例如,還能夠搭載于TV、數(shù)字照相機、可穿戴設(shè)備、平板、智能手機等中。
另外,搭載于終端(包括基站)的無線通信裝置還能夠搭載于存儲卡。圖25示出將該無線通信裝置搭載于存儲卡的例子。存儲卡331包括無線通信裝置355和存儲卡主體332。存儲卡331為了與外部的裝置的無線通信而利用無線通信裝置335。此外,在圖25中,省略了存儲卡331內(nèi)的其它要素(例如存儲器等)的記載。
(第14實施方式)
在第14實施方式中,除了上述實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)以外,還具備總線、處理器部以及外部接口部。處理器部以及外部接口部經(jīng)由總線連接于緩沖器。在處理器部中,固件工作。這樣,通過做成將固件包含于無線通信裝置中的結(jié)構(gòu),能夠通過固件的改寫來容易地變更無線通信裝置的功能。
(第15實施方式)
在第15實施方式中,除了上述實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)以外,還具備時鐘生成部。時鐘生成部生成時鐘并從輸出端子向無線通信裝置的外部輸出時鐘。這樣,通過將在無線通信裝置內(nèi)部生成的時鐘輸出到外部,利用輸出到外部的時鐘使主機側(cè)工作,從而能夠使主機側(cè)和無線通信裝置側(cè)同步地工作。
(第16實施方式)
在第16實施方式中,除了上述實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)以外,還包括電源部、電源控制部以及無線電力供電部。電源控制部與電源部和無線電力供電部連接,進行選擇對無線通信裝置供給的電源的控制。這樣,通過做成在無線通信裝置中具備電源的結(jié)構(gòu),能夠進行控制了電源的低功耗化工作。
(第17實施方式)
在第17實施方式中,除了上述實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)以外,還包括SIM卡。SIM卡例如與無線通信裝置中的MAC處理部10、MAC/PHY管理部60或者控制部112連接。這樣,通過做成在無線通信裝置中具備SIM卡的結(jié)構(gòu),能夠容易地進行認(rèn)證處理。
(第18實施方式)
在第18實施方式中,除了第16實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)以外,還包括運動圖像壓縮/解壓部。運動圖像壓縮/解壓部與總線連接。這樣,通過做成在無線通信裝置中具備運動圖像壓縮/解壓部的結(jié)構(gòu),能夠容易地進行壓縮的運動圖像的傳送和接收到的壓縮運動圖像的解壓。
(第19實施方式)
在第19實施方式中,除了上述實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)以外,還包括LED部。LED部例如與MAC處理部10、MAC/PHY管理部60、發(fā)送處理電路113、接收處理電路114、控制部112的至少一個連接。這樣,通過做成在無線通信裝置中具備LED部的結(jié)構(gòu),能夠?qū)τ脩羧菀椎赝ㄖ獰o線通信裝置的工作狀態(tài)。
(第20實施方式)
在第20實施方式中,除了上述實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)以外,還包括振動器部。振動器部例如與MAC處理部10、MAC/PHY管理部60、發(fā)送處理電路113、接收處理電路114、控制部112的至少一個連接。這樣,通過做成在無線通信裝置中具備振動器部的結(jié)構(gòu),能夠?qū)τ脩羧菀椎赝ㄖ獰o線通信裝置的工作狀態(tài)。
(第21實施方式)
在本實施方式中,說明[1]無線通信系統(tǒng)中的幀類別、[2]無線通信裝置之間的連接切斷的手法、[3]無線LAN系統(tǒng)的訪問方式、[4]無線LAN的幀間隔。
[1]通信系統(tǒng)中的幀類別
一般而言,在無線通信系統(tǒng)中的無線訪問協(xié)議上處理的幀如上所述被大致分成數(shù)據(jù)(data)幀、管理(management)幀、控制(control)幀這3種。通常,在幀間共同地設(shè)置的頭部中表示它們的類別。作為幀類別的顯示方法,既可以能夠用一個字段區(qū)分3種,也可以能夠用兩個字段的組合來區(qū)分。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,利用位于MAC幀的幀頭部的幀控制(Frame Control)字段中的類型(Type)、子類型(Subtype)這樣的兩個字段,進行幀類別的識別。用類型字段進行數(shù)據(jù)幀、管理幀、控制幀的大致區(qū)分,用子類型字段進行大致區(qū)分后的幀中的更細(xì)的類別、例如管理幀中的信標(biāo)(Beacon)幀這樣的識別。
管理幀是在與其它無線通信裝置之間的物理上的通信鏈路的管理中使用的幀。例如有為了進行與其它無線通信裝置之間的通信設(shè)定而使用的幀、用于釋放通信鏈路(即切斷連接)的幀、與無線通信裝置中的省電動作相關(guān)的幀。
數(shù)據(jù)幀是在與其它無線通信裝置建立了物理上的通信鏈路之后將在無線通信裝置的內(nèi)部生成的數(shù)據(jù)發(fā)送到其它無線通信裝置的幀。數(shù)據(jù)是在本實施方式的上位層生成,例如通過用戶的操作來生成。
控制幀是在與其它無線通信裝置之間收發(fā)(交換)數(shù)據(jù)幀時的控制中使用的幀。在無線通信裝置接收到數(shù)據(jù)幀、管理幀的情況下為了其送達確認(rèn)而發(fā)送的響應(yīng)幀屬于控制幀。響應(yīng)幀例如是ACK幀、BlockACK幀。另外,RTS幀、CTS幀也是控制幀。
這些3種幀在物理層中經(jīng)由根據(jù)需要的處理而成為物理數(shù)據(jù)包,經(jīng)由天線送出。此外,在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)(包括上述IEEEStd802.11ac-2013等擴展標(biāo)準(zhǔn))中,作為連接建立的過程之一有關(guān)聯(lián)(association)過程,其中使用的關(guān)聯(lián)請求(Association Request)幀和關(guān)聯(lián)響應(yīng)(Association Response)幀是管理幀,關(guān)聯(lián)請求幀、關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀是單播的管理幀,所以對接收側(cè)無線通信終端請求發(fā)送作為響應(yīng)幀的ACK幀,該ACK幀如上所述是控制幀。
[2]無線通信裝置之間的連接切斷的手法
在連接的切斷(釋放)中,有明示的手法和暗示的手法。作為明示的手法,建立了連接的無線通信裝置之間的某一方發(fā)送用于切斷的幀。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中,解除認(rèn)證(Deauthentication)幀與其相當(dāng),被分類為管理幀。通常,在發(fā)送切斷連接的幀這一側(cè)的無線通信裝置中,在發(fā)送了該幀的時間點判定為連接的切斷,在接收切斷連接的幀這一側(cè)的無線通信裝置中,在接收到該幀的時間點判定為連接的切斷。之后,如果是非基站的無線通信終端,則返回到通信階段中的初始狀態(tài)、例如進行連接的BSS探索的狀態(tài)。在無線通信基站切斷了與某個無線通信終端之間的連接的情況下,例如,如果無線通信基站持有管理加入到本BSS的無線通信終端的連接管理表格,則從該連接管理表格刪除與該無線通信終端相關(guān)的信息。例如,在無線通信基站對加入到本BSS的各無線通信終端在關(guān)聯(lián)過程中許可了連接的階段中,在分配AID的情況下,也可以刪除與切斷了該連接的無線通信終端的AID關(guān)聯(lián)的保持信息,關(guān)于該AID釋放而分配給其它新加入的無線通信終端。
另一方面,作為暗示的手法,在從建立了連接的連接對方的無線通信裝置在一定期間內(nèi)未檢測到幀發(fā)送(數(shù)據(jù)幀以及管理幀的發(fā)送或者針對本裝置所發(fā)送的幀的響應(yīng)幀的發(fā)送)的情況下,進行連接狀態(tài)的切斷的判定。有這樣的手法是因為在如上所述判定連接的切斷那樣的狀況中考慮了通信距離遠(yuǎn)離連接目的地的無線通信裝置而不能接收或者不能解碼無線信號等無法確保物理上的無線鏈路的狀態(tài)。即,這是因為無法期待切斷連接的幀的接收。
作為通過暗示的方法判定連接的切斷的具體例,使用定時器。例如,在發(fā)送請求送達確認(rèn)響應(yīng)幀的數(shù)據(jù)幀時,啟動限制該幀的重發(fā)期間的第1定時器(例如數(shù)據(jù)幀用的重發(fā)定時器),如果第1定時器到期之前(即經(jīng)過期望的重發(fā)期間之前)未接收到向該幀的送達確認(rèn)響應(yīng)幀,則進行重發(fā)。如果接收到向該幀的送達確認(rèn)響應(yīng)幀,則第1定時器被停止。
另一方面,如果未接收到送達確認(rèn)響應(yīng)幀而第1定時器到期,則例如發(fā)送用于確認(rèn)連接對方的無線通信裝置是否仍(在通信范圍內(nèi))存在(換言之,可否確保無線鏈路)的管理幀,與此同時啟動限制該幀的重發(fā)期間的第2定時器(例如管理幀用的重發(fā)定時器)。與第1定時器同樣地,在第2定時器中也是如果第2定時器到期之前未接收到向該幀的送達確認(rèn)響應(yīng)幀則進行重發(fā),并在第2定時器到期時判定為連接被切斷。也可以在判定為連接被切斷的階段,發(fā)送切斷所述連接的幀。
或者,當(dāng)從連接對方的無線通信裝置接收到幀時啟動第3定時器,每當(dāng)從連接對方的無線通信裝置新接收到幀時停止第3定時器,再次從初始值啟動。如果第3定時器到期,則與上述同樣地發(fā)送用于確認(rèn)連接對方的無線通信裝置是否仍(在通信范圍內(nèi))存在(換言之,可否確保無線鏈路)的管理幀,與此同時啟動限制該幀的重發(fā)期間的第2定時器(例如管理幀用的重發(fā)定時器)。在該情況下也是,如果第2定時器到期之前未接收到向該幀的送達確認(rèn)響應(yīng)幀則進行重發(fā),并在第2定時器到期時判定為連接被切斷。在該情況下也可以在判定為連接被切斷的階段發(fā)送切斷所述連接的幀。后者的用于確認(rèn)是否仍存在連接對方的無線通信裝置的管理幀也可以是與前者的情況的管理幀不同的幀。另外,后者的情況的用于限制管理幀的重發(fā)的定時器在此設(shè)為第2定時器而使用了與前者的情況相同的定時器,但也可以使用不同的定時器。
[3]無線LAN系統(tǒng)的訪問方式
例如有設(shè)想了與多個無線通信裝置通信或者競爭的無線LAN系統(tǒng)。在IEEE802.11無線LAN中,將CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Carrier Avoidance,帶有沖突避免的載波偵聽多路訪問)作為訪問方式的基本。在掌握某個無線通信裝置的發(fā)送并從其發(fā)送結(jié)束隔開固定時間而進行發(fā)送的方式中,在掌握了該無線通信裝置的發(fā)送的多個無線通信裝置中同時進行發(fā)送,其結(jié)果,無線信號沖突而幀發(fā)送失敗。通過掌握某個無線通信裝置的發(fā)送并從其發(fā)送結(jié)束等待隨機時間,由此在概率上分散了掌握了該無線通信裝置的發(fā)送的多個無線通信裝置中的發(fā)送。因此,如果在隨機時間中抽出最早的時間的無線通信裝置是一個,則無線通信裝置的幀發(fā)送會成功,能夠防止幀的沖突。根據(jù)隨機值,發(fā)送權(quán)的獲得在多個無線通信裝置之間變得公平,所以采用了Carrier Avoidance的方式是適合于在多個無線通信裝置之間共享無線介質(zhì)的方式。
[4]無線LAN的幀間隔
說明IEEE802.11無線LAN的幀間隔。在IEEE802.11無線LAN中使用的幀間隔有分布式協(xié)調(diào)功能幀間間隔(distributed coordination function interframe space,DIFS)、仲裁幀間間隔(arbitration interframe space,AIFS)、點協(xié)調(diào)功能幀間間隔(point coordination function interframe space,PIFS)、短幀間間隔(short interframe space,SIFS)、擴展幀間間隔(extended interframe space,EIFS)、縮減幀間間隔(reduced interframe space,RIFS)這6種。
關(guān)于幀間隔的定義,在IEEE802.11無線LAN中定義為在發(fā)送之前確認(rèn)載波偵聽空閑而應(yīng)該空開的連續(xù)期間,不討論嚴(yán)密的從前面的幀起的期間。因此,在此處的IEEE802.11無線LAN系統(tǒng)中的說明中,沿用該定義。在IEEE802.11無線LAN中,將在基于CSMA/CA隨機訪問時等待的時間設(shè)為固定時間與隨機時間之和,可以說為了使固定時間變得明確而進行了這樣的定義。
DIFS和AIFS是在根據(jù)CSMA/CA與其它無線通信裝置競爭的競爭期間中嘗試幀交換開始時使用的幀間隔。DIFS是在沒有基于業(yè)務(wù)類別區(qū)分優(yōu)先權(quán)時使用,AIFS是在基于業(yè)務(wù)類別(Traffic Identifier:TID)設(shè)置了優(yōu)先權(quán)的情況下使用。
在DIFS和AIFS中涉及的動作是類似的,所以以后主要使用AIFS進行說明。在IEEE802.11無線LAN中,在MAC層中進行包括幀交換的開始等的訪問控制。進而,在從上位層送來數(shù)據(jù)時與QoS(Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量)對應(yīng)的情況下,與數(shù)據(jù)一起通知業(yè)務(wù)類別,根據(jù)業(yè)務(wù)類別,針對數(shù)據(jù)進行訪問時的優(yōu)先度的分級。將該訪問時的等級稱為訪問范疇(Access Category:AC)。因此,針對每個訪問范疇,設(shè)置AIFS的值。
PIFS是用于使得能夠進行相比于競爭的其它無線通信裝置具有優(yōu)先權(quán)的訪問的幀間隔,期間比DIFS以及AIFS中的任意值都短。SIFS是在響應(yīng)系列的控制幀的發(fā)送時或者在一旦獲得了訪問權(quán)之后突發(fā)地繼續(xù)進行幀交換的情況下可使用的幀間隔。EIFS是在幀接收失敗(判定為接收到的幀錯誤)的情況下發(fā)動的幀間隔。
RIFS是在一旦獲得了訪問權(quán)之后突發(fā)地向同一無線通信裝置連續(xù)地發(fā)送多個幀的情況下可使用的幀間隔。在使用RIFS的期間中,不要求來自發(fā)送對方的無線通信裝置的響應(yīng)幀。
在此,圖26示出IEEE802.11無線LAN中的基于隨機訪問的競爭期間的幀交換的一個例子。
設(shè)想如下情況:在某個無線通信裝置中發(fā)生了數(shù)據(jù)幀(W_DATA1)的發(fā)送請求時,載波偵聽的結(jié)果認(rèn)識為介質(zhì)忙(busy medium)。在該情況下,在從載波偵聽為閑的時間點起空開固定時間AIFS,之后空開隨機時間(random backoff)時,將數(shù)據(jù)幀W_DATA1發(fā)送到通信對方。此外,載波偵聽的結(jié)果,在認(rèn)識為介質(zhì)不忙、即介質(zhì)是閑(idle)的情況下,從開始了載波偵聽的時間點起空開固定時間AIFS,將數(shù)據(jù)幀W_DATA1發(fā)送到通信對方。
隨機時間是對根據(jù)從0以整數(shù)提供的競爭窗口(Contention Window:CW)期間的均勻分布導(dǎo)出的偽隨機整數(shù)乘以時隙時間而得到的。在此,將對CW乘以時隙時間的結(jié)果稱為CW時間寬度。CW的初始值是用Cwmin給予的,每當(dāng)重發(fā)時CW的值增加直至成為CWmax。CWmin和CWmax這兩方都與AIFS同樣地具有每個訪問范疇的值。在W_DATA1的發(fā)送目的地的無線通信裝置中,如果數(shù)據(jù)幀的接收成功、并且該數(shù)據(jù)幀是請求發(fā)送響應(yīng)幀的幀,則從內(nèi)包該數(shù)據(jù)幀的物理數(shù)據(jù)包的無線介質(zhì)上的占有結(jié)束時間點起的SIFS之后,發(fā)送響應(yīng)幀(W_ACK1)。發(fā)送了W_DATA1的無線通信裝置在接收到W_ACK1時如果是發(fā)送突發(fā)時間限制內(nèi),則能夠再從內(nèi)包W_ACK1的物理數(shù)據(jù)包的無線介質(zhì)上的占有結(jié)束時間點起的SIFS之后發(fā)送下一個幀(例如W_DATA2)。
AIFS、DIFS、PIFS以及EIFS為SIFS和時隙時間的函數(shù),但針對每個物理層規(guī)定了SIFS和時隙時間。另外,關(guān)于AIFS、CWmin以及CWmax等針對每個訪問范疇設(shè)置了值的參數(shù),能夠針對每個通信組(在IEEE802.11無線LAN中,Basic Service Set(BSS))設(shè)定,但制定有默認(rèn)值。
例如,在802.11ac的標(biāo)準(zhǔn)制定中,設(shè)為SIFS是16μs,時隙時間是9μs,由此設(shè)為PIFS為25μs,DIFS為34μs,在AIFS中,訪問范疇為BACKGROUND(AC_BK)的幀間隔的默認(rèn)值為79μs,BEST EFFORT(AC_BE)的幀間隔的默認(rèn)值為43μs,VIDEO(AC_VI)和VOICE(AC_VO)的幀間隔的默認(rèn)值為34μs,CWmin和CWmax的默認(rèn)值分別在AC_BK和AC_BE下為31和1023,在AC_VI下為15和31,在AC_VO下為7和15。此外,EIFS是基本上是SIFS和DIFS和以最低速的必須的物理速率發(fā)送時的響應(yīng)幀的時間長度之和。此外,在能夠進行高效的EIFS的獲取方式的無線通信裝置中,還能夠推測將向發(fā)動了EIFS的物理數(shù)據(jù)包的響應(yīng)幀進行搬送的物理數(shù)據(jù)包的占有時間長度,并設(shè)為SIFS、DIFS以及該推測時間之和。在本實施方式中,將使用這樣的幀間隔的參數(shù)的無線通信系統(tǒng)設(shè)想為通信范圍寬的干擾系統(tǒng)。
此外,在各實施方式中,基站或者多個終端發(fā)送的幀既可以是不同內(nèi)容的幀,也可以是同一內(nèi)容的幀。作為一般的表現(xiàn),在表現(xiàn)為基站或者多個終端發(fā)送第X幀或者基站接收多個第X幀時,這些第X幀的內(nèi)容既可以相同,也可以不同。
此外,在各實施方式中記載的幀也可以是指Null Data Packet等在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)或者所依照的標(biāo)準(zhǔn)中被稱為數(shù)據(jù)包(Packet)的例子。
在本實施方式中使用的用語應(yīng)當(dāng)被廣泛解釋。例如,用語“處理器”也可以包含通用目的處理器、中央處理裝置(CPU)、微型處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、控制器、微型控制器、狀態(tài)機等。根據(jù)狀況,“處理器”也可以指面向特定用途的集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯電路(PLD)等?!疤幚砥鳌币部梢灾付鄠€微型處理器那樣的處理裝置的組合、DSP以及微型處理器的組合、與DSP芯協(xié)作的一個以上的微型處理器。
作為其它例子,用語“存儲器”也可以包含能夠保存電子信息的任意的電子部件。“存儲器”也可以指隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除PROM(EEPROM)、非易失性隨機訪問存儲器(NVRAM)、閃存存儲器、磁或者光學(xué)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,它們能夠通過處理器讀出。如果處理器針對存儲器讀出者寫入信息或者進行它們兩方,則可以說存儲器與處理器電通信。存儲器也可以與處理器合并,在該情況下也可以說存儲器與處理器電通信。
此外,本發(fā)明不原樣地限定于上述實施方式,在實施階段中在不脫離其要旨的范圍內(nèi)能夠使構(gòu)成要素變形而具體化。另外,能夠通過在上述實施方式中公開的多個構(gòu)成要素的適當(dāng)?shù)慕M合來形成各種發(fā)明。例如,也可以從實施方式所述的全部構(gòu)成要素刪除幾個構(gòu)成要素。進而,也可以適當(dāng)組合不同的實施方式的構(gòu)成要素。