(57)【要約】フレームのプリアンブル内に送信元のＢＳＳ識別子を含むフォーマットをＨＥフォーマットとし、プリアンブル内にＢＳＳ識別子を含まないがＭＡＣヘッダにＢＳＳ識別子を含むフォーマットをNon ＨＥフォーマットとし、ＢＳＳの無線局は、所定の受信感度以上で受信する受信フレームのフォーマットを確認し、ＨＥフォーマットでありかつ該受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致した場合に該受信フレームの復調を継続し、ＨＥフォーマットでありかつ該受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に該受信フレームの復調を停止する処理を行う制御手段を備える。
2017061492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のチャネルを使用してフレームを送受信する複数の無線局により構成されるＢＳＳ(Basic Service Set) が隣接して複数存在し、各ＢＳＳの送信局が該所定のチャネルを使用する干渉局からの干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を用い、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）によるアクセス制御により無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記フレームのプリアンブル内に送信元のＢＳＳ識別子を含むフォーマットをＨＥフォーマットとし、プリアンブル内にＢＳＳ識別子を含まないがＭＡＣヘッダにＢＳＳ識別子を含むフォーマットをNon ＨＥフォーマットとし、
前記ＢＳＳの無線局は、所定の受信感度以上で受信するフレーム（以下、受信フレームという）のフォーマットを確認し、前記ＨＥフォーマットでありかつ該受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致した場合に該受信フレームの復調を継続し、前記ＨＥフォーマットでありかつ該受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に該受信フレームの復調を停止する処理を行う制御手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御手段は、前記受信フレームが前記ＨＥフォーマットでありかつ前記受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値から前記ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスする構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御手段は、前記受信フレームのフォーマットが前記Non ＨＥフォーマットである場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値からNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスし、前記所定のチャネルがビジーとなれば前記受信フレームの復調を継続し、前記所定のチャネルがアイドルとなれば前記受信フレームの復調を停止する処理を行う構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御手段は、前記受信フレームのフォーマットが前記Non ＨＥフォーマットである場合に、前記受信フレームに含まれるＢＳＳ識別子を確認し、自ＢＳＳと一致すれば前記受信フレームの復調を継続し、自ＢＳＳと一致しなければ前記受信フレームの復調を停止する処理を行う構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御手段は、前記受信フレームが前記Non ＨＥフォーマットでありかつＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値から前記Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスする構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御手段は、前記受信フレームのフォーマットが前記Non ＨＥフォーマットである場合に、前記受信フレームのタイプを確認し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプであれば復調を継続する処理を行う構成である  ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記制御手段は、送信予定のフレームの宛先端末を確認し、自局および該宛先端末が前記受信フレームの復調を停止する処理が可能な場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行い、自局および該宛先端末が前記受信フレームの復調を停止する処理が不可能な場合に、前記ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは前記受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記制御手段は、送信予定のフレームのフォーマットを確認し、該フォーマットが前記ＨＥフォーマットである場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行い、該フォーマットが前記Non ＨＥフォーマットである場合に、前記ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは前記受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記制御手段は、送信予定のフレームのタイプを確認し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプである場合に、前記ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは前記受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプでない場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行う構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
所定のチャネルを使用してフレームを送受信する複数の無線局により構成されるＢＳＳ(Basic Service Set) が隣接して複数存在し、各ＢＳＳの送信局が該所定のチャネルを使用する干渉局からの干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を用い、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）によるアクセス制御により無線通信を行う無線通信方法において、
前記フレームのプリアンブル内に送信元のＢＳＳ識別子を含むフォーマットをＨＥフォーマットとし、プリアンブル内にＢＳＳ識別子を含まないがＭＡＣヘッダにＢＳＳ識別子を含むフォーマットをNon ＨＥフォーマットとし、
前記ＢＳＳの無線局は、
所定の受信感度以上で受信するフレーム（以下、受信フレームという）のフォーマットを確認するステップ１と、
前記ＨＥフォーマットでありかつ前記受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致した場合に前記受信フレームの復調を継続し、前記ＨＥフォーマットでありかつ前記受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に前記受信フレームの復調を停止する処理を行うステップ２と
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線通信方法において、
前記ステップ２は、さらに、前記受信フレームが前記ＨＥフォーマットでありかつ前記受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値から前記ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスする
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の無線通信方法において、
前記ステップ２は、さらに、前記受信フレームのフォーマットが前記Non ＨＥフォーマットである場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値からNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスし、前記所定のチャネルがビジーとなれば前記受信フレームの復調を継続し、前記所定のチャネルがアイドルとなれば前記受信フレームの復調を停止する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の無線通信方法において、
前記ステップ２は、さらに、前記受信フレームのフォーマットが前記Non ＨＥフォーマットである場合に、前記受信フレームに含まれるＢＳＳ識別子を確認し、自ＢＳＳと一致すれば前記受信フレームの復調を継続し、自ＢＳＳと一致しなければ前記受信フレームの復調を停止する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の無線通信方法において、
前記ステップ２は、前記受信フレームが前記Non ＨＥフォーマットでありかつＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値から前記Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスする
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の無線通信方法において、
前記ステップ２は、前記受信フレームのフォーマットが前記Non ＨＥフォーマットである場合に、前記受信フレームのタイプを確認し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプであれば復調を継続する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１６】
請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の無線通信方法において、
さらに、送信予定のフレームの宛先端末を確認し、自局および該宛先端末が前記受信フレームの復調を停止する処理が可能な場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行い、自局および該宛先端末が前記受信フレームの復調を停止する処理が不可能な場合に、前記ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは前記受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御するステップ３を有する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１７】
請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の無線通信方法において、
さらに、送信予定のフレームのフォーマットを確認し、該フォーマットが前記ＨＥフォーマットである場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行い、該フォーマットが前記Non ＨＥフォーマットである場合に、前記ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは前記受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御するステップ４を有する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１８】
請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の無線通信方法において、
さらに、送信予定のフレームのタイプを確認し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプである場合に、前記ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは前記受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプでない場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行うステップ５を有する
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の稠密環境において、各無線局のＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）制御に起因するスループットの低下を改善する無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンやスマートフォン等の持ち運び可能で高性能な無線端末の普及により企業や公共スペースだけではなく、一般家庭でもIEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮが広く使われるようになっている。IEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮには、 2.4ＧHz帯を用いるIEEE802.11b/g/n 規格の無線ＬＡＮと、５ＧHz帯を用いるIEEE802.11a/n/ac規格の無線ＬＡＮがある。【０００３】
ここで、ある場所で同時に使用可能なチャネル数よりもＢＳＳ（Basic Service Set ）数が多い無線ＬＡＮの稠密環境では、複数のＢＳＳが同一チャネルを使うことになる。その場合、同一チャネルを使用するＢＳＳ間の干渉の影響により、当該ＢＳＳおよびシステム全体のスループットが低下することになる。そのため無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御を用いて、キャリアセンスによりチャネルが空いているときにのみデータの送信を行う自律分散的なアクセス制御が使われている。【０００４】
ただし、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御を行っても、同一チャネルを使用する無線ＬＡＮの稠密環境では、キャリアセンスによりチャネルがビジーになる頻度が高くなるため、送信機会（チャネルの利用権を得る機会）が低下し、スループットが低下することになる。【０００５】
ここで、無線局がキャリアセンスを行うに当たり、受信信号の受信電力値（ＲＳＳＩ）を用いてチャネルがアイドルかビジーかを判断するＣＣＡ（Clear Channel Assessment）閾値が設定されている。非特許文献１，２，３では、このＣＣＡ閾値を動的に制御するＤＳＣ（Dynamic Sensitivity Control ）により、必要以上に送信待機している状態を解消し、送信機会を増加させる手法が検討されている。以下、無線基地局をＡＰ、無線端末をＳＴＡとし、ＡＰからＳＴＡへの下り回線通信を例に、ＣＣＡ閾値の制御例について説明する。【０００６】
図１４は、従来のＣＣＡ閾値の制御例を示す。
図１４において、ＡＰ１とＳＴＡ１、ＡＰ２とＳＴＡ２、ＡＰ３は、それぞれ異なるＢＳＳを構成している。ＡＰ１はデフォルトのＣＣＡ閾値：−82dBｍおよびNon ＷＬＡＮフレーム用のＣＣＡ閾値：−62dBｍを選択可能である。ＡＰ１は、デフォルトのＣＣＡ閾値に応じたキャリアセンスにより検出される信号が、例えば無線ＬＡＮ以外の信号であるときに、Non ＷＬＡＮフレーム用のＣＣＡ閾値に制御してキャリアセンス範囲を狭め、送信機会を増やす制御が行われる。ここでは、ＡＰ１の２つのＣＣＡ閾値に応じたキャリアセンス範囲の間にＡＰ２が位置し、デフォルトのＣＣＡ閾値に応じたキャリアセンス範囲の外にＡＰ３が位置する例を示す。【０００７】
ＡＰ１は、デフォルトのＣＣＡ閾値：−82dBｍでキャリアセンスを開始し（Ｓ100)、受信信号の受信電力値が受信感度：−82dBｍまたはそれ以下の値以上であれば（Ｓ101:Yes)、受信信号のプリアンブルを検出する（Ｓ102 ）。プリアンブルが正常に検出された場合には（Ｓ103:Yes)、プリアンブル検出成功時のデフォルトのＣＣＡ閾値に設定したままチャネル状態を判定する（Ｓ104 ）。ここで、チャネルがビジーであれば（Ｓ105:Yes)、受信信号の復調を継続し（Ｓ106 ）、チャネルがアイドルであれば（Ｓ105:No）、受信信号の復調を停止する（Ｓ107 ）。一方、プリアンブルが正常に検出されない場合には（Ｓ103:No）、Non ＷＬＡＮフレーム用のＣＣＡ閾値：−62dBｍに変更し、キャリアセンス範囲に狭めてチャネル状態を判定することにより送信機会を増加させる（Ｓ108 ）。【０００８】
以上のＣＣＡ閾値制御では、ＡＰ１において、ＡＰ３の信号が受信感度以上でプリアンブルを正常に検出できたとしても、デフォルトのＣＣＡ閾値に設定することによりチャネルがアイドルと判定され、復調を停止して送信機会を増加させることができる。すなわち、ＡＰ１とＡＰ３は互いの干渉が小さいものとして同時送信が可能となる。一方、ＡＰ２の信号については、デフォルトのＣＣＡ閾値に設定することによりチャネルがビジーとなり、ＡＰ１はＡＰ２の信号の復調を継続するとともに送信待機となる。このとき、ＡＰ１からＳＴＡ１へと、ＡＰ２からＳＴＡ２への同時送信が可能であっても、ＡＰ１はＡＰ２の信号を検知したことによる送信待機となり、いわゆるさらし端末の状態になる。そのため、例えばＡＰ１にとって他ＢＳＳの信号であることを検出でき、ＣＣＡ閾値を高く制御して対応するキャリアセンス範囲を狭くすれば、ＡＰ２が送信中であってもＡＰ１の同時送信が可能となり、システムスループットが改善する。【０００９】
ただし、ＳＴＡ１がＡＰ２に近い位置にあって、ＡＰ２からの干渉信号が大きい場合には、ＡＰ１でＣＣＡ閾値を制御することによりＡＰ１の送信機会を増やしたとしても、ＳＴＡ１ではＡＰ２からの干渉信号によって受信失敗となり、逆にスループットが低下するおそれがある。【００１０】
また、ＡＰ１において、配下のＳＴＡ１が送信する信号を受信している場合、あるいはＡＰ２が送信するビーコンフレームを受信している場合は、ＣＣＡ閾値を制御して送信機会を増やすよりも、ＡＰ１が送信を控えて受信した方がよいと言える。すなわち、ＡＰ１は、自ＢＳＳのＳＴＡ１からの信号と他ＢＳＳのＡＰ２からの信号を区別し、さらに他ＢＳＳのＡＰ２からの信号でも復調が必要か否かに応じて、ＣＣＡ閾値を制御して同時送信を可能とするか否かを選択できることが望ましい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】“Proposed Specification Framework for TGax,” Robert Stacey et al., doc.:IEEE 802.11-14/1453r2, 5 November 2014
【非特許文献２】The LAN/MAN Standards Committee,“ IEEE Std 802.11TM  2012 IEEE standard for Information Technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks Specific requirements Part11:Wireless LAN Medium
【非特許文献３】Graham Smith, “Dynamic Sensitivity Control Practical Usage,” doc.: IEEE 802.11-14/0779r2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、無線ＬＡＮフレームのＰＨＹプリアンブル内にＢＳＳ識別子のフィールドを含むＨＥ（High Efficiency ）フォーマットを用いて、自ＢＳＳの信号か他ＢＢＳの信号かを判定し、スループットを最大化できるように同時送信する技術が検討されている。【００１３】
ここで、ＨＥフォーマットのフレームを送受信可能な無線局ＡＰ，ＳＴＡをＨＥ端末と定義する。一方、ＢＳＳ識別子のフィールドを含まず、Ｌ−ＳＩＧ，Ｌ−ＳＴＦ，Ｌ−ＬＴＦなどのプリアンブルを含む従来のフォーマットをNon ＨＥフォーマットとし、ＨＥフォーマットのフレームの送受信機能は持たないが、Non ＨＥフォーマットのフレームの送受信可能な無線局ＡＰ，ＳＴＡをNon ＨＥ端末と定義する。【００１４】
図１５は、多種多様な端末が混在する無線通信システムの構成例を示す。
図１５において、送信端末１１はＨＥ端末とし、送信端末１１と同じＢＳＳの宛先端末１２，１３はＨＥ端末，Non ＨＥ端末とする。すなわち、送信端末１１は、宛先端末の仕様に合わせて、ＨＥフォーマットのフレームまたはNon ＨＥフォーマットのフレームを送信する。送信端末１１および宛先端末１２にとって干渉源となる干渉端末１４をＨＥ端末とし、送信端末１１および宛先端末１３にとって干渉源となる干渉端末１５をNon ＨＥ端末とする。【００１５】
ここで、送信端末１１は、干渉端末１４から送信されたＨＥフォーマットのフレームと、干渉端末１５から送信されたNon ＨＥフォーマットのフレームを区別する。さらに、ＨＥフォーマットのフレームの場合にＢＳＳ識別子を検出して自ＢＳＳのものと一致するか否かに応じて、同時送信が可能か否かを判断し、あるいは同時送信を控えて当該フレームを受信すべきか否かを判断する。【００１６】
例えば、送信端末１１は干渉端末１４から送信されたＨＥフォーマットのフレームを認識し、他ＢＳＳの信号と判断した場合には復調を中止して宛先端末１２，１３に送信することは可能である。このとき、ＨＥフォーマットのフレームを認識できる宛先端末１２も同様に復調を中止すれば送信端末１１からの受信が可能になるが、宛先端末１３は、ＨＥフォーマットのフレームを認識できないのでそのまま受信継続となる。この場合、送信端末１１が干渉端末１４からのＨＥフォーマットのフレームを認識して復調を中止し、宛先端末１３に対してNon ＨＥフォーマットのフレームを送信しても、干渉端末１４からのフレームを受信継続中の宛先端末１４では受信が失敗する可能性がある。すなわち、送信端末１１は、干渉端末１４からの信号と宛先端末１２，１３の規格に応じて同時送信の可否を判断し、ＨＥ端末である宛先端末１２には同時送信を可とし、Non ＨＥ端末である宛先端末１３には同時送信を不可とする制御が有効である。【００１７】
本発明は、ＨＥ端末およびNon ＨＥ端末が混在する無線ＬＡＮの稠密環境において、ＣＣＡ閾値の制御により送信機会を効率よく獲得し、システムスループットを改善することができるとともに、ビーコンフレームなどの情報収集に必要な管理フレームも効率よく獲得できる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１の発明は、所定のチャネルを使用してフレームを送受信する複数の無線局により構成されるＢＳＳが隣接して複数存在し、各ＢＳＳの送信局が該所定のチャネルを使用する干渉局からの干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を用い、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御により無線通信を行う無線通信システムにおいて、フレームのプリアンブル内に送信元のＢＳＳ識別子を含むフォーマットをＨＥフォーマットとし、プリアンブル内にＢＳＳ識別子を含まないがＭＡＣヘッダにＢＳＳ識別子を含むフォーマットをNon ＨＥフォーマットとし、ＢＳＳの無線局は、所定の受信感度以上で受信する受信フレームのフォーマットを確認し、ＨＥフォーマットでありかつ該受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致した場合に該受信フレームの復調を継続し、ＨＥフォーマットでありかつ該受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に該受信フレームの復調を停止する処理を行う制御手段を備える。【００１９】
第１の発明の無線通信システムにおいて、制御手段は、受信フレームがＨＥフォーマットでありかつ受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値からＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスする構成である。【００２０】
第１の発明の無線通信システムにおいて、制御手段は、受信フレームのフォーマットがNon ＨＥフォーマットである場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値からNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスし、所定のチャネルがビジーとなれば受信フレームの復調を継続し、所定のチャネルがアイドルとなれば受信フレームの復調を停止する処理を行う構成である。【００２１】
第１の発明の無線通信システムにおいて、制御手段は、受信フレームのフォーマットがNon ＨＥフォーマットである場合に、受信フレームに含まれるＢＳＳ識別子を確認し、自ＢＳＳと一致すれば受信フレームの復調を継続し、自ＢＳＳと一致しなければ受信フレームの復調を停止する処理を行う構成である。さらに、制御手段は、受信フレームがNon ＨＥフォーマットでありかつＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値からNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスする構成である。【００２２】
第１の発明の無線通信システムにおいて、制御手段は、受信フレームのフォーマットがNon ＨＥフォーマットである場合に、受信フレームのタイプを確認し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプであれば復調を継続する処理を行う構成である。【００２３】
第１の発明の無線通信システムにおいて、制御手段は、送信予定のフレームの宛先端末を確認し、自局および該宛先端末が受信フレームの復調を停止する処理が可能な場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行い、自局および該宛先端末が受信フレームの復調を停止する処理が不可能な場合に、ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御する構成である。【００２４】
第１の発明の無線通信システムにおいて、制御手段は、送信予定のフレームのフォーマットを確認し、該フォーマットがＨＥフォーマットである場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行い、該フォーマットがNon ＨＥフォーマットである場合に、ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御する構成である。【００２５】
第１の発明の無線通信システムにおいて、制御手段は、送信予定のフレームのタイプを確認し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプである場合に、前記ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは前記受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプでない場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行う構成である。【００２６】
第２の発明は、所定のチャネルを使用してフレームを送受信する複数の無線局により構成されるＢＳＳが隣接して複数存在し、各ＢＳＳの送信局が該所定のチャネルを使用する干渉局からの干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を用い、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御により無線通信を行う無線通信方法において、フレームのプリアンブル内に送信元のＢＳＳ識別子を含むフォーマットをＨＥフォーマットとし、プリアンブル内にＢＳＳ識別子を含まないがＭＡＣヘッダにＢＳＳ識別子を含むフォーマットをNon ＨＥフォーマットとし、ＢＳＳの無線局は、所定の受信感度以上で受信する受信フレームのフォーマットを確認するステップ１と、ＨＥフォーマットでありかつ受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致した場合に受信フレームの復調を継続し、ＨＥフォーマットでありかつ受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に受信フレームの復調を停止する処理を行うステップ２と有する。【００２７】
第２の発明の無線通信方法において、ステップ２は、さらに、受信フレームがＨＥフォーマットでありかつ受信フレームのＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値からＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスする。【００２８】
第２の発明の無線通信方法において、ステップ２は、さらに、受信フレームのフォーマットがNon ＨＥフォーマットである場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値からNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスし、所定のチャネルがビジーとなれば受信フレームの復調を継続し、所定のチャネルがアイドルとなれば受信フレームの復調を停止する処理を行う。【００２９】
第２の発明の無線通信方法において、ステップ２は、さらに、受信フレームのフォーマットがNon ＨＥフォーマットである場合に、受信フレームに含まれるＢＳＳ識別子を確認し、自ＢＳＳと一致すれば受信フレームの復調を継続し、自ＢＳＳと一致しなければ受信フレームの復調を停止する処理を行う。さらに、ステップ２は、受信フレームがNon ＨＥフォーマットでありかつＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと一致しない場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値からNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に変更してキャリアセンスする。【００３０】
第２の発明の無線通信方法において、ステップ２は、受信フレームのフォーマットがNon ＨＥフォーマットである場合に、受信フレームのタイプを確認し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプであれば復調を継続する処理を行う。【００３１】
第２の発明の無線通信方法において、さらに、送信予定のフレームの宛先端末を確認し、自局および該宛先端末が受信フレームの復調を停止する処理が可能な場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行い、自局および該宛先端末が受信フレームの復調を停止する処理が不可能な場合に、ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御するステップ３を有する。【００３２】
第２の発明の無線通信方法において、さらに、送信予定のフレームのフォーマットを確認し、該フォーマットがＨＥフォーマットである場合に、ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行い、該フォーマットがNon ＨＥフォーマットである場合に、ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御するステップ４を有する。【００３３】
第２の発明の無線通信方法において、さらに、送信予定のフレームのタイプを確認し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプである場合に、前記ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは前記受信フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御し、該タイプが各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプでない場合に、前記ＣＣＡ閾値をデフォルト値より高い値に変更する制御を行うステップ５を有する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、干渉電力値に応じてＣＣＡ閾値を動的に制御することにより送信機会を増やすとともに、干渉フレームの復調処理を中止して送信処理および受信処理を可能とすることにより、干渉フレームとの同時送信を積極的に実行しながらスループットの改善を図ることができる。【００３５】
また、ＣＣＡ閾値の制御や復調処理の継続／中止の制御により同時送信を積極的に活用しつつ、受信フレームのタイプを判断し、データフレームでない場合には復調処理を継続することにより、ビーコンフレームなどの管理フレームを確実に受信することができる。  【００３６】
また、ＣＣＡ閾値の制御や復調処理の継続／中止の制御により同時送信を積極的に活用しつつ、送信フレームの宛先端末の規格・機能に応じて、干渉フレームに対して復調処理の中止の制御ができないNon ＨＥ端末の場合には、ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは干渉フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御することにより、Non ＨＥ端末に対する同時送信を回避してスループットの低下を回避することができる。【００３７】
また、ＣＣＡ閾値の制御や復調処理の継続／中止の制御により同時送信を積極的に活用しつつ、送信フレームがＨＥフォーマットでない場合には、ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは干渉フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御することにより、Non ＨＥ端末に対する同時送信を回避してスループットの低下を回避することができる。【００３８】
また、ＣＣＡ閾値の制御や復調処理の継続／中止の制御により同時送信を積極的に活用しつつ、送信フレームが管理フレームである場合には、ＣＣＡ閾値を制御しないもしくは干渉フレームを検知可能なＣＣＡ閾値に制御することにより、同時送信を回避してスループットの低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施例２におけるＡＰ１の受信処理手順例１を示すフローチャートである。
【図３】ステップＳ８，Ｓ12の動作例を示すタイムチャートである。
【図４】ステップＳ14，Ｓ15の動作例１を示すタイムチャートである。
【図５】ステップＳ14，Ｓ15の動作例２を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の実施例２におけるＡＰ１の受信処理手順例２を示すフローチャートである。
【図７】ステップＳ21，Ｓ23，Ｓ24の動作例を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の実施例３におけるＡＰ１の受信処理手順例を示すフローチャートである。
【図９】ステップＳ10〜Ｓ13，Ｓ31〜Ｓ32の動作例を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の実施例４におけるＡＰ１の送信処理手順例を示すフローチャートである。
【図１１】ステップＳ44，Ｓ45の動作例を示すタイムチャートである。
【図１２】本発明の実施例５におけるＡＰ１の送信処理手順例１を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例５におけるＡＰ１の送信処理手順例２を示すフローチャートである。
【図１４】従来のＣＣＡ閾値の制御例を示す図である。
【図１５】多種多様な端末が混在する無線通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明の無線通信システムの構成例を示す。
図１において、ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４は、それぞれ異なるＢＳＳを構成し、ＡＰ１とＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−２，ＳＴＡ１−３は同じＢＳＳを構成する。ＡＰ１のＣＣＡ閾値は、デフォルトとして−82dBｍ、Non ＨＥフォーマット用に−76dBｍ、ＨＥフォーマット用に−66dBｍ、Non ＷＬＡＮフレーム用に−62dBｍが選択可能である。ＡＰ１のキャリアセンス範囲はＣＣＡ閾値に応じたものとなり、ここでは簡単のために円で示し、受信感度は−82dBｍ以下の所定値とする。なお、ＣＣＡ閾値および受信感度の数値はデフォルト値を含めて一例である。
【００４１】
ＡＰ１に対してＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−３は、Non ＷＬＡＮフレーム用のＣＣＡ閾値：−62dBｍに応じたキャリアセンス範囲内に存在する。ＡＰ１に対してＡＰ３は、Non ＷＬＡＮフレーム用のＣＣＡ閾値：−62dBｍと、ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−66dBｍに応じたキャリアセンス範囲の間に存在する。ＡＰ１に対してＡＰ２およびＳＴＡ１−２は、ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−66dBｍと、Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍのキャリアセンス範囲の間に存在する。ＡＰ１に対してＡＰ４は、Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍと、デフォルトのＣＣＡ閾値：−82dBｍのキャリアセンス範囲の間に存在する。ＡＰ１では、設定されるＣＣＡ閾値に応じてＡＰ２〜ＡＰ４からの干渉が観測される。
【００４２】
ここで、ＡＰ１，ＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−２はＨＥ端末とし、ＳＴＡ１−３はNon ＨＥ端末とする。したがって、ＡＰ１はＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−２宛にＨＥフォーマットのフレームを送信し、ＡＰ１はＳＴＡ１−３宛にNon ＨＥフォーマットのフレームを送信する。ＡＰ１には、ＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−３宛のフレームが送信キューに存在しているものとする。
【００４３】
以下、ＡＰ１において送信機会を効率よく獲得し、システムスループットを改善する制御例、さらにビーコンフレームなどの情報収集に必要なフレームも効率よく獲得する制御例を示す。実施例１は受信感度の設定による通信エリアの制御例を示し、実施例２は受信フレームフォーマットごとの制御例を示し、実施例３は受信フレームタイプごとの制御例を示し、実施例４は宛先端末の規格・機能ごとの制御例を示し、実施例５は送信フレームフォーマットやタイプごとの制御例を示す。
【００４４】
（実施例１）
実施例１は、ＡＰ１に対して、テザリングなどを行う数ｍの範囲内に通信すべきすべての端末が配置されている場合を想定する。例えば図１において、ＡＰ１の近傍にＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−３のみが存在する場合には、ＡＰ１の受信感度を例えば−62dBｍ以上に設定する。これにより、ＡＰ１はＣＣＡ閾値を制御するよりも簡単に、ＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−３に対して同時送信が可能となる。
【００４５】
各ＡＰに共通に有線または無線で接続される制御サーバは、各ＡＰで制御する通信エリアに対応する受信感度を設定することができる。図１において、ＡＰ１はＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−３からの受信信号や、周辺のＡＰ２〜ＡＰ４から送信された無線信号の受信電力値を計測し、制御サーバに通知する。制御サーバは、ＡＰ１が計測したＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−３からの受信電力値が十分に高い場合、当該端末はＡＰ１の近くに存在するものと判断し、受信感度を制御する。この受信感度は、例えばＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−３からの受信電力値以下の値であり、ＡＰ１が計測した周辺のＡＰ２〜ＡＰ４からの受信電力値よりも高く設定する。
【００４６】
また、各ＳＴＡや各ＡＰの送信電力値やアンテナゲインがわかっている場合は、これらの値を用いて各ＳＴＡや各ＡＰからの受信電力値を補正してもよい。ただし、ＡＰ２〜ＡＰ４で観測されたＡＰ１からの受信電力値がＡＰ２〜ＡＰ４のいずれかで干渉となり、スループットが低下すると判断される場合は、ＡＰ１の受信感度を制御しない。
【００４７】
（実施例２）
実施例２は、ＡＰ１における受信フレームフォーマットごとのＣＣＡ閾値を制御することを特徴とする。ここでは、ＨＥフォーマットのフレームに対しては積極的に同時送信を行えるようにＣＣＡ閾値を高い値、例えば図１に示す−66dBｍに制御する。Non ＨＥフォーマットのフレームに対しては公平性の観点からＣＣＡ閾値はデフォルト、例えば図１に示す−82dBｍまたはＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値よりも低い値、例えば図１に示す−76dBｍに制御する。なお、ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値は、Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値に対して一定の関係、例えば10dB高く設定するなどとしてもよい。
【００４８】
図２は、本発明の実施例２におけるＡＰ１の受信処理手順例１を示す。なお、他のＡＰおよびＳＴＡにおいても同様である。
図２において、ＡＰ１は、デフォルトのＣＣＡ閾値：−82dBｍでキャリアセンスを開始し（Ｓ０）、受信フレームの受信電力値が受信感度：−82dBｍまたはそれ以下の値以上であれば（Ｓ１：Yes)、受信フレームのプリアンブルを検出する（Ｓ２）。プリアンブルが正常に検出された場合には（Ｓ３：Yes)、フレームフォーマットがＨＥフォーマットかNon ＨＥフォーマットかを確認する（Ｓ４）。フレームフォーマットがＨＥフォーマットであれば（Ｓ５：Yes)、プリアンブルにあるＢＳＳ識別子を確認し（Ｓ６）、受信フレームのＢＳＳ識別子がＡＰ１のＢＳＳ識別子であれば（Ｓ７：Yes)、受信フレームの復調を継続する（Ｓ８）。
【００４９】
また、ステップＳ３において、受信フレームのプリアンブルが正常に検出されない場合には（Ｓ３：No）、無線ＬＡＮフレームではないと判断し、Non ＷＬＡＮフレーム用のＣＣＡ閾値：−62dBｍに設定し、チャネル状態を判定する（Ｓ９）。この制御は、図１４に示すステップＳ108 と同じであり、キャリアセンス範囲に狭めてチャネル状態を判定することにより送信機会を増加させることができる。
【００５０】
また、ステップＳ５において、受信フレームがＨＥフォーマットでない場合には（Ｓ５：No）、Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍに設定し、チャネル状態を判定する（Ｓ10）。ここで、チャネルがビジーであれば（Ｓ11：Yes)、受信フレームの復調を継続し（Ｓ12）、同時送信を待機する。一方、チャネルがアイドルであれば（Ｓ11：No）、受信フレームの復調を停止し（Ｓ13）、同時送信が可能な状態とする。
【００５１】
また、ステップＳ７において、受信フレームのＢＳＳ識別子がＡＰ１のＢＳＳ識別子と一致しなければ（Ｓ７：No）、他ＢＳＳからのＨＥフォーマットのフレームを受信しているので、ＨＥフレーム用のＣＣＡ閾値：−66dBｍに設定し、チャネル状態を判定する（Ｓ14）。そして、チャネルがビジー／アイドルにかかわらず、受信フレームの復調を停止し（Ｓ15）、同時送信が可能な状態とする。
【００５２】
図３は、ステップＳ６〜Ｓ８，Ｓ10〜Ｓ12の動作例を示す。ここでは、ＡＰ１において、ＳＴＡ１−２が送信したＨＥフォーマットのフレームを受信し、ＡＰ２が送信したNon ＨＥフォーマットのフレームを受信したときの動作例を示す。
【００５３】
図３において、ＡＰ１は、時刻t1で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t2で、受信フレームのプリアンブルを正常受信し、ＨＥフォーマットであることを確認し、さらにＢＳＳ識別子が自ＢＳＳと同じであることを確認して復調を継続し、時刻t3でフレーム復調を完了する。この場合には、復調が必要な自ＢＳＳのＳＴＡ１−２のフレームと判明しているため、復調を継続して同時送信は実施しない。
【００５４】
なお、ＡＰ２〜ＡＰ４が送信するＨＥフォーマットのフレームを受信した場合には、ステップＳ15の処理でプリアンブル受信後に同時送信を行うために復調を停止するが、詳しくは図４および図５を参照して別途説明する。
【００５５】
ＡＰ１は、時刻t4で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t5で、受信フレームのプリアンブルを正常受信し、Non ＨＥフォーマットであることを確認し、ステップＳ10の処理でNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍを設定する。本動作例では、ＡＰ２からの受信フレームであり、受信電力値が当該ＣＣＡ閾値を上回るためチャネルはビジーと判定するとともに、復調を継続して時刻t6でフレーム復調を完了する。この場合には、他ＢＳＳのＡＰ２が送信したNon ＨＥフォーマットのフレームであるために、例えばビーコンフレームなどのように復調が必要となる可能性があると判断しており、復調を継続して同時送信は実施しない。このように、ＣＣＡ閾値を高くしてもチャネルビジーとなる場合には同時送信を回避することにより、当該フレームを受信中の他ＢＳＳにおける干渉の影響を軽減することができる。
【００５６】
一方、ＡＰ４からNon ＨＥフォーマットのフレームを受信したＡＰ１は、ステップＳ10の処理でNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍを設定すると、ＡＰ４からの受信電力値が当該ＣＣＡ閾値を下回るためチャネルはアイドルと判定し、ステップＳ13の処理で復調を停止して同時送信が可能となる。なお、ＡＰ４が送信するビーコンフレームなどのNon ＨＥフォーマットのフレームの受信については、後述の実施例３に示す手順により対応可能である。
【００５７】
図４は、ステップＳ14，Ｓ15の動作例１を示す。ここでは、ＡＰ１において、ＡＰ２が送信したＨＥフォーマットのフレームを受信したときの動作例を示す。
図４において、ＳＴＡ１−１およびＡＰ１は、時刻t7，t8で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t9，t10 で、受信フレームのプリアンブルを正常受信してＨＥフォーマットであることを確認する。ここで、ＢＳＳ識別子が他ＢＳＳのＡＰ２であるため、ステップＳ14の処理でＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−66dBｍを設定するとともに、ステップＳ15の処理で復調を停止する。本動作例では、ＡＰ１はＡＰ２からのフレームと認識してＣＣＡ閾値を上げると、受信電力値がそのＣＣＡ閾値を下回るためチャネルはアイドルと判定され、復調を停止して同時送信が可能となる。
【００５８】
ＡＰ１は、一定時間＋ランダム時間を経過した時刻t11 までチャネルがアイドルであれば、ＳＴＡ１−１宛のフレームを送信する。ＳＴＡ１−１は、時刻t9で復調を停止しており、時刻t12 で受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始する。
【００５９】
このように、ＡＰ１は、他ＢＳＳのＡＰ２が送信したＨＥフォーマットのフレームのプリアンブルを検出した後に、ＨＥフォーマット用の高いＣＣＡ閾値を設定するとともに復調を停止するので、送信権を獲得してＡＰ２との同時送信がしやすくなる。一方、ＳＴＡ１−１も他ＢＳＳのプリアンブルを検出した後に復調を停止しており、ＡＰ２がフレームを送信中でも、ＡＰ１から送信されたフレームを正常に復調することができる。
【００６０】
図５は、ステップＳ14，Ｓ15の動作例２を示す。ここでは、ＡＰ１において、ＡＰ３が送信したＨＥフォーマットのフレームを受信した後に、ＳＴＡ１−２が送信したＨＥフォーマットのフレームを受信する動作例を示す。
【００６１】
図５において、ＡＰ１は、時刻t13 で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t14 で、受信フレームのプリアンブルを正常受信してＨＥフォーマットであることを確認する。ここで、ＢＳＳ識別子が他ＢＳＳのＡＰ３であるため、ステップＳ14の処理でＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−66dBｍを設定するとともに、ステップＳ15の処理で復調を停止する。本動作例では、ＡＰ１はＡＰ３からのフレームと認識してＣＣＡ閾値を上げても、受信電力値がそのＣＣＡ閾値を上回るためチャネルはビジーと判定され、同時送信は待機となる。
【００６２】
一方、ＳＴＡ１−１およびＳＴＡ１−２もＡＰ３からのＨＥフォーマットのフレームを受信して復調を停止しており、チャネルがアイドルであれば送信が可能になっている。ここで、ＳＴＡ１−２においてＡＰ３からの受信電力値がＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−66dBｍを下回れば、チャネルがアイドルと判定してＡＰ１宛のフレームを送信する。ＡＰ１は、時刻t14 でＡＰ３からのフレームの復調を停止しており、時刻t15 で受信感度よりも高い受信電力値を検出し、ＳＴＡ１−２からのフレーム受信を開始する。
【００６３】
このように、ＡＰ１は、他ＢＳＳのＡＰ３が送信したＨＥフォーマットのフレームのプリアンブルを検出した後に、ＨＥフォーマット用の高いＣＣＡ閾値を設定するとともに復調を停止するが、ＡＰ３からのフレームの受信電力値がそのＣＣＡ閾値よりも高いため、チャネルビジーとなって同時送信は行わずに待機する。一方、ＳＴＡ１−２も他ＢＳＳのプリアンブルを検出した後にＣＣＡ閾値を上げるとともに復調を停止しており、チャネルがアイドルであればフレームの送信が可能になっている。したがって、ＡＰ３がフレームを送信中でも、ＳＴＡ１−２がフレームを送信できれば、ＡＰ１はそのフレームを正常に復調することができる。
【００６４】
図４および図５に示す例は、ＡＰ１において、図２のステップＳ６，Ｓ７の処理でＨＥフォーマットのフレームのプリアンブルを復調して検出されるＢＳＳ識別子により、他ＢＳＳのＡＰ２またはＡＰ３からのフレームであると判定した場合に、図２のステップＳ14の処理でデフォルトのＣＣＡ閾値：−82dBｍからＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−66dBｍに上げる。ここで、ＡＰ２のフレームは検出されなくなってチャネルアイドルとなり、ＡＰ３のフレームは検出されたままでチャネルビジーとなる。ただし、いずれもＡＰ１は復調を停止しており、図４の例ではＡＰ１が送信可能となり、図５の例ではＡＰ１が受信可能になっている。
【００６５】
ところで、ＡＰ１では、受信フレームがＨＥフォーマットであり、さらに図２のステップＳ６，Ｓ７の処理で他ＢＳＳのフレームと判定された場合に、受信フレームの形態によってはステップＳ14に示すＣＣＡ閾値を制御する処理を行うことなくチャネルビジーとすることが望ましい場合もある。
【００６６】
例えば、新しい無線ＬＡＮ規格では、アップリンク（ＵＬ）のマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）により、ＡＰからのトリガフレームを受信した複数のＳＴＡがＡＰに対して同時にＵＬ  ＭＵフレームを送信する機能が想定されている。このトリガフレームに対して他のＡＰが送信を開始した場合、ＳＴＡがＵＬ  ＭＵフレームを送信することができない、または送信しても干渉のために著しく品質が低下するおそれがある。これに対応するため、トリガフレームのプリアンブル内の所定のフィールドにシグナリング情報を付加し、例えば図２のステップＳ６，Ｓ７の処理で他ＢＳＳのフレームであると判定し、さらにプリアンブルからそのシグナリング情報を検出した場合には、ＣＣＡ閾値制御を行わずにチャネルビジーと判定する、またはＣＣＡ閾値制御によって送信機会を獲得してもトリガフレームの期間内の送信とする制御を行う。一方、そのシグナリング情報を検出しないフレームであれば、図２のステップＳ14の処理でＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−66dBｍに設定してチャネル状態の判定処理に入るようにしてもよい。
【００６７】
図６は、本発明の実施例２におけるＡＰ１の受信処理手順例２を示す。なお、他のＡＰおよびＳＴＡにおいても同様である。
図６において、ステップＳ０〜Ｓ９，Ｓ14，Ｓ15の処理は、図２に示すＡＰ１の受信処理手順例１と同じである。
【００６８】
ステップＳ５において、受信フレームがＨＥフォーマットでない場合に（Ｓ５：No）、ＡＰ１は、Non ＨＥフォーマットのＭＡＣヘッダ内のＢＳＳＩＤを確認し、自ＢＳＳと一致するか否かを判定し（Ｓ21）、自ＢＳＳと一致すれば復調を継続し（Ｓ22）、同時送信を待機する。一方、受信フレームのＢＳＳＩＤが自ＢＳＳと一致しなければ、Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍに設定し、同時送信を行うためのチャネル状態を判定し（Ｓ23）、受信フレームの復調を停止する（Ｓ24）。
【００６９】
図７は、ステップＳ21，Ｓ23，Ｓ24の動作例を示す。ここでは、ＡＰ１において、ＡＰ３が送信したNon ＨＥフォーマットのフレームを受信した後に、ＳＴＡ１−２が送信したＨＥフォーマットのフレームを受信する動作例を示す。
【００７０】
図７において、ＡＰ１は、時刻t16 で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t17 で、受信フレームのプリアンブルを正常受信してNon ＨＥフォーマットであることを確認し、ＭＡＣヘッダを確認する。そして時刻t18 で、ＭＡＣヘッダ内のＢＳＳＩＤが他ＢＳＳであることを確認したため、ステップＳ23の処理でNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍを設定し、ステップＳ24の処理で復調を停止する。本動作例では、ＡＰ１はＡＰ３からのフレームを受信したときに復調を停止するが、受信電力値がNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値を上回るためチャネルはビジーと判定され、同時送信は待機となる。
【００７１】
一方、ＳＴＡ１−１およびＳＴＡ１−２もＡＰ３からのNon ＨＥフォーマットのフレームを受信して復調を停止しており、チャネルがアイドルであれば送信が可能になっている。ここで、ＳＴＡ１−２においてＡＰ３からの受信電力値がNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍを下回れば、チャネルがアイドルと判定してＡＰ１宛のフレームを送信する。ＡＰ１は、時刻t18 でＡＰ３からのフレームの復調を停止しており、時刻t19 で受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始する。
【００７２】
このように、ＡＰ１は、他ＢＳＳのＡＰ３が送信したNon ＨＥフォーマットのフレームのＢＳＳＩＤを検出した後に復調を停止し、Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値を設定するが、ＡＰ３が送信したフレームの受信電力値が当該ＣＣＡ閾値よりも高いため、同時送信は行わずに待機する。一方、ＳＴＡ１−２も他ＢＳＳのフレームを受信した後に復調を停止しており、フレームの送信が可能になっている。したがって、ＡＰ１は、ＡＰ３が送信中でも、ＳＴＡ１−２から送信されたフレームを正常に復調することができる。
【００７３】
なお、ＡＰ１は、自ＢＳＳのＳＴＡ１−３が送信したNon ＨＥフォーマットのフレームを受信した場合には、そのＢＳＳＩＤが自ＢＳＳと一致するので、ステップＳ21，Ｓ22の処理で復調を継続することができる。
【００７４】
（実施例３）
実施例３は、ＡＰ１における受信フレームのタイプごとに制御することを特徴とする。ここでは、フレームを受信したときにフレームタイプを読み取り、そのまま受信・復調するか、復調を停止して同時送信を可能とするかを選択する。例えば、データフレームを受信した場合には積極的に同時送信を行い、他ＢＳＳのフレームであってもＡＰのビーコンフレームやＳＴＡのアソシエーション要求フレームなどの管理フレームの場合には同時送信を控えて、受信・復調を優先する制御を行う。なお、ＲＴＳ，ＣＴＳ，ＡＣＫなどの制御フレームは、フレーム時間長が短いため、同時送信に制御を切り替える利点が少なく、そのまま受信・復調して情報収集に活用してもよい。
【００７５】
図８は、本発明の実施例３におけるＡＰ１の受信処理手順例を示す。なお、他のＡＰおよびＳＴＡにおいても同様である。
図８において、ステップＳ０〜Ｓ15の処理は、図２に示す実施例２におけるＡＰ１の受信処理手順例１と同じである。
【００７６】
ステップＳ５において、受信フレームがＨＥフォーマットでない場合に（Ｓ５：No）、ＡＰ１はフレームタイプを確認し、各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプ、例えば管理フレームか否かを判定し（Ｓ31）、管理フレームであれば復調を継続し（Ｓ32）、同時送信を待機する。一方、データフレームであれば、図２に示す実施例２と同様に、Non ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値（−76dBｍ）に設定し、チャネル状態を判定する（Ｓ10）。ここで、チャネルがビジーであれば（Ｓ11：Yes)、データフレームの復調を継続し（Ｓ12）、同時送信を待機する。一方、チャネルがアイドルであれば（Ｓ11：No）、データフレームの復調を停止し（Ｓ13）、同時送信が可能な状態とする。すなわち、実施例３は、実施例２に対してNon ＨＥフォーマットのフレームで、かつビーコンフレームなどの管理フレームのときに、復調継続を優先する処理を加えたものとなる。
【００７７】
図９は、ステップＳ10〜Ｓ13，Ｓ31〜Ｓ32の動作例を示す。ここでは、ＡＰ１において、ＡＰ４が送信したNon ＨＥフォーマットのデータフレームおよびビーコンフレームを受信したときの動作例を示す。
【００７８】
図９において、ＡＰ１は、時刻t20 で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t21 で、受信フレームのプリアンブルを正常受信してNon ＨＥフォーマットであることを確認したため、時刻t22 で、ＭＡＣヘッダ内のフレームタイプがデータであることを確認したため、ステップＳ10の処理でNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値：−76dBｍを設定する。本動作例では、ＡＰ１はＡＰ４からのデータフレームを受信したときに復調を停止するが、受信電力値がNon ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値を下回るためチャネルはアイドルと判定され、同時送信が可能となる。
【００７９】
ＡＰ１は、一定時間＋ランダム時間を経過した時刻t23 までチャネルがアイドルであれば、ＳＴＡ１−１宛のフレームを送信する。ＳＴＡ１−１も復調を停止しており、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始する。
【００８０】
ＡＰ１は、時刻t24 で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t25 で、受信フレームのプリアンブルを正常受信してNon ＨＥフォーマットであることを確認し、フレームタイプを確認する。時刻t26 で、ＭＡＣヘッダ内のフレームタイプが管理フレームであることを確認したため、ステップＳ32の処理で復調を継続し、時刻t27 でフレーム復調を完了する。当該フレームが、ビーコンフレームの場合には、受信電力値を記録したりフレーム内の情報から送信元ＡＰのＢＳＳ情報などを取得して記録することができる。
【００８１】
このように、ＡＰ１では、ビーコンフレームやアソシエーションフレームに対して同時送信したことにより受信品質が低下すると、無線ＬＡＮそのものの接続に影響を与えるため、当該管理フレームの受信を優先して同時送信を控える。また、ビーコンフレームなどは、ＭＩＭＯを通常は使用しないことから、ＡＰ４から送信されるフレームの受信電力値の測定に適している。さらに、ビーコンフレーム内情報からＡＰ４のＢＳＳ情報（ケイパビリティなど）を取得することができる。
【００８２】
（実施例４）
実施例４は、ＡＰ１における宛先端末の規格・機能ごとに送信制御することを特徴とする。ここでは、宛先端末の規格・機能によってフレーム受信が成功するか否かの条件が異なるので、上記の実施例のように受信フレームの状態のみならず、送信しようとする宛先端末の規格・機能の情報をもとに同時送信を行うか否かを選択する。例えば、宛先端末がＨＥ端末であれば、他ＢＳＳから干渉となるフレームを受信しても、図４に示すＳＴＡ１−１のように、ＢＳＳ識別子を認識して早期に復調を停止することができる。このため、宛先端末において、所望フレームに対して先行して非同期の干渉フレームを受信していても、干渉フレームの復調を停止して所望フレームを正常に受信可能となる。一方、このような機能を有さないNon ＨＥ端末が宛先端末であった場合に、ＣＣＡ閾値を高く制御して積極的に同時送信すると、干渉フレームの復調中に所望フレームが到着することになり、結果的に受信が失敗することになる。
【００８３】
図１０は、本発明の実施例４におけるＡＰ１の送信処理手順例を示す。なお、ＡＰおよびＳＴＡでは、図２，図６，図８に示す受信処理手順が実行されることを想定している。  図１０において、ＡＰ１は送信準備を開始し（Ｓ40）、送信予定のフレームの宛先を確認する（Ｓ41）。ここで、宛先端末が対応可能なフレームの規格・機能を確認し（Ｓ42）、干渉フレームの復調停止が可能か否かを判定する（Ｓ43）。例えば、宛先端末がＨＥ端末であれば、ＨＥフォーマットのフレームを認識し、さらにプリアンブルでＢＳＳ識別子を認識して他ＢＳＳからのフレームであると認識すれば、干渉フレームのプリアンブル以降の復調停止が可能と判定できる。宛先端末で干渉フレームの復調停止が可能であれば、ＣＣＡ閾値制御を実施し（Ｓ44）、チャネル状態を判定する（Ｓ46）。例えば、上記の各実施例の受信処理手順におけるステップＳ10，Ｓ14，Ｓ23のＣＣＡ閾値制御のように、デフォルトのＣＣＡ閾値より高い値になるように制御し、チャネルがアイドルになる機会を増やして同時送信を実施する。
【００８４】
一方、宛先端末がNon ＨＥ端末であれば、干渉フレームの復調停止が不可であるので、ＡＰ１はＣＣＡ閾値制御を実施せず（Ｓ45）、チャネル状態を判定する（Ｓ46）。例えば、上記の各実施例の受信処理手順におけるステップＳ10，Ｓ14，Ｓ23のＣＣＡ閾値制御を実施せず、デフォルトのＣＣＡ閾値のままとするか、もしくは干渉フレームが検知可能なＣＣＡ閾値に制御してもよい。
【００８５】
図１１は、ステップＳ44、Ｓ45の動作例を示す。ここでは、ＡＰ１において、ＡＰ２からＨＥフォーマットのフレームを受信中に同時送信を行うか否かを判断する際に、ＨＥ端末であるＳＴＡ１−１を宛先とする場合と、Non ＨＥ端末であるＳＴＡ１−３を宛先とする場合の制御例を示す。
【００８６】
図１１(1) において、ＨＥ端末であるＡＰ１およびＳＴＡ１−１は、時刻t28 で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t29 で、受信フレームのプリアンブルを正常受信し、ＨＥフォーマットであることを確認し、さらにＢＳＳ識別子が他ＢＳＳであることを確認し、ＨＥフォーマット用のＣＣＡ閾値（−66dBｍ）を設定する。本動作例では、ＡＰ２からの受信フレームであり、受信電力値が当該ＣＣＡ閾値を下回るためチャネルはアイドルと判定し、復調を停止して同時送信を可能とする。一方、Non ＨＥ端末であるＳＴＡ１−３は、時刻t28 で、受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始し、時刻t29 で、受信フレームのプリアンブルを正常受信するが、ＨＥフォーマットであることを確認できない。したがって、デフォルトのＣＣＡ閾値（−82dBｍ）のままとすると、ＳＴＡ１−３は受信電力値が当該ＣＣＡ閾値を上回るためチャネルはビジーと判定するとともに、復調を継続する。
【００８７】
ＡＰ１は、一定時間＋ランダム時間を経過した時刻t30 までチャネルがアイドルであれば、ＳＴＡ１−１宛のフレームを送信する。ＳＴＡ１−１は、時刻t29 で復調を停止しており、時刻t30 で受信感度よりも高い受信電力値を検出してフレーム受信を開始できる。なお、Non ＨＥ端末のＳＴＡ１−３は、ＡＰ２からのフレームの復調を継続しているが、当該フレームはＨＥフォーマットであるので復調はできず、そこにＳＴＡ１−１宛のＨＥフォーマットのフレームの受信が重なっても影響はない。
【００８８】
図１１(2) において、時刻t28 ，t29 の状況は図１１(1) と同じであり、ＡＰ１およびＳＴＡ１−１はＡＰ２からのフレームのプリアンブルを受信したのちに復調を停止するが、ＳＴＡ１−３はＡＰ２からのフレームの復調を継続している。ここで、ＡＰ１がNon ＨＥ端末であるＳＴＡ１−３宛にNon ＨＥフォーマットのフレームを送信する場合に、ＣＣＡ閾値を制御してチャネルアイドルとし、図１１(1) のように時刻t30 で送信しても、ＡＰ２のフレーム復調を継続しているＳＴＡ１−３で復調ができない。したがって、ＡＰ１はＣＣＡ閾値を制御せずデフォルトのままとする、もしくはＡＰ２からのフレームが検知可能なＣＣＡ閾値に制御すると、ＡＰ１でチャネルビジーとなるので、ＡＰ２の送信が終了してチャネルがアイドルになる時刻t31 まで待って送信を行う。これにより、ＳＴＡ１−３で正常な受信が可能になる。
【００８９】
（実施例５）
実施例５は、ＡＰ１における送信フレームのフォーマットやタイプごとに送信制御することを特徴とする。
【００９０】
実施例４は、ＡＰ１が送信するフレームの宛先端末の規格・機能により、干渉フレームの復調停止が可能か否かに応じて、同時送信を可能とするか否かを選択したが、実施例５は、ＡＰ１が送信するフレームがＨＥフォーマットや、ビーコンフレームや管理フレームなどの場合に、実施例４と同様にＣＣＡ閾値を制御して同時送信を可能とするか否かを選択することを特徴とする。
【００９１】
図１２は、本発明の実施例５におけるＡＰ１の送信処理手順例１を示す。
図１２において、ＡＰ１は送信準備を開始し（Ｓ50）、送信予定のフレームのフォーマットを確認し（Ｓ51）、ＨＥフォーマットであるか否かを判定する（Ｓ52）。ここで、送信予定のフレームがＨＥフォーマットであれば、干渉フレームの復調停止が可能なＨＥ端末宛のフレームであるので、ＣＣＡ閾値制御を実施し（Ｓ53）、チャネル状態を判定する（Ｓ55）。例えば、上記の各実施例の受信処理手順におけるステップＳ10，Ｓ14，Ｓ23のＣＣＡ閾値制御のように、デフォルトのＣＣＡ閾値より高い値になるように制御し、チャネルがアイドルになる機会を増やして同時送信を実施する。
【００９２】
一方、送信予定のフレームがNon ＨＥフォーマットであれば、干渉フレームの復調停止ができないNon ＨＥ端末宛である可能性があるので、ＡＰ１はＣＣＡ閾値制御を実施せず（Ｓ54）、チャネル状態を判定する（Ｓ55）。例えば、上記の各実施例の受信処理手順におけるステップＳ10，Ｓ14，Ｓ23のＣＣＡ閾値制御を実施せず、デフォルトのＣＣＡ閾値のままとするか、もしくは干渉フレームが検知可能なＣＣＡ閾値に制御してもよい。
【００９３】
すなわち、送信フレームがＨＥフォーマットであれば、図１１(1) に示すＨＥ端末のＳＴＡ１−１宛の送信フレームと同様に、ＣＣＡ閾値制御を実施して同時送信を可能とする。一方、送信フレームがNon ＨＥフォーマットであれば、図１１(2) に示すNon ＨＥ端末のＳＴＡ１−３宛の送信フレームと同様に、ＡＰ２の送信が終了し、チャネルアイドルになってから送信する。
【００９４】
図１３は、本発明の実施例５におけるＡＰ１の送信処理手順例２を示す。
図１３において、ＡＰ１は送信準備を開始し（Ｓ50）、送信予定のフレームのタイプを確認し（Ｓ56）、各無線局の通信制御に必要なフレームタイプもしくはフレームサブタイプ、例えば管理フレームであるか否かを判定する（Ｓ57）。ここで、管理フレームでなく、例えばデータフレームであれば、ＣＣＡ閾値制御を実施し（Ｓ53）、チャネル状態を判定する（Ｓ55）。例えば、上記の各実施例の受信処理手順におけるステップＳ10，Ｓ14，Ｓ23のＣＣＡ閾値制御のように、デフォルトのＣＣＡ閾値より高い値になるように制御し、チャネルがアイドルになる機会を増やして同時送信を実施する。
【００９５】
一方、管理フレームであれば、干渉フレームの復調停止ができないNon ＨＥ端末でも受信する必要があるので、ＡＰ１はＣＣＡ閾値制御を実施せず（Ｓ54）、チャネル状態を判定する（Ｓ55）。例えば、上記の各実施例の受信処理手順におけるステップＳ10，Ｓ14，Ｓ23のＣＣＡ閾値制御を実施せず、デフォルトのＣＣＡ閾値のままとするか、もしくは干渉フレームが検知可能なＣＣＡ閾値に制御してもよい。
【００９６】
すなわち、送信フレームがデータフレームであれば、図１１(1) に示すＨＥ端末のＳＴＡ１−１宛の送信フレームと同様に、ＣＣＡ閾値制御を実施して同時送信を可能とする。一方、送信フレームが管理フレームであれば、図１１(2) に示すNon ＨＥ端末のＳＴＡ１−３宛の送信フレームと同様に、ＡＰ２の送信が終了し、チャネルアイドルになってから送信する。
【符号の説明】
【００９７】
ＡＰ  無線基地局（アクセスポイント）
ＳＴＡ  無線端末
１１  送信端末（ＨＥ端末）
１２  宛先端末（ＨＥ端末）
１３  宛先端末（Non ＨＥ端末）
１４  干渉端末（ＨＥ端末）
１５  干渉端末（Non ＨＥ端末）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年3月20日(2018.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【非特許文献１】“Proposed Specification Framework for TGax,” Robert Stacey et al., doc.:IEEE 802.11-14/1453r2, 5 November 2014
【非特許文献２】The LAN/MAN Standards Committee,“ IEEE Std 802.11TM  2012 IEEE standard for Information Technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks Specific requirements Part11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY)
【非特許文献３】Graham Smith, “Dynamic Sensitivity Control Practical Usage,” doc.: IEEE 802.11-14/0779r2
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
例えば、送信端末１１は干渉端末１４から送信されたＨＥフォーマットのフレームを認識し、他ＢＳＳの信号と判断した場合には復調を中止して宛先端末１２，１３に送信することは可能である。このとき、ＨＥフォーマットのフレームを認識できる宛先端末１２も同様に復調を中止すれば送信端末１１からの受信が可能になるが、宛先端末１３は、ＨＥフォーマットのフレームを認識できないのでそのまま受信継続となる。この場合、送信端末１１が干渉端末１４からのＨＥフォーマットのフレームを認識して復調を中止し、宛先端末１３に対してNon ＨＥフォーマットのフレームを送信しても、干渉端末１４からのフレームを受信継続中の宛先端末１３では受信が失敗する可能性がある。すなわち、送信端末１１は、干渉端末１４からの信号と宛先端末１２，１３の規格に応じて同時送信の可否を判断し、ＨＥ端末である宛先端末１２には同時送信を可とし、Non ＨＥ端末である宛先端末１３には同時送信を不可とする制御が有効である。
【国際調査報告】
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