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公開番号2021103899
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210715
出願番号2021065351
出願日20210407
発明の名称受信装置及び受信方法
出願人パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ,Panasonic Intellectual Property Corporation of America
代理人特許業務法人鷲田国際特許事務所
主分類H04W 72/12 20090101AFI20210618BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ネットワーク内の1つ以上のチャネルの割り当ての効率的なスケジューリングを実行できる受信装置及び受信方法の提供に資すること。
【解決手段】受信装置は、プライマリチャネルによる割り当てに対応した第1タイプのスケジュール要素と、複数チャネルによる割り当てに対応した第2タイプのスケジュール要素とを含むMACフレームをプライマリチャネルで受信する受信回路と、MACフレームに含まれる第2タイプのスケジュール要素を用いて、複数チャネルによる割り当てを決定する信号処理回路と、を備える。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項1】
プライマリチャネルによる割り当てに対応した第1タイプのスケジュール要素と、複数チャネルによる割り当てに対応した第2タイプのスケジュール要素とを含むMACフレームを前記プライマリチャネルで受信する受信回路と、
前記MACフレームに含まれる前記第2タイプのスケジュール要素を少なくとも用いて、前記複数チャネルによる割り当てを決定する信号処理回路と、
を備え、
前記複数チャネルによる割り当てが前記プライマリチャネルを含む場合、
前記第1タイプのスケジュール要素は、割当時間情報を含む割り当てフィールドを有し、
前記第2タイプのスケジュール要素は、前記第1タイプのスケジュール要素に対する差分スケジューリング情報を含むチャネル割り当てフィールドを有し、
前記複数チャネルによる割り当てが前記プライマリチャネルを含まない場合、
前記第2タイプのスケジュール要素は、前記複数チャネルによる割り当てに関する全てのスケジューリング情報を含むチャネル割り当てフィールドを有する、
受信装置。
続きを表示(約 1,600 文字)【請求項2】
前記第1タイプのスケジュール要素は、IEEE802.11ad規格に準拠した拡張スケジュール要素であり、
前記第2タイプのスケジュール要素は、IEEE802.11ay規格に準拠したEDMG(Enhanced Directional Multi-Gigabit)拡張スケジュール要素である、
請求項1に記載の受信装置。
【請求項3】
前記MACフレームは、DMG(Directional Multi-Gigabit)ビーコンフレームまたはアナウンスフレームのいずれかである、
請求項1に記載の受信装置。
【請求項4】
前記第2タイプのスケジュール要素は、前記複数チャネルによる割り当てに対応する1つ以上のチャネル割り当てフィールドを備え、
前記1つ以上のチャネル割り当てフィールドの各々は、前記複数チャネルによる割り当ての前記差分スケジューリング情報を含むか、あるいは、前記全てのスケジューリング情報を含むかを示すシグナリングタイプサブフィールドを備える、
請求項1に記載の受信装置。
【請求項5】
前記差分スケジューリング情報は、対応するチャネル割り当ての帯域幅情報を含む、
請求項4に記載の受信装置。
【請求項6】
プライマリチャネルによる割り当てに対応した第1タイプのスケジュール要素と、複数チャネルによる割り当てに対応した第2タイプのスケジュール要素とを含むMACフレームを前記プライマリチャネルで受信し、
前記MACフレームに含まれる前記第2タイプのスケジュール要素を少なくとも用いて、前記複数チャネルによる割り当てを決定する受信方法であって、
前記複数チャネルによる割り当てが前記プライマリチャネルを含む場合、
前記第1タイプのスケジュール要素は、割当時間情報を含む割り当てフィールドを有し、
前記第2タイプのスケジュール要素は、前記第1タイプのスケジュール要素に対する差分スケジューリング情報を含むチャネル割り当てフィールドを有し、
前記複数チャネルによる割り当てが前記プライマリチャネルを含まない場合、
前記第2タイプのスケジュール要素は、前記複数チャネルによる割り当てに関する全てのスケジューリング情報を含むチャネル割り当てフィールドを有する、
受信方法。
【請求項7】
前記第1タイプのスケジュール要素は、IEEE802.11ad規格に準拠した拡張スケジュール要素であり、
前記第2タイプのスケジュール要素は、IEEE802.11ay規格に準拠したEDMG(Enhanced Directional Multi-Gigabit)拡張スケジュール要素である、
請求項6に記載の受信方法。
【請求項8】
前記MACフレームは、DMG(Directional Multi-Gigabit)ビーコンフレームまたはアナウンスフレームのいずれかである、
請求項6に記載の受信方法。
【請求項9】
前記第2タイプのスケジュール要素は、前記複数チャネルによる割り当てに対応する1つ以上のチャネル割り当てフィールドを備え、
前記1つ以上のチャネル割り当てフィールドの各々は、前記複数チャネルによる割り当ての前記差分スケジューリング情報を含むか、あるいは、前記全てのスケジューリング情報を含むかを示すシグナリングタイプサブフィールドを備える、
請求項6に記載の受信方法。
【請求項10】
前記差分スケジューリング情報は、対応するチャネル割り当ての帯域幅情報を含む、
請求項9に記載の受信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、受信装置及び受信方法に関する。
続きを表示(約 7,000 文字)【背景技術】
【0002】
免許不要の60GHz帯のミリ波(60GHzmmW)ネットワークへの関心が高まっている。無線HD技術は最初の60GHzmmWの規格であり、これにより、家電、パーソナルコンピュータ、および携帯用製品の間でも高解像度オーディオ、ビデオ、およびデータのマルチギガビットワイヤレスストリーミングが可能になる。
【0003】
60GHzmmWの周波数帯において動作する、もう1つのマルチギガビット無線通信技術として、例えば、WiGig技術が開発されている。WiGig技術は、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers:電気電子技術者協会)によってIEEE802.11ad規格として規格化された。WiGig技術は、2.16GHzの広いチャネル帯域幅により、最大6.7GbpsのPHY(物理層)データレートを提供することができる。
【0004】
IEEE802.11のワーキンググループは、100Gbpsを超えるPHYデータレートをサポートすることが可能な次世代WiGig技術として、IEEE802.11ayエアインターフェースを開発している。IEEE802.11ayでは、複数のチャネルを利用するマルチチャネル技術の利用が検討されている。
【0005】
802.11adから継承して、802.11ayMAC(Media Access Control:メディアアクセス制御)層は、例えば、インフラストラクチャBSS(Basic Service Set:基本サービスセット)及びPBSS(Personal BSS:個人BSS)の集中ネットワークアーキテクチャをサポートする。ここで、例えばAP(Access Point:アクセスポイント)またはPCP(Personal BSS Control Point:個人BSS制御ポイント)の中央コーディネータは、ネットワーク内のSTA(station:端末)へ1つ以上のチャネル(例えば、2.16GHzのチャネル帯域幅)の割り当てをスケジューリングするために、DMG(Directional Multi-Gigabit:指向性マルチギガビット)ビーコンフレームまたはアナウンスフレームを送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
IEEE 802.11−15/1358r6,Specification Framework for TGay, October 2016
IEEE 802.11−16/1208r0,Scheduling Allocation on Multi−channels in 11ay, September 2016
IEEE Std 802.11adTM−2012,Section 8.4.2.134 Extended Schedule Element,Page 149−151,December 2012
IEEE Std 802.11adTM−2012,Section 9.33.6 Channel Access in Scheduled DTI,page 251−254,December 2012
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、複数の規格が混在する環境下において、効率の良いスケジューリングを行うことについて検討が不十分であった。
【0008】
本開示の非限定的な実施例は、ネットワーク内の1つ以上のチャネルの割り当ての効率的なスケジューリングを実行できる受信装置及び受信方法の提供に資する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示の一態様に係る受信装置は、プライマリチャネルによる割り当てに対応した第1タイプのスケジュール要素と、複数チャネルによる割り当てに対応した第2タイプのスケジュール要素とを含むMACフレームを前記プライマリチャネルで受信する受信回路と、前記MACフレームに含まれる前記第2タイプのスケジュール要素を少なくとも用いて、前記複数チャネルによる割り当てを決定する信号処理回路と、を備え、前記複数チャネルによる割り当てが前記プライマリチャネルを含む場合、前記第1タイプのスケジュール要素は、割当時間情報を含む割り当てフィールドを有し、前記第2タイプのスケジュール要素は、前記第1タイプのスケジュール要素に対する差分スケジューリング情報を含むチャネル割り当てフィールドを有し、前記複数チャネルによる割り当てが前記プライマリチャネルを含まない場合、前記第2タイプのスケジュール要素は、前記複数チャネルによる割り当てに関する全てのスケジューリング情報を含むチャネル割り当てフィールドを有する。
【0010】
本開示の一態様に係る受信方法は、プライマリチャネルによる割り当てに対応した第1タイプのスケジュール要素と、複数チャネルによる割り当てに対応した第2タイプのスケジュール要素とを含むMACフレームを前記プライマリチャネルで受信し、前記MACフレームに含まれる前記第2タイプのスケジュール要素を少なくとも用いて、前記複数チャネルによる割り当てを決定する受信方法であって、前記複数チャネルによる割り当てが前記プライマリチャネルを含む場合、前記第1タイプのスケジュール要素は、割当時間情報を含む割り当てフィールドを有し、前記第2タイプのスケジュール要素は、前記第1タイプのスケジュール要素に対する差分スケジューリング情報を含むチャネル割り当てフィールドを有し、前記複数チャネルによる割り当てが前記プライマリチャネルを含まない場合、前記第2タイプのスケジュール要素は、前記複数チャネルによる割り当てに関する全てのスケジューリング情報を含むチャネル割り当てフィールドを有する。
【0011】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本開示の一態様によれば、ネットワーク内の1つ以上のチャネルの割り当ての効率的なスケジューリングを実行することに資する。
【0013】
本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および/または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【0014】
PCP/APおよび複数のSTAを含む無線ネットワークの一例を示す図
無線ネットワーク内のビーコン間隔のプライマリチャネルでの割り当てのスケジューリングの一例を示す図
チャネライゼーションのチャネル帯域幅の一例を示す図
無線ネットワーク内のビーコン間隔の1つ以上のチャネルでの割り当てのスケジューリングの一例を示す図
ESEのフォーマットの一例を示す図
EDMG_ESEのフォーマットの一例を示す図
図4に示す1つ以上のチャネルでの割り当てに対するEDMG_ESEおよびESEの第1の例を示す図
本開示の実施形態1に係るEDMG_ESEのフォーマットの一例を示す図
本開示の実施形態1に係るEDMG_ESEに含まれるISベースおよびCSベースチャネル割り当てフィールドのフォーマットの一例を示す図
本開示の実施形態1に係るビーコン間隔の1つ以上のチャネルでの割り当てのスケジューリングの一例を示す図
本開示の実施形態1における、図10のプライマリチャネル(CH1)上で送信されるESEおよびEDMG_ESEの一例を示す図
本開示の実施形態1に係るPCP/APの簡易ブロック図
本開示の実施形態1に係るPCP/APの詳細なブロック図
本開示の実施形態1に係るSTAの簡易ブロック図
本開示の実施形態1に係るSTAの詳細なブロック図
本開示の実施形態1の変形例1に係るEDMG_ESEのフォーマットの一例を示す図
本開示の実施形態1の変形例2に係るEDMG_ESEのフォーマットの一例を示す図
本開示の実施形態2に係るEDMG_ESEに含まれるISベースおよびCSベースチャネル割り当てフィールドのフォーマットの一例を示す図
本開示の実施形態3に係るEDMG_ESEのフォーマットの一例を示す図
本開示の実施形態3における、図10のプライマリチャネル(CH1)上で送信されるESEおよびEDMG_ESEの一例を示す図
本開示の実施形態4に係るEDMG_ESEに含まれるチャネル割り当てフィールドのフォーマットの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0015】
本開示は、以下の図面および実施形態の助けによってより良く理解されることが可能である。本明細書に記載される実施形態は、実際は単なる例示に過ぎず、本開示の可能な用途および使用法のいくつかを記載するために使用されており、本明細書に明確に記載されない代替実施形態に関して本開示を限定すると見なされない。
【0016】
多くの無線通信システムには、1つ以上の中央コントローラがある。中央コントローラは、例えば、無線ネットワークサービスエリア、無線周波数チャネル、装置許可ポリシー、他の近隣無線ネットワークとの調整を決定し、通常はバックエンドインフラストラクチャネットワークへのゲートウェイの役割も果たす。中央コントローラの例としては、セルラー無線ネットワークにおける基地局またはeNB(Evolved Node B)、あるいは、WLAN(wireless local area networks:無線LAN)におけるPCPまたはAP(以下、PCP/APと記載する)が挙げられる。
【0017】
なお、以下に説明する各実施形態は、IEEE802.11によるWLANシステムおよび、これに関連する技術について説明するが、本開示はこれに限定されず、多くの無線通信システムに適用されても良い。
【0018】
IEEE802.11によるWLANにおいて、多くのネットワークはインフラストラクチャモードで動作し、すなわち、ネットワーク内の多くのトラフィックは、PCP/APを介して伝送される。そのため、WLANに加入するSTAは、まず関連付け(association)および認証(authentication)と呼ばれるプロセスを通じて、PCP/APとネットワークメンバーシップの交渉を実施する。
【0019】
図1は、PCP/AP110および複数のSTA120(120a、120b、120c)を含む無線ネットワーク100の一例を示す図である。PCP/AP110は、IEEE802.11ay規格に準拠しており、EDMG(Enhanced Directional Multi-Gigabit:拡張指向性マルチギガビット)_PCP/APと称される。複数のSTAのいくつかは、IEEE802.11ay規格に準拠していてもよく、その他のSTAはIEEE802.11ad規格に準拠していてもよい。
【0020】
なお、以下の説明において、IEEE802.11ay規格に準拠したSTAおよびPCP/APを、それぞれ、EDMG_STAおよびEDMG_PCP/APと記載し、IEEE802.11ad規格に準拠したSTAおよびPCP/APを、それぞれ、DMG_STAおよびDMG_PCP/APと記載する。
【0021】
PCP/AP110は、プライマリチャネルを介してDMG_STAと通信する。PCP/AP110は、プライマリチャネルを含む1つ以上のチャネル、または、プライマリチャネルを含まない1つ以上のチャネルを介してEDMG_STAと通信する。なお、プライマリチャネルは、無線ネットワーク100内のEDMG_STAおよびDMG_STAを含む複数のSTA120の動作において共通のチャネルである。例えば、PCP/AP110は、2.16GHzの帯域幅を有する複数のチャネル(以下、2.16GHzチャネルと記載する)の1つを、プライマリチャネルとして定め、BSS内の他のEDMG_STAおよびDMG_STAへ通知する。
【0022】
無線ネットワーク100内では、複数のSTA120によるチャネルアクセスがビーコン間隔の間に行われ、スケジューリングを用いて調整される。スケジューリングは、PCP/AP110によって行われ、スケジューリング情報は、プライマリチャネルで送信されるDMGビーコンフレームまたはアナウンスフレームを用いて複数のSTA120に通信されてもよい。複数のSTA120は、スケジューリング情報を受信し、スケジューリングされた期間に、その期間に固有のアクセスルールを用いてメディアにアクセスする。
【0023】
図2は、無線ネットワーク100内のビーコン間隔200のプライマリチャネルでの割り当てのスケジューリングの一例を示す図である。図2の横軸は、時間軸を示し、図2のスケジューリングは、時間方向における割り当てを示している。
【0024】
ビーコン間隔200は、DTI(Data Transfer Interval:データ転送間隔)250を備える。DTI250は、例えば割り当て254a、割り当て254b、および割り当て254cなど、複数のスケジューリングされた割り当て254を備える。複数の割り当て254の各々は、無線ネットワーク100のプライマリチャネル(CH1)において割り当てられている。
【0025】
DTI250内の複数の割り当て254のスケジューリング情報は、DMGビーコンフレームまたはアナウンスフレームの拡張スケジュール要素(ESE:Extended Schedule elemnt)、あるいは、DMGビーコンフレームまたはアナウンスフレームのEDMG_ESEに含まれている。
【0026】
ESEは、IEEE802.11ad規格で定義されている。ESEは、DMG_STAおよびEDMG_STAの両方によって復号される。EDMG_ESEは、IEEE802.11ay規格において定義されている。EDMG_ESEは、EDMG_STAによって復号されるが、DMG_STAによる復号は困難である。DMGビーコンフレームは、BTI(Beacon Transmission Interval:ビーコン送信間隔)においてプライマリチャネル上で送信される。アナウンスフレームは、ATI(Annoucement Transimission Interval:アナウンスメント送信間隔)においてプライマリチャネル上で送信される。BTIおよびATIは、いずれも、同じビーコン間隔200内のDTI250に先行して設けられる(図示省略)。
【0027】
次に、IEEE802.11ay規格においてサポートされるチャネルアグリゲーション(チャネルボンディング)について説明する。
【0028】
図3は、チャネライゼーションのチャネル帯域幅の一例を示す図である。図3の横軸は、周波数を示し、縦軸は、チャネライゼーションにおける各チャネルの帯域幅を示している。
【0029】
IEEE802.11ay規格は、少なくとも2つの2.16GHzチャネルのチャネルボンディング、および、2つ以下の2.16GHzチャネルまたは2つ以下の4.32GHzの帯域幅のチャネル(4.32GHzチャネル)の連続および非連続のチャネルアグリゲーションをサポートする。
【0030】
チャネル割り当てを示すために、EDMG SU PPDU(EDMG single user PHY protocol data unit)、または、EDMG MU PPDU(EDMG multi user PHY protocol data unit)のEDMG Header Aフィールドチャネルにおけるシグナリングフィールドが使用される。
(【0031】以降は省略されています)

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