特許ウォッチ

公開番号2024102385
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-31
出願番号2021090735
出願日2021-05-31
発明の名称通信装置および通信方法
出願人シャープ株式会社
代理人個人
主分類H04L 1/00 20060101AFI20240724BHJP(電気通信技術)
要約【課題】IEEE802.11標準において、再送時の効率的なパケット合成を可能とし、受信SNRの改善に寄与する。
【解決手段】本発明の通信装置は、ステーション装置であって、MACレイヤでPHYレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成する上位層部と、前記制御情報をPHYヘッダへと伝達する制御部と、第1のMPDUと第2のMPDUを含むフレームを生成するフレーム生成部と、前記MPDUに符号化を行なう符号化部と、前記フレームを送信する送信部と、を備え、前記第1のMPDUと前記第2のMPDUの宛先ステーションは同一であって、前記符号化部で前記MPDUに対応する符号語ブロックを生成し、前記フレーム生成部で前記制御情報に基づき前記符号語ブロックをそれぞれ異なるリソースユニットに配置する。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
フレームを送信する通信装置であって、
ＭＡＣレイヤでＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成する上位層部と、
前記制御情報をＰＨＹヘッダへと伝達する制御部と、
第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵを含むフレームを生成するフレーム生成部と、
前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵに符号化を行なう符号化部と、
前記フレームを送信する送信部と、を備え、
前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの宛先ステーションは同一であって、
前記符号化部は前記第１のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと、前記第２のＭＰＤＵに対応する第２の符号語ブロックと、を生成し、
前記フレーム生成部は前記制御情報に基づいて前記第１の符号語ブロックと、前記第２の符号語ブロックと、をそれぞれ異なるリソースユニットに配置する、通信装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記上位層部は、前記リソースユニットに２つ以上のＭＰＤＵを割り当てることを許可せず、前記リソースユニットに対する前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの割り当て方法と、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵにそれぞれ複数のＡＩＤを割り当て、前記複数のＡＩＤに関連付けられたＨＡＲＱの設定と、を含む前記制御情報を生成する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記ＡＩＤに対するＨＡＲＱの設定／解除は、確認応答（ＡＣＫ、ブロックＡＣＫ、マルチＳＴＡブロックＡＣＫ）の要求がタイムアウトするか、または、当該確認応答が前記第１のＭＰＤＵ、前記第２のＭＰＤＵのＡＩＤを通知する場合に実施する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記ＡＩＤに対するＨＡＲＱの設定／解除は、それぞれ接続認証／再接続認証（アソシエーション／リアソシエーション）によっても実施可能であって、前記通信装置に対する認証の可否を示す認証フレーム（認証応答）のＡＩＤ、また、マネジメントフレームとコントロールフレームに含まれるＡＩＤを用いて、前記ＨＡＲＱの設定／解除を通知する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記送信部は、前記第１のＭＰＤＵ、または、前記第２のＭＰＤＵを初送時と同一条件で再送する場合、重複するＰＨＹヘッダのフィールドへのＨＡＲＱの設定を許可し、受信バッファに格納された前記制御情報を用いて再送される前記第１のＭＰＤＵ、または、前記第２のＭＰＤＵにパケット合成を実施する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
フレームを送信する通信装置における通信方法であって、
ＭＡＣレイヤでＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成するステップと、
前記制御情報をＰＨＹヘッダへと伝達するステップと、
第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵを含むフレームを生成するステップと、
前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵに符号化を行なうステップと、
前記フレームを送信するステップと、
前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの宛先ステーションは同一であって、
前記第１のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと前記第２のＭＰＤＵに対応する第２の符号語ブロックを生成するステップと、
前記制御情報に基づいて前記第１の符号語ブロックと、前記第２の符号語ブロックとをそれぞれ異なるリソースユニットに配置するステップと、を備える通信方法。
【請求項７】
フレームを受信する通信装置であって、
ＰＨＹヘッダのパケット合成方法に関する制御情報に基づいてフレームを復調復号する信号復調部と、
前記フレームを受信する受信部と、を備え、
前記信号復調部は、前記制御情報にＨＡＲＱが設定されている場合に、前記フレームのパケット合成を実施する、通信装置。
【請求項８】
フレームを受信する通信装置における通信方法であって、
ＰＨＹヘッダのパケット合成方法に関する制御情報に基づいてフレームを復調復号するステップと、
前記フレームを受信するステップと、
前記制御情報にＨＡＲＱが設定されている場合に、前記フレームのパケット合成を実施するステップと、を備える通信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.）は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信の速度高速化、周波数利用効率化を実現するために無線ＬＡＮ標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１の仕様更新に継続して取り組んでいる。近年、無線ＬＡＮデバイスの急速な普及に伴って、遠隔医療やＶＲ/ＡＲといったリアルタイムアプリケーションとしての利用用途の拡大が見込まれており、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ標準規格のさらなる低遅延化と通信容量の大容量化を実現するＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化が進められている。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１標準では、スループットの高速化技術として誤り制御が導入されている。誤り制御は、前方誤り訂正（Forward Error Correction：ＦＥＣ）と自動再送要求（Automatic repeat request：ＡＲＱ）に大別される。前方誤り訂正は、誤り訂正符号を用いて伝送路で生じる誤りを受信側で訂正する方式であり、誤ったパケットに対する送信側への再送要求を不要とする。誤り訂正能力は、符号語に占める冗長ビットの割合を増やすことで向上するが、復号処理の増大や伝送効率の低下などとトレードオフの関係にある。一方、ＡＲＱは、受信側で適切に復号化されなかったパケットの再送を送信側に要求する方式である。復号時のパケット誤りは、受信側の媒体アクセス制御（Medium Access Control：ＭＡＣ）で検出され、バッファに蓄積されることなく破棄される。パケットが正常に復号された場合は確認応答（Acknowledgement：ＡＣＫ）が、パケット誤りが検出された場合には否定応答（Negative Acknowledgement：ＮＡＣＫ）が送信側へと伝達される。パケットの再送処理は、送信側にＮＡＣＫが伝達されるか一定期間内にＡＣＫが送信側へと伝達されなかった場合にＡＲＱによって実施される。前記したＩＥＥＥ８０２．１１標準での誤り制御に加え、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動では、前方誤り訂正符号とＡＲＱを組み合わせたハイブリッドＡＲＱ（Hybrid ARQ：ＨＡＲＱ）が検討されている。ＨＡＲＱは、再送時に同じパケットを送信し、受信側でパケット合成することで、受信信号の信号対雑音電力比（Signal to Noise power ratio：ＳＮＲ）を改善させるチェイス合成と、再送時に冗長信号（パリティ信号）を新たに送信することで、受信側の誤り訂正復号能力を高めるインクリメンタルリダンダンシー（Incremental redundancy：ＩＲ）合成が広く検討されている。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ以降の標準規格では、ＭＡＣレイヤのオーバーヘッド低減によるスループットの高速化技術として、無線フレームとＡＣＫにそれぞれアグリゲーションが導入されている。まず無線フレームのアグリゲーションは、Ａ－ＭＳＤＵ（Aggregated MAC Service Data Unit）とＡ－ＭＰＤＵ（Aggregated MAC Protocol Data Unit）に大別される。次にＡＣＫのアグリゲーションは、例えば複数のＭＰＤＵに対する受信完了通知を実施可能であるブロックＡＣＫ（Block Acknowledgement：ＢＡ）、複数のユーザに対する受信完了通知を実施可能であるマルチＳＴＡブロックＡＣＫ（Multi STA Block ACK：Ｍ－ＢＡ）が挙げられる。無線フレームのアグリゲーションは、１度に多くのパケットを送信可能とし伝送効率を向上させる一方で、伝送誤りの可能性を高める。このことから、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ以降の標準規格では、スループットの高速化に主要な要素技術として、無線フレームのアグリゲーションによる伝送効率の向上に加え、各々のＭＰＤＵに対する効率的な誤り制御が見込まれる。そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動では、ＨＡＲＱによる時間ダイバーシチを得ることで、伝送品質の改善が期待されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
IEEE802.11-19／1578-00-0be、September．2018
IEEE802.11-20／482-01-0be、June．2020
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のＩＥＥＥ８０２．１１標準においてＨＡＲＱによるパケット合成は考慮されておらず、効率的なパケット合成の実施は困難である。
【０００７】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的はＩＥＥＥ８０２．１１標準において、再送時の効率的なパケット合成を可能とし、受信ＳＮＲの改善に寄与する通信装置および通信方法を開示するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明に係る通信装置および通信方法は、次の通りである。
【０００９】
（１）本発明の一態様に係る通信装置は、ステーション装置であって、ＭＡＣレイヤでＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成する上位層部と、前記制御情報をＰＨＹヘッダへと伝達する制御部と、第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵを含むフレームを生成するフレーム生成部と、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵに符号化を行なう符号化部と、前記フレームを送信する送信部と、を備え、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの宛先ステーションは同一であって、前記符号化部は前記第１のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと、前記第２のＭＰＤＵに対応する第２の符号語ブロックと、を生成し、前記フレーム生成部は前記制御情報に基づいて前記第１の符号語ブロックと、前記第２の符号語ブロックと、をそれぞれ異なるリソースユニットに配置する。
【００１０】
（２）本発明の一態様に係る通信装置は、上記（１）に記載され、前記上位層部は、前記リソースユニットに２つ以上のＭＰＤＵを割り当てることを許可せず、前記リソースユニットに対する前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの割り当て方法と、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵにそれぞれ複数のＡＩＤを割り当て、前記複数のＡＩＤに関連付けられたＨＡＲＱの設定と、を含む前記制御情報を生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許