DE112010004877B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Senden von Daten in einem drahtlosen Paketkommunikationssysem, in welchem es gleichzeitige Kommunikation mit verschiedenen Endgeräten gibt - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Senden von Daten in einem drahtlosen Paketkommunikationssysem, in welchem es gleichzeitige Kommunikation mit verschiedenen Endgeräten gibt Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Senden von einer Mehrzahl von Daten-Frames zur gleichen Zeit an eine Mehrzahl von Empfängern in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Mehrzahl von Datenlängen für die Mehrzahl von Daten-Frames, wobei jede der Mehrzahl von Datenlängen einer Länge von jedem der Mehrzahl von Daten-Frames entspricht; Bestimmen einer maximalen Datenlänge unter der Mehrzahl von Datenlängen; Generieren einer Physical-Layer-Convergence-Prozedur Protocol Data Unit, PPDU, die ein erstes Signalfeld (801), eine Mehrzahl von zweiten Signalfeldern (804, 805) und die Mehrzahl von Daten-Frames enthält; und Senden der PPDU an die Mehrzahl von Empfängern, wobei das erste Signalfeld (801) die maximale Datenlänge anzeigt und jedes der Mehrzahl von zweiten Signalfeldern (804, 805) jede der Mehrzahl von Datenlängen anzeigt, und wobei das erste Signalfeld (801) unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet wird, über welchen jeder der Mehrzahl von Empfängern Daten empfangen kann.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Senden von Daten, wenn eine Station zur gleichen Zeit mit mehreren Stationen kommunizieren soll, in einem drahtlosen Paketkommunikationssystem, insbesondere einem drahtlosen Nahfeld-Kommunikationssystem.
  • [Stand der Technik]
  • Grundsätzlich unterstützt das drahtlose LAN einen Basisservicesatz (basic service set (BSS)) mit einem Zugangspunkt (access point (AP)) und einer Vielzahl von drahtlosen Stationen ausschließlich dem AP. Der AP dient als ein Zugangspunkt eines Verteilersystems (distribution system (DS)). Hierin nachfolgend werden der AP und die Stationen allgemein 'Station' genannt.
  • Gemäß dem Standard IEEE 802.11n sendet, wenn eine Station einen Datenframe empfängt, die Station ein Bestätigungs-(acknowledgement (ACK))signal nach einem kurzen Abstand zwischen Frames (short inter frame space (SIFS)), um die Sendeeffizienz in einer Medienzugriffssteuerungs-(media access control (MAC))Schicht zu erhöhen, selbst wenn es in Abhängigkeit von einer Methode für ein durch den entsprechenden Datenframe gefordertes ACK-Signal einen Unterschied gibt.
  • 1 ist ein Zeitdiagramm, das ein Datensenden in der MAC-Schicht gemäß dem Standard IEEE 802.11 erklärt.
  • Wenn eine Station 1 einen Datenframe 101 zu einer Station 2 sendet, empfängt die Station 2 den entsprechenden Datenframe und sendet dann ein ACK-Signal 111 nach einem SIFS, welcher eine vorbestimmte Zeit ist. Ein solches in 1 gezeigtes Verfahren wird häufig in der MAC-Schicht des drahtlosen LAN verwendet.
  • Zwischenzeitlich ist, da die Anzahl von Nutzern, die das drahtlose LAN nutzen, rasch angestiegen ist, die Forderung, einen durch einen BSS zur Verfügung gestellten Datendurchsatz zu verbessern, ansteigend. Im existierenden drahtlosen LAN kann eine Station zu einem bestimmten Moment mit nur einer Station kommunizieren. Jedoch ist eine Untersuchung in Bezug auf eine Technologie durchgeführt worden, die ermöglicht, dass eine Station zur gleichen Zeit mit mehreren Stationen kommuniziert, um einen Durchsatz von einem Gigabit oder mehr zur Verfügung zu stellen. Als die repräsentative Technologie sind ein Mehrfachnutzer-MIMO-(hierin nachfolgend MU-MIMO-)Schema und ein Mehrfrequenzkanalschema zur Verfügung gestellt.
  • Wenn diese Schemen verwendet werden, kann eine Station arbeiten, als ob die Station Frames jeweils über mehrere Kommunikationspfade zu und von mehreren Endgeräten sendet und empfängt. Demgemäß kann die Station Daten zur gleichen Zeit zu mehreren Stationen senden. Als Ergebnis ist es möglich, den Durchsatz des BSS signifikant zu erhöhen.
  • Jedoch hat die Station beim Verwenden der mehreren Kommunikationspfade zur gleichen Zeit eine Beschränkung, bei welcher das Senden und das Empfangen nicht über all die verwendeten Kommunikationspfade zur gleichen Zeit durchgeführt werden kann. Wenn beispielsweise eine bestimmte Station einen Kommunikationspfad 1 und einen Kommunikationspfad 2 zur gleichen Zeit verwendet, kann der Kommunikationspfad 1 in einem Fall nicht für ein Senden verwendet werden, in welchem der Kommunikationspfad 2 für einen Empfang verwendet wird.
  • Alle im drahtlosen LAN verwendeten Datenframes haben eine variable Länge. Wie es oben beschrieben ist, wird eine ACK oder eine Block-ACK sofort gesendet, nachdem eine vorbestimmte Zeit ab einem Zeitpunkt verstreicht, zu welchem der Empfang von Datenframes beendet ist. Daher werden, wenn Datenframes über mehrere Kommunikationspfade gleichzeitig zu mehreren Stationen gesendet werden, die jeweiligen Stationen eine ACK sofort senden, nachdem eine vorbestimmte Zeit ab einem Zeitpunkt verstreicht, zu welchem der Empfang der Datenframes mit unterschiedlichen Längen beendet wurde. Das bedeutet, dass eine Station, die einen Datenframe mit der kürzesten Länge empfangen hat, eine ACK senden kann, bevor das Senden der Datenframes zu den anderen Stationen beendet ist. In diesem Fall kann es sein, dass die entsprechende ACK nicht empfangen wird.
  • Dies wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden.
  • In 2 ist angenommen, dass Stationen 1 und 2 existieren und Daten über unterschiedliche Kommunikationspfade zwischen den Stationen 1 und 2 gesendet werden. Das bedeutet, dass dann, wenn die Station 1 einen Datenframe 201 und einen Datenframe 202 mit unterschiedlichen Längen sendet, das Senden des Datenframes 201 mit einer kürzeren Länge zuerst beendet sein kann. In diesem Fall sendet, wenn die Länge des Datenframes 201 um einen SIFS 221 oder mehr kleiner als diejenige des Datenframes 202 ist, die Station 2 eine ACK 211 sofort sendet, nachdem der SIFS 221 ab einem Zeitpunkt verstreicht, zu welchem der Empfang des Datenframes 201 beendet ist.
  • Jedoch deshalb, weil die Station 1 den Datenframe 202 zu dem Zeitpunkt noch sendet, zu welchem die Station 2 die ACK 211 sendet, tritt ein Abschnitt, in welchem ein Empfang unmöglich ist, 230 auf, in welchem die Station 1 die durch die Station 2 gesendete ACK 211 nicht empfangen kann.
  • DE 60 2004 013 049 T2 offenbart ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem drahtlosen Zugangspunkt und mehreren Stationen gleichzeitig unter Verwendung von SDMA (Spatial Division Multiple Access), wobei der Zugangspunkt Frames an eine Mehrzahl der von mobilen Stationen sendet, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: das Schätzen der räumlichen Kanäle vor der Übermittlung der Frames; und danach das Übermitteln der genannten Frames als SDMA-Übermittlungen; das Koordinieren durch eine Medienzugriffssteuerschicht (MAC) in dem genannten Zugangspunkt der Zeitsteuerung der SDMA-Übermittlungen von dem Zugangspunkt, so dass diese mit einem Ende innerhalb eines vordefinierten Zeitfensters koordiniert werden, das einem erwarteten Anfangszeitpunkt einer ersten Antwort von einer ersten Station auf eine entsprechende der SDMA-Übermittlungen vorangeht; wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: das Bestimmen relativer Datenmengen der ersten Station und einer zweiten Station, die mit dem genannten Zugangspunkt ausgetauscht werden sollen; das Prognostizieren anhand des genannten Bestimmens von relativen Zeiträumen der genannten Datenaustausche der ersten und zweiten Stationen; und als Reaktion auf das Prognostizieren, dass eine Übermittlung der Aufwärtsstrecke der ersten Station länger sein sollte als eine Übermittlung der Aufwärtsstrecke der zweiten Station, das Senden von mehr Daten an die zweite Station im Vergleich zu der ersten Station, indem ein Teil der genannten Daten während einer Schutzlücke zwischen der Übermittlung und dem Empfang der Daten der ersten Station gesendet wird.
  • US 7352718 B1 offenbart eine Multiple Input Multiple Output(MIMO)-Technologie in Verbindung mit dem IEEE 802.11-Standard, die die gleichzeitige Kommunikation von Datenpaketen von oder zu mehreren Benutzern in der gleichen Frequenz ermöglicht. Somit wird Raummultiplex-Mehrfachzugriff (SDMA) bereitgestellt. Auf diese Weise kann die Systemkapazität abhängig von verfügbaren Antennenressourcen und den Mehrwegeigenschaften des Kommunikationskanals erhöht werden.
  • EP 1592175 A1 offenbart Kommunikation in einem Netzwerk, die von einer Mehrzahl von Kommunikationsstationen durchgeführt wird, bei denen Zugriffskontrolle derart durchgeführt wird, dass das Kommunikationszeitverhalten eines Packets nicht mit dem einer anderen Station kollidiert. Dies wird dadurch erreicht, dass Signale, die von anderen Stationen übertragen werden, erfasst werden. Hierbei wird ein Headerabschnitt der physikalischen Schicht von einer Kommunikationsstation übertragen, der zumindest Information enthält, die erforderlich ist, Nutzdaten aus dem Packet zu extrahieren und ein Feld zum Steuern einer Zugriffsreservierung zur Übertragung eines Pakets, die als Ergebnis einer Übertragung eines anderen Pakets generiert wird, derart, dass eine Verarbeitung unter Verwendung des Feldes durchgeführt werden kann.
  • [Offenbarung]
  • [Technisches Problem]
  • Eine Ausführungsform ist auf ein Verfahren gerichtet, das Stationen über die Länge eines Datenframes mit der kürzesten Länge unter zu den jeweiligen Stationen zu sendenden Datenframes informieren kann, wenn mehrere Kommunikationspfade verwendet werden.
  • Eine weitere Ausführungsform ist auf ein Verfahren gerichtet, bei welchem eine Empfangsstation eine ACK in einer vorbestimmten Zeit sendet, nachdem eine Zeit entsprechend der Länge des größten Datenframes verstreicht, um dadurch zu verhindern, dass eine Zone auftritt, in der ein Empfang unmöglich ist.
  • Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch die folgende Beschreibung verstanden werden und werden unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen klar werden. Ebenso ist es Fachleuten auf dem Gebiet, zu welchem die vorliegende Erfindung gehört, offensichtlich, dass die Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung durch die Mittel, wie sie beansprucht sind, und Kombinationen davon realisiert werden können.
  • [Technische Lösung]
  • Die Erfindung wird in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen an.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein Datensendeverfahren zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Sendestation unterschiedliche Daten zur gleichen Zeit sendet. Das Datensendeverfahren enthält folgendes: Erlangen von Längeninformation von Daten mit der größten Länge unter den unterschiedlichen Daten; Erzeugen eines ersten Signalfelds, das die Längeninformation der Daten mit der größten Länge enthält; und Senden des ersten Signalfelds, so dass alle Stationen das erste Signalfeld empfangen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Datenempfangsverfahren zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Empfangsstation Daten von einer Sendestation empfängt, die unterschiedliche Daten zur gleichen Zeit zu einer Vielzahl von Empfangsstationen sendet. Das Datenempfangsverfahren enthält folgendes: Empfangen eines ersten Signalfelds, das Längeninformation von Daten mit der größten Länge unter den zur gleichen Zeit zu den jeweiligen Empfangsstationen gesendeten unterschiedlichen Daten enthält; Empfangen von Daten; und Warten für eine vorbestimmte Zeit nach einer Zeit, die durch die Längeninformation angezeigt ist, basierend auf der im ersten Signalfeld enthaltenen Längeninformation, und Senden einer Bestätigung (ACK) der empfangenen Daten.
  • [Vorteilhafte Effekte]
  • Gemäß der Ausführungsform tritt, wenn eine Station unter Verwendung mehrerer Kommunikationspfade Daten zur gleichen Zeit zu mehreren Stationen sendet und ACK-Signale empfängt, keine Zone auf, in der ein Empfang unmöglich ist. Daher kann eine Kommunikation problemlos durchgeführt werden.
  • [Beschreibung der Zeichnungen]
  • 1 ist ein Zeitdiagramm, das ein Datensenden in einer MAC-Schicht gemäß dem Standard IEEE 802.11 erklärt.
  • 2 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem ein Problem aufgrund der Überlagerung von ACK-Signalen in Abhängigkeit von Datenlängen für mehrere Kommunikationspfade auftritt, die in einem drahtlosen Kommunikationssystem verwendet werden.
  • 3 ist ein Diagramm, das die Struktur einer allgemeinen PPDU zeigt, die in einem drahtlosen Kommunikationssystem verwendet wird.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein in einem drahtlosen LAN-System verwendetes Signalfeld zeigt.
  • 5 ist ein Zeitdiagramm in einem Fall, in welchem der gesamte PHY-Overhead (PHY-Verwaltungsdaten) unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet wird, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 6 ist ein Zeitdiagramm in einem Fall, in welchem ein Teil des PHY-Overheads unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet wird, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, und die anderen Teile des PHY-Overheads unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet werden, die unabhängig voneinander sind, gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 7 ist ein Zeitdiagramm in einem Fall, in welchem der gesamte PHY-Overhead unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet wird, die unabhängig voneinander sind, gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • 8 ist ein Zeitdiagramm in einem Fall, in welchem ein Signalfeld in zwei Teile aufgeteilt ist, gemäß der vierten Ausführungsform.
  • 9 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem Längeninformation, die in einem L-SIG-Feld enthalten ist, verwendet wird, gemäß der Ausführungsform.
  • 10 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem in einem L-SIG-Feld enthaltene Längeninformation verwendet wird, um die Zeitlänge des längsten Datenframes darzustellen, und ein SIG-Feld Längeninformation über Datenmengen von zu den jeweiligen Stationen zu sendenden Datenframes enthält.
  • 11 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem in einem L-SIG-Feld enthaltene Längeninformation verwendet wird, um die Zeitlänge des längsten Datenframes darzustellen, und in den jeweiligen Kommunikationsfeldern enthaltene SIG B-Felder Längeninformation über Datenmengen von zu den jeweiligen Stationen zu sendenden Datenframes enthalten.
  • 12 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem ein Ende zusätzlich an der Rückseite einer MPDU oder A-MPDU angebracht ist.
  • 13 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem ein Ende zusätzlich an der Rückseite einer MPDU oder A-MPDU angebracht ist.
  • [Beste Art]
  • Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in anderen Formen verkörpert sein und sollte nicht derart aufgebaut sein, dass sie auf die hierin dargelegten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr sind diese Ausführungsformen so zur Verfügung gestellt, dass diese Offenbarung sorgfältig und vollständig sein wird und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung denjenigen, die Fachleute auf dem Gebiet sind, vollständig vermitteln wird.
  • Ein drahtloses Kommunikationssystem enthält eine MAC-Schicht und eine physikalische (PHY-)Schicht, von welchen jede Overhead-Information anbringt, die zur Datenverarbeitung erforderlich ist. Daher bringt eine Sendeeinheit der PHY-Schicht Information zur Datenverarbeitung der PHY-Schicht an von der MAC-Schicht empfangene Daten an und sendet dann die Daten über einen drahtlosen Kanal und eine Empfangseinheit der PHY-Schicht extrahiert zu der MAC-Schicht zu transferierende Daten unter Verwendung der angebrachten Information.
  • Zurzeit hat eine PHY-Protokoll-Dateneinheit (PPDU), die durch die PHY-Schicht zum drahtlosen Kanal ausgegeben wird, eine Struktur, wie es in 3 gezeigt ist.
  • Die in der PHY-Schicht verwendete Overhead-Information kann grob in ein Signalfeld 301 und ein Trainingsfeld 302 unterteilt sein. Das Trainingsfeld 302 wird zur Synchronisationserfassung und Schätzung von drahtlosen Kanälen verwendet und das Signalfeld 301 wird zum Extrahieren von MAC-Daten (MPDU oder A-MPDU) 303 verwendet.
  • Ein im Standard IEEE 802.11n definiertes Signalfeld, das unter den gegenwärtigen Standards für drahtloses LAN die höchste Datenrate zur Verfügung stellt, hat eine Struktur, wie es in 4 gezeigt ist.
  • Unter Elementen, die das Signalfeld bilden, ist Länge 401 eine Information, die die Länge von MAC-Daten darstellt, die in der entsprechenden PPDU enthalten sind, und die PHY-Schicht ist eingestellt, um die extrahierten MAC-Daten und die Längeninformation zur MAC-Schicht zu transferieren.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Längeninformation verwendet, um die jeweiligen Stationen über den größten Wert unter den Zeitlängen der zur gleichen Zeit zu mehreren Stationen zu sendenden Datenframes zu informieren. Ein dies verwendendes Kommunikationsverfahren wird kurz beschrieben werden, wie es folgt.
  • Eine Station, die durch Verwenden von mehreren Kommunikationskanälen zur gleichen Zeit gleichzeitig Daten zu mehreren Stationen senden soll, bringt einen PHY-Schicht-Overhead vor den zu den jeweiligen Stationen zu sendenden Datenframes an. Zu dieser Zeit wird in einem Signalfeld enthaltene Längeninformation eingestellt, um den größten Wert unter den Zeitlängen der zu den jeweiligen Stationen zur gleichen Zeit zu sendenden Datenframes darzustellen. Daher wird eine Station, die Daten empfängt, eine ACK senden, nachdem eine durch die Längeninformation des Signalfelds angezeigte Zeit verstreicht, obwohl der Empfang der Datenframes beendet wurde.
  • Dann können die mehreren Stationen, die die Datenframes gleichzeitig empfangen haben, ACK-Signale zur gleichen Zeit senden. Daher tritt keine Zone auf, in der ein Empfang unmöglich ist, die aufgetreten ist, wenn die herkömmliche Technologie verwendet wurde.
  • Hier muss ein Verfahren zum Darstellen einer Zeitlänge in derselben Zeiteinheit für alle Modulations- und Codierschemen (MCS) berechnet werden. Daher kann die Anzahl von Symbolen bzw. Zeichen, die einen Datenframe oder eine Zeiteinheitslänge, wie beispielsweise Mikrosekunde, bilden, verwendet werden.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Anbringen eines PHY-Overheads beschrieben werden, auf welchen die Ausführungsform angewendet wird.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Bei einer ersten Ausführungsform wird der gesamte PHY-Overhead unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet, über welchen alle Stationen Daten empfangen können. Dies wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden.
  • 5 ist ein Zeitdiagramm in einem Fall, in welchem der gesamte PHY-Overhead unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet wird, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, gemäß der ersten Ausführungsform.
  • In 5 ist angenommen, dass eine Station 1 Datenframes 503 und 504 mit unterschiedlichen Längen jeweils zu Stationen 2 und 3 sendet.
  • Die Station 1 sendet ein Signalfeld 501 und ein Trainingsfeld 502 über Bänder oder Pfade der Datenframes 503 und 504, um den gesamten PHY-Overhead zu all den Stationen zu senden. Zu dieser Zeit wird die im Signalfeld 501 enthaltene Längeninformation eingestellt, um die Länge des Datenframes 504 anzuzeigen, weil der Datenframe 504 die größte Länge hat. Das bedeutet, dass die Längeninformation die Länge des Datenframes 504 darstellt, wie es im Signalfeld 501 durch einen Pfeil 500 angezeigt ist.
  • Dann empfangen die Stationen 2 und 3 die Datenframes 503 und 504 unter Verwendung der Längeninformation des Signalfelds 501 und senden ACK-Signale 511 und 512 entsprechend den jeweiligen Datenframes 503 und 504 nach einem Warten für einen vorbestimmten SIFS 521.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben werden. Bei der zweiten Ausführungsform wird ein Teil eines PHY-Overheads unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, und werden die anderen Teile des PHY-Overheads unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet, die unabhängig voneinander sind. Dies wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden.
  • 6 ist ein Zeitdiagramm in einen Fall, in welchem ein Teil des PHY-Overheads unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet wird, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, und die anderen Teile des PHY-Overheads unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet werden, die unabhängig voneinander sind, gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • In 6 ist auch angenommen, dass die Station 1 Datenframes 604 und 605 mit unterschiedlichen Längen jeweils zu den Stationen 2 und 3 sendet.
  • Die Station 1 sendet ein Signalfeld 601 unter Verwendung eines Kommunikationspfads, über welchen alle Stationen Daten empfangen können. Weiterhin werden Trainingsfelder 602 und 603 nur über Kommunikationspfade für die jeweiligen Datenframes 604 und 605 gesendet. Das bedeutet, dass das Trainingsfeld 602 zum Erfassen des Datenframes 604 nur über den Kommunikationspfad zum Senden des Datenframes 604 gesendet wird und das Trainingsfeld 603 zum Erfassen des Datenframes 605 nur über den Kommunikationspfad zum Senden des Datenframes 605 gesendet wird.
  • Obwohl das Senden auf eine solche Weise durchgeführt wird, können die Stationen 2 und 3 die Länge des Datenframes 605 bestätigen, weil das Signalfeld 601 die Länge des Datenframes 605 darstellt, welcher der längste Frame zwischen den Datenframes 604 und 605 ist, wie es durch ein Bezugszeichen 600 angezeigt ist.
  • Daher können die Stationen 2 und 3 auf einen SIFS 621 warten, welcher eine vorbestimmte Zeit nach einer Zeit entsprechend dem Wert ist, der durch die Längeninformation angezeigt ist, und dann ACK-Signale 611 und 612 entsprechend den jeweiligen Datenframes 604 und 605 senden.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • Bei einer dritten Ausführungsform, wird der gesamte PHY-Overhead unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet, die unabhängig voneinander sind. Dies wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden.
  • 7 ist ein Zeitdiagramm in einem Fall, in welchem der gesamte PHY-Overhead unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet wird, die unabhängig voneinander sind, gemäß der dritten Ausführungsform.
  • In 7 ist auch angenommen, dass die Station 1 Datenframes 705 und 706 mit unterschiedlichen Längen jeweils zu den Stationen 2 und 3 sendet.
  • In 7 werden Trainingsfelder 701 und 702 und Signalfelder 703 und 704 entsprechend den Datenframes 704 und 705 gesendet. Das bedeutet, dass das Trainingsfeld 701 und das Signalfeld 703 über den Kommunikationspfad des Datenframes 705 gesendet werden und das Trainingsfeld 702 und das Signalfeld 704 über den Kommunikationspfad des Datenframes 706 gesendet werden.
  • Zu dieser Zeit stellen die Signalfelder 703 und 704 die Länge des Datenframes 706 dar, welcher der längste Frame zwischen den Datenframes 705 und 706 ist, wie es durch ein Bezugszeichen 700 angezeigt ist. Das bedeutet, dass selbst dann, wenn die Signalfelder 703 und 704 unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet werden, die unabhängig voneinander sind, die im Signalfeld 703 enthaltene Längeninformation identisch zu der im Signalfeld 704 enthaltenen Längeninformation sein sollte.
  • Daher warten, wenn sie den Datenframe 705 und den Datenframe 706 empfangen, die Stationen 2 und 3 auf einen SIFS 721, welcher eine vorbestimmte Zeit, nachdem der Empfang des Datenframes 706 beendet ist, ist, und senden dann ACK-Signale 711 und 712 entsprechend den jeweiligen Datenframes 705 und 706.
  • [Vierte Ausführungsform]
  • Bei einer vierten Ausführungsform wird ein Teil eines Signalfelds unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, und wird der andere Teil des Signalfelds unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet, die unabhängig voneinander sind. Dies wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben werden.
  • 8 ist ein Zeitdiagramm in einem Fall, in welchem ein Signalfeld in zwei Teile aufgeteilt wird, ein Signalfeld über einen Kommunikationspfad gesendet wird, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, und das andere Signalfeld unter Verwendung von Kommunikationspfaden gesendet wird, die unabhängig voneinander sind, gemäß der vierten Ausführungsform.
  • In 8 ist auch angenommen, dass die Station 1 Datenframes 806 und 807 mit unterschiedlichen Längen zu den Stationen 2 und 3 sendet.
  • Nimmt man Bezug auf 8, wird ein unter Verwendung eines Kommunikationspfads, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, gesendetes Signalfeld 801 eingestellt, um eine Länge entsprechend dem Datenframe 807 mit der größten Länge zwischen den jeweiligen Datenframes 806 und 807 darzustellen. Durch diesen Prozess können Reaktionszeiten von unterschiedlichen Frames bestätigt werden, wie es oben beschrieben ist.
  • Als Nächstes werden Trainingfelder 802 und 803 über die entsprechenden Kommunikationspfade der jeweiligen Datenframes 806 und 807 gesendet. Dann sind Signalfelder 804 und 805 zum Anzeigen der Längen der jeweiligen Datenframes 806 und 807 enthalten. Das bedeutet, dass das über den Kommunikationspfad, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, gesendete Signalfeld 801 Länge1 810 anzeigt, die die Länge des längsten Datenframes darstellt, wobei das Signalfeld 804 entsprechend dem Datenframe 806 Länge2 811 anzeigt und wobei das Signalfeld 805 entsprechend dem Datenframe 807 Länge3 812 anzeigt. Daher können die Länge 810 des aktuellen Datenframes und die Längen der Datenframes 806 und 807 durch die jeweiligen Signalfelder gesendet werden. Zu dieser Zeit kann die im Signalfeld 804 enthaltene Längeninformation eine Zeitlänge oder eine Länge, die eine Datenmenge darstellt, wie beispielsweise eine Länge in der Einheit von Bytes, enthalten.
  • Dann warten die Stationen 2 und 3, die Datenframes empfangen, für einen SIFS 831, was eine vorbestimmte Zeit ab einem Zeitpunkt ist, zu welchem das Senden des Datenframes 807, welcher der längste Frame zwischen den Datenframes 806 und 807 ist, beendet ist, und senden dann ACK-Signale 821 und 822 entsprechend den jeweiligen Datenframes 806 und 807.
  • Bei den oben beschriebenen vier Ausführungsformen ist beschrieben worden, dass Stationen, die Datenframes gleichzeitig empfangen haben, ACK-Signale oder Block-ACK-Frames entsprechend den Datenframes zur gleichen Zeit senden. Jedoch können die Stationen ACK-Signale oder Block-ACK-Frames in Abhängigkeit von einem Protokoll sequentiell senden. In diesem Fall kann über die Sendezeit eines ACK-Signal oder Block-ACK-Frames, das oder der zuerst zu senden ist, durch das Verfahren gemäß den Ausführungsformen entschieden werden, und kann über die Sendezeit eines ACK-Signal oder Block-ACK-Frames, das oder der später zu senden ist, durch ein anderes Verfahren entschieden werden.
  • Weiterhin ist die Struktur der bei den unter Bezugnahme auf die obigen Zeichnungen beschriebenen vier Ausführungsformen verwendeten Frames eine konzeptmäßige Struktur. Daher können, wenn die Frames tatsächlich angewendet werden, die Frames eine Vielfalt spezifischer Formen haben.
  • Im drahtlosen LAN wird die Rückwärtskompatibilität mit der existierenden Technologie als sehr wichtig angesehen. Daher sollte, selbst wenn ein höher entwickeltes Verfahren verwendet wird, einer Station, die das existierende Verfahren verwendet, kein Nachteil zugeteilt werden. Demgemäß muss ein PHY-Schicht-Overhead des existierenden Verfahrens vor einem Frame hinzugefügt werden, der ein neues Verfahren verwendet, so dass die Station, die das existierende Verfahren verwendet, die Länge des Frames mit einer neuen Struktur erkennen kann. In diesem Fall kann in einem L-SIG-Feld, das einer der PHY-Schicht-Overheads ist, enthaltene Längeninformation im existierenden Verfahren verwendet werden, um den größten Wert unter Zeitlängen von Datenframes darzustellen, die zur gleichen Zeit zu den jeweiligen Endgeräten zu senden sind.
  • Ein Verfahren zum Darstellen der Längeninformation eines Frames kann ein Verfahren enthalten, das auf Zeit basiert, wie beispielsweise mehrere Mikrosekunden oder mehrere Symbollängen, und ein Verfahren, das auf einer Datenmenge basiert, wie beispielsweise mehrere Bytes oder mehrer Worte. In Abhängigkeit davon, welches Verfahren von ihnen verwendet wird, kann die Position eines Endes, das zum Codieren und Decodieren der PHY-Schicht verwendet wird, geändert werden.
  • Basierend darauf werden spezifische Beispiele des gesendeten Frames unter Bezugnahme auf die 9 bis 13 beschrieben werden. Zu dieser Zeit kann ein langes Trainingsfeld (LTF) unter Verwendung eines Kommunikationspfads transferiert werden, über welchen alle Stationen Daten empfangen können, wie es in 5 gezeigt ist, oder es kann unter Verwendung eines Kommunikationspfads transferiert werden, über welchen nur eine jeweilige Station Daten empfangen kann, wie es in den 6 bis 8 gezeigt ist.
  • 9 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem im L-SIG-Feld enthaltene Längeninformation verwendet wird, um nur eine Zeitlänge des längsten Datenframes darzustellen.
  • 9 zeigt einen Fall, in welchem unterschiedliche MPDUs oder A-MPDUs 902 und 912 gesendet werden. In den folgenden Beschreibungsteilen ist angenommen, dass die MPDUs 902 und 912 mit unterschiedlichen Längen voneinander gesendet werden.
  • Da die Endpositionen von Frames zum Senden der MPDUs 902 und 912 mit unterschiedlichen Längen zu mehreren Stationen zur gleichen Zeit aneinander angepasst sein sollten, sollten Pads in die MAC-Schicht und die PHY-Schicht eingefügt werden, um einen Unterschied zwischen den Positionen zu entfernen. Das bedeutet, dass ein MAC-Pad 903 zu der Rückseite der MPDU 902 hinzugefügt wird und ein PHY-Pad 904 und ein Ende 905 sequentiell hinzugefügt werden. Hier zeigt Service 1 (901) ein Feld zum Darstellen eines Verschlüsselungskeims der PHY-Schicht an. Weiterhin wird ein MAC-Pad 913 zu der Rückseite der MPDU 912 hinzugefügt und werden ein PHY-Pad 914 und ein Ende 915 sequentiell hinzugefügt. Hier zeigt Service 2 (911) ein Feld zum Darstellen eines Verschlüsselungskeims der PHY-Schicht an.
  • Wie es oben beschrieben ist, kann Information zum Darstellen der gesamten Längeninformation gemäß einer MPDU mit der größten Länge zwischen den MPDUs 902 und 912 mit unterschiedlichen Längen unter Verwendung des Längenwerts des L-SIG-Felds 900 gesendet werden, wie es durch ein Bezugszeichen 910 angezeigt ist. Zu dieser Zeit kann der Längenwert des L-SIG-Felds als Zeitlänge verwendet werden wie er ist oder kann durch ein anderes Verfahren in eine Zeitlänge umgewandelt werden.
  • 10 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem in einem L-SIG-Feld enthaltene Längeninformation verwendet wird, um die Zeitlänge des längsten Datenframes darzustellen, und ein SIG-Feld Längeninformation über die Datenmengen von zu den jeweiligen Stationen zu sendenden Datenframes enthält.
  • 10 zeigt einen Fall, in welchem unterschiedliche MPDUs oder A-MPDUs 1012 und 1022 gesendet werden. In den folgenden Beschreibungsteilen ist angenommen, dass die MPDUs 1012 und 1022 mit unterschiedlichen Längen voneinander gesendet werden.
  • Da die Endpositionen von Frames zum Senden der MPDUs 1012 und 1022 mit unterschiedlichen Längen zu mehreren Stationen zur gleichen Zeit angepasst sein sollten, sollten Pads in die MAC-Schicht und die PHY-Schicht eingefügt werden, um einen Unterschied zwischen den Positionen zu entfernen. Das bedeutet, dass ein MAC-Pad 1013 zur Rückseite der MPDU 1012 hinzugefügt wird und ein PHY-Pad 1014 und ein Ende 1015 sequentiell hinzugefügt werden. Hier zeigt Service 1 (1011) ein Feld zum Darstellen eines Verschlüsselungskeims der PHY-Schicht an. Weiterhin wird ein MAC-Pad 1023 zur Rückseite der MPDU 1022 hinzugefügt und werden ein PHY-Pad 1024 und ein Ende 1025 sequentiell hinzugefügt. Hier zeigt Service 2 (1021) ein Feld zum Darstellen eines Verschlüsselungskeims der PHY-Schicht an.
  • Wie es oben beschrieben ist, kann Information zum Darstellen der gesamten Längeninformation gemäß einer MPDU mit der größten Länge zwischen den MPDUs 1012 und 1022 mit unterschiedlichen Längen unter Verwendung des Längenwerts des L-SIG-Felds 1000 gesendet werden, wie es durch ein Bezugszeichen 1030 angezeigt ist. Weiterhin kann die Information der jeweiligen MPDUs 1012 und 1022 durch SIG-Länge1 und SIG-Länge2 in einem SIG-Feld 1001 dargestellt werden.
  • Bei einer solchen Struktur, wie sie in 10 gezeigt ist, kann die PHY-Schicht einer Empfangsstation eine Empfangsfunktion der Station ausschalten, nachdem ein Decodieren von Daten entsprechend der Länge eines zu der PHY-Schicht gesendeten Frames beendet ist. Daher kann ein Energieverbrauch effektiv reduziert werden.
  • 11 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, in welchem in einem L-SIG-Feld enthaltene Längeninformation verwendet wird, um die Zeitlänge des längsten Datenframes darzustellen, und in den jeweiligen Kommunikationsfeldern enthaltene SIG-B-Felder enthalten Längeninformation über die Datenmengen von zu den jeweiligen Stationen zu sendenden Datenframes.
  • 11 zeigt einen Fall, in welchem unterschiedliche MPDUs oder A-MPDUs 1112 und 1122 gesendet werden. In den folgenden Beschreibungsteilen ist angenommen, dass die MPDUs 1112 und 1122 mit unterschiedlichen Längen voneinander gesendet werden.
  • Da die Endpositionen von Frames zum Senden der MPDUs 1112 und 1122 mit unterschiedlichen Längen zu mehreren Stationen zur gleichen Zeit angepasst sein sollten, sollten Pads in die MAC-Schicht und die PHY-Schicht eingefügt werden, um einen Unterschied zwischen den Positionen zu entfernen. Das bedeutet, dass ein MAC-Pad 1113 zur Rückseite der MPDU 1112 hinzugefügt wird und ein PHY-Pad 1114 und ein Ende 1115 sequentiell hinzugefügt werden. Hier zeigt Service 1 (1111) ein Feld zum Darstellen eines Verschlüsselungskeims der PHY-Schicht an und zeigt SIG B1 (1110) ein Feld zum Darstellen der Länge der MPDU 1112 an.
  • Weiterhin wird ein MAC-Pad 1123 zur Rückseite der MPDU 1122 hinzugefügt und werden PHY-Pad 1124 und ein Ende 1125 sequentiell hinzugefügt. Hier zeigt Service2 (1121) ein Feld zum Darstellen eines Verschlüsselungskeims der PHY-Schicht an und zeigt SIG B2 (1120) ein Feld zum Darstellen der Länge der MPDU1 1122 an.
  • Wie es oben beschrieben ist, kann Information zum Darstellen der gesamten Längeninformation gemäß einer MPDU mit der größten Länge zwischen den MPDUs 1112 und 1122 mit unterschiedlichen Längen unter Verwendung des Längenwerts des L-SIG-Felds 1101 gesendet werden, wie es durch ein Bezugszeichen 1180 angezeigt ist. Weiterhin kann die Information der jeweiligen MPDUs 1112 und 1122 durch SIG-Länge1 und SIG-Länge2 in jeweils einem SIG B1-Feld 1110 und einem SIG B2-Feld 1120 angezeigt werden.
  • In einer solchen Struktur, wie sie in 11 gezeigt ist, kann die PHY-Schicht einer Empfangsstation eine Empfangsfunktion der Station ausschalten, nachdem ein Decodieren von Daten entsprechend der Länge eines zur PHY-Schicht gesendeten Frames beendet ist. Daher kann ein Energieverbrauch effektiv reduziert werden.
  • Die 12 und 13 zeigen dieselben Strukturen, wie sie jeweils in den 10 und 11 gezeigt sind, außer dass ein Ende zusätzlich an die Rückseite einer MPDU oder A-MPDU angebracht ist. Wenn eine solche Struktur verwendet wird, kann ein Decodieren der MPDU oder A-MPDU direkt nach Ende A abgeschlossen werden. Daher kann der Energieverbrauch in der Empfangsstation effektiver reduziert werden als bei den Strukturen der 10 und 11.
  • Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird es Fachleuten auf dem Gebiet klar werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Sinngehalt und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in folgenden Ansprüchen definiert ist.
  • [Industrielle Anwendbarkeit]
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Verwendung mehrerer Nutzer und eines Mehrfachzugriffs auf ein WLAN-System angewendet.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Senden von einer Mehrzahl von Daten-Frames zur gleichen Zeit an eine Mehrzahl von Empfängern in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Mehrzahl von Datenlängen für die Mehrzahl von Daten-Frames, wobei jede der Mehrzahl von Datenlängen einer Länge von jedem der Mehrzahl von Daten-Frames entspricht; Bestimmen einer maximalen Datenlänge unter der Mehrzahl von Datenlängen; Generieren einer Physical-Layer-Convergence-Prozedur Protocol Data Unit, PPDU, die ein erstes Signalfeld (801), eine Mehrzahl von zweiten Signalfeldern (804, 805) und die Mehrzahl von Daten-Frames enthält; und Senden der PPDU an die Mehrzahl von Empfängern, wobei das erste Signalfeld (801) die maximale Datenlänge anzeigt und jedes der Mehrzahl von zweiten Signalfeldern (804, 805) jede der Mehrzahl von Datenlängen anzeigt, und wobei das erste Signalfeld (801) unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet wird, über welchen jeder der Mehrzahl von Empfängern Daten empfangen kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 weiterhin umfassend: Für jeden der Mehrzahl von Daten-Frames, Hinzufügen von zumindest einem Füllbit zu einem entsprechenden Frame, wenn die Datenlänge des entsprechenden Daten-Frames kleiner als die maximale Datenlänge ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das zumindest eine Füllbit in einer Medium-Access-Control Schicht hinzugefügt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das zumindest eine Füllbit in einer physikalischen Schicht hinzugefügt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Signalfeld ein Legacy-Signalfeld (L-SIG) ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei jedes der Mehrzahl von zweiten Signalfeldern eine Datenlänge für jeden der Mehrzahl von Daten-Frames vor Füllung angibt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede der Mehrzahl von Daten-Frames eine Medium-Access-Control Protocol Data Unit, MPDU, enthält.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Signalfeld eine Länge zwischen dem Ende des ersten Signalfelds und dem Ende der PPDU anzeigt.
  9. Vorrichtung zum Senden von einer Mehrzahl von Daten-Frames zur gleichen Zeit an eine Mehrzahl von Empfängern in einem drahtlosen Kommunikationssystem, umfassend eine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist zum: Bestimmen einer Mehrzahl von Datenlängen für die Mehrzahl von Daten-Frames, wobei jede der Mehrzahl von Datenlängen einer Länge von jedem der Mehrzahl von Daten-Frames entspricht; Bestimmen einer maximalen Datenlänge unter der Mehrzahl von Datenlängen; Generieren einer Physical-Layer-Convergence-Prozedur Protocol Data Unit, PPDU, die ein erstes Signalfeld (801), eine Mehrzahl von zweiten Signalfeldern (804, 805) und die Mehrzahl von Daten-Frames enthält; und Senden der PPDU an die Mehrzahl von Empfängern, wobei das erste Signalfeld (801) die maximale Datenlänge anzeigt und jedes der Mehrzahl von zweiten Signalfeldern (804, 805) jede der Mehrzahl von Datenlängen anzeigt, und wobei das erste Signalfeld (801) unter Verwendung eines Kommunikationspfads gesendet wird, über welchen jeder der Mehrzahl von Empfängern Daten empfangen kann.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert ist, dass sie: Für jeden der Mehrzahl von Daten-Frames, zumindest ein Füllbit zu einem entsprechenden Daten-Frame hinzufügt, wenn die Datenlänge des entsprechenden Daten-Frames kleiner als die maximale Datenlänge ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das zumindest eine Füllbit in einer Medium-Access-Control Schicht hinzugefügt wird.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das die erste Signalfeld ein Legacy-Signalfeld (L-SIG) ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei jeder der Mehrzahl von Daten-Frames eine Medium-Access-Control Protocol Data Unit, MPDU, enthält.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das erste Signalfeld eine Länge zwischen dem Ende des ersten Signalfelds und dem Ende der PPDU anzeigt.
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