DE60311521T2

DE60311521T2 - Verringerung von störungen zwischen verschiedenen kommunikationssystemen, die sich ein gemeinsames drahtloses übertragungsmedium teilen

Info

Publication number: DE60311521T2
Application number: DE60311521T
Authority: DE
Inventors: Anthony Peter DAHL
Original assignee: Agere Systems LLC
Current assignee: Agere Systems LLC
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: WO2004051933A3; US7280801B2; DE60311521D1; EP1568177B1; US20040152416A1; EP1568177A2; JP2006508616A; KR101026643B1; JP4490824B2; KR20050084108A; WO2004051933A2

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die Anmeldung beansprucht den Nutzen des Einreichungsdatums der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/430.448, die am 12.02.02 mit dem Anwaltsaktenzeichen Nr. Dahl 1 eingereicht wurde.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationssysteme, wie etwa Drahtlos-Lokalnetze (WLANs).
Beschreibung des Standes der Technik
IEEE 802.15.3 und IEEE 802.11 sind zwei Standards, die für Datenübertragungen in WLANs gelten. Der Standard IEEE 802.15.3 ist entworfen, um zeitgleiche Ströme von zeitempfindlichen Multimediadaten zu unterstützen, während der Standard IEEE 802.11 für asynchrone Daten besser geeignet ist, die auf Übertragungsverzögerungen weniger empfindlich sind. Obwohl die Spezifikation IEEE 802.15.3 eine physikalische Drahtlosschicht (PHY) definiert, die von der Schicht der Spezifikation IEEE 802.11 vollkommen verschieden ist, definieren beide Standards Lösungen für das Industrie-, Wissenschafts- und Medizinband (ISM-Band) 2,4 GHz. Es besteht deswegen eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Vorrichtungen, bei denen die beiden Standards angewendet werden, in einem gemeinsamen Bereich verwendet werden und dadurch gegenseitige Störungen bewirken.
LinCom Wireless aus Los Angeles, Californien, hat ein Koexistenzverfahren für IEEE 802.15.3-Vorrichtungen mit der Bezeichnung "Harmony" vorgeschlagen, bei dem eine geäß IEEE 802.15.3-Vorrichtung den Typ und die Dauer von Gleichkanal-Übertragungen eines konkurrierenden Systems erfassen und interpretieren kann und während dieser Dauer stumm bleibt. Eine Koexistenz mit Systemen gemäß IEEE 802.11a, IEEE 802.11b und/oder ETSI HipeRLAN-2 könnte auf diese Weise erreicht werden. Diese Technik würde erfordern, dass ein IEEE 802.15.3-System einen Kanalzugriff für andere standardmäßige Sys terne verzögert, die die Fähigkeit des IEEE 802.15.3-Systems, zeitempfindliche Ströme von Multimediadaten zuverlässig zuzustellen, stark beeinflussen würden.
Mobilian Corporation aus Hillsboro, Oregon, hat ein gemeinschaftliches Koexistenzverfahren für IEEE 802.11b-Vorrichtungen und Vorrichtungen, die der Bluetooth-Spezifikation entsprechen, vorgeschlagen und implementiert. Ein Teil dieser Lösung beinhaltet die Aufteilung in Zeitschlitze der Verwendung der Medienzugriffsregeln gemäß IEEE 802.11 und Bluetooth in einer kombinierten Funkvorrichtung, um minimale Störungen zwischen den Funkgeräten sicherzustellen. Diese Technik verwaltet und verringert einfach Störungen, die durch eine einzelne Vorrichtung (z. B. ein Laptop-Computer), die sowohl ein IEEE 802.11b-Funkgerät als auch ein Bluetooth-Funkgerät gleichzeitig verwendet, bewirkt werden. Diese Lösung enthält nicht die Meldung an in der Nähe befindliche IEEE 802.11-Vorrichtungen über die Notwendigkeit, während der Dauer der Übertragungen des Bluetooth-Funkgeräts im Ruhezustand zu bleiben.
Das Patent US 2002/093929 definiert ein kombiniertes und harmonisiertes Protokoll für Drahtlos-LANs, basierend auf der Kombination von ETSI BRAN HiperLAN/2-Protokollen mit IEEE 802.11a-Protokollen. Gemäß diesem Protokoll ist der H/2 MAC-Rahmen in die 802.11-Konkurrenzperiode (CP) unmittelbar nach der konkurrenzfreien Periode (CFP) eingebettet. Die sich ergebende periodische Zeitsequenz kann in drei Teile unterteilt werden: (1) die IEEE 802.11e-CFP, (2) der HiperLAN/2 MAC-Rahmen mit vollständiger Unterstützung der Dienstgüte (QoS) und (3) die IEEE 802.11e-CP ohne jede QoS-Unterstützung.
Das Patent US 2002/128684 beschreibt ein IEEE 802.11-Lokalnetz mit unterqschiedlichen Stationen, die unter Verwendung von zwei unterschiedlichen Modulationsschemen, die durch die Spezifikation IEEE 802.11 (d. h. OFDM-Modulation und DSSS/CCK-Modulation) unterstützt werden, betrieben werden, bei denen die Baken-Perioden außerhalb der konkurrenzfreien Perioden und Konkurrenzperioden gemäß 802.11 liegen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 1 geschaffen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein kombinierter Knoten nach Anspruch 7 geschaffen.
Probleme, die im Stand der Technik bestehen, werden gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung durch eine Technik behandelt, die IEEE 802.15.3-Datenströme vor IEEE 802.11-Übertragungen schützt, jedoch außerdem Gelegenheiten für das IEEE 802.11-System zum Übertragen von Daten schafft. Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gewährleisten, dass benachbarte IEEE 802.11-Vorrichtungen nicht versuchen, auf den drahtlosen Kanal zuzugreifen, wenn IEEE 802.15.3-Vorrichtungen Daten übertragen. Diese Ausführungsformen stellen sicher, dass das IEEE 802.15.3-System seine "konkurrenzfreie Periode" vollständig nutzen kann, um zeitempfindliche Multimediadatenströme ohne die Gefahr einer Unterbrechung von einer IEEE 802.11-Vorrichtung zuverlässig übertragen kann. Die Erfindung kann für Vorrichtungen, die zwei Gruppen von Medienzugriffsregeln über eine gemeinsame drahtlose physikalische Schicht verwenden, sowie für Vorrichtungen, die getrennte, jedoch gleichzeitig vorhandene Kanäle der physikalischen Schichten gemäß IEEE 802.11 und IEEE 802.15.3 verwenden, implementiert werden. Die Prinzipien dieser Ausführungsformen können außerdem erweitert werden, um die vorliegende Erfindung für Vorrichtungen zu implementieren, die mit Standards in Übereinstimmung sind, die von IEEE 802.15.3 und/oder IEEE 802.11 verschieden sind.
Die vorliegende Erfindung kann im Allgemeinen implementiert werden, um sich den Problemen des gleichzeitigen Vorhandenseins von Datensendern zu widmen, die untereinander unverträgliche Medienzugriffsregeln verwenden, um über das gleiche drahtlose Übertragungsmedium Daten auszutauschen.
Das Verfahren kann in einem kombinierten Knoten implementiert sein, der (a) einen ersten Sender/Empfänger, der mit einem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist; und (b) einen zweiten Sender/Empfänger, der mit einem zweiten Kommunikationsstandard, der von dem ersten Kommunikati onsstandard verschieden ist, in Übereinstimmung ist; und (c) einen Controller, der so beschaffen ist, dass er Operationen des ersten und des zweiten Sender/Empfängers koordiniert, umfasst. Der erste Sender/Empfänger ist Teil eines ersten Kommunikationssystems, das mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist, während der zweite Sender/Empfänger Teil eines zweiten Kommunikationssystems ist, das mit dem zweiten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist, wobei das erste und das zweite Kommunikationssystem ein gemeinsames drahtloses Übertragungsmedium nutzen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung, den angefügten Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung, deutlicher, in der gleiche Bezugszeichen ähnliche oder identische Elemente bezeichnen.
1 zeigt einen Blockschaltplan auf hoher Ebene eines kombinierten IEEE 802.15.3/IEEE 802.11-Knotens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 repräsentiert einen Abschnitt einer Folge von IEEE 802.15.3-Superrahmen;
3 zeigt einen Ablaufplan der Verarbeitung, die durch den kombinierten Knoten von 1 gemäß deiner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert ist; und
4 repräsentiert einen relativen Zeitverlauf von Melderahmen einer konkurrenzfreien Periode gemäß IEEE 802.11 in einem IEEE 802.15.3-Superrahmen gemäß der Verarbeitung von 3.
GENAUE BESCHREIBUNG
In dieser Beschreibung bedeutet eine Bezugnahme auf "eine Ausführungsform" oder "Ausführungsform", dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten sein kann. Das Auftreten der Phrase "in einer Ausführungsform" an verschiedenen Stellen in der Spezifikation bedeutet nicht unbedingt, dass stets eine Bezugnahme weder auf die gleiche Ausführungsform noch auf separate oder alternative Ausführungsformen, die sich notwendigerweise mit anderen Ausführungsform gegenseitig ausschließen, erfolgt.
1 zeigt einen Blockschaltplan auf höherer Ebene eines kombinierten Knotens 100, der sowohl IEEE 802.15.3- als auch IEEE 802.11-Datenübertragungen unterstützt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, enthält der Knoten 100 einen IEEE 802.15.3-Sender/Empfänger 102, einen IEEE 802.11-Sender/Empfänger 104 und einen Controller 106, der zum Koordinieren der Operationen der beiden Sender/Empfänger 102 und 104 geeignet ist.
Der IEEE 802.15.3-Sender/Empfänger 102 arbeitet als ein Pikonetz-Controller (PNC) für ein IEEE 802.15.3-System, das einen Sender/Empfänger 102 und einen oder mehrere IEEE 802.15.3-Sender/Empfänger (nicht gezeigt) enthält. Wie in der IEEE 802.15.3-Spezifikation definiert ist, ist der PNC verantwortlich für den gleichberechtigten Zeitmultiplexbetrieb der Drahtlos-Medien auf der Grundlage von periodischen Superrahmen.
2 repräsentiert einen Abschnitt einer Folge von IEEE 802.15.3-Superrrahmen 202. Wie in 2 angegeben ist, enthält jeder Superrahmen eine Bake 204, eine Konkurrenzzugriffsperiode (CAP) 206 und eine konkurrenzfreie Periode (CFP) 208, die weiter in Kanalzeitzuweisungsperioden (CTA-Perioden) (nicht gezeigt) unterteilt ist.
Nochmals in 1 arbeitet der IEEE 802.11-Sender/Empfänger 104 als ein Zugriffspunkt (AP) für ein IEEE 802.11-System, das den Sender/Empfänger 104 und einen oder mehrere weitere IEEE 802.11-Sender/Empfänger (nicht gezeigt) enthält. Gemäß Definition für die "Infrastruktur"-Betriebsart der IEEE 802.11-Spezifikation sendet eine Station (typischerweise ein AP) periodische Baken, die bestimmte grundlegende Parameter für den zugeordneten "Basisversorgungsbereich" übertragen. Die IEEE 802.11-Baken können außerdem verwendet werden, um benachbarten IEEE 802.11-Sender/Empfängern den Beginn der konkurrenzfreien Periode zu melden, wobei die Sender/Empfänger während dieser Zeit nicht versuchen sollten, einen Zugriff auf den drahtlosen Kanal zu erlangen, es sei denn, sie werden dazu aufgefordert.
Es wird angemerkt, dass im Allgemeinen jeder weitere IEEE 802.15.3-Sender/Empfänger in dem IEEE 802.11-System mit dem kombinierten Knoten 100 Teil eines Knotens sein kann, der ebenfalls einen IEEE 802.11-Sender/Empfänger aufweist und umgekehrt, obwohl jeder dieser weiteren Knoten nicht unbedingt als ein IEEE 802.15.3-Pikonetz-Controller oder als ein IEEE 802.11-Zugriffspunkt betrieben wird oder betrieben werden kann.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung koordiniert der Controller 106 den Betrieb der Sender/Empfänger 102 und 104, um das zusammenwirkende gleichzeitige Vorhandensein des IEEE 802.15.3-Systems und des IEEE 802.11-Systems zu erreichen. Die bevorzugte Ausführungsform verwendet insbesondere den CFP-Meldemechanismus des IEEE 802.11-Standards, um IEEE 802.11-konforme Sender/Empfänger im Bereich eines Knotens, die gleichzeitig als ein IEEE 802.11-AP und als ein IEEE 802.15.3-PNC (z. B. der Knoten) wirken, zu benachrichtigen, während der Dauer der nachfolgenden IEEE 802.15.3-CFP und der Bake stumm zu bleiben.
3 zeigt einen Ablaufplan der Verarbeitung, die durch den kombinierten Knoten 100 von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert wird. Der Prozess beginnt damit, dass der Sender/Empfänger 102 des Knotens A, der eine IEEE 802.15.3-Bake sendet, den Prozess des Aufbaus eines IEEE 802.15.3-Pikonetzes beginnt (Schritt 302 von 3).
Am Beginn der IEEE 802.15.3-Konkurrenzzugriffsperiode, die der Bake folgt (z. B. die CAP 206 nach der Bake 204 in 2) kann der Sender/Empfänger 104 von 1 einen IEEE 802.11-CF-Ende-Rahmen senden (Schritt 304). Dieser Rahmen kann über eine separate IEEE 802.11-konforme Drahtlos-PHY-Schicht gesendet werden oder er kann über eine gemeinsame PHY-Schicht gesendet werden, wenn diese für beide Gruppen von Medienzugriffsregeln zur Verfügung steht. Wenn ein IEEE 802.11-CF-Ende-Rahmen gesendet wird, wird die IEEE 802.15.3-Konkurrenzzugriffsperiode für IEEE 802.11-Sender/Empfänger (einschließlich Sender/Empfänger 104) verfügbar, der möglicherweise Daten übertragen muss, wobei der Medienzugriff durch MAC-Schicht-Spezifikationen gemäß Standard IEEE 802.11 gesteuert wird. Während der Periode, die der Übertragung eines IEEE 802.11-CF-Ende-Rahmens folgt, verwenden IEEE 802.11-konforme Stationen ein Trägererfassungs-Mehrfachzugriff/Kollisionsvermeidungs-Schema (CSMA/CA-Schema), um einen Zugriff auf das drahtlose Medium zu erlangen.
Während dieser IEEE 802.15.3-CAP können sich sowohl der IEEE 802.11- als auch der IEEE 802.15.3-Sender/Empfänger (einschließlich die Sender/Empfänger des Knotens 100) um einen Zugriff auf das gemeinsame drahtlose Medium bewerben (Schritt 306). In Abhängigkeit von der Implementierung kann eine IEEE 802.11-Station festlegen, dass das gemeinsam drahtlose Medium belegt ist (d. h. durch eine andere Station verwendet wird), indem (a) erfasst wird, dass der Empfangsenergiepegel über einem festgelegten Schwellenwert liegt oder (b) das Vorhandensein eines Direktfolgespreizspektrum-Signals (DSSS-Signal) erfasst wird oder (c) beides. IEEE 802.15.3-Stationen können eine ähnliche Verarbeitung verwenden, um festzustellen, dass das gemeinsame drahtlose Medium belegt ist. In Abhängigkeit von der Implementierung können sich im Knoten 100 sowohl der IEEE 802.15.3-Sender/Empfänger 102 als auch der IEEE 802.11-Sender/Empfänger um einen Zugriff bewerben oder einer der Sender/Empfänger (z. B. der IEEE 802.15.3-Sender/Empfänger 102) kann, z. B. durch den Controller 106 gesteuert, gegenüber dem jeweils anderen verzögert werden.
Am Ende der IEEE 802.15.3-Konkurrenzzugriffsperiode sendet der Sender/Empfänger 104 einen IEEE 802.11-Baken-Rahmen, der das CF-Parameter-Einstellelement enthält, das den Beginn einer konkurrenzfreien Periode gemäß IEEE 802.11 zum Schutz der nachfolgenden IEEE 802.15.3-CFP und des nachfolgenden Bakens (d. h. dem nächsten IEEE 802.15.3-Superrahmen entspricht) definiert (Schritt 308). Wie bei dem IEEE 802.11-Baken-Rahmen vom Schritt 304 kann dieser Baken-Rahmen über eine separate IEEE 802.11-konforme drahtlose PHY-Schicht gesendet werden oder er kann über eine gemeinsame PHY-Schicht gesendet werden, wenn diese für beide Gruppen von Medienzugriffsregeln verfügbar ist. Deswegen wird eine konkurrenzfreie Periode gemäß IEEE 802.15.3 (sowie die nachfolgende Baken-Periode) außerdem als eine konkurrenzfreie Periode gemäß IEEE 802.11 bezeichnet, während der alle IEEE 802.11-Sender/Empfänger im Bereich stumm bleiben, wodurch den IEEE 802.15.3-Sender/Empfängern (einschließlich Sender/Empfänger 102) eine vollständige unterbrechungsfreie Nutzung der konkurrenzfreien Periode gemäß IEEE 802.15.3 gewährleistet wird.
Nach dem Ende der IEEE 802.15.3-CFP sendet der Sender/Empfänger 102 die nachfolgende IEEE 802.15.3-Bake (d. h. für den nächsten Superrahmen) (Schritt 310). An diesem Punkt kehrt die Verarbeitung zum Schritt 304 zurück, in dem für den Sender/Empfänger 104 die Option vorhanden ist, einen weiteren IEEE 802.11-CF-Ende-Rahmen am Beginn der nachfolgenden IEEE 802.15.3-Konkurrenzzugriffsperiode zu senden.
4 repräsentiert den relativen Zeitverlauf der IEEE 802.11-CFP-Melderahmen in einem IEEE 802.15.3-Superrahmen gemäß der Verarbeitung von 3. Insbesondere tritt ein IEEE 802.11-CF-Ende-Rahmen 403 am Beginn der IEEE 802.15.3-Konkurrenzzugriffsperiode 206 auf, während ein IEEE 802.11-Baken-Rahmen 404 mit einer CFP-Dauer am Ende der IEEE 802.15.3-CAP 206 auftritt.
Die Verarbeitung von 3 entspricht einem Szenario, bei dem der kombinierte Knoten zwei Typen von IEEE 802.11-Steuerungs-/Verwaltungsrahmen sendet: einen anfänglichen Baken-Rahmen (z. B. 404 von 4, der am Ende einer IEEE 802.15.3-CAP gesendet wird), der den Beginn einer konkurrenzfreien Periode gemäß IEEE 802.11 angibt, und einen nachfolgenden CF-Ende-Rahmen (z. B. 402 von 4, der am Beginn der nachfolgenden IEEE 802.15.3-CAP gesendet wird), der das Ende der IEEE 802.11-CFP angibt. Ein Beispiel eines CF-Ende-Rahmens ist im Abschnitt 7.2.1.5 des IEEE 802.11-Standards dargestellt, während eine Bake im Abschnitt 7.2.3.1 des gleichen Standards dargestellt ist. Die vorliegende Erfindung kann unter Verwendung unterschiedlicher Szenarien implementiert werden.
Gemäß einem alternativen Szenario kann der anfängliche Baken-Rahmen z. B. die Dauer der IEEE 802.11-CFP explizit angeben, wobei in diesem Fall ein nachfolgender Steuerungs-/Verwaltungsrahmen, der das Ende der CFP angibt, nicht erforderlich ist. In diesem Fall unterhält jeder IEEE 802.11-Sender/Empfänger, der den anfänglichen Baken-Rahmen empfängt, seinen eigenen Zeitgeber auf der Grundlage der festgelegten CFP-Dauer, um zu bestimmen, wann die CFP zu Ende ist.
In einem weiteren Szenario kündigt der anfängliche Baken-Rahmen den Beginn einer IEEE 802.11-CFP an, gibt jedoch ihre Dauer nicht explizit an. In diesem Fall wird der nachfolgende Steuerungs-/Verwaltungsrahmen verwendet, um das Ende der CFP anzukündigen. Ein Fachmann wird anerkennen, dass weitere Szenarien möglich sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Kontext von IEEE 802.11-Steuerungs-/Verwaltungsrahmen beschrieben wurde, die während IEEE 802.15.3-Konkurrenzzugriffsperioden gesendet werden, ist die Erfindung nicht in der Weise beschränkt. Für Implementierungen, bei denen z. B. die IEEE 802.11-Steuerungs-/Verwaltungsrahmen über separate Kanäle übertragen werden, die keine IEEE 802.15.3-Datenübertragungen stören, muss der Zeitverlauf nicht eingeschränkt werden, damit sie in IEEE 802.15.3-CAPs fallen, solange die IEEE 802.11-CFP, die durch diese Steuerungs-/Verwaltungsrahmen gebildet wurden, die IEEE 802.15.3-CFP (und die nachfolgenden Bake) überspannt. Außerdem können theoretisch die Rollen von IEEE 802.11 und IEEE 802.15.3 umgekehrt werden, wodurch verhindert wird, dass die IEEE 802.15.3-Sender/Empfänger während konkurrenzfreien Perioden gemäß IEEE 802.11 senden.
Alle diese unterschiedlichen Implementierungen ermöglichen, dass sowohl IEEE 802.15.3- als auch IEEE 802.11-Systeme im gleichen Raum vorhanden sein können, ohne gegenseitige Störungen zu bewirken. Die Erfindung kann konkurrenzfreie Perioden gemäß IEEE 802.15.3, die typischerweise für die Zustellung von zeitempfindlichen Strömen von Multimediadaten verwendet werden, vor Störungen von benachbarten IEEE 802.11-Knoten schützen. Die Erfindung kann periodische Gelegenheiten für die IEEE 802.11-Knoten schaffen, ihre anhängigen Daten während IEEE 802.15.3-Konkurrenzzugriffsperioden zu übertragen. Die Erfindung kann verwendet werden, unabhängig davon, ob die unterschiedlichen Gruppen von Medienzugriffsregeln eine gemeinsame drahtlose PHY-Schicht oder separate PHY-Schichten verwenden.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Kontext des gleichzeitigen Vorhandenseins zweier Systeme beschrieben wurde, wovon ein System mit dem IEEE 802.15.3-Standard in Übereinstimmung ist und das andere System mit dem IEEE 802.11-Standard in Übereinstimmung ist, ist die Erfindung nicht in dieser Weise beschränkt. In alternativen Ausführungsformen kann ein System oder können beide Systeme mit anderen WLAN-Standards in Übereinstimmung sein. Die vorliegende Erfindung kann darüber hinaus im Kontext des gleichzeitigen Vorhandenseins von mehr als zwei WLAN-Systemen implementiert sein. Die vorliegende Erfindung kann ferner in von WLANs verschiedenen Systemen, wie etwa drahtlose Großflächennetze, implementiert werden.
Die vorliegende Erfindung kann in Form von schaltungsbasierten Prozessen implementiert sein, einschließlich mögliche Implementierungen als einzelne integrierte Schaltung (wie etwa ein ASIC oder ein FPGA), als ein Mehrchip-Modul, als ein Einzelkarten- oder ein Mehrkarten-Schaltungspaket. Ein Fachmann wird anerkennen, dass verschiedene Funktionen der Schaltungselemente außerdem als Verarbeitungsschritte in einem Softwareprogramm implementiert sein können. Eine derartige Software kann z. B. in einem digitalen Signalprozessor, einem Mikrocontroller oder einem Universal-Computer verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann in Form von Verfahren und Vorrichtungen zum Realisieren dieser Verfahren ausgeführt werden. Die vorliegende Erfindung kann außerdem in Form von Programmcode ausgeführt werden, der in realen Medien, wie etwa Disketten, CD-ROMs, Festplattenlaufwerken oder anderen maschinenlesbaren Speichermedien ausgeführt wird, wobei dann, wenn der Programmcode in eine Maschine, wie etwa ein Computer, geladen und durch diese ausgeführt wird, die Maschine eine Vorrichtung zum Realisieren der Erfindung wird. Die vorliegende Erfindung kann z. B. außerdem in Form von Programmcode ausgeführt werden, der in einem Speichermedium gespeichert ist, in eine Maschine geladen und/oder in dieser ausgeführt wird oder über ein Übertragungsmedium oder einen Übertragungsträger, wie etwa über eine elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, durch Lichtleitfasern oder über elektromagnetische Strahlung, übertragen wird, wobei dann, wenn Programmcode in eine Maschine geladen ist und durch diese ausgeführt wird, die Maschine eine Vorrichtung zum Realisieren der Erfindung wird. Wenn die Erfindung in einem Universal-Computer implementiert ist, werden die Programmcodesegmente mit dem Prozessor kombiniert, um eine einmalige Vorrichtung zu schaffen, die wie spezielle Logikschaltungen betrieben wird.
Es ist ferner klar, dass verschiedene Änderungen an den Einzelheiten, den Materialien und Anordnungen der Teile, die beschrieben und dargestellt wur den, um das Wesen dieser Erfindung zu erläutern, durch einen Fachmann ausgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den folgenden Ansprüchen dargestellt ist.
Obwohl die möglicherweise vorhandenen Schritte in den folgenden Verfahrensansprüchen in einer bestimmten Folge mit einer entsprechenden Bezeichnung dargestellt sind, falls nicht die Anspruchsdarstellungen eine bestimmte Folge für die Implementierung einiger oder aller Schritte in anderer Weise nahe legen, ist nicht beabsichtigt, dass diese Schritte unbedingt auf eine Implementierung in dieser bestimmten Folge beschränkt sind.

Claims

Verfahren zum Verringern der gegenseitigen Störung zwischen zwei oder mehreren Kommunikationssystemen, die ein gemeinsames drahtloses Übertragungsmedium nutzen, wobei das Verfahren umfasst: Übertragen einer oder mehrerer Nachrichten eines ersten Standards, die mit einem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, der einem ersten der Kommunikationssysteme zugeordnet ist, in einer Baken-Periode des ersten Standards für den ersten Kommunikationsstandard, wobei: die eine oder die mehreren Nachrichten des ersten Standards so entworfen sind, dass sie einem oder mehreren Knoten, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, (1) das Vorhandensein einer konkurrenzfreien Periode CFP für das erste Kommunikationssystem und (2) das Vorhandensein einer Konkurrenzzugriffsperiode CAP für das erste Kommunikationssystem melden; und Übertragen einer oder mehrerer Nachrichten eines zweiten Standards, die mit einem zweiten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, der von dem ersten Kommunikationsstandard verschieden ist und einem zweiten der Kommunikationssysteme zugeordnet ist, in einer Baken-Periode des zweiten Standards für den zweiten Kommunikationsstandard, wobei: die eine oder die mehreren Nachrichten des zweiten Standards so entworfen sind, dass sie einem oder mehreren Knoten, die mit dem zweiten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, (1) das Vorhandensein einer CFP für das zweite Kommunikationssystem und (2) das Vorhandensein einer CAP für das zweite Kommunikationssystem melden, wobei der Zeitverlauf der CFPs und der CAPs für das erste und das zweite Kommunikationssystem in der Weise koordiniert ist, dass: eine CFP für das erste Kommunikationssystem (1) eine CFP für das zweite Kommunikationssystem und (2) eine Baken-Periode des zweiten Standards überspannt; und eine CAP für das zweite Kommunikationssystem (1) eine CAP für das erste Kommunikationssystem und (2) eine Baken-Periode des ersten Zustands überspannt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: die eine oder die mehreren Nachrichten des ersten Standards einem oder mehreren Knoten gemäß dem ersten Kommunikationsstandard ermöglichen, auf das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium während einer CAP für das zweite Kommunikationssystem zuzugreifen; und die eine oder die mehreren Nachrichten des ersten Standards den einen oder die mehreren Knoten gemäß dem ersten Kommunikationsstandard an einem Zugriff auf das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium während jeder CFP für das zweite Kommunikationssystem hindern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–2, bei dem das Übertragen der einen oder der mehreren Nachrichten des ersten Standards das Übertragen einer ersten Nachricht (404), die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist, umfasst, um dem einen oder den mehreren Knoten, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, den Beginn der CFP für das erste Kommunikationssystem mitzuteilen.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem: die erste Nachricht am Ende einer CAP für das zweite Kommunikationssystem übertragen wird; die Übertragung der einen oder der mehreren Nachrichten des ersten Standards ferner das Übertragen einer zweiten Nachricht (402), die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist, umfasst, um dem einen oder den mehreren Knoten, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, das Ende der CFP für das erste Kommunikationssystem mitzuteilen; und die zweite Nachricht am Beginn einer nachfolgenden CAP für das zweite Kommunikationssystem übertragen wird; und das ferner das Übertragen eines Baken-Rahmens (204) für das zweite Kommunikationssystem nach dem Ende der CFP für das zweite Kommunikationssystem umfasst; und bei dem die eine oder die mehreren Nachrichten über das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem: das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium ein drahtloser Kanal ist; der erste Kommunikationsstandard IEEE 802.11 ist; der zweite Kommunikationsstandard IEEE 802.15.3 ist; und die erste und die zweite Nachricht von einem Knoten, der sowohl als ein IEEE 802.11-Zugriffspunkt als auch als ein IEEE 802.15.3-Pikonet-Controller arbeitet, übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, bei dem jeder Knoten, der mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist, um einen Zugriff auf das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium nur während der CAPs für den zweiten Kommunikationsstandard konkurrieren darf.
Kombinierter Knoten (100), der umfasst: (a) einen ersten Sender/Empfänger (104), der mit einem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist; (b) einen zweiten Sender/Empfänger (102), der mit einem zweiten Kommunikationsstandard, der von dem ersten Kommunikationsstandard verschieden ist, in Übereinstimmung ist; und (c) einen Controller (106), der so beschaffen ist, dass er Operationen des ersten und des zweiten Senders/Empfängers koordiniert, wobei: der erste Sender/Empfänger ein Teil eines ersten Kommunikationssystems ist, das mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist; der zweite Sender/Empfänger ein Teil eines zweiten Kommunikationssystems ist, das mit dem zweiten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist; das erste und das zweite Kommunikationssystem ein gemeinsames drahtloses Übertragungsmedium nutzen; der erste Sender/Empfänger so beschaffen ist, dass er eine oder mehrere Nachrichten eines ersten Standards, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, überträgt, wobei: die eine oder die mehreren Nachrichten des ersten Standards so beschaffen sind, dass sie einem oder mehreren anderen Knoten, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, (1) das Vorhandensein einer konkurrenzfreien Periode CFP für das erste Kommunikationssystem und (2) das Vorhandensein einer Konkurrenzzugriffsperiode CAP für das erste Kommunikationssystem melden, der zweite Sender/Empfänger so beschaffen ist, dass er eine oder mehrere Nachrichten eines zweiten Standards, die mit dem zweiten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, überträgt, wobei: die eine oder die mehreren Nachrichten des zweiten Standards so entworfen sind, dass sie einem oder mehreren anderen Knoten, die mit dem zweiten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, (1) das Vorhandensein einer CFP für das zweite Kommunikationssystem und (2) das Vorhandensein einer CAP für das zweite Kommunikationssystem melden, wobei der Controller so beschaffen ist, dass er den Zeitverlauf der CFPs und der CAPs für das erste und das zweite Kommunikationssystem in der Weise koordiniert, dass: eine CFP für das erste Kommunikationssystem (1) eine CFP für das zweite Kommunikationssystem und (2) eine Baken-Periode des zweiten Standards überspannt; und eine CAP für das zweite Kommunikationssystem (1) eine CAP für das erste Kommunikationssystem und (2) eine Baken-Periode des ersten Standards überspannt.
Knoten nach Anspruch 7, bei dem: die eine oder die mehreren Nachrichten des ersten Standards dem einen oder den mehreren Knoten, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, erlauben, auf das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium während einer CAP für das zweite Kommunikationssystem zuzugreifen; und die eine oder die mehreren Nachrichten des ersten Standards den einen oder die mehreren Knoten, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, an einem Zugriff auf das gemeinsame drahtlose Übertragungssystem während jeder CFP für das zweite Kommunikationssystem hindern.
Knoten nach einem der Ansprüche 7–8, bei dem der erste Sender/Empfänger so beschaffen ist, dass er eine erste Nachricht (404), die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist, überträgt, um dem einen oder den mehreren Knoten, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, den Beginn der CFP für das erste Kommunikationssystem zu melden.
Knoten nach Anspruch 9, bei dem: die erste Nachricht am Ende einer CAP für das zweite Kommunikationssystem übertragen wird; der erste Sender so beschaffen ist, dass er eine zweite Nachricht (402), die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist, überträgt, um dem einen oder den mehreren Knoten, die mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung sind, das Ende der CFP für das erste Kommunikationssystem zu melden; die zweite Nachricht am Beginn einer nachfolgenden CAP für das zweite Kommunikationssystem übertragen wird; der erste Sender ferner so beschaffen ist, dass er einen Baken-Rahmen (204) für das zweite Kommunikationssystem nach dem Ende der CFP für das zweite Kommunikationssystem überträgt; und die eine oder die mehreren Nachrichten über das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium übertragen werden.
Knoten nach Anspruch 10, bei dem: das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium ein drahtloser Kanal ist; der erste Kommunikationsstandard IEEE 802.11 ist; der zweite Kommunikationsstandard IEEE 802.15.3 ist; und die erste und die zweite Nachricht von einem Knoten, der sowohl als ein IEEE 802.11-Zugriffspunkt als auch als ein IEEE 802.15.3-Pikonet-Controller arbeitet, übertragen werden.
Knoten nach einem der Ansprüche 7–11, wobei jeder Knoten, der mit dem ersten Kommunikationsstandard in Übereinstimmung ist, um einen Zugriff auf das gemeinsame drahtlose Übertragungsmedium nur während der CAPs für den zweiten Kommunikationsstandard konkurrieren darf.