JP2015519029A - 物理層制御フレームの短縮 - Google Patents

Abstract

本発明は、送出エンティティ（ＥＥ１）から受信エンティティ（ＥＲ１）へ制御フレームを送信するための方法に関し、制御フレーム（ＲＴＳ１）は、第１の層に関する情報を伝えることを目的とするいわゆる“第１の層”のヘッダフィールド（ＳＩＧ’）を含み、前記方法は、第１の変調技術を採用する変調ステップと、変調ステップの前に、前記第１の層のヘッダフィールドへ第２の層に関する情報を挿入するステップとを含む。前記第２の層に関する前記挿入された情報は、制御フレームタイプに関する１つの情報（ＰＬＣＰタイプ）と、前記送信および受信エンティティ間の交換の期間に関する１つの情報（ＤＵＲ）と、前記送信エンティティに関する１つの識別子（Ｐａｒｔｉａｌ ＴＡ）と、前記受信エンティティに関する１つの識別子（Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡ）とを少なくとも含むグループから少なくとも１つの情報を含む。

Description

本発明の分野は、無線送信、送電、または光送信チャネルを使用する通信システムであって、より具体的には、チャネルが複数の送信または受信エンティティ間で共有される時に制御フレームを使用する前記チャネルの管理である。

無線通信システム、電力線通信、およびワイヤレス光通信では、通信チャネルは、チャネルを共有する各種送信および受信エンティティ間の干渉による、およびチャネルを通過する各種データフレーム間の衝突による摂動を受ける共有されたリソースである。データフレーム交換の信頼性を高めるために、いわゆる“制御”フレームは、データフレーム交換の前後で、送信および受信エンティティ間で交換される。

データフレームおよび制御フレームは、同一フォーマットである。図１は、データフレームＤＡＴＡ１および３つの制御フレームＲＴＳ０、ＣＴＳ０、およびＡＣＫ０のＩＥＥＥ８０２．１１（ＷｉＦｉ）標準例を基礎とするフレームの構成を示す。そのようなフレームは、以下の部分の全てを含む。
− ＳＴＦ（ショートトレーニングフィールド）、ＬＴＦ（ロングトレーニングフィールド）、およびＳＩＧ（シグナルフィールド）というフィールドを含むＰＬＣＰ（物理層収束プロトコル）ヘッダ
− フレームのタイプ（例えば、データフレームに関するＤＡＴＡまたは確認フレームに関するＡＣＫ）を示すフレーム制御フィールドと、とりわけ送信元ＭＡＣアドレスフィールド、宛先ＭＡＣアドレスフィールド、および／または期間フィールド（フレーム交換の期間）でありうる１つまたは複数のフィールドとを備えたＭＡＣ（媒体アクセス制御）ヘッダ
− フレームが制御フレームである場合に存在しないＭＡＣデータ、および
− ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）、テイル、パッド等の他のフィールド

ＳＴＦフィールドは、不変であり、時間同期のために使用される。ＬＴＦフィールドは、周波数同期のために使用され、ＳＩＧフィールドは、受信器に向けられたデータをシグナリングするために使用される。

フィールドおよびデータは、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調を使用して変調される。フレームは、一連のＯＦＤＭシンボルとして表される。

ＩＥＥＥ８０２．１１標準に基づくローカルエリアネットワークによって使用される７層ＯＳＩ（オープンシステムインターコネクション）通信モデルでは、ＰＬＣＰサブレイヤは、物理層の一部であり、第１の層および最下層である。ＭＡＣサブレイヤは、データリンク層の一部であり、モデルの第２の層である。データまたは制御フレームの受信時、エンティティのＰＬＣＰサブレイヤは先ず、ＳＴＦフィールドを使用してフレームの開始を検出する。時間同期がＷｉＦｉフレームに関して正しい場合、フレームが復調され、結果がＭＡＣサブレイヤに戻される。ＭＡＣサブレイヤは、ＦＣＳフィールドを使用してフレームの整合性をチェックし、結果に依存して、ＭＡＣヘッダを使用してフレームが実際にエンティティに向けられているかどうかをチェックする。同様に、データフレームまたは制御フレームを生成するためのメカニズムはまた、第１の２層である物理層とデータリンク層との間の相互作用を必要とする。

データフレームの交換の信頼性をより高めるために、ＲＴＳ（送信要求）タイプの制御フレームは先ず、送信エンティティによって送信される。前記制御フレームは、決定された期間の間でチャネルを保存（reserve）することを目的とする。受信エンティティは、ＣＴＳ（送信可）タイプの制御フレームを送信することによって応答する。この制御フレームは、補正された期間の間での、チャネルの保存を確かめることを目的とする。送信エンティティは次いで、データフレームを送信し、受信エンティティは、ＡＣＫ（確認）タイプの制御フレームで応答する。

同様に、ＰＳＰＯＬＬ（省電）タイプの制御フレームがあり、データフレームを受信できる状態にあることを送信エンティティに伝えるために、待機期間を終了する時に受信エンティティによって送信される。送信エンティティが実際に受信エンティティに送信するためのデータフレームを有する場合、送信する。そうでない場合、受信エンティティにＡＣＫタイプの制御フレームを送信する。

ＳＩＦＳ（短縮フレーム間シーケンス）期間によって、送信に関わるエンティティが送信モードから受信モード（およびその逆）へ移行する時間を可能にする。この期間は、必要な場合、ＭＡＣヘッダの期間フィールドの値の計算に含まれる。

データフレームのデータは、ボイスオーバーインターネットプロトコルに対して約１００バイトから、またはマシンからマシンへ交換されるデータに対して１２７バイトから、ビデオに対して数キロバイトまでに及ぶ可変サイズである。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ標準に基づき、１００バイトの送信は、４０μｓかかることがあり、一方１５００バイトのパケットの送信は、最大２０６４μｓかかることがある。ＭＡＣ部分（ヘッダおよびデータ）を構成する全てのバイトは、送信チャネルの条件に基づき最適化された速度、例えば１６ＱＡＭ（１６状態の直交振幅変調）技術に対して３６Ｍｂｉｔ／ｓで変調される。

ＳＩＧフィールド（２４バイト）は、ＭＡＣ部分に対する速度より遅い速度で変調され、例えばＢＰＳＫ（位相偏移変調）技術に対して６Ｍｂｉｔ／ｓであり、これはＳＩＧフィールドをＭＡＣ層のフィールドよりも堅牢にする。理由は、変調された信号が、使用された速度に依存して異なる範囲を有するからであり、速度が高いほど、信号の範囲が短くなって受信時にエラーのリスクが高まる。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａ標準に基づき制御フレーム（２０バイトのＭＡＣヘッダを有する）による送信チャネルの占有は、３２μｓ程度である。比較的短いデータフレームが約４０μｓのチャネル占有をとりうるデータトラヒックに対して、制御フレームは故に、“ペイロード”フレームとしても知られるデータフレームに関してトラヒックの割り当てが大きい。これは特に、マシン間でボイスオーバＩＰトラヒックおよびデータトラヒックを有する場合であり、制御フレームが占有する帯域幅が問題となる。

また、制御フレームの残りに対して比較的高速で変調されたＭＡＣヘッダの存在は、その堅牢性を低減し、制御フレームの変調および復調動作に対する複雑性因子を構成する。マシン間の交換に関わるような、かなりの電力の制約を有する送信または受信エンティティに関して、この複雑性因子は、電力消費をもたらし、それが同様に問題となる。

特許出願ＵＳ２００９／００９２０３９Ａ１は、データフレームを送信するための方法を開示し、ＭＡＣヘッダは、ＳＩＧフィールドに挿入されるが、ＰＬＣＰサブレイヤに関してＳＩＧフィールドに適用された変調に追加して、ＭＡＣサブレイヤに対する変調技術を使用して変調される必要があるフレーム部分が残る。

従って、これらの欠点を示さない解決策に対する必要性がある。

本発明は、受信エンティティへの送信エンティティによる制御フレームの送信のための方法を使用して状況を改善し、制御フレームは、いわゆる第１の層のヘッダフィールドを含み、それは、第１の層に関する情報を転送することを目的とし、方法は、第１の変調技術を使用する変調ステップと、変調ステップの前に、前記第１の層のヘッダフィールドへの第２の層に関する情報の挿入のステップと、を含む。

本発明により、第２の層のヘッダは、制御フレームにおいてもはや必要ではない。これは、第２の層のヘッダを処理することを目的とする第１の層のヘッダを自由にする。従来技術に対して、この方法は故に、制御フレームの長さを短縮でき、また２つの変調技術（層ごとに１つ）ではなく、単一の変調技術の使用を可能にする。

従来技術によると、例えばＷｉＦｉを使用して、ＭＡＣ層（第２の層）に関する情報、即ち制御フレームタイプおよびそのパラメータは、ＭＡＣヘッダで転送される。従来技術によると、ＰＬＣＰ層（第１の層）のＳＩＧフィールドもあり、前記フィールドは、ＭＡＣヘッダを処理するのに必要な情報を転送することを目的とする。本発明によると、ＭＡＣ層に関する情報、即ち制御フレームタイプおよびそのパラメータは、ＳＩＧフィールドに挿入される。これは先ず、ＭＡＣヘッダを自由にし、制御フレームにもはや挿入されず、次にＳＩＧフィールドの元の使用を自由にする。

従来技術によると、ＷｉＦｉ制御フレーム（２０バイトのＭＡＣヘッダを有する）による送信チャネルの占有は、３２μｓ程度である。本発明によるＷｉＦｉ制御フレーム（ＭＡＣヘッダのない）に関連して、この期間は、２０μｓ程度である。

本発明では、制御フレームがＭＡＣ層に関するフィールドまたはヘッダをもはや有さないので、このＭＡＣ層に関する変調技術を使用する任意の変調の必要はない。単に、ＰＬＣＰ層に関する変調技術を使用するＳＩＧフィールドの変調だけであり、それは、ＭＡＣ層に関する変調技術よりも堅牢でありかつ複雑でない。

本発明により、制御フレームが短縮され、送信エンティティが単一モードの変調のみ実施すればよく、後者は、第１の層に関し、最も堅牢になることが分かる。これにより、データトラヒックにおいて制御フレームがとる帯域幅を低減し、その送信堅牢性を高め、送信エンティティでの変調動作の数および複雑性を低減できる。

本発明の１つの実施形態によると、第２の層に関する挿入された情報は、
・制御フレームタイプに関する１つの情報（ＰＬＣＰタイプ）
・送信および受信エンティティ間の交換の期間に関する１つの情報（ＤＵＲ）
・送信エンティティに関する１つの識別子（Ｐａｒｔｉａｌ ＴＡ）
・受信エンティティに関する１つの識別子（Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡ）
を少なくとも含むグループから少なくとも一つの情報を含む。

有利なことに、第１の層に関してヘッダフィールドに挿入された情報を使用して、２つのエンティティ間でデータフレームの交換に必要な各種制御フレームタイプを取得できる。

以下の表は一例として、ＷｉＦｉに使用される主な制御フレームに関するＳＩＧフィールドの構成のリストである。

一例として、ＡＣＫ制御フレーム（いわゆるＷｉＦｉに関する“確認（acknowledgement）”フレーム）は、そのＳＩＧフィールドにおいて、“ＡＣＫ”タイプだけではなく、ＡＣＫフレームが対象とする受信エンティティに関する識別子を含むが、送信エンティティに関する識別子も任意の期間情報も含まない。

本発明はまた、送信エンティティからの受信エンティティによる制御フレームの受信のための方法に関し、制御フレームは、第１の層に関する情報を転送すること目的とするヘッダフィールドを含み、方法は、第１の変調技術を使用する前記ヘッダフィールドに対する復調ステップと、復調ステップに続き、復調されたヘッダフィールドから第２の層に関する情報を抽出するための抽出ステップと、を含む。

このように抽出された情報は、第２の層、例えばＭＡＣ層に送信され、この層に関する情報としてそこで処理されうる。

従来技術に対して、この方法は、制御フレームが受信される時に２つではなく単一の復調タイプの使用を可能にする。これにより受信エンティティでの復調動作の数および複雑性を低減できる。

本発明の１つの実施形態によると、受信エンティティの識別子と抽出された情報との間で対応が検出されない場合、抽出された情報は、第２の層に送信されない。

有利なことに、受信エンティティによって受信されるが対象とされていない制御フレームの処理は、第２の層、例えばＭＡＣ層を巻き込むことなく、第１の層、例えばＰＬＣＰ層で停止する。これは、受信エンティティに関する時間および計算の節約をもたらす。

本発明はまた、受信エンティティへの送信エンティティによるデータフレームの送信のための方法に関し、データフレームの送信のステップの前に、
・送信エンティティと受信エンティティとの間の通信チャネルを保存することを目的とする保存要求制御フレームの送信ステップであって、保存要求制御フレームは、上記の制御フレームの送信のための方法に従って送信される、ステップと、
・受信エンティティによる通信チャネルの保存を送信エンティティに確かめることを目的とする保存確認制御フレームの受信ステップであって、保存確認制御フレームは、上記の制御フレームの受信のための方法に従って受信される、ステップと
を含む。

送信されたデータフレーム毎に、少なくとも２つの制御フレームは、送信および受信エンティティ間で交換される。データフレームの割り当てに対する制御フレームの割り当ては、特にデータフレームが短い時に大きい。従って、本発明により、データフレームの送信によって生成されたトラヒックにおける制御フレームの大きさによる割り当ては、制御フレームのサイズが従来技術と比べて減少するので、減少することが分かる。

本発明はまた、送信エンティティからの受信エンティティによるデータフレームの受信のための方法に関し、データフレームの受信のステップに続き、データフレームの受信を送信エンティティに確認することを目的とする確認制御フレームの送信のステップであって、確認制御フレームは、上記の制御フレームの送信のための方法に従って送信されるステップを含む。

受信されたデータフレーム毎に、少なくとも１つの制御フレームが送信される。データフレームの割り当てに対する制御フレームの割り当ては、特にデータフレームが短い時に大きい。従って、本発明により、データフレームの受信によって生成されたトラヒックにおける制御フレームの大きさによる割り当ては、制御フレームのサイズが従来技術と比べて減少するので、減少することが分かる。

本発明の１つの実施形態によると、データフレームの受信のステップは、受信エンティティが待機モードを終了してデータフレームを受信する状態にあることを送信エンティティに通知することを目的とする待機終了表示制御フレームの送信のステップが先行し、待機終了表示制御フレームは、上記の制御フレームの送信のための方法に従って送信される。

例えばＷｉＦｉに関し、この実施形態により、“ＰＳＰＯＬＬ”タイプの制御フレームが考慮されうる。

本発明はまた、受信エンティティへの送信エンティティによる制御フレームの送信のための装置に関し、制御フレームは、第１の層に関する情報を転送することを目的とするヘッダフィールドを含み、前記ヘッダフィールドは、第１の変調技術を使用して変調され、装置は、第１の層に関するヘッダフィールドへの、第２の層に関する情報の挿入のためのユニットを含む。

本発明はまた、送信エンティティからの受信エンティティによる制御フレームの受信のための装置に関し、制御フレームは、第１の層に関する情報を転送することを目的とするヘッダフィールドを含み、前記ヘッダフィールドは、第１の変調技術を使用して復調され、装置は、第１の層に関するヘッダフィールドからの、第２の層に関する情報の抽出のためのユニットを含む。

本発明はまた、受信エンティティへの送信エンティティによるデータフレームの送信のための装置に関し、
・送信エンティティと受信エンティティとの間の通信チャネルをデータフレームのために保存することを目的とする保存要求制御フレームを生成できる、上記の制御フレームの送信のための装置と、
・受信エンティティによる通信チャネルの保存を送信エンティティに確かめることを目的とする保存確認制御フレームを処理できる、上記の制御フレームの受信のための装置と
を含む。

本発明はまた、送信エンティティからの受信エンティティによるデータフレームの受信のための装置に関し、
・受信エンティティによるデータフレームの受信を送信エンティティに確認することを目的とする確認制御フレームを生成できる、上記の制御フレームの送信のための装置
を含む。

本発明はまた、送信エンティティによって送信され、受信エンティティを対象とする制御フレームを搬送する制御信号に関し、制御フレームは、第１の層に関する変調技術を使用して変調された第１の層に関するフィールドを含み、フィールドは、第２の層に関する情報を含む。

従来技術に対して、本発明によるこの信号は、第２の層に関する情報が第２の層に関するフィールドではなく第１の層に関する既存フィールドに挿入されるので、狭い帯域幅を占有し、このエンドに対する何れかの再使用は、第２の層に関するフィールドの不存在により可能になる。

本発明の１つの実施形態によると、信号に含まれる第２の層に関する情報は、
・制御フレームタイプに関する１つの情報
・送信および受信エンティティ間の交換の期間に関する１つの情報
・送信エンティティに関する１つの識別子
・受信エンティティに関する１つの識別子
を少なくとも含むグループから少なくとも１つの情報を含む。

故に、信号は、とりわけチャネル保存、チャネル保存確認（channel reservation confirmation）、確認（acknowledgement）、または待機終了表示フレームを含む、送信エンティティおよび受信エンティティ間のデータフレームの転送に必要な制御フレームの任意の１つを搬送できる。

本発明はまた、通信ネットワークに接続された送信エンティティに関し、上記のデータフレームの送信のための少なくとも１つの装置を含む。

そのような送信エンティティは、例えばＷｉＦｉネットワークのアクセスポイントまたはステーションである。アクセスポイントは、例えばホームまたはプロフェッショナルインターネットアクセスゲートウェイであり、ステーションは、例えばコンピュータ、タブレット、電話、またはテレビ信号デコーダである。

本発明はまた、通信ネットワークに接続された受信エンティティに関し、上記のデータフレームの受信のための少なくとも１つの装置を含む。

そのような受信エンティティは、例えばＷｉＦｉネットワークのアクセスポイントまたはステーションである。アクセスポイントは、例えばホームまたはプロフェッショナルインターネットアクセスゲートウェイであり、ステーションは、例えばコンピュータ、タブレット、電話、またはテレビ信号デコーダである。

本発明は同様に、送信および受信エンティティに関し、上記のデータフレームの送信のための装置、および上記のデータフレームの受信のための装置の両方を含む。

本発明はまた、通信システムに関し、上記の少なくとも１つの送信エンティティおよび上記の少なくとも１つの受信エンティティを含むことを特徴とする。

そのようなシステムは、例えばＷｉＦｉネットワークでのアクセスポイントおよび（複数の）ステーションを含む。

本発明はまた、コンピュータプログラムに関し、この方法がプロセッサによって実行される時、上記の制御フレームの送信のための方法のステップの実施のための命令を含む。

本発明は同様に、コンピュータ読取可能な、上記のプログラムのための記録媒体に関し、任意のプログラミング言語を使用でき、部分的にコンパイルされた形式で、ソースコード、オブジェクトコード、若しくはソースコードおよびオブジェクトコード間の中間コードの形式に、または任意の他の所望の形式にできる。

本発明はまた、コンピュータプログラムに関し、この方法がプロセッサによって実行される時、上記の制御フレームの受信のための方法のステップの実施のための命令を含む。

本発明は同様に、コンピュータ読取可能な、上記のプログラムのための記録媒体に関し、任意のプログラミング言語を使用でき、部分的にコンパイルされた形式で、ソースコード、オブジェクトコード、若しくはソースコードおよびオブジェクトコード間の中間コードの形式に、または任意の他の所望の形式にできる。

本発明はまた、この方法がプロセッサによって実行される時、上記のデータフレームの送信のための方法のステップの実施のための命令を含む。

本発明は同様に、コンピュータ読取可能な、上記のプログラムのための記録媒体に関し、任意のプログラミング言語を使用でき、部分的にコンパイルされた形式で、ソースコード、オブジェクトコード、若しくはソースコードおよびオブジェクトコード間の中間コードの形式に、または任意の他の所望の形式にできる。

本発明はまた、コンピュータプログラムに関し、この方法がプロセッサによって実行される時、上記のデータフレームの受信のための方法のステップの実施のための命令を含む。

最後に、本発明は、コンピュータ読取可能な、上記のプログラムのための記録媒体に関し、任意のプログラミング言語を使用でき、部分的にコンパイルされた形式で、ソースコード、オブジェクトコード、若しくはソースコードおよびオブジェクトコード間の中間コードの形式に、または任意の他の所望の形式にできる。

本発明の他の利点および特徴は、簡潔で例示的かつ非制限的な例で提供される、本発明の特定の実施形態に関する以下の説明および添付図面からさらに明確になろう。

図１は、従来技術によるデータフレームの構造および各種制御フレームの構造を示す。 図２は、本発明の実施形態によるデータフレームの構造および各種制御フレームの構造を示す。 図３Ａは、詳細に本発明の実施形態による各種制御フレームの構造を示す。 図３Ｂは、詳細に本発明の実施形態による各種制御フレームの構造を示す。 図３Ｃは、詳細に本発明の実施形態による各種制御フレームの構造を示す。 図３Ｄは、詳細に本発明の実施形態による各種制御フレームの構造を示す。 図４は、本発明の実施形態による制御フレームの送信に関する方法のステップを示す。 図５は、本発明の実施形態による制御フレームの受信に関する方法のステップを示す。 図６は、本発明の別の実施形態による制御フレームの受信に関する方法のステップを示す。 図７は、本発明による送信エンティティＥＥ１に関する設計例を示す。 図８は、本発明による受信エンティティＥＲ１に関する設計例を示す。

以下の記載では、ＷｉＦｉによって互いの間で通信するエンティティによる、即ちＩＥＥＥ８０２．１１標準に基づく送信チャネルによる本発明の実施形態の場合を考慮する。本発明は、この場合に限定されるものでなく、電力線通信（ＩＥＥＥ１９０１標準）またはワイヤレス光通信（ＩＥＥＥ８０２．１５．７標準）等の他のタイプの送信チャネルに適用されうる。

従来技術によるデータフレームＤＡＴＡ１の構造と、制御フレームＲＴＳ０、ＣＴＳ０およびＡＣＫ０の構造とは、図１を参照して上記においても提供された。

図２は、本発明の実施形態によるデータフレームの構造および各種制御フレームの構造を示す。

制御フレームおよびデータフレーム間で一例として示されるシーケンスは、従来技術と比べて変更がないままであり、図１を参照して説明された。

制御フレームＲＴＳ１、ＣＴＳ１、およびＡＣＫ１、またはチャネル保存要求、チャネル保存確認、および確認フレームは、従来技術と異なり、ＭＡＣヘッダも後続のフィールド、ＦＳＣ、テイル、およびパッドも含まない。本発明による制御フレームは、ＳＴＦおよびＬＴＦフィールドを含み、従来技術と比べて変更がないままであり、また修正されたＳＩＧフィールドを含む。図３Ａから３Ｄで示される通り、本発明は、通常ＭＡＣヘッダに挿入される第２の層（ＭＡＣ）に関する情報をＳＩＧフィールドに挿入することによりＳＩＧフィールドの予想外の使用を提案する。

制御フレームの送信に先立ち、修正されたＳＩＧフィールドは、第１の層に特有の低速変調技術、例えばＢＰＳＫを使用して変調される。

故に、制御フレームの機能性を維持する一方で、制御フレームが短縮されるだけでなく、ＭＡＣヘッダに特有の高速変調技術、例えば１６ＱＡＭを制御フレームに適用する必要はもはやない。

図３Ａから３Ｄは、詳細に本発明の１つの実施形態による各種制御フレームの構成を示す。

ＳＴＦおよびＬＴＦフィールドは、従来技術と比べて変更されないままであることが分かっている。

修正されたＳＩＧフィールドは、４つのフィールドまで含むことができる。
・ＰＣＬＰタイプ：制御フレームタイプを示し、このフィールドは、常に存在する。
・ＤＵＲ：（１つ）（複数）フレームに関する交換期間を示し、この期間は、マイクロ秒またはＯＦＤＭシンボルの数として表現でき、各ＯＦＤＭシンボルは、４マイクロ秒の期間を有する。
・Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡ：受信エンティティに関する簡易化された識別子であり、８０２．１１標準に基づくＰａｒｔｉａｌ ＡＩＤ等の簡易化された宛先ＭＡＣアドレスにすることができる。
・Ｐａｒｔｉａｌ ＴＡ：送信エンティティに関する簡易化された識別子であり、８０２．１１標準に基づくＰａｒｔｉａｌ ＡＩＤ等の簡易化された送信元ＭＡＣアドレスにすることができる。

図３Ａは、ＲＴＳタイプの制御フレーム、即ち受信エンティティにデータフレームを送信したいエンティティによって送信されたフレームの構成を示し、これは、２つのエンティティ間の特定の期間に通信チャネルの保存を要求することを目的とする。ＲＴＳタイプの制御フレームのＳＩＧ’フィールドは、ＰＬＣＰタイプのフィールド（値ＲＴＳを備える）の他に、ＤＵＲフィールド、Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡフィールド、およびＰａｒｔｉａｌ ＴＡフィールドを含む。

図３Ｂは、ＣＴＳタイプの制御フレーム、即ちＲＴＳタイプの制御フレームを前に受信したエンティティによって送信されたフレームの構成を示し、これは、特定の期間に通信チャネルの保存を確かめることを目的とし、期間は、制御フレームＲＴＳの受信から経過した期間を考慮するためにこのエンティティによって補正される。ＣＴＳタイプの制御フレームのＳＩＧ”フィールドは、ＰＬＣＰタイプのフィールド（値ＣＴＳを備える）の他に、ＤＵＲフィールド、およびＰａｒｔｉａｌ ＲＡフィールドを含む。

図３Ｃは、ＡＣＫタイプの制御フレーム、即ちデータフレームを前に受信したエンティティによって送信されたフレームの構成を示し、データフレームの正しい受信に関して、データフレームを送信するエンティティに確かめることを目的とする。ＡＣＫタイプの制御フレームのＳＩＧ’”フィールドは、ＰＬＣＰタイプのフィールド（値ＡＣＫを備える）の他に、Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡフィールドを含む。

図３Ｄは、ＰＳＰＯＬＬタイプの制御フレーム、即ち待機モードを終了して、データフレームを送信できる別のエンティティに対してデータフレームを受信できるモードにあることを示したいエンティティによって送信されたフレームの構成を示す。ＰＳＰＯＬＬタイプの制御フレームのＳＩＧ””フィールドは、ＰＬＣＰタイプのフィールド（値ＰＳＰＯＬＬを備える）の他に、Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡフィールドおよびＰａｒｔｉａｌ ＴＡフィールドを含む。

図４は、本発明の実施形態による制御フレームの送信のための方法のステップを示す。

方法は、図２を参照してフレームＲＴＳ１の例に基づき提供される。

ステップＥ１では、エンティティＥＥ１は、フレームＲＴＳ１を特徴とするパラメータをそのＭＡＣ層上で生成し、即ち
・方法の対象である制御フレームのタイプ：ＲＴＳ
・送信チャネルの速度、フレームＲＴＳ１、ＣＴＳ１の長さ、データフレーム、ＳＩＦＳ期間、および使用された変調を考慮した、エンティティＥＥ１およびＥＲ２間の全ての交換の期間であり、この期間は、マイクロ秒またはＯＦＤＭシンボルの数として表現されうる。
・受信エンティティ（ＥＲ１）の簡易化された識別子：Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡ
・送信エンティティ（ＥＥ１）の簡易化された識別子：Ｐａｒｔｉａｌ ＴＡ

ステップＥ２では、ＭＡＣ層によって生成されるこれらパラメータは、エンティティＥＥ１のＰＬＣＰ層に転送される。

ステップＥ３では、エンティティＥＥ１のＰＬＣＰ層は、ＳＩＧ’フィールドの他にＳＴＦフィールドおよびＬＴＦフィールドを有する制御フレームのＳＩＧ’フィールドに対しＭＡＣ層からパラメータを挿入する。

ステップＥ４では、エンティティＥＥ１のＰＬＣＰ層は、ＳＩＧ’フィールドにＢＰＳＫタイプの変調を適用する。フレームＲＴＳ１は今、送信される状態にある。

ステップＥ５では、エンティティＥＥ１のＰＬＣＰ層は、フレームＲＴＳ１を送信する。

図５は、本発明の実施形態による制御フレームの受信のための方法のステップを示す。

方法は、図２を参照してフレームＲＴＳ１の例に基づき提供される。

ステップＲ１では、エンティティＥＲ１のＰＬＣＰ層は、フレームＲＴＳ１を受信し、ＳＴＦフィールド、ＬＴＦフィールド、およびＳＩＧ’フィールドからなることを検出する。

ステップＲ２では、エンティティＥＲ１のＰＬＣＰ層は、フレームＲＴＳ１のＳＩＧ’フィールドを復調する。

ステップＲ３では、エンティティＥＲ１のＰＬＣＰ層は、ＳＩＧ’フィールドから以下のＭＡＣ層パラメータを抽出する。
・方法の対象である制御フレームのタイプ：ＲＴＳ
・エンティティＥＥ１によって保存された全ての交換の期間
・受信エンティティ（ＥＲ１）の簡易化された識別子：Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡ
・送信エンティティ（ＥＥ１）の簡易化された識別子：Ｐａｒｔｉａｌ ＴＡ

ステップＲ４では、これらパラメータは、エンティティＥＥ１のＭＡＣ層にＰＬＣＰ層から送信される。

ステップＲ５では、パラメータは、ＭＡＣ層上で処理される。処理は、フレームＣＴＳ１による応答の決定を含む。この決定は、上記ステップＥ１からＥ５に類似するステップが後に続き、ＥＲ１によってＥＥ１へフレームＣＴＳ１の送信をもたらす。

図６は、本発明の別の実施形態による制御フレームの受信のための方法のステップを示す。

この有利な変形では、ステップＲ３に続くステップＲ３ｂにおいて、ＰＬＣＰ層は、ＳＩＧ’フィールドから抽出された、受信エンティティの簡易化された識別子、Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡがエンティティＥＲ１の識別子に実際に対応することをチェックする。

対応が存在する場合、後続のステップは、ステップＲ４に続く。

対応が存在しない場合、受信された制御フレームは、エンティティＥＲ１を対象とせず、ステップＲ４およびＲ５が実行されないので、無視される。これにより、抽出されたパラメータをＭＡＣ層に送信してＭＡＣ層が同じ結論に到達できるようにする必要がなく、フレームがＥＲ１に向けられていないという事実に関する最速の決定を可能にする。故に、時間および計算の節約が達成される。

本発明は、ソフトウェアおよび／またはハードウェア要素を使用して実施される。このことを踏まえて、用語“モジュール”および“ユニット”は、本明細書では、ソフトウェア要素およびハードウェア要素の両方に対応し、または対象のモジュールに関して記載されることに従って機能または一組の機能を実施できる一組のハードウェアおよび／またはソフトウェア要素に対応しうる。

図７を参照すると、本発明による送信エンティティＥＥ１に関する設計例がここで提供される。

この例では、送信エンティティＥＥ１は、
−データフレームの送信のための装置３００と、
−制御フレーム（ＲＴＳ１）またはデータフレーム（ＤＡＴＡ１）を送信できる送信モジュール３７０と、
−フレーム送信前にフレームのフィールドを変調できる変調器３６０と、
−フレーム受信後にフレームのフィールドを復調できる復調器３５０と、
−制御フレーム（ＣＴＳ１、ＡＣＫ１）を受信できる受信モジュール３４０と
を少なくとも含む。

データフレームの送信のための装置３００は、
−上記の通り制御フレームの送信のための方法のステップを実施できる制御フレームの送信のための装置１００と、
−上記の通り制御フレームの受信のための方法のステップを実施できる制御フレームの受信のための装置２００と
を少なくとも含む。

制御フレームの送信のための装置１００は、上記の通り本発明を構成する手段を実施するためのマイクロプロセッサを備える処理ユニット１３０を含む。特に、装置１００は、第１の層に関するヘッダフィールドへ第２の層に関する情報を挿入するためのユニット１８０を含む。挿入ユニット１８０は、処理ユニット１３０のマイクロプロセッサによって制御される。

また、装置１００は、制御フレームの送信のための方法のステップを実施するコンピュータプログラム１１０を格納するメモリ１２０を含む。開始時、コンピュータプログラム１１０のコード命令は、例えば処理ユニット１３０のプロセッサによって実行される前に、ＲＡＭストアに読み込まれる。

制御フレームの送信のための装置１００は、少なくとも送信モジュール３７０および変調器３６０と協働することができる。

一例として、処理ユニット１３０の制御下で、挿入ユニット１８０は、制御フレームＲＴＳのＳＩＧフィールドへパラメータＰＬＣＰタイプ、ＤＵＲ、Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡおよびＰａｒｔｉａｌ ＴＡを挿入する。処理ユニット１３０は次いで、ＳＩＧフィールドを変調するよう変調器３６０に命令し、次いでフレームＲＴＳを送信するよう送信モジュール３７０に命令する。

制御フレームの受信のための装置２００は、上記の通り本発明を構成する手段を実施するためのマイクロプロセッサを備えた処理ユニット２３０を含む。特に、装置２００は、第１の層に関するヘッダフィールドからの第２の層に関する情報の抽出のためのユニット２８０を含む。抽出ユニット２８０は、処理ユニット２３０のマイクロプロセッサによって制御される。

また、装置２００は、制御フレームの受信のための方法のステップを実施するコンピュータプログラム２１０を格納するメモリ２２０を含む。開始時、コンピュータプログラム２１０のコード命令は、例えば処理ユニット２３０のプロセッサによって実行される前に、ＲＡＭストアに読み込まれる。

制御フレームの受信のための装置２００は、少なくとも受信モジュール３４０および復調器３５０と協働することができる。

一例として、フレームＣＴＳが受信モジュール３４０によって受信される時、処理ユニット２３０は、フレームのＳＩＧフィールドを復調器３５０に送信してフレームが復調されるようモジュール３４０に命令する。次いで、処理ユニット２３０の制御下で、抽出ユニット２８０は、復調されたＳＩＧフィールドからパラメータＰＬＣＰタイプ、ＤＵＲ、およびＰａｒｔｉａｌ ＲＡを抽出する。

図８を参照すると、本発明による受信エンティティＥＲ１に関する設計例がここで提供される。

この例では、受信エンティティＥＲ１は、
−データフレームの受信のための装置４００と、
−データフレーム（ＤＡＴＡ１）または制御フレーム（ＲＴＳ１）を受信できる受信モジュール４４０と、
−フレームの受信後にフレームのフィールドを復調できる復調器４５０と、
−フレームの送信前にフレームのフィールドを変調できる変調器４６０と、
−制御フレーム（ＣＴＳ１、ＡＣＫ１）を送信できる送信モジュール４７０と
を少なくとも含む。

データフレームの送信のための装置４００は、
−図７を参照して既に説明された制御フレームの送信のための装置１００と、
−図７を参照して既に説明された制御フレームの受信のための装置２００と
を少なくとも含む。

本発明の好ましい実施形態によると、エンティティは、送信エンティティ（ＥＥ１）および受信エンティティ（ＥＲ１）の両方にすることができる。この場合、単一の送信モジュール３７０または４７０、単一の変調器３６０または４６０、単一の復調器３５０または４５０、および／または単一の受信モジュール３４０または４４０を使用できる。

提供された本発明の例示的な実施形態は、考えられるいくつかの実施形態にすぎない。それらは、本発明がデータトラヒックにおいて制御フレームがとる帯域幅を低減し、その送信堅牢性を高め、送信エンティティにおける変調動作の数および複雑性を低減し、また受信エンティティにおける復調動作の数および複雑性を低減できることを示す。

Claims (16)

1. 受信エンティティ（ＥＲ１）への送信エンティティ（ＥＥ１）による制御フレームの送信のための方法であって、前記制御フレーム（ＲＴＳ１）は、第１の層に関する情報を転送することを目的とする、いわゆる第１の層のヘッダフィールド（ＳＩＧ’）を含み、
   前記第１の層のヘッダフィールドへの第２の層に関する情報の挿入のステップ（Ｅ３）と、
   前記第１の層に関する変調技術を使用する単一の変調ステップ（Ｅ４）と
   を含むことを特徴する方法。
2. 前記第２の層に関する前記挿入された情報は、
   ・制御フレームタイプに関する１つの情報（ＰＬＣＰタイプ）と、
   ・前記送信および受信エンティティ間の交換の期間に関する１つの情報（ＤＵＲ）と、
   ・前記送信エンティティに関する１つの識別子（Ｐａｒｔｉａｌ ＴＡ）と、
   ・前記受信エンティティに関する１つの識別子（Ｐａｒｔｉａｌ ＲＡ）と
   を少なくとも含むグループから少なくとも１つの情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御フレームの送信のための方法。
3. 送信エンティティ（ＥＥ１）から受信エンティティ（ＥＲ１）による制御フレームの受信のための方法であって、前記制御フレーム（ＲＴＳ１）は、第１の層に関する情報を転送することを目的とするヘッダフィールド（ＳＩＧ’）を含み、
   前記第１の層に関する変調技術を使用する単一の復調ステップ（Ｒ２）と、
   前記復調されたヘッダフィールドから第２の層に関する情報を抽出するための抽出ステップ（Ｒ３）と
   を含むことを特徴とする方法。
4. 受信エンティティ（ＥＲ１）への送信エンティティ（ＥＥ１）によるデータフレームの送信のための方法であって、前記データフレーム（ＤＡＴＡ１）の送信のステップに先立ち、
   ・前記送信エンティティおよび前記受信エンティティ間の通信チャネルを保存することを目的とする保存要求制御フレーム（ＲＴＳ１）の送信ステップであって、前記保存要求制御フレームは、請求項１に記載の制御フレームの前記送信のための前記方法に従って送信される、送信ステップと、
   ・前記受信エンティティによる前記通信チャネルの前記保存を前記送信エンティティに確かめることを目的とする保存確認制御フレーム（ＣＴＳ１）の受信ステップであって、前記保存確認制御フレームは、請求項３に記載の制御フレームの前記受信のための前記方法に従って受信される、受信ステップと
   を含むことを特徴とする方法。
5. 送信エンティティ（ＥＥ１）から受信エンティティ（ＥＲ１）によるデータフレームの受信のための方法であって、前記データフレーム（ＤＡＴＡ１）の受信のステップに続き、前記データフレームの前記受信を前記送信エンティティに確認することを目的とする確認制御フレーム（ＡＣＫ１）の送信のステップであって、前記確認制御フレームは、請求項１に記載の制御フレームの前記送信のための前記方法に従って送信される、送信のステップを含むことを特徴とする方法。
6. データフレームの受信のステップは、前記受信エンティティが待機モードを終了してデータフレームを受信する状態にあることを前記送信エンティティに通知することを目的とする待機終了表示制御フレームの送信のステップが先行し、前記待機終了表示制御フレームは、請求項１に記載の制御フレームの前記送信の前記方法に従って送信されることを特徴とする請求項５に記載のデータフレームの受信のための方法。
7. 受信エンティティ（ＥＲ１）への送信エンティティ（ＥＥ１）による制御フレームの送信のための装置（１００）であって、前記制御フレーム（ＲＴＳ１、ＣＴＳ１、ＡＣＫ１）は、第１の層に関する情報を転送することを目的とするヘッダフィールド（ＳＩＧ’、ＳＩＧ”、ＳＩＧ”’）を含み、
   前記第１の層に関する前記ヘッダフィールドへの第２の層に関する情報の挿入のためのユニット（１８０）と、
   前記第１の層に関する変調技術を使用して前記ヘッダフィールドを変調するための変調器（３６０）と
   を含むことを特徴とする装置。
8. 送信エンティティ（ＥＥ１）から受信エンティティ（ＥＲ１）による制御フレームの受信のための装置（２００）であって、前記制御フレーム（ＲＴＳ１、ＣＴＳ１、ＡＣＫ１）は、第１の層に関する情報を転送することを目的とするヘッダフィールド（ＳＩＧ’、ＳＩＧ”、ＳＩＧ”’）を含み、
   前記第１の層に関する変調技術を使用して前記ヘッダフィールドを復調するための復調器（３５０）と、
   前記第１の層に関する前記ヘッダフィールドからの第２の層に関する情報の抽出のためのユニット（２８０）と
   を含むことを特徴とする装置。
9. 受信エンティティ（ＥＲ１）への送信エンティティ（ＥＥ１）によるデータフレームの送信のための装置（３００）であって、
   ・前記送信エンティティおよび前記受信エンティティ間の通信チャネルを前記データフレーム（ＤＡＴＡ１）に関して保存することを目的とする保存要求制御フレーム（ＲＴＳ１）を生成できる請求項７に記載の制御フレームの通信のための装置（１００）と、
   ・前記受信エンティティによる前記通信チャネルの前記保存を前記送信エンティティに確かめることを目的とする保存確認制御フレーム（ＣＴＳ１）を処理できる請求項８に記載の制御フレームの受信のための装置（２００）と
   を含むことを特徴とする装置。
10. 送信エンティティ（ＥＥ１）から受信エンティティ（ＥＲ１）によるデータフレームの受信のための装置（４００）であって、
    ・前記受信エンティティによる前記データフレーム（ＤＡＴＡ１）の前記受信を前記送信エンティティに確認することを目的とする確認制御フレーム（ＡＣＫ１）を生成できる請求項７に記載の制御フレームの送信のための装置（１００）を含むことを特徴とする装置。
11. 送信エンティティによって送信されて受信エンティティに向けられる制御フレームを搬送する制御信号であって、前記制御フレームは、前記第１の層に関する変調技術を使用して変調された第１の層に関するフィールド（ＳＩＧ’、ＳＩＧ”、ＳＩＧ”’、ＳＩＧ””）を含み、前記フィールドは、第２の層に関する情報を含むことを特徴とする制御信号。
12. 請求項９に記載のデータフレームの送信のための少なくとも１つの装置（３００）を含むことを特徴とする通信ネットワークに接続された送信エンティティ（ＥＥ１）。
13. 請求項１０に記載のデータフレームの受信のための少なくとも１つの装置（４００）を含むことを特徴とする通信ネットワークに接続された受信エンティティ（ＥＲ１）。
14. 請求項１２に記載の少なくとも１つの送信エンティティおよび請求項１３に記載の少なくとも１つの受信エンティティを含むことを特徴とする通信システム。
15. プロセッサによって実行される時の、請求項１に記載の制御フレームの送信のための方法のステップの実施のための命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
16. プロセッサによって実行される時の、請求項３に記載の制御フレームの受信のための方法のステップの実施のための命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。

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