JP5912086B2 - 通信システムでの通信階層とサブ階層との相互作用を介した通信システムの正確なクロック同期化のための方法及びシステム - Google Patents
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Description
その後、差△(符号を有した数字)は、調整されたローカル時間Sを決定するために、その次のローカルを時間ta4’に加える。
受信ステーションのローカル時間を表現するシステムクロックは、調整されたローカル時間であるSに設定される。一般的に、受信ステーションのシステムクロックは、受信ステーションのシステムクロックと同期化される。
前述の同期化プロセスの一実施形態の適用例示は、次のような60GHz周波数帯域スペックを介したIEEE 802.11adのような、ミリメートル波無線通信標準と、無線ギガビット・アライアンス(WiGig:wireless gigabit alliance)スペックとで説明される。WiGigは、60GHzラジオ(radio)周波数帯域を介した多重ギガビット(multi-gigabit)高速(speed)通信技術に適用される。WiGigは、WLANと、家電製品及び無線ラジオを含んだ他の電子装置のようなWLANデバイス(wireless local area network devices)とのための60GHz周波数帯域と、さらに高い無線信号送信とのために、無線デジタルネットワーク・インターフェース・スペック(wireless digital network interface specification)を定義するために産業体が主導したものである。
本発明の一実施形態によれば、PHY_TXPLCPEND.indicationを定義するために、IEEE 802.11規格のための下記表1が追加(強化)して提供される。
TABLE 1.Additions to sub-clause 12.3.5 of the IEEE Std.802. 11-2007,“IEEE Standard for Information technology Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan are a networks Specific requirements,Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications,”IEEE Computer Society,June 12,2007:
Claims (29)
- 無線通信システムの時間同期化方法において、
無線送信機から同期化フレームを無線受信機に、無線通信媒体を介して送信し、前記同期化フレームは、送信のために、前記同期化フレームの所定位置のシンボルが無線通信媒体に位置するときである前記送信機ローカル時間を示す送信時間を含むタイムスタンプを含む段階と、
前記受信機の物理(PHY)階層で、前記同期化フレームを受信する段階と、
前記同期化フレームの前記シンボルが、前記無線通信媒体から前記受信機の前記PHY階層に受信されるときである前記受信機ローカル時間を含む受信時間を決定する段階と、
前記送信機と前記受信機との時間を同期化する段階と、を含み、
前記送信機と前記受信機との時間を同期化する段階は、
前記タイムスタンプと前記受信時間との差を決定する段階と、
前記差に基づいて、前記受信機と前記送信機との時間同期化のために、受信機ローカル時間を調節する段階と、を含み、
前記送信機のローカル時間は、
前記送信機の物理階層によって生成された、PLCPヘッダの伝送が完了されることを示すPHY_TXPLCPEND.indicationプリミティブに基づき決定されることを特徴とする無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記同期化フレームが上位通信階層に到逹する時間である受信機ローカル時間を示す到着時間に、前記同期化フレームが前記上位通信階層に到着するとき、前記受信された同期化フレームを前記受信機の前記上位通信階層に提供する段階をさらに含み、
前記受信機と前記送信機との時間を同期化する段階は、
前記受信された同期化フレームの前記タイムスタンプを利用し、前記タイムスタンプと前記受信時間との差を決定する段階と、
前記受信時間と前記差との組み合わせに基づいて、修正されたローカル時間を決定する段階と、
前記修正されたローカル時間に基づいて、前記受信機のローカル時間を更新し、前記受信機と前記送信機との時間を同期化する段階と、と含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 送信機ローカルクロックを読み取ることによって、前記同期化パケットの所定位置のシンボルが、前記受信機への送信のために、前記無線通信媒体に位置するときである前記ローカル時間を獲得する段階と、
前記同期化パケットの所定位置のシンボルが、前記送信機から前記無線通信媒体を介して受信されるときである前記ローカル時間を得るために、受信機ローカルクロックを読み取る段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記受信機と前記送信機との前記時間を同期化する段階は、
前記受信機のPHY階層でのプロセッシング遅延と、前記受信機のPHY階層と前記上位通信階層とのプロセッシング遅延と、を加算することによって、前記受信機ローカル時間を調整する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記タイムスタンプは、
前記同期化フレームの所定位置のシンボルが送信のために、前記無線通信媒体に位置するときである前記送信機ローカル時間を推定する送信時間を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記タイムスタンプは、
前記同期化フレームの所定位置のシンボルが送信のために、前記無線通信媒体に位置するときである送信機ローカルタイムを含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記無線通信システムは、無線近距離ネットワーク(WLAN)を含み、
前記送信機は、無線通信のためのメディア接近制御(MAC)階層と物理(PHY)階層とを含み、
前記受信機は、無線通信のためのMAC階層とPHY階層とを含み、前記受信機の前記上位通信階層は、前記MAC階層を含むことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記所定位置は、
前記同期化フレームの前記プリアンブルの前記開始地点に設定されることを特徴とする請求項7に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記送信機PHY階層のPHY階層収斂手続き(PLCP)サブ階層が、PHY_TXSTART.confirmation(TXSTATUS)プリミティブを、前記送信機MAC階層に発行した後、前記送信機のMAC階層が、TIME_OF_DEPARTUREパラメータを利用し、前記所定位置のシンボルが、前記無線チャネルに送信されたときであるローカル時間を決定する段階を含み、
前記TIME_OF_DEPARTUREパラメータは、前記送信機PHY階層の物理層媒体依存(PMD)サブ階層での送信のために、前記プリアンブルの開始地点のための時間値を運ぶことを特徴とする請求項8に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記受信機PHY階層のPLCPサブ階層が、前記PHY_RXSTART.indication(RXVECTOR)プリミティブを、前記受信機のMAC階層に発行した後、前記受信機の前記MAC階層が、前記受信機の前記PHY階層がRXVECTOR内にあるRX_START_OF_FRAME_OFFSETパラメータを利用し、前記同期化パケットの前記プリアンブルの受信を始める時間である推定された時間を獲得する段階をさらに含み、
前記RX_START_OF_FRAME_OFFSETパラメータは、前記受信機PHY階層に、前記同期化フレーム・プリアンブルの前記開始が到着し始めたときから、前記PHY_RXSTART.indicationプリミティブが、前記受信機のMAC階層に発行された時点までの前記推定されたタイムオフセットを運ぶことを特徴とする請求項9に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記所定位置は、
前記同期化フレームの前記PLCPヘッダ(header)の前記開始地点に設定されることを特徴とする請求項7に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記送信機のMAC階層が、前記PLCPヘッダの前記開始で、PHY_TXSTART.confirmationが、前記送信機のMAC階層に発行された後、前記所定位置の前記シンボルが、前記無線チャネルに送信されるときである前記ローカル時間を決定する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の無線通信システムの時間同期化方法。
- 前記受信機PHY階層のPMDサブ階層が、前記PLCPヘッダの前記開始で、PM_DATA.indを、前記受信機PHY階層のPLCPサブ階層に発行する段階と、
前記PLCPヘッダの前記開始が、前記PHY階層の前記PMDサブ階層で受信されるときを決定する段階と、
PHY_RXSTART.indication(RXVECTOR)が、前記PLCPヘッダの終端で、前記受信機のMAC階層に発行される段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記RXVECTOR内のRX_START_TIME_OF_PLCP_HEADERパラメータが、前記受信機PHY階層の前記PLCPサブ階層に、前記PMD_DATA.indが発行されるときの前記時間を保存するために提供される段階をさらに含み、
前記RX_START_TIME_OF_PLCP_HEADERパラメータは、前記PLCPヘッダの前記開始が、前記受信機PHY階層の前記PMDサブ階層に受信される前記時間を示すことを特徴とする請求項13に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記所定位置は、
前記同期化フレームの前記PLCPヘッダの前記終端地点に設定されることを特徴とする請求項7に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 前記PLCPヘッダの前記終端で、PHY_RXSTART.indication(RXVECTOR)を、前記受信機MAC階層に発行する段階をさらに含み、
前記受信機MAC階層は、前記PLCPヘッダの前記終端で、前記PHY_RXSTART.indicationが、前記受信機MAC階層に発行された後のローカル時間を獲得することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システムの時間同期化方法。 - 無線受信機において、
無線通信媒体を介して無線送信機から受信した同期化フレームを含み、前記同期化フレームは、前記同期化フレームの所定位置に、前記受信機への送信のために、前記無線通信媒体に位置する時間である前記送信機ローカル時間を示す送信時間を含むタイムスタンプを含む無線通信のためのPHY階層と、
前記同期化フレームの前記シンボルが、前記無線通信媒体から前記受信機の前記PHY階層に受信されるときである前記受信機ローカル時間を含む受信時間を決定し、前記受信された同期化フレームを、前記受信機の上位通信階層に提供するように構成され、前記同期化フレームが、上位階層に到着する受信機ローカル時間を示す到着時間に、前記上位階層に到着する同期化モジュールと、を含み、
前記受信機同期化モジュールは、
前記タイムスタンプと前記受信時間との差を決定し、
前記送信機と前記受信機との時間同期化のために、前記受信機ローカル時間と前記差とで調整することによって、前記受信機を、前記送信機の時間と同期化させ、
前記タイムスタンプは、
前記送信機の物理階層によって生成された、PLCPヘッダの伝送が完了されることを示すPHY_TXPLCPEND.indicationプリミティブに基づき決定されることを特徴とする無線受信機。 - 前記受信機と前記送信機とによる前記受信機同期化モジュールの時間同期化は、前記受信された同期化フレームの前記タイムスタンプを利用し、前記タイムスタンプと前記受信時間との差を決定し、
前記受信時間と前記差との組み合わせに基づいて、修正されたローカル時間を決定し、前記受信機と前記送信機との時間同期化のために、前記修正されたローカル時間に基づいて、前記受信機のローカル時間を更新することによって遂行されることを特徴とする請求項17に記載の無線受信機。 - 前記受信機同期化モジュールは、
前記同期化パケットの所定位置のシンボルが、前記送信機から前記無線通信媒体で受信されるときである前記ローカル時間を獲得するために、受信機ローカルクロックを読み取ることを特徴とする請求項17に記載の無線受信機。 - 前記受信機同期化モジュールは、
前記受信機PHY階層でのプロセッシング遅延と、前記PHY階層及び前記上位通信階層間のプロセッシング遅延と、を加算することによって、前記受信機ローカル時間を調整することを特徴とする請求項17に記載の無線受信機。 - 前記タイムスタンプは、
前記同期化フレームの所定位置のシンボルが、送信のために、前記無線通信媒体に位置するときである前記送信ローカル時間を推定する送信時間を含むことを特徴とする請求項17に記載の無線受信機。 - 前記所定位置は、
前記同期化フレームの前記プリアンブルの前記開始地点に設定されたことを特徴とする請求項17に記載の無線受信機。 - 前記受信機同期化モジュールは、前記受信機PHY階層のPLCPサブ階層が、前記受信機のMAC階層に、前記PHY_RXSTART.indication(RXVECTOR)プリミティブを発行した後、前記受信機の前記PHY階層が、RXVECTOR内にあるRX_START_OF_FRAME_OFFSETパラメータを利用し、前記受信機の前記PHY階層が、前記同期化パケットの前記プリアンブルの受信が開始される前記推定された時間を獲得するための前記受信機MAC階層を含み、
前記RX_START_OF_FRAME_OFFSETパラメータは、前記受信機PHY階層に、同期化フレーム・プリアンブルの開始が到着し始めたときから、PHY_RXSTART.indicationプリミティブが、前記受信機のMAC階層に発行された時点までの前記推定されたタイムオフセットを運び、
前記TIME_OF_DEPARTUREパラメータは、前記送信機PHY階層のPMDサブ階層に送信のために、前記プリアンブルの前記開始地点のための前記時間値を運ぶ前記送信機PHY階層のPLCPサブ階層を含むとき、前記送信機MAC階層に、PHY_TXSTART.confirmation(TXSTATUS)プリミティブを発行した後、前記送信機は、TIME_OF_DEPARTUREパラメータを利用することを特徴とする請求項22に記載の無線受信機。 - 前記所定位置は、
前記同期化フレームの前記PLCPヘッダの前記開始地点に設定されたことを特徴とする請求項17に記載の無線受信機。 - 前記受信機PHY階層のPMDサブ階層は、前記PLCPヘッダの前記開始で、PM_DATA.indを、前記受信機PHY階層のPLCPサブ階層に発行し、
前記受信機同期化モジュールは、前記PLCPヘッダの前記開始が、前記PHY階層の前記PMDサブ階層で受信されるときを決定し、
前記PHY階層は、前記PLCPヘッダの終端で、PHY_RXSTART.indication(RXVECTOR)を、前記受信機のMAC階層に発行し、
前記送信機は、PHY_TXSTART.confirmationが、前記PLCPヘッダの前記開始で、前記送信機MAC階層に発行された後、前記所定位置に前記シンボルが、前記無線チャネルを介して送信されたときである前記ローカル時間を決定することを特徴とする請求項24に記載の無線受信機。 - 前記RXVECTOR内のRX_START_TIME_OF_PLCP_HEADERパラメータが、前記PMD_DATA.indを、前記受信機PHY階層の前記PLCPサブ階層に発行するときである前記時間を保存するために提供され、
前記RX_START_TIME_OF_PLCP_HEADERパラメータは、前記PLCPヘッダの前記開始が、前記受信機PHY階層の前記PMDサブ階層に受信される時間を示すことを特徴とする請求項25に記載の無線受信機。 - 前記所定位置は、
前記同期化フレームの前記PLCPヘッダの前記終端地点に設定されることを特徴とする請求項17に記載の無線受信機。 - PHY_RXSTART.indication(RXVECTOR)は、前記PLCPヘッダの終端で、前記受信機MAC階層に発行され、
前記MAC階層は、前記PLCPヘッダの前記終端で、前記PHY_RXSTART.indicationが、前記受信機MAC階層に発行された後、ローカル時間を獲得することを特徴とする請求項27に記載の無線受信機。 - 無線通信システムの時間同期化方法において、
無線送信機から同期化フレームを無線受信機に、無線通信媒体を介して送信し、前記同期化フレームは、送信のために、前記同期化フレームの所定位置のシンボルが無線通信媒体に位置するときである前記送信機ローカル時間を示す送信時間を含むタイムスタンプを含む段階と、
前記受信機の物理(PHY)階層で、前記同期化フレームを受信する段階と、
前記同期化フレームの前記シンボルが、前記無線通信媒体から前記受信機の前記PHY階層に受信されるときである前記受信機ローカル時間を含む受信時間を決定する段階と、
前記送信機と前記受信機との時間を同期化する段階と、を含み、
前記送信機と前記受信機との時間を同期化する段階は、
前記受信機におけるプロセッシング遅延 (Processing delay)を加算することによって、前記タイムスタンプを調節する段階と、
前記調節されたタイムスタンプと前記受信時間との差を判断する段階と、
前記差に基づいて、前記受信機と前記送信機との時間同期化のために、受信機ローカル時間を調節する段階と、を含み、
前記タイムスタンプは、
前記送信機の物理階層によって生成された、PLCPヘッダの伝送が完了されることを示すPHY_TXPLCPEND.indicationプリミティブに基づき決定されることを特徴とする無線通信システムの時間同期化方法。
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