DE112012002426T5

DE112012002426T5 - Verfahren zum Senden und Empfangen einer Dateneinheit auf der Grundlage einer Mehrfacheingabe/Mehrfachausgabesendung mit mehreren Benutzern im Uplink und eine Vorrichtung hierfür

Info

Publication number: DE112012002426T5
Application number: DE112012002426.5T
Authority: DE
Inventors: Yong Ho Seok; Jong Hyun Park; Hyang Sun YOU; Ill Soo SOHN
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2014-02-27
Also published as: US9203586B2; GB2506302A; GB2506302B; GB201322395D0; US20160143018A1; WO2012173326A1; US9642144B2; US20140126509A1

Abstract

In einer Ausgestaltung wird ein Verfahren zum Empfangen einer Dateneinheit vorgesehen, das durch einen Zugangspunkt (AP) in einem drahtlosen LAN-(WLAN)-System durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst Senden eines Signalschutzrahmens, wobei der Signalschutzrahmen ein Gruppen-ID-Feld, das eine Mehrfacheingangs/Mehrfachausgans-(MIMO)-Sendungs-STA-Gruppe umfasst, die eine erste Station (STA) und eine zweite STA umfasst; und ein Raumstromfeld umfasst, das eine Anzahl von Raumströmen angibt, die jeder der Mitglieds-SCAen allokiert ist, die in der MIMO-Sende-STA-Gruppe umfasst ist; Empfangen einer ersten Präambel für eine ersten Dateneinheit von der ersten STA; Empfangen einer zweiten Präambel für eine zweite Dateneinheit von der zweiten STA; und gleichzeitiges Empfangen der ersten Dateneinheit von der ersten STA und der zweiten Dateneinheit von der zweiten STA.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses LAN-(WLAN, Wireless LAN)-System und insbesondere ein Verfahren zum Senden und Empfangen einer Dateneinheit auf der Grundlage eines Mehrfacheingangs/Mehrfachausgangssendungsmodells mit mehreren Benutzern (MU-MIMO, multiple user-multiple input multiple Output) im Uplink in einem WLAN-System und eine Vorrichtung zum Unterstützen des Verfahrens.
Verwandter Stand der Technik
Mit dem Voranschreiten von Informationskommunikationstechnologien wurden in jüngster Zeit verschiedene drahtlose Kommunikationstechnologien entwickelt. Unter den drahtlosen Kommunikationstechnologien ist ein drahtloses lokales Bereichsnetzwerk (WLAN, wireless local area network) eine Technologie, durch die Internetzugang auf eine drahtlose Art und Weise in Privathäusern oder Geschäftsräumen oder in einem Bereich möglich ist, der einen spezifischen Dienst vorsieht unter Verwendung eines tragbaren Endgeräts, wie eines persönlichen digitalen Assistenten (PDA), eines Laptopcomputers, eines tragbaren Multimediaspielers (PMP, Portable multimedia player) usw.
Die ursprüngliche WLAN-Technologie war in der Lage, die Rate von 1 bis 2 Mbps durch Frequenzspringen, Bandspreizen und Infrarotkommunikation unter Verwendung einer 2,4-GHz-Frequenz gemäß dem IEEE-802.11 Standard zu unterstützen, aber die jüngere WLAN-Technologie kann eine maximale Rate von 54 Mbps unter Verwendung von Orthogonalfrequenzteilungsmultiplexing (OFDM, orthogonal frequency division multiplexing) unterstützen. Des Weiteren werden in IEEE-802.11 die Standards verschiedener Technologien, wie die Verbesserungen der Dienstgüte (QoS, Quality of Service), der Kompatibilität von Zugangspunkt-(AP, Access Point)-Protokollen, Sicherheitssteigerungen, Funkressourcenmessung, eine drahtlose Zugangsumgebung für Fahrzeuge, schnelles Roaming, ein engmaschiges Netzwerk, ein Zusammenarbeiten mit einem externen Netzwerk und drahtlose Netzwerkverwaltung praktisch eingesetzt oder entwickelt.
Des Weiteren, damit die Beschränkungen der Kommunikationsgeschwindigkeit bewältigt werden, die als Schwäche in dem WLAN betrachtet wurde, wurde unlängst ein IEEE-802.11n-Standard als Technologiestandard geregelt. Ein Ziel des IEEE-802.11n-Standards besteht in einem Erhöhen der Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit eines Netzwerks, und im Ausweiten der Abdeckung eines drahtlosen Netzwerks. Insbesondere, damit ein hoher Durchsatz (HT, High Througput) mit einer maximalen Datenverarbeitungsgeschwindigkeit von 540 Mbps oder darüber unterstützt wird, ein Sendungsfehler minimiert wird und die Datenrate optimiert wird, basiert der IEEE-802.11-Standard auf einer Mehrfacheingangs/Mehrfachausgangs-(MIMO)-Technologie, in der eine Mehrzahl von Antennen auf beiden Seiten eines Senders und eines Empfängers verwendet wird. Des Weiteren verwendet der Standard womöglich nicht lediglich ein Kodiermodell zum Senden von mehreren redundanten Kopien, um die Datenzuverlässigkeit zu erhöhen, sondern ebenso Orthogonalfrequenzteilungsmultiplexing (OFDM), um die Geschwindigkeit zu erhöhen.
In einem Hochdurchsatz-(HT)-WLAN-System auf der Grundlage von IEEE-802.11n kann ein Diversitätszuwachs und ein Zuwachs, der auf eine Erhöhung der Kanalkapazität bezogen ist, unter Verwendung eines Einzelbenutzer-(SU, Single User)-MIMO-Sendungsmodells zwischen einem Zugangspunkt (AP) und einer Station (STA) erlangt werden. In dem SU-MIMO-Sendungsmodell kann der Freiheitsgrad an Raum erweitert werden durch Erhöhen der Anzahl von Antennen zum Senden und Empfangen eines Funksignals, wodurch zu der verbesserten Leistungsfähigkeit einer physikalischen Schicht beigetragen wird.
Das HT-WLAN-System führte ein HT-Green Field-PPDU-Format ein, das in einem System verwendet werden kann, das lediglich HT-STAen umfasst zusätzlich zu dem Format der Konvergenzprozedur physikalischer Schicht (PLCP, Physical Layer Convergence Procedure) mit Protokolldateneinheit (PPDU, Protocol Data Unit), das eine Alt-STA unterstützt, die gemäß den Standards des existierenden WLAN-Systems betrieben wird. Des Weiteren unterstützt das HT-WLAN-System ein gemischtes HT-PPDU-Format, das ein PPDU-Format ist, das zum Unterstützen eines HT-Systems in einem System ausgelegt ist, in dem eine Alt-STA und eine HT-STA koexistieren.
Wenn die Spreizung des WLANs aktiviert wird und Anwendungen diversifiziert werden, die das WLAN verwenden, dann besteht ein Bedarf an einem neuen WLAN-System zum Unterstützen des Durchsatzes, der höher als die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit ist, die durch den IEEE-802.11n-Standard unterstützt wird. Das WLAN-System nächster Generation, das einen sehr hohen Durchsatz (VHT, very high throughput) unterstützt, ist die nächste Version des IEEE-802.11n-WLAN-Systems und ist eines der IEEE-802.11-WLAN-Systeme, die unlängst neu vorgeschlagen wurden, um die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit von 1 Gbps oder darüber in einem MAC-Dienstzugangspunkt (SAP, Service Access Point) zu unterstützen.
Das WLAN-System nächster Generation ermöglicht einer Vielzahl von STAen, auf Kanäle gleichzeitig zuzugreifen und diese zu verwenden, um Funkkanäle effizient zu verwenden. Zu diesem Zweck unterstützt das WLAN-System nächster Generation die Sendung eines Downlink-MU-MIMO-Modells unter Verwendung von mehreren Antennen. Es sei hierbei angenommen, dass der Downlink eine Anbindung ist, entlang derer Daten von einem AP zu einer STA gesendet werden. Der AP kann eine Sendung mit Raumteilungsmehrfachzugang (STMA, Spatial Division Multiple Access) durchführen, in der räumlich gemultiplexte Daten zu einer Vielzahl von STAen gleichzeitig gesendet werden. Der Gesamtdurchsatz des WLAN-Systems kann erhöht werden durch Verteilen einer Vielzahl von Raumströmen in eine Vielzahl von STAen unter Verwendung einer Vielzahl von Antennen und durch gleichzeitiges Senden von Daten von STAen.
Außerdem, wenn lediglich die Downlink-MU-MIMO-Sendung unterstützt wird, wenn STAen Rahmen zu einem AP senden, dann wird eine Medienzugangsspanne für jede STA unterteilt, und senden die STAen die Rahmen unabhängig zu dem AP. In diesem Fall steht die Verbesserung des Durchsatzes nicht. zu erwarten, verglichen mit dem existierenden WLAN-System, da ein gemeinsames Rahmensendungsmodell oder ein SU-MIMO-Sendungsmodell in der Uplink-Sendespanne von der STA verwendet wird. Demgegenüber, falls die STAen Rahmen zur Verkehrsverarbeitung gleichzeitig zu einem AP senden können, kann der Gesamtdurchsatz des WLAN-Systems weiter verbessert werden. Damit die Effizienz eines WLAN-Systems weiter verbessert wird, besteht ein Bedarf an einem Verfahren zum Senden und Empfangen einer Dateneinheit, das eine Uplink-MU-MIMO-Sendung unterstützt.
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einem Bereitstellen eines Verfahrens zum Senden und Empfangen einer Dateneinheit auf der Grundlage eines Uplink-MU-MIMO in einem WLAN-System und einer Vorrichtung zum Unterstützen des Verfahrens.
Lösung des Problems
In einer Ausgestaltung wird ein Verfahren zum Empfangen einer Dateneinheit vorgesehen, das durch einen Zugangspunkt (AP) in einem drahtlosen LAN-(WLAN)-System durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst Senden eines Signalschutzrahmens, wobei der Signalschutzrahmen ein Gruppen-ID-Feld, das eine Mehrfacheingangs/Mehrfachausgangs-(MIMO)-Sendungs-STA-Gruppe angibt, die eine erste Station (STA) und eine zweite STA umfasst; und ein Raumstromfeld umfasst, das eine Anzahl von Raumströmen angibt, die jeder der Mitglieder-STAen allokiert ist, die in der MIMO-Sende-STA-Gruppe umfasst sind; Empfangen einer ersten Präambel für eine erste Dateneinheit von der ersten STA; Empfangen einer zweiten Präambel für eine zweite Dateneinheit von der STA; und gleichzeitiges Empfangen der ersten Dateneinheit von der ersten STA und der zweiten Dateneinheit von der zweiten STA.
Die erste Präambel kann ein erstes langes Trainingsfeld (LTF, long training field) zum Schätzen eines ersten MIMO-Kanals zwischen dem AP und der ersten STA und ein erstes Signalfeld umfassen, das Steuerinformationen zum Interpretieren der ersten Dateneinheit umfasst.
Die zweite Präambel kann ein zweites LTF zum Schätzen eines zweiten MIMO-Kanals zwischen dem AP und der zweiten STA und ein zweites Signalfeld umfassen, das Steuerinformationen zum Interpretieren der zweiten Dateneinheit umfasst.
Die zweite Präambel kann empfangen werden, nachdem die erste Präambel empfangen wurde.
Ein Zeitintervall, in dem die erste Präambel empfangen wird, kann mit einem Zeitintervall überlappen, in dem die zweite Präambel empfangen wird.
Eine Sequenz, die das erste LTF ausbildet, und eine Sequenz, die das zweite LTF ausbildet, können orthogonal zueinander sein.
Der Zeitpunkt, zu dem die erste Präambel beginnt, empfangen zu werden, und der Zeitpunkt, zu dem die zweite Präambel beginnt, empfangen zu werden, können identisch miteinander sein.
Das Verfahren kann weiterhin umfassen Empfangen von Dummy-Bits von der zweiten STA zwischen dem Zeitpunkt, zu dem eine Sendung des zweiten LTF beendet ist, und dem Zeitpunkt, zu dem ein Empfang der zweiten Dateneinheit begonnen wird, falls eine Länge des ersten LTF länger als eine Länge des zweiten LTF ist.
Das Verfahren kann weiterhin umfassen Senden von Informationen, die eine Mehrfachbenutzersendung angeben, vor dem Senden des Signalschutzrahmens.
Die Informationen, die die Mehrfachbenutzersendung angeben, können in einem Clear to send-(CTS)-Rahmen umfasst sein, der durch den AP in Antwort auf einen Request to Send-(RTS)-Rahmen zur Uplink Sendung gesendet ist, der von der ersten STA zu dem AP gesendet wird.
Das Verfahren kann weiterhin umfassen Empfangen von Mehrfachbenutzer-MU-(Multiuser)-Angabeinformationen, die angeben, dass Daten durch MU-Sendung zu senden sind, von der ersten STA.
Die MU-Angabeinformationen können in einem RTS-Rahmen durch die erste STA für eine Uplink-Sendung gesendet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird eine drahtlose Vorrichtung vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst einen Sendeempfänger, der konfiguriert ist, um ein Funksignal zu senden und zu empfangen; und einen Prozessor, der betriebsfähig mit dem Sendeempfänger gekoppelt ist. Der Prozessor ist konfiguriert, um: einen Signalschutzrahmen zu senden, wobei der Signalschutzrahmen ein Gruppen-ID-Feld, das eine Mehrfacheingangs/Mehrfachausgangs-(MIMO)-Sendungs-STA-Gruppe angibt, die eine erste Station (STA) und eine zweite STA umfasst; und ein Raumstromfeld umfasst, das eine Anzahl von Raumströmen angibt, die jeder von Mitglieds-STAen allokiert ist, die in der MIMO-Sendungs-STA-Gruppe umfasst sind; eine erste Präambel für eine erste Dateneinheit von der ersten STA zu empfangen; eine zweite Präambel für eine zweite Dateneinheit von der zweiten STA zu empfangen; und die erste Dateneinheit von der ersten STA und die zweite Dateneinheit von der zweiten STA gleichzeitig zu empfangen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindungen
Der Zugangspunkt (AP) versorgt Stationen (STAen), die mit dem AP assoziiert sind, mit einer Trainingssequenz und Steuerinformationen für eine Mehrfacheingangs/Mehrfachausgangssendung im Uplink mit mehreren Benutzern (MU-MIMO). Die STAen senden jeweilige Präambeln zum Interpretieren von Dateneinheiten und senden gleichzeitig Daten zu einem AP.
Jede STA kann Uplinkverkehr innerhalb des gleichen Zeitintervalls bearbeiten. Durch eine derartige Einzelbenutzersendung kann der Gesamtdurchsatz eines WLAN-Systems verbessert werden verglichen mit dem existierenden WLAN-System, in dem die Zeit in STAen unterteilt wird und der Uplinkverkehr verarbeitet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine Architektur mit einer physikalischen Schicht (PHY) des IEEE-802.11;
2 eine Blockdarstellung, die ein Beispiel eines PPDU-Formats gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
3 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Senden einer PPDU unter Verwendung eines MU-MIMO-Sendungsmodells gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
4 eine Darstellung, die eine Änderung einer Scrambling-Sequenz für einen Clear to Send-(CTS)-Rahmen gemäß einem Ausführungsbeispiel die Erfindung zeigt;
5 eine Blockdarstellung, die einen VHT-SIG-Schutzrahmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
6 zeigt eine Darstellung, die eine Verkehrswarteschlange für jede von STAen zeigt;
7 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Senden einer PPDU gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
8 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Senden einer PPDU auf der Grundlage eines SDMA-Modells gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
9 ein Ablaufdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Senden eines PPDU auf der Grundlage eines SDMA-Modells gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
10 ein Ablaufdiagramm, das weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Senden einer PPDU auf der Grundlage eines SDMA-Modells gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
11 eine Blockdarstellung, die eine drahtlose Vorrichtung zeigt, in der die Ausführungsbeispiele der Erfindung implementiert werden können.
Ausführungsart für die Erfindung
Ein drahtloses Lokalbereichsnetzwerk-(WLAN)-System, in dem Ausführungsbeispiele der Erfindung angewendet werden können, umfasst eine oder mehrere Basisdienstsätze (BSSe, Basic Service Sets). Der BSS ist ein Satz an Stationen (STAen), die miteinander durch erfolgreiche Synchronisierung kommunizieren können, und der BSS ist kein Konzept, der einen spezifischen Bereich angibt.
Ein Infrastrukturbasisdienstsatz (BSS) umfasst eine oder mehrere Nicht-AP-STAen STA1, STA2, STA3, STA4 und STA5, einen AP (Zugangspunkt), der einen Verteilungsdienst vorsieht, und ein Verteilungssystem (DS, distribution system), das eine Vielzahl von APen verbindet. In dem Infrastruktur-BSS verwaltet ein AP die Nicht-AP-STAen des BSS.
Demgegenüber wird ein unabhängiger BSS (IBSS, Independent BSS) in einem Ad-Hoc-Modus betrieben. Der IBSS weist keine zentralisierte Verwaltungsfunktionseinheit zum Durchführen einer Verwaltungsfunktion auf, da er keinen AP umfasst. D. h., in dem IBSS werden Nicht-AP-STAen auf eine verteilte Art und Weise verwaltet. In dem IBSS können alle STAen aus mobilen STAen bestehen. Alle diese STAen bilden ein in sich geschlossenes Netzwerk, da ihnen nicht gestattet ist, auf das DS zuzugreifen.
Eine STA ist ein bestimmtes funktionales Medium, das Mediumzugangssteuerung (MAC, Medium Access Control) und eine Schnittstelle für ein drahtloses Medium physikalischer Schicht umfasst, die den Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)-802.11-Standard erfüllt. Nachstehend bezieht sich die STA sowohl auf einen AP als auch auf eine Nicht-AP-STA.
Eine Nicht-AP-STA ist eine STA, die kein AP ist. Die Nicht-AP-STA kann ebenso als ein mobiles Endgerät, eine drahtlose Vorrichtung, eine drahtlose Sendeempfangseinheit (WTRU, wireless transmit/receive unit), eine Benutzereinrichtung (UE, user equipment), eine Mobilstation (MS), eine mobile Teilnehmereinheit oder einfach als ein Benutzer bezeichnet werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die Nicht-AP-STA nachstehend als STA bezeichnet werden.
Der AP ist eine Funktionseinheit zum Bereitstellen einer Verbindung zu dem DS durch ein drahtloses Medium für eine STA, die mit dem AP assoziiert ist. Obwohl die Kommunikation zwischen STAen in einem Infrastruktur-BSS, der den AP umfasst, im Prinzip über den AP durchgeführt wird, können die STAen eine direkte Kommunikation durchführen, wenn eine direkte Anbindung aufgebaut ist. Der AP kann ebenso als eine zentrale Steuereinrichtung, eine Basisstation (BS), ein B-Knoten (Node-B), ein Basissendeempfängersystem (BTS, Base Transceiver system), eine Ortssteuereinrichtung usw. bezeichnet werden.
Eine Vielzahl von Infrastruktur-BSSen, die den BSS umfassen, kann durch die Verwendung des DS untereinander verbunden sein. Ein erweiterter Dienstsatz (ESS, Extended Service Set) ist eine Vielzahl von BSSen, die durch die Verwendung des DS verbunden sind. APe und/oder STAen, die in dem ESS umfasst sind, können miteinander kommunizieren. In dem gleichen ESS kann sich eine STA von einem BSS zu einem anderen BSS bewegen, während eine nahtlose Kommunikation durchgeführt wird.
In einem WLAN-System auf der Grundlage von IEEE-802.11 besteht ein Basiszugangsmechanismus einer Medienzugangssteuerung (MAC) in einem trägererfassenden Mehrfachzugang mit einem Kollisionsvermeidungsmechanismus(CSMA/CA, carrier sense multiple Access with collision avoidance). Der CSMA/CA-Mechanismus wird ebenso als eine verteilte Koordinierungsfunktion (DCF, Distributed Coordinate Function) der IEEE-802.11-MAC bezeichnet, und verwendet im Wesentlichen einen Zugangsmechanismus mit ”Zuhören, bevor gesprochen wird”. In dieser Art von Zugangsmechanismus erfassen oder erfasst ein AP und/oder eine STA einen drahtlosen Kanal oder ein Medium, bevor die Sendung begonnen wird. Als ein Ergebnis der Erfassung, falls bestimmt wird, dass das Medium sich in einem untätigen Status befindet, beginnt eine Rahmensendung unter Verwendung des Mediums. Andernfalls, falls erfasst wird, dass sich das Medium in einem besetzten Status befindet, beginnen der AP und/oder die STA ihre Sendung nicht, sondern setzen eine Verzögerungsdauer für den Medienzugang und warten diese ab.
Der CSMA/CA-Mechanismus umfasst ebenso eine virtuelle Trägererfassung zusätzlich zu der physikalischen Trägererfassung, in der der AP und/oder die STA das Medium direkt erfassen. Die virtuelle Trägererfassung ist ausgelegt, um ein Problem zu kompensieren, das in dem Medienzugang auftreten kann, wie das Problem eines verborgenen Knotens. Für die virtuelle Trägersendung verwendet die MAC des WLAN-Systems einen Netzwerkallokierungsvektor (NAV). Der NAV ist ein Wert, der durch einen AP und/oder eine STA, der oder die momentan das Medium verwenden oder das Recht haben, das Medium zu verwenden, zu einem weiteren AP oder zu einer STA gesendet wird, um eine verbleibende Zeit anzugeben, bevor das Medium zu einem verfügbaren Zustand zurückkehrt. Deshalb entspricht ein Wert, der in dem NAV gesetzt ist, einer Spanne, die für die Verwendung des Mediums durch einen AP und/oder STA reserviert ist, die einen entsprechenden Rahmen senden.
Der AP und/oder die STA können eine Prozedur zum Austauschen eines Request to Send-(RTS)-Rahmens und eines Clear to Send-(CTS)-Rahmens durchführen, um anzukündigen, dass sie beabsichtigen, auf ein Medium zuzugreifen. Der RTS-Rahmen und der CTS-Rahmen umfassen Informationen, die eine zeitliche Dauer angeben, die für den Zugang eines Funkmediums reserviert ist, das erforderlich ist, um einen Zurkenntnisnahme-(ACK, acknowledgement)-Rahmen zu senden und zu empfangen, wenn eine Ist-Datenrahmensendung und ein Empfangs-ACK unterstützt werden. Bei Empfang eines RTS-Rahmens, der von einem AP und/oder einer STA gesendet wird, die beabsichtigen, einen Rahmen zu senden, oder bei Empfang eines CTS-Rahmens, der von einer Rahmensendungsziel-STA gesendet wird, kann eine andere STA konfiguriert sein, nicht auf das Medium zuzugreifen für die zeitliche Dauer, die durch die Informationen angegeben ist, die in dem RTS/CTS-Rahmen umfasst sind. Dies kann implementiert werden durch Konfigurieren eines NAV für die zeitliche Dauer.
Außerdem, falls eine Kanalerfassung immer für die Rahmensendung und den Empfang durchgeführt wird, verursacht er eine andauernde Leistungsaufnahme der STA. Da sich die Leistungsaufnahme in einem Empfangszustand nicht sonderlich von einer Leistungsaufnahme in einem Sendungszustand unterscheidet, falls der Empfangszustand kontinuierlich aufrechterhalten werden muss, wird eine relativ große Leistungsaufnahme in einer STA erzeugt, die unter Verwendung einer Batterie operiert. Deshalb, wenn die STA einen Kanal durch fortwährendes Beibehalten eines Empfangsbereitschaftszustands in einem WLAN-System erfasst, kann eine ineffiziente Leistungsaufnahme verursacht werden, ohne dass damit ein besonderer synergetischer Effekt hinsichtlich eines WLAN-Durchsatzes einherginge, und kann somit hinsichtlich der Leistungsverwaltung unangemessen sein.
Damit das vorstehend beschriebene Problem kompensiert wird, unterstützt das WLAN-System einen Leistungsverwaltungs-(PM, Power Management)-Modus der STA. Ein Leistungsverwaltungs-(PM)-Modus einer STA wird in einen aktiven Modus und einen Leistungsspar-(PS, Power Save)-Modus in einem WLAN-System klassifiziert. Grundlegend operiert die STA in dem aktiven Modus. Wenn sie in dem aktiven Modus operiert, kann die STA in einem Wachzustand derart operieren, dass ein Rahmen zu jedem Zeitpunkt empfangen werden kann.
Wenn sie in dem PS-Modus operiert, operiert die STA durch Wechseln zwischen einem Schlafzustand und dem Wachzustand. Wenn sie in dem Schlafzustand operiert, operiert die STA mit minimaler Leistung, und empfängt kein Funksignal, das einen Datenrahmen umfasst, der von einem AP gesendet wurde. Zudem führt die STA, die in dem Schlafzustand operiert, keine Kanalerfassung durch.
Je länger die STA in einem Schlafzustand operiert, desto geringer ist die Leistungsaufnahme, und desto länger operiert die STA dementsprechend. Da jedoch kein Rahmen in dem Schlafzustand gesendet und empfangen werden kann, kann die STA nicht lange bedingungsfrei operieren. Falls die STA, die in dem Schlafzustand operiert, einen Rahmen aufweist, der zu dem AP zu senden ist, kann die STA zu einem Wachzustand übergehen, um den Rahmen zu senden. Falls jedoch der AP einen Rahmen aufweist, der zu der STA zu senden ist, die in dem Schlafzustand operiert, kann die STA den Rahmen nicht empfangen, und kann nicht wissen, dass ein Rahmen vorliegt, der zu empfangen ist. Deshalb muss die STA womöglich wissen, dass ein Rahmen vorliegt, der zu der STA zu senden ist, und falls der Rahmen vorliegt, erfordert sie womöglich einen Betrieb zum Übergehen zu dem Wachzustand gemäß einer spezifischen Spanne.
1 zeigt eine Architektur einer physikalischen Schicht (PHY) im IEEE-802.11.
Die IEEE-802.11-PHY-Architektur umfasst eine PHY-Schichtverwaltungsfunktionseinheit (PLME, PHY Layer Management Entity), eine Unterschicht 110 für eine Konvergenzprozedur physikalischer Schicht (PLCP), eine vom physikalischen Medium abhängige (PMD, physical medium dependent) Unterschicht 100. Die PLME sieht eine PHY-Verwaltungsfunktion in Zusammenarbeit mit einer MAC-Schichtverwaltungseinheit (MIME, MAC Layer Management Entity) vor. Die PLCP-Unterschicht 110, die zwischen einer MAC-Unterschicht 120 und der PMD-Unterschicht 100 befindlich ist, führt der PMD-Unterschicht 100 eine MAC-Protokolldateneinheit (MPDU, MAC Protocol Data Unit) zu, die von der MAC-Unterschicht 120 unter der Anweisung der MAC-Schicht empfangen ist, oder führt der MAC-Unterschicht 120 einen Rahmen zu, der von der PMD-Unterschicht 100 empfangen ist. Die PMD-Unterschicht 100 ist eine niedere Schicht der PDCP-Unterschicht und dient zu einem Ermöglichen der Sendung und des Empfangs einer PHY-Funktionseinheit zwischen zwei STAen durch ein Funkmedium. Die MPDU, die durch die MAC-Unterschicht 120 zugeführt ist, wird als eine physikalische Dienstdateneinheit (PSDU, Physical Service Data Unit) in der PLCP-Unterschicht 110 bezeichnet. Obwohl die MPDU der PSDU ähnlich ist, wenn eine zusammengefasste MPDU (A-MDPU, Aggregated MPDU), in der eine Vielzahl von MPDUen zusammengefasst ist, zugeführt wird, dann können sich individuelle MPDUen und PSDUen voneinander unterscheiden.
Die PLCP-Unterschicht 110 fügt ein zusätzliches Feld, das Informationen umfasst, die durch einen PHY-Sendeempfänger erforderlich sind, zu der MPDU in einem Prozess des Empfanges der MPDU von der MAC-Unterschicht 120 und des Zuführens einer PSDU zu der PMD-Unterschicht 100 hinzu. Das zusätzliche Feld, das in diesem Fall angefügt ist, kann eine PLCP-Präambel, ein PLCP-Header, Tail-Bits, die bezüglich eines Datenfeldes erforderlich sind, usw. sein. Die PLCP-Präambel dient dazu, einem Empfänger zu ermöglichen, eine Synchronisierungsfunktion und eine Antennendiversität vorzubereiten, bevor die PSDU gesendet wird. Der PLCP-Header umfasst ein Feld, das Informationen bezüglich einer PLCP-Protokolldateneinheit (PPDU) umfasst, die zu senden ist, die nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden wird.
Die PLCP-Unterschicht 110 erzeugt eine PLCP-Protokolldateneinheit (PPDU) durch Anfügen des vorstehend beschriebenen Felds an die PSDU und sendet die erzeugte PPDU zu einer Empfangs-STA über die PMD-Unterschicht. Die Empfangs-STA empfängt die PPDU, erlangt Informationen, die für die Datenwiederherstellung erforderlich sind, aus der PLCP-Präambel und dem PLCP-Header und stellt die Daten wieder her.
Das WLAN-System nächster Generation unterstützt ein Downlink-MU-MIMO-Sendungsmodell, in dem ein AP Daten zu einer Vielzahl von STAen sendet. Demgemäß kann ein AP und können STAen eine Vielzahl von Antennen aufweisen. Für den sehr hohen Durchsatz (VHT), der durch das WLAN-System nächster Generation zu unterstützen ist, unterstützt eine physikalische Schicht MU-MIMO und das orthogonale Frequenzteilungsmultiplexing (OFDM). Zu diesem Zweck werden Kanalbandbreiten von 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, kontinuierlich 160 MHz und nicht-kontinuierlich 160 MHz (80 + 80 MHz) unterstützt. Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Quadrature Amplitude Modulation (16QAM), 64QAM und 256QAM werden bei jedem Unterträger angewendet. Des Weiteren werden Kodierungsraten von 1/2, 2/3, 3/4, und 5/6 durch Faltungskodierung oder Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC, Forward Error Correction) unter Verwendung von Codes mit niederer Dichte und Paritätsprüfung (LDPC, Low Density Parity Check) oder beiden als Kodierungsmodelle unterstützt.
Außerdem, gemäß dem Downlink-MU-MIMO-Sendungsmodell, das durch das WLAN-System nächster Generation vorgesehen ist, können STAen nicht miteinanderzusammenarbeiten, da ein AP eine Sendung durchführt und eine Vielzahl von STAen einen Empfang gleichzeitig durchführen. Demgemäß muss der AP Informationen bezüglich eines Kanals zwischen dem AP und der Vielzahl von STAen kennen und vorkodiert der AP eine Datensequenz auf der Grundlage der Kanalinformationen und sendet die Datensequenz.
Im Allgemeinen umfasst die Vorkodierung eine lineare Vorkodierung und eine nichtlineare Vorkodierung. Ein repräsentatives Beispiel der linearen Vorkodierung ist ein Kanalinversions-(Zero Forcing)-Modell zum Entfernen einer Interferenz zwischen Benutzern. Das Kanalinversionsmodell ist dahingehend unvorteilhaft, dass ein Rauschzuwachsphänomen erzeugt wird. Damit dieses Problem verringert wird, wird ein geregeltes Kanalinversions-(kleinster mittlerer Quadratfehler)-Modell verwendet. Das lineare Vorkodierungsmodell weist eine niedrigere Komplexität als das nichtlineare Vorkodierungsmodell auf, weist aber eine relativ geringere Leistungsfähigkeit gegenüber dem nicht-linearen Vorkodierungsmodell auf.
Das nicht-lineare Vorkodierungsmodell umfasst ein Vektorperturbationsmodell zum Pertubieren von Sendungsdaten, um das Rauschzuwachsproblem zu verringern, und ein Dirty Paper Coding-(DPC)-Modell zur Erlangung der gesamten theoretischen Kanalkapazität. Das nicht-lineare Vorkodierungsmodell weist eine vergleichsweise höhere Komplexität gegenüber dem linearen Vorkodierungsmodell auf, weist aber eine bessere Leistungsfähigkeit als das lineare Vorkodierungsmodell auf.
In einem WLAN-System, das ein MIMO-Sendungsmodell unterstützt, weist die Genauigkeit von Kanalinformationen, die einem AP zu eigen sind, einen großen Einfluss auf die WLAN-Leistungsfähigkeit auf. Ein Verfahren einer STA, das einen AP bezüglich Kanalinformationen informiert, umfasst ein Kanalhorchverfahren (implizites Rückkopplungsverfahren), in dem die STA ein vorbestimmtes Muster zu dem AP derart sendet, dass der AP die Kanalinformationen schätzen kann, und ein explizites Rückkopplungsverfahren, in dem die STA den AP bezüglich der Kanalinformationen in Form von Daten informiert.
In einem WLAN-System, das eine MIMO-Sendung unterstützt, falls Kanalinformationen in Form eines Datentyps rückgekoppelt werden, kann ein Problem dahingehend vorliegen, dass Funkressourcen zur Uplinkkommunikation belegt sind, da die Größe der Rückkopplungskanalinformationen erhöht wird. Im Allgemeinen, da ein AP nicht alle Teile der Kanalinformationen kennt, kann ein Modell, das in dem STA vorab einen bevorzugten Strahl bestimmt und den AP bezüglich der Strahlformungsmatrixinformationen informiert, oder ein Modell des Verwendens eines vorbestimmten Strahls oder eines Codebuchs zwischen dem AP und den STAen, anstelle eines Vorkodierungsmodells unter Verwendung von Kanalinformationen ohne Änderungen verwendet werden.
Als ein Beispiel des Modells, das einen vorbestimmten Strahl verwendet, kann ein Verfahren, in dem jede STA einen Strahl mit einem maximalen Signal-zu-Interferenz-plus-Rauschverhältnis (SINR, Singal to Interference plus Noise Ratio), unter den Strahlen ausgewählt und das den ausgewählten Strahl mit einem Index des Strahls zu einem AP sendet, verwendet werden. Dieses Modell ist dahingehend vorteilhaft, dass Rückkopplungsinformationen vergleichsweise simpel sind, da der AP die am meisten bevorzugten STAen zu jeweiligen Strahlen allokiert und die Strahlen zu der gleichen Zeit senden. Dieses Modell ist jedoch dahingehend problematisch, dass die Leistungsfähigkeit gut ist, wenn die Anzahl von STAen hoch ist, die Leistungsfähigkeit aber abrupt verschlechtert werden kann, wenn die Anzahl von STAen klein ist. Als ein weiteres beispielhaftes Modell ist ein Verfahren, in dem eine STA bevorzugte Strahlformungsmatrixinformationen zu einem AP bereitstellt und der AP eine Vorkodierung unter Verwendung der Strahlformungsmatrixinformationen durchführt, dahingehend vorteilhaft, dass die Verschlechterung der Leistungsfähigkeit nicht so groß ist im Vergleich mit dem Kanalabhorchverfahren und dahingehend, dass keine Kalibrierung erforderlich ist.
Ein AP erzeugt eine PPDU auf der Grundlage der erlangten Kanalinformationen und sendet die Kanalinformationen zu einer Vielzahl von STAen unter Verwendung des MU-MIMO-Sendungsmodells. Die Kanalinformationen werden bei dem Trainingsfeld der PPDU angewendet.
2 zeigt eine Blockdarstellung, die ein Beispiel eines PPDU-Formats gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 2 kann eine PPDU 200 ein Alt-Kurztrainingsfeld (L-STF, Legacy Short Training Field) 210, ein Alt-Langtrainingsfeld (L-LTF, Legacy Long Training Field) 220, ein Altsignal-(L-SIG, Legacy Signal)-Feld 230, ein VHT-SIG-A Feld 240, ein VHT-STF 250, ein VHT-LTF 260, ein VHT-SIG B Feld 270 und ein Datenfeld 280 umfassen.
Eine PLCP-Unterschicht, die eine PHY-Schicht ausbildet, fügt Informationen, die für eine PHY-Dienstdateneinheit (PSDU), die von einer Medienzugangssteuer-(MAC)-Schicht empfangen ist, zu der PSDU hinzu, wandelt die PSDU in das Datenfeld 280 um, erzeugt die PPDU 200 durch Hinzufügen von Feldern, wie dem L-STF 210, dem L-LTF 220, dem L-SIG Feld 230, dem VHT-SIG-A-Feld 240, dem VHT-STF 250, dem VHT-LTF 260 und dem VHT-SIG-B-Feld 260, zu dem Datenfeld 280, und sendet die PPDU 200 zu einer oder mehreren STAen durch eine vom physikalischen Medium abhängige (PMD) Unterschicht, die die PHY-Schicht ausbildet.
Das L-STF 210 wird zur Rahmenzeitgabeerlangung, zu einer Konvergenz der automatischen Zuwachssteuerung (AGC, Automatic Gain Control), zu einer Gruppenfrequenzerlangung usw. verwendet.
Das L-LTF 220 wird zu einem Schätzen eines Kanals zum Demodulieren des L-SIG-Feldes 230 und des VHT-SIG-A-Feldes 240 verwendet.
Das L-SIG-Feld 230 wird für eine STA verwendet, um eine PPDU zu empfangen, und um Daten durch Interpretieren der PPDU zu erlangen. Insbesondere kann eine L-STA, die den VHT nicht unterstützt, womöglich Daten auf der Grundlage von Informationen erlangen, die in dem L-SIG-Feld umfasst sind.
Das L-SIG-Feld 230 umfasst ein Ratenunterfeld, ein Längenunterfeld, ein Paritätsbit und ein Tail-Feld. Das Ratenunterfeld wird auf einen Wert gesetzt, der die Bitrate für die Daten angibt, die nun zu senden sind.
Das Längenunterfeld wird auf einen Wert gesetzt, der die Oktettlänge einer PSDU angibt, die eine MAC-Schicht von einer PHY-Schicht anfordert, um die PSDU zu senden. Hierbei wird ein Parameter L-LENGTH, der auf Informationen bezüglich der Oktettlänge der PSDU bezogen ist, auf der Grundlage eines Parameters TXTIME bestimmt, der auf die Sendezeit bezogen ist. TXTIME gibt die Sendezeit an, die durch die PHY-Schicht bestimmt ist, um die PPDU zu senden, einschließlich der PSDU, gemäß der Sendungszeit, die durch die MAC-Schicht angefordert ist, um die physikalische Dienstdateneinheit (PSDU) zu senden. Demgemäß bezieht sich der L-LENGTH-Parameter auf die Zeit, und umfasst somit das Längenunterfeld, das in dem L-SIG-Feld 230 umfasst ist, Informationen, die auf die Sendezeit bezogen sind.
Das VHT-SIG Feld A 240 ist auf gemeinsame Steuerinformationen bezogen, die für STAen erforderlich sind, die mit einem AP gepaart sind, und es umfasst Steuerinformationen zum Interpretieren der empfangenen PPDU 200. Das VHT-SIG Feld 240 kann in ein VHT-SIG A1 Feld und in ein VHT-SIG B Feld unterteilt werden. Das VHT-SIG A1-Feld umfasst Informationen bezüglich einer benutzten Kanalbandbreite, ID-Informationen bezüglich der Frage, ob Raumzeitblockkodierung (STBC, Space time bloc coding) verwendet wird, eine Gruppenkennung (d. h. ID-Informationen bezüglich einer Ziel-Sendungs-STA-Gruppe) und Informationen bezüglich Raumströmen, die einer STA allokiert sind, die in der Ziel-Sendungsgruppen-STA umfasst ist, die durch die Gruppenkennung angegeben ist. Das VHT-SIG A2-Feld kann Informationen umfassen, die auf ein kurzes Wachintervall (GI, Guard interval) einer Ziel-Sendungs-STA, ein Modulations- und Codierungsmodell (MCS, Modulation and Coding Scheme) für einen einzelnen Benutzer, einen Kanalkodierungstyp für mehrfache Benutzer, Informationen bezüglich der Strahlformung, Informationen bezüglich Redundanzbits für eine zyklische Redundanzprüfung (CRC, Cycle Redundancy Checking) und Informationen bezüglich der Tailbits eines Faltungsdekodierers bezogen sind. Das VHT-SIG 1-Feld und das VHT-SIG A2-Feld können durch jeweilige OFDM-Symbole gesendet werden.
Das VHT-STF-Feld 250 wird verwendet, um eine AGC-Schätzungsleistungsfähigkeit in der MIMO-Sendung zu verbessern.
Das VHT-LTF-Feld 260 wird für eine STA verwendet, um einen MIMO-Kanal zu schätzen. Das WLAN-System nächster Generation unterstützt eine MU-MIMO-Sendung. Somit kann das VHT-LTF-Feld 260 durch die Anzahl von Raumströmen gesetzt werden, in denen die PPDU 200 gesendet wird. Zudem, falls ein volles Kanalabhorchen unterstützt und durchgeführt wird, kann die Anzahl von VHT-LTFern weiter erhöht werden.
Das VHT-SIG B-Feld 270 umfasst dedizierte Steuerinformationen, die für eine Vielzahl von MIMO-gepaarten STAen erforderlich sind, um die PPDU 200 zu empfangen und Daten zu erlangen. Demgemäß, lediglich dann, wenn die gemeinsamen Steuerinformationen, die in dem VHT-SIG B-Feld 270 umfasst sind, angeben, dass die PPDU 200, die nun empfangen wurden, einer MU-MIMO-Sendung unterzogen wurde, kann eine STA ausgelegt werden, das VHT-SIG B-Feld 270 zu dekodieren. Demgegenüber, wenn die gemeinsamen Steuerinformationen angeben, dass die PPDU 200, die nun empfangen ist, für eine einzelne STA (einschließlich SU-MIMO) bestimmt ist, dann kann eine STA ausgelegt werden, das VHT-SIG B-Feld 270 nicht zu dekodieren.
Das VHT-SIG B-Feld 270 umfasst Informationen bezüglich der Länge der PSDU, die in dem Datenfeld umfasst ist, das zu jeder STA gesendet ist, MCS-Informationen und Tail-bezogene Informationen, die in dem Datenfeld umfasst sind. Das VHT-SIG B-Feld 270 umfasst weiterhin Informationen bezüglich einer Codierung und eines Ratenabgleichs. Die Größe des VHT-SIG-B-Felds 270 kann gemäß einem Typ (MU-MIMO oder SU-MIMO) der MIMO-Sendung und einer Kanalbandbreite variieren, die für die PPDU-Sendung verwendet wird.
Das Datenfeld 280 umfasst Daten, die beabsichtigt sind, zu einer STA gesendet zu werden. Das Datenfeld 280 umfasst eine PLCP-Dienstdateneinheit, durch die eine MAC-Protokolldateneinheit (MPDU, MAC Protocol Data Unit) in der MAC-Schicht gesendet wurde, ein Dienstfeld zur Initialisierung eines Scramblers, ein Tail-Feld, das eine Bitsequenz umfasst, die erforderlich ist, um einen Faltungskodierer zu einem Nullzustand zurückzuführen, und Padding-Bits, um die Länge des Datenfeldes zu standardisieren.
Außerdem, damit ein weiter verbesserter Durchsatz unterstützt wird, ist nicht lediglich das Downlink-MIMO-Sendungsmodell, sondern ebenso ein Uplink-MIMO-Sendungsmodell zu unterstützen. In einem WLAN-System, das das Uplink-MU-MIMO-Sendungsmodell unterstützt, kann eine Vielzahl von STAen Daten zu einem AP gleichzeitig senden. In diesem Fall kann der Durchsatz des WLAN-Systems verbessert werden, da mehr Verkehr nicht lediglich während der Downlink-Kommunikation, sondern ebenso während der Uplink-Kommunikation verarbeitet werden kann.
Ein Verfahren zum Senden einer Dateneinheit unter Verwendung des Uplink-MU-MIMO-Sendungsmodells soll nachstehend beschrieben werden. Die Dateneinheit bedeutet ein Datenfeld, das eine PSDU in einem gemeinsamen PPDU-Format umfasst. Des Weiteren bedeutet eine Präambel ein Trainingsfeld und ein Signalfeld für die MIMO-Sendung.
In dem Uplink-MU-MIMO-Sendungsmodell führt eine Vielzahl von STAen eine Sendung durch und führt ein AP einen Empfang durch. Somit ist das Uplink-MU-MIMO-Sendungsmodell vergleichsweise niedriger als das Downlink-MU-MIMO-Sendungsmodell in dem Grad der Wichtigkeit, die auf die Rückkopplung von Kanalinformationen bezogen ist. Aus einem Blickwinkel eines AP muss der AP jedoch durch ein Verfahren zum Garantieren einer Empfangssynchronisierung für Funksignale begleitet werden, die durch jeweilige STAen gesendet sind, und durch ein Leistungssteuerverfahren zum Verhindern der Herabminderung der Leistungsfähigkeit, wenn eine große Differenz in der Empfangsleistung der Funksignale vorliegt. Des Weiteren besteht ein Bedarf an einem Verfahren zum Verringern eines Overheads, der aus Präambeln herrührt, die durch eine Vielzahl von STAen gesendet sind.
Damit die Uplink-MU-MIMO-Sendung mit einem WLAN-System unterstützt wird, müssen STAen, die Dateneinheiten gleichzeitig übertragen werden, spezifiziert werden. Die STAen des WLAN-Systems können in einem PS-Modus betrieben werden. Die STAen werden alternierend in einem Schlafzustand und einem Wachzustand betrieben. Somit, falls eine STA in einem Schlafzustand als eine Sendungs-STA ausgewählt wird, wird womöglich Uplink-Verkehr, der der STA zu eigen ist, im Wesentlichen nicht verarbeitet.
In einem WLAN-System, das eine Uplink-MU-MIMO-Sendung unterstützt, kann ein Verfahren auf der Grundlage eines wettbewerbbasierten Protokolls berücksichtigt werden als ein Verfahren zum Auswählen von STAen, die Dateneinheiten senden werden. Ein Prozess zum Senden der Dateneinheit kann eine Prozedur in der Zufallszugangsspanne und eine Prozedur in der Datensendespanne umfassen. STAen, die Uplink-Verkehr aufweisen, können Request to Send-(RTS)-Rahmen zu einem AP senden, um eine Dateneinheitssendung innerhalb der Zufallszugangsspanne anzufordern, und kann womöglich lediglich eine Sendungs-STA-Gruppe, die eine STA umfasst, die in einem Wettbewerb mit anderen STAen ausgewählt wurde, die Dateneinheit in der Datensendespanne senden.
Zu diesem Zweck wird ein Modell vorgeschlagen, in dem ein AP eine Sende-STA-Gruppe ausweist. Hierbei sei angenommen, dass der AP zuvor weiß, ob Uplink-Verkehr vorliegt, der durch die STAen zu senden ist, die mit dem AP assoziiert sind. Der AP kann mehrere Sende-STA-Gruppen setzen durch Gruppieren einer Vielzahl von STAen, und kann die Sende-STA-Gruppe durch eine Gruppen-ID ausgewiesen werden. Die Gruppen-ID zur Uplink-MU-MIMO-Sendung besteht aus ID-Informationen, die getrennt von einer Gruppen-ID für die Downlink-MU-MIMO-Sendung vorliegen. Die zwei Arten der Gruppen-IDs können miteinander identisch oder voneinander verschieden sein. Ein AP kann eine Liste von Mitglieds-STAen ändern, die in einer Sende-STA-Gruppe umfasst sind, gemäß einer WLAN-Umgebung. Ein AP kann die Anzahl von Raumströmen bestimmen, die durch jede der Mitglieds-STAen zu verwenden ist, die in einer Sende-STA-Gruppe umfasst sind, die durch eine Gruppen-ID angegeben ist, und jede STA bezüglich der Anzahl von Raumströmen informieren. Der Ausdruck ”Gruppen-ID” bezeichnet nachstehend eine Gruppen-ID für den Uplink, was eine Sendungs-STA-Gruppe zur Uplink-MU-MIMO-Sendung angibt.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Senden einer PPDU unter Verwendung eines MU-MIMO-Sendungsmodells gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 3 sei angenommen, dass ein AP 310 einer MU-MIMO gepaart mit den 3 STAen 321, 322 und 323 unterzogen wurde. Es sei angenommen, dass alle der STA1 123, der STA2 223 und der STA3 323 STAen sind, die versuchen, eine Uplink-Sendung durchzuführen.
Die STA1 123 greift auf ein Funkmedium durch einen Wettbewerb zu und sendet einen RTS-Rahmen zu dem AP 310, um anzufordern, eine Dateneinheit zu senden (S311). Der AP 310 sendet einen Clear to Send-(CTS)-Rahmen zu der STA 321 in Antwort auf den RTS-Rahmen (S312).
Die STA1 321 empfängt den CTS-Rahmen und erfordert nach einem kurzen Zwischenrahmenraum (SFS, Short Interframe Space) Informationen, die erforderlich sind, um zu bestimmen, ob die Dateneinheit gemäß einem Einzelbenutzermodell oder einem Mehrfachbenutzermodell gesendet wird. Des Weiteren müssen die STA2 323 und STA3 323, die zum Empfangen oder Überhören eines RTS-Rahmens in der Lage sind, Informationen bezüglich der Frage erlangen, ob eine Uplink-MU-MIMO-Sendung geplant wurde. Im Allgemeinen besteht der Grund darin, dass eine STA, die einen CTS-Rahmen empfing, obwohl die STA keinen RTS-Rahmen gesendet hat, einen Netzwerkallokierungsvektor (NAV) setzt, bis die Dateneinheitssendung durch die STA1 321 beendet ist, die ein Mediumszugangsrecht erlangt hat.
Damit die vorstehend beschriebenen Informationen bereitgestellt werden, wird ein Verfahren des Einschließens von Informationen vorgeschlagen, die angeben, ob eine Nachdatensendungsprozedur eine Benutzersendung oder eine Mehrfachbenutzersendung ist, in dem CTS-Rahmen, der durch den AP 310 gesendet wird. Dieses Verfahren wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden.
4 zeigt eine Darstellung, die eine Änderung einer Scrambling-Frequenz für einen CTS-Rahmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT und DYN_BANDWIDHT_IN_NON_HT gemäß 4 sind die Sendungs/Empfangsinformationsparameter einer STA und eines AP. Der Wert des Parameters CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT kann CBW 20, CBW 40, CBW 80 oder CBW 160 betragen. Der Parameter CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT wird verwendet, um die ersten 7 Bits der Strambling-Sequenz zu modifizieren, um die gedoppelte Bandbreite einer PPDU anzugeben. Der Parameter DYN_BANDWIDTH_IN_NON_HT wird verwendet, um die ersten 7 Bits der Scrambling-Sequenz zu modifizieren, wenn eine sendende STA oder ein sendender AP oder beide in einer statischen oder dynamischen Bandbreite operieren können.
Unter Bezugnahme auf 4 sind die ersten sieben Bits der Scrambling-Sequenz in dem PLCP-Datenscrambling der RTS/CTS-Rahmen erforderlich. Die vorliegenden Bits werden wie auf der oberen Seite gemäß 4 gezeigt konfiguriert. Wie auf der unteren Seite gemäß 4 gezeigt, können SU/MU-Angabeinformationen von 1 Bit in den Wert der ersten 7 Bits der Scrambling-Sequenz des CTS-Rahmens umfasst werden, um die empfangenden STAen zu informieren, welches des Einzelbenutzersendungsmodells und des Mehrfachbenutzersendungsmodells verwendet werden wird.
Zudem kann eine STA, die versucht, Uplink-Verkehr zu verarbeiten, einen AP bezüglich Informationen informieren, ob das Einzelbenutzer-(SU)-Sendungsmodell verwendet werden wird oder ob das Mehrfachbenutzer-(MU)-Sendungsmodell zusammen mit anderen STAen verwendet werden wird. Wie in dem vorstehend beschriebenen Verfahren, kann dies implementiert werden durch Umfassen von SU/MU-Angabeinformationen in dem Wert der ersten 7 Bits der Scrambling-Sequenz des RTS-Rahmens wie auf der unteren Seite gemäß 4 gezeigt.
Außerdem, um eine Sendungsgelegenheits-(TXOP, Transmission Opportunity)-Spanne zu bestimmen, muss ein AP die TXOP-Spanne bestimmen durch Berücksichtigen eines TXOP-Grenzwerts von Verkehr. Der TXOP-Grenzwert hängt von einer Zugangskategorie (AC, Access Category) vom Verkehr ab, der durch eine STA gesendet werden wird. Es liegen zwei Verfahren vor, wie der AP Kenntnis bezüglich des TXOP-Grenzwerts erlangen kann. Eines der Verfahren besteht darin, dass ein AP Informationen bezüglich der Zeit erlangt, zu der die STAen-Pakete senden können, durch das Dauerfeld eines RTS-Rahmens, der durch eine STA gesendet wurde, die eine Sendung anfordert.
Das andere Verfahren besteht darin, da ein TXOP-Grenzwert von einer AC von Verkehr abhängt, dass eine STA einen AP bezüglich der AC informiert, die durch die STA gesendet werden wird, und der AP Informationen bezüglich des TXOP-Grenzwerts auf der Grundlage der AC erlangt. Die ersten 7 Bits der Scrambling-Sequenz sind in dem PLCP-Datenscrambling eines RTS-Rahmens und eines CTS-Rahmens erforderlich. Sie sind wie in der oberen Seite gemäß 4 gezeigt konfiguriert. Informationen bezüglich einer AC können in dem Wert der ersten sieben Bits der RTS/CTS-Scrambling-Sequenz umfasst und zu einem AP gesendet werden.
Unter Rückbezug auf 3 kann der AP 310 eine Sende-STA-Gruppe bestimmen, die die STA1 321 umfasst. Die Sende-STA-Gruppe kann durch eine Gruppen-ID spezifiziert sein, die durch den AP 310 ausgewählt ist. Der AP 310 bestimmt die Anzahl von Raumströmen, die jeder der STAen zu allokieren ist, die in der Sende-STA-Gruppe umfasst sind. Die Informationen, die auf die Gruppen-ID und die Anzahl von Raumströmen bezogen sind, sind Steuerinformationen, die für die Uplink-MU-MIMO-Sendung erforderlich sind, und die Steuerinformationen müssen zu der Sende-STA-Gruppe gesendet werden. Zu diesem Zweck sendet der AP 310 einen VHT-SIG-Schutzrahmen zu der Sende-STA-Gruppe (S321, S322, S323). Der VHT-SIG Schutzrahmen umfasst Steuerinformationen, die für die Uplink-MU-MIMO-Sendung erforderlich sind.
5 zeigt eine Blockdarstellung, die den VHT-SIG Schutzrahmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 5 umfasst der VHT-SIG Schutzrahmen 500 ein L-STF 510, ein L-LTF 520, ein L-SIG-Feld 530, ein VHT-SIG A1-Feld 540 und ein VHT-SIG A2-Feld 550.
Das L-STF-Feld 510 wird zur Rahmenzeitgabeerlangung, zur AGC-Konvergenz, zur Grobfrequenzerlangung usw. verwendet. Das L-LTF-Feld 520 wird verwendet, um einen Kanal zur Demodulation des L-SIG-Feldes 530, des VHT-SIG A1-Feldes 540 und des VHT-SIGA2-Felds 550 zu schätzen.
Das L-SIG Feld 530 umfasst ein Ratenunterfeld 531, ein Längenunterfeld 532, ein Paritätsunterfeld 533 und ein Tailunterfeld 534. Das Ratenunterfeld 531 gibt eine Datensenderate an, die für den AP 310 und die STAen zulässig ist. Das Längenunterfeld 532 gibt ein Zeitintervall an, in dem die STAen Dateneinheiten gemäß einem Uplink-MU-MIMO-Sendungsmodell senden können. Das Paritätsunterfeld 533 gibt einen Paritätsbitwert an, und das Tailunterfeld 534 umfasst Tailbits zur Zurückführung eines Kodierers in einen Nullzustand.
Das VHT-SIG A1-Feld 540 umfasst ein Bandbreiten-(BW, Bandwidth)-Unterfeld 541, ein Raumzeitblockkode-(TBC, Space Time Block)-Unterfeld 542, ein Gruppen-ID-Unterfeld 543, das Anzahl-von-Raumströmen-(N_SS)-Unterfeld 544, das ein Tailunterfeld 545 umfasst. Das Bandbreitenunterfeld 541 gibt eine Kanalbandbreite an, die für die Uplinksendung zu verwenden ist. Das STBC-Unterfeld 542 gibt an, ob eine STBC angewendet werden wird. Das Gruppen-ID-Unterfeld 543 gibt eine Sende-STA-Gruppe an, die die Dateneinheit zu dem AP 310 gemäß dem Uplink-MU-MIMO-Sendungsmodell senden wird. Das Anzahl-von-Raumströmen-Unterfeld 544 gibt die Anzahl von Raumströmen an, die jeder der Mitglieds-STAen allokiert wurde, die in der Sende-STA-Gruppe umfasst ist.
Das VHT-SIG A2-Feld 550 umfasst Informationen bezüglich der Frage, ob ein kurzes Wachintervall (GI) angewendet wurde, Informationen, die ein Kodierverfahren angeben, das durch sendende STAen zu verwenden ist, einen MCS-Index und Informationen bezüglich einer Strahlenformung.
STAen, die den VHT-SIG Schutzrahmen 500 empfangen haben, können bestimmen, ob sie in einer Sende-STA-Gruppe auf der Grundlage der Gruppen-ID des VHT-SIGA1-Feldes 540 umfasst sind. Falls eine STA in der Sende-STA-Gruppe umfasst ist, kann die STA die Anzahl von Raumströmen kennen, die ihr zugewiesen ist, durch das Anzahl-von-Raumströmen-Unterfeld 544.
Unter Bezug auf 3 entsprechen die STA1 321, die STA2 323 und die STA3 323 den Mitglieder-STAen, die in einer Sende-STA-Gruppe umfasst sind, die durch den AP 310 ausgewählt ist. Nach dem Empfang des VHT-SIG Schutzrahmens senden die STA1 321, die STA2 323 und die STA3 323 Dateneinheit zu dem AP 310 gemäß dem Uplink-MU-MIMO-Sendungsmodell. Hierbei können die Zustände des Uplink-Verkehrs, der den STAen zu eigen ist, voneinander abweichen. Demgemäß können die Uplink-Sendeprozeduren, die durch die STAen durchgeführt werden, verschieden sein.
6 zeigt eine Darstellung, die eine Verkehrswarteschlange für jede der STAen zeigt.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ersichtlich, dass der Betrag an Verkehr, der in jeder einer STA1 321, STA2 322, und einer STA3 323 akkumuliert ist, verschieden ist. Jede der STAen berechnet den Betrag an Verkehr, der durch eine zusammengefasste MPDU (A-MPDU) unter Verwendung von Dauerinformationen gesendet werden kann, die von einem AP empfangen sind, und unterteilt den Verkehr derart, dass der Betrag an Verkehr nicht überschritten wird. Hierbei, da lediglich Verkehr, der zu einer Zugangskategorie gehört, in eine A-MPDU umfasst werden kann, soll Verkehr, der zu einer anderen AC gehört, nicht in der einen A-MPDU umfasst werden.
Wie gezeigt, unter der Annahme, dass jede STA den Betrag an Verkehr während 3 TXOP-Spannen senden kann, unter den Teilen von Verkehr, die in der Warteschlange jeder STA umfasst sind, verarbeiten die STAen den Verkehr durch 3 PPDU-Sendeprozeduren während der TXOP-Spannen.
Jede STA berechnet eine A-MPDU-Grenze unter Verwendung eines Werts, der in dem Dauerfeld des VHT-SIG Schutzrahmens umfasst ist. Die STA1 321 unterteilt Verkehr, der auf die AC_VI (Video) bezogen ist, gemäß der A-MPDU-Grenze. Die STA1 321 kann ihren eigenen Verkehr durch 3 Dateneinheitssendungen verarbeiten. Die STA2 322 weist Verkehr auf, der auf die AC_VO (Voice, Sprache) bezogen ist, und Verkehr, der auf die AC_BE (Best Effort) bezogen ist. Der Verkehr, der auf die AC_VO bezogen ist, muss in zwei unterteilt werden und gesendet werden, da der Verkehr die A-MPDU-Grenze überschreitet. Der Verkehr, der auf die AC_BE bezogen ist, kann durch eine Dateneinheitssendung gesendet werden. Außerdem kann der Verkehr, der auf die AC_BE bezogen ist, durch insgesamt 3 Dateneinheitssendungen verarbeitet werden, da der Verkehr nicht zusammen mit dem Verkehr gesendet werden kann, der auf die AC_VO bezogen ist. Die STA3 323 weist AC_VI Verkehr, AC-VO Verkehr und AC_BE Verkehr auf. Die STA3 323 kann den gesamten Verkehr durch 3 Dateneinheitssendungen verarbeiten, da der Betrag an Verkehr für jede AC innerhalb der A-MPDU-Grenze liegt.
Unter Rückbezug auf 3 unterteilt jede der STA1 321, der STA2 322 und der STA3 323 den relevanten Verkehr gemäß der A-MPDU-Grenze, wie in 6 gezeigt, und sendet eine Dateneinheit einschließlich Daten, die auf den Verkehr bezogen sind, zu dem AP 310 zusammen mit einer Präambel. Die Präambel wird durch den VHT-STF einer Downlink-MU-MIMO-PPDU implementiert, wobei eine Trainingssequenz einem VHT-LTF entspricht, und ein VHT-SIG B Feld wie in 2 gezeigt ist. Der AP 310 kann eine Zeitgabesynchronisierung erlangen und die AGC-Schätzung durch das VHT-STF und die VHT-LTFer verbessern, Kanalinformationen erlangen und dann normal die Dateneinheit empfangen. Das VHT-SIG B Feld umfasst dedizierte Steuerinformationen gemäß einer STA, die die Dateneinheit senden muss, wie in dem VHT-SIG B Feld des PPDU-Formats, das in 2 gezeigt ist. Das VHT-SIG B Feld kann ein Modulations- und Codierungsmodell (MCS) umfassen, das durch jede STA verwendet wird, um die Dateneinheit zu erzeugen, und Informationen bezüglich der Länge der PSDU, die in der Dateneinheit umfasst ist. Der AP 310 kann Daten durch Modulieren und Dekodieren eines gesendeten Funksignals erlangen unter Verwendung der Steuerinformationen, die in dem VHT-SIG B Feld umfasst sind.
Wie vorstehend beschrieben, wird ein Prozess des AP 310, der den VHT-SIG Schutzrahmen zu den STAen sendet und nach Ablauf eines SIFS die STAen die Dateneinheiten zu dem AP zusammen mit den Präambeln sendet, zu einem PPDU-Sendeprozess. Eine Kombination des VHT-SIG Schutzrahmens und des Formats der Präambel und der Dateneinheit, die durch jede STA gesendet wird, ist dem PPDU-Format ähnlich, das für die Downlink-MU-MIMO-Sendung in 2 verwendet wird.
Nach einem Ablauf der SIFS, da der VHT-SIG Schutzrahmen, der durch den AP 310 gesendet ist, empfangen wurde (S321), sendet jede der STA1 321, der STA2 322 und der STA3 323 die Präambel und die Dateneinheit zu dem AP 310 (S331). Die Dateneinheit, die durch die STA1 321 gesendet ist, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC_VI bezogen ist. Die Dateneinheit, die durch die STA1 322 gesendet ist, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC_VO bezogen ist. Die Dateneinheit, die durch die STA1 323 gesendet ist, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC_VI bezogen ist. Nach dem Ablauf einer SIFS, da die Präambeln und die Dateneinheiten von den STAen empfangen wurden, sendet der AP 310 eine ACK-Nachricht zu der STA1 321, der STA2 322 und der STA3 323 (S341).
Der AP 310 sendet den VHT-SIG Schutzrahmen zu der STA1 321, der STA2 322 und der STA3 323 noch einmal (S323). Nach einem Ablauf einer SIFS, da der VHT-SIG Schutzrahmen empfangen wurde, sendet jede der STA1 321, der STA2 322 und der STA3 323 eine Präambel und eine Dateneinheit zu dem AP 310 (S332). Die Dateneinheit, die durch den STA1 321 gesendet wurde, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC_VI bezogen ist. Die Dateneinheit, die durch die STA1 322 gesendet wurde, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC_VO bezogen ist. Die Dateneinheit, die durch die STA1 323 gesendet wurde, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC_VO bezogen ist. Der AP 310 empfängt die Präambeln und die Dateneinheiten von den STAen und sendet nach einem Ablauf eines SIFS eine ACK-Nachricht zu der STA1 321, der STA2 322 und der STA3 323 (S342).
Der AP 310 sendet den VHT-SIG Schutzrahmen zu der STA1 321, der STA2 322 und der STA3 323 noch einmal (S322). Die STA1 321, die STA2 322 und die STA3 323 empfangen den VHT-SIG Schutzrahmen und senden nach einem Ablauf einer SIFS jeweilige Präambeln und jeweilige Dateneinheiten zu dem AP 310 (S333). Die Dateneinheit, die durch die STA1 321 gesendet wurde, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC_VI bezogen ist. Die Dateneinheit, die durch die STA1322 gesendet wurde, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC_BE bezogen ist. Die Dateneinheit, die durch die STA1 322 gesendet ist, umfasst Daten bezüglich Verkehrs, der auf die AC-BE bezogen ist. Der AP 310 empfängt die Präambeln und die Dateneinheiten von den STAen, und sendet nach einem Ablauf einer SIFS eine ACK-Nachricht zu der STA1 321, der STA2 322 und der STA3 323 (S343).
Die vorstehend beschriebenen 3 Datensendungsprozeduren werden innerhalb der erlangten TXOP-Spanne durchgeführt. Während jedes der Datensendeintervalle fügt jede STA eine Präambel zu einer Dateneinheit hinzu (d. h. einer PSDU, die die zu sendenden Daten umfasst) und sendet Dateneinheit zu einem AP. Hierbei, da der AP in der Lage sein muss, die Präambeln, die durch die STAen gesendet wurden, voneinander zu unterscheiden, müssen die STAen die jeweiligen Präambeln unter Verwendung eines Verfahrens senden, in dem der AP die Präambeln voneinander unterscheiden kann. Als ein Verfahren zum Senden der Präambeln, so dass sie voneinander unterschieden werden können, können ein Zeitteilungsmehrfachzugangs-(TDMA, time division multiple axis)-Modell und ein Raumteilungsmehrfachzugangs-(SDMA)-Modell in Betracht gezogen werden.
7 zeigt ein Ablaufidagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Senden einer PPDU gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 7 sendet ein AP 710 einen VHT-SIG Schutzrahmen zu einer STA1 721, einer STA2 722 und einer STA3 723.
Die STA1 721, die STA2 722 und die STA3 723 senden lediglich ihre Präambeln gemäß einer vorbestimmten Sequenz. Die vorbestimmte Sequenz kann gemäß der Positionssequenz von Raumströmen bestimmt werden, die einer Gruppen-ID allokiert ist. In diesem Beispiel, nachdem die STA1 721 die Präambel sendet, sendet die STA2 722 die Präambel und sendet dann die STA3 723 die Präambel. Nachdem die STAen alle Präambeln gesendet haben, senden sie ihre PSDUen zu dem AP 710 gleichzeitig.
Ein Verfahren auf der Grundlage eines SDMA-Modells kann als das Verfahrens zum Senden einer PPDU gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden. Als eine gemeinsame Lösung, wenn Präambeln einander überlappen, können orthogonale Codes mit einer geringeren Kreuzkorrelation verwendet werden, gemäß der Sequenz, die das STF/LTF jeder STA ausbildet. Ein Satz von orthogonalen Codes wird zuvor spezifiziert. Wenn eine Sende-STA-Gruppe durch einen AP bestimmt wird, kann eine STA einen Code gemäß ihrer Sequenz innerhalb der zuvor spezifizierten Codes gemäß ihrer Sequenz verwenden.
Außerdem können die Längen der Präambeln verschieden sein, die durch die STAen gesendet werden. Ein Zeitpunkt, zu dem die STAen die PSDUen senden, ist identisch mit einem Zeitpunkt, zu dem die Sendung der PSDU beendet ist. Demgemäß kann jede der STAen einen Zeitpunkt setzen, zu dem die Sendung der PSDU beendet ist durch Verwendung eines anderen Verfahrens des Sendes der Präambel.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Senden einer PPDU auf der Grundlage des SDMA-Modells gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 8 setzen jede der STAen 821, 822, 823 einen Zeitpunkt unterschiedlich, zu dem eine Präambel zu einem AP 810 gesendet wird. Außerdem ist ein Zeitpunkt, zu dem eine PSDU gesendet wird, identisch mit einem Zeitpunkt, zu dem die Sendung der PSDU beendet ist.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Senden einer PPDU auf der Grundlage von SDMA gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 9 beginnen STAen 921, 922 und 923 ein Senden jeweiliger Präambeln zu einem AP 910 gleichzeitig. Hierbei können Zeitpunkte, zu denen die STAen 921, 922, 923 jeweilige PSDUen senden, miteinander identisch werden durch Hinzufügen von Dummy-Bits zu VHTF-LTF Feldern, die die jeweilige Präambeln ausbilden. Demgemäß kann die Sendung der PSDUen durch die STAen gleichzeitig beendet werden.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Senden einer PPDU auf der Grundlage des SDMA gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 10 beginnen STAen 1021, 1022, 1023 ein Senden jeweiliger Präambeln zu einem AP 1010 zu dem gleichen Zeitpunkt.
In dem Beispiel gemäß 10, im Gegensatz zu dem Beispiel gemäß 9, werden die Gesamtlängen der VTH-LTFer, die durch die STAen 1021, 1022, 1023 gesendet sind, miteinander identisch durch wiederholtes Hinzufügen einer Bitsequenz, die ein einzelnes VHT-LTF ausbildet. Durch diesen Prozess kann ein Zeitpunkt, zu dem jede STA eine PSDU sendet, identisch mit einem Zeitpunkt werden, zu dem die Sendung der PSDU beendet ist.
11 zeigt eine Blockdarstellung, die eine drahtlose Vorrichtung zeigt, in der die Ausführungsbeispiele der Erfindung implementiert werden können.
Unter Bezugnahme auf 11 umfasst die drahtlose Vorrichtung 1100 einen Prozessor 1110, einen Speicher 1120 und einen Sendeempfänger 1130. Der Sendeempfänger 1130 sendet und empfängt ein Funksignal und implementiert die physikalische Schicht gemäß IEEE 802.11. Der Prozessor 1110 ist betriebsfähig mit dem Sendeempfänger 1130 verbunden und ist konfiguriert, um eine Dateneinheit zu erzeugen, die eine Präambel und eine PSDU umfasst, die eine PPDU zur Uplink-MU-MIMO-Sendung ausbildet. Der Prozessor 1110 wird gesetzt, um die MAC-Schicht oder die PHY-Schicht oder beide zu implementieren, die die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung implementieren, die in 3 bis 10 gezeigt ist.
Der Prozessor 1110 oder der Sendeempfänger 1130 oder beide können anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs, application specific integrated circuits), andere Chipsätze, logische Schaltungen und/oder Datenverarbeitungseinheiten umfassen. Wenn ein Ausführungsbeispiel in Software implementiert wird, kann das vorstehend beschriebene Modell unter Verwendung eines Moduls (Prozess, Funktion, usw.) zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Funktionen implementiert werden. Das Modul kann in dem Speicher 1120 gespeichert und durch den Prozessor 1110 ausgeführt werden. Der Speicher 1120 kann in dem Prozessor 1110 umfasst oder außerhalb des Prozessors 1110 platziert sein und kann betriebsfähig mit dem Prozessor 1110 durch bekannte Einrichtungen verbunden sein.

Claims

Verfahren zum Empfangen einer Dateneinheit in einem drahtlosen LAN-(WLAN)-System, umfassend: Senden, durch einen Zugangspunkt (AP), eines Signalschutzrahmens, wobei der Signalschutzrahmen ein Gruppen-ID-Feld, das eine Mehrfacheingangs/Mehrfachausgangs-MIMO-Sendungs-STA-Gruppe angibt, die eine erste Station (STA) und eine zweite STA umfasst; und ein Raumstromfeld umfasst, das eine Anzahl von Raumströmen angibt, die jeder der Mitglieds-STAen allokiert ist, die in dem MIMO-Sende-STA-Gruppe umfasst sind; Empfangen, durch den AP, einer ersten Präambel für eine erste Dateneinheit von der ersten STA; Empfangen, durch den AP, einer zweiten Präambel für eine zweite Dateneinheit von der zweiten STA; und gleichzeitiges Empfangen, durch den AP, der ersten Dateneinheit von der ersten STA und der zweiten Dateneinheit von der zweiten STA.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die erste Präambel umfasst: ein erstes Langtrainingsfeld (LTF) zum Schätzen eines ersten MIMO-Kanals zwischen dem AP und der ersten STA; und ein erstes Signalfeld, das Steuerinformationen zum Interpretieren der ersten Dateneinheit umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die zweite Präambel umfasst: ein zweites LTF zum Schätzen eines zweiten MIMO-Kanals zwischen dem AP und der zweiten STA; und ein zweites Signalfeld, das Steuerinformation zum Interpretieren der zweiten Dateneinheit umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die zweite Präambel empfangen wird, nachdem die erste Präambel empfangen wurde.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei ein Zeitintervall, zu dem die erste Präambel empfangen wird, mit einem Zeitintervall überlappt, zu dem die zweite Präambel empfangen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei eine Sequenz, die das erste LTF ausbildet, und eine Sequenz, die das zweite LTF ausbildet, orthogonal zueinander sind.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei der Zeitpunkt, zu dem die erste Präambel beginnt, empfangen zu werden, und der Zeitpunkt, zu dem die zweite Präambel beginnt, empfangen zu werden, miteinander identisch sind.
Verfahren gemäß Anspruch 7, weiterhin umfassend Empfangen, durch den AP, von Dummy-Bits von der zweiten STA zwischen dem Zeitpunkt, zu dem eine Sendung des zweiten LTF beendet ist, und dem Zeitpunkt, zu dem ein Empfang der zweiten Dateneinheit begonnen wird, falls eine Länge des ersten LFT länger als eine Länge des zweiten LTF ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend Senden, durch den AP, von Informationen, die eine Mehrfachbenutzersendung angeben, bevor der Signalschutzrahmen gesendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Informationen, die die Mehrfachbenutzersendung angeben, in einem clear to send(CTS)-Rahmen umfasst sind, der durch den AP in Antwort auf einen request to send-(RTS)-Rahmen zur Uplink-Sendung gesendet wurde, der von der ersten STA zu dem AP gesendet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend Empfangen, durch den AP, von Mehrfachbenutzer-(MU)-Angabeinformationen, die angeben, dass Daten durch eine MU-Sendung zu senden sind, von der ersten STA.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei die MU-Angabeinformationen in einem RTS-Rahmen durch die erste STA zur Uplink-Sendung gesendet werden.
Drahtlose Vorrichtung, umfassend: einen Sendeempfänger, der konfiguriert ist, um ein Funksignal zu senden und zu empfangen; einen Prozessor, der betriebsfähig mit dem Sendeempfänger verbunden ist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um: einen Signalschutzrahmen zu senden, wobei der Signalschutzrahmen ein Gruppen-ID-Feld, das eine Mehrfacheingangs/Mehrfachausgangs-(MIMO)-Sende-STA-Gruppe angibt, die eine erste Station (STA) und eine zweite STA umfasst; und ein Raumstromfeld umfasst, das eine Anzahl von Raumströmen angibt, die jeder der Mitglieds-STAen allokiert ist, die in der MIMO-Sende-STA-Gruppe umfasst sind; eine erste Präambel für eine erste Dateneinheit von der ersten STA zu empfangen; eine zweite Präambel für eine zweite Dateneinheit von der zweiten STA zu empfangen; die erste Dateneinheit einer ersten STA und die zweite Dateneinheit einer zweiten STA gleichzeitig zu empfangen.