DE60206715T2 - Drahtloses Kommunikationssystem und drahtlose Station - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahtlosstation, welche in einem drahtlosen LAN zur Durchführung einer Kommunikation durch Raumteilungsmultiplex verwendbar ist.
  • Es ist ein drahtloses LAN System, welches auf IEEE 802.11 (ISO/IEC 8802-11:1999(E) ANSI/IEEE Std802.11, 1999 edition) unter Verwendung von CSMA (Trägerabtast-Mehrfachzugriff) basiert, bekannt. Dieses drahtlose LAN System kann mehrere Stationen und zumindest einen Zugriffspunkt enthalten. Eine Station führt eine Trägerabtastung vor einer Übertragung eines Pakets an den Zugriffspunkt durch. Diese Trägerabtastung enthält eine physikalische Trägerabtastung und eine virtuelle Trägerabtastung. Eine physikalische Trägerabtastung überprüft anhand eines empfangenen Signalpegels ob ein drahtloses Medium belegt oder frei ist. Eine virtuelle Trägerabtastung überprüft anhand von einer Reservierungsinformation, welche in einem empfangenen Signal enthalten ist, ob ein drahtloses Medium belegt oder frei ist.
  • Die Station führt eine Trägerabtastung durch und stellt eine Paketübertragung zurück, beginnt eine Verbindung zum Zugriffspunkt oder überträgt das Paket. Das heißt, wenn ein Empfangspegels eines Signals größer als ein bestimmter Schwellwert ist, oder wenn ein Paket, welches eine Kanal-Reservierungsinformation (NAV (ISO/IEC 8802-11:1999(E) ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 edition)) enthält, von einer weiteren Station oder einem Zugriffspunkt empfangen wird, stellt die Station eine Paketübertragung zurück, und wenn das drahtlose Kommunikationsmedium nach einem Verstreichen einer zufälligen Übertragungs-Zurückhaltezeit frei wird, beginnt die Station eine Verbindung zum Zugriffspunkt. Wenn die Station bereits mit dem Zugriffspunkt verbunden ist, überträgt die Station ein Paket, in welchem die Adresse des Zugriffspunktes bestimmt ist, ohne Abwarten einer zufälligen Zeit.
  • SDMA (Raumteilungs-Mehrfachzugriff) ist als ein Multiplexverfahren in einem drahtlosen Kommunikationssystem bekannt. SDMA wird bei einem Zugriffspunkt unter Verwendung einer adaptiven Array-Antenne implementiert. Die adaptive Array-Antenne bildet mehrere Antennenstrahlen, welches eine Interferenz zwischen ihnen reduziert. Dies verbessert die Kommunikationsqualität und realisiert eine gleichzeitige Kommunikation zwischen einem Zugriffspunkt und mehreren Stationen.
  • Es ist vermutlich möglich, gleiche Vorteile durch Anwenden dieses SDMA an einem drahtlosen LAN System basierend CSMA zu erreichen.
  • Wenn jedoch SDMA einfach an einem CSMA drahtlos LAN System angewendet wird, tritt das folgende Problem auf.
  • Im allgemeinen hat eine Station keine direktionale Antenne, wie beispielsweise eine adaptive Array-Antenne. Daher bestimmt, während eine bestimmte Station ein Paket an einen Zugriffspunkt überträgt, eine andere Station durch die oben beschriebene Träger-Abtastfunktion, dass das drahtlose Medium belegt ist, und stellt ihre Paketübertragung zurück. Demgemäss kann, sogar wenn ein Zugriffspunkt eines drahtlosen Kommunikationssystems, welches CSMA verwendet, eine adaptive Array-Antenne hat, eine Raumteilungs-Mehrfachkommunikation, bei welcher mehrere Stationen gleichzeitig eine Kommunikation über denselben Kanal durchführen, nicht wirksam durchgeführt werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Station bereitzustellen, durch welche eine Kommunikation zwischen einem Zugriffspunkt und mehreren Stationen wirksam durchgeführt werden kann, sogar wenn SDMA mit CSMA verwendet wird.
  • Young-Bae Ko et al: "Medium access control protocols using directional antennas in ad hoc networks" Infocom 2000. Nineteenth Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies. Proceedings. IEEE Tel Aviv, Israel 26–30 March 2000, Piscataway, NJ, USA, IEEE, US, 26 March 2000 (2000-03-26), Seiten 13–21, XP010376001 ISBN: 0-7803-5880-5 offenbart eine Drahtlosstation wie im Oberbegriff von Anspruch 1 bestimmt.
  • Die Erfindung stellt eine Drahtlosstation wie in Anspruch 1 bestimmt bereit.
  • Bei dieser Erfindung steuert eine Drahtlosstation die Übertragungsleistung zur Kommunikation mit einem Zugriffspunkt. Wenn diese Drahtlosstation mit dem Zugriffspunkt kommuniziert, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine nahe dieser Drahtlosstation vorliegende weitere Drahtlosstation die Belegung eines drahtlosen Mediums durch Trägerabtastung abtastet. Dies erhöht die Anzahl an mehreren Verbindungen. Demgemäss kann die Übertragungswirksamkeit verbessert werden, wenn SDMA angewendet wird.
  • Genauso kann die Drahtlosstation den Träger-Abtastpegel steuern. Wenn eine nahe dieser Drahtlosstation vorliegende weitere Drahtlosstation mit einem Zugriffspunkt kommuniziert, ist es weniger wahrscheinlich, dass diese Drahtlosstation eine Belegung eines drahtlosen Kommunikationsmediums durch Steuerung des Träger-Abtastpegels abtastet. Da dies die Anzahl an mehreren Verbindungen erhöht, kann die Übertragungswirksamkeit verbessert werden wenn SDMA angewendet wird.
  • Diese Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise alle notwenigen Merkmale, so dass die Erfindung ebenfalls eine Unterkombination dieser beschriebenen Merkmale sein kann.
  • Die Erfindung kann anhand der folgenden detaillierten Beschreibung vollständiger verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, in welchen:
  • 1 eine Ansicht ist, welche die Anordnung eines drahtlosen LAN Systems als ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau einer Zugriffspunkt-Einrichtung zeigt;
  • 3 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau einer adaptiven Array-Antenne zeigt;
  • 4 ein Blockdiagramm ist, welches den Aufbau einer Drahtlosstation zeigt;
  • 5A und 5B Ansichten sind, welche einen in IEEE802.11 bestimmten MAC Rahmen erläutern;
  • 6 ein Ablaufdiagramm ist, welches den Verarbeitungsbetrieb in einer Drahtlosstation erläutert;
  • 7 eine Ansicht ist, welche eine Übertragungsleistungs-Steuerprozedur erläutert, wenn Daten zwischen einer Drahtlosstation und einem Zugriffspunkt ausgetauscht werden;
  • 8 ein Ablaufdiagramm ist, welches eine Übertragungsleistungs-Steuerprozedur einer Drahtlosstation erläutert;
  • 9 eine Ansicht ist, welche eine Übertragungsleistungs-Steuerprozedur erläutert, wenn Daten zwischen einer Drahtlosstation und einem Zugriffspunkt ausgetauscht werden, in welchem eine Authentifizierung mit einem verteilten Schlüssel durchgeführt wird;
  • 10 eine Ansicht ist, welche eine Übertragungsleistungs-Steuerprozedur erläutert, wenn Daten zwischen einer Drahtlosstation und einem Zugriffspunkt ausgetauscht werden, in welchem eine Übertragungsleistung durch eine Vereinigungs-Verarbeitung entschieden wird;
  • 11 ein Blockdiagramm ist, welches einen weiteren Aufbau einer Drahtlosstation zeigt;
  • 12 ein Ablaufdiagramm ist, welches eine Träger-Abtastpegel-Steuerprozedur in einer Drahtlosstation erläutert;
  • 13 eine Ansicht ist, welche einen Fall erläutert, in welchem ein Zugriffspunkt 1 durch einen direktionalen Strahl mit mehreren Stationen kommuniziert; und
  • 14 eine schematische Ansicht ist, welche die Anordnung eines drahtlosen Kommunikationssystems zeigt, welches mehrere BSSs (Basic Service Sets) enthält.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
  • 1 zeigt ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses drahtlose Kommunikationssystem ist als ein drahtloses LAN System aufgebaut. Dieses drahtlose LAN System entspricht beispielsweise dem IEEE802.11 (inklusive IEEE802.11a und IEEE802.11b) Standard. Das heißt, dass 1 eine BSS (Basic Service Set) zeigt, welche einen Zugriffspunkt (AP) 1 als einen Zugriffspunkt und Drahtlosstationen (STAs) 4-1 bis 4-3 als mehrere drahtlos-Clients enthält, welche zum Zugriffspunkt 1 verbinden.
  • Der Zugriffspunkt 1 kann in einer spezifisch festgelegten Position installiert und mit einer Hauptleitung 5 verbunden sein. Dieser Zugriffspunkt 1 hat eine adaptive Array-Antenne 2, welche mehrere relativ schmale direktionale Muster (welche im folgenden als direktionale Strahlen oder Antennenstrahlen bezeichnet werden) 3-1 bis 3-3 bildet.
  • Unter Verwendung dieser Antennestrahlen 3-1 bis 3-3 kann der Zugriffspunkt 1 gleichzeitig mit mehreren Drahtlosstationen (welche im folgenden einfach als Stationen oder Terminals bezeichnet werden) 4-1 bis 4-3 unter Verwendung desselben Kanals kommunizieren. Das heißt, dass der Zugriffspunkt 1 einen SDMA zu den Stationen 4-1 bis 4-3 durchführt. Bei dieser Ausführungsform bildet der Zugriffspunkt 1 drei Antennenstrahlen 3-1 bis 3-3 zur gleichzeitigen Kommunikation mit den jeweils drei Stationen 4-1 bis 4-3. Jedoch können die Anzahl der Antennenstrahlen und die Anzahl der Stationen als Objekte gleichzeitiger Kommunikation jegliche willkürliche Anzahl sein, welche zwei oder mehr beträgt. Obwohl die Stationen 4-1 bis 4-3 im allgemeinen in festgelegten Positionen installiert sind, können sie ebenfalls mobil oder auf mobilen Körpern befestigt sein.
  • Der Aufbau des Zugriffspunktes 1 gemäss dieser Ausführungsform wird im folgenden mit Bezug auf 2 erläutert.
  • Empfänger 11-1 bis 11-3 empfangen Übertragungssignale von den Stationen 4-1 bis 4-3 über die Antennenstrahlen 3-1 bis 3-3 der adaptiven Array-Antenne 2. Die empfangenen Signale werden einer Verarbeitung unterworfen, welche eine Demodulation und Dekodierung enthält, wodurch empfangene Signale RS-1 bis RS-3 gebildet werden.
  • Übertrager 12-1 bis 12-3 erzeugen Übertragungssignale TS1 bis TS3, welche über die Antennenstrahlen 3-1 bis 3-3 der adaptiven Array-Antenne 2 an die Stationen 4-1 bis 4-3 übertragen werden. Diese Übertragungssignale TS1 bis TS3 werden der adaptiven Array-Antenne 2 zugeführt.
  • Die empfangenen Signale RS1 bis RS3 von den Empfängern 11-1 bis 11-3 werden einer Empfangssteuerung 13 eingegeben und einer vorbestimmten Empfangsverarbeitung unterworfen.
  • Eine Übertragungssteuerung 14 führt eine Übertragungsverarbeitung durch, erzeugt beispielsweise Daten, welche durch Aussendung (broadcast) oder Punkt-zu-Punkt (unicast) an die Stationen (STAs) 4-1 bis 4-3 zu übertragen sind. Diese durch die Übertragungssteuerung 14 erzeugten Daten werden als Übertragungssignale TS1 bis TS3 jeweils über die Übertrager 12-1 bis 12-3 an die Stationen (STAs) 4-1 bis 4-3 übertragen.
  • Ein praktischer Aufbau der adaptiven Array-Antenne 2 wird im folgenden mit Bezug auf 3 beschrieben.
  • Wie in 3 gezeigt, enthält diese adaptive Array-Antenne Antennenelemente 30-1 bis 30-3, Übertragungs-/Empfangsvermittler 31-1 bis 31-3, rauscharme Verstärker (LANs) 32-1 bis 32-3, Herabwandler 33-1 bis 33-3, Verteiler 34-1 bis 34-3, Empfangsstrahl-Ausbildungsschaltungen 35-1 bis 35-3, Übertragungsstrahl-Ausbildungsschaltungen 36-1 bis 36-3, Zusammenfasser 37-1 bis 37-3, Heraufwandler 38-1 bis 38-3, Hochfrequenz-Leistungsverstärker (HPAs) 39-1 bis 39-3 und eine Strahlsteuerung 40.
  • Die Übertragungs-/Empfangsvermittler 31-1 bis 31-3, die LANs 32-1 bis 32-3, die Herabwandler 33-1 bis 33-3, die Verteiler 34-1 bis 34-3, die Zusammenfasser 37-1 bis 37-3, die Heraufwandler 38-1 bis 38-3 und die HPAs 39-1 bis 39-3 sind in eins-zu-eins Übereinstimmung mit den Antennenelementen 30-1 bis 30-3 ausgebildet, d.h., dass die Anzahl dieser Einheiten gleich der Anzahl (in dieser Ausführungsform gleich 3) der Antennenelemente 30-1 bis 30-3 ist. Die Anzahl der Empfangsstrahl-Ausbildungsschaltungen 35-1 bis 35-3 und der Übertragungsstrahl-Ausbildungsschaltungen 36-1 bis 36-3 ist gleich der Anzahl (in dieser Ausführungsform gleich 3) der durch die adaptive Array-Antenne 2 ausgebildeten Antennenstrahlen. Die Anzahl dieser Antennenstrahlen kann kleiner oder größer als die Anzahl der Antennenelemente 30-1 bis 30-3 sein.
  • Der Betrieb der adaptiven Array-Antenne 2 wird im folgenden erläutert. Drahtlosfrequenz (RF) Signale, welche durch die Antennenelemente 30-1 bis 30-3 empfangen werden, werden über die Übertragungs-/Empfangsvermittlungen 31-1 bis 31-3 jeweils den LNAs 32-1 bis 32-3 eingegeben. Die eingegebenen RF Signale werden durch die LANs 32-1 bis 32-3 auf einen vorbestimmten Pegel verstärkt. Diese durch die LNAs 32-1 bis 32-3 verstärkten RF Signale werden den Herabwandlern 33-1 bis 33-3 eingegeben. Die Herabwandler 33-1 bis 33-3 wandeln die eingegebenen RF Signale in eine Zwischenfrequenz (IF) oder ein Basisband um, und führen die umgewandelten Signale den Verteilen 34-1 bis 34-3 zu.
  • Der Verteiler 34-1 verteilt das Ausgangssignal vom Herabwandler 33-1 an die Empfangsstrahl- Ausbildungsschaltungen 35-1 bis 35-3. Der Verteiler 34-2 verteilt das Ausgangssignal vom Herabwandler 33-2 an die Empfangsstrahl-Ausbildungsschaltungen 35-1 bis 35-3. Der Verteiler 34-3 verteilt das Ausgangssignal vom Herabwandler 33-3 an die Empfangsstrahl-Ausbildungsschaltungen 35-1 bis 35-3.
  • Die Empfangsstrahl-Ausbildungsschaltungen 35-1 bis 35-3 fassen die Eingangssignale durch Gewichtung derer gemäss einem komplexen Gewichtungsfaktor zum Empfang zusammen, welcher durch die Strahlsteuerung 40 eingestellt wird. Demgemäss werden mehrere Empfangsantennenstrahlen ausgebildet. Signale, welchen diesen Empfangsantennenstrahlen von den Empfangsstrahl-Ausbildungsschaltungen 35-1 bis 35-3 entsprechen, werden den in 2 gezeigten Empfängern 11-1 bis 11-3 zugeführt.
  • Andererseits werden die Übertragungssignale TS1 bis TS3 von den Übertragern 12-1 bis 12-3, welche in 2 gezeigt sind, jeweils den Übertragungsstrahl-Ausbildungsschaltungen 36-1 bis 36-3 eingegeben. Diese Übertragungsstrahl-Ausbildungsschaltungen 36-1 bis 36-3 multiplizieren die eingegebenen Übertragungssignale mit mehreren komplexen Gewichtungsfaktoren zur Übertragung, welche durch die Strahlsteuerung 40 eingestellt werden.
  • Mehrere Ausgangssignale von der Übertragungsstrahl-Ausbildungsschaltung 36-1 werden den Zusammenfassern 37-1 bis 37-3 eingegeben. Mehrere Ausgangssignale von der Übertragungsstrahl-Ausbildungsschaltung 36-2 werden ebenfalls den Zusammenfassern 37-1 bis 37-3 eingegeben. Ferner werden mehrere Ausgangssignale von der Übertragungsstrahl-Ausbildungsschaltung 36-3 den Zusammenfassern 37-1 bis 37-3 eingegeben. Jeder dieser Zusammenfasser 37-1 bis 37-3 fasst seine mehreren Eingangssignale zu einem Signal zusammen.
  • Ausgangssignale von den Zusammenfassern 37-1 bis 37-3 werden den Heraufwandlern 38-1 bis 38-3 zugeführt. Diese Heraufwandler 38-1 bis 38-3 wandeln Signale in einer Zwischenfrequenz (IF) oder einem Basisband (BB) in eine Drahtlosfrequenz (RF) um, und geben die umgewandelten Signale den HPAs 39-1 bis 39-3 ein. Die durch die HPAs 39-1 bis 39-3 verstärkten Übertragungssignale werden jeweils über die Vermittler 31-1 bis 31-3 den Antennenelementen 30-1 bis 30-3 zugeführt, und an die Stationen 4-1 bis 4-3 übertragen.
  • Wie oben beschrieben, stellt die Strahlsteuerung 40 komplexe Gewichtungsfaktoren zum Empfang hinsichtlich der Empfangsstrahl-Ausbildungsschaltungen 35-1 bis 35-3 ein. Die Strahlsteuerung 40 stellt ebenfalls komplexe Gewichtungsfaktoren zur Übertragung hinsichtlich der Übertragungsstrahl-Ausbildungsschaltungen 36-1 bis 36-3 ein. Ferner stellt die Strahlsteuerung 40 hinsichtlich der Strahlausbildungsschaltungen, welche zur Übertragung und zum Empfang ein Paar ausbilden (beispielweise die Empfangsstrahl-Ausbildungsschaltung 35-1 und die Übertagungsstrahl-Ausbildungsschaltung 36-1), Gewichtungsfaktoren zur Kommunikation mit derselben Station ein.
  • Der Zugriffspunkt (AP) 1 überträgt eine Barke bei vorbestimmten Intervallen. Diese Barke wird unter Verwendung einer Übertragungsleistung übertragen, welche groß genug ist, um durch die Stationen (STAs) 4-1 bis 4-3 empfangen zu werden, welche um den Zugriffspunkt 1 vorliegen. Ein Barkenrahmen muss an alle Stationen 4-1 bis 4-3 übertragen werden. Da somit eine Aussendungsübertragung durchgeführt wird, wird ein omnidirektionales Muster verwendet. Andererseits müssen eine Rahmenübertragung und ein Rahmenempfang während Authentifizierungs- und Vereinigungsverarbeitungen für die Stationen (STAs) 4-1 bis 4-3 separat durchgeführt werden. Somit sind bei diesen Punkt-zu-Punkt Übertragungen direktionale Strahlen bei der Verwendung vorteilhaft.
  • Unter Verwendung dieses Merkmals überprüfen die Stationen (STAs) 4-1 bis 4-3 gemäss der ersten Ausführungsform den Typ an empfangenen Daten. Es wird der Typ überprüft, und zwar ob ein durch ein omnidirektionales Muster (welches hiernach ebenfalls als ein omnidirektionaler Strahl bezeichnet wird) übertragener Rahmen oder ein durch einen direktionalen Strahl übertragener Rahmen vorliegt. Ein durch ein omnidirektionales Muster übertragener Rahmen ist beispielsweise ein in IEEE802.11 (inklusive IEEE802.11a und IEEE802.11b) bestimmter Barkenrahmen. Beispiele eines durch einen direktionalen Strahl übertragenen Rahmens sind Authentifizierungs-Rahmen und Vereinigungsrahmen.
  • Unter Verwendung einer empfangenen Leistungsinformation eines omnidirektionalen Stahls und einer empfangenen Leistungsinformation eines direktionalen Strahls, wird der Gewinn eines direktionalen Strahls, welcher durch den Zugriffspunkt 1 zur Übertragung eines an eine Station adressierten Punkt-zu-Punkt Rahmens verwendet wird, abgeschätzt. Es ist möglich, den Gewinn des direktionalen Strahls durch in Betracht ziehen der übertragenen Leistungsinformation für den direktionalen Strahl und der übertragenen Leistungsinformation für den nicht direktionalen Strahl genau abzuschätzen. Es ist ebenfalls möglich, den Gewinn des direktionalen Strahls unter in Betracht ziehen der übertragenen Leistungsinformation und der empfangenen Leistungsinformation abzuschätzen, wenn kein Rahmentyp (Aussendung/Punkt-zu-Punkt) verwendet wird. Auf Basis des Ergebnisses dieser Abschätzung überprüft die Station ob der Zugriffspunkt 1 einen direktionalen Strahl bildet. Wenn dies möglich ist, überprüft die Station dann ob SDMA beim Zugriffspunkt 1 anwendbar ist. Wenn angenommen wird, dass SDMA stattfinden kann, stellt die Station die Übertragungsleistung von an den Zugriffspunkt 1 adressierten Daten ein.
  • 1 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Hauptteile der Station (STA) 4-i (i = 1 bis 3) zeigt.
  • Diese Station 4-i enthält eine Antenne 100, einen Empfänger 101, eine Empfangsleistungs-Messeinheit 102, einen Empfangsdatentyp-Erfasser 103, einen Übertragungsleistungs-Erfasser 104, einen Strahlgewinn-Abschätzer 105, eine Übertragungsleistungs-Steuerung 106, einen Übertrager 107 und einen Informationsprozessor 108. Es ist möglich, den Übertragungsleistungs-Erfasser 104 auszulassen.
  • Der Informationsprozessor 108 überträgt die Übertragungsdaten an den Übertrager 107 wenn eine Übertragungsanfrage aufgrund der Vorbereitung von Übertragungsdaten oder dergleichen gemäss beispielsweise einem Nutzerbetrieb erzeugt wird.
  • Der Übertrager 107 wandelt diese Übertragungsdaten (beispielsweise IP Pakete) in einen durch IEEE802.11 definierten MAC Rahmen um. Zusätzlich wandelt der Übertrager 107 einen als digitale Daten verwalteten MAC Rahmen in ein Drahtlossignal bei einer vorbestimmten Frequenz (beispielsweise 2,4 GHz) um, und überträgt das Signal als eine drahtlose Welle von der Antenne 100.
  • Andererseits wird ein durch die Antenne 100 empfangenes Signal dem Empfänger 101 eingegeben. Der Empfänger 101 wandelt das empfangene Signal in einen MAC Rahmen um, extrahiert die empfangenen Daten aus einem Informationsfeld in diesem MAC Rahmen und überträgt die extrahierten, empfangenen Daten an den Informationsprozessor 108. Der Informationsprozessor 108 führt eine Verarbeitung zur Darstellung der empfangenen Daten auf einer Anzeige und dergleichen durch. Es ist zu bemerken, dass der Informationsprozessor 108 ebenfalls weitere verschiedene Informationsverarbeitungsbetriebe durchführen kann.
  • Ein durch IEEE802.11 definierter MAC Rahmen kann nicht nur als ein Datenrahmen zur Kommunikation beim Austauschen von Daten, sondern ebenfalls zur Verwaltungs- und Zugriffssteuerung verwendet werden. Diese Verwaltungs- und Zugriffssteuerung enthält eine Authentifizierung durch den Zugriffspunkt 1 vor der Kommunikation und eine Übertragung einer Meldung, um die korrekte Übertragung einer Drahtlosstation sicherzustellen. Diese Prozeduren sind in IEEE802.11 definiert. Der Empfänger 101 und der Übertrager 107 führen diese Prozeduren aus und erzeugen einen MAC Rahmen.
  • Wie in 5A gezeigt, enthält ein MAC Rahmen einen MAC Header, ein Datenfeld und eine Rahmenprüfsequenz (FCS). Der MAC Header hat maximal 30 Bytes und speichert verschiedene Stücke an Steuerinformation. 5A zeigt den Fall eines Datenrahmens, welcher später beschrieben wird. Das Datenfeld speichert Daten, welche maximal 2.312 Byte haben. Die FCS wird dazu verwendet um zu überprüfen ob die Daten korrekt übertragen wurden.
  • MAC Rahmen sind in drei Typen klassifiziert: Ein Verwaltungsrahmen, wie beispielsweise eine Barke, ein Authentifizierungs- und Vereinigungsrahmen zur Verwaltung eines Drahtlossystems, ein Datenrahmen zur Datenkommunikation und ein zur Zugriffssteuerung verwendeter Steuerrahmen. Der Typ eines MAC Rahmens ist im Typfeld F1a im Rahmensteuerfeld F1 des MAC Headers beschrieben. Ebenfalls zeigt das Untertyp-Feld F1b im Rahmensteuerfeld F1 die Details des Typs eines MAC Rahmens an.
  • Wenn ein Datenrahmen vom Zugriffspunkt zur Station übertragen wird, enthält der MAC Header ferner eine Zieladresse (DA) F2, BSSID (Basic Service Set Identification) F3, welche eine MAC Adresse des Zugriffspunktes ist, welcher aktuell den Rahmen überträgt, und eine Quellenadresse (SA) des Rahmens, wie in 5A gezeigt. Was einen Verwaltungsrahmen betrifft, so ist die Reihenfolge von BSSID und SA reserviert, und die Adressfelder kommen in Reihenfolge von DA-SA-BSSID. Die Zieladresse F2 erhält eine vorbestimmte Aussendungsadresse oder die Adresse einer Station (STA) 4-i. Was einen Steuerrahmen (RTS/CTS) betrifft, so enthält der MAC Header eine Rahmensteuerung, Dauer ID, zwei Adressfelder RA, TA und BBSID. In Abhängigkeit von der Art des Rahmens, ist nur ein Adressfeld enthalten. Ein Rahmenkörper ist nicht enthalten. Der MAC Header des Steuerrahmens RTS enthält eine Rahmensteuerung, Dauer ID, Adressfelder RA und TA. Der MAC Header des Steuerrahmens CTS enthält eine Rahmensteuerung, Dauer ID, Adressfelder RA und FCS.
  • Wieder unter Bezugnahme auf 4, misst die Empfangsleistungs-Messeinheit 102 die Leistung (Empfangsleistung), welche bei der Antenne eingeleitet wird, wenn Rahmendaten durch den Empfänger 101 empfangen werden.
  • Der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 überprüft ob ein MAC Rahmen eine Aussendung oder ein Punkt-zu-Punkt ist, und zwar anhand eines MAC Headerabschnitts oder einer im Datenfeld 4 gespeicherten Information, welche ein Rahmenkörper im MAC Rahmen ist, welcher durch den Empfänger 101 erlangt wird.
  • Das heißt, dass der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 anhand des Typ-Feldes F1a und des Untertyp-Feldes F1b in einem MAC Rahmen überprüft, ob der MAC Rahmen ein Barkenrahmen (Aussendungs-Rahmen) oder ein Authentifizierungs- oder Vereinigungsrahmen (Punkt-zu-Punkt Rahmen) ist.
  • Es ist zu bemerken, dass der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 ebenfalls überprüfen kann, ob ein durch den Empfänger 101 erlangter MAC Rahmen eine Aussendung oder ein Punkt-zu-Punkt ist, und zwar anhand der Zieladresse (DA) F2 im MAC Rahmen. Jedoch wird eine Erläuterung gegeben, indem der erstgenannte Fall als Beispiel genommen wird.
  • Aus einem durch den Empfänger 101 erlangten MAC Rahmen extrahiert der Übertragungsleistungs-Erfasser 104 eine Information, welche die Übertragungsleistung (Übertragungsleistungs-Information) betrifft, wenn dieser MAC Rahmen vom Zugriffspunkt 1 übertragen wird. Diese Übertragungsleistungs-Information kann entweder selber ein Leistungswert oder ein relativer Wert (beispielsweise ein Pegelwert) sein, welcher auf einem bestimmten, vorbestimmten Wert basiert. Kurz gesagt, kann die Übertragungsleistungs-Information jegliche bereitgestellte Information sein, mit welcher die Station (STA) 4-i Schwankungen der Übertragungsleistung erfassen kann. Diese Erfassungsleistungs-Information wird in einer vorbestimmten Position eines MAC Rahmens gespeichert. Beispielweise ist die Übertragungsleistungs-Information vorzugsweise in jeglichen oder mehreren unbestimmten (reservierten) Feldern des Rahmenkörpers F4 in 5A angezeigt, wobei jene als Barken, Authentifizierungs- und Vereinigungsrahmen gemäss IEEE802.11 (inklusive IEEE802.11a und IEEE802.11b) Standard sind. Jedoch kann die Übertragungsleistungs-Information in jeglichen anderen Feldern in einem MAC Rahmen angezeigt werden, welcher im Betrieb des drahtlosen Kommunikationssystems nicht verwendet wird.
  • Beispielsweise kann in einem Authentifizierungs-Rahmen die Übertragungsleistungs-Information unter Verwendung eines oder mehrerer undefinierter Status Codes in einem Status Code-Feld ausgedrückt werden, welcher im Datenfeld in 5A als der Authentifizierungs-Rahmenkörper (siehe 5B) enthalten ist.
  • Ebenfalls kann die Übertragungsleistung jedes MAC Rahmen-Typs vorbestimmt werden, und gemäss der Typen an MAC Rahmen, wie beispielsweise Rahmen, Authentifizierungs-, und Vereinigungsrahmen, können die entsprechenden Übertragungsleistungen im Übertragungsleistungs-Erfasser 104 vorgespeichert werden. In diesem Fall, wenn der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 den Typ des empfangenen MAC Rahmens erfasst, liest der Übertragungsleistungs-Erfasser 104 die Übertragungsleistung entsprechend dem erfassten Typ aus.
  • Der Strahlgewinn-Abschätzer 105 schätzt den Gewinn des direktionalen Strahls von durch den Empfänger 101 empfangenen Daten ab, und zwar anhand des Typs an Empfangsdaten, welcher durch den Datentyp-Erfasser 103 erfasst wird, der Empfangsleistung, welche durch die Empfangsleistungs-Messeinheit 102 gemessen wird, und der Übertragungsleistungs-Information der Empfangsdaten, welche durch den Übertragungsleistungs-Erfasser 104 erlangt wird. Der Datentyp zeigt an ob ein Rahmen Aussendungs-(Rahmen) Daten, wie beispielsweise ein Barken-Rahmen, oder Punkt-zu-Punkt (Rahmen) Daten ist, wie z.B. Authentifizierungs- und Vereinigungsrahmen. Der Strahlgewinn-Abschätzer 105 überprüft ebenfalls das Vorliegen/nicht Vorliegen einer direktionalen Strahlsteuerung am Zugriffspunkt 1. Wenn der untersuchte Gewinnwert (Pegel) gleich oder größer einem vorbestimmten Pegel ist, bestimmt der Strahlgewinn-Abschätzer 105, dass SDMA am Zugriffspunkt 1 anwendbar ist.
  • Wenn der Strahlgewinn-Abschätzer 105 bestimmt, dass SDMA am Zugriffspunkt 1 anwendbar ist, verringert die Übertragungsleistungs-Steuerung 106, und zwar beispielsweise durch einen vorbestimmten Pegel, die Übertragungsleistung von Daten, welche an den Zugriffspunkt 1 adressiert sind. Diese Übertragungsleistung ist vorzugsweise eine minimale Übertragungsleistung innerhalb des empfangbaren Bereichs am Zugriffspunkt 1, d.h., dass sie vorzugsweise eine für den Zugriffspunkt 1 minimale notwendige Übertragungsleistung ist. Es ist zu bemerken, dass eine Schaltung zum Steuern der Übertragungsleistung dem Fachmann bekannt ist.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Verarbeitungsbetriebes in einer Station (STA) 4-i.
  • Bezugnehmend auf 6 wird, wenn die Leistungsversorgung eingeschaltet wird (Schritt S1), die Station (STA) 4-i in einen Empfangsmodus gesetzt. Wenn beispielsweise eine Anfrage vom Zugriffspunkt 1 kommt, kann die Station (STA) 4-i sie unmittelbar empfangen (Schritt S2).
  • In diesem Empfangsmodus wird angenommen, dass eine Übertragungsanfrage zum Übertragen von Daten in der Station (STA) 4-i erzeugt wird (beispielsweise durch einen Nutzerbetrieb), und dass eine Anfrage zum Aufbauen einer Verbindung mit dem Zugriffspunkt 1 erzeugt wird (Schritt S3). In diesem Fall werden Verarbeitungen, welche Authentifizierung und Vereinigung genannt werden, zwischen der Station (STA) 4-i und dem Zugriffspunkt 1 ausgeführt (Schritte S4 und S5). Es ist zu bemerken, dass diese Authentifizierungs- und Vereinigungs-Verarbeitungen dem IEEE802.11 (inklusive IEEE802.11a und IEEE802.11b) Standard entsprechen.
  • Wenn die Authentifizierungs- und Vereinigungs-Verarbeitung erfolgreich verlief und die Verbindung zwischen der Station (STA) 4-i und dem Zugriffspunkt 1 aufgebaut ist, kann die Station (STA) 4-i über diese Verbindung mit dem Zugriffspunkt 1 kommunizieren (Schritt S6).
  • Wenn eine Trennungs-Anfrage erzeugt wird, trennt die Station (STA) 4-i die aufgebaute Verbindung durch Betriebe, welche Trennung und Entauthentifizierung genannt werden (Schritte S7 und S8) und kehrt zum Empfangsmodus zurück (Schritt S2).
  • Ein Verfahren zur Trennung, wie beispielweise eine Trennungs- und Entauthentifizierungs-Verarbeitung entspricht ebenfalls dem IEEE802.11 (inklusive IEEE802.11a und IEEE802.11b) Standard.
  • Als nächstes wird eine Übertragungsleistungs-Steuerverarbeitung, wenn Daten an den Zugriffspunkt 1 zu übertragen sind, im folgendem mit Bezug auf 7 erläutert, indem eine der Stationen (STAs) 4-i (beispielsweise die Station (STA) 4-1) als ein Beispiel genommen wird.
  • Der Zugriffspunkt 1 überträgt einen Barken-Rahmen zu jeder vorbestimmten Periode (es braucht kein strikter Zyklus zu sein) (Schritt S101). Im Prinzip kann die Station (STA) 4-i einen Barken-Rahmen nicht nur im Empfangsmodus, welcher als Schritt S2 in 6 angezeigt ist, empfangen, sondern ebenfalls während einer Authentifizierung in Schritt S4, Vereinigung in Schritt S5, Trennung in Schritt S7, Entauthentifizierung in Schritt S8, und im Kommunikationsmodus in Schritt S6. Im Empfangsmodus, beispielsweise, wenn der Empfangspakettyp-Erfasser 103 der Station (STA) 4-i bestimmt, dass Daten, welche über die Antenne 100 empfangen werden, ein Barken-Rahmen ist, gibt die Station (STA) 4-i dem Strahlgewinn-Abschätzer 105 die Empfangsleistung dieses Barken-Rahmens ein, welche durch die Empfangsleistungs-Messeinheit 102 und die Übertragungsleistungs-Information, welche im Barken-Rahmen enthalten ist, oder die vorgespeicherte Übertragungsleistungs-Information, welche dem Barken-Rahmen entspricht, gemessen ist (Schritt S102).
  • Es ist zu bemerken, dass, wann immer ein Barken-Rahmen empfangen wird, die gemessene Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information in Zeitfolge gespeichert werden kann.
  • Danach wird angenommen, dass eine Anfrage zum Aufbauen einer Verbindung an der Station (STA) 4-i erzeugt wird (Schritt S3 in 6), und der Ablauf fährt mit der Authentifizierungsverarbeitung fort, welches Schritt S4 in
  • 6 ist. In diesem Fall überträgt der Übertrager 107 der Station (STA) 4-i einen Authentifizierungs-Rahmen (adressiert an den Zugriffspunkt 1) an den Zugriffspunkt 1, welcher ein Signal zum Starten einer Authentifizierungsanfrage ist, und in welchem eine Authentifizierungs-Transaktionssequenznummer (welche im folgendem einfach als ATSN bezeichnet wird) = 1 ist (Schritt S103). Wenn eine zuvor durch die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 eingestellte Übertragungsleistung erhältlich ist, überträgt die Station (STA) 4-i den Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 1 an den Zugriffspunkt 1 unter Verwendung dieser Übertragungsleistung. Wenn dies nicht zutrifft, kann der Authentifizierungs-Rahmen durch eine vorbestimmte Vorgabe-Übertragungsleistung übertragen werden.
  • Es ist zu bemerken, dass ATSN im Rahmenkörper F4 des Authentifizierungs-Rahmens angezeigt ist.
  • Der Zugriffspunkt 1 empfängt den Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 1, und stellt auf Basis der empfangenen Leistung und dergleichen einen direktionalen Strahl derart ein, dass er auf die Station (STA) 4-i gerichtet ist (Schritt S104). Das heißt, dass der Zugriffspunkt 1 den zuvor genannten Gewichtungsfaktor entsprechend der Richtung, in welche die Station (STA) 4-i vorliegt, einstellt.
  • Unter Verwendung dieses direktionalen Strahls überträgt der Zugriffspunkt 1 einen Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 2 (eine Antwort auf den Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 1) an die Station (STA) 4-i (Schritt S105).
  • Dieser Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 2 kann eine wie oben beschriebene Übertragungsleistungs-Information enthalten.
  • Wenn der Empfangspakettyp-Erfasser 103 erfasst, dass die über die Antenne 100 empfangenen Daten ein Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 2 ist, wird die empfangene Leistung dieses Rahmens, welche durch die Empfangsleistungs-Messeinheit 102 gemessen ist, und die Übertragungsleistungs-Information, welche aus dem Rahmen durch den Übertragungsleistungs-Erfasser 104 extrahiert ist, oder die zuvor gespeicherte Übertragungsleistungs-Information, welche dem Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 2 entspricht, dem Strahlgewinn-Abschätzer 105 eingegeben (Schritt S106). Dies ist möglich, wenn der Zugriffspunkt nicht den direktionalen Strahl einstellt oder wenn der Richtungswinkel des ersten direktionalen Strahls (relativ weit) der Station vorbestimmt und bekannt ist.
  • Unter Verwendung der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des Authentifizierungs-Rahmens von ATSN = 2, welche in Schritt S106 von 7 erlangt wird, führen der Strahlgewinn-Abschätzer 105 und die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 eine wie in 8 gezeigte Verarbeitung durch, wodurch die Übertragungsleistung eingestellt wird (Schritt S107).
  • Bezugnehmend auf 8 überprüft der Strahlgewinn-Abschätzer 105 das Vorliegen/nicht Vorliegen einer direktionalen Strahlsteuerung im Zugriffspunkt 1 auf Basis der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des empfangenen Barken-Rahmens, welcher in Schritt S102 von 7 erlangt wird, und der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des Authentifizierungs-Rahmens von ATSN = 2, welcher in Schritt S106 von 7 erlangt wird (Schritt S201). Das Vorliegen/nicht Vorliegen von einer direktionalen Strahlsteuerung bedeutet, dass die Richtcharakteristik zur Station (STA) 4-i am Zugriffspunkt 1 geschmälert ist, oder mit anderen Worten, dass der Antennenstrahl zur Station (STA) 4-i gerichtet ist.
  • Es wird beispielsweise angenommen, dass die Übertragungsleistungs-Information eines Barken-Rahmens, welcher durch ein omnidirektionales Muster übertragen wird, gleich "3" ist, und dass die Empfangsleistung dieses Rahmens gleich "2" ist, und dass die Übertragungsleistungs-Information eines Authentifizierungs-Rahmens, welcher vermutlich unter Verwendung eines direktionalen Strahls übertragen wird, gleich "3" ist, und dass die Empfangsleistung dieses Rahmens gleich "4" ist. Es ist zu erwähnen, dass jeder numerische Wert keinen aktuellen Leistungswert, sondern einen Pegel anzeigt, welcher dem Leistungswert entspricht. In diesem Fall steigt die Empfangsleistung an, obwohl die Übertragungsleistung des Zugriffspunktes 1 (bei) "3" verbleibt. Daher wird abgeschätzt, dass dieser Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, welche einen Gewinn von beispielsweise Pegel 1 hat. Wenn die Erfassung der Übertragungsleistung ausgelassen wird, kann ein Vorliegen/nicht Vorliegen der direktionalen Strahlsteuerung ähnlich anhand der Vorgabe (oder Annahme) bestimmt werden, dass der Zugriffspunkt mit derselben Übertragungsleistung überträgt.
  • Genauso wird angenommen, dass die Übertragungsleistungs-Information eines Barken-Rahmens gleich "3" ist, und dass dessen Empfangsleistung gleich "2" ist, und dass die Übertragungsleistungs-Information eines Authentifizierungs-Rahmens gleich "4" ist, und dass dessen Empfangsleistung gleich "4" ist. In diesem Fall, obwohl die Übertragungsleistung des Zugriffspunktes 1 um "1" ansteigt, steigt die Empfangsleistung um "2" an. Das heißt, dass der Änderungsgrad in der Übertragungsleistung nicht den einer Änderung in der Empfangsleistung entspricht. In diesem Fall wird ebenfalls abgeschätzt, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, welche einen Gewinn von beispielsweise Pegel 1 hat.
  • Es wird ebenfalls angenommen, dass die Übertragungsleistungs-Information eines Barken-Rahmens gleich "3" ist, und dass dessen Empfangsleistung gleich "2" ist, und dass die Übertragungsleistungs-Information eines Authentifizierungs-Rahmens gleich 4 ist, und dass dessen Empfangsleistung gleich "3" ist. In diesem Fall steigt die Übertragungsleistung des Zugriffspunktes 1 um "1" an, und die Empfangsleistung steigt ebenfalls um "1" an, wobei der Änderungsgrad in der Übertragungsleistung gleich dem einer Änderung in der Empfangsleistung entspricht. Wenn dies der Fall ist, steuert der Zugriffspunkt 1 dessen Übertragungsleistung, und die Empfangsleistung ändert sich ebenfalls dementsprechend. Daher wird abgeschätzt, dass der Zugriffspunkt 1 keine direktionale Strahlsteuerung unter Verwendung einer direktionalen Antenne durchführt.
  • Die Genauigkeit dieser Abschätzung kann verbessert werden, indem die Abschätzung anhand der Empfangsergebnisse von zwei oder mehreren Barken-Rahmen und zwei oder mehreren Authentifizierungs-Rahmen durchgeführt wird.
  • Wenn in Schritt S201 bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, überprüft der Strahlgewinn-Abschätzer 105 ob die Richtcharakteristik des Zugriffspunktes 1 zur Station (STA) 4-i schmal genug ist, und der Antennenstrahl stark genug ist um SDMA durchzuführen. Das heißt, wenn der Pegel des Gewinns des direktionalen Strahls, wie oben abgeschätzt, gleich oder höher als ein vorbestimmter Pegel ist (Schritt S202), dann der Strahlgewinn-Abschätzer 105 bestimmt, dass SDMA am Zugriffspunkt 1 anwendbar ist (Schritt S203).
  • Wenn beispielsweise der Gewinn des direktionalen Strahls am Pegel 1 oder höher ist, wird bestimmt, dass der Strahl des Zugriffspunktes 1 schmal genug ist um SDMA durchzuführen (es wird bestimmt, dass SDMA anwendbar ist).
  • Es ist zu erwähnen, dass Schritt S202 kein notwendiger Bestimmungsschritt ist und ausgelassen werden kann. In diesem Fall, wenn in Schritt S201 bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, fährt der Ablauf mit Schritt S204 fort, indem er Schritte S202 und S203 überspringt.
  • Wenn in Schritt S203 der Strahlgewinn-Abschätzer 105 bestimmt, dass SDMA am Zugriffspunkt 1 wie oben beschrieben anwendbar ist, fährt der Ablauf mit Schritt S204 fort, und die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 verringert die Übertragungsleistung von Daten, welche an den Zugriffspunkt adressiert sind, um einen vorbestimmten Pegel. Vorzugsweise stellt die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 die minimal notwendige Leistung als die Übertragungsleistung von Daten ein, welche an den Zugriffspunkt 1 adressiert sind. Das heißt, dass ein ausreichend kleiner Wert innerhalb des empfangbaren Bereichs am Zugriffspunkt 1 eingestellt wird.
  • Wieder bezugnehmend auf 7 wird, wenn in Schritt S107 eine Übertragungsleistungs-Steuerung gemäss 8 zum Einstellen einer neuen Übertragungsleistung durchgeführt wird, diese eingestellte Übertragungsleistung danach als die Übertragungsleistung von Daten verwendet wird, welche danach an den Zugriffspunkt 1 adressiert sind.
  • Wenn die Authentifizierungs-Verarbeitung erfolgreich verlief, wird eine Vereinigung durchgeführt, wenn sie dem IEEE802.11 Standard folgt. Das heißt, wenn die Übertragungsleistung in Schritt S107 eingestellt ist, der Übertrager 107 dann an die Station (STA) 4-i einen Vereinigungs-Anfragerahmen überträgt, um den Beginn der Vereinigungsverarbeitung anzufragen, und zwar an den Zugriffspunkt 1 durch die eingestellte Übertragungsleistung (Schritt S108).
  • Wenn dieser Vereinigungs-Anfragerahmen erfolgreich empfangen ist, überträgt der Zugriffspunkt 1 als Antwort an die Anfrage einen Vereinigungs-Antwortrahmen an die Station (STA) 4-i (Schritt S109). Wenn diese Vereinigungsverarbeitung erfolgreich verlief, ist die Zugriffssteuerphase vollendet, und es werden Datenrahmen mit dem Zugriffspunkt 1 gemäß dem Kommunikationsmodus ausgetauscht, wie in Schritt S6 von 6 gezeigt (Schritt S110).
  • Eine Authentifizierung mit verteilten Schlüsseln wird im folgendem mit Bezug auf 9 beschrieben. Es ist zu erwähnen, dass dieselben Bezugsziffern wie in 7 dieselben Verarbeitungen bei 9 kennzeichnen, und es werden unterschiedliche Verarbeitungen erläutert. Das heißt, dass bei dieser Authentifizierung mit verteiltem Schlüssel nach Empfang des Authentifizierungs-Rahmens von ATSN = 2 in Schritt S105 die Station (STA) 4-i dann einen Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 3 an den Zugriffspunkt 1 überträgt (Schritt S151). Wenn zuvor eine Übertragungsleistung durch die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 eingestellt ist und zur Verfügung steht, überträgt die Station (STA) 4-i den Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 3 an den Zugriffspunkt 1 unter Verwendung dieser Übertragungsleistung. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Authentifizierungs-Rahmen durch eine vorbestimmte Vorgabe-Übertragungsleistung übertragen werden.
  • Der Zugriffspunkt 1 empfängt diesen Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 3 und stellt auf Basis der Empfangsleistung und dergleichen einen an die Station (STA) 4-i gerichteten direktionalen Strahl ein (Schritt S152). Das heißt, dass der Zugriffspunkt 1 den zuvor genannten Gewichtungsfaktor rücksetzt, welcher der Richtung entspricht, in welche die Station (STA) 4-i vorliegt.
  • Unter Verwendung dieses direktionalen Strahls überträgt der Zugriffspunkt 1 einen Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 4 an die Station (STA) 4-i (Schritt S153).
  • Dieser Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 4 kann eine Übertragungsleistungs-Information enthalten, wie oben beschrieben.
  • Wenn der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 bestimmt, dass der über die Antenne 100 empfangene Datenrahmen ein Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 4 ist, werden die Empfangsleistung dieses Rahmens, welche durch die Empfangsleistungs-Messeinheit 102 gemessen wird, und Übertragungsleistungs-Information, welche aus dem Rahmen durch den Übertragungsleistungs-Erfasser extrahiert wird, oder eine vorgespeicherte Übertragungsleistungs-Information am Übertragungsleistungs-Erfasser 104, welche dem Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 4 entspricht, dem Strahlgewinn-Abschätzer 105 eingegeben (Schritt S154).
  • Unter Verwendung der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des empfangenen Barken-Rahmens, welche in Schritt S102 von 7 erlangt wird, und der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des Authentifizierungs-Rahmens von ATSN gleich 4, welche im oben beschriebenen Schritt S154 erlangt wird, führen der Strahlgewinn- Abschätzer 105 und die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 eine wie in 8 gezeigte Verarbeitung durch, wodurch die Übertragungsleistung eingestellt wird (Schritt S155).
  • Der Rest ist derselbe wie beim Betrieb der Verarbeitung nach Schritt S108 in 7.
  • Als nächstes wird im folgenden mit Bezug auf 10 ein Betrieb beschrieben, bei welchem die Station (STA) 4-i eine Übertragungsleistungs-Steuerung nicht bei Authentifizierung sondern bei Vereinigung durchführt. Es ist zu erwähnen, dass dieselben Bezugsziffern wie in 7 dieselben Verarbeitungen in 10 kennzeichnen, und unterschiedliche Verarbeitungen werden erläutert. Das heißt, dass, nachdem die Station (STA) 4-i den Authentifizierungs-Rahmen von ATSN = 2 in Schritt S105 empfängt, der Ablauf mit Schritt S108 fortfährt, indem Schritte S106 und S107 übersprungen werden, und die Station (STA) 4-i überträgt einen Vereinigungs-Anfragerahmen zur Anfrage eines Beginns der Vereinigungsverarbeitung an den Zugriffspunkt 1 (Schritt S108). Wenn dieser Vereinigungs-Anfragerahmen erfolgreich empfangen ist, überträgt der Zugriffspunkt 1 als Antwort auf die Anfrage einen Vereinigungs-Antwortrahmen an die Station (STA) 4-i (Schritt S110).
  • Dieser Vereinigungs-Antwortrahmen kann ebenfalls eine Übertragungsleistungs-Information enthalten, und zwar genauso wie im Falle des Authentifizierungs-Rahmens.
  • Wenn der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 bestimmt, dass der über die Antenne 100 empfangene Datenrahmen der Vereinigungs-Antwortrahmen ist, werden die Empfangsleistung dieses Rahmens, welche durch die Empfangsleistungs-Messeinheit 102 gemessen wird, und Übertragungsleistungs-Information, welche aus dem Rahmen durch den Übertragungsleistungs-Erfasser 104 extrahiert wird, oder eine vorgespeicherte Übertragungsleistungs-Information, welche dem Vereinigungs-Antwortrahmen entspricht, dem Strahlgewinn-Abschätzer 105 eingegeben (Schritt S161).
  • Unter Verwendung der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des empfangen Barken-Rahmens, welcher in Schritt S102 empfangen wird, und der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des Vereinigungs-Antwortrahmens, welcher wie oben beschrieben in Schritt S161 erlangt wird, führen der Strahlgewinn-Abschätzer 105 und die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 eine wie in 8 gezeigte Verarbeitung durch, wodurch die Übertragungsleistung eingestellt wird (Schritt S162).
  • Wenn diese Vereinigungsverarbeitung erfolgreich verlief, ist die Zugriffssteuerphase vollendet, und es werden Datenrahmen mit dem Zugriffspunkt 1 gemäss dem Kommunikationsmodus ausgetauscht, wie in Schritt S6 von 6 gezeigt (Schritt S163). Der den Vereinigungs-Anfragerahmen empfangene Zugriffspunkt 1 stellt den direktionalen Strahl ein, welcher zur Station (STA) 4-i gerichtet ist, und zwar basierend auf der Empfangsleistung oder dergleichen. Dann überträgt der Zugriffspunkt 1 den Vereinigungs-Antwortrahmen an die Station (STA) 4-i. Es ist zu erwähnen, dass beide oder einer der Schritte S104 und S109 bereitgestellt sein können.
  • In dieser wie oben beschriebenen ersten Ausführungsform überprüft die Station (STA) 4-i ob der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, und zwar anhand von einer Empfangsleistung von empfangenen Aussendungs-Daten, welche durch den Zugriffspunkt 1 übertragen werden, und anhand von einer Empfangsleistung von empfangenen Punkt-zu-Punkt Daten, welche durch den Zugriffspunkt 1 übertragen werden, (wenn bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, überprüft die Station (STA) 4-i ferner ob die Richtcharakteristik schmal genug ist um SDMA durchzuführen). Wenn bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt (und zwar derart, dass die Richtcharakteristik schmal genug ist um SDMA durchzuführen), stellt die Station (STA) 4-i danach vorzugsweise die minimal notwendige Leistung als die Übertragungsleistung zur Übertragung von Daten an den Zugriffspunkt 1 ein. Dies reduziert eine Interferenz mit weiteren Kommunikationsstationen (STAs) 4-i (wenn STA 4-1 eine Übertragungsleistungs-Steuerung durchführt, wird dieses "i" gleich 2 und 3 sein).
  • Die Station (STA) 4-1 führt eine wie oben beschriebene Übertragungsleistungs-Steuerung durch. Daher ist, verglichen mit dem Fall, bei welchem die Station (STA) 4-1 keine Übertragungsleistungs-Steuerung durchführt, die Empfangsleistung eines von dieser Station (STA) 4-1 an den Zugriffspunkt 1 übertragenen Signals an der weiteren Station (STA) 4-i (i = 2 oder 3), welche eine Träger-Abtastung durchführt, ausreichend klein. Dies reduziert, dass an der andren Station (STA) 4-i (i = 2 oder 3) erfasst wird, dass ein drahtlos Medium belegt ist. Das heißt, wenn die weitere Station (STA) 4-i (i = 2 oder 3) nicht die Empfangsleistung eines von der Station (STA) 4-1 an den Zugriffspunkt 1 übertragenen Signals abtastet, die weitere Station (STA) 4-i (i = 2 oder 3) keinen NAV (Network Allocation Vector) einstellt, welcher in IEEE802.11 bestimmt ist (wenn dieser NAV eingestellt ist, greift eine Station für ein durch den NAV bestimmtes Intervall nicht auf den Zugriffspunkt 1 zu). Ebenfalls braucht der Zugriffspunkt 1 nicht dieselben Daten wie jene an weitere Stationen (STAs) 4-2 und 4-3 zu übertragen, welche durch einen anderen direktionalen Strahl an die Station (STA) 4-1 übertragen wurden, welcher vom direktionalen Strahl getrennt ist, welcher zur Kommunikation mit der Station (STA) 4-1 verwendet wird. Dies bedeutet, dass der Zugriffspunkt 1 keine weiteren Stationen (STAs) 4-2 und 4-3 benötigt, welche NAV als Maßnahmen für ein verstecktes Stations-Problem hinsichtlich der Kommunikation mit der Station (STA) 4-1 eingestellt haben.
  • Demgemäss kann der Zugriffspunkt 1 einen SDMA mit mehreren Stationen (STAs) 4-i (i = 1 bis 3) durchführen. Dies erhöht die Anzahl an mehreren Verbindungen, und zwar verglichen mit dem Fall, bei welchem die Station (STA) 4-i nicht die oben beschriebene Übertragungsleistungs-Steuerung durchführt.
  • Der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 der obigen ersten Ausführungsform überprüft ob ein empfangener Rahmen ein Aussendungsrahmen ist, welcher durch ein omnidirektionales Muster zu übertragen ist, oder ein Punkt-zu-Punkt Rahmen ist, welcher durch einen direktionalen Strahl zu übertragen ist, wenn der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt. Genauer gesagt, extrahiert der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 den als F1a gelisteten Typ, den als F1b gelisteten Untertyp und den Rahmenkörper F4 eines MAC Rahmens, welche durch den Empfänger 101 erlangt werden. Aus diesen Stücken an Information bestimmt der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 ob ein empfangener Rahmen ein Aussendungsbarken-Rahmen oder ein Punkt-zu-Punkt Authentifizierungs-/Vereinigungs-Rahmen ist.
  • Bei der Verarbeitung zur Überprüfung ob der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, kann ebenfalls unterschieden werden, ob der vom Zugriff 1 übertragene Rahmen gleich Aussendungs-Rahmendaten oder ein Punkt-zu-Punkt Rahmen ist, und zwar indem die Zieladresse des Rahmens überprüft wird, und zwar anstelle des obigen Verfahrens. Das heißt, dass der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 die Zieladresse (DA) des in 5A gezeigten MAC Rahmens überprüft, und bestimmt, dass der Rahmen eine Aussendung ist, wenn die DA eine Aussendungs-Adresse hält, und dass der Rahmen ein Punkt-zu-Punkt ist, wenn die DA die eigene Adresse der Station spezifiziert. Dieses Verfahren kann den Typ eines empfangen Rahmens hinsichtlich dessen ob er eine Aussendung oder Punkt-zu-Punkt ist erfassen, und es kann ebenfalls ähnlich dem obigen Verfahren realisiert werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform führt die Station (STA) 4-i eine Übertragungsleistungs-Steuerung durch. Bei der zweiten Ausführungsform steuert diese Station (STA) 4-i einen Träger-Abtastpegel.
  • Diese zweite Ausführungsform ist grundlegend dieselbe wie die erste Ausführungsform. Das heißt, dass die Station (STA) 4-i überprüft ob ein Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, und zwar anhand einer Empfangsleistung eines durch den Zugriffspunkt 1 übertragenen Aussendungs-Rahmens und dessen Übertragungsleistungs-Information, und anhand einer Empfangsleistung eines durch den Zugriffspunkt 1 übertragenen Punkt-zu-Punkt Rahmens und dessen Übertragungsleistungs-Information (wenn bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, überprüft die Station (STA) 4-i ferner ob die Richtcharakteristik am Zugriffspunkt 1 schmal genug ist um SDMA durchzuführen). Wenn bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt (beispielsweise, dass die Richtcharakteristik schmal genug ist um SDMA durchzuführen), erhöht die Station (STA) 4-i ihren Träger-Abtastpegel, wodurch die Empfindlichkeit der Trägerabtastung auf den minimal notwendigen Pegel unterdrückt wird.
  • 11 zeigt die Anordnung der Hauptbestandteile der Station (STA) 4-i gemäss der zweiten Ausführungsform. Dieselben Bezugsziffern wie in 4 kennzeichnen dieselben Teile in 11, und nur ein unterschiedlicher Abschnitt wird erläutert. Das heißt, dass bezugnehmend auf 11 zusätzlich eine Träger-Abtaststeuerung 109 enthalten ist.
  • Wenn ein Strahlgewinn-Abschätzer 105 bestimmt, dass SDMA am Zugriffspunkt 1 anwendbar ist, erhöht diese Träger-Abtaststeuerung 109 den Träger-Abtastpegel in CSMA ihrer eigenen Station auf ein solches Ausmaß, dass die Funktion der Trägerabtastung nicht vermindert wird. Es ist zu erwähnen, dass eine Schaltung zum Erhöhen oder Verringern des Träger-Abtastpegels dem Fachmann bekannt ist.
  • Die Zeitpunkte, an welchen die Träger-Abtaststeuerung 109 den Träger-Abtastpegel einstellt, sind dieselben wie bei der Übertragungsleistungs-Steuerung in der ersten Ausführungsform. Das heißt, dass die Träger-Abtaststeuerung 109 den Trägerabtastpegel gleichzeitig mit oder anstelle des Einstellens der Übertragungsleistung jeweils in Schritten S107, S155 und S162 von 7, 9 und 10 einstellt.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Träger-Abtastpegel Steuerprozedur. Es ist zu erwähnen, dass dieselben Bezugsziffern wie in 8 dieselben Abläufe in 12 kennzeichnen, und unterschiedliche Abläufe erläutert werden.
  • Wie mit Bezug auf 8 erläutert, überprüft der Strahlgewinn-Abschätzer 105 jeweils in Schritten S106, S154 und S161 in 7, 9 und 10 ob der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, und zwar anhand von einer Empfangsleistung, wenn Daten empfangen werden, welche durch den Zugriffspunkt 1 ausgesendet werden, und einer Übertragungsleistungs-Information, welche den Empfangsdaten entspricht, und anhand von einer Empfangsleistung, wenn Daten durch den Zugriffspunkt über Punkt-zu-Punkt übertragen werden, und einer Übertragungsleistungs-Information, welche den Empfangsdaten entspricht. Wenn bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, überprüft der Strahlgewinn-Abschätzer 105 ferner ob die Richtcharakteristik des Zugriffspunktes 1 schmal genug ist um SDMA durchzuführen. Wenn beispielsweise der Gewinnpegel eines direktionalen Strahls gleich oder höher als ein vorbestimmter Pegel ist, bestimmt der Strahlgewinn-Abschätzer 105, dass SDMA am Zugriffspunkt 1 anwendbar ist (Schritte S201 bis S203). Wie bei der ersten Ausführungsform können die Bestimmungsverarbeitungen aus Schritten S202 bis S203 ebenfalls ausgelassen werden. Wenn dies der Fall ist, und zwar, wenn der Strahlgewinn-Abschätzer 105 bestimmt, dass der Zugriffspunkt 1 bei Schritt S201 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, fährt der Ablauf mit Schritt S205 fort, indem Schritte S202 bis S203 übersprungen werden.
  • Wenn der Strahlgewinn-Abschätzer 105 in Schritt S203 bestimmt, dass SDMA am Zugriffspunkt 1 anwendbar ist, erhöht die Trägerabtast-Steuerung 109 den Träger-Abtastpegel ihrer eigenen Station um einen vorbestimmten Pegel, wodurch die Empfindlichkeit der Trägerabtastung unterdrückt wird (Schritt S205). Danach wird eine Trägerabtastung unter Verwendung dieses neu eingestellten Träger-Abtastpegels durchgeführt.
  • Bei der wie oben beschriebenen zweiten Ausführungsform überprüft die Station (STA) 4-i ob der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, und zwar anhand einer Empfangsleistung, wenn Daten empfangen werden, welche über Aussendung durch den Zugriffspunkt 1 übertragen werden, und anhand von einer Empfangsleistung, wenn Daten empfangen werden, welche durch Punkt-zu-Punkt durch die Zugriffspunkt-Station übertragen werden (wenn bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, überprüft die Station (STA) 4-i ferner ob die Richtcharakteristik am Zugriffspunkt 1 schmal genug ist um SDMA durchzuführen. Wenn bestimmt ist, dass der Zugriffspunkt 1 eine direktionale Strahlsteuerung durchführt (beispielsweise derart, dass die Richtcharakteristik schmal genug ist um SDMA durchzuführen), erhöht die Station (STA) 4-i ihren Trägerabtast-Pegel um die Träger-Abtastempfindlichkeit auf den akzeptierbaren Pegel zu unterdrücken. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass die Station (STA) 4-i während einer drauf folgenden Trägerabtastung eine drahtlos Welle abtastet, welche eine weitere Station (STA) 4-j (wenn i = 1 ist, dann ist j = 2 oder 3) nahe dieser Station (STA) 4-i überträgt um mit dem Zugriffspunkt 1 zu kommunizieren. Demgemäss beginnt die Station (STA) 4-i eine Übertragung in Bezug dessen, dass die weitere Station (STA) 4-j abwesend ist. Somit wird kein NAV (Network Allocation Vector), welcher in IEEE802.11 bestimmt ist, eingestellt (wenn dieser NAV eingestellt ist, greift eine Station bei einem durch den NAV bestimmten Intervall nicht auf den Zugriffspunkt 1 zu). Zusätzlich braucht der Zugriffspunkt 1 nicht dieselben Daten mit jenen zu übertragen, welche durch die jeweilige Station (STA) 4-i (i = 1 bis 3) durch einen separaten direktionalen Strahl an andere Stationen (STAs) 4-j (j = 1 bis 3) übertragen werden. Dies bedeutet, dass der Zugriffspunkt 1 keine weiteren Stationen (STAs) 4-j (j = 1 bis 3) mit eingestelltem NAV benötigt. Es ist zu erwähnen, dass i und j, welche ausgewählten Stationen gegeben sind, ausschließlich sind. Wenn beispielsweise i = 1 ist, dann ist j = 2 und 3.
  • Daher kann der Zugriffspunkt 1 einen SDMA mit diesen Stationen (STAs) 4-i (i = 1 bis 3) durchführen. Dies erhöht die Anzahl an mehreren Verbindungen, und zwar verglichen mit dem Fall, bei welchem die Station (STA) 4-i nicht die oben beschriebene Übertragungsleistungs-Steuerung durchführt.
  • Es ist zu erwähnen, dass, wie in 11 gezeigt, die Station (STA) 4-i sowohl die Träger-Abtaststeuerung 109 als auch die zuvor beschriebene Übertragungsleistungs-Steuerung 106 haben kann, um sowohl den Träger-Abtastpegel als auch die Übertragungsleistung zu steuern, oder eines daraus zu steuern. Beide Aufbauten führen nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung weg.
  • Es ist ebenfalls zu erwähnen, dass die Station (STA) 4-i entweder nur die Träger-Abtaststeuerung 109 oder die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 haben kann.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • IEEE802.11 bestimmt ein Zugriffssteuerverfahren, welches RTS (Request to Send)/CTS (Clear to Send) genannt wird. Dieses Verfahren stellt die korrekte Übertragung sicher, indem die MAC Steuerrahmen verwendet werden. Diese RTS/CTS Steuerung verwendet einen RTS Rahmen und einen CTS Rahmen, und ihre Rahmenformate unterscheiden sich von einem in 5A gezeigten Datenrahmen. Sowohl RTS- als CTS-Rahmen enthalten nur einen MAC Header und FCS. Der MAC Header von RTS enthält ein Rahmensteuerfeld F1, Dauerfeld, RA und TA. Was CTS betrifft, enthält der MAC Header ein Rahmensteuerfeld F1, Dauerfeld und RA. Ob der RTS Rahmen oder CTS Rahmen verwendet wird, kann anhand des Typ-Feldes F1a und des Subtyp-Feldes F1b im Rahmensteuerfeld F1 des MAC Headers überprüft werden.
  • Dieses RTS/CTS Steuerverfahren ist ebenfalls auf das in 1 gezeigte Drahtlos-Kommunikationssystem anwendbar. In diesem Fall, wenn ein RTS Rahmen von einer Station (STA) 4-i empfangen wird, überträgt ein Drahtlos-Zugriffspunkt 1 einen CTS Rahmen als eine Antwort an die Station (STA) 4-i unter Verwendung eines direktionalen Strahls, welcher an diese Station (STA) 4-i gerichtet ist. Unter Verwendung dieses Merkmals steuert die Station (STA) 4-i, wie bei der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform, die Übertragungsleistung und/oder den Träger-Abtastpegel anhand der Empfangsleistung des empfangenen Barken-Rahmens und anhand der Empfangsleistung des empfangenen CTS Rahmens.
  • Der Rest ist im wesentlichen derselbe wie bei der zuvor genannten ersten und zweiten Ausführungsform, so dass die dritte Ausführungsform im folgenden kurz beschrieben wird.
  • Eine Station (STR) 4-i (beispielsweise eine Station (STA) 4-1), in welcher eine Übertragungsanfrage erzeugt wird, überträgt einen RTS Rahmen an den Zugriffspunkt 1. Wenn zuvor eine Übertragungsleistung durch eine Übertragungsleistungs-Steuerung 106 eingestellt ist und zur Verfügung steht, überträgt die Station (STA) 4-1 den RTS Rahmen durch diese Übertragungsleistung an den Zugriffspunkt 1. Wenn nicht, kann der RTS Rahmen durch eine vorbestimmte voreingestellte Übertragungsleistung übertragen werden.
  • Der Zugriffspunkt 1 empfängt den RTS Rahmen und stellt auf Basis der Empfangsleistung und dergleichen einen direktionalen Strahl derart ein, dass er an die Station (STA) 4-1 gerichtet ist. Das heißt, dass der Zugriffspunkt 1 den zuvor erwähnten Gewichtungsfaktor entsprechend der Richtung einstellt, in welche die Station (STA) 4-1 vorliegt.
  • Unter Verwendung dieses direktionalen Strahls überträgt der Zugriffspunkt 1 einen CTS Rahmen an die Station (STA) 4-1. Dieser CTS Rahmen kann eine Übertragungsleistungs-Information enthalten, welche ähnlich dem wie oben beschriebenen Authentifizierungs-Rahmen ist.
  • Wenn ein Empfangsdatentyp-Erfasser 103 bestimmt, dass. die über eine Antenne 100 empfangenen Daten ein CTS Rahmen sind, werden die Empfangsleistung dieses Rahmens, welche durch eine Empfangsleistungs-Messeinheit 102 gemessen ist, und eine Übertragungsleistungs-Information, welche durch einen Übertragungsleistungs-Erfasser 104 aus dem Rahmen extrahiert ist, oder eine vorgespeicherte Übertragungsleistungs-Information am Übertragungsleistungs-Erfasser 104 entsprechend des CTS Rahmens dem Strahlgewinn-Abschätzer 105 eingegeben. Dies ist möglich, wenn der Zugriffspunkt nicht den direktionalen Strahl einstellt oder wenn der Richtungswinkel des ersten gerichteten Strahls (relativ weit) vorbestimmt und der Station bekannt ist.
  • Unter Verwendung der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des CTS Rahmens und der Empfangsleistungs- und Übertragungsleistungs-Information des empfangen Barken-Rahmens, welche beispielsweise wie in Schritt S102 von 7 erlangt wird, führen der Strahlgewinn-Abschätzer 105 und die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 eine wie in 8 gezeigte Verarbeitung durch, wodurch die Übertragungsleistung eingestellt wird.
  • Alternativ stellen der Strahlgewinn-Abschätzer 105 und die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 den Träger-Abtastpegel unter Durchführung einer wie in 12 gezeigten Verarbeitung ein.
  • Bei der obigen Erläuterung überträgt die Station (STA) 4-i einen RTS Rahmen an den Zugriffspunkt 1. Jedoch kann der Zugriffspunkt 1 ebenfalls einen RTS Rahmen an die Station (STA) 4-i übertragen.
  • Es wird eine Übertragung eines RTS Rahmens vom Zugriffspunkt 1 an die Station (STA) 4-i beschrieben.
  • In diesem Fall überträgt, wenn der Zugriffspunkt 1 Rahmen-Daten empfangen hat, welche von der Station (STA) 4-i als ein Kommunikationspartner übertragen wurden, der Zugriffspunkt 1 einen RTS Rahmen, indem ein direktionaler Strahl so eingestellt wird, dass er an diese Station (STA) 4-i gerichtet ist, und zwar auf Basis der Empfangsleistung der zuvor empfangenen Rahmen-Daten.
  • Unter Verwendung dieses Merkmals kann daher, wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform, die Station (STA) 4-i die Übertragungsleistung und/oder den Träger-Abtastpegel anhand der Empfangsleistung des empfangenen Barken-Rahmens und anhand der Empfangsleistung des empfangenen RTS Rahmens steuern.
  • Das heißt, wenn der Empfangsdatentyp-Erfasser 103 bestimmt, dass die über die Antenne 100 empfangenen Daten ein RTS Rahmen sind, die Empfangsleistung dieses Rahmens, welche durch die Empfangsleistungs-Messeinheit 102 gemessen wird, und die Übertragungsleistungs-Information, welche vom Rahmen durch den Übertragungsleistungs-Erfasser 104 extrahiert wird, oder die vorgespeicherte Übertragungsleistungs-Information am Übertragungsleistungs-Erfasser 104, welche dem RTS Rahmen entspricht, dem Strahlgewinn-Abschätzer 105 eingegeben werden. Wie oben beschrieben, ist dies möglich wenn der Zugriffspunkt nicht den direktionalen Strahl einstellt oder wenn der Richtungswinkel des ersten direktionalen Strahls (relativ weit) vorbestimmt und an der Station bekannt ist.
  • Unter Verwendung der Empfangsleistung des RTS Rahmens und der Empfangsleistung des empfangenen Barken-Rahmens, welche wie beispielweise in Schritt S102 von 7 erlangt wird, führen der Strahlgewinn-Abschätzer 105 und die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 eine wie in 8 gezeigte Verarbeitung durch, wodurch die Übertragungsleistung eingestellt wird.
  • Zur selben Zeit können der Strahlgewinn-Abschätzer 105 und die Übertragungsleistungs-Steuerung 106 den Träger- Abtastpegel unter Durchführung einer wie in 12 gezeigten Verarbeitung einstellen.
  • Es ist ebenfalls möglich, die Übertragungsleistung und den Träger-Abtastpegel gleichzeitig einzustellen.
  • Wenn eine Übertragungsleistungs-Steuerung wie oben beschrieben durchgeführt wird, und eine neue Übertragungsleistung an der Station (STA) 4-i eingestellt wird, überträgt die Station (STA) 4-i einen CTS Rahmen an den Zugriffspunkt 1 unter Verwendung dieser Übertragungsleistung.
  • Wenn dieser CTS Rahmen empfangen wird, stellt der Zugriffspunkt 1 den direktionalen Strahl so ein, dass er an die Station (STA) 4-i gerichtet ist, und er verwendet diesen direktionalen Strahl danach bei der Kommunikation mit dieser Station (STA) 4-i.
  • Auf diese Weise können dieselben Effekte wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform ebenfalls in dieser dritten Ausführungsform erlangt werden.
  • Wie in der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform erläutert, steuert jede der mehreren Stationen (STAs) 4-i die Übertragungsleistung und/oder den Trägerabtastpegel zur Kommunikation mit dem Zugriffspunkt 1. Dies macht die folgenden Kommunikationsformen machbar.
  • Das heißt, dass der Zugriffspunkt 1 in der ersten bis dritten Ausführungsform mit einer Station (STA) 4-i unter Verwendung des direktionalen Strahls kommuniziert. Jedoch, wie in 13 gezeigt, kann der Zugriffspunkt 1 ebenfalls mit mehreren Stationen (in 13 die Stationen (STA) 4-1 und 4-2) kommunizieren, indem ein direktionaler Strahl verwendet wird.
  • Wenn beispielsweise eine weitere Station (beispielsweise die Station (STA) 4-2) nahe in derselben Richtung zur Station (STA) 4-1 vom Zugriffspunkt 1 ist, weist der Zugriffspunkt 1 einen direktionalen Strahl 3-4 sowohl der Station (STA) 4-1 als auch 4-2 zu. In diesem Fall erlangen die Stationen (STAs) 4-1 und 4-2, an welche ein direktionaler Strahl 3-4 durch den Zugriffspunkt 1 zugewiesen ist, ein Zugriffsrecht durch CSMA/CA.
  • Sogar dann, wenn die wie in 13 gezeigte Form angewendet wird, kann jede der mehreren Stationen (STAs) 4-i die Übertragungsleistung und/oder den Träger-Abtastpegel zur Kommunikation mit dem Zugriffspunkt 1 steuern. Daraus folgend ist es möglich, eine Interferenz aus den Stationen (STAs) 4-1 und 4-2 an die Station (STA) 4-3 zu reduzieren, welcher durch den Zugriffspunkt 1 ein direktionaler Strahl 3-5 zugewiesen ist, welcher vom direktionalen Strahl 3-4 unterschiedlich ist, und um eine Interferenz mit den Stationen (STAs) 4-1 und 4-2 durch ein Signal zu reduzieren, welches vom Zugriffspunkt an die Station (STA) 4-3 übertragen wird, welcher der direktionale Strahl 3-5 zugewiesen ist. Dies ermöglicht es dem Zugriffspunkt 1 einen SDMA an mehreren Stationen (STAs) 4-i durchzuführen. Ebenfalls erhöht dies die Anzahl an mehreren Verbindungen, und zwar verglichen mit dem Fall, bei welchem die Station (STA) 4-i nicht die Übertragungsleistung und/oder den Träger-Abtastpegel steuert.
  • Zusätzlich ist das in jeder der ersten bis dritten Ausführungsform erläuterte drahtlose Kommunikationssystem durch eine BSS aufgebaut, welche den Zugriffspunkt (AP) 1 als einen Zugriffspunkt und die Drahtlosstationen (STAs) 4-1 bis 4-3 als mehrere drahtlose Clients enthält, welche mit dem Zugriffspunkt 1 zu verbinden sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung ebenfalls bei einem drahtlosen Kommunikationssystem anwendbar, bei welchem, wie in 14 gezeigt, mehrere Zugriffspunkte (beispielsweise zwei Zugriffspunkte 1-1 und 1-2) vorliegen, und sie konfiguriert mehrere BSSs (beispielsweise zwei BSSs, welche die in 14 gezeigte erste und zweite BSS sind).
  • Sogar in einem System wie diesem kann jede der mehreren Stationen (STAs) 4-i (beispielsweise Stationen (STAs) 4-1, 4-2, 4-10 und 4-11 in 14) ihre Übertragungsleistung und/oder den Träger-Abtastpegel zur Kommunikation mit dem Zugriffspunkt 1-1 oder dem Zugriffspunkt 1-2 steuern. Dies ermöglicht es dem Zugriffspunkt 1 einen SDMA an mehreren Stationen (STAs) 4-i durchzuführen. Ebenfalls erhöht dies die Anzahl an mehreren Verbindungen, und zwar verglichen mit dem Fall, bei welchem die Station (STA) 4-i nicht die Übertragungsleistung und/oder den Träger-Abtastpegel steuert.
  • Es ist zu erwähnen, dass die Station (STA) 4-i an sich einen Barken-Rahmen bei einem Empfangsmodus (Schritt S2), bei einer Authentifizierungs-Verarbeitung (Schritt S4), bei einer Vereinigungs-Verarbeitung (Schritt S5), bei einem Kommunikationsmodus (Schritt S6), bei einer Trennungs-Verarbeitung (Schritt S8) und bei einer Entauthentifizierungs-Verarbeitung (Schritt S9), wie in 6 gezeigt, empfangen kann. Daher können, wenn diese Station (STA) 4-i einen (Punkt-zu-Punkt) Rahmen empfangen hat, welcher nach Empfang eines Barken-Rahmens übertragen wird, jederzeit eine Übertragungsleistungs-Steuerung und Träger-Abtastpegelsteuerung wie in 8 und 12 gezeigt, durchgeführt werden.

Claims (12)

  1. Drahtlosstation, welche Daten mit einem Zugriffspunkt austauscht, mit: einem Steuermittel (106) zum Steuern einer Übertragungsleistung um Daten an den Zugriffspunkt zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner enthält: ein Bestimmungsmittel (105), um das Vorliegen/Nichtvorliegen von einer direktionalen Strahlsteuerung im Zugriffspunkt auf Basis von einer Empfangsleistung zu bestimmen, welche gemessen wird, wenn vom Zugriffspunkt aus Aussendungsdaten, welche durch einen omnidirektionalen Strahl übertragen werden, und Punkt-zu-Punkt Daten, welche durch einen direktionalen Strahl übertragen werden, empfangen werden, und wobei das Steuermittel (106) eine Übertragungsleistung zum Übertragen von Daten an den Zugriffspunkt gemäß dem Bestimmungsergebnis durch das Bestimmungsmittel steuert.
  2. Drahtlosstation nach Anspruch 1, bei welcher die Daten durch CSMA, Carrier Sense Multiple Access, ausgetauscht werden, und das Steuermittel (106) zumindest die Übertragungsleistung bei der Datenübertragung an den Zugriffspunkt oder den Träger-Abtastpegel der Station auf Basis des Bestimmungsergebnisses durch das Bestimmungsmittel steuert.
  3. Drahtlosstation nach Anspruch 1, welche ferner enthält: ein Empfangsmittel (102) zum Empfangen der ersten Daten, welche vom Zugriffspunkt ausgesendet werden, und Empfangen der zweiten Daten, welche Punkt-zu-Punkt vom Zugriffspunkt an die Station ausgesendet werden, und bei welcher das Bestimmungsmittel (105) das Vorliegen/Nichtvorliegen von einer direktionalen Strahlsteuerung im Zugriffspunkt auf Basis von einer Empfangsleistung wenn die ersten Daten empfangen werden, und einer Empfangsleistung wenn die zweiten Daten empfangen werden, bestimmt; und das Steuermittel (106) eine Übertragungsleistung zum Übertragen von Daten an den Zugriffspunkt steuert, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt.
  4. Drahtlosstation nach Anspruch 3, bei welcher das Steuermittel, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, die Übertragungsleistung derart einstellt, um Daten an den Zugriffspunkt bei der minimal notwendigen Leistung zu übertragen, welche durch den Zugriffspunkt empfangbar ist.
  5. Drahtlosstation nach Anspruch 3, bei welcher das Bestimmungsmittel, wenn bestimmt wird, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, ferner überprüft, ob ein Raumteilungs-Mehrfachzugriff beim Zugriffspunkt anwendbar ist, und das Steuermittel, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, und der Raumteilungs-Mehrfachzugriff beim Zugriffspunkt anwendbar ist, die Übertragungsleistung derart einstellt, um Daten an den Zugriffspunkt bei der minimal notwendigen Leistung zu übertragen, welche durch den Zugriffspunkt empfangbar ist.
  6. Drahtlosstation nach Anspruch 1, bei welcher die Daten durch CSMA, Carrier Sense Multiple Access, ausgetauscht werden, und welche ferner enthält: ein Empfangsmittel (102) zum Empfangen der ersten Daten, welche vom Zugriffspunkt ausgesendet werden, und Empfangen der zweiten Daten, welche Punkt-zu-Punkt vom Zugriffspunkt an die Station ausgesendet werden, und bei welcher das Bestimmungsmittel (105) das Vorliegen/Nichtvorliegen von einer direktionalen Strahlsteuerung im Zugriffspunkt auf Basis von einer Empfangsleistung wenn die ersten Daten empfangen werden, und einer Empfangsleistung wenn die zweiten Daten empfangen werden, bestimmt; und das Steuermittel (106, 107) eine Übertragungsleistung zum Übertragen von Daten an den Zugriffspunkt oder den Träger-Abtastpegel der Station steuert, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt.
  7. Drahtlosstation nach Anspruch 6, bei welcher das Steuermittel, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, den Träger-Abtastpegel der Station auf ein solches Ausmaß anhebt, dass die Träger-Abtastfunktion nicht abnimmt.
  8. Drahtlosstation nach Anspruch 6, bei welcher das Bestimmungsmittel, wenn bestimmt wird, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, ferner überprüft, ob ein Raumteilungs-Mehrfachzugriff beim Zugriffspunkt anwendbar ist, und das Steuermittel, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, und der Raumteilungs-Mehrfachzugriff beim Zugriffspunkt anwendbar ist, den Träger-Abtastpegel der Station auf ein solches Ausmaß anhebt, dass die Träger-Abtastfunktion nicht abnimmt.
  9. Drahtlosstation nach Anspruch 3, bei welcher das Steuermittel, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, die Übertragungsleistung derart einstellt, um Daten an den Zugriffspunkt bei der minimal notwendigen Leistung zu übertragen, welche durch den Zugriffspunkt empfangbar ist.
  10. Drahtlosstation nach Anspruch 3, bei welcher das Bestimmungsmittel, wenn bestimmt wird, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, ferner überprüft, ob ein Raumteilungs-Mehrfachzugriff beim Zugriffspunkt anwendbar ist, und das Steuermittel, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, und der Raumteilungs-Mehrfachzugriff beim Zugriffspunkt anwendbar ist, die Übertragungsleistung derart einstellt, um Daten an den Zugriffspunkt bei der minimal notwendigen Leistung zu übertragen, welche durch den Zugriffspunkt empfangbar ist.
  11. Drahtlosstation nach Anspruch 6, bei welcher das Steuermittel, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, den Träger-Abtastpegel der Station auf ein solches Ausmaß anhebt, dass die Träger-Abtastfunktion nicht abnimmt.
  12. Drahtlosstation nach Anspruch 6, bei welcher das Bestimmungsmittel, wenn bestimmt wird, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, ferner überprüft, ob ein Raumteilungs-Mehrfachzugriff beim Zugriffspunkt anwendbar ist, und das Steuermittel, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass der Zugriffspunkt eine direktionale Strahlsteuerung durchführt, und der Raumteilungs-Mehrfachzugriff beim Zugriffspunkt anwendbar ist, den Träger-Abtastpegel der Station auf ein solches Ausmaß anhebt, dass die Träger-Abtastfunktion nicht abnimmt.
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