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技術 通信ネットワークのエンティティの少なくとも1つのコンポーネントを動作停止させる方法、対応する装置及びコンピュータプログラム

出願人 オランジュ
発明者 クリスタン,フィリップカリウ,ローランベルナール,ダヴィド
出願日 2010年11月15日 (9年0ヶ月経過) 出願番号 2012-538389
公開日 2013年3月28日 (6年7ヶ月経過) 公開番号 2013-511182
状態 特許登録済
技術分野 受信機の回路一般 移動無線通信システム
主要キーワード 全部実行 通信ネットワーク機器 電源カット 物理的キャリア 中間モード パワーセービング 物理的信号 マルチポール
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図面 (3)

課題・解決手段

本発明は、複数のエンティティを含む無線通信ネットワークのエンティティの少なくとも1つのコンポーネント動作停止する方法に関し、前記通信ネットワークは、物理層を含む複数の通信層に分かれている。本発明によれば、そのような方法は、物理層において、受信する間に物理的な信号から抽出されたデータフレームヘッダを受信するステップと、前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを示す情報の少なくとも一部を出力する前記ヘッダを復号するステップと、前記宛名エンティティを示す情報が、前記受信エンティティ以外のエンティティを示すとき、前記ヘッダの前記受信エンティティの少なくとも1つのコンポーネントを動作停止するステップと、を含んでいる。

概要

背景

電池式の移動通信用受信エンティティを使用することが多いこの種の通信では、エネルギー消費の問題はこれらのエンティティに対する主要な問題である。実際に、無線ディジタル信号を送信及び受信する動作は、高エネルギー消費する動作である。このため、通信端末でこのエネルギーを節約する機構を提供する必要がある。

通信ネットワーク機器及び装置(送信機及び受信機)は、一般に、ISO(国際標準化機構)により提案されたOSIオープンシステム相互接続モデルを実行する。ISOは、コンピュータネットワークの2つのエンティティ間の通信に関して必要な機能及び、層状構造に基づいて割り当てられたこれらの機能の組織を記載している。最下位層は、信号の効果的な送信及び受信を受け持つ「物理的」レベルの層(「物理層」と呼ばれる)である。これらの様々な機能は、一般に、通信エンティティの特定のコンポーネントによって実行される。

物理層は、MAC(「媒体アクセス制御」)サブレイヤーを介する物理的なサポートによって直接相互接続される、2つの隣接するマシン間の相互接続動作を管理する、直ぐ上の層(データリンク層)とインターフェースをとる。

OSIモデルでは、各層は通信ネットワークのエンティティ間の通信に関して明確な役割を有し、各役割は、一般に、この目的に適合した1つ又は複数のコンポーネントによって実行される。特に、現在のシステムの物理層/MAC層の構造は完全に分割されている。

物理層は、固定ビットレートデータ伝送を確実に行うことを目的とする技術を規定する。それは、伝送されたデータのような知識は有していない。

MAC層は、様々なユーザからのデータ送信組織化すること、チャネル衝突肯定応答及び再送信へのアクセスを管理すること、並びに通信エンティティ(特に、端末)を識別することを目的とする技術を規定する。

従って、MAC層の役割は、宛先MACアドレスを検証する場合、そのために意図されたもののみを維持するために、特に、受信されたフレームフィルタ処理することである。

パワーセーブ」モードとして周知の省エネルギーモードは、特に、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)の802.11規格によって規定されている。その規格は、無線通信装置間の、特にWI−FI(無線フィデリティ)タイプの無線通信エンティティ間の相互運用性保証する。

種々の省エネルギーモードが存在する。例えば、「レガシーパワーセーブ」モードと呼ばれる1つのモードは、低変調かつ優先順位なしで送信されたシグナリングメッセージ(PS−ポール(PS-Poll))を交換することに基づいている。このため、この種の省エネルギーモードは、リアルタイムトラフィックに対して不適当である。

802.11e規格に導入され、VOIP(「ボイスオーバーインターネットプロトコル」(Voice Over Internet Protocol))タイプのトラフィックにより良く適合されたAPSD(「自動パワーセーブ配信」(Automatic Power Save Delivery))として周知のモードも存在する。この場合、データフレームは、トラフィックのタイプに関連した優先順位で、補足管理フレームの存在なしで送信されます。

最後に、802.11n規格で導入された「PSMP」(パワーセーブマルチポール(Power Save Multi Poll))モードとして周知のモードは、アクセスポイントが、アクティビティの期間のスケジューリングおよびBSS(同期通信エンティティのセットを指定する「基本サービスセット」("Basic Service Set"))に関連付けられた各通信エンティティ(端末)のスタンバイを実施することを規定している。

アクセスポイントは、トラフィックがエンティティのために意図されているときに、エンティティに通知する。エンティティが「アクティブ」モードのとき、それは3つの状態、すなわち、「スタンバイ」、「受信」又は「送信」のうちの1つであることができる。

これらの異なるメカニズムの背後にある考え方は、スタンバイフェーズ(エネルギーが保存されている場合)とアクティビティフェーズとの間を交番するモバイル受信エンティティに対して省エネルギーモードを作成することである。引用される様々なプロトコル及び技術は、どのようなパケットも失うことなく、これらの様々なフェーズを管理するするために、エンティティとアクセスポイントとの間のやり取りを定義する。それらは、アクティビティフェーズの中でスタンバイフェーズとパケットの送信又は受信との間にパケット用のバッファ記憶装置を提供する。

全てのこれらの従来技術のメカニズムでは、エンティティをスタンバイ上に配置することは、省エネルギーメカニズムを制御するMAC層で、又はより高い層のレベルで命令される。実際に、アクセスポイントとエンティティとの間の情報交換は、MAC層以降からのみ理解され分析される。このため、スタンバイ上にエンティティを置くこと及びその起動(activation)を制御することができるのはこの層からである。

概要

本発明は、複数のエンティティを含む無線通信ネットワークのエンティティの少なくとも1つのコンポーネントを動作停止する方法に関し、前記通信ネットワークは、物理層を含む複数の通信層に分かれている。本発明によれば、そのような方法は、物理層において、受信する間に物理的な信号から抽出されたデータフレームのヘッダを受信するステップと、前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを示す情報の少なくとも一部を出力する前記ヘッダを復号するステップと、前記宛名エンティティを示す情報が、前記受信エンティティ以外のエンティティを示すとき、前記ヘッダの前記受信エンティティの少なくとも1つのコンポーネントを動作停止するステップと、を含んでいる。 なし

目的

物理層は、固定ビットレートでデータ伝送を確実に行うことを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

複数のエンティティを含む無線通信ネットワークのエンティティ(E1)の少なくとも1つのコンポーネント動作停止させる方法であって、前記通信ネットワークは、物理層(PHY)を含む複数の通信層に分かれており、前記方法が、前記物理層(PHY)において、受信される物理的信号から抽出されたデータフレームPPDU)のヘッダHEA)を受信するステップと、前記フレームに対する少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報(IED)の少なくとも一部を供給する前記ヘッダ(HEA)を復号するステップと、前記宛名エンティティを表す情報の一部が、前記受信エンティティ(E1)以外のエンティティを示すとき、前記ヘッダ(HEA)の前記受信エンティティ(E1)の少なくとも1つのコンポーネントを動作停止するステップと、を含む、ことを特徴とする方法。

請求項2

前記方法が、伝送速度(RATE)を表す情報の少なくとも一部及び物理層の前記データフレーム(PPDU)のデータ容量(LEGTH)を表す情報の少なくとも一部の関数として、動作停止の継続時間を計算するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項3

前記動作停止するステップが、前記エンティティの少なくとも1つの無線周波数のコンポーネントに対する電力供給を切断するステップを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項4

前記動作停止するステップは、物理層のデータ受信及び/又は送信チェーンに対する、電源を切断するステップを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項5

複数のエンティティ有する無線通信ネットワークの送信者エンティティにより、ヘッダ(HEA)を含むデータフレーム(PPDU)を送信する方法であって、前記通信ネットワークは、前記データフレームを構築するステップを有する物理層(PHY)を含む複数の通信層に分かれており、前記方法が、前記物理層(PHY)において、−理的サポートに対するアクセスを制御する層の少なくとも1つのパラメータAID)から、前記フレームに対する少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報(IED)の一部を構築するステップと、修正されたフレームを供給する、前記データフレーム(PPDU)の前記ヘッダ(HEA)内に、前記表示情報の一部(IED)を挿入するステップと、前記修正されたデータフレームを前記通信ネットワーク上に、ディジタル信号形式で送信するステップと、を含む、ことを特徴とする方法。

請求項6

前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表す前記情報(IED)の一部が、前記ヘッダの信号フィールドに挿入される、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。

請求項7

前記挿入するステップが、前記データフレーム(PPDU)の前記ヘッダ(HEA)のフィールドの1つを有する前記表示情報(IED)の一部の直交符号化によって行われる、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。

請求項8

複数のエンティティを含む無線通信ネットワークに接続可能なエンティティ(E1)であって、前記通信ネットワークは、物理層(PHY)を含む複数の通信層として編成され、前記エンティティが、前記物理層(PHY)とのインターフェースにおいて、データフレーム(PPDU)のヘッダ(HEA)を受信する手段と、前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表示する情報(IED)の少なくとも一部を与える前記ヘッダ(HEA)を復号する手段と、前記宛名エンティティを表す情報の前記部分が前記受信エンティティ(E1)以外のエンティティを示す場合、前記ヘッダ(HEA)の前記受信エンティティ(E1)を動作停止する手段と、を具備する、ことを特徴とするエンティティ。

請求項9

複数のエンティティを含む無線通信ネットワークに接続可能なエンティティであって、前記通信ネットワークは、物理層(PHY)を含む複数の通信層として編成され、前記データフレームを構築するステップを含み、前記エンティティが、前記物理層(PHY)とのインターフェースにおいて、前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表示する情報(IED)の一部を構築する手段と、修正されたフレームを提供するように、前記表示情報(IED)の一部を前記データフレーム(PPDU)の前記ヘッダ(HEA)の中に挿入する手段と、前記修正されたデータフレームを前記通信ネットワーク上にディジタル信号の形式で送信する手段と、を具備する、ことを特徴とするエンティティ。

請求項10

無線通信ネットワークの物理層(PHY)上で送信される、ヘッダ(HEA)を有するデータフレーム(PPDU)を表す信号であって、前記信号が、前記ヘッダ(HEA)に中で、前記物理層の信号を処理するコンポーネントにアドレス指定された、前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報(IED)の一部を含む、ことを特徴とする信号。

請求項11

コンピュータプログラムプロセッサによって実行されるとき、請求項1〜4のいずれか1項に記載の、動作停止する方法を実行するプログラムコード命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。

請求項12

コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるとき、請求項5〜7のいずれか1項に記載の、送信する方法を実行するプログラムコード命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。

技術分野

0001

本発明は電子通信の分野に関し、より具体的には、無線通信の分野に関する。

背景技術

0002

電池式の移動通信用受信エンティティを使用することが多いこの種の通信では、エネルギー消費の問題はこれらのエンティティに対する主要な問題である。実際に、無線ディジタル信号を送信及び受信する動作は、高エネルギー消費する動作である。このため、通信端末でこのエネルギーを節約する機構を提供する必要がある。

0003

通信ネットワーク機器及び装置(送信機及び受信機)は、一般に、ISO(国際標準化機構)により提案されたOSIオープンシステム相互接続モデルを実行する。ISOは、コンピュータネットワークの2つのエンティティ間の通信に関して必要な機能及び、層状構造に基づいて割り当てられたこれらの機能の組織を記載している。最下位層は、信号の効果的な送信及び受信を受け持つ「物理的」レベルの層(「物理層」と呼ばれる)である。これらの様々な機能は、一般に、通信エンティティの特定のコンポーネントによって実行される。

0004

物理層は、MAC(「媒体アクセス制御」)サブレイヤーを介する物理的なサポートによって直接相互接続される、2つの隣接するマシン間の相互接続動作を管理する、直ぐ上の層(データリンク層)とインターフェースをとる。

0005

OSIモデルでは、各層は通信ネットワークのエンティティ間の通信に関して明確な役割を有し、各役割は、一般に、この目的に適合した1つ又は複数のコンポーネントによって実行される。特に、現在のシステムの物理層/MAC層の構造は完全に分割されている。

0006

物理層は、固定ビットレートデータ伝送を確実に行うことを目的とする技術を規定する。それは、伝送されたデータのような知識は有していない。

0007

MAC層は、様々なユーザからのデータ送信組織化すること、チャネル衝突肯定応答及び再送信へのアクセスを管理すること、並びに通信エンティティ(特に、端末)を識別することを目的とする技術を規定する。

0008

従って、MAC層の役割は、宛先MACアドレスを検証する場合、そのために意図されたもののみを維持するために、特に、受信されたフレームフィルタ処理することである。

0009

パワーセーブ」モードとして周知の省エネルギーモードは、特に、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)の802.11規格によって規定されている。その規格は、無線通信装置間の、特にWI−FI(無線フィデリティ)タイプの無線通信エンティティ間の相互運用性保証する。

0010

種々の省エネルギーモードが存在する。例えば、「レガシーパワーセーブ」モードと呼ばれる1つのモードは、低変調かつ優先順位なしで送信されたシグナリングメッセージ(PS−ポール(PS-Poll))を交換することに基づいている。このため、この種の省エネルギーモードは、リアルタイムトラフィックに対して不適当である。

0011

802.11e規格に導入され、VOIP(「ボイスオーバーインターネットプロトコル」(Voice Over Internet Protocol))タイプのトラフィックにより良く適合されたAPSD(「自動パワーセーブ配信」(Automatic Power Save Delivery))として周知のモードも存在する。この場合、データフレームは、トラフィックのタイプに関連した優先順位で、補足管理フレームの存在なしで送信されます。

0012

最後に、802.11n規格で導入された「PSMP」(パワーセーブマルチポール(Power Save Multi Poll))モードとして周知のモードは、アクセスポイントが、アクティビティの期間のスケジューリングおよびBSS(同期通信エンティティのセットを指定する「基本サービスセット」("Basic Service Set"))に関連付けられた各通信エンティティ(端末)のスタンバイを実施することを規定している。

0013

アクセスポイントは、トラフィックがエンティティのために意図されているときに、エンティティに通知する。エンティティが「アクティブ」モードのとき、それは3つの状態、すなわち、「スタンバイ」、「受信」又は「送信」のうちの1つであることができる。

0014

これらの異なるメカニズムの背後にある考え方は、スタンバイフェーズ(エネルギーが保存されている場合)とアクティビティフェーズとの間を交番するモバイル受信エンティティに対して省エネルギーモードを作成することである。引用される様々なプロトコル及び技術は、どのようなパケットも失うことなく、これらの様々なフェーズを管理するするために、エンティティとアクセスポイントとの間のやり取りを定義する。それらは、アクティビティフェーズの中でスタンバイフェーズとパケットの送信又は受信との間にパケット用のバッファ記憶装置を提供する。

0015

全てのこれらの従来技術のメカニズムでは、エンティティをスタンバイ上に配置することは、省エネルギーメカニズムを制御するMAC層で、又はより高い層のレベルで命令される。実際に、アクセスポイントとエンティティとの間の情報交換は、MAC層以降からのみ理解され分析される。このため、スタンバイ上にエンティティを置くこと及びその起動(activation)を制御することができるのはこの層からである。

0016

本発明は、従来技術のこれらの欠点を有していない。実際に、本発明は、複数のエンティティを含む無線通信ネットワークのエンティティ(E1)の少なくとも1つのコンポーネントを動作停止(deactivate)させる方法に関し、前記通信ネットワークは、物理層(PHY)を含む複数の通信層に分かれている。

0017

本発明によれば、そのような方法は、物理層(PHY)において、以下のステップが含まれる、すなわち、
−受信される物理的な信号から抽出されたデータフレーム(PPDU)のヘッダHEA)を受信するステップと、
−前記フレームに対する少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報(IED)の少なくとも一部を与える前記ヘッダ(HEA)を復号するステップと、
−前記宛名エンティティを表す情報の一部が、前記受信エンティティ(E1)以外のエンティティを示すとき、前記ヘッダ(HEA)の前記受信エンティティ(E1)の少なくとも1つのコンポーネントを動作停止するステップと、が含まれる。

0018

従って、無線通信ネットワークの中で実行すること、例えば、IEEE802.11規格の1つに準拠することに関連して、本発明は、フレームがエンティティを対象にしていないことが分かる前に、全PPDUデータフレームを継続して受信及び復号することができないようにする。このため、エンティティはPHY層によって直接動作停止にされることができる。このことは、エンティティを動作停止にする決定がMAC層のレベル(制御フレームの交換の後)で行われるような従来技術では可能でない。

0019

前記フレームに対する宛名エンティティを表す情報(IED)が、通信ネットワークの幾つかのエンティティがフレームに対する宛名であることを示す場合、本発明の方法を実行するエンティティは、このため、動作停止されない。その表示情報の一部が、例えば、値FFであり、マルチキャスト転送又はブロードキャスト転送を指定する場合、例えば、IEDがバイトで符号化されると仮定すると、そのようなケースが生じる可能性がある。

0020

本発明の1つの特定の特徴によれば、この方法は、伝送速度(RATE)を表す情報の少なくとも一部及び物理層の前記データフレーム(PPDU)のデータ容量(LEGTH)を表す情報の少なくとも一部についての関数として、動作停止の継続時間を計算するステップをさらに含む。

0021

これにより、エンティティは、それが動作停止になることができるため最適な方法でエネルギーを節約することができる時間に対して、詳細な計算を行うことができる。この時間が経過すると、エンティティは、受信の正常な状態に戻るように起動され、再び次のフレームのヘッダを受信して、IEDの分析を再開することができる。

0022

本発明の1つの特定の特徴によれば、前記動作停止するステップは、前記エンティティの少なくとも1つの無線周波数のコンポーネントに対する電力供給を切断するステップを含む。

0023

従って、物理層を動作停止する決定は、MAC層の命令により動作停止することを開示している従来技術とは異なり、より高い層とは無関係に、物理層自体で行われる。

0024

本発明の1つの特定の特徴によれば、前記動作停止するステップは、物理層のデータ受信チェーン及び/又はデータ送信チェーンに対する電源を切断するステップを含む。

0025

別の態様によれば、本発明はまた、複数のエンティティ有する無線通信ネットワークの送信者エンティティにより、ヘッダ(HEA)を含むデータフレーム(PPDU)を送信する方法に関し、前記通信ネットワークは、前記データフレームを構築するステップを有する物理層(PHY)を含む複数の通信層に分かれている。

0026

本発明によれば、そのようなステップは、前記物理層(PHY)において、
−前記フレームに対する少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報(IED)の一部を構築するステップと、
修正されたフレームを与える、前記データフレーム(PPDU)の前記ヘッダ(HEA)内に、前記表示情報の一部(IED)を挿入するステップと、
−前記修正されたデータフレームを前記通信ネットワーク上に、ディジタル信号形式で送信するステップと、
を含む。

0027

従って、本発明は、例えば、直交符号化によって又は新規分野の中で、この表示情報の一部が意図されている端末が使用する表示情報(IED)の一部を挿入するために、PPDUデータフレームの現行のヘッダを使用可能にする。本発明を実行することは、現行の材料を使用することと互換性がある。実際に、それらはこの情報の一部に気付かないので、修正してない端末(規格に適合している)に影響を与えることはない。

0028

本発明の別の実施形態では、IEDは現行のヘッダのフィールドに挿入されることもできる。

0029

本発明の1つの特定の実施形態では、前記表示情報の一部が、物理層のPLCPサブレイヤーにおいて挿入される。このサブレイヤーは、データフレーム(PPDU)の特定フィールドのセットに対応する。

0030

本発明の1つの特定の特徴によれば、前記フレームに対する少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報の前記一部(IED)が、前記ヘッダの信号フィールドに挿入される。

0031

従って、本発明を実行することは、既存の装置を使用することと互換性がある。実際に、それらはこの情報に気付かないので、修正してない端末(規格に適合している)に影響を与えることはない。

0032

例えば、前記表示情報の一部は、ショートトレーニングフィールド(Short Training Field)(L−STF、HT−STF又はVHT−STF)の中に挿入されることができる。

0033

前記表示情報の一部が挿入されるフィールドの選択は、ネットワークを構成し、かつフレームの潜在的な受取人であるエンティティに依存する。

0034

例えば、フィールドL−SIGといったフレームのスタートに近いフィールドを使用することにより、受信エンティティによって実行される復号するステップが、表示情報の一部の復号により迅速に通じることができるため、より大きなエネルギーを節約できる利点が提供される。

0035

しかしながら、場合によっては、全ての受信エンティティが本発明を実施する場合のみ、L−SIGフィールドを使用することが適切である。

0036

HT−STFフィールドを選択することは、本発明を実行しないがIEEE802.11n規格に準拠するエンティティを含むネットワークとの、本発明によるエミッション方法との適合を可能にする。

0037

本発明の1つの特定の特徴によれば、前記挿入するステップは、前記データフレーム(PPDU)の前記ヘッダ(HEA)のフィールドの1つを有する表示情報(IED)の一部の直交符号化によって行われる。

0038

従って、この実施形態では、修正されたフレームをもたらす現在のフレーム内にIEDを挿入するステップは、同じあらかじめ定義されたフィールド内で、規格及びIEDに準拠したデータの一部を送信できるようにする直交符号化を通して実行される。

0039

例えば、IEDをL−SIGフィールドに挿入するためには、現在のフレームのL−SIGフィールド及びIEDは、直交変調の手段によって混合される。

0040

直交符号化による本発明のこの実施形態は、例えば、現行のL−SIGフィールド又はHT−SIGフィールド、あるいはまた、VHT−SIGフィールドといった規格の将来の発展の中で標準化されるフィールドなどの、フレームの指定されていないフィールドを用いる変調によってIEDの挿入を可能にするという利点を提供する。

0041

従って、特に、現在のフレームを含む符号化されたフレームでは、本発明を実行しない符号化されたフレームの受信エンティティは、前記ヘッダの信号フィールド内で表示情報の一部を挿入することによって妨害されることはない。本発明に基づいて送信する方法を実行するこのモードは、このため、通信ネットワークを構成するエンティティのそれぞれが本発明を実行する上で制約を必要としない利点を提供する。

0042

別の態様によれば、本発明は、複数のエンティティを含む無線通信ネットワークに接続可能なエンティティ(E1)にも関係し、前記通信ネットワークは、物理層(PHY)を含む複数の通信層として編成される。

0043

本発明によれば、そのようなエンティティは、前記物理層(PHY)とのインターフェースにおいて、
−データフレーム(PPDU)のヘッダ(HEA)を受信する手段と、
−前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報(IED)の少なくとも一部を与える前記ヘッダ(HEA)を復号する手段と、
−前記宛名エンティティを表示する情報の部分が前記受信エンティティ(E1)以外のエンティティを表す場合、前記ヘッダ(HEA)の前記受信エンティティ(E1)を動作停止する手段と、
具備する。

0044

従って、本発明を実行するエンティティは、表示情報の一部が復号されると直ぐに、フレームがそれにアドレス指定されるかどうか、また物理的キャリア(信号及び周波数)がそれにアドレス指定されないフレームによって占有される時間の中で動作停止になるかどうかを判断することができる。そのような発明は、例えば、MAC層によって制御される省エネルギーモードの「パワーセーブ」タイプをさらに実行するエンティティにより使用されることにさらに適している。

0045

別の態様によれば、本発明は、複数のエンティティを含む無線通信ネットワークに接続可能なエンティティ(E1)にも関係する。前記通信ネットワークは、物理層(PHY)を含む複数の通信層として編成される。

0046

本発明によれば、前記エンティティは、前記物理層(PHY)とのインターフェースにおいて、
−前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報(IED)の一部を形成する手段と、
−修正されたフレームを提供するように、前記表示情報(IED)の一部を前記データフレーム(PPDU)の前記ヘッダ(HEA)の中に挿入する手段と、
−前記修正されたデータフレームを前記通信ネットワーク上にディジタル信号の形式で送信する手段と、
を具備する。

0047

このエンティティは、通信ネットワークを構成するエンティティに応じて、使用される挿入手段を規定するために使用されるコンフィギュレーション手段をさらに備えることができる。こうしたコンフィギュレーション手段は、例えば、通信ネットワークの管理者によって実行されることができる。

0048

別の態様によれば、本発明は、無線通信ネットワークの物理層(PHY)上で送信される、ヘッダ(HEA)を有するデータフレーム(PPDU)を表す信号にも関係する。

0049

本発明によれば、そのような信号は、前記ヘッダ(HEA)に中で、前記物理層の信号を処理するコンポーネントにアドレス指定された、前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報(IED)の一部を含む。

0050

別の態様では、本発明は、プログラムプロセッサによって実行されるとき、本願で記載されるように、動作停止する方法を実行するプログラムコード命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラムにも関係する。

0051

別の態様によれば、本発明は、最終的に、プログラムがプロセッサによって実行されるとき、本願で記載されるように、送信する方法を実行するプログラムコード命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラムに関係する。

0052

本発明の他の特徴及び利点は、簡単な例示的で非限定的な例として与えられる好ましい実施形態の以下の説明から、及び添付の図面からさらに明らかになる。

図面の簡単な説明

0053

本発明の1つの特定の実施形態による動作停止する方法のステップを示す図である。
本発明に基づいて動作停止するための方法を実行するように適合されたエンティティを示す図である。
本発明に基づいて送信するための方法を実行するように適合されたエンティティを示す図である。

実施例

0054

一般原則
本発明は、物理層を含む複数の通信層に編成された無線通信ネットワークのエンティティの少なくとも1つのコンポーネントを動作停止する方法に関する。このネットワークは、例えば、アクセスポイント又は通信端末などの幾つかのエンティティを備えている。

0055

従来技術の無線通信システムでは、物理層は全ての送信を、それがユニキャストマルチキャスト又はブロードキャストであろうと、またフレームの宛名が何であろうと同様に扱う。

0056

これに対して、本発明は、フレームが受信エンティティに関係するか否かに基づいて、物理層で受信されるフレームに対して異なる処理を行うように提案する。

0057

以下でさらに説明されるように、本発明による方法は、前記物理層のレベルにおいて、
−受信の間に物理的信号から抽出されたデータフレームのヘッダを受信するステップと、
−フレームの宛名エンティティを表す情報(IED)の少なくとも一部、又はマルチキャスト送信の場合は宛名エンティティのセットを得るために、全フレームが受信されるのを待つことなく、このフレームを復号するステップと、
−受信エンティティが受信されるフレームの宛名でない場合、すなわち、前記受信エンティティを表す情報(IED)が前記受信エンティティ以外のエンティティを表す場合、ヘッダを受信する受信エンティティのコンポーネントの少なくとも1つを動作停止するステップと、
を含む。

0058

このため、本発明の方法は、ヘッダの中で、物理層のフレーム、送信の種類(ユニキャスト、ブロードキャスト又はマルチキャスト)及びフレームの宛名エンティティを表す情報(IED)の一部を符号化できるようにする。この方法では、受信エンティティ、特に端末又はBSSのアクセスポイントは、物理層のフレームのヘッダを復号すれば、データ部分を受信すること及び物理層よりも高い層(特に、MAC層又はIP層)による復号が終了するのを待たずに、このフレームがそのために意図されているか否かが分かる。その結果として、ここで、受信エンティティを動作停止にすることは可能である、すなわち、例えば、このヘッダに続く非ペイロードデータユニットの送信の間に、例えば、全てのデータ受信チェーンのコンポーネント又は複数のコンポーネントに対する給電を切断することができる。動作停止は、エンティティの全てのコンポーネントに対する電源を全体的に切断する動作を含むこともできる。

0059

このため、本発明は、従来技術の欠点を克服できるようにする、特に、無線通信装置が受け取った物理層のフレームの全てのデータ要素を、意図されていない場合は、復号しないことを可能にし、これにより、本発明は従来技術の解決策と比較して、かなりのエネルギー節約を達成する。

0060

実際に、従来技術の解決手法の主な欠点の1つは、宛名装置の識別がMAC層によって行われ、このため、宛名端末の識別を可能にする第1のデータ部分が受け取られたときのみ、さらに具体的には、全MACレベルのデータ構造が受け取られた後で行われて、受信されたデータ部分が受信エンティティに関係ない場合は、これが大きなエネルギー損失になることである。

0061

さらに、少なくとも1つの実施形態の中で、本発明によって提供される解決手法は、本発明を実行しない装置には影響しないという利点を提供するため、これにより、本発明を実行する装置と他の装置、例えば、802.11x規格の1つに単純に準拠した無線装置との間の相互運用性を可能にする。

0062

物理層における宛名の識別
1つの特定の実施形態では、本発明は物理層内の各フレームのヘッダ、例えば、物理層のPLCP(物理層コンバージェンスプロシージャ(Physical Layer Convergence Procedure))サブレイヤーのヘッダに情報の一部を加えることを提案する。

0063

従来技術のネットワーク通信システム、より詳細には、802.11規格の構成では、このPLCPサブレイヤーは、使用される物理技術の同期、チャネル評価及びパラメータ化の機能のみを有している。

0064

1つの特定の実施形態によれば、本発明はPLCP層を新規に実装することを提案しており、その機能は、送信のタイプ(ユニキャスト又はブロードキャスト/マルチキャスト)の識別及び宛名エンティティの識別を含むように機能強化される。

0065

フレームの宛名エンティティを表す情報部分(IED)の符号化
本発明によれば、IEDはMAC層の2つのパラメータ、すなわち、宛名エンティティのAID(アソシエーション識別子)及びBSSID(基本サービスセット識別子)、を特に考慮することができ、これにより、それぞれのエンティティ(すなわち、端末)及びその一部のBSSを識別することができる。

0066

本発明の幾つかの特定の実施形態によれば、宛名、すなわち、IEDの識別は、2バイトで符号化されることができる。

0067

この符号化の一意性を保証するために、これらの実施形態はハッシュ関数を使用することができる。

0068

例えば、IEDを2バイトで符号化することは、MAC層のAID(2バイト)及びBSSID(6バイト)パラメータ上のハッシュ関数の結果とすることができ、固定値(例えば、「FFFF」)が、ブロードキャスト又はマルチキャスト送信のため又はAID及びBSSIDパラメータがまだ分からない場合は予約される。

0069

AIDパラメータは、エンティティがMAC層のレベルで識別されることを可能にする。こうしたAIDパラメータは、標準的なMACアドレスと比較すると、多数の利点を有している。

0070

AIDパラメータの大きさは、標準的なMACアドレスの6バイトではなく2バイトであるため、ビット数が制限されているPLCPヘッダへそれを挿入することを容易にしている。IEDの大きさが2バイトの場合は、全AIDパラメータは、PLCPヘッダ内に導入することができ、一方、標準的なMACアドレスを導入するには、このヘッダの大きさを6バイトから2バイトに縮小する必要があり、これは、部分的MACアドレスに該当する。このMACアドレスの縮小により、固有なエンティティの識別が得られないというリスクが生じる。実際に、同じ部分的なMACアドレスは種々のエンティティを識別することができ、これは結果として、IEDが部分的なMACアドレスによって構築されている場合は、待機状態に置かれていないこのスタンバイに関係しているエンティティを生じることができる。

0071

AIDパラメータは、それがエンティティの認証手順の間に接続されているアクセスポイントによってそのエンティティに割り当てられる。これにより、同じアクセスポイントに接続される2つの別個のエンティティに割り当てられた同じAIDパラメータを有するリスクが限定される。

0072

BSSIDも、2つの別個のBSSに属する2つのエンティティが同じAIDパラメータを有することができ、これにより、エンティティ間が混乱するリスクを招くという理由で興味深い。これは、2つのBSSが共にローカライズされて、同じスペクトルリソースを使用する場合(これはBSSが重なっている場合である)は特にそうである。IEDの一意性を維持するために、IEDは、その完全な形態又は部分的な形態の中でパラメータAID及びパラメータBSSIDによって作られる。

0073

このように、本発明のこのような実施態様では、宛名エンティティの固有の識別子及び、例えば、「ブロードキャスト」タイプのマルチキャスト送信を示す識別子をPLCP層で規定する利点が提供される。

0074

物理層内のフレームに対する宛名エンティティ(IED)を表す情報の一部の挿入
本発明の幾つかの実施形態には、物理層のヘッダ内に、IED専用に設けられた新しいフィールドを規定することが含まれる。

0075

例えば、新しい2バイトフィールドSIGNALフィールド(例えば、「VHT_SIG」フィールド)に挿入することができる。

0076

本発明の別の実施形態では、IEDの符号化動作は、例えば、PLCPヘッダのショートトレーニングフィールド(L−STF、HT−STF又はVHT−STF)などの、従来技術では他の目的に使用される、物理層上で送信される現行のフィールド内に配置されることができる。

0077

しかしながら、この実施形態は、例えば、L−STF又はHT−STFなどの現行フィールドコンテンツを修正する必要がある。その結果、本発明に基づいて符号化されたフレームは、それらが更新される場合、受信エンティティによって習慣的な方法で復号されることができる。従って、この実施形態は、本発明に基づいて修正されるフレームを受信する全てのエンティティは更新されて、本発明を実行できるようにされることを意味する。

0078

本発明の別の実施形態では、現行フィールドの符号化は、フィールド内に既に含まれた当初の情報(又は「従来の」情報)に応じて宛名の識別子を送信するように修正されることができる。これは、例えば、PLCPヘッダの直交符号化によって行われることができる。

0079

このため、例えば、SIGNALフィールドといった既存のフィールドは、適用限界に存在しないエンティティに対して、BPSKバイナリ位相シフトキーイング(Binary Phase Shift Keying))符号化からQPSK(直交位相シフトキーイング(Quadrature Phase Shift Keying))符号化へ移行する場合に使用されることができる。

0080

PSK変調は、わずか1つの軸上で符号化するのではなく、I軸及びQ軸上で情報を符号化することができるため、BPSK変調の2倍の情報を送信できるようにする。しかしながら、この技術は電力損失を誘発し、その損失が比較的低い状態のままであっても、それは受信の品質をわずかに低下させる。従って、これらの実施形態は、適用限界に位置していないエンティティ(端末又はアクセスポイント)に向ける送信により多く適用される。

0081

例えば、HT−SIGフィールドの情報の標準的で規格化された部分はQ軸で符号化され、本発明による宛名エンティティの識別に対応するものはI軸上で符号化される、又はL−SIGフィールドの情報の標準的で規格化された部分がI軸上で符号化され、宛名エンティティの識別に対応するものがQ軸で符号化される。

0082

これらの実施形態は、本発明を実行しない受信エンティティによって、どのような修正もこのエンティティ上で行われるべきであることを要求せずに、本発明を実行しない受信エンティティによって、本発明によるフレームを復号可能にする利点を提供する。実際に、識別しきい値は、同じ状態のままである。従来技術に準拠しかつ本発明を実行しないエンティティは、宛名の身元を示すフィールドが存在することによって妨害されることなく以前に行ったように、変化を検出せずに当初の(又は従来の)データを復号することができる。

0083

従って、識別情報がヘッダの現在のフィールド(L−STF又はL−SIG)上で符号化される本発明の実施形態は、本発明を実行する送信者エンティティと従来技術の受信エンティティとの間の共存を環境の中に含む全ての送信に適応される。

0084

新しいフィールド(HT又はVHT)内の識別に関する情報の直交符号化を提供する別の実施形態は、本発明を実行するHT又はVHT受信エンティティへの送信に適応される。

0085

このため、幾つかの実施形態によれば、本発明は、専用フィールドを介して又は現行のフィールド(例えば、HT_STF又はHT_SIG)を介してエンティティごとに「擬似ユニーク」な識別子を符号化する動作を含む、データに対する新しいPLCPフレームフォーマット画定する動作を含む。

0086

本発明による動作停止方法に関する実施形態の説明
図1は、物理層がデータフレームを受信する間に通信ネットワークのエンティティの中で実行される、本発明による動作停止する方法のステップを示す。

0087

本発明によれば、新しいPPDUデータフレームの到着時10において、本方法は、データフレームのヘッダHEAを受信するためのステップ11を含む。図1に示された特定の実施形態では、これは、受信時のフレームのPCLPサブレイヤーのヘッダである。

0088

ヘッダを受信するこのステップ11の後に、このヘッダを復号するステップ12が続き、その間に、宛名エンティティを表す情報IEDの一部を抽出する試みがなされる。

0089

抽出の試みが成功した場合13、すなわち、受信したフレームが本発明を実行し、その宛名のIEDを含む場合、本方法は受信したIEDを受信通信エンティティに関連したIEDと比較するためのステップ14を備える。

0090

実際に、受信エンティティが本発明を実行し、送信された信号がまた本発明に基づいて修正された場合、それはPLCPヘッダの受信終了時にそれに対して使用可能な宛名のIED識別子を有することになる。この識別子をそれ自身のIED識別子と比較することによって、それは進行中の送信がそれ自身のためであるか、又はそれには関係ないかどうかを知ることができる。

0091

従って、本発明の省エネルギーメカニズムは、PLCPヘッダの受信が終了すると直ぐにそれが起動されることができるという利点を提供する。

0092

受信エンティティが受信したフレームの宛名でないためにIEDが異なる場合、本方法は、HEAヘッダ内で利用可能な長さやビットレートなどのパラメータに基づいて、PPDUデータフレームを受信する継続時間Tを計算するステップ15を含む。

0093

最後に、この計算するステップ15に続いて、求められた期間Tの間に通信エンティティを動作停止するステップ16がある。1つの特定の実施形態では、定義済みのしきい値(例えば、20バイト)を下回るフレーム長の基準を用いて、通信エンティティが動作停止しない可能性がある。この中間モードは、例えば、RTS(送信要求(Request To Send))又はCTS送信可(Clear To Send))タイプのフレームなどの極めて短い制御フレームに従うこと、及び移行期間の間に発生する電流ピークに関連した過渡のエネルギー消費を防ぐこと可能にする。これらの制御フレームは、特に、MAC層においてNAV(ネットワーク割当ベクトル(Network Allocation Vector))を更新するために有用であり、またほぼ14バイトである。従って、この本発明の具体的な実施形態では、動作停止する方法には、フレーム長の関数として、動作停止の関連性を決定するステップが含まれる。

0094

IEDが同一の場合、又は受信したIEDがマルチキャスト送信モードに該当する場合、又は受信時のフレームがその宛名を識別可能にするIEDを含まない場合、本方法は、PPDUデータの残りを受信する最後のステップ17を提供する。

0095

動作停止時間の決定
本発明によれば、2つのIEDが異なる場合、本方法は、進行中の送信には確実に関係していない、動作停止の継続時間を計算するステップを含む。

0096

本発明による方法の1つの特定の実施形態では、受信エンティティは、この目的のために、物理層が受信するデータフレームのビットレート及び大きさに関する情報を使用して、それから現行の送信の継続時間Tを計算する。例えば、本発明の1つの特定の実施形態では、受信エンティティは、使用する物理層の規格の中に記載された方式に基礎を置いている。このため、この規格が802.11a規格を使用する場合、受信エンティティは、この規格のパラグラフ17.4.3「OFDMTX時間計算(OFDM TXTIME calculation)」に準拠した送信期間を計算することができる。

0097

例えば、本発明の1つの特定の実施形態では、受信エンティティは、例えば、PLCPヘッダのPSF及びPLWなどの、物理層が受信したフレームのヘッダ内にも含まれている情報を使用することができる。PSF(PLCP_SIGNALING FIELD)は、Mbit/sでビットレートを表し、PLW(PSDULENGTH WORD)フィールドは、受信されたフレームのバイト数を表す。

0098

この計算は、PLCPヘッダの受信の終了時に受信エンティティによって体系的に行われる。

0099

進行中の送信がもはやそれに関係していない場合は、受信エンティティは、来るべき送信の継続時間Tに対して動作停止する決定を行う。

0100

従って、物理層内のデータフレームの受信時間がほぼ300μsから1ミリセカンド程度であり、ヘッダの初めからフレームの宛名の識別子を含むフィールドまでの、物理層のヘッダの第1の部分の受信時間が、ほぼ30から40マイクロセカンド(すなわち、従って、フレームの受信時間のほぼ100分の1の程度)の程度であると推定される場合、本発明による物理層内の省エネルギーモードの定義は、MAC層において習慣的に定義された「パワーセーブ」モードよりも効率的であることが理解され得る。このため、従来技術の解決手法と比較して、本発明は、他のユーザによるチャネルの占有を検出するための時間でかなりのゲインを得ることができるため、結果として、極めて大きな省エネルギー化を可能にする。

0101

データ受信モードにおけるWIFIコンポーネントの消費電流はほぼ400mA程度であり、一方、スタンバイモードでは、それは単に40mA程度である。電源を3.3Vとすると、パワーセービングを計算できる。これにより、消費電力は、受信エンティティが物理層を介して受信したデータフレームに対して10分の1に減少する。例えば、大きなデータストリームの場合、多数のエンティティ又は大きなデータフローために、無線環境が実質的な送信によって占有される程度が大きければ、それだけ節約が大きくなる。従って、他の利点として、本発明は、他のBSSに関連した送信に対してエネルギーを消費しないことを可能にする。コンポーネントに対する電源が切断される本発明の特定の実施形態では、無線周波数の送信/受信用コンポーネントには全く給電されないため、省エネルギーはさらに大きくなる。その結果、それは電流を少しも消費しない。

0102

本発明の別の特定の実施形態では、動作停止時間は、フレーム送信(transmission de la frame)の継続時間T及びこのフレームを承認するために要した時間の両方を考慮する。この実施形態は、次のACKフレームが終了するまで、動作停止を延長する。

0103

動作停止の効果
本願で説明される本発明の特定の実施形態では、受信エンティティを動作停止するステップ16は、物理層で全部実行される。

0104

実際に、動作停止を引き起こす情報要素の部分は、物理層のヘッダに含まれる情報である。MAC層は、受信エンティティに向けられていないフレームを送信する期間に相当する期間に対して、チャネルがビジーであると通知されるだけである。

0105

さらに、受信エンティティが動作停止する効果は、本発明の実行に基づいて変動する可能性がある。特に、それは受信エンティティ、例えば、その製造者に依存することがあるが、受信エンティティの機能又は能力にも依存することがある。

0106

例えば、動作停止は、無線周波数コンポーネントへの供給カット及び/又は物理層の受信及び送信チェーンに対する供給カットに対応することができる。この場合、動作停止は、受信エンティティのコンポーネントに対して電源を切ることに対応する。

0107

動作停止は、受信エンティティの他のコンポーネントに対する電源カットにも対応することができ、これは無線通信の信号を受信するコンポーネントに多少ともリンクされる。

0108

最後に、動作停止は、エンティティが、例えばスタンバイ状態にある場合、このエンティティの全てのコンポーネントを動作停止させることができる。

0109

本発明による動作停止は、例えば、非活動状態の端末の場合に有用である。端末が非活動状態(すなわち、使用されていない)のときでさえ、それでも端末の幾つかのコンポーネントが動作を継続することが知られている。これらのコンポーネントは、特に、無線信号送信信号受信信号を含んでいる。このため、それらはスタンバイ状態にあるが、前述された種類の端子は、全く同じエネルギーを消費する。本発明による動作停止は、さらにエネルギーを節約することを可能にし、これにより、端末の使用を拡張できるようにする。

0110

従って、MACが、本発明によれば、動作停止の決定に関与していない、またそれが従来技術の「パワーセーブ」技術の中で行ったような、動作停止の決定を制御しないため、本発明をかなりの程度、従来の技術から区別することができる。さらに、本発明の目的は異なっている、すなわち、考え方は、スタンバイ及びアクティビティのプログラムされたフェースを設定することではなく、チャネルが他のユーザによって占有されるとき、アクティビティのフェーズの間に動作停止になることである。この意味では、本発明に基づいてスタンバイになる技術は一般的なものであり、それは全ての送信の間に、またこれにより、従来技術による「パワーセーブ」モード内のエンティティのウェークアップフェーズの間にも、アクセスポイントやエンティティによって使用することができる。

0111

本発明の動作停止する方法を実行するように適合された通信エンティティの構造
図2を参照すると、複数のエンティティから構成されている無線通信ネットワークに接続可能なエンティティの簡略化された構成が示されている。この通信ネットワークは、本願で前述された実施形態によれば、物理層を含む複数の通信層として構成されている。

0112

この種のエンティティは、バッファメモリを含むメモリ21と、例えばマイクロプロセッサμPを備えて、本発明に基づいて動作停止する方法を実行するコンピュータプログラム23によって駆動される処理装置22とを具備する。

0113

初期化時に、コンピュータプログラム23のコード命令は、例えばRAMにロードされ、次に処理装置22のプロセッサによって実行される。

0114

処理装置22は、入力部でデータフレームのヘッダを受信する。

0115

処理装置22のマイクロプロセッサは、コンピュータプログラム23の命令に基づいて、本願で前述された送信する方法のステップを実行する。このために、エンティティは、バッファメモリ31に加えて、物理層のインターフェースにおいて、
−データフレームのヘッダを受信する手段と、
−前記フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報の少なくとも一部を与えるヘッダを復号する手段と、
−宛名エンティティを表す情報の一部が受信エンティティ以外のエンティティを指定する場合、ヘッダの受信エンティティを動作停止する手段と、
を備えている。

0116

これらの手段は、処理装置22のマイクロプロセッサによって駆動される。

0117

本発明の送信する方法を実行するように適合された通信エンティティの構造
最後に、図3を参照すると、複数のエンティティから構成されている無線通信ネットワークに接続可能なエンティティの簡略化された構成が示されている。前記通信ネットワークは、本願で記載された実施形態によれば、物理層を含む複数の通信層として構成されている。

0118

この種のエンティティは、バッファメモリを含むメモリ31と、例えばマイクロプロセッサμPを備えて、本発明に基づいて受信及び/又は送信する方法を実行するコンピュータプログラム33によって駆動される処理装置32とを具備する。

0119

初期化時に、コンピュータプログラム33のコード命令は、例えばRAMにロードされ、次に処理装置32のプロセッサによって実行される。

0120

本発明によれば、処理装置32のマイクロプロセッサは、コンピュータプログラム33の命令に基づいて、本願で前述された復号する方法のステップを実行する。このために、エンティティは、バッファメモリ31に加えて、物理層のインターフェースにおいて、
−フレームの少なくとも1つの宛名エンティティを表す情報の一部を形成する手段と、
−修正されたフレームを提供するように、表示情報の一部を前記データフレームの前記ヘッダの中に挿入する手段と、
−修正されたデータフレームを通信ネットワーク上にディジタル信号の形式で送信する手段と、
を具備する。

0121

これらの手段は、処理装置のマイクロプロセッサによって駆動される。

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