专利名称：无线局域网系统及其避免信号冲突方法
技术领域：
本发明涉及无线LAN(局域网)系统及其避免信号冲突方法，用于避免在通信协议互不相同的两个或更多的无线LAN系统彼此之间的信号冲突。
背景技术：
在传统的无线LAN通信技术领域，已经定义了ARIB-MMAC-HiSWANa，其中控制信息、下行链路数据、以及上行链路数据在时间顺序上被顺序排列在具有在无线站之间固定周期时间实施通信的帧中。另一个与ARIB-MMAC-HiSWANa实质兼容的标准在欧洲被定义成ESTI-BRAN-HiperLAN/2。HiSWANa和HiperLAN/2(ARIB-MMAC-HiSWANa和ESTI-BRAN-HiperLAN/2标准)使用OFDM(正交频分复用)在5GHz的频带中进行通信。HiSWANa和HiperLAN/2定义了具有2毫秒的帧周期的传输帧。在该传输帧中，如图18所示，广播信道(BCH)、帧信道(FCH)、接入反馈信道(ACH)、由长/短传送信道(LCH，SCH)组成的下行链路/上行链路阶段(phase)(DL，UL)、随机信道(RCH)、以及未使用的区域在时间顺序上顺序排列。
在下行链路阶段，数据从接入点(HiSWANa或HiperLAN/2无线LAN系统中的基站设备)发送到多个移动终端或单个移动终端。在上行链路阶段，数据从移动终端发送到接入点。接入点调度传输帧的排列，并通知调度的传输帧的移动终端。
另一方面，IEEE802.11a已经在USA被定义成无线LAN标准。IEEE802.11a也使用OFDM用于5GHz频带的通信，但是CSMA(载波检测多路存取)被用作其接入方法。在CSMA方法中，站(IEEE802.11a无线LAN系统的终端设备)在发送数据前检测空闲信道的存在或不存在，当空闲信道存在时，该站发送数据，而当没有空闲信道存在时，站等待适当的时间并重试传输。
IEEE802.11a将用于站之间的传输控制而不管载波侦听的网络分配矢量(在下文中称作NAV)定义为主要对抗隐藏的终端问题的测量量之一(当2个终端如此远以至于他们不能彼此通信，一个被称作另一个的隐藏终端)。一旦NAV被设置，在设置期间站将推迟信号的传输。
如图18所示，HiSWANa和HiperLAN/2规定了从当接入点发送接入反馈信道(ACH)时直到移动终端启动上行链路阶段的传输的某些间隔(规定时间1，规定时间2，......，规定时间n)。考虑到移动终端由于性能的不同而在响应速度方面变化的事实，定义了这些间隔；它们使得该传输能够适应各个响应速度。
接入点根据移动终端的响应速度设置每个移动终端的规定时间，以便任何数据块不会在容许的响应时间之前被放置。结果，少量的业务导致没有要分配的数据的区域，即，在下行链路阶段的数据块和上行链路阶段的数据块之间，以及在规定时间内不同的上行链路阶段的数据块之间的无信号部分。
因为上述提及的HiSWANa和HiperLAN/2标准使用与IEEE802.11a标准中的相同的通信频率和调制方法，如果这些系统如此近的共存以至于其中一个受到来自其他的波的影响，则系统间可能发生信号冲突。这导致了很难使用基于这些不同标准的混合的无线LAN系统的问题。
换言之，HiSWANa和HiperLAN/2在固定间隔启动通信，而IEEE802.11a在等待直到信道空闲之后启动通信。因此，如果在HiSWANa或HiperLAN/2系统数据没有被分配的周期超过了等待直到一个站根据IEEE802.11a标准检测空闲信道而运行为止的等待时间周期，该站将启动传输。在这种情况下，在随后的上行链路阶段发送的数据与从该站发送的IEEE802.11a帧发生冲突。
根据IEEE802.11a标准运行的站的载波侦听(检测空闲信道)可能成功(succeed)，而没有信号正在HiSWANa或HiperLAN/2系统的未使用部分被发送，这导致系统之间的冲突。因此，很难使用基于这些不同标准的混合无线LAN系统，并且构建无线LAN系统需要该系统适应多个标准中的任意一个。
发明内容
本发明是针对以上提及的各点而作出的，其目的是提供一种无线LAN系统和用于该系统的避免信号冲突方法，它可以避免在基于在固定间隔启动通信的通信方案的无线LAN系统和基于在等待到空闲信道之后启动通信的通信方案的无线LAN系统之间的信号冲突。
在本发明的一个方面，在固定间隔启动通信的无线LAN系统包括无信号部分决定装置，用于确定在通信帧的调度之后，无信号部分是否存在于通信帧中；以及调度装置，当无信号部分决定装置确定无信号部分存在于通信帧中时，将通信禁止信号的传输调度给信道，以禁止在无信号部分中与等待直到所述相关的无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
在本发明的另一方面，在固定间隔启动通信的无线LAN系统包括无信号部分决定装置，用于确定无信号部分是否存在于用于发送下行链路数据的下行链路阶段中的数据块和首先分配以发送上行链路数据的上行链路阶段中的数据块之间，上行链路阶段中的数据块和下行链路阶段中的数据块都包含在在通信帧的调度之后将要排列的帧数据中；以及调度装置，当无信号部分决定装置确定存在无信号部分时，将通信禁止信号的传输调度给信道，以禁止在无信号部分中与等待直到相关的无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
在上述本发明的无线LAN系统中，当无信号部分比从下行链路阶段的完成时间直到另一无线LAN系统检测到信道空闲的间隙时间长时，调度装置在早于间隙时间的时刻发送通信禁止信号。
在本发明的另一方面，在固定间隔启动通信的无线LAN系统包括无信号部分决定装置，用于确定无信号部分是否存在于上行链路阶段的数据组之间，所述上行链路阶段发送属于以不同延迟时间定义的不同组的上行链路数据，它们都包含在通信帧调度之后要排列的帧数据中；以及调度装置，当无信号部分决定装置确定存在无信号部分时，将通信禁止信号的传输调度给信道，以禁止在无信号部分中与等待直到所述相关的无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
在上述本发明的无线LAN系统中，当无信号部分比从首先分配在上行链路阶段的数据块的组之间的数据块的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，调度装置在早于间隙时间的时刻发送通信禁止信号。
在本发明的另一方面，在固定间隔启动通信的无线LAN系统包括无信号部分决定装置，用于确定无信号部分是否存在于用于发送下行链路数据的下行链路阶段中的数据块和首先分配以发送上行链路数据的上行链路阶段中的数据块之间，上行链路阶段中的数据块和下行链路阶段中的数据块都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据中；以及调度装置，当无信号部分决定装置确定存在无信号部分时，将传输调度至信道使用信号的信道，以指示另一无线LAN系统该信道正在使用中，另一无线LAN系统等待直到相关的无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信。
在本发明的上述无线LAN系统中，当无信号部分比从下行链路阶段的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，调度装置在早于间隙时间的时刻发送信道使用信号。
在本发明的另一方面，在固定间隔启动通信的无线LAN系统包括无信号部分决定装置，用于确定无信号部分是否存在于上行链路阶段的数据组之间，所述上行链路阶段发送属于以不同延迟时间定义的不同组的上行链路数据，它们都包含在在通信帧的调度之后将要排列的帧数据中；以及调度装置，当无信号部分决定装置确定存在无信号部分时，将该传输调度至信道使用信号的信道，以指示另一无线LAN系统信道正在使用中，另一无线LAN系统在等待直到所述相关的无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信。
在上述本发明的无线LAN系统中，当无信号部分比从首先分配在上行链路阶段中数据块的组之间的数据块的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，调度装置在早于间隙时间的时刻发送信道使用信号。
在上述无线LAN系统中，调度装置在不长于间隙时间的间隔重复和间歇地发送信道使用信号，在所述间隙时间期间，另一无线LAN系统检测信道的空闲，并且当另一无线LAN系统检测到信道空闲时，持续时间足以确定信道是正在使用中的。
在上述本发明的无线LAN系统中，调度装置发送信号作为信道使用信号，属于无线LAN系统的终端可以有效地将其接收作为重发分组。
在本发明的上述无线LAN系统中，调度装置发送信号作为信道使用信号，属于无线LAN系统的终端可以有效地将其接收作为前同步码信号。
本发明的另一方面是用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤在通信帧的调度之后，确定无信号部分是否出现在通信帧中；以及当确定无信号部分出现在通信帧中时，提供通信帧中的通信禁止信号，以禁止在无信号部分中与等待直到所述相关的无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
本发明的另一方面是用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤由于没有数据要被排列在用于发送下行链路数据的下行链路阶段中的数据块和首先分配以发送上行链路数据的上行链路阶段中的数据块之间，确定无信号部分是否出现在通信帧中，上行链路阶段中的数据块和下行链路阶段中的数据块都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据中；以及当确定无信号部分出现时，提供通信帧中的通信禁止信号，以禁止在无信号部分中与等待直到所述相关的无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
在上述用于本发明的无线LAN系统的避免信号冲突方法中，当无信号部分比从下行链路阶段的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，在早于间隙时间的时刻启动通信禁止信号的传输。
本发明的另一方面是用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤由于没有数据要排列在上行链路阶段中的数据组之间，确定无信号部分是否出现在通信帧中，所述上行链路阶段发送属于以不同延迟时间定义的不同组的上行链路数据，它们都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据中；以及当确定无信号部分出现在通信帧中时，提供通信帧中的通信禁止信号，以禁止在无信号部分中与等待直到信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信，所述相关的无线LAN系统通过所述信道执行通信。
在上述用于本发明的无线LAN系统的避免信号冲突方法中，当无信号部分比从首先分配在上行链路阶段中的数据块组之间的数据块的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，在早于间隙时间的时刻启动通信禁止信号的传输。
本发明的另一方面是用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤由于没有数据要排列在用于发送下行链路数据的下行链路阶段中的数据块和首先分配以发送上行链路数据的上行链路阶段中的数据块之间，确定无信号部分是否出现在通信帧中，上行链路阶段中的数据块和下行链路阶段中的数据块都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据；以及当确定无信号部分出现在通信帧中时，提供信道使用信号，以指示另一无线LAN系统该信道正在使用中，另一无线LAN系统在等待相关的无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信。
在上述用于本发明的无线LAN系统的避免信号冲突方法中，当无信号部分比从下行链路阶段的完成时间直到另外无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，在早于间隙时间的时刻启动使用信道信号的传输。
本发明的另一方面是用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤由于没有数据要排列在上行链路阶段中的数据组之间，确定无信号部分是否出现在通信帧中，该上行链路阶段发送属于以不同延迟时间定义的不同组的上行链路数据，它们都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据中；以及当确定无信号部分出现在通信帧中时，提供在与无信号部分相对应的区域中的信道使用信号，以指示另一无线LAN系统信道正在使用中，另一无线LAN系统在等待直到所述无线相关的LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信。
在上述用于本发明的无线LAN系统的避免信号冲突方法中，当无信号部分比从首先分配在上行链路阶段中的数据块组之间的数据块的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，在早于间隙时间的时刻启动信道使用信号的传输。
在上述用于本发明的无线LAN系统的避免信号冲突方法中，在不长于间隙时间的间隔重复和间歇地发送信道使用信号，在所述间隙时间期间，另一无线LAN系统检测信道空闲，并且当另一无线LAN系统检测信道空闲时，持续时间足以确定该信道正在使用中。
在上述本发明的无线LAN系统的避免信号冲突方法中，信道使用信号是一信号，属于无线LAN系统的终端可以有效地将其接收作为重发分组。
在上述用于本发明的无线LAN系统的避免信号冲突方法中，使用信道信号是一信号，属于无线LAN系统的终端可以有效地将其接收作为前同步码信号。
根据本发明，即使当在固定间隔启动通信的无线LAN系统，例如，基于HiSWANa或HiperLAN/2标准的无线LAN系统，和等待信道空闲之后启动通信的无线LAN系统，例如，基于IEEE802.11a标准的无线LAN系统在彼此的无线电区域共存时，由于它们之间的信号冲突可以避免，可以很容易地建立由这些无线LAN系统混合而成的系统。
图1是显示根据本发明的第一实施例在无线LAN系统中的接入点的结构框图，图2是显示图1中的NAV建立信号产生部分的结构框图，图3是显示根据本发明的第一实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图，图4是显示根据本发明的第二实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图，图5是显示根据本发明的第三实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图，图6是显示根据本发明的第四实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图，图7是显示根据本发明的第五实施例在无线LAN系统的接入点的结构框图，图8是显示图7中的频带占用信号产生部分的结构框图，图9是显示根据本发明的第五实施例在调度无线LAN系统中接入点的通信帧之后的数据排列图，图10是显示根据本发明的第六实施例在调度无线LAN系统中接入点的通信帧之后的数据排列图，图11是显示根据本发明的第七实施例在调度无线LAN系统中接入点的通信帧之后的数据排列图，图12是显示根据本发明的第八实施例在调度无线LAN系统中接入点的通信帧之后的数据排列图，图13是显示根据本发明的第九实施例在调度无线LAN系统中接入点的通信帧之后的数据排列图，图14是显示根据本发明的第十实施例在无线LAN系统的接入点的结构框图，图15是显示在图14的频带占用信号产生部分获得的频带占用信号的方框图，图16是显示根据本发明的第十一实施例在无线LAN系统的接入点的结构框图，
图17是显示在图16的频带占用信号产生部分获得的频带占用信号的波形图，以及图18是显示在传统的无线LAN系统中接入点产生的通信帧的图。
具体实施例方式
本发明的要点如下，在固定间隔启动通信的无线LAN系统中，当无信号部分在通信帧的调度之后的数据块之间出现时，提供用于控制从在等待信道空闲之后启动通信的无线LAN系统中的站的传输的信道保留数据(无线LAN系统不同于上述无线LAN系统，即另一无线LAN系统)，或指示另一无线LAN系统该信道正在使用中的频带占用信号，以防止另一LAN系统使用无信号部分。
下面将参考附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)图1是显示根据本发明的第一实施例在无线LAN系统中接入点的结构框图。
在图1中，根据本实施例在无线LAN系统中的接入点包括DLC部分(在下文中称作数据链路部分)1、MAC部分(在下文中称作介质接入部分)2、PHY(物理层协议)层部分3、无线部分4、天线5、调度部分6、无信号周期决定部分7、以及NAV建立信号产生部分8。
数据链路部分1控制数据的传输，并且具有三个处理阶段连接建立、数据传送、以及数据链路连接释放。介质接入部分2控制将数据发送到LAN电缆(介质)等的方式。PHY层部分3根据信道内部转换要交换的数据和信号，并输出转换的数据。无线部分4将来自PHY层部分3的数据转换成无线电信号用于输出到天线5，同时它下变换由天线5捕获的无线电信号，并将其输出给PHY层部分3。
调度部分6通过介质接入部分2以时间顺序排列从上层(未示出)获得的多块数据，以产生通信帧。然后调度部分6将产生的通信帧发送给介质接入部分2。在这种情况下，该调度部分6将通信帧产生期间的产生状态发送给无信号周期决定部分7，以使无信号周期决定部分7确定无信号部分的存在或不存在以及无信号周期的长度。一旦接收到来自无信号周期决定部分7的报告存在无信号周期，调度部分6执行调度，用于发送基于IEEE802.11a标准的NAV建立信号作为信道保留数据(对应于通信禁止信号)。无信号周期决定部分7监控下行链路阶段和上行链路阶段之间的间隔，和其在到来时间顺序上在对方之前或之后的两个相邻上行链路阶段之间的间隔。如果至少在任一间隔存在无信号周期，则该无信号周期决定部分7将其通知调度部分6和NAV建立信号产生部分8。
如图2的框图所示，NAV建立信号产生部分8包括SIFS(短帧内间距)计数部分10、NAV建立周期决定部分11、以及NAV建立信号输出部分12。SIFS计数部分10测量无信号周期，并且基于测量结果，该NAV建立周期决定部分11确定NAV建立周期。一旦NAV建立周期被确定，从NAV建立信号输出部分12输出具有与该周期相对应的长度的NAV建立信号。在这种情况下，来自NAV建立信号产生部分8的NAV建立信号被分别输入数据链路部分1和介质接入部分2。另一方面，用于指示NAV建立信号被输出的周期的信号从NAV建立信号产生部分8输入到调度部分6。
图3是显示根据本发明的第一实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列的图。
如上配置的接入点的操作将在随后描述。
在通信帧的调度之后，当从无信号周期决定部分7通知在下行链路阶段和上行链路阶段之间出现无信号部分时，调度部分6根据来自NAV建立信号产生部分8的指示，将NAV建立信号Sn放置于下行链路阶段之后，作为覆盖无信号部分的信道保留数据。
调度部分6执行调度以排列NAV建立信号Sn，并发送排列的NAV建立信号Sn，以便在IEEE802.11a无线LAN系统的站的下行链路阶段设置NAV。它可以防止IEEE802.11 a无线LAN系统中的站发送数据，因此避免由于IEEE802.11a帧中断而导致的上行链路阶段周期内的信号冲突。
根据本实施例，当在通信帧的调度之后在通信帧中出现无信号部分时，执行调度，用于发送NAV建立信号(通信禁止信号)作为覆盖无信号部分的信道保留数据，以禁止在无信号部分中与在等待信道空闲后启动通信的IEEE802.11a无线LAN系统之间的通信。因此，即使当在固定间隔启动通信的HiSWANa或HiperLAN/2无线LAN系统和等待信道空闲之后启动通信的IEEE802.11a无线LAN系统共存于彼此的无线电区域时，系统间的信号冲突可以被避免。
在本实施例，NAV建立信号Sn紧接下行链路阶段之后放置，但是它可以在无信号部分之前被设置。在这种情况下，可以获得同样的效果。此外，只要NAV建立周期至少可以覆盖相关的无信号部分，则它可以是任何时间长度。如果NAV建立周期被设置使得它达到另一部分，例如RCH，在那个部分可能出现的冲突也可以被避免。
(第二实施例)因为根据本发明的第二实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第一实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图1或图2。
图4是显示根据本发明的第二实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图。
在通信帧的调度之后，当从无信号周期决定部分7通知在其到来时间顺序上在对方之前或之后的两个相邻上行链路阶段之间出现无信号部分时，调度部分6根据来自NAV建立信号产生部分8的指示，将NAV建立信号Sn放置于在前的上行链路阶段之后，作为覆盖无信号部分的信道保留数据。其到来时间顺序在对方之前或之后的两个相邻上行链路阶段不局限于单独的一对。如果有多对，调度部分6将分别对这些对的每个执行相同的控制。对于下面要描述的其他实施例也是一样的。
调度部分6执行调度以排列NAV建立信号Sn，并发送所排列的NAV建立信号Sn，以便在IEEE802.11a无线LAN系统中的站的上行链路阶段设置NAV，这可以防止IEEE802.11a无线LAN系统中的站发送数据，因此避免由于IEEE802.11a帧中断导致的随后上行链路阶段周期内的信号冲突。
在本实施例中，NAV建立信号Sn紧接着在时间顺序前面的上行链路阶段之后被放置，但是它可以在无信号部分之前被设置。在这种情况下，可以获得同样的效果。此外，如果有多个无信号部分，这种覆盖所有无信号部分的NAV可以在第一级被设置。在这种情况下，NAV的传输可以一次完成。NAV还可以覆盖下行链路阶段和上行链路阶段之间的无信号部分以及上行链路阶段之间的无信号部分。另外，只要NAV建立周期可以至少覆盖有关的无信号部分，它可以是任意时间长度。如果设置NAV建立周期使得它达到另一部分，例如RCH，在那个部分可能出现的冲突也可以被避免。
(第三实施例)因为根据本发明的第三实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第一实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图1或图2。
图5是显示根据本发明的第三实施例在无线LAN系统中的接入点的通信帧的调度之后的数据排列图。
在通信帧的调度之后，当从无信号周期决定部分7通知在下行链路阶段和上行链路阶段之间存在无信号部分时，调度部分6执行如下调度，即，当无信号部分长于IEEE802.11a无线LAN系统的站的载波侦听时间时，调度部分6根据来自NAV建立信号产生部分8的指示，在站的载波侦听成功之前，将NAV建立信号Sn放在下行链路阶段和上行链路阶段之间，作为覆盖无信号部分的信道保留数据。
在这种情况下，例如如图5所示，当无信号部分长于DCF帧间间距(DIFS)时，覆盖相关无信号部分的NAV建立信号Sn被放在短帧间间距(SIFS)之后，作为信道保留数据。
因此，调度部分6执行调度以排列NAV建立信号Sn，并发送所排列的NAV建立信号Sn，以便在IEEE802.11a无线LAN系统的站设置NAV。它可以阻止该站在无信号部分内启动传输，因此避免由于IEEE802.11a帧中断导致的上行链路阶段周期内的信号冲突。尤其，根据本实施例，因为仅当IEEE802.11a中断可能出现在第一实施例时设置NAV，可以更为有效地避免冲突。
(第四实施例)因为根据本发明的第四实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第一实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图1或图2。
图6是显示根据本发明第四实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图。
在通信帧调度之后，当从无信号周期决定部分7通知在其到来时间顺序上在对方之前或之后的两个相邻上行链路阶段出现无信号部分时，调度部分6执行如下的调度。即，当无信号部分长于IEEE802.11a无线LAN系统中站的载波侦听时间时，调度部分6根据来自NAV建立信号产生部分8的指示，在该站的载波侦听成功之前，将NAV建立信号Sn放置于在前的上行链路阶段之后，作为覆盖无信号部分的信道保留数据。
在这种情况下，例如如图6所示，当无信号部分长于DCF帧间间距(DIFS)时，NAV建立信号Sn被放置于在前的上行链路阶段之后，即，在短帧间间距(SIFS)之后作为信道保留数据。
因此，调度部分6执行调度以排列NAV建立信号Sn，并发送排列的NAV建立信号Sn，以便在IEEE802.11a无线LAN系统中的站设置NAV。它可以阻止该站启动传输，因此避免由于IEEE802.11a帧中断导致的随后上行链路阶段周期内的信号冲突。尤其，根据本实施例，因为只有在第一实施例当IEEE802.11a中断可能出现时，NAV才被设置，冲突可以更为有效地避免。
如果有多个无信号部分，这种覆盖所有无信号部分的NAV可以在第一级被设置。在这种情况下，NAV的传输可以一次完成。NAV还可以覆盖下行链路阶段和上行链路阶段之间的无信号部分，以及上行链路阶段之间的无信号部分。另外，只要NAV建立周期至少可以覆盖相关的无信号部分，则它可以是任何时间长度。如果NAV建立周期被设置使得其达到另一部分例如RCH，在那个部分可能出现的冲突也可以被避免。
(第五实施例)图7是显示根据本发明的第五实施例在无线LAN系统中的接入点的结构框图。在该图中，与以上图1中所描述的相同的那些部分将使用相同的标号以省略描述。
在图7中，根据本实施例的无线LAN系统的接入点包括频带占用信号产生部分15，代替图1的NAV建立信号产生部分8，用于产生频带占用信号(信道使用信号)So，它向IEEE802.11a无线LAN系统指示HiSWANa无线LAN系统正在使用无信号部分。
在通信帧产生期间，调度部分6向无信号周期决定部分7发送产生的状态，以使无信号周期决定部分7确定无信号部分的存在或不存在以及若存在的话该无信号部分的长度。然后，一旦接收到来自无信号周期决定部分7的报道存在无信号周期，则调度部分6执行用于发送频带占用信号的调度。无信号周期决定部分7监控下行链路阶段和上行链路阶段之间的间隔，和其在到来时间顺序上在对方之前或之后的两个相邻上行链路阶段之间的间隔。如果至少在任一间隔存在无信号周期，则无信号周期决定部分7通知调度部分6和频带占用信号产生部分15。如图8的框图中所示，频带占用信号产生部分15包括SIFS计数部分10、频带占用信号建立周期决定部分16、以及频带占用信号输出部分17。
SIFS计数部分10测量无信号周期，并且基于测量结果，频带占用信号建立周期决定部分16确定用于设置频带占用信号的周期。一旦频带占用信号建立周期被确定，具有与该周期相对应的长度的频带占用信号从频带占用信号输出部分17输出。在这种情况下，来自频带占用信号输出部分17的频带占用信号被分别输入到数据链路部分1和介质接入部分2。另一方面，用于指示输出频带占用信号的周期的信号从频带占用信号产生部分15输入到调度部分6。频带占用信号是，例如伪数据，其指示在等待信道的空闲之后启动通信的IEEE802.11a无线LAN系统该信道正在使用中。
图9是显示根据本发明的第五实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图。
在通信帧的调度之后，当从频带占用信号建立周期决定部分16通知下行链路阶段和上行链路阶段之间存在无信号部分时，调度部分6根据来自频带占用信号产生部分8的指示，将频带占用信号So(对应于信道使用信号)放置于下行链路阶段之后，以指示HiSWANa正在使用相关的无信号部分。
调度部分6执行调度以排列频带占用信号So，并发送排列的频带占用信号So，以便当任何IEEE802.11a通信站执行载波侦听时，信道变为被占用状态。它可以阻止相关的站在无信号部分内启动传输，因此避免由于IEEE802.11a帧中断导致的上行链路阶段周期内的信号冲突。尤其，根据本实施例，甚至可以避免在具有不支持任何NAV建立信号(不能理解NAV建立信号)的站的第一实施例中可能出现的信号冲突。
(第六实施例)因为根据本发明的第六实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第五实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图7或图8。
图10是显示根据本发明的第六实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图。
在通信信道的调度之后，当从频带占用信号建立周期决定部分16通知在其到来时间顺序上在对方之前或之后的两个相邻上行链路阶段之间出现无信号部分时，调度部分6根据来自频带占用信号产生部分15的指示，排列频带占用信号So，以指示HiSWANa正在使用相关的无信号部分。如第五实施例，该实施例使用例如伪数据作为频带占用信号So。
调度部分6执行调度以排列频带占用信号So，并发送排列的频带占用信号So，以便当任何IEEE802.11a通信站执行载波侦听时，信道变为被占用状态。它可以阻止相关的站在无信号部分内启动传输，因此避免由于IEEE802.11a帧中断导致的上行链路阶段周期内的信号冲突。尤其，根据本实施例，甚至可以避免在具有不能支持任何NAV建立信号(不能理解NAV建立信号)的站的第二实施例中出现的信号冲突。
(第七实施例)因为根据本发明的第七实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第五实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图7或图8。
图11是显示根据本发明的第七实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度后的数据排列图。
在通信信道的调度之后，当从频带占用信号建立周期决定部分16通知在下行链路阶段和上行链路阶段之间出现无信号部分时，调度部分6执行如下调度，即，当无信号部分长于IEEE802.11a无线LAN系统中的站的载波侦听时间时，在通信帧的调度之后，调度部分6根据来自频带占用信号产生部分15的指示，在站的载波侦听成功之前，将频带占用信号So放置于下行链路阶段和上行链路阶段之间，作为伪数据，以指示HiSWANa正在使用相关的无信号部分。
在这种情况下，例如如图11所示，当无信号部分长于DCF帧间间距(DIFS)时，频带占用信号So放置于短帧间间距(SIFS)之后，以指示HiSWANa正在使用相关的无信号部分。
因此，调度部分6执行用于排列频带占用信号So的调度，并发送排列的频带占用信号So，以便当IEEE802.11a无线LAN系统中的任何站执行载波侦听时，信道变为被占用状态。它可以阻止相关站在无信号部分内启动传输，因此避免由于IEEE802.11a帧中断导致的在上行链路阶段周期内的信号冲突。尤其，根据本实施例，只有在第五实施例当IEEE802.11a中断可能出现时，执行频带占用信号So的传输，因此避免冲突更为有效。
(第八实施例)因为根据本发明的第八实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第五实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图7或图8。
图12是显示根据本发明的第八实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图。
在通信帧的调度之后，当从无信号周期决定部分7通知在其到来时间顺序上在对方之前或之后的两个相邻上行链路阶段之间出现无信号部分时，调度部分6如下排列频带占用信号So。即，当无信号部分长于IEEE802.11a无线LAN系统中站的载波侦听时间时，调度部分6根据来自频带占用信号产生部分15的指示，在站的载波侦听成功前，将频带占用信号So放置于两个上行链路阶段之间，以指示HiSWANa正在使用相关的无信号部分。
在这种情况下，例如如图12所示，当无信号部分长于DCF帧间间距(DIFS)时，频带占用信号So放置于短帧间间距(SIFS)之后。
因此，调度部分6执行调度以排列频带占用信号So，并发送排列的频带占用信号So，以便当IEEE802.11a无线LAN系统中任何站执行载波侦听时，信道变为被占用状态。它可以阻止相关站在无信号部分启动传输，因此避免由于IEEE802.11a帧中断导致的随后上行链路阶段周期内的信号冲突。尤其，根据本实施例，只有在第六实施例当IEEE802.11a中断可能出现时，执行频带占用信号So的传输，因此避免冲突更为有效。
(第九实施例)因为根据本发明的第九实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第五实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图7或图8。
图13是显示根据本发明第九实施例在无线LAN系统中接入点的通信帧的调度之后的数据排列图。
在通信帧的调度之后，当从无信号部分决定部分7通知无信号部分出现在下行链路阶段和上行链路阶段之间时，调度部分6执行如下调度。即，当无信号部分长于任何站的载波侦听时间时，调度部分6根据来自频带占用信号产生部分15的指示，在该站载波侦听成功之前，排列频带占用信号So，作为伪数据以指示HiSWANa正在使用相关的无信号部分。然后，在对于站的载波侦听确定信道占用来说是足够的预定的经过时间之后，传输临时被终止，并且重复频带占用信号So的传输和终止，直到无信号部分的剩余长度短于载波侦听时间为止，例如，直到它短于DCF帧间间距DIFS为止。具体地，重复伪数据的传输和终止。
当IEEE802.11a无线LAN系统中任何站执行载波侦听时，频带占用信号So的传输和终止的重发使信道变为被占用状态。它可以阻止相关站在无信号部分内启动传输，因此避免由于IEEE802.11a帧中断导致的上行链路阶段周期内的信号冲突。
尽管本实施例例举了下行链路阶段和上行链路阶段之间的无信号部分，同样的方法可以适用于在时间顺序上在对方之前或之后的两个相邻上行链路阶段之间的无信号部分。在这种情况下，可以获得同样的效果。尤其，根据本实施例，仅对于第七和第八实施例中的最小的时段执行频带占用信号So的传输，因此避免冲突更为有效。
(第十实施例)因为根据本发明的第十实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第五实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图7或图8。
如图14的框图所示，本实施例中的频带占用信号产生部分15具有MC重复指示部分18，用于基于数据链路部分1和介质接入部分2的处理，指示多点广播数据(multi-cast data)的重复。MC重复指示部分18指示一组多点广播的排列，迭代(iterative)HiSWANa分组(重发分组)在数目上足够大可以被插入用于设置由频带占用信号建立周期决定部分16确定的频带占用信号的周期。图15是显示在图14中的频带占用信号产生部分15获得的频带占用信号的图。术语“多点广播”是指属于系统的移动终端可以接收该迭代分组。
根据这个结构，即使在多点广播数据通信中，其中响应标准重发请求没有执行重发，确定拒绝由于错误等等的分组的移动终端可以从迭代分组中获得和恢复该分组，因此改善多点广播通信中分组的误差的频率。
尽管本实施例说明了多点广播通信，它当然也适用于任何其他连接。
根据本实施例的用于无线LAN系统的避免信号冲突方法还可以适用于根据前述实施例5-9的每一个无线LAN系统。
(第十一实施例)因为根据本发明的第十一实施例在无线LAN系统中的接入点具有与根据第五实施例的相同的结构，其结构说明将被省略，根据需要使用图7或图8。
如图16的框图所示，本实施例中的频带占用信号产生部分15具有前同步码指示部分19，通过数据链路部分1和介质接入部分2指令PHY部分层3发送前同步码。图17是显示在频带占用信号产生部分15获得的频带占用信号的波形图。基于HiSWANa图17中所示的频带占用信号So被用作前同步码信号，以便属于系统的任何移动终端可以接收它。它允许已经接收了前同步码信号的移动终端保持更准确的同步。还可以进行使得能更适当地进行通信的频率补偿校正。
在本实施例中，提及了前同步码的使用。如果使用唯一用于频带占用信号中的前同步码，可以分别地使用在本实施例中说明的前同步码和在其他领域中使用的其它前同步码。
工业应用如上所述，根据本发明，即使当在固定间隔启动通信的无线LAN系统以及在等待信道空闲之后启动通信的无线LAN系统在彼此的无线领域共存，因为它们之间的信号冲突可以被避免，可以很容易地建立由这些无线LAN系统混合而成的系统。
权利要求
1.一种在固定间隔启动通信的无线LAN系统，包括无信号部分决定装置，用于确定在通信帧的调度之后，无信号部分是否出现在通信帧中；以及调度装置，当所述无信号部分决定装置确定无信号部分出现在通信帧中时，将通信禁止信号的传输调度给信道，以禁止在无信号部分中与在等待直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
2.一种在固定间隔启动通信的无线LAN系统，包括无信号部分决定装置，用于确定在发送下行链路数据的下行链路阶段中的数据块和在首先被分配以发送上行链路数据的上行链路阶段中的数据块之间是否存在无信号部分，上行链路阶段中的数据块和下行链路阶段中的数据块都包含在在通信帧的调度之后的要排列的帧数据中；以及调度装置，当所述无信号部分决定装置确定存在无信号部分时，将通信禁止信号的传输调度给信道，以禁止在无信号部分中与在等待直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
3.如权利要求2所述的无线LAN系统，其中，当无信号部分比从下行链路阶段的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，所述调度装置在早于间隙时间的时刻发送通信禁止信号。
4.一种在固定间隔启动通信的无线LAN系统，包括无信号部分决定装置，用于确定上行链路阶段中的数据组之间是否存在无信号部分，所述上行链路阶段发送属于以不同延迟时间定义的不同组的上行链路数据，它们都包含在在通信帧的调度后要排列的帧数据中；以及调度装置，当所述无信号部分决定装置确定存在无信号部分时，将通信禁止信号的传输调度给信道，以禁止在无信号部分中与在等待直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
5.如权利要求4所述的无线LAN系统，其中，当无信号部分比从首先分配在上行链路阶段中数据块的组之间的数据块的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，所述调度装置在早于间隙时间的时刻发送通信禁止信号。
6.一种在固定间隔启动通信的无线LAN系统，包括无信号部分决定装置，用于确定在用于发送下行链路数据的下行链路阶段中的数据块和首先被分配以发送上行链路数据的上行链路阶段中的数据块之间存在无信号部分，上行链路阶段中的数据块和下行链路阶段中的数据块都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据中；以及调度装置，当所述无信号部分决定装置确定存在无信号部分时，将传输调度给信道使用信号的信道，以指示另一无线LAN系统该信道正在使用中，另一无线LAN系统等待直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信。
7.如权利要求6所述的无线LAN系统，其中，当无信号部分比从下行链路阶段的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，所述调度装置在早于间隙时间的时刻信道使用中信号。
8.一种在固定间隔启动通信的无线LAN系统，包括无信号部分决定装置，用于确定在上行链路阶段中的数据组之间是否存在无信号部分，上行链路阶段发送属于以不同延迟时间定义的不同组的上行链路数据，它们都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据中；以及调度装置，当所述无信号部分决定装置确定存在无信号部分时，将传输调度给信道使用中信号的信道，以指示另一无线LAN系统该信道正在使用中，另一无线LAN系统在等待直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信。
9.如权利要求8所述的无线LAN系统，其中，当无信号部分比从首先分配在上行链路阶段中的数据块组之间的数据块的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，所述调度装置在早于间隙时间的时刻发送信道使用中信号。
10.如权利要求8所述的无线LAN系统，其中所述调度装置在不长于间隙时间的间隔，重复和间歇地发送信道使用中信号，在此间隙时间期间，另一无线LAN系统检测信道的空闲，并且当另一无线LAN系统检测信道的空闲时，持续时间是足以确定所述信道是在使用中的。
11.如权利要求8所述的无线LAN系统，其中所述调度装置发送信号作为信道使用中信号，属于所述无线LAN系统的终端可以有效地将其接收作为重发分组。
12.如权利要求8所述的无线LAN系统，其中所述调度装置发送信号作为信道使用中信号，属于所述无线LAN系统的终端可以有效地将其接收作为前同步码信号。
13.一种用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤在通信帧的调度之后，确定无信号部分是否出现在通信帧中；以及当确定无信号部分出现在通信帧时，提供通信帧中的通信禁止信号，以禁止在无信号部分中与等待直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
14.一种用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤由于没有数据要排列在用于发送下行链路数据的下行链路阶段中的数据块和首先分配以发送上行链路数据的上行链路阶段中的数据块之间，确定无信号部分是否出现在通信帧中，上行链路阶段中的数据块和下行链路阶段中的数据块都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据中；以及当确定无信号部分出现时，提供在通信帧中的通信禁止信号，以禁止在无信号部分中与等待直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
15.如权利要求14所述的用于无线LAN系统的避免信号冲突方法，其中，当无信号部分比从下行链路阶段的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，在早于间隙时间的时刻启动通信禁止信号的传输。
16.一种用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤由于没有数据要被排列在上行链路阶段中的数据组之间，确定无信号部分是否出现在通信帧中，所述上行链路阶段发送属于以不同延迟时间定义的不同组的上行链路数据，它们都包含在在通信帧的调度之后要排列的帧数据中；以及当确定无信号部分出现在通信帧时，提供通信帧中的通信禁止信号，以禁止在无信号部分中与等待直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信的另一无线LAN系统之间的通信。
17.如权利要求16所述的用于无线LAN系统的避免信号冲突方法，其中，当无信号部分比从首先分配在上行链路阶段中数据块的组之间的数据块的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，在早于间隙时间的时刻启动通信禁止信号的传输。
18一种用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤由于没有数据要被排列在用于发送下行链路数据的下行链路阶段中的数据块和首先分配以发送上行链路数据的上行链路阶段中的数据块之间，确定无信号部分是否出现在通信帧中，上行链路阶段中的数据块和下行链路阶段中的数据块都包含在在通信帧的调度之后要排列帧数据中；以及当确定无信号部分出现在通信帧中时，提供信道使用中信号，以指示另一无线LAN系统该信道正在使用中，另一无线LAN系统直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信。
19.如权利要求18所述的用于无线LAN系统的避免信号冲突方法，其中，当无信号部分比从下行链路阶段的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，在早于间隙时间的时刻启动信道使用中信号的传输。
20.一种用于在固定间隔启动通信的无线LAN系统的避免信号冲突方法，包括步骤由于没有数据要排列在上行链路阶段中的数据组之间，确定无信号部分是否出现在通信帧中，所述上行链路阶段发送属于以不同延迟时间定义的不同组的上行链路数据，它们都包含在在通信帧的调度之后要被排列的帧数据中；以及当确定无信号部分出现在通信帧中时，提供在与无信号部分相对应的区域的信道使用中信号，以指示另一无线LAN系统信道正在使用中，另一无线LAN系统直到所述无线LAN系统通过其执行通信的信道空闲之后启动通信。
21.如权利要求20所述的用于无线LAN系统的避免信号冲突方法，其中，当无信号部分比从首先分配在上行链路阶段中的数据块的组之间的数据块的完成时间直到另一无线LAN系统检测信道空闲的间隙时间长时，在早于间隙时间的时刻启动信道使用信号的传输。
22.如权利要求18或20所述的用于无线LAN系统的避免信号冲突方法，其中在不长于间隙时间的间隔重复和间歇地发送信道使用信号，在所述间隙时间期间，另一无线LAN系统检测信道的空闲，并且当另一无线LAN系统检测信道的空闲时，持续时间是足够确定所述信道正在使用中的。
23.如权利要求18或20所述的用于无线LAN系统的避免信号冲突方法，其中信道使用信号是一属于所述无线LAN系统的终端可以有效地接收作为重发分组的信号。
24.如权利要求18或20所述的用于无线LAN系统的避免信号冲突方法，其中使用信道信号是一属于无线LAN系统的终端可以有效地接收作为前同步码信号的信号。
全文摘要
一种无线电LAN系统和无线电LAN系统避免信号冲突方法，能够避免在周期性地开始通信的无线电LAN系统和在等待空闲通信路径之后开始通信的无线电LAN系统之间的信号冲突。当调度块(6)在调度通信帧之后，识别下行链路阶段和上行链路阶段之间的无信号间隔的存在时，调度块(6)在下行链路阶段之后排列NAV设置信号，以便根据来自NAV设置信号产生块(8)的指示覆盖无信号间隔，由此执行调度和传输。因此，在无信号间隔中，由IEEE802.11a标准的无线电LAN系统站执行无数据传输，由此避免在上行链路阶段期间的信号冲突。
文档编号H04L12/28GK1457575SQ02800522
公开日2003年11月19日 申请日期2002年3月6日 优先权日2001年3月6日
发明者平野纯 申请人:松下电器产业株式会社