DE202005014253U1 - Meßunterstützung für eine Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem - Google Patents

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Abstract

System zum Ausführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das aufweist:
eine erste Station, die aufweist:
einen ersten Sender/Empfänger;
eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene erste Antenne;
eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsvorrichtung;
eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Analysevorrichtung; und
eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Analysevorrichtung verbundene Strahländerungsvorrichtung; und
eine zweite Station, die aufweist:
einen zweiten Sender/Empfänger;
eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene zweite Antenne;
eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung; und
eine mit dem zweiten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung verbundene Meßpaket-Sendevorrichtung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere ein System zur Ausführung eines Verfahrens und eine Vorrichtung für leistungsfähige Messungen bei der Nutzung einer Smartantenne in dem drahtlosen Kommunikationssystem.
  • In einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) können ein Zugangspunkt (AP) und eine Station (STA) mit intelligenten Antennenmerkmalen bzw. Smartantennenmerkmalen, zum Beispiel einem Mehrstrahl/Richtantennensystem, ausgestattet sein. Sowohl der AP als auch die STA müssen Messungen ausführen, um den besten Strahl zum Senden an oder Empfangen von einer anderen STA zu bestimmen. STAs mit mehreren Strahlen führen typischerweise eine Abtastung auf verschiedenen Strahlen durch, um zu schätzen, welcher der beste Strahl ist, um sie zu betreuen. Die von dem AP und/oder den STAs durchgeführte Abtastung kann entweder ein Dummypaket, ein Datenpaket, eine 802.11-Quittung (ACK) sein, oder es können Rundrufpakete sein. Die Messungen müssen häufig aktualisiert werden.
  • An dem AP verwendet der Strahlumschaltalgorithmus Pakete von einer STA für die Antennenmessungen. Der beste Strahl (basierend auf den empfangenen Paketmessungen, z.B. einer Empfangsleistung oder eines Verhältnisses von Signal zu Interferenz plus Rauschen (SINR)) wird dann verwendet, um Pakete an diese STA zu senden. An der STA kann der aktuelle Strahlumschaltalgorithmus das Datenpaket oder den Beacon verwenden, um die richtige Empfangs- und Sendeantenne/Strahl für diesen AP zu bestimmen. Dieses Verfahren für die Antennenmessung ist aufgrund der Menge an Zeit, die erforderlich ist, um ausreichend Messungen zu erzielen, um den richtigen Strahl für jede STA zu bestimmen, nicht sehr leistungsfähig.
  • Ein anderes Problem bei diesem Strahlauswahlverfahren ist, daß die Strahlauswahl sowohl zum Senden als auch Empfangen auf Messungen basiert, die an den empfangenen Paketen gemacht wurden. In der Realität könnte der beste Strahl zum Senden jedoch nicht der gleiche wie der beste Strahl zum Empfangen sein (insbesondere für ein Frequenzteilungsduplexsystem).
  • Ein System zum Ausführen eines Verfahrens zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit mehreren STAs beginnt mit dem Senden einer Meßanforderung von einer ersten STA an eine zweite STA. Mindestens zwei Meßpakete werden von der zweiten STA an die erste STA gesendet. Jedes Meßpaket wird an der ersten STA unter Verwendung eines anderen Antennenstrahls empfangen. Die erste STA führt Messungen auf jedem Meßpaket durch und wählt auf der Basis der Meßergebnisse eine Antennenstrahlrichtung aus.
  • Ein System zum Ausführen eines Verfahrens zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit mehreren STAs beginnt mit dem Senden einer Meßanforderung von einer ersten STA an eine zweite STA. Mindestens zwei Meßpakete werden von der ersten STA an die zweite STA gesendet, wobei jedes Meßpaket unter Verwendung eines anderen Antennestrahls gesendet wird. Die zweite STA empfängt jedes Meßpaket und führt Messungen auf jedem Meßpaket durch. Die zweite STA erzeugt auf der Basis der Meßergebnisse einen Meßbericht und sendet den Meßbericht an die erste STA. Die erste STA wählt auf der Basis des Meßberichts eine Antennenstrahlrichtung aus.
  • Ein System zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem umfaßt eine erste STA und eine zweite STA. Die erste STA umfaßt einen ersten Sender/Empfänger; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene erste Antenne; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsvorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Analysevorrichtung; und eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Analysevorrichtung verbundene Strahländerungsvorrichtung. Die zweite STA umfaßt einen zweiten Sender/Empfänger; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene zweite Antenne; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung; und eine mit dem zweiten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung verbundene Meßpaket-Sendevorrichtung.
  • Ein System zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem umfaßt eine erste STA und eine zweite STA. Die erste STA umfaßt einen ersten Sender/Empfänger; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene erste Antenne; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsvorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Anforderungsvorrichtung verbundene Meßpaket-Sendevorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Sendevorrichtung verbundene Strahländerungsvorrichtung; und eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Strahländerungsvorrichtung verbundene Meßbericht-Analysevorrichtung. Die zweite STA umfaßt einen zweiten Sender/Empfänger; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene zweite Antenne; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Analysevorrichtung; und eine mit dem zweiten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Analysevorrichtung verbundene Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung.
  • Ein detaillierteres Verständnis der Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform erhalten werden, die beispielhaft gegeben wird und die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen ist, wobei:
  • 1 ein Diagramm eines Meßanforderungspakets ist;
  • 2 ein Diagramm eines Meßpakets ist;
  • 3 ein Diagramm eines Meßberichtpakets ist;
  • 4 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Durchführen von Antennenmessungen ist;
  • 5 ein Signaldiagramm des in 4 gezeigten Verfahrens ist;
  • 6 ein Flußdiagramm eines zweiten Verfahrens zum Durchführen von Antennenmessungen ist;
  • 7 ein Signaldiagramm des in 6 gezeigten Verfahrens ist;
  • 8 ein Diagramm eines Konvergenzprotokoll-Rahmenformats auf der physikalischen Schicht (PLCP-Rahmenformat) ist; und
  • 9 ein Diagramm eines Systems zum Kommunizieren von Meßinformation gemäß den in 4 und 6 gezeigten Verfahren ist.
  • Der Begriff "Station" (STA) umfaßt hier im weiteren eine drahtlose Sende/Empfangseinheit, ein Benutzergerät, eine feste oder mobile Teilnehmereinheit, einen Funkrufempfänger oder jede andere Art von Vorrichtung, die fähig ist, in einer drahtlosen Umgebung zu arbeiten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn hier im weiteren darauf Bezug genommen wird, umfaßt der Begriff "Zugangspunkt" (AP) eine Basisstation, einen Node B, eine Standortsteuerung oder jede andere Art von Schnittstellenvorrichtung in einer drahtlosen Umgebung, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die vorliegende Erfindung löst das Problem der nicht vorhandenen Meßunterstützung für Smartantennen und kann in einem AP, einer Nicht-AP-STA oder beiden implementiert werden. Die vorliegende Erfindung stellt einen Signalisierungsmechanismus zur Verfügung, um Empfangssignalstärkemeßgrößen-(RSSI-) oder SINR-Messungen für jede Sende- oder Empfangsantenne zwischen zwei beliebigen Station zu erhalten. Ein Mechanismus, um die Empfangsmessungen zwischen den Abtastungen richtig zu aktualisieren, wird ebenfalls zur Verfügung gestellt.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet einen Aktionsrahmen für Antennenmessungen, indem eine neue Klasse von Ak tionsrahmen mit der Bezeichnung "Antennenmessung" erzeugt wird. Diese Klasse von Aktionsrahmen umfaßt ein Aktionsfeld für Meßanforderungspakete, Meßantwortpakete und Dummymeßpakete. Aktionsrahmen sind gegenwärtig in den WLAN-Standards (d.h. 802.11k, 802.11e) definiert. Die Meßpakete der vorliegenden Erfindung können auch Teil eines getrennten Steuerpakets oder eines Verwaltungspakets sein.
  • 1 zeigt ein Meßanforderungspaket 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Meßanforderungspaket 100 umfaßt Felder für die Anzahl von Sende- oder Empfangspaketen 102, die Sendeantenneninformation 104, den Anforderungstyp 106 und die Anforderung eines Meßberichts 108. Die Anzahl von Sende- oder Empfangspaketen 102 hängt von Parametern, wie etwa der Schwundumgebung und der Zeit zum Auswählen einer Antenne ab. In einer Ausführungsform ist ein Vorzugswert 10 Pakete pro Antenne. Die Sendeantenneninformation 104 umfaßt die Antennenstrahlkennung oder jede andere Information, die verwendet werden kann, um eine Antenne oder einen Satz von Antennen zu identifizieren. Zwei mögliche Anforderungstypen 106 werden hier im weiteren in Verbindung mit 4 und 6 erklärt. Es wird jedoch bemerkt, daß es mehrere mögliche Arten gibt, Messungen zu senden und die Antworten zu bekommen, welche in dem Anforderungstypenfeld 106 angezeigt werden können. Das Feld für die Anforderung eines Meßberichts 108 umfaßt einen Parameter für die SNR-Messung und einen Parameter für die RSSI-Messung.
  • 2 zeigt ein Meßpaket 200 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Meßpaket 200 umfaßt die Antennenkennungsinformation 202 und die Folgennummer des aktuellen Pakets 204. Die Antennenkennungsinformation 202 umfaßt die Antennenstrahlkennung oder jedes andere Element, das verwendet werden kann, um eine Antenne oder einen Satz von Antennen zu identifizieren.
  • 3 zeigt ein Meßberichtpaket 300 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Meßberichtpaket 300 umfaßt die Folgennummer 302 (die Folgennummer des Pakets), die Antennenin formation 304 (d.h. die Antennenkennungsinformation), den gemessenen RSSI-Wert 306 und den gemessenen SNR-Wert 308.
  • Die Meßanforderung und Antwort kann von der STA oder dem AP eingeleitet werden. Das Meßanforderungspaket 100 und das Meßantwortpaket 300 können jederzeit gesendet werden, während die STA mit dem AP verbunden ist. Es kann sein, daß die STA diese Verfahren zum Messen des Signals von jeder Antenne und an jede Antenne vor der Verbindung mit dem AP verwenden darf.
  • 4 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens 400 für den Meßpaketaustausch zwischen zwei STAs, STA1 und STA2, gemäß einer ersten Ausführungsform des Systems der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 400 beginnt damit, daß die STA1 ein Meßanforderungspaket an die STA2 sendet (Schritt 402). Die STA2 empfängt das Meßanforderungspaket (Schritt 404) und sendet eine ACK an die STA1 (Schritt 406). Die STA2 sendet dann ein Meßpaket an die STA1 (Schritt 408). Die STA1 empfängt das Meßpaket und mißt die RSSI und/oder das SNR des Meßpakets (Schritt 410). Es wird entschieden, ob alle Pakete, wie in dem Meßanforderungspaket angegeben, gesendet wurden (Schritt 412).
  • Wenn nicht alle Pakete gesendet wurden, dann ändert die STA1 ihren Empfangsstrahl (Schritt 414). Die STA2 wartet einen kurzen Zwischenrahmenraum (SIFS; Schritt 416) vor dem Senden des nächsten Pakets ab (Schritt 408). In einer bevorzugten Ausführungsform wartet die STA2 den SIFS ab; die Wartezeit kann jedoch schwanken und entweder mehr oder weniger als der SIFS sein. Das veränderliche Wesen der Wartezeit betrifft die Länge der Zeit, die erforderlich ist, um Antennenstrahle umzuschalten, die Genauigkeit des Systemtakts und alle anderen implementierungsspezifischen Zeitsteuerungsthemen. Wenn alle Pakete gesendet wurden (Schritt 412), dann wählt die STA1 den Sendestrahl auf der Basis aller gemessenen RSSI- und/oder SNR-Werte (Schritt 418), und das Verfahren endet (Schritt 420).
  • 5 ist ein Signaldiagramm des Verfahrens 400, welches den Paketaustausch zwischen der STA1 502 und der STA2 504 zeigt. Die STA1 502 sendet ein Meßanforderungspaket 506 an die STA2 504. Die STA2 504 wartet einen SIFS 508 ab, bevor sie ansprechend auf das Meßanforderungspaket 506 eine ACK 510 sendet. Die STA2 504 sendet dann fortlaufend mehrere Meßpakete 5121...512n , wobei jedes Meßpaket 512 durch einen SIFS 514 getrennt ist. Während dem SIFS ändert die STA1 502 ihren Empfangsstrahl derart, daß jedes der Pakete 5121...512n auf einem anderen Strahl empfangen wird. Die STA1 502 verwendet dann die Empfangssignalstärke jedes Pakets 512, um den richtigen Strahl auszuwählen.
  • 6 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens 600 zum Messen des Paketaustausches zwischen zwei STAs, STA1 und STA2, gemäß einer zweiten Ausführungsform des Systems der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 600 beginnt damit, daß die STA1 ein Meßanforderungspaket an die STA2 sendet (Schritt 602). Die STA2 empfängt das Meßanforderungspaket (Schritt 604) und sendet eine ACK an die STA1 (Schritt 606). Die STA1 sendet ein Meßpaket von einem Strahl (Schritt 608). Die STA2 empfängt das Meßpaket und mißt die RSSI und/oder das SNR des Pakets (Schritt 610). Es wird bestimmt, ob alle Meßpakete, die von dem Meßanforderungspaket angegebenen wurden, gesendet wurden (Schritt 612). Wenn nicht alle Meßpakete gesendet wurden, ändert die STA1 den Sendestrahl (Schritt 614), wartet einen SIFS ab (Schritt 616) und sendet ein Paket von dem neuen Strahl (Schritt 608). In einer bevorzugten Ausführungsform wartet die STA1 den SIFS ab; die Wartezeit kann jedoch schwanken und entweder mehr oder weniger als der SIFS sein. Das veränderliche Wesen der Wartezeit betrifft die Länge der Zeit, die erforderlich ist, um Antennenstrahle umzuschalten, die Genauigkeit des Systemtakts und alle anderen implementierungsspezifischen Zeitsteuerungsthemen.
  • Wenn alle Meßpakete gesendet wurden (Schritt 612), dann erzeugt die STA2 basierend auf allen empfangenen Meßpaketen einen Meßbericht (Schritt 620). Die STA2 sendet den Meßbericht an die STA1 (Schritt 622), und die STA1 sendet eine ACK für den Meßbericht an die STA2 (Schritt 624). Die STA1 wählt basierend auf dem Meßbericht einen Sendestrahl aus (Schritt 626), und das Verfahren endet (Schritt 628).
  • 7 ist ein Signaldiagramm des Verfahrens 600, das den Paketaustausch zwischen der STA1 702 und der STA2 704 zeigt. Die STA1 702 sendet ein Meßanforderungspaket 706 an die STA2 704. Die STA2 704 wartet einen SIFS 708 ab, bevor sie ansprechend auf das Meßanforderungspaket 706 eine ACK 710 sendet. Die STA1 702 wartet einen SIFS 712 ab, bevor sie ein Meßpaket 7141...714n von einem Strahl an die STA2 704 sendet. Jedes Meßpaket 714 wird von einem anderen Strahl gesendet, und die STA1 702 wartet einen SIFS 716 ab, bevor sie ein Meßpaket 714 auf einem anderen Strahl sendet. Die STA2 704 empfängt die Meßpakete 714 und mißt jedes Paket. Nachdem von der STA2 704 alle Meßpakete 714 empfangen wurden, erzeugt die STA2 704 ein Meßberichtpaket 718 und sendet es an die STA1 702. Die STA1 702 sendet dann nach Empfang des Meßberichtpakets 718 eine ACK an die STA2 704. Die STA1 702 wählt dann gemäß dem Meßberichtpaket 718 eine Strahlrichtung aus.
  • Die Meßanforderungs- und Berichtsinformation kann auf ein Datenpaket, ein Verwaltungspaket oder ein Steuerpaket huckegepackt werden. Die Signalisierung auf der physikalischen Schicht kann von verschiedenen Strahlen gesendet werden. Diese Signalisierung kann derart gesendet werden, daß sie verschiedene Strahle durch eine physikalische Schichtsignatur (wie etwa eine Präambel) oder Strahlinformation identifiziert. Diese Meßsignale können in einem Paket gesendet werden (ohne einen SIFS abzuwarten).
  • Eine passive Messung zum Aktualisieren der Empfangssignalstärke ist ebenfalls möglich. Die Empfangssignalstärke von einem Sender kann sich auf der Basis des gewählten Strahls oder den Diversityverfahren ändern. Bei nichtvorhandener Benachrichtigung über die Antennennutzung des Senderknotens kann ein Empfänger damit enden, ungenaue Entscheidungen auf dem falschen Strahl für den Empfang (oder das Senden) zu treffen. Das gesendete Paket enthält die Strahlkennung oder eine Anzeige des Diversityverfahrens. Diese In formation kann von dem Empfänger verwendet werden, um die empfange Meßinformation zu aktualisieren.
  • Die Sendeantenneninformation wird direkt nach dem Anfangsblock des Konvergenzprotokolls auf der physikalischen Schicht (PLCP-Anfangsblock) oder in dem Medienzugriffssteuerungsanfangsblock (MAC-Anfangsblock) gesendet. Die Information kann ein vordefiniertes Signalmuster sein, das einen Rundstrahl oder eine Antennenstrahlkennung anzeigt. Das Muster kann auch verwendet werden, um das Diversityverfahren (sofern vorhanden) anzuzeigen.
  • 8 ist ein Diagramm eines PLCP-Rahmenformats 800 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der PLCP-Rahmen 800 umfaßt eine Präambel 802, ein Signalfeld 804, eine Anfangsblockfehlerprüfung (HEC) 806 und eine Dienstdateneinheit der physikalischen Schicht (PSDU) 810. Die vorliegende Erfindung fügt ein neues Feld, eine Sende/Empfangsantennenkennung 808, zu dem PLCP-Rahmen 800 hinzu. Abwärtskompatibilität bleibt erhalten, indem nach dem PLCP-Anfangsblock Sendeantenneninformation hinzugefügt wird. Ein zusätzliches Informationsfeld kann auch in den MAC-Anfangsblock aufgenommen werden, um die Sendeantennenkennung anzuzeigen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein wirksames System zur Ausführung eines Verfahrens zur Verfügung, um die Signalstärke zu/von einem Strahl oder einer Richtantenne zu messen. Die aktuellen 802.11-Standards haben kein definiertes Verfahren für die Antennenmessung. Die Verwendung von Dummypaketen oder Beacons ist ineffizient und zeitraubend. Sie schränkt auch die Verwendung einer Richtantenne in Schwundumgebungen und die Gesprächsübergabe (Roaming) ein. Die vorliegende Erfindung ermöglicht einer STA, verschiedene Strahle für das Senden und den Empfang zu verwenden.
  • 9 ist ein Diagramm eines Systems 900, das derart konfiguriert ist, daß es Meßinformation jeweils gemäß den Verfahren 400 und 600, wie weiter oben in Verbindung mit 4 und 6 beschrieben, kommuniziert. Das System 900 umfaßt eine erste STA (STA1) 902 und eine zweite STA (STA2) 904. Während das System 900 für Diskussionszwecke als zwei getrennte STAs gezeigt ist, kann jede STA mit allen gezeigten Bestandteilen aufgebaut sein.
  • Die erste STA 902 umfaßt eine Meßpaket-Anforderungsvorrichtung 910, die mit einem Sender/Empfänger 912 verbunden ist, der mit einer Antenne 914 verbunden ist. Eine Meßpaket-Sendevorrichtung 916 ist mit der Meßpaket-Anforderungsvorrichtung 910 und dem Sender/Empfänger 912 verbunden. Eine Meßpaket-Analysevorrichtung 918 ist mit dem Sender/Empfänger 912 verbunden. Eine Strahländerungsvorrichtung 920 ist mit dem Sender/Empfänger 912, der Meßpaket-Sendevorrichtung 916 und der Meßpaket-Analysevorrichtung 918 verbunden. Eine Meßbericht-Analysevorrichtung 922 ist mit dem Sender/Empfänger 912 und der Strahländerungsvorrichtung 920 verbunden.
  • Die zweite STA 904 umfaßt eine Antenne 930, die mit einem Sender/Empfänger 932 verbunden ist. Eine Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung 934 ist mit dem Sender/Empfänger 932 verbunden. Eine Meßpaket-Sendevorrichtung 936 ist mit dem Sender/Empfänger 932 und der Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung 934 verbunden. Eine Meßpaket-Analysevorrichtung 938 ist mit dem Sender/Empfänger 932 verbunden. Eine Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung 940 ist mit dem Sender/Empfänger 932 und der Meßpaket-Analysevorrichtung 938 verbunden.
  • Wenn das Verfahren 400 implementiert wird, wird das System 900 derart konfiguriert, daß es wie folgt arbeitet. Die Meßpaket-Anforderungsvorrichtung 910 erzeugt eine Meßpaketanforderung, die zur Übertragung an die zweite STA 904 an den Sender/Empfänger 912 gesendet wird. Der Sender/Empfänger 932 empfängt die Meßpaketanforderung und leitet sie an die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung 934 weiter. Die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung 934 erzeugt eine ACK, die an die erste STA 902 gesendet wird.
  • Nach dem Senden der ACK signalisiert die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung 934 der Meßpaket-Sendevorrichtung 936, daß sie beginnen soll, Meßpakete an die erste STA 902 zu senden. Wenn an der ersten STA 902 Meßpakete emp fangen werden, leitet der Sender/Empfänger 912 die Meßpakete an die Meßpaket-Analysevorrichtung 918 weiter, wo der RSSI und/oder das SNR des Meßpakets gemessen werden. Wenn nicht alle angeforderten Meßpakete empfangen wurden, signalisiert die Meßpaket-Analysevorrichtung 918 der Strahländerungsvorrichtung 920, daß sie den Empfangsstrahl der ersten STA 902 ändern soll, um zusätzliche Meßpakete zu empfangen.
  • Wenn alle angeforderten Meßpakete empfangen wurden, wählt die Meßpaket-Analysevorrichtung auf der Basis der vorher gemessenen Werte einen geeigneten Sendestrahl aus und signalisiert dann einen ausgewählten Sendestrahl an die Strahländerungsvorrichtung 920.
  • Wenn das Verfahren 600 implementiert wird, wird das System 900 derart konfiguriert, daß es wie folgt arbeitet. Die Meßpaket-Anforderungsvorrichtung 910 erzeugt eine Meßpaketanforderung, die zur Übertragung an die zweite STA 904 an den Sender/Empfänger 912 gesendet wird. Der Sender/Empfänger 932 empfängt die Meßpaketanforderung und leitet sie an die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung 934 weiter. Die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung 934 erzeugt eine ACK, die an die erste STA 902 gesendet wird.
  • Nach Empfang der ACK signalisiert die Meßpaket-Anforderungsvorrichtung 910 der Meßpaket-Sendevorrichtung 916, daß sie beginnen soll, Meßpakete an die zweite STA 904 zu senden. Nach Empfang eines Meßpakets leitet der Sender/Empfänger 932 das Meßpaket an die Meßpaket-Analysevorrichtung 938 weiter, wo das Paket gemessen wird. Wenn nicht alle der angeforderten Meßpakete übertragen wurden, signalisiert die Meßpaket-Sendevorrichtung 916 der Strahländerungsvorrichtung 918, daß sie den Sendestrahl vor dem Senden des nächsten Meßpakets ändern soll.
  • Wenn alle angeforderten Meßpakete übertragen wurden, erzeugt die Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung 940 einen Meßbericht, der an die erste STA 902 gesendet wird. Der Meßbericht wird an die Meßbericht-Analysevorrichtung 922 weitergeleitet, die auf der Basis des Meßberichts einen Sendestrahl für die erste STA 902 auswählt. Die Meßbericht-Ana lysevorrichtung 922 signalisiert dann den ausgewählten Strahl an die Strahländerungsvorrichtung 920, um den Sendestrahl für die erste STA 902 zu ändern.
  • Ausführungsformen
    • 1. System zum Ausführen eines Verfahrens zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit mehreren STAs, das die folgenden Schritte aufweist: Senden einer Meßanforderung von einer ersten STA an eine zweite STA; entweder nacheinander oder gleichzeitiges Übertragen von mindestens zwei Meßpaketen von der zweiten STA an die erste STA; Empfangen jedes Meßpakets an der ersten STA unter Verwendung eines anderen Antennestrahls; Durchführen von Messungen an jedem Meßpaket an der ersten STA; und Auswählen einer Antennenstrahlrichtung an der ersten STA auf der Basis der Meßergebnisse.
    • 2. System gemäß der Ausführungsform 1, wobei die Meßanforderung eine Anzahl von zu sendenden Meßpaketen umfaßt.
    • 3. System gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei der Sendeschritt das Abwarten eines Zwischenrahmenraums zwischen dem Senden von Meßpaketen umfaßt.
    • 4. System gemäß der Ausführungsform 3, wobei der Zwischenrahmenraum ein kurzer Zwischenrahmenraum (SIFS), weniger als ein SIFS oder mehr als ein SIFS ist.
    • 5. System gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei der Durchführungsschritt das Messen einer Empfangssignalstärkemeßgröße (RSSI) jedes Meßpakets umfaßt.
    • 6. System gemäß der Ausführungsform 5, wobei der Auswahlschritt das Auswählen einer Sendestrahlrichtung auf der Basis der gemessenen RSSI-Werte umfaßt.
    • 7. System gemäß einer der Ausführungsformen 1 – 4, wobei der Durchführungsschritt das Messen eines Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) jedes Meßpakets umfaßt.
    • 8. System gemäß der Ausführungsform 7, wobei der Auswahlschritt das Auswählen einer Sendestrahlrichtung auf der Basis der gemessenen SNR-Werte umfaßt.
    • 9. System gemäß einer der Ausführungsformen 1 – 4, wobei der Durchführungsschritt das Messen einer Empfangssignalstärkemeßgröße (RSSI) und eines Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) jedes Meßpakets umfaßt.
    • 10. System gemäß der Ausführungsform 9, wobei der Auswahlschritt das Auswählen einer Sendestrahlrichtung auf der Basis der gemessenen RSSI- und SNR-Werte umfaßt.
    • 11. System gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen, das ferner nach Empfang der Meßanforderung den Schritt Senden einer Quittung von der zweiten STA an die erste STA umfaßt.
    • 12. System gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen, das ferner, nachdem ein Meßpaket empfangen wurde, den Schritt Ändern des Empfangsstrahls der Antenne an der ersten STA auf einen anderen Strahl umfaßt, wodurch die Antenne an der ersten STA einen anderen Strahl verwendet, um das nächste Meßpaket zu empfangen.
    • 13. System zum Ausführen eines Verfahrens zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit mehreren STAs, das die folgenden Schritte aufweist: Senden einer Meßanforderung von einer ersten STA an eine zweite STA; entweder nacheinander oder gleichzeitiges Übertragen von mindestens zwei Meßpaketen von der ersten STA an die zweite STA, wobei jedes Meßpaket unter Verwendung eines anderen Antennenstrahls gesendet wird; Empfangen jedes Meßpakets an der zweiten STA; Durchführen von Messungen an jedem Meßpaket an der zweiten STA; Erzeugen eines Meßberichts auf der Basis der Meßergebnisse an der zweiten STA; Senden des Meßberichts von der zweiten STA an die erste STA; und Auswählen einer Antennenstrahlrichtung an der ersten STA auf der Basis des Meßberichts.
    • 14. System gemäß der Ausführungsform 13, wobei die Meßanforderung eine Anzahl von zu sendenden Meßpaketen umfaßt.
    • 15. System gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei der Sendeschritt das Abwarten eines Zwischenrahmenraums zwischen dem Senden von Meßpaketen umfaßt.
    • 16. System gemäß der Ausführungsform 15, wobei der Zwischenrahmenraum ein kurzer Zwischenrahmenraum (SIFS), weniger als ein SIFS oder mehr als ein SIFS ist.
    • 17. System gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen, das ferner nach Empfang der Meßanforderung den Schritt Senden einer Quittung von der zweiten STA an die erste STA umfaßt.
    • 18. System gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen, das ferner, nachdem ein Meßpaket gesendet wurde, den Schritt Ändern des Sendestrahls der Antenne an der ersten STA auf einen anderen Strahl umfaßt, wodurch die Antenne an der ersten STA einen anderen Strahl verwendet, um das nächste Meßpaket zu senden.
    • 19. System gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen, das nach Empfang des Meßberichts ferner den Schritt Senden einer Quittung von der ersten STA an die zweite STA umfaßt.
    • 20. System zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das eine erste STA und eine zweite STA umfaßt. Die erste STA umfaßt einen ersten Sender/Empfänger; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene erste Antenne; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsvorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Analysevorrichtung; und eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Analysevorrichtung verbundene Strahländerungsvorrichtung. Die zweite STA umfaßt einen zweiten Sender/Empfänger; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene zweite Antenne; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung; und eine mit dem zweiten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung verbundene Meßpaket-Sendevorrichtung.
    • 21. System gemäß der Ausführungsform 20, wobei die Meßpaket-Anforderungsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie eine Meßpaketanforderung sendet und eine Quittung, daß die Meßpaketanforderung empfangen wurde, von der zweiten Station empfängt.
    • 22. System gemäß den Ausführungsformen 20 oder 21, wobei die Meßpaket-Analysevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Meßpakete von der zweiten Station empfängt, die Meßpakete mißt und einen ausgewählten Strahl an die Strahländerungsvorrichtung signalisiert.
    • 23. System gemäß einer der Ausführungsformen 20 – 22, wobei die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie eine Meßpaketanforderung von der ersten Station empfängt, eine Quittung, daß die Meßpaketanforderung empfangen wurde, an die erste Station sendet und der Meßpaket-Sendevorrichtung signalisiert, daß sie Meßpakete an die erste Station sendet.
    • 24. System gemäß einer der Ausführungsformen 20 – 23, wobei die Meßpaket-Sendevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Meßpakete an die erste Station sendet.
    • 25. System zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das eine erste STA und eine zweite STA umfaßt. Die erste STA umfaßt einen ersten Sender/Empfänger; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene erste Antenne; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsvorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Anforderungsvorrichtung verbundene Meßpaket-Sendevorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Sendevorrichtung verbundene Strahländerungsvorrichtung; und eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Strahländerungsvorrichtung verbundene Meßbericht-Analysevorrichtung. Die zweite STA umfaßt einen zweiten Sender/Empfänger; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene zweite Antenne; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Analysevorrichtung; und eine mit dem zweiten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Analysevorrichtung verbundene Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung.
    • 26. System gemäß der Ausführungsform 25, wobei die Meßpaket-Anforderungsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie eine Meßpaketanforderung an die zweite Station sendet und eine Quittung, daß die Meßpaketanforderung empfangen wurde, von der zweiten Station empfängt.
    • 27. System gemäß den Ausführungsformen 25 oder 26, wobei die Meßpaket-Sendevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Meßpakete an die zweite Station sendet.
    • 28. System gemäß einer der Ausführungsformen 25 – 27, wobei die Meßpaket-Sendevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie der Strahländerungsvorrichtung signalisiert, daß sie einen Sendestrahl der ersten Station ändern soll.
    • 29. System gemäß einer der Ausführungsformen 25 – 28, wobei die Meßbericht-Analysevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie einen Meßbericht von der zweiten Station empfängt, einen Sendestrahl für die erste Station auf der Basis des Meßberichts auswählt und der Strahländerungsvorrichtung signalisiert, daß sie den Sendestrahl der ersten Station auf den ausgewählten Strahl ändern soll.
    • 30. System gemäß einer der Ausführungsformen 25 – 29, wobei die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie eine Meßpaketanforderung von der ersten Station empfängt und eine Quittung, daß die Meßpaketanforderung empfangen wurde, an die erste Station sendet.
    • 31. System gemäß einer der Ausführungsformen 25 – 30, wobei die Meßpaket-Analysevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Meßpakete von der ersten Station empfängt, die Meßpakete mißt und die Messungen an die Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung weiterleitet.
    • 32. System gemäß einer der Ausführungsformen 25 – 31, wobei die Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Messungen von der Meßpaket-Analysevorrichtung empfängt und einen Meßbericht erzeugt, der an die erste Station zu senden ist.
  • Die Erfindung betrifft ein System zum Durchführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das eine erste STA und eine zweite STA umfaßt. Die erste STA umfaßt einen ersten Sender/Empfänger; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene erste Antenne; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsvorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Analysevorrichtung; und eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Analysevorrichtung verbundene Strahländerungsvorrichtung. Die zweite STA umfaßt einen zweiten Sender/Empfänger; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene zweite Antenne; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung; und eine mit dem zweiten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung verbundene Meßpaket-Sendevorrichtung.
  • Während die vorliegende Erfindung im Hinblick auf ein WLAN beschrieben wurde, sind die Prinzipien der vorliegenden Erfindung ebenso auf jede Art von drahtlosem Kommunikationssystem anwendbar. Obwohl die Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung in den bevorzugten Ausführungsformen in bestimmten Kombinationen beschrieben werden, kann jedes Merkmal oder Element allein (ohne die anderen Merkmale und Elemente der bevorzugten Ausführungsformen) oder in verschiedenen Kombinationen mit oder ohne andere Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Claims (13)

  1. System zum Ausführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das aufweist: eine erste Station, die aufweist: einen ersten Sender/Empfänger; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene erste Antenne; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsvorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Analysevorrichtung; und eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Analysevorrichtung verbundene Strahländerungsvorrichtung; und eine zweite Station, die aufweist: einen zweiten Sender/Empfänger; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene zweite Antenne; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung; und eine mit dem zweiten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung verbundene Meßpaket-Sendevorrichtung.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Meßpaket-Anforderungsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie eine Meßpaketanforderung an die zweite Station sendet und eine Quittung, daß die Meßpaketanforderung empfangen wurde, von der zweiten Station empfängt.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Meßpaket-Analysevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Meßpakete von der zweiten Station empfängt, die Meßpakete mißt und einen ausgewählten Strahl an die Strahländerungsvorrichtung signalisiert.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 – 3, wobei die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie eine Meßpaketanforderung von der ersten Station empfängt, eine Quittung, daß die Meßpaketanforderung empfangen wurde, an die erste Station sendet und der Meßpaket-Sendevorrichtung signalisiert, daß sie Meßpakete an die erste Station sendet.
  5. System nach einem der Ansprüche 1 – 4, wobei die Meßpaket-Sendevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Meßpakete an die erste Station sendet.
  6. System zum Ausführen von Messungen mit einer Smartantenne in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das aufweist: eine erste Station, die aufweist: einen ersten Sender/Empfänger; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene erste Antenne; eine mit dem ersten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsvorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Anforderungsvorrichtung verbundene Meßpaket-Sendevorrichtung; eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Sendevorrichtung verbundene Strahländerungsvorrichtung; und eine mit dem ersten Sender/Empfänger und der Strahländerungsvorrichtung verbundene Meßbericht-Analysevorrichtung; und eine zweite Station, die aufweist: einen zweiten Sender/Empfänger; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene zweite Antenne; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung; eine mit dem zweiten Sender/Empfänger verbundene Meßpaket-Analysevorrichtung; und eine mit dem zweiten Sender/Empfänger und der Meßpaket-Analysevorrichtung verbundene Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung.
  7. System nach Anspruch 6, wobei die Meßpaket-Anforderungsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie eine Meßpaketanforderung an die zweite Station sendet und eine Quittung, daß die Meßpaketanforderung empfangen wurde, von der zweiten Station empfängt.
  8. System nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Meßpaket-Sendevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Meßpakete an die zweite Station sendet.
  9. System nach einem der Ansprüche 6 – 8, wobei die Meßpaket-Sendevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie der Strahländerungsvorrichtung signalisiert, daß sie einen Sendestrahl der ersten Station ändern soll.
  10. System nach einem der Ansprüche 6 – 9, wobei die Meßbericht-Analysevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie einen Meßbericht von der zweiten Station empfängt, einen Sendestrahl für die erste Station auf der Basis des Meßberichts auswählt und der Strahländerungsvorrichtung signalisiert, daß sie den Sendestrahl der ersten Station auf den ausgewählten Strahl ändern soll.
  11. System nach einem der Ansprüche 6 – 10, wobei die Meßpaket-Anforderungsempfangsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie eine Meßpaketanforderung von der ersten Station empfängt und eine Quittung, daß die Meßpaketanforderung empfangen wurde, an die erste Station sendet.
  12. System nach einem der Ansprüche 6 – 11, wobei die Meßpaket-Analysevorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Meßpakete von der ersten Station empfängt, die Meßpakete mißt und die Messungen an die Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung weiterleitet.
  13. System nach einem der Ansprüche 6 – 12, wobei die Meßbericht-Erzeugungsvorrichtung derart konfiguriert ist, daß sie Messungen von der Meßpaket-Analysevorrichtung empfängt und einen Meßbericht erzeugt, der an die erste Station zu senden ist.
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