(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体アクセスコントロール装置であって、
物理層信号伝達制御装置と通信するためのインターフェイスと、
ＭＡＣデータを物理層信号伝達制御装置へ送信し物理層信号伝達制御装置から受信し、かつＰＨＹデータを任意に物理層信号伝達制御装置へ送信し物理層信号伝達制御装置から受信するようにトランシーバインターフェイスを制御するためのプロセッサとを含む、装置。
【請求項２】
前記インターフェイスおよび前記プロセッサは
ＰＨＹおよびＭＡＣデータを送信し、ＰＨＹおよびＭＡＣデータを受信するための第１のモードと、
ＰＨＹおよびＭＡＣデータを送信し、ＭＡＣデータのみを受信するための第２のモードと、
ＭＡＣデータのみを送信し、ＰＨＹおよびＭＡＣデータを受信するための第３のモードと、
ＭＡＣデータのみを送信し、ＭＡＣデータのみを受信するための第４のモードとを提供する、請求項１に記載の媒体アクセスコントロール装置。
【請求項３】
ユーザデータを記憶するための第１のＲＡＭと、
システムプログラムを記憶するための第２のＲＡＭとをさらに含む、請求項２に記載の媒体アクセスコントロール装置。
【請求項４】
前記物理層信号伝達制御装置は無線機を含む、請求項３に記載の媒体アクセスコントロール装置。
【請求項５】
前記インターフェイスはトランシーバインターフェイスを含む、請求項４に記載の媒体アクセスコントロール装置。
【請求項６】
前記トランシーバインターフェイスは状態マシンおよびレジスタセットをさらに含む、請求項５に記載の媒体アクセスコントロール装置。
【請求項７】
前記システムプログラムは前記プロセッサを制御し、
前記プロセッサは前記レジスタセットをセットおよびリセットし、
前記レジスタセットは前記状態マシンを制御する、請求項６に記載の媒体アクセスコントロール装置。
【請求項８】
前記レジスタセットは第１および第２のレジスタを含み、
前記第１のレジスタはリセットされ、前記第２のレジスタもリセットされて前記第１のモードを提供し、
前記第１のレジスタはリセットされ、前記第２のレジスタはセットされて前記第２のモードを提供し、
前記第１のレジスタはセットされ、前記第２のレジスタはリセットされて前記第３のモードを提供し、
前記第１のレジスタはセットされ、前記第２のレジスタもセットされて前記第４のモードを提供する、請求項７に記載の媒体アクセスコントロール装置。
【請求項９】
ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワークにおいて媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）装置と物理層信号伝達制御（ＰＨＹ）装置との間に融通性のあるインターフェイスを提供するための方法であって、前記方法は
（ａ）  前記ＰＨＹ装置がＰＨＹ機能性を含まない場合、ＰＨＹデータおよびＭＡＣデータの両方を前記ＭＡＣ装置から前記ＰＨＹ装置へ送信するステップと、
（ｂ）  前記ＰＨＹ装置がＰＨＹ機能性を含む場合、ＭＡＣデータのみを前記ＭＡＣ装置から前記ＰＨＹ装置へ送信するステップとを含む、方法。
【請求項１０】
（ｃ）  前記ＰＨＹ装置がＰＨＹ機能性を含まない場合、ＰＨＹデータおよびＭＡＣデータの両方を前記ＭＡＣ装置において前記ＰＨＹ装置から受信するステップと、
（ｄ）  前記ＰＨＹ装置がＰＨＹ機能性を含む場合、ＭＡＣデータのみを前記ＭＡＣ装置において前記ＰＨＹ装置から受信するステップとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ａ）は
（ａ１）  前記ＭＡＣ装置から前記ＰＨＹ装置へ送信イネーブル信号をアサートし、前記ＰＨＹ装置をランプアップするステップと、
（ａ２）  送信クロック信号をアサートするステップと、
（ａ３）  前記送信クロック信号に応答して、送信データ信号をラッチして前記ＰＨＹおよびＭＡＣデータを前記ＰＨＹ装置へ前記ＭＡＣ装置から送るステップと、
（ａ４）  前記ＰＨＹデータおよびＭＡＣデータをＷＬＡＮにわたって一斉送信するステップとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
ステップ（ｂ）は
（ｂ１）  送信イネーブル信号を前記ＭＡＣ装置から前記ＰＨＹ装置へアサートして、前記ＰＨＹ装置をランプアップするステップと、
（ｂ２）  ＰＨＹデータを前記ＰＨＹ装置内で生成するステップと、
（ｂ３）  前記ＰＨＹデータをＷＬＡＮにわたって一斉送信するステップと、
（ｂ４）  前記ＰＨＹデータのすべてが一斉送信される前に、送信ゴー信号を前記ＰＨＹ装置から前記ＭＡＣ装置へアサートして前記ＭＡＣ装置からＭＡＣデータを要求するステップと、
（ｂ５）  送信クロック信号をアサートするステップと、
（ｂ６）  前記送信クロック信号に応答して、送信データ信号をラッチしてＭＡＣデータを前記ＰＨＹ装置へ前記ＭＡＣ装置から送るステップと、
（ｂ７）  前記ＰＨＹデータの直後に前記ＭＡＣデータをＷＬＡＮにわたって一斉送信するステップとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
ステップ（ｃ）は
（ｃ１）  受信イネーブル信号を前記ＭＡＣ装置から前記ＰＨＹ装置へアサートするステップと、
（ｃ２）  ＷＬＡＮからＰＨＹデータおよびＭＡＣデータを前記ＰＨＹ装置において受信するステップと、
（ｃ３）  受信クロック信号を前記ＰＨＹ装置から前記ＭＡＣ装置へアサートするステップと、
（ｃ４）  前記受信クロック信号に応答して、受信データ信号をラッチして前記ＰＨＹおよびＭＡＣデータを前記ＰＨＹ装置から前記ＭＡＣ装置へ送るステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
ステップ（ｄ）は
（ｄ１）  受信イネーブル信号を前記ＭＡＣ装置から前記ＰＨＹ装置へアサートするステップと、
（ｄ２）  ＷＬＡＮからＰＨＹデータを前記ＰＨＹ装置において受信するステップと、
（ｄ３）  前記ＰＨＹデータを受信した後、
（ｄ３ｉ）  ＭＡＣデータをＷＬＡＮから受信するステップと、
（ｄ３ii）  データ準備完了信号を前記ＰＨＹ装置から前記ＭＡＣ装置へアサートするステップと、
（ｄ３iii）  受信クロック信号をアサートするステップと、
（ｄ４）  前記受信クロック信号に応答して、受信データ信号をラッチして前記ＭＡＣデータを前記ＰＨＹ装置から前記ＭＡＣ装置へ送るステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明はワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワークに関し、より特定的には、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワークの媒体アクセスコントロール装置と物理的装置との間に融通性のあるインターフェイスを提供するための方法およびシステムに関する。
発明の背景
大抵ネットワークは一連の層として組織化され、各層はその前の層の上に造られている。各層の目的は、上位層にサービスを提供し、これらの層を実行に関する詳細から遮断することである。各対の隣接する層の間には、これらのサービスを規定するインターフェイスが存在する。
国際標準化機構（International Standards Organization）は、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）参照モデルと称される、層をなすネットワークアーキテクチャを開発し、これは以下の７つのプロトコル層を有する。すなわち、応用、プレゼンテーション、セション、トランスポート、ネットワーク、データリンク、および物理層である。
最下位レベルである物理層の機能は、ビットを通信媒体にわたって転送することである。データリンク層の機能は、入力データをデータフレームに分割し、フレームを物理層にわたって連続的に送信することである。各データフレームはヘッダを含み、ヘッダはフレームのための制御およびシーケンス情報を含む。
データリンク層と物理層との間のインターフェイスは、ＭＡＣ装置と称される媒体アクセスコントロール装置と、ＰＨＹ装置と称される物理層信号伝達制御装置とを含む。ＭＡＣ装置およびＰＨＹ装置の目的は、２つのネットワーク局が正しいフレームフォーマットおよびプロトコルによって通信することを確実にすることである。
ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）において、無線機が物理的装置であり、自由空間が物理的通信媒体である。ＩＥＥＥ８０２．１１は、ＭＡＣ装置と無線機、つまりＰＨＹ装置との通信プロトコルを規定する、ＷＬＡＮのための提案された規格である。ＷＬＡＮデータ通信プロトコルでは、ＭＡＣ装置とＰＨＹ装置との間に転送される各データフレームが、ＰＨＹヘッダ、ＭＡＣヘッダ、ＭＡＣデータ、および誤り検査フィールドを有することが要求される。ＰＨＹヘッダは、信号の存在、特有の語、フレームの長さなどを示すのに用いられるプリアンブルを含む。ＭＡＣヘッダは、フレーム制御、持続時間、発信元および行先アドレス、ならびにデータシーケンス番号などを含む。
８０２．１１規格案は論理的ＰＨＹ／ＭＡＣインターフェイスを規定するが、８０２．１１はＭＡＣ装置とＰＨＹ装置との間の物理的インターフェイスは規定していない。たとえば、規格案が１バイトの情報をＭＡＣ装置からＰＨＹへ送るべきであると規定するものと仮定すると、規格案はそのバイトがどのように転送されるべきであるかについては規定していない。換言すると、規格案は、そのバイトが並列の８ビットとして送られるのか、または８回のクロックサイクルを用いて直列の１ビットとして送られるのかについての物理的な定義をしていない。ＷＬＡＮ規格案に加えて、ＭＡＣ装置とＰＨＹ装置との間のさまざまな物理的インターフェイスを規定する数多くの専有のＷＬＡＮが存在する。
一貫したＷＬＡＮ規格がないために、異なる無線機の販売元は無線機内に物理層機能のさまざまな部分を組込んでいる。たとえば、ある無線機はＰＨＹデータを生成することが可能であるが、他の無線機はＭＡＣ装置がＰＨＹデータを生成することを必要とする。すなわち、現在のＭＡＣ装置は特定のタイプの無線機の要件に合わせて調整しなければならない。
したがって、必要とされるのは、無線機の物理層機能性にかかわらず、ＭＡＣ装置と無線機との互換性を提供する融通性のあるＭＡＣインターフェイスである。
発明の概要
この発明は、融通性のある媒体アクセスコントロール装置を提供するための方法およびシステムを提供する。媒体アクセスコントロール装置は、物理層信号伝達制御装置と通信するためのインターフェイスと、ＭＡＣデータを物理層信号伝達制御装置へ送信したり物理層信号伝達制御装置から受信したりし、かつＰＨＹデータを任意に物理層信号選択制御装置へ送信したり物理層信号伝達制御装置から受信したりするようにトランシーバインターフェイスを制御するためのプロセッサとを含む。
ここに開示されるシステムおよび方法に従って、この発明は、ＭＡＣ装置と、異なる物理層機能性の無線機との互換性を提供する融通性のあるＭＡＣインターフェイスを提供する。
【図面の簡単な説明】
図１は、提案されたＩＥＥＥ規格８０２．１１によって規定される“Frequency Hopping Spread Spectrum Physical Layer Specification”と題されるＰＬＣＰフレームフォーマットを示すブロック図である。
図２Ａおよび図２Ｂは、異なる物理層機能性を有する無線機とインターフェイスするこの発明のＭＡＣ装置を示すブロック図である。
図３は、送信モードにおけるＭＡＣ装置と無線機との間の通信インターフェイスを示すブロック図である。
図４は、受信モードにおけるＭＡＣ装置と無線機との間の通信インターフェイスを示すブロック図である。
図５は、この発明のＭＡＣ装置の詳細なブロック図である。
図６は、ＭＡＣ装置が無線機へＰＨＹデータおよびＭＡＣデータの両方を送信する場合のＭＡＣ装置と無線機との間に転送される外部信号のタイミングチャートの図である。
図７は、ＭＡＣ装置が無線機へＭＡＣデータのみを送信する場合のＭＡＣ装置と無線機との間に転送される外部信号のタイミングチャートの図である。
図８は、ＭＡＣ装置が無線機からＰＨＹデータおよびＭＡＣデータの両方を受信する場合のＭＡＣ装置と無線機との間に転送される外部信号のタイミングチャートの図である。
図９は、ＭＡＣ装置が無線機からＭＡＣデータのみを受信する場合のＭＡＣ装置と無線機との間に転送される外部信号のタイミングチャートの図である。
発明の説明
この発明は、ＷＬＡＮにおけるＭＡＣ層と物理層との間のインターフェイスの改善に関する。以下の説明は、当業者がこの発明を実施できるように提示され、特許出願およびその要件の文脈において提供される。好ましい実施例のさまざまな修正例は当業者には容易に明らかとなり、ここでの包括的な原理は他の実施例に適用され得る。すなわち、この発明は示される実施例に制限されることを意図するものではなく、ここに説明される原理および特徴と一貫した最も幅広い範囲を認容されるべきである。
提案されたＩＥＥＥ規格８０２．１１は、物理層収束手順（ＰＬＣＰ）と称される、ＭＡＣ装置と無線機との間でデータを転送するためのいくつかのフレームフォーマットを規定する。ＰＬＣＰフレームフォーマットは、ＷＬＡＮ内でのいずれかの送信局からすべての受信局へのＭＡＣ層情報の非同期転送を規定する。
図１は、提案されたＩＥＥＥ規格８０２．１１“Frequency Hopping Spread Spectrum Physical Layer Specification”によって規定されるＰＬＣＰフレームフォーマット１０を示すブロック図である。この発明はいずれの周波数ホッピング無線機、直接拡散無線機、または赤外線無線機とでも実施できるが、開示される原理をより明らかに示すために周波数ホッピングフレームフォーマットが例として用いられる。したがって、多くの種類の無線機を利用することができ、その利用はこの発明の精神および範囲内に含まれる。
ＰＬＣＰフレーム１０は以下の３つの部分を含む。すなわち、ＰＬＣＰプリアンブル１２、ＰＬＣＰヘッダ１４、およびＰＬＣＰプロトコルデータ単位（ＰＤＵ）１６である。ＰＬＣＰプリアンブル１２は２つのサブフィールドを含み、それは同期フィールド２０およびフレーム開始デリミタ２２である。同期フィールド２０は、受信すべき信号を検出し、定常周波数オフセット修正および同期に達するために無線機によって用いられる。フレーム開始デリミタ２２はＰＬＣＰプリアンブルの終りとＰＬＣＰヘッダの始めとを示すのに用いられる。
ＰＬＣＰヘッダ１４は３つのサブフィールドを含み、これはＰＬＣＰ長さワード（ＰＬＷ）２４、ＰＬＣＰ信号伝達フィールド（ＰＳＦ）２６、およびＰＬＣＰヘッダ誤り検査（ＨＥＣ）フィールド２８である。ＰＬＷ２４は、ＰＬＣＰ−ＰＤＵ１６に含まれるオクテットの数を示す。ＰＳＦ２６はＰＬＣＰ−ＰＤＵ１６のビットレートを示し、ＨＥＣフィールド２８はＰＬＣＰ−ＰＤＵ１６における送信の誤りを検出するのに用いられる。規格案８０２．１１は、ＰＨＹとＭＡＣとの間の境界をＰＬＣＰヘッダ１２とＰＬＣＰ−ＰＤＵ１６との間として規定する。しかしながら、この発明は同期フィールド２０とＰＬＣＰ−ＰＤＵ１６との間に規定されるいかなる境界においても動作可能である。この説明において、ＰＬＣＰプリアンブル１２はＰＨＹデータと呼び、ＰＬＣＰヘッダ１４およびＰＬＣＰ−ＰＤＵ１６はＭＡＣデータ１８と呼ぶ。
規格案ＩＥＥＥ８０２．１１では、ＰＨＹデータ１２を物理的装置、すなわちＷＬＡＮにおいては無線機、によって生成すべきであることが提案されている。しかしながら、ＰＨＹデータ１２を生成することは一般的にデジタル動作を伴うが、無線機はアナログ装置である。そのため、アナログ専用の無線機は、ＭＡＣ装置がデジタル動作を行なうため、ＭＡＣ装置がＰＨＹデータ１２を生成することを必要とする。しかしながら、別の種類の無線機は規格案に従って設計されており、この機能を行なうためにデジタル論理を組込んでいる。
このような異なる機能性のため、現在のＭＡＣ装置は、１）一方のタイプの無線機に適用させてＰＨＹデータ１２およびＭＡＣデータ１８の両方を生成しかつ受信するか、または２）他方のタイプの無線機に適用させてＭＡＣデータ１８のみを生成しかつ受信するように設計されている。そのため、すべてのＭＡＣ装置が各タイプの無線機と互換性があるわけではないため、ＷＬＡＮは互換性の問題を抱えている。
この発明は、ＰＨＹ機能性を組込んでいない無線機とＰＨＹ機能性を組込んでいる無線機とのどちらとも動作する融通性のあるＭＡＣインターフェイスである。この融通性のあるＭＡＣ装置は、無線機が必要とする場合、デジタルＰＨＹ機能を任意に実行するか、または無線機がデジタルＰＨＹ機能を提供する場合はＭＡＣ機能のみを実行する。この発明の融通性のあるＭＡＣインターフェイスをより特定的に例示するために、図２Ａおよび図２Ｂを参照されたい。
図２Ａおよび図２Ｂは、異なる物理層機能性を有する無線機とインターフェイスするこの発明のＭＡＣ装置を示すブロック図である。この発明によれば、ＭＡＣ装置３２は、図２Ａに示されるようにＰＨＹデータ１２およびＭＡＣデータ１８の両方を生成するか、または図２Ｂに示されるようにＭＡＣデータ１８のみを生成するように構成できる。
図２Ａにおいて、ＭＡＣ装置３２がＰＨＹデータ１２およびＭＡＣデータ１８の両方を生成するように構成される場合、ＭＡＣ装置３２は、物理層機能性を含まないアナログ専用の無線機３４Ｂと互換性がある。この構成では、ＭＡＣ装置３２はＰＨＹデータ１２およびＭＡＣデータ１８を生成し、それらを無線機３４Ｂに転送し、そこでそれらはＷＬＡＮ（図示せず）にわたって一斉送信される。
次に図２Ｂにおいて、ＭＡＣ装置３２がＭＡＣデータ１８のみを生成するように構成される場合、ＭＡＣ装置３２は、ＰＨＹデータ１２を生成する機能性を含む無線機３４Ａと互換性がある。この構成では、無線機３４ＡはＰＨＹデータ１２を生成し、ＭＡＣ装置３２はＭＡＣデータ１８を生成し無線機３４Ａへ転送し、そこでＰＨＹデータ１２はＷＬＡＮにわたって一斉送信され、その後にＭＡＣデータ１８が続く。
ＭＡＣ装置３２はデータを送信も受信もするため、以下の２つの送信モードおよび２つの受信モードが存在する。すなわち、２つの送信モードは、１）ＰＨＹおよびＭＡＣデータ１２および１８の両方を送信するモードと、２）ＭＡＣデータのみを送信するモードであり、２つの受信モードは、１）ＰＨＹおよびＭＡＣデータ１２および１８の両方を受信するモードと、２）ＭＡＣデータのみを受信するモードとである。送信および受信モードは、付加的なハードウェアおよび制御装置を提供して両方のタイプの動作に適応するのに必要な信号伝達を規定することによって達成される。
次に図３では、送信モードにおけるＭＡＣ装置３２と無線機３４との間の通信インターフェイスが示されている。ＭＡＣ装置３２は、プロセッサ３６およびトランシーバインターフェイス３８を用いて無線機と通信する。トランシーバインターフェイス３８は信号ピンを提供してＭＡＣ装置３２を直接無線機３４に接続する。
４個の信号ピンを用いてデータをＭＡＣ装置３２から無線機３４へ送信する。４個の信号ピンは、ＵＳＥＲ０  ４０、ＵＳＥＲ１  ４２、ＴＸ−ＤＡＴＡ４４、およびＴＸＣＬＫ４６である。ＵＳＥＲ０  ４０はＭＡＣ装置３２からの出力であり、ＭＡＣ装置３２がデータを送信する準備ができていることを無線機３４に知らせるのに用いられる。ＵＳＥＲ１  ４２はＭＡＣ装置３２への入力であり、無線機３４がＰＨＹデータ１２を既に送信し、ＭＡＣ装置３２からＭＡＣデータ１８を受信する準備ができていることをＭＡＣ装置３２に知らせるのに用いられる。ＴＸ−ＤＡＴＡ４４はＭＡＣ装置３２からの出力であり、ＰＨＹデータ１２および／またはＭＡＣデータ１８を送信する。ＴＸＣＬＫ４６はＭＡＣ装置３２への入力またはＭＡＣ装置３２からの出力であり、ＴＸＣＬＫ４６の立上がりエッジにおいてＴＸ−ＤＡＴＡ４４は無線機３４にラッチされる。
次に図４では、ＭＡＣ装置３２と無線機３４との間の受信モードにおいて用いられる信号ピンが示されている。４個のピンを用いて無線機３４からＭＡＣ装置３２へのデータを受信する。４個のピンは、ＵＳＥＲ３  ５０、ＵＳＥＲ６  ５２、ＲＸ−ＤＡＴＡ５４、ＲＸＣＬＫ５６である。ＵＳＥＲ３  ５０はＭＡＣ装置３２からの出力であり、ＭＡＣ装置３２がデータを受信する準備ができていることを無線機３４に知らせるのに用いられる。ＵＳＥＲ６  ５２はＭＡＣ装置３２への入力であり、無線機３４がＭＡＣデータ１８をＭＡＣ装置３２へ送る準備ができていることをＭＡＣ装置３２に信号で知らせるのに用いられる。ＲＸ−ＤＡＴＡ５４はＭＡＣ装置３２への入力であり、ＰＨＹデータ１２および／またはＭＡＣデータ１８を受信する。ＲＸＣＬＫ５６はＭＡＣ装置３２への入力であり、ＲＸＣＬＫ５６の立上がりエッジにおいて、ＲＸ−ＤＡＴＡ５４はＭＡＣ装置３２にラッチされる。この発明の第２の好ましい実施例では、受信クロック信号がＲＸ−ＤＡＴＡ５４から得られるため、ＲＸＣＬＫ５６は必要ではなくなる。
この発明によれば、ＭＡＣ装置３２は以下に示されるように、送信モードおよび受信モードのいかなる組合せにおいても動作するように構成可能である。
0003704539.tif 000002
ＭＡＣ装置３２がどのように４つの送信および受信モードを提供するのかを示すために、次にそのようなシステムの一実施例の詳細なブロック図を示す図５を参照されたい。
プロセッサ３６およびトランシーバインターフェイス３８以外に、ＭＡＣ装置３２は、ユーザデータを記憶するためのスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）６０と、システムプログラムを記憶するためのフラッシュＲＡＭ６２とを含む。この発明の好ましい実施例では、プロセッサ３６は８０１８８マイクロコントローラである。トランシーバインターフェイス３８は、レジスタセット６４、送信先入れ先出しキュー（ｔｘ  ｆｉｆｏ）６６、受信先入れ先出しキュー（ｒｘ  ｆｉｆｏ）６８、状態マシン７０、並直列シフトレジスタ７２、直列ｆｉｆｏ７４、および直並列シフトレジスタ７５を含む。
状態マシン７０の機能の１つは、ＭＡＣ装置上のピンのタイミングおよび信号伝達を制御することである。状態マシン７０の機能性はレジスタセットの設定に依存する。この発明によれば、８０１８８はレジスタセット６４の設定を変更することによって状態マシン７０を特定の送信および受信モードにする。
より特定的には、ブートアップの際、８０１８８はフラッシュメモリから命令を取出し実行する。命令に応答して、８０１８８は、ｔｘ＿ｍａｃ＿ｏｎｌｙレジスタビット７６およびｒｘ＿ｍａｃ＿ｏｎｌｙレジスタビット７８を含むレジスタセット６４を初期化してＭＡＣ装置３２のモードをセットする。８０１８８は、以下のようにｔｘ＿ｍａｃ＿ｏｎｌｙレジスタビット７６およびｒｘ＿ｍａｃ＿ｏｎｌｙレジスタビット７８をセットまたはリセットすることによってモードを確立する。
0003704539.tif 000003
状態マシン７０の別の機能は、ｔｘ−ｆｉｆｏ６６およびｒｘ−ｆｉｆｏ６８の双方の動作を制御することである。ｔｘ−ｆｉｆｏ６６およびｒｘ−ｆｉｆｏ６８の双方は、８０１８８と無線機３４との間にデータバッファリングを提供するのに用いられる。無線機３４がデータを送信する場合、ｔｘ−ｆｉｆｏ６６は８０１８８から無線機３４まで一定のデータ速度を維持し、無線機３４からデータを受信する場合、ｒｘ−ｆｉｆｏ６８は無線機３４から８０１８８まで一定のデータ速度を維持する。
ＳＲＡＭ６０の機能はユーザデータを記憶することである。ＳＲＡＭ６０がＷＬＡＮにわたって送信すべきデータを含む場合、８０１８８はそのデータを予め選択されたモードに従ってフォーマットし、フォーマットされたデータを８ビットのデータバス８０にわたってｔｘ−ｆｉｆｏ６６へ転送する。ＭＡＣ装置３２が無線機３４からデータを受信すると、そのデータはｒｘ−ｆｉｆｏ６８内に記憶され、その後、８０１８８はそのデータを永久記憶のためのＳＲＡＭ６０へ転送する。
図６は、ＭＡＣ装置３２がＰＨＹデータ１２およびＭＡＣデータ１８の双方を無線機３４へ送信するように構成される場合（モード１および２）のＭＡＣ装置３２と無線機３４との間に転送される外部信号のタイミングチャートの図である。
図５および図６の双方において、８０１８８がＳＲＡＭ６０内のデータをＰＨＹデータ１２およびＭＡＣデータ１８にフォーマットし、そのフォーマットされたデータをｔｘ−ｆｉｆｏ６６へ転送した後、８０１８８はＵＳＥＲ０  ４０上にｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号をアサートすることによってデータが送信されることを無線機３４に知らせることから始める。これに応答して、無線機３４はそれ自身のランプアップ信号を発生する。同時に、８０１８８は送信状態マシン７０を動作のためにイネーブルし、内部送信開始（ｔｘ＿ｓ）信号をアサートすることによって送信動作を開始する。モード１および２での送信動作を開始するには、８０１８８はまた、内部ディセーブル信号８２をアサートしなければならず、これはＯｒゲート８４へ入力される。Ｏｒゲート８４の出力は今度はｔｘ＿ｓとともにＡＮＤゲート８６の中へ入力される。ディセーブル信号８２をアサートすることで、活性ｔｘ＿ｓ信号は状態マシン７０に到達できる。
ｔｘ−ｓ信号に応答して、状態マシン７０はｔｘ−ｆｉｆｏ６６に送信コマンドを送り、ｔｘ−ｆｉｆｏ６６にそのデータを出力し始めるように信号で知らせる。ｔｘ−ｆｉｆｏ６６の出力は並直列シフトレジスタ７２に入力され、ｔｘ−ｆｉｆｏ６６からの８ビットの並列データを１ビットの直列データに変換する。直列データは次に直列ｆｉｆｏ７４内に記憶される。ＴＸＣＬＫ４６の立上がりエッジにおいて、直列ｆｉｆｏ７４内のデータは、ＰＨＹデータ１２の後にＭＡＣデータ１８の順でＴＸ−ＤＡＴＡ４４にわたって無線機３４にラッチされる。モード１および２において、ピンＵＳＥＲ１  ４２は用いられない。ＭＡＣデータ１８が送信された後、ｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号およびｔｘ−ｓ信号はデアサートされ送信の終わりを示す。
再び図５では、ＭＡＣ装置３２がＭＡＣデータ１８のみを生成し送るように構成される場合（モード３および４）、無線機はＰＨＹデータ１２を生成するためのＰＨＹ機能性を含むと想定される。８０１８８は自動的にＰＨＹデータ１２を生成して、次にｔｘ−ｆｉｆｉ６６内に記憶するのではない。代わりに、８０１８８はＭＡＣデータ１２のみを生成しｔｘ−ｆｉｆｏ６６内に記憶する。ｔｘ−ｆｉｆｏ６６はフレームのＭＡＣ部分しか含まないため、８０１８８は、送信のためにｔｘ−ｆｉｆｏ６６から無線機へデータを送信し始めるように状態マシン７０に信号で知らせることができない。なぜなら、ＰＨＹデータ１２はまだ生成されていないからである。そのため、無線機３４の生成したＰＨＹデータ１２の直後にＭＡＣデータ１８を無線機３４がＷＬＡＮにわたって一斉送信するのを可能にするようにＭＡＣ装置３２と無線機３４との間に正しいタイミングを提供することを要求するのが重要である。
図７は、ＭＡＣ装置３２がＭＡＣデータ１８のみを無線機３４へ送信するように構成される場合（モード３および４）のＭＡＣ装置３２と無線機３４との間に転送される外部信号のタイミングチャートの図である。図５および図７の双方では、８０１８８はＵＳＥＲ０  ４０上にｔｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号をアサートすることによって、データが送信されることを無線機３４に知らせることから始める。これに応答して、無線機３４はそれ自身のランプアップ信号を発生する。同時に、８０１８８は動作のために状態マシン７０をイネーブルするが、送信動作は開始しない。これはｔｘ−ｓ信号をアサートし、一方でディセーブル信号をデアサートすることによって行なわれる。
ランプアップに関連する短い起動遅延の後、無線機３４はＰＨＹデータ１２を生成し始め、直ちにＰＨＹデータ１２をＷＬＡＮにわたって一斉送信する。無線機３４がＰＨＹデータ１２のすべてを生成し送信し終わる直前に、無線機３４はｔｘ−ｇｏ信号をピンＵＳＥＲ１  ４２を介して状態マシン７０へ送り、無線機３４がＭＡＣデータ１８を受取る準備ができていることをＭＡＣ装置３４に知らせる。
ｔｘ−ｓ信号とともにＡＮＤゲート８６へ入力されるｔｘ−ｇｏ信号に応答して、状態マシン７０は上に説明したようにｔｘ−ｆｉｆｏ６６内でＭＡＣデータ１８を直列化し、これを直列ｆｉｆｏ７４内に記憶する。好ましい実施例では、直列ｆｉｆｏ７４は１６ビット長であり、いかなるデータでも無線機３４にラッチすることができる前に少なくとも８ビットを含まなければならない。無線機３４は、無線機３４がＰＨＹデータ１２を送信し終わる前にｔｘ−ｇｏ信号を送信しなければならず、これは直列ｆｉｆｏ７４をＭＡＣデータ１８で半分一杯にすることに関連する遅延のためであり、これはこの発明の好ましい実施例では８個のクロックを必要とする。
無線機３４がＰＨＹデータ１２を送信し終えてＭＡＣデータ１８の最初のビットを必要とするとき、無線機３４はＴＸＣＬＫ４６をアサートし、ＭＡＣデータ１８は送信のためにＰＨＹデータ１２の後にＴＸ−ＤＡＴＡ４４を介して無線機３４にラッチされる。このことで、無線機３４の生成したＰＨＹデータ１２からＭＡＣ装置３２の生成したＭＡＣデータ１８への遷移が滑らかになる。ＭＡＣデータ１８が送信され終わると、無線機３４はｔｘ−ｇｏ信号をデアサートしランプダウンする。ＭＡＣ装置３２はそこでリセットする。代わりに、８０１８８がＵＳＥＲ０  ４０上にｔｘ−ｅｎａｂｌｅをデアサートして、送信モードの終わりを示してもよい。
ＭＡＣ装置３２が受信モードにある場合、その動作は送信モードに類似している。図８は、ＭＡＣ装置３２がＰＨＹデータ１２およびＭＡＣデータ１８の両方を無線機３４から受信するように構成される場合（モード１および３）のＭＡＣ装置３２と無線機３４との間に転送される外部信号のタイミングチャートの図である。
次に図５および図８の双方では、ＭＡＣ装置３２がＷＬＡＮからデータを受信する準備ができている場合、８０１８８はＵＳＥＲ３  ５０上にｒｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号をアサートする。無線機３４がＷＬＡＮからデータを受信すると、無線機３４はＲＸＣＬＫ５６をアサートし、受信したデータをＲＸ−ＤＡＴＡ５４を介してＭＡＣ装置３２にラッチする。データは直並列シフトレジスタ７５へ入力され、次に、ｒｘ−ｆｉｆｏ６８内に記憶される。受信動作が完了した後、８０１８８はＵＳＥＲ３  ５０をデアサートする。ピンＵＳＥＲ６  ５２はモード１および３においては用いられない。図９は、ＭＡＣ装置３２がＭＡＣデータ１８のみを無線機３４から受信するように構成される場合（モード２および４）のＭＡＣ装置３２と無線機３４との間に転送される外部信号のタイミングチャートの図である。
次に図５および図９の双方では、ＭＡＣ装置３２がデータを受信する準備ができている場合、８０１８８はＵＳＥＲ３  ５０上にｒｘ＿ｅｎａｂｌｅ信号をアサートする。無線機３４がＷＬＡＮからデータを受信すると、無線機３４はＰＨＹデータ１２を検出しこれをメッセージから取除く。ＰＨＹデータ１２のすべてを受信した後、無線機３４はピンＵＳＥＲ６  ５２上にｍｄ＿ｒｅａｄｙ信号をアサートして無線機３４がＭＡＣデータ１８をＭＡＣ装置３２へ送ることを示す。同時に、無線機３４はＲＸＣＬＫ５６をアサートし、受信したＭＡＣデータ１８をＲＸ−ＤＡＴＡ５４を介してＭＡＣ装置３２にラッチする。データは直並列シフトレジスタ７５へ入力され、次にｒｘ−ｆｉｆｏ６８内に記憶される。受信動作の完了の後、８０１８８はＵＳＥＲ３  ５０をデアサートする。
ここでは、ＰＨＹ機能性を組込む無線機とＰＨＹ機能性を組込んでいない無線機との双方と通信するための融通性のあるＭＡＣインターフェイスを提供するＭＡＣ装置が開示される。
この発明は示される実施例に従って説明したが、当業者は、実施例の変形が可能であり、その変形もこの発明の精神および範囲の中に含まれることに容易に気付くであろう。たとえば、この特許出願の時点においてＩＥＥＥ８０２．１１は認可されておらず提案された規格にすぎないため、フレームのフィールドが変更されることもあり得る。さらに、専有のフォーマットは付加的なフィールドを有していたり、欠けているフィールドがあるかもしれない。重要なのは、ＰＨＹフィールドとＭＡＣフィールドとの分割であり、また、この発明がこれらのフィールドをＭＡＣ装置または物理的装置またはその何らかの組合せのいずれかによって生成する融通性のある方法を提供し、それによって異なるプロトコルを有するＭＡＣ装置と物理的装置との互換性を提供することである。したがって、当業者は添付の請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく数多くの修正を行なうこともできる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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