Эта международная заявка испрашивает приоритет по заявке на выдачу патента США, порядковый номер 10/961,092, зарегистрированной 12 октября 2004 г., озаглавленной «Технологии для снижения взаимных помех в сетях беспроводной связи». Эта заявка включена в материалы настоящей заявки посредством ссылки во всей ее полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к беспроводной связи. Более точно, настоящее изобретение относится к технологиям для снижения взаимных помех передач в сетях беспроводной связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Беспроводные радиосети ближнего действия типично включают в себя устройства, которые обладают дальностью связи в одну сотню метров или меньшей. Чтобы обеспечивать связь на дальние расстояния, эти радиосети часто сопрягаются с другими сетями. Например, сети ближнего действия могут сопрягаться с сотовыми сетями, телекоммуникационными сетями с проводными линиями связи и сетью Интернет.
В настоящее время, для IEEE 802.15.3a, выбирается стандарт высокоскоростного физического уровня (PHY). Существующий уровень управления доступом к среде передачи (MAC) IEEE 802.15.3 предполагается используемым на столько, на сколько возможно с выбранным PHY. В настоящее время есть два оставшихся кандидата на PHY. Один из этих кандидатов основан на применении скачкообразной перестройки частоты мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Другой кандидат основан на M-арной двоичной манипуляции со сдвигом. Предложение OFDM названо многополосным OFDM (MBO). Более того, для того чтобы дополнительно развивать предложение OFDM вне IEEE (Института инженеров по электротехнике и электронике), было образовано новое объединение, названное объединением многополосного OFDM (MBOA).
MBO использует модуляцию OFDM и скачкообразную перестройку частоты. Скачкообразная перестройка частоты MBO может включать в себя передачу каждого из символов OFDM на различных частотах согласно предопределенным кодам, таким как времячастотные коды (TFC). Времячастотные коды могут использоваться для кодирования с расширением спектра перемеженных информационных битов по большей частотной полосе.
Сегодня, в пределах MBOA есть заинтересованность создать уровень управления доступом к среде передачи (MAC), который мог бы использоваться с физическим уровнем OFDM взамен уровня MAC IEEE802.15.3. Текущая версия MAC MBOA включает в себя группу устройств беспроводной связи (упоминаемых как группа испускания маяка), которые способны к поддержанию связи друг с другом. Синхронизация групп испускания маяка основана на схеме повтора «суперкадров», в которой устройствам могут выделяться ресурсы связи.
Уровни MAC управляют обменом между устройствами передачами, называемыми кадрами. Кадр MAC может содержать различные части. Примеры таких частей включают в себя заголовки кадров и тела кадров. Тело кадра включает в себя полезную нагрузку, содержащую данные, ассоциативно связанные с более высокими уровнями протокола, такими как пользовательские приложения. Примеры таких пользовательских приложений включают в себя веб-браузеры, приложения электронной почты, приложения обмена сообщениями и тому подобное.
В дополнение, уровни MAC управляют распределением ресурсов. Например, каждое устройство требует выделенной части имеющейся полосы рабочих частот канала связи, чтобы передавать кадры. Текущее предложение MAC MBOA предусматривает распределение ресурсов посредством передач данных, указываемых как маяки. Маяками являются передачи, которые устройство использует для передачи не относящейся к полезной нагрузке информации. Каждому устройству в группе испускания маяка выделяется часть полосы пропускания для передачи маяков.
Такие передачи предоставляют возможность MAC MBOA работать согласно подходу распределенного управления, при котором многочисленные устройства делят ответственность за уровень MAC. Механизм канального доступа, упоминаемый как протокол распределенного резервирования (DRP), является примером такой разделяемой ответственности. DRP включает в себя базовые средства для установления и разрыва однонаправленного соединения между двумя или более устройствами.
В распределенной сети устройство, совершающее резервирование для соединения с другим устройством, может быть неосведомленным о резервированиях устройств вокруг другого устройства. Поэтому, MAC MBOA предусматривает информационный элемент доступности (AIE), который указывает использование ресурсов связи с ракурса другого устройства.
Текущая спецификация MAC MBOA (версия 0.62, сентябрь 2004 г.) требует AIE, который должен отправляться только в ограниченных случаях, влекущих за собой установление нового соединения. В ином случае отправлять AIE не обязательно. Однако, подвижность устройств может заставлять ранее приемлемые распределения ресурсов становиться такими, которые вызывают значительные взаимные помехи.
Появилось предложение, чтобы устройства передавали AIE в каждом суперкадре. Хотя такой подход мог бы уменьшить взаимные помехи, он также вызвал бы некоторые проблемы. Такие проблемы включают в себя перегрузку полосы пропускания, выделенной для маяковых передач. Эта перегрузка могла бы затруднять отправку других немаловажных маяковых передач. Соответственно, требуются технологии для снижения взаимных помех, которые не тратят впустую ресурсы связи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предоставляет технологии для реагирования на условия перегрузки в сетях беспроводной связи. Например, способы по настоящему изобретению осуществляют прием передач данных с передающего устройства по сети беспроводной связи. Эти передачи данных соответствуют соединению с передающим устройством и происходят в пределах зарезервированной части ресурса связи. Способ, кроме того, обнаруживает условие взаимных помех, которое включает в себя распределение ресурса связи для соседнего устройства, перекрывающееся с зарезервированной частью. На основании этого обнаружения, в способе отправляется уведомление на передающее устройство, уведомление указывает наличие перекрывающихся передач в зарезервированной части ресурса связи.
В дополнение, настоящее устройство предоставляет компьютерный программный продукт, содержащий программный код для предоставления процессору возможности, например, выполнять признаки способа.
Устройство по настоящему изобретению включает в себя приемник, контроллер и передатчик. Приемник принимает передачи данных с передающего устройства по сети беспроводной связи. Эти передачи данных соответствуют соединению с передающим устройством и происходят в пределах зарезервированной части ресурса связи. Контроллер обнаруживает условие взаимных помех, которое включает в себя распределение ресурса связи для соседнего устройства, которое перекрывается с зарезервированной частью. Передатчик отправляет уведомление на передающее устройство, которое указывает наличие перекрывающихся передач в зарезервированной части ресурса связи.
В дополнение, настоящее изобретение предоставляет устройство, содержащее передатчик, приемник, память и процессор. Приемник принимает передачи данных с передающего устройства по сети беспроводной связи, которые соответствуют соединению с передающим устройством и происходят в пределах зарезервированной части ресурса связи. Память хранит инструкции для процессора, чтобы обнаруживать условие взаимных помех, которое включает в себя распределение ресурса связи для соседнего устройства, которое перекрывается с зарезервированной частью. Передатчик отправляет уведомление на передающее устройство, уведомление указывает наличие перекрывающихся передач в зарезервированной части ресурса связи.
Дополнительно, условие взаимных помех может включать в себя распределение ресурса связи для соседнего устройства, обладающее более высоким приоритетом, чем соединение с передающим устройством. К тому же, условие взаимных помех дополнительно может включать в себя распределение ресурса связи для соседнего устройства, содержащего установку подтверждения.
Уведомление, отправленное на передающее устройство, может быть в виде информационного элемента доступности (AIE) и/или модифицированного информационного элемента протокола распределенного резервирования (IE DRP).
Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания и прилагаемых чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах одинаковые номера ссылок, как правило, указывают идентичные, функционально аналогичные и/или структурно подобные элементы. Чертеж, на котором элемент появляется впервые, указан самой левой цифрой(ами) в номере ссылки. Настоящее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - схема примерной операционной среды;
фиг.2 - схема, показывающая примерный формат суперкадра MBOA;
фиг.3A и 3B - схемы примерного сценария связи;
фиг.4A и 4B - схемы, показывающие примерные распределения ресурсов для соединений сети беспроводной связи;
фиг.5 - блок-схема последовательности операций способа работы устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 - блок-схема последовательности операций способа работы устройства согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 - структурная схема примерной архитектуры устройства беспроводной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг.8 - структурная схема примерной реализации устройства беспроводной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
I. Операционная среда
Перед подробным описанием изобретения, прежде всего, полезно описать среду, в которой настоящее изобретение может применяться. Соответственно, фиг.1 является схемой примерной операционной среды. Эта среда включает в себя множество групп 101 испускания маяка, каждая из которых содержит множество устройств 102. Например, фиг.1 показывает группу 101а испускания маяка, которая включает в себя устройства-члены (DEV) 102а-е. Фиг.1 также показывает группу 101b испускания маяка, которая включает в себя устройства-члены (DEV) 102а, 102g и 102h.
В группе 101а испускания маяка каждое из DEV 102a-d может поддерживать связь с DEV 102e через соответствующую линию 120 связи. Например, фиг.1 показывает DEV 102a, поддерживающее связь с DEV 102e через линию 120а связи. В дополнение, в группе 101а испускания маяка каждое из устройств 102а-е может поддерживать связь друг с другом напрямую. Например, фиг.1 показывает DEV 102c и 102d, поддерживающие связь через прямую линию 122а связи.
В группе 101b испускания маяка каждое из DEV 102f и 102g может поддерживать связь с DEV 102h через соответствующую линию 120 связи. Например, DEV 102f поддерживает связь с DEV 102h через линию 120f связи, тогда как DEV 102g поддерживает связь с DEV 102h через линию 120g связи. DEV 102f и 102g в группе 101b испускания маяка также могут поддерживать связь друг с другом. Например, фиг.1 показывает DEV 102f и 102g, поддерживающие связь через линию 122b связи.
Каждая из линий 122 и 120 связи может использовать различные схемы скачкообразной перестройки частоты. Эти схемы могут включать в себя, например, один или более времячастотных кодов (TFC). В вариантах осуществления настоящего изобретения, каждая группа 101 испускания маяка применяет конкретную схему скачкообразной перестройки частоты. Эти схемы могут быть одинаковыми, либо разными.
Каждая из передач групп 101a и 101b испускания маяка основана на повторяющейся схеме, названной суперкадром. Соответственно, фиг.2 - схема, показывающая примерный формат суперкадра MBOA. В частности, фиг.2 показывает формат кадра, содержащий суперкадры 202a, 202b и 202с. Как показано на фиг.2, суперкадр 202b следует непосредственно за суперкадром 202a, а суперкадр 202c следует непосредственно за суперкадром 202b.
Каждый суперкадр 202 включает в себя маяковый период 204 и период 206 передачи данных. Маяковые периоды 204 доставляют передачи от каждого из устройств в группе испускания маяка. Соответственно, каждый маяковый период 204 включает в себя маяковые интервалы 207, каждый из которых соответствует конкретному устройству в группе испускания маяка. Во время этих интервалов, соответствующее устройство может передавать разную служебную или сетевую информацию.
Например, такая информация может использоваться для задания распределений ресурса и для передачи управляющей информации для группы испускания маяка. В дополнение, согласно настоящему изобретению, периоды 206 передачи данных могут использоваться для передачи информации касательно служб/услуг и функциональных возможностей (например, информационных служб, приложений, игр, топологий, тарифов, защитных особенностей и т.п.) устройств в пределах группы испускания маяка. Передача такой информации в маяковых периодах 204 может происходить в ответ на запросы от устройств, таких как сканирующие устройства.
Период 206 передачи данных используется для устройств, чтобы передавать данные, например, согласно технологиям скачкообразной перестройки частоты, которые применяют OFDM и/или TFC. Например, периоды 206 передачи данных могут поддерживать передачи данных по линиям 120 и 122 связи. В дополнение, устройства (например, DEV 102a-e) могут использовать периоды 206 передачи данных, чтобы передавать управляющую информацию, такую как сообщения запросов, на другие устройства. Чтобы содействовать передаче потока обмена, каждому DEV может быть назначен конкретный временной интервал в пределах каждого периода 206 передачи данных. В контексте спецификации MAC MBOA, эти временные интервалы упоминаются как интервалы доступа к среде передачи (MAS).
MAS является периодом времени внутри периода 206 передачи данных, в котором два или более устройств защищены от состязательного доступа устройствами, подтверждающими резервирование. MAS может распределяться согласно протоколу распределения, такому как протокол распределенного резервирования (DRP).
II. Сценарии взаимных помех
Фиг.3A и 3B - схемы примерного сценария связи, в котором несколько устройств 302 участвуют в сети 300 беспроводной связи ближнего действия, такой как группа 101 испускания маяка. Согласно этому сценарию фиг.3A показывает начальное расположение устройств связи. Последующее расположение этих устройств показано на фиг.3B.
Со ссылкой на фиг.3А показан начальный набор условий. Эти начальные условия включают в себя устройство 302a, имеющее соединение 350a с устройством 302b, и устройство 302d, имеющее соединение 350b с устройством 302e. Трафик (поток обмена) может передаваться через соединения 350 различными способами. Например, примерное соединение 350 включает в себя передающее устройство (также указываемое как отправитель) и принимающее устройство (также указываемое как получатель).
Передающее устройство отправляет данные на принимающее устройство. В ответ принимающее устройство может отправлять информацию, такую как сообщения подтверждения для указания приема переданных данных. Сообщения данных и подтверждений передаются через выделенную часть имеющейся в распоряжении полосы пропускания связи, такую как часть(и) периода передачи данных суперкадра. В качестве иллюстративного примера, устройство 302a является отправителем, а устройство 302b является получателем для соединения 350a. Для соединения 350b устройство 302e является отправителем, а устройство 302d является получателем.
Каждое из устройств 302 отправляет маяковую передачу во время маякового периода, такого как маяковый период суперкадра, определенного MAC MBOA. В дополнение, для каждого соединения 350 участвующие устройства 302 передают данные. Эти передачи данных могут происходить, например, во время части передачи данных суперкадра, определенного MAC MBOA.
В целях иллюстрации фиг.3А и 3В включают в себя окружности 304, каждая из которых представляет пространственные области или местоположения. Устройства, которые находятся внутри каждой конкретной окружности 304, могут принимать передачи друг друга. Например, фиг.3А показывает, что устройства 302а и 302b могут принимать передачи друг друга, так как они находятся внутри окружности 304а. Подобным образом устройства 302b и302c могут принимать передачи друг друга, так как устройства оба находятся внутри окружности 304b. Более того, устройства 302c, 302d и 302e могут принимать передачи друг друга, так как они находятся внутри окружности 304c.
Вследствие подвижности устройств 302 условия связи могут изменяться, например фиг.3B показывает, что устройство 302d переместилось внутри окружности 304b. Отсюда, устройство 302d теперь может принимать передачи от устройств 302b, 302c и 302e. Если регламенты передачи данных (например, DRP-резервирования) соединений 350a и 350b перекрываются во времени, то связь по одному или обоим из этих соединений будет подвергаться сильным взаимным помехам.
Фиг.4A и 4B показывают примерные распределения времени передачи (например, DRP-регламент) для соединений сети 300. Эти распределения показаны вдоль оси 400 времени с ракурсов различных устройств. В частности, фиг.4A показывает ракурсы с устройств при начальных условиях по фиг.3A, тогда как фиг.4B показывает ракурсы с устройств при последующих условиях по фиг.3B.
Со ссылкой на фиг.4A, ракурс 402 распределения для соединения 350a показан с точки зрения устройств 302a и 302b. В дополнение, фиг.4A показывает ракурс 404 распределения для соединения 350b с точки зрения устройств 302d и 302e. На этих ракурсах видно, что распределения передач данных для соединений 350a и 350b перекрываются во времени. Однако с ракурсов устройств 302a, 302b, 302d и 302e, эти распределения не мешают друг другу во время начальных условий по фиг.3A. Это происходит потому, что для этих начальных условий устройства 302a и 302b не могут принимать передачи от устройств 302d и 302e, и наоборот.
Однако, для последующих условий по фиг.3B, имеют место взаимные помехи.
В частности, фиг.4B показывает ракурс 406 распределения с точки зрения устройства 302a, ракурс 408 и 410 распределения с точки зрения устройств 302b и 302d, а также ракурс 412 распределения с точки зрения устройства 302e.
Как показано ракурсами 406 и 412 распределений, передачи (например, данные) с устройства 302b на устройство 302a и с устройства 302e на устройство 302d не пересекаются. Однако ракурсы 408 и 410 распределений показывают, что передачи с устройства 302a на устройство 302b и с устройства 302e на устройство 302d пересекаются друг с другом. Однако вследствие условий передачи сети 300 устройства 302a и 302e не могут идентифицировать источник этих взаимных помех (которые проявляются в качестве снижения пропускной способности).
В этих ситуациях устройства, которые склонны к восприятию таких взаимных помех, могут замечать перекрытие схем распределения и идентифицировать источники взаимных помех, принимая и обрабатывая маяковые передачи от своих соседних устройств. Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает, что устройства сообщают о таких источниках взаимных помех устройствам, с которыми они совместно используют соединения.
III. Работа
Фиг.5 - блок-схема последовательности операций способа работы согласно аспектам настоящего изобретения. Эта работа включает в себя взаимодействие между первым устройством (отправителем) и вторым устройством (получателем). При этой работе получатель информирует отправителя, если существуют одно или более мешающих условий. На основании таких уведомлений мешающие условия могут устраняться. Работа по фиг.5 описана в контексте сети MBOA, такой как группа 101 испускания маяка по фиг.1. Однако эта работа также может использоваться в других контекстах.
Как показано на фиг.5, эта работа включает в себя этап 502, на котором отправитель и получатель участвуют в сети беспроводной связи, такой как группа 101 испускания маяка. Соответственно, каждому из этих устройств выделяются не относящиеся к полезной нагрузке ресурсы связи, такие как маяковый интервал.
На этапе 503 формируется соединение между отправителем и получателем. Это соединение включает в себя распределение ресурсов связи (например, одной или более частей периода передачи данных суперкадра). В сети MBOA такие распределения могут выполняться согласно протоколу распределенного резервирования (DRP).
DRP предоставляет устройствам возможность производить резервирование для определенного периода части данных суперкадра. Создание резервирования упоминается как DRP-согласование. Чтобы устанавливать и поддерживать резервирование (или соединение) устройство, запрашивающее резервирование (например, отправитель), передает информационный элемент DRP (IE DRP) во время своего маякового интервала. Другое устройство(а) на соединении (например, получатель) также передает IE DRP в своем маяковом интервале. Оба из этих устройств передают IE DRP в своих соответственных маяковых интервалах каждого суперкадра во время существования резервирования.
На этапе 504 отправитель передает данные получателю через выделенные ресурсы связи (например, существующее DRP-резервирование). В вариантах осуществления, этот этап содержит прием одной или более передач данных в пределах ресурсов, выделенных соединению между этими устройствами. По приему таких передач получатель может передавать соответствующие сообщения подтверждения отправителю на этапе 506. Эти передачи данных и подтверждения могут быть в виде сигналов OFDM.
На этапе 507 получатель отслеживает не относящиеся к полезной нагрузке передачи (например, маяковые передачи) любых соседних устройств (то есть, устройств, от которых получатель может принимать передачи). Это отслеживание включает в себя прием информации соединений соседних устройств(а). Такая информация о соединении описывает ресурсы, выделенные этим устройствам для связи. В вариантах осуществления эта информация о соединении приходит в виде IE DRP. Как обсуждено выше, IE DRP определяет, какие конкретные интервалы являются используемыми испускающим маяк устройством.
На основании этого отслеживания получатель определяет, существуют ли одно или более условий перераспределения. Примеры таких условий описаны ниже со ссылкой на этапы с 508 по 512.
Фиг.5 показывает, что на этапе 508 получатель определяет, является ли распределение (например, DRP-резервирование) соседнего устройства перекрывающимся с распределениями (например, DRP-резервированием) ресурсов, принадлежащими соединениям получателя. Если так, действие переходит на этап 510. Однако, в качестве альтернативных вариантов, фиг.5 оказывает, что действие также может переходить на этап 512 либо этап 516, в зависимости от варианта осуществления. В ином случае, фиг.5 показывает, что если такого перекрытия нет, действие переходит на этап 518.
На этапе 510 получатель определяет, обладает ли перекрывающееся распределение соседнего устройства приоритетом, который является более высоким, чем соединения получателя. Если так, действие переходит на этап 512. Однако в качестве альтернативы фиг.5 показывает, что действие может переходить на этап 516, в зависимости от варианта осуществления. В ином случае, если перекрывающееся распределение не обладает более высоким приоритетом, действие переходит на этап 518. Также должно быть отмечено, что при определенных окружающих условиях, таких как в случае асимметричной линии связи, действие может (в вариантах осуществления) переходить на этап 516, даже когда приоритет соседнего устройства ниже таких соединений получателя.
На этапе 512 получатель определяет, применяются ли при перекрывающемся распределении (или резервировании) соседнего устройства подтверждения. Например, со ссылкой на MBOA, этап 512 может содержать определение, применяет ли перекрывающееся резервирование стратегию подтверждения imm-ack или b-ack. Как будет описано ниже, такие определения могут быть получены благодаря информации, содержащейся в поле стратегии ACK из IE DRP. Если такие подтверждения применяются, то действие переходит на этап 516. В ином случае выполняется этап 518.
Фиг.5 показывает, что этап 516 выполняется, когда были удовлетворены условие(я) перераспределения по этапу 508 и (в вариантах осуществления) этапам 510 и/или 512. На этапе 516, получатель и отправитель связываются, чтобы перераспределить ресурсы связи получателя. Однако фиг.5 показывает, что этап 518 выполняется, когда такие условия не удовлетворены. На этом этапе, устройство отказывается от выполнения действий перераспределения.
Выполнение этапа 516 может производится различными способами. Один из способов включает в себя обмен информацией посредством маяковых передач. Например, этап 516 может содержать формирование и передачу получателем обновленного информационного элемента доступности (AIE) во время его маякового интервала. В качестве альтернативы, этап 516 может содержать формирование и передачу получателем обновленного и модифицированного IE DRP. В качестве дополнительного альтернативного варианта, этап 516 может содержать формирование и передачу получателем обоих, обновленного AIE, а также обновленного и модифицированного IE DRP. К тому же, принимающее устройство может принимать IE DRP от передающего устройства.
IV. Информационные элементы доступности и DRP
Согласно текущей спецификации MAC MBOA, AIE используется устройством, чтобы указывать свое видение текущего использования MAS в суперкадре устройства. Формат AIE показан ниже, в таблице 1.
Формат AIE
(=x)
Как показано в таблице 1, AIE содержит битовую карту доступности, которая длиной в 256 битов. Каждый из этих битов соответствует каждому MAS в суперкадре. Более точно, каждый бит в битовой карте указывает доступность устройства для соответствующего MAS. Например, '0' служит признаком, что устройство доступно во время соответствующего MAS, а '1' служит признаком, что устройство не доступно во время соответствующего MAS.
Таким образом, на этапе 516, отправитель может принимать AIE, который указывает наличие пересекающихся распределений. В настоящее время, MAC MBOA задает ограниченные использования для AIE. Во время DRP-согласования одноадресной передачи, устройству требуется реагировать на запрашивающее устройство с помощью AIE, если запрос не может быть полностью приемлемым. Это требование может возникать, когда соответствующее устройство не способно признать приемлемым запрос вследствие конфликта с другими резервированиями. В ином случае передача AIE необязательна. Передающее устройство может воспользоваться AIE получателя, чтобы произвести новые резервирования или изменения для интервалов MAS, которые свободны для получателя. Соответственно, этап 516 может дополнительно содержать отправку принимающим устройством модифицированного IE DRP в следующем суперкадре.
Далее описан формат DRP предложения MAC MBOA. Таблица 2, приведенная ниже, иллюстрирует формат IE DRP.
Формат информационного элемента протокола распределенного резервирования
Резервирование 1
N
источника
(=x)
Таблица 2 показывает, что IE DRP включает в себя одно или более полей DRP-резервирования, каждое - 2 октета в длину. Формат этого поля показан ниже, в таблице 3.
Формат поля DRP-резервирования
Поле смещения DRP в таблице 3 определяет начальный момент запланированной передачи. Он должен быть установлен в номер интервала первого интервала резервирования, который определен относительно начального момента маякового периода (BPST). Поле длительности DRP в таблице 3 содержит, в многочисленных интервалах данных, продолжительность резервирования.
Таблица 2 также показывает, что IE DRP включает в себя трехоктетное поле управления DRP. Формат этого поля проиллюстрирован ниже, в таблице 4.
Формат поля DRP-управления
В поле DRP-управления бит Tx/Rx установлен в '0', если устройство является отправителем запланированной передачи, и оно установлено в '1', если устройство является получателем. Этот бит декодируется, только если резервирование принадлежит к типу жесткого (Hard) или типу мягкого (Soft). Бит стратегии ACK (подтверждения) поля DRP-управления установлен в '0' для резервирований одноадресной передачи, обладающих стратегией No-ACK (без подтверждения), и для резервирований многоадресной передачи или широковещательной передачи. Однако этот бит установлен в '1' для резервирований одноадресной передачи со стратегиями Imm-ACK или B-ACK. Бит стратегии ACK декодируется, только если резервирование принадлежит к типу жесткого или типу мягкого. Приоритет передачи задается полем DRP-управления и может обладать значением между '0' и '7'.
Поле типа поля DRP-управления указывает тип резервирования и кодируется как показано ниже, в таблице 5.
Типы DRP-резервирований
Поле DEVID адресата/источника из IE DRP устанавливается в ID устройства получателя, группу многоадресной передачи или широковещательный адрес, когда устройство, отправляющее IE DRP, является отправителем, и ID устройства отправителя, когда устройство, отправляющее IE DRP, является получателем. Поле DEVID декодируется, только если резервирование принадлежит к типу жесткого или типу мягкого.
Согласно аспектам настоящего изобретения, когда получатель замечает резервирование в своем окружении (то есть, от соседнего устройства), которое является перекрывающимся с его собственным резервированием, получатель информирует своего отправителя о конфликте (столкновении). Это уведомление может быть включено в выполнение этапа 516. В варианте осуществления принимающее устройство указывает интервалы MAS столкновения, пропуская указание этих интервалов в IE DRP, который оно передает. Это обеспечивает указание передатчику, что такие конкретные интервалы не должны использоваться для передачи данных получателю. В дополнительном варианте осуществления принимающее устройство указывает интервалы MAS столкновения в качестве недоступных в битовом векторе, который оно передает в AIE. Однако в дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения, получатель указывает интервалы столкновения как посредством пропускания интервалов столкновения в IE DRP, так и посредством отправки AIE, который указывает интервалы столкновения в качестве недоступных. Это помогает передатчику идентифицировать любые свободные интервалы MAS.
V. Инициированное получателем согласование
Дополнительный альтернативный вариант для выполнения этапа 516 включает в себя инициированный получателем обмен сообщениями между получателем и отправителем. Соответственно, фиг.6 - схема, показывающая взаимодействие между передающим устройством 602 и принимающим устройством 604, которое влечет за собой обмен такими сообщениями. Эти сообщения могут предаваться посредством маяковых передач. В качестве альтернативы, эти сообщения могут передаваться через выделенную полосу пропускания связи (то есть, существующие резервирования). Преимущество этого взаимодействия состоит в том, что оно может сохранять время (например, один суперкадр) больше вышеупомянутого подхода AIE, который включает в себя механизм DRP-резервирования.
Взаимодействие по фиг.6 включает в себя многочисленные этапы. Например, на этапе 610 принимающее устройство 604 отправляет сообщение ChangeRecommendation (рекомендации изменения) передающему устройству 604. Как показано на фиг.6, сообщение ChangeRecommendation включает в себя параметр рекомендации резервирования и AIE. Параметр рекомендации резервирования указывает, какие интервалы MAS рекомендует получатель, а AIE показывает все варианты.
Передающее устройство 602 принимает и обрабатывает это сообщение. На основании этого передающее устройство 602 формирует и отправляет сообщение ChangeRequest (запроса изменения) на этапе 612. Как показано на фиг.6, это сообщение включает в себя вновь запрошенные резервирования (распределения), а также текущие.
По приему сообщения ChangeRequest принимающее устройство определяет, считать ли этот запрос приемлемым. Если посчитало приемлемым, принимающее устройство 604 отправляет сообщение ChangeResponse передающему устройству 602 на этапе 614.
VI. Реализация устройства
Фиг.7 - схема устройства 700 беспроводной связи, которое может работать согласно технологиям по настоящему изобретению. Это устройство может использоваться в различных внешних условиях связи, таких как условия по фиг.1. Как показано на фиг.7, устройство 700 включает в себя контроллер 702 физического уровня (PHY), контроллер 703 управления доступом к среде передачи (MAC), приемопередатчик 704 OFDM, верхний уровень(ни) 705 протокола и антенну 710.
Контроллер 703 MAC формирует кадры (передачи данных) и маяки для беспроводной передачи. В дополнение, контроллер 703 MAC принимает и обрабатывает кадры и маяковые передачи, которые исходят от удаленных устройств. Контроллер 703 MAC обменивается этими кадрами и маяковыми передачами с контроллером 702 PHY. В свою очередь контроллер 702 PHY обменивается кадрами и маяковыми передачами с приемопередатчиком 704 OFDM. Кроме того, контроллер 703 MAC идентифицирует мешающие условия и инициирует устранение таких условий. Например, в вариантах осуществления контроллер 703 MAC может выполнять этапы по фиг.5.
Фиг.7 показывает, что приемопередатчик 704 OFDM включает в себя часть 750 приемника и часть 760 передатчика. Часть 760 передатчика включает в себя модуль 714 обратного быстрого преобразования Фурье (обратного БПФ, IFFT), модуль 716 дополнения нулями, преобразователь 718 с повышением частоты и усилитель 720 передачи. Модуль 714 обратного БПФ принимает кадры для передачи из контроллера 702 PHY. Для каждого из этих кадров модуль 714 обратного БПФ формирует OFDM-модулированные сигналы. Это формирование включает в себя выполнение одной или более операций обратного быстрого преобразования Фурье. Как результат этот OFDM-модулированный сигнал включает в себя один или более символов OFDM. Сигнал отправляется в модуль 716 заполнения нулями, который прикрепляет один или более «нулевых отсчетов» к началу каждого символа OFDM, чтобы создать дополненный модулированный сигнал. Преобразователь 718 с повышением частоты принимает этот дополненный сигнал и применяет основанные на несущей технологии для помещения его в одну или более полос частот. Эти одна или более полос частот определяются согласно схеме скачкообразной перестройки частоты, такой как один или более TFC. Как результат, преобразователь 718 с повышением частоты формирует сигнал скачкообразной перестройки частоты, который усиливается усилителем 720 передачи и передается через антенну 710.
Фиг.7 показывает, что часть 750 приемника включает в себя преобразователь 722 с понижением частоты, усилитель 724 приема и модуль 726 быстрого преобразования Фурье (БПФ, FFT). Эти компоненты (также указываемые как приемник) используются при приеме беспроводных сигналов с удаленных устройств. В частности, антенна 710 принимает беспроводные сигналы с удаленных устройств, которые могут применять схемы скачкообразной перестройки частоты, такие как один или более TFC. Эти сигналы отправляются в усилитель 724, который формирует усиленные сигналы. Усилитель 724 отправляет усиленные сигналы в преобразователь 722 с понижением частоты. По приему преобразователь 722 с понижением частоты применяет основанные на несущих технологии для преобразования этих сигналов из их одной или более полос скачкообразной перестройки частоты (например, полос TFC) в предопределенный низкочастотный диапазон. Это имеет результатом модулированные сигналы, которые принимаются модулем 726 БПФ, который выполняет OFDM-демодуляцию над этими сигналами. Эта демодуляция включает в себя выполнение быстрого преобразования Фурье для каждого символа, который передан в усиленных сигналах.
В результате этой демодуляции, модуль 726 БПФ образует один или более кадров, которые отправляются в контроллер 702 PHY. Эти кадры могут передавать информацию, такую как данные полезной нагрузки и заголовок(и) протокола. По приему контроллер 702 PHY обрабатывает эти кадры. Это может включать в себя удаление полей заголовка уровня PHY и пересылку оставшихся частей кадров в контроллер 703 MAC.
Как показано на фиг.7, устройство 700 дополнительно включает в себя один или более верхних уровней 705 протокола. Эти уровни могут включать в себя, например, приложения пользователя. Соответственно, верхние уровни 705 могут обмениваться информацией с удаленными устройствами. Это влечет за собой уровень(и) 705, обменивающийся протокольными единицами обмена с контроллером 703 MAC. В свою очередь контроллер 703 MAC управляет контроллером 702 PHY и приемопередатчиком 704, чтобы передавать и принимать соответствующие беспроводные сигналы.
Устройство по фиг.7 может быть реализовано в аппаратных средствах, программном обеспечении, программно-аппаратных средствах или любом их сочетании. Например, преобразователь 718 с повышением частоты, усилитель 720 передачи, усилитель 724 приема и преобразователь 722 с понижением частоты могут включать в себя электронику, такую как усилители, микшеры и фильтры. Более того, реализации устройства 700 могут включать в себя цифровой сигнальный процессор(ы) (ЦСП, DSP) для реализации различных модулей, таких как модуль 706 сканирования, модуль 714 обратного БПФ, модуль 716 заполнения нулями и модуль 726 БПФ. Более того, в вариантах осуществления этого изобретения, процессор(ы), такие как микропроцессоры, выполняющие инструкции (то есть, программное обеспечение), которые хранятся в памяти (не показана), могут использоваться для управления работой различных компонентов в устройстве 700. Например, компоненты, такие как контроллер 702 PHY и контроллер 703 MAC, главным образом, могут быть реализованы посредством программного обеспечения, работающего на одном или более процессорах.
Одна такая реализация архитектуры фиг.7 показана на фиг.8. Эта схема иллюстрирует оконечное устройство, реализованное согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.8, эта реализация включает в себя процессор 810, память 812 и пользовательский интерфейс 814. В дополнение, реализация по фиг.8 включает в себя приемопередатчик 704 OFDM и антенну 710. Эти компоненты могут быть реализованы, как описано выше со ссылкой на фиг.7. Однако реализация по фиг.8 может быть модифицирована, чтобы включать в себя разные приемопередатчики, которые поддерживают другие беспроводные технологии.
Процессор 810 управляет работой устройства. Как показано на фиг.8, процессор 810 соединен с приемопередатчиком 704. Процессор 810 может быть реализован одним или более микропроцессорами, каждый из которых способен к выполнению программных инструкций, хранимых в памяти 812, например, в виде компьютерной системы.
Память 812 включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM) и/или флэш-память, и сохраняет информацию в виде данных и программных компонентов (также указываемых в материалах настоящей заявки как модули). Эти программные компоненты включают в себя инструкции, которые могут выполняться процессором 810. Различные типы программных компонентов могут храниться в памяти 812. Например, память 812 может хранить программные компоненты, которые управляют работой приемопередатчика 704. К тому же, память 812 может хранить программные компоненты, которые обеспечивают функциональные возможности контроллера 702 PHY, контроллера 703 MAC и верхнего уровня(ей) 705 протокола.
В дополнение, память 812 может хранить программные компоненты, которые управляют обменом информацией через пользовательский интерфейс 814. Как показано на фиг.8, пользовательский интерфейс 814 также присоединен к процессору 810. Пользовательский интерфейс 814 содействует обмену информацией с пользователем. Фиг.8 показывает, что пользовательский интерфейс 814 включает в себя часть 816 пользовательского ввода и часть 818 пользовательского вывода.
Часть 816 пользовательского ввода может включать в себя одно или более устройств, которые предоставляют пользователю возможность вводить информацию. Примеры таких устройств включают в себя кнопочные панели, сенсорные экраны и микрофоны. Часть 818 пользовательского вывода предоставляет пользователю возможность принимать информацию с устройства. Так, часть 818 пользовательского вывода может включать в себя различные устройства, такие как дисплей и один или более звуковых динамиков (например, стереосистемы) и звуковой процессор и/или усилитель для возбуждения динамиков. Примерные дисплеи включают в себя цветные жидкокристаллические дисплеи (LCD) и цветные видеодисплеи.
Элементы, показанные на фиг.8, могут быть связаны согласно различным технологиям. Одна из таких технологий включает в себя соединение приемопередатчика 704, процессора 810, памяти 812 и пользовательского интерфейса 814 через один или более шинных интерфейсов. В дополнение, каждый из этих компонентов присоединен к источнику питания, такому как съемная и/или перезаряжаемая батарея (не показан).
VII. Вывод
Несмотря на то, что выше были описаны варианты осуществления настоящего изобретения, должно быть понятно, что они были представлены только в качестве примера, а не ограничения. Например, хотя примеры были описаны с привлечением связи MBOA, другие технологии связи ближнего действия и дальнего действия находятся в пределах объема настоящего изобретения. Более того, технологии по настоящему изобретению могут использоваться с технологиями передачи сигналов, иных чем OFDM.
Соответственно, специалистам в данной области техники будет очевидно, что различные изменения по форме и содержанию могут сделаны в нем, не выходя из сущности и объема изобретения. Так, широта и объем настоящего изобретения не должны ограничиваться никакими из вышеописанных вариантов осуществления, а должны определяться только в соответствии с последующей формулой изобретения и ее эквивалентами.
Изобретение относится к беспроводной связи. Техническим результатом является снижение взаимных помех передач в сетях беспроводной связи. Изобретение предоставляет технологии для реагирования на условия перекрытия в сетях беспроводной связи, который включает в себя прием передач данных с передающего устройства через сеть беспроводной связи, эти передачи данных соответствуют соединению с передающим устройством и происходят в пределах зарезервированной части ресурса связи, обнаруживается условие взаимных помех, которое включает в себя распределение ресурса связи для соседнего устройства, которое перекрывается с зарезервированной частью, на основании этого обнаружения в способе отправляется уведомление на передающее устройство, уведомление указывает наличие перекрывающихся передач в зарезервированной части ресурса связи. 4 н. и 39 з.п. ф-лы, 8 ил., 5 табл.
(a) принимают передачи данных с передающего устройства внутри сети беспроводной связи, причем передачи данных соответствуют соединению с передающим устройством и происходят в пределах зарезервированной части периода передачи данных ресурса связи;
(b) принимают множество маяковых передач от одного или нескольких устройств, принадлежащих к упомянутой сети связи, причем упомянутые маяки поддерживают координацию между устройствами в сети, и происходят в пределах выделенного маякового периода ресурса связи;
(c) обнаруживают условие взаимных помех, при этом, условие взаимных помех включает в себя прием маяковой передачи, указывающей резервирование ресурса связи другим устройством, перекрывающееся с упомянутой зарезервированной частью периода передачи данных ресурса связи; и
(d) отправляют уведомление на передающее устройство, причем уведомление указывает наличие перекрывающихся резервирований в зарезервированной части периода передачи данных ресурса связи.
принимают информационный элемент протокола распределенного резервирования (IE DRP) с передающего устройства, IE DRP резервирует новую часть ресурса связи для приема передачи данных с передающего устройства.
(е) резервируют новую часть ресурса связи для приема передач данных с передающего устройства.
приемник, выполненный с возможностью приема передач данных с передающего устройства внутри сети беспроводной связи, причем передачи данных соответствуют соединению с передающим устройством и происходят в пределах зарезервированной части периода передачи данных ресурса связи;
причем упомянутый приемник, дополнительно выполнен с возможностью приема множества маяковых передач от одного или нескольких устройств, принадлежащих к упомянутой сети связи, причем упомянутые маяки поддерживают координацию между устройствами в сети, и происходят в пределах выделенного маякового периода ресурса связи;
контроллер, выполненный с возможностью обнаружения условия взаимных помех, при этом, условие взаимных помех включает в себя прием маяковой передачи, указывающей резервирование ресурса связи другим устройством, которое перекрывается с зарезервированной частью периода передачи данных ресурса связи; и
передатчик, выполненный с возможностью отправки уведомления на передающее устройство, уведомление указывает наличие перекрывающихся резервирований в зарезервированной части периода передачи данных ресурса связи.
приемник, выполненный с возможностью приема передач данных с передающего устройства внутри сети беспроводной связи, причем передачи данных соответствуют соединению с передающим устройством и происходят в пределах зарезервированной части периода передачи данных ресурса связи;
причем упомянутый приемник, дополнительно выполнен с возможностью приема множества маяковых передач от одного или нескольких устройств, принадлежащих к упомянутой сети связи, причем упомянутые маяки поддерживают координацию между устройствами в сети, и происходят в пределах выделенного маякового периода ресурса связи;
процессор;
память, причем память хранит инструкции для процессора, чтобы обнаруживать условие взаимных помех, при этом, условие взаимных помех включает в себя прием маяковой передачи, указывающей резервирование ресурса связи другим устройством, которое перекрывается с зарезервированной частью периода передачи данных ресурса связи; и
передатчик, выполненный с возможностью отправки уведомления на передающее устройство, уведомление указывает наличие перекрывающихся резервирований в зарезервированной части периода передачи данных ресурса связи.
программный код для предоставления процессору возможности принимать передачи данных с передающего устройства внутри сети беспроводной связи, передачи данных соответствуют соединению с передающим устройством и происходят в пределах зарезервированной части периода передачи данных ресурса связи;
программный код для дополнительного предоставления процессору возможности принимать множество маяковых передач от одного или нескольких устройств, принадлежащих к упомянутой сети связи, причем упомянутые маяки поддерживают координацию между устройствами в сети, и происходят в пределах выделенного маякового периода ресурса связи;
программный код для предоставления процессору возможности обнаруживать условие взаимных помех, при этом условие взаимных помех включает в себя прием маяковой передачи, указывающей резервирование ресурса связи другим устройством, перекрывающееся с зарезервированной частью периода передачи данных ресурса связи; и
программный код для предоставления процессору возможности отправлять уведомление на передающее устройство, причем уведомление указывает наличие перекрывающихся резервирований в зарезервированной части периода передачи данных ресурса связи.
| US 6671495 B1, 30.12.2003 | |||
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ВЗАИМНЫХ ПОМЕХ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ | 1995 |
|
RU2158477C2 |
| Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
| Способ приготовления мыла | 1923 |
|
SU2004A1 |
| Способ приготовления мыла | 1923 |
|
SU2004A1 |
