СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ В БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2009 года по МПК H04W8/00 H04L9/32 G06F21/20 H04L12/28 

Данная международная заявка притязает на приоритет заявки США, имеющей серийный номер 10/978417, поданной 2 Ноября 2004 года и озаглавленной "Techniques for Stream Handling in Wireless Communications Networks", чья полная спецификация полностью включена в данный документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к беспроводной связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу для назначения потокам идентификаторов в беспроводных сетях передачи данных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Беспроводные неконтактные сети ближнего действия обычно включают в себя устройства, имеющие дальность связи до ста метров включительно. Для обеспечения связи на дальние расстояния данные неконтактные сети часто взаимодействуют с другими сетями, такие как сотовые сети, кабельные сети передачи данных и Интернет. Примерами беспроводных сетей передачи данных ближнего действия являются сети по спецификациям IEEE 802.15.3 и IEEE 802.15.3a.

Для спецификации IEEE 802.15.3a в настоящее время выбран высокоскоростной стандарт физического уровня (PHY). Существующий уровень управления доступом к среде (MAC) предполагается использовать насколько возможно с выбранным PHY. В настоящее время осталось два подходящих претендента для PHY. Один из этих претендентов основан на применении режима скачкообразного изменения частоты при мультиплексировании с ортогональным делением частоты (OFDM). Другой претендент основан на M-арной бинарной смещенной коммутации. Проект OFDM называется многополосный OFDM (MBO). Кроме того, с целью дальнейшей разработки проекта OFDM вне IEEE был основан новый альянс, названный альянс многополосного OFDM (MBOA).

MBO использует модуляцию OFDM и скачкообразное изменение частоты. Скачкообразное изменение частоты MBO может предусматривать передачу каждого из OFDM символов на различных частотах по предопределенным кодам, таким как частотные временные коды (TFC). Частотно-временные коды можно использовать для распределения чередующихся битов данных по большей полосе частот.

В настоящее время MBOA заинтересовано в создании уровня MAC, который будет использоваться вместо уровня MAC IEEE 802.15.3 вместе с физическим уровнем OFDM. Текущая версия MBOA MAC предусматривает группу беспроводных устройств связи (именуемую меточной группой), способных поддерживать связь друг с другом. Синхронность сигнализирующей группы основана на повторе комбинации "сверхциклов", в которой устройства могут распределить ресурсы связи.

Уровни MAC управляют обменом среди устройств передачами, называемыми кадрами. Кадр MAC может иметь различные части. Примеры подобных частей включают в себя заголовки кадров и тела кадров. Тела кадров содержат полезную нагрузку, содержащую данные, связанные с более высокими уровнями протокола, такими как пользовательские приложения. Примеры подобных пользовательских приложений включают в себя средства просмотра Web, приложения электронной почты, приложения обмена сообщениями и тому подобные.

Кроме того, уровни MAC управляют распределением ресурсов. Для примера каждое устройство требует распределения части доступной пропускной способности канала связи для передачи кадров. Текущий проект MBOA MAC предусматривает, что распределение ресурсов выполняется посредством передач, называемых метками. Устройства используют метки для доставки служебных данных. Каждому устройству в меточной группе назначена часть полосы пропускания для передачи меток.

Этот подход позволяет MBOA MAC действовать согласно подходу распределенного управления, в котором множество устройств разделяют ответственность за MAC уровень. Способ доступа к каналу, известный как протокол распределенного резервирования (DRP), является примером подобного разделения ответственности. Протокол DRP содержит базовые инструменты для установки и завершения однонаправленного соединения между двумя или несколькими устройствами.

Протокол DRP позволяет устройствам делать резервирование на некоторый промежуток части данных сверхцикла. Установление резервирования называется переговорами DRP. Для установки и поддержания резервирования устройство, запрашивающее резервирование, посылает элемент данных DRP (DRP IE) во время своего меточного интервала времени. Равное по техническим возможностям устройство(а) также посылает DRP IE в свои соответствующие меточные интервалы времени для резервирования. Данные устройства продолжают посылать DRP IE в свои соответствующие меточные интервалы времени каждого сверхцикла в течение наличия резервирования. Резервирование можно сделать, например, для потока.

Устройства могут не принять посланный DRP IE по различным причинам, таким как среда беспроводной передачи данных и мобильность устройства. К сожалению, текущая спецификация MBOA MAC (версия 0.72, от 20 Октября 2004 года) не предлагает здравого подхода к обработке подобных случаев. Зато потеря метки может привести к тому, что устройство будет иметь неправильное представление о состоянии потока. Соответственно, нужен более эффективный подход.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предоставляет способ, касающийся управления потоками. Для примера в способе из настоящего изобретения, по крайней мере, одним удаленным устройством посылаются данные из первого потока данных во время первой части повторяющегося интервала времени (например, одного или нескольких интервалов времени доступа к среде). Кроме того, управляющие данные, включающие в себя идентификатор первого потока данных, посылаются во время второй части повторяющегося интервала времени (например, меточный интервал времени). В данном способе резервируют идентификатор первого потока данных на заданный период времени, в течение которого запрещена передача, по меньшей мере, одному устройству второго потока данных с использованием зарезервированного идентификатора. Данный интервал времени непосредственно следует за прекращением первого потока данных.

По дополнительному способу настоящего изобретения данные из потока данных от одного или нескольких удаленных устройств принимаются во время первой части повторяющегося периода времени (например, во время одного или нескольких интервалов времени доступа к среде). Кроме того, управляющие данные, включающие в себя идентификатор первого потока данных, принимаются во время второй части повторяющегося интервала времени (например, меточный интервал времени). Эти управляющие данные включают в себя идентификатор потока данных. Помимо этого, в данном способе поток данных считается активным до тех пор, пока идентификатор потока данных не будет отсутствовать во второй части повторяющегося периода времени на протяжении, по меньшей мере, заданного интервала времени. Более того, в данном методе поток данных может считаться активным до принятия уведомления о прекращении потока данных во время второй части повторяющегося периода времени.

Повторяющийся период времени может быть сверхциклом MBOA. Таким образом, вторая часть может предшествовать первой части в течение каждого наступления повторяющегося периода времени. Данный интервал времени может являться двумя или более последовательными наступлениями повторяющегося периода времени. Интервал времени можно также задать с помощью параметра mMaxLostBeacons.

Идентификатор может являться цифровым значением, таким как двоичное трехбитное число. Также идентификатор можно включить в элемент данных протокола распределенного резервирования (DRP IE). Кроме того, идентификатор можно сгенерировать случайным образом из набора доступных идентификационных номеров потоков.

Настоящее изобретение также предоставляет устройство для предоставления вышеупомянутых признаков. Дополнительно, настоящее изобретение предоставляет компьютерный программный продукт, содержащий записанную в нем компьютерную логику программы, позволяющий процессору компьютерной системы предоставить вышеупомянутые признаки.

Дополнительные признаки и выгоды настоящего изобретения будут более видимы из прилагающегося описания и сопровождающих чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах одинаковые номера ссылок обычно обозначают идентичные, функционально похожие и/или конструктивно похожие элементы. Чертеж, на котором элемент показан впервые, обозначен крайней левой цифрой(ами) в номере ссылки. Настоящее изобретение будет описано со ссылкой на прилагающиеся чертежи.

На фиг.1 показана схема примерных условий эксплуатации.

На фиг.2 показана схема примерного формата сверхцикла MBOA.

На фиг.3A и 3B показаны схемы примерных сценариев передачи данных.

На фиг.4 и 5 показаны блок-схемы алгоритма действий устройства по вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 показана структурная схема компоновки устройства беспроводной связи по варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.7 показана структурная схема примерной реализации устройства беспроводной связи по варианту осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I. УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Перед описанием изобретения в деталях полезно сначала описать условия, в которых можно применить настоящее изобретение. Исходя из этого, на фиг.1 показана схема примерных условий эксплуатации. Данные условия включают в себя несколько меточных групп 101, каждая из которых содержит в себе множество устройств 102. Например, на фиг.1 показана меточная группа 101a, которая включает в себя членские устройства (DEV) 102a-e. На фиг.1 также показана меточная группа 101b, которая включает в себя DEV 102f, 102g и 102h.

В меточной группе 101a каждое из DEV 102a-d может связываться с DEV 102e через соответствующую линию 120 связи. Например, на фиг.1 показано DEV 102a связывающееся с DEV 102e через линию 120a связи. Кроме того, в меточной группе 101a каждое из устройств 102a-e может связываться друг с другом напрямую. Например, на фиг.1 показаны DEV 102c и 102d, связывающиеся посредством прямой линии 122a связи.

В меточной группе 101b каждое из DEV 102f и 102g может связываться с DEV 102h через соответствующую линию 120 связи. Например, DEV 102f связывается с DEV 102h через линию 120f связи, в то время как DEV 102g связывается с DEV 102h через линию 120g связи. Устройства 102f и 102g из меточной группы 101b также могут связываться друг с другом. Для примера на фиг.1 показаны DEV 102f и 102g, связывающиеся через линию 122b связи. Каждая из линий 122 и 120 связи может применять различные комбинации скачкообразного изменения частоты. Эти комбинации могут включать в себя, для примера, один или несколько частотных временных кодов (TFC). В вариантах настоящего изобретения каждая меточная группа 101 использует особую комбинацию скачкообразного изменения частоты. Данные комбинации могут быть как различными, так и одинаковыми.

Каждая передача в меточных группах 101a и 102b основана на повторяющейся комбинации, называемой сверхциклом. Исходя из этого, на фиг.2 показана схема примерного формата сверхцикла MBOA. В частности, на фиг.2 показан формат кадра, содержащий сверхциклы 202a, 202b и 202c. Как показано на фиг.2, сверхцикл 202b непосредственно следует за сверхциклом 202a, а сверхцикл 202c непосредственно следует за сверхциклом 202b.

Каждый из сверхциклов 202 включает в себя меточный период 204 и период 206 передачи данных. Меточный период 204 зарезервирован для пересылок между каждым из активных устройств в меточной группе. Исходя из этого, на фиг.2 показан меточный период 204, состоящий из нескольких меточных интервалов 207 времени. Каждый из этих меточных интервалов времени соответствует конкретному устройству в меточной группе. Во время этих интервалов времени соответствующие устройства могут передавать различные служебные или сетевые данные.

Например, меточный интервал 207 времени можно использовать для установки распределения ресурсов для меточной группы и для сообщения управляющих данных. Это может включать в себя резервирование DRP и посылку DRP IE. Кроме того, период 206 передачи данных можно использовать для передачи данных относительно услуг и признаков (например, информационных услуг, приложений, игр, топологий, скоростей передачи, признаках безопасности и т.д.) устройств в меточной группе. Передача подобных данных в меточные периоды 204 может осуществляться в ответ на запрос от устройств.

Период 206 передачи данных используется устройствами для передачи данных, например, согласно технологии скачкообразного изменения частоты, которая использует OFDM и/или TFC. Например, период 206 передачи данных может поддерживать обмен данными через линии 120 и 122 связи. Кроме того, устройства (например, DEV 102a-e) могут использовать периоды 206 передачи данных для посылки управляющих данных, таких как сообщения с запросом к другим устройствам. Для облегчения посылки трафика, каждому из DEV можно назначить конкретный интервал времени в течение каждого периода 206 передачи данных. В контексте спецификации MBOA MAC данные интервалы времени называются интервалами времени доступа к среде (MAS).

MAS является периодом времени в течение периода 206 передачи данных, в котором два или более устройства защищены от конфликта доступа из-за признания резервирования устройствами. MAS можно распределять с помощью распределенного протокола, такого как протокол распределенного резервирования (DRP).

II. СЦЕНАРИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

На фиг.3A и 3B показаны схемы примерных проблем, могущих возникнуть, если не получены метки. В частности, на схемах показана серия последовательных сверхциклов 302 (сверхцикл 302₀, сверхцикл 302₁, сверхцикл 302₂, сверхцикл 302₃), которые отложены по оси времени 300. Во время данных сверхциклов устройство A и устройство B участвовали в передаче данных. Соответственно, оба этих устройства передают метки, содержащие DRP IE, которые резервируют ресурсы связи для конкретных потоков. Как пример, на фиг.3A и 3B показано, что потоку назначен идентификатор потока, равный 1.

В сверхциклах 302₀ и 302₂ каждое устройство может принимать метку другого устройства. Тем не менее по некоторым причинам (таким как мобильность устройства) это не случилось в сверхцикле 302₁. Вместо этого во время данного сверхцикла метка устройства A не была принята устройством B. Тем не менее устройство A все еще может принимать метку устройства B.

В примере на фиг.3A причиной проблемы является потеря уведомления о прекращении потока. В частности, устройство А в своей метке, переданной во время сверхцикла 302₁, указало, оно прекращает поток, относящийся к идентификатору потока = 1. Данное указание было сделано устройством A путем удаления соответствующего идентификатора потока и DRP IE из своей метки.

Однако в сверхцикле 302₂ устройство A хочет установить новый поток с тем же самым идентификатором потока (то есть, с идентификатором потока = 1). Соответственно, устройство A передает в своей метке сверхцикла 302₂ DRP IE, содержащий данный идентификатор потока. К сожалению, когда устройство B принимает данный DRP IE, оно не может распознать, что устройство A на самом деле устанавливает новый поток/соединение. Это происходит из-за того, что устройство B никогда не принимало метки, переданной устройством A в сверхцикле 302₁.

На фиг.3B также показано наличие проблемы, вызываемой потерей передачи метки. То есть, на фиг.3B устройство A все еще хочет продолжать поток, соответствующий идентификатору потока 1. Однако во время сверхцикла 302₁ устройство A в настоящий момент не имеет данных для посылки в этом потоке. Так же, как описано выше, устройство B не приняло метку устройства A, переданную во время сверхцикла 302₁.

Тем не менее во время сверхцикла 302₂ устройство A передает метку. Данная метка включает в себя DRP IE, имеющий идентификатор потока, равный 1. Когда устройство B принимает данную метку, оно не в состоянии безусловно интерпретировать данный DRP IE. В частности, устройство B не может обнаружить, идентифицирует ли DRP IE поток, существовавший во время сверхцикла 302₀, или новый поток/соединение, которое устройство A стремится установить.

Одна потерянная метка не должна завершать поток, особенно когда предполагается, что поток будет продолжен.

III. ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Настоящее изобретение предоставляет подходы, позволяющие устройствам разделять общее представление относительно состояния потоков/соединений, в которых они участвуют. Например, подход настоящего изобретения применяет интервал времени для гарантирования, что все стороны (посылающее и принимающее устройство(а)) разделяют одно и то же представление о завершенном потоке. Согласно данному подходу идентификатор потока, использованный в завершенном потоке/соединении, не должен быть использован для нового потока/соединения между тем же набором устройств до истечения заданного интервала времени. После данного интервала времени данный идентификатор потока можно использовать для нового соединения и/или потока. Данный заданный интервал времени также называется в настоящем документе периодом карантина.

Для периода карантина можно использовать различные значения. Например, в вариантах осуществления данный период является прохождением указанного числа сверхциклов. Примером такого указанного числа является параметр mMaxLostBeacons, который по текущей спецификации MBOA MAC равен трем сверхциклам. Поскольку текущая заданная длительность сверхцикла равна 65536 мксек, то период карантина равен 196608 мксек. Следовательно, по данному варианту осуществления устройство должно выждать, по меньшей мере, данный период времени, прежде чем повторно использовать идентификатор потока для другого потока и/или соединения.

Также согласно данному подходу, когда устройство не приняло метку другого устройства, оно должно принимать во внимание поток, анонсированный устройством ранее как активный (например, в DRP IE), пока не наступят определенные условия. По варианту осуществления настоящего изобретения таковыми условиями являются прием посылки, завершающей поток (такой как метка без соответствующего DRP IE) или истечение периода карантина.

Такой подход настоящего изобретения гарантирует, что больше не будет случаев, в которых устройство должно заниматься предположениями относительно состояния одного или нескольких равных по техническим возможностям устройств. Также данное решение позволяет продолжать поток, несмотря на потерю одной или нескольких передач меток.

На фиг.4 и 5 показаны блок-схемы алгоритмов примерного действия устройств по вариантам осуществления настоящего изобретения. Данные действия применимы в условиях, таких как условия, показанные на фиг.1. Таким образом, данные действия могут предполагать связь по спецификации MBOA. Однако данные действия применимы и к другим условиям и/или другим видам связи.

Как показано на фиг.4, данное действие включает в себя этап 402, на котором устройство участвует в беспроводной сети передачи данных, такой как меточная группа 101. Соответственно, данное устройство распределяет часть доступной пропускной способности канала связи для служебных передач, таких как управляющие данные. Данная распределенная часть может являться интервалом времени в повторяющемся периоде времени. К примеру, данная распределенная часть может быть меточным интервалом времени.

На этапе 404 устройство устанавливает поток данных с одним или несколькими удаленными устройствами. Данный поток данных может быть однонаправленным потоком, который предусматривает одностороннюю передачу данных одному или нескольким удаленным устройствам. Установление данного потока данных включает в себя распределение части доступной пропускной способности канала для передачи данных (например, одной или нескольких частей периода передачи данных сверхцикла). В сети MBOA подобное распределение можно выполнить по протоколу распределенного резервирования (DRP).

Как описано выше, DRP позволяет устройствам делать резервирование некоторого периода в части данных сверхцикла. Установление резервирования называется переговорами DRP. Для установления и поддержания резервирования (или потока) устройство, запрашивающее резервирование, посылает элемент информации DRP (DRP IE) во время своего меточного интервала времени. При этом другое устройство(а) в данном потоке также посылает данный DRP IE в свои соответствующие меточные интервалы времени. Во время существования потока данные устройства продолжают посылать данный DRP IE в свои соответствующие меточные интервалы времени каждого сверхцикла. Следовательно, этап 404 может заключаться в том, что устройство выбирает идентификатор потока для DRP IE, и посылает идентификатор потока как часть DRP IE во время меточного интервала времени устройства. По текущей спецификации MBOA MAC идентификаторы потоков назначаются случайным образом.

Как показано на фиг.4, данное устройство посылает данные потока данных на этапе 406. Подобная посылка происходит в переделах части пропускной способности канала, выделенной на этапе 404. На этапе 408 устройство посылает управляющие данные во время части повторяющегося периода времени, при этом управляющие данные включают в себя идентификатор первого потока данных, такой как DRP IE. Как описано выше, подобная посылка DRP IE поддерживает существование потока данных.

На этапе 410 данное устройство завершает поток, установленный на этапе 404. Это может заключаться в том, что данное устройство воздерживается от посылки соответствующего DRP IE.

На этапе 412 данное устройство выдерживает период карантина. Во время периода карантина данному устройству запрещено использовать или посылать идентификатор (например, идентификатор потока) для другого потока данных. Данный интервал времени следует за завершением потока данных на этапе 410. Соответственно, если устройство желает применить данный идентификатор для нового потока данных, ему необходимо сначала подождать окончания периода карантина.

На фиг.5 показана блок-схема алгоритма действия устройства по аспекту настоящего изобретения. Как показано на фиг.5, данное действие включает в себя этап 502, на котором устройство участвует в беспроводной сети передачи данных, такой как меточная группа 101.

На этапе 504 данное устройство участвует в потоке данных, начатом удаленным устройством (называемым в настоящем документе как посылающее устройство). Данный поток данных может быть однонаправленным потоком, который предусматривает одностороннюю передачу данных от удаленного устройства. Кроме того, другие устройства также могут принимать данный однонаправленный поток способом группового или широкополосного вещания.

Участие в данном потоке данных включает в себя прием данных в пределах части доступной пропускной способности канала связи для передачи данных (например, одной или нескольких частей периода передачи данных сверхцикла). Кроме того, участие в данном потоке данных предусматривает принятие от удаленного устройства управляющих данных, связанных с потоком данных. Такие управляющие данные включают в себя идентификатор данного потока, такой как DRP IE, включающий в себя идентификатор потока. По вариантам осуществления данные управляющие данные принимаются в пределах части доступной пропускной способности канала связи, которая назначена для посылающего устройства, такой как меточный интервал времени.

На этапах 506 и 508 устройство обнаруживает, считается ли данный поток активным. Для примера, на этапе 506 данное устройство определяет, был ли принят идентификатор данного потока в течение заданного интервала времени, такого как описанный выше период карантина. Если нет, то на этапе 507 данное устройство считает данный поток завершенным.

На этапе 508 данное устройство обнаруживает, было ли принято от посылающего устройства уведомление о завершении для потока. Данное уведомление можно сделать в виде исключения посылающим устройством соответствующего DRP IE. Подобное уведомление возможно в течение меточного интервала времени посылающего устройства. Если подобное уведомление принято, то данное устройство на этапе 509 считает данный поток завершенным. Иначе, на этапе 510 данное устройство считает данный поток активным.

IV. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД

Дополнительный подход настоящего изобретения вносит новое поле в DRP IE. Данное поле определяет причину для добавления DRP IE в метку. В частности, данное поле (называемое полем состояния) будет описывать состояние потока. Когда некий объект совершает изменения потока, он должно сообщить природу изменения в поле состояния. Данное поле, например, может иметь такие состояния, как установлено, изменено, завершено и продолжается. Инициатор изменения должен изменить значение поля при совершении модификаций потока. Равноправный объект (или объекты) должен подтвердить данное изменение в DRP IE своей (своих) собственной метке путем изменения соответствующего значения на такое же, как у инициатора. Инициатор должен ожидать подтверждение от равноправного объекта (или объектов) и использовать подтверждение(я), чтобы обнаружить, принял ли равноправный объект (или объекты) метку и заметил ли изменение. Текущая спецификация MBOA определяет однобитное поле для обозначения создания резервирования DRP.

V. ЭЛЕМЕНТ ИНФОРМАЦИИ ПРОТОКОЛА РАСПРЕДЕЛЕННОГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

Формат DRP предложения MBOA MAC описан в настоящее время. В приведенной ниже табл. 1 показан формат DRP IE.

В табл. 1 показано, что данный DRP IE включает в себя одно или несколько полей резервирования DRP для одного и того же управления DRP и DEVID назначения. Каждое из данных полей имеет длину в 3 байта. Формат данных полей показан ниже в табл. 2.

Таблица 2
Формат поля резервирования DRP Байты: 2 1 Битовая карта
резервирования DRP Структура
резервирования DRP

Структура резервирования DRP поля резервирования DRP задает одну или несколько зон в сверхцикле. Соответственно, резервирование DRP осуществлено на основании зональной структуры. Данная структура делит 256 MAS в сверхцикле на 16 зон одинакового размера, пронумерованных от 0 до 15. Каждая зона содержит 16 смежных MAS, которые пронумерованы от 0 до 15 относительно зоны, в которой они находятся. Зональная структура позволяет резервирование как одной, так и нескольких зон в сверхцикле. Она также обеспечивает резервирование смежных или несмежных MAS из одной или нескольких зон.

Данная битовая карта резервирования DRP поля резервирования DRP задает, какие MAS в зоне(ах), заданных в поле структуры резервирования DRP, являются частью резервирования DRP.

В табл. 1 также показано, что данный DRP IE также включает в себя два байта поля управления DRP. Формат этого поля показан ниже в табл. 3.

В табл. 3 показано, что данное поле управления DRP включает в себя множество подполей. Например, поле политики ACK устанавливает политику подтверждения для кадров, посланных в данном резервировании. Поле политики ACK декодируется, только если тип резервирования твердый или мягкий. Поле приоритета резервирования показывает приоритет резервирования в отношении других потенциальных резервирований. В поле пользовательского приоритета/индекса потока показан приоритет пользователя или потока данных, который предполагается послать во время резервирования. Таким образом, данное поле является идентификатором потока.

Поле типа резервирования поля управления DRP показывает тип резервирования и зашифрован, как показано ниже в табл. 4.

Таблица 4
Типы резервирования DRP 000 Меточный период 001 Жесткое резервирование 010 Мягкое резервирование 011 Частное резервирование 100-111 Зарезервировано

VI. ВЫПОЛНЕНИЕ УСТРОЙСТВА

На фиг.6 показана схема устройства 600 беспроводной связи, способного действовать по способу настоящего изобретения. Данное устройство может использоваться в различных средах передачи данных, подобных среде, показанной на фиг.1. Как показано на фиг.1, устройство 600 включает в себя устройство 602 управления физическим уровнем (PFIY), устройство 603 управления доступом к среде (MAC), приемопередатчик 604 OFDM, верхний уровень(ни) 605 протокола и антенну 610.

Устройство 603 управления MAC генерирует кадры (блоки передачи данных) и метки для беспроводной пересылки. Кроме того, устройство 603 управления MAC принимает и обрабатывает кадры и меточные передачи, порожденные удаленными устройствами. Устройство 603 управления MAC обменивается данными кадрами и меточными передачами с устройством 602 управления PFIY. В свою очередь, устройство 602 управления PFIY обменивается данными кадрами и меточными передачами с приемопередатчиком 604 OFDM. Дальше устройство 603 управления MAC идентифицирует условия, служащие помехой, и приступает к устранению таких условий. К примеру, по вариантам осуществления устройство 603 управления MAC может выполнять этапы на фиг.4 и 5.

На фиг.6 показано, что устройство 603 управления MAC включает в себя базу 607 данных индексов потоков. В базе 607 данных хранятся данные, имеющие отношение к потокам от одного или нескольких удаленных устройств. Например, для каждого из данных удаленных устройств, к которым подключено устройство на фиг.6, база 607 данных индексов потоков содержит идентификаторы активного (или используемого в настоящий момент) идентификатора(ов) потоков. Эти идентификаторы могут быть в виде списка, массива или другой подходящей схемы хранения. Данная информация может динамически обновляться в базе 607 данных.

Сохраняя эту информацию в базе 607 данных, данное устройство может выполнять способ по настоящему изобретению, подобный примерным действиям на фиг.4 и 5. Например, устройство может отслеживать запрещенные индексы потоков/идентификаторы потоков. Кроме того, база 607 данных может прекращать обозначать конкретный поток как активный после наступления некоторых событий. Подобные события могут включать в себя получение уведомления о завершении или прошествии периода карантина без принятия управляющих данных, относящихся к потоку.

На фиг.6 показано, что приемопередатчик 604 OFDM включает в себя принимающую часть 650 и передающую часть 660. Передающая часть 660 включает в себя модуль 614 обратного быстрого преобразования Фурье (TFFT), модуль 616 дополнения нулями, повышающий преобразователь 618 и усилитель 620 передачи. Модуль 614 TFFT принимает кадры для передачи от устройства 602 управления PHY. Для каждого из этих кадров модуль 614 TFFT генерирует модулированный сигнал OFDM. Данная генерация предусматривает выполнение одной или нескольких операций обратных быстрых преобразований Фурье. В результате данный модулированный сигнал OFDM включает в себя один или несколько символов OFDM. Данный сигнал посылается в модуль 616 дополнения нулями, который добавляет одну или несколько "нулевых выборок" в начало каждого символа OFDM для создания дополненного модулированного сигнала. Повышающий преобразователь 618 принимает данный дополненный модулированный сигнал и размещает его по одной или нескольким полосам частот, применяя способ, зависящий от носителя. Данные одна или несколько полос частот задаются согласно комбинации скачкообразного изменения частоты, такой как один или несколько TFC. В результате повышающий преобразователь 618 создает сигнал со скачкообразным изменением частоты, который усиливается усилителем 620 передачи и передается через антенну 610.

На фиг.6 показано, что принимающая часть 650 включает в себя понижающий преобразователь 622, усилитель 624 приема и модуль 626 быстрого преобразования Фурье (FFT). Данные компоненты (также называемые приемником) служат для приема беспроводных сигналов от удаленных устройств. В частности, антенна 610 принимает беспроводные сигналы от удаленных устройств, которые могут использовать комбинации скачкообразных изменений частоты, таких как один или несколько TFC. Данные сигналы посылаются на усилитель 624, который генерирует усиленный сигнал. Усилитель 624 посылает данные усиленные сигналы нисходящему преобразователю 622. По получении нисходящий преобразователь 622 превращает эти сигналы из одной или нескольких полос скачкообразного изменения частоты (то есть полос TFC) в заранее заданный более низкий диапазон частот. Это в результате дает модулированные сигналы, которые принимаются модулем 626 FFT, который выполняет для этих сигналов демодуляцию OFDM. Данная демодуляция предусматривает выполнения быстрого преобразования Фурье для каждого символа, который передан в усиленных сигналах.

В результате данной демодуляции модуль 626 FFT создает один или несколько кадров, которые посылаются устройству 602 управления PHY. Данные кадры могут передавать данные, такие как данные с полезной нагрузкой и заголовок(и) протокола. По получении устройство 602 управления PHY обрабатывает данные кадры. Это может подразумевать удаление некоторых заголовков уровня PHY и передачу оставшейся части кадров устройству 603 управления MAC.

Как показано на фиг.6, устройство 600 дополнительно включает в себя один или несколько верхних уровней 605 протокола. Данные уровни могут подразумевать, например, пользовательские приложения. Соответственно, верхние уровни 605 могут обмениваться данными с удаленными устройствами. Это подразумевает, что уровень(ни) 605 обменивается протокольными блоками данных с устройством 603 управления MAC. В свою очередь, устройство 603 управления MAC посылает и принимает соответствующие беспроводные сигналы, взаимодействуя с устройством 602 управления PHY и приемопередатчиком 604.

Устройства на фиг.6 можно выполнить в аппаратном, программном, микропрограммном исполнении или любой их комбинации. Например, повышающий преобразователь 618, усилитель 620 передачи, усилитель 624 приема и нисходящий преобразователь 622 могут включать в себя электронные схемы, такие как усилители, преобразователи частот и фильтры. Кроме того, воплощение устройства 600 может включать в себя цифровой процессор(ы) сигналов (DSP) для реализации различных модулей, таких как модуль 606 сканирования, модуль 614 TFFT, модуль 616 дополнения нулями и модуль 626 FFT. Кроме того, по вариантам настоящего изобретения процессор(ы), такой как микропроцессоры, исполняемые команды (то есть, программное обеспечение), которые хранятся в памяти (не показано), можно использовать для управления действиями различных компонентов в устройстве 600. Например, такие компоненты, как устройство 602 управления PHY и устройство 603 управления MAC, могут в первую очередь быть реализованными посредством программного обеспечения, исполняемого на одном или нескольких процессорах.

На фиг.7 показана архитектура одного такого воплощения с фиг.6. На данной схеме показано оконечное устройство, выполненное по одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.7, данное воплощение включает в себя процессор 710, запоминающее устройство 712 и пользовательский интерфейс 714. Помимо этого, воплощение с фиг.7 включает в себя приемопередатчик 604 OFDM и антенну 610. Данные компоненты можно выполнить, как было описано выше со ссылкой на фиг.6. Однако воплощение с фиг.7 можно изменить для включения в него различных приемопередатчиков, поддерживающих другие беспроводные технологии.

Процессор 710 управляет работой устройства. Как показано на фиг.7, процессор 710 соединен с приемопередатчиком 604. Процессор 710 можно реализовать в виде одного или нескольких микропроцессоров, каждый из которых способен выполнять программные команды, хранящиеся в запоминающем устройстве 712, например, как компьютерную систему.

Запоминающее устройство включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и/или флэш-память и сохраняет информацию в виде компонентов данных и программного обеспечения (также упоминаемых в настоящем документе как модули). Данные компоненты программного обеспечения включают в себя команды, которые могут исполняться процессором 710. В запоминающем устройстве 712 могут храниться различные типы программных компонентов. Например, в запоминающем устройстве 712 могут храниться программные компоненты, которые управляют работой приемопередатчика 604. Также в запоминающем устройстве 712 могут храниться программные компоненты для обеспечения функционирования устройства 602 управления PHY, устройства 602 управления MAC и верхнего уровня(ней) 605 протокола.

Также в запоминающем устройстве 712 могут храниться программные компоненты, которые управляют обменом данными через пользовательский интерфейс 714. Как показано на фиг.7, пользовательский интерфейс 714 также подключен к процессору 710. Пользовательский интерфейс 714 облегчает обмен данными с пользователем. На фиг.7 показано, что пользовательский интерфейс 714 включает в себя часть 716 пользовательского ввода и часть 716 пользовательского вывода.

Часть 716 пользовательского ввода может включать в себя одно или несколько устройств, которые позволяют пользователю ввод данных. Примеры таких устройств включают в себя кнопочные панели, сенсорные экраны и микрофоны. Часть 718 пользовательского вывода позволяет пользователю принимать данные от устройства. Таким образом, часть 718 пользовательского вывода может включать в себя различные устройства, такие как устройства отображения и один или несколько акустических систем (например, стереофоническая акустическая система) и звуковой процессор и/или усилитель для управления акустической системой. Примерные устройства отображения включают в себя цветные жидкокристаллические табло и цветные электронные табло.

Данные элементы, показанные на фиг.7, можно подключить различными способами. Один из подобных способов предусматривает подключение приемопередатчика 604, процессора 710, запоминающего устройства 712 и пользовательского интерфейса 714 через один или несколько устройств сопряжения с шиной. Кроме того, каждый из этих компонентов подключен к источнику питания, такому как съемный или перезаряжаемый комплект батарей (не показано).

VII. ВЫВОД

Несмотря на то что выше были описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понять, что они были представлены только в качестве примера, а не ограничения. Например, хотя в описанных примерах подразумевалась система связи MBOA, другие технологии систем связи ближнего действия и дальнего действия находятся в объеме настоящего изобретения. Более того, способы по настоящему изобретению можно использовать со способами передачи сигнала отличными от OFDM.

Соответственно, специалистам в соответствующей области техники будет очевидно, что в этом документе можно сделать различные изменения в форме и деталях, не отходя от сущности и объема данного изобретения. Таким образом, объем настоящего изобретения не должен ограничиваться любым из описанных выше примерных вариантов осуществления, но должен быть определен только в соответствии с прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

Изобретение относится к беспроводной связи. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. В беспроводной сети передачи данных данные первого потока данных посылаются во время первой части повторяющегося периода времени, причем первый поток данных, по меньшей мере, с одним удаленным устройством. Также во время второй части повторяющегося периода времени посылаются управляющие данные, причем управляющие данные включают в себя идентификатор первого потока данных. Соблюдается заранее заданный интервал времени, в течение которого запрещена передача, по меньшей мере, одному удаленному устройству второго потока данных с использованием зарезервированного идентификатора. Этот интервал времени следует за завершением первого потока данных. Также при приеме подобных передач данный поток данных считается активным до тех пор, пока идентификатор данного потока данных не будет отсутствовать во второй части повторяющегося интервала времени на протяжении, по меньшей мере, заранее заданного интервала времени. 7 н. и 38 з.п. ф-лы, 8 ил., 4 табл.

1. Способ обработки потоков данных, содержащий этапы, на которых:
посылают беспроводным способом данные первого потока данных во время первой части повторяющегося периода времени, причем первый поток данных связан, по меньшей мере, с одним удаленным устройством;
посылают беспроводным способом управляющие данные во время второй части данного повторяющегося периода времени, причем управляющие данные включают в себя идентификатор данного первого потока данных;
резервируют идентификатор первого потока данных на заранее заданный интервал времени, в течение которого запрещена посылка второго потока данных указанному, по меньшей мере, одному удаленному устройству с использованием указанного зарезервированного идентификатора, причем данный интервал времени следует за завершением данного первого потока данных.

2. Способ по п.1, в котором интервал времени является двумя или более последовательными наступлениями повторяющегося периода времени.

3. Способ по п.1, в котором вторая часть повторяющегося периода времени входит в меточный период времени.

4. Способ по п.1, в котором первая часть повторяющегося периода времени входит в период передачи данных.

5. Способ по п.1, в котором повторяющийся период времени является сверхциклом альянса широкополосного OFDM (МВОА).

6. Способ по п.1, в котором заранее заданный интервал времени представляет собой МВОА параметр mMaxLostBeacons.

7. Способ по п.1, в котором вторая часть предшествует первой части в течение каждого наступления повторяющегося периода времени.

8. Устройство беспроводной связи содержащее:
передатчик, выполненный с возможностью посылать беспроводным способом данные первого потока данных во время первой части повторяющегося периода времени, причем первый поток данных связан, по меньшей мере, с одним удаленным устройством, и посылать беспроводным способом управляющие данные во время второй части повторяющегося периода времени, причем управляющие данные включают в себя идентификатор первого потока данных; и
устройство управления, выполненное с возможностью резервировать данный идентификатор первого потока данных на заранее заданный интервал времени, в течение которого запрещена посылка второго потока данных, по меньшей мере, одному указанному удаленному устройству, используя указанный зарезервированный идентификатор, причем данный интервал времени, по существу, непосредственно следует за завершением первого потока данных.

9. Устройство по п.8, в котором интервал времени является двумя или более последовательными наступлениями повторяющегося периода времени.

10. Устройство по п.8, в котором идентификатор входит в элемент информации протокола распределенного резервирования (DRP IE).

11. Устройство по п.8, в котором вторая часть повторяющегося периода времени входит в меточный период времени.

12. Устройство по п.8, в котором вторая часть повторяющегося периода времени является меточным интервалом времени.

13. Устройство по п.8, в котором первая часть повторяющегося периода времени входит в период передачи данных.

14. Устройство по п.8, в котором первая часть повторяющегося периода времени включает в себя один или несколько интервалов времени доступа к среде.

15. Устройство по п.8, в котором повторяющийся период времени является сверхциклом альянса широкополосного OFDM (МВОА).

16. Устройство по п.8, в котором заранее заданный интервал времени представляет собой МВОА параметр mMaxLostBeacons.

17. Устройство по п.8, в котором вторая часть предшествует первой части в течение каждого наступления повторяющегося периода времени.

18. Читаемый компьютером носитель информации, имеющий записанные на нем компьютерные инструкции, дающие возможность процессору в компьютерной системе работать в устройстве беспроводной связи, причем компьютерные инструкции содержат:
программный код, дающий возможность процессору предоставлять команды для посылки данных первого потока данных во время первой части повторяющегося периода времени, причем первый поток данных связан, по меньшей мере, с одним удаленным устройством;
программный код, дающий возможность процессору предоставлять команды для посылки управляющих данных во время второй части повторяющегося периода времени, причем управляющие данные включают в себя идентификатор данного первого потока данных; и
программный код, дающий возможность процессору резервировать идентификатор первого потока данных на заранее заданный интервал времени, в течение которого запрещена посылка второго потока данных, по меньшей мере, одному указанному удаленному устройству, используя указанный зарезервированный идентификатор, причем данный интервал времени, по существу, непосредственно следует за завершением первого потока данных.

19. Способ обработки потоков данных, содержащий этапы, на которых:
принимают данные первого потока данных во время первой части повторяющегося периода времени, причем первый поток данных связан, по меньшей мере, с одним удаленным устройством;
принимают управляющие данные во время второй части данного повторяющегося периода времени, причем управляющие данные включают в себя идентификатор данного первого потока данных; и
считают данный поток данных активным до тех пор, пока идентификатор потока не будет отсутствовать во второй части повторяющегося периода времени в течение, по меньшей мере, заранее заданного интервала времени.

20. Способ по п.19, в котором дополнительно:
считают, что данный поток данных активен до тех пор, пока не принято уведомление о завершении потока во время второй части повторяющегося периода времени.

21. Способ по п.19, в котором интервал времени является двумя или более последовательными наступлениями повторяющегося периода времени.

22. Способ по п.19, в котором вторая часть повторяющегося периода времени входит в меточный период времени.

23. Способ по п.19, в котором первая часть повторяющегося периода времени входит в период передачи данных.

24. Способ по п.19, в котором повторяющийся период времени является сверхциклом альянса широкополосного OFDM (МВОА).

25. Способ по п.19, в котором заранее заданный интервал времени представляет собой МВОА параметр mMaxLostBeacons.

26. Способ по п.19, в котором вторая часть предшествует первой части в течение каждого наступления повторяющегося периода времени.

27. Устройство беспроводной связи, содержащее:
приемник, выполненный с возможностью принимать данные потока данных во время первой части повторяющегося периода времени, причем первый поток данных связан, по меньшей мере, с одним удаленным устройством, и принимать управляющие данные во время второй части повторяющегося периода времени, причем управляющие данные включают в себя идентификатор первого потока данных; и
устройство управления, выполненное с возможностью считать, что данный поток данных активен до тех пор, пока идентификатор потока не будет отсутствовать во второй части повторяющегося периода времени в течение, по меньшей мере, заранее заданного интервала времени.

28. Устройство по п.27, в котором устройство управления выполнено с дополнительной возможностью считать, что поток данных активен до тех пор, пока не принято уведомление о завершении потока во время второй части повторяющегося периода времени.

29. Устройство по п.27, в котором интервал времени является двумя или более последовательными наступлениями повторяющегося периода времени.

30. Устройство по п.27, в котором идентификатор входит в элемент информации протокола распределенного резервирования (DRP IE).

31. Устройство по п.27, в котором вторая часть повторяющегося периода времени является меточным интервалом времени.

32. Устройство по п.27, в котором первая часть повторяющегося периода времени входит в период передачи данных.

33. Устройство по п.27, в котором первая часть повторяющегося периода времени включает в себя один или несколько интервалов времени доступа к среде.

34. Устройство по п.27, в котором повторяющийся период времени является сверхциклом альянса широкополосного OFDM (МВОА).

35. Устройство по п.27, в котором заранее заданный интервал времени представляет собой МВОА параметр mMaxLostBeacons.

36. Устройство по п.27, в котором вторая часть предшествует первой части в течение каждого наступления повторяющегося периода времени.

37. Читаемый компьютером носитель информации, имеющий записанные на нем компьютерные инструкции, дающие возможность процессору в компьютерной системе работать в устройстве беспроводной связи, причем компьютерные инструкции содержат:
программный код, дающий возможность процессору предоставлять команды для приема данных потока данных во время первой части повторяющегося периода времени, причем первый поток данных связан, по меньшей мере, с одним удаленным устройством;
программный код, дающий возможность процессору предоставлять команды для приема управляющих данных во время второй части повторяющегося периода времени, причем управляющие данные включают в себя идентификатор данного потока данных; и
программный код, дающий возможность процессору считать, что данный поток данных активен до тех пор, пока идентификатор потока не будет отсутствовать во второй части повторяющегося периода времени в течение, по меньшей мере, заранее заданного интервала времени.

38. Читаемый компьютером носитель информации по п.37, дополнительно содержащий:
программный код, дающий возможность процессору считать, что данный поток данных активен до тех пор, пока не принято уведомление о завершении потока во время второй части данного повторяющегося периода времени.

39. Способ обработки потоков данных, содержащий этапы, на которых:
устройству распределяют первую часть повторяющегося периода времени для посылки данных первого потока данных, причем первый поток данных - между данным устройством и одним или несколькими удаленными устройствами;
устройству распределяют вторую часть повторяющегося периода времени для посылки управляющих данных, причем управляющие данные включают в себя идентификатор данного первого потока данных;
устанавливают интервал времени, в течение которого данному устройству запрещено посылать данный идентификатор для второго потока данных, причем данный интервал времени непосредственно следует за завершением данного пользовательского потока данных.

40. Способ по п.39, в котором интервал времени является двумя или более последовательными наступлениями повторяющегося периода времени.

41. Способ по п.39, в котором вторая часть повторяющегося периода времени входит в меточный период времени.

42. Способ по п.39, в котором первая часть повторяющегося периода времени входит в период передачи данных.

43. Способ по п.39, в котором данный повторяющийся период времени является сверхциклом альянса широкополосного OFDM (МВОА).

44. Способ по п.39, в котором заранее заданный интервал времени представляет собой МВОА параметр mMaxLostBeacons.

45. Способ по п.39, в котором вторая часть предшествует первой части в течение каждого наступления повторяющегося периода времени.