УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО БЕСПРОВОДНОЙ ЯЧЕИСТОЙ СЕТИ Российский патент 2013 года по МПК H04W84/22 

По настоящей патентной заявке испрашивается приоритет по дате подачи предварительной заявки № 61/049319, озаглавленной "Methods and Apparatuses for Including Mesh Header and Mesh Payload in Medium Access Control (MAC) Protocol Data Unit", поданной 30 апреля 2008 г., права на которую принадлежат заявителю этой заявки, и полностью включенной в этот документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Заявка в целом относится к ячеистым сетями, а более конкретно к передаче данных по беспроводной ячеистой сети.

Уровень техники

Беспроводная ячеистая сеть может быть определена как два узла или несколько узлов, которые соединены через беспроводные линии связи, которые передают информацию через службы ячеистой сети. Работа в ячеистой сети обеспечивает возможность маршрутизации данных, речи и команд между узлами c обеспечением возможности непрерывного соединения и изменения конфигурации вокруг неисправных или блокированных путей посредством "перескакивания" с узла на узел до тех пор, пока не будет достигнут пункт назначения. Ячеистая сеть, все узлы которой соединены друг с другом, называется полностью связанной ячеистой сетью.

Ячеистые сети отличаются от других сетей тем, что составляющие части могут соединяться друг с другом через множество транзитных участков. Ячеистые сети являются одним видом самоорганизующейся сети. Кроме того, ячеистые сети являются самовосстанавливающимися. В частности, ячеистая сеть может продолжать функционировать даже тогда, когда какой-либо узел выходит из строя, или качество соединения ухудшается. Соответственно, ячеистые сети могут быть очень надежными.

При работе в ячеистой сети, в каждом узле или узле ячеистой сети, существует MAC-адрес (адрес контроля доступа к среде передачи данных). MAC-адрес является уникальным для каждого устройства. Типичный протокольный блок данных MAC (MPDU), который перемещается между множеством беспроводных узлов, включает в себя четыре поля адреса. Эти поля обычно представляют адрес приемника, адрес передатчика, адрес источника и адрес пункта назначения. Четыре поля адреса являются максимальным количеством полей адреса, которые могут быть включены в заголовок MAC действующего стандарта 802.11.

При передаче внешних данных через ячеистую сеть для маршрутизации пакета может потребоваться более четырех полей адреса, так как в нем также должны содержаться адреса внешнего источника и пункта назначения. Требуется способ включения дополнительных полей адреса в протокольный блок данных, переносящий данные через ячеистую сеть. Также требуется способ сигнализации присутствия этих дополнительных полей адреса или другой специальной для ячейки информации, например уникальный для ячейки порядковый номер.

Раскрытие изобретения

Далее представлено упрощенное краткое изложение одного или нескольких аспектов изобретения для обеспечения понимания по существу таких аспектов. Это краткое изложение не является исчерпывающим кратким обзором всех предполагаемых аспектов и не предназначено ни для идентификации ключевых или критических элементов всех аспектов, ни для установления границ объема любого или всех аспектов. Его единственной целью является представление некоторых понятий одного или нескольких аспектов в упрощенной форме как вступление к более подробному описанию осуществления изобретения, которое представлено далее.

Согласно некоторым аспектам способ передачи данных по беспроводной ячеистой сети содержит формирование первого заголовка ячейки, причем первый заголовок ячейки включает в себя множество полей, расширение первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки, причем второй протокольный заголовок имеет формат, идентичный формату первого протокольного заголовка протокольного блока данных (PDU), и вставку упомянутого второго заголовка ячейки в PDU перед упомянутым первым протокольным заголовком.

Согласно некоторым аспектам устройство, функционирующее в системе беспроводной связи, содержит процессор, выполненный с возможностью формирования первого заголовка ячейки, включающего в себя множество полей, расширения первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка, имеющего формат, идентичный формату первого протокольного заголовка в PDU, для формирования второго заголовка ячейки, и вставки упомянутого второго заголовка ячейки в PDU перед упомянутым первым протокольным заголовком, и память, соединенную с процессором, для хранения данных.

Согласно некоторым аспектам машиночитаемый носитель информации содержит команды, которые при исполнении машиной побуждают выполнение машиной операций, включающих в себя: формирование первого заголовка ячейки, причем первый заголовок ячейки включает в себя множество полей, расширение упомянутого первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки, причем второй протокольный заголовок имеет формат, идентичный формату первого протокольного заголовка протокольного блока данных, и вставку упомянутого второго заголовка ячейки в PDU перед упомянутым первым протокольным заголовком.

Согласно некоторым аспектам устройство, функционирующее в беспроводной ячеистой сети, содержит средство для формирования первого заголовка ячейки, причем первый заголовок ячейки включает в себя множество полей, средство для расширения упомянутого первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки, причем второй протокольный заголовок имеет формат, идентичный формату первого протокольного заголовка протокольного блока данных, и средство для вставки упомянутого второго заголовка ячейки в PDU перед упомянутым первым протокольным заголовком.

Согласно некоторым аспектам, по меньшей мере, один процессор, выполненный с возможностью включения заголовка ячейки в протокольный блок данных (MPDU) подуровня управления доступом к среде (MAC), в системе беспроводной связи содержит первый модуль для формирования первого заголовка ячейки, причем первый заголовок ячейки включает в себя множество полей, второй модуль для расширения упомянутого первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки, причем второй протокольный заголовок имеет формат, идентичный формату первого протокольного заголовка протокольного блока данных, и третий модуль для вставки упомянутого второго заголовка ячейки в PDU перед упомянутым первым протокольным заголовком.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображена беспроводная ячеистая сеть, в соответствии с некоторыми аспектами изобретения.

На фиг.2 изображено беспроводное устройство, реализующее различные раскрытые аспекты.

На фиг.3A изображен примерный кадр MAC.

На фиг.3B изображен примерный кадр MAC с добавленным в него кадром LLC/SNAP.

На фиг.4 изображен заголовок ячейки, добавленный в кадр MAC, в соответствии с некоторыми аспектами.

Фиг.5 - блок-схема, на которой изображен способ добавления полей ячейки в кадр MAC и маршрутизации таких кадров, в соответствии с некоторыми аспектами.

На фиг.6 изображен пример ячеистой сети и блоки MPDU, маршрутизируемые через иллюстративную сеть, в соответствии с некоторыми аспектами.

На фиг.7 изображена конфигурация беспроводной сети, которую можно использовать вместе с различными системами и способами, описанными в этом документе.

Фиг.8 - иллюстрация устройства, которое обеспечивает выполнение протокола подуровня управления доступом к среде (MAC) ячеистой беспроводной сети с множеством транзитных участков, в соответствии с одним или несколькими аспектами, описанными в этом описании.

Осуществление изобретения

На фиг.1 изображена иллюстративная сетевая конфигурация, в которой могут быть реализованы различные аспекты изобретения. Как изображено на фиг.1, беспроводная ячеистая сеть 100 включает в себя портал 110 ячейки (MPP), множество узлов 120 ячейки (MP) и множество точек 130 доступа ячейки (MAP). MPP является узлом ячеистой сети, имеющим соединение с проводным источником, например Internet, и служит точкой входа/выхода для сервисных блоков данных MAC (MSDU), входящих в ячеистую сеть или выходящих из нее. Как изображено на фиг.1, MPP 110 соединен с внешней сетью 140. Во внешней сети 140 может существовать одна или несколько станций (STA) 142, соединенных с ней. Несмотря на то, что между внешней сетью 140 и станцией 142 изображена проводная линия связи, также может быть обеспечена беспроводная линия связи.

Узлы MP 120 формируют друг с другом линии связи ячеистой сети, по которым с использованием протокола маршрутизации могут быть установлены пути ячеистой сети. Примеры протоколов маршрутизации ячеистой сети включают в себя, например, Гибридный протокол маршрутизации беспроводной ячеистой сети (HWMP), Протокол динамической маршрутизации для мобильных самоорганизующихся сетей и других беспроводных сетей (AODV), Протокол маршрутизации IP, оптимизированный для мобильных самоорганизующихся сетей (OLSR) и/или другие протоколы маршрутизации. Линия связи ячеистой сети может совместно использоваться двумя узлами, которые могут непосредственно связываться друг с другом через среду беспроводной передачи. Точки MAP 130 являются узлами ячеистой сети, которые также служат точками доступа. MAP 130 обеспечивает услугу ячеистой сети станциям 132, которые не являются элементами ячеистой сети. MPP 110 и MAP 130 могут быть расположены на одном устройстве. Узлы MP, которые еще не являются элементами ячеистой сети, могут сначала выполнять поиск соседнего узла для соединения с сетью. Например, узел может сканировать соседние узлы в поисках радиомаяков, которые содержат соответствующий профиль, причем этот профиль содержит ID ячейки, идентификатор протокола маршрутизации, идентификатор метрики длины пути и т.д.

На фиг.2 изображено беспроводное устройство 200, которое может служить MP в ячеистой сети. Устройство 200 может содержать приемник 202, демодулятор 204, процессор 206, передатчик 208, модулятор 210 и память 212. Приемник 202 может принимать сигнал и выполнять над ним обычные операции, например, фильтрацию, усиление, преобразование с понижением частоты и т.д. Приемник 202 может обеспечивать оцифрованные отсчеты в демодулятор 204, который демодулирует принятые сигналы и обеспечивает их в процессор 206 для оценки канала. Процессор 206 может быть выполнен с возможностью анализа информации, принятой приемником 202, и формирования информации для передачи передатчиком 708. Процессор 206 может также быть выполнен с возможностью управления одним или несколькими компонентами устройства 200. В памяти 212 может храниться информация, необходимая другим компонентам устройства 200.

Устройство 200 также может содержать модуль 214 инкапсуляции ячеистой сети, который обеспечивает возможность расширения заголовков ячейки и вставки их в другой протокольный блок данных для передачи через ячеистую сеть. Например, заголовки ячейки могут быть вставлены в кадр беспроводной сети 802.11. Другие протоколы, в которые может быть вставлен заголовок ячейки, включают в себя, например: протокол прикладного уровня, протокол уровня представления, протокол сеансового уровня, протокол транспортного уровня, протокол сетевого уровня, протокол канального уровня или протокол физического уровня. Несмотря на то, что многие аспекты в этом документе описаны с использованием системы связи 802.11, эти описания являются только иллюстративными. Может быть использован любой другой протокол и связанный с ним протокольный блок данных. Добавление заголовков ячейки может включать в себя вставку дополнительных адресов в кадр данных. Кроме того, в кадр могут быть вставлены особые отметки для указания на то, что в кадре присутствует заголовок ячейки. Особые отметки могут включать в себя, например, значение ethertype, связанное с данными ячеистой сети, бит в заголовке PDU и/или другие особые отметки.

Во время передачи данных могут включаться различные заголовки и/или другие поля на различных уровнях технологии в зависимости от используемого протокола связи. Например, стек протоколов для беспроводной сети 802.11 содержит физический уровень, канальный уровень и сетевой уровень. Канальный уровень может подразделяться на подуровень MAC и подуровень LLC. За заголовком MAC 802.11 следует заголовок LLC согласно соглашению.

На фиг.3A изображен обычный кадр или PDU 301 MAC 802.11, также называемый MPDU. Кадр 301 содержит заголовок 310, полезную нагрузку 340 и проверочную последовательность кадров (FCS) 350. Заголовок кадра включает в себя множество полей, в том числе поле 312 управления кадром, поле 314 ID/длительности, первое поле 316 адреса, второе поле 318 адреса, третье поле 320 адреса, поле 322 управления последовательностью и четвертое поле 324 адреса. Первое поле 316 адреса идентифицирует адрес приемника, а второе поле 318 адреса идентифицирует адрес передатчика. Третье поле 320 адреса относится к адресу пункта назначения для передачи из станции, находящейся вне ячеистой сети, в связанную с ней AP, и представляет адрес источника для передачи из AP в связанную с ней станцию или в другую AP. Четвертое поле 320 адреса обычно присутствует только тогда, когда данные передаются между двумя AP, и представляет адрес пункта назначения. В заголовке MAC 310 могут присутствовать другие поля 326, например поля, относящиеся к обеспечению качества обслуживания или к кодированию.

Подуровень LLC обеспечивает возможность передачи различных сетевых протоколов через идентичный сетевой носитель, например Протокол доступа к подсети (SNAP). SNAP можно использовать для инкапсуляции Ethernet-кадров II в кадр данных 802.11. На фиг.3B изображен кадр 303 MAC 802.11 с добавленным в него кадром 305 LLC/SNAP. На заголовок LLC/SNAP иногда ссылаются как на один заголовок. За заголовком 310 MAC следуют заголовок 360 LLC и заголовок 370 SNAP. Заголовок 360 LLC содержит три поля, которые называются: Точка доступа к услугам пункта назначения (DSAP) 361, Точка доступа к услугам источника (SSAP) 363 и Управление 365. Поля DSAP-SSAP-Управление устанавливаются в значение 367, например "AA-AA-03", для указания присутствия следующего протокольного заголовка, например заголовка 370 SNAP. Заголовок 370 SNAP включает в себя множество полей, в том числе поле 371 Уникального идентификатора организации (OUI) и поле 372 Идентификатора протокола (PID). В изображенном аспекте поле 371 OUI установлено в значение "00-00-00" для указания на то, что поле 372 PID интерпретируется как поле ethertype. Значение ethertype указывает на тип протокола, инкапсулированного в данных кадра. Например, значение ethertype "08-00" указывает на то, что содержится пакет Интернет-протокола (IP). Однако может использоваться другое значение для сигнализации присутствия заголовка ячейки.

Согласно иллюстративным аспектам для сигнализации присутствия заголовка ячейки в протокольном блоке данных могут быть обеспечены особые отметки. Согласно некоторым аспектам особые отметки могут включать в себя набор битов в заголовке MAC (или другого протокола). В других аспектах может создаваться выбираемое самостоятельно ethertype для сигнализации или указания на присутствие заголовка ячейки. В других аспектах выбираемое самостоятельно ethertype может создаваться для сигнализации присутствия поля Протокола, в котором это поле Протокола может создаваться для сигнализации или указания на присутствие заголовка ячейки. В других аспектах может создаваться выбираемая самостоятельно комбинация DSAP/SSAP для сигнализации или указания на присутствие заголовка ячейки. Также могут быть обеспечены другие особые отметки.

На фиг.4 изображен иллюстративный PDU 400 с добавленным в него заголовком ячейки. PDU 400 может включать в себя заголовок 402 MAC, второй протокольный заголовок 404, поля 406 заголовка, первый заголовок 408 ячейки, первый протокольный заголовок 410, полезную нагрузку 412 и FCS 414. Первый заголовок 408 ячейки в комбинации со вторым протокольным заголовком 404 и/или полями 406 заголовка может формировать второй заголовок 420 ячейки. Согласно некоторым аспектам первый протокольный заголовок 410 может быть заголовком 360 LLC. Заголовок 370 SNAP также может содержаться как часть первого протокольного заголовка 410.

Второй протокольный заголовок 404 может указывать на присутствие первого заголовка 408 ячейки. Согласно некоторым аспектам второй протокольный заголовок 404 может иметь формат, идентичный формату первого протокольного заголовка 410. Соответственно, второй протокольный заголовок 404 может быть, например, заголовком 360 LLC. Согласно некоторым аспектам поля 406 заголовка могут использоваться для указания на присутствие первого заголовка 408 ячейки. Например, поля 406 заголовка могут включать в себя заголовок 370 SNAP, имеющий PID 372, например предопределенное ethertype, которое указывает на то, что присутствует первый заголовок 408 ячейки, и/или другие протокольные поля 403, которые также могут указывать на присутствие первого заголовка 408 ячейки на основе значения или другого индикатора, присутствующего в других протокольных полях 403.

В некоторых аспектах присутствие заголовка ячейки может указываться посредством полей 361, 363 и 365 DSAP-SSAP-Управление заголовка 360 LLC, в этом случае заголовок ячейки следует за заголовком LLC без заголовка SNAP. В других аспектах присутствие заголовка ячейки может указываться посредством поля 372 PID идентификатора, индивидуального для компании. Индивидуальным для компании OUI является OUI, который не равен значению "00-00-00". В других аспектах присутствие заголовка ячейки может быть указано посредством поля 403 Протокола, присутствие которого указывается посредством данного значения, например предопределенного ethertype, которое содержится в заголовке 410 LLC/SNAP, например в поле 372 PID.

Первый заголовок 408 ячейки может включать в себя множество полей 421, включающих в себя одно или несколько полей 422 признаков ячеистой сети, поле 424 TTL, поле 426 порядкового номера, пятое поле 428 адреса и шестое поле 430 адреса. С включением одного или нескольких дополнительных полей 421 адреса обеспечивается использование ячеистой сети в качестве транспортной сети. Когда присутствует заголовок ячейки, первое поле 316 адреса указывает на адрес непосредственного приемника, второе поле 318 адреса указывает на адрес непосредственного передатчика, третье поле 320 адреса указывает на адрес ячейки назначения, четвертое поле 324 адреса указывает на адрес ячейки источника, пятое поле 428 адреса указывает на адрес конечного пункта назначения (который находится вне ячеистой сети), и шестое поле 430 указывает на адрес конечного источника (который также находится вне ячеистой сети). Источник, находящийся в ячеистой сети, и пункт назначения, находящийся в ячеистой сети, представляют собой точки входа и выхода соответственно для ячеистой сети. Заголовок ячейки может также использоваться для других целей.

Согласно некоторым аспектам заголовок ячейки может быть расширен с добавлением заголовка 305 LLC/SNAP к началу этого заголовка ячейки. В соответствии с этими аспектами кадры ячейки могут передаваться через ячеистую сеть посредством вставки расширенного заголовка ячейки в кадр данных, например MPDU, между заголовком MPDU, например MAC, и исходным заголовком LLC. Согласно другим аспектам заголовок ячейки может быть расширен с добавлением поля 403 Протокола и заголовка 305 LLC/SNAP к началу этого заголовка ячейки. В соответствии с этими аспектами кадры ячейки могут передаваться через ячеистую сеть посредством вставки расширенного заголовка ячейки в кадр данных, например MPDU, между заголовком MPDU, например MAC, и исходным заголовком LLC.

Как описано выше, способы, описанные в этом документе, не ограничены кадрами MAC. Согласно некоторым аспектам расширенный заголовок ячейки может быть добавлен к любому типу PDU. С PDU может быть связан первый протокольный заголовок. Первый протокольный заголовок может сигнализировать о присутствии следующего протокольного заголовка, который следует за первым протокольным заголовком. Например, первый протокольный заголовок может быть заголовком LLC. Заголовок ячейки может быть расширен с добавлением второго протокольного заголовка к началу заголовка ячейки. Второй протокольный заголовок может использовать форматирование, идентичное форматированию первого протокольного заголовка, и он может использоваться для сигнализации присутствия заголовка ячейки в кадре данных. Например, второй протокольный заголовок может быть заголовком LLC. Расширенный заголовок ячейки может быть вставлен в PDU между заголовком PDU и первым протокольным заголовком до передачи.

Фиг.5 является блок-схемой, на которой изображен способ вставки заголовков ячейки, в соответствии с различными аспектами. Как изображено на этапе 502, процесс начинается, когда кадр принимается в MAP или MPP из связанной станции, находящийся вне ячеистой сети, по пути к его пункту назначения, находящемуся вне ячеистой сети. После приема пакета, MAP или MPP проверяют кадр и определяют, что его можно маршрутизировать через ячеистую сеть, как изображено на этапе 504.

Как изображено на этапе 506, MAP или MPP вставляют заголовок ячейки в принятый кадр перед передачей его в следующую транзитную станцию. Например, MAP или MPP могут устанавливать поле типа, например поле ethertype, в заголовок SNAP, указывающий на присутствие заголовка ячейки. MAP или MPP вставляют адрес станции источника, находящейся вне ячеистой сети, и адрес станции пункта назначения, находящейся вне ячеистой сети, в поля адреса заголовка ячейки. MAP или MPP подготавливают пакет, включающий в себя шесть адресов, в том числе поля конечного источника, находящегося вне ячеистой сети, и конечного пункта назначения, находящегося вне ячеистой сети, которые включаются в заголовок ячейки, и поля непосредственного приемника, находящегося в ячеистой сети, непосредственного передатчика, находящегося в ячеистой сети, конечного ячейки источника и конечного ячейки назначения, которые включаются в заголовок MAC. Исходная полезная нагрузка добавляется после заголовка ячейки, начинающегося с исходного заголовка LLC. MAP или MPP после этого пересылают кадр в следующую транзитную станцию (приемник, находящийся в ячеистой сети), как изображено на этапе 508.

Как изображено на этапе 510, следующая транзитная станция может быть MP, MAP или MPP. Как MAP, так и MPP обеспечивают доступ к устройствам, находящимся вне ячеистой сети. Если следующим транзитным устройством является MP, то MP обновляет поля ячеистой сети, как изображено в 512. Это включает в себя обновление поля ячеистой сети времени жизни, представляющего текущую передачу. Кадр после этого пересылается в следующее транзитное устройство, как изображено на этапе 514.

Если на этапе 510, MAP или MPP определяют, что следующей транзитной станцией является приемное устройство, находящееся вне ячеистой сети, то MAP или MPP отбрасывают заголовок ячейки, как изображено на этапе 516. Упомянутое устройство может удалять идентификаторы LLC/SNAP, указывающие на присутствие заголовка ячейки, и переформатировать поля MAC-адреса так, что пакет может быть передан в пункт назначения, находящийся вне ячеистой сети, как изображено на этапе 518.

Фиг.6 является упрощенным примером процесса для вставки заголовков ячейки согласно нескольким раскрытым аспектам. Ячеистая сеть 610 содержит первую MAP 612, первый MP 614, второй MP 616 и вторую MAP 618. Первая MAP 612 обеспечивает связь с первой станцией 620, которая не является частью ячеистой сети. Вторая MAP 618 обеспечивает связь со второй станцией 630, которая также находится вне ячеистой сети.

Кадр или PDU, передаваемые первой станцией 620, изображены на этапе 640. Поскольку упомянутая станция не является элементом ячеистой сети, кадр может быть обычным кадром данных 802.11. Адрес приемника указан как MAP1, и адрес передатчика указан как STA1. Адрес пункта назначения указан как STA2. Кадр данных может включать в себя кадр LLC, который указывает на присутствие заголовка SNAP. Заголовок SNAP включает в себя OUI 00-00-00 и ethertype 08-00, указывающее на то, что данные полезной нагрузки являются пакетом IP. Как отмечено, эти значения OUI и ethertype являются только иллюстративными. Могут использоваться другие значения в зависимости от типа протокольного блока данных.

Когда кадр принимается первой MAP 612, она может определить то, что кадр можно пересылать через ячеистую сеть. Соответственно, первая MAP 612 вставляет заголовок ячейки в принятый кадр, как изображено на этапе 642. Поле ethertype первого заголовка SNAP устанавливается для указания на присутствие заголовка ячейки. По всей фиг.6 оно представлено посредством значения "xx-xx". Первое поле адреса отражает то, что непосредственным приемником является MP1, непосредственным передатчиком является MAP1, источником, находящимся в ячеистой сети, является MAP1, и пунктом назначения, находящимся в ячеистой сети, является MAP2. Заголовок ячейки, который добавляется первой MAP (612), указывает на то, что конечным пунктом назначения является STA2, и конечным источником является STA1. Исходный заголовок LLC/SNAP (AA-AA-03/00-00-00-08-00) добавляется после заголовка ячейки, за которым следует исходный пакет IP.

Поля адреса, представляющие конечный источник STA1, находящийся вне ячеистой сети, конечный пункт назначения STA2, находящийся вне ячеистой сети, источник MAP1, находящийся в ячеистой сети, и пункта назначения MAP2, находящегося в ячеистой сети, остаются постоянными во время перемещения кадров по узлам ячеистой сети. Исходный заголовок LLC/SNAP также следует за заголовком ячейки в каждом из этих кадров. В кадре, передаваемом первым MP 614, изображенным на этапе 644, указывается на то, что непосредственным приемником является MP2, и что непосредственным передатчиком является MP1, в то время как второй MP 616 указывает, как изображено на этапе 646, на то, что непосредственным приемником является MAP2, и непосредственным передатчиком является MP2.

Вторая MAP 618 является точкой выхода для ячеистой сети. Соответственно, после приема кадра MAP 618 удаляет расширенный заголовок ячейки, который включает в себя пятое и шестое поля адреса и заголовок LLC/SNAP, уникальный для ячейки, и переформатирует MAC-адрес для указания на то, что приемником является STA2, передатчиком является MAP2, и источником является STAl, как изображено на этапе 648.

Согласно некоторым аспектам ethertype в первом поле SNAP кадра, содержащего заголовок ячейки, может быть равным 89-0d. Спецификация протокола 89-0d изложена в Приложении U проекта 4.0 стандарта IEEE 802.11z. В этом случае заголовку ячеистой сети может предшествовать Поле Протокола согласно спецификации, приведенной в Приложении U проекта 4.0 стандарта 802.11z. Поле Протокола может содержать значение, которое указывает на присутствие заголовка ячейки. Значение, которое указывает на присутствие заголовка ячейки, может быть номером нового Протокола, присваиваемым ассоциацией IEEE 802.11 ANA. В этом случае говорят, что пакет ячеистой сети инкапсулируется как кадр Приложения U.

В вышеописанном примере представлен иллюстративный случай, когда источник кадра находится вне ячеистой сети, и он передается в пункт назначения, находящийся вне ячеистой сети. Однако способы, описанные в этом документе, в равной степени применимы к сценарию, в котором передача инициируется вне ячеистой сети и предназначена для узла, находящегося внутри ячеистой сети, или когда передача инициируется внутри ячеистой сети и предназначена для узла, находящегося вне ячеистой сети.

На фиг.7 изображена иллюстративная система 700 беспроводной связи. Для краткости в системе 700 беспроводной связи изображены одна базовая станция и один терминал. Однако следует понимать, что эта система может содержать несколько базовых станций и/или несколько терминалов, причем дополнительные базовые станции и/или терминалы могут быть по существу подобными иллюстративной базовой станции и терминалу, описанным ниже, или отличными от них. Кроме того, следует понимать, что базовая станция и/или терминал могут использовать способы и/или системы, описанные в этом документе, для обеспечения беспроводной связи между собой.

Согласно фиг.7 на нисходящей линии связи, в точке 705 доступа, процессор 710 данных передатчика (TX) принимает, форматирует, кодирует, перемежает и модулирует (или отображает в символы) данные трафика и обеспечивает символы модуляции ("символы данных"). Модулятор 715 символов принимает и обрабатывает символы данных и символы пилот-сигнала и обеспечивает их в блок передатчика (TMTR) 720. Каждый символ передатчика может быть символом данных, символом пилот-сигнала или значением сигнала ноль. Символы пилот-сигнала можно посылать непрерывно в каждый период символа. Символы пилот-сигнала могут быть мультиплексированы с частотным разделением каналов (FDM), мультиплексированы с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), мультиплексированы с временным разделением каналов (TDM) или мультиплексированы с кодовым разделением каналов CDM.

TMTR 720 принимает и преобразует поток символов в один или несколько аналоговых сигналов и далее приводит в определенное состояние (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) эти аналоговые сигналы для формирования сигнала нисходящей линии связи, подходящего для передачи по каналу беспроводной связи. Сигнал нисходящей линии связи далее передают через антенну 725 в терминалы. В терминале 730 антенна 730 принимает этот сигнал нисходящей линии связи и обеспечивает принятый сигнал в блок приемника (RCVR) 740. Блок приемника 740 приводит в определенное состояние (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) принятый сигнал и переводит приведенный в определенное состояние сигнал в цифровую форму для получения отсчетов. Демодулятор 745 символов демодулирует и обеспечивает принятые символы пилот-сигнала в процессор 750 для оценки канала. Демодулятор 745 символов далее принимает оценку частотной характеристики для нисходящей линии связи из процессора 750, выполняет демодуляцию данных над принятыми символами данных для получения оценок символа данных (которые являются оценками переданных символов данных) и обеспечивает эти оценки символа данных в процессор 755 данных RX, который демодулирует (т.е. отображает из символов), устраняет перемежение и декодирует эти оценки символа данных для восстановления переданных данных трафика. Обработка демодулятором 745 символов и процессором 755 данных RX является дополняющей к обработке модулятором 715 символов и процессором 710 данных TX, соответственно, в точке 705 доступа.

На восходящей линии связи процессор 760 данных TX обрабатывает данные трафика и обеспечивает символы данных. Модулятор 765 символов принимает и мультиплексирует символы данных с символами пилот-сигнала, выполняет модуляцию и обеспечивает поток символов. Блок 770 передатчика далее принимает и обрабатывает этот поток символов для формирования сигнала восходящей линии связи, который передают посредством антенны 735 в точку 705 доступа.

В точке 705 доступа сигнал восходящей линии связи из терминала 730 принимают посредством антенны 725 и обрабатывают в блоке 775 приемника для получения отсчетов. Далее демодулятор 780 символов обрабатывает эти отсчеты и обеспечивает принятые оценки символов данных и символов пилот-сигнала для восходящей линии связи. Процессор 785 данных RX обрабатывает эти оценки символов данных для восстановления данных трафика, переданных терминалом 730. Процессор 790 выполняет оценку канала для каждого активного терминала, передающего по упомянутой восходящей линии связи. Множество терминалов могут передавать пилот-сигнал одновременно по восходящей линии связи на соответствующих выделенных им наборах поддиапазонов пилот-сигнала, причем наборы поддиапазонов пилот-сигнала могут чередоваться.

Процессоры 790 и 750 управляют (например, регулируют, координируют, организуют и т.д.) функционированием в точке 705 доступа и терминале 730 соответственно. Соответствующие процессоры 790 и 750 могут быть связаны с блоками памяти (не изображены), на которых хранятся коды программ и данные. Процессоры 790 и 750 также могут выполнять вычисления для получения оценок частотных и импульсных характеристик для восходящей линии связи и нисходящей линии связи соответственно.

Для системы множественного доступа (например, FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA и т.д.) по восходящей линии связи могут передавать одновременно несколько терминалов. Для такой системы поддиапазоны пилот-сигнала могут совместно использоваться различными терминалами. Упомянутые способы оценки канала можно использовать в случаях, когда поддиапазоны пилот-сигнала для каждого терминала перекрывают весь рабочий диапазон частот (возможно за исключением краев этого диапазона частот). Такая структура поддиапазонов пилот-сигнала требуется для получения различных частот для каждого терминала. Описанные в этом документе способы можно реализовать различными средствами. Например, эти способы могут быть реализованы аппаратными средствами, программными средствами или их комбинацией. Для реализации аппаратными средствами процессоры, используемые для оценки канала, могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (ASIC), цифровых сигнальных процессорах (DSP), устройствах цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных устройствах, предназначенных для выполнения описанных здесь функций, или их комбинациях. Посредством программных средств реализация может быть выполнена через модули (например, процедуры, функции и т.д.), которые выполняют описанные в этом документе функции. Коды программного обеспечения могут храниться в модуле памяти и исполняться процессорами 790 и 750.

На фиг.8 изображена система 800, которая принимает и обрабатывает сообщения, принимаемые по беспроводной ячеистой сети. Например, система 800 может находиться, по меньшей мере, частично внутри приемника, передатчика, мобильного устройства и т.д. Следует понимать, что система 800 представлена с включением в нее функциональных блоков, которые могут быть функциональными блоками, которые представляют функции, реализуемые процессором, программными средствами или их комбинацией (например, программно-аппаратными средствами). Система 800 включает в себя логическую группировку 802 электрических компонентов, которые могут функционировать вместе. Например, логическая группировка 802 может включать в себя модуль для формирования первого заголовка ячейки, причем первый заголовок ячейки включает в себя множество полей 804. Логическая группировка 802 может также содержать модуль для расширения первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки 806. Логическая группировка 802 может также содержать модуль для вставки второго заголовка ячейки в PDU перед первым протокольным заголовком.

Различные иллюстративные логические схемы, логические блоки, модули и схемы, описанные согласно раскрытым здесь вариантам осуществления, могут быть реализованы или выполнены посредством универсального процессора, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного вентиля или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенной для выполнения описанных в этом документе функций. Универсальный процессор может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы процессор может быть любым общепринятым процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, например комбинация DSP и микропроцессора, нескольких микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров вместе с ядром DSP или как любая другая такая конфигурация. Кроме того, по меньшей мере один процессор может содержать один или несколько модулей, функционирующих для выполнения одного или нескольких этапов и/или операций, описанных выше.

Кроме того, эти этапы и/или операции способа или алгоритма, описанные согласно раскрытым в этом документе аспектам, могут быть воплощены непосредственно в аппаратных средствах, в исполнимом процессором программном модуле или в их комбинации. Программный модуль может находиться в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, регистрах, на жестком диске, сменном диске, CD-ROM или любой другой форме машиночитаемого носителя информации, известной в данной области техники. Иллюстративный машиночитаемый носитель информации может быть соединен с процессором так, что процессор может считывать информацию с этого носителя информации и записывать информацию на него. В качестве альтернативы носитель информации может быть неотъемлемой частью процессора. Кроме того, в некоторых аспектах процессор и носитель информации могут находиться на ASIC. Далее, ASIC может находиться в терминале пользователя. В качестве альтернативы процессор и носитель информации могут находиться в терминале пользователя как дискретные компоненты. Кроме того, в некоторых аспектах этапы и/или операции способа или алгоритма могут находиться в виде одного кода и/или одной команды или любой их комбинации или набора на машиночитаемом носителе информации и/или читаемом с помощью компьютера носителе информации, которые могут быть включены в состав компьютерного программного продукта.

В одном или нескольких аспектах описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, программно-аппаратных средствах или любой их комбинации. Если функции реализованы в программном обеспечении, то они могут быть сохранены на машиночитаемом носителе информации или переданы на нем в виде одной или нескольких команд или кода. Машиночитаемые носители информации включают в себя как носители информации компьютерного запоминающего устройства, так и среды связи, включающие в себя любой носитель информации, который обеспечивает передачу компьютерной программы из одного места в другое. Носителями информации могут быть любые доступные носители информации, к которым можно получить доступ посредством компьютера. Например, такие машиночитаемые носители информации могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другой накопитель на оптических дисках, накопитель на магнитных дисках, или другие магнитные запоминающие устройства, или любой другой носитель информации, который может использоваться для переноса или хранения требуемого кода программы в виде инструкций или структур данных и к которому компьютер может получить доступ. Кроме того, любое соединение может называться машиночитаемым носителем информации. Например, если программное обеспечение передают из web-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, например инфракрасного излучения, радиовещания и сверхвысокочастотных волн, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, например инфракрасное излучение, радиовещание и сверхвысокочастотные волны, включают в определение носителя информации. Магнитный и немагнитный диски, как используется в этом описании, включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск blu-ray, причем магнитные диски обычно воспроизводят данные магнитным способом, в то время как немагнитные диски воспроизводят данные оптическим способом посредством лазеров. Комбинации приведенных выше носителей также должны быть включены в машиночитаемые носители информации.

Несмотря на то, что в вышеизложенном раскрытии обсуждаются иллюстративные аспекты и/или варианты осуществления, следует отметить, что в этом документе могут быть сделаны различные изменения и модификации, не отступая от объема раскрытых аспектов и/или вариантов осуществления, определяемых прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, несмотря на то, что элементы раскрытых аспектов и/или вариантов изобретения могут быть описаны или заявлены в единственном числе, предполагается множественное число, если только явно не заявлено ограничение до единственного числа. Кроме того, весь любой аспект и/или вариант осуществления или их часть могут быть использованы со всем любым другим аспектом и/или вариантом осуществления или их частью, если не оговорено иное.

Изобретение относится к системам связи. Технический результат заключается в усовершенствовании указания полей адреса. Способы и устройства для передачи данных по беспроводной ячеистой сети включают в себя формирование первого заголовка ячейки, имеющего множество полей, и расширение первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки. Второй заголовок ячейки может быть вставлен в протокольный блок данных для передачи этого протокольного блока данных через ячеистую сеть. 4 н. и 34 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ передачи данных по беспроводной ячеистой сети, содержащий формирование первого заголовка ячейки, причем первый заголовок ячейки включает в себя множество полей,
расширение первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки, причем второй протокольный заголовок имеет формат, идентичный формату первого протокольного заголовка протокольного блока данных (PDU), и
вставку второго заголовка ячейки в PDU перед первым протокольным заголовком.

2. Способ по п.1, в котором расширение первого заголовка ячейки для формирования второго заголовка ячейки также содержит добавление одного или более полей заголовка к началу первого заголовка ячейки.

3. Способ по п.1, в котором второй протокольный заголовок указывает на присутствие первого заголовка ячейки.

4. Способ по п.2, в котором по меньшей мере одно из одного или более полей заголовка указывает на присутствие первого заголовка ячейки.

5. Способ по п.2, в котором второй протокольный заголовок и одно или более полей заголовка указывают на присутствие первого заголовка ячейки.

6. Способ по п.1, в котором первый протокольный заголовок содержит индикацию следующего протокольного заголовка.

7. Способ по п.1, в котором первый протокольный заголовок и второй протокольный заголовок содержат заголовок управления логическим соединением (LLC).

8. Способ по п.2, в котором первый протокольный заголовок и второй протокольный заголовок содержат заголовок управления логическим соединением (LLC), и одно или более полей заголовка включают в себя заголовок протокола доступа к подсети (SNAP).

9. Способ по п.2, в котором первый протокольный заголовок и второй протокольный заголовок содержат заголовок управления логическим соединением (LLC), и одно или более полей заголовка включают в себя заголовок протокола доступа к подсети (SNAP) и поле Протокола.

10. Способ по п.9, в котором второй протокольный заголовок указывает на присутствие заголовка SNAP, причем заголовок SNAP указывает на присутствие поля Протокола, и в котором поле Протокола указывает на присутствие первого заголовка ячейки.

11. Способ по п.10, в котором заголовок SNAP включает в себя поле ethertype, имеющее предопределенное значение.

12. Способ по п.1, в котором PDU содержит кадр PDU управления доступом к среде (MAC) (MPDU) и в котором вставка второго заголовка ячейки содержит:
вставку адреса непосредственного приемника, адреса непосредственного передатчика, адреса ячейки назначения и адреса ячейки источника в поля адреса заголовка MAC, являющегося частью MPDU, и
вставку конечного адреса источника и конечного адреса пункта назначения в поля адреса первого заголовка ячейки или второго заголовка ячейки.

13. Способ по п.12, дополнительно содержащий:
после приема MPDU ячейкой назначения удаление второго заголовка ячейки и переформатирование заголовка MAC для пересылки кадра в конечный пункт назначения.

14. Способ по п.1, в котором PDU выбирается из группы, состоящей из PDU управления доступом к среде (MAC) (MPDU), протокола канального уровня, протокола прикладного уровня, протокола уровня представления, протокола сеансового уровня, протокола транспортного уровня, протокола сетевого уровня и протокола физического уровня.

15. Способ по п.1, в котором беспроводная ячеистая сеть представляет собой беспроводную ячеистую сеть 802.11.

16. Способ по п.1, в котором первый заголовок ячейки включает в себя конечный адрес источника, ассоциированный с конечным источником PDU, и конечный адрес пункта назначения, ассоциированный с конечным пунктом назначения PDU, и
причем или конечный источник представляет собой станцию, не являющуюся частью ячеистой сети, или конечный пункт назначения представляет собой станцию, не являющуюся частью ячеистой сети, или конечный источник и конечный пункт назначения представляют собой станции, не являющиеся частью ячеистой сети.

17. Способ по п.1, в котором первая точка доступа ячейки вставляет второй заголовок ячейки.

18. Способ по п.1, в котором PDU инкапсулируется как кадр Приложения U.

19. Устройство, функционирующее в беспроводной ячеистой сети, причем устройство содержит:
процессор, выполненный с возможностью формирования первого заголовка ячейки, включающего в себя множество полей, расширения первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка, имеющего формат, идентичный формату первого протокольного заголовка, в протокольном блоке данных (PDU) для формирования второго заголовка ячейки и вставки второго заголовка ячейки в PDU перед первым протокольным заголовком, и
память, соединенную с процессором, для хранения данных.

20. Устройство по п.19, в котором процессор также выполнен с возможностью расширения первого заголовка ячейки для формирования второго заголовка ячейки посредством добавления одного или более полей заголовка к началу первого заголовка ячейки.

21. Устройство по п.19, в котором второй протокольный заголовок указывает на присутствие первого заголовка ячейки.

22. Устройство по п.20, в котором по меньшей мере одно из одного или более полей заголовка указывают на присутствие первого заголовка ячейки.

23. Устройство по п.22, в котором второй протокольный заголовок указывает на присутствие по меньшей мере одного из одного или более полей заголовка.

24. Устройство по п.20, в котором второй протокольный заголовок и по меньшей мере одно из одного или более полей заголовка указывают на присутствие первого заголовка ячейки.

25. Устройство по п.19, в котором первый протокольный заголовок содержит индикатор следующего протокольного заголовка.

26. Устройство по п.19, в котором первый протокольный заголовок и второй протокольный заголовок содержат заголовок управления логическим соединением (LLC).

27. Устройство по п.20, в котором первый протокольный заголовок и второй протокольный заголовок содержат заголовок управления логическим соединением (LLC), и одно или более полей заголовка включают в себя заголовок протокола доступа к подсети (SNAP).

28. Устройство по п.20, в котором первый протокольный заголовок и второй протокольный заголовок содержат заголовок управления логическим соединением (LLC), и одно или более полей заголовка включают в себя заголовок протокола доступа к подсети (SNAP) и поле Протокола.

29. Устройство по п.28, в котором первый протокольный заголовок указывает на присутствие заголовка SNAP, причем заголовок SNAP указывает на присутствие поля Протокола, и в котором поле Протокола указывает на присутствие первого заголовка ячейки.

30. Устройство по п.28, в котором заголовок SNAP включает в себя поле ethertype, имеющее предопределенное значение.

31. Устройство по п.20, в котором PDU содержит кадр PDU управления доступом к среде (MAC) (MPDU), причем после вставки второго заголовка ячейки MPDU включает в себя адрес непосредственного приемника, адрес непосредственного передатчика, адрес ячейки назначения и адрес ячейки источника в заголовке MAC, являющемся частью MPDU и также содержащем конечный адрес источника и конечный адрес пункта назначения во втором заголовке ячейки.

32. Устройство по п.31, в котором процессор также выполнен с возможностью удаления второго заголовка ячейки и переформатирования заголовка MAC до пересылки кадра в конечный пункт назначения.

33. Устройство по п.19, в котором PDU выбирается из группы, состоящей из PDU управления доступом к среде (MAC) (MPDU), протокола канального уровня, протокола прикладного уровня, протокола уровня представления, протокола сеансового уровня, протокола транспортного уровня, протокола сетевого уровня и протокола физического уровня.

34. Устройство по п.19, в котором беспроводная ячеистая сеть представляет собой беспроводную ячеистую сеть 802.11.

35. Устройство по п.19, в котором первый заголовок ячейки включает в себя конечный адрес источника, связанный с конечным источником PDU, и конечный адрес пункта назначения, связанный с конечным пунктом назначения PDU, и
причем или конечный источник представляет собой станцию, не являющуюся частью ячеистой сети, или конечный пункт назначения представляет собой станцию, не являющуюся частью ячеистой сети, или конечный источник и конечный пункт назначения представляют собой станции, не являющиеся частью ячеистой сети.

36. Устройство по п.19, в котором PDU инкапсулируется как кадр Приложения U.

37. Машиночитаемый носитель информации, содержащий команды, которые при исполнении машиной побуждают выполнение машиной операций, включающих в себя:
формирование первого заголовка ячейки, причем первый заголовок ячейки включает в себя множество полей,
расширение первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки, причем второй протокольный заголовок имеет формат, идентичный формату первого протокольного заголовка протокольного блока данных (PDU), и
вставку второго заголовка ячейки в PDU перед первым протокольным заголовком.

38. Устройство, функционирующее в беспроводной ячеистой сети, причем это устройство содержит:
средство для формирования первого заголовка ячейки, причем первый заголовок ячейки включает в себя множество полей,
средство для расширения первого заголовка ячейки посредством добавления к его началу второго протокольного заголовка для формирования второго заголовка ячейки, причем второй протокольный заголовок имеет формат, идентичный формату первого протокольного заголовка протокольного блока данных (PDU), и
средство для вставки второго заголовка ячейки в PDU перед первым протокольным заголовком.