СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ РАДИОРЕСУРСА Российский патент 2013 года по МПК H04W72/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к беспроводной локальной сети (WLAN) и более конкретно - к способу выделения радиоресурса в системе WLAN с очень высокой пропускной способностью (VHT).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

По мере развития технологий передачи информации в последнее время усовершенствовались различные технологии беспроводной связи. Среди технологий беспроводной связи технология беспроводной локальной сети (WLAN) является технологией, посредством которой доступ в Интернет возможен беспроводным образом в домах или на работе или в области, обеспечивающей определенную услугу, посредством использования портативного терминала, такого как карманный персональный компьютер (PDA), переносной компьютер, портативный мультимедиа-проигрыватель (PMP) и т.д.

С тех пор, как в феврале 1980 г. был учрежден Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802, то есть организация по стандартизации для технологий WLAN, было проведено много работ по стандартизации.

В первоначальной технологии WLAN частота 2.4 ГГц использовалась согласно IEEE 802.11 для поддержания скорости передачи данных от 1 до 2 Мбит/с посредством использования скачкообразного изменения частоты, широкополосного спектра, оптической инфракрасной связи и т.д. В последнее время технология WLAN может поддерживать скорость передачи данных до 54 Мбит/с, используя мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM). Кроме того, IEEE 802.11 разрабатывает или выводит в коммерческий оборот стандарты различных технологий, такие как улучшение качества обслуживания (QoS), совместимость протокола точки доступа (AP), повышение безопасности, измерение радиоресурсов, беспроводной доступ в условиях транспортных средств, быстрый роуминг, многосвязные сети, обеспечение межсетевого обмена с внешними сетями, управление беспроводной сетью и т.д.

В IEEE 802.11 IEEE 802.11b поддерживает скорость передачи данных до 11 Мбит/с, используя полосу частот 2.4 ГГц. IEEE 802.11a, выведенный в коммерческий оборот после IEEE 802. 11b, использует полосу частот 5 ГГц вместо полосы частот 2.4 ГГц и, таким образом, значительно уменьшает влияние помехи по сравнению с очень переполненной полосой частот 2.4 ГГц. Кроме того, IEEE 802.11a улучшил скорость передачи данных до 54 Мбит/с посредством использования технологии OFDM. Недостатком, тем не менее, является то, что IEEE 802.11а имеет меньшую дальность осуществления связи по сравнению с IEEE 802.11b. Подобно IEEE 802.11b, IEEE 802.11g осуществляет передачу данных со скоростью до 54 Мбит/с посредством использования полосы частот 2.4 ГГц. Благодаря его обратной совместимости IEEE 802.11g привлекает внимание и имеет преимущество по сравнению с IEEE 802.11а, с точки зрения дальности осуществления связи.

IEEE 802.11n является техническим стандартом, относительно недавно введенным для преодоления ограниченной скорости передачи данных, которая рассматривается как недостаток WLAN. IEEE 802.11n разработан для увеличения скорости сети, повышения надежности и расширения эксплуатационного расстояния беспроводной сети.

Более конкретно - IEEE 802.11n поддерживает высокую пропускную способность (HT), то есть скорость обработки данных до 540 Мбит/с в полосе частот 5 ГГц, и основан на технике с множеством входов и множеством выходов (MIMO), которая использует множество антенн как в передатчике, так и в приемнике, чтобы минимизировать ошибку передачи и оптимизировать скорость передачи данных.

Кроме того, этот стандарт может использовать схему кодирования, которая передает несколько дублированных копий, чтобы увеличить надежность передачи данных, а также может использовать OFDM, чтобы поддерживать более высокую скорость передачи данных.

Вместе с широким использованием WLAN и разнообразием приложений, использующих WLAN, в последнее время имеется спрос на новую систему WLAN для поддержания более высокой пропускной способности, чем скорость обработки данных, поддерживаемая IEEE 802.11n. Система с очень высокой пропускной способностью (VHT), - одна из систем WLAN IEEE 802.11, которые были в последнее время предложены для поддержания скорости обработки данных 1 Гбит/с или более. Система VHT названа произвольно. Чтобы обеспечить пропускную способность 1 Гбит/с или более, проверка осуществимости в настоящее время проводится для системы VHT, которая использует 4X4 MIMO и ширину полосы пропускания канала 80 МГц или более, и которая также использует схему множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) в качестве схемы доступа канала.

Обычный механизм доступа канала, используемый в системе WLAN IEEE 802.11n или других системах WLAN, не может непосредственно использоваться в качестве механизма доступа канала системы WLAN для обеспечения пропускной способности 1 Гбит/с или более (в дальнейшем такая система WLAN упоминается как система VHT WLAN). Это потому, что ширина полосы пропускания канала, используемая системой VHT WLAN, составляет, по меньшей мере, 80 МГц, так как обычная система WLAN работает с предположением использования ширины полосы пропускания канала 20 МГц или 40 МГц, которая является слишком узкой, чтобы достичь пропускной способности 1 Гбит/с или более в точке доступа к услуге(SAP).

Поэтому, для того, чтобы для основного набора служб (BSS) VHT удовлетворялась полная пропускная способность 1 Гбит/с или более, несколько STA с VHT должны одновременно использовать канал эффективным образом. AP с VHT использует SDMA, чтобы позволить нескольким STA VHT одновременно использовать канал эффективным образом. Таким образом, нескольким STAs с VHT допускают одновременную передачу и получение данных к и от AP с VHT. Для этого AP с VHT должно иметь больше физических (PHY) интерфейсов, чем STAs с VHT. То есть AP с VHT требует большего числа антенн, чем STA с VHT.

Например, в случае, когда STAs VHT имеет 4 PHY интерфейса и AP с VHT имеет 8 PHY интерфейсов, если одна STA с VHT передает 4 потока данных в AP с VHT, до 2 STAs VHT могут одновременно передать потоки данных в AP с VHT. Если одна STA с VHT передает и получает 2 потока данных к и от AP с VHT, до 4 STAs VHT могут одновременно передать и получить потоки данных к и от AP с VHT.

PHY интерфейсы должны быть динамически выделены соответствующим STAs с VHT так, чтобы система с VHT могла оптимизировать использование радиоресурсов. Например, предполагается, что STA с VHT SP имеет 8 VHT интерфейсов, и STA с VHT не-AP имеет 4 PHY интерфейса. 4 STAs с VHT не-AP могут одновременно общаться со STA AP VHT, когда STA AP VHT позволяет нескольким STA с VHT использовать до 2 PHY интерфейсов. Это потому, что AP VHT поддерживает только до 8 потоков при использовании SDMA.

В этом случае AP VHT может совместно рассматривать количество категорий операций (AC) данных, передаваемых каждой STA VHT, и количество STA с VHT, конкурирующих друг с другом.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

Настоящее изобретение обеспечивает способ выделения радиоресурса и способ передачи данных согласно числу радиоресурсов, которые могут быть выделены, или числу интерфейсов, когда данные передаются через множество антенн в окружающей среде беспроводной локальной сети (WLAN). В настоящем изобретении радиоресурсы запрашиваются и выделяются посредством совместного рассмотрения объема передачи данных отдельных станций, конкурирующих друг с другом.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

Согласно аспекту настоящего изобретения, способ выделения радиоресурса включает в себя этапы, на которых:

принимают информацию множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) для передачи по нисходящей линии связи;

передают результат оценки канала, выполненной на каналах, соответствующих потокам данных, передаваемых по нисходящей линии связи, согласно информации SDMA; и

принимают потоки данных через соответствующие каналы, согласно результату оценки канала.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, способ выделения радиоресурса включает в себя этапы, на которых: в процессе доступа на основе конкуренции каналов передают информацию, указывающую число потоков данных, передаваемых по восходящей линии связи на точку доступа (AP);

принимают информацию о выделении радиоресурса, содержащую информацию, указывающую число физических (PHY) интерфейсов, используемых для приема потоков данных; и выделяют радиоресурс, согласно меньшему значению между числом потоков данных и числом интерфейсов PHY.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, терминал для осуществления выделения радиоресурса и передачи данных в системе беспроводной локальной сети (WLAN) включает в себя: процессор; и радиочастотный (RF) блок, причем RF блок передает информацию, указывающую число потоков данных, сформированных процессором и передаваемых по восходящей линии связи, и принимает информацию о выделении радиоресурса, и процессор управляет передачей потока данных, соответствующего выделенному интерфейсу, согласно информации о выделении радиоресурса.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ

Согласно вариантам выполнения настоящего изобретения, информация, указывающая количество необходимых радиоресурсов, и информация, указывающая на объем данных, передаваемый в процессе доступа к каналу, разделяются заранее, и, таким образом, состояния использования и запроса радиоресурса могут быть совместно рассмотрены в станциях, существующих в системе беспроводной связи. Кроме того, так как информация, указывающая количество доступных радиоресурсов получена станциями заранее, ненужная конкуренция и передача управляющих сигналов могут быть предотвращены. Дополнительно, может быть предотвращена избыточная или излишняя трата ресурсов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает схематический вид, на котором показана примерная структура системы беспроводной локальной сети (WLAN) с очень высокой пропускной способностью (VHT) согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.2 изображает блок-схему, показывающую способ выделения радиоресурса для передачи по нисходящей линии связи согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.3 изображает пример информации множественного доступа с пространственным разделением (SDMA), переданной согласно варианту выполнения, показанному на Фиг.2.

Фиг.4 изображает блок-схему, показывающую способ выделения радиоресурса для передачи по восходящей линии связи согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.5 изображает пример кадра запроса на передачу (RTS), передаваемого согласно варианту выполнения, показанному на Фиг.4.

Фиг.6 изображает пример кадра разрешения на передачу (CTS), передаваемого согласно варианту выполнения, показанному на Фиг.4.

Фиг.7 изображает способ выделения радиоресурса для передачи по восходящей линии связи и способ передачи потока данных согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.8 изображает пример кадра информации SDMA, передаваемого в варианте выполнения, показанном на Фиг.4 или Фиг.7.

Фиг.9 изображает блок-схему терминала для осуществления способа выделения радиоресурса согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1 изображает схематический вид примерной структуры системы беспроводной локальной сети (WLAN) с очень высокой пропускной способностью (VHT) согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Ссылаясь на Фиг.1, система WLAN, такая как система WLAN с VHT, включает в себя один или более основных наборов служб (BSS). BSS является набором станций (STA), которые успешно синхронизированы для связи друг с другом, и не является понятием, указывающим определенную область. Так, в системе WLAN, к которой применим вариант выполнения настоящего изобретения, BSS, который поддерживает сверх высокоскоростную обработку данных 1 ГГц или более, упоминается как BSS с VHT.

BSS с VHT может быть классифицирован в BSS инфраструктуры и независимый BSS (IBSS). BSS инфраструктуры показан на Фиг.1.

BSS инфраструктуры (то есть BSS1 и BSS2) включают в себя одну или более STA точек доступа (AP) (то есть Non-AP STA1, Non-AP STA 3 и Non-AP STA 4), которые являются STA, обеспечивающими службу распределения, AP (то есть AP 1 (STA 2) и AP 2 (STA 5), которые являются STA, обеспечивающими службу распределения, и систему распределения (DS), соединяющую множество AP (то есть AP 1 (STA 2) и AP 2 (STA 5)). В BSS инфраструктуры STA AP управляет Non-AP STA.

С другой стороны, IBSS является BSS, работающим в узкоспециализированном режиме. Так как IBSS не включает в себя STA с VHT, наличие централизованного управления для того, чтобы выполнять функцию управления централизованным образом, отсутствует. Таким образом, IBSS управляет STA Non-AP распределенным образом. Кроме того, в IBSS, все STA могут состоять из мобильных STA, и формируется замкнутая сеть, так как соединение с DS не разрешено.

STA является произвольной функциональной средой, включающей в себя управление доступом к среде (MAC) и интерфейс беспроводной среды физического уровня (PHY), соответствующий стандарту института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.11, и включает в себя STA как AP, так и Non-AP в широком смысле. STA c VHT определяется как STA, которая поддерживает сверхвысокоскоростную обработку данных от 1 ГГц или более в многоканальной окружающей среде, которая будет описана ниже. В системе WLAN с VHT, к которой применим вариант выполнения настоящего изобретения STA, включенные в BSS, могут все представлять собой STA с VHT, или могут сосуществовать STA с VHT и действующей STA (то есть STA HT на основе IEEE 802.11n).

STA для беспроводной связи включает в себя процессор и приемопередатчик, а также включает в себя пользовательский интерфейс, средство отображения и т.д. Процессор является функциональным блоком, разработанным для формирования кадра, передаваемого через беспроводную сеть или для обработки кадра, полученного через беспроводную сеть, и он выполняет различные функции, чтобы управлять STA. Приемопередатчик функционально соединен с процессором и является функциональным блоком, разработанным для передачи и приема кадра для STA через беспроводную сеть.

Среди STA STA Non-AP (то есть STA1, STA3, STA4 и STA5) являются портативными терминалами, которыми управляют пользователи. STA Non-AP может просто упоминаться как STA. STA Non-AP может также упоминаться как терминал, блок беспроводной передачи/приема (WTRU), пользовательское оборудование (UE), мобильная станция (MS), мобильный терминал, блок мобильного абонента и т.д. STA с VHT Non-AP (или просто STA с VHT) определен как STA Non-AP, который поддерживает сверхвысокоскоростную обработку данных от 1 ГГц или более в многоканальной окружающей среде, которая будет описана ниже.

AP (то есть API и AP2) является функциональной единицей для обеспечения соединения с DS через беспроводную среду для связанной STA. Хотя связь между STA Non-AP в BSS инфраструктуры включает в себя AP выполненную через AP, в принципе, STA Non-AP могут осуществить прямую связь, когда прямая связь настроена. В дополнение к терминологии точки доступа, AP может также упоминаться как централизованный контроллер, базовая станция (BS), узел-B, система основного приемопередатчика (BTS), контроллер узла и т.д. AP VHT определена как AP, которая поддерживает сверхвысокоскоростную обработку данных от 1 ГГц или более в многоканальной окружающей среде, которая будет описана ниже.

Множество BSS инфраструктуры могут быть связаны при помощи DS. Расширенный набор служб (ESS) является множеством BSS, связанных при помощи DS. STA, включенные в ESS, могут сообщаться друг с другом. В той же самой ESS STA Non-AP может переместиться от одного BSS к другому BSS, осуществляя беспрерывную связь.

DS является механизмом, посредством которого одна AP сообщается с другой AP. Посредством использования DS, AP может передать кадр для STA, связанных с BSS, которым управляет AP, или передать кадр, когда любой один из STA перемещается к другой BSS, или передать кадр к внешней сети, такой как проводная сеть. DS - это не обязательно сеть, и не существует никакого ограничения по его формату, пока может быть обеспечена особая служба распределения, определенная в IEEE 802.11. Например, DS может быть беспроводной сетью, такой как сотовая сеть, или может быть физической конструкцией для комплексирования AP.

Фиг.2 изображает блок-схему, показывающую способ выделения радиоресурса для передачи по нисходящей линии связи согласно варианту выполнения данного изобретения.

В способе выделения радиоресурса по настоящему изобретению STA принимает информацию множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) для передачи по нисходящей линии связи от AP (S210). Информация SDMA включает в себя информацию, указывающую число интерфейсов PHY, через которые передается поток данных, то есть информацию, указывающую число потоков данных, подлежащих передаче. В качестве дополнения, информация SDMA может дополнительно включать в себя информацию, указывающую ширину полосы пропускания канала, которая будет использоваться для передачи потока данных по нисходящей линии связи.

После приема информации SDMA STA передает результат оценки канала, выполненной на каналах, соответствующих потокам данных, передаваемым по нисходящей линии связи (S220). Оценка канала и передача результата оценки канала могут быть выполнены перед передачей информации SDMA. AP передает поток данных через каждый канал, согласно результату оценки канала (S230). Если корреляция канала высока между каналами, через которые множество потоков данных передаются одновременно, или если есть каналы, которые могут действовать как взаимно влияющие друг на друга, AP может изменять свой канал на канал с низкой корреляцией или может изменять время передачи.

Фиг.3 показывает пример информации SDMA, переданной, согласно варианту выполнения, показанному на Фиг.2.

Информация SDMA может иметь формат информационного кадра SDMA. Информационный кадр SDMA может включать в себя различные области, такие как адресное поле 310 STA назначения, поле 320 количества потоков данных, поле 330 ширины полосы пропускания канала, поле 340 продолжительности возможности передачи SDMA (TXOP) и т.д.

Адресное поле 310 STA назначения указывает информацию о MAC адресе STA для приема информационного кадра SDMA и для приема потока данных по нисходящей линии связи. Поле 320 количества потоков данных указывает количество потоков данных, одновременно передаваемых по нисходящей линии связи от AP к STA. То есть поле 320 количества потоков данных указывает количество интерфейсов передачи (TX).

Поэтому, посредством использования поля 320 количества потоков данных STA может узнавать радиоресурс (то есть количество интерфейсов PHY), используемый AP для передачи потока данных. Поле 330 ширины полосы пропускания канала включает в себя информацию, указывающую ширину полосы пропускания канала, используемой AP для передачи потока данных. Поле 340 продолжительности TXOP SDMA указывает на продолжительность TXOP по нисходящей линии связи.

Фиг.4 изображает блок-схему способа выделения радиоресурса для передачи по восходящей линии связи согласно варианту выполнения настоящего изобретения. Процесс, в котором AP выделяет радиоресурс для STA для передачи данных по восходящей линии связи, будет описан при непосредственной связи AP и STA варианта выполнения со ссылкой на Фиг.4.

Процесс на основе конкуренции доступа каналов основан на варианте выполнения настоящего изобретения. Во-первых, STA передает к AP информацию, указывающую число потоков данных, передаваемых по восходящей линии связи. Информация, указывающая количество потоков данных, может быть передана, будучи включенной в кадр запроса на передачу (RTS), который передается посредством STA к AP для доступа каналов на основе конкуренции (S410). При этом STA может сообщить, что количество доступных потоков данных, передаваемых в AP, или может запросить необходимое количество радиоресурсов, в частности интерфейсов PHY.

Дополнительно, STA принимает информацию относительно радиоресурса, выделенного от AP. Информация о выделении радиоресурсов, принятая STA, включает в себя информацию, указывающую количество интерфейсов PHY, используемых AP для приема потока данных от STA. Эта информация может упоминаться как информация о выделении интерфейса PHY. Информация о выделении радиоресурсов может также включать в себя количество интерфейсов PHY, которые могут быть выделены AP впоследствии. Это может быть выражено количеством доступных интерфейсов PHY. Количество доступных интерфейсов PHY получается вычитанием количества интерфейсов PHY, выделенных STA из количества интерфейсов PHY, которые могут быть выделены AP.

STA выделяется радиоресурс согласно наименьшему значению между количеством потоков данных и количеством интерфейсов PHY, выделяемых AP. Таким образом, количество интерфейсов PHY, выделенных STA, является наименьшим значением между количеством интерфейсов PHY, желаемых для использования STA, и количеством интерфейсов PHY, которые могут быть выделены AP.

Информация о выделении интерфейсов PHY или информация о выделении радиоресурса включают в себя информацию, указывающую количество доступных интерфейсов PHY, которые могут передавать, будучи включенными в кадр разрешения на передачу (CTS) (S420). Кадр CTS передается в ответ на кадр RTS. Кадр RTS/CTS будет описан вкратце.

В процессе доступа к каналу на основе конкуренции AP обменивается кадром RTS и кадром CTS с STA перед передачей кадра данных, или передает широковещательным образом кадр CTS. В частности, когда кадр данных передается широковещательным образом, AP может сообщить о способе передачи широковещательного кадра, обменивая RTS кадр/CTS кадр, или передавая кадр CTS. Кроме того, для других терминалов, не зарегистрированных в широковещательной группе или для действующих терминалов, AP может позволить вектору распределения сети (NAV) конфигурироваться, в то время как кадр передачи передается. Поскольку кадр RTS передается, начинается процесс передачи потока данных, и режим передачи (например, режим одинаковой обработки сообщений для разных каналов или направленный режим) кадра данных может быть сообщен. AP может передавать кадр CTS, чтобы сообщить, что область готова.

После этого STA может передать поток данных по восходящей линии связи к AP при использовании выделенного радиоресурса. Дополнительно, AP может передавать информацию SDMA. Информация SDMA включает в себя информацию, указывающую существование радиоресурсов, которые могут быть ывделены впоследствии, информацию, указывающую количество радиоресурсов, если это доступные радиоресурсы, информацию, указывающую продолжительность следующего TXOP, и т.д. Информация SDMA будет описана ниже более подробно со ссылкой на Фиг.8. Фиг.5 изображает пример кадра RTS, переданного согласно варианту выполнения, показанному на Фиг.4.

Как описано выше, кадр RTS передается посредством STA к AP для доступа на основе конкуренции каналов и включает в себя информацию, указывающую количество потоков данных, согласно варианту выполнения настоящего изобретения. Информация, указывающая количество потоков данных, может быть включена в поле количества потоков данных, которое будет описано ниже.

Кадр RTS, переданный согласно варианту выполнения настоящего изобретения, может включать в себя адресное поле 510 STA источника, адресное поле 520 назначения, поле 530 количества потоков данных, поле 540 ширины полосы пропускания канала, поле 550 продолжительности TXOP SDMA и т.д.

Адресное поле 510 STA источника указывает MAC адрес STA TX, который передает кадр RTS. То есть адресное поле 510 STA источника указывает адрес передатчика кадра RTS. Поле 520 адреса назначения может указывать MAC адрес AP для приема кадра RTS.

Поле 530 количества потоков данных включает в себя информацию, указывающую количество потоков данных, передаваемых STA по восходящей линии. Информация, указывающая количество потоков данных, может указать количество радиоресурсов, выделяемых STA, в частности, количество интерфейсов PHY. Поле 540 ширины полосы пропускания канала может включать в себя информацию, указывающую ширину полосы пропускания канала, используемую или выделяемую STA для передачи потока данных.

Поле 550 продолжительности TXOP SDMA указывает продолжительность TXOP, способного к выполнению передачи по восходящей линии связи от STA к AP. То есть STA могут передать по восходящей линии связи потоки данных во время длительности TXOP SDMA. Это поле имеется только в целях примера и может не быть включено в кадр RTS. Если продолжительность TXOP SDMA установлена в 0 в этом поле, STA переконфигурирует вектор (NAV) распределения сети.

Фиг.6 изображает пример кадра CTS, переданного согласно варианту выполнения, показанному на Фиг.4.

После приема кадра RTS от STA AP передает кадр CTS в ответ на кадр RTS. Кадр CTS, переданный, согласно варианту выполнения настоящего изобретения, включает в себя адресное поле 610 STA источника, поле 620 адреса получателя, поле 630 количества интерфейсов PHY выделения, поле количества доступных интерфейсов PHY 640, поле 650 ширины полосы пропускания канала и поле 660 продолжительности TXOP SDMA.

Адресное поле 610 STA источника указывает MAC адрес AP, то есть передатчика кадра CTS. Поле 620 адреса получателя указывает MAC адрес STA для приема кадра CTS.

Поле 630 количества интерфейсов PHY выделения указывает количество потоков данных, одновременно принимаемых AP, а также указывает количество интерфейсов приема (RX), распределяемых для потоков данных, переданных по восходящей линии связи AP от STA. Для справки - эти количества отличаются, в принципе, от общего количества радиоресурсов, которые могут быть выделены.

Меньшим значением среди количества потоков, включенных в кадр RTS и количества интерфейсов PHY распределения, включенных в кадр CTS, является количество интерфейсов PHY, в конечном счете, выделенных для STA. Например, предполагается, что STA устанавливает значение поля количества потоков данных кадра RTS в 4 и передает значение к AP. Если два интерфейса PHY все еще доступны и, таким образом, могут быть выделены AP, имеющему, в общей сложности, 8 интерфейсов PHY, значение поля количества интерфейсов PHY выделения установлено в 2 в кадре CTS при ответе на STA. Причина вышеуказанного заключается в том, что могут быть выделены только два интерфейса PHY по сравнению с количеством интерфейсов PHY, фактически занятых AP, и, таким образом, невозможно поддерживать все интерфейсы PHY, требуемые STA.

Поле 640 количества доступных интерфейсов PHY указывает количество потоков данных, которые могут быть одновременно приняты AP, то есть количество интерфейсов RX, оставшихся не выделенными. Дополнительно, поле 650 ширины полосы пропускания канала включает в себя информацию, указывающую ширину полосы пропускания канала, используемую AP, чтобы принимать данные по восходящей линии связи. Если значение поля 640 количества доступных интерфейсов PHY, включенное в кадр CTS, равно 0, это означает, что все интерфейсы PHY, занятые AP, выделены STA. Поэтому, процесс выделения радиоресурса посредством использования кадра RTS и кадра CTS остановлен. Когда терминал принимает кадр CTS, в котором значение поля 640 количества доступных интерфейсов PHY установлено в 0, терминал переконфигурирует NAV и передает данные по восходящей линии связи в следующем TXOP.

Если значение поля 640 количества доступных интерфейсов PHY, включенное в кадр CTS, не равно 0, STA Non-AP VHT может постоянно передавать кадр RTS к STA AP VHT. В этом случае схема доступа канала на основе конкуренции применяется между STA. Схема доступа канала на основе конкуренции подразумевает механизм возврата расширенного распределенного доступа к каналу (EDCA). Механизм возврата EDCA - одна из схем доступа к каналу на основе конкуренции. В этом механизме кадру, имеющему приоритет между пользователями, разрешается для дифференцированного доступа к среде обеспечение определенного времени для передачи кадра посредством определенной STA и обеспечение TXOP для гарантирования определенного времени.

Количество доступных интерфейсов PHY означает количество интерфейсов PHY, которые могут быть выделены посредством STA AP VHT для STA Non-AP VHT, и указывает количество оставшихся ресурсов. Системная пропускная способность может быть максимизирована посредством минимизации количества оставшихся ресурсов.

Продолжительность TXOP SDMA указывает продолжительность TXOP восходящей линии связи.

Фиг.7 изображает способ выделения радиоресурсов для передачи по восходящей линии связи и способ передачи потока данных, согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

Чтобы выполнить передачу по восходящей линии связи одновременно несколькими STA посредством использования схемы SDMA, STA могут выполнять доступ на основе конкуренции канала. Поэтому, STA передают кадр RTS в AP и принимают кадр CTS. AP и STA могут передать кадр RTS, кадр CTS и т.д. в одноадресной передаче, многоадресной передаче, или радиовещательным образом.

Как описано выше, кадр RTS может включать в себя информацию, указывающую адрес STA источника, который передает кадр RTS, информацию, указывающую адрес AP, который является STA назначения для приема кадра RTS, информацию, указывающую количество потоков данных, передаваемых STA, информацию, указывающую ширину полосы пропускания канала, используемую, когда передается поток данных и т.д.

После приема кадра CTS от AP STA может одновременно передавать в AP потоки данных, количество которых соответствует значению поля количества выделения интерфейсов PHY, включенного в кадр CTS.

Предполагается, что AP имеет 8 интерфейсов PHY и, в общей сложности, 4 STA конкурируют, чтобы передавать данные по восходящей линии связи в AP. STA обозначены как STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4.

STA 1 имеет 4 интерфейса PHY и намеревается передать 4 потока данных по восходящей линии связи. STA 2 имеет 2 интерфейса PHY и намеревается передать 2 потока данных. STA 3 имеет 4 интерфейса PHY и намеревается передать 2 потока данных. STA 4 имеет 4 интерфейса PHY.

После того, как время возврата истекает, STA 1 передает кадр 1 RTS (S710). Количество потоков данных, включенных в кадр RTS, определено 4. Как описано выше, STA 1 сообщает, что 4 потока данных одновременно передаются в AP, которое запрашивает выделение соответствующих радиоресурсов.

AP принимает запрос STA 1 и, таким образом, передает кадр 1 CTS (S720). Значение поля количества интерфейсов PHY, включенного в кадр 1 CTS, установлен в 4 посредством AT. Это подразумевает, что 4 из 8 интерфейсов PHY, занятых AP, выделены для STA 1. Поэтому, поле количества доступных потоков, включенное в кадр 1 CTS, установлено в 4. Это подразумевает, что впоследствии могут быть выделены 4 интерфейса PHY.

STA 2 передает кадр 2 RTS (S730). Значение поля количества потоков данных установлено 2 в кадре 2 RTS, переданном STA 2. То есть STA 2 намеревается передать два потока данных. AP передает кадр 2 CTS в ответ на кадр 2 RTS (S740). Значение поля количества выделенных интерфейсов PHY установлено 2, согласно информации о выделении радиоресурсов кадра 2 CTS. Поскольку AP имеет два доступных интерфейса PHY, оставшихся не выделенными после выделения для STA 2, значение поля количества доступных интерфейсов PHY установлено 2 в кадре 2 CTS.

Чтобы передать поток данных, STA 3 передает кадр 3 RTS в AP (S750). STA 3 намеревается передать два потока данных, и, таким образом, количество потоков данных определено 2 в кадре 3 RTS. AP передает кадр 3 CTS к STA 3 в ответ на кадр 3 RTS (S760). Вновь, значение поля доступных интерфейсов PHY установлено 2 в кадре 3 CTS, переданном AP. AP выделяет два интерфейса PHY к STA 3. То есть значение поля количества выделенных интерфейсов PHY установлено 2, причем это значение зависит от информации о выделении радиоресурсов, переданной посредством включения в кадр 3 CTS. Соответственно, значение поля количества доступных интерфейсов PHY равно 0.

Впоследствии, передавая информационный кадр SDMA, STA AP VHT может снова передавать информацию, указывающую ширину полосы пропускания канала и интерфейс PHY, выделенный каждой STA Non-AP VHT для передачи по восходящей линии связи (S770). Передача информационного кадра SDMA является дополнительной функцией для оптимизации производительности системы или использования радиоресурса. Тогда, данные радиовещательным многоадресным образом передаются к STA1, STA2 и STA3 (S780).

Здесь, кадр 3 CTS передается радиовещательным или многоадресным образом, и, таким образом, STA 4 также принимает кадр 3 CTS, в котором значение поля количества доступных интерфейсов PHY установлено 3. Тогда, хотя имеется поток данных, желаемый для передачи, STA 4 переконфигурирует NAV вместо того, чтобы передавать кадр RTS (S790).

Фиг.8 показывает пример информационного кадра SDMA, переданного в варианте выполнения, показанном на Фиг.4 или Фиг.7.

Информация SDMA для передачи по восходящей линии связи может иметь формат информационного кадра SDMA. Информационный кадр SDMA может включать в себя адресное поле 810 STA источника, поле 820 количества потоков данных, поле 830 ширины полосы пропускания канала, поле 840 продолжительности SDMA TXOP, поле 850 типа трафика данных и т.д.

Адресное поле 810 STA источника указывает информацию о MAC адресе STA для приема информационного кадра SDMA и для передачи потока данных по восходящей линии связи. Поле 820 количества потоков данных указывает количество потоков данных, одновременно передаваемых по восходящей линии связи от STA к AP. То есть поле 820 количества потоков данных указывает количество интерфейсов TX.

Поэтому, при использовании поля 820 количества потоков данных STA может знать радиоресурс (то есть количество интерфейсов PHY), используемый для передачи потока данных в AP. Поле 830 ширины полосы пропускания канала включает в себя информацию, указывающую ширину полосы пропускания канала, используемой для передачи потока данных к AP по восходящей линии связи. Поле 840 продолжительности TXOP SDMA указывает продолжительность TXOP восходящей линии связи. Поле 850 типа трафика данных включает в себя тип трафика или значение указателя трафика (TID) потока данных восходящей линии связи. Если поле типа трафика данных указывает на действие Category_Voice (AC_VO), данные, имеющие тип трафика AC_VO, передаются STA по восходящей линии связи.

Фиг.9 изображает блок-схему терминала для выполнения способа выделения радиоресурсов, согласно варианту выполнения настоящего изобретения. Вышеупомянутые STA могут быть примером терминала Фиг.9.

Терминал включает в себя процессор 910 и радиочастотный (RF) блок 920. Память 930 связана с процессором 910 и хранит множество информации для управления процессором 910. Память 930 может включать в себя постоянную память (ROM), память произвольного доступа (RAM), флэш-память, карту памяти, среду хранения и/или другие эквивалентные устройства хранения. Кроме того, устройство беспроводной связи может дополнительно включать в себя дисплейный блок или пользовательский интерфейс. Дисплейный блок или пользовательский интерфейс не изображены на Фиг.9, и их подробное описание будет опущено.

Процессор 910 может включать в себя проблемно-ориентированную интегральную микросхему (ASIC), отдельный набор микросхем, логическую схему и/или блок обработки данных. Процессор 910 генерирует управляющий сигнал или данные, в частности, кадр RTS или поток данных, передаваемый к другой STA или AP. Может быть сгенерирована информация, указывающая количество передаваемых потоков данных, и информация, указывающая количество выделяемых радиоресурсов. Передача этой информации посредством включения информации в кадр RTS включена в один вариант выполнения настоящего изобретения.

RF блок 920 связан с процессором 910. RF блок 920 передает радиосигнал, сгенерированный процессором 910, и принимает радиосигнал, переданный другим устройством беспроводной связи. RF блок 920 может включать в себя схему узкополосной передачи для обработки радиосигнала. Сигналы могут быть переданы радиовещательным или одноадресным образом. Предполагается, что в способе выделения радиоресурсов, согласно варианту выполнения настоящего изобретения, поддерживается множество антенн и терминал для передачи потока данных посредством использования способа. RF блок 920 может передавать множество потоков данных к каждой STA через несколько антенн. Дополнительно, RF блок 920 принимает от AP кадр CTS, информацию о SDMA и т.д.

Когда RF блок 920 принимает информацию о выделении радиоресурсов от AP, процессор 910 может управлять передачей потока данных или переконфигурировать NAV.

Все функции, описанные выше, могут быть выполнены процессором, таким как микропроцессор, контроллер, микроконтроллер, проблемно-ориентированная интегральная микросхема (ASIC), или процессом терминала, проиллюстрированного на Фиг.3, согласно программному обеспечению или программному коду для выполнения функций. Программный код может быть разработан, усовершенствован и осуществлен на основе описаний данного изобретения, и это известно специалистам в данной области техники.

В то время как настоящее изобретение, в частности, показано и описано со ссылками на примерные варианты его выполнения, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть выполнены, не отступая от сущности и объема изобретения, определенных формулой изобретения. Примерные варианты выполнения следует рассматривать только в описательном смысле, а не в целях ограничения. Поэтому объем изобретения определен не подробным описанием изобретения, а приложенной формулой изобретения, и все различия в пределах этого объема будут рассмотрены как включенные в настоящее изобретение.

Изобретение относится к беспроводным локальным сетям. Технический результат заключается в снижении объема передачи управляющих сигналов. Предусмотрен способ выделения радиоресурса. Способ включает в себя этапы, на которых принимают посредством отвечающей станции информацию множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) для передачи SDMA от запрашивающей станции, причем информация SDMA включает в себя адресное поле и первое поле количества, причем адресное поле указывает отвечающую станцию, первое поле количества указывает первое количество пространственных потоков; и передают посредством отвечающей станции информацию обратной связи к запрашивающей станции, причем информация обратной связи включает в себя информацию о канале в соответствии с первым количеством пространственных потоков. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ передачи информации обратной связи в беспроводной локальной сети, содержащий этапы, на которых:
принимают посредством отвечающей станции информацию множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) для передачи SDMA от запрашивающей станции, причем информация SDMA включает в себя адресное поле и первое поле количества, причем адресное поле указывает отвечающую станцию, первое поле количества указывает первое количество пространственных потоков; и передают посредством отвечающей станции информацию обратной связи к запрашивающей станции, причем информация обратной связи включает в себя информацию о канале в соответствии с первым количеством пространственных потоков.

2. Способ по п.1, в котором информация обратной связи дополнительно включает в себя второе поле количества, указывающее второе количество пространственных потоков, которое равно первому количеству пространственных потоков.

3. Способ по п.2, в котором информация обратной связи дополнительно включает в себя поле ширины полосы пропускания, указывающее ширину полосы пропускания, которая используется для приема информации SDMA.

4. Способ по п.3, в котором информация SDMA дополнительно включает в себя поле продолжительности, которое указывает предполагаемое время, требуемое для передачи информации обратной связи отвечающей станцией.

5. Беспроводное устройство передачи информации обратной связи в беспроводной локальной сети, содержащее процессор, выполненный с возможностью:
приема информации множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) для передачи SDMA от запрашивающей станции, причем информация SDMA включает в себя адресное поле и первое поле количества, причем адресное поле указывает беспроводное устройство, первое поле количества указывает первое количество пространственных потоков; и
передачи информации обратной связи к запрашивающей станции, причем информация обратной связи включает в себя информацию о канале в соответствии с первым количеством пространственных потоков.

6. Беспроводное устройство по п.5, в котором информация обратной связи дополнительно включает в себя второе поле количества, указывающее второе количество пространственных потоков, которое равно первому количеству пространственных потоков.

7. Беспроводное устройство по п.6, в котором информация обратной связи дополнительно включает в себя поле ширины полосы пропускания, указывающее ширину полосы пропускания, которая используется для приема информации SDMA.

8. Беспроводное устройство по п.7, в котором информация SDMA дополнительно включает в себя поле продолжительности, которое указывает предполагаемое время, требуемое для передачи информации обратной связи отвечающей станцией.

9. Способ передачи данных для множества станций в беспроводной локальной сети, содержащий этапы, на которых:
передают информацию множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) множеству станций, причем информация SDMA включает в себя множество кадров SDMA, причем каждый из множества кадров SDMA включает в себя адресное поле и первое поле количества, причем адресное поле указывает каждую из множества станций, первое поле количества указывает первое количество пространственных потоков для соответствующей станции;
принимают информацию обратной связи от каждой из множества станций, и
передают данные, основанные на информации обратной связи, по меньшей мере к одной станции из множества станций;
причем информация обратной связи включает в себя информацию о канале в соответствии с первым количеством пространственных потоков.

10. Способ по п.9, в котором информация обратной связи дополнительно включает в себя второе поле количества, указывающее второе количество пространственных потоков, которое равно первому количеству пространственных потоков.

11. Способ по п.10, в котором информация обратной связи дополнительно включает в себя поле ширины полосы пропускания, указывающее ширину полосы пропускания, которая используется каждой станцией для приема информации SDMA.

12. Способ по п.11, в котором информация SDMA дополнительно включает в себя поле продолжительности, которое указывает предполагаемое время, требуемое для передачи информации обратной связи каждой станцией.

13. Беспроводное устройство передачи данных для множества станций в беспроводной локальной сети, содержащее процессор, выполненный с возможностью:
передачи информации множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) множеству станций, причем информация SDMA включает в себя множество кадров SDMA, причем каждый из множества кадров SDMA включает в себя адресное поле и первое поле количества, причем адресное поле указывает каждую из множества станций, первое поле количества указывает первое количество пространственных потоков для соответствующей станции;
приема информации обратной связи от каждой из множества станций, и передачи данных на основании информации обратной связи по меньшей мере к одной станции из множества станций;
причем информация обратной связи включает в себя информацию о канале в соответствии с первым количеством пространственных потоков.

14. Беспроводное устройство по п.13, в котором информация обратной связи дополнительно включает в себя второе поле количества, указывающее второе количество пространственных потоков, которое равно первому количеству пространственных потоков.

15. Беспроводное устройство по п.14, в котором информация обратной связи дополнительно включает в себя поле ширины полосы пропускания, указывающее ширину полосы пропускания, которая используется каждой станцией для приема информации SDMA.