СТАНЦИЯ СВЯЗИ В ДИАПАЗОНЕ МИЛЛИМЕТРОВЫХ ВОЛН (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА К ФОРМИРОВАНИЮ ЛУЧА В СЕТИ СВЯЗИ Российский патент 2013 года по МПК H04B7/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Варианты воплощения изобретения относятся к станциям связи в диапазоне миллиметровых волн и способам формирования луча. Некоторые варианты воплощения относятся к беспроводным сетям, в которых для связи используются частоты миллиметровых волн, такие как беспроводные персональные сети (WPAN) и беспроводные локальные сети (WLAN). Некоторые варианты воплощения относятся сетям миллиметровых волн, работающих в соответствии со спецификациями Союза беспроводной гигабитной связи (WGA).

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Многие обычные беспроводные сети передают информацию, используя микроволновые частоты, в основном, расположенные в диапазоне от двух до десяти гигагерц (ГГц). Эти системы в основном, используют либо всенаправленные антенны, либо антенны узкой направленности, прежде всего из-за сравнительно длинных длин волн используемых частот. Узкая направленность этих антенн ограничивает пропускную способность таких систем, делая такие приложения, как поток видео в реальном времени и телевидение высокой четкости (HDTV) трудным для реализации. Полоса миллиметровых волн имеет доступный спектр и способна обеспечить значительно более высокий уровень пропускной способности; однако из-за более высоких уровней затухания миллиметровых волн, используются узконаправленные антенны и специальные методики формирования луча. Формирование луча позволяет паре станций получить желательный канал для последующей связи.

[0003] Одной проблемой, связанной с сетями миллиметровых волн, являются конфликты, возникающие между станциями связи, пытающимися установить или восстановить канал связи и выполнить формирования луча. Традиционно, только одиночная станция связи может сразу выполнить подготовку формирования луча с сетевым координатором (например, координатором Piconet (PCP) точки доступа или точки координации). Это может привести к существенной задержке, когда несколько станций пытаются установить или восстановить канал одновременно (то есть в одном же интервале маяка).

[0004] Таким образом, имеется общая потребность для станций связи, работающих в диапазоне миллиметровых волн, в устройствах и способах множественного доступа к формированию луча, которые позволяют больше чем одной передающей станции выполнять подготовку формирования луча с координатором сети.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0005] Фигура 1 - сеть связи в диапазоне миллиметровых волн, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения;

[0006] Фигура 2A - множество антенных секторов, обеспеченных антенной решеткой станции связи в диапазоне миллиметровых волн, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения;

[0007] Фигура 2B - часть антенной решетки, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения;

[0008] Фигура 3 - структура слота периода подготовки формирования луча, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения;

[0009] Фигура 4 - конфигурация слота развертки сектора, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения;

[0010] Фигура 5 - связь между передающей станцией и отвечающими станциями для множественного доступа к формированию луча, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения;

[0011] Фигура 6 - связь между передающей станцией и отвечающими станциями для множественного доступа к формированию луча, в соответствии с некоторыми альтернативными вариантами воплощения;

[0012] Фигура 7 - блок-схема станции связи в диапазоне миллиметровых волн, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения; и

[0013] Фигура 8 - процедура множественного доступа к формированию луча, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0014] Следующее описание и чертежи в достаточной мере иллюстрируют конкретные варианты воплощения, чтобы специалисты в данной области могли воплотить их в жизнь. Другие варианты воплощения могут включать структурные, логические, электрические, технологические и другие изменения. Части и признаки некоторых вариантов воплощения могут быть включены в другие варианты воплощения или заменены ими. Варианты воплощения, сформулированные в пунктах формулы изобретения, охватывают все доступные эквиваленты этих пунктов.

[0015] На фигуре 1 показана сеть связи в диапазоне миллиметровых волн в соответствии с некоторыми вариантами воплощения. Сеть связи 100 включает множество станций связи в диапазоне миллиметровых волн 101-104, в которых используется передача на волнах миллиметрового диапазона. Станции связи в диапазоне миллиметровых волн 101-104 могут использовать антенные решетки 111 для передачи с помощью одного или нескольких антенных секторов. Одна из станций, например, станция связи 101, может действовать как координатор сети (такой как РСР), чтобы скоординировать сеансы связи среди станций связи 101-104 и обеспечить доступ к управлению беспроводной средой. Координатор сети может широковещательно передать фрейм маяка, который указывает на длину интервала маяка, во время которого должна быть установлена связь. Фрейм маяка может быть принят другими станциями 102-104, таким образом, извещая другие станции 102-104 о периоде, в течение которого произойдет следующий интервал маяка. В некоторых вариантах воплощения следующий интервал маяка может быть идентифицирован передачей маяка.

[0016] В соответствии с некоторыми вариантами воплощения, станция связи 101 может действовать как передающая станция, инициирующая подготовку формирования луча (BFT) с другими станциями связи, такими как станции 102-104, которые могут быть названы «отвечающими станциями». В этих вариантах воплощения передающая станция 101 может иметь множественный доступ к формированию луча с одной или несколькими отвечающими станциями, такими как отвечающие станции 102 и 103. Передающая станция 101 может объявить о числе слотов развертки сектора (SS) в период BFT и о числе фреймов SS в каждом слоте SS. Передающая станция 101 может получить один или несколько фреймов SS от двух или большего числа отвечающих станций в одном из слотов SS периода BFT и может передать один или несколько фреймов обратной связи SS отвечающим станциям в одном слоте SS, чтобы указать отвечающим станциям на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией 101. Указанная конфигурация антенны может относиться к конкретному антенному сектору.

[0017] Отвечающие станции передают ограниченное количество фреймов SS на слот SS на основе числа фреймов SS, о которых объявляет передающая станция 101. Отвечающие станции могут передать любые дополнительные фреймы SS в следующем слоте SS периода подготовки формирования луча. Соответственно, формирование луча в интервале маяка может выполнено несколькими отвечающими станциями. Кроме того, ограничение числа фреймов SS в слоте SS помогает уменьшить число конфликтов, что повышает показатель фреймов SS, успешно получаемых передающей станцией 101. Для множественного доступа к формированию луча передающая станция конфигурируется для приема, по меньшей мере, двух фреймов обратной развертки сектора от двух или большего числа отвечающих станций либо в одиночном слоте развертки сектора, либо в отдельных слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча. Эти варианты воплощения описываются ниже более подробно.

[0018] В некоторых вариантах воплощения станции связи 101-104 могут использовать один и тот же диапазон частот для передачи и приема. В этих вариантах воплощения станции связи 101-104 могут использовать методику мультиплексирования с разделением времени (TDM).

[0019] В некоторых вариантах воплощения станции связи 101-104 в миллиметровой сети связи 100 могут устанавливать связь, в основном, в соответствии с определенными стандартами связи или предложенными спецификациями, такими как стандарты Института инженеров по электронике и радиотехнике (IEEE), включая стандарты IEEE 802.15 и предложенные спецификации для связи в диапазоне миллиметровых волн (например, стандарты IEEE 802.15 3c исследовательской группы Интернет-вызовов (CFI), декабрь 2005 года), хотя контекст изобретения в этом отношении не ограничивается, поскольку они также могут быть подходящими для передачи и/или приема по другим методикам и стандартам. Для получения дополнительной информации о стандартах IEEE 802.15 можете обратиться к документу "IEEE Standards for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange between Systems", часть 15. В некоторых вариантах воплощения станции связи 101-104, работающие в миллиметровом диапазоне, могут устанавливать связь, в основном, в соответствии со спецификациями WGA.

[0020] На фигуре 2A показано множество антенных секторов, антенной решетки станции связи в диапазоне миллиметровых волн в соответствии с некоторыми вариантами воплощения. Антенная решетка, такая как антенная решетка 111 (фигура 1), может быть снабжена множеством антенных секторов 221. Хотя на фигуре 2A в целях иллюстрации показано только двенадцать антенных секторов 221, антенная решетка 111 может обеспечить меньшее или большее число антенных секторов 221. В некоторых вариантах воплощения антенная решетка 111 может иметь до пятидесяти или более антенных секторов 221.

[0021] На фигуре 2B показана часть антенной решетки, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения. В этих вариантах воплощения часть 222 может быть частью антенной решетки, такой как антенная решетка 111 (фигура 1), и может иметь множество элементов антенны 224, сконфигурированных для передачи и приема сигналов миллиметровых волн антенными секторами 221 (фигура 2A), используя методики формирования луча. Множество элементов антенны 224 может обеспечить более высокое усиление, обеспечить нужную ширину луча и направление излучения, которым будут управлять с помощью методики обработки сигналов в аналоговом или цифровом представлении. В этих вариантах воплощения антенная решетка 111 может работать как фазовая решетка с предопределенным интервалом между элементами антенны 224.

[0022] В некоторых вариантах воплощения станции связи в диапазоне миллиметровых волн 101-104 (фигура 1) могут использовать одну или несколько антенных решеток 111, которые могут быть использованы для выборочной передачи в каждом антенном секторе 221. В некоторых вариантах воплощения каждый антенный сектор 221 может иметь, по меньшей мере, два элемента антенны 224. В некоторых вариантах воплощения антенная решетка 111 может иметь до 64 или более элементов антенны 224, используемых для передачи в одном или нескольких антенных секторах 221.

[0023] На фигуре 3 показана структура слота периода подготовки формирования луча, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения. Интервал маяка (BI) 301 включает период BFT 306, который может иметь ряд слотов SS 304 и может предваряться одной или несколькими передачами маяка, которые могут все вместе называться временем маяка (ВТ) 302. Интервалы маяка 301 могут повторяться регулярно, как показано на чертеже.

[24] В соответствии с вариантами воплощения множественного доступа к формированию луча, передающая станция может объявить о числе слотов SS 304 в период BFT 306 и о числе фреймом SS секторов развертки каждого слота SS 304 в передаче маяка в текущем интервале маяка 301. Передача маяка может иметь развертку сектора, содержащую фреймы маяка, переданные передающей станцией 101 для приема отвечающими станциями, такими как отвечающие станции 102-104. В этих вариантах воплощения оповещение о числе слотов SS 304 периода BFT 306 может следовать за ВТ 302 в текущем интервале маяка 301. Иными словами, передача маяка, объявляющая о числе слотов SS 304, предшествует слотам SS 304. В некоторых вариантах воплощения период BFT 306 является подготовкой к формированию луча (A-BFT) за этот период, хотя это не является обязательным.

[0024] На фигуре 4 показана конфигурация слота развертки сектора в соответствии с некоторыми вариантами воплощения. Слот 304 SS содержит первую длительность 404 для числа фреймов SS на слот 304 SS, о котором объявляет передающая станция 101, и вторую длительность 408 для одиночного фрейма обратной связи SS. В некоторых вариантах воплощения каждый слот 304 SS может включать время задержки прохождения (aPropDelay) 401, для учета задержки прохождения сигнала между передающей станцией 101 (фигура 1) и отвечающей станцией 102 (фигура 1), и пространство интерфейса формирования луча (BFIS) 403 (или короткое межфреймовое пространство (SIFS)) между первой длительностью 404 и второй длительностью 408. Первая длительность 404 может быть длительностью времени (aSSDuration) отвечающей станции 102 для передачи предопределенного числа фреймов SS к передающей станции. Вторая длительность 408 может быть длительностью времени (aSSFBDuration) 408 передающей станции 101 для передачи, по меньшей мере, одного фрейма обратной связи SS к одной из отвечающих станций 102. В этих вариантах воплощения BFIS 403 может быть константой и может также обеспечиваться после второй длительности 408.

[0025] На фигуре 5 показана связь между передающей станцией и отвечающими станциями для множественного доступа к формированию луча в соответствии с некоторыми вариантами воплощения. Для множественного доступа к формированию луча передающая станция 101 может передать один или несколько фреймов маяка 502 для развертки сектора 501 в пределах ВТ 302 текущего интервала маяка 301 (фигура 3). Развертка сектора 501 может иметь множество фреймов маяка 502 и может указать, что передающая станция 101 желает выполнить BFT. Передающая станция 101 может объявить в передаче маяка о числе слотов SS 304 в периоде BFT 306 (фигура 3) и о числе фреймов SS в каждом слоте 304 SS.

[0026] Передающая станция 101 может принять один или несколько Фреймов SS 504, 506 от двух или большего числа отвечающих станций в одном из слотов SS 304 в период BFT 306 (фигура 3). В ответе передающая станция 101 может передать отвечающим станциям 102 и 103 один или несколько фреймов обратной связи SS 508 в слоте 304 SS. Фреймы обратной связи SS 508 могут быть использованы для указания о конфигурации антенны для связи с передающей станцией 101 с отвечающими станциями 102 и 103. В соответствии с некоторыми вариантами воплощения отвечающие станции 102 и 103 передают ограниченное количество фреймов SS 504 на слот 304 SS на основе числа фреймов SS, о которых объявляет передающая станция 101. Отвечающие станции могут передавать любые дополнительные фреймы SS 504 в следующем слоте SS периода BFT 306.

[0027] В этих вариантах воплощения число Фреймов SS на слот 304 SS, о котором объявляется в передаче маяка, может быть общим количеством фреймов SS, которые могут быть переданы в слоте 304 SS. Если отвечающая станция имеет, например, тридцать антенных секторов, но слот 304 SS может принять только шесть Фреймов SS 504, отвечающая станция будет использовать шесть слотов SS 304, чтобы завершить полную обратную развертку сектора.

[0028] Хотя координатор сети для сети связи в диапазоне миллиметровых волн 100 описывается здесь как передающая станция (т.е., станция, которая инициирует формирование луча), это не является обязательным требованием, так как любая станция (не обязательно координатор сети) может работать как передающая станция и инициировать формирование луча.

[0029] В некоторых вариантах воплощения передающая станция 101 может иметь множественный доступ к формированию луча для того, чтобы запланировать A-BFT с одной или несколькими отвечающими станциями в сети связи в диапазоне миллиметровых волн 100. В этих вариантах воплощения более одной отвечающей станция в состоянии запланировать и выполнить A-BFT в пределах одного интервала маяка.

[0030] В некоторых вариантах воплощения конфигурация антенны, указанная во фреймах обратной связи SS 508, может обозначить антенный сектор 221 (фигура 2A) для каждой отвечающей станции, чтобы использовать их при передаче на передающую станцию 101. В этих вариантах воплощения передающая станция 101 может использовать фреймы SS 504 от отвечающих станций, чтобы идентифицировать антенный сектор 221 передающей станции, от которой был принят фрейм SS высокого качества. Передающая станция может обозначить антенный сектор 221 отвечающим станциям во Фреймах обратной связи SS 508 для использования в последующем сеансе связи с отвечающими станциями. Фреймы SS 504 от отвечающих станций также могут указать передающей станции 101, какая отвечающая станция хочет завершить BFT и затем связаться с передающей станцией 101. Фреймы SS 504 от отвечающих станций также могут указать передающей станции 101 на антенный сектор 221, который передающая станция должна использовать для связи с каждой отвечающей станцией.

[0031] В некоторых вариантах воплощения развертка сектора 501 содержит фрейм маяка 502, переданный в каждом множестве антенных секторов передающей станции 101 во время текущей передачи маяка. Отвечающие станции, такие как отвечающие станции 102 и 103, могут передать один фрейм SS 504 через каждый из их антенных секторов. Отвечающие станции 102 и 103 остаются в режиме приема фреймов маяка и фреймов обратной связи SS 508 от передающей станции 101. Передающая станция 101 может оставаться в режиме приема фреймов SS 504 от отвечающих станций 102 и 103. В некоторых вариантах воплощения отвечающие станции 102 и 103 остаются во всенаправленном режиме приема фреймов обратной связи SS 508, хотя это не обязательное требование. В некоторых вариантах воплощения отвечающая станция может передать больше одного фрейма SS 504 через каждый из их антенных секторов, хотя это также не является обязательным.

[0032] Варианты воплощения со случайным возвратом:

[0033] В соответствии с некоторыми вариантами воплощения случайного возврата, отвечающая станция может инициировать процедуру случайного возврата в начале периода BFT 306, чтобы определить, с какого слота 304 SS периода BFT 306 нужно начать передачу фреймов SS 504. Отвечающая станция может ограничить число фреймов SS 504, переданных на каждый слот 304 SS, как указано передающей станцией 101 в передаче маяка. Отвечающая станция может возобновить передачу фреймов SS 504 при запуске следующего слота SS в течение текущего периода BFT 306, когда отвечающая станция 102 имеет больше фреймов SS 504 для передачи.

[0034] В соответствии с этими вариантами воплощения случайного возврата, когда отвечающая станция 102 не принимает фрейм обратной связи SS 508 от передающей станции 101 до тех пор, пока завершиться обратная развертка сектора 503, отвечающая станция 102 может ретранслировать фреймы SS 504 в пределах того же самого периода BFT 306 из текущего интервала маяка 301. Отвечающая станция 102 может также инициировать процедуру случайного возврата, чтобы определить, в какой слот SS после завершения предыдущего возврата обратного сектора 503 ретранслировать фреймы SS 504. Фреймы SS 504, могут считаться обратными фреймами SS.

[0035] В этих вариантах воплощения случайного возврата передающая станция 101 может запланировать время в интервале маяка 301 для каждой отвечающей станции, чтобы завершить формирование луча, включая выполнение фазы уточнения формирования луча (BRP) в пределах текущего интервала маяка 301 или следующего интервала маяка. Передающая станция 101 может передать расписание во фреймах обратной связи SS 508, чтобы указать каждой передающей станции, когда выполнить уточнение формирования луча. В этих вариантах воплощения фреймы обратной связи 508 могут называться предоставленными фреймами. В некоторых вариантах воплощения BRP может произойти в любое время в интервале маяка 301 после того, как отвечающая станция завершила фазу SS в период BFT 306. Во время BRP коэффициенты формирования луча могут быть сформированы как направленные лучи антенны для приема и передачи сигналов с другой станцией.

[0036] В некоторых вариантах воплощения передающая станция 101 может передать более одного фрейма обратной связи SS 508 в слоте 304 SS, если есть время пребывания в слоте 304 SS. В одном примерном варианте воплощения размер слота 304 SS составляет восемь фреймов, если имеется две отвечающих станции, у которых имеется один и два антенных сектора, соответственно, и только два фрейма SS необходимы для завершения развертывания обратного сектор 503. После завершения развертывается их обратного сектора 503, в текущем слоте 304 SS остается дополнительное время для передачи передающей станцией 101 фреймов обратной связи SS 508 на обе эти отвечающие станции. В этих вариантах воплощения вторая длительность 408 (фигура 4) не ограничивается одиночным фреймом обратной связи SS 508.

[0037] На фигуре 6 показана связь между передающей станцией и отвечающими станциями для множественного доступа к формированию луча, в соответствии с некоторыми альтернативными вариантами воплощения. Как показано на фигуре 6, передающая станция 101 может передать фреймы маяка 502 в течение времени маяка 302. В этих альтернативных вариантах воплощения отвечающая станция, например, отвечающая станция 102, может передать один фрейм SS 604 в первом слоте 603 SS периода BFT 306 после передачи маяка. Когда фрейм обратной связи SS 608 не принимается отвечающей станцией 102 до завершения обратной развертки сектора, отвечающая станция 102 не может инициировать процедуру возврата, чтобы определить период возврата 606, содержащий случайное число слотов SS 304, чтобы задержать передачу дополнительных фреймов SS 605 в течение периода BFT 306. После завершения фрейма SS 605, отвечающая станция 102 может переключиться в режим приема фрейма обратной связи SS 609. В этих вариантах воплощения обратная развертка сектора может иметь все фреймы SS, переданные передающей станцией. Отвечающая станция может передать один фрейм SS в каждый антенный сектор.

[0038] В этих альтернативных вариантах воплощения отвечающая станция 102 может исключить задержку передач дополнительных фреймов SS 605 после периода возврата 606, когда фрейм обратной связи SS принимается в течение периода возврата 606. Отвечающая станция может также прекратить передачу любого из дополнительных фреймов SS 605 после приема фрейма обратной связи SS 609.

[0039] В этих альтернативных вариантах воплощения, когда оставшееся время в период BFT 306 после периода возврата 606 меньше времени обратной связи для SS 605 и фреймов SS 608, отвечающая станция может остаться в режиме приема до конца периода BFT (например, в случае, если она может принимать фрейм обратной связи SS 609).

[0040] Как показано в примере на фигуре 6, каждая отвечающая станция 102, 103 и 104 может иметь различное число антенных секторов и, соответственно, время, когда каждая станция завершает обратную развертку сектора передачи, отличается. Например, отвечающая станция 102 может иметь один антенный сектор и передать один фрейм SS 604 для обратной развертки ее сектора, хотя отвечающая станция 103 может иметь три антенных сектора и может передать три фрейма SS 614 для обратной развертки ее сектора, а отвечающая станция 104 может иметь шестнадцать антенных секторов и может передать шестнадцать фреймов SS 624 для обратной развертки ее сектора. В этом примере, поскольку отвечающая станция 103 не получила фрейма обратной связи развертки сектора во время его передачи этой обратной развертки сектора (т.е. три Фреймов SS 614), она может инициировать процедуру возврата, чтобы определить период возврата 616 и задержать передачу дополнительных фреймов обратной SS 615 в период BFT 306.

[0041] На фигуре 7 представлена блок-схема станции связи в диапазоне миллиметровых волн, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 может включать антенную решетку 722, схему формирования луча 702, передатчик 706, приемник 708 и схему обработки 704. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 может быть использована в качестве одной или нескольких станций связи в диапазоне миллиметровых волн 101-104 (фигура 1), как обсуждено выше. Антенная решетка 722 может включать множество элементов антенны и может быть сконфигурирована для связи во множестве антенных секторов, например, антенных секторов 221 на фигуре 2A. В некоторых альтернативных вариантах воплощения станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 может использовать коммутируемую остронаправленную антенну, хотя варианты воплощения не ограничиваются этим примером. В некоторых альтернативных вариантах воплощения станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 может использовать один элемент антенны, хотя варианты воплощения также не ограничиваются этим примером.

[0042] В соответствии с некоторыми вариантами воплощения, схема формирования луча 702 может сконфигурировать антенную решетку 722 для передачи фрейма SS (например, один из фреймов маяка 502 из фигуры 5) отдельно в каждом из антенных секторов 221. Схема формирования луча 702 может также сконфигурировать антенную решетку 722 для приема обратных фреймов развертки сектора (например, фреймы 504 и 506 на фигуре 5).

[0043] В соответствии с некоторыми вариантами воплощения, когда станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 работает как передающая станция 101 для того, чтобы иметь множественный доступ к формированию луча с одной или нескольких отвечающих станций, таких как отвечающие станции 102 и 103, схема обработки 704 может информировать о числе слотов SS 304 (фигура 3) периода BFT 306 (фигура 3) и о ряде фреймов SS каждого слота 304 SS. Приемник 708 может использоваться для приема одного или нескольких фреймов SS 504, 506 от двух или большего числа отвечающих станций в одном из слотов SS 304 в период BFT 306. Передатчик 706 может быть использован для передачи одного или нескольких фреймов обратной связи SS 508 отвечающим станциям в одном слоте 304 SS, чтобы указать отвечающим станциям на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией 101.

[0044] В соответствии с некоторыми вариантами воплощения, когда станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 работает как отвечающая станция, например, как отвечающая станция 102, для получения множественного доступа к формированию луча с передающей станции, схема обработки 704 может принять от передающей станции, например, от передающей станции 101, информацию о числе слотов SS 304 в период BFT 306 и о ряде фреймов SS каждого слота 304 SS. Передатчик 706 может передать один или несколько фреймов SS 504, 506 на передающую станцию в одном из слотов SS 304 в период BFT 306. Приемник 708 может быть сконфигурирован для приема одного или нескольких фреймов обратной связи SS 508 в одном слоте 304 SS, указывающем на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией. Отвечающая станция может быть сконфигурирована для передачи ограниченного количества фреймов SS 504 на слот 304 SS на основе числа фреймов SS, о которых информирует передающая станция, и каждый передаваемый фрейм SS от передающей станции может указать на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией. Отвечающая станция также может быть сконфигурирована для передачи любых дополнительных фреймов SS 504 в следующем слоте SS в период подготовки формирования луча 306.

[0045] В соответствии с некоторыми вариантами воплощения, когда станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 работает как отвечающая станция, например, как отвечающая станция 102, для того, чтобы иметь множественный доступ к формированию луча с передающей станции, такой как передающая станция 101, схема обработки 704 может инициировать процедуру случайного возврата в начале периода BFT 306, чтобы определить, с какого слота 304 SS периода BFT 306 начать передачу фрейма SS 504. Схема обработки 704 также может ограничить число фреймов SS 504, переданный на слот 304 SS по указанию передающей станции. Передатчик 706 может быть возобновить передачу фреймов SS 504 при запуске следующего слота SS в пределах текущего периода BFT 306, когда передающая станция имеет для передачи большего числа фреймов SS 504.

[0046] Станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 может включать другую схему для передачи сигналов миллиметровых волн при беспроводной связи, включая беспроводные технологии на 60 ГГц. В некоторых вариантах воплощения станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700 может быть обеспечить гибкий интерфейс, который может быть эффективно встроен в домашние медиашлюзы, сотовые телефоны, плоскопанельные телевизоры, цифровые приемники, проигрыватели Blu-ray, цифровые фотоаппараты, персональные компьютеры (PC), ноутбуки и ряд других мультимедийных устройств и устройств связи. Хотя станция связи в диапазоне миллиметровых волн 700, показанная на чертежах, имеет нескольких отдельных функциональных элементов, один или нескольких функциональных элементов могут быть объединены в блок элементов с программным обеспечением, таких как элементы обработки сигналов, включая процессоры цифровых сигналов (DSP), и/или другие аппаратные элементы. Например, некоторые элементы могут иметь один или нескольких микропроцессоров, DSP, специализированных интегральных схем (ASIC), радиочастотные интегральные схемы (RFIC) и комбинации различных аппаратных средств и логических схем для выполнения, по меньшей мере, описанных здесь функций. В некоторых вариантах воплощения функциональные элементы станции связи в диапазоне миллиметровых волн 700 могут относиться к одному или нескольким процессам, выполняемых одним или несколькими элементами обработки.

[0047] На фигуре 8 отображена процедура множественного доступа к формированию луча, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения. Процедура 800 может быть выполнена станциями связи в диапазоне миллиметровых волн, такими как станции связи в диапазоне миллиметровых волн 101-104 (фигура 1).

[0048] В процессе работы 802 передающая станция 101 может сообщить о числе слотов SS 304 (фигура 3) периода BFT 306 (фигура 3) и о числе фреймов SS в каждом слоте 304.

[0049] В процессе работы 804, передающая станция 101 может получить один или несколько фреймов SS 504, 506 (фигура 5) от двух или более отвечающих станций в одном из слотов SS 304 в период BFT 306. Отвечающие станции могут передать ограниченное количество фреймов SS 504 на слот 304 SS на основе числа фреймов SS, о которых сообщает передающая станция 101.

[0050] В процессе работы 806, передающая станция может передать один или несколько фреймов обратной связи SS 508 (фигура 5) отвечающим станциям в одном слоте 304 SS, чтобы указать отвечающим станциям на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией 101. Отвечающие станции могут передать любые дополнительные фреймы SS 504 в следующем слоте SS периода подготовки формирования луча 306.

[0051] Реферат изобретения соответствует документу 37 C.F.R. раздел 1.72(b), требующий краткого описания, которое позволит читателю выяснить характер и суть технического раскрытия. Предполагается, что это не будет использовано как ограничение объема изобретения. Прилагаемая формула изобретения тем самым включена в подробное описание с каждым пунктом патентования, имеющим самостоятельное значение как отдельный вариант воплощения.

Изобретение относится к системам беспроводной связи, в которых для связи используют частоты миллиметровых волн, такие как беспроводные персональные сети (WPAN) и беспроводные локальные сети (WLAN) и позволяет выполнять подготовку формирования луча с координатором сети более чем одной передающей станции. В некоторых вариантах воплощения передающая станция выполняет множественный доступ к формированию луча с одной или несколькими отвечающими станциями, объявляя о числе слотов развертки сектора (SS) в период подготовки формирования луча (BFT) и о числе фреймов SS каждого слота SS. Один или несколько фреймов SS принимаются от одной или нескольких отвечающих станций в одном из слотов SS периода BFT. Передающая станция передает один или несколько фреймов обратной связи SS отвечающим станциям в одном слоте SS, чтобы указать отвечающим станциям на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией. Отвечающие станции передают ограниченное число фреймов SS на слот SS на основе числа фреймов SS, о которых сообщает передающая станция, и передают любые дополнительные фреймы SS в следующем слоте SS периода подготовки формирования луча. Каждый фрейм SS содержит индикацию передающей станции о конфигурации антенны для связи с передающей станцией. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ множественного доступа к формированию луча в сети связи, содержащий следующие стадии:
объявление о числе слотов развертки сектора в период подготовки формирования луча и о числе фреймов каждого слота развертки сектора;
прием фреймов обратной развертки сектора от отвечающих станций в слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча; и
передачу фреймов обратной связи развертки сектора в слоте развертки сектора отвечающим станциям, чтобы указать отвечающим станциям на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией,
в котором для множественного доступа к формированию луча, передающая станция используется для приема, по меньшей мере, двух фреймов обратной развертки сектора от двух или более отвечающих станций либо в одиночном слоте развертки сектора, либо в отдельных слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча.

2. Способ по п.1, в котором отвечающие станции должны ограничить число фреймов обратной развертки сектора, переданных на каждый слот развертки сектора на основе числа фреймов развертки сектора, о которых сообщает передающая станция; и
в котором отвечающие станции должны передать любые дополнительные фреймы обратной развертки сектора в последующих слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча.

3. Способ по п.2, в котором конфигурация антенны, указанная во фреймах обратной связи развертки сектора, указывает на сектор передачи для каждой отвечающей станции, чтобы использовать его для связи с передающей станцией; и
в котором каждый фрейм обратной развертки сектора указывает на конфигурацию антенны для передающей станции, чтобы использовать ее для связи с одной из отвечающих станций.

4. Способ по п.2, в котором передающая станция является координатором сети для сети связи в диапазоне миллиметровых волн,
в котором о числе слотов развертки сектора на период подготовки формирования луча и о числе фреймов развертки сектора на слот развертки сектора сообщают во время передачи текущего интервала маяка; и
в котором передача маяка содержит развертку сектора, переданную передающей станцией для ее приема отвечающими станциями.

5. Способ по п.4, в котором развертка сектора содержит развертку сектора или фрейм маяка, переданный в каждом множестве антенных секторов передающей станции во время передачи текущего интервала маяка,
в котором отвечающие станции должны передать один фрейм обратной развертки сектора через каждый из их антенных секторов; и
в котором отвечающие станции должны оставаться в режиме приема для приема фрейма обратной связи развертки сектора от передающей станции.

6. Способ по п.1, в котором отвечающие станции конфигурируются для:
инициирования процедуры случайного возврата в начале периода подготовки к формированию луча для определения, какой слот развертки сектора в период подготовки формирования луча должен начать передачи фреймов обратной развертки сектора;
ограничения числа фреймов обратной развертки сектора, переданных на каждый слот развертки сектора как указано передающей станцией в передаче маяка; и
ограничения передачи фреймов обратной развертки сектора при запуске следующего слота развертки сектора в период подготовки формирования луча, когда у передающей станции имеются дополнительные фреймы обратной развертки сектора, для передачи.

7. Способ по п.6, в котором, когда отвечающие станции не принимают фрейм обратной связи развертки сектора от передающей станции до завершения обратной развертки сектора, отвечающие станции используются для:
ретрансляции фреймов обратной развертки сектора в период подготовки формирования луча текущего интервала маяка; и
инициирования процедуры случайного возврата, чтобы определить, какой слот развертки сектора после завершения предыдущих фреймов обратной развертки сектора должен начать повторную передачу фреймов обратной развертки сектора.

8. Способ по п.1, дополнительно содержащий время планирования в интервале маяка для каждой отвечающей станции, чтобы завершить формирование луча, включая выполнение фазы уточнения формирования луча в пределах текущего или следующего интервала маяка.

9. Способ по п.1, дополнительно содержащий передачу более одного фрейма обратной связи развертки сектора в слоте развертки сектора, когда имеется избыток времени в слоте развертки сектора.

10. Способ по п.1, в котором каждый слот развертки сектора содержит первую длительность для числа фреймов развертки сектора на слот развертки сектора, о котором сообщает передающая станция, и вторую длительность для одного фрейма обратной связи развертки сектора.

11. Способ по п.10, в котором каждый слот развертки сектора дополнительно включает:
время задержки прохождения для учета задержки прохождения сигнала между передающей станцией и отвечающей станцией; и
короткое пространство интерфейса между первой длительностью и второй длительностью,
в котором первая длительность является длительностью времени передающей станции для передачи предопределенного числа обратных фреймов обратной связи развертки сектора к передающей станции; и
в котором вторая длительность является длительностью времени передающей станции, для передачи, по меньшей мере, одного фрейма обратной связи развертки сектора к одной из отвечающих станций.

12. Способ по п.1, в котором каждая из отвечающих станций должна передать один фрейм обратной развертки сектора в первом слоте развертки сектора в период подготовки формирования луча после передачи маяка,
в котором, когда фрейм обратной связи развертки сектора не принят до окончания завершения обратной развертки сектора, каждая отвечающая станция используется для:
инициирования процедуры возврата, чтобы определить период возврата, содержащий случайное число слотов развертки сектора, чтобы задержать передачу дополнительных фреймов развертки сектора в период подготовки формирования луча; и переключение в режим приема для приема фрейма обратной связи развертки сектора после завершения передачи фрейма обратной развертки сектора.

13. Способ по п.12, в котором каждая из отвечающих станций воздерживается от задержки передачи дополнительных фреймов обратной развертки сектора после периода возврата, когда фрейм обратной связи развертки сектора принимается в течение периода возврата; и
в котором, когда остается время в период подготовки формирования луча после периода возврата меньше времени для фрейма развертки сектора и фрейма обратной связи развертки сектора, каждая отвечающая станция остается в режиме приема до конца периода подготовки формирования луча.

14. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн, используемая как передающая станция, имеющая множественный доступ к формированию луча, при этом указанная станция связи в диапазоне миллиметровых волн содержит:
схему обработки сигнала для сообщения о числе слотов развертки сектора в период подготовки формирования луча и о числе фреймов развертки сектора каждого слота; и
приемник для приема фреймов обратной развертки сектора отвечающих станций в слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча,
в которой для множественного доступа к формированию луча приемник используется для приема, по меньшей мере, двух фреймов обратной развертки сектора от двух или более отвечающих станций либо в одиночном слоте развертки сектора, либо в отдельных слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча.

15. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.14, дополнительно содержащая передатчик для передачи фреймов обратной связи развертки сектора отвечающим станциям в слоте развертки сектора, чтобы указать отвечающим станциям на конфигурацию антенны для связи с передающей станцией,
в которой отвечающие станции используются для ограничения числа фреймов обратной развертки сектора, переданных на каждый слот развертки сектора на основе числа фреймов развертки сектора, о которых сообщает передающая станция; и
в которой отвечающие станции конфигурируются для передачи любых дополнительных фреймов обратной развертки сектора в последующих слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча.

16. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.15, в которой конфигурация антенны, включенная во фреймы обратной связи развертки сектора, указывает на сектор передачи для каждой отвечающей станции, чтобы использовать ее для связи с передающей станцией; и
в которой каждый фрейм обратной развертки сектора указывает на конфигурацию антенны для передающей станции, чтобы использовать ее для связи с одной из отвечающих станций.

17. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.15, в которой передающая станция является координатором сети для сети связи в диапазоне миллиметровых волн,
в которой во время передачи текущего интервала маяка сообщается о числе слотов развертки сектора на период подготовки формирования луча и числе фреймов развертки сектора на слот развертки сектора; и
в которой передача маяка содержит развертку сектора, переданную передающей станцией для приема отвечающими станциями.

18. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн, используемая как отвечающая станция для того, чтобы выполнить формирование луча с передающей станцией, при этом станция связи в диапазоне миллиметровых волн содержит:
схему обработки принятого сигнала от передающей станции с сообщением о числе слотов развертки сектора в период подготовки формирования луча и о числе фреймов развертки сектора каждого слота развертки сектора;
передатчик, для передачи фреймов обратной развертки сектора на передающую станцию в слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча; и
приемник для приема фреймов обратной связи развертки сектора в слотах развертки сектора, указывающих на конфигурацию антенны, чтобы использовать ее для связи с передающей станцией,
в которой отвечающая станция должна ограничить передачи фреймов обратной развертки сектора на слот развертки сектора на основе числа фреймов развертки сектора, о которых сообщает передающая станция; и
в которой отвечающая станция должна передать любые дополнительные фреймы обратной развертки сектора в последующих слотах развертки сектора в период подготовки формирования луча.

19. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.18, в которой схема обработки используется для:
инициирования процедуры случайного возврата в начале периода подготовки к формированию луча, чтобы определить, какой слот развертки сектора в период подготовки формирования луча должен начать передачу фреймов обратной развертки сектора; и
инициирования схемы передатчика на возобновление передачи фреймов обратной развертки сектора при запуске следующего слота развертки сектора в период подготовки формирования луча, когда передающая станция имеет для передачи дополнительные фреймы развертки сектора.

20. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.19, в которой, когда отвечающая станция не принимает фрейм обратной связи развертки сектора от передающей станции до завершения обратной развертки сектора:
передатчик должен ретранслировать фреймы обратной развертки сектора в период подготовки формирования луча текущего интервала маяка; и
схема обработки должна инициировать процедуру случайного возврата, чтобы после завершения предыдущей обратной развертки сектора определить, какой слот развертки сектора использовать для повторной передачи обратной развертки сектора.

21. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.19, в которой конфигурация антенны, приведенная во фреймах обратной связи развертки сектора, указывает на сектор передачи для каждой отвечающей станции для использования при связи с передающей станцией; и
в которой каждый фрейм развертки сектора, переданный передающей станцией, указывает на конфигурацию антенны передающей станции для использования при связи с передающей станцией.

22. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн, используемая как отвечающая станция для того, чтобы выполнить формирование луча с передающей станцией, станции связи в диапазоне миллиметровых волн содержит:
схему обработки сигнала, инициирующую процедуру случайного возврата в начале периода подготовки формирования луча, чтобы определить, какой слот развертки сектора в период подготовки формирования луча должен начать передачи обратного фрейма развертки сектора и ограничить передачи фреймов обратной развертки сектора, передаваемых на слот развертки сектора, как указано передающей станцией; и
передатчик, возобновляющий передачу обратной развертки сектора фреймов при запуске следующего слота развертки сектора в период подготовки формирования луча, когда у передающей станции имеются для передачи дополнительные фреймы развертки сектора.

23. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.22, дополнительно содержащая приемник для приема объявления от передающей станции, сообщающей о числе слотов развертки сектора в период подготовки формирования луча и о числе фреймов обратной развертки сектора для приема в каждом слоте развертки сектора, при этом указанное объявление получается во время передачи маяка текущего интервала маяка.

24. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.23, в которой, когда отвечающая станция не принимает фрейм обратной связи развертки сектора от передающей станции до завершения обратной развертки сектора:
передатчик должен ретранслировать фреймы развертки сектора в период подготовки формирования луча текущего интервала маяка; и
схема обработки должна инициировать процедуру случайного возврата, чтобы после завершения предыдущей обратной развертки сектора определить, какой слот развертки сектора использовать для повторной передачи развертки сектора.

25. Станция связи в диапазоне миллиметровых волн по п.22, в которой конфигурация антенны, приведенная во фреймах обратной связи развертки сектора, указывает на сектор передачи передающей станции для использования при связи с передающей станцией; и
в которой каждый фрейм развертки сектора, переданный передающей станцией, указывает на конфигурацию антенны для передающей станции, для ее использования при связи с передающей станцией.