СПОСОБ И УСТРОЙСТВО МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА ДЛЯ НАПРАВЛЕННЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ Российский патент 2014 года по МПК H04B7/26 

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы беспроводной связи передают информацию по совместно используемой среде беспроводной связи, такой как одна или несколько частей радиочастотного спектра (RF). Последние новшества в связи на миллиметровых волнах (mmWave) в диапазоне частот 60 гигагерц (ГГц), обещают пропускную способность в несколько гигабит в секунду (Гбит/с) в пределах небольших расстояний порядка 10 метров. Ограниченный диапазон и направленность систем связи в диапазоне миллиметровых волн приводят к возможности использования большого количества разнообразных устройств в одной и той же беспроводной сети. Был использован централизованный планируемый доступ к средству связи, чтобы повысить производительность некоторых систем. Обычные методики, как правило, основаны на центральном согласующем устройстве (РСР или АР) для регулирования доступа к средству связи, которое не учитывает повторное использование пространства. Следовательно, весьма желательны методики, нацеленные на распределение доступа к средству связи и обеспечивающие повторное использование пространства в системах беспроводной связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 иллюстрирует один вариант воплощения системы связи.

Фигура 2А иллюстрирует один вариант первой временной диаграммы.

Фигура 2В иллюстрирует один вариант второй временной диаграммы.

Фигура 3А иллюстрирует один вариант первой схемы передачи.

Фигура 3В иллюстрирует один вариант второй схемы передачи.

Фигура 4А иллюстрирует один вариант третьей схемы передачи.

Фигура 4В иллюстрирует один вариант четвертой схемы передачи.

Фигура 5 иллюстрирует один вариант логического потока.

Фигура 6 иллюстрирует один вариант изготовленного изделия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Различные варианты воплощения могут, в основном, относиться к множественному доступу для направленных беспроводных сетей. В частности, некоторые варианты воплощения могут быть направлены на улучшенный способ распределенного доступа в направленной беспроводной сети, такой как беспроводная сеть mmWave 60 ГГц. Такие сети иногда упоминаются как "пикосети", или персональный служебный базовый комплект (PBSS) из-за их ограниченных диапазонов передачи и используемых устройств. Улучшенный распределенный метод доступа может учесть повторное использование пространства в беспроводной сети, позволяя, таким образом, множеству устройств работать одновременно, увеличивая производительность направленных беспроводных сетей.

На фигуре 1 показана блок-схема одного варианта воплощения системы связи 100. В различных вариантах воплощения система связи 100 включает множество узлов. Узел, в основном, может содержать любой физический или логический объект для передачи информации в системе связи 100 и может быть реализован в виде аппаратных средства, программного обеспечение или любой их комбинации, желательно для данного набора параметров проекта или ограничений производительности. Хотя на фигуре 1 показано ограниченное число примерных узлов связи, следует понимать, что для данного варианта воплощения может быть использовано и большее число узлов.

В различных вариантах воплощения система связи 100 может содержать часть или являться частью проводной системы связи, системы беспроводной связи или комбинации обеих. Например, система связи 100 может включать один или несколько узлов, предназначенных для передачи информации по одному или нескольким проводным каналам связи. Примеры проводной канал связи, могут включать, без ограничения, провод, кабель, шину, печатную плату (РСВ), соединение Ethernet, одноранговое соединение (Р2Р), системную плату, структуру переключателя, полупроводниковый материал, провод витой пары, коаксиальный кабель, оптическое соединение и т.д. Система связи 100 также может включать один или несколько узлов, предназначенных для передачи информацию по одному или нескольким каналам беспроводной связи различного типа. Примеры канала беспроводной связи могут включать, без ограничения, радиоканал, инфракрасный канал, радиочастотный канал (RF), канал беспроводного Интернета (Wi-Fi), часть спектра RF и/или несколько лицензируемых или не лицензируемых диапазонов частот. Система связи 100 может передавать информацию в соответствии с одним или несколькими стандартами, установленными организацией стандартов. В одном варианте воплощения, например, различные устройства, содержащие часть системы связи 100, могут работать в соответствии с одним или несколькими стандартами IEEE 802.11, спецификацией WiGig Alliance™, спецификацией WirelessHD™, стандартами или версиями, такими как спецификация WirelessHD, 1.0d7 от 1 декабря 2007 года, и ее более поздними версиями типа WirelessHD, LLC (все вместе называемые "Спецификацией WirelessH", или с любыми другими стандартами беспроводной связи, установленными другими организациями стандартов, такими как Международный союз электросвязи (ITU), Международная организация по стандартизации (ISO), Международная электротехническая комиссия (IEC), Институт инженеров по электронике и радиотехнике (IEEE), Инженерная группа по развитию Интернета (IETF) и т.д. Например, в различных вариантах воплощения система связи 100 может передавать информацию согласно одному или нескольким стандартам IEEE 802.11 для беспроводных локальных сетей (WLANs), таких как стандарт IEEE 802.11 (Выпуск 1999 года, «Телекоммуникационная информационная технология и обмен информацией между системами - локальными сетями и городскими компьютерными сетями - Установленные требования, часть II»: Управление доступом к среде WLAN (MAC) и спецификации физического уровня (PHY)), их последующие версии и дополнения к ним (например, 802.11a, b, g/h,j, n, VHT SG, и варианты); IEEE 802.15.3 и варианты; стандарты IEEE 802.16 для WMAN включая стандарт IEEE 802.16 такой как 802.16-2004, 802.16.2-2004, 802.16е-2005, 802.16f, и варианты; WGA (WiGig) последующие версии и варианты; Европейская ассоциация производителей компьютеров (ЕСМА) последующие версии TG20 и варианты; и другие стандарты беспроводных сетей. Варианты воплощения изобретения не ограничиваются этим контекстом.

Система связи 100 может передавать, управлять или обрабатывать информацию в соответствии с одним или несколькими протоколами. Протокол может содержать ряд предопределенных правил или инструкций для того, чтобы управлять передачей среди узлов связи. Например, в различных вариантах воплощения система связи 100 может использовать один или несколько протоколов, таких как протокол формирования луча, протокол управления доступом к среде (MAC), протокол конвергенции физического уровня (PLCP), простой протокол управления сетью (SNMP), протокол режима асинхронной передачи (ATM), протокол Frame Relay, протокол системной сетевой архитектуры (SNA), протокол управления передачей (TCP), протокол Интернета (IP), TCP/IP, X.25, протокол передачи гипертекста (HTTP), протокол пользовательских дейтаграмм (UDP), протокол распределенного периода свободного доступа (СВР), протокол свободного доступа (СВР) и т.д. В различных вариантах воплощения система связи 100 также может работать в соответствии со стандартами и/или протоколами для обработки медийной среды. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

Как показано на фигуре 1, система связи 100 может содержать сеть 102 и множество узлов 104-1-n, где n может иметь любое положительное целочисленное значение. В различных вариантах воплощения узлы 104-1-n могут быть реализованы как различные типы беспроводных устройств. Примеры беспроводных устройств могут включать, без ограничения, IEEE 802.15.3 блок управления пикосетью (PNC), блок управления РСР IEEE 802.11, координирующую станцию, станцию абонента, базовую станцию, точку беспроводного доступа (АР), беспроводное клиентское устройство, терминал беспроводной связи (STA), ноутбук, ультраноутбук, портативный компьютер, персональный компьютер (PC), карманный компьютер, персональный цифровой секретарь (PDA), мобильный телефон, мобильный телефон в комбинации с PDA, интеллектуальный телефон, пейджер, устройство обмена сообщениями, медиапроигрыватель, проигрыватель цифровой музыки, цифровой приемник (STB), устройство, рабочую станцию, пользовательский терминал, мобильный модуль, бытовую электронику, телевидение, цифровое телевидение, телевидение высокой четкости, телевизор, приемник телевидения высокой четкости и т.д.

В некоторых вариантах воплощения узлы 104-1-n могут содержать еще одну беспроводную связь, интерфейсы и/или компоненты для беспроводной связи, включая один или несколько передатчиков, приемники, приемопередатчики, чипсеты, усилители, фильтры, управляющую логику, сетевые карты (NIC), антенны, антенные решетки, модули и т.д. Примерные антенны могут включать, без ограничения, внутреннюю антенну, всенаправленную антенну, монопольную антенну, дипольную антенну, антенну с несимметричным питанием, циркулярную поляризованную антенну, микрополосковую антенну, разнесенную антенну, двойную антенну, антенные решетки и т.д.

В различных вариантах воплощения изобретения узлы 104-1-n могут содержать часть или являться частью беспроводной сети 102. В одном варианте воплощения, например, беспроводная сеть 102 может содержать миллиметровую беспроводную сеть (mmWave), работающую в диапазоне 60 ГГц. Хотя в целях иллюстрации и без ограничения некоторые варианты воплощения могут быть описаны с беспроводной сетью 102, реализованной в виде беспроводной сети, работающей в миллиметровом диапазоне (mmWave), следует понимать, что варианты воплощения этим контекстом не ограничиваются. Например, беспроводная сеть 102 может содержать или быть реализована в виде беспроводных сетей и связанных протоколов различного типа, подходящих для WPAN, беспроводной локальной сети (WLAN), беспроводной городской компьютерной сети, беспроводной глобальной сети (WWAN), беспроводной широкополосной сети общего доступа (BWA), радиосети, телевизионной сети, спутниковой сети, такой как спутниковая сеть прямого вещания (DBS), и/или любой другой сети беспроводной связи, сконфигурированной для работы в соответствии с описанными вариантами воплощения изобретения.

В различных вариантах воплощения обычная беспроводная сеть в диапазоне миллиметровых волн (mmWave), работающая в диапазоне 60 гигагерц (ГГц), может включать один из узлов 104-1-n, который действует как центральное согласующее устройство. Согласующее устройство может быть оператором для управления синхронизацией в PBSS, отслеживания элементов PBSS, и может быть оператором для передачи и получения данных. Остальные узлы 104-1-n могут содержать станции, которые служат для передачи и приема данных. Другие варианты воплощения описываются и заявлены в пунктах формулы изобретения.

На фигуре 2А показана временная диаграмма 200 для возможного варианта воплощения будущей сети на 60 ГГц, которая основана на центральном согласующем устройстве. Как показано на фигуре 2А, структура/планирование интервала маяка (BI) 202 может включать маяк (В) 204, время объявления (AT) 206, основанное на периодах свободного доступа (СВР) 208 и 212 и периодах обслуживания (SP) 210 и 214. Хотя на фигуре 2А в целях иллюстрации показано ограниченное число элементов, следует понимать, что может использоваться любое число типов планирующих или логических сигналов, которые находятся в пределах описанных вариантов воплощения.

В некоторых вариантах воплощения центральное согласующее устройство (РСР) планирует время в BI для станций (STA) (например, узлы 104-1-и) для связи. Промежутки времени, запланированные в BI, могут быть двух типов: SP и СВР. График SP и СВР в BI передается в маяк 204 или AT 206. В обычных сетях SP принадлежит одиночному источнику STA, который управляет доступом к среде во время периода SP. С другой стороны, во время СВР, множеству STA (потенциально всем узлам 104-1-n фигура 1, например) разрешен доступ к медийной среде, аналогично протоколу множественного доступа с контролем несущей с предотвращением конфликтов (CSMA/CA), обычно используемый, например, в стандартах IEEE 802.11.

В некоторых вариантах воплощения вследствие того, что направленная передача используется в беспроводной сети на частоте 60 ГГц, традиционный подход CSMA/CA как определено в спецификациях IEEE 802.11, возможно, здесь не применим, поскольку и виртуальное и физическое обнаружение несущей ненадежно.

На фигуре 3А показана схема передачи, как пример того, почему обнаружение несущей ненадежно в сети 60 ГГц. Как показано на фигуре 3А, беспроводная сеть 300 включает узлы 302, 304, 306 и 308, которые могут теми же самыми или подобными узлам 104-1-n на фигуре 1. В некоторых вариантах воплощения узел 302 может передавать данные узлу 304, и во время этой передачи узел передачи 306 может обнаружить канал при попытке инициировать передачу к узлу 308. Как показано на фигуре 3А, узел 306, возможно, не обнаружит несущую, и может инициировать передачу на узел 308, вызывая коллизию в узле 304 и, таким образом, ухудшая производительность сети 300.

Как упомянуто выше, в некоторых вариантах воплощения центральное РСР (например, центральное согласующее устройство) было предложено для поддержки CSMA/CA при работе в беспроводных сетях 60 ГГц, чтобы устранить эти и другие проблемы, связанные с направленными беспроводными сетями. В некоторых вариантах воплощения РСР полностью управляет доступом к беспроводной среде в течение периода СВР. Хотя этот подход в состоянии решить проблему направленности в беспроводной сети 60 ГГц, как показано на фигуре ЗА, подход с центральным РСР имеет несколько недостатков. Например, в некоторых вариантах воплощения, подход с центральным РСР не может применить повторное использование пространства в беспроводной сети, как показано на фигуре 3А. В различных вариантах воплощения, поскольку направленная защита устанавливаются для всех STA в беспроводной сети 300 в подходе центрального РСР, узлу 308 просто не разрешается передача на узел 306, когда узел 302 н6аходится в связи с узлом 304, как показано в беспроводной сети 350 фигуры 3В, которая может быть той же самой или аналогичной беспроводной сети 300 фигуры 3А.

В некоторых вариантах воплощения подход с центральным РСР также требует, чтобы РСР был активен в течение каждого периода СВР в BI, увеличивая, таким образом, расход энергии РСР. Это может создать проблемы в ситуациях, когда РСР содержит мобильное вычислительное устройство ограниченной мощности. Подход с центральным РСР также может оказаться сложным и обременительным подходом для простых использований беспроводной сети, такой как «sync&go» между двумя мобильными устройствами низкой сложности. В дополнение к вышеупомянутым проблемам объекты направленности беспроводной сети, такие как обнаружение коллизий и пересинхронизация могут быть стимулирующими или непрактичными, чтобы гарантировать надежность беспроводной сети 60 ГГц.

Еще одна проблема возникает, когда подход с центральным РСР в направленных сетях используется при формировании (BF), во время периода СВР. Одна проблема, связанная с формированием луча в беспроводной сети с доступа в центральном РСР, состоит в том, что STA могут потерять синхронизацию по времени друг с другом, предотвращая, таким образом, успешное завершение работы по формированию луча во время СВР. Например, в беспроводной сети 300 фигуры 3А, узел 302 может запустить процедуру BF с узла 304 во время СВР (такого как СВР 208 из фигуры 2А, например), чтобы обнаружить направление для передачи. В различных вариантах воплощения, если каждый из обоих узлов 302 и 304 не завершит фаза процедуры BF рядом вовремя, может возникнуть проблема синхронизации из-за доступа CSMA/CA к каналу во время СВР. В некоторых вариантах воплощения, где CSMA/CA является схемой произвольного доступа к каналу, следующий раз, когда узел 302 или узел 304 может получить доступ к каналу, чтобы продолжать прерванную процедуру BF, этот процесс не детерминирован. Это может привести к тому, что STA могут потерять синхронизацию и никогда, возможно, не смогут завершить BF во время СВР 208 и, возможно, следует попытаться возобновить формирование луча во время СВР 212, который может оказаться трудным для синхронизации.

Выше было представлено только несколько проблем, которые могут быть преодолены путем реализации распределенной схемы множественного доступа направленных беспроводных сетей, и следует понимать, что и другие проблемы могут быть преодолены и также могут быть реализованы и другие преимущества изобретения.

На фигуре 2В показана временная диаграмма 250 для вариантов воплощения сети на 60 ГГц, которая не полагается исключительно на центральный согласующее устройство и учитывает распределенный доступ к средству связи. Как показано на фигуре 2А, интервал маяка (BI) 202 структуры/планирования может включать маяк (В) 204, время оповещения (AT) 206 и распределенный период (СВР) 252, основанный на свободном доступе. Хотя на фигуре 2В в целях иллюстрации показано ограниченное число элементов, следует понимать, что может использоваться любое число или тип планирования сигналов или логики, которые находиться в пределах описанных вариантов воплощения. Например, хотя это не показано на фигуре 2В, следует понимать, что основанные на свободном доступе периоды (СВР) 208 и 212 и периоды обслуживания (SP) 210 и 214 также могут быть реализованы в разное время в сети, представленной временной диаграммой 250, наряду с распределенным периодом СВР 252, что не выходит за пределы описанных вариантов воплощения.

В различных вариантах воплощения распределенный СВР 252 может содержать основанный на свободном доступе период, в котором любой узел в направленной беспроводной сети может инициировать передачу к любому другому узлу в любое время пока он следует ряду правил основанного на свободном доступе распределенном периоде (СВР). В некоторых вариантах воплощения беспроводное устройство, такое как любой из узлов 104-1-n фигуры 1, может использоваться для установления распределенного СВР 252 для направленной беспроводной сети и передачи информации другому беспроводному устройству на основе, одного или нескольких правил распределенного СВР. Другие варианты воплощения описываются ниже и заявлены в формуле изобретен6ия.

В некоторых вариантах воплощения первое правило распределенного СВР может требовать, чтобы при всех передачах использовался стандартный формат кадра. Например, PHY и форматы кадра MAC, используемые для передачи данных во время действия распределенного СВР, не должны отличаться от других способов доступа, используемых в беспроводной сети, таких как CSMA или TDMA. Гарантия того, что одни и те же форматы кадра используются для передачи данных при использовании каждого способа доступа, обеспечит совместимость устройств и способов доступа в беспроводной сети. Второе правило распределенного СВР может потребовать, чтобы при всех передачах использовался стандартный межкадровый интервал (IFS). Например, IFS, используемый в распределенном СВР, не должен отличаться от IFS, используемым в других способах доступа, пригодных для данной беспроводной сети. Говоря иначе, никакая станция или узел в беспроводной сети не должны передавать последовательность PPDU, разделенную IFS, которая отличается от IFS, определенного в PHY и спецификации MAC. Соблюдение этого правила также может улучшить совместимость устройств в беспроводной сети.

В различных вариантах воплощения третье правило распределенного СВР может потребовать, чтобы все подтверждения, связанные с распределенным СВР следовали стандартной процедуре подтверждения и форматам. Например, механизм подтверждения, связанный с распределенным СВР, должен использовать схемы подтверждения, определенные в PHY и спецификации MAC для централизованного или запланированного доступа, чтобы гарантировать совместимость.

В некоторых вариантах воплощения четвертое правило распределенного СВР может потребовать, чтобы все передачи во время действия распределенного СВР были бы направленными передачами. Таким образом, может быть использовано, например, повторное использование пространства. Следует понимать, что каждое из четырех упомянутых выше правил распределенного СВР необходимо для обеспечения распределенного доступа множеству узлов в направленной беспроводной сети. В некоторых вариантах воплощения правила распределенного СВР позволяют создать один и тот же алгоритм передачи данных с одними и теми же параметрами, которые будут использоваться для любого способа доступа, который обеспечивает легкое переключение между различными методами доступа (например, от распределенного СВР до централизованного СВР и запланированного SP). Другие варианты воплощения описываются ниже и заявлены в формуле изобретения.

В дополнение к вышеупомянутым установленным правилам распределенного СВР другие дополнительные правила могут также быть реализованы и использоваться в различных вариантах воплощения, чтобы улучшить или изменить производительность. Например, может использоваться физическое и/или виртуальное обнаружение несущей и STA, или узел может использовать процедуру возврата, если он решит, что канал занят. В некоторых вариантах воплощения STA или узел могут учитывать действие установленной защиты и не будут инициировать передачу данных до тех пор, пока устройство защиты не будет перезагружено или удалено. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

В некоторых вариантах воплощения, чтобы гарантировать, что данный STA или узел не занимает канал в течение длительного периода времени и не задерживает доступ к другому STA, может быть выгодно ограничить максимальную продолжительность передачи кадра в распределенном СВР. Это уменьшило бы сложность доступа во время СВР и устранило возможность занятия всего канала одним STA.

В различных вариантах воплощения выполнение вышеупомянутых правил распределенного СВР может учитывать определение спецификации распределенного СВР и для устройств, которые являются взаимодействующими, определяя, в то же время, схему распределенного произвольного доступа, которая проста и может использовать в своих интересах повторное использование пространства при направленной передача на частоте 60 ГГц.

На фигурах 4А и 4В показаны примерные схемы передачи в беспроводных сетях 400 и 450 в некоторых вариантах воплощения. В некоторых вариантах воплощения беспроводные сети 400 и 450 могут представлять собой беспроводные сети, в которых используется схема распределенного СВР и правила распределенного СВР, как описано выше. Беспроводные сети 400 и 450 могут включать узлы 302, 304, 306 и 308, которые могут быть аналогичны узлам 104-1-n фигуры 1 и/или узлам 302, 304, 306 и 308 фигур 3А и 3В. В некоторых вариантах воплощения узлы 303, 304, 306 и 3-8 могут содержать беспроводные устройства, сконфигурированные и/или действующие в беспроводной сети связи mmWave 400, 450. Хотя в целях иллюстрации показано ограниченное число элементов, следует понимать, может использоваться любое число или расположение узлов, что находиться в пределах описанных вариантов воплощения.

Как показано на фигуре 4А, узел 302 не может выполнить возврат или обнаружение несущей до передачи кадра узлу 304. В различных вариантах воплощения узел 304 может быть в режиме «квази-омни» в течение этого периода, и если нужно может переключиться в направленный режим после того, как он обнаруживает кадр от узла 302. В некоторых вариантах воплощения узлы 302 и 304 могут или не могут выполнить формирование луча друг с другом до передачи. Например, если узлы 302 и 304 содержат две одиночных антенны sync&go STA или беспроводные устройства, передача может быть осуществлена без формирования луча. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

В различных вариантах воплощения, как показано на фигуре 4В, во время передачи между узлами 302 и 304 или одновременно с установлением соединения между узлами 302 и 304, узел 308 может инициировать передачу к узлу 306. В некоторых вариантах воплощения, если нарушение правила СВР имело место в узле 308, передача к узлу 306 может начаться сразу, не принимая во внимание соединение между узлами 302 и 304. Как показано на фигуре 4В, передача от узла 308 к узлу 306 может быть успешной, несмотря на продолжающуюся передачу между узлами 302 и 304. В некоторых вариантах воплощения обе передачи могут продолжиться одновременно, и может быть использовано повторное использование пространства во время распределенного СВР, когда имеет место нарушение правил СВР. Другие варианты воплощения описываются ниже и заявлены в формуле изобретения.

В некоторых вариантах воплощения передачи между узлами 302 и 304 и 308 и 306 могут мешать друг другу. В этой ситуации, в различных вариантах воплощения, для отдельных узлов может быть выгодно решать независимо (вместо решения от РСР), после нескольких повторений, например, чтобы выполнить процедуру возврата или полностью прекратить использование распределенного СВР и переключиться на использование централизованного СВР. При переключении на централизованный СВР узлы могут следовать традиционным правилам возврата CSMA/CA и им может быть предоставлена защита для их передач в различных вариантах воплощения.

В различных вариантах воплощения формирование луча может быть использовано в соединении с распределенным СВР в направленной беспроводной сети. Например, в некоторых вариантах воплощения формирование луча может быть использовано для установления направленных соединений. Однако, как описано выше, синхронизация при формировании луча может быть проблематичной, когда применяется ограниченная продолжительность СВР и распределенные СВР. Например, может оказаться затруднительным синхронизировать луч, сформированный для двух устройств, если устройства не могут завершить формирование луча в течение данного периода СВР. Чтобы решить эту проблему в беспроводной сети при реализации схемы распределенного СВР, в некоторых вариантах воплощения можно применять исключение из правил СВР. В некоторых вариантах воплощения, когда формирование луча инициируется для распределенного СВР, можно не применять правила распределенного СВР.

В различных вариантах воплощения инициатор формирования луча или респондер (например, источник или пункт назначения STA или узел), который начал формирование луча в пределах продолжительности СВР, но не завершал формирование луча в этих пределах, потому что было достигнуто окончание СВР, узел может возобновить процедуру формирования луча в начале следующего СВР, без соблюдения правил распределенного СВР. Иначе говоря, STA или узел могут сразу получить доступ к распределенному СВР или СВР без каких-либо задержек в том случае, когда BF был инициирован в предыдущем СВР, но не был завершен в предыдущем СВР. Другие варианты воплощения описываются ниже и заявлены в формуле изобретения.

Операции в различных вариантах воплощения могут быть описаны ниже со ссылками на следующие чертежи и сопровождаться примерами. Некоторые из фигур могут включать логический поток. Следует отметить, что иллюстрированный логический поток обеспечивается просто в качестве примера реализации заданной функциональности. Кроме того, данный логический поток не обязательно должен быть выполнен в представленном порядке, если не оговорено иначе. Кроме того, логический поток может быть реализован аппаратными средствами, средствами программного обеспечения, выполняемым процессором, или любой их комбинацией. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

На фигуре 5 показан один вариант воплощения логического потока 500 для множественного доступа в направленной беспроводной сети. В различных вариантах воплощения логический поток 500 может быть осуществлен различными системами, узлами и/или модулями и может быть реализован аппаратными средствами, программным обеспечением и/или любой их комбинацией, в зависимости от желательного набора параметров для данного проекта или ограничений по производительности. Например, логический поток 500 может быть реализован логическим устройством (таким как узел, STA, беспроводное устройство) и/или командами включения логики, данных и/или кода, который будет выполняться логическим устройством. В целях иллюстрации и без ограничения, логический поток 500 описывается со ссылками на фигуры 1 и 2В. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

В различных вариантах воплощения логический поток 500 устанавливает основанный на свободном доступе распределенный период (СВР) для направленной беспроводной сети 502. Например, любое из беспроводных устройств 104-1-n может установить распределенный СВР для сети 102, которая может содержать направленную беспроводную сеть mmWave 60 ГГц. В конкретном варианте воплощения это может быть функция центральной станции (например, РСР или АР), чтобы запланировать время в BI 202 для распределенного СВР 252. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

Например, в одном варианте воплощения, логический поток 500 может передать информацию с первого устройства на второе устройство на основе одного или нескольких правил распределенного СВР в 504. Например, беспроводное устройство 104-1 может передать информацию беспроводному устройству 104-2, используя стандартный формат кадра для беспроводной сети 102, стандартного межкадрового интервала для беспроводной сети 102 и стандартных процедур подтверждения для беспроводной сети 102. Использование стандартного формата кадра, стандартного межкадрового интервала и стандартной процедуры подтверждения в некоторых вариантах воплощения может включать все или часть правил распределенного СВР. В различных вариантах воплощения правила распределенного СВР могут быть выбраны так, что для каждого множества способов доступа к беспроводной сети осуществляются одни и те же передачи.

В некоторых вариантах воплощения передача от беспроводного устройства 104-1 к беспроводному устройству 104-2 может содержать направленную передачу, сформированную путем формирования луча между беспроводными устройствами. В некоторых вариантах воплощения восстановление нарушенных правил СВР может включать одновременную передачу информации от множества устройств беспроводной сети. Например, устройства 104-1 и 104-3 могут инициировать передачи к устройствам 104-2 и 104-n, соответственно и одновременно на основе правил распределенного СВР. В некоторых вариантах воплощения каждая одновременная передача может содержать направленную передачу. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

В различных вариантах воплощения для нарушенного СВР может быть установлена максимальная продолжительность передачи. Например, чтобы предотвратить любое устройство от полного занятия канала, может быть установлен предел временного интервала, в течение которого каждое устройство может получить доступ к каналу. Другие варианты воплощения описываются ниже и заявлены в формуле изобретения.

В дополнение к или вместо нарушенного СВР в некоторых вариантах воплощения может быть установлен СВР, который обеспечивает направленную защиту для устройств и учитывает координацию передач множеством различных устройств в разное время. Например, центральное согласующее устройство (РСР или АР) может быть реализовано таким образом, что оно координирует доступ к беспроводной сети 102, позволяя получить доступ к каналу в любой момент времени только ограниченному числу устройств. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

На фигуре 6 показан один вариант воплощения готового изделия 600. Как показано на чертеже, изделие 600 может содержать устройство памяти 602, в котором хранится логика 604 для установления нарушенного СВР направленной беспроводной сети и для выполнения правил направленного СВР для передачи информации в течение распределенного периода СВР. Например, логика 604 может быть использована для реализации модуля управления соединением для мобильного вычислительного устройства, узла или другой системы, так же как других объектов узлов 104-1-n, например. В различных вариантах воплощения изделие 600 может быть реализовано в виде различных систем, узлов и/или модулей.

Изделие 600 и/или машиночитаемое устройство памяти 602 может включать один или несколько типов считываемой компьютером носителей, которые могут хранить данные, включая энергозависимую память или энергонезависимую память, съемную или несъемную память, стираемую или не стираемую память и т.д. Примеры машиночитаемого носителя могут включать, без ограничения, оперативную память (RAM), динамическую память RAM (DRAM), память с двойной скоростью передачи данных (DDR-DRAM), синхронную память DRAM (SDRAM), статическую память RAM (SRAM), постоянную память (ROM), программируемую память ROM (PROM), стираемую программируемую память ROM (EPROM), электрически стираемую программируемую память ROM (EEPROM), компакт-диск (CD-ROM), записываемый компакт-диск (CD-R), перезаписываемый компакт-диск, (CD-RW), флэш-память (например, флэш-память NOR или NAND), ассоциативную память (САМ), полимерную память (например, сегнетоэлектрическую полимерную память), память фазового перехода (например, запоминающие элементы на аморфных полупроводниках), сегнетоэлектрическую память, память "окись кремния-окись азота и кремния" (SONOS), диск (например, гибкий диск, жесткий диск, оптический диск, магнитный диск, магнитный оптический диск), или карта (например, магнитная карта, оптическая карта), лента, кассета или любой другой тип считываемых компьютером носителей, подходящих для хранения информации. Кроме того, любая медийная среда, связанная с загрузкой или передачей компьютерной программы с удаленного компьютера на другой компьютер, который переносят сигналы данных, воплощенные в несущей частоте или другой среде распространения через канал связи (например, модем, радиочастотное соединение или сетевое соединение), считается машиночитаемым носителем.

Изделие 600 и/или машиночитаемые среда 602 может сохранить логику 604, содержащую, команды, данные и/или код, который при выполнении его процессором инициирует машину выполнять способ и/или операции в соответствии с описанными вариантами воплощения изобретения. Такая машина может включать, например, любую подходящую платформу для обработки данных, вычислительную платформу, вычислительное устройство, обрабатывающее устройство, вычислительную систему, систему обработки данных, компьютер, процессор и т.п., и может быть реализована, используя любую подходящую комбинацию аппаратных средств и/или программного обеспечения.

Логика 604 может содержать или быть реализована как программное обеспечение, программный модуль, приложение, программа, подпрограмма, команды, система команд, вычислительный код, слова, величины, символы или их комбинацию. Команды могут включать любой подходящий тип кода, такого как исходный код, скомпилированный код, интерпретируемый код, исполняемый код, статический код, динамический код и т.д. Команды могут быть реализованы в соответствии с конкретным машинным языком, способом или синтаксисом для подачи команды процессору на выполнение некоторой функции. Команды могут быть реализованы, используя любой подходящий язык высокого уровня, язык низкого уровень, объектно-ориентированный, визуальный, скомпилированный и/или интерпретируемый язык программирования, такой как С, C++, Java, BASIC, Ассемблер, Peri, Matlab, Паскаль, Visual BASIC, машинный код и т.д. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом. Когда логика 1104 используется как программное обеспечение, это программное обеспечение может выполняться любым подходящим процессором и блоком памяти.

Здесь были сформулированы многочисленные конкретные детали, чтобы обеспечить полное понимание вариантов воплощения изобретения. Специалистам в данной области понятно, что варианты воплощения могут быть осуществлены без этих конкретных деталей. В других примерах известные операции, компоненты и цепи не были описаны подробно, чтобы не затенить варианты воплощения. Следует понимать, что раскрытые здесь конкретные структурные и функциональные детали могут быть иллюстративными и не обязательно ограничивают контекст вариантов воплощения.

Если определенно не заявлено иначе, следует понимать, что термины "обработка", "вычисление", "определение" и т.д. относятся к работе и/или процессам компьютера или вычислительной системы или тому подобного электронного вычислительного устройства, которое управляет и/или преобразует данные, представленные как физические величины (например, относящиеся к электронике) в регистрах вычислительной системы и/или памяти в другие данные, так же представленные как физические величины в памяти вычислительной системы, регистров или другого такого хранилища информации, передачи или отображения. Варианты воплощения не ограничиваются этим контекстом.

Также следует отметить, что любая ссылка на "один вариант воплощения" или "вариант воплощения" означает, что определенный признак, структура или характеристика, описанная в связи с вариантом воплощения, включена, по меньшей мере, в один вариант воплощения. Таким образом, появление фраз "в одном варианте воплощения" или "в варианте воплощения" в различных местах описания не обязательно относится к одному и тому же варианту воплощения. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом в один или несколько вариантов воплощения.

Хотя некоторые признаки вариантов воплощения были иллюстрированы как описано здесь, специалистам понятно, могут иметь место различные модификации, замены, изменения и эквиваленты. Следовательно, нужно понимать, что приложенная формула изобретения охватывает все такие модификации и изменения, как не выходящие из духа и объема вариантов воплощения изобретения.

Изобретение относится к системам беспроводной связи, которые используют множественный доступ для направленных беспроводных сетей, и предназначено для улучшения распределенного доступа в беспроводной сети mmWave 60 ГГц. Изобретение раскрывает, в частности, способ, который основан на установлении основанного на свободном доступе распределенного периода (СВР) для направленной беспроводной сети, и передаче информации с первого устройства на второе устройство на основе одного или нескольких правил распределенного СВР, в котором передача содержит направленную передачу. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ множественного доступа, содержащий стадии:
установление распределенного основанного на свободном доступе периода (СВР) для направленной беспроводной сети; и
передачу информации с первого устройства на второе устройство на основе одного или нескольких правил распределенного СВР, в котором передача содержит направленную передачу.

2. Способ по п.1, в котором правила распределенного СВР включают:
передачу информации, используя стандартный формат кадра;
передачу информации, используя стандартный межкадровый интервал; и
подтверждение передачи, используя стандартную процедуру подтверждения.

3. Способ по п.2, в котором стандартный формат кадра, стандартный межкадровый интервал и стандартная процедура подтверждения одни и те же для каждого из множества способов доступа, пригодных для беспроводной сети.

4. Способ по п.1, содержащий:
одновременную передачу информации от множества устройств беспроводной сети на основе правил распределенного СВР, в котором каждая передача включает направленную передачу.

5. Способ по п.1, в котором направленная передача устанавливается, используя формирование луча.

6. Способ по п.1, содержащий:
установление максимальной продолжительности передачи для распределенного СВР.

7. Способ по п.1, содержащий:
координирование передачи для множества устройств в разное время.

8. Способ по п.1, в котором беспроводная сеть содержит направленную сеть.

9. Устройство множественного доступа, содержащее:
беспроводное устройство, включающее передатчик, используемый для установления основанного на свободном доступе периода (СВР) для направленной беспроводной сети, и передачу информации другому беспроводному устройству на основе одного или нескольких правил распределенного СВР, в котором передача содержит направленную передачу.

10. Устройство по п.9, в котором правила распределенного СВР включают:
передачу информации, используя стандартный формат кадра;
передачу информации, используя стандартный межкадровый интервал, и
подтверждение передачи, используя стандартную процедуру подтверждения.

11. Устройство по п.10, в котором стандартный формат кадра, стандартный межкадровый интервал и стандартная процедура подтверждения одни и те же для каждого множества способов доступа, пригодных для беспроводной сети.

12. Устройство по п.9, в котором беспроводная сеть может обеспечить множество различных передач от множества устройств одновременно на основе правил распределенного СВР, и в котором каждая передача включает направленную передачу.

13. Устройство по п.9, в котором направленная передача устанавливается, используя формирование луча.

14. Устройство по п.9, в котором распределенный СВР включает максимальную продолжительность передачи.

15. Устройство по п.9, в котором беспроводное устройство служит для получения информации о координации от центрального согласующего устройства, чтобы координировать передачи с множества беспроводных устройств в разное время.

16. Устройство по п.9, в котором беспроводное устройство служит для передачи в направленной беспроводной сети на миллиметровых волнах (mm Wave).

17. Изделие, включающее машиночитаемое устройство памяти, содержащее команды, которые при выполнении их процессором инициируют систему на выполнение следующих операций:
установления основанного на свободном доступе распределенного периода (СВР) для направленной беспроводной сети; и
передачи информации с первого устройства на второе устройство на основе одного или нескольких правил распределенного СВР, в котором указанная передача содержит направленную передачу.

18. Изделие по п.17, дополнительно содержащее команды, которые при их выполнении позволяют системе установить правила распределенного СВР для:
передачи информации, используя стандартный формат кадра;
передачи информации, используя стандартный межкадровый интервал; и
подтверждения передачи, используя стандартную процедуру подтверждения.

19. Изделие по п.18, в котором стандартный формат кадра, стандартный межкадровый интервал и стандартная процедура подтверждения одни и те же для каждого множества способов доступа, пригодных для беспроводной сети.

20. Изделие по п.17, дополнительно содержащее команды, которые при их выполнении инициируют систему на выполнение следующей операции: установление множества различных беспроводных соединений одновременно на основе правил распределенного СВР, в котором каждое беспроводное соединение содержит направленную передачу.

21. Изделие по п.17, дополнительно содержащее команды, которые при их выполнении инициируют систему на выполнение следующей операции: установление направленной передачи, используя формирование луча.

22. Изделие по п.17, дополнительно содержащее команды, которые при их выполнении инициируют систему на выполнение следующей операции: установление максимальной продолжительности передачи для распределенного СВР.

23. Изделие по п.17, дополнительно содержащее команды, которые при их выполнении инициируют систему на выполнение следующей операции: координирование передачи для множества устройств в разное время.

24. Изделие по п.17, в котором беспроводная сеть содержит направленную беспроводную сеть, работающую в диапазоне миллиметровых волн (mm Wave).

25. Система множественного доступа, содержащая:
беспроводное устройство, включающее цифровой дисплей и передатчик, используемый для установления основанного на свободном доступе распределенного периода (СВР) для направленной беспроводной сети и для передачи информации другому беспроводному устройству на основе одного или нескольких правил распределенного СВР, в котором передача содержит направленную передачу.

26. Система по п.25, к которой правила распределенного СВР содержат:
передачу информации, используя стандартный формат кадра;
передачу информации, используя стандартный межкадровый интервал; и
подтверждение передачи, используя стандартную процедуру подтверждения.

27. Система по п.26, в которой стандартный формат кадра, стандартный межкадровый интервал и стандартная процедура подтверждения одни и те же для каждого множества способов доступа, пригодных для беспроводной сети.

28. Система по п.25, в которой в беспроводной сети выполняется множество передач от множества устройств одновременно на основе правил распределенного СВР, в которой каждая передача содержит направленную передачу.

29. Система по п.25, в которой направленная передача устанавливается, используя формирование луча.

30. Система по п.25, в которой беспроводная сеть работает в диапазоне миллиметровых волн (mm Wave).