СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЦЕДУРЫ АДАПТАЦИИ ЛИНИИ СВЯЗИ Российский патент 2014 года по МПК H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к беспроводной локальной сети (WLAN) и, в частности, к способу выделения радиоресурса в системе WLAN со сверхвысокой пропускной способностью (VHT).

Уровень техники

Благодаря развитию технологий информационной связи на сегодняшний день были разработаны различные технологии беспроводной связи. Среди технологий беспроводной связи беспроводная локальная сеть (WLAN) является технологией, посредством которой в домах или на предприятиях или в зонах предоставления специальной услуги возможно осуществление доступа к Интернету беспроводным образом посредством использования портативных терминалов, таких как персональный цифровой помощник (PDA), переносной компьютер, портативный мультимедийный проигрыватель (PMP) и т.д.

С тех пор, как в феврале 1980 г. был создан стандарт 802 института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), то есть организация стандартизации для технологий WLAN, была проделана большая работа по стандартизации.

В исходной технологии WLAN, в соответствии со стандартом IEEE 802.11, для поддержки скорости передачи данных от 1 до 2 Мбит/с использовалась частота 2,4 ГГц с использованием скачкообразной перестройки частоты, расширения спектра, инфракрасной связи и т.д. На сегодняшний день технология WLAN может поддерживать скорость передачи данных вплоть до 54 Мбит/с с использованием мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). В дополнение, IEEE 802.11 разрабатывает и осуществляет промышленное внедрение стандартов различных технологий, таких как усовершенствования качества обслуживания (QoS), совместимости протоколов точек доступа (AP), повышения безопасности, измерения радиоресурсов, обеспечения беспроводного доступа в условиях транспортных средств, быстрого роуминга, ячеистых сетей, взаимное функционирование с внешними сетями, управления беспроводной сетью и т.д.

В IEEE 802.11, IEEE 802.11b поддерживает скорость передачи данных вплоть до 11 Мбит/с с использованием полосы частот в 2,4 ГГц. IEEE 802.11a, промышленно внедренный после IEEE 802.11b, использует вместо полосы частот в 2,4 ГГц полосу частот в 5 ГГц, и тем самым, в сравнении с очень перегруженной полосой частот в 2,4 ГГц, было значительно сокращено влияние помех. В дополнение, IEEE 802.11a посредством использования технологии OFDM повысил скорость передачи данных вплоть до 54 Мбит/с. Тем не менее, недостатком IEEE 802.11a является более короткое расстояние связи, чем в IEEE 802.11b. Аналогично IEEE 802.11b, IEEE 802.11g реализует скорость передачи данных вплоть до 54 Мбит/с с использованием полосы частот в 2,4 ГГц. Стандарт IEEE 802.11g привлекателен из-за своей обратной совместимости, и в сравнении с IEEE 802.11a он имеет преимущество в плане расстояния связи.

IEEE 802.11n является техническим стандартом, предложенным относительно недавно для преодоления ограниченной скорости передачи данных, что считалось недостатком в WLAN. IEEE 802.11n разработан для повышения скорости и надежности сети и для увеличения радиуса действия беспроводной сети.

Более конкретно, IEEE 802.11n поддерживает высокую пропускную способность (HT), то есть скорость обработки данных вплоть до 540 Мбит/с в полосе частот в 5 ГГц, и основан на методике множества входов и множества выходов (MIMO), которая использует множество антенн как в передатчике, так и в приемнике для минимизации погрешности передачи и оптимизации скорости передачи данных.

В дополнение, данный стандарт, чтобы повысить надежность данных, может использовать схему кодирования, при которой передается несколько дублированных копий, а также может использовать OFDM для поддержки более высокой скорости передачи данных.

В связи с широко распространенным использованием WLAN и многообразием приложений, использующих WLAN, существует насущная потребность в новой системе WLAN, которая поддерживала бы более высокую пропускную способность, чем скорость обработки данных, поддерживаемая в IEEE 802.11n. Система WLAN со сверхвысокой пропускной способностью (VHT) является одной из систем WLAN IEEE 802.11, которая была недавно предложена для поддержки скорости обработки данных в 1 Гбит/с и выше. Система произвольно именуется как система WLAN с VHT. Для обеспечения пропускной способности в 1 Гбит/с или выше в настоящее время проводится технико-экономическое испытание системы VHT, которая использует 44 MIMO и полосу пропускания канала в 80 МГц или более и которая также использует в качестве схемы доступа к каналу схему множественного доступа с пространственным разделением (SDMA).

Обычный механизм доступа к каналу, используемый в системе WLAN IEEE 802.11n или других системах WLAN, не может напрямую использоваться в качестве механизма доступа к каналу системы WLAN для обеспечения пропускной способности в 1 Гбит/с или выше (в дальнейшем такая система WLAN именуется как система WLAN с VHT). Это происходит потому, что полоса пропускания канала, используемая системой WLAN с VHT, составляет, по меньшей мере, 80 МГц, тогда как обычная система WLAN работает при условии использования полосы пропускания канала в 20 МГц или 40 МГц, которые слишком узки для достижения пропускной способности в 1 Гбит/с или выше в точке доступа к услугам (SAP).

Вследствие этого, для того чтобы базовый набор услуг (BSS) VHT удовлетворял суммарной пропускной способности в 1 Гбит/с или выше, требуется, чтобы одновременно эффективно использовали канал несколько STA с VHT. AP с VHT использует SDMA для того, чтобы обеспечить возможность одновременного эффективного использования канала несколькими STA с VHT. То есть несколько STA с VHT имеют возможность одновременной передачи и приема данных к и от AP с VHT.

Способ с откликом по схеме модуляции и кодирования (MCS) является одним из способов для более эффективной поддержки адаптации линии связи в такой среде с MIMO по IEEE 802.11n. Процедура адаптации линии связи использует специальную MCS с заданным качеством линии связи для увеличения пропускной способности данных с использованием самых высоких скоростей передачи. Тем не менее, поскольку обычный способ с откликом по MCS реализуется при условии, что между станцией и AP реализуется взаимно-однозначная связь, то обычный способ требует коррекции при применении к многопользовательской среде с MIMO.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

В протоколе адаптации линии связи процедура с откликом по схеме модуляции и кодирования (MCS) ограничена в использовании исключительно для сценария передачи от точки к точке. Вследствие этого существует проблема, состоящая в том, что среда, такая как многопользовательская среда с множеством входов и множеством выходов (MIMO), не может в достаточной степени учитывать прочие факторы, которые могут возникать при передачи от точки к многоточке.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения предоставляется схема адаптации линии связи, приемлемая для многопользовательской среды. При одновременно выполняемых несколькими пользователями передаче или приеме данных может учитываться влияние, оказываемое другими пользователями. В данном случае для выполнения адаптации линии связи при помощи более точной информации могут учитываться фактические условия среды связи.

Решение проблемы

В аспекте настоящего изобретения способ выполнения процедуры адаптации линии связи для многопользовательской передачи в системе беспроводной локальной сети (WLAN) включает в себя этапы, на которых: принимают запрос на отклик по схеме модуляции и кодирования (MCS), переданный точкой доступа (AP) множеству станций; оценивают MCS, учитывая пространственный поток, соответствующий запросу на отклик по MCS, переданному другим станциям; и передают в AP ответ с откликом по MCS, содержащий оцененную MCS.

Запрос на отклик по MCS может передаваться, будучи включенным в зондирующий протокольный блок данных (PPDU) процедуры конвергенции физического уровня (PLCP), направленный в соответствии с вектором предварительного кодирования, соответствующим каждой станции, принимающей запрос на отклик по MCS.

Ответ с откликом по MCS может содержать порядок отклика по MCS для обозначения порядка каждого ответа с откликом по MCS, соответствующего запросу на отклик по MCS, и ответ с откликом по MCS может передаваться в момент времени, зависящий от порядка отклика по MCS.

Запрос на отклик по MCS может приниматься совместно с объявлением пакета без данных (NDP), и способ может дополнительно содержать этап, на котором принимают от AP кадр NDP непосредственно после приема объявления NDP и запроса на отклик по MCS.

Оценка MCS может производиться с использованием кадра NDP.

Полезные эффекты изобретения

При одновременной передаче и приеме данных несколькими пользователями может учитываться влияние, оказываемое другими пользователями. Дополнительно, для выполнения адаптации линии связи при помощи более точной информации могут учитываться фактические условия среды связи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является схематическим видом, показывающим примерную структуру системы беспроводной локальной сети (WLAN) со сверхвысокой пропускной способностью (VHT) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является блок-схемой, показывающей пример схемы адаптации линии связи в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Фиг.3 показывает проблему схемы адаптации линии связи в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Фиг.4 является блок-схемой, показывающей пример способа выполнения процедуры адаптации линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 показывает процедуру адаптации линии связи в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 показывает процедуру адаптации линии связи в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 показывает процедуру адаптации линии связи в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 является структурной схемой устройства беспроводной связи для выполнения процедуры адаптации линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Вариант осуществления изобретения

Фиг.1 является схематическим видом, показывающим примерную структуру системы беспроводной локальной сети (WLAN) со сверхвысокой пропускной способностью (VHT) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Обращаясь к фиг.1, система WLAN, такая как система WLAN с VHT, включает в себя один или более наборов базовых услуг (BSS). BSS является набором станций (STA), которые успешно синхронизированы для осуществления связи друг с другом, и не является понятием, указывающим на конкретную зону. Аналогично тому, как и система WLAN, к которой применим вариант осуществления настоящего изобретения, BSS, который поддерживает сверхвысокоскоростную обработку данных в 1 ГГц или более, именуется как BSS с VHT.

BSS с VHT может быть классифицирован на инфраструктурный BSS и независимый BSS (IBSS). На фиг.1 показан инфраструктурный BSS.

Инфраструктурные BSS (то есть BSS1 и BSS2) включают в себя: одну или более не-точки доступа (AP) STA (то есть Не-AP STA 1, Не-AP STA 3 и Не-AP STA 4); AP STA (то есть AP STA 1 и AP STA 2), которые являются STA, обеспечивающими услугу распространения; и систему распространения (DS), соединяющую множество AP STA (то есть AP STA 1 и AP STA 2). В инфраструктурном BSS AP STA управляют не-AP STA данного BSS.

С другой стороны, IBSS является BSS, работающим в самоорганизующемся режиме. Поскольку IBSS не включает в себя STA с VHT, то не существует централизованного объекта управления для централизованного осуществления функции управления. То есть IBSS управляет не-AP STA распределенным образом. В дополнение, в IBSS все STA могут состоять из мобильных STA, и поскольку соединение с DS запрещено, конфигурируется замкнутая сеть.

STA является произвольным функциональным средством, включающим в себя интерфейс управления доступом к среде (MAC) и физического уровня (PHY) беспроводной среды в соответствии со стандартом 802.11 института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) и включает в себя как AP, так и не-AP STA в широком смысле. STA с VHT определяется как STA, которая поддерживает сверхвысокоскоростную обработку данных в 1 ГГц или более в многоканальной среде, которая будет описана ниже. В системе WLAN с VHT, к которой применим вариант осуществления настоящего изобретения, STA, включенные в BSS, могут состоять из всех STA с VHT или могут сосуществовать как STA с VHT, так и традиционные STA (то есть STA с HT на основе стандарта IEEE 802.11n).

STA для беспроводной связи включает в себя процессор и приемопередатчик, а также включает в себя интерфейс пользователя, средство отображения и т.д. Процессор является функциональным блоком, разработанным для формирования кадра, который должен быть передан посредством беспроводной сети, или для обработки кадра, принимаемого посредством беспроводной сети, и выполнения различных функций для управления STA. Приемопередатчик функционально соединен с процессором и является функциональным блоком, разработанным для передачи и приема кадра в отношении STA посредством беспроводной сети.

Среди STA не-AP STA (то есть STA 1, STA 3, STA 4 и STA 5) являются портативными терминалами, управляемыми пользователями. Не-AP STA может просто именоваться как STA. Не-AP STA также может именоваться как терминал, блок беспроводной передачи/приема (WTRU), оборудование пользователя (UE), мобильная станция (MS), мобильный терминал, мобильный абонентский блок и т.д. Не-AP VHT-STA (или просто STA с VHT) определены как не-AP STA, которые поддерживают сверхвысокоскоростную обработку данных в 1 ГГц или более в многоканальной среде, которая будет описана ниже.

AP (то есть AP1 и AP2) являются функциональными объектами для обеспечения соединения с DS посредством беспроводной среды для ассоциированного STA. Несмотря на то, что связь между не-AP STA в инфраструктурном BSS, выключающем в себя AP, выполняется, как правило, через AP, однако не-AP STA могут выполнять непосредственное соединение, когда установлена прямая линия связи. В дополнение к терминологии точки доступа AP также может именоваться как централизованный контроллер, базовая станция (BS), узел-B, базовая система приемопередатчика (BTS), контроллер узла и т.д. AP с VHT определена как AP, которая поддерживает сверхвысокоскоростную обработку данных в 1 ГГц или выше в многоканальной среде, которая будет описана ниже.

Множество инфраструктурных BSS могут быть взаимосвязаны с использованием DS. Расширенный набор услуг (ESS) является множеством BSS, соединенных с использованием DS. STA, включенные в ESS, могут осуществлять связь друг с другом. В одном и том же ESS не-AP STA может перемещаться от одного BSS к другому BSS, осуществляя при этом непрерывную связь.

DS является механизмом, посредством которого одна AP осуществляет связь с другой AP. С использованием DS AP может передавать кадр для STA, ассоциированных с BSS, управляемым при помощи AP, или передавать кадр, когда любая из STA перемещается в другой BSS, или передавать кадр во внешнюю сеть, такую как проводная сеть. DS не обязательно должна быть сетью и не имеет ограничений по своему формату до тех пор, пока может обеспечиваться специальная услуга распространения, указанная в стандарте IEEE 802.11. Например, DS может быть беспроводной сетью, такой как ячеистая сеть, или может быть физической конструкцией для межсоединения AP.

Фиг.2 является блок-схемой, показывающей пример схемы адаптации линии связи в соответствии с предшествующим уровнем техники. Схема адаптации линии связи на фиг.2 служит для однопользовательского MIMO.

Схема адаптации линии связи осуществляется посредством обмена информацией о схеме модуляции и кодирования (MCS) между запросчиком отклика по MCS и его противоположной стороной - терминалом. Здесь AP соответствует запросчику отклика по MCS, а ответчиком с откликом по MCS является терминал пользователя, который именуется в настоящем изобретении как станция (STA).

Для того чтобы принять от STA отклик по MCS, AP передает STA запрос на отклик по MCS (MRQ) (этап S210). В соответствии со стандартом IEEE 802.11n, MRQ может передаваться с использованием подполя управления адаптацией линии связи поля управления высокой пропускной способностью. В дополнение, для того чтобы позволить STA прием MRQ для выполнения вычисления MCS, AP может передавать MRQ с использованием зондирующего протокольного блока данных (PPDU) процедуры конвергенции физического уровня (PLCP).

STA оценивает значение MCS (этап S220). Дополнительно, в ответ на MRQ передается ответ с откликом по MCS, и оцененное значение MCS передается в AP (этап S230). Оцененное значение MCS также может быть передано в AP с использованием подполя управления адаптацией линии связи поля HTC.

Фиг.3 показывает проблему схемы адаптации линии связи в соответствии с предшествующим уровнем техники.

AP выполняет передачу по нисходящей линии связи одновременно нескольким STA в многопользовательской среде с MIMO. В качестве альтернативы, множество STA выполняют передачу по восходящей линии связи к AP.

Обращаясь к фиг.3, STA 1 и STA 2 могут выполнять передачу по восходящей линии связи и передачу по нисходящей линии связи, и две STA могут одновременно выполнять передачу по восходящей линии связи и передачу по нисходящей линии связи. Предполагается, что AP обладает двумя или более антеннами, а каждая STA обладает одной антенной.

Если STA 1 и STA 2 одновременно выполняют передачу по восходящей линии связи (этап 310 и 330), то передача по восходящей линии связи (этап 310) от STA 1 может служить помехой для передачи по восходящей линии связи (этап 330) от STA 2, и наоборот, передача по восходящей линии связи (этап 330) от STA 2 может служить помехой для передачи по восходящей линии связи (этап 310) от STA 1.

То же самое применимо и к сценарию нисходящей линии связи. То есть когда AP выполняет одновременную передачу по нисходящей линии связи к STA 1 и STA 2 (этапы 320 и 340), то передача по нисходящей линии связи (этап 320) к STA 1 может служить помехой для передачи по нисходящей линии связи (этап 340) к STA 2, и наоборот, передача по нисходящей линии связи (этап 340) к STA 2 может служить помехой для передачи по нисходящей линии связи (этап 320) к STA 1.

Таким образом, для протокола адаптации линии связи в многопользовательской среде с MIMO при выполнении оценки MCS требуется учитывать помехи, формируемые пространственным потоком, который должен передаваться другой STA.

То есть когда AP одновременно выполняет передачу по нисходящей линии связи к множеству STA, каждая STA подвергается влиянию помех от пространственного потока, который должен быть передан для другой STA. Даже если AP одновременно выполняет передачу посредством выбора STA, имеющих низкую корреляцию каналов, ограничение или аннулирование помех не может гарантироваться.

Фиг.4 является блок-схемой, показывающей пример способа выполнения процедуры адаптации линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

В варианте осуществления настоящего изобретения предлагается протокол адаптации линии связи в многопользовательской среде с MIMO. Несмотря на то, что в данном варианте осуществления, описываемом со ссылкой на фиг.4, описывается сценарий передачи по нисходящей линии связи, протокол адаптации линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения также равнозначно применим к передаче по восходящей линии связи.

Например, при передаче по нисходящей линии связи, одновременно выполняемой ко множеству STA, помехи между STA могут быть минимизированы так, что AP передает потоки посредством выбора и группировки STA, обладающих низкой корреляцией каналов, если передачи по нисходящей линии выполняются одновременно, тем самым способствуя уменьшению помех. Тем не менее, как описано выше, оцененное значение MCS в однопользовательском MIMO сомнительно в том смысле, что помехи, формируемые пространственным потоком, который должен быть передан другим терминалам, не могут быть правильно учтены в многопользовательской среде с MIMO. В дополнение, при использовании только способа передачи данных посредством классификации STA в соответствии с корреляцией каналов, помехи не могут быть эффективно уменьшены или учтены в процедуре адаптации линии связи, и не может быть точно распознана MCS.

Для того чтобы обеспечить точную оценку MCS, когда STA оценивает MCS и возвращает MCS обратно AP, AP может передать запрос на отклик по MCS (MRQ) одновременно во множество STA, для выполнения передачи по нисходящей линии связи, с использованием зондирующего PPDU. В частности, AP передает MRQ к STA 1 и STA 2 с использованием зондирующего PPDU (этапы S410 и S420). При помощи этого соответствующие STA могут более эффективно оценить MCS в этот момент в реальном времени посредством учета уровня помех, вызываемого пространственными потоками, которые должны быть переданы другим STA.

На фиг.4 показан пример многопользовательской среды с MIMO для нисходящей линии связи. Схема адаптации линии связи настоящего изобретения также равнозначно применима к многопользовательской среде с MIMO для восходящей линии связи.

STA (то есть STA 1 и STA 2), принимающие MRQ от AP, оценивают MCS, учитывая взаимные помехи. То есть STA 1 оценивает значение MCS для STA 1, учитывая пространственный поток, передаваемый к STA 2, а STA 2 оценивает значение MCS для STA 2, учитывая пространственный поток, передаваемый к STA 1.

Далее, STA 1 и STA 2 передают AP ответ с откликом по MCS, и ответ с откликом по MCS включает в себя информацию о значениях MCS, оцененных соответственно посредством STA 1 и STA 2 (этапы S450 и S460). С использованием оцененных при помощи данного процесса значений MCS, с учетом условий среды связи, таких как формируемые в настоящий момент помехи, может быть еще более повышена пропускная способность линии связи посредством выполнения схемы адаптации линии связи, приемлемой для многопользовательской среды.

Фиг.5 показывает процедуру адаптации линии связи в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Аналогично фиг.4, в варианте осуществления на фиг.5 реализуется передача по нисходящей линии связи. Тем не менее, очевидно, что способ адаптации линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения также может равнозначно применяться к передаче по восходящей линии связи.

Вариант осуществления на фиг.5 аналогичен фактической среде беспроводной связи в том смысле, что STA большего числа пользователей участвуют в передаче, и, в частности, он отличается от варианта осуществления на фиг.4 в том смысле, что отклику по MCS назначен порядок.

В данном случае AP является запросчиком отклика по MCS. STA (то есть STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4) возвращают отклик по MCS в AP, и AP намеревается выполнить многопользовательскую передачу по нисходящей линии связи к STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4.

AP одновременно передает запрос на отклик по MCS (MRQ) к STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4 (этап S510). В данном случае MRQ передается с использованием зондирующего PPDU и передается, будучи направленным в соответствии с вектором предварительного кодирования, сконфигурированным для каждого принимающего терминала.

Каждая из STA (то есть STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4) оценивает MCS с использованием принятого зондирующего PPDU. В частности, поскольку AP передает зондирующий PPDU одновременно к STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4, то каждая STA может выполнить оценку MCS, учитывая помехи, формируемые пространственным потоком, соответствующим зондирующему PPDU, переданному к другой STA.

В MRQ, передаваемый от AP к STA, может быть включен идентификатор последовательности отклика по MCS. Тем не менее, когда AP одновременно передает MRQ к соответствующим STA, то идентификатор последовательности отклика по MCS установлен в одно и то же значение. Это подразумевает то, что отклик по MCS, который должен быть возвращен от этих STA, соответствует одному и тому же запросу на отклик по MCS.

В данном случае запросчик отклика по MCS устанавливает для множества STA одинаковый идентификатор последовательности отклика по MCS для выполнения многопользовательской передачи таким образом, чтобы эффективно управлять отчетами отклика по MCS и так, чтобы уменьшить бесполезный расход пространства под идентификаторы для идентификатора последовательности отклика по MCS. Идентификатор последовательности отклика по MCS может быть включен в подполе управления адаптацией линии связи.

Если MRQ имеет одинаковый идентификатор последовательности отклика по MCS, то идентификатор последовательности отклика по MCS, передаваемый в качестве отклика по MCS от каждой STA, также имеет одинаковое значение. Вследствие этого, когда AP (то есть запросчик отклика по MCS) принимает множество откликов по MCS, имеющих одинаковый идентификатор последовательности отклика по MCS, то может быть видно, что эти значения являются значениями MCS, оцененными соответствующими STA, согласно одновременно выполненным многопользовательским передачам.

MRQ может включать в себя порядок отклика по MCS. MRQ может назначить порядок передачи откликам по MCS, передаваемым в AP множеством STA (STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4). Вследствие этого STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4 передают ответы с откликом по MCS последовательно в соответствии с порядками откликов по MCS, включенными в принятые MRQ (этап S520, S530, S540 и S550). В варианте осуществления, описанном со ссылкой на фиг.5, предполагается, что порядки откликов по MCS установлены таким образом, что ответы откликов по MCS передаются в соответствии с порядками STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4. Посредством установки порядков откликов по MCS может быть предотвращен конфликт откликов по MCS.

В случае когда AP передает MRQ, намереваясь при этом принять ответ с откликом по MCS на запрос позже в конкретный момент, то AP может установить время задержки и выполнить широковещательную передачу MRQ по истечении времени задержки с использованием кадра, отличного от того, что использовался для передачи зондирующего PPDU. В данном случае MRQ может включать в себя информацию, относящуюся к порядку, в соответствии с которым передаются соответствующие отклики по MCS.

В дополнение, идентификатор последовательности отклика по MCS и порядок отклика по MCS, включенные в MRQ, также равнозначно могут применяться к прочим вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 показывает процедуру адаптации линии связи в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Показанный на фиг.6 протокол адаптации линии связи использует пакет без данных (NDP) в многопользовательской среде с MIMO.

Среди типов данных MAC, соответствующих стандарту IEEE 802.11, кадр без данных подразумевает, что существует только заголовок MAC, тогда как служебный блок данных MAC (MSDU) не существует. С другой стороны, NDP подразумевает, что существует только заголовок PHY, тогда как служебный блок данных (PSDU) процедуры конвергенции физического уровня (PLCP), а также фактические данные, не существуют.

Поскольку NDP не имеет заголовка MAC, то отсутствует поле, указывающее адрес источника, адрес получателя и т.д. Вследствие этого, для того чтобы передать NDP, перед передачей NDP должен быть передан не-NDP PPDU. NDP передается непосредственно после того, как передан не-NDP PPDU. Не-NDP PPDU подразумевает обычный PPDU, отличный от NDP. В NDP PPDU должно быть установлено объявление NDP так, чтобы объявить принимающей стороне, что скоро будет передан NDP.

В стандарте 802.11n NDP объявляется посредством установки бита, соответствующего объявлению NDP, в поле HTC в значение 1. Адрес источника и адрес получателя не-NDP PPDU, то есть кадра объявления NDP, являются адресом источника и адресом получателя NDP. NDP является зондирующим PPDU, и принимающая сторона, которая принимает NDP, выполняет оценку канала с использованием NDP.

Также в данном случае AP является запросчиком отклика по MCS и намеревается выполнить многопользовательскую передачу по нисходящей линии связи к STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4. Как описано выше, процедура адаптации линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения также может применяться не только к передаче по нисходящей линии связи, но также к передаче по восходящей линии связи.

AP одновременно передает запрос на отклик по MCS (MRQ) к STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4 и устанавливает объявление NDP в PPDU, включающий в себя MRQ (этап S610). Вслед за передачей MRQ, к STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4 соответственно передаются кадры NDP (этап S620). В данном случае кадры NDP передаются, будучи направленными в соответствии с вектором предварительного кодирования, сконфигурированным для каждой STA.

STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4 могут оценить MCS с использованием принятых кадров NDP и могут передать в AP ответ с откликом по MCS в ответ на ранее принятый MRQ (этапы S630, S640, S650 и S660). Конечно, ответ с откликом по MCS включает в себя оцененное значение MCS. В дополнение, поскольку AP одновременно передает кадр NDP к STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4, то каждая STA может выполнить оценку MCS, учитывая помехи, вызываемые пространственным потоком, соответствующим кадру NDP, который должен быть передан к другой STA.

Фиг.7 показывает процедуру адаптации линии связи в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с вариантом осуществления на фиг.7, одновременно выполняются процедура обучения линии связи и процедура адаптации линии связи.

В случае обучения линии связи AP передает сообщение запроса обучения (TRM) к STA (то есть STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4) (этап S710). TRM передается одновременно соответствующим STA, будучи включенным в зондирующую PPDU, направленную в соответствии с вектором предварительного кодирования, сконфигурированным для каждой STA. В передаваемый от AP к STA зондирующий PPDU также включается запрос на отклик по MCS (MRQ).

По приему TRM и направленного зондирующего PPDU, включающего в себя MRQ, STA (то есть STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4) передают в AP STA ненаправленный зондирующий PPDU так, что AP может выполнить оценку канала (этапы S720, S730, S740 и S750). Здесь предполагается, что канал восходящей линии связи и канал нисходящей линии связи имеют взаимно обратные характеристики. Вследствие этого настоящий вариант осуществления также может применяться как к передаче по восходящей линии связи, так и к передаче по нисходящей линии связи.

То есть когда одновременно выполняются обучение линии связи и адаптация линии связи, то AP передает TRM с использованием зондирующего PPDU и в то же время передает MRQ. В данном случае зондирующий PPDU является направленным PPDU, который должен быть передан в направлении каждой STA. Дополнительно, по приему зондирующего PPDU, переданного от AP, STA оценивает MCS посредством дополнительного учета пространственных потоков, соответствующих зондирующим PPDU, переданным от других STA, и после этого отвечает AP посредством передачи отклика по MCS.

В данном случае для обучения линии связи, запрашиваемого посредством AP с использованием TRM, STA (то есть STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4) передают отклики по MCS также с использованием зондирующего PPDU. Зондирующий PPDU, передаваемый от STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4, служит для выполнения оценки канала AP и передается в состоянии ненаправленного PPDU.

AP выполняет оценку канала с использованием зондирующего PPDU, переданного от STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4. Если состояние канала между AP и любой из STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4 изменилось, то AP использует измененное состояние канала для корректировки значения MCS, полученного путем ответа от соответствующей STA. В противном случае, если состояние канала между AP и любой из STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4 не изменилось, AP использует значение MCS, полученное путем ответа от STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4, для выполнения многопользовательской передачи по восходящей или нисходящей линии связи.

Фиг.8 является структурной схемой устройства беспроводной связи для выполнения процедуры адаптации линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вышеупомянутые STA могут служить примером устройства беспроводной связи на фиг.8.

Устройство беспроводной связи включает в себя процессор 810 и радиочастотный (RF) блок 820. Память 830 связана с процессором 810 и хранит разнообразную информацию для управления процессором 810. Память 830 может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM), флэш-память, карту памяти, носитель данных и/или другие эквивалентные устройства хранения информации. В дополнение к этому устройство беспроводной связи может также включать в себя блок отображения или интерфейс пользователя. Поскольку это очевидно специалисту в соответствующей области, то блок отображения и интерфейс пользователя на фиг.8 не изображены, и их подробное описание опущено.

Устройство беспроводной связи, описываемое со ссылкой на фиг.8, может выполнять процедуру адаптации линии связи или способ выполнения процедуры адаптации линии связи в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, описанными выше со ссылкой на фиг.1-7.

Процессор 810 может включать в себя специализированную интегральную микросхему (ASIC), отдельный набор микросхем, логическую схему и/или блок обработки данных. Процессор 810 формирует сигнал управления или данные, которые должны быть переданы к другой STA или AP. Процессор 810 оценивает значение MCS по приему запроса на отклик по MCS от AP через RF-блок 820.

Процессор 810 в процессе оценки MCS также учитывает помехи, вызываемые пространственным потоком, соответствующим запросу на отклик по MCS, переданному другому терминалу. Вследствие этого оценка MCS может быть произведена более точно, с учетом условий среды связи в реальном времени. Дополнительно, процессор 810 формирует ответ с откликом по MCS, включающий в себя оцененную MCS.

RF-блок 820 связан с процессором 810. RF-блок 820 передает радиосигнал, сформированный процессором 810, и принимает радиосигнал, переданный другим устройством беспроводной связи. RF-блок 820 включает в себя схему основной полосы частот для обработки радиосигнала. Передача сигналов может быть широковещательной или одноадресной. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, RF-блок 820 может принять запрос на отклик по MCS и/или сообщение запроса обучения от AP, и может передать AP ответ с откликом по MCS, сформированный процессором 810.

Все описанные выше функции могут выполняться процессором, таким как микропроцессор, контроллер, микроконтроллер, специализированной интегральной микросхемой (ASIC) или процессором терминала (например, проиллюстрированного на фиг.8 устройства беспроводной связи) в соответствии с программным обеспечением или программным кодом для выполнения функций. Программный код может быть спроектирован, разработан и реализован на основании описаний настоящего изобретения, и это хорошо известно специалисту в соответствующей области.

Несмотря на то, что настоящее изобретение в частности было показано и описано со ссылкой на его примерные варианты осуществления, специалисту в соответствующей области должно быть понятно, что в отношении него могут быть выполнены различные изменения по форме и деталям, не отступая от сущности и объема изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения. Примерные варианты осуществления должны рассматриваться только в качестве описания, а не в целях наложения ограничений. Вследствие этого объем изобретения определяется не подробным описанием изобретения, а прилагаемой формулой изобретения, и все отличия в рамках объема будут рассматриваться как включенные в настоящее изобретение.

Изобретение относится к беспроводной локальной сети (WLAN) связи и предназначено для выполнения процедуры адаптации линии связи для многопользовательской передачи с учетом условий среды беспроводной связи в реальном времени. Изобретение раскрывает, в частности, способ выполнения процедуры адаптации линии связи, который включает в себя этапы, на которых: принимают запрос на отклик по схеме модуляции и кодирования (MCS), переданный точкой доступа (АР) множеству станций; оценивают MCS, учитывая пространственный поток, соответствующий запросу на отклик по MCS, переданному другим станциям; и передают в АР ответ с откликом по MCS, содержащий оцененную MCS. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ связи посредством мобильной станции в системе беспроводной локальной сети, при этом способ содержит этапы, на которых:
принимают посредством мобильной станции первый блок данных, переданный точкой доступа (АР) через многопользовательскую с множеством входов/множеством выходов (MU MIMO) передачу множеству мобильных станций, при этом первый блок данных включает в себя первый идентификатор и порядок отклика, при этом первый идентификатор идентифицирует упомянутое множество станций,
определяют посредством мобильной станции, что мобильная станция находится среди множества станций, указываемого первым идентификатором, и
если определено, что мобильная станция принадлежит к одной из станций упомянутого множества, оценивают канал MIMO на основе первого блока данных;
при этом первый идентификатор установлен в одно и то же значение для упомянутого множества станций, и
при этом порядок отклика указывает первой мобильной станции из упомянутого множества мобильных станций отправлять ответ на первый блок данных.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором:
передают в АР посредством мобильной станции второй блок данных, при этом второй блок данных включает в себя информацию канала для канала MIMO и второй идентификатор, полученный из первого идентификатора.

3. Способ по п.1, в котором первый блок данных дополнительно включает в себя запрос на отклик по схеме модуляции и кодирования (MCS), передаваемый точкой доступа (АР) множеству мобильных станций.

4. Беспроводное устройство связи в системе беспроводной локальной сети, при этом устройство содержит процессор, сконфигурированный для:
приема первого блока данных, переданного точкой доступа (АР) через многопользовательскую с множеством входов/множеством выходов (MU MIMO) передачу множеству мобильных станций, при этом первый блок данных включает в себя первый идентификатор и порядок отклика, при этом первый идентификатор идентифицирует упомянутое множество станций,
определения, что беспроводное устройство находится среди множества станций, указываемого первым идентификатором, и
если определено, что беспроводное устройство принадлежит к одной из станций упомянутого множества, оценки канала MIMO на основе первого блока данных;
при этом первый идентификатор установлен в одно и то же значение для упомянутого множества станций, и
при этом порядок отклика указывает первой мобильной станции из упомянутого множества мобильных станций отправлять ответ на первый блок данных.

5. Устройство по п.4, в котором процессор дополнительно сконфигурирован для:
передачи в АР второго блока данных,
при этом второй блок данных включает в себя информацию канала для канала MIMO и второй идентификатор, полученный из первого идентификатора.

6. Устройство по п.4, в котором первый блок данных дополнительно включает в себя запрос на отклик по схеме модуляции и кодирования (MCS), передаваемый точкой доступа (АР) множеству мобильных станций.