СТАНЦИЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ МНОГОКАНАЛЬНЫХ БЛОКОВ ДАННЫХ ПРОТОКОЛА (PPDU), И СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ КОЛЛИЗИЙ ВО ВТОРИЧНЫХ КАНАЛАХ В МНОГОКАНАЛЬНЫХ СЕТЯХ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2014 года по МПК H04W74/08 H04J11/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления относятся к беспроводной передаче данных. Некоторые варианты осуществления относятся к многоканальным сетям беспроводной передачи данных, которые передают пакеты, такие как блоки данных протокола (PPDU) для протокола схождения физического уровня (PLCP), по множеству каналов. Некоторые варианты осуществления относятся к сетям беспроводной передачи данных и устройствам, которые работают в соответствии с одним из стандартов набора стандартов беспроводной связи IEEE 802.11, включающих в себя стандарты беспроводной связи IEEE 802.11n и IEEE 802.11ac.

Уровень техники

Одна из проблем, связанных с передачей данных по сетям беспроводной передачи данных связана с коллизиями между передачами станций соседних наборов основных услуг (BSS). Обычно используют протокол предотвращения коллизий, такой как протокол, чувствительный к несущей, с множеством доступов, с предотвращением коллизий (CSMA/CA), который помогает уменьшить эти коллизии. Поскольку в сетях беспроводной передачи данных используются дополнительные каналы, в которых используются более широкие полосы частот для передачи данных, потенциал коллизий увеличивается. Эти дополнительные каналы могут включать в себя первичный канал и один или больше вторичных каналов. Коллизии, в частности, представляют проблему между передачей станций различных сетей, в которых не используется один и тот же канал в качестве первичного канала.

Таким образом, требуются станции многоканальной передачи данных и способы, которые могут помочь уменьшить вероятность коллизий. Необходимы станции многоканальной передачи данных и способы, которые могут детектировать передачи других сетей беспроводной передачи данных по вторичным каналам, с тем, чтобы помочь уменьшить вероятность коллизий.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показаны соседние сети беспроводной передачи данных в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;

на фиг.2 представлена технология учета канала и перегрузки (ССА) в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;

на фиг.3 показана функциональная блок-схема станции передачи данных с очень высокой пропускной способностью (VHT) в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;

на фиг.4A и 4B иллюстрируются коллизии и предотвращение коллизий в соответствии с некоторыми вариантами осуществления; и

на фиг.5 представлена процедура для выполнения обмена данными многоканальных PPDU по первичному каналу и до трех или больше вторичным каналам в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.

Подробное описание изобретения

Следующее описание и чертежи в достаточной степени иллюстрируют конкретные варианты осуществления, которые позволяют специалисту в данной области техники использовать их на практике. Другие варианты осуществления могут включать в себя структурные, логические, электрические процессы и другие изменения. Участки и особенности некоторых вариантов осуществления могут быть включены в или могут быть замещены другими вариантами осуществления. Варианты осуществления, представленные в формуле изобретения, охватывают все доступные эквиваленты этой формулы изобретения.

На фиг.1 иллюстрируется соседние сети беспроводной передачи данных в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Соседние сети беспроводной передачи данных могут включать в себя два или больше основных наборов обслуживания (BSS), таких как BSS 100 с очень высокой пропускной способностью (VHT) и BSS 110 с высокой пропускной способность (НТ). VHT BSS 100 могут включать в себя точку (АР) 104 доступа VHT и одну или больше станций (STA) 102 передачи данных VHT и НТ BSS 110 могут включать в себя соседнюю НТ АР 114 и одну или больше станций (НТ STA) 112 передачи данных. VHT BSS 100 могут быть выполнены с возможностью работы в соответствии со стандартом IEEE 802.11ac. НТ BSS 110 могут быть выполнены с возможностью работы в соответствии с IEEE 802.11n.

VHT BSS 100 могут использовать первичный канал и вплоть до трех или больше вторичных каналов. НТ BSS 110, с другой стороны, могут быть ограничены использованием первичного канала и одного вторичного канала. Станция 102 передачи данных VHT и станция 112 передачи данных НТ могут использовать протокол предотвращения коллизий на основе конфликтов, такой как протокол CSMA/CA, для содержания, доступ к которому осуществляется.

Когда первичный канал, используемый VHT BSS 100, не является тем же первичным каналом, который используется НТ BSS 110, один или больше вторичных каналов VHT BSS 100 может быть основан на первичном канале НТ BSS 110. Это может привести к потенциальному увеличению коллизий.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления станция 102 передачи данных VHT может быть выполнена с возможностью передавать блок данных, такой как PPDU, по первичному каналу и вплоть до трех или больше вторичным каналам, и станция 112 передачи данных НТ может быть выполнена с возможностью передачи данных PPDU по первичному каналу и вплоть до одного вторичного канала. Станция 102 беспроводной передачи данных VHT может быть выполнена с возможностью уменьшения коллизий, которые могут возникать в станции 112 передачи данных НТ, путем детектирования пакетов по вторичным каналам VHT BSS 100. В этих вариантах осуществления станция 102 передачи данных VHT может выполнять детектирование короткой преамбулы и детектирование защитного интервала во время окна конфликта для детектирования передачи пакета по любому из вторичных каналов. Эти варианты осуществления более подробно описаны ниже.

На фиг.2 иллюстрируется технология ССА в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Первичный канал 208 и вплоть до трех или больше вторичных каналов 210 могут использоваться станцией передачи данных VHT, такой как станция 102 передачи данных VHT (фиг.1). В соответствии с вариантами осуществления станция 102 передачи данных VHT может выполнять детектирование (PD) 202 короткой преамбулы во время окна (СW) 216 конфликта для детектирования передачи пакетов по любому одному из вторичных каналов 210 из станции, такой как станция 112 передачи данных НТ (фиг.1) в НТ BSS 110 (фиг.1), начиная с окна 216 конфликта. Станция 102 передачи данных VHT может также выполнять детектирование (GD) 204 защитного интервала во время окна 216 конфликта для детектирования защитного интервала передачи пакета по любому одному из вторичных каналов 210. Детектирование 202 короткой преамбулы и детектирование 204 защитного интервала могут быть выполнены одновременно во время окна 216 конфликта. Детектирование 204 защитного интервала и детектирование 202 короткой преамбулы выполняют после промежутка (DIFS) 214 между фреймами функции распределенной координации (DCF), который предусмотрен, например, после пакета 212 подтверждения (АСК). Пакет 212 АСК мог быть передан АР 104 VHT BSS 100 (фиг.1) или АР 114 НТ BSS 110, подтверждая предыдущий прием пакета данных из станции передачи данных. Пакет 212 АСК также может быть передан одной из станций передачи данных.

Дополнительная возможность выполнения детектирования 202 короткой преамбулы по вторичным каналам 210 для детектирования сигналов, начинающихся в окне 216 конфликта, позволяет станции 102 передачи данных VHT детектировать передачи пакетов по каналам соседних BSS, таких как НТ BSS 110. В отличие от детектирования энергии, которое обычно выполняют для детектирования сигналов, как часть протокола CSMA/CA, детектирование 202 короткой преамбулы и детектирование 204 защитного интервала позволяют детектировать пакеты, которые могли не быть детектированы, используя технологии детектирования энергии. Например, детектирование 202 короткой преамбулы и детектирование 204 защитного интервала позволяют детектировать пакеты на уровне значительно ниже (например, вплоть до 20 дБ ниже) порогового значения детектирования энергии при использовании технологий детектирования энергии, которые обычно составляют приблизительно - 62 дБм для вторичных каналов.

Передачи пакетов, детектированных по одному из вторичных каналов 210, либо с использованием детектирования 202 короткой преамбулы или детектирования 204 защитного интервала, могут представлять собой передачи сигнала станции 112 передачи данных НТ соседней НТ BSS 110. Соседние НТ BSS 110 могут иметь свой первичный канал, расположенный в том же месте, где и вторичные каналы 210 VHT BSS 100.

Станция 102 передачи данных VHT может использовать первичный канал 208 и вплоть до трех или больше вторичных каналов 210 для обеспечения скоростей передачи вплоть до одного гигабита в секунду (Гбит/с) и больше. Скорость передачи может зависеть от количества используемых антенн, а также от используемой полосы пропускания. В соответствии с этим скорость передачи может быть существенно выше, чем скорость передачи станций передачи данных НТ, таких как станция 112 передачи данных НТ. Первичный канал 208 может иметь полосу пропускания 20 МГЦ, и каждый вторичный канал 210 может иметь полосу пропускания 20 МГЦ для обеспечения используемой полосы пропускания вплоть до 80 МГц, когда используются три вторичных канала 210, и используемой полосы пропускания вплоть до 160 МГц, когда используются вплоть до четырех дополнительных вторичных каналов (не показаны). Станция 112 передачи данных НТ, с другой стороны, может быть ограничена использованием одного первичного канала и одного вторичного канала.

Детектирование 202 короткой преамбулы может включать в себя детектирование заданной последовательности, содержащей короткую преамбулу, обозначающую начало пакета. Детектирование 204 защитного интервала может включать в себя корреляцию (например, автокорреляцию) для детектирования повторяющейся структуры, соответствующей циклическому префиксу символа OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) в пределах одного или больше фреймов пакета. Детектирование циклического префикса путем детектирования 204 защитного интервала может обозначать действительный фрейм в пределах пакета.

Детектирование 202 короткой преамбулы может быть выполнено для детектирования преамбул пакета по любому одному из вторичных каналов 210, начиная от временных интервалов окна 216 конфликта. Детектирование 202 короткой преамбулы выполнено с возможностью его выполнения в пределах временного интервала окна 216 конфликта. В этих вариантах осуществления окно 216 конфликта может содержать множество временных интервалов. Детектирование 202 короткой преамбулы может быть выполнено в пределах одного или больше из этих временных интервалов и может быть выполнено с использованием временного интервала, в котором оно началось. Детектирование 202 короткой преамбулы может быть выполнено с возможностью непрерывного поиска преамбулы короткого пакета во время окна 216 конфликта.

Детектирование 204 защитного интервала может быть выполнено в промежутке ожидания 206 (PIFS) между фреймами функции централизованной координации (PCF), непосредственно предшествующей окончанию счетчика возврата для протокола предотвращения коллизий на основе конфликта, такого как протокол CSMA/CA. Когда либо детектирование 204 защитного интервала или детектирование 202 короткой преамбулы детектирует передачу пакета по одному из вторичных каналов 210, вторичный канал 210 назначается, как занятый вторичный канал. Когда ни детектирование 204 защитного интервала, ни детектирование 202 короткой преамбулы не детектируют передачу пакета по одному из вторичных каналов 210, этот вторичный канал 210 обозначается как свободный вторичный канал.

Станция 102 передачи данных VHT также может быть выполнена с возможностью воздерживаться от передачи по любому одному из вторичных каналов 210, обозначенных как занятый вторичный канал. Когда первичный канал 208 свободен, станция 102 передачи данных VHT также может быть выполнена с возможностью передавать PPDU по первичному каналу 208 и любому одному или больше из вторичных каналов 210, обозначенных как свободный вторичный канал. PPDU, который передают по первичному каналу 208 и, по меньшей мере, одному из вторичных каналов 210, может называться многоканальным PPDU.

Станция 102 передачи данных VHT может связываться по одному первичному каналу 208 и трем вторичным каналам 210. В некоторых других вариантах осуществления станция 102 передачи данных VHT может связываться по одному первичному каналу 208 и по семи вторичным каналам 210.

Для определения, является ли первичный канал 208 свободным или занятым, станция 102 передачи данных VHT выполнена с возможностью выполнения детектирования энергии, детектирования 202 короткой преамбулы и детектирования 204 защитного интервала по первичному каналу 208. Детектирование энергии может быть выполнено путем измерения уровней сигнала в первичном канале 208 во время окна 216 конфликта. Детектирование 202 короткой преамбулы может быть выполнено во время окна 216 конфликта для детектирования передачи пакета по первичному каналу 208. Детектирование 204 защитного интервала может быть выполнено во время окна 216 конфликта для детектирования защитного интервала передачи пакета по первичному каналу 208. Таким образом, станция 102 передачи данных VHT может определять, является ли первичный канал 208 свободным или занятым. В этих вариантах осуществления детектирование энергии детектирование 202 короткой преамбулы и детектирование 204 защитного интервала, которые выполняют по первичному каналу 208, могут быть выполнены одновременно во время окна 216 конфликта вместе с детектированием 204 защитного интервала и детектированием 202 короткой преамбулы, которые выполняются по вторичным каналам 210. Когда определяют, что первичный канал 208 является свободным в течение периода времени, который включает в себя DIFS 214 плюс окно 216 конфликта, станция 102 передачи данных VHT может передавать пакет по первичному каналу 208 и любому из вторичных каналов 210, которые обозначены как свободные вторичные каналы.

Станция 102 передачи данных VHT также может быть выполнена с возможностью выполнения протокола CSMA/CA, используя DCF по первичному каналу 208 для доступа к первичному каналу 208, и может воздерживаться от выполнения протокола предотвращения коллизий, такого как протокол CSMA/CA по вторичным каналам 210. В этих вариантах осуществления протокол предотвращения коллизий выполняют по первичному каналу 208 и не выполняют по вторичным каналам 210.

Станция 102 передачи данных VHT выполнена с возможностью обмена данными с точкой 104 доступа по первичному каналу 208 шириной 20 МГц и вплоть до трех или больше вторичным каналам 210 шириной по 20 МГц в соответствии с IEEE 802.11ac. В этих вариантах осуществления первичный канал 208 может использоваться для выполнения протокола CSMA/CA, а также для обмена пакетами данных, такими как PPDU, с точкой 104 доступа. Один или больше вторичных каналов 210, вместе с первичным каналом 208, может использоваться для передачи многоканальных пакетов данных, таких как многоканальные PPDU. Например, когда каналы представляют собой каналы шириной 20 МГц, может быть передан PPDU размером 20 МГц, когда станция 102 передачи данных VHT использует только один первичный канал 208. Многоканальные PPDU размером 40 МГц могут быть переданы, когда станция 102 передачи данных VHT использует первичный канал 208 и один из вторичных каналов 210. Многоканальный PPDU размером 60 МГц может быть передан, когда станция 102 передачи данных VHT использует первичный канал 208 и два из вторичных каналов 210. Многоканальный PPDU размером 80 МГц может быть передан, когда станция 102 передачи данных VHT использует первичный канал 208 и три из вторичных каналов 210. Многоканальный PPDU размером вплоть до 160 МГц может быть передан, когда станция 102 передачи данных VHT использует первичный канал 208 и вплоть до четырех дополнительных вторичных каналов (не показаны). Для многоканального PPDU разная информация может быть передана по каждому каналу шириной 20 МГц, используемому многоканальным PPDU.

В некоторых из этих вариантов осуществления НТ BSS 110 выполнен с возможностью передачи данных в соответствии с IEEE 801.11n, в котором используется один первичный канал и один вторичный канал для передачи данных. Пакеты, детектированные по вторичному каналу 210 с использованием либо детектирования 202 короткой преамбулы или детектирования 204 защитного интервала, могут представлять собой передачу по первичному или вторичному каналу НТ BSS 110 (фиг.1). В соответствии с этим коллизии с соседним BSS могут быть уменьшены и, возможно, устранены. Следует отметить, что коллизии между станциями одного и того же BSS обычно не являются проблемой, поскольку каждый BSS может использовать один и тот же первичный канал для обеих станций 802.11ac и станции 802.11n, и станции могут легко детектировать передачи пакетов по первичному каналу своего собственного BSS. В одном и том же BSS станции 11n и 11ac используют один и тот же первичный канал таким образом, что они могут детектировать передачу друг друга без проблемы коллизии из-за недетектируемой передачи по вторичному каналу.

На фиг.3 иллюстрируется функциональная блок-схема станции передачи данных VHT в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Станция 300 передачи данных VHT может включать в себя, помимо прочего, входную схему 310, предназначенную для приема сигналов через пространственно разнесенные антенны 311, блок 302 детектирования короткой преамбулы, блок 304 детектирования защитного интервала, схему 306 логического ″ИЛИ″ и схему 308 уровня управления доступом к среде (MAC). Станция 300 передачи данных VHT может быть выполнена с возможностью использования ее в качестве станции 102 передачи данных VHT (фиг.1), хотя также могут использоваться другие конфигурации.

Блок 302 детектирования короткой преамбулы может быть выполнен с возможностью детектирования 202 короткой преамбулы (фиг.2) для выборок 301 принимаемых данных. Блок 304 детектирования защитного интервала может быть выполнен с возможностью детектирования 204 защитного интервала (фиг.2) для выборок 301 принимаемых данных. Схема 306 логического ″ИЛИ″ может быть выполнена с возможностью предоставления индикации 307 канал занят или канал свободен для схемы 308 уровня MAC, для обозначения первичного канала 208 (фиг.2) и каждого из вторичных каналов 210 (фиг.2) как занятого или как свободного. В этих вариантах осуществления схема 306 логического ″ИЛИ″ может быть выполнена с возможностью принимать выход детектирования из детектирования 202 короткой преамбулы и детектирования 204 защитного интервала и для первичного канала 208, и каждого из вторичного канала 210, и предоставления обозначения 307, является ли канал занятым или является ли канал свободным для схемы 308 уровня MAC. Выход схемы 306 логического ″ИЛИ″ может обеспечить для схемы 308 уровня MAC возможность обозначения первичного канала 208 и каждого из вторичных каналов 210 либо свободным, или занятым.

Станция 300 передачи данных VHT может воплощать технологию передачи данных MIMO, используя множество пространственно разнесенных антенн 311, для передачи множества потоков данных одновременно по первичному каналу 208 и вплоть до трех или больше вторичных каналов 210. В этих вариантах осуществления станция 300 передачи данных VHT может быть выполнена с возможностью выполнения детектирования 204 защитного интервала и детектирования 202 короткой преамбулы по вторичным каналам 210, используя одну из антенн 311, хотя это не является необходимым, поскольку станция 300 передачи данных VHT может использовать вплоть до четырех или больше антенн 311, для выполнения детектирования 204 защитного интервала и детектирования 202 короткой преамбулы по вторичным каналам 210.

Хотя станция 300 передачи данных VHT показана, как имеющая несколько отдельных функциональных элементов, один или больше функциональных элементов могут быть скомбинированы и могут быть воплощены на основе комбинаций программно-сконфигурированных элементов, таких как элементы обработки, включающие в себя цифровые сигнальные процессоры (DSP), и/или другие элементы аппаратных средств. Например, некоторые элементы могут содержать один или больше микропроцессоров, DSP, специализированных интегральных микросхем (ASIC), радиочастотных интегральных микросхем (RFIC) и комбинацию различных аппаратных и логических схем для выполнения, по меньшей мере, функций, описанных здесь. Функциональные элементы станции 300 передачи данных VHT могут относиться к одному или больше процессам, работающим в одном или больше элементах обработки.

Станция 300 передачи данных VHT может представлять собой портативное устройство беспроводной передачи данных, такое как карманный персональный компьютер (PDA), портативный или переносной компьютер с возможностью беспроводной передачи данных, смартфон, сетевой планшетный компьютер, беспроводный телефон, беспроводную головную микротелефонную гарнитуру, пейджер, устройство мгновенной передачи сообщений, цифровую камеру, точку доступа, телевизор, медицинское устройство (например, монитор частоты сердечного ритма, аппарат для измерения артериального давления и т.д.) или другое устройство, которое может принимать и/или передавать информацию по беспроводному каналу передачи данных.

Станция 300 передачи данных VHT, работающая в пределах VHT BSS 100, может быть выполнена с возможностью передачи данных с использованием сигналов передачи данных, мультиплексированных с ортогональным частотным разделением (OFDM) по каждому из своих каналов, включая в себя первичный канал 208 и вторичные каналы 210. НТ BSS 110 (фиг.1), также может быть выполнен с возможностью передачи сигналов передачи данных OFDM по каждому из своих каналов. Сигналы OFDM могут содержать символы, блокированные по множеству ортогональных поднесущих. Каждый канал может содержать заданное количество таких ортогональных поднесущих. В некоторых примерных вариантах осуществления каждый канал может содержать пятьдесят две поднесущие, хотя это не является обязательным.

Антенны 311 могут содержать одну или больше направленных или всенаправленных антенн, включая в себя, например, дипольные антенны, монопольные антенны, полосковые антенны, петлевые антенны, микрополосковые антенны или другие типы антенн, пригодные для передачи сигналов RF. Вместо двух или больше антенн может использоваться одиночная антенна с множеством апертур. В этих вариантах осуществления каждая апертура может рассматриваться как отдельная антенна. В некоторых вариантах осуществления с множеством входов, множеством выходов (MIMO), антенны 311 могут быть эффективно разделены для использования преимуществ пространственного разнесения и разных характеристик канала, которые могут быть получены между каждой из антенн 311 и точкой 104 доступа VHT (фиг.1). Антенны 311 могут быть разделены вплоть до 1/10 длины волны или больше.

На фиг.4A и 4B иллюстрируется коллизия и предотвращение коллизий в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Как показано на фиг.4A и 4B, станция 102 передачи данных VHT в VHT BSS 100 (фиг.1) может выполнять передачу данных по первичному каналу 208 и вплоть до трех вторичных каналов 210 показаны как вторичный канал 210A, вторичный канал 210B и вторичный канал 210C. Станция 112 передачи данных НТ в НТ BSS 110 (фиг.1) может выполнять передачу данных по первичному каналу 408 и вторичному каналу 410. В этом примере первичный канал 408, используемый станцией 112 передачи данных НТ, совпадает с вторичным каналом 210B, который используется станцией 102 передачи данных VHT. Вторичный канал 410, используемый станцией 112 передачи данных НТ, совпадает с вторичным каналом 210C, используемым станцией 102 передачи данных VHT.

Как показано на фиг.4A, станция 102 передачи данных VHT может только что закончить многоканальную 80 МГц передачу данных PPDU через первичный канал 208 и всем трем вторичным каналам 210A, 210B и 210C, которая была подтверждена пакетами 412 подтверждения по каждому каналу. Если станция 102 передачи данных VHT имеет дополнительные данные для передачи, станция 102 передачи данных VHT может начать работу путем определения и измерения первичного канала 208 в течение периода времени DIFS 214 плюс окно 216 конфликта для определения, является ли первичный канал 208 свободным или занятым.

Как описано выше, станция 102 передачи данных VHT также может определять три вторичных канала 210A, 210B и 210C. Поскольку станция 112 передачи данных НТ соседних НТ BSS 110 знает конец предыдущей передачи станции 102 передачи данных VHT, станция 112 передачи данных НТ также может попытаться получить доступ к среде путем задержки на период времени DIFS 214 плюс окно 416 конфликта. В таком примере окно 416 конфликта станции 112 передачи данных НТ представляет, имеет на один временной интервал меньше, чем окно 216 конфликта станции 102 передачи данных VHT (например, из-за случайного возврата).

Если станция 112 передачи данных НТ определяет, что, по меньшей мере, некоторые каналы являются свободными, она может передать многоканальный PPDU 414 по первичному каналу 408 и вторичному каналу 410, которые соответствуют вторичным каналам 210В и 210C, используемым станцией 102 передачи данных VHT. Если станция 102 передачи данных VHT не выполняет детектирование 202 короткой преамбулы во вторичных каналах 210 и поскольку может потребоваться 10~14 микросекунд для завершения ССА для передачи пакета, станция 102 передачи данных VHT должна бы начать детектирование 204 защитного интервала, по меньшей мере, на один временной интервал до последнего временного интервала 218 его окна 216 конфликта. Однако в этом примере многоканальный PPDU 414, передаваемый станцией 112 передачи данных НТ, начинается с последнего временного интервала 218 окна 216 конфликтов станции 102 передачи данных VHT и, таким образом, он не полностью накладывается на GD ССА, который определяет время для надежного детектирования сигнала. Таким образом, станция 102 передачи данных VHT не может детектировать многоканальный PPDU 414, передаваемый станцией 112 передачи данных НТ, начиная с последнего временного интервала 218 окна 216 конфликта. В результате станция 102 передачи данных VHT считает, что вторичные каналы 210A, 210B и 21C являются свободными, и может передать многоканальный PPDU 418 по всем четырем каналам (208, 210A, 210B, 210C), в которых происходят коллизии с передачей PPDU 414 станции 112 передачи данных НТ. В этом примере предполагается, что уровень сигнала в каждом из вторичного канала 210B или 210C ниже уровня порогового значения детектирования энергии, но выше уровней детектирования короткой преамбулы или защитного интервала.

Как показано на фиг.4В, если станция 102 передачи данных VHT выполняет детектирование 202 короткой преамбулы (фиг.2) и детектирование 204 защитного интервала (фиг.2) во время окна 216 конфликта, PPDU 414 станции 112 передачи данных НТ может быть детектирован, когда станция 102 передачи данных VHT обозначает вторичные каналы 210B и 210C как занятые. В результате станция 102 передачи данных VHT может передавать многоканальный PPDU 419 по первичному каналу 208 и вторичному каналу 210A, избегая коллизий с PPDU 414. В этом примере, поскольку детектирование 202 короткой преамбулы может происходить только приблизительно четыре микросекунды, для детектирования сигнала в одном из вторичных каналов 210A, 210B или 210C детектирование 202 короткой преамбулы может быть закончено в последнем временном интервале окна 216 конфликта станции 102 передачи данных VHT.

Выполнение детектирования 202 короткой преамбулы может использоваться для достижения быстрой временной синхронизации с передаваемым фреймом, что может использоваться для помощи при идентификации положений защитных интервалов символов OFDM, передаваемых по вторичным каналам 210. Знание защитных интервалов снижает вероятность фальшивого детектирования. В результате может быть достигнуто увеличение чувствительности при детектировании, когда после детектирования защитного интервала следует детектирование преамбулы, которое может быть достигнуто с использованием только детектирования защитного интервала. В этих вариантах осуществления заданная структура PPDU может включать в себя короткое учебное поле (STF), после которого следует длинное учебное поле (LTF), после которого следуют символы OFDM. Каждый символ OFDM может иметь защитный интервал. В этих вариантах осуществления, когда блок 302 детектирования короткой преамбулы идентифицирует начало PPDU (например, идентифицируя короткое учебное поле), блок 304 детектирования защитного интервала может быть выполнен с возможностью идентификации, вероятны ли защитные интервалы PPDU, улучшая, таким образом, чувствительность для детектирования защитных интервалов, которые следуют после длинного учебного поля. Блок 302 детектирования короткой преамбулы может обеспечивать индикацию для блока 304 детектирования защитного интервала, что он детектировал короткую преамбулу, такую как короткое учебное поле.

Станции 112 передачи данных НТ в НТ BSS 110 обычно выполняют только детектирование энергии в их вторичном канале 410 для детектирования передачи сигнала, поскольку эта технология является менее сложной. В результате станции 112 передачи данных НТ могут быть не способными детектировать некоторые передачи по их вторичному каналу 410 из станций соседних BSS, таких как VHT BSS 100, в результате чего увеличиваются коллизии во вторичном канале 410. Поскольку НТ BSS 110 использует только один вторичный канал 410, деградация рабочих характеристик может быть более терпимой, чем для VHT BSS 100, в которых используется от трех и семи вторичных каналов 210. Неспособность станции 102 передачи данных VHT в VHT BSS 100 детектировать передачу по вторичным каналам 210, однако может привести к существенной деградации рабочих характеристик сети. Поэтому улучшенная технология детектирования передачи данных, раскрытая здесь, может быть более важной для станции 102 передачи данных VHT, в частности для станций передачи данных VHT, выполненных с возможностью работать в соответствии с IEEE 802.11ac.

На фиг.5 представлена процедура для передачи многоканальных PPDU по первичному каналу и до трех или больше вторичных каналов в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Процедура 500 может быть выполнена станцией передачи данных VHT, такой как станция 102 передачи данных VHT (фиг.1).

Операция 502 содержит выполнение детектирования короткой преамбулы во время окна конфликта для детектирования передачи пакетов по любому одному из вторичных каналов, начиная с окна конфликта.

Операция 504 содержит выполнение детектирования защитного интервала во время окна конфликта для детектирования защитного интервала передачи пакета по любому из вторичных каналов. Детектирование короткой преамбулы и детектирование защитного интервала может быть выполнено одновременно во время окна конфликта.

Операция 506 содержит обозначение вторичного канала как занятый, когда либо детектирование защитного интервала или детектирование короткой преамбулы детектирует передачу пакета по вторичному каналу.

Операция 508 содержит обозначение вторичного канала как свободный, когда ни при детектировании защитного интервала, ни при детектировании короткой преамбулы не удается детектировать передачу пакета по вторичному каналу. Во время операции 510 станция передачи данных VHT может свободно передавать многоканальный PPDU по первичному каналу и любому одному или больше вторичным каналам, которые являются свободными.

Изобретение относится к беспроводной передаче данных в соответствии с одним из стандартов IEEE 802.11, в частности, к многоканальным сетям беспроводной передачи данных, которые передают пакеты, такие как модули данных протокола (PPDU) для протокола схождения физического уровня (PLCP). Техническим результатом является обеспечение детектирования передачи других сетей беспроводной передачи данных по вторичным каналам с тем, чтобы уменьшить вероятность коллизий. Предложены варианты осуществления станции передачи данных с высокой пропускной способностью и способ для передачи данных по первичному каналу до трех или более вторичным каналам. Детектирование короткой преамбулы выполняют во время окна конфликта для детектирования передачи пакетов по любому одному из вторичных каналов, начиная с окна конфликта. Детектирование защитного интервала также могут выполнять во время окна конфликта для детектирования защитного интервала при передаче пакетов по любому одному из вторичных каналов. Детектирование короткой преамбулы и детектирование защитного интервала могут быть выполнены одновременно во время окна конфликтов для определения, занят ли какой-либо из вторичных каналов. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Станция передачи данных, выполненная с возможностью передачи по первичному каналу и до трех или больше вторичным каналам, станция передачи данных выполнена с возможностью:
выполнять детектирование короткой преамбулы во время окна конфликта для детектирования передачи пакетов по любому одному из вторичных каналов, начиная с окна конфликта; и
выполнять детектирование защитного интервала во время окна конфликта для детектирования защитного интервала пакетной передачи по любому одному из вторичных каналов,
при этом детектирование короткой преамбулы и детектирование защитного интервала выполняют одновременно во время окна конфликта,
в которой передача пакетов, которые должны быть детектированы в одном из вторичных каналов, используя либо детектирование короткой преамбулы, или детектирование защитного интервала, содержит передачу пакетов станцией передачи данных соседнего набора основного обслуживания, имеющего свой собственный канал, расположенный так, что он совпадает с одним из вторичных каналов.

2. Станция передачи данных по п.1, в которой передачи пакетов, которые должны быть детектированы, содержат блок данных протокола, имеющий заданную структуру, включающую в себя короткое учебное поле, после которого следует длинное учебное поле, после которого следуют символы OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов), причем каждый символ OFDM имеет защитный интервал,
в котором детектирование короткой преамбулы состоит в следующем:
идентифицируют короткое учебное поле; и
идентифицируют вероятные места положения защитных интервалов блока данных протокола на основе идентификации короткого учебного поля и заданной структуры блока данных протокола, и
в котором детектирование защитного интервала содержит: выполняют детектирование защитного интервала в вероятных местах положения защитных интервалов блока данных протокола, идентифицированных путем детектирования короткой преамбулы.

3. Станция передачи данных по п.1, в которой детектирование защитного интервала и детектирование короткой преамбулы выполняют после промежутка между фреймами для функции распределенной координации, и
в котором промежуток между фреймами для функции распределенной координации предусмотрен после пакета подтверждения.

4. Станция передачи данных по п.3, в которой детектирование короткой преамбулы содержит детектирование заданной последовательности, содержащей короткую преамбулу, обозначающую начало передачи пакета, и
в которой детектирование защитного интервала содержит корреляцию для детектирования повторяющейся структуры, соответствующей циклическому префиксу символа, мультиплексированного с ортогональным частотным разделением (OFDM) в пределах одного или больше фреймов пакета, в котором детектирование циклического префикса обозначает действительный фрейм внутри пакета.

5. Станция передачи данных по п.4, в которой детектирование короткой преамбулы выполняют для детектирования преамбулы пакета одного или больше вторичных каналов, начиная от временных интервалов окна конфликта.

6. Станция передачи данных по п.5, в которой детектирование короткой преамбулы выполнено с возможностью его окончания в пределах временного интервала окна конфликта, и
в котором детектирование защитного интервала выполняют в промежутке между фреймами функции централизованной координации в непосредственно предшествующем истечению счетчика возврата.

7. Станция передачи данных по п.1, в которой, когда либо при детектировании защитного интервала или детектировании короткой преамбулы детектируют передачу пакетов в одном из вторичных каналов, вторичный канал обозначают как занятый вторичный канал, и
в котором, когда ни при детектировании защитного интервала, ни при детектировании короткой преамбулы не удается детектировать передачу пакетов по одному из вторичных каналов, этот вторичный канал обозначают как свободный вторичный канал.

8. Станция передачи данных по п.7, в которой станция передачи данных выполнена с возможностью:
отказа от передачи по любому из вторичных каналов, обозначенных как занятый вторичный канал; и
когда первичный канал является свободным, передачи блока данных по первичному каналу и одному или больше вторичным каналам, обозначенным как свободный вторичный канал.

9. Станция передачи данных по п.8, в которой для определения, является ли первичный канал свободным или занятым, станция передачи данных дополнительно выполнена с возможностью:
выполнять детектирование энергии в первичном канале во время окна конфликта для определения, является ли первичный канал свободным или занятым;
выполнять детектирование короткой преамбулы во время окна конфликта для детектирования передачи пакетов по первичному каналу; и
выполнять детектирование защитного интервала во время окна конфликта для детектирования защитного интервала при передаче пакетов в первичном канале.

10. Станция передачи данных по п.8, в которой, когда первичный канал определен как свободный какое-то время, которое включает в себя промежуток между фреймами функции распределенной координации плюс окно конфликта, станция передачи данных выполнена с возможностью передавать пакет по первичному каналу и по любому из вторичных каналов, которые обозначены как свободные вторичные каналы.

11. Станция передачи данных по п.10, в которой станция передачи данных дополнительно выполнена с возможностью:
выполнять протокол множественного доступа с определением несущих и предотвращением коллизий (CSMA/CA), используя функцию распределенной координации по первичному каналу для доступа к первичному каналу; и
отказываться от выполнения протокола CSMA/CA по вторичным каналам.

12. Станция передачи данных по п.1, в которой станция передачи данных представляет собой станцию передачи данных с очень высокой пропускной способностью (VHT), выполненную с возможностью обмена данными с точкой доступа по двадцати-мегагерцовому первичному каналу и до трех или больше двадцати-мегагерцовым вторичным каналам,
в которой станция передачи данных VHT представляет собой часть набора основных услуг VHT (BSS), выполненного с возможностью передачи данных, в соответствии со стандартом 802.11ac,
в которой передача пакетов, детектированных по одному из вторичных каналов, либо при детектировании короткой преамбулы или при детектировании защитного интервала, содержит передачу сигналов станции передачи данных соседнего BSS, и
в которой соседний BSS имеет свой первичный канал, расположенный в том же месте, что и один из вторичных каналов VHT BSS.

13. Способ передачи данных блока многоканальных данных по первичному каналу и до трех или больше вторичным каналам, способ, содержащий:
выполняют детектирование короткой преамбулы во время окна конфликта для детектирования при передаче пакетов по любому из вторичных каналов, начиная с окна конфликта; и
выполняют детектирование защитного интервала во время окна конфликта для детектирования защитного интервала при передаче пакетов по любому из вторичных каналам,
в котором детектирование короткой преамбулы и детектирование защитного интервала выполняют одновременно во время окна конфликта, и
в котором детектирование защитного интервала и детектирование короткой преамбулы выполняют после промежутка между фреймами функции распределенной координации, и
в котором промежуток между фреймами функции распределенной координации предусмотрен после пакета подтверждения.

14. Способ по п.13, в котором, когда при выполнении либо детектирования защитного интервала или детектирования короткой преамбулы детектируют передачу пакетов по одному из вторичных каналов, способ включает в себя: обозначают этот вторичный канал как занятый вторичный канал, и
в котором, когда при выполнении как детектирования защитного интервала, так и детектирования короткой преамбулы не детектируют передачу пакета по одному из вторичных каналов, способ включает в себя: обозначают этот вторичный канал, как свободный вторичный канал.

15. Способ по п.14, дополнительно содержащий:
отказ от передачи по любому из вторичных каналов, обозначенных как занятый вторичный канал; и
когда первичный канал является свободным, передают блок данных по первичному каналу и по любому одному или больше вторичным каналам, обозначенным как свободный вторичный канал.

16. Способ по п.15, в котором для определения, является ли первичный канал свободным или занятым, способ дополнительно содержит:
выполняют детектирование энергии в первичном канале во время окна конфликта для определения, является ли первичный канал свободным или занятым;
выполняют детектирование короткой преамбулы во время окна конфликта для детектирования передачи пакетов по первичному каналу; и
выполняют детектирования защитного интервала во время окна конфликта для детектирования защитного интервала при передаче пакетов по первичному каналу, в котором, когда первичный канал определяют как свободный какое-то время, которое включает в себя промежуток между фреймами функции распределенной координации, плюс окно конфликта, способ содержит: передают пакет по первичному канале и любому из вторичных каналов, которые обозначены как свободные вторичные каналы.

17. Способ передачи блока многоканальных данных в соответствии со стандартом IEEE 802.11ac, содержащий:
выполняют детектирования короткой преамбулы во время окна конфликта для детектирования передачи пакетов по любому из множества вторичных каналов, начиная с окна конфликта;
выполняют детектирование защитного интервала во время окна конфликта, для детектирования защитного интервала при передаче пакетов по любому из вторичных каналов;
обозначают, на основе детектирования короткой преамбулы и детектирования защитного интервала, любой из вторичных каналов как занятый, когда детектируют передачу пакетов; и
передают блок многоканальных данных по первичному каналу и любому из вторичных каналов, которые не обозначены как занятые.

18. Способ по п.17, дополнительно содержащий:
выполняют протокол, чувствительный к несущей, с множеством доступов, с предотвращением коллизий (CSMA/CA), используя функцию распределенной координации (DCF) первичного канала для доступа к первичному каналу; и
отказывают в выполнении протокола CSMA/CA по вторичным каналам.

19. Способ по п.18, в котором, как часть протокола CSMA/CA, способ дополнительно содержит:
выполняют детектирование энергии по первичному каналу во время окна конфликта для определения, является ли первичный канал свободным или занятым;
выполняют детектирование короткой преамбулы во время окна конфликта для детектирования передачи пакетов по первичному каналу; и
выполняют детектирование защитного интервала во время окна конфликта для детектирования защитного интервала при передаче пакетов по первичному каналу.

20. Способ по п.19, в котором передача пакетов, которая должна быть детектирована по одному из вторичных каналов, при выполнении либо детектирования короткой преамбулы или детектирования защитного интервала, содержит передачу пакетов станции передачи данных соседнего набора основного обслуживания, имеющего свой первичный канал, расположенный в том же месте, что и один из вторичных каналов.

21. Способ по п.20, в котором способ выполняют, используя станцию передачи данных с очень высокой пропускной способностью (VHT), выполненную с возможностью обмена данными с точкой доступа через двадцати-мегагерцовый первичный канал и до трех или больше двадцати-мегагерцовых вторичных каналов,
в котором станция передачи данных VHT представляет собой часть набора основных услуг VHT (BSS), выполненную с возможностью передачи данных в соответствии со стандартом 802.11ac,
в котором передачи пакетов, которые должны быть детектированы в одном из вторичных каналов, либо используя детектирование короткой преамбулы или детектирование защитного интервала, содержат передачу сигнала станции передачи данных соседнего BSS, и
в котором соседний BSS имеет свой первичный канал, расположенный в том же месте, что и один из вторичных каналов VHT BSS.