СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПО ПРОТОКОЛУ ОБРАТНОЙ ПЕРЕДАЧИ В БЕСПРОВОДНОЙ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ Российский патент 2015 года по МПК H04W72/04 H04W84/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к технологиям связи и, в частности, к способу и устройству для передачи по протоколу в беспроводной локальной сети.

Уровень техники

В настоящее время в беспроводной локальной сети поддерживается механизм возможности передачи (TXOP, возможность передачи), в котором при получении возможности передачи станция (STA, станция) может зарезервировать период времени, в течение которого может непрерывно передаваться один или множество кадров данных. Станцию, получающую возможность передачи, называют обладателем возможности передачи (обладатель TXOP). В станции приемника данных, отправляемых необладателем возможности передачи, устанавливается NAV (вектор выделения сети) для обеспечения того, чтобы этот необладатель возможности передачи не вступал в состязание в течение периода, зарезервированного обладателем возможности передачи.

Однако, при конкретном применении, обычно в беспроводной локальной сети существует проблема асимметричного трафика данных на нисходящей линии связи и восходящей линии связи, то есть трафик данных в одном направлении линии связи намного интенсивнее, чем трафик данных в другом направлении линии связи. Для решения этой проблемы в современном стандарте поддерживается механизм протокола обратной передачи (протокол обратной передачи, RD), который заключается в следующем. Когда станция (предположим, STA-a) получает путем состязания возможность передачи (TXOP) в течение некоторого временного интервала, если после того, как эта станция заканчивает отправку данных в другую станцию (предположим, STA-b), время остается, то она может предоставить право использования канала станции STA-b; и STA-b отправляет данные в STA-a с использованием оставшегося времени TXOP, и после окончания отправки возвращает возможность передачи в станцию STA-a. STA-a называют инициатором протокола обратной передачи, RD, тогда как STA-b называют ответчиком протокола обратной передачи, RD.

С развитием технологий введена технология многопользовательской передачи (например, многопользовательская передача с использованием множества входов и множества выходов, MU-MIMO), то есть станция одновременно отправляет данные в две или более станций в одной и той же полосе частот. В технологии MU-MIMO в основном используется ортогональность каналов между пользователями, улучшено использование канала и увеличена пропускная способность системы. Однако современный механизм протокола обратной передачи не позволяет передавать данные MU-MIMO. Следовательно, возможность отправки точкой доступа, AP, данных MU-MIMO является ограниченной, сокращается использование канала, что плохо для улучшения пропускной способности системы.

Сущность изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способ передачи данных для множества пользователей в протоколе обратной передачи, который, в случае наличия в сети асимметричного трафика данных на нисходящей линии связи и восходящей линии связи, также может улучшать использование канала.

Способ передачи данных для множества пользователей в протоколе обратной передачи, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, включает в себя:

в пределах возможности передачи, TXOP, первой станции, если TXOP еще не истекла после окончания отправки первой станцией данных в точку доступа, AP, получение TXOP, причем получение TXOP точкой доступа AP реализуется через предоставление оставшейся части TXOP упомянутой точке доступа, AP, первой станцией как инициатором протокола обратной передачи, и

в пределах TXOP отправку в упомянутую AP вторых данных в, по меньшей мере, две станции, причем эти, по меньшей мере, две станции включают в себя упомянутую первую станцию.

Кроме того, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает точку доступа, включающую в себя:

блок получения ТХОР, выполненный с возможностью в пределах возможности передачи, TXOP, первой станции, если TXOP еще не истекла после окончания отправки первой станцией данных в точку доступа, AP, получения TXOP, причем получение TXOP посредством AP реализуется через предоставление оставшейся части TXOP упомянутой точке доступа, AP, первой станцией как инициатором протокола обратной передачи, и

блок отправки, выполненный с возможностью отправки вторых данных в, по меньшей мере, две станции в пределах TXOP, причем эти, по меньшей мере, две станции включают в себя упомянутую первую станцию.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, TXOP упомянутой STA переходит упомянутой AP через протокол обратной передачи в пределах времени TXOP восходящей линии связи так, что с использованием возможности передачи для множества пользователей упомянутой AP можно отправлять данные в множество станций, что улучшает использование канала, повышает гибкость протокола обратной передачи, обеспечивает новый способ решения проблемы несоответствия асимметричного трафика на нисходящей линии связи и восходящей линии связи и также улучшает общую пропускную способность системы.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема способа передачи данных для множества пользователей в протоколе обратной передачи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - схематическое представление отправки временных слотов для передачи данных для множества пользователей в протоколе обратной передачи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 схематическое структурное представление устройства беспроводной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Описание вариантов осуществления

В беспроводной локальной сети каждая точка доступа, AP, или станция, STA, состязается за канал, и AP или STA, получающая канал в результате состязания, является обладателем TXOP, тогда как та, которая не получает канал в результате состязания, является необладателем ТХОР. В вариантах осуществления настоящего изобретения, протокол обратной передачи на уровне MAC беспроводной локальной сети является объединенным с MU-MIMO для улучшения использования канала.

При конкретном применении, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы посредством AP или STA в беспроводной локальной сети. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, первая станция STA (STA1) получает возможность передачи (TXOP). В пределах этой TXOP упомянутая STA, после того как она заканчивает отправку данных в AP, STA1 используется как инициатор протокола обратной передачи для предоставления TXOP этой точке доступа, AP.

Фиг.1 является блок-схемой способа согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Способ передачи данных для множества пользователей (например, MU-MIMO) в протоколе обратной передачи включает в себя:

S101: В пределах возможности передачи, TXOP, первой станции, если TXOP еще не истекла после окончания отправки первой станцией данных в точку доступа, AP, первая станция как инициатор протокола обратной передачи предоставляет оставшуюся часть TXOP упомянутой точке доступа, AP.

На этом этапе, первыми данными могут считаться все данные, которые первая станция должна отправить в AP в пределах TXOP. Когда первая станция заканчивает отправку данных, если TXOP еще не истекла, то эта TXOP переходит к AP. После окончания передачи первая станция STA1 устанавливает бит «RDG»/«More PPDU» в последнем кадре в 1 для указания на то, что оставшаяся TXOP предоставляется объекту передачи.

S103: В пределах TXOP упомянутая AP отправляет вторые данные в, по меньшей мере, две станции, причем эти, по меньшей мере, две станции включают в себя упомянутую первую станцию.

Когда AP выбирает группу из множества пользователей для отправки вторых данных, эта группа пользователей должна включать в себя упомянутую первую станцию. Когда в выбранной группе пользователей применяется технология мультиплексирования для группы пользователей, первая станция должна быть включена в режим мультиплексирования выбранной группы пользователей. В одном применении, на этом этапе, после получения TXOP AP отправляет данные множеству пользователей.

Кроме того, после приема данных для множества пользователей, целевая станция упомянутой AP отправляет в упомянутую AP информацию подтверждения приема о приеме данных, упомянутая точка доступа принимает информацию подтверждения приема, после того как первая станция принимает вторые данные, и упомянутая целевая станция может не отправлять информацию подтверждения приема при условии, что упомянутая AP обеспечивает успех отправки данных.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения, TXOP упомянутой STA переходит к упомянутой AP через протокол обратной передачи в пределах времени TXOP восходящей линии связи так, что с использованием возможности передачи для множества пользователей упомянутой AP можно отправлять данные в множество станций, что улучшает использование канала, повышает гибкость протокола обратной передачи, обеспечивает новый способ решения проблемы несоответствия асимметричного трафика на нисходящей линии связи и восходящей линии связи и также улучшает общую пропускную способность системы.

Кроме того, со ссылкой на фиг.2, которая является схематическим представлением отправки временных слотов, описан еще один вариант осуществления настоящего изобретения.

Первая станция STA1 некоторого пользователя получает TXOP и отправляет данные в AP. После того как все данные, которые должна отправить первая станция STA1 в упомянутую AP, полностью отправлены, и после того как первая станция STA1 предоставляет канал упомянутой AP, TXOP переходит к этой AP.

После того как первая станция STA1 упомянутого пользователя предоставляет канал (возможность передачи) упомянутой AP, с использованием права использования канала эта AP может одновременно отправлять данные множеству пользователей (например, STA1 и STA2). Здесь данные, отправляемые упомянутой AP, должны включать в себя данные, отправляемые в первую станцию STA1. Соответственно, упомянутая AP как ответчик протокола обратной передачи должна отправить данные инициатору протокола.

Кроме того, после того как упомянутая AP заканчивает отправку данных для множества пользователей, если TXOP еще не истекла, то AP должна вернуть право использования канала первой станции (STA1) инициатору протокола обратной передачи. Согласно способу возврата права использования канала следует в конечном итоге отправить в STA1 сигнал запроса подтверждения приема блока (BAR); при этом бит «предоставление обратной передачи»/«больше блоков данных протокола физического уровня» («RDG»/«More PPDU») в запросе подтверждения приема блока устанавливается в 0, что указывает на то, что больше не нужно отправлять данные; после приема сигнала запроса подтверждения приема блока STA1 отвечает на этот сигнал подтверждения приема и возвращает себе право использования канала. В более предпочтительном способе реализации, до возврата себе права использования TXOP, AP должна подтвердить, что все целевые STA, кроме STA1, отправили в AP кадр с подтверждением приема, например ACK или кадр подтверждения приема блока, BA.

Кроме того, в вышеизложенном варианте осуществления, оставшаяся часть TXOP может быть возвращена в первую станцию STA1 для полного использования TXOP, что также улучшает использование канала и увеличивает пропускную способность системы.

Кроме того, вариант осуществления настоящего изобретения также обеспечивает устройство для реализации вышеизложенного способа. При конкретном применении это устройство может быть AP или STA в беспроводной локальной сети. В общем AP в беспроводной локальной сети рассматривается как специальная STA. В этом варианте осуществления, AP может реализовывать и выполнять все процессы и этапы вышеизложенного способа. В AP существуют физические или логические модули для выполнения всех вышеизложенных функций и процессов.

Фиг.3 является схематическим структурным представлением устройства беспроводной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Точка 30 доступа включает в себя:

блок 301 получения ТХОР, выполненный с возможностью в пределах возможности передачи, TXOP, первой станции, если TXOP еще не истекла после окончания отправки первой станцией данных в точку доступа, AP, получения TXOP, причем получение TXOP посредством AP реализуется через предоставление оставшейся части TXOP упомянутой точке доступа, AP, первой станцией как инициатором протокола обратной передачи, и

блок 303 отправки, выполненный с возможностью отправки вторых данных в, по меньшей мере, две станции в пределах TXOP, причем эти, по меньшей мере, две станции включают в себя упомянутую первую станцию.

Кроме того, если TXOP еще не истекла после того, как AP заканчивает отправку вторых данных в пределах TXOP, блок отправки также может отправлять в первую станцию запрос подтверждения приема блока, BAR, причем запрос подтверждения приема блока используется для возврата TXOP в первую станцию. Один способ реализации может состоять в том, что упомянутый запрос подтверждения приема блока включает в себя бит «больше блоков данных физического уровня», «more PPDU», который установлен в 0. В этом варианте осуществления, TXOP может возвращаться не в соответствии с условием неиспользуемого времени канала PIFS.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения, TXOP упомянутой STA переходит к упомянутой AP через протокол обратной передачи в пределах времени TXOP восходящей линии связи так, что с использованием возможности передачи для множества пользователей упомянутой AP можно отправлять данные в множество станций, что улучшает использование канала, повышает гибкость протокола обратной передачи, обеспечивает новый способ решения проблемы несоответствия асимметричного трафика на нисходящей линии связи и восходящей линии связи и также улучшает общую пропускную способность системы.

Специалисты в данной области техники могут понимать, что все или часть этапов вышеизложенных вариантов осуществления способа могут быть реализованы посредством программы, выдающей соответствующие команды; причем программа может храниться на компьютерно-читаемом запоминающем носителе, и при исполнении программы исполняются этапы вышеизложенных вариантов осуществления способа; и запоминающий носитель может быть любым носителем, на котором могут храниться программные коды, например ROM, RAM, магнитным диском или оптическим диском.

Изобретение относится к области мобильной связи, в частности, к передаче по протоколу в беспроводной локальной сети, поддерживающей механизм возможности передачи (TXOP). Техническим результатом является улучшение пропускной способности. Предложен способ передачи данных для множества пользователей в протоколе обратной передачи, включающий в себя: в пределах возможности передачи (TXOP) первой станции, если TXOP еще не истекла после того, как первая станция заканчивает отправку данных в точку доступа (AP), получение TXOP посредством упомянутой AP, причем получение TXOP посредством упомянутой AP реализуется через предоставление оставшейся части TXOP упомянутой AP первой станцией как инициатором протокола обратной передачи, и в пределах TXOP отправку посредством упомянутой AP данных в, по меньшей мере, две станции одновременно, причем указанные, по меньшей мере, две станции включают в себя упомянутую первую станцию. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ передачи данных для множества пользователей в протоколе обратной передачи, содержащий этапы, на которых:
в пределах возможности передачи (ТХОР) первой станции, если ТХОР еще не истекла после окончания отправки первой станцией данных в точку доступа (АР), получают ТХОР посредством упомянутой АР, причем получение ТХОР посредством АР реализуют через предоставление оставшейся части ТХОР для упомянутой АР первой станцией как инициатором протокола обратной передачи, и
в пределах ТХОР, отправляют, посредством упомянутой АР, данные в, по меньшей мере, две станции одновременно, причем эти, по меньшей мере, две станции включают в себя упомянутую первую станцию.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором:
если ТХОР еще не истекла после того, как АР заканчивает отправку данных в, по меньшей мере, две станции одновременно, возвращают от упомянутой АР ТХОР в первую станцию.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором:
если ТХОР еще не истекла после того, как АР заканчивает отправку данных в пределах ТХОР, отправляют, упомянутой АР, в первую станцию запрос подтверждения приема блока (BAR), причем запрос подтверждения приема блока используют упомянутой АР для возврата ТХОР в первую станцию.

4. Способ по п.2, в котором после приема всех подтверждений приема (АСК) или кадров подтверждения приема блока (ВА), причем все АСК или кадры ВА отправлены всеми станциями, которые состоят из, по меньшей мере, двух станций, кроме первой станции, и должны отправлять АСК или кадры ВА в упомянутую АР, упомянутая АР возвращает ТХОР в первую станцию.

5. Способ по п.3, в котором после приема всех подтверждений приема (АСК) или кадров подтверждения приема блока (ВА), причем все АСК или кадры ВА отправлены всеми станциями, которые состоят из, по меньшей мере, двух станций, кроме первой станции, и должны отправлять АСК или кадры ВА в упомянутую АР, упомянутая АР возвращает ТХОР в первую станцию.

6. Способ по п.3, в котором запрос подтверждения приема блока содержит бит «предоставление обратной передачи»/«больше блоков данных физического уровня» (RDG/more PPDU), который установлен в 0.

7. Точка доступа, содержащая:
блок получения ТХОР, выполненный с возможностью: в пределах возможности передачи (ТХОР) первой станции, если ТХОР еще не истекла после окончания отправки первой станцией данных в точку доступа (АР), получения ТХОР, причем получение ТХОР посредством АР реализуется через предоставление оставшейся части ТХОР упомянутой точке доступа (АР) первой станцией как инициатором протокола обратной передачи, и
блок отправки, выполненный с возможностью отправки данных в, по меньшей мере, две станции одновременно в пределах ТХОР, причем эти, по меньшей мере, две станции включают в себя упомянутую первую станцию.

8. Точка доступа по п.7, в которой блок отправки дополнительно выполнен с возможностью: если ТХОР еще не истекла после того, как АР заканчивает отправку данных в, по меньшей мере, две станции одновременно, возврата ТХОР в первую станцию.

9. Точка доступа по п.7, в которой блок отправки дополнительно выполнен с возможностью: если ТХОР еще не истекла после того, как АР заканчивает отправку данных в пределах ТХОР, отправки в первую станцию запроса подтверждения приема блока (BAR), причем запрос подтверждения приема блока используется для возврата ТХОР в первую станцию.

10. Точка доступа по п.9, в которой запрос подтверждения приема блока, отправляемый блоком отправки, содержит бит «предоставление обратной передачи»/«больше блоков данных физического уровня» (RDG/more PPDU), который установлен в 0.