СПОСОБ ДЕАКТИВИРОВАНИЯ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ОДНОГО КОМПОНЕНТА ОБЪЕКТА СЕТИ СВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК H04W52/02 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области электронной коммуникации и, более конкретно, к области радиосвязи, также известной как беспроводная связь.

В связи этого типа часто используются мобильные объекты передачи и приема с батарейным питанием, проблема потребления энергии является для этих объектов самой острой проблемой. Действительно, передача и прием беспроводных цифровых сигналов требует достаточно большой мощности. Следовательно, необходимо предусмотреть механизмы ссбережения энергии в терминалах связи.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Оборудование и устройства сети связи (передатчики и приемники), в основном, реализуют стандарт OSI (протокол взаимодействия открытых систем), предложенный ISO (Международная организация по стандартизации), который описывает функции, необходимые для связи между двумя объектами компьютерной сети и организацию работы этих функций, распределенных по многоуровневой структуре, где самый низкий уровень является "физическим" уровнем, ответственным за эффективную передачу и прием сигналов. Эти различные функции в основном, реализуются определенными компонентами объектов связи.

Физический уровень взаимодействует через интерфейс с более высоким уровнем (уровенем канала), который управляет связью между двумя смежными машинами, непосредственно соединенными физическим подуровнем через MAC ("управление доступом к среде").

В модели OSI каждый уровень играет четко определенную роль при связи между объектами сети связи, и каждая операция, в основном, реализуется одним или несколькими компонентами, приспособленными к этой роли. В частности, структура "физический уровень" у существующих систем разделена для выполнения соответствующих функций.

Физический уровень определяет методики, нацеленные на обеспечение передачи данных при фиксированной скорости передачи. Этот уровень не обладает знанием передаваемых данных.

Уровень MAC определяет методики, нацеленные на организацию передачи данных от различных пользователей, управление доступом к каналу, разрешению конфликтов, подтверждениям и повторным передачам, и идентификации связи объектов (в частности, терминалов).

Таким образом, роль уровня MAC является ролью фильтрации принятых сигналов и хранении сигналов, предназначенных только для этой цели, и в проверке их целевого МАС-адреса.

Режимы экономии энергии, известные как "энергосберегающие режимы", были определены, в частности, стандартами 802.11 Института инженеров по электронике и радиотехнике (IEEE), которые гарантируют функциональную совместимость между устройствами беспроводной связи и особенно между Wi-Fi (беспроводной Интернет) и объектами беспроводной связи.

Имеются различные энергосберегающие режимы. Например, один режим, названный "традиционным энергосберегающим режимом", основан на обмене сообщениями (опрос PS), посланными с низким уровнем модуляциями и без приоритета. Режим энергосбережения этого типа не подходит для графика в реальном времени.

Также существует режим, известный как APSD ("схема автоматического энергосбережения"), представленный в стандарте 802.11е и лучше адаптированный к графику типа VOIP ("речь по протоколу Интернета"), в котором кадр данных посылается с приоритетом по типу графика, без присутствия дополнительного управляющего фрейма. Наконец, режим, известный как "PSMP" (режим энергосбережения MultiPoll) по стандарту 802.11n предусматривает, что точка доступа выполняет планирование периодов действия и ждущий режим каждого объекта связи (терминала), связанного с BSS ("набор основных услуг"), обозначающий ряд синхронизированных объектов связи).

Точка доступа сообщает объекту о начале предназначенного для него графика. Когда объект находится в "активном" режиме, он может быть в одном из трех состояний: "ожидание", "прием" или "передача".

Идея, лежащая в основе этих различных механизмов, является идеей создания энергосберегающих режимов для мобильных объектов поочередного приема между фазами ожидания (когда энергия не расходуется) и рабочими фазами. Процитированные выше различные протоколы и методики определяют обмен данными между объектами и точкой доступа, чтобы управлять этими различными фазами, не теряя пакетов: они предусматривают накопление пакетов в буфере во время фазы ожидания и передачу или прием пакетов во время активной фазы.

Во всех этих известных механизмах размещением объекта в режиме ожидания управляют на уровне MAC, который управляет энергосберегающим механизмом, или на более высоком уровне. Действительно, обмен информацией между точкой доступа и объектом понимается и анализируется только на уровне MAC и далее. Следовательно, с этого уровня можно управлять размещением объекта в режиме ожидания и его активацией.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение не имеет недостатков известного уровня техники. Фактически изобретение относится к способу деактивации, по меньшей мере, одного компонента объекта (Е1) беспроводной сети связи, содержащей множество объектов, при этом указанная сеть связи организована во множество уровней связи, содержащих физический уровень (PHY).

Согласно изобретению, такой способ в физическом уровне (PHY) содержит:

- стадию получения заголовка (НЕА) кадра данных (PPDU), извлеченного из полученного физического сигнала;

- стадию декодирования указанного заголовка (НЕА), несущего, по меньшей мере, одну порцию информации (EID), по меньшей мере, объекта получателя указанного кадра;

- стадию деактивации, по меньшей мере, одного компонента указанного объекта получателя (Е1) для указанного заголовка (НЕА), когда порция информации, представляющая указанный объект получателя, определяет другой объект помимо указанного объекта получателя (Е1).

Таким образом, в контексте варианта воплощения в беспроводной сети связи, например, совместимой с одним из стандартов IEEE 802.11, изобретение позволяет прекратить получение и декодирование всего кадра данных PPDU прежде, чем обнаружит, что этот кадр не предназначен для данного объекта. Таким образом, объект может быть деактивирован непосредственно уровнем PHY, что было невозможно в известном уровне техники, в котором решение поместить объект в режим деактивации принимается на уровне MAC (после обмена управляющими фреймами).

Когда информационный представитель (ЕID) объекта получателя указанного кадра сообщает, что несколько объектов сети связи являются получателями кадра, объект, который реализует способ изобретения, не входит в режим деактивации. Такой случай может произойти, если предполагается, например, что EID кодируется на байте, когда часть репрезентативной информации принимает, например, величину FF и определяет многоадресную передачу или широковещательную передачу.

Согласно одному варианту воплощения изобретения, способ дополнительно содержит стадию вычисления продолжительности деактивации как функции, по меньшей мере, одной порции информации, представляющей скорость передачи (RATE) и, по меньшей мере, одну порцию информации, представляющую объем данных (LENGTH) указанного кадра данных (PPDU) физического уровня.

Таким образом, объект может сделать точное вычисление времени, в течение которого он может быть деактивирован и, таким образом, сохранить энергию оптимальным способом. По истечении этого времени объект активируется, чтобы возвратиться в нормальное состояние приема и может снова получить заголовок следующего кадра и возобновить анализ ЕID.

Согласно одному варианту воплощения изобретения, указанная стадия деактивации содержит стадию отключения источника питания, подаваемого, по меньшей мере, одному радиочастотному компоненту указанного объекта.

Таким образом, решение деактивировать физический уровень принимается непосредственно на физическом уровне, независимо от более высокого уровня, в отличие от способа в известном уровне техники, в котором раскрыт режим деактивации на уровне MAC.

Согласно одному варианту воплощения изобретения, указанная стадия деактивации содержит стадию отключения источника питания, подаваемого на узел приема данных и/или в цепь передачи физического уровня.

Согласно другому варианту воплощения, изобретение также относится к способу передачи кадра данных (PPDU), содержащего заголовок (НЕА), с помощью передатчика беспроводной сети связи, содержащей множество объектов, указанная сеть связи организована во множество уровней связи, содержащих физический уровень (PHY), включающий стадию создания указанного кадра данных.

Согласно изобретению такая стадия содержит, в указанном физическом уровне (PHY):

- стадию создания порции информации, представляющей (EID), по меньшей мере, один объект получателя указанного кадра;

- стадию ввода указанной порции информации, представляющей (EID) в указанный заголовок (НЕА) указанного кадра данных (PPDU) в виде измененного кадра;

- стадию передачи указанного измененного кадра данных по указанной сети связи в виде цифрового сигнала.

Таким образом, изобретение позволяет использовать существующий заголовок кадра данных PPDU, например, путем ортогонального кодирования или в новом поле, порции репрезентативной информации (EID), которая используется терминалами, для которых предназначается эта порция репрезентативной информации. Вариант воплощения изобретения является совместимым с использованием существующих систем связи. Фактически, это не влияет на не модифицированные терминалы (совместимые со стандартом) поскольку, они не реагируют на эту порцию информации.

В другом варианте воплощения изобретения ЕID может также быть вставлено в существующее поле заголовка.

В одном конкретном варианте воплощения изобретения, указанная порция репрезентативной информации, вводится в подуровень PLCP физического уровня. Этот подуровень соответствует ряду определенных полей кадра данных (PPDU).

Согласно одному варианту воплощения изобретения, указанная порция репрезентативной информации (EID), по меньшей мере, одного объекта получателя указанного кадра вводится в сигнальное поле указанного заголовка.

Таким образом, этот вариант воплощения изобретения является совместимым с использованием существующего оборудования: фактически, это не влияет на не модифицированные терминалы (устройства, совместимые со стандартом) поскольку, терминалы не реагируют на эту информацию.

Например, указанная порция репрезентативной информации может быть вставлена в короткое учебном поле (L-STF, HT-STF или VHT-STF). Выбор поля, в которое вводится указанная порция репрезентативной информации, зависит от объектов, которые составляют сеть и являются потенциальными получателями кадра.

Таким образом, использование поля близко к началу кадра, такого как поле L-SIG, например, предлагает преимущество высокого энергосбережения, поскольку стадия декодирования, выполняемого объектом получателя, может скорее привести к декодированию порции репрезентативной информации.

Однако, использование поля L-SIG подходит только к случаю, когда все потенциально приемные объекты реализуют изобретение.

Выбор поля HT-STF включает учет способа передачи согласно изобретению в сети, содержащей объекты, которые не реализуют изобретение, но совместимы со стандартом IEE 802.11n.

Согласно одному варианту воплощения изобретения, указанная стадия ввода делается ортогональным кодированием указанной порции информации, представляющей (ЕID) с одним из полей указанного заголовка (НЕА) указанного кадра данных (PPDU).

Таким образом, в этом варианте воплощения, стадия ввода EID в текущий кадр, который приводит к изменению кадра, реализуется путем ортогонального кодирования, позволяющего передать, в одном предопределенном поле часть данных, совместимых со стандартом EID.

Например, чтобы вставить EID в поле L-SIG, поле L-SIG текущего кадра и EID смешиваются путем ортогональной модуляции.

Этот вариант воплощения изобретения ортогональным кодированием имеет преимущество включения ввода EID путем модуляции любым не указанным полем кадра, например, таким как существующие поля L-SIG или HT-SIG или стандартным полем в разработке будущего стандарта, например, поля VHT-SIG.

Таким образом, с кодированным пакетом, содержащим текущий кадр, объект получателя закодированного кадра, который не реализует изобретение, не подвергается воздействию ввода порции информации в сигнальном поле указанного заголовка. Следовательно, этот путь реализации способа передачи согласно изобретению, имеет преимущество отсутствия каких-либо ограничений в варианте воплощения изобретения каждым из объектов, составляющих сеть связи.

Согласно еще одному объекту, изобретение также относится к объекту (Е1), соединенному с беспроводной сетью связи, содержащей множество объектов, причем указанная сеть связи организована как множество уровней связи, содержащих физический уровень (PHY).

Согласно изобретению, такой объект содержит, в интерфейсе с указанным физическим уровнем (PHY):

- средство для получения заголовка (НЕА) кадра данных (PPDU);

- средство для декодирования указанного заголовка (НЕА) несущего, по меньшей мере, одну порцию информации (EID), по меньшей мере, одного объекта получателя указанного кадра;

- средство деактивации указанного объекта получателя (Е1) указанного заголовка (НЕА), когда порция информации, представляющей указанный объект получателя определяет объект иначе, чем указанный получатель (Е1).

Таким образом, объект, реализующий изобретение, после декодирования порции репрезентативной информации может определить, адресуется ли кадр ему или нет, и входит в режим деактивации в течение времени, в которое физическая несущая (сигнал и частота) обрабатывает не адресованный ему кадр. Такое изобретение особенно подходит для использования объектов "энергосберегающего" типа, которые управляются, например, уровнем MAC.

Согласно другой цели изобретения, оно также относится к объекту (Е1), соединенному с беспроводной сетью связи, содержащей множество объектов, причем указанная сеть связи организована как множество уровней связи, содержащих физический уровень (PHY).

Согласно изобретению, указанный объект содержит, в интерфейсе с указанным физическим уровнем (PHY):

- средство для создания порции информации (EID) представляющей, по меньшей мере, один объект получателя указанного кадра;

- средство для ввода указанной репрезентативной информации (EID) в указанный заголовок (НЕА) указанного кадра данных (PPDU), доставляя измененный кадр;

- средство для передачи указанного измененного кадра данных по указанной сети связи в виде цифрового сигнала.

Кроме того, объект может содержать средство конфигурации, используемое для определения средства ввода, которое будет использоваться в зависимости от объектов, составляющих сеть связи. Такие средства конфигурации могут, например, быть реализованы администратором сети связи.

Согласно одному объекту, изобретение также относится сигналу, представляющему кадр данных (PPDU), посланный на физическом уровне (PHY) беспроводной сети связи, при этом указанный кадр содержит заголовок (НЕА),

Согласно изобретению, такой сигнал содержит в указанном заголовке (НЕА), адресуемый компоненту для обработки сигнала указанного физического уровня, при этом порция информации (EID) представляет, по меньшей мере, один объект получателя указанного кадра.

Согласно другому объекту, изобретение также относится к компьютерной программе, отличающейся тем, что она содержит команды кода программы для выполнения способа деактивации как описано выше, когда программа выполняется процессором.

Согласно еще одной цели изобретения, предлагается компьютерная программа, отличающаяся тем, что она содержит команды кода программы, чтобы реализовать описанный выше способ передачи данных, когда эта программа выполняется процессором.

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР

Другие признаки и преимущества изобретения станут более понятными из следующего описания предпочтительного варианта воплощения, в виде иллюстративного и не ограничивающего примера, и из приложенных чертежей, на которых:

Фигура 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую стадии способа деактивации согласно одному конкретному варианту воплощения изобретения;

Фигура 2 представляет собой объект, приспособленный для реализации способа деактивации согласно изобретению;

Фигура 3 представляет собой объект, приспособленный для реализации способа передачи согласно изобретению.

ОПИСАНИЕ ОДНОГО ВАРИАНТА ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

5.1 Общий принцип изобретения

(1) Изобретение относится к способу деактивации, по меньшей мере, одного компонента объекта беспроводной сети связи, организованной на множестве уровней связи, содержащих физический уровень, причем эта сеть содержит несколько объектов, например терминалы связи или точки доступа.

В известных системах беспроводной связи физический уровень управляет всеми передачами одинаково, независимо от того, передаются ли одноадресные, многоадресные или широковещательные потоки, и безотносительно получателя или адресатов кадра.

Изобретение, напротив, предлагает различную обработку кадров при приеме на физическом уровне в зависимости от того, относятся ли они или нет к объекту получателя.

Как объяснено ниже, способ согласно изобретению содержит, на уровне указанного физического уровня:

- стадию получения заголовка кадра данных извлекается из физического сигнала во время его приема;

- стадию декодирования этого заголовка, не ожидая приема всего кадра, чтобы получить, по меньшей мере, одну порцию репрезентативной информации (EID) объекта получателя кадра или ряда объектов получателя, если это многоадресная передача;

- стадию деактивации, по меньшей мере, одного из компонентов объекта получателя, принимающего заголовок, когда получатель не является адресатом принимаемого кадра, т.е. когда информация представляющая указанный получатель (EID), определяет объект, отличающийся от указанного объекта получателя.

Таким образом, способ по настоящему изобретению включает кодирование в заголовке кадра физического уровня по типу передачи (одноадресная передача, широковещательная передача или многоадресная передача) и порцию информации, представляющую объект получателя кадра (EID). Таким образом, объект получателя, в особенности терминал или точка доступа BSS может после декодирования заголовка кадра физического уровня определить, предназначен ли этот кадр для данного получателя или нет, без ожидания конца приема частей данных и их декодирования уровнями выше физического уровня (уровнем MAC или IP). Следовательно, объект получателя затем может быть деактивирован, т.е. например можно отключить электропитание компонента или отключить электропитание компонентов всей цепи приема данных, например, во время передачи блоков данных безполезной нагрузки, которые следуют за этим заголовком. Деактивация также может состоять из общего снижения мощности, подаваемой ко всем компонентам объекта.

Таким образом, изобретение позволяет преодолеть недостатки известного уровня техники и, в частности, позволяет устройству беспроводной связи не декодировать все элементы данных кадра физического уровня, который это устройство получает, если они не предназначены для этого устройства, и, таким образом, обеспечивается заметное энергосбережение по сравнению с известными техническими решениями.

Фактически, один из основных недостатков известных технических решений состоит в том, что идентификация устройства получателя делается на уровне MAC и, следовательно, только, когда были получены первые части идентификации включения данных терминала получателя, Конкретно, после того, как вся структура данных уровня MAC была получена, и это приводит к значительной потере энергии, когда принимаются части данных, не относящиеся к объекту получателя.

Кроме того, решение, обеспечиваемое изобретением, имеет то преимущество, что, по меньшей мере, в одном варианте воплощения, оно является прозрачным для устройства, которое не реализует изобретение, обеспечивая, таким образом, функциональную совместимость между устройствами на основе изобретения и другим устройством, например, беспроводным устройством, основанным стандартах 802.11х.

5.2. Идентификация получателя на физическом уровне

В одном конкретном варианте воплощения изобретение предлагает, добавить порцию информации к заголовку каждого кадра на физическом уровне, например заголовка PLCP (процедура сходимости на физическом уровне) подуровня физического уровня.

В организации известных систем сетевых коммуникаций, и более конкретно, в стандартах 802.11, этот подуровень PLCP обладает только функциями синхронизации, оценки канала и параметризации используемых физических методик.

Согласно одному конкретному варианту воплощения, изобретение предлагает новый вариант воплощения уровня PLCP, функции которого улучшаются при включении идентификации типа передачи (одноадресная передача или широковещательная/многоадресная передача) и идентификации объектов получателя.

5.3 Кодирование порции информации, представляющей объект получателя кадра (EID)

Согласно изобретению, ЕЮ может принять во внимание два параметра уровня MAC: AID (идентификатор приложений) объекта получателя и BSSID (идентификатор набора основных услуг), включая идентификацию объекта (т.е. терминала) и BSS, часть которой они составляют.

В некоторых конкретных вариантах воплощения изобретения идентификация получателя, т.е. ЕID, может быть закодирована на двух байтах.

Чтобы гарантировать уникальность этого кодирования, варианты воплощения могут включать использование хеш-функции.

Например, кодирование EID на двух байтах может быть результатом хеш-функции на AID (2 байта) и BSSID (6 байтов) параметров уровня MAC, причем фиксированное значение (например "FF†FF") резервируется для широковещательной передачи или многоадресной передачи или когда параметры AID и BSSID еще не известны.

Параметр АID позволяет идентифицировать объект на уровне MAC. Такой параметр АЮ имеет многочисленные преимущества по сравнению с классическим МАС-адресом.

Параметр AID имеет размер двух байтов вместо шести байтов для классического МАС-адреса, облегчая, таким образом, его ввод в заголовок PLCP, для которого число битов ограничено. Если размер ЕЮ составляет два байта, полный параметр AID может быть введен в заголовок PLCP, тогда как введение классического МАС-адреса требует сокращения размера этого заголовка от шести байтов до двух байтов, что соответствует частичному МАС-адресу. Это сокращение МАС-адреса создает риск того, что будет невозможно получить уникальную идентификацию объектов. Фактически, тот же самый частичный МАС-адрес может идентифицировать различные объекты, и это может привести к тому, что объект, захваченный этим режимом ожидания, не будет находиться в режиме ожидания, когда EID создается путем использования частичного МАС-адреса.

Параметр АID выделяется объекту точкой доступа, с которой он соединяется во время процедуры аутентификации объекта. Это снижает риск выделения одного и того же параметра AID двум различным объектам, соединенным с одной и той же точкой доступа.

BSSID также представляет интерес, потому что у двух объектов, принадлежащих двум различным BSSs, может быть тот же самый параметр AID, вызывая, таким образом, риск неразберихи между объектами. Это особенно заметно, когда два BSS солокализуются и используют те же самые спектральные ресурсы (речь идет о наложении BSS). Чтобы сохранить уникальность EID, EID создается путем параметра AID и параметра BSSID в его полном или частичном виде.

Таким образом, вариант воплощения изобретения предлагает преимущество определения на уровне PLCP уникального идентификатора объекта получателя и идентификатора, указывающего на многоадресную передачу, например "широковещательного" типа.

5.4 Ввод порции информации, представляющей объект получателя (EID) для кадра на физическом уровне

Некоторые варианты воплощения изобретения включают определение нового поля, относящегося к EID, в заголовке физического уровня. Например, новое двухбайтовое поле может быть вставлено в поле SIGNAL (например, в поле "VHT_SIG").

В других вариантах воплощения изобретения кодирование EID может быть помещено в существующее поле кадра, переданного на физическом уровне, используемом для других целей в известном уровне техники, таком как короткое учебное поле (L-STF, HT-STF или VHT-STF) заголовка PLCP.

Однако этот вариант воплощения заставляет изменить контент существующих полей, таких как L-STF или HT-STF. Следовательно, кадры, закодированные согласно изобретению, могут декодироваться обычным способом объектами получателя, при условии, что они обновлены. Следовательно, этот вариант воплощения подразумевает, что все объекты, получающие кадр, измененный согласно изобретению, обновляются, чтобы обеспечить реализацию изобретения.

В других вариантах воплощения изобретения кодирование существующего поля может быть изменено, чтобы передать идентификатор получателя параллельно с исходной информацией (или "существующей" информацией), уже содержащейся в поле. Например, это может быть сделано ортогональным кодированием заголовка PLCP.

Таким образом, уже существующее поле, такое как поле SIGNAL может использовано при переходе от кода BPSK (двухпозиционная фазовая манипуляция) в код QPSK (квадратурная фазовая модуляция) для объектов, которые не охватываются изобретением.

Фактически, модуляция QPSK позволяет передать вдвое больше информации, чем модуляция BPSK поскольку она включает кодирование информации по оси I и оси Q вместо кодирования только по одной оси. Однако эта методика связана с потерей мощности, которая, даже если она остается относительно низкой, снижает качество приема. Таким образом, эти варианты воплощения более подходят для передачи к объектам (терминалам или точкам доступа), не охватываемых настоящим изобретением.

Например, классические и стандартизированные порции информации поля HT-SIG кодируются на оси Q, а те, которые соответствуют идентификации объекта получателя согласно изобретению, кодируются на оси I или, иначе говоря, классические и стандартизированные порции информации поля L-SIG кодируются на оси I, a соответствующие идентификации объекта получателя, кодируются на оси Q.

Эти варианты воплощения предлагают преимущество включения декодирующего кадра согласно изобретению получателем, не реализуя изобретение и не требуя какого-либо изменения на этом объекте. Фактически, пороги решения остаются теми же самыми. Объект, совместимый с известным уровнем техники и не требующий реализации изобретения, не обнаруживает изменения и может декодировать оригинальные (или существующие) данные, как это делалось раньше, не будучи нарушено присутствием поля, указывающего на идентификационные данные получателя.

Таким образом, варианты воплощения изобретения, в которых идентификационная информация кодируется на существующем поле заголовка (L-STF или L-SIG), приспособлены ко всем передачам, включая передачи в среде с сосуществованием между объектом отправителя, который реализует изобретение, и объектом известного уровня техники.

Другие варианты воплощения, которые предусматривают ортогональное кодирование информации об идентификации в новом поле (НТ или VHT), приспособлены для передач к объектам получателя НТ или VHT, осуществляя изобретение.

Таким образом, согласно некоторым вариантам воплощения, изобретение содержит определение нового формата кадра PLCP для данных, содержащих кодирование "квазиуникального" идентификатора для каждого объекта через специальное поле или через существующее поле (например, HT_STF или HT-SIG).

5.5 Описание варианта воплощения способа деактивации согласно изобретению

Фигура 1 иллюстрирует стадии способа деактивации согласно изобретению, реализованному в объекте сети связи во время приема кадра данных физического уровня.

Согласно изобретению, при прибытии нового кадра данных 10 PPDU, способ включает стадию II для получения заголовка НЕА кадра данных. В конкретном варианте воплощения, показанного на фигуре 1, это заголовок подуровня PCLP кадра при приеме.

Эта стадия приема заголовка 11 сопровождается стадией декодирования этого заголовка 12, во время которого предпринимается попытка извлечь порции информации, представляющей ЕЮ объекта получателя.

Если попытка извлечения 13 успешна, т.е. если кадр при приеме реализует изобретение и включает EID его получателя, то способ переходит на стадию 14 для того, чтобы сравнить полученный EID с EID, связанный с объектом связи получателя.

Фактически, если объект получателя реализует изобретение и если переданный сигнал был также изменен согласно изобретению, то он имеет идентификатор EID получателя в конце приема заголовка PLCP. Сравнивая этот идентификатор с его собственным идентификатором EID, система может узнать, представляет ли интерес продолжение передачи или нет.

Таким образом, энергосберегающий механизм изобретения имеет преимущество, состоящее в том, что устройство может быть активировано сразу после окончания приема заголовка PLCP.

Если IED отличаются, то, поскольку объект получателя не является адресатом кадра при приеме, способ переходит на стадию 15 вычисления продолжительности Т приема кадра данных PPDU на основе параметров, такие как длина и скорость передачи, имеющиеся в заголовке НЕА.

Наконец, стадия вычисления 15 сопровождается стадией 16 деактивации объекта связи в течение определенного периода Т. В одном конкретном варианте воплощения может случиться так, что объект связи не будет деактивирован, используя критерий длины кадра ниже предопределенного порога (например 20 байтов). Этот промежуточный режим позволяет «прослушивать» очень короткие кадры управления, например, кадры запроса RTS (запроса на посылку) или CTS (сброс передатчика), которые особенно полезны для обновления NAV (вектор местонахождения сети) на уровне MAC и включают порядка 14 байтов, чтобы предотвратить излишнее потребление энергии, относительно пиков тека, сформированного во время переходных фаз. Таким образом, в этом конкретном варианте воплощения изобретения, способ деактивации содержит стадию выбора деактивации как функции длины кадра.

Если идентификаторы IED идентичны, или если полученный EID соответствует многоадресному режиму передачи, или если принятый кадр не содержит EID, то для идентификации получателя способ предусматривает последнюю стадию 17 для получения остатка данных PPDU.

5.4 Определение времени деактивации

Согласно изобретению, когда два IED отличаются друг от друга, способ применяет стадию вычисления продолжительности деактивации, во время которой передача продолжается.

В одном конкретном варианте воплощения способа изобретения, объект получателя использует для этой цели информацию о скорости передачи и размере кадра данных, принимаемого физическим уровнем, из которого он вычисляет продолжительность Т передачи. Например, в одном конкретном варианте воплощения изобретения, объект получателя основан на формуле, описанной в стандарте физического уровня, который он использует. Таким образом, если используемый стандарт - 802. На, объект получателя, например, может вычислить время передачи в соответствии с параграфом 17.4.3 "Вычисление OFDM TXTIME" этого стандарта.

Например, в одном конкретном варианте воплощения изобретения, объект получателя может использовать информацию, которая также содержится в заголовке кадра, принятого физическим уровнем, например, поля PSF И PLW заголовка PLCP, PSF (PLCP SIGNALING_FIELD), обозначающий скорость передачи в Мбит/с, и поле PLW (PSDU LENGTH WORD), обозначающее число байтов в принятом кадре.

Это вычисление систематически выполняется получателем в конце приема заголовка PLCP.

Если происходящая передача больше не представляет интереса, объект получателя принимает решение деактивировать систему на время Т передачи.

Таким образом, если предполагается, что время приема кадра данных на физическом уровне лежит в диапазоне от 300 микросекунд до 1 миллисекунды и что время приема первой части заголовка физического уровня, идущего с начала заголовка к полю, содержащему идентификатор получателя кадра порядка 30-40 микросекунд (т.е. следовательно, порядка одной сотой времени приема кадра), можно считать, что определение энергосберегающего режима на физическом уровне согласно изобретению более эффективно, чем режимы "энергосохранения", обычно устанавливаемые в уровне MAC. Таким образом, по сравнению с известными техническими решениями, изобретение позволяет вовремя обнаружить размещение канала другими пользователями и, следовательно, обеспечивает значительную экономию энергии.

В настоящее время потребление компонента Wi-Fi в режиме приема данных - порядка 400 мА, тогда как в дежурном режиме порядка 40 мА. При напряжении питания 3,3 В можно вычислить энергосбережение. Следовательно, используемая мощность уменьшается в 10 раз для кадра данных, полученного получателем через физический уровень. Чем выше степень, в которой радиоэфир занят значительным объемом передач из-за большого количества объектов или основных потоков данных, например, в случае больших потоков данных, тем больше будет сбережение энергии. Таким образом, изобретение среди других преимуществ, позволяет не расходовать энергию для передачи, относящейся к другим BSS. В конкретном варианте воплощения изобретения, где питание, подаваемое к компоненту, отключается, энергосбережение еще больше, поскольку радиочастотный компонент передачи/приема вообще не работает. Следовательно, он не потребляет никакой мощности от источника тока.

В другом конкретном варианте воплощения изобретения время деактивации учитывает как продолжительность Т передачи кадра, так и время, требуемое для подтверждения этого кадра. Этот вариант воплощения продлевает режим деактивации до конца следующего кадра АСК.

5.6 Эффект деактивации

В описанном здесь конкретном варианте воплощения изобретения, стадия деактивации 16 выполняется получателем полностью на физическом уровне.

Фактически, элементы порций информации, инициирующие режим деактивации, включают информацию, содержащуюся в заголовках физического уровня, когда уровень MAC только информируется, что канал занят в течение времени, соответствующему продолжительности передачи кадра, не предназначенного для объекта получателя.

Кроме того, эффект деактивации объекта получателя может колебаться согласно вариантам воплощения изобретения. В частности это может зависеть от объекта получателя, например, его изготовителя, но также и от функций или производительности объекта получателя.

Например, деактивация может соответствовать выключению радиочастотных компонентов и/или отключению питания цепей приема и передачи физического уровня. В этом случае, деактивация соответствует снижению потребления энергии компонента объекта получателя.

Деактивация может также соответствовать отключению питания других компонентов объекта получателя, которые более или менее связаны с компонентом, принимающим сигналы беспроводной связи.

Наконец, деактивация может привести к деактивации всех компонентов объекта, когда этот объект находится, например, в ждущем режиме.

Например, деактивация согласно изобретению полезна в случае терминалов, которые в данный момент не работают. Известно, что даже когда терминал не активен (т.е. не используется), некоторые компоненты терминала продолжают работать. Эти компоненты, в частности, включают узлы передачи/приема радиосигналов. Таким образом, хотя они находятся в ждущем режиме, терминал описанного выше типа все равно расходует энергию. Деактивация согласно изобретению позволяет сохранить эту энергию и, следовательно, расширить использование терминала.

Следовательно, изобретение в значительной степени отличается от известного уровня техники, поскольку MAC согласно изобретению не включается в решение по деактивации и не управляет решением деактивации, как это делается в известных методиках энергосбережения. Кроме того, отличается и цель изобретения: идея состоит не в том, чтобы установить запрограммированные фазы ждущего режима и активности, но чтобы войти в режим деактивации во время активной фазы, когда канал занят другими пользователями. В этом смысле методика входа в режим ожидания согласно изобретению является универсальной, поскольку она может использоваться точкой доступа и объектами, во время любых передач и, следовательно, также во время запуска объектов в режиме "энергосбережения" согласно методикам известного уровня техники.

5.7 Структура объекта связи, адаптированного к реализации способа деактивации по настоящему изобретению.

На фигуре 2 представлена упрощенная структура объекта, соединенного с беспроводной сетью связи, содержащей множество объектов, причем эта сеть связи организована как множество уровней связи, содержащих физический уровень, согласно вариантам воплощения, описанным выше.

Объект этого типа содержит память 21, включающую буферную памяти, процессор 22, оборудованный например микропроцессором µP и приводимый в действие компьютерной программой 23, реализующей способ деактивации настоящего изобретения.

При инициализации команды кода компьютерная программа 23, например, загружаются в оперативную память (RAM) и затем выполняются процессором 22.

Процессор 22 получает на входе заголовок кадра данных.

Микропроцессор процессора 22 выполняет стадии способа передачи, как описано выше, по командам компьютерной программы 23. С этой целью, объект содержит, в дополнение к буферной памяти 31, в интерфейсе с физическим уровнем:

- средство для получения заголовка кадра данных;

- средство для декодирования заголовка, включающего, по меньшей мере, одну порцию информации, по меньшей мере, для одного получателя указанного кадра;

- средство деактивации объекта получателя для заголовка, когда порция информации, представляющей объект получателя, определяет другой объект получателя. Эти средства приводятся в действие микропроцессором процессора 22.

5.7 Структура объекта связи, адаптированного для реализации способа передачи по настоящему изобретению.

Наконец, обратимся к фигуре 3, на которой представлена упрощенная структура объекта, присоединенного к беспроводной сети связи, содержащей множество объектов, причем указанная сеть связи организована как множество уровней связи, содержащих физический уровень, согласно описанным здесь вариантам воплощения.

Объект этого типа содержит память 31, содержащую буферную памяти, процессор 32, имеющий микропроцессор µP и приводимый в действие компьютерной программой 33, реализующей способ для получения и/или передачи данных согласно изобретению.

При инициализации команды кода компьютерной программы 33 последняя загружаются в оперативную память (RAM) и затем выполняется процессором 32.

Согласно изобретению, микропроцессор процессора 22 выполняет стадии способа передачи, как описано выше, по командам компьютерной программы 23. С этой целью, объект содержит, в дополнение к буферной памяти 31, в интерфейсе с физическим уровнем:

- средство для создания порции информации, представляющей, по меньшей мере, один объект получателя кадра;

- средство для ввода порции информации, представляющей указанный заголовок кадра данных, несущего измененный кадр;

- средство для передачи измененного кадра данных в сеть связи в виде цифрового сигнала.

Эти средства приводятся в действие микропроцессором процессора 22.

Изобретение относится к способу деактивации, по меньшей мере, одного компонента объекта сети беспроводной связи, содержащей множество объектов, при этом указанная сеть связи организована во множестве уровней связи, включая физический уровень. Технический результат заключается в повышении энергосбережения. Согласно изобретению такой способ включает в указанном физическом уровне: стадию получения заголовка кадра данных, извлеченных из физического сигнала во время приема данных; стадию декодирования указанного заголовка, выдающего, по меньшей мере, одну порцию информации, показывающую, по меньшей мере, один объект получателя указанного кадра; стадию деактивации, по меньшей мере, одного компонента указанного объекта получателя указанного заголовка, когда информация, представляющая указанный объект получателя, определяет другой объект помимо указанного объекта получателя. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ деактивации, по меньшей мере, одного компонента объекта (Е1) беспроводной сети связи, содержащей множество объектов, где сеть связи организована как множество уровней связи, содержащих физический уровень (PHY),
включающий на физическом уровне (PHY):
- стадию получения заголовка (НЕА) кадра данных (PPDU), извлеченного из полученного физического сигнала;
- стадию декодирования указанного заголовка (НЕА), несущего, по меньшей мере, одну порцию информации (EID), по меньшей мере, об одном объекте получателя указанного кадра, причем указанная, по меньшей мере, одна порция информации учитывает идентификатор набора основных услуг и ассоциативный идентификатор, по меньшей мере, одного объекта получателя, и
- стадию деактивации, по меньшей мере, одного компонента указанного объекта получателя (Е1) для указанного заголовка (НЕА), когда порция информации, представляющая указанный объект получателя, определяет другой объект помимо указанного объекта получателя (Е1).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит стадию вычисления продолжительности деактивации как функции, по меньшей мере, одной порции информации, представляющей скорость передачи (RATE) и, по меньшей мере, одну порцию информации, представляющую объем данных (LENGTH) указанного кадра данных (PPDU) физического уровня.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная стадия деактивации включает стадию отключения источника питания, по меньшей мере, от одного радиочастотного компонента указанного объекта.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная стадия деактивации включает стадию отключения источника питания от цепи приема и/или передачи данных физического уровня.

5. Способ передачи кадра данных (PPDU), содержащего заголовок (НЕА), с помощью объекта отправителя в беспроводной сети связи, содержащей множество объектов, при этом указанная сеть связи организована как множество уровней связи, содержащих физический уровень (PHY), содержащий стадию создания указанного кадра данных, при этом указанный способ включает в указанном физическом уровне (PHY):
- стадию создания порции информации, представляющей (EID), по меньшей мере, один объект получателя указанного кадра от, по меньшей мере, одного параметра уровня управления доступом (MAC), причем указанная порция информации учитывает идентификатор набора основных услуг и учитывает ассоциативный идентификатор указанного, по меньшей мере, одного объекта получателя;
- стадию ввода указанной порции информации, представляющей (EID), в указанный заголовок (НЕА) указанного кадра данных (PPDU), доставляя измененный кадр, и
- стадию передачи указанного измененного кадра данных по указанной сети связи в виде цифрового сигнала.

6. Способ передачи по п. 5, отличающийся тем, что указанная порция информации (EID), представляющей, по меньшей мере, один объект получателя указанного кадра, вводится в сигнальное поле указанного заголовка.

7. Способ передачи по п. 5, отличающийся тем, что указанная стадия ввода выполняется ортогональным кодированием указанной порции информации, представляющей (EID) с одним из полей указанного заголовка (НЕА) указанного кадра данных (PPDU).

8. Объект (Е1), соединенный с сетью беспроводной связи, содержащей множество объектов, при этом указанная сеть связи организована как множество уровней связи, содержащих физический уровень (PHY),
содержащий в интерфейсе с указанным физическим уровнем (PHY):
- средство для получения заголовка (НЕА) кадра данных (PPDU);
- средство для декодирования указанного заголовка (НЕА), несущего, по меньшей мере, одну порцию информации (EID), представляющую, по меньшей мере, один объект получателя указанного кадра, причем указанная, по меньшей мере, одна порция информации учитывает идентификатор набора основных услуг и ассоциативный идентификатор, по меньшей мере, одного объекта получателя;
- средство для деактивации указанного объекта получателя (Е1) указанного заголовка (НЕА), когда порция информации, представляющая указанный объект получателя, определяет другой объект помимо указанного объекта получателя (Е1).

9. Объект (Е1), соединенный с сетью беспроводной связи, содержащей множество объектов, при этом указанная сеть связи организована как множество уровней связи, содержащих физический уровень (PHY), включая стадию создания указанного кадра данных, содержащий в интерфейсе с указанным физическим уровнем (PHY):
- средство для создания порции информации (EID) представляющей, по меньшей мере, один объект получателя указанного кадра, при этом указанная, по меньшей мере, одна порция информации учитывает идентификатор набора основных услуг и учитывает ассоциативный идентификатор, по меньшей мере, одного объекта получателя;
- средство для ввода указанной порции, представляющей объект информации (EID), в указанный заголовок (НЕА) указанного кадра данных (PPDU), доставляя измененный кадр;
- средство для передачи указанного измененного кадра данных по указанной сети связи в виде цифрового сигнала.

10. Машиночитаемый носитель, включающий команды кода программы для реализации способа деактивации по любому из пп. 1-4 при выполнении этой программы процессором.

11. Машиночитаемый носитель, включающий команды кода программы для реализации способа передачи по любому из пп. 5-7 при выполнении этой программы процессором.