СПОСОБ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ПО ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ LAN И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК H04L5/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Последующее описание относится к способу эффективного выполнения многопользовательской передачи по восходящей линии связи в беспроводной локальной сети (WLAN) и устройству для его осуществления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Стандарты для технологии WLAN были разработаны в виде стандартов 802.11 Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). В стандартах IEEE 802.11а и b используется нелицензированная полоса частот 2,4 ГГц или 5 ГГц. Стандарт IEEE 802.11b обеспечивает скорость передачи 11 Мбит/с, а стандарт IEEE 802.11а обеспечивает скорость передачи 54 Мбит/с. Стандарт IEEE 802.11g обеспечивает скорость передачи 54 Мбит/с путем применения мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) на 2,4 ГГц. Стандарт IEEE 802.11n обеспечивает скорость передачи 300 Мбит/с для четырех пространственных потоков путем применения схемы «Множество входов/множество выходов (MIMO)-OFDM». Стандарт IEEE 802.11n поддерживает ширину полосы канала до 40 МГц и в этом случае обеспечивает скорость передачи 600 Мбит/с.

Поскольку вышеописанные стандарты для технологии WLAN максимально используют полосу 160 МГц и поддерживают восемь пространственных потоков, вдобавок к стандарту IEEE 802.11ас, максимально поддерживающему скорость 1Гбит/с, обсуждается стандартизация IEEE 802.11ax.

В процессе стандартизации WLAN в стандарт IEEE 802.11ас был введен способ (на станции (STA), не являющейся точкой доступа (AP)) приема сигнала от AP станции STA с использованием способа многопользовательского формирования луча. Однако для этого потребуется технология применения многопользовательского планирования для передачи от станции STA, не являющейся AP (далее STA, не являющаяся AP), на AP вдобавок к данным, передаваемым на STA, не являющуюся AP.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

Как было описано выше, в настоящем изобретении предложен способ эффективной многопользовательской передачи от STA, не являющейся AP, на AP в системе WLAN.

Хотя, в отличие от систем беспроводной сотовой связи до сих пор для системы WLAN концепция нисходящей линии связи/восходящей линии связи не использовалась, в настоящем изобретении линия связи от AP на STA, не являющуюся AP, определена как нисходящая линия связи, а линия связи от STA, не являющейся AP, на AP определена как восходящая линия связи.

В последующем описании обеспечен способ эффективного выполнения многопользовательской передачи по восходящей линии связи, а также многопользовательской передачи по нисходящей линии связи в системе WLAN.

Техническое решение

Цель настоящего изобретения может быть достигнута путем обеспечения способа, в точке доступа (AP), приема данных от множества станций (STA) в беспроводной локальной сети (WLAN), включающего передачу многопользовательского кадра нисходящей линии связи на множество станций STA, приема кадров восходящей линии связи, каждый из которых включает в себя сигнал подтверждения (ACK)/отрицательного подтверждения (NACK) для многопользовательского кадра нисходящей линии связи и сигнала запроса планирования восходящей линии связи от двух или более станций STA, передачи кадра нисходящей линии связи, включающего в себя информацию о планировании восходящей линии связи, на две или более станции STA на основе сигнала запроса планирования восходящей линии связи, и приема многопользовательского кадра восходящей линии связи, включающего в себя данные от двух или более станций STA, где поле SIG кадра нисходящей линии связи включает в себя первый индикатор, указывающий, что кадр нисходящей линии связи включает в себя информацию о многопользовательском планировании восходящей линии связи.

Если кадр нисходящей линии связи включает в себя информацию о многопользовательском планировании восходящей линии связи, то GID и частичный AID кадра нисходящей линии связи могут иметь комбинацию из конкретных значений. В противоположность этому, если кадр нисходящей линии связи включает в себя информацию о многопользовательском планировании восходящей линии связи, то поле SIG поля нисходящей линии связи может включать в себя специальный бит, указывающий, что кадр нисходящей линии связи указывает кадр для передачи информации о многопользовательском планировании восходящей линии связи.

Если кадр нисходящей линии связи включает в себя информацию о многопользовательском планировании восходящей линии связи, то этот кадр нисходящей линии связи может включать в себя одно поле ID для идентификации точки доступа AP, множество полей ID для STA для идентификации двух или более станций STA, поля распределения ресурсов для распределения ресурсов восходящей линии связи соответственно для двух или более станций STA, и поля управления для схемы передачи данных по восходящей линии связи для каждой из двух или более станций STA.

В то же время, многопользовательский кадр восходящей линии связи может быть принят тогда, когда истекло заранее установленное время после приема кадра нисходящей линии связи, включающего в себя информацию о планировании восходящей линии связи.

Вдобавок, после приема кадра восходящей линии связи, включающего в себя сигнал запроса планирования восходящей линии связи, точка доступа AP может передать в дополнительном кадре нисходящей линии связи, включающем в себя информацию о моменте начала передачи кадра нисходящей линии связи, включая сигнал ACK/NACK для сигнала восходящей линии связи, и информацию о планировании восходящей линии связи, а кадр нисходящей линии связи, включающий в себя информацию о планировании восходящей линии связи, может быть передан во время, соответствующее информации о моменте начала передачи.

Вдобавок, многопользовательский кадр нисходящей линии связи может включать в себя второй индикатор, указывающий инициирование передачи сигнала запроса планирования восходящей линии связи на множество станций STA, и, если второй индикатор указывает, что произошел инициирование передачи сигнала запроса планирования восходящей линии связи, кадр восходящей линии связи, включающий в себя сигнал запроса планирования восходящей линии связи, может приниматься от множества станций STA.

Вдобавок, многопользовательский кадр восходящей линии связи может кроме того включать в себя сигнал ACK/NACK для кадра нисходящей линии связи, включающего в себя информацию о планировании восходящей линии связи и последующий сигнал запроса планирования восходящей линии связи, а AP может включать в себя последующую информацию о планировании восходящей линии связи в многопользовательском кадре нисходящей линии связи, передаваемом впоследствии в соответствии с последующим сигналом запроса планирования восходящей линии связи.

Вдобавок, кадр нисходящей линии связи, включающий в себя информацию о планировании восходящей линии связи, может содержать нулевой субкадр, входящий в заранее установленное количество последних субкадров.

Точка доступа AP может передать кадр с уведомлением о задержке по истечении заранее установленного времени после передачи кадра нисходящей линии связи, включающего в себя информацию о планировании восходящей линии связи, и принять от двух или более станций STA многопользовательский кадр восходящей линии связи по истечении заранее установленного времени после передачи указанного кадра с уведомлением о задержке. В то же время, кадр нисходящей линии связи, включающий в себя информацию о планировании восходящей линии связи, кроме того может включать в себя третий индикатор, указывающий, имеется ли кадр с уведомлением о задержке.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения здесь обеспечен способ, на станции (STA), передачи данных в точку доступа (AP) в беспроводной локальной сети (WLAN), включающий в себя прием многопользовательского кадра нисходящей линии связи от указанной AP, передачу в AP кадра восходящей линии связи, включающего в себя сигнал подтверждения (ACK)/отрицательного подтверждения (NACK) для многопользовательского кадра нисходящей линии связи и сигнал запроса планирования восходящей линии связи, прием от AP кадра нисходящей линии связи, включающего в себя информацию о планировании восходящей линии связи, и передачу многопользовательского кадра восходящей линии связи, включающего в себя данные, соответствующие информации о планировании восходящей линии связи, где поле SIG кадра нисходящей линии связи включает в себя первый индикатор, указывающий, что кадр нисходящей линии связи включает в себя информацию о многопользовательском планировании восходящей линии связи.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения здесь обеспечено устройство точки доступа (AP), сконфигурированное для приема данных от множества станций (STA) в беспроводной локальной сети (WLAN), включающее в себя приемопередатчик сконфигурированный для передачи и приема многопользовательского кадра нисходящей линии связи и многопользовательского кадра восходящей линии связи на и от множества станций STA и процессор, соединенный с приемопередатчиком и сконфигурированный для управления работой приемопередатчика, где процессор, сконфигурированный для передачи кадра нисходящей линии связи, включающего в себя информацию о планировании восходящей линии связи, на две или более станции STA на основе сигнала запроса планирования восходящей линии связи, если кадры восходящей линии связи, каждый из которых включает в себя сигнал подтверждения (ACK)/отрицательного подтверждения (NACK) для многопользовательского кадра нисходящей линии связи и сигнал запроса планирования восходящей линии связи принимаются от двух или более станций STA, и где поле SIG кадра нисходящей линии связи включает в себя первый индикатор, указывающий, что кадр нисходящей линии связи включает в себя информацию о многопользовательском планировании восходящей линии связи.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения здесь обеспечено устройство станции (STA), сконфигурированное для передачи данных в точку доступа (AP) в беспроводной локальной сети (WLAN), включающее в себя приемопередатчик, сконфигурированный для приема многопользовательского кадра нисходящей линии связи от AP и для передачи многопользовательского кадра восходящей линии связи в AP, и процессор, соединенный с приемопередатчиком и сконфигурированный для управления работой приемопередатчика, где процессор, сконфигурированный для передачи в AP кадра восходящей линии связи, включающего в себя сигнал подтверждения (ACK)/отрицательного подтверждения (NACK) для многопользовательского кадра нисходящей линии связи и сигнал запроса планирования восходящей линии связи, если от AP принят многопользовательский кадр нисходящей линии связи, и передачи многопользовательского кадра восходящей линии связи, включающего в себя данные, соответствующие информации о планировании восходящей линии связи, если от AP принят кадр нисходящей линии связи, включающий в себя информацию о планировании восходящей линии связи, и где поле SIG кадра нисходящей линии связи включает в себя первый индикатор, указывающий, что кадр нисходящей линии связи включает в себя информацию о многопользовательском планировании восходящей линии связи.

Положительные эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению можно эффективно реализовать способ многопользовательской передачи по восходящей линии связи в системе WLAN при минимизации издержек на сигнализацию.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию системы беспроводной локальной сети (WLAN);

Фиг. 2 - схема, иллюстрирующая другую примерную конфигурацию системы WLAN;

Фиг. 3 - схема, где показан пример формата кадра, который можно использовать в новом стандарте, к которому применимо настоящее изобретение;

Фиг. 4 - схема, где показан пример формата кадра многопользовательского (MU) планирования восходящей линии связи (UL) согласно варианту настоящего изобретения;

Фиг. 5 - схема, где показан пример изменения существующего кадра CTS и пример конфигурирования кадра MU планирования для UL согласно другому варианту настоящего изобретения;

Фиг.6 - схема, иллюстрирующая способ выполнения на AP многопользовательского планирования UL применительно к множеству станций STA согласно варианту настоящего изобретения;

Фиг. 7 - схема, иллюстрирующая случай, где AP задерживает и передает кадр MU планирования для UL на множество станций STA согласно другому варианту настоящего изобретения;

Фигуры 8 и 9 - схемы, иллюстрирующие случай, где сигнал запроса передачи BSR включен в MU кадр для DL, передаваемый точкой доступа AP, согласно другому варианту настоящего изобретения;

Фиг. 10 - схема, иллюстрирующая случай, где выполняется совмещенная передача кадра MU планирования для UL и MU кадра для DL, передаваемом точкой доступа AP, согласно еще одному варианту осуществления изобретения;

Фиг. 11 - схема, иллюстрирующая случай, где выполняется совмещенная передача кадра MU планирования для UL и MU кадра для DL, изначально передаваемом точкой доступа AP, согласно другому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 12 - схема, иллюстрирующая еще один аспект настоящего изобретения, касающийся MU передачи для UL;

Фиг. 13 - схема, иллюстрирующая способ, включающий в себя один или несколько незначащих субкадров в кадре A-MPDU многопользовательского планирования для UL, передаваемом точкой доступа AP, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 14 - схема, иллюстрирующая способ передачи кадра P-задержки после того, как AP передаст кадр A-MPDU многопользовательского планирования для UL, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 15-18 - схемы, показывающие различные виды кадра P-задержки;

Фиг. 19 - схема, где показан случай использования кадра P-задержки согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 20 - схема, иллюстрирующая устройство для реализации способа согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обратимся теперь к подробностям предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на сопроводительных чертежах. Изложенное ниже подробное описание вместе с прилагаемыми чертежами предназначено для описания примерных вариантов осуществления изобретения, в которых объяснены основополагающие концепции изобретения, причем эти варианты не являются единственно возможными в плане практической реализации изобретения.

Данное подробное описание включает в себя подробности, обеспечивающие понимание настоящего изобретение. Однако специалистам в данной области техники очевидно, что основополагающие принципы изобретения можно практически реализовать без указанных конкретных деталей. В некоторых примерах хорошо известные структуры и устройства опущены во избежание искажения смысла концепции настоящего изобретения, а важные функции этих структур и устройств показаны в виде блок-схем.

Как было указано выше, последующее описание относится к способу эффективного выполнения многопользовательской передачи по восходящей линии связи в беспроводной локальной сети (WLAN) и устройству для его осуществления. Сначала подробно описывается система WLAN, к которой применимо настоящее изобретение.

На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию системы WLAN.

Как показано на фиг. 1, система WLAN включает в себя по меньшей мере один базовый набор услуг (BSS). BSS представляет собой набор станций STA, способных осуществлять друг с другом связь путем успешного выполнения синхронизации.

Станция STA - это логический объект, включающий в себя интерфейс физического уровня между уровнем управления доступом к среде передачи и беспроводной средой. Станция STA может включать в себя точку доступа (AP) и станцию STA, не являющуюся AP. Среди станций STA, портативный терминал, на котором пользователь выполняет свои операции, представляет собой STA, не являющуюся AP. Если терминал называется просто «STA», то это STA относится к STA, не являющейся AP. STA, не являющееся AP, также может называться терминалом, беспроводным приемопередающим блоком (WTRU), пользовательским оборудованием (UE), мобильной станцией (MS), мобильным терминалом или мобильным абонентским блоком.

AP является объектом, который обеспечивает доступ к системе распределения (DS) на соответствующую STA через беспроводную среду. AP также может называться централизованным контроллером, базовой станцией (BS), узлом B (Node-B), базовой приемопередающей системой (BTS) или контроллером сайта.

BSS можно разделить на инфраструктурный BSS и независимый BSS (IBSS).

BSS, показанный на фиг. 1, является IBSS. IBSS относится к BSS, не содержащему AP. Поскольку IBSS не содержит AP, он не имеет возможности доступа к DS и, следовательно, образует автономную сеть.

На фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая другую примерную конфигурацию системы WLAN.

BSS, показанные на фиг. 2, являются инфраструктурными BSS. Каждый инфраструктурный BSS включает в себя одну или несколько станций STA и одну или несколько AP. В инфраструктурном BSS связь между STA, не являющимися AP, в основном осуществляется через AP. Однако, если между станциями STA, не являющимися AP, установлена прямая линия связи, то возможно осуществление прямой связи между станциями STA, не являющимися AP.

Как показано на фиг. 2, множество инфраструктурных BSS могут быть связаны между собой через DS. BSS, соединенные между собой через DS, называются расширенным набором услуг (ESS). Станции STA, включенные в ESS, могут осуществлять связь друг с другом, а станция STA, не являющаяся AP, в том же ESS может перемещаться из одного BSS в другой BSS без разрыва связи.

DS - это механизм, который соединяет друг с другом множество точек доступа. DS не обязательно является сетью. Коль скоро DS обеспечивает услугу распределения, он не ограничен какой-либо конкретной формой. Например, DS может представлять собой беспроводную сеть, такую как ячеистая сеть или может представлять собой физическую структуру, соединяющую друг с другом точки доступа.

Далее на основе вышеприведенного описания излагается способ многопользовательской передачи в системе WLAN согласно настоящему изобретению.

Как было описано выше, в последующем описании термин «нисходящая линия связи (DL)» относится к линии связи от AP на STA, а термин «восходящая линия связи (UL)» относится к линии связи от STA на AP. Термин «сигнал запроса планирования восходящей линии связи» относится к сигналу для запроса ресурсов, используемых для передачи данных от STA на AP, и может представлять собой запрос полосы частот (BW-REQ) или сообщение о состоянии буфера (BSR). Положим далее, что BSR используется в качестве «сигнала запроса планирования восходящей линии связи», если не установлено иное. Положим, что BSR представляет собой кадр, используемый для STA, чтобы уведомить AP о состоянии ее буфера (например, размер очереди, категория доступа и т.д.).

Вдобавок, обозначим многопользовательскую передачу как «MU-Tx».

Если для системы WLAN используется DL MU Tx, то AP может одновременно передавать данные множеству пользователей (на множество STA) через один и тот же канал/субканал или разные каналы/субканалы. Аналогичным образом если используется UL MU Tx, то множество станций STA может передавать одновременно данные на AP через один и тот де канал/субканал или разные каналы/субканалы.

С этой целью станции STA могут в неявном виде (например, на основе SIFS) или в явном виде подтвердить (например, посредством MU планирования для UL) момент начала одновременной передачи данных станциями STA. Вдобавок, эти станции могут передать на AP состояния своих буферов для предотвращения непроизводительного расхода ресурсов.

В системе WLAN для соответствующей MU Tx требуются дополнительные непроизводительные расходы ресурсов и процедуры, что приводит к снижению эффективности способа передачи (MU Tx). С этой целью в последующем описании предложен способ для MU Tx, который может эффективно выполняться при минимизации непроизводительного расхода ресурсов.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, если AP получает BSR от станций STA, то это AP может быть сконфигурирована для передачи кадра MU планирования для UL (DL кадр, включающий в себя информацию о MU планировании для UL), на множество станций STA с учетом BSR. Если каждая станция STA получает кадр инициирования, такой как кадр MU планирования для UL, и в этот кадр включен ее адрес (например, AID/PAID и т.д.), то в данный момент времени каждая станция STA может передавать кадр UL на AP. Здесь данным моментом времени может быть момент времени (SIFS/PIFS), зафиксированный после приема кадра MU планирования для UL, или момент времени, указанный в кадре MU планирования для UL. Если MU кадр для UL сконфигурирован для передачи в зафиксированное время, то, поскольку момент начала передачи MU кадра для UL указывать в кадре MU планирования для UL нет необходимости, можно уменьшить непроизводительные издержки на сигнализацию.

Точка AP, получившая MU кадры для UL от упомянутых станций STA, может передать на эти станции кадр подтверждения (ACK) после успешного приема MU кадра для UL.

На фиг. 3 представлена схема, где показан пример формата кадра, который можно использовать в новом стандарте и к которому будет применено настоящее изобретение.

На фиг. 3 «L-часть» указывает часть кадра для унаследованного UE (часть кадра для UE первого типа), а «HE-часть» указывает часть кадра для UE согласно улучшенной стандартной технологии (часть кадра для UE второго типа). Указанная часть кадра согласно новому стандарту может иметь длину, кратную длине указанной части кадра для унаследованного UE. В примере по фиг. 3 в стандарте 802.11ax показана структура кадра, в которой существующая 1-символьная структура (то есть, 3,2 мкс) поддерживается вплоть до HE-SIG, а HE-преамбула и часть с данными имеет 4-символную структуру (то есть, 12,8 мкс).

Формат, показанный на фиг. 3, является примером, а символьная длина части с HE-преамбулой может быть определена иным образом. Например, в качестве другого варианта осуществления настоящего изобретения, HE-преамбула может избирательно использовать 1 или 2 символа, а HE-LTF может избирательно использовать любой из вариантов: 2-символьный или 4-сивольный.

В примере по фиг.3 «L-часть» может следовать конфигурации, состоящей из L-STF, L-LTF и L-SIG, в качестве конфигурации, поддерживаемой в унаследованной системе Wi-Fi.

HE-SIG заново определенной HE-части может иметь поля, указывающие общую управляющую информацию и информацию, привязанную к конкретному пользователю.

На фиг. 4 представлена схема, где показан пример формата кадра MU планирования для UL согласно варианту настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 4, в кадре MU планирования для UL поле, указывающее BSSID или TA в качестве идентификационной информации для AP, с которой соединено множество станций STA, и поля управляющей информации для UL Tx станций STA включены в поле HE-SIG.

BSSID - это идентификатор набора BSS, включающего в себя станции STA, а TA указывает идентификатор станции STA (то есть, идентификатор AP в этом примере), которая передала данный кадр. Как показано на фиг. 4, BSSID/TA - это общая информация в MU Tx, но идентификатор и управляющая информация станций STA для MU Tx соответствует информации, привязанной к конкретному пользователю, и включает в себя множество информационных полей.

В качестве идентификаторов станций STA можно использовать один из идентификаторов: AID, частичный AID или MAC адрес каждой STA. Вдобавок, в качестве управляющей информации для UL MU Tx станций STA можно включить номер канала OFDMA (то есть, информацию о распределении каналов), информацию о MU MIMO, такую как количество потоков, MCS, время планирования (например, момент начала передачи или длительность передачи). В одном варианте осуществления настоящего изобретения, если MU кадр для UL сконфигурирован для передачи после фиксированного момента времени после передачи кадра MU планирования для UL, поле времени планирования в управляющем поле может включать в себя только информацию о длительности передачи.

Как показано на фиг. 4, кадр MU планирования для UL кроме того включает в себя индикатор, указывающий, является ли этот кадр кадром MU планирования для UL. Хотя здесь предполагается, что указанное поле на фиг. 4 показано отдельными битами, эту же информацию можно указать, используя неявный способ. Например, кадр MU планирования для UL можно указать, используя специальную комбинацию GID и частичного AID поля SIG (например, GID=63 и частичный AID=0). В качестве альтернативы, если имеется поле типа кадра, то один тип указывает кадр MU планирования для UL (кадр инициирования).

Как было описано выше, НE-SIG может быть сконфигурирован для включения в него HE-SIG A для доставки общей управляющей информации и HE-SIG B для доставки персональной управляющей информации для каждого пользователя. В этом случае, как показано на фиг. 4, в кадре MU планирования для UL поле индикатора MU и поле BSSID/TA может быть включено в HE-SIG A, а поля управляющей информации для станций STA могут быть включены в HE-SIG B. Если поле BSSID/TA не сжато, то эти поле может передаваться в HE-SIG B в качестве части для доставки управляющей информации.

На фиг. 5 представлена схема, где показан пример изменения существующего кадра CTS и конфигурирования кадра MU планирования для UL согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Кадр CTS является ответным кадром кадра RTS, причем он может включать в себя поле управления кадром, поле длительности, поле RA и поле FCS, как показано на фиг. 5. Если существующий кадр CTS улучшен и используется для кадра MU планирования для UL согласно настоящему варианту осуществления, то поле RA может включать в себя поле ID (например, PAID) для множества станций STA и поля управляющей информации (например, информация о номере канала/MIMO и т.д.) для каждой стации STA.

Хотя на фиг. 5 показан случай, где планирование передачи UL Tx выполняется применительно к четырем станциям STA, количество станций STA этим не ограничено. Вдобавок, значения длины рассмотренных информационных полей также являются лишь примерами.

Станция STA, которая получила кадр MU планирования для UL, показанный на фигурах 4 и 5, может передать UL кадр через распределенный канал (OFDMA/MU MIMO), когда его ID включен в кадр MU планирования для UL.

Далее обсуждаются различные варианты осуществления детализированных операций станции STA и точки доступа AP с использованием кадра MU планирования для UL.

На фиг. 6 представлена схема, иллюстрирующая способ (выполняемый в AP) выполнения MU планирования для UL применительно к множеству станций STA согласно варианту осуществлению настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 6, сначала точка доступа AP может передать MU кадр для DL на множество станций STA (STA 1,…,STA n). Станции STA, которые получили MU кадр для DL, могут передавать кадры для UL, каждый из которых включает в себя BSR наряду с сигналом ACK для полученного MU кадра для DL, по истечении заранее установленного времени (например, SIFS). То есть, в настоящем варианте осуществления каждая STA может передать BSR в момент времени, когда может передаваться сигнал ACK, без выполнения отдельной обработки конфликта для передачи BSR, предотвращая тем самым необязательную задержку.

Как было описано выше, точка доступа AP, которая получила кадр для UL, включающий в себя BSR, может передать кадр MU планирования для UL, описанный со ссылками на фигуры 4 и 5, на множество станций STA на основе полученного BSR. Хотя точка доступа AP передает кадр MU планирования для UL на все станции (STA 1-STA n) с учетом BSR на фиг. 6, точка доступа AP может передать кадр MU планирования для UL лишь на некоторые станции STA.

На основе информации о MU планировании для UL станции STA могут передать MU кадры для UL в заданное время и получить от точки доступа AP сигнал ACK.

В процедуре MU TXOP может быть сконфигурирован вектор сетевого распределения (NAV) для MU TXOP в соответствии с информацией о длительности каждого кадра. В то же время, когда MU кадр для DL передается с использованием стандартного способа, вектор NAV используется для защиты информации MU кадра для DL и приема для него кадра ACK. В отличие от этого, в настоящем варианте осуществления, если BSR передается вместе с кадром ACK, точка доступа передает кадр MU планирования для UL с учетом BSR, то в качестве временного интервала для расширения периода TXOP можно рассмотреть время передачи кадра MU планирования или какую-то его часть.

В варианте по фиг. 6 каждый кадр в TXOP может передаваться на основе специального временного интервала (например, SIFS).

На фиг. 7 представлена схема, иллюстрирующая случай, где точка доступа AP задерживает и передает кадр MU планирования для UL на множество станций STA согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Операции на фиг. 7, выполняемые в точке доступа AP, для передачи MU кадра для DL и приема BSR от каждой станции STA вместе с сигналом ACK эквивалентны операциям по фиг. 6. Настоящий вариант осуществления относится к случаю, когда точка доступа AP, получившая BSR, не может немедленно передать кадр MU планирования для UL. В этом случае, как показано на фиг. 7, точка доступа AP передает индикатор задержки передачи планирования для UL вместе с ответным кадром (например, кадром ACK) для передачи BSR каждой станции STA.

Здесь индикатор задержки передачи планирования для UL указывает, что точка доступа AP передаст кадр MU планирования для UL позднее. В этом случае ответный кадр (например, ACK), передаваемый точкой доступа AP, может быть передан в состоянии, в котором в него включена информация о моменте начала передачи, указывающая, когда точка доступа AP передаст кадр MU планирования для UL в вышеописанном индикаторе задержки. Если информация о моменте начала передачи кадра MU планирования для UL не введена, то станции STA не смогут принять кадр MU планирования для UL даже по истечении упомянутого заранее установленного времени и, следовательно, могут переключиться на однопользовательский режим (SU). В этом случае процедура передачи может усложниться по сравнению с MU режимом для UL.

Например, станции STA, получившие кадр с индикатором задержки передачи, установленным в 1, узнают, что кадр планирования для UL получат позднее. Вдобавок, если информация о моменте начала MU планирования для UL (или моменте активации) введена, то станции STA могут перейти в «спящее» состояние до указанного момента начала передачи, сокращая тем самым энергопотребление. На фигурах 8 и 9 представлены схемы, иллюстрирующие случай, когда сигнал запроса передачи BSR включен в MU кадр для DL, передаваемый точкой доступа AP, согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Варианты осуществления, показанные на фигурах 8 и 9, отличаются от вариантов осуществления на фигурах 6 и 7 тем, что MU кадр для DL, передаваемый точкой доступа AP, кроме того включает в себя сигнал BSR-REQ для запроса BSR от каждой станции STA. Здесь в сигнале запроса BSR сообщение BSR включено в последующий кадр ACK, указывая тем самым, что BSR включен в один кадр. Например, указывать на то, что ACK передано вместе с BSR, может специальное значение, регламентированное процедурой ACK.

Если значение поля запроса BSR установлено в 1, то станция STA, получившая указанный сигнал запроса BSR, может передать ACK/BA вместе с BSR и, передать кадр ACK/BA без BSR в противном случае (BSR-REQ=0)

Хотя сигнал BSR-REQ запроса BSR от каждой стации STA включен в MU кадр для DL и передается с ним (смотри фигуры 8 и 9), сигнал BSR-REQ может передаваться на станции STA независимо от MU кадра для DL в другом варианте осуществления настоящего изобретения. То есть, точка доступа AP может передать BSR-REQ для запроса BSR от каждой станции STA в виде кадра MU планирования для UL и может разрешить каждой станции STA передачу BSR. Точка доступа AP может немедленно передать кадр MU планирования для UL, включающий в себя информацию о планировании, для передачи MU кадра для UL по истечении заранее установленного времени (например, SIFS), как на фиг. 8, или может передать кадр MU планирования для UL в соответствующее время после первой передачи ответного кадра, включающего в себя индикатор задержки и информацию о моменте начала передачи кадра MU планирования для UL, как показано на фиг. 9.

Каждая станция STA может передать MU кадр для UL в выделенное для этой передачи время и принять от AP соответствующий ответный кадр.

На фиг. 10 представлена схема, где показан случай совмещенной передачи кадра MU планирования для UL и MU кадра для DL, переданном точкой доступа AP согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

В варианте осуществления по фиг. 10 процесс (реализуемый в точке доступа AP) передачи кадра DL сразу после начальной передачи и передачи в ответ (на каждой станции STA) кадра ACK, включающего в себя BSR, был описан выше. Однако в настоящем варианте осуществления точка доступа AP вместо отдельной передачи кадра MU планирования для UL выполняет совмещенную передачу кадра MU планирования для UL и MU кадра для DL.

Передача ACK каждой станцией STA может быть совмещена с передачей MU кадра для UL, передаваемого в ответ на кадр MU планирования для UL. В качестве дополнительного упрощенного примера, кадр для UL/DL, полученный по истечении интервала SIFS после передачи кадра для DL/UL, может рассматриваться как ACK для переданного кадра.

Вдобавок, передача BSR, передаваемого каждой станцией STA для MU передачи для UL, может быть совмещена с передачей MU кадра для UL.

На фиг. 11 представлена схема, где показан случай совмещенной передачи кадра MU планирования для UL и MU кадра для DL, изначально передаваемого точкой доступа AP, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

То есть, на фиг. 11 информация о планировании для UL может быть включена в MU кадр для DL, изначально передаваемый точкой доступа, вдобавок к варианту осуществления по фиг. 10. Если информация, касающаяся BSR, на станциях STA сохранена стандартным образом, то можно передать информацию о планировании для UL, определенную с ее использованием.

На фиг. 12 представлена схема, иллюстрирующая еще один аспект настоящего изобретения, касающийся передачи UL MU Tx.

Как показано на фиг. 12, для UL MU Tx каждая станция STA может передать BSR, а точка доступа AP может в ответ на это передать кадр MU планирования для UL. Согласно вышеописанному механизму функционирования станции STA, которые получили кадр MU планирования для UL, могут передать кадр MU данных для UL, используя заданные ресурсы по истечении заранее установленного времени SIFS, если его ID включен в кадр MU планирования для UL. В некоторых примерах ряд станций STA, которые получили кадр MU планирования для UL, не могут немедленно передать MU данные для UL по истечении заранее установленного времени SIFS из-за длительной задержки на обработку. В последующем описании раскрыта конфигурация, предназначенная для решения вышеупомянутых проблем.

На фиг. 13 представлена схема, иллюстрирующая способ включения одного или нескольких незначащих субкадров в кадр A-MPDU MU планирования для UL, передаваемый точкой доступа, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

В частности, на фиг. 13 показана структура, в которой множество нулевых субкадров включено в заднюю часть кадра A-MPDU MU планирования для UL. Количество нулевых субкадров, включаемых точкой доступа, может быть изменено в соответствии с конкретной реализацией. Добавление нулевых субкадров к задней части кадра MU планирования для UL дает возможность станциям STA предотвратить появление проблемы, состоящей в том, что MU кадр для UL не передается после кадра MU планирования для UL из-за задержки обработки. То есть, станции STA, которые получили кадр MU планирования для UL, могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы декодирование не выполнялось в местах нахождения нулевых субкадров, и чтобы выполнялась обработка информации о планировании, полученная в соответствующем кадре.

Вдобавок к вышеописанным нулевым субкадрам можно использовать другие субкадры, предназначенные для других целей.

На фиг. 14 представлена схема, иллюстрирующая способ передачи кадра P-задержки после передачи точкой доступа AP кадра A-MPDU многопользовательского планирования для UL согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

В частности, на фиг. 14 станция AP, которая получила кадр MU планирования для UL, может быть сконфигурирована для передачи кадра P-задержки по истечении времени SIFS и для приема кадра MU данных для UL от станций STA по истечении времени SIFS.

На фигурах 15-18 представлены схемы, показывающие различные виды кадра P-задержки.

В частности, как показан на фиг. 15, кадр P-задержки может включать в себя один или несколько незначащих субкадров A-MPDU (например, нулевые кадры) и, что более предпочтительно, один нулевой субкадр.

Как показано на фиг. 16, кадр P-задержки может иметь формат кадра NDP. В этом случае специальное поле (например, поле типа кадра) в SIG кадра NDP может указывать, что данный кадр является кадром P-задержки.

Как показано на фигурах 17 и 18, кадр P-задержки может включать в себя все или некоторые из полей L-части. Длина L-SIG может быть установлена в 0, как показано на фиг. 17.

С учетом указанного предположения станции STA, которые получили кадр MU планирования для UL, могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы не выполнялось декодирование кадра A-MPDU P-задержки на основе поля L-SIG, и для передачи MU кадра для UL по истечении SIFS после приема кадра P-задержки.

На фиг. 19 представлена схема, иллюстрирующая случай использования кадра P-задержки согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Вариант осуществления, показанный на фиг. 19, эквивалентен вариантам осуществления, описанным со ссылками на фигуры 14-18, в том, что время, необходимое каждой станции STA для передачи кадра MU данных для UL, обеспечивается с использованием кадра P-задержки. Однако, в примере по фиг. 19 дополнительно включен индикатор, указывающий, передается ли кадр P-задержки позднее в кадре MU планирования для UL, передаваемом точкой доступа AP.

При использовании указанного индикатора, когда поле индикатора кадра P-задержки, входящее в кадр MU планирования для UL, установлено в 1, станции STA могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы исключалось декодирование кадра P-задержки, и для передачи MU кадра для UL по истечении SIFS после приема кадра P-задержки.

Вдобавок, когда поле индикатора кадра P-задержки, входящее в кадр MU планирования для UL, установлено в 0, точка доступа может не передавать кадр P-задержки, а каждая станция STA может быть сконфигурирована для передачи кадра MU данных для UL по истечении SIFS после приема кадра MU планирования для UL.

На фиг. 20 представлена схема, иллюстрирующая устройство для реализации способа согласно настоящему изобретению.

Беспроводное устройство 800 по фиг. 20 может соответствовать конкретной станции STA из приведенного выше описания, а беспроводное устройство 850 может соответствовать вышеописанной точке доступа AP.

Станция STA 800 может включать в себя процессор 810, память 820 и приемопередатчик 830, а точка доступа AP 850 может включать в себя процессор 860, память 870 и приемопередатчик 880. Приемопередатчики 830 и 880 могут передавать и принимать радиосигнал и могут быть реализованы на физическом уровне стандарта IEEE 802.11/3GPP. Процессоры 810 и 860 могут быть реализованы на физическом уровне и/или на MAC уровне и соединены с приемопередатчиками 830 и 880. Процессоры 810 и 860 могут выполнять вышеописанную процедуру MU планирования для UL.

Процессоры 810 и 860 и/или приемопередатчики 830 и 880 могут включать в себя прикладные специализированные интегральные схемы (ASIC), другие микропроцессорные наборы, логические схемы и/или процессоры данных. Память 820 и память 870 могут включать в себя память только для считывания (ROM), память с произвольной выборкой (RAM), флэш-память, карты памяти, носители для хранения данных и/или другие запоминающие блоки. При реализации одного варианта осуществления изобретения в виде программного обеспечения вышеописанный способ может быть воплощен в виде модуля (например, процесс, функция) для выполнения вышеописанной функции. Указанный модуль может храниться в памяти 820 и памяти 870 и может исполняться процессорами 810 и 860. Память 820 и память 870 могут размещаться внутри или вне процессоров 810 и 860 и могут быть соединены с процессорами 810 и 860 с использованием широко известных средств.

Подробное описание примерных вариантов осуществления настоящего изобретения было дано для того, чтобы предоставить специалистам в данной области техники возможность реализовать и использовать на практике предложенное изобретение. Хотя изобретение было описано со ссылками на примерные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники очевидно, что в настоящее изобретение могут быть внесены различные изменения и модификации, не выходящие за рамки существа или объема изобретения, описанного в прилагаемой формуле изобретения. Соответственно, изобретение не должно быть ограничено описанными здесь конкретными вариантами его осуществления, а должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с раскрытыми здесь принципами и новыми отличительными признаками.

Промышленная применимость

Хотя настоящее изобретение было описано исходя из его применения к стандарту IEEE 802.11 на основе системы беспроводной локальной сети (WLAN), настоящее изобретение этим не ограничивается. Данное изобретение равным образом применимо к разным беспроводным системам, в которых необходима многопользовательская передача по восходящей линии связи между беспроводными устройствами, например, передача типа «устройство-устройство».

Изобретение относится к беспроводной связи и может быть использовано при выполнении многопользовательской передачи по восходящей линии связи. Технический результат – повышение эффективности передачи данных. Способ для станции STA для передачи данных восходящей линии связи на основе схемы многопользовательской (MU) передачи по восходящей линии связи (UL) в системе беспроводной локальной сети (WLAN) заключается в передаче сообщения о состоянии буфера (BSR) в точку доступа (AP), чтобы помочь AP определить информацию о MU планировании для UL, приеме от AP, с которой связана указанная STA, кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL для передачи данных восходящей линии связи и передаче данных восходящей линии связи в AP на основе информации о MU планировании для UL, причем передачу данных восходящей линии связи выполняют после SIFS (короткий межкадровый интервал) после приема кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL, указанный кадр дополнительно включает в себя поле, включающее в себя нулевую информацию, для обеспечения дополнительного времени для STA на подготовку передачи данных восходящей линии связи, а поле, включающее в себя нулевую информацию, прикрепляется к концу информации о MU планировании для UL, и нулевая информация включает в себя двоичное значение, которое идентифицирует конец информации о MU планировании для UL. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Способ для станции STA для передачи данных восходящей линии связи на основе схемы многопользовательской (MU) передачи по восходящей линии связи (UL) в системе беспроводной локальной сети (WLAN), причем способ содержит:

передачу сообщения о состоянии буфера (BSR) в точку доступа (AP), чтобы помочь AP определить информацию о MU планировании для UL,

прием от AP, с которой связана указанная STA, кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL для передачи данных восходящей линии связи; и

передачу данных восходящей линии связи в AP на основе информации о MU планировании для UL,

причем передачу данных восходящей линии связи выполняют после SIFS (короткий межкадровый интервал) после приема кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL,

причем указанный кадр дополнительно включает в себя поле, включающее в себя нулевую информацию, для обеспечения дополнительного времени для STA на подготовку передачи данных восходящей линии связи,

причем поле, включающее в себя нулевую информацию, прикрепляется к концу информации о MU планировании для UL, и нулевая информация включает в себя двоичное значение, которое идентифицирует конец информации о MU планировании для UL.

2. Способ по п. 1, в котором длину поля меняют так, чтобы обеспечить для STA достаточное время для обработки информации о MU планировании для UL.

3. Способ по п. 1, в котором STA пропускает декодирование поля кадра, чтобы получить время обработки для информации о MU планировании для UL.

4. Способ по п. 1, в котором поле включает в себя MAC-заполнение.

5. Способ по п. 1, в котором кадр, включающий в себя информацию о MU планировании для UL, является инициирующим кадром.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий:

прием от AP информации о подтверждении для данных восходящей линии связи, причем информацию о подтверждении принимают в кадре ACK или в блочном кадре ACK во время интервала SIFS после передачи данных восходящей линии связи.

7. Способ по п. 1, в котором информация о MU планировании для UL включает в себя:

ID поле, включающее в себя идентификационную информацию точки AP;

ID поля станций STA для идентификации каждой из множества станций STA в схеме MU передачи по UL;

поля распределения ресурсов, распределяющие ресурсы восходящей линии связи для каждой из множества станций STA, и

поля управления для схем передачи данных, используемых каждой из множества станций STA.

8. Способ для точки доступа (AP) для приема данных восходящей линии связи от множества станций (STA) на основе схемы многопользовательской (MU) передачи для восходящей линии связи (UL) в системе беспроводной локальной сети (WLAN), причем способ содержит:

передачу на множество станций STA кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL для передачи данных восходящей линии связи; и

прием от множества станций STA данных восходящей линии связи на основе информации о MU планировании для UL,

причем прием данных восходящей линии связи выполняют после SIFS (короткий межкадровый интервал) после передачи кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL,

причем AP включает в себя поле, включающее в себя нулевую информацию, в указанном кадре для обеспечения дополнительного времени для STA на подготовку передачи данных восходящей линии связи,

причем поле, включающее в себя нулевую информацию, прикрепляется к концу информации о MU планировании для UL, и нулевая информация включает в себя двоичное значение, которое идентифицирует конец информации о MU планировании для UL.

9. Станция (STA) для передачи данных восходящей линии связи на основе схемы многопользовательской (MU) передачи для восходящей линии связи (UL) в системе беспроводной локальной сети (WLAN), причем STA содержит:

приемопередатчик, сконфигурированный для приема от точки доступа (AP), с которой связана STA, кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL, для передачи данных восходящей линии связи, и для передачи данных восходящей линии связи в AP на основе информации о MU планировании для UL; и

процессор, сконфигурированный для управления приемопередатчиком, с тем чтобы передача данных восходящей линии связи выполнялась после SIFS (короткий межкадровый интервал) после приема кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL,

причем приемопередатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи сообщения о состоянии буфера (BSR) в точку доступа (AP), чтобы помочь AP определить информацию о MU планировании для UL, и

причем указанный кадр дополнительно включает в себя поле, включающее в себя нулевую информацию, для обеспечения дополнительного времени для процессора на подготовку передачи данных восходящей линии связи,

причем поле, включающее в себя нулевую информацию, прикрепляется к концу информации о MU планировании для UL, и нулевая информация включает в себя двоичное значение, которое идентифицирует конец информации о MU планировании для UL.

10. Точка доступа (AP) для приема данных восходящей линии связи от множества станций (STA) на основе схемы многопользовательской (MU) передачи для восходящей линии связи (UL) в системе беспроводной локальной сети (WLAN), причем AP содержит:

приемопередатчик, сконфигурированный для передачи на множество станций STA кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL, для передачи данных восходящей линии связи, и для приема от множества станций STA данных восходящей линии связи на основе информации о MU планировании для UL; и

процессор, сконфигурированный для управления приемопередатчиком, с тем чтобы прием данных восходящей линии связи выполнялся после SIFS (короткий межкадровый интервал) после передачи кадра, включающего в себя информацию о MU планировании для UL,

причем процессор включает в себя поле, включающее в себя нулевую информацию в указанном кадре, для обеспечения дополнительного времени для STA на подготовку передачи данных восходящей линии связи.