СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОБУЧЕНИЯ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ДЛЯ АССОЦИИРОВАНИЯ В БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ Российский патент 2019 года по МПК H04W16/28 

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящее изобретение относится к области беспроводной сетевой связи, и, в частности, к способу и устройству для выполнения межсекторной развертки ответчика (RSS) при обучении при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT).

Уровень техники

[0003] Существует ряд Wi-Fi-протоколов для установления беспроводной персональной и локальной вычислительной сетевой (WPAN/WLAN) связи между устройствами. Некоторые протоколы, заключающие в себе устройства с антеннами, требуют использования сложных функций обнаружения и формирования диаграммы направленности, чтобы устанавливать направленные линии связи для определенных несущих частот; это обеспечивает то, что надлежащим образом совмещенные антенны передающего устройства и приемного устройства имеют достаточные усиления антенны, чтобы достигать достаточного отношения "сигнал-шум" (SNR), чтобы удовлетворять требованиям линии связи (т.е. "бюджетам линии связи").

[0004] Эта информация по уровню техники предоставляется для того, чтобы раскрывать информацию, которая, как полагает заявитель, возможно, имеет значимость для настоящего изобретения. Не должно быть обязательного допущения или толкования того, что какая-либо вышеприведенная информация составляет предшествующий уровень техники по сравнению с настоящим изобретением.

Сущность изобретения

[0005] Задача вариантов осуществления настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять способ и устройство для обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT).

[0006] В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, предусмотрен способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) между точкой доступа (AP) или управляющей точкой персонального базового набора служб (PBSS) (PCP), функционально соединяемой с множеством станций через множество каналов. Способ содержит: выбор, посредством первой STA, первого временного кванта межсекторной развертки (SSW) и первого канала до того, как первая станция отправляет первый SSW-кадр в PCP/AP; выбор, посредством второй STA, второго временного кванта межсекторной развертки (SSW) и второго канала до того, как вторая станция отправляет второй SSW-кадр в PCP/AP; передачу первого кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции в первом временном SSW-кванте и на первом канале; передачу второго кадра межсекторной развертки (SSW) из второй станции во втором временном SSW-кванте и на втором канале; прием первого кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции на первом канале; прием второго SSW-кадра из второй станции на втором канале; обработку первого и второго SSW-кадров, чтобы определять соответствующие первый и второй кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи); и передачу первого и второго кадров обратной SSW-связи в первую и вторую станции, соответственно.

[0007] В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, предусмотрен способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT), содержащий: выполнение (посредством STA) функции оценки состояния канала (CCA) в период первого кадра межсекторной развертки (SSW) временного SSW-кванта, чтобы определять то, занят или нет временной SSW-квант; передачу SSW-кадров в течение временного SSW-кванта, когда он не занят; и выбор другого временного SSW-кванта, чтобы передавать SSW-кадры, когда временной SSW-квант занят.

[0008] В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, предусмотрен способ для передачи выбранного канала для сектора в ходе обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT). Способ содержит передачу кадра, содержащего подполе выбора канала, указывающее выбранный канал.

[0009] В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, предусмотрен способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT). Способ содержит: выбор и передачу кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции; выбор и передачу кадра усовершенствованной межсекторной развертки (E-SSW) из второй станции, причем E-SSW-кадр является ортогональным к SSW-кадру; прием кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции; прием кадра усовершенствованной межсекторной развертки (E-SSW) из второй станции; обработку SSW- и E-SSW-кадров, чтобы определять соответствующие кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи); и передачу соответствующих кадров обратной SSW-связи в первую и вторую станции.

[0010] В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, предусмотрен способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT). Способ содержит: прием первого кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции; прием второго SSW-кадра из второй станции, причем второй SSW-кадр является ортогональным к первому SSW-кадру; обработку первого и второго SSW-кадров, чтобы определять соответствующие кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи); и передачу соответствующих кадров обратной SSW-связи в первую и вторую станции, соответственно, при этом первый SSW-кадр кодируется с расширением спектра с использованием первой последовательности кодирования с расширением спектра, второй SSW-кадр кодируется с расширением спектра с использованием второй последовательности кодирования с расширением спектра, и первая и вторая последовательности кодирования с расширением спектра являются взаимно ортогональными.

Краткое описание чертежей

[0011] Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения должны становиться очевидными из последующего подробного описания, рассматриваемого в комбинации с прилагаемыми чертежами, на которых:

[0012] Фиг. 1 иллюстрирует формирование диаграммы направленности межсекторной развертки ответчика (RSS) между станцией (STA) и управляющей точкой/точкой доступа персонального базового набора служб (PCP/AP);

[0013] Фиг. 2 является примерным периодом доступа в интервале маякового радиосигнала;

[0014] Фиг. 3 является примерной временной диаграммой, иллюстрирующей операции, которые возникают в течение A-BFT-периода;

[0015] Фиг. 4 иллюстрирует примерные форматы кадров для кадров межсекторной развертки (SSW) и обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи), которые могут использоваться согласно определенным Wi-Fi-протоколам;

[0016] Фиг. 5 иллюстрирует пример процедуры обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) между тремя STA в A-BFT-период;

[0017] Фиг. 6 является примерным графиком, иллюстрирующим вероятность коллизий временных SSW-квантов в зависимости от числа STA при выполнении RSS с PCP/AP с допущением относительно восьми временных SSW-квантов, выделяемых в A-BFT;

[0018] Фиг. 7A и 7B иллюстрируют A-BFT-процедуры между тремя STA, выполняемые по двум каналам, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0019] Фиг. 8 является примерным графиком, иллюстрирующим вероятность коллизий временных SSW-квантов в зависимости от числа STA при выполнении по различным числам каналов с допущением относительно восьми временных SSW-квантов, выделяемых в A-BFT, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0020] Фиг. 9 иллюстрирует A-BFT-процедуру, содержащую функцию оценки состояния канала (CCA), согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0021] Фиг. 10A является форматом поля обратной связи по межсекторной развертке в SSW-кадрах/кадрах обратной SSW-связи, содержащих 2-битовое подполе выбора канала, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0022] Фиг. 10B является форматом поля обратной связи по межсекторной развертке в SSW-кадрах/кадрах обратной SSW-связи, содержащих 3-битовое подполе выбора канала, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0023] Фиг. 11 иллюстрирует направленную мультигигабитную (DMG) схему модуляции и кодирования (MCS), которая может использоваться для того, чтобы ортогонализировать SSW-кадры/кадры обратной SSW-связи, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0024] Фиг. 12A является 128-битовой последовательностью Голея, которая является ортогональной к Ga128, которая может использоваться для того, чтобы формировать короткое обучающее поле (STF) E-SSW-кадра, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0025] Фиг. 12B является 128-битовой последовательностью Голея, которая является ортогональной к Gb128, которая может использоваться для того, чтобы формировать короткое обучающее поле (STF) E-SSW-кадра, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0026] Фиг. 13A иллюстрирует A-BFT-процедуру между тремя STA, передающими SSW- и E-SSW-кадры по одному каналу, при этом кадр обратной SSW-связи и кадр обратной SSW-связи, соответствующий E-SSW-кадру, отправляются в соответствующие STA в различных временных SSW-квантах, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0027] Фиг. 13B иллюстрирует A-BFT-процедуру между тремя STA, передающими SSW- и E-SSW-кадры по одному каналу, при этом кадр обратной SSW-связи и кадр обратной E-SSW-связи отправляются в соответствующие STA в идентичном временном SSW-кванте, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0028] Фиг. 13C иллюстрирует функциональные цепочечные схемы для направленных мультигигабитных (DMG) схем модуляции и кодирования (MCS), применяющих различные последовательности кодирования с расширением спектра, которые могут использоваться для того, чтобы ортогонализировать SSW-кадры/кадры обратной SSW-связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0029] Фиг. 13D иллюстрирует A-BFT-процедуру между тремя STA, передающими SSW- и E-SSW-кадры по одному каналу, при этом SSW- и E-SSW-кадры ортогонализируются через избирательное применение различных последовательностей кодирования с расширением спектра, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0030] Фиг. 14A иллюстрирует A-BFT-процедуру между пятью STA, передающими SSW- и E-SSW-кадры по двум каналам, при этом кадры обратной SSW-связи и обратной E-SSW-связи отправляются в соответствующие STA в различных временных SSW-квантах, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

[0031] Фиг. 14B иллюстрирует A-BFT-процедуру между пятью STA, передающими SSW- и E-SSW-кадры по двум каналам, при этом кадры обратной SSW-связи и обратной E-SSW-связи отправляются в соответствующие STA в идентичном временном SSW-кванте, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0032] Фиг. 15 иллюстрирует вариант осуществления аппаратного устройства, которое может содержать PCP/AP или STA, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0033] Фиг. 16A и 16B являются 32-битовыми последовательностями Голея, которые могут использоваться в качестве первой и второй последовательностей кодирования с расширением спектра (Ga32(n) и Gb32(n)), выбранных с возможностью иметь достаточные свойства взаимной корреляции, так что результирующие символы из верхней и нижней цепочек ортогонализируются относительно друг друга, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0034] Фиг. 16C является примерным графиком, иллюстрирующим свойства корреляции между последовательностями кодирования с расширением спектра Ga32(n) и Gb32(n), как показано на фиг. 16A-16B;

[0035] Фиг. 17A и 17B являются 32-битовыми последовательностями Голея, которые могут использоваться в качестве первой и второй последовательностей кодирования с расширением спектра (G1New(n) и G2New(n)) таким образом, что они являются взаимно ортогональными в зоне нулевой корреляции (ZCZ), имеющей идентичную длину последовательности, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[0036] Фиг. 17C является примерным графиком, иллюстрирующим свойства корреляции между последовательностями кодирования с расширением спектра G1New(n) и G2New(n), как показано на фиг. 17A-17B; и

[0037] Фиг. 18-21 являются вариантами осуществления способа настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

[0038] Формирование диаграммы направленности представляют собой технологию беспроводной связи, используемую в различных Wi-Fi-протоколах, например, в IEEE 802.11ad- протоколе, вследствие относительно миниатюрных форм-факторов антенных решеток, ассоциированных с полосой частот в 60 ГГц. Формирование диаграммы направленности может выполняться на стороне передающего устройства (например, с использованием TXSS межсекторной развертки инициатора (ISS) и TXSS межсекторной развертки ответчика (RSS)), на стороне приемного устройства (например, с использованием ISS RXSS и RSS RXSS) или на обеих сторонах, чтобы обеспечивать то, что излучения соответствующих антенн совмещаются, с тем чтобы предоставлять достаточное усиление и минимизировать помехи из других устройств.

[0039] Фиг. 1 является примерной иллюстрацией формирования 10 диаграммы направленности межсекторной развертки ответчика (например, RSS), выполняемого между станцией 12 (STA), такой как абонентское устройство (UE), телефон, переносной компьютер, компьютер или любое устройство, допускающее использование IEEE 802.11-протокола, и управляющей точкой/точкой 14 доступа персонального базового набора служб (PCP/AP). STA подчиняется протоколу, в котором она отправляет обучающие кадры в форме кадров межсекторной развертки (SSW) из одного или более секторов в PCP/AP согласно различным диаграммам направленности излучения антенны. PCP/AP затем отвечает обратной связью (обратной SSW-связью), которая предоставляет информацию STA относительно оптимального сектора и измеренного качества. SSW-кадрами и кадрами обратной SSW-связи обмениваются по одному каналу между устройствами (например, в полудуплексном режиме). STA использует обратную SSW-связь, чтобы выбирать оптимальный сектор, который следует использовать для передачи в PCP/AP после этого. Когда формирование диаграммы направленности выполняется между несколькими STA, одновременная передача SSW-кадров из различных STA может приводить к коллизиям, которые могут фактически задерживать, уменьшать эффективность или приводить к неэффективности процесса формирования диаграммы направленности. Ниже подробнее поясняется эта проблема.

[0040] Фиг. 2 является примерным периодом доступа к каналу в интервале 20 маякового радиосигнала, который иллюстрирует структуру передачи служебных сигналов, используемую для получения и осуществления доступа к каналу согласно определенным Wi-Fi-протоколам. Как показано, интервал маякового радиосигнала содержит: интервал 22 передачи маяковых радиосигналов (BTI), интервал 24 обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT), интервал 26 передачи уведомлений (ATI) и интервал 28 передачи данных (DTI) используются для установления доступа к каналу для передачи кадров маяковых радиосигналов, управляющих кадров, контрольных кадров и кадров данных, а также для формирования диаграммы направленности, выполняемого между PCP/AP и STA.

[0041] Как показано на фиг. 2, интервал 22 передачи маяковых радиосигналов (BTI) представляет собой период доступа, в течение которого передаются один или более кадров направленных мультигигабитных (DMG) маяковых радиосигналов (в BTI, DMG PCP/AP может выполнять формирование диаграммы направленности развертки на уровне сектора (SLS) и передавать в широковещательном режиме информацию в маяковом DMG-радиосигнале); период 24 обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) представляет собой период доступа, в течение которого обучение при формировании SLS-диаграммы направленности выполняется с PCP/AP, передающей кадр маякового DMG-радиосигнала в предыдущем BTI (передаваемые кадры в A-BFT включают в себя SSW-кадры и кадры обратной SSW-связи); интервал 26 передачи уведомлений (ATI) представляет собой период доступа, в течение которого обмениваются управляющей информацией между PCP/AP и не-PCP/не-AP STA (передаваемые кадры в ATI могут включать в себя управляющие кадры (например, информационный запрос/ответ, запрос/ответ по ассоциированию и т.д.)); DTI 28 представляет собой период доступа, в течение которого обмены кадрами выполняются между PCP/AP и STA либо между STA. Предусмотрен один DTI в расчете на интервал маякового радиосигнала. DTI дополнительно содержит один или более диспетчеризованных периодов предоставления услуг (SP 1, SP 2) и период конкурентного доступа (CBAP 1, CBAP 2).

[0042] Формирование диаграммы направленности, выполняемое в течение A-BFT-периода 24 интервала маякового радиосигнала согласно различным Wi-Fi-протоколам, дополнительно подразделяется на интервалы, описанные ниже. Ссылаясь на фиг. 3, показана примерная временная диаграмма, иллюстрирующая передачу служебных сигналов, которая возникает в течение A-BFT-периода. A-BFT подразделяется на несколько временных SSW-квантов (временной SSW-квант #0 30, во временной SSW-квант #A-BFT Length-1 32, на фиг. 3), каждый из которых может выбираться посредством одной STA для выполнения межсекторной развертки ответчика (RSS) с PCP/AP. RSS выполняется посредством STA, отправляющей SSW-кадры в PCP/AP, и PCP/AP, отвечающей кадром обратной SSW-связи обратно в STA. Фиг. 4 иллюстрирует примерные форматы кадров как для SSW-кадра 40, так и для кадра 42 обратной SSW-связи, которые могут использоваться согласно определенным Wi-Fi-протоколам.

[0043] Типично, один или более SSW-кадров 34 отправляются в пределах периода временного SSW-кванта, разделенного посредством короткого межкадрового интервала 36 формирования диаграммы направленности (SBIFS). Каждый SSW-кадр 36 соответствует сектору направления излучения антенны STA. Снова ссылаясь на фиг. 1, например, STA может задавать поля идентификатора сектора и идентификатора DMG-антенны для каждого SSW-кадра равными значению, которое уникально идентифицирует конкретный сектор. PCP/AP принимает каждый SSW-кадр с использованием квазивсенаправленной диаграммы направленности антенны и определяет поле идентификатора сектора и идентификатора DMG-антенны, имеющее наилучшее качество. PCP/AP затем отправляет кадр 38 обратной SSW-связи обратно в STA с этой информацией, после периода межкадрового интервала 44 формирования диаграммы направленности среды (MBIFS) после последнего SSW-кадра в идентичном временном SSW-кванте. STA затем может выбирать идентификатор сектора и идентификатор DMG-антенны, имеющие наилучшее качество, для будущих передач.

[0044] Тем не менее, когда несколько STA хотят выполнять RSS в течение A-BFT, возникает вероятность выбора посредством двух или более STA идентичного временного SSW-кванта, приводя к потенциалу для коллизий временных SSW-квантов. Это проиллюстрировано на фиг. 5, который иллюстрирует примерную временную диаграмму A-BFT-периода 24, содержащего 8 временных SSW-квантов (временной квант # 0-7). A-BFT 24 начинается через процедуру случайного отката с возвратом. STA могут выбирать временные SSW-кванты 51 из равномерного распределения ([0, A-BFT Length-1]). Например, три DMG STA (STA A, STA B, STA C) принимают кадры маяковых DMG-радиосигналов из PCP/AP, включающие в себя поле управления интервалами маякового радиосигнала ("isResponderTXSS=1", "A-BFT Length=8" и "FSS=8"). Три STA затем конкурируют за доступ посредством случайного выбора временных SSW-квантов (в пределах [0, 7]), причем каждый временной SSW-квант предоставляет возможность передачи 8 SSW-кадров. Поскольку STA A представляет собой единственное устройство для того, чтобы выбирать временной SSW-квант #2, в этом временном кванте отсутствуют коллизии. Тем не менее, поскольку STA B и STA C выбирают временной SSW-квант #5, в этом временном кванте имеется результирующая коллизия.

[0045] Коллизии временных SSW-квантов вызывают ошибочный прием конфликтующих SSW-кадров, отправленных из STA в PCP/AP. Согласно определенным Wi-Fi-протоколам, PCP/AP отвечает кадром 53 обратной SSW-связи перед концом каждого временного SSW-кванта (буферизованного посредством MBIFS-интервала). STA имеют приемную антенную решетку, сконфигурированную как квазивсенаправленную диаграмму направленности антенны, чтобы принимать обратную SSW-связь из PCP/AP. Кадр обратной SSW-связи передается через сектор, идентифицированный посредством принимаемого значения поля выбора сектора и поля выбора DMG-антенны, включенного в SSW-кадры, отправленные посредством STA во временном SSW-кванте, и содержит информацию на основе SSW-кадров, принимаемых в идентичном временном SSW-кванте. Соответственно, если две или более STA выбирают идентичный временной SSW-квант (к примеру, STA B и STA C выбирают, например, временной квант #5 на фиг. 3), STA не могут корректно обнаруживать обратную SSW-связь, отправленную из PCP/AP.

[0046] Фиг. 6 является примерным графиком 60, иллюстрирующим вероятность коллизий временных SSW-квантов в зависимости от числа STA при выполнении RSS с PCP/AP. В этом примере, в течение A-BFT предусмотрено максимум 8 временных SSW-квантов. Поскольку базовые наборы служб (BSS) DMG работают на одном канале, несколько STA, которые принимают кадры маяковых радиосигналов, должны конкурировать друг с другом, чтобы получать временные SSW-кванты в A-BFT-период, чтобы выполнять RSS. Как показано на фиг. 6, вероятность коллизий временных SSW-квантов увеличивается с числом STA, конкурирующих за доступ к каналу, чтобы выполнять RSS с PCP/AP.

[0047] Например, на основе процедур случайного отката с возвратом для A-BFT согласно 802.11ad, вероятность коллизии временных SSW-квантов, как показано на фиг. 6, может вычисляться следующим образом:

,

где L является числом временных SSW-квантов в A-BFT, и m является числом STA, которые конкурируют за доступ к каналу.

[0048] Соответственно, цель настоящего раскрытия сущности заключается в том, чтобы уменьшать вероятность коллизий временных SSW-квантов, например, когда существуют несколько STA, конкурирующих за доступ к каналу в течение A-BFT-периода при выполнении RSS с PCP/AP. Это может осуществляться через ортогональную схему передачи для SSW-кадров и кадров обратной SSW-связи, отправленных между PCP/AP и различными STA. Схемы передачи считаются ортогональными, когда приемное устройство может различать и избирательно фильтровать или подавлять мешающие сигналы из передачи с использованием указанной базисной функции. Как пояснено подробнее ниже, ортогональность может достигаться во времени (например, когда кадры передаются последовательно неперекрывающимся способом), посредством использования различных каналов связи, через технологии модуляции (формы сигнала), через схемы кодирования (например, через кодовые/символьные последовательности кодирования с расширением спектра) либо через комбинацию вышеуказанного. Таким образом, SSW-кадры и кадры обратной SSW-связи могут избирательно передаваться между PCP/AP и несколькими STA с использованием данного набора ресурсов при уменьшении или недопущении вероятности коллизий временных SSW-квантов.

[0049] Фиг. 7A и 7B показывают A-BFT-период 24, иллюстрирующий работу в A-BFT-режиме согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг. 7A, передачи (т.е. SSW-кадры, кадры 71, 73 обратной SSW-связи) в течение A-BFT-периода 24 по фиг. 7A являются аналогичными передачам A-BFT-периода на фиг. 5, за исключением того, что передачи выполняются по множеству каналов между STA и PCP/AP. Например, в определенных Wi-Fi-протоколах, к примеру, в Wi-Fi-протоколах, предложенных в будущих варьированиях IEEE 802.11, STA и PCP/AP могут представлять собой усовершенствованные направленные мультигигабитные (EDMG) устройства, которые выполнены с возможностью обмениваться данными по нескольким каналам. EDMG STA и EDMG PCP/AP, соответственно, могут разрешать обмен SSW-кадрами и кадрами обратной SSW-связи по нескольким каналам в течение A-BFT-периода.

[0050] В конкретных вариантах осуществления, содержащих EDMG BSS, к примеру, в вариантах осуществления, которые могут реализовываться в будущих варьированиях IEEE 802.11-стандартов, EDMG PCP/AP и EDMG STA могут обмениваться SSW-кадрами и кадрами обратной SSW-связи по первому (например, первичному) каналу 75 или второму (например, вторичному) каналу 77 (например, имеющему полосу пропускания в 2,16 ГГц). Напротив, традиционные DMG STA могут выполнять A-BFT только по одному каналу. В конкретных вариантах осуществления, первый канал может указываться посредством EDMG PCP/AP в маяковом радиосигнале. В течение A-BFT, EDMG-устройства (например, EDMG-устройства, которые могут поддерживать будущие предложения по IEEE 802.11) могут выбирать работу на множестве каналов вместо ограничения одним каналом.

[0051] В конкретных вариантах осуществления, содержащих EDMG BSS, к примеру, в вариантах осуществления, которые могут реализовываться в будущих варьированиях IEEE 802.11-стандартов, EDMG PCP/AP и EDMG STA могут обмениваться SSW-кадрами и кадрами обратной SSW-связи по первому (например, первичному) каналу или второму (например, вторичному) каналу, имеющему полосу пропускания в 2,16 ГГц. Напротив, традиционные DMG STA могут выполнять A-BFT только по одному каналу. В конкретных вариантах осуществления, первый канал может указываться посредством EDMG PCP/AP в маяковом радиосигнале. В течение A-BFT, EDMG-устройства (например, EDMG-устройства, которые могут поддерживать будущие предложения по IEEE 802.11) могут выбирать работу на множестве каналов вместо ограничения одним каналом.

[0052] В конкретных вариантах осуществления, которые могут придерживаться будущих предложений по IEEE 802.11-стандарту, например, процедура случайного отката с возвратом может содержать EDMG STA, выбирающую временной SSW-квант # из равномерного распределения (например, [0, L], где L является целым числом, равным или меньшим A-BFT Length-1). EDMG STA также может случайно выбирать один из доступных каналов.

[0053] В конкретных вариантах осуществления, которые могут придерживаться будущих предложений по IEEE 802.11-стандарту, например, EDMG PCP/AP может отправлять соответствующий кадр обратной SSW-связи в EDMG STA в идентичном временном SSW-кванте или в следующем доступном временном SSW-кванте. В некоторых вариантах осуществления, следующий доступный временной SSW-квант может включать в себя только кадр обратной SSW-связи.

[0054] В конкретных вариантах осуществления, если PCP/AP принимает, по меньшей мере, один SSW-кадр из STA, но не может передавать кадр обратной SSW-связи в эту STA в пределах идентичного A-BFT, PCP/AP может диспетчеризовать более позднее время в течение DTI для STA, чтобы завершать RSS, или может передавать кадр обратной SSW-связи в течение следующего доступного A-BFT-периода.

[0055] Снова ссылаясь на фиг. 7A, ниже описывается вариант осуществления работы в A-BFT-режиме между тремя STA (STA A, STA B, STA C) и PCP/AP. PCP/AP может уведомлять число временных SSW-квантов и число SSW-кадров в каждом временном SSW-кванте в A-BFT-период, например, в (3-битовом) подполе A-BFT-длины и/или (в 4-битовом) подполе FSS поля управления интервалами маякового радиосигнала в маяковом DMG-радиосигнале, по первому (первичному) и второму (вторичному) каналу. С использованием процедуры случайного отката с возвратом, STA затем случайно выбирают временной квант и канал. Как показано, STA A выбирает временной SSW-квант #2 первого канала, и STA B и STA C выбирают временной квант #5 на первом и втором каналам, соответственно. Хотя параллельный выбор временного кванта #5 посредством STA B и STA C должен нормально приводить к коллизии временных SSW-квантов, случайный выбор канала обеспечивает им возможность выполнять RSS по отдельным каналам, приводя к ортогональной схеме передачи для различения SSW-кадров/кадров обратной SSW-связи из/в STA B и STA C, чтобы за счет этого не допускать/уменьшать коллизии. Как показано на фиг. 7A, PCP/AP одновременно принимает SSW-кадры из STA B и STA C по первому и второму каналам и декодирует их, соответственно. PCP/AP затем отправляет соответствующий кадр обратной SSW-связи в STA B по первому каналу в идентичном временном SSW-кванте (временном кванте #5) и впоследствии отправляет соответствующую обратную SSW-связь для STA C по второму каналу в следующем доступном временном SSW-кванте (#6), так что соответствующие передачи кадров обратной SSW-связи дополнительно являются ортогональными во времени.

[0056] Ссылаясь на фиг. 7B, показан другой вариант осуществления работы в A-BFT-режиме между тремя STA (STA A, STA B, STA C) и PCP/AP, аналогичный варианту осуществления, показанному на фиг. 7A, за исключением того, что PCP/AP альтернативно отправляет кадры обратной SSW-связи в STA B и STA C в идентичном временном SSW-кванте (временном кванте #5). Тем не менее, поскольку кадры обратной SSW-связи для STA B и STA C по-прежнему передаются по различным каналам (например, в ортогональной схеме передачи через варьирование в канале), они остаются различимыми посредством STA, и их совпадение в идентичном временном SSW-кванте (временном кванте #5) не приводит к коллизии. Это может выполняться даже в ситуациях, когда STA B и STA C являются смежными или совместно размещенными в пространстве, или когда STA B и STA C покрываются наилучшими соответствующими антенными Tx-секторами PCP/AP, и PCP/AP имеет многоантенные характеристики, чтобы передавать кадры обратной SSW-связи одновременно через несколько антенн.

[0057] Фиг. 8 является графиком 80, иллюстрирующим вероятность коллизий временных SSW-квантов в зависимости от числа STA при выполнении RSS с использованием A-BFT-процедуры, проиллюстрированной на фиг. 7A выше, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг. 8, сплошные линии представляют вычисленные (cal) вероятности, и пунктирные линии представляют моделированные (sim) вероятности для A-BFT, выполняемого по 1, 2, 3 и 4 доступным каналам. Как явно указано, вероятность коллизий временных SSW-квантов значительно уменьшается по мере того, как увеличивается число доступных каналов.

[0058] Фиг. 9 является A-BFT-периодом 24, иллюстрирующим работу в A-BFT-режиме согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. A-BFT, показанное на фиг. 9, является аналогичным A-BFT на фиг. 3, за исключением того, что EDMG STA выполняет функцию 92 оценки состояния канала (CCA) в первом SSW-кадре 94 временного SSW-кванта 90, когда счетчик времени отката с возвратом равен нулю. Это уменьшает вероятность коллизии передачи между DMG STA и EDMG STA и может уменьшать помехи между перекрывающимися BSS. EDMG STA может выполнять функцию считывания несущей (CS) (в качестве части CCA-функции), чтобы определять состояние среды для временного SSW-кванта. Если временной SSW-квант занят, EDMG STA не передает SSW-кадры в течение этого временного SSW-кванта. EDMG STA затем может перезапускать другую процедуру случайного отката с возвратом, чтобы случайно выбирать другой временной SSW-квант из оставшихся временных SSW-квантов в идентичном интервале маякового радиосигнала и случайно выбирать канал. Если CS-функция указывает состояние бездействия среды для другого временного SSW-кванта, EDMG STA может передавать SSW-кадры (вплоть до максимум FSS-1 кадров всего) в этом другом временном SSW-кванте.

[0059] В конкретных вариантах осуществления, способность EDMG STA выполнять CCA-функцию в течение периода первого SSW-кадра упрощается посредством длительности SSW-кадра и времени CCA-обнаружения. Например, длительность SSW-кадра может составлять 14,9 мкс, что превышает полное время CCA-обнаружения (3 мкс для управляющего PHY) и MBIFS (9 мкс). CCA-функция для состояния среды временного SSW-кванта, когда счетчик времени отката с возвратом равен нулю, может работать на первом канале, на втором канале или на обоих из них.

[0060] Напротив, в IEEE 802.11ad-протоколе, ответчик (STA) постепенно уменьшает счетчик времени отката с возвратом на единицу в конце каждого временного SSW-кванта, даже если CS-функция в ответчике указывает состояние занятости среды во временном SSW-кванте. Ответчик может инициировать RSS только при начале временного SSW-кванта, когда счетчик времени отката с возвратом равен 0 в начале временного SSW-кванта.

[0061] Фиг. 10A и 10B иллюстрируют форматы 100, 105 поля обратной связи по межсекторной развертке, которые могут использоваться для SSW-кадров и кадров обратной SSW-связи, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Например, эти форматы поля обратной связи по межсекторной развертке могут реализовываться для передачи SSW-кадров по множеству каналов, чтобы выполнять зависимую от канала RSS в различных вариантах осуществления. Как показано, форматы поля обратной связи по межсекторной развертке содержат подполе выбора канала, которое может использоваться для того, чтобы указывать выбранные каналы для конкретных секторов.

[0062] Например, в течение A-BFT, EDMG STA может использовать вышеуказанные поля обратной связи по межсекторной развертке, чтобы предоставлять определенную информацию в PCP/AP в SSW-кадре; это включает в себя использование подполей выбора модуля выбора, выбор DMG-антенны и выбора канала, чтобы предоставлять соответствующую информацию. PCP/AP может аналогично также использовать вышеуказанные поля обратной связи по межсекторной развертке, включающие в себя подполя выбора модуля выбора, выбора DMG-антенны и выбора канала, чтобы предоставлять соответствующую информацию в STA в кадре обратной SSW-связи.

[0063] В некоторых вариантах осуществления, структуры SSW-кадра/кадра обратной SSW-связи могут включать в себя 7-битовое зарезервированное поле, в котором некоторые или все биты могут выделяться подполю выбора канала, чтобы указывать выбранный канал для конкретного сектора. В варианте осуществления по фиг. 10A, 2 бита выделяются для подполя 102 выбора канала, что предоставляет возможность выбора вплоть до 4 каналов, чтобы удовлетворять текущим протоколам канализации в полосе частот в 60 ГГц. В варианте осуществления по фиг 10B, 3 бита выделяются для подполя 107 выбора канала, чтобы предоставлять возможность выбора вплоть до 8 каналов, чтобы размещать будущие протоколы канализации в полосе частот в 60 ГГц или в других полосах частот.

[0064] Фиг. 11 иллюстрирует схему модуляции и кодирования (MCS) DMG с использованием MCS0 110, которая может использоваться для того, чтобы ортогонализировать SSW-кадры или кадры обратной SSW-связи в вариантах осуществления работы в A-BFT-режиме, как подробнее поясняется ниже. С использованием MCS0, короткое обучающее поле (STF), поле оценки канала (CEF), части заголовка и данных управляющего PHY-пакета BPS-модулируются. Как показано на фиг. 11, части 112 заголовка и данных подвергаются кодированию на основе разреженного контроля 114 по четности (LDPC) в кодированные биты, которые затем обрабатываются с использованием функции 116 дифференциальной двухпозиционной фазовой манипуляции (DBPSK), чтобы предоставлять модулированные символы. Модулированные символы затем обрабатываются с использованием функции 118 x32-кодирования с расширением спектра, чтобы применять последовательность кодирования с расширением спектра, формирующую символы кодирования с расширением спектра. Например, при соблюдении IEEE 802.11ad-протокола, последовательность кодирования с расширением спектра может представлять собой 32-битовую последовательность 120 Голея, к примеру, последовательность, показанную на фиг. 11 (Ga32(n)=+1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 -1, передаваемую слева направо). В вариантах осуществления, заключающих в себе несколько STA, обменивающихся данными с PCP/AP (как пояснено подробнее ниже), SSW-кадры/кадры обратной SSW-связи могут уникально модулироваться согласно каждой STA с использованием различных последовательностей кодирования с расширением спектра таким образом, что каждый SSW-кадр/кадр обратной SSW-связи является ортогональным, чтобы уменьшать встречаемость коллизий. В некоторых вариантах осуществления, SSW-кадры и/или кадры обратной SSW-связи могут передаваться с использованием этой процедуры, и альтернативно могут использоваться другие MCS-схемы.

[0065] В некоторых вариантах осуществления, SSW-кадры могут представлять собой кадры усовершенствованной межсекторной развертки (E-SSW), которые могут передаваться посредством EDMG-устройств. E-SSW-кадры имеют структуру, аналогичную структуре управляющего PHY-пакета на фиг. 11, за исключением того, что STF, поле оценки канала (CEF), поля заголовка и данных модулируются согласно протокольной единице данных по протоколу конвергенции физического уровня (PLCP) IEEE 802.11ad SSW (совместно, "PPDU"), которая ортогонализирует E-SSW-кадр относительно SSW-кадров, чтобы разрешать одновременную передачу E-SSW- и SSW-кадров на одном канале без коллизий временных SSW-квантов.

[0066] Фиг. 12A и 12B иллюстрируют 128-битовые последовательности 122, 124 Голея, которые могут использоваться для того, чтобы формировать STF E-SSW-кадра, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения. Последовательности Голея могут выбираться для параметров STF и CEF, чтобы удовлетворять требуемой корреляции и/или приводить к ортогональности E-SSW-кадров.

[0067] 128-битовые последовательности 122, 124 Голея на фиг. 12A и 12B имеют свойство зоны нулевой корреляции (ZCZ) с Ga128 и Gb128, соответственно, как указано в IEEE 802.11ad-стандарте. В некоторых вариантах осуществления, альтернативно могут использоваться другие подходящие последовательности, включающие в себя различные последовательности Голея, также имеющие ZCZ.

[0068] В некоторых вариантах осуществления, поле CEF-SC (одной несущей) E-SSW-кадра также имеет ZCZ-свойство с соответствующим полем CEF-SC в IEEE 802.11ad-стандарте.

[0069] В некоторых вариантах осуществления, которые могут придерживаться будущих предложений по IEEE 802.11-стандартам, например, схема усовершенствованной MCS0 (E-MCS0) может использоваться посредством циклического сдвига фазы всех символов двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK) в полях заголовка и данных посредством π/2 (т.е. квадратурной BPSK-модуляции). Производительность по частоте ошибок в E-MCS0 должна быть эквивалентной производительности по частоте ошибок согласно MCS0. Поскольку QBPSK и BPSK являются ортогональными в пространстве сигналов, приспособление E-MCS0 обеспечивает возможность одновременной передачи E-SSW-кадра (с использованием E-MCS0) с SSW-кадром (с использованием MCS0) в идентичном временном SSW-кванте на идентичном канале.

[0070] В некоторых вариантах осуществления, которые могут придерживаться будущих предложений по IEEE 802.11-стандартам, например, PCP/AP может иметь антенну, сконфигурированную в квазивсенаправленной диаграмме направленности антенны, чтобы одновременно обнаруживать и декодировать SSW- и E-SSW-кадры по одному каналу.

[0071] Фиг. 13A и 13B иллюстрируют варианты осуществления работы в A-BFT-режиме между тремя STA (STA A, STA B, STA C) и PCP/AP, работающими по одному каналу.

[0072] Как показано в варианте осуществления по фиг. 13A, STA A и STA B передают SSW-кадры, и STA C передает E-SSW-кадр, по одному каналу. С использованием процедуры случайного отката с возвратом, STA A выбирает временной SSW-квант #2, и STA B и STA C конкурируют за временной SSW-квант #5. Тем не менее, поскольку STA B отправляет SSW-кадры 132, и STA C передает ортогональные E-SSW-кадры 136, кадры не конфликтуют, и PCP/AP имеет возможность корректно обнаруживать/декодировать эти кадры. PCP/AP затем отвечает в STA B с соответствующим кадром 134 обратной SSW-связи в идентичном временном SSW-кванте (временном кванте #5) и затем отвечает в STA C в следующем доступном временном SSW-кванте (временном кванте #6) с кадром обратной SSW-связи, соответствующим принимаемому E-SSW-кадру, так что эти передачи кадров дополнительно являются ортогональными во времени.

[0073] Ссылаясь на фиг. 13B, показан другой вариант осуществления работы в A-BFT-режиме между тремя STA (STA A, STA B, STA C) и PCP/AP, аналогичный варианту осуществления по фиг. 13A выше, за исключением того, что PCP/AP альтернативно определяет и отправляет кадр обратной SSW-связи (в STA B) и кадр 138 обратной E-SSW-связи (соответствующий принимаемому E-SSW-кадру в STA C) в идентичном временном SSW-кванте 132 (временном кванте #5) и по идентичному каналу. Поскольку кадр 138 обратной E-SSW-связи является ортогональным к кадру 134 обратной SSW-связи, они могут одновременно передаваться в идентичном временном SSW-кванте 132 (например, временном кванте #5) и по идентичному каналу без коллизии. STA B и STA C затем могут избирательно принимать и декодировать соответствующие кадры обратной SSW-связи и обратной E-SSW-связи, соответственно. Это может выполняться даже в ситуациях, когда STA B и STA C являются смежными или совместно размещенными в пространстве, или когда STA B и STA C покрываются соответствующими наилучшими антенными Tx-секторами PCP/AP, и PCP/AP имеет многоантенные характеристики, чтобы передавать кадры обратной SSW-связи одновременно через несколько антенн.

[0074] В некоторых вариантах осуществления, SSW-кадры/кадры 132, 134 обратной SSW-связи могут ортогонализироваться через применение различных последовательностей кодирования с расширением спектра. Это может помогать уменьшать или предотвращать встречаемость коллизий SSW-кадров/кадров обратной SSW-связи в ситуациях, когда существуют несколько STA, обменивающихся данными с PCP/AP. Ссылаясь на фиг. 13C, показаны функциональные цепочечные схемы для схем модуляции и кодирования (MCS) DMG, включающих в себя функцию последовательности кодирования с расширением спектра, которая может использоваться для того, чтобы ортогонализировать соответствующие SSW-кадры, передаваемые из различных STA при работе в A-BFT-режиме. Например, верхняя цепочка 140 может использоваться для SSW-кадров, передаваемых посредством STA B, и нижняя цепочка 142 может использоваться для SSW-кадров, передаваемых посредством STA C. Таким образом, SSW-кадры могут передаваться посредством каждой из STA B и STA C одновременно (например, в идентичном временном SSW-кванте) и с использованием идентичных ресурсов (например, по идентичному каналу) при том, что они по-прежнему остаются различимыми посредством PCP/AP.

[0075] По-прежнему ссылаясь на фиг. 13C, верхняя цепочка включает в себя функцию 144 разреженного контроля по четности (LDPC) для кодирования в кодированные биты, функцию 146 дифференциальной двухпозиционной фазовой манипуляции (DBPSK), чтобы преобразовывать кодированные биты в модулированные символы, и функцию 148 32-кратного кодирования с расширением спектра, применяющую первую последовательность кодирования с расширением спектра, чтобы преобразовывать модулированные символы в символы кодирования с расширением спектра. Аналогично, нижняя цепочка 142 также включает в себя LDPC-функцию 144, DBPSK-функцию 146 и функцию 150 x32-кодирования с расширением спектра, применяющую вторую последовательность кодирования с расширением спектра. Первая и вторая последовательности 148, 150 кодирования с расширением спектра избирательно выбираются с возможностью иметь достаточные свойства взаимной корреляции, так что результирующие символы из верхней и нижней цепочек 140, 142 ортогонализируются относительно друг друга. В качестве примера, первая последовательность 160 кодирования с расширением спектра может представлять собой 32-битовую последовательность Голея, показанную на фиг. 16A (Ga32(n)=+1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 -1, передаваемую слева направо), и вторая последовательность 162 кодирования с расширением спектра может представлять собой 32-битовую последовательность Голея, показанную на фиг. 16B (Gb32(n)=-1 -1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 -1, передаваемую слева направо); обнаружено, что эти последовательности кодирования с расширением спектра взаимно коррелируются к нулю в одной центральной точке и могут быть подходящими для DMG-устройств, которые соблюдают эту форму упорядочения согласно IEEE 802.11ad-протоколу. Свойства корреляции между последовательностями кодирования с расширением спектра Ga32(n) и Gb32(n) (показанными на фиг. 16A-16B) проиллюстрированы на графиках 164, 166, 168 на фиг. 16C.

[0076] В некоторых вариантах осуществления, первая и вторая последовательности кодирования с расширением спектра могут выбираться таким образом, что они являются взаимно ортогональными в зоне нулевой корреляции (ZCZ), имеющей идентичную длину последовательности. В этом случае, например, первая последовательность 170 кодирования с расширением спектра может представлять собой 32-битовую последовательность Голея, показанную на фиг. 17A (G1New(n)=+1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 -1, которая должна передаваться слева направо), и вторая последовательность 172 кодирования с расширением спектра может представлять собой 32-битовую последовательность Голея, показанную на фиг. 17B (G2New(n)=-1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 +1 -1 -1 -1, которая должна передаваться слева направо). В некоторых ситуациях, использование взаимно ортогональных последовательностей кодирования с расширением спектра в пределах ZCZ для устройств, соблюдающих IEEE 802.11ay и более поздние варьирования, может предоставлять повышенную производительность. Свойства корреляции между последовательностями кодирования с расширением спектра G1New(n) и G2New(n) (показанными на фиг. 17A-17B) проиллюстрированы на графиках 174, 176, 178 на фиг. 17C.

[0077] Хотя вышеописанные варианты осуществления иллюстрируют применение двух ортогональных последовательностей кодирования с расширением спектра между двумя различными STA, в других вариантах осуществления (не показаны), любое целое число N последовательностей кодирования с расширением спектра из набора ортогональных последовательностей кодирования с расширением спектра может применяться для N различных STA таким образом, что их соответствующие передачи SSW-кадров также являются ортогональными. Дополнительно, аналогичные последовательности кодирования с расширением спектра также могут применяться к кадрам обратной SSW-связи и E-SSW-кадрам/кадрам обратной E-SSW-связи в определенных варьированиях IEEE 802.11-протокола, как подробнее проиллюстрировано в нижеприведенном примере со ссылкой на фиг. 13D.

[0078] Как показано на фиг. 13D, STA A и STA B передают SSW-кадры 152, и STA C передает E-SSW-кадр 156, по одному каналу. С использованием процедуры случайного отката с возвратом, STA A выбирает временной SSW-квант #2, и STA B и STA C конкурируют за временной SSW-квант #5. Тем не менее, поскольку STA B отправляет SSW-кадры, кодированные с расширением спектра с использованием первой последовательности кодирования с расширением спектра, и STA C передает E-SSW-кадры, кодированные с расширением спектра с использованием второй последовательности кодирования с расширением спектра, при этом первая и вторая последовательности кодирования с расширением спектра ортогонализируются относительно друг друга, кадры не конфликтуют, и PCP/AP имеет возможность уникально обнаруживать/декодировать эти кадры.

[0079] PCP/AP затем отвечает в STA B с соответствующим кадром обратной SSW-связи 154 в идентичном временном SSW-кванте (временном кванте #5) и затем отвечает в STA C в следующем доступном временном SSW-кванте (временном кванте #6) с кадром обратной SSW-связи, соответствующим принимаемому E-SSW-кадру, так что эти кадры с обратной связью являются ортогональными во времени. Тем не менее, в конкретных вариантах осуществления (не показаны), PCP/AP также может применять первую последовательность кодирования с расширением спектра к кадру обратной SSW-связи (предназначенному для STA B), а вторую последовательность кодирования с расширением спектра - к кадру обратной SSW-связи, соответствующему принимаемому E-SSW-кадру (предназначенному для STA C), что приводит к взаимной ортогональности этих кадров с обратной связью, предоставляя возможность одновременной передачи в идентичном временном SSW-кванте по идентичному каналу. STA B и STA C затем могут избирательно принимать и декодировать соответствующие кадры 158 обратной SSW-связи и обратной E-SSW-связи, соответственно. Это может выполняться даже в ситуациях, когда STA B и STA C являются смежными или совместно размещенными в пространстве, или когда STA B и STA C покрываются соответствующими наилучшими антенными Tx-секторами PCP/AP, и PCP/AP имеет многоантенные характеристики, чтобы передавать кадры обратной SSW-связи одновременно через несколько антенн.

[0080] Снова ссылаясь на фиг. 13C, хотя он иллюстрирует функциональные схемы MCS, которые могут применяться посредством отдельных STA для кодирования с расширением спектра модулированных SSW-кадров, аналогичные функциональные схемы MCS также могут применяться посредством PCP/AP для кодирования с расширением спектра модулированных кадров обратной SSW-связи, предназначенных для различных STA. Например, PCP/AP может применять различную последовательность кодирования с расширением спектра к кадрам обратной SSW-связи согласно намеченному получателю. Последовательность кодирования с расширением спектра может выбираться из набора предварительно определенных последовательностей кодирования с расширением спектра, которые являются взаимно ортогональными, так что результирующие передачи, предназначенные для различных STA, являются ортогональными относительно друг друга.

[0081] Фиг. 14A и 14B иллюстрируют варианты осуществления работы в A-BFT-режиме 24 между пятью STA (STA A, STA B, STA C, STA D, STA E) и PCP/AP по первому (первичному) и второму (вторичному) каналу. Ссылаясь на фиг. 14A, STA A, STA B, STA C, STA D передают SSW-кадры, и STA E представляет собой EDMG-устройство, которое передает E-SSW-кадр 184. A-BFT-период содержит 8 временных SSW-квантов (временные кванты # [0,7]). С использованием процедуры случайного отката с возвратом, STA A выбирает временной квант # 2 на первом канале, STA B выбирает временной квант #5 на первом канале, STA C выбирает временной квант #5 на втором канале, STA D выбирает временной квант #0 на втором канале, и STA E выбирает временной квант #5 на первом канале. Хотя STA B и STA E выбирают временной квант #5 на первом канале, коллизия временных SSW-квантов не допускается, поскольку STA B передает SSW-кадры 180, и STA E передает ортогональные E-SSW-кадры 184 в PCP/AP. Дополнительно, коллизия временных SSW-квантов не допускается между STA B и STA C (несмотря на выбор временного кванта #5), поскольку они передают SSW-кадры на различных каналах. PCP/AP затем предоставляет соответствующие кадры обратной SSW-связи 182 в устройства по одному за раз. Обратная SSW-связь для STA B предоставляется в идентичном временном SSW-кванте (временном кванте #5) на первом канале, обратная SSW-связь для STA C предоставляется в следующем доступном временном SSW-кванте (временном кванте #6) на втором канале, и обратная E-SSW-связь предоставляется в STA E в следующем доступном временном SSW-кванте (временном кванте #7) на первом канале. Ссылаясь на фиг. 14B, PCP/AP альтернативно может отправлять кадр 186 обратной E-SSW-связи в STA E в идентичном временном кванте с STA B и STA C (временном кванте #5) без коллизии, поскольку кадр обратной E-SSW-связи для STA E является ортогональным к кадру обратной SSW-связи для STA B, и кадр обратной E-SSW-связи для STA E является как ортогональным к кадру обратной SSW-связи для STA C, так и на другом канале.

[0082] В некоторых вариантах осуществления, STA могут представлять собой EDMG-устройства, которые могут использовать MCS0, чтобы передавать SSW-кадры, или E-MCS0, чтобы передавать E-SSW-кадры по любому из первого и второго каналов. PCP/AP также может представлять собой EDMG-устройство, которое может одновременно принимать/декодировать SSW- и E-SSW-кадры и допускает передачу E-SSW-кадров/кадров обратной SSW-связи по нескольким каналам в EDMG BSS.

[0083] В некоторых вариантах осуществления, которые могут придерживаться будущих предложений по IEEE 802.11-стандартам, например, STA могут представлять собой DMG-устройства, которые ограничены передачей SSW-кадров и приемом кадров обратной SSW-связи по одному каналу в EDMG BSS.

[0084] Фиг. 15 является принципиальной схемой 200 аппаратного устройства, которое может содержать точки доступа (AP), такие как PCP/AP или STA, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано, аппаратное устройство включает в себя процессор 202, запоминающее устройство 204, энергонезависимое устройство 206 хранения данных большой емкости, интерфейс 208 ввода-вывода, сетевой интерфейс 210 и приемо-передающее устройство 212, все из которых функционально соединяются через двунаправленную шину 214. Согласно конкретным вариантам осуществления, могут использоваться любые из проиллюстрированных элементов или только поднабор элементов. Дополнительно, аппаратное устройство может содержать несколько экземпляров определенных элементов, к примеру, несколько процессоров, запоминающих устройств или приемо-передающих устройств. Кроме того, элементы аппаратного устройства могут непосредственно соединяться с другими элементами без двунаправленной шины.

[0085] Запоминающее устройство может включать в себя любой тип энергонезависимого запоминающего устройства, такой как статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), любая комбинация вышеозначенного и т.п. Элемент устройства хранения данных большой емкости может включать в себя любой тип энергонезависимого устройства хранения данных, такой как полупроводниковый накопитель, жесткий диск, накопитель на магнитных дисках, накопитель на оптических дисках, USB-флэш-память или любой компьютерный программный продукт, выполненный с возможностью сохранять данные и машиноисполняемый программный код. Согласно конкретным вариантам осуществления, запоминающее устройство или устройство хранения данных большой емкости может иметь записанными операторы и инструкции, выполняемые посредством процессора для выполнения вышеуказанных функций и этапов PCP/AP или STA.

[0086] Варианты осуществления настоящего изобретения раскрывают A-BFT-процедуры, которые могут использоваться для формирования RSS-диаграммы направленности, например, в соответствии с будущими предложениями по IEEE 802.11-стандарту. Некоторые варианты осуществления предоставляют возможность одновременной передачи SSW-кадров из различных STA по нескольким каналам, некоторые варианты осуществления предоставляют возможность одновременной передачи SSW- и E-SSW-кадров из различных STA по идентичному каналу, и некоторые варианты осуществления содержат комбинацию означенного.

[0087] Варианты осуществления настоящего изобретения также раскрывают новую структуру SSW-кадра/кадра обратной SSW-связи, содержащего подполе "выбора канала", которое может использоваться для того, чтобы указывать, например, выбранный идентификатор антенного сектора и идентификатор антенны, полученные посредством обучения на указываемом канале.

[0088] Через вышеописанные способы, варианты осуществления настоящего изобретения могут уменьшать вероятность коллизий временных SSW-квантов, например, во время процедуры отката с возвратом, чтобы уменьшать интервал формирования диаграммы направленности и ошибки в ходе RSS.

[0089] Фиг. 18 является блок-схемой последовательности операций варианта 300 осуществления способа настоящего изобретения. Более конкретно, вариант 300 осуществления направлен на способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) между точкой доступа, функционально соединяемой с множеством станций через множество каналов. Вариант 300 осуществления содержит прием первого кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции на первом канале 310, затем прием второго SSW-кадра из второй станции на втором канале 320 и затем передачу соответствующих первого и второго кадров обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи) в первую и вторую станции, соответственно, 330.

[0090] Фиг. 19 является блок-схемой последовательности операций варианта 350 осуществления способа настоящего изобретения. Более конкретно, вариант 350 осуществления направлен на обучение при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) и содержит выполнение функции оценки состояния канала (CCA) в первом кадре межсекторной развертки (SSW) временного SSW-кванта, чтобы определять то, занят или нет временной SSW-квант 360, передачу SSW-кадров в течение временного SSW-кванта, когда он не занят 370, и затем выбор другого временного SSW-кванта, чтобы передавать SSW-кадры, когда временной SSW-квант занят 380.

[0091] Фиг. 20 является блок-схемой последовательности операций варианта 400 осуществления способа настоящего изобретения. Более конкретно, вариант 400 осуществления направлен на обучение при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) и содержит прием кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции 410, затем прием кадра усовершенствованной межсекторной развертки (E-SSW) из второй станции, причем E-SSW-кадр является ортогональным к SSW-кадру 420, затем обработку SSW- и E-SSW-кадров, чтобы определять соответствующие кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи) 430, и затем передачу соответствующих кадров обратной SSW-связи в первую и вторую станции 440.

[0092] Фиг. 21 является блок-схемой последовательности операций варианта 450 осуществления способа настоящего изобретения. Более конкретно, вариант 450 осуществления направлен на обучение при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) и содержит прием первого кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции 460, затем прием второго SSW-кадра из второй станции, причем второй SSW-кадр является ортогональным к первому SSW-кадру 470, и затем передачу соответствующих кадров обратной SSW-связи в первую и вторую станции, соответственно, 480. В варианте 450 осуществления, первый SSW-кадр кодируется с расширением спектра с использованием первой последовательности кодирования с расширением спектра, второй SSW-кадр кодируется с расширением спектра с использованием второй последовательности кодирования с расширением спектра, и первая и вторая последовательности кодирования с расширением спектра являются взаимно ортогональными.

[0093] Через описания предыдущих вариантов осуществления, настоящее изобретение может реализовываться посредством использования только аппаратных средств либо посредством использования программного обеспечения и необходимой универсальной аппаратной платформы. На основе этого понимания, техническое решение настоящего изобретения может осуществляться в форме программного продукта. Программный продукт может сохраняться на энергонезависимом носителе хранения данных или невременном носителе хранения данных, который может представлять собой постоянное запоминающее устройство на компакт-дисках (CD-ROM), USB-флэш-диск или съемный жесткий диск. Программный продукт включает в себя определенное число инструкций, которые обеспечивают возможность компьютерному устройству (персональному компьютеру, серверу или сетевому устройству) осуществлять способы, предоставленные в вариантах осуществления настоящего изобретения. Например, такое осуществление может соответствовать моделированию логических операций, как описано в данном документе. Программный продукт дополнительно или альтернативно может включать в себя определенное число инструкций, которые обеспечивают возможность компьютерному устройству выполнять операции для конфигурирования или программирования устройства цифровой логики в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

[0094] Хотя настоящее изобретение описывается со ссылкой на его характерные признаки и варианты осуществления, совершенно очевидно, что различные модификации и комбинации могут вноситься в них без отступления из изобретения. Подробное описание и чертежи, соответственно, должны рассматриваться просто в качестве иллюстрации изобретения, заданной посредством прилагаемой формулы изобретения, и предположительно должны охватывать все без исключения модификации, варьирования, комбинации или эквиваленты, которые попадают в пределы объема настоящего изобретения.

Изобретение относится к беспроводной связи. Ниже описывается способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) между точкой доступа, функционально соединяемой с множеством станций через множество каналов. Способ включает в себя: прием первого кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции на первом канале; прием второго SSW-кадра из второй станции на втором канале; обработку первого и второго SSW-кадров, чтобы определять соответствующие первый и второй кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи); и передачу первого и второго кадров обратной SSW-связи в первую и вторую станции соответственно, при этом второй SSW-кадр может быть ортогональным к первому SSW-кадру, и при этом первый SSW-кадр может быть кодирован с расширением спектра с использованием первой последовательности кодирования с расширением спектра, второй SSW-кадр может быть кодирован с расширением спектра с использованием второй последовательности кодирования с расширением спектра, и при этом первая и вторая последовательности кодирования с расширением спектра являются взаимно ортогональными. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 32 ил.

1. Способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) между точкой доступа, функционально соединяемой с множеством станций через множество каналов, при этом способ содержит этапы, на которых:

- принимают первый кадр межсекторной развертки (SSW) из первой станции на первом канале;

- принимают второй SSW-кадр из второй станции на втором канале; и

- передают соответствующие первый и второй кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи) в первую и вторую станции соответственно.

2. Способ по п. 1, содержащий этапы, на которых:

- принимают первый кадр межсекторной развертки (SSW) из первой станции на первом канале в течение одного интервала обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования;

- принимают второй SSW-кадр из второй станции на втором канале в течение упомянутого интервала обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования; и

- ортогонально передают первый и второй кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи) в первую и вторую станции соответственно в течение упомянутого интервала обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования.

3. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:

- обрабатывают первый и второй SSW-кадры, чтобы определять соответствующие первый и второй кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи).

4. Способ по п. 1, в котором первый кадр обратной SSW-связи передается в первую станцию на первом канале и второй кадр обратной SSW-связи передается во вторую станцию на втором канале.

5. Способ по п. 1, в котором первый и второй SSW-кадры принимаются в идентичном временном SSW-кванте.

6. Способ по п. 5, в котором первый кадр обратной SSW-связи передается в первую станцию в первом временном SSW-кванте и второй кадр обратной SSW-связи передается во вторую станцию во втором временном SSW-кванте.

7. Способ по п. 5, в котором первый кадр обратной SSW-связи передается в первую станцию в идентичном временном SSW-кванте и второй кадр обратной SSW-связи передается во вторую станцию в следующем доступном временном SSW-кванте.

8. Способ обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT), содержащий этапы, на которых:

- выполняют функцию оценки состояния канала (CCA) в первом кадре межсекторной развертки (SSW) временного SSW-кванта, чтобы определять то, занят или нет временной SSW-квант;

- передают SSW-кадры в течение временного SSW-кванта, когда он не занят; и

- выбирают другой временной SSW-квант, чтобы передавать SSW-кадры, когда временной SSW-квант занят.

9. Способ по п. 8, в котором выбор другого временного SSW-кванта содержит этап, на котором используют процедуру случайного отката с возвратом.

10. Способ по п. 8, в котором CCA выполняется, когда счетчик времени отката с возвратом равен нулю.

11. Устройство для обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT) между точкой доступа, функционально соединяемой с множеством станций через множество каналов, причем устройство содержит:

- первый модуль для приема первого кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции на первом канале;

- второй модуль для приема второго SSW-кадра из второй станции на втором канале; и

- третий модуль для передачи соответствующих первого и второго кадров обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи) в первую и вторую станции соответственно.

12. Устройство по п. 11, в котором:

- первый модуль, в частности, для приема первого кадра межсекторной развертки (SSW) из первой станции на первом канале в течение одного интервала обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования;

- второй модуль, в частности, для приема второго SSW-кадра из второй станции на втором канале в течение упомянутого интервала обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования; и

- третий модуль, в частности, для ортогональной передачи первого и второго кадров обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи) в первую и вторую станции соответственно в течение упомянутого интервала обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования.

13. Устройство по п. 11, дополнительно содержащее:

- четвертый модуль для обработки первого и второго SSW-кадров, чтобы определять соответствующие первый и второй кадры обратной связи по межсекторной развертке (обратной SSW-связи).

14. Устройство по п. 11, в котором первый кадр обратной SSW-связи передается в первую станцию на первом канале и второй кадр обратной SSW-связи передается во вторую станцию на втором канале.

15. Устройство по п. 11, в котором первый и второй SSW-кадры принимаются в идентичном временном SSW-кванте.

16. Устройство по п. 15, в котором первый кадр обратной SSW-связи передается в первую станцию в первом временном SSW-кванте и второй кадр обратной SSW-связи передается во вторую станцию во втором временном SSW-кванте.

17. Устройство по п. 15, в котором первый кадр обратной SSW-связи передается в первую станцию в идентичном временном SSW-кванте и второй кадр обратной SSW-связи передается во вторую станцию в следующем доступном временном SSW-кванте.

18. Устройство для обучения при формировании диаграммы направленности для ассоциирования (A-BFT), содержащее:

- первый модуль для выполнения функции оценки состояния канала (CCA) в первом кадре межсекторной развертки (SSW) временного SSW-кванта, чтобы определять то, занят или нет временной SSW-квант;

- второй модуль для передачи SSW-кадров в течение временного SSW-кванта, когда он не занят; и

- третий модуль для выбора другого временного SSW-кванта, чтобы передавать SSW-кадры, когда временной SSW-квант занят.

19. Устройство по п. 18, в котором третий модуль, в частности, для выбора другого временного SSW-кванта содержит использование процедуры случайного отката с возвратом.

20. Устройство по п. 18, в котором CCA выполняется, когда счетчик времени отката с возвратом равен нулю.