УСТРОЙСТВО СВЯЗИ И СПОСОБ СВЯЗИ Российский патент 2021 года по МПК H04W74/08 H04W72/02 H04W84/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Технология, раскрытая в настоящем описании, относится к устройству связи, которое управляет операцией доступа к каналу в многопользовательской среде, и способу связи.

Уровень техники

В беспроводной LAN, типичной для IEEE 802.11 или т.п., увеличение скорости передачи можно реализовать путем применения множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и многопользовательской системы с несколькими входами и несколькими выходами (MU-MIMO) (смотри, например, патентную литературу 1).

В данном случае, в OFDM, которая является схемой с несколькими несущими, в которой множество частей данных выделяется поднесущим частотам, которые являются "ортогональными", то есть которые не создают помехи друг другу, каждая поднесущая на оси частоты может быть преобразована в сигнал на оси времени и передана путем выполнения обратного быстрого преобразования Фурье (FFT) на каждой поднесущей. OFDMA является схемой множественного доступа, в которой вместо одной станции связи, занимающей все поднесущие сигнала OFDM, наборы поднесущих на оси частоты выделяются множеству станций связи, поэтому поднесущие совместно используются среди множества станций связи.

Кроме того, MIMO является схемой связи, которая реализует пространственно мультиплексированный поток за счет множества антенных элементов, предусмотренных как на стороне передатчика, так и на стороне приемника. Можно сказать, что MU-MIMO является схемой множественного доступа с пространственным разделением каналов, в которой беспроводные ресурсы на пространственной оси совместно используются среди множества пользователей.

Связь, в которой используется OFDMA или MU-MIMO, называется многопользовательским (MU) режимом. Напротив, связь "один к одному" без множественного доступа называется однопользовательским (SU) режимом.

Перечень цитируемой литературы

Патентная литература

Патентная литература 1: JP 5437307B

Сущность изобретения

Техническая задача

Задача технологии, раскрытой в настоящем описании, состоит в том, чтобы выполнить улучшенные устройство связи и способ связи, который обеспечивает предпочтительное управление операцией доступа к каналу в многопользовательской среде.

Решение технической задачи

Технология, раскрытая в настоящем описании, была разработана с учетом описанной выше задачи, при этом ее первым аспектом является устройство связи, которое передает кадр, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи другого терминала.

Согласно второму аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно первому аспекту выполнено с возможностью функционирования в качестве точки доступа и представления в кадре, который уведомляет подчиненный терминал о допустимом отклонении многопользовательской передачи, информации, указывающей период ожидания передачи терминала после завершения многопользовательской передачи.

Согласно третьему аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно второму аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая каждому терминалу период ожидания передачи, превышающий период ожидания передачи в случае, когда устройство связи выполняет многопользовательскую передачу после завершения многопользовательской передачи.

Согласно четвертому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно второму аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи, различный для каждого терминала.

Согласно пятому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно второму аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи в соответствии с количеством передач терминала.

Согласно шестому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно пятому аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи, так что терминал, чье количество передач меньше, имеет более короткий период ожидания передачи, чем терминал, чье количество передач больше.

Согласно седьмому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно пятому аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая более короткий период ожидания передачи для терминала, который выполняет повторную передачу данных, чем период ожидания передачи другого терминала.

Согласно восьмому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно второму аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая более продолжительный период ожидания передачи для терминала, которому разрешено выполнять многопользовательскую передачу, чем оставшийся период ожидания передачи терминала, который выполняет повторную передачу данных.

Согласно девятому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно второму аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлены категория, благоприятная для многопользовательской передачи, и информация, указывающая период ожидания передачи для терминала после завершения многопользовательской передачи.

Согласно десятому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно девятому аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи для терминала в соответствии с категорией.

Согласно одиннадцатому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно девятому аспекту выполнено с возможностью представления, в кадре, в котором указана категория с более высоким приоритетом, информации, указывающей период ожидания передачи более короткий, чем оставшийся период ожидания передачи, установленный в случае, когда указана категория с более низким приоритетом.

Кроме того, двенадцатый аспект технологии, раскрытый в настоящем описании, представляет собой способ связи, включающий в себя: этап передачи кадра, в котором представляется информация относительно периода ожидания передачи другого терминала.

Кроме того, тринадцатый аспект технологии, раскрытый в настоящем описании, представляет собой устройство связи, которое устанавливает, на основе информации относительно периода ожидания передачи устройства связи, представленной в принятом кадре, период ожидания передачи после выполнения обработки данных, поступающих по линии связи, которые относятся к принятому кадру.

Кроме того, четырнадцатый аспект технологии, раскрытый в настоящем описании, представляет собой устройство связи, которое передает кадр, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи устройства связи, после следующей передачи кадра.

Согласно пятнадцатому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно четырнадцатому аспекту выполнено с возможностью функционирования в качестве точки доступа и представления информации относительно периода ожидания передачи устройства связи после следующей передачи кадра в кадре, который уведомляет подчиненный терминал о допустимом отклонении многопользовательской передачи.

Согласно шестнадцатому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно пятнадцатому аспекту выполнено с возможностью представления заданного значения в качестве информации в случае, когда следующий кадр не передается в течение некоторого времени после передачи кадра.

Согласно семнадцатому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно пятнадцатому аспекту выполнено с возможностью дополнительного представления в кадре информации относительно периода ожидания передачи после повторной передачи кадра, переданного терминалом посредством многопользовательской передачи.

Согласно восемнадцатому аспекту технологии, раскрытой в настоящем описании, устройство связи согласно шестнадцатому аспекту выполнено с возможностью передачи кадра, в котором представлены категория, благоприятная для многопользовательской передачи, и информация относительно периода ожидания передачи после повторной передачи в соответствии с категорией.

Кроме того, девятнадцатый аспект технологии, раскрытый в настоящем описании, представляет собой способ связи, включающий в себя: этап передачи кадра, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи собственного устройства связи после следующей передачи кадра.

Кроме того, двадцатый аспект технологии, раскрытый в настоящем описании, представляет собой устройство связи, которое устанавливает, на основе информации относительно периода ожидания передачи после следующей передачи кадра с помощью источника передачи кадра, представленного в принятом кадре, период ожидания передачи устройства связи после выполнения обработки данных, поступающих по линии связи, которые относятся к принятому кадру.

Преимущественные эффекты изобретения

В соответствии с технологией, раскрытой в настоящем описании, можно выполнить улучшенные устройство связи и способ связи, которые позволяют обеспечить предпочтительное управление операцией доступа к каналу подчиненных терминалов в качестве точки доступа в многопользовательской среде, где существует множество терминалов.

В соответствии с технологией, раскрытой в настоящем описании, можно обеспечить превосходное устройство связи и способ связи, который позволяет обеспечить предпочтительное управление операцией доступа к каналу собственного терминала в многопользовательской среде, где существует множество терминалов.

Следует отметить, что эффекты, описанные в настоящем описании, являются просто примерами, и эффекты настоящего изобретения не ограничиваются ими. Кроме того, существует также случай, когда настоящее изобретение дополнительно обеспечивает дополнительные эффекты, отличные от вышеописанных эффектов.

Другие задачи, признаки и преимущества технологии, раскрытой в настоящем описании, станут более понятыми из подробного описания со ссылкой на вариант осуществления, который будет описан далее, и сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 – схема, иллюстрирующая пример последовательности связи в случае переключения режима в сети беспроводной LAN.

Фиг.2 – схема, иллюстрирующая пример последовательности связи в случае переключения режима в сети беспроводной LAN.

Фиг.3 – схема, иллюстрирующая пример последовательности связи в случае переключения режима в сети беспроводной LAN.

Фиг.4 – схема, иллюстрирующая пример конфигурации системы беспроводной LAN.

Фиг.5 – схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства 500 связи.

Фиг.6 – блок-схема, иллюстрирующая порядок работы в системе беспроводной LAN.

Фиг.7 – схема, иллюстрирующая пример конфигурации запускающего кадра.

Фиг.8 – схема, иллюстрирующая пример последовательности связи (установку CW с учетом количества передач), в котором значение параметра CW каждой STA устанавливается по усмотрению AP.

Фиг.9 – схема, иллюстрирующая пример последовательности связи (установку CW с помощью повторной передачи), в котором значение параметра CW каждой STA устанавливается по усмотрению AP.

Фиг.10 – схема, иллюстрирующая приоритет уровня AC.

Фиг.11 – схема, иллюстрирующая пример последовательности связи (установку CW в соответствии с уровнем AC), в котором значение параметра CW каждой STA устанавливается по усмотрению AP.

Фиг.12 – блок-схема, иллюстрирующая процедуру обработки в случае, когда AP передает запускающий кадр.

Фиг.13 – схема, иллюстрирующая пример конфигурации запускающего кадра.

Фиг.14 – схема, иллюстрирующая пример последовательности связи, в котором значение параметра CW каждой STA устанавливается по усмотрению STA.

Подробное описание изобретения

Вариант осуществления технологии, раскрытой в настоящем описании, будет описан ниже со ссылкой на чертежи.

В IEEE 802.11, который является одним из основных стандартов беспроводной LAN, в качестве механизма автономного получения возможности передачи для каждого терминала точно определен множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов (CSMA/CA). В частности, перед передачей терминал находится в режиме ожидания (выполняет отсрочку передачи) в течение случайного периода времени. Кроме того, в случае, когда терминал наблюдает (выполняет обнаружение несущей) за окружающей обстановкой, связанной с радиоволнами, во время отсрочки передачи и обнаруживает радиоволну, имеющую мощность, равную или большую, чем некоторый порог обнаружения, терминал останавливает отсрочку передачи и подавляет передачу пакетов. За счет этого механизма отсрочки передачи и обнаружения несущей терминалы избегают коллизии пакетов, получая возможность передачи автономным и распределенным способом.

Обычно в случае, когда режим переключается из режима MU в режим SU в беспроводной LAN, сбрасывается значение настройки для определения периода ожидания передачи, такого как окно конкурентного доступа (CW) и отсрочка передачи (BO). В таком случае, так как терминальная станция (STA) не может возобновить передачу сразу после переключения режима, озабоченность вызывает тот факт, что может уменьшиться эффективность использования тракта передачи. Кроме того, в результате сброса значения настройки, так как соответствующие STA одновременно начинают передачу в направлении точки доступа (AP), существует вероятность возникновения коллизии.

На фиг.1 – фиг.3 показаны примеры последовательности связи в случае переключения режима в сети беспроводной LAN. Однако каждая горизонтальная ось на чертежах указывает временную ось, каждый прямоугольник указывают кадр, переданный из соответствующего устройства связи в момент времени, соответствующий позиции на горизонтальной оси, и параллелограмм указывает период ожидания передачи. Кроме того, стрелка, продолжающаяся от кадра в вертикальном направлении, указывает направление передачи кадра (стрелка, направленная вверх, указывает канал восходящей линии связи, и стрелка, направленная вниз, указывает нисходящую линию связи).

В примере, показанном на каждом чертеже, предполагается конфигурация сети, в которой две терминальные станции STA 1 и STA 2 выполняют операцию связи под управлением точки доступа (AP), и предполагается, что каждая STA имеет функцию MU восходящей линии связи, и режим переключается в режим MU в ответ на запускающий кадр (Trigger) из AP.

Кроме того, на каждом чертеже AP, STA 1 и STA 2 устанавливают соответственно отсрочку передачи перед передачей кадра и могут получить возможность передачи в случае, когда помеховый сигнал не обнаруживается в течение периода отсрочки передачи, то есть во время CW. Как правило, CW вычисляется путем умножения случайного значения на временной квант, который приблизительно равен нескольким микросекундам. Кроме того, когда CW сбрасывается в случае успешной передачи пакетов или в случае переключения режима связи, если начинается другая передача пакетов, когда устанавливается отсрочка передачи, отсрочка передачи прерывается, и после завершения передачи отсрочка передачи возобновляется с оставшегося периода. Кроме того, в примерах, показанных на фиг.1 – фиг.3, предполагается, что AP и каждая STA случайно устанавливают CW и сбрасывают CW после переключения режима.

В примере, показанном на фиг.1, когда STA 1 устанавливает отсрочку передачи, AP передает запускающий кадр в формате, который может принимать множество STA, чтобы подчинить STA 1 и STA 2. Запускающий кадр, описанный в данном документе, представляет собой кадр, предназначенный для уведомления STA 1 и STA 2 о разрешении передачи кадра данных восходящей линии связи, и выдает инструкцию относительно точного таймирования для начала передачи и точной длительности кадра.

STA 1 обнаруживает сигнал из AP и прерывает отсрочку передачи. Затем STA 1 и STA 2 переходят в режим MU в ответ на допуск передачи по восходящей линии связи посредством запускающего кадра, одновременно начинают передачу кадров данных по восходящей линии связи (блок данных протокола UL MU PLCP (PPDU)) в AP и одновременно завершают передачу в соответствии с инструкцией кадра. Затем AP передает кадр блочного подтверждения нескольких STA (M-BA) в формате, который может принимать как STA 1, так и STA 2 и направляет уведомление о результате приема кадра данных, переданного из каждой STA 1 и STA 2.

После того, как STA 1 и STA 2 примут M-BA из AP, STA 1 и STA 2 возвращаются в режим SU. Затем, когда STA, чей кадр данных был успешно принят в AP, может подготовиться к передаче следующих новых данных, STA, чей кадр данных не может быть принят, готовится к повторной передаче данных. В примере, показанном на фиг.1, AP терпит неудачу при приеме кадра данных, переданного из STA 1, и AP передает M-BA только в STA 2.

Когда STA 1 готовится к передаче кадра данных повторной передачи после завершения режима MU, вышеописанная прерванная отсрочка передачи не возобновляется с оставшегося периода, а выполняется снова с начала сброса CW после возврата в режим SU. Поэтому более длительный период ожидания устанавливается для STA 1 до тех пор, пока STA 1 не получит возможность повторной передачи кадра данных (UL SU PPDU) в результате переключения режима в режим MU в середине отсрочки передачи.

Кроме того, в примере, показанном на фиг.2, режим STA 1 и STA 2, для которых разрешена передача по восходящей линии связи посредством запускающего кадра, переключается в режим MU с помощью AP, передающей запускающий кадр для восходящей линии связи (как описано выше).

Затем STA 1 и STA 2 одновременно начинают передачу кадров данных по восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают передачу в соответствии с инструкцией запускающего кадра, и в ответ на это AP передает кадр M-BA и направляет уведомление о результате приема кадра данных, переданного из каждой STA 1 и STA 2. В данном случае, так как AP терпит неудачу при приеме обоих кадров данных, переданных из STA 1 и STA 2, STA 1 и STA 2 готовятся соответственно к передаче кадров данных повторной передачи.

После этого, если режим возвращается из режима MU в режим SU, STA 1 и STA 2 сбрасывают соответственно CW и пытаются повторно передать данные (UL SU PPDU) в AP. В примере, показанном на фиг.2, STA 1 и STA 2 одновременно устанавливают CW на CWmin (минимальное значение CW). Поэтому существует проблема, связанная с тем, что возрастает вероятность возникновения коллизии.

Кроме того, в примере, показанном на фиг.3, когда AP и STA 2 устанавливают отсрочку передачи, AP сначала заканчивает CW, тем самым получая возможность передачи, и передает запускающий кадр, который уведомляет о допуске передачи кадра данных восходящей линии связи, в STA 1 и STA 2.

STA 1 и STA 2 переходят в режим MU в ответ на этот запускающий кадр, одновременно начинают передачу кадров данных по восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают передачу, и в ответ на это AP передает кадр M-BA и направляет уведомление о результате приема кадра данных, переданного из каждой STA 1 и STA 2. В данном случае предполагается, что AP принимает кадры данных, переданные как из STA 1, так и из STA 2.

После этого AP устанавливает отсрочку передачи, чтобы передать второй запускающий кадр. Кроме того, STA 2 устанавливает отсрочку передачи, чтобы передать кадр данных (UL SU PPDU) в AP в режиме SU. В данном случае, так как счетчик отсрочки передачи STA 2 истекает раньше, чем счетчик AP, начинается однопользовательская передача по восходящей линии связи (UL SU PPDU) STA 2, и AP не может передать второй запускающий кадр сразу после первой многоканальной связи по восходящей линии связи.

Короче говоря, в примере, показанном на фиг.3, когда AP пытается выполнить многоканальную связь по восходящей линии связи два раза подряд, так как связь прерывается за счет однопользовательской передачи подчиненной STA 2, AP не может непрерывно запускать вторую многоканальную связь по восходящей линии связи. В результате возникает проблема, связанная с тем, что пропускная способность системы становится ниже, чем в случае, когда непрерывно выполняется многоканальная связь по восходящей линии связи.

Таким образом, в настоящем описании раскрыта технология для решения проблем, которая показана на фиг.1 – 3, за счет управления операцией доступа к каналу каждой STA после завершения многопользовательской связи по восходящей линии связи. Технология, раскрытая в настоящем описании, реализована с помощью двух способов (1) и (2), которые описаны ниже.

(1) Параметр управления доступом (такой как CW и BO) после завершения режима MU каждой STA, которая является пунктом назначения передачи, описывается в запускающем кадре, который будет передаваться со стороны AP. В ответ на это каждая STA устанавливает параметр в соответствии с описанием запускающего кадра после завершения режима MU.

(2) Параметры управления доступом непосредственно AP и STA после повторной передачи описываются в запускающем кадре, который будет передаваться со стороны AP.

Среди вышеупомянутых способов в способе (1) AP соответствующим образом устанавливает параметр управления доступом после завершения MU, который адресован каждой STA, в соответствии со статусом. Например, благодаря параметру управления доступом, назначенному в соответствии с приоритетом среди STA, можно сократить период ожидания после завершения режима MU для STA с более высоким приоритетом, чтобы можно было повысить общую пропускную способность системы. Кроме того, за счет того, что параметры управления доступом соответствующих STA после завершения режима MU установлены на разные значения, можно избежать коллизии. Кроме того, за счет отсрочки передачи возобновления каждой STA без сброса значения параметров управления доступом, такого как CW и BO в случае переключения режима (в случае, когда режим возвращается в режим SU), каждая STA может сразу получить право доступа к каналу без увеличения периода ожидания.

AP может установить параметр управления доступом для каждой STA в соответствии с состоянием передачи данных каждой подчиненной STA. Например, AP может установить параметр управления доступом для каждой STA таким образом, чтобы соответствующие STA имели равные возможности передачи.

В качестве альтернативы, AP может установить параметры управления доступом подчиненных STA во взаимодействии с соседним BSS. Например, AP может установить параметр управления доступом каждой STA таким образом, чтобы STA, чья помеховая волна оказала меньшее влияние на соседний BSS, могла преимущественно получить возможность передачи.

Кроме того, в вышеописанном способе (2), каждая STA устанавливает параметр STA по усмотрению STA в ответ на информацию управления доступом AP. Кроме того, STA, которая выполняет повторную передачу после завершения режима MU, устанавливает параметр STA в соответствии с параметром управления доступом STA после повторной передачи, который представляет AP в запускающем кадре.

На фиг.4 схематично показан пример конфигурации системы беспроводной LAN, в которой может быть применена технология, раскрытая в настоящем описании. Показанная система беспроводной LAN включает в себя одну AP и множество STA, среди которых установлено соединение, и предполагается, что все STA 1, STA 2, STA 3, … находятся под управлением AP (или принадлежат к базовому набору услуг (BSS) AP). AP и каждая STA имеют функцию OFDMA или MU-MIMO и представляют собой так называемые устройства связи, которые могут выполнять связь в режиме MU.

На фиг.5 показан функциональный пример конфигурации устройства 500 связи, который выполняет операцию связи в качестве AP или STA в системе беспроводной LAN, как показано на фиг.4. Следует понимать, что базовая конфигурация AP аналогична конфигурации STA.

Устройство 500 связи включает в себя блок 501 обработки данных, блок 502 управления, блок 503 связи и блок 504 питания. Кроме того, блок 501 связи дополнительно включает в себя блок 511 модуляции/демодуляции, блок 512 пространственной обработки сигналов, блок 513 оценки канала, блок 514 беспроводного интерфейса (IF), блок 515 усилителя и антенну 516. Однако один набор из блока 514 беспроводного интерфейса, блока 515 усилителя и антенны 516 может образовывать одно ответвление передачи/приема, и два или более ответвлений передачи/приема могут образовывать блок 501 связи. Кроме того, существует также случай, когда функции блока 515 усилителя включены в блок 514 беспроводного интерфейса.

После передачи, во время которой данные вводятся из протокола верхнего уровня (не показан), блок 501 обработки данных вырабатывает из данных пакет для беспроводной передачи, выполняет обработку, такую как добавление заголовка к управлению доступом к среде (MAC) и добавление кода обнаружения ошибок, и обеспечивает подачу обработанных данных в блок 511 модуляции/демодуляции. Кроме того, после приема, во время которого поступает входной сигнал из блока 511 модуляции/демодуляции, блок 501 обработки данных выполняет анализ заголовка MAC, обнаружение пакетной ошибки, процесс переупорядочения или т.п. и обеспечивает подачу обработанных данных в протокол высокого уровня блока 201 обработки данных.

Блок 502 управления передает информацию среди соответствующих блоков внутри устройства 500 связи. Кроме того, блок 502 управления выполняет настройку параметров в блоке 511 модуляции/демодуляции и блоке 512 пространственной обработки сигналов и планирование пакетов в блоке 501 обработки данных. Более того, блок 502 управления выполняет настройку параметров блока 514 беспроводного интерфейса и блока 515 усилителя и управление мощностью передачи.

В случае, когда устройство 500 связи функционирует в качестве AP, блок 502 управления управляет переключением режима связи (переход в режим MU) внутри собственного BSS. Кроме того, в настоящем варианте осуществления блок 502 управления управляет каждым блоком таким образом, чтобы передать запускающий кадр, в котором подходящий параметр представляется подчиненным STA после переключения в режим MU. В частности, в настоящем варианте осуществления блок 502 управления заставляет описать параметр управления доступом (такой как параметр для определения периода ожидания передачи, например, CW и BO, и параметр, касающийся приоритета передачи, или т.п.) после завершения режима MU каждой STA, которая представляет собой пункт назначения передачи, или заставляет описать параметр управления доступом непосредственно AP и STA после повторной передачи.

Кроме того, в случае, когда устройство 500 связи функционирует в качестве STA, блок 502 управления управляет каждым блоком, чтобы выполнить многоканальную связь по восходящей линии связи с другими подчиненными STA AP в соответствии с содержанием, описанным в запускающем кадре, принятом из AP. В частности, в настоящем варианте осуществления блок 502 управления устанавливает период ожидания передачи (CW и BO) после завершения режима MU в соответствии с параметром управления доступом, описанным в запускающем кадре, устанавливает другое значение, которое отличается от значения других подчиненных STA, или устанавливает параметр, такой как CW и BO после повторной передачи данных по усмотрению блока 502 управления на основе содержания, описанного в запускающем кадре.

После передачи блок 511 модуляции/демодуляции выполняет кодирование, перемежение и модуляцию над входными данными, поступающими из блока 501 обработки данных на основе схемы кодирования и модуляции, установленной блоком 501 управления, вырабатывает поток символов данных и обеспечивает подачу потока символов данных в блок 512 пространственной обработки сигналов. Кроме того, после приема блок 511 модуляции/демодуляции выполняет процессы демодуляции, деперемежения и декодирования, которые являются обратными по отношению к процессам после передачи, на входе блока 512 пространственной обработки сигналов на основе схемы кодирования и модуляции, установленной блоком 501 управления, и обеспечивают подачу данных в блок 501 обработки данных или блок 502 управления.

После передачи блок 512 пространственной обработки сигналов выполняет при необходимости обработку сигналов для пространственного разделения на входе блока 511 модуляции/демодуляции и обеспечивает подачу полученного одного или более потоков символов передачи в соответствующие блоки 514 беспроводного интерфейса. Между тем, после приема блок 512 пространственной обработки сигналов выполняет обработку сигналов в отношении принятых потоков символов, поступающих из соответствующих блоков 514 беспроводного интерфейса, выполняет при необходимости пространственное разделение потоков и обеспечивает подачу результатов в блок 511 модуляции/демодуляции.

Блок 513 оценки канала вычисляет информацию о комплексном коэффициенте усиления канала трассы распространения из части преамбулы и части обучающего сигнала среди входных сигналов из соответствующих блоков 514 беспроводного интерфейса. Затем вычисленная информация о комплексном коэффициенте усиления канала используется для процесса демодуляции в блоке 511 модуляции/демодуляции и для пространственной обработки в блоке 512 пространственной обработки сигналов с помощью блока 502 управления, тем самым обеспечивая режим MU.

После передачи блок 514 беспроводного интерфейса преобразует входной сигнал, поступающий из блока 512 пространственной обработки сигналов, в аналоговый сигнал, выполняет фильтрацию и преобразование с повышением частоты до несущей частоты и отправляет сигнал в антенну 516 или блок 515 усилителя. Между тем после приема блок 514 беспроводного интерфейса выполняет процесс преобразования с понижением частоты и преобразования в цифровой сигнал, который является процессом, обратным процессу после передачи, на входе (принятый сигнал несущей частоты) антенны 516 или блока 515 усилителя, и обеспечивает подачу данных в блок 512 пространственной обработки сигналов и блок 513 оценки канала.

После передачи блок 515 усилителя усиливает аналоговый сигнал, поступающий из блока 514 беспроводного интерфейса, до заданной мощности и отправляет сигнал в антенну 516. Кроме того, после приема блок 515 усилителя усиливает принятый сигнал с низким уровнем шума, поступающий из антенны 516, до заданной мощности и выводит сигнал в блок 514 беспроводного интерфейса. Существует случай, когда по меньшей мере одна из функций после передачи или функций после приема блока 515 усилителя включена в блок 514 беспроводного интерфейса.

Блок 504 питания состоит из аккумуляторного источника питания или стационарного источника питания, например, питающегося от сети общего пользования, и обеспечивает питание каждого блока, находящегося в устройстве 500 связи.

Следует отметить, что хотя устройство 500 связи может дополнительно включать в себя функциональные блоки, отличные от проиллюстрированных блоков, так как функциональные блоки, отличные от проиллюстрированных блоков напрямую не относятся к технологии, раскрытой в настоящем описании, их иллюстрация и описание будут опущены в данном документе.

В системе беспроводной LAN способ настройки CW каждой STA может быть примерно разделен на два способа: способ, в котором настройка выполняется в соответствии с уведомлением, поступающим из AP, и способ, в котором настройка выполняется по усмотрению STA. То же самое относится и к способу настройки BO. В последующем описании описание будет предоставлено с использованием примера 1, в котором используется способ, в котором настройка выполняется по усмотрению AP, и примера 2, в котором используется способ, в котором настройка выполняется по усмотрению STA.

Пример 1

На фиг.6 показан порядок работы в системе беспроводной LAN в виде блок-схемы в случае, когда CW для каждой STA устанавливается в соответствии с уведомлением, поступающим из AP.

В беспроводной LAN используются спецификации для произвольного доступа к каналу. Поэтому AP и каждая подчиненная STA конкурируют друг с другом, чтобы выполнить передачу в сети (этап S601).

В данном случае AP уже получила информацию о STA, имеющих функцию MU, на ранней стадии, на которой AP подключается к каждой STA. Поэтому AP устанавливает параметры для доступа к каналу (такие как CW и BO) в множестве STA, имеющих функцию MU, и создает запускающий кадр, в котором представлены эти установленные параметры для доступа к каналу (этап S602). Затем AP передает вышеописанный запускающий кадр, в котором параметры для канала доступа описаны для каждой STA, для которой разрешена передача данных по восходящей линии связи в AP в режиме MU после получения права доступа к каналу (этап S603).

Режим каждой STA, которая принимает запускающий кадр, переключается в режим MU, и каждая STA одновременно начинает передачу кадра данных восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершает передачу в соответствии с инструкцией запускающего кадра (этап S604).

В ответ на это AP направляет уведомление о результате приема кадра данных, переданного из каждой STA (этап S605). AP уведомляет каждую STA об этом результате приема путем передачи кадра M-BA (упомянутого выше) или передачи кадра BA (не показанного) в каждую STA посредством многоканальной передачи по нисходящей линии связи или многочисленной однопользовательской передачи.

Каждая STA устанавливает значение CW, описанное в запускающем кадре, принятом на этапе S603, после завершения связи с AP, то есть после завершения режима MU (этап S606). Например, STA, которая принимает уведомление, указывающее, что AP не может принять кадр данных, переданный в режиме MU, может сократить период ожидания или избежать коллизии с другими STA путем выполнения управления доступом канала с использованием значения CW, установленного в соответствии с описанием запускающего кадра после возврата в режим SU.

Вышеописанный способ (1) представляет собой способ, в котором AP устанавливает по меньшей мере одно значение параметра CW или BO каждой STA после завершения режима MU по усмотрению AP. AP предоставляет информацию, которая будет использоваться для настройки периода ожидания передачи на стороне STA, такую как значение параметра CW или BO, назначенное каждой STA в запускающем кадре, и передает запускающий кадр в каждую STA в качестве сигнала для многоканальной связи по восходящей линии связи.

На фиг.7 показан пример конфигурации запускающего кадра, включающего в себя описание значения параметров CW или BO, которые будут назначаться каждой STA. Запускающий кадр имеет поле "Пользовательская информация" (User Info) с информацией для каждой STA (пользователя), отличной от информации, общей для STA, которые становятся пунктами назначения. В примере конфигурации кадра, показанном на фиг.7, значения параметров CW и BO, установленные для каждой STA по усмотрению AP, описываются соответственно в соответствующих полях "Пользовательская информация". Кроме того, хотя в показанном примере значения обоих параметров CW и BO включены в соответствующие поля "Пользовательская информация", можно также использовать конфигурацию, где будет включено только одно из значений параметра.

Для AP существуют некоторые возможные способы определения значения параметров CW или BO каждой STA. Например, примеры способов включают в себя способ, в котором CW устанавливается с использованием количества передач каждой STA, способ, в котором CW устанавливается в соответствии с приоритетом каждой STA, способ, в котором CW устанавливается в соответствии с категорией доступа (AC) или т.п.

Способ установки CW на основе количества передач каждой STA, выполняемый для AP, будет описан со ссылкой на пример последовательности связи, показанный на фиг.8. Однако на чертеже каждый прямоугольник обозначает кадр, стрелка указывает направление передачи (стрелка, направленная вверх, указывает канал восходящей линии связи, и стрелка, направленная вниз, указывает нисходящую линию связи). Кроме того, конфигурация сети предполагает, что три терминальные станции STA 1, STA 2 и STA 3 выполняют операцию связи под управлением AP, и предполагается, что каждая STA имеет функцию MU восходящей линии связи. Кроме того, значение CW, установленное для i-ой терминальной STAi сразу после n-ой многопользовательской передачи выражается как CW_i_n. Терминальная STAi может вычислить период ожидания передачи сразу после n-ой многопользовательской передачи путем умножения CW_i_n на временной квант (одинаковый в дальнейшем).

В случае, когда AP получает право доступа к каналу в случае, когда AP выполняет прием посредством UL MU из STA 1 и STA 2, AP описывает значения CW CW_1_1 и CW_2_1, установленные соответственно для STA 1 и STA 2 на основе расчетной длительности UL MU в первом запускающем кадре, и передает первый запускающий кадр. Следует отметить, что хотя существует случай, когда соответствующие значения BO Backoff_1_1 и Backoff_2_1 установлены в соответствующей STA, для упрощения описания этот случай будет опущен в последующем описании. AP устанавливает различные значения в виде CW_1_1 и CW_2_1, соответственно, в STA 1 и STA 2 по усмотрению AP. Поэтому коллизия не происходит из-за STA 1 и STA 2, передающих кадры в одно и то же время после завершения UL MU.

STA 1 и STA 2 одновременно начинают передачу кадров данных по восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают передачу в соответствии с инструкцией запускающего кадра. Затем AP передает кадр M-BA, чтобы сделать уведомление о результате приема кадра данных, переданного из каждой STA 1 и STA 2. В показанном примере предполагается, что кадры данных, одновременно переданные из STA 1 и STA 2, успешно принимаются в AP, и AP передает M-BA, которое уведомляет о результате приема, в STA 1 и STA 2.

Кроме того, в примере, показанном на фиг.8, предполагается, что AP дополнительно выполняет прием из STA, используя второй UL MU. Поэтому оба значения настройки CW CW_1_1 и CW_2_1, соответственно, для STA 1 и STA 2, описанные в первом запускающем кадре, устанавливаются больше, чем значение настройки CW CW_AP_1 непосредственно для AP. Условия для CW, установленного для каждой AP, STA 1 и STA 2, будут описаны ниже.

CW_1_1 ≠ CW_2_1

CW_1_1, CW_2_1 > CW_AP_1

После завершения первой передачи UL MU AP и STA 2 имеют расписание для передачи в сети, и обе запускают отсрочку передачи. Как описано выше, значение CW CW_2_1, установленное AP для STA 2 и указанное в первом запускающем кадре, больше, чем значение CW CW_AP_1, установленное непосредственно для AP. Поэтому после завершения передачи первого UL MU существует высокая вероятность того, что AP преимущественно получит право доступа к каналу. Поэтому AP может непрерывно передавать второй запускающий кадр с тем, чтобы стало легче выполнять прием из STA во втором UL MU. В этом случае STA 2 прерывает отсрочку передачи.

Кроме того, хотя AP разрешает передачу данных по восходящей линии связи для STA 1 и STA 3 во втором UL MU, так как передача данных не разрешена для STA 2, AP описывает значения CW CW_1_2 и CW_3_2, установленные соответственно для STA 1 и STA 3 на основе расчетной длительности второго UL MU во втором запускающем кадре, и передает второй запускающий кадр.

STA 1 и STA 3 одновременно начинают передачу вторых кадров данных восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают передачу в соответствии с инструкцией второго запускающего кадра. В этом случае AP успешно принимает кадры данных из STA 1 и STA 3 и передает подтверждение M-BA, которое уведомляет о результатах приема, в STA 1 и STA 3.

После завершения передачи второго UL MU, так как STA 2 все еще имеет расписание передачи, STA 2 возобновляет отсрочку передачи, которая была прервана из-за передачи второго запускающего кадра из AP. В данном случае CW STA 2 не сбрасывается после возврата в режим SU. Таким образом, так как STA 2 возобновляет отсрочку передачи с оставшимся значением CW_2_1 (то есть CW_2_1 - CW_AP_1) после завершения передачи второго UL MU, STA 2 может сразу получить право доступа к каналу с тем, чтобы STA 2 могла легко выполнить передачу в режиме SU. Затем в случае, когда AP успешно приняла кадр данных (UL SU PPDU) из STA 2, AP передает S-BA, который уведомляет о результате приема, в STA 2.

Между тем в случае, когда STA 1 получает больше прав передачи UL MU, чем STA 2 и STA 3, в момент времени, в который заканчивается первый режим UL MU, за счет уменьшения приоритета передачи STA 1, равнодоступность системы повышается. Например, за счет того, что CW_1_2 STA 1 становится больше CW_3_2 STA 3 во втором запускающем кадре в соответствии со следующими условиями, можно уменьшить приоритет передачи STA 1 (или повысить приоритет передачи STA 3) путем сокращения периода ожидания передачи STA 3 в момент времени, в который завершается режим второго UL MU. Кроме того, за счет того, что CW_1_2 STA 1 устанавливается больше, чем значение CW (CW_2_1 - CW_AP_1), соответствующее остающемуся периоду ожидания передачи STA 2, можно уменьшить приоритет передачи STA 1 (или повысить приоритет передачи STA 2), делая период ожидания передачи STA 2, которая возобновляет отсрочку передачи, короче, чем период ожидания передачи STA 1 в момент времени, в который заканчивается второй режим UL MU.

CW_1_2 > CW_3_2

CW_1_2 > CW_2_1 - CW_AP_1

Выполняя условия установки значения CW каждой STA, можно добиться эффекта, который позволяет гарантировать приоритет передачи STA 2, и STA 3, которые имеют меньшее количество передач за счет отсрочки времени начала передачи STA 1 после завершения второго режима MU.

Далее будет описан способ, выполняемый для AP для установки CW посредством повторной передачи, со ссылкой на блок-схему последовательности связи, показанную на фиг.9. Однако на чертеже, каждый прямоугольник указывает кадр, и стрелка указывает направление передачи (стрелка, направленная вверх, указывает канал восходящей линии связи, и стрелка, направленная вниз, указывает нисходящую линию связи). Кроме того, предположена конфигурация сети, где три терминальных станции STA 1, STA 2 и STA 3 выполняют операцию связи под управлением AP, и предполагается, что каждая STA имеет функцию MU восходящей линии связи.

Если AP получает право доступа к каналу в случае, когда AP выполняет прием посредством UL MU из STA 1 и STA 2, AP описывает значения CW CW_1_1 и CW_2_1, установленные соответственно в STA 1 и STA 2, в первом запускающем кадре и передает первый запускающий кадр.

В данном случае, когда ожидается, что AP дополнительно выполняет прием из STA посредством второго UL MU, аналогично примеру последовательности связи, показанному на фиг.8, оба значения настройки CW CW_1_1 и CW_2_1 для соответствующих STA 1 и STA 2, описанные в первом запускающем кадре, могут быть установлены больше, чем значение настройки CW CW_AP_1 непосредственно AP.

STA 1 и STA 2 одновременно начинают передачу первого кадров данных восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают в соответствии с инструкцией в запускающем кадре. В этом случае, когда AP успешно приняла кадр данных из STA 1, AP терпит неудачу при приеме кадра данных из STA 2. Таким образом, AP рекомендует STA 2 повторно передавать данные путем исключения BA, адресованного STA 2, в M-BA, которое уведомляет о результате приема.

После завершения передачи первого UL MU AP запускает отсрочку передачи, чтобы дополнительно выполнить прием из STA посредством второго UL MU. Кроме того, STA 2 запускает отсрочку передачи, чтобы повторно передать кадр данных, который не был принят в AP. В случае, когда значение CW CW_2_1, установленное AP для STA 2 и указанное в первом запускающем кадре, больше, чем значение CW CW_AP_1, установленное непосредственно для AP, AP предпочтительно получает право доступа к каналу и непрерывно передает второй запускающий кадр. В этом случае STA 2 прерывает отсрочку передачи.

Кроме того, когда AP разрешает передачу данных по восходящей линии связи для STA 1 и STA 3 во втором UL MU, так как передача данных не разрешена для STA 2, AP описывает значения CW CW_1_2 и CW_3_2, установленные соответственно для STA 1 и STA 3 на основе расчетной длительности второго UL MU, во втором запускающем кадре и передает второй запускающий кадр.

STA 1 и STA 3 одновременно начинают передачу вторых кадров данных восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают передачу в соответствии с инструкцией второго запускающего кадра. В этом случае AP успешно принимает кадры данных из STA 1 и STA 3 и передает M-BA, которое уведомляет о результатах приема, в STA 1 и STA 3. Между тем, так как передача STA 2 не разрешена во втором запускающем кадре, STA 2 не может повторно передать данные, которые не были переданы в AP, посредством второго UL MU.

После завершения передачи второго UL MU, так как STA 2 имеет расписание повторной передачи данных в AP, STA 2 возобновляет отсрочку передачи для повторной передачи данных посредством передачи второго запускающего кадра из AP. В данном случае повторная передача выполняется STA 2 таким образом, чтобы предпочтительно выполняться после завершения второго режима UL MU.

Например, за счет установки CW_1_2 STA 1 больше, чем значение CW (CW_2_1 - CW_AP_1), соответствующее оставшемуся периоду ожидания передачи STA 2, и за счет установки CW_3_2 STA 3 больше, чем значение CW (CW_2_1-CW_AP_1), соответствующее остающемуся периоду ожидания передачи STA 2 во втором запускающем кадре в соответствии со следующими условиями, можно повысить приоритет повторной передачи с помощью STA 2 путем уменьшения периода ожидания передачи STA 2, которая возобновляет отсрочку передачи в момент времени, в который заканчивается второй режим UL MU, по сравнению с периодами ожидания передачи STA 1 и STA 3.

CW_1_2> CW_2_1 - CW_AP_1

CW_3_2> CW_2_1 - CW_AP_1

В соответствии с вышеописанными условиям настройки значения CW каждой STA, за счет установки более длительных периодов ожидания передачи STA 1 и STA 3, даже в том случае, если по меньшей мере одна из STA 1 или STA 3 запустит отсрочку передачи после завершения второго режима MU, обеспечивается эффект, связанный с тем, что STA 2 может предпочтительно выполнить повторную передачу.

То есть, так как STA 2 возобновляет отсрочку передачи с оставшимся значением CW_2_1 (CW_2_1 - CW_AP_1) без сброса значения CW после возврата в режим SU, STA 2 может сразу получить право доступа к каналу, поэтому STA 2 может легко выполнить повторную передачу данных. Затем, если AP успешно приняла кадр данных (UL SU PPDU) из STA 2, AP передает S-BA, который уведомляет о результате приема, в STA 2.

Далее будет описан способ установки CW в соответствии с уровнем AC, выполняемый для AP.

Например, в улучшенном распределенном доступе к каналу (EDCA), заданном в стандартах IEEE 802.11e, которые направлены на выполнение функции качества обслуживания (QoS), применяется механизм, в котором пакеты классифицируются по четырем AC, которые хранятся в соответствующих очередях и передаются в соответствии с приоритетом для каждой AC. Четыре AC, описанные в данном документе, представляют собой AC_VO (речевой сигнал), AC_VI (видео), AC_BE (лучшее качество из возможного) и AC_BK (фоновый уровень), и приоритет каждой AC показан на фиг.10.

Чтобы максимизировать эффект MU, считается желательным, чтобы AP разрешала передачу данных STA, имеющих одну и ту же AC, в одно и то же время в режиме UL MU. Чтобы реализовать это, подходящий уровень AC описывается в поле "Общая информация" (смотри фиг.7) запускающего кадра, переданного из AP, и в ответ на это сигнал, который наилучшим образом соответствует уровню AC, передается на стороне STA, которой разрешено выполнять передачу. STA передает пакет, имеющий приоритет, который является таким же или выше, чем уровень AC, указанный в запускающем кадре в режиме UL MU в случае, когда передача разрешена в запускающем кадре.

В этом способе AP устанавливает CW в многочисленных STA в соответствии с соответствующими уровнями AC. Способ установки CW в соответствии с уровнем AC будет описан со ссылкой на блок-схему последовательности связи, показанную на фиг.11. Однако на чертеже каждый прямоугольник указывает кадр, и стрелка указывает направление передачи (стрелка, направленная вверх, указывает канал восходящей линии связи, и стрелка, направленная вниз, указывает нисходящую линию связи). Кроме того, предполагается конфигурация сети, в которой три терминальных станции STA 1, STA 2 и STA 3 выполняют операцию связи под управлением AP, и предполагается, что каждая STA имеет функцию MU восходящей линии связи.

В случае, когда AP получает право доступа к каналу, AP описывает подходящий уровень AC в поле "Общая информация" первого запускающего кадра, описывает значения CW, установленные на основе приоритета AC (смотри фиг.10) для STA 1 и STA 2, которым разрешено выполнять передачу в соответствующих полях "Пользовательская информация", и выполняет передачу. Меньшее значение CW устанавливается, как правило, для AC с более высоким приоритетом. В данном случае, так как уровни AC STA 1 и STA 2 являются более низкими, выполняется передача, в то время как более высокие значения CW CW_1_1 и CW_2_1 устанавливаются и описываются в первом запускающем кадре.

STA 1 и STA 2 одновременно начинают передачу пакетов, имеющих приоритет, который совпадает или выше, чем уровень AC, указанный в запускающем кадре, и одновременно завершают передачу. В этом случае AP успешно принимает кадры данных из STA 1 и STA 2 и передает M-BA, которое уведомляет о результатах приема, в STA 1 и STA 2.

После завершения передачи первого UL MU AP запускает отсрочку передачи, чтобы дополнительно выполнить прием из STA посредством второго UL MU, и если AP получает право доступа к каналу, AP непрерывно передает второй запускающий кадр. В данном случае AP устанавливает более высокий уровень AC по сравнению с уровнем в предыдущем режиме MU, устанавливает более низкие значения CW CW_1_2 и CW_3_2 для STA 1 и STA 3, для которых разрешена передача в соответствии с уровнями AC, и передает второй запускающий кадр, в котором описаны эти виды информации. Например, AP устанавливает CW_1_2 STA 1 более низкими, чем значения CW (CW_1_1 - CW_AP_1 и CW_2_1 - CW_AP_1), соответствующие оставшимся периодам ожидания передачи, установленным соответственно STA 1 и STA 2 в соответствии с первым запускающим кадром с низким приоритетом, и устанавливает аналогичным образом CW_3_2 STA 3 более низкими, чем значения CW (CW_1_1 - CW_AP_1 и CW_2_1-CW_AP_1), соответствующие оставшимся периодам передачи, во втором запускающем кадре, в котором указан уровень AC с высоким приоритетом, в соответствии со следующими условиями.

CW_1_2> CW_1_1 - CW_AP_1, CW_2_1 - CW_AP_1

CW_3_2> CW_1_1 - CW_AP_1, CW_2_1 - CW_AP_1

Кроме того, так как STA 1 уже смогла выполнить вторую передачу данных, с точки зрения равнодоступности системы (упомянутой выше), CW_3_2 устанавливается на более низкое значение, чем CW_1_2 для того, чтобы понизить приоритет STA 1 в соответствии с количеством передач.

CW_3_2 <CW_1_2

STA 1 и STA 3 одновременно начинают передачу вторых кадров данных восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают передачу в соответствии с инструкцией второго запускающего кадра. В этом случае AP успешно принимает кадры данных из STA 1 и STA 3 и передает M-BA, которое уведомляет о результатах приема, в STA 1 и STA 3.

После завершения передачи второго UL MU, так как STA 3 все еще имеет расписание передачи, STA 3 запускает отсрочку передачи, используя значение настройки CW (CW_3_2), описанное во втором запускающем кадре. Как упомянуто выше, CW_3_2 меньше любого из значений CW (CW_1_1 - CW_AP_1 и CW_2_1 - CW_AP_1), соответствующих оставшимся периодам отсрочки передачи, установленным STA 1 и STA 2 после передачи первого UL MU, и меньше, чем CW_1_2, указанное во втором запускающем кадре для STA 1. Таким образом, STA 3, которая имеет высокий уровень AC и которая выполнила передачу UL MU, легко получает возможность передачи.

Затем STA 3 передает кадр данных (UL SU PPDU) в AP в режиме SU в случае, когда STA 3 может получить право доступа к каналу. Затем в случае, когда AP успешно приняла кадр данных из STA 3, AP передает S-BA, который уведомляет о результате приема, в STA 3.

Хотя выше были описаны три способа, в которых CW устанавливается по усмотрению AP при фактической работе, достаточно, если AP будет полностью выполнять оценку, чтобы управлять значением CW или BO каждой STA, используя одновременно эти три способа.

На фиг.12 показана процедура обработки в виде блок-схемы, которая выполняется в настоящем примере для AP для того, чтобы передать запускающий кадр. Показанная процедура обработки в основном выполняется блоком 502 управления в случае, когда устройство 500 связи, показанное на фиг.5, функционирует в качестве AP.

AP сначала определяет пункт назначения передачи запускающего кадра, то есть STA, которой разрешено выполнять передачу данных по восходящей линии связи непосредственно в AP в следующем режиме MU (этап S1201).

Затем AP устанавливает количество передач в режиме UL MU. В этом случае, когда ожидается, что AP непрерывно выполняет связь UL MU, AP устанавливает значение CW, больше, чем значение CW непосредственно AP для каждой STA (этап S1202).

Затем AP увеличивает на единицу количество передач в режиме UL MU каждой STA, которой разрешено выполнить передачу (этап S1203).

Затем AP устанавливает значение CW для каждой STA, которой разрешено выполнить передачу на этапе S1201, в соответствии с количеством передач терминала (этап S1204). В частности, AP устанавливает меньшее значение CW для STA, чье количество передач меньше (упомянутого выше).

Кроме того, AP корректирует значения CW, установленные для каждой STA в соответствии с уровнем AC, описанным в запускающем кадре (этап S1205).

Затем AP проверяет, имеется ли каждая STA, которая становится пунктом назначения передачи запускающего кадра, в списке повторных передач (этап S1206). Затем в случае, когда STA, которая является пунктом назначения передачи, имеется в списке повторных передач (этап S1206: Да), AP уменьшает значение CW STA (этап S1207). В качестве альтернативы, на этапе S1207 обработка может быть заменена на увеличение значения CW STA, которая отсутствует в списке повторных передач (то есть которая не выполняет повторную передачу).

Затем AP описывает значения CW соответствующих STA, установленных так, как описано выше, в аналогичных соответствующих полях "Пользовательская информация" в запускающем кадре (этап S1208) и заканчивает настоящую подпрограмму обработки.

Пример 2

В способе, в котором CW или BO устанавливается по усмотрению STA, после настройки, отличной от настройки после повторной передачи, вместо значения настройки CW или BO каждой STA, указанной из AP, STA устанавливает значение параметра CW, BO и т.п. на основе информации, представленной в запускающем кадре, принятом из AP к тому же по усмотрению STA.

На фиг.13 показан пример конфигурации запускающего кадра, используемого в этом способе. В показанном поле "Запускающий кадр" добавлено поле, которое называется полем "Параметры управления". Поле "Параметры управления" включает в себя параметр "Запускающее CW", параметр "Отсрочка передачи" и параметр "Повторная попытка".

Среди этих параметров параметр "Запускающее CW" и параметр "Отсрочка передачи" описывают соответственно значения CW и BO в случае, когда AP передает следующий запускающий кадр. Подчиненная STA, которая принимает запускающий кадр, например, устанавливает значение CW, которое больше, чем значение CW AP, по усмотрению STA, чтобы предотвратить прерывание запускающего кадра, который AP пытается передать следующим.

Кроме того, параметр "Повторная попытка" имеет значение настройки CW только для STA, которая выполняет повторную передачу и управляет значением CW в случае, когда STA, которая принимает запускающий кадр, выполняет повторную передачу. AP устанавливает параметр "Повторная попытка" в соответствии с приоритетом. Например, AP определяет значение CW после повторной передачи STA в соответствии с уровнем AC. За счет меньшего описания параметра "Повторная попытка" в запускающем кадре, в котором описан уровень AC с более высоким приоритетом, STA, чей приоритет AC выше, может выполнить передачу сначала в случае, когда многочисленные STA выполняют повторную передачу.

Следует отметить, что в случае, когда AP не выполняет UL MU в течение некоторого времени после того, как AP заканчивает связь UL MU в этот момент времени, подчиненная STA может быть уведомлена, например, посредством определенного значения (например, 0), представленного в параметре "Запускающее CW" и параметре "Отсрочка передачи". STA, которая принимает такой запускающий кадр, должна только выполнить отсрочку передачи, используя предварительно определенный способ.

В случае, когда ожидается, что AP дополнительно выполнит прием из STA посредством второго UL MU, AP может представить уведомление о периоде ожидания до тех пор, пока AP не передаст следующий запускающий кадр посредством описания параметра "Запускающее CW" или параметра "Отсрочка передачи" в пределах запускающего кадра. В ответ на это сторона STA устанавливает более продолжительный период ожидания для STA, чем период ожидания для AP, о котором было уведомлено в запускающем кадре. Таким образом, STA не может прервать AP сразу после завершения связи UL MU, поэтому AP может легко и непрерывно начинать связь UL MU.

Способ приема запускающего кадра, выполняемый для STA и показанный на фиг.13, из AP и установки CW по усмотрению STA, будет описан со ссылкой на блок-схему последовательности связи, показанную на фиг.14. Однако на чертеже каждый прямоугольник обозначает кадр, и стрелка указывает направление передачи (стрелка, направленная вверх, указывает канал восходящей линии связи, и стрелка, направленная вниз, указывает нисходящую линию связи). Кроме того, предполагается конфигурация сети, в которой три терминальных станции STA 1, STA 2 и STA 3 выполняют операцию связи под управлением AP, и предполагается, что каждая STA имеет функцию MU восходящей линии связи.

В случае, когда AP получает право доступа к каналу, AP передает первый запускающий кадр, который разрешает передачу STA 1 и STA 2. В этом случае, когда ожидается, что AP дополнительно выполнит прием из STA посредством UL MU, AP описывает параметр "Запускающее CW" или параметр "Отсрочка передачи" в поле "Параметры управления" в пределах запускающего кадра для того, чтобы уведомить каждую подчиненную STA о периоде ожидания (CW_AP_1) до тех пор, пока непосредственно AP не передаст следующий запускающий кадр после первой связи UL MU.

Кроме того, AP может управлять значением CW в случае, когда STA, которая принимает запускающий кадр, выполняет повторную передачу путем описания значения настройки CW только для STA, которая выполняет повторную передачу в параметре "Повторная попытка" в поле "Параметры управления" в пределах запускающего кадра.

STA 1 и STA 2 одновременно начинают передачу первых кадров данных восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают передачу в соответствии с инструкцией первого запускающего кадра. В этом случае, когда AP успешно принимает кадр данных из STA 1, AP терпит неудачу при приеме кадра данных из STA 2. Таким образом, AP рекомендует STA 2 повторно передавать данные путем исключения BA, адресованного STA 2 в M-BA, которое представляет уведомление о результате приема.

После завершения передачи первого UL MU AP запускает отсрочку передачи, чтобы дополнительно выполнить прием из STA посредством второго UL MU. Кроме того, STA 2 запускает отсрочку передачи, чтобы повторно передать кадр данных, который не был принят в AP.

В этом случае STA 2 устанавливает значение CW STA 2 больше, чем значение CW AP (CW_AP_1), о котором получено уведомление посредством параметра "Запускающее CW" или параметра "Отсрочка передачи" в пределах первого запускающего кадра по усмотрению непосредственно STA 2. Поэтому AP может предпочтительно получить право доступа к каналу, и AP непрерывно передает второй запускающий кадр.

В качестве альтернативы, в случае, когда значение CW только для повторной передачи описано в поле "Параметр повторной попытки" первого запускающего кадра, STA 2 устанавливает период ожидания передачи на основании этого значения CW и начинает отсрочку передачи для повторной передачи кадра данных, который нельзя было принять в AP в первой передаче UL MU. В случае, когда ожидается, что передача UL MU выполняется непрерывно, AP описывает значение CW больше, чем значение CW (CW_AP_1), установленное для AP в поле "Параметр повторной попытки". Поэтому, если STA 2 устанавливает период ожидания передачи для повторной передачи данных в соответствии с описанием в поле "Параметр повторной попытки", AP может предпочтительно получить право доступа к каналу и непрерывно передавать второй запускающий кадр.

Следует отметить, что AP может определить значения настройки CW только для повторной передачи в соответствии с уровнем AC. Например, в первом запускающем кадре описан уровень AC с более высоким приоритетом, и меньшее значение CW описано в параметре "Повторная попытка" в качестве более высокого приоритета, хотя во втором запускающем кадре описан уровень AC с более низким приоритетом, и более высокое значение CW описано в параметре "Повторная попытка" в качестве более низкого приоритета. Таким образом, STA 2, которая выполняет повторную передачу данных, которые не были приняты в AP в первой передаче UL MU, может сначала повторно передать данные с более высоким уровнем AC за счет более короткой установки периода ожидания передачи для STA 2, чем для STA, которой не удалась вторая передача UL MU.

Описание будет продолжено снова со ссылкой на фиг.14. Хотя AP разрешает передачу данных по восходящей линии связи в STA 1 и STA 3 во втором запускающем кадре, AP не разрешает передачу данных STA 2.

STA 1 и STA 3 одновременно начинают передачу вторых кадров данных восходящей линии связи (UL MU PPDU) и одновременно завершают передачу в соответствии с инструкцией второго запускающего кадра. В этом случае AP успешно принимает кадры данных из STA 1 и STA 3 и передает M-BA, которое уведомляет о результатах приема, в STA 1 и STA 3. Между тем STA 2 не может повторно передать данные, которые не были приняты в AP посредством второго UL MU.

После завершения передачи второго UL MU, так как STA 2 имеет расписание повторной передачи данных в AP, STA 2 возобновляет отсрочку передачи. В данном случае, так как STA 2 возобновляет отсрочку передачи с оставшимся значением CW без сброса значения настройки CW после возврата в режим SU, STA 2 может сразу получить право доступа к каналу, поэтому STA 2 может легко выполнить повторную передачу данных. Затем, если AP успешно приняла кадр данных (UL SU PPDU) из STA 2, AP передает S-BA, который уведомляет о результате приема, в STA 2.

Следует отметить, что этот способ можно реализовать путем информирования AP внутри BSS значений CW и BO в случае, когда AP передает следующий запускающий кадр, путем описания значений в сигнальном кадре, а не в запускающем кадре.

Технологии, раскрытые в настоящем описании и применяемые в системе беспроводной LAN, поддерживающей режим MU, позволяют достичь следующих эффектов.

(1) Можно предотвратить коллизию сразу после завершения режима MU с помощью операции доступа к каналу, выполняемой каждой STA после завершения режима MU и управляемой посредством запускающего кадра, который будет передаваться из AP.

(2) В результате установки CW на большее значение в случае, когда AP передает запускающий кадр, установленный на меньшее значение, чем CW STA, или на значение, равное CW STA, после завершения режима MU, можно побудить осуществлять предпочтительно связь в режиме MU, а не в режиме SU, позволяя предпочтительно передавать запускающий кадр из AP.

(3) Так как CW каждой STA не сбрасывается в случае переключения режима из режима MU в режим SU, STA позволяет сократить период ожидания вплоть до передачи после завершения режима MU, поэтому эффективность связи повышается.

(4) За счет установки CW в соответствии с приоритетом STA можно повысить общую эффективность системы.

Промышленная применимость

Технология, раскрытая в настоящем описании, была подробно описана выше со ссылкой на конкретный вариант осуществления. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что модификация и замена варианта осуществления могут быть сделаны без отклонения от объема технологии, раскрытой в настоящем описании.

Хотя в настоящем описании в основном был описан вариант осуществления, в котором технология, раскрытая в настоящем описании, применяется в сети беспроводной LAN, к которой применимы стандарты IEEE 802.11ax, сущность технологии, раскрытой в настоящем описании, не ограничивается этим. Технология, раскрытая в настоящем описании, может быть также применена аналогичным образом к различным системам связи, в которых выполняется многопользовательская передача по восходящей линии связи или функционирует один или более терминалов под управлением точки доступа.

Вкратце, технология, раскрытая в настоящем описании, была описана в иллюстративной форме, и настоящее описание не следует интерпретировать ограниченным образом. Для оценки сущности технологии, раскрытой в настоящем описании, следует принять во внимание формулу изобретения.

Кроме того, настоящую технологию можно выполнить следующим образом.

(1) Устройство связи, которое передает кадр, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи другого терминала.

(2) Устройство связи по п.(1),

в котором устройство связи функционирует в качестве точки доступа и приводит в кадре, который уведомляет подчиненный терминал о допустимом отклонении многопользовательской передачи, информацию, указывающую период ожидания передачи терминала после завершения многопользовательской передачи.

(3) Устройство связи по п.(2),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлена информация, указывающая каждому терминалу период ожидания передачи, превышающий период ожидания передачи в случае, когда устройство связи выполняет многопользовательскую передачу после завершения многопользовательской передачи.

(4) Устройство связи по любому из п.(2) или п.(3),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи, различный для каждого терминала.

(5) Устройство связи по любому из пп.(2)-(4),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи в соответствии с количеством передач терминала.

(6) Устройство связи по п.(5),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи, так что терминал, чье количество передач меньше, имеет более короткий период ожидания передачи, чем терминал, чье количество передач больше.

(7) Устройство связи по п.(5),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлена информация, указывающая более короткий период ожидания передачи для терминала, который выполняет повторную передачу данных, чем период ожидания передачи другого терминала.

(8) Устройство связи по любому из пп.(2)-(7),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлена информация, указывающая более продолжительный период ожидания передачи для терминала, которому разрешено выполнять многопользовательскую передачу, чем оставшийся период ожидания передачи терминала, который выполняет повторную передачу данных.

(9) Устройство связи по любому из пп.(2)-(8),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлены категория, благоприятная для многопользовательской передачи, и информация, указывающая период ожидания передачи для терминала после завершения многопользовательской передачи.

(10) Устройство связи по п.(9),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи для терминала в соответствии с категорией.

(11) Устройство связи по любому из п.(9) или п.(10),

в котором в кадре, в котором указана категория с более высоким приоритетом, представлена информация, указывающая период ожидания передачи более коротким, чем оставшийся период ожидания передачи, установленный в случае, когда указана категория с более низким приоритетом.

(12) Способ связи, включающий в себя:

этап передачи кадра, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи другого терминала.

(13) Устройство связи, которое устанавливает, на основе информации относительно периода ожидания передачи устройства связи, представленной в принятом кадре, период ожидания передачи после выполнения обработки данных, поступающих по линии связи, которые относятся к принятому кадру.

(14) Устройство связи, которое передает кадр, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи устройства связи, после следующей передачи кадра.

(15) Устройство связи по п.(14),

в котором устройство связи функционирует в качестве точки доступа и предоставляет информацию относительно периода ожидания передачи устройства связи после следующей передачи кадра в кадре, который уведомляет подчиненный терминал о допустимом отклонении многопользовательской передачи.

(16) Устройство связи по п.(15),

в котором устройство связи представляет заданное значение в качестве информации в случае, когда следующий кадр не передается в течение некоторого времени после передачи кадра.

(17) Устройство связи по любому из п.(15) или п.(16),

в котором устройство связи дополнительно представляет в кадре информацию относительно периода ожидания передачи после повторной передачи кадра, переданного терминалом посредством многопользовательской передачи.

(18) Устройство связи по п.(17),

в котором устройство связи передает кадр, в котором представлены категория, благоприятная для многопользовательской передачи, и информация относительно периода ожидания передачи после повторной передачи в соответствии с категорией.

(19) Способ связи, включающий в себя:

этап передачи кадра, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи собственного устройства связи после следующей передачи кадра.

(20) Устройство связи, которое устанавливает, на основе информации относительно периода ожидания передачи после следующей передачи кадра с помощью источника передачи кадра, представленного в принятом кадре, период ожидания передачи устройства связи после выполнения обработки данных, поступающих по линии связи, которые относятся к принятому кадру.

Перечень ссылочных позиций

500 - устройство связи

501 - блок обработки данных

502 - блок управления

503 - блок связи

504 - блок питания

511 – блок модуляции/демодуляции

512 - блок пространственной обработки сигналов

513 - блок оценки канала

514 - блок беспроводного интерфейса

515 - блок усилителя

516 – антенна.

Изобретение относится к устройству связи, которое управляет операцией доступа к каналу в многопользовательской среде, и способу связи. Техническим результатом является уменьшение коллизий при многопользовательской (MU) передаче. Заявлено устройство связи, которое управляет операцией доступа к каналу в многопользовательской среде, и способ связи. Управление операцией доступа к каналу каждой STA после завершения режима MU осуществляется через запускающий кадр, поступающий из AP, чтобы предотвратить коллизию сразу после завершения режима MU. Кроме того, AP устанавливает меньшее окно конкурентного доступа (CW) после передачи запускающего кадра, чем CW STA, чтобы предпочтительно передать запускающий кадр и предоставить приоритет связи, осуществляемой в режиме MU, поверх связи, осуществляемой в однопользовательском (SU) режиме. Кроме того, посредством CW каждой STA после переключения режима, который не был сброшен, сокращается период ожидания передачи после завершения режима MU. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство связи, конфигурированное для передачи кадра, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи другого терминала, функционирования в качестве точки доступа и представления в кадре, который уведомляет подчиненный терминал о допустимом отклонении многопользовательской передачи, информации, указывающей период ожидания передачи терминала после завершения многопользовательской передачи, в котором устройство связи конфигурировано для передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи в соответствии с количеством передач терминала.

2. Устройство связи по п. 1, в котором устройство связи конфигурировано для передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая каждому терминалу период ожидания передачи, превышающий период ожидания передачи в случае, когда устройство связи выполняет многопользовательскую передачу после завершения многопользовательской передачи.

3. Устройство связи по п. 1 или 2, в котором устройство связи конфигурировано для передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи, различный для каждого терминала.

4. Устройство связи по п. 1, в котором устройство связи конфигурировано для передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи, так что терминал, чье количество передач меньше, имеет более короткий период ожидания передачи, чем терминал, чье количество передач больше или для передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая более короткий период ожидания передачи для терминала, который выполняет повторную передачу данных, чем период ожидания передачи другого терминала.

5. Устройство связи по любому из пп. 1-4, в котором устройство связи конфигурировано для передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая более продолжительный период ожидания передачи для терминала, которому разрешено выполнять многопользовательскую передачу, чем оставшийся период ожидания передачи терминала, который выполняет повторную передачу данных.

6. Устройство связи по любому из пп. 1-5, в котором устройство связи конфигурировано для передачи кадра, в котором представлены категория, благоприятная для многопользовательской передачи, и информация, указывающая период ожидания передачи для терминала после завершения многопользовательской передачи, в частности для передачи кадра, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи для терминала в соответствии с категорией и/или кадра, в котором указана категория с более высоким приоритетом, представлена информация, указывающая период ожидания передачи более коротким, чем оставшийся период ожидания передачи, установленный в случае, когда указана категория с более низким приоритетом.

7. Устройство связи по любому из пп. 1-6, в котором устройство связи конфигурировано для передачи кадра, в котором представлена информация относительно периода ожидания передачи устройства связи, после следующей передачи кадра.

8. Устройство связи по п. 7, в котором устройство связи конфигурировано для функционирования в качестве точки доступа и предоставления информации относительно периода ожидания передачи устройства связи после следующей передачи кадра в кадре, который уведомляет подчиненный терминал о допустимом отклонении многопользовательской передачи.

9. Устройство связи по п. 8, в котором устройство связи конфигурировано для представления заданного значения в качестве информации в случае, когда следующий кадр не передается в течение некоторого времени после передачи кадра и/или представления в кадре информации относительно периода ожидания передачи после повторной передачи кадра, переданного терминалом посредством многопользовательской передачи.

10. Способ связи, содержащий следующие этапы:

передача кадра, в котором представляется информация относительно периода ожидания передачи другого терминала,

функционирование в качестве точки доступа, и

представление в кадре, который уведомляет подчиненный терминал о допустимом отклонении многопользовательской передачи, информации, указывающей период ожидания передачи терминала после завершения многопользовательской передачи, в котором передают кадр, в котором представлена информация, указывающая период ожидания передачи в соответствии с количеством передач терминала.

11. Устройство связи, конфигурированное для установления, на основе информации относительно периода ожидания передачи устройства связи, представленной в принятом кадре, периода ожидания передачи после выполнения обработки данных, поступающих по линии связи, которые относятся к принятому кадру, в котором устройство связи конфигурировано для установления периода ожидания передачи в соответствии с количеством передач терминала.

12. Устройство связи по п. 11, в котором устройство связи конфигурировано для установления, на основе информации относительно периода ожидания передачи после следующей передачи кадра с помощью источника передачи кадра, представленного в принятом кадре, периода ожидания передачи устройства связи после выполнения обработки данных, поступающих по линии связи, которые относятся к принятому кадру.

13. Способ связи, содержащий следующие этапы: установление, на основе информации относительно периода ожидания передачи устройства связи, представленной в принятом кадре, периода ожидания передачи после выполнения обработки данных, поступающих по линии связи, которые относятся к принятому кадру, в котором период ожидания передачи устанавливают в соответствии с количеством передач терминала.