Работа в множестве частотных диапазонов в беспроводных сетях

Работа в множестве частотных диапазонов в беспроводных сетях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Испрашивание приоритета по 35 U.S.C. §119

Настоящая Заявка на патент притязает на приоритет Предварительной заявки номер 60/620488, озаглавленной "Method and Apparatus for Multiple Frequency Band Operation in Wireless Networks", зарегистрированной 20 октября 2004 года и назначенной правопреемнику этой заявки, и таким образом явно содержится в данном документе по ссылке.

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к беспроводной связи, и помимо прочего, к работе в множестве частотных диапазонов.

Уровень техники

Системы беспроводной связи повсеместно развернуты, чтобы предоставлять различные типы связи, например речь и данные. Типичная система, или сеть, беспроводных данных предоставляет множеству пользователей доступ к одному или более совместно используемых ресурсов. Система может использовать множество методик множественного доступа, таких как мультиплексирование с частотным разделением каналов (FDM), мультиплексирование с временным разделением каналов (TDM), мультиплексирование с кодовым разделением каналов (CDM) и др.

Примерные беспроводные сети включают в себя системы сотовой передачи данных. Ниже приведено несколько таких примеров: (1) TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System (стандарт IS-95), (2) стандарт, предлагаемый консорциумом, называемым Партнерский проект третьего поколения (3GPP), и осуществленный в наборе документов, включающем в себя документы 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (стандарт W-CDMA), (3) стандарт, предлагаемый консорциумом, называемым "Партнерский проект третьего поколения 2" (3GPP2), и осуществленный в "TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" (стандарт IS-2000), и (4) система высокой скорости передачи данных (DR), которая соответствует стандарту TIA/EIA/IS-856 (стандарту IS-856).

Другие примеры беспроводных систем включают в себя беспроводные локальные вычислительные сети (WLAN), такие как соответствующие стандартам IEEE 802.11 (т.е. 802.11 (a), (b) или (g)).

Усовершенствования в этих сетях могут достигаться при развертывании WLAN со многими входами и многими выходами (MIMO), содержащей методики модуляции для мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). IEEE 802.11(e) введен для того, чтобы преодолеть некоторые недостатки предшествующих стандартов 802.11.

Сети, такие как сети 802.11, работают с использованием одного из нескольких заранее заданных каналов в рамках нелицензированного спектра. Альтернативные сети могут быть развернуты в рамках того же спектра, которые достигают большей пропускной способности посредством использования каналов с большей полосой пропускания. Сеть может использовать распределение частот, которое содержит один или более унаследованных заранее заданных каналов. Этим сетям, если развертываются в том же спектре, что и унаследованные системы, может требоваться не допускать помех или взаимодействия с унаследованными сетями. Желательно развертывать сети так, чтобы более эффективно использовать доступный спектр. Следовательно, в данной области техники существует потребность в способах распределения полосы пропускания для эффективного использования совместного спектра, для обнаружения помех или коллизий с другими системами и/или повторного развертывания в альтернативном диапазоне частот, когда обнаружены помехи.

Сущность изобретения

Раскрытые в данном документе варианты осуществления развешают потребность данной области техники в работе в множестве частотных диапазонов в беспроводных сетях.

В нескольких аспектах устройство содержит запоминающее устройство и процессор, соединенный с запоминающим устройством. Процессор выполнен с возможностью выбирать канал для установления на выбранной полосе пропускания канала из, по меньшей мере, первой полосы пропускания канала и второй полосы пропускания канала и выбранной границы канала из множества первых границ канала, когда выбрана первая полоса пропускания канала, и из множества вторых границ канала, когда выбрана вторая полоса пропускания канала, причем вторые границы канала являются поднабором первых границ канала, и каждая из множества вторых границ канала отделена от оставшихся из множества вторых границ канала на, по меньшей мере, вторую полосу пропускания канала.

В дополнительных аспектах система множественного доступа с контролем несущей/предупреждения коллизий, которая поддерживает передачу по совместно используемому каналу, содержащему, по меньшей мере, основный канал и вспомогательный канал, включает в себя способ, содержащий измерение энергии основного канала, измерение энергии вспомогательного канала и определение помех в соответствии с измеренной энергией основного канала и измеренной энергией вспомогательного канала.

В дополнительных аспектах система множественного доступа с контролем несущей/предупреждения коллизий, которая поддерживает передачу по совместно используемому каналу, содержащему, по меньшей мере, основный канал и вспомогательный канал, включает в себя способ, содержащий обнаружение помех в основном или вспомогательном канале первого совместно используемого канала, сужение полосы пропускания первого совместно используемого канала до полосы пропускания основного канала, когда помехи обнаружены во вспомогательном канале, и сужение полосы пропускания первого совместно используемого канала до полосы пропускания вспомогательного канала, когда помехи обнаружены в основном канале.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - это общая блок-схема системы беспроводной связи, допускающей поддержку ряда пользователей.

Фиг.2 иллюстрирует аспекты множества BSS, размещенных рядом друг с другом;

Фиг.3 иллюстрирует примерное распределение каналов для такой системы, как унаследованная 802.11;

Фиг.4 иллюстрирует примерное распределение смежных каналов с высокой пропускной способностью, размещенных в поднаборе унаследованных границ каналов;

Фиг.5 иллюстрирует примерный сценарий нескольких установленных BSS;

Фиг.6 иллюстрирует аспекты устройства беспроводной связи;

Фиг.7 иллюстрирует аспекты способа установления канала с большей полосой пропускания в одном из поднаборов границ канала с меньшей полосой пропускания;

Фиг.8 иллюстрирует аспекты способа мониторинга установленных каналов, измерения помех и передачи этих измерений;

Фиг.9 иллюстрирует аспекты части устройства беспроводной связи, используемого для мониторинга установленного BSS;

Фиг.10 иллюстрирует аспекты блока измерения энергии множества частотных диапазонов;

Фиг.11 иллюстрирует аспекты способа модификации BSS в ответ на измеренные помехи;

Фиг.12 иллюстрирует аспекты способа определения того, возникают ли помехи в беспроводной сети с множеством частотных диапазонов; и

Фиг.13 иллюстрирует аспекты способа 1300 ответа на сообщения модификации BSS от альтернативных BSS.

Подробное описание изобретения

Далее подробно описываются различные аспекты, один или более из которых могут объединяться в любом данном варианте осуществления. В различных аспектах, система развернута, чтобы работать в одном из двух режимов несущей: 20 или 40 МГц. Различные другие варианты осуществления могут использовать альтернативные параметры для выбора полосы пропускания и могут использовать более двух частотных диапазонов, чтобы формировать более широкие каналы и достигать большей пропускной способности. Такие подходы разработаны для того, чтобы эффективно взаимодействовать с унаследованными системами 802.11, которые работают на одном из множества каналов с полосой пропускания в 20 МГц. При использовании в данном документе термин "высокая пропускная способность" или "НТ" может быть использован для того, чтобы различать системы или станции (STA), работающие в соответствии со стандартом следующего поколения, таким как система с множеством частотных диапазонов, описанная в данном документе. Термин "унаследованная" может быть использован для того, чтобы идентифицировать другие системы, с которыми необходимо не допускать помех. Специалисты в данной области техники должны признавать, что другие системы, помимо унаследованных систем, также могут работать в рамках интересующего спектра, и должно быть очевидно, что аспекты, описанные в данном документе, совместимы также и с этими системами. В этом примере выбор предоставления признаков простой и эффективной работы с полосой пропускания в 20/40 МГц состоит в следующем.

В одном аспекте несущие с частотным диапазоном в 40 МГц содержат пары несущих "четная-нечетная". Таким образом, несущие с диапазоном в 20 МГц спариваются следующим образом: (2n, 2n+1), где n выбирается таким образом, чтобы выбрать две смежные унаследованные несущие. Базовый набор служб (BSS) с полосой пропускания в 40 МГц в этом варианте осуществления не спаривает две несущие с полосой пропускания в 20 МГц вида (2n+1, 2n+2). Это обеспечивает то, что в этих аспектах перекрывающиеся BSS с полосой пропускания в 40 МГц (если они существуют) имеют одинаковые основные (2n) и вспомогательные (2n+1) несущие. Эффективность распределения согласно этому аспекту дополнительно поясняется ниже.

В других аспектах, могут быть разработаны процедуры для того, чтобы запретить установление BSS с диапазоном в 40 МГц, перекрывающихся с различными BSS с диапазонами в 20 МГц по двум несущим с полосой пропускания в 20 МГц. Поскольку процедуры доступа к среде, чтобы координировать действия по доступу к среде для двух несущих с полосой пропускания в 20 МГц, чтобы обеспечить работу с полосой пропускания в 40 МГц, могут быть нежелательным образом усложнены и неэкономны, когда такая ситуация возникает, BSS с полосой пропускания в 40 МГц возвращается к полосе пропускания в 20 МГц. В альтернативных вариантах осуществления это ограничение не обязательно должно вводиться.

В другом аспекте, в примерном BSS со смешанными STA с полосой пропускания в 40 МГц и 20 МГц (HT или унаследованными) доступ к среде управляется на основной несущей (2n). Для передач с полосой пропускания в 40 МГц оценка чистоты канала (CCA) может выполняться на вспомогательной несущей (2n+1). В одном варианте осуществления, когда обнаружено, что совместно используемая среда занята на вспомогательной несущей, STA передает только на основной несущей.

В другом аспекте выполняется мониторинг вспомогательной несущей. Например, в ходе приема передач с полосой пропускания в 20 МГц, а также в ходе отката STA могут выполнять CCA на вспомогательной несущей. Ухудшение отношения "сигнал-шум" (SNR) и/или другие события взаимных помех на вспомогательной несущей могут быть определены и переданы. Примеры этого мониторинга дополнительно приводятся ниже.

Различные другие аспекты и варианты осуществления также раскрыты ниже.

В данном документе раскрываются аспекты, которые поддерживают, помимо других аспектов, высокоэффективную работу совместно с физическими уровнями с очень высокой скоростью передачи битов для беспроводной LAN (или аналогичных приложений, которые используют новые появляющиеся технологии передачи). Примерная WLAN работоспособна в двух режимах частотного диапазона, 20 МГц и 40 МГц. Она поддерживает скорости передачи битов свыше 100 Мбит/с (миллион битов в секунду), в том числе до 300 Мбит/с на полосах пропускания в 20 МГц, и до 600 Мбит/с на полосах пропускания в 40 МГц. Различные альтернативные WLAN также поддерживаются, в том числе и с более чем двумя режимами частотных диапазонов и любым числом поддерживаемых скоростей передачи битов.

Различные аспекты сохраняют простоту и надежность работы с распределенной координацией в унаследованных системах WLAN, примеры которых содержатся в 802.11 (a-e). Преимущества различных вариантов осуществления могут достигаться при сохранении обратной совместимости с этими унаследованными системами. (Отметим, что в нижеприведенном описании системы 802.11 могут быть описаны как примерные унаследованные системы. Специалисты в данной области техники должны признавать, что усовершенствования также совместимы с альтернативными системами и стандартами).

Для 802.11n вводятся обратно совместимые типы PPDU. В различных аспектах вводятся расширенные поля SIGNAL в унаследованный PLCP-заголовок, чтобы быть обратно совместимыми с полем SIGNAL унаследованной 802.11. Неиспользуемые значения поля RATE в унаследованном поле SIGNAL установлены, чтобы задавать новые типы PPDU. Другие схемы могут быть использованы для того, чтобы указывать наличие новых типов PPDU. Эта примерная система с высокой пропускной способностью раскрыта в связанной Патентной заявке (США) серийный номер 10/964330, озаглавленной "HIGH SPEED MEDIA ACCESS CONTROL WITH LEGACY SYSTEM INTEROPERABILITY", зарегистрированной 13 октября 2004 года, назначенной правопреемнику этой заявки и содержащейся по ссылке в данном документе (далее Заявка '330).

В Заявке '330 введено несколько новых типов PPDU. Для обратной совместимости с унаследованными STA поле RATE в поле SIGNAL PLCP-заголовка модифицировано в поле RATE/Type Неиспользуемые значения RATE помечены как тип PPDU. Тип PPDU также указывает наличие и длину расширения поля SIGNAL, обозначенного как SIGNAL2. Другие схемы могут быть использованы для того, чтобы указывать наличие и длину расширения поля SIGNAL. Преамбула, поле SIGNAL, расширение поля SIGNAL и дополнительное обучающее поле упоминаются как расширенная преамбула.

В различных аспектах, в ходе передач с полосой пропускания в 40 МГц расширенная преамбула, включающая в себя унаследованную преамбулу, унаследованное поле SIGNAL и поле НТ SIGNAL (т.е. SIGNAL2), а также обучающее поле передаются по основной и вспомогательной несущей.

Один или более примерных вариантов осуществления, описанных в данном документе, излагаются в контексте системы передачи беспроводных данных. Хотя применение в рамках этого контекста является преимущественным, различные варианты осуществления изобретения могут быть включены в различные среды или конфигурации. В общем, различные системы, описанные в данном документе, могут быть сформированы с помощью программно управляемых процессоров, интегрированных схем или дискретной логики. Данные, инструкции, команды, информация, сигналы, символы и элементарные сигналы, которые могут приводиться в качестве примера по всей заявке, преимущественно представляются посредством напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц, либо их сочетанием. Помимо этого, этапы, показанные на каждой блок-схеме, могут представлять аппаратные средства или этапы способа. Этапы способа могут меняться местами без выхода за рамки объема настоящего изобретения. Слово "примерный" используется в данном документе, чтобы обозначать "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Любой вариант осуществления, описанный в данном документе как "примерный", не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или выгодный по сравнению с другими вариантами осуществления.

Фиг.1 иллюстрирует примерные варианты осуществления системы 100, содержащей точку доступа (AP) 104, соединенную с одним или более пользовательскими терминалами (UT) 106A-N. В соответствии с терминологией 802.11, в этом документе AP и UT также упоминаются как станции, или STA. Методики и варианты осуществления, описанные в данном документе, также применимы к другим типам систем (примеры включают в себя сотовые стандарты, подробно указанные выше). При использовании в данном документе термин базовая станция может использоваться взаимозаменяемо с термином точка доступа. Термин пользовательский терминал также может использоваться взаимозаменяемо с терминами абонентское оборудование (UE), абонентское устройство, абонентская станция, терминал доступа, удаленный терминал, мобильная станция или другими соответствующими терминами, известными в данной области техники. Термин мобильная станция заключает в себе стационарные беспроводные применения.

Также отметим, что пользовательские терминалы 106 могут обмениваться данными непосредственно друг с другом. Протокол прямой линии связи (DLP), введенный посредством 802.11(e), позволяет STA направлять кадры непосредственно другой STA назначения в рамках базового набора служб (BSS) (управляемого посредством одной AP). В различных вариантах осуществления, как известно в данной области техники, точка доступа не является обязательной. Например, независимый BSS (IBSS) может быть сформирован с помощью любой комбинации STA. Могут быть сформированы самоорганизующиеся сети пользовательских терминалов, которые обмениваются данными друг с другом посредством беспроводной сети 120 с помощью любого из множества форматов связи, известных в данной области техники.

AP и UT обмениваются данными посредством беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN) 120. В аспектах, WLAN 120 - это высокоскоростная система MIMO OFDM. Тем не менее WLAN 120 также может быть любая беспроводная LAN. Необязательно, точка 104 доступа обменивается данными с любым числом внешних устройств или процессов посредством сети 102. Сетью 102 может быть Интернет, сеть интранет или любая другая проводная, беспроводная или оптическая сеть. Соединение 110 переносит сигналы физического уровня из сети в точку 104 доступа. Устройства или процессы могут быть соединены с сетью 102 или как UT (или посредством соединений между собой) по WLAN 120. Примеры устройств, которые могут быть соединены либо с сетью 102, либо с WLAN 120, включают в себя телефоны, личные цифровые устройства (PDA), компьютеры различных типов ("портативные" устройства, персональные компьютеры, рабочие станции, терминалы любого типа), видеоустройства, такие как камеры, записывающие видеокамеры, веб-камеры и практически любой другой тип устройства передачи данных. Процессы могут включать в себя обмен речью, видео, данными и т.д. Различные потоки данных могут иметь варьирующиеся требования по передаче, к которым могут приспосабливаться посредством использования различных методик обеспечения качества обслуживания (QoS).

Система 100 может быть развернута с централизованной AP 104. Все UT 106 обмениваются данными с AP в одних аспектах. В альтернативном варианте осуществления при внесении изменений в систему может применяться прямая одноранговая связь между двумя UT, примеры которой проиллюстрированы ниже, как должно быть очевидно специалистам в данной области техники. Любая станция может быть установлена как назначенная AP в вариантах осуществления, поддерживающих назначенные точки доступа. Доступ может управляться посредством AP или специальным подходящим образом (т.е. на основе конкуренции).

В одном варианте осуществления AP 104 предоставляет Ethernet-адаптацию. В этом случае IP-маршрутизатор может быть развернут в дополнение к AP, чтобы предоставлять соединение с сетью 102 (подробности не показаны). Кадры Ethernet могут передаваться между маршрутизатором и UT 106 по подсети WLAN (подробно описана ниже). Адаптация и возможности подключения Ethernet хорошо известны в данной области техники.

В альтернативном варианте осуществления AP 104 предоставляет IP-адаптацию. В этом случае AP выступает в качестве шлюзового маршрутизатора для набора подключенных UT (подробности не показаны). В этом случае IP-датаграммы могут маршрутизироваться посредством AP 104 в и от UT 106. Адаптация и возможности подключения IP хорошо известны в данной области техники.

Фиг.2 иллюстрирует аспекты множества 200 BSS 100A-100D. В этом примере все BSS размещаются географически рядом друг с другом, при этом помехи показаны посредством перекрывающихся окружностей. Таким образом, BSS 100A не создает помех с BSS 100C или 100D. BSS 100B показан создающим небольшие помехи по периметру BSS 100C, но практически полностью создает помехи для BSS 100A. В аспектах, нелицензированный спектр используется для того, чтобы развертывать различные системы связи, такие как унаследованные системы 802.11 и системы 802.11 с высокой пропускной способностью, описанные выше. Таким образом, при установлении нового BSS точка доступа (или любое другое устройство, устанавливающее BSS) может выбирать из любого доступного канала, поддерживаемого ее протоколом связи. Тем не менее, чтобы более эффективно использовать спектр, BSS могут устанавливаться согласно различным правилам и в соответствии с другими процедурами, чтобы минимизировать взаимное влияние помех. Различные аспекты, описанные в данном документе, иллюстрируют способы предотвращения установления BSS в зоне помех, обнаружения того, когда помехи формируются, перемещения от одного канала к другому в случае обнаружения помех и отката от канала с большей полосой пропускания к каналу с меньшей полосой пропускания, чтобы не допустить помех, помимо прочего. Как упоминалось выше, данный вариант осуществления может содержать любую комбинацию из одного или более аспектов, описанных в данном документе.

Фиг.3 иллюстрирует примерное распределение каналов для такой системы, как унаследованная система 802.11, известная в данной области техники. Эта схема распределения каналов может быть использована для того, чтобы развертывать множество BSS 200, например, описанных выше на фиг.2. В этом примере каналы 320A-N с полосой пропускания в 20 МГц идентифицируются смежно, и им назначаются имена от канал 0 до канал N-1. Каналы 320 разделяются на границах 310A-N каналов, соответственно. В примерной унаследованной 802.11 предусмотрено 12 каналов, 0-11. Каждый канал 320 имеет границу 310 канала, идентифицирующую начало этого распределения полосы пропускания. В аспектах эти границы 310 каналов заданы в спецификации 802.11.

В одном варианте осуществления, чтобы занять спектр, разделенный между несколькими BSS 200 с высокой пропускной способностью, более эффективным образом, каналы распределяются смежно, как показано на фиг.4. В этом примере каналам с большей полосой пропускания выделяется 40 МГц, или в два раза больше, чем для канала унаследованной 802.11. В альтернативных вариантах осуществления могут быть использованы другие границы каналов. В этом примере границы 410A-N каналов с полосой пропускания в 40 МГц указывают разрешенные границы для каналов 420A-N с полосой пропускания в 40 МГц, помеченных как канал 0-(М-1). В этом примере границы 420 каналов выбираются как поднабор границ 310 каналов.

В нелицензированном спектре может быть невозможно обеспечить, чтобы все устройства, работающим в нем, следовали какому-либо заданному набору правил, например, методик унаследованных 802.11 с высокой пропускной способностью, как описано выше, или как описано в различных вариантах осуществления, поясненных в данном документе. Тем не менее, в рамках, в которых устройства беспроводной связи устанавливают каждый BSS в соответствии с этими методиками, полоса пропускания может быть использована более эффективно. В этом варианте осуществления поддерживаемые границы каналов с полосой пропускания в 40 МГц - это смежные каналы с полосой пропускания в 40 МГц, выровненные по поднабору границ с полосой пропускания в 20 МГц, заданных для 802.11. В различных вариантах осуществления, описанных в данном документе, этот аспект может допускаться. Тем не менее, это выделение смежных каналов, хотя часто выгодно, не является обязательным для вариантов осуществления, включающих в себя различные другие аспекты. Например, каналы с высокой пропускной способностью может быть разрешено устанавливать на границах каналов, которые потенциально перекрываются с другими каналами с высокой пропускной способностью, и каналы не обязательно должны быть смежными. Специалисты в данной области техники должны признавать, когда следует развертывать системы согласно этому аспекту, при выполнении согласования между гибкостью и оптимизацией совместно используемых ресурсов.

Фиг.5 иллюстрирует примерный сценарий нескольких установленных BSS 200. В этом примере BSS1 100А устанавливается в канале 0 с полосой пропускания в 40 МГц (или 420А, используя определения границ каналов по фиг.4). BSS2 100 В устанавливается на границе канала рядом со 100А. В этом примере BSS2 показан работающим с полосой пропускания в 20 МГц. Это может быть система с высокой пропускной способностью, работающая в режиме 20 МГц, или может быть BSS унаследованной 802.11, или любой другой BSS, работающий при ширине канала менее 40 МГц, доступной на границе 420 В канала. Для иллюстрации допустим, что новый BSS, BSS3 100С, должен быть установлен, требующий выделения канала с полосой пропускания в 40 МГц. С помощью различных методик, подробнее описанных ниже, BSS3 устанавливается при другой границе канала с полосой пропускания в 40 МГц, возможно, следующей большей границе 410 канала с полосой пропускания в 40 МГц, как показано. В этом примере граница канала полосы пропускания выбирается так, чтобы избежать помех с любыми из существующих BSS, унаследованными или HT.

Также заметим, что как показано на фиг.5, BSS5 100E показан работающим в верхнем диапазоне 20 МГц рядом с BSS1. В этой иллюстрации допустим, что BSS5 установлен после установления BSS1. Различные методики мониторинга BSS, как по всей полосе пропускания, так и в подгруппах полосы пропускания (в данном случае основный канал с полосой пропускания в 20 МГц и вспомогательный канал с полосой пропускания в 20 МГц), подробнее описываются далее. В этом примере BSS1 отслеживает и обнаруживает помехи, формируемые посредством BSS5, и может предпринимать различные меры после того, как помехи обнаружены. Например, BSS1 может выбрать понижение своей полосы пропускная до 20 МГц и работать только на основном канале (проиллюстрированном в данном примере как часть канала 420A, не перекрывающаяся с BSS5). BSS1 также может попытаться найти альтернативный доступный канал 420 с высокой пропускной способностью. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, в свете идеи данного документа, что любая комбинация каналов с высокой и низкой пропускной способностью может поддерживаться. При этом при определенных обстоятельствах совместно используемая среда может распределяться более эффективно, когда нет перекрывающихся BSS, но это не обязательно. Методики, дополнительно описанные ниже, разрешают перекрывание BSS с высокой пропускной способностью, а также смешанные выделения каналов с высокой и низкой пропускной способностью, в том числе взаимодействие с унаследованными каналами, например.

Примерный набор спариваний каналов приводится в табл.1. В этом примере спаренные несущие с полосой пропускания в 40 МГц задаются на соседних несущих, пронумерованных 2n, 2n+1, как описано выше. В этом примере основной несущей является несущая с четным номером. Номера каналов, заданные в IEEE 802.11a для диапазонов FCC U-NII, показаны как каналы в правом столбце и приведены в числах, кратных 5 МГц (т.е. номер 36 канала указывает 5000 +36*5 МГц). Несущие с полосой пропускания в 40 МГц спариваются как 2n, 2n+1, как показано в левом столбце.

Таблица 1Примеры спариваний HT-каналов
Пары каналов с полосой пропускания в 40 МГц	Пары каналов 802.11
(0,1)	36,40
(2,3)	44,48
(4,5)	52,56
(6,7)	60,64
(8,9)	149, 153
(10,11)	157,161

Фиг.6 иллюстрирует аспекты устройства беспроводной связи, которое может быть сконфигурировано как точка 104 доступа или пользовательский терминал 106. Устройство беспроводной связи - это примерная STA, подходящая для развертывания в системе 100. Конфигурация точки 104 доступа показана на фиг.6. Приемо-передающее устройство 610 принимает и передает по соединению 110 согласно требованиям физического уровня сети 102. Данные от и в устройства или приложения, соединенные с сетью 102, предоставляются в процессор 620. Эти данные могут упоминаться в этом документе как потоки данных. Потоки данных могут иметь различные характеристики и могут требовать различной обработки на основе типа приложения, ассоциативно связанного с потоком данных. Например, видео или речь может характеризоваться как потоки данных с низкой задержкой (видео, как правило, имеет более высокие требования по полосе пропускания, чем речь). Многие приложения передачи данных менее чувствительны к задержке, но имеют более высокие требования по целостности данных (т.е. речь может допускать потерю некоторых пакетов, передача файлов, в общем, не допускает потерю пакетов).

Процессор 620 может включать в себя блок обработки управления доступом к среде (MAC) (подробно не показан), который принимает потоки 260 данных и обрабатывает их для передачи на физическом уровне. Процессор 620 также может принимать данные физического уровня и обрабатывать данные, чтобы формировать пакеты для исходящих потоков данных. Относящееся к WLAN 802.11 управление и передача служебных сигналов также может осуществляться между AP и UT. Модули данных протокола уровня MAC (MPDU), заключенные в модули данных протокола физического уровня (PHY) (PPDU), предоставляются и принимаются от приемо-передающего устройства 660 беспроводной LAN. MPDU также упоминается как кадр. Когда один MPDU заключен в один PPDU, иногда PPDU может упоминаться как кадр. Альтернативные варианты осуществления могут использовать методику преобразования, и терминология может отличаться в альтернативных вариантах осуществления. Обратная связь, соответствующая различным MAC-идентификаторам, может возвращаться от процессора 620 физического уровня для различных целей. Обратная связь может включать в себя любую информацию физического уровня, в том числе поддерживаемые скорости для каналов (включая трафик/пакеты многоадресной, а также одноадресной передачи), формат модуляции и различные другие параметры.

Процессором 620 может быть микропроцессор общего назначения, процессор цифровых сигналов (DSP) или процессор специального назначения. Процессор 620 может быть соединен с аппаратными средствами специального назначения, чтобы помогать при различных задачах (подробности не показаны). Различные приложения могут выполняться на внешних подключенных процессорах, таких как во внешней подключенной вычислительной машине (компьютере), или посредством сетевого соединения, могут выполняться на дополнительном процессоре в рамках устройства 104 или 106 беспроводной связи (не показано), или могут выполняться в самом процессоре 620. Процессор 620 показан соединенным с запоминающим устройством 630, которое может быть использовано для сохранения данных, а также инструкций для выполнения различных процедур и способов, описанных в данном документе. Специалисты в данной области техники должны признавать, что запоминающее устройство 630 может состоять из одного или более компонентов запоминающего устройства различных типов, которые могут быть осуществлены полностью или частично в рамках процессора 620. Помимо сохранения инструкций и данных для выполнения функций, описанных в данном документе, запоминающее устройство 630 также может быть использовано для сохранения данных, ассоциативно связанных с различными очередями.

Приемо-передающим устройством 660 беспроводной LAN может быть приемо-передающее устройство любого типа. В аспектах, приемо-передающим устройством 660 беспроводной LAN является приемо-передающее устройство OFDM, которое может управляться с помощью интерфейса MIMO или MISO. OFDM, MIMO и MISO известны специалистам в данной области техники. Различные примерные приемо-передающие устройства OFDM, MIMO и MISO подробно описаны в находящейся одновременно на рассмотрении Патентной заявке (США) серийный номер 10/650295, озаглавленной "Frequency-Independent Spatial-Processing For Wideband MISO And MIMO Systems", зарегистрированной 27 августа 2003 года и назначенной правопреемнику настоящего изобретения. Альтернативные варианты осуществления могут включать в себя системы SIMO или SISO.

Приемо-передающее устройство 660 беспроводной LAN показано соединенным с антеннами 670A-N. Любое число антенн может поддерживаться в различных вариантах осуществления. Антенны 670 могут быть использованы для того, чтобы передавать и принимать по WLAN 120.

Приемо-передающее устройство 660 беспроводной LAN может содержать пространственный процессор, связанный с каждой из одной или более антенн 670. Пространственный процессор может обрабатывать данные для передачи независимо для каждой антенны или совместно обрабатывать принимаемые сигналы по всем антеннам. Примеры независимой обработки могут быть основаны на оценках характеристик каналов, обратной связи от UT, инверсии каналов или множестве других методик, известных в данной области техники. Обработка выполняется с помощью любой из множества методик пространственной обработки. Различные приемо-передающие устройства этого типа могут передавать с помощью формирования луча, управления лучом, управления собственной частотой или других пространственных методик, чтобы повышать пропускную способность к и от данного пользовательского терминала. В аспектах, в которых передаются OFDM-символы, пространственный процессор может содержать субпространственные процессоры для обработки каждой из OFDM-поднесущих (также упоминаемых как тоны), или элементов частотного разрешения.

В примерной системе AP (или любая STA, например, UT) может иметь N антенн, и примерный UT может иметь M антенн. Таким образом, предусмотрено MxN каналов между антеннами AP и UT. Множество пространственных методик для повышения пропускной способности с помощью этих нескольких каналов известно в данной области техники. В системе с пространственно-временным разнесением при передаче (STTD) (также упоминаемым в данном документе как "разнесение") передаваемые данные форматируются и кодируются и отправляются через все антенны как один поток данных. При М передающих антенн и N приемных антенн может быть MIN (М, N) независимых каналов, которые могут быть сформированы. Пространственное мультиплексирование использует эти независимые каналы и может передавать различные данные по каждому из независимых каналов, чтобы повысить скорость передачи.

Известны различные методики для изучения и адаптации к характеристикам канала между АР и UT. Уникальные пилот-сигналы могут передаваться от каждой передающей антенны. В этом случае пилот-сигналы принимаются в каждой приемной антенне и измеряются их параметры. Обратная связь с информацией состояния канала может затем возвращаться в передающее устройство для использования при передаче. Разложение на собственные векторы измеренной канальной матрицы может осуществляться для того, чтобы определять собственные моды каналов. Альтернативная методика предотвращения разложения на собственные векторы канальной матрицы в приемном устройстве, заключается в том, чтобы использовать управление собственной частотой пилот-сигналов и данных, чтобы упростить пространственную обработку в приемном устройстве.

Таким образом, в зависимости от текущих характеристик канала, различные скорости передачи данных могут быть доступны для передачи в различные пользовательские терминалы в системе. Приемо-передающее устройство 660 беспроводной LAN может определять поддерживаемую скорость на основе того, какая пространственная обработка используется для физической линии связи между АР и UT. Эта информация может передаваться обратно для использования в обработке уровня MAC.

Для целей иллюстрации декодер 640 сообщений развернут между приемо-передающим устройством 660 беспроводной LAN и процессором 620. В аспектах, функция декодера 640 сообщений может выполняться в рамках процессора 620, приемо-передающего устройства 660 беспроводной LAN, другой схемы или их комбинации. Декодер 640 сообщений приспособлен для декодирования любого объема управляющих данных или служебных сообщений для осуществления связи в рамках системы. В одном примере декодер 640 сообщений приспособлен для приема и декодирования сообщений отчетов о помехах, сообщений, чтобы устанавливать, сдвигать или уменьшать полосу пропускания BSS, и т.п., как описано ниже. Различные другие сообщения могут декодироваться с использованием любого числа методик декодирования сообщений, хорошо известных в данной области техники. Кодер 650 сообщений аналогично может быть развернут между процессором 620 и приемо-передающим устройством 660 беспроводной LAN (и также может выполняться полностью или частично в рамках процессора 620, приемо-передающего устройства 660 беспроводной LAN, другой схемы или их сочетания) и может осуществлять кодирование сообщений, таких как, например, только что описанные. Методики кодирования и декодирования сообщений хорошо известны специалистам в данной области техники.

В одном варианте осуществления быстрое преобразование Фурье (FFT) (не показано) м