Протокол управления доступом к среде передачи беспроводной ячеистой сети с множеством ретрансляций

Протокол управления доступом к среде передачи беспроводной ячеистой сети с множеством ретрансляций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Последующее описание в целом относится к беспроводной связи, а более точно, к уменьшению помех в среде беспроводной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы беспроводной связи стали широко распространенным средством, посредством которого большинство людей во всем мире стали осуществлять связь. Устройства беспроводной связи стали меньше и мощнее, для того чтобы удовлетворять потребностям потребителя и чтобы улучшить портативность и удобство. Увеличение вычислительной мощности в мобильных устройствах, таких как сотовые телефоны, привело к повышению требований к системам передачи беспроводных сетей. Такие системы типично обновляются не так легко, как сотовые устройства, которые поддерживают связь через них. По мере того, как возможности мобильного устройства расширяются, может быть трудно поддерживать более старые системы беспроводных сетей некоторым образом, который способствует полной эксплуатации возможностей новых и усовершенствованных беспроводных устройств.

Более точно, основанные на частотном разделении технологии типично разделяют спектр на отдельные каналы, расщепляя его на фрагменты полосы пропускания, которые могут быть однородными или неоднородными. Например, деление полосы частот, выделенной для беспроводной связи, может быть расщеплено на 30 каналов, каждый из которых может нести речевой диалог, или, что касается цифрового устройства, нести цифровые данные. Каждый канал может назначаться за раз одному пользователю. Одним из известных вариантов является технология ортогонального частотного разделения, которая фактически разбивает всю ширину полосы пропускания системы на многочисленные ортогональные поддиапазоны. Эти поддиапазоны также указываются ссылкой как тоны, несущие, поднесущие, элементы разрешения и/или частотные каналы. Каждый поддиапазон ассоциативно связан с поднесущей, которая может модулироваться данными. Что касается основанных на временном разделении технологий, полоса расщепляется по времени на последовательные кванты времени или временные интервалы. Каждый пользователь канала снабжается квантом времени для передачи и приема информации циклическим образом. Например, в любое заданное время t пользователю предоставляется доступ к каналу в течение кратковременного интервала. Затем, доступ переключается на другого пользователя, который снабжается кратковременным интервалом времени для передачи и приема информации. Цикл «получения очереди» продолжается, и со временем каждый пользователь снабжается многочисленными интервалами передачи и приема.

Основанные на кодовом разделении технологии типично передают данные посредством некоторого количества частот, имеющихся в распоряжении в любое время в диапазоне. Вообще, данные оцифровываются и кодируются с расширением спектра на протяжении имеющейся в распоряжении ширины полосы пропускания, при этом многочисленные пользователи могут перекрываться по каналу, и соответственным пользователям может назначаться уникальный код последовательности. Пользователи могут осуществлять передачу в одном и том же широкополосном сегменте спектра, при этом сигнал каждого пользователя кодируется с расширением спектра по полной ширине полосы пропускания посредством своего соответственного кода кодирования с расширением спектра. Эта технология может предусматривать совместное использование, при этом один или более пользователей могут одновременно осуществлять передачу и прием. Такое совместное использование может достигаться благодаря цифровой модуляции с расширением спектра, при этом поток битов пользователя кодируется и расширяется по всему очень широкому каналу псевдослучайным образом. Приемник предназначен для распознавания ассоциативно связанного уникального кода последовательности и уничтожения рандомизации, для того чтобы накапливать биты для конкретного пользователя когерентным образом.

Типичная сеть беспроводной связи (например, применяющая технологии частотного, временного и кодового разделения) включает в себя нуль или более (например, в специальной (ad-hoc) сети) базовых станций, которые обеспечивают зону обслуживания, и один или более мобильных (например, беспроводных) терминалов, которые могут передавать и принимать данные в пределах зоны обслуживания. Типичная базовая станция может одновременно передавать многочисленные потоки данных для служб широковещательной передачи, многоадресной передачи и/или одноадресной передачи, при этом потоком данных является поток данных, который может иметь важность независимого приема в отношении мобильного терминала. Мобильный терминал в пределах зоны обслуживания такой базовой станции может быть заинтересован в приеме одного, более чем одного или всех потоков данных, переносимых составным потоком. Подобным образом, мобильный терминал может передавать данные на базовую станцию или другой мобильный терминал. Такая связь между базовой станцией и мобильным терминалом или между мобильными терминалами может ухудшаться вследствие изменений канала и/или изменений мощности помех. Дополнительно, в непланируемых или специальных применениях, где мобильные терминалы действуют в качестве ретрансляторов для других мобильных терминалов, чтобы давать возможность связи с сервером или базовой станцией, ширина полосы пропускания может быть ограничена и/или перегружена в областях, где интенсивность сигнала минимальна. Распределение ресурсов может становиться затруднительным, делая необходимым совместное использование ресурсов некоторым образом, который является спектрально рациональным. Соответственно, в данной области техники существует необходимость в системах и/или обобщенных способах, которые содействуют уменьшению помех и улучшению пропускной способности в среде специальной беспроводной связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее представляет упрощенное краткое изложение одного или нескольких аспектов, для того чтобы обеспечить базовое понимание таких аспектов. Это краткое изложение не является исчерпывающим обзором всех предполагаемых аспектов и не предназначено ни для идентификации ключевых или критических элементов всех аспектов, ни для очерчивания объема какого-нибудь или всех аспектов. Его единственная цель состоит в том, чтобы представить некоторые идеи одного или нескольких аспектов в упрощенном виде, в качестве вступления в более подробное описание, которое представлено позже.

В соответствии с различными аспектами системы и способы, описанные в материалах настоящей заявки, содействуют смягчению условия «скрытого узла», которое может возникать, когда узлы осуществляют передачу на разных уровнях мощности передачи наряду с применением механизма распределения ресурсов запроса на передачу (RTS)/готовности к приему (CTS). Условие скрытого узла возникает, когда узел (например, терминал доступа, точка доступа, узел передачи, и т.п.) начинает передачу, так как он обнаружил, что ресурс (например, канал, поднесущая, и т.п.) является незанятым, когда фактически ресурс используется для передачи другим узлом, таким образом, создавая избыточную помеху на принимающем узле. Согласно некоторым аспектам узел может независимо состязаться за поднесущую, передавая RTS на поднесущей, за которую узел состязается. Протоколы с асинхронным гибридным автоматическим запросом на повторение могут использоваться для увеличения достоверности и предоставления возможности агрессивного прогнозирования скорости.

Согласно аспекту способ беспроводной передачи на многих несущих может содержать состязание за набор поднесущих, независимое от состязания за другие поднесущие, и определение, имеется ли в распоряжении подмножество набора состязательных поднесущих для передачи данных. Способ дополнительно может содержать передачу сигнала запроса на передачу (RTS) в отношении набора состязательных поднесущих, передачу списка предпочтений поднесущих, прием сигнала готовности к приему (CTS) в отношении подмножества набора состязательных поднесущих, причем сигнал CTS был передан при известной спектральной плотности мощности (PSD), передачу сигнала данных с использованием подмножества состязательных поднесущих и/или передачу сигнала данных с использованием меньшей, чем совокупная имеющаяся в распоряжении, ширины полосы частот, ассоциативно связанной с подмножеством состязательных поднесущих.

Согласно еще одному аспекту устройство, которое содействует беспроводной передаче на многих несущих, может содержать модуль состязания, сконфигурированный с возможностью состязания за одну или несколько поднесущих независимо от других поднесущих; и модуль определения, сконфигурированный с возможностью определения, имеется ли в распоряжении подмножество состязательных поднесущих. Устройство дополнительно может содержать передатчик, который отправляет сигнал запроса на передачу (RTS) в отношении одной или нескольких состязательных поднесущих, и приемник, который принимает сигнал готовности к приему (CTS) в отношении подмножества из одной или нескольких состязательных поднесущих. Дополнительно, передатчик может передавать сигнал данных с использованием подмножества из одной или нескольких состязательных поднесущих.

Согласно еще одному другому аспекту устройство, которое содействует выполнению беспроводной передачи на многих несущих, может содержать средство для состязания за набор поднесущих независимо от других поднесущих и средство для определения, имеется ли в распоряжении подмножество из состязательного набора поднесущих для передачи данных. Устройство дополнительно может содержать средство для передачи сигнала запроса на передачу (RTS) в отношении состязательного набора поднесущих в пределах части имеющейся в распоряжении ширины полосы частот, которая является меньшей, чем совокупная ширина полосы пропускания, используемая для множественного доступа. Устройство дополнительно может содержать средство для приема сигнала готовности к приему (CTS) в отношении состязательного набора поднесущих, причем средство для передачи может отправлять пакет данных на состязательном наборе поднесущих.

Еще один другой аспект относится к машиночитаемому носителю информации, содержащему команды для содействия беспроводной передаче на многих несущих, причем команды при выполнении предписывают машине состязаться за набор поднесущих, независимый от состязания за другие поднесущие, и определять, имеется ли в распоряжении подмножество из набора состязательных поднесущих для передачи данных.

Еще один другой аспект относится к процессору для содействия беспроводной передаче на многих несущих, причем процессор сконфигурирован с возможностью состязания за одну или несколько поднесущих, независимых от состязания за другие поднесущие, и определения, имеется ли в распоряжении подмножество из одной или нескольких состязательных поднесущих для передачи данных.

Для решения вышеизложенных и связанных задач один или несколько аспектов содержат признаки, полностью описанные в дальнейшем и особо указанные в формуле изобретения. Последующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты одного или нескольких аспектов. Эти аспекты, однако, являются указывающими только на некоторые из различных способов, которыми могут применяться принципы различных аспектов, и описанные аспекты предназначены для охвата всех таких аспектов и их эквивалентов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - иллюстрация специальной, или ячеистой, среды беспроводной связи в соответствии с различными аспектами.

Фиг.2 - иллюстрация обобщенного способа для состязания за поднесущие в среде беспроводной связи на многих несущих в соответствии с различными аспектами.

Фиг.3 - иллюстрация обобщенного способа, который содействует выполнению протокола управления доступом к среде передачи (MAC) беспроводной ячеистой сети с множеством ретрансляций (транзитных участков) в соответствии с одним или несколькими аспектами, описанными в материалах настоящей заявки.

Фиг.4 - иллюстрация обобщенного способа для ограничения ширины полосы частот RTS и CTS, чтобы содействовать независимому состязанию за поднесущие, в соответствии с одним или несколькими аспектами.

Фиг.5 - иллюстрация обобщенного способа для независимого состязания за поднесущие в беспроводной ячеистой сети, чтобы содействовать управлению доступом к среде передачи, в соответствии с различными аспектами.

Фиг.6 иллюстрирует обобщенный способ для улучшения пространственного повторного использования посредством применения CTS в качестве пилот-сигнала (контрольного сигнала) для оценки коэффициента усиления канала с разомкнутым контуром в соответствии с различными аспектами.

Фиг.7 - иллюстрация обобщенного способа для выбора надлежащих уровней PSD и мощности передачи, чтобы уменьшить помехи при передаче на поднесущих, в отношении которых другой узел выиграл состязание, в соответствии с некоторыми аспектами.

Фиг.8 иллюстрирует обобщенный способ для использования многозначного CTS для содействия предоставлению возможности узлу передавать на поднесущей, которая была предоставлена другому узлу, не создавая помех другому узлу, в соответствии с одним или несколькими аспектами.

Фиг.9 - иллюстрация терминала доступа, который содействует управлению доступом к среде передачи в беспроводной ячеистой сети с множеством ретрансляций, в соответствии с одним или несколькими аспектами.

Фиг.10 - иллюстрация системы, которая содействует регулировке мощности передачи, чтобы дать возможность передачи на поднесущей, которая была выиграна другим состязающимся узлом, не создавая помех выигравшему узлу, в соответствии с одним или несколькими аспектами.

Фиг.11 - иллюстрация беспроводной сетевой среды, которая может применяться в соединении с различными системами и способами, описанными в материалах настоящей заявки.

Фиг.12 - иллюстрация устройства, которое содействует выполнению протокола управления доступом к среде передачи (MAC) беспроводной ячеистой сети с множеством ретрансляций, в соответствии с одним или несколькими аспектами, описанными в материалах настоящей заявки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Различные аспекты далее описаны со ссылкой на чертежи, на всем протяжении которых одинаковые номера ссылок используются для указания на идентичные элементы. В последующем описании, для целей пояснения, многочисленные специфические детали изложены для того, чтобы обеспечить исчерпывающее понимание одного или нескольких аспектов. Однако может быть очевидно, что такой аспект(ы) может быть осуществлен на практике без этих специфических деталей. В других случаях, широко известные конструкции и устройства показаны в виде структурной схемы для того, чтобы облегчить описание одного или более аспектов.

В качестве используемых в этой заявке термины «компонент», «система» и тому подобные предназначены для указания ссылкой на имеющую отношение к компьютеру сущность, любое из аппаратных средств, программного обеспечения при выполнении аппаратно реализованного программного обеспечения, межплатформенного программного обеспечения, микропрограммы и/или любой их комбинации. Например, компонент может быть, но не в качестве ограничения, процессом, работающим на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком управления, программой и/или компьютером. Один или более компонентов могут находиться в пределах процесса и/или потока управления, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут приводиться в исполнение с различных машиночитаемых носителей, содержащих различные структуры данных, сохраненные на них. Компоненты могут поддерживать связь посредством локальных и/или удаленных процессов, такую как в соответствии с сигналом, содержащим один или более пакетов данных (например, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или через сеть, такую как сеть Интернет, с другими системами посредством сигнала). Дополнительно, компоненты системы, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть перекомпонованы и/или представлены дополнительными компонентами, для того чтобы способствовать достижению различных аспектов, целей, преимуществ и так далее, описанных в их отношении, и не ограничены точными конфигурациями, изложенными на данной фигуре, как будет приниматься во внимание специалистом в данной области техники.

Более того, различные аспекты описаны в материалах настоящей заявки в связи с абонентской станцией. Абонентская станция также может называться системой, абонентским узлом, мобильной станцией, мобильным телефоном, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, агентом пользователя, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием. Абонентской станцией может быть сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон протокола инициации сеанса (SIP), станция беспроводного абонентского шлейфа (WLL), персональный цифровой секретарь (PDA), карманное устройство, обладающее возможностью беспроводного соединения, или другое устройство обработки, присоединенное к беспроводному модему.

Более того, различные аспекты или признаки, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы в качестве способа, устройства или изделия с использованием стандартных технологий программирования и/или проектирования. Термин «изделие», в качестве используемого в материалах настоящей заявки, предназначен для охвата компьютерной программы, доступной с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителей. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но не в качестве ограничения, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий магнитный диск, магнитные полосы…), оптические диски (например, компакт диск (CD), цифровой многофункциональный диск (DVD)…), интеллектуальные карты и устройства флэш-памяти (например, карточку, карту памяти, кнопочный орган управления…). Дополнительно, различные запоминающие носители, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять одно или более устройств и/или других машиночитаемых носителей для хранения информации. Термин «машиночитаемый носитель» может включать в себя, без ограничения, беспроводные каналы и различные другие носители, способные к сохранению, удерживанию и/или переносу инструкции(й) и/или данных. Будет приниматься во внимание, что слово «примерный» используется в материалах настоящей заявки, чтобы означать «служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации». Любой аспект или конструкция, описанные в материалах настоящей заявки как «примерные», не обязательно должны быть истолкованы в качестве предпочтительных или преимущественных над другими аспектами или конструкциями.

Фиг.1 - иллюстрация специальной, или ячеистой, среды 100 беспроводной связи в соответствии с различными аспектами. Система 100 может содержать одну или более точек 102 доступа в одном или более секторов, которые принимают, передают, повторяют и т.п. сигналы беспроводной связи друг другу и/или одному или более терминалам 104, 106, 108 доступа. Каждая точка 102 доступа может содержать цепь передатчика и цепь приемника, каждая из которых, в свою очередь, может содержать множество компонентов, ассоциативно связанных с передачей и приемом сигнала (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.п.), как будет приниматься во внимание специалистом в данной области техники. Терминалами 104, 106, 108, например, могут быть сотовые телефоны, смартфоны, дорожные компьютеры, карманные устройства связи, карманные вычислительные устройства, спутниковые радиоприемники, глобальные системы определения местоположения, PDA и/или любое устройство, пригодное для связи через беспроводную сеть 100. Система 100 может применяться в соединении с различными аспектами, описанными в материалах настоящей заявки, для того чтобы содействовать масштабируемому повторному использованию ресурсов в среде беспроводной связи, как изложено относительно последующих фигур.

Терминалы 104, 106, 108 типично рассредоточены по всей системе, и каждый терминал может быть стационарным или мобильным. Терминал также может называться мобильной станцией, пользовательским оборудованием, пользовательским устройством или некоторой другой терминологией. Терминал может быть беспроводным устройством, сотовым телефоном, персональным цифровым секретарем (PDA), картой беспроводного модема и так далее. Каждый терминал 104 может поддерживать связь с нулем, одной или многочисленными точками доступа по нисходящей линии связи и восходящей линии связи в любой заданный момент. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) указывает ссылкой на линию связи с точек доступа на терминалы, а восходящая линия связи (или обратная линия связи) указывает ссылкой на линию связи с терминалов на точки доступа. Хотя нововведение может применяться с использованием отдельных прямой и обратной линий связи, оно также может использовать единый набор линий связи для поддержания связи между терминалами доступа и/или точками доступа.

Для распределенной архитектуры точки 102 доступа, по необходимости, могут поддерживать связь одна с другой. Передача данных по прямой линии связи происходит с одной точки доступа на один терминал доступа при или около максимальной скорости передачи данных, которая может поддерживаться прямой линией связи и/или системой связи. Дополнительные каналы прямой линии связи (например, канал управления) могут передаваться с многочисленных точек доступа на один терминал доступа. Передача данных по обратной линии связи может происходить с одного терминала доступа на одну или более точек доступа.

Согласно другим аспектам специальная сеть может быть специальной сетью с множеством ретрансляций, в которой терминал 108 доступа использует другой терминал 106 доступа в качестве ретранслятора на точку 102 доступа. Например, терминал 108 доступа может определять, что он не имеет достаточного уровня сигнала, чтобы осуществлять передачу на точки 102 доступа, но что терминал 106 доступа имеет достаточную интенсивность сигнала. В таком случае терминал 108 доступа может маршрутизировать связь по обратной линии связи через терминал 106 доступа на одну или более точек 102 доступа. Таким образом, терминал 106 доступа может действовать в качестве точки доступа для терминала 108 доступа.

Со ссылкой на фиг.2-8 проиллюстрированы обобщенные способы, относящиеся к обеспечению управления доступом к среде передачи в ячеистой сети с ретрансляторами. Например, обобщенные способы могут относиться к обеспечению управления доступом к среде передачи в ячеистой сети с ретрансляторами в среде FDMA (множественного доступа с частотным разделением каналов), среде OFDMA (множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов), среде CDMA (множественного доступа с кодовым разделением каналов), среде WCDMA (широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов), среде TDMA (множественного доступа с временным разделением каналов), среде SDMA (множественного доступа с пространственным разделением каналов) или любой другой пригодной беспроводной среде. Несмотря на то, что, в целях упрощения пояснения обобщенные способы показаны и описаны в качестве последовательности действий, должно пониматься и приниматься во внимание, что обобщенные способы не ограничены порядком действий, так как некоторые действия могут, в соответствии с одним или более аспектами, происходить в разных очередностях и/или одновременно с другими действиями из тех, которые показаны и описаны в материалах настоящей заявки. Например, специалисты в данной области техники будут понимать и принимать во внимание, что обобщенный способ, в качестве альтернативы, мог бы быть представлен как последовательность взаимосвязанных состояний или событий, таких как на диаграмме состояний. Более того, не все проиллюстрированные действия могут требоваться для реализации обобщенного способа в соответствии с одним или более аспектами.

Фиг.2 - иллюстрация обобщенного способа 200 для состязания за поднесущие в среде беспроводной связи на многих несущих в соответствии с различными аспектами. При некоторых схемах назначения ресурсов центральная служба, такая как контроллер сектора или тому подобное, может поставлять назначения ресурсов на пользовательские устройства. Способ 200, с одной стороны, относится к состязанию за ресурс между узлами, такими как терминалы доступа, так что терминалы доступа могут не запрашивать назначения ресурсов. Вернее, терминалы могут состязаться между ними самими за имеющиеся в распоряжении ресурсы (например, частоты, каналы, поднесущие, тоны и т.п.) На 202 узел может состязаться за поднесущую независимо от других поднесущих. Например, когда имеющаяся в распоряжении ширина полосы пропускания может делиться на отдельные и несовпадающие поднесущие, протокол запроса на передачу (RTS)/готовности к приему (CTS) может выполняться независимо для каждой поднесущей. Терминал доступа может передавать сигнал RTS на наборе поднесущих и может определять, является ли подмножество состязательных поднесущих имеющимся в распоряжении для использования во время следующей передачи на 204. Определение возможности использования поднесущей может быть основано, например, на сигналах CTS, принимаемых повсюду, или подмножестве состязательных поднесущих. Таким образом, терминал доступа может не представлять на рассмотрение предопределенное количество поднесущих и ожидать до приема назначения поднесущей, но предпочтительнее, может представлять на рассмотрение RTS на каждой отдельной поднесущей, на которой терминал хотел бы осуществлять передачу.

Фиг.3 - иллюстрация обобщенного способа 300, который содействует выполнению протокола управления доступом к среде передачи (MAC) беспроводной ячеистой сети с ретрансляторами в соответствии с одним или более аспектами, описанными в материалах настоящей заявки. На 302 конкретная поднесущая может подвергаться состязанию независимо от состязания за любую другую поднесущую. На 304 может передаваться запрос, который указывает желание передавать пакет данных на состязательной поднесущей (например, RTS) в пределах части имеющейся в распоряжении ширины полосы пропускания, которая используется для множественного доступа. Часть имеющейся в распоряжении ширины полосы пропускания может быть некоторой частью, меньшей, чем вся имеющаяся в распоряжении ширина полосы пропускания, используемая для множественного доступа в среде беспроводной связи, в которой применяется способ 300. По приему предоставления (например, сигнала CTS или некоторой другой разновидности подтверждения) состязательной поднесущей 306 способ может приступать к этапу 308, где пакет данных может передаваться на состязательной поднесущей(их).

Что касается управления доступом к среде передачи беспроводной ячеистой сети с ретрансляторами, подходы могут включать в себя множественный доступ с контролем несущей и избежанием столкновений (CSMA/CA) и запрос на передачу/готовность к приему (RTS/CTS). CSMA/CA является протоколом для передачи несущей в сетях 802.11. Например, когда пользовательское устройство содержит данные для передачи, пользовательское устройство контролирует канал, чтобы выяснить, является ли он незанятым. Если канал является незанятым, то пользовательское устройство передает данные, иначе, пользователь отступает на случайный период времени до того, как он вновь контролирует канал. В среде ячеистой сети, где все пользователи могут не быть способными поддерживать связь друг с другом, CSMA/CA ведет к проблеме «скрытого узла», где пользователь может воспринимать канал незанятым и начинать отправку данных, создавая нежелательно высокую помеху на близлежащем принимающем узле (например, когда пользователь не слышал бы предающий узел).

Протокол RTS/CTS смягчает проблему скрытого узла. Например, когда пользовательское устройство имеет данные для отправки, пользовательское устройство может отправлять сигнал RTS на приемник, а приемник отправляет сигнал CTS передатчику и всем окружающим узлам, в момент которого передатчик отправляет данные. Когда конкретный узел принимает RTS или CTS, затем узел не использует канал в течение заданного периода времени и удерживается от отправки RTS, CTS или данных. RTS/CTS устраняет проблему скрытого узла, когда все пользовательские устройства имеют одинаковую мощность передачи, но может создавать проблему «открытого узла», где некоторые пользовательские устройства не осуществляют передачу, даже если они не сталкивались бы с какими бы то ни было другими пользовательскими устройствами. Более того, проблема скрытого узла возвращается к RTS/CTS, когда узлы имеют разные мощности передачи.

Схема множественного доступа разделяет имеющуюся в распоряжении ширину полосы пропускания на поднесущие. Имеющаяся в распоряжении ширина полосы пропускания является шириной полосы пропускания, которая может использоваться пользовательским устройством для передачи данных. RTS/CTS применяется на каждой поднесущей, и пользовательское устройство состязается независимо на каждой поднесущей. Протокол с асинхронным гибридным автоматическим запросом на повторение используется для дополнительной достоверности и чтобы улучшать и обеспечивать более агрессивное предсказание скорости. Дополнительно, управление мощностью с равной спектральной плотностью мощности (PSD) передачи может использоваться, чтобы предусмотреть разные мощности передачи. Например, пользовательские устройства с большей мощностью передачи могут достигать более высоких пиковых скоростей посредством использования большей ширины полосы пропускания наряду с тем, что пользовательские устройства с меньшей мощностью передачи используют меньшую ширину полосы пропускания, но все же достигают равной PSD.

Деление спектра на многочисленные поднесущие имеет несколько преимуществ. Во-первых, оно дает возможность для статистического мультиплексирования нагрузки. Во-вторых, пользовательские устройства состязается за величину ширины полосы пропускания, основанную на размере их буфера, а предсказание скорости предусматривает более рациональное использование ширины полосы пропускания. Многочисленные несущие также предусматривают изменения помех и пространственного использования.

RTS/CTS могут быть реализованы на каждой поднесущей с использованием одного или более из многообразия подходов. Один из подходов влечет за собой состязание независимо на каждой поднесущей, и что следует отправлять RTS и CTS на взятой в целом поднесущей. Второй подход состоит в том, чтобы состязаться одновременно по всем поднесущим, а затем кодировать пакет данных по всем успешно достигнутым поднесущим. При состязании одновременно по всем поднесущим передатчик может отправлять 1-битный RTS на всех требуемых поднесущих и использовать подмножество поднесущих, на которых он принимает сигнал CTS. В качестве альтернативы передатчик может указывать список предпочтений поднесущих.

Асинхронный гибридный автоматический запрос на повторение (асинхронный HARQ) используется для более агрессивного предсказания скорости. При асинхронном HARQ, передатчик отправляет пакет и ожидает подтверждение, что пакет отправлялся успешно. Если ACK (подтверждение) не принято, то пользовательское устройство планирует и отправляет второй пакет, который состоит из инкрементально избыточной информации, для содействия в декодировании первого пакета. Инкрементально избыточная информация может обеспечивать лучшие эксплуатационные показатели, чем простой код с повторениями, который мог бы достигаться только передачей данных. При асинхронном HARQ планируется каждый подпакет повторной передачи. Значит, каждый подпакет состязается с использованием RTS/CTS.

Фиг.4 - иллюстрация обобщенного способа 400 для ограничения ширины полосы пропускания RTS и CTS, чтобы содействовать независимому состязанию за поднесущие, в соответствии с одним или более аспектами. Например, управление мощностью с равной спектральной плотностью мощности (PSD) передачи может использоваться в соединении с различными аспектами, описанными в материалах настоящей заявки. Что касается RTS/CTS, чтобы смягчить проблему скрытого узла, каждый передающий узел может быть сделан способным прослушивать CTS от узлов, которым его передачи создают помеху. Это может достигаться выбором максимальной спектральной плотности мощности передачи для сети. RTS, CTS и данные могут передаваться при этой PSD на требуемой поднесущей. Более точно, сигнал может передаваться при известной PPSD, которая может быть максимальной PSD, на подмножестве ширины полосы пропускания поднесущей, чтобы предоставлять всем узлам предопределенного диапазона мощности передачи возможность достигать максимальной PSD. Например, если поднесущие перекрывают 1 МГц ширины полосы пропускания, RTS и CTS могут передаваться на 1 кГц ширины полосы пропускания, предусматривая динамический диапазон 30 дБ в поддерживаемых мощностях передачи. Данные могут отправляться при или ниже известной PSD. Таким образом, условие скрытого узла может подавляться даже для устройств несопоставимых возможностей мощности передачи.

Согласно способу на 402 технология RTS/CTS может инициироваться в соединении с протоколом с асинхронным HARQ. Ширина полосы пропускания RTS и CTS может ограничиваться, чтобы использовать меньшую, чем полная ширина полосы пропускания поднесущей данных, и передаваться при известной PSD, которая может быть максимальной PSD, которую узел будет использовать для передачи данных через ограниченную ширину полосы пропускания, наряду с тем, что данные могут передаваться на полной поднесущей при известной PSD на 404. На 406 передача данных может отправляться на предоставленных поднесущих с использованием всей имеющейся в распоряжении ширины полосы пропускания и при известной PSD. Согласно другим аспектам ширина полосы пропускания поднесущей для RTS и CTS может ограничиваться, а RTS и CTS могут передаваться при известной PSD через ограниченную ширину полосы пропускания наряду с тем, что данные передаются на поднесущей при меньшей, чем максимальная, или известной, PSD, основанной на предсказании скорости. Этот аспект также предоставляет узлу с ограничением максимальной мощности передачи возможность использовать взятую в целом ширину полосы пропускания, даже если узел не имеет достаточной мощности для передачи при известной PSD через полную ширину полосы пропускания. Таким образом, передача данных устойчива, чтобы гарантировать успешную доставку, наряду с тем, что сигналы RTS/CTS передаются через оптимизированную часть имеющейся в распоряжении ширины полосы пропускания, чтобы умерить излишнее потребление ширины полосы пропускания и чтобы уменьшить помехи.

Фиг.5 - иллюстрация обобщенного способа 500 для независимого состязания за поднесущие в беспроводной ячеистой сети, чтобы содействовать управлению доступом к среде передачи, в соответствии с различными аспектами. На 502 протокол RTS/CTS с асинхронным HARQ может инициироваться, чтобы дать возможность состязания за поднесущие между узлами в зоне уверенного беспроводного приема. На 504 сообщение RTS может отправляться через ограниченную часть имеющейся в распоряжении ширины полосы пропускания при PSD, которая является такой же, как известная PSD, используемая для отправки передач данных, и которая может быть меньшей, чем известная PSD, которая может содействовать снижению излишних помех. Дополнительно, более низкая PSD может содействовать снижению условия открытого узла в случае RTS, так как отправка RTS при более низкой PSD имеет результат уведомления только тех устройств, которые могут фактически испытывать помехи во время передачи данных. На 506 сигнал CTS, который был передан при известной PSD, может приниматься, чтобы гарантировать, что состязающиеся узлы слышат CTS.