Способ и устройство для передачи кадра в системе беспроводной ran (сети радиодоступа)
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к системам связи. Технический результат заключается в увеличении эффективности энергопотребления. Предоставлен способ и устройство для передачи кадра, которая выполняется посредством передающей STA в системе WLAN. Способ передачи кадра, в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя генерирование протокольного блока данных MAC (MPDU), который должен быть передан на целевую станцию, генерирование протокольного блока данных PLCP (PPDU) посредством присоединения заголовка процедуры конвергенции физического уровня (PLCP) к MPDU и передачу PPDU на целевую станцию. Заголовок PLCP содержит частичный идентификатор (ID) ассоциации (AID) целевой станции. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 18 ил., 28 табл.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к беспроводной связи и более конкретно к способу и устройству для передачи кадра в системе беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В связи с недавним развитием технологии передачи информации разработано множество технических приемов беспроводной связи. Из числа технических приемов WLAN является техническим приемом, позволяющим получать беспроводной доступ к сети Интернет в домах, или на предприятиях, или в специальных областях предоставления обслуживания через мобильные терминалы, такие как карманный персональный компьютер (PDA), портативный компьютер и портативный проигрыватель мультимедийных данных (PMP) на основе радиочастотной технологии.
С момента основания института инженеров электротехники и электроники (IEEE)802 (организации по стандартизации для технических приемов WLAN) в феврале 1980 года выполнялось множество задач по стандартизации. Исходная технология WLAN была способна поддерживать скорость передачи данных в 1-2 Мбит/с при помощи скачкообразной перестройки частоты, растяжения диапазона и связи в инфракрасном диапазоне посредством использования частотного диапазона в 2,4 ГГц, в соответствии со стандартом IEEE 802.11, но новейшая технология WLAN может поддерживать максимальную скорость передачи данных в 54 Мбит/с с использованием способа мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).
Кроме того, в стандарте IEEE 802.11 осуществлена на практике или разработана стандартизация различных технических приемов, таких как улучшение качества обслуживания (QoS), совместимости протоколов точки доступа (AP), повышение безопасности, измерение ресурсов радиосвязи, среда для беспроводного доступа в транспортных средствах для расположенных в транспортных средствах сред, быстрый роуминг, сеть с сеточной структурой, взаимодействующая с внешней сетью, и управление беспроводной сетью. Кроме того, для преодоления ограничения скорости связи, которая считается слабым местом технологии WLAN, в качестве технического стандарта недавно был стандартизирован стандарт IEEE 802.11n. Цель стандарта IEEE 802.11n заключается в увеличении скорости и надежности сети и расширении зоны покрытия беспроводной сети.
Более конкретно стандарт IEEE 802.11n основан на технологии многоканального входа и многоканального выхода (MIMO), в которой используются несколько антенн с обеих сторон передатчика и приемника для поддержания высокой пропускной способности (HT), имеющей скорость обработки данных 540 Мбит/с или выше, минимизации ошибок передачи и оптимизации скорости передачи данных. Кроме того, стандарт IEEE 802.11n может использовать не только схему кодирования для передачи нескольких избыточных копий для повышения надежности данных, но также и схему мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) для увеличения скорости передачи данных.
В связи с распространением вводимых в действие технических приемов WLAN и разнообразием приложений, использующих технологию WLAN, существует потребность в новой системе WLAN, способной поддерживать пропускную способность выше, чем скорость обработки данных, поддерживаемая посредством стандарта IEEE 802.11n. Однако протокол управления доступом к среде передачи данных (MAC)/физическому уровню (PHY) стандарта IEEE 802.11n не является эффективным для обеспечения пропускной способности 1 Гбит/с или выше. Причина состоит в том, что протокол MAC/PHY стандарта IEEE 802.11n предназначен для работы станции (STA), имеющей одну плату сетевого интерфейса (NIC). Соответственно, если пропускная способность кадров увеличивается, в то время как существующий протокол MAC/PHY стандарта IEEE 802.11n остается неизменным, то непроизводительные потери увеличиваются. Следовательно, улучшение пропускной способности сети беспроводной связи, в то время как существующий протокол MAC/PHY стандарта IEEE 802.11n (то есть архитектура с одной STA) остается неизменным, ограничено.
Для достижения скорости обработки данных 1 Гбит/с или выше в сети беспроводной связи существует необходимость в новой системе, которая отличается от существующего протокола MAC/PHY стандарта IEEE 802.11n (то есть архитектуры с одной STA). Система с очень высокой пропускной способностью (VHT) WLAN является следующей версией системы WLAN стандарта IEEE 802.11n. Система VHT WLAN является одной из новейших систем WLAN стандарта IEEE 802.11, которые были недавно предложены для поддержания скорости обработки данных 1 Гбит/с или выше в точке доступа к службе (SAP) MAC.
Система VHT WLAN позволяет множеству VHT STA получать доступ к каналам радиосвязи в одно и то же время для эффективного использования каналов. С этой целью система VHT WLAN поддерживает передачу при помощи способа многоканального входа и многоканального выхода (MU-MIMO) с использованием множества антенн. Точка (AP) доступа VHT может выполнять способ передачи с множественным доступом с пространственным разделением каналов (SDMA) для передачи данных с пространственным разделением на множество VHT STA. Если множество пространственных потоков распределятся на множество STA и передается в одно и то же время с использованием множества антенн, то вся пропускная способность системы WLAN может быть увеличена.
Устаревшие терминалы, поддерживающие системы WLAN (например, стандартов IEEE 802.11 a/b/g), предшествующие системе WLAN стандарта IEEE 802.11n, и терминалы HT, поддерживающие систему WLAN стандарта IEEE 802.11n, могут, по существу, работать в активном режиме и в энергосберегающем (PS) режиме. Терминал, на который стабильно подается энергия с использованием кабеля электропитания, относительно менее чувствителен к эффективности энергопотребления в связи с тем, что энергия подается стабильно. С другой стороны, терминал, работающий от аккумулятора заданной емкости, может быть чувствителен к эффективности энергопотребления в связи с тем, что он должен работать в условиях ограничения энергии. С точки зрения мобильности терминала терминал, на который стабильно подается энергия через кабель электропитания, может иметь ограничение по мобильности. С другой стороны, терминал, на который подается энергия от аккумулятора, может иметь меньшие ограничения по мобильности. Для увеличения эффективности энергопотребления терминала терминал может работать в режиме PS. Терминал, работающий в режиме PS, постоянно переключается между активным режимом и режимом ожидания для эффективного использования ограниченной энергии.
Опять же учет эффективности электропитания может быть важной проблемой даже в системе VHT WLAN. Соответственно, новый формат кадра процедуры конвергенции физического уровня (PLCP) и способ определения и передачи управляющей информации, которая должна быть передана через кадр PLCP, должны учитываться посредством учета эффективности энергопотребления в системе WLAN.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
Соответственно, настоящее изобретение было выполнено с учетом вышеизложенных проблем, и целью настоящего изобретения является обеспечение способа передачи кадра PLCP, который может быть использован в системе WLAN, и устройства для поддержки способа.
Другая цель настоящего изобретения заключается в обеспечении способа уменьшения мощности станции и устройства для поддержки способа.
ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ
В аспекте способ передачи кадра передающей станцией в системе беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN) включает в себя генерирование протокольного блока данных MAC (MPDU), который должен быть передан на целевую станцию, генерирование протокольного блока данных PLCP (PPDU) посредством присоединения заголовка процедуры конвергенции физического уровня (PLCP) к MPDU и передачу PPDU на целевую станцию, причем заголовок PLCP содержит частичный идентификатор (ID) ассоциации (AID) целевой станции.
Частичный AID целевой станции может быть получен из AID, выделенного посредством точки доступа (AP) в процессе работы целевой станции, ассоциированной с AP.
Длина AID может быть задана равной 16 битам, а частичный AID может быть задан равным 9 битам низшего порядка из числа 16 битов AID.
Частичный AID может быть включен в состав поля VHTSIG заголовка PLCP, а поле VHTSIG может включать в себя управляющую информацию, необходимую целевой станции для приема PPDU и демодуляции и декодирования PPDU.
Частичный AID может включать в себя информацию, указывающую, является ли передающая станция и целевая станция станцией AP или станцией не-AP.
В другом аспекте способ передачи кадра передающей станцией в системе WLAN включает в себя генерирование множества MPDU, которые должны быть переданы на множество соответствующих целевых станций, генерирование PPDU посредством присоединения заголовка PLCP к множеству MPDU и одновременно передачу PPDU на множество целевых станций, причем заголовок PLCP содержит групповой идентификатор (ID), указывающий множество целевых станций.
Групповой идентификатор (ID) может быть включен в состав поля VHTSIG заголовка PLCP, а поле VHTSIG включает в себя управляющую информацию, в совокупности применяемую к множеству целевых станций.
Еще в одном другом аспекте станция, работающая в системе WLAN, включает в себя приемопередатчик, сконфигурированный для передачи или приема PPDU, и процессор, функционально соединенный с приемопередатчиком, причем процессор сконфигурирован для генерирования MPDU, который должен быть передан на целевую станцию, генерирования PPDU посредством присоединения заголовка PLCP к MPDU и передачи PPDU на целевую станцию, а заголовок PLCP содержит частичный AID целевой станции.
Частичный AID целевой станции может быть получен из AID, выделенного посредством AP в процессе работы целевой станции, ассоциированной с AP.
Длина AID может быть задана равной 16 битам, а частичный AID может быть задан равным 9 битам низшего порядка из числа 16 битов AID.
Частичный AID может быть включен в состав поля VHTSIG заголовка PLCP, а поле VHTSIG включает в себя управляющую информацию, необходимую целевой станции для приема PPDU и демодуляции и декодирования PPDU.
Частичный AID может включать в себя информацию, указывающую, является ли передающая станция и целевая станция станцией AP или станцией не-AP.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ
Предоставляется формат кадра PLCP, применимый для системы WLAN, способ передачи кадра PLCP и устройство для поддержки способа. Эффективность энергопотребления станции системы WLAN может быть увеличена, и возможна эффективная работа в соответствии с типом потока информационного обмена посредством использования нового кадра PLCP, предложенного посредством настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 является графическим представлением, изображающим архитектуру физического уровня стандарта IEEE 802.11.
Фиг.2 изображает пример процедуры передачи кадра PLCP.
Фиг.3 изображает пример конфигурации кадра PLCP и передачи информации целевой STA в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 изображает пример, в котором групповой идентификатор (ID) включается в состав заголовка PLCP и передается.
Фиг.5 изображает пример формата кадра PLCP, к которому может быть применено настоящее изобретение.
Фиг.6 изображает пример, в котором уникальная последовательность STA, на которую должны быть переданы данные, накладывается на числовое значение CRC поля VHT-SIG и передается.
Фиг.7 и 8 изображают примеры, в которых кадр данных UL (восходящей линии связи) и кадр данных DL (нисходящей линии связи) передаются в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 изображает пример, в котором частичный AID включен в состав поля VHT-SIG и передан.
Фиг.10 иллюстрирует проблему, которая может быть создана в среде OBSS.
Фиг.11 изображает пример формата кадра кадра маякового сигнала, включающего в себя идентификатор (ID) локальной AP, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 изображает алгоритм приема радиокадра для уменьшения энергопотребления STA.
Фиг.13 изображает пример формата кадра PLCP, который поддерживает передачу SU-MIMO, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.14 изображает пример способа передачи кадра при помощи AP, если STA работает в режиме PS.
Фиг.15 изображает способ передачи кадра при помощи AP, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.16 изображает пример, в котором AP и STA выполняют операции для уменьшения энергопотребления AP, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.17 изображает пример, в котором AP и STA выполняют операции для уменьшения энергопотребления AP, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.18 является блок-схемой, изображающей беспроводное устройство, в котором реализован вариант осуществления настоящего изобретения.
РЕЖИМ РАБОТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Система WLAN, в которой реализован вариант осуществления настоящего изобретения, включает в себя, по меньшей мере, один основной набор служб (BSS). BSS является набором STA (станций), успешно синхронизированных друг с другом для обоюдной связи. BSS может классифицироваться на независимый BSS (IBSS) и инфраструктурный BSS.
Инфраструктурный BSS включает в себя, по меньшей мере, одну STA и, по меньшей мере, одну AP (точку доступа). AP является функциональной средой передачи данных для обеспечения соединения через беспроводную среду передачи данных каждой STA в пределах BSS. AP также может называться и другими терминами, такими как централизованный контроллер, базовая станция (BS) и планировщик.
STA является средой передачи данных с определенными функциями, включающей в себя интерфейс MAC (управления доступом к среде передачи данных) и интерфейс PHY (физического уровня беспроводной среды передачи данных) для выполнения требований стандарта IEEE 802.11. STA может являться AP STA или не-AP STA, но в данном случае относится к не-AP STA, отличной от AP, если в дальнейшем не описано иначе. STA также может называться и другими терминами, такими как абонентское оборудование (UE), мобильная станция (MS), мобильный терминал (MT), портативное устройство или интерфейсная плата.
STA может классифицироваться на VHT-STA, HT-STA и устаревшие (L)-STA. HT-STA называется STA, поддерживающая стандарт IEEE 802.11n, а L-STA называется STA, поддерживающая стандарт IEEE 802.11n старшей версии (например, стандарты IEEE 802.11 a/b/g). L-STA также называется не-HT STA.
Фиг.1 является графическим представлением, изображающим архитектуру физического уровня стандарта IEEE 802.11.
Архитектура уровня PHY стандарта IEEE 802.11 включает в себя объект управления уровнем PHY (PLME), подуровень 110 процедуры конвергенции физического уровня (PLCP) и зависимый от физического носителя (PMD) подуровень 100. PLME предоставляет функцию управления уровнем PHY при совместной работе с объектом управления уровнем МАС (MLME). Подуровень 110 PLCP пересылает протокольный блок данных MAC (MPDU), принятый из подуровня 12 MAC, на подуровень 100 PMD, или передает кадр, принятый из подуровня 100 PMD, на подуровень 120 MAC, в соответствии с командой уровня 120 МАС между подуровнем 120 MAC и подуровнем 100 PMD. Подуровень 100 PMD является уровнем, находящимся ниже PLCP, и он позволяет передавать и принимать объекты физического уровня между двумя STA через беспроводную среду передачи данных.
Подуровень 110 PLCP добавляет дополнительные поля, включающие в себя информацию, необходимую для передатчика и приемника физического уровня, в процессе приема MPDU из подуровня 120 MAC и пересылки MPDU на подуровень 100 PMD. Дополнительные поля могут стать концевыми битами вдобавок к преамбуле PLCP, заголовку PLCP и полям данных в MPDU. Преамбула PLCP функционирует для подготовки приемника к функции синхронизации для разноса антенн до передачи служебного блока данных PLCP (PSDU) (=MPDU). Заголовок PLCP включает в себя поле, включающее в себя информацию о кадре. Заголовок PLCP будет более подробно описан позже со ссылкой на фиг.2.
В подуровне 110 PLCP протокольный блок данных PLCP (PPDU) создается посредством добавления вышеописанного поля к MPDU, а затем передается на принимающую STA через подуровень 100 PMD. Принимающая STA принимает PPDU, получает информацию для восстановления данных из преамбулы PLCP и заголовка PLCP и восстанавливает данные на основе информации.
Фиг.2 изображает пример процедуры передачи кадра PLCP.
MPDU подуровня MAC пересылается на подуровень PLCP уровня PHY для его передачи через беспроводную среду передачи данных. В подуровне PLCP добавляются поле L-SIG, включающее в себя управляющую информацию о L-STA, и поля VHT-SIG1 и VHT-SIG2, включающие в себя управляющую информацию о VHT STA, и в случае необходимости может быть добавлен бит-заполнитель. Кроме того, в соответствии со схемой кодирования, могут быть дополнительно добавлены концевые биты. В данном случае, добавляются подготовительные символы не-VHT и подготовительные символы VHT. Подготовительные символы не-VHT используются принимающими STA для получения кадровой синхронизации, автоматической регулировки усиления (AGC) и неточной частоты и могут быть использованы для оценки канала для демодуляции полей L-SIG и VHTSIG1. Подготовительные символы VHT могут быть использованы для оценки канала для демодуляции поля VHT-SIG2.
MPDU подуровня MAC передается из подуровня PMD на ответную STA через беспроводную среду через подуровень PLCP. В уровне PMD PPDU, передаваемый через беспроводную среду, включает в себя преамбулу не-VHT, поля, такие как L-SIG, VHT-SIG1, VHT-SIG2, подготовительное VHT, VHT-SIG2 и поля данных. В дальнейшем в данном документе на уровне PLCP передающей STA (включающей в себя AP) поля, добавленные к PSDU, принятому из уровня МАС, в целом, называются преамбулой PLCP и заголовком PLCP.
Кадр PLCP, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя информацию о целевой STA. Информация о целевой STA может быть включена в состав поля, добавляемого к MPDU в подуровне PLCP, или может быть добавлена в качестве отдельного поля и передана. Информация о целевой STA отличается от адреса приемника (или адреса RA принимающей станции) или адреса получателя (DA) на уровне протокола MAC, включенных в состав MPDU. Другими словами, на уровне протокола MAC, в отличие от адреса приемника или адреса получателя, заданных в поле адреса заголовка MAC и затем переданных, информация о целевой STA из настоящего изобретения добавляется к MPDU в подуровне PLCP и затем передается. Например, при передаче информации о целевой STA, в соответствии с настоящим изобретением, информация о целевой STA может быть включена в состав поля VHT-SIG, добавленного в подуровень PLCP, а затем передана. В дальнейшем в данном документе подробный пример информации о целевой STA и работа STA, принимающей или прослушивающей кадр PLCP, предложенный посредством настоящего изобретения, описываются применительно к различным вариантам осуществления.
Фиг.3 изображает пример конфигурации кадра PLCP и передачи информации о целевой STA, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
В примере из фиг.3 AP (5) иллюстрирована для передачи кадра PLCP на STA 1 (10), но настоящее изобретение этим не ограничивается. Терминал, передающий кадр PLCP, может являться STA, а терминал, принимающий кадр PLCP, может являться STA или AP.
AP (5) добавляет преамбулу PLCP и заголовок PLCP к MSDU, включающий в себя передаваемые на STA 1 (10) данные 310, в подуровне PLCP, реализованном в AP (5). В данном случае, информация о целевой STA может быть включена в состав поля VHT-SIG1 или VHT-SIG2. Более конкретно поле VHT-SIG1 или VHT-SIG2 может включать в себя N битов, включающих в себя информацию о целевой STA. N битов, включенные в состав поля VHT-SIG1 или VHT-SIG2, могут прямо указывать информацию о целевой STA, или N битов могут иметь форму, указывающую любое из M видов состояний, которые могут быть представлены посредством N битов. Таким образом, N битов могут являться сведениями об индексе для указания любого из M видов заданных состояний.
В системе WLAN, в то время как STA не выполняет передачу, STA выполняет контроль несущей для приема радиокадров, время приема которых неизвестно. Если несущие обнаружены в результате контроля несущей, то STA определяет, являются ли соответствующие пакеты данных в подуровне MAC выделенной для нее информацией посредством демодуляции пакетов данных. Соответственно, STA потребляет энергию для демодуляции и декодирования всех принятых пакетов данных. Это приводит к уменьшению энергетического КПД STA.
Информация о целевой STA, включенная в состав заголовка PLCP, может быть использована для увеличения энергетического КПД STA, которая принимает или прослушивает кадр PLCP. Принимающая или прослушивающая STA может определить, входить ли ей в режим ожидания на основе информации о целевой STA для уменьшения демодуляции и декодирования ненужных пакетов данных.
Эти действия описываются со ссылкой на пример из фиг.3. Заголовок PLCP кадра PLCP, передаваемый посредством AP (5), включает в себя N битов или сопоставимые M частей информации 300 о состоянии. Если STA 1 (10) считывает заголовок кадра PLCP, передаваемый посредством AP (5), и знает, что заголовок кадра PLCP не выделен для ее собственных данных или информации, то STA 1 (10) не требуется декодировать последующие поля. В этом случае, STA 1 (10) может переключиться в режим ожидания. В данном случае, поле VHT-SIG может дополнительно включать в себя информацию о периоде, указывающую период, на котором STA 1 (10) будет работать в режиме ожидания. В течение периода, указанного посредством информации о периоде, STA 1 (10) может работать в режиме ожидания. Период, на котором STA 1 (10) работает в режиме ожидания, может являться периодом, длящимся до момента передачи поля 310 данных или до момента передачи кадра ACK на получение данных. В случае, где кадр ACK на получение данных не был немедленно передан, и данные передаются последовательно в соответствии с политикой ACK, STA 1 (10) может работать в режиме ожидания до момента передачи поля данных первого кадра PLCP.
В примере из фиг.3 информация о целевой STA, передаваемая через N битов, может являться информацией идентификатора (ID) о STA. Таким образом, если физический идентификатор (ID), который может быть представлен посредством N битов или сопоставимых M частей информации о состоянии, назначается для каждой STA, то STA может различать информацию, предназначенную для нее, от информации, предназначенной для другой станции. Соответственно, STA не должна обнаруживать все части информации, как при работе существующих STA. Другими словами, если соответствующий кадр PLCP определен как ненужный для STA или как информация для других STA, то соответствующая STA может переключиться в режим ожидания для уменьшения энергопотребления.
Физический идентификатор (ID), например, может быть групповым идентификатором (ID). В групповом идентификаторе (ID) STA, которые могут стать кандидатами для поддержки работы MU-MIMO, сгруппированы в одну группу, и для группы назначен групповой идентификатор (ID). STA определяет, что кадр PLCP, имеющий такой же групповой идентификатор (ID), что и группа, к которой принадлежит STA, выделен для нее, и что кадр PLCP, имеющий групповой идентификатор (ID), отличный от группы, к которой принадлежит STA, имеет ненужные для STA данные/информацию. Соответственно, STA может больше не выполнять демодуляцию и декодирование соответствующего кадра PLCP и переключается в режим ожидания.
Фиг.4 изображает пример, в котором групповой идентификатор (ID) включается в состав заголовка PLCP и передается.
На фиг.4 предполагается, что STA 1, STA 2 и STA 4 составляют группу A (15), и ей назначается групповой идентификатор (ID)=A, а STA 3, STA 7 и STA 10 составляют группу B (25), и ей назначается групповой идентификатор (ID)=B. В данном случае, если данные кадра PLCP передаются на STA из группы A (15), то STA, принадлежащие группе B (25), знают, что данные кадра PLCP не нужны, на основе информации 400 группового идентификатора (ID), включенной в состав заголовка PLCP кадра PLCP, и могут переключиться в режим ожидания без дополнительной демодуляции или декодирования последующих полей.
В вышеупомянутом способе STA, которая приняла кадр PLCP, определяет, является ли кадр PLCP ненужным на основе физического идентификатора (ID), включенного в состав заголовка PLCP. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, в кадре PLCP может быть использовано наложение проверки с использованием циклического избыточного кода (CRC). Другими словами, если определенная последовательность, заданная для каждой STA, накладывается на CRC и передается, то STA может определить, дана ли соответствующая информация или необходима ли она для STA в процессе обнаружения преамбулы кадра PLCP. Если определено, что информация выделена для другой STA, то STA может переключиться в режим ожидания.
Фиг.5 изображает пример формата кадра PLCP, к которому может быть применено настоящее изобретение.
Пример из фиг.5 изображает случай, где данные передаются на STA 1 и STA 2, в соответствии со способом MU-MIMO. Поле 510 VHT-SIG1 передается во всех направлениях без предварительного кодирования так, чтобы оно могло быть принято и распознано посредством всех STA. Поле VHT-SIG1 510 включает в себя информацию, общую для всех STA. Например, информация о том, какой поток выделен для каждой из STA, информация об общем количестве потоков и так далее может быть передана на каждую STA через поле 510 VHT-SIG1.
Поле 510 VHT-SIG1 и поле VHT-LTF могут быть переданы без перекрытия друг друга. Затем поле 521 VHT-SIG2-1 и поле VHT-522 SIG2-2, включающие в себя информацию в виде данных и управляющую информацию для каждой STA, могут быть переданы с перекрытием друг друга. Поле 521 VHT-SIG2-1 и поле 522 VHT-SIG2-2 могут быть помещены в заднюю часть преамбулы.
Предполагая, что поле 510 VHT-SIG1, включающее в себя общую управляющую информацию для STA, а поле 521 VHT-SIG2-1 и поле 522 VHT-SIG2-2, включающие в себя управляющую информацию для каждой из STA, включают в себя биты для CRC, наложение CRC может быть выполнено на битах CRC, включенных в состав поля 521 VHT-SIG2-1 и поля 522 VHT-SIG2-2, которые включают в себя информацию, уникальную для каждой станции. Если определенная последовательность для каждой STA накладывается на CRC поля VHT-SIG2, включающего в себя управляющую информацию для каждой STA, и передается, то STA может определить, выделены ли данные/информация для нее в процессе обнаружения кадра PLCP. Если определено, что данные/информация выделены для другой STA, STA может переключиться в режим ожидания.
Фиг.6 изображает пример, в котором уникальная последовательность STA, на которые будут передаваться данные, накладывается на значение CRC поля VHT-SIG и передается. Каждая STA определяет, передаются ли данные себе посредством сравнения определенного для STA идентификатора (ID) и наложенного значения. Если в результате определения определено, что данные не являются данными самой станции, то STA может переключиться в режим ожидания для уменьшения энергопотребления. В примере из фиг.6 определенный для STA идентификатор (ID) из STA 1 (10) накладывается на CRC, а затем передается. Соответственно, STA 1 (10) остается в режиме RX (то есть активном режиме), но оставшиеся STA (то есть STA 3, STA 7 и STA 10) декодируют поля VHT-SIG, а затем переключаются в режим ожидания.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, поле VHT-SIG заголовка PLCP может включать в себя поле, предоставляющее информацию о том, будет ли STA продолжать выполнение прослушивания.
Если STA A и STA B передают кадры данных после обмена кадром запроса на передачу (RTS) и кадром разрешения на передачу (CTS), то окружающие STA выполняют прослушивание всего процесса. Если окружающие STA не прослушивают относительно короткие кадры управления, такие как кадры RTS/CTS, передаваемые для того, чтобы избежать конфликта, но прослушивают относительно длинные кадры данных для других STA, то это является потерей с точки зрения энергетического КПД.
Для решения проблемы может быть передана информация (например, не прослушиваемый бит) для указания того, будут ли другие STA выполнять прослушивание. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, поле VHT-SIG кадра PLCP может включать в себя не прослушиваемый бит. Не прослушиваемый бит может иметь длину в 1 бит. Если не прослушиваемый бит задается равным 0 (не прослушиваемый бит=0) и передается, то STA, которая приняла не прослушиваемый бит, продолжает выполнять прослушивание. Если не прослушиваемый бит задается равным 1 (не прослушиваемый бит=1) и передается, то STA, которая приняла не прослушиваемый бит, может не продолжать выполнение прослушивания, но переключается в режим ожидания. Кадр RTS и кадр CTS являются кадрами, которые должны быть прослушаны всеми STA для того, чтобы избежать конфликта. Соответственно, STA, которая передает кадр RTS или кадр CTS, может задать не прослушиваемый бит равным 0 и передать заданный не прослушиваемый бит. Тем временем, в случае, где передаются данные, не прослушиваемый бит может быть задан равным 1 и передан для предотвращения продолжения выполнения ненужного прослушивания STA, отличной от STA, которая должна принять данные.
В другом примере не прослушиваемый бит может быть добавлен к информации, передаваемой по восходящей линии связи (UL), и к информации, передаваемой по нисходящей линии связи (DL), а затем передан таким образом, чтобы STA могла уменьшить энергопотребление. В данном случае, передача по UL означает, что одна или несколько STA передают радиокадры на AP, а передача по DL означает, что AP передает радиокадры на одну или несколько STA.
В случае передачи DL STA должна реагировать на состояние занятости/незанятости среды передачи данных и продолжать выполнение прослушивания для приема своего собственного радиокадра. Соответственно, при передаче по DL не прослушиваемый бит может быть задан равным 0 и передан. С другой стороны, при передаче по UL, поскольку STA передает информацию исключительно на AP, другие STA не должны выполнять прослушивание. Другими словами, не прослушиваемый бит может быть задан равным 1 и передан.
AP может задать не прослушиваемый бит равным 1 и передать заданный не прослушиваемый бит при отправке кадра данных на конкретную STA. AP может задать не прослушиваемый бит равным 0 и передать заданный не прослушиваемый бит при отправке многоадресного кадра или кадра широковещательной передачи.
STA может задать не прослушиваемый бит равным 1 при отправке кадра данных на AP и задать не прослушиваемый бит равным 0 при отправке кадра данных на другую станцию.
Если не прослушиваемый бит задан равным 1, то STA не принимает MPDU после заголовка PLCP, но может переключиться в режим ожидания. Однако если не прослушиваемый бит задан равным 0, то STA должна принять как заголовок PLCP, так и последующий MPDU.
Фиг.7 и 8 изображают примеры, в которых кадр данных UL и кадр данных DL передаются в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.7, когда STA 1 (10) передает кадр данных UL на AP (5), STA 2 (20) определяет, что поля, следующие за полями VHT-SIG, не требуют выполнения декодирования посредством проверки не прослушиваемого бита 710, заданного равным 1 в поле VHT-SIG, и переключается в режим ожидания.
На фиг.8, если AP (5) передает кадр данных DL на STA 1 (10), то STA 2 (20) поддерживает режим RX (то есть активный режим), в котором радиокадр может быть принят в связи с тем, что он должен реагировать на состояние среды. В данном случае, не прослушиваемый бит 810, включенный в состав поля VHT-SIG кадра данных, переданного посредством AP (5), также может быть задан равным 0.
Вариант осуществления настоящего изобретения, описанный выше со ссылкой на фиг.7 и 8, изображает пример, в котором не прослушиваемый бит, указывающий на то, продолжат ли STA выполнение прослушивания, включается в состав заголовка PLCP, а затем передается. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, заголовок PLCP может включать в себя поле/поток битов типа передачи, включающих в себя информацию, указывающую класс, в соответствии с типом передачи.
Таблица 1 изображает классы в соответствии с типами передачи. В типах классов из Таблицы 1 последовательность является произвольной, и настоящее изобретение ей не ограничено. Детали являются иллюстративными, и их количество может быть уменьшено или увеличено в случае необходимости.
Таблица 1 | |
ТИП КЛАССА | ДЕТАЛИ |
1 | AP → STA |
2 | STA → AP |
3 | STA → STA |
4 | AP → AP |
5 | Широкополосная передача |
… | … |
Поток битов, указывающий класс типа передачи, может быть включен в состав поля VHT-SIG. STA может проверять тип передачи (например, передача по DL, передача по UL или широкополосная передача) соответствующего кадра PLCP, на основе потока битов, указывающего класс типа передачи, и определяет, переключаться ли в режим ожидания.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, указывающая информация для различения STA и BSS друг от друга может быть включена в состав поля VHT-SIG. Идентификатор (ID) ассоциации (AID) может быть использован в качестве указывающей информации для различения STA друг от друга. Идентификатор (ID) BSS может быть использован в качестве указывающей информации для различения BSS друг от друга. Указывающая информация подробно описана ниже применительно к вариантам осуществления.
Система WLAN стандарта IEEE 802.11n поддерживает передачу SU-MIMO с использованием максимум четырех пространственных потоков, но система VHT WLAN может поддерживать передачу MU-MIMO в дополнение к передаче SU-MIMO. При передаче радиокадра с использованием SU-MIMO и передаче радиокадра с использованием MU-MIMO, если используется один и тот же формат кадра PLCP, то часть управляющей информации, включенной в состав поля VHT-SIG, для поддержки MU-MIMO может не иметь никакого влияния, если выполняется передача с использованием SU-MIMO. Другими словами, управляющая информация может стать ненужной информацией. Например, если групповой идентификатор (ID), указывающий STA (то есть объект передачи MU-MIMO), и информация, указывающая номер потока, выделенного для каждой целевой STA передачи MU-MIMO, включены в состав поля VHT-SIG для поддержки передачи MU-MIMO, то групповой идентификатор (ID) и информация могут стать не имеющей значения информацией для STA, работающей в соответствии со схемой SU-MIMO.
Предполагая, что 4 целевые STA для передачи MU-MIMO могут принимать от 0 до 4 пространственных потоков, соответственно, в поле VHT-SIG могут быть использованы 4 бита для задания группового идентификатора (ID) для указания четырех целевых STA для передачи MU-MIMO и максимум 12 битов для указания номеров потоков. В соответствии с передачей SU-MIMO, передача 12 битов может быть не имеющей значения или являться потерей ресурсов радиосвязи. Соответственно, в соответствии с передачей SU-MIMO, может быть учтена схема для передачи различных частей информации, которые могут быть использованы при передаче SU-MIMO, посредством использования битов, используемых для сообщения информации для передачи MU-MIMO.
AP или STA, пытающиеся передать радиокадр, могут включать в себя различные части информации в данных в соответствии со случаем, где необходимо, чтобы данные передавались в формате MU-MIMO, и случаем, где необходимо, чтобы данные передавались в формате SU-MIMO при генерировании поля VHT-SIG. При интерпретации поля VHT-SIG AP или STA, которые приняли радиокадр, могут интерпретировать, что поле VHT-SIG в пределах заголовка PLCP указывает различные части информации посредством разделения случая, где радиокадр принимается в соответствии с передачей SU-MIMO, и случаем, где радиокадр принимается в соответствии с передачей MU-MIMO.
Например, если указывающий бит SU/MU-MIMO для указания передачи SU-MIMO или передачи MU-MIMO означает передачу SU-MIMO, то STA может по-другому интерпретировать поток битов, указывающий на групповой идентификатор (ID) в пределах поля VHT-SIG, и поток битов, указывающий на количество пространственных потоков в случае передачи MU-MIMO. В данном случае, групповой идентификатор (ID) является идентификатором (ID) для указания группы целевых STA в соответствии с передачей MU-MIMO, а количество пространственных потоков указывает количество пространственных потоков, которые должны быть приняты посредством каждой целевой STA, в соответствии с передачей MU-MIMO.
В качестве примера, в котором поток битов интерпретируется по-другому, в соответствии с передачей SU-MIMO, STA может интерпретировать поток битов, указывающий групповой идентификатор (ID), и поток битов, указывающий количество пространственных потоков, в качестве потока битов, в котором находится AID, и работать. Эти действия описываются с точки зрения передающей STA (включающей в себя AP). Если необходимо, чтобы передающая STA выполни