Свойственная управлению доступом к среде поддержка формирования диаграммы направленности

Свойственная управлению доступом к среде поддержка формирования диаграммы направленности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Варианты осуществления в данном документе нацелены на область техники связи. Более конкретно, варианты осуществления относятся к способам, устройствам и системам, которые обеспечивают поддержку в управлении доступом к среде (MAC) для действий по формированию диаграммы направленности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Аспекты вариантов осуществления станут очевидными после прочтения последующего подробного описания и при обращении к прилагаемым чертежам, на которых аналогичные условные обозначения могут указывать аналогичные элементы:

Фиг.1A иллюстрирует вариант осуществления беспроводной локальной сети (WLAN), которая может обеспечивать свойственную MAC поддержку для действий по формированию диаграммы направленности;

Фиг.1B показывает блок-схему устройства, которое может обеспечивать свойственную MAC поддержку формирования диаграммы направленности;

Фиг.1С показывает систему беспроводной связи, которая может обеспечивать свойственную МАС поддержку формирования диаграммы направленности;

Фиг.2A иллюстрирует множество антенных секторов, обеспечиваемых антенной решеткой станции;

Фиг.2B иллюстрирует часть антенной решетки;

Фиг.3 иллюстрирует то, из чего может состоять типичный обмен кадрами между станциями для протокола формирования диаграммы направленности в традиционной системе;

Фиг.4 иллюстрирует одну возможную структуру или компоновку поля формирования диаграммы направленности;

Фиг.5A иллюстрирует один функциональный пример того, как вариант осуществления может передавать кадр SIFS ответа управления после конца развертки кадров ответа проверки;

Фиг.5B иллюстрирует другой функциональный пример, когда передачей кадров ответа управления являются RTS/CTS кадры; и

Фиг.6 иллюстрирует способ для обеспечения свойственной MAC поддержки формирования диаграммы направленности.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже приводится подробное описание вариантов осуществления, проиллюстрированных на прилагаемых чертежах. Подробное описание приводится с такими подробностями, чтобы безусловно передать варианты осуществления. Тем не менее, предлагаемое количество подробностей не предназначено ограничивать возможные вариации вариантов осуществления. Наоборот, оно предназначено для того, чтобы охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы соответствующие сущности и объему вариантов осуществления, задаваемые прилагаемой формулой изобретения.

Электронные устройства, такие как персональные компьютеры, сотовые телефоны, персональные цифровые секретари (PDA) могут использовать стандарты беспроводной персональной сети (WPAN) и беспроводной локальной сети (WLAN) для связи друг с другом и с периферийными устройствами. Некоторые стандарты задают то, как WPAN и WLAN могут быть структурированы и как они могут работать. Примерными стандартами являются Bluetooth® (BT) 1.2, спецификации Союза гигабитных беспроводных технологий, и стандарты Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) Std 802.15.3 и IEEE 802.11.

Во всем нижеприведенном подробном описании используется термин "формирование диаграммы направленности (BF)". Формирование диаграммы направленности может, в общем, интерпретироваться как технология использования нескольких антенных элементов, чтобы придать пространственную форму излученным электромагнитным волнам, передаваемым из устройства беспроводной связи. Устройство связи может использовать любой из множества различных способов для того, чтобы фокусировать, концентрировать или "излучать по диаграмме направленности" энергию в приемное устройство. Устройство связи может фокусировать передаваемую энергию, например, посредством регулирования или управления абсолютной величиной и фазой сигналов, передаваемых из отдельных антенных элементов антенной решетки. Аналогично, приемное устройство также может управлять одним или более из различных антенных элементов антенной решетки, чтобы концентрировать принимаемый сигнал. Такие действия по формированию диаграммы направленности могут требовать от передающих и приемных устройств выполнения зондирования канала, чтобы оптимизировать форму и направление диаграммы направленности.

В целом, рассматриваются способы, устройства и системы, которые обеспечивают свойственную MAC поддержку формирования диаграммы направленности. Вариантом осуществления системы может быть мобильное вычислительное устройство, к примеру, переносной компьютер с поддержкой беспроводной связи, такой как интегрированная беспроводная сетевая карта. Сетевая карта переносного компьютера может передавать и принимать различные типы данных кадров с использованием одной или более технологий формирования диаграммы направленности.

После установления линии связи с другим устройством беспроводной связи и регулирования одного или более параметров линии связи с использованием технологий формирования диаграммы направленности, переносной компьютер может распознавать то, что качество линии связи ухудшается. Вместо необходимости повторно устанавливать новую линию связи с использованием выделенных BF кадров и традиционного (предшествующего уровня техники) BF протокола, варианты осуществления, описанные в данном документе, могут взамен передавать информацию формирования диаграммы направленности в различных типах кадров, что обеспечивает возможность устройствам беспроводной связи более эффективно регулировать параметры формирования диаграммы направленности. Например, устройства могут включать информацию формирования диаграммы направленности в кадры управления и кадры данных и передавать эти кадры способом секторной развертки. Приемник может выяснить, что передатчик запрашивает изменение одного или более значений формирования диаграммы направленности, и отреагировать соответствующим образом.

Вариант осуществления способа может включать в себя определение, посредством первого устройства беспроводной связи, к примеру, станции, значения обратного отсчета, связанного с числом кадров, которые должны быть переданы из множества антенн. Посредством передачи нескольких кадров, к примеру, посредством передачи нескольких кадров управления или нескольких кадров данных способом секторной развертки, станция может обеспечивать регулирование одного или более параметров или значений формирования диаграммы направленности. Параметры формирования диаграммы направленности могут быть предназначены для первой станции и/или для второй станции беспроводной сети. При передаче нескольких кадров первая станция может компоновать несколько значений для поля формирования диаграммы направленности кадра. Значения могут быть связаны с регулированием и включать в себя значение обратного отсчета. Первая станция может передавать кадр из первой станции, включающий в себя несколько значений поля формирования диаграммы направленности.

Вариант осуществления устройства может содержать передатчик, антенную решетку и модуль формирования кадров. Антенная решетка может быть выполнена с возможностью избирательно передавать кадры управления в секторах рядом с устройством. Модуль формирования кадров может быть коммуникативно соединен с передатчиком и формировать кадры управления. Кадры управления могут иметь поле формирования диаграммы направленности со значениями формирования диаграммы направленности. Значения формирования диаграммы направленности могут обеспечивать возможность устройству выполнять действия по формированию диаграммы направленности.

Другой вариант осуществления устройства может содержать антенные элементы, выполненные с возможностью передавать данные, через формирование диаграммы направленности, во множество секторов рядом с устройством. Устройство включает в себя модуль формирования диаграммы направленности, соединенный с множеством антенных элементов. Модуль формирования диаграммы направленности может управлять одним или более антенными элементами таким образом, чтобы избирательно передавать данные в отдельные секторы. Модуль формирования кадров устройства может формировать кадры данных, кадры администрирования и кадры управления. Такие кадры могут формировать данные, которые должны быть переданы. В случае кадров, модуль формирования кадров может быть выполнен с возможностью включать поле формирования диаграммы направленности во множество кадров.

Альтернативный вариант осуществления системы может содержать антенную решетку, модуль формирования диаграммы направленности, передатчик, приемник и процессор. Модуль формирования диаграммы направленности может быть соединен с антенной решеткой и управлять антенной решеткой, чтобы передавать кадры во множество секторов около системы. Модуль формирования диаграммы направленности также может управлять антенной решеткой, чтобы передавать кадры в один сектор из множества. Процессор может быть соединен с приемником и передатчиком. Процессор может принимать кадры, передаваемые по меньшей мере в одну антенну антенной решетки, или передавать кадры в передатчик для передачи. Процессор включает в себя модуль формирования кадров, который формирует кадры. Модуль формирования кадров вставляет значения формирования диаграммы направленности в поля кадров. Значения формирования диаграммы направленности обеспечивают возможность устройству, которое принимает кадры, выполнять обучающие действия, связанные с формированием диаграммы направленности.

Различные варианты осуществления, раскрытые в данном документе, могут быть использованы во множестве вариантов применения. Некоторые варианты осуществления могут быть использованы в сочетании с различными устройствами и системами, например, передатчиком, приемником, приемопередатчиком, приемным/передающим устройством, станцией беспроводной связи, устройством беспроводной связи, беспроводной точкой доступа (AP), центральной точкой (PCP), модемом, беспроводным модемом, персональным компьютером (PC), настольным компьютером, мобильным компьютером, переносным компьютером, ноутбуком, планшетным компьютером, серверным компьютером, карманным компьютером, карманным устройством, персональным цифровым секретарем (PDA), карманным PDA-устройством, сетью, беспроводной сетью, локальной сетью (LAN), беспроводной LAN (WLAN), общегородской сетью (MAN), беспроводной MAN (WMAN), глобальной сетью (WAN), беспроводной WAN (WWAN), устройствами и/или сетями, работающими в соответствии с существующими стандартом IEEE 802.16e, 802.20, стандартом долгосрочного развития (LTE) 3GPP и т.д. и/или будущими версиями и/или усовершенствованиями стандарта долгосрочного развития (LTE) для вышеупомянутых стандартов, персональной вычислительной сетью (PAN), беспроводной PAN (WPAN), модулями и/или устройствами, которые являются частью вышеуказанных WLAN- и/или PAN- и/или WPAN-сетей, системами односторонней и/или двусторонней радиосвязи, системами сотовой радиотелефонной связи, сотовым телефоном, беспроводным телефоном, устройством по стандарту системы персональной связи (PCS), PDA-устройством, которое включает в себя устройство беспроводной связи, приемопередатчиком или устройством со многими входами и многими выходами (MIMO), приемо-передатчиком или устройством с одним входом и многими выходами (SIMO), приемо-передатчиком или устройством со многими входами и одним выходом (MISO), приемо-передатчиком или устройством на основе цепочки из нескольких приемных устройств (MRC), приемо-передатчиком или устройством, имеющим технологию "интеллектуальной антенны" или многоантенную технологию, и т.п.

Некоторые варианты осуществления могут быть использованы в сочетании с одним или более типами сигналов и/или систем беспроводной связи, например, радиочастотным (RF) сигналом, инфракрасным (IR) сигналом, мультиплексированием с частотным разделением (FDM), ортогональным FDM (OFDM), множественным доступом с ортогональным частотным разделением (OFDMA), мультиплексированием с временным разделением (TDM), множественным доступом с временным разделением (TDMA), расширенным TDMA (E-TDMA), множественным доступом с кодовым разделением (CDMA), модуляцией с несколькими несущими (MDM), дискретной многотональной модуляцией (DMT), технологией Bluetooth (RTM), ZigBee (TM) и т.п. Варианты осуществления могут быть использованы и в различных других установках, устройствах, системах и/или сетях.

Обращаясь теперь к чертежам, Фиг.1A иллюстрирует вариант осуществления беспроводной локальной сети (WLAN 100), которая может обеспечивать свойственную MAC поддержку для действий по формированию диаграммы направленности в различных типах устройств связи. Например, одна или более станций WLAN 100 могут осуществлять связь через полосу 60 гигагерц (ГГц) и использовать одну или более технологий формирования диаграммы направленности. Следует принимать во внимание, что в различных примерных вариантах осуществления могут использоваться различные типы локальных вычислительных сетей для передачи данных и приема данных из сетевых станций с использованием технологий формирования диаграммы направленности. Например, в альтернативном варианте осуществления, WLAN может вместо этого содержать сеть по стандарту IEEE 802.11, беспроводную персональную сеть (WPAN), сеть по стандарту общей службы пакетной радиопередачи (GPRS), сеть по стандарту глобальной системы мобильной связи (GSM), сеть со множественным доступом с кодовым разделением (CDMA), сеть Bluetooth® или другую подходящую беспроводную сеть.

Как показано на Фиг.1A, WLAN 100 включает в себя систему 102 распространения, станции 104 и 110, предоставляемые в первом базовом наборе служб (BSS) 112, имеющие идентичную базовую службу, и станции 106, 120 и 1300, предоставляемые во втором базовом наборе служб (BSS) 122, имеющие идентичную базовую службу. Например, станции 110 и 104 могут содержать сетевые станции, предоставляемые в соте под общей координирующей функцией, причем одна из станций предоставляет доступ к системе 102 распространения, являющейся точкой доступа (AP) к базовому набору служб. Аналогично, станции 106, 120 и 130 могут содержать сетевые станции, предоставляемые в соте под общей координирующей функцией, причем одна из станций предоставляет доступ к системе 102 распространения, являющейся точкой доступа (AP) ко второму базовому набору служб. Станции 104, 110, 106, 120 и 130 вместе с системой 102 распространения могут формировать расширенный набор служб (ESS), причем все эти станции могут осуществлять связь друг с другом без участия объектов за рамками MAC архитектуры 802.11. Следует принимать во внимание, что любая из станций WLAN 100, которые не являются точками доступа, может содержать мобильные станции.

Дополнительно, следует принимать во внимание, что станции 104, 110, 106, 120 и 130 могут подключаться к другим устройствам и/или сетям, с которыми станции могут осуществлять связь. Например, BSS 112 и/или BSS 122 могут содержать периферийные устройства и дополнительные сетевые устройства в альтернативных вариантах осуществления. Кроме того, хотя Фиг.1A показывает только пять станций в WLAN 100, следует принимать во внимание, что альтернативный вариант осуществления может включать в себя более пяти станций. Т.е. следует принимать во внимание, что в альтернативных вариантах осуществления BSS 112 или BSS 122 могут включать в себя больше число станций. Как проиллюстрировано, одна или более станций в BSS 122 могут обеспечивать свойственную MAC поддержку для формирования диаграммы направленности и отслеживания диаграммы направленности для повышения рабочих характеристик WLAN 100.

Как показано на Фиг.1A, станции 104 и 106 также являются точками доступа (AP), которые предоставляют доступ к системе 102 распространения посредством базовых наборов служб, BSS 112 и BSS 122, соответственно. Система 102 распространения обеспечивает возможность поддержки мобильной сетевой станции для мобильных сетевых станций 110 и 120 посредством предоставления логических услуг, необходимых для того, чтобы обрабатывать отображение адресов в пункты назначения и для плавной интеграции нескольких базовых наборов служб. Данные могут перемещаться между базовыми наборами служб, BSS 112 и BSS 122, и системой 102 распространения через точки доступа. В соответствии с этими вариантами осуществления, поскольку точки доступа также являются станциями (104 и 106), они являются адресуемыми объектами. Следует принимать во внимание, что, хотя Фиг.1A показывает базовые наборы служб BSS 112 и BSS 122 как два отдельных набора, в соответствии с различными примерными вариантами осуществления базовые наборы служб могут частично перекрываться, физически разделяться или физически совмещаться.

Станция 106 может использовать антенную решетку 107 для связи в одной или более станций, к примеру, в станции 120 или станции 130, через один или более антенных секторов. Например, станция 106 может использовать антенную решетку 107 для связи со станцией 120 через антенную решетку 119 или для связи со станцией 130 через антенную решетку 129. Одна из станций, к примеру, станция 106 может выступать в качестве сетевого координатора (к примеру, персональной центральной точки BSS или PCP), чтобы координировать обмен данными между станциями 106, 120 и 130 и управлять доступом к беспроводной среде. При функционировании в качестве сетевого координатора станция 106 может передавать в широковещательном режиме кадр маякового сигнала, который указывает длину интервала маякового сигнала, в течение которого должна осуществляться связь. Кадр маякового сигнала может приниматься различными станциями BSS 122, тем самым сообщая станциям о том, когда должен иметь место следующий интервал маякового сигнала. В некоторых вариантах осуществления, следующий интервал маякового сигнала может быть идентифицирован посредством передачи маяковых сигналов.

Различные станции BSS 122 могут поддерживать одну или более технологий формирования диаграммы направленности (BF), которые передают фокус энергии во множестве различных направлений или секторов. BF дает возможность паре станций достигать требуемого энергетического потенциала линии связи для последующей связи. Например, станция 106 и станция 120 могут использовать формирование диаграммы направленности через антенные решетки, чтобы устанавливать и настраивать линию связи между этими двумя станциями. Чтобы подробнее проиллюстрировать принцип формирования диаграммы направленности и подготовить к описанию того, как вариант осуществления может обеспечивать свойственную MAC поддержку формирования диаграммы направленности, вкратце обратимся к Фиг.2A и 2B.

Фиг.2A иллюстрирует множество антенных секторов 201-212, обеспечиваемых антенной решеткой станции, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Например, антенная решетка 107 может быть выполнена с возможностью избирательно передавать сигнал в одном из антенных секторов. Другими словами, антенная решетка 107 может фокусировать или направлять передаваемую энергию во время передачи в одном направлении, к примеру, в направлении антенного сектора 203 и затем управлять антенным элементом, чтобы принудительно фокусировать или направлять передаваемую энергию в другом направлении, к примеру, в направлении антенного сектора 204.

Хотя Фиг.2A показывает только двенадцать антенных секторов (201-212) для одного варианта осуществления, альтернативные варианты осуществления могут поддерживать формирование диаграммы направленности с меньшим или большим числом антенных секторов. Например, в некоторых вариантах осуществления антенная решетка может иметь возможность фокусировать энергию передачи в 24 различных секторах, в 48 секторах или даже большем числе антенных секторов.

Фиг.2B иллюстрирует часть 222 антенной решетки в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. В этих вариантах осуществления, часть 222 может быть частью антенной решетки, такой как антенная решетка 107 для станции 106, антенная решетка 119 для станции 120 или антенная решетка 129 станции 130. Часть 222 может содержать множество антенных элементов (224-239), выполненных с возможностью передавать и принимать сигналы миллиметрового диапазона в антенных секторах 201-212 по Фиг.2A с помощью одной или более технологий формирования диаграммы направленности. Множество антенных элементов 224-239 может обеспечивать более высокое усиление и давать возможность управления шириной луча (диаграммы направленности) и направлением луча передаваемой энергии посредством технологий обработки сигналов в аналоговой или в цифровой области. В этих вариантах осуществления, антенные решетки могут работать в качестве фазированной антенной решетки с предварительно определенным разнесением между антенными элементами 224-239.

В некоторых вариантах осуществления, станция 106, 120 или 130 может использовать одну или более антенных решеток, которые могут быть выполнены с возможностью избирательно передавать в каждом антенном секторе из антенных секторов 201-212. Число антенных элементов, используемых для того, чтобы избирательно передавать данные в один или более секторов, может отличаться на основе направления и варианта осуществления. Например, в некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, два антенных элемента могут использоваться для каждого антенного сектора. Другие варианты осуществления могут использовать четыре или более антенных элементов, чтобы передавать в каждом из антенных секторов.

Хотя часть 222 проиллюстрирована как расположенная в квадрате площадью 1 сантиметр (см), альтернативные варианты осуществления могут использовать антенные решетки, имеющие другие формы и другие размерности. Например, один альтернативный вариант осуществления станции 120 может использовать четыре антенных решетки 119 с одной антенной решеткой на каждой стороне станции 120. В альтернативном варианте осуществления, каждая из антенных решеток 119 может содержать девять антенных элементов, в общем, размещаемых в форме круга и выполненных с возможностью передавать данные во множестве секторов, к примеру, каждая в пяти различных секторах от соответствующей стороны станции 120, ассоциированной с конкретной антенной решеткой. Дополнительно, в альтернативном варианте осуществления, станция 120 может использовать одну антенную решетку 119 для связи со станцией 106, и при этом использовать другую антенную решетку 119, расположенную на другой стороне станции 120 для связи со станцией 130.

Возвращаясь к Фиг.1A, одна или более станций 106, 120 и 130 могут предоставлять унаследованную поддержку формирования диаграммы направленности. Станции могут предоставлять унаследованную поддержку посредством, в общем, использования конкретного стандарта, например, стандарта Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.15.3c. Другими словами, одна или более станций 106, 120 и 130 могут соответствовать стандартам, принятых такими союзами, организациями или группами, как Союз гигабитных беспроводных технологий (иначе называемый WiGig или WGA), WirelessHD®, Европейская ассоциация производителей компьютеров (ECMA), чтобы выполнять BF через передачу выделенных BF кадров, используемых BF протоколом.

При обеспечении унаследованной поддержки формирования диаграммы направленности некоторая станция с BSS 122 может выступать в качестве инициирующей станции, чтобы инициировать BFT с другими станциями в BSS 122. Например, станция 106 может выступать в качестве инициирующей станции, чтобы инициировать BFT со станцией 120 и/или станцией 130. Когда станция 106 является инициатором, станция 120 или 130 может упоминаться как отвечающая станция или ответчик. Инициирующая станция 106 может сообщать число слотов секторной развертки (SS) BFT-периода и формировать некоторое число SS кадров в каждом SS слоте. Инициирующая станция 106 может принимать один или более SS кадров от одной или более отвечающих станций в одном или более SS слотов BFT-периода. Дополнительно, станция 106 может передавать один или более кадров обратной связи SS в отвечающие станции, чтобы указывать требуемую или предпочтительную конфигурацию антенн, которую отвечающая станция(и) должна использовать при связи со станцией 106. Указываемая конфигурация антенн может относится к конкретному антенному сектору.

Фиг.3 иллюстрирует то, в чем может состоять типичный обмен 300 кадрами для BF протокола в традиционной (известной) системе между станциями, к примеру, между станцией 106 и станцией 120, причем BF кадры могут содержать кадры передачи с секторной разверткой (TxSS), кадры секторной развертки (SS), кадры маякового сигнала, кадры обратной связи SS и кадры подтверждения приема секторной развертки (SS-ACK). Кадры 302 SS, TxSS и маякового сигнала переносят информацию, которая дает возможность инициирующей станции или инициатору 301 сообщать в приемную станцию или ответчик 315 момент времени, когда разрешено начинать ответ из ответчика 315. Сообщение разрешенного начального времени для ответчика 315 может быть обязательным, поскольку кадры, передаваемые как из инициатора 301, так и из ответчика 315, могут быть переданы в режиме развертки через несколько направлений (более чем одно), доступных для инициатора 301 или ответчика 315.

Как проиллюстрировано на Фиг.1, каждая из фазы 304 прямой TXSS (F-TXSS) и фазы 320 обратной TXSS (R-TXSS) может содержать несколько передач кадров. Вследствие нескольких передач кадров, ответчик 315, возможно, в общем, должен знать, когда F-TXSS фаза 304 будет завершена, чтобы ответчик 315 мог начать R-TXSS фазу 320. Аналогично, инициатор 301, возможно, в общем, должен знать, когда ответчик 315 завершает R-TXSS фазу 320, чтобы инициатор 301 мог предоставить обратную связь SS 330. Традиционно, инициатор 301 и ответчик 315 могут осуществлять связь, когда соответствующие фазы должны быть завершены с помощью поля обратного отсчета (CDOWN). По существу, кадры маякового сигнала и TxSS кадры могут переносить значение CDOWN, которое уменьшается после каждой передачи кадра. Посредством уменьшения значения CDOWN другая станция может определять то, когда она может инициировать собственную передачу. Другими словами, другая станция может инициировать свою передачу после того, как поле CDOWN предположительно достигает 0.

В качестве иллюстративного примера с использованием ссылки на Фиг.1A и Фиг.2A, станция 106 может передавать BF кадр 306 в первом направлении, к примеру, в направлении антенного сектора 201. BF кадр 306 может иметь значение CDOWN 11. Станция 106 затем может передавать BF кадр 308, имеющий уменьшенное значение CDOWN равное 10, в направлении антенного сектора 202. Станция 106 может продолжать передавать несколько BF кадров в течение F-TXSS фазы 304, до передачи BF кадра 310 в направлении антенного сектора 212, со значением CDOWN равным 0. После выяснения того, что значение CDOWN достигает 0, станция 120 может начинать R-TXSS фазу 320 после интервала 312 межкадровой задержки передачи (BIFS).

Станции, которые поддерживают только традиционные подходы к формированию диаграммы направленности, к примеру, подход, проиллюстрированный на Фиг.3, могут иметь несколько ограничений. Во-первых, традиционные системы в настоящее время реализуют формирование диаграммы направленности с использованием отдельного и независимого протокола. Другими словами, традиционные системы реализуют формирование диаграммы направленности с использованием только специальных для варианта использования кадров, только в течение специальных периодов времени. После того, как две станции завершают формирование диаграммы направленности, другие передачи кадров между этими двумя станциями не переносят специальную BF информацию. Иначе говоря, кадры данных, кадры администрирования и большинство кадров управления (например, RTS, CTS, CF-End и т.д.), в общем, остаются неизменными. Следовательно, традиционные системы не предоставляют средств для отправки кадров данных, кадров администрирования и других кадров управления в режиме развертки.

Во-вторых, тот факт, что, в общем, только назначенные для этого кадры переносят информацию BF, приводит к значительным проблемам при обеспечении возможности существующим спецификациям для 60 ГГц работать с другими протоколами. Важными примерами являются спецификации технологии WFA для сетей с равноправными узлами (P2P) и защищенного установления Wi-Fi-соединения (WPS). В таких спецификациях WFA обмен кадрами, в общем, осуществляется перед ассоциированием станций, причем кадры являются главным образом кадрами администрирования/кадрами данных. Тем не менее, поскольку отправка кадров администрирования и кадров данных осуществляется перед формированием маяковых сигналов и ассоциированием, основная проблема связана с обеспечением возможности отправки кадров администрирования и кадров данных во всенаправленном режиме, в том числе в 60 ГГц сетях.

Как следствие осуществления обмена кадрами, в общем, перед ассоциированием станций, возникает главная проблема с доступом к среде передачи, причем эта проблема связана с передачей кадров ответа управления (например, ACK, CTS и блочного ACK). Согласно традиционным спецификациям, ответчик передает кадр ответа управления после периода короткого межкадрового интервала (SIFS) после приема запрашивающего кадра, передаваемого через одноадресную передачу.

Ссылаясь на Фиг.3 для иллюстрации, допустим, что ответчик 315 принимает кадр ответа проверки из инициатора 301, но инициатор 301 по-прежнему имеет некоторое число ответов проверки для передачи в качестве части процесса секторной развертки. При использовании традиционных способов, ответчик 315 отправляет ACK кадр (кадр ответа управления в этом примере) через SIFS время после приема ответа проверки. Тем не менее, поскольку инициатор 301 по-прежнему передает ответ проверки, он не примет ACK. Передача такого кадра, как ACK кадра, в то время когда намеченная приемная станция по-прежнему передает кадры, является большой проблемой для протокола доступа к каналу вследствие направленной связи на 60 ГГц. Соответственно, варианты осуществления изобретения могут обеспечить возможность свойственной MAC поддержки формирования диаграммы направленности, чтобы решить вышеуказанные проблемы. Другими словами, варианты осуществления могут реализовать формирование диаграммы направленности таким образом, что оно обеспечивает возможность передачи различных кадров данных, кадров администрирования и других кадров управления в режиме развертки. Дополнительно, варианты осуществления могут обеспечить возможность переносить информацию формирования диаграммы направленности в различных типах кадров.

Согласно нескольким вариантам осуществления, устройства беспроводной связи, к примеру, станции 106, 120 и 130, могут реализовать формирование диаграммы направленности в качестве свойственной части MAC протокола. Другими словами, варианты осуществления могут отступать от идей традиционной технологии и давать возможность интеграции информации формирования диаграммы направленности в кадры данных, кадры администрирования и кадры управления. Варианты осуществления могут интегрировать информацию формирования диаграммы направленности в кадры данных, кадры администрирования и кадры управления с использованием специального поля управления. Специальное поле управления может называться полем управления формированием диаграммы направленности или, альтернативно, полем формирования диаграммы направленности или полем управления mmWave. Дополнительно, варианты осуществления изобретения также могут изменять правило доступа к каналу для кадров ответа, таких как ACK, немедленное блочное ACK и CTS, в системах на 60 ГГц. Как интеграция информации формирования диаграммы направленности, так и изменение правила доступа к каналу для кадров ответа могут быть проиллюстрированы со ссылкой на Фиг.1A и 4.

При реализации свойственной MAC поддержки формирования диаграммы направленности в кадрах данных, кадрах администрирования и кадрах управления, варианты осуществления сетей на 60 ГГц могут использовать поле управления mmWave, к примеру, поле 400 формирования диаграммы направленности. Для понимания идеи и только в качестве иллюстрации, а не в качестве ограничения, поле 400 формирования диаграммы направленности может быть аналогичным по обозначению полю управления режимом с высокой пропускной способностью (HT) 802.11n. Тем не менее, содержимое, применение и цель поля 400 формирования диаграммы направленности могут существенно отличаться от поля управления HT.

Фиг.4 иллюстрирует одну возможную структуру или компоновку поля формирования диаграммы направленности. Альтернативные варианты осуществления могут изменять компоновку подполей поля 400 формирования диаграммы направленности. Дополнительно, альтернативные варианты осуществления могут добавлять дополнительные поля, не включать одно или более полей или заменять одно или более других полей, отличных от полей, показанных на Фиг.4. Многие варианты осуществления могут реализовывать поле 400 формирования диаграммы направленности во всех типах кадров управления, кадров администрирования и кадров расширения. Другими словами, многие варианты осуществления могут задавать, что поле 400 формирования диаграммы направленности всегда должно присутствовать в кадрах управления, кадрах администрирования и кадрах расширения. Очевидно, альтернативные варианты осуществления могут устанавливать, что поле 400 формирования диаграммы направленности или изменение поля не всегда должно присутствовать во всех кадрах управления, кадрах администрирования и кадрах расширения. Дополнительно, различные варианты осуществления могут реализовывать поле 400 формирования диаграммы направленности с использованием 32 битов, как проиллюстрировано на Фиг.4. Альтернативные варианты осуществления могут использовать больше или меньшее число битов.

Многие варианты осуществления также могут обеспечивать присутствие поля 400 формирования диаграммы направленности в кадрах данных и кадрах управления. Например, варианты осуществления могут включать в себя поле 400 формирования диаграммы направленности, определенное посредством состояния бита порядка поля управления кадрами, к примеру, когда бит порядка задается равным единице. Поскольку может не быть требования по обратной совместимости с предыдущими или традиционными беспроводными системами, которые работают исключительно в полосе 60 ГГц, использование упаковщика управления 802.11n может быть необязательным. Следовательно, поле 400 формирования диаграммы направленности может присутствовать во всех кадрах, передаваемых в полосе 60 ГГц, которые могут предоставлять информацию формирования диаграммы направленности в качестве свойственной для MAC особенности. С другой стороны, альтернативные варианты осуществления не обязательно могут обеспечивать присутствие поля 400 формирования диаграммы направленности в кадрах данных и кадрах управления. Например, некоторые варианты осуществления могут обеспечивать присутствие поля 400 формирования диаграммы направленности в кадрах администрирования, но не в кадрах данных, и наоборот. Дополнительно, другие варианты осуществления могут обеспечивать присутствие поля формирования диаграммы направленности только в некоторых, но не всех, кадрах данных или кадрах администрирования.

Как описано выше в пояснении к Фиг.3, поле 400 формирования диаграммы направленности может включать в себя подполе/поле 402 CDOWN. Поле 402 CDOWN может указывать, сколько передач кадров остается до конца развертки. Длина 420 поля 402 CDOWN может составлять шесть битов. Можно отметить, что поле длительности в MAC заголовке, например, в MAC заголовке 802.11, может не использоваться для передачи того, сколько передач остается в развертке. Поле длительности используется для того, чтобы задавать возможность передачи (TXOP), которая имеет функцию, отличную от CDOWN. Например, CDOWN может заканчиваться перед концом TXOP.

Поле 400 формирования диаграммы направленности также содержит поле 404 идентификации (ID) сектора, которое также имеет длину 422 в шесть битов. Поле 404 ID сектора может идентифицировать сектор передающей станции, через которую передан кадр. Поле 400 формирования диаграммы направленности также содержит длину поля 410 обучения при приеме (L-RX) и длину поля 412 обучения при передаче (L-TX), каждое из которых имеет длину (428, 430) в пять битов. Поле 410 L-RX и поле 412 L-TX могут указывать длину обучающих последовательностей для обучения при приеме и обучения при передаче, соответственно.

Поле 400 формирования диаграммы направленности такж