Управляющие кадры, совместимые с унаследованными версиями

Управляющие кадры, совместимые с унаследованными версиями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной патентной заявки США № 61388896 (номер поверенного № 102985P1), поданной 1 октября 2010 года, которая полностью включена сюда посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Определенные аспекты настоящего раскрытия в основном относятся к беспроводной связи, и более конкретно, к использованию различных адресов управления доступом к среде (MAC) в кадрах для одного и того же устройства (например, пользовательского терминала), чтобы указывать, как обрабатывать кадры.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Чтобы решить проблему растущих требований к полосе пропускания, предъявляемых к системам беспроводной связи, разрабатывались различные схемы, позволяющие многочисленным пользовательским терминалам устанавливать связь с одной точкой доступа посредством совместного использования доступных ресурсов канала, при этом достигая высоких пропускных способностей передачи данных. Метод со многими входами и многими выходами (MIMO), представляет собой один из таких подходов, который недавно развился в популярный метод для систем связи следующего поколения. Метод MIMO принят в нескольких развивающихся стандартах беспроводной связи, таких как стандарт IEEE 802.11 (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике ИИЭР). IEEE 802.11 обозначает набор стандартов радиоинтерфейса беспроводной локальной сети (WLAN), разработанных комитетом IEEE 802.11, для связи на коротком расстоянии (например, от десятков метров до нескольких сотен метров).

Система MIMO задействует многочисленные передающие антенны (NT) и многочисленные принимающие антенны (NR) для передачи данных. Канал MIMO, сформированный NT передающими антеннами и NR принимающими антеннами, может раскладываться на Ns независимых каналов, которые также упоминаются как пространственные каналы, где NS ≤ min{NT, NR}. Каждый из NS независимых каналов соответствует размерности. Система MIMO может обеспечить улучшенную производительность (например, более высокую пропускную способность и/или более высокую надежность), если используются дополнительные размерности, созданные многочисленными передающими антеннами и принимающими антеннами.

В беспроводных сетях с одной точкой доступа (AP) и многочисленными пользовательскими станциями (STA), могут возникать одновременные передачи на многочисленных каналах к различным станциям, как в направлении восходящей линии связи, так и в направлении нисходящей линии связи. В таких системах имеется много проблем.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определенные аспекты настоящего раскрытия в основном относятся к использованию различных адресов управления доступом к среде (MAC) в кадрах для одного и того же устройства (например, пользовательского терминала), чтобы указывать, как обрабатывать (например, интерпретировать и синтаксически анализировать) кадры. Таким образом, кадры для IEEE 802.11ac могут нести информацию, не представленную в унаследованных (или «устаревших») кадрах (например, кадрах, соответствующих более ранним, чем 802.11ac, изменениям стандарта IEEE 802.11, таких как IEEE 802.11a или 802.11n), но эти кадры могут интерпретироваться унаследованными устройствами унаследованным способом.

Определенные аспекты настоящего раскрытия обеспечивают способ для беспроводной связи. Этот способ в основном включает в себя прием, на определенном устройстве, первого кадра, содержащего указание первого MAC адреса, и синтаксический анализ принятого кадра, основываясь на первом MAC адресе.

Определенные аспекты настоящего раскрытия обеспечивают устройство для беспроводной связи. Это устройство в основном включает в себя приемник, конфигурированный для приема первого кадра, содержащего указание первого MAC адреса, и систему обработки, конфигурированную для синтаксического анализа принятого первого кадра, основываясь на первом MAC адресе.

Определенные аспекты настоящего раскрытия обеспечивают устройство для беспроводной связи. Это устройство в основном включает в себя средство для приема первого кадра, содержащего указание первого MAC адреса, и средство для синтаксического анализа принятого первого кадра, основываясь на первом MAC адресе.

Определенные аспекты настоящего раскрытия обеспечивают компьютерный программный продукт для беспроводной связи. Этот компьютерный программный продукт в основном включает в себя машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, выполняемые для приема, на устройстве, кадра, содержащего указание MAC адреса, и для синтаксического анализа принятого кадра, основываясь на первом MAC адресе.

Определенные аспекты настоящего раскрытия обеспечивают беспроводной узел. Этот беспроводной узел в основном включает в себя, по меньшей мере, одну антенну; приемник, конфигурированный для приема, через эту, по меньшей мере, одну антенну, кадра, содержащего указание MAC адреса; и систему обработки, конфигурированную для синтаксического анализа принятого кадра, основываясь на MAC адресе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Таким образом, чтобы упомянутые выше признаки настоящего раскрытия могли быть детально поняты, более подробное описание, краткая сущность которого представлена выше, может быть рассмотрено с обращением к аспектам, некоторые из которых проиллюстрированы на приложенных чертежах. Отметим, однако, что приложенные чертежи иллюстрируют только некоторые аспекты данного раскрытия и поэтому не должны рассматриваться в качестве ограничивающих его объем, а настоящее описание может допускать и другие столь же эффективные аспекты.

Фиг.1 иллюстрирует схему сети беспроводной связи согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

Фиг.2 изображает блок-схему примерной точки доступа и пользовательских терминалов согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

Фиг.3 изображает блок-схему примерного беспроводного устройства согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

Фиг.4 изображает примерную структуру кадра для беспроводной связи согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

Фиг.5А-5С изображают примерные форматы кадра, для управляющих кадров и кадров администрирования, для заголовка управления доступом к среде (MAC) в структуре кадра фиг.4, согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

Фиг.6А изображает примерную структуру MAC адреса согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

Фиг.6В изображает примерный MAC адрес в канонической форме с младшим значащим битом (LSB) в каждом байте, передаваемом первым, согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

Фиг.7 изображает примерные операции для обработки, с точки зрения принимающего объекта, принятого кадра, основываясь на MAC адресе кадра, согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

Фиг.7А изображает примерное средство для выполнения операций, показанных на фиг.7.

Фиг.8-11 иллюстрируют примеры обмена кадрами между двумя беспроводными устройствами, с использованием управляющих кадров, совместимых с унаследованными версиями, согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Различные аспекты настоящего раскрытия описаны далее более полно со ссылками на сопровождающие чертежи. Однако это раскрытие может быть осуществлено во многих различных формах и не должно толковаться, как ограниченное какой-либо конкретной структурой или функцией, представленной в этом раскрытии. Более того, эти аспекты представлены, чтобы раскрытие было исчерпывающим и полным, и полностью передавало специалистам в данной области техники объем настоящего раскрытия. Основываясь на изложенных идеях, специалист в данной области техники поймет, что объем настоящего раскрытия должен охватывать любой аспект изложенного здесь раскрытия, как реализованный независимо, так и в комбинации с любым другим аспектом настоящего раскрытия. Например, устройство может быть реализовано или способ может быть осуществлен на практике с использованием любого числа аспектов, сформулированных здесь. Кроме того, объем настоящего раскрытия должен охватывать такие устройство или способ, которые могут быть осуществлены на практике с использованием других структур, функциональных возможностей или структур и функциональных возможностей, дополнительных к, или отличных от различных аспектов изложенного здесь раскрытия. Должно быть понятно, что любой аспект изложенного здесь раскрытия может быть осуществлен в одном или более пунктах формулы изобретения.

Используемое здесь слово «примерный» означает «служащий в качестве примера или иллюстрации». Любой аспект, описанный здесь как «примерный», необязательно должен толковаться как предпочтительный или имеющий преимущество над другими аспектами.

Хотя здесь описаны конкретные аспекты, в объем настоящего раскрытия попадают многие вариации и изменения этих аспектов. Хотя упоминаются некоторые достоинства и преимущества предпочтительных аспектов, объем настоящего раскрытия не должен ограничиваться конкретными достоинствами, применениями или целями. Скорее, аспекты настоящего раскрытия предназначены для широкого применения к различным технологиям беспроводной связи, конфигурациям систем, сетям и протоколам передачи, некоторые из которых иллюстрируются в качестве примера на чертежах и в последующем описании предпочтительных аспектов. Подробное описание осуществления изобретения и чертежи являются просто примерными, а не ограничивающими, объем раскрытия определяется приложенной формулой изобретения и ее эквивалентами.

ПРИМЕР СИСТЕМЫ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

Различные описанные здесь методы могут быть использованы для различных широкополосных систем беспроводной связи, включая системы связи, которые основаны на схеме ортогонального мультиплексирования. Примеры таких систем связи включают в себя: системы множественного доступа с пространственным разделением (SDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), системы множественного доступа с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA) и т.п. Система SDMA может применять в достаточной степени различные направления для одновременной передачи данных, принадлежащих к многочисленным пользовательским терминалам. Система TDMA может позволить многочисленным пользовательским терминалам совместно использовать один и тот же частотный канал посредством разделения передачи сигнала на различные временные слоты, каждый из которых присваивается одному из различных пользовательских терминалов. Система OFDMA использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), которое представляет собой метод модуляции, который разбивает полную ширину полосы системы на многочисленные ортогональные поднесущие. Эти поднесущие также могут называться тонами, бинами и т.п. В случае OFDM, каждая поднесущая может независимо модулироваться данными. Система SC-FDMA может использовать перемежающийся FDMA (IFDMA) для передачи на поднесущих, которые распределены по ширине полосы системы, локализованный FDMA (LFDMA) для передачи на блоке смежных поднесущих, или улучшенный FDMA (EFDMA) для передачи на многочисленных блоках смежных поднесущих. В основном, символы модуляции посылаются в частотной области с использованием OFDM, и во временной области с использованием SC-FDMA.

Изложенные здесь идеи могут внедряться (например, осуществляться в пределах или выполняться посредством) в разнообразные проводные и беспроводные устройства (например, узлы). В некоторых аспектах, беспроводной узел, реализованный согласно изложенным здесь идеям, может содержать точку доступа или терминал доступа.

Точка доступа (“AP”) может содержать, быть осуществленной или быть известна как узел B, контроллер радиосети (“RNC”), усовершенствованный узел B (eNB), контроллер базовой станции (“BSC”), базовая приемопередающая станция (“BTS”), базовая станция (“BS”), функция приемопередатчика ('TF'), радио маршрутизатор, радио приемопередатчик, станция базовых услуг (“BSS”), станция расширенных услуг (“ESS”), базовая радиостанция (“RBS”) или под каким-либо другим термином.

Терминал доступа (“AT”) может содержать, быть осуществленным или быть известен как станция (STA), абонентская станция, мобильная станция (MS), удаленная станция, удаленный терминал, пользовательский терминал (UT), агент пользователя, пользовательское устройство, пользовательское оборудование (UE), пользовательская станция, или под каким-либо другим термином. В некоторых применениях, терминал доступа может содержать сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон протокола инициации сеанса (SIP), станцию беспроводной местной линии (WLL), персональный цифровой секретарь (PDA), портативное устройство, имеющее способность беспроводного соединения, планшет, или некоторое другое подходящее устройство обработки, подсоединенное к беспроводному модему. Соответственно, один или более затронутых здесь аспектов могут внедряться в телефон (например, сотовый телефон или смарт-телефон), компьютер (например, лэп-топ), переносное устройство связи, переносное вычислительное устройство (например, персональный цифровой секретарь), развлекательное устройство (например, музыкальное или видео устройство или спутниковое радио), устройство глобальной системы позиционирования (GPS) или любое другое подходящее устройство, которое может быть конфигурировано, чтобы осуществлять связь через беспроводную или проводную среду передачи данных. В некоторых аспектах, узел может быть беспроводным узлом. Такой беспроводной узел может обеспечивать, например, возможность подключения к сети (как например, глобальной сети, такой как Интернет, или сотовой сети) через проводную или беспроводную линию связи.

Фиг.1 иллюстрирует систему 100 множественного доступа со многими входами и многими выходами (MIMO) с точками доступа и пользовательскими терминалами. Для простоты на фиг.1 показана только одна точка 110 доступа. Точка доступа в основном представляет собой фиксированную станцию, которая устанавливает связь с пользовательскими терминалами, и может упоминаться как базовая станция или под каким-то другим термином. Пользовательский терминал может быть фиксированным или подвижным и также может упоминаться как мобильная станция, беспроводное устройство или под каким-то другим термином. Точка 110 доступа может устанавливать связь с одним или более пользовательскими терминалами 120 в любой заданный момент времени на нисходящей линии связи или восходящей линии связи. Нисходящая (или прямая) линия связи представляет собой линию связи от точки доступа к пользовательским терминалам, и восходящая (или обратная) линии связи представляет собой линию связи от пользовательских терминалов к точке доступа. Пользовательский терминал также может устанавливать равноправную связь с другим пользовательским терминалом. Системный контроллер 130 подключает к или обеспечивает координацию и управление для точек доступа.

Хотя части последующего описания будет описывать пользовательские терминалы 120, способные устанавливать связь через систему множественного доступа с пространственным разделением (SDMA), Согласно определенным аспектам, пользовательские терминалы 120 также могут включать в себя некоторые пользовательские терминалы, которые не поддерживают SDMA. Таким образом, для таких аспектов, AP точка 110 может быть конфигурированной для связи и с SDMA и с не-SDMA пользовательскими терминалами. Такой подход может легко позволить по-прежнему разворачивать в учреждениях более старые версии пользовательских терминалов («унаследованные» станции), продлевая их полезный срок службы, при это позволяя, при необходимости, внедрять более новые SDMA пользовательские терминалы.

Система 100 применяет многочисленные передающие антенны и многочисленные принимающие антенны для передачи данных по нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Точка 110 доступа оборудована N_ap антеннами, и представляет собой множество входов (MI) для передач по нисходящей линии связи и множество выходов (MO) для передач по восходящей линии связи. Набор из K выбранных пользовательских терминалов 120 коллективно представляет собой множество выходов для передач по нисходящей линии связи, а также представляет собой множество входов для передач по восходящей линии связи. Для чистого SDMA, желательно иметь N_ap ≥ K ≥ 1, если потоки символов данных для K пользовательских терминалов не мультиплексируются по коду, частоте или времени каким-либо средством. Число K может быть больше чем N_ap, если потоки символов данных могут мультиплексироваться с использованием TDMA метода, различные кодовые каналы с CDMA, разделенные наборы поддиапазонов с OFDM и т.д. Каждый выбранный пользовательский терминал передает специфические для пользователя данные в точку доступа и/или принимает специфические для пользователя данные из точки доступа. В основном, каждый выбранный пользовательский терминал может быть оборудован одной или многочисленными антеннами (то есть N_ut ≥ 1). K выбранных пользовательских терминалов могут иметь одинаковое или различное число антенн.

Система SDMA может представлять собой систему дуплексной связи с временным разделением (TDD) или систему дуплексной связи с частотным разделением (FDD). Для TDD системы, нисходящая линия связи и восходящая линия связи совместно используют одну и ту же частотную полосу. Для FDD системы, нисходящая линия связи и восходящая линия связи используют различные частотные полосы. Система MIMO 100 также может использовать для передачи одну несущую или множество несущих. Каждый пользовательский терминал может быть оборудован одной антенной (например, чтобы снизить стоимость) или многими антеннами (например, где может поддерживаться дополнительная стоимость). Система 100 может представлять собой TDMA систему, если пользовательские терминалы 120 совместно используют один и тот же частотный канал посредством разнесения передачи/приема на различные временные слоты, каждый из которых присваивается одному из различных пользовательских терминалов 120.

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему из точки 110 доступа и двух пользовательских терминалов 120m и 120x в MIMO системе 100. Точка 110 доступа оборудована Nt антеннами 224a-224t. Пользовательский терминал 120m оборудован N_ut,m антеннами 252ma-252mu, и пользовательский терминал 120x оборудован N_ut,x антеннами 252xa-252xu. Точка 110 доступа представляет собой передающий объект для нисходящей линии связи и принимающий объект для восходящей линии связи. Здесь подразумевается, что «передающий объект» представляет собой независимо действующее устройство или устройство, способное передавать данные по беспроводному каналу, и «принимающий объект» представляет собой независимо действующее устройство или устройство, способное принимать данные по беспроводному каналу. В последующем описании, нижний индекс “dn” обозначает нисходящую линию связи, а нижний индекс “up” обозначает восходящую линию связи; N_up пользовательских терминалов выбирается для одновременной передачи по восходящей линии связи, N_dn пользовательских терминалов выбирается для одновременной передачи по нисходящей линии связи, N_up может быть равно или не равно N_dn, и N_dn может быть статическим значением или может изменяться для каждого интервала планирования. В точке доступа или в пользовательском терминале может быть использован метод управления положением диаграммы направленности или какой-то другой метод пространственной обработки.

На восходящей линии связи, в каждом пользовательском терминале 120, выбранном для передачи по восходящей линии связи, процессор 288 TX данных принимает данные трафика из источника 286 данных и управляющие данные из контроллера 280. Процессор 288 TX данных обрабатывает (например, кодирует, перемежает и модулирует) данные трафика для пользовательского терминала, основываясь на схемах кодирования и модуляции, ассоциированных со скоростью передачи данных, выбранной для пользовательского терминала, и обеспечивает поток символов данных. Пространственный TX процессор выполняет пространственную обработку потока символов данных и обеспечивает N_ut,m потоков символов передачи для N_ut,m антенн. Каждый модуль (TMTR) 254 передатчика принимает и обрабатывает (например, преобразует в аналоговую форму, усиливает, фильтрует и преобразовывает с повышением частоты) соответствующий поток символов передачи, чтобы генерировать сигнал восходящей линии связи. N_ut,m модулей 254 передатчика обеспечивают N_ut,m сигналов восходящей линии связи для передачи с N_ut,m антенн 252 в точку доступа.

N_up пользовательских терминалов могут планироваться для одновременной передачи по восходящей линии связи. Каждый из упомянутых пользовательских терминалов выполняет пространственную обработку на своем потоке символов данных и передает свой набор символов передачи по восходящей линии связи в точку доступа.

В точке 110 доступа, N_ap антенн 224a-224ap принимают сигналы восходящей линии связи из всех N_up пользовательских терминалов, передающих по восходящей линии связи. Каждая антенна 224 обеспечивает подачу принятого сигнала в соответствующий модуль 222 приемника (RCVR). Каждый модуль 222 приемника выполняет обработку, комплементарную той, которая выполняется модулем 254 передатчика, и обеспечивает принятый поток символов. Пространственный RX процессор 240 выполняет пространственную обработку приемника на N_ap принятых потоках символов из N_ap модулей 222 приемника и обеспечивает N_up восстановленных потоков символов данных восходящей линии связи. Пространственная обработка приемника выполняется согласно обращению корреляционной матрицы каналов (CCMI), минимальной среднеквадратической ошибке (MMSE), мягкому подавлению помех (SIC) или какому-нибудь другому методу. Каждый восстановленный поток символов данных восходящей линии связи представляет собой оценку потока символов данных, переданного соответствующим пользовательским терминалом. Чтобы получить декодированные данные, RX процессор 242 данных обрабатывает (например, демодулирует, выполняет обращенное перемежение и декодирует) каждый восстановленный поток символов данных восходящей линии связи согласно скорости передачи данных, используемой для этого потока. Декодированные данные для каждого пользовательского терминала могут подаваться в накопитель 244 данных для хранения и/или дальнейшей обработки контроллером 230.

На нисходящей линии связи, в точке 110 доступа, процессор 210 TX данных принимает данные трафика из источника 208 данных для N_dn пользовательских терминалов, запланированных для передачи по нисходящей линии связи, управляющие данные из контроллера 230, и возможно другие данные из планировщика 234. Различные типы данных могут посылаться на различных транспортных каналах. Процессор 210 TX данных обрабатывает (например, кодирует, перемежает и модулирует) данные трафика для каждого пользовательского терминала, основываясь на скорости передачи данных, выбранной для пользовательского терминала. Процессор 210 TX данных обеспечивает N_dn потоков символов данных для N_dn пользовательских терминалов. Пространственный TX процессор 220 выполняет пространственную обработку (предварительное кодирование или формирование диаграммы направленности антенны, как описано в настоящем раскрытии) на потоках символов данных нисходящей линии связи и обеспечивает N_ap потоков символов передачи для N_ap антенн. Каждый модуль 222 передатчика принимает и обрабатывает соответствующий поток символов передачи, чтобы генерировать сигнал нисходящей линии связи. N_ap модулей 222 передатчика обеспечивают N_ap сигналов нисходящей линии связи для передачи с N_ap антенн 224 в пользовательские терминалы.

В каждом пользовательском терминале 120, N_ut,m антенн 252 принимают N_ap сигналов нисходящей линии связи из точки 110 доступа. Каждый модуль 254 приемника обрабатывает принятый сигнал из ассоциированной антенны 252 и обеспечивает принятый поток символов. Пространственный RX процессор 260 выполняет пространственную обработку приемника на N_ut,m принятых потоках символов из N_ut,m модулей 254 приемника и обеспечивает восстановленный поток символов данных нисходящей линии связи для пользовательского терминала. Пространственная обработка приемника выполняется согласно CCMI, MMSE, SIC или какому-нибудь другому методу. Чтобы получить декодированные данные для пользовательского терминала, процессор 270 RX данных обрабатывает (например, демодулирует, выполняет обращенное перемежение и декодирует) восстановленный поток символов данных нисходящей линии связи.

В каждом пользовательском терминале 120, устройство 278 оценки канала оценивает отклик канала нисходящей линии связи и обеспечивает оценки канала нисходящей линии связи, которые могут включать в себя оценки SNR, дисперсию шума и т.д. Аналогично, устройство 228 оценки канала оценивает отклик канала восходящей линии связи и обеспечивает оценки канала восходящей линии связи. Контроллер 280 для каждого пользовательского терминала обычно выводит матрицу пространственного фильтра для пользовательского терминала, основываясь на матрице H_dn,m отклика канала нисходящей линии связи для этого пользовательского терминала. Контроллер 230 выводит матрицу пространственного фильтра для точки доступа, основываясь на эффективной матрице H_up,eff отклика канала восходящей линии связи. Контроллер 280 для каждого пользовательского терминала может посылать информацию обратной связи (например, собственные вектора нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи, собственные значения, оценки SNR и т.д.) в точку доступа. Контроллеры 230 и 280 также управляют работой различных модулей обработки в точке 110 доступа и в пользовательском терминале 120, соответственно.

Фиг.3 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве 302, которое может применяться в MIMO системе 100. Беспроводное устройство 302 является примером устройства, которое может быть конфигурировано для осуществления различных описанных здесь способов. Беспроводное устройство 302 может быть точкой 110 доступа или пользовательским терминалом 120.

Беспроводное устройство 302 включает в себя процессор 304, который управляет функционированием беспроводного устройства 302. Процессор 304 также может упоминаться как центральный процессор (CPU). Запоминающее устройство 306, которое может включать в себя как постоянное запоминающее устройство (ROM, ПЗУ), так и оперативное запоминающее устройство (RAM, ОЗУ), предоставляет инструкции и данные в процессор 304. Часть запоминающего устройства 306 также может включать в себя энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM). Процессор 304 обычно выполняет логические и арифметические операции, основываясь на программных инструкциях, хранимых в памяти 306. Инструкции в памяти 306 могут быть исполнимыми для осуществления описанных здесь способов.

Беспроводное устройство 302 также может включать в себя корпус 308, который включает в себя передатчик 310 и приемник 312, чтобы обеспечить возможность передачи и приема данных между беспроводным устройством 302 и удаленным местоположением. Передатчик 310 и приемник 312 могут быть объединены в приемопередатчик 314. Одна или множество антенн 316 могут быть прикреплены к корпусу 308 и электрически подключены к приемопередатчику 314. Беспроводное устройство 302 также может включать в себя (не показаны) многочисленные передатчики, многочисленные приемники, многочисленные приемопередатчики.

Беспроводное устройство 302 также может включать в себя детектор 318 сигналов, который может быть использован в попытке детектировать и определять значение уровня сигналов, принятых приемопередатчиком 314. Детектор 318 сигналов может детектировать такие сигналы, как полная энергия, энергия на поднесущую, на символ, спектральную плотность энергии и другие сигналы. Беспроводное устройство 302 также может включать в себя процессор 320 цифровой обработки сигналов (DSP) для использования в обработке сигналов.

Различные компоненты беспроводного устройства 302 могут соединяться между собой посредством системы 322 шин, которая может включать в себя шину питания, шину управляющих сигналов и шину статуса сигналов в дополнение к шине данных.

ПРИМЕРНЫЕ СТРУКТУРЫ КАДРА

Чтобы установить связь, точка 110 доступа (AP) и пользовательский терминал 120 в беспроводной сети (например, система 100, иллюстрированная на фиг.1) могут обмениваться сообщениями согласно некоторым структурам кадра. Фиг.4 иллюстрирует структуру 400 кадра для беспроводной связи согласно некоторым аспектам настоящего раскрытия. Структура 400 кадра содержит преамбулу 401, заголовок 402 управления доступом к среде (MAC), тело 404 кадра и последовательность 406 контроля кадра (FCS). Структура 400 кадра может быть использована для управляющих кадров и кадров администрирования согласно стандарту IEEE 802.11, хотя управляющие кадры могут не включать в себя тело кадра.

Также фиг.4 иллюстрирует общий формат 408 кадра для MAC заголовка 402. Общий формат 408 кадра, такой же, как формат кадра данных, может содержать 30 октетов, разбитых следующим образом: два октета для поля 410 управления кадром (FC), два октета для поля 412 длительности/идентификации (ID), шесть октетов для поля 414 адреса 1, шесть октетов для поля 416 адреса 2, шесть октетов для поля 418 адреса 3, два октета для поля 420 управления последовательностью и шесть октетов для поля 422 адреса 4. Четыре поля адреса 414, 416, 418, 422 могут содержать исходный адрес (SA), адрес назначения (DA) или дополнительные адреса - такие как адрес передатчика (TA), адрес приемника (RA) или идентификатор базового набора услуг (BSSID), используемый для фильтрации многоадресных кадров, чтобы обеспечить возможность прозрачной мобильности по стандарту IEEE 802.11. Адреса могут быть MAC адресами различных сетевых устройств, таких как пользовательский терминал 120 или точка 110 доступа.

Фиг.5А иллюстрирует пример формата 500 кадра для короткого управляющего кадра, такого как кадр запроса на передачу (RTS). Этот формат 500 управляющего кадра может включать в себя FC поле 410, поле 412 длительности, поле 502 RA адреса и поле 504 TA адреса. Здесь RA адрес в основном относится к MAC адресу, на который отправляется кадр по беспроводной среде. Адрес RA может быть индивидуальным или групповым адресом. Адрес TA здесь в основном относится к MAC адресу станции, которая передает кадр в беспроводную среду.

Фиг.5В иллюстрирует другой пример формата 510 кадра для короткого управляющего кадра, такого как кадр готовности к передаче (CTS) или кадр подтверждения (ACK). Упомянутый формат 510 управляющего кадра подобен формату 500 управляющего кадра на фиг.5А, но без поля 504 TA адреса.

Фиг.5С иллюстрирует формат 520 кадра администрирования. В дополнение к FC полю 410 и полю 412 длительности, формат 520 кадра администрирования может включать в себя поле 522 DA адреса, поле 524 SA адреса, поле 526 BSSID идентификатора и поле 420 управления последовательностью.

Фиг.6А иллюстрирует пример структуры 600 MAC адреса. MAC адрес может содержать 6 октетов (48 битов), где первые три октета могут идентифицировать организацию, которая выпускает MAC адрес и известны как уникальный идентификатор организации (OUI) 602. Вторые три октета 604 представляют специфический сетевой адаптер (NIC), и могут присваиваться выпускающей организацией почти любым способом, подверженным ограничениям уникальности.

В структуре 600 MAC адреса, младший значащий бит (LSB) самого старшего октета может считаться битом 606 индивидуального/группового (I/G) адреса. Следующий LSB бит этого октета может считаться битом 608 универсально/локально (U/L) администрируемого адреса.

Фиг.6В иллюстрирует пример MAC адреса AC-DE-48-00-00-80 (в шестнадцатеричной системе) в канонической форме с LSB битом в каждом байте, передаваемом первым. При таком порядке передачи, бит 606 I/G адреса и бит U/L администрируемого адреса являются первым и вторым битами, соответственно, передаваемыми в беспроводной среде.

ПРИМЕРНЫЕ КАДРЫ, СОВМЕСТИМЫЕ С УНАСЛЕДОВАННЫМИ ВЕРСИЯМИ

IEEE 802.11ac является изменением к стандарту IEEE 802.11, которая обеспечивает более высокую пропускную способность в 802.11 сетях. Более высокая пропускная способность реализуется посредством нескольких мер, таких как использование MU-MIMO (множество входов и множество выходов для многих пользователей) и ширины полосы пропускания канала 80 МГц или 160 МГц. IEEE 802.11ac также называют «очень высокой пропускной способностью» (VHT).

Новые устройства с VHT-способностью могут использовать управляющие кадры с дополнительной или другой информацией, специфической для VHT. Однако унаследованные устройства (то есть «устаревшие» устройства, поддерживающие более ранние изменения к стандарту IEEE 802.11, такие как 802.11a и 802.l1n) могут быть неспособными интерпретировать некоторые VHT управляющие кадры.

Соответственно, требуются методы и устройства для создания управляющих кадров для изменения IEEE 802.11ac, которые могут нести информацию, которая отсутствует в унаследованных управляющих кадрах таким образом, чтобы VHT управляющие кадры могли интерпретироваться унаследованными устройствами унаследованным способом.

Фиг.7 изображает примерные операции 700 для обработки, с точки зрения принимающего объекта (например, пользовательского терминала 120 или точки 110 доступа), принятого кадра, основываясь на MAC адресе кадра. Операции 700 могут начинаться на этапе 702 с приема первого кадра, содержащего указание первого MAC адреса. На этапе 704, принимающий объект может обрабатывать (например, интерпретировать и/или синтаксически анализировать) принятый первый кадр, основываясь на первом MAC адресе.

Обработка принятого первого кадра может включать в себя интерпретацию первого кадра как унаследованного кадра или как кадра с очень высокой пропускной способностью (VHT), согласно первому MAC адресу. Здесь термин «унаследованный кадр» в основном относится к кадру, соответствующему более ранним изменениям стандарта IEEE 802.11, чем изменение 802.11ac, тогда как термин «VHT кадр» в основном относится к кадру, соответствующему изменению 802.11ac к стандарту IEEE 802.11.

Согласно определенным аспектам, принимающий объект может принимать второй кадр, содержащий указание второго MAC адреса, на этапе 706, в котором второй MAC адрес отличается от первого MAC адреса. На этапе 708, принимающий объект может обрабатывать принятый второй кадр, основываясь на втором MAC адресе, так что обработка второго кадра отличается от обработки первого кадра. Согласно определенным аспектам, принимающий объект может принимать кадр администрирования, уведомляющий о первом MAC адресе (то есть уведомляющий принимающий объект о том, что кадры, содержащие указание первого MAC адреса, предназначены для этого принимающего объекта), так что принимающий объект будет знать, что кадры, принятые с первым MAC адресом, надо обрабатывать иначе, чем кадры, принятые со вторым MAC адресом.

Определенные аспекты настоящего раскрытия включает в себя передачу новых специфических для 802.11ac управляющих кадров на второй MAC адрес, который ассоциирован с тем же самым устройством. Кадры, которые принимаются с первым MAC адресом устройства, могут обрабатываться, как обрабатывались бы типичные унаследованные кадры, например, согласно изменению 802.11a или изменению 802.11n к стандарту IEEE 802.11. Однако кадры, которые принимаются со вторым MAC адресом, могут обрабатываться согласно различным правилам, заданным в 802.11ac (или более поздними изменениями к стандарту IEEE 802.11).

Второй MAC адрес может передаваться в поле 502 RA адреса управляющего кадра, такого как кадр запроса на передачу (RTS), кадр готовности к передаче (CTS) или кадр подтверждения (ACK). Второй MAC адрес также может передаваться в поле 522 DA адреса кадра администрирования или в одном из полей адреса (например, поле 414 адреса 1 или поле 418 адреса 3) кадра данных.

Согласно определенным аспектам, второй MAC адрес может представлять собой второй уникальный глобальный MAC адрес, который ассоциирован с устройством.

Согласно определенным аспектам, первый и второй MAC адреса могут быть почти одинаковыми, отличаясь, например, только одним или двумя битами. Например, второй MAC адрес может быть сформирован путем установки бита 606 индивидуального/группового (I/G