Усовершенствованная фрагментация для длинных пакетов в низкоскоростной беспроводной сети

Усовершенствованная фрагментация для длинных пакетов в низкоскоростной беспроводной сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По настоящей заявке испрашивается приоритет находящейся в совместной собственности Предварительной Патентной Заявки США 61/669,608, поданной 02 сентября 2011 г., и Предварительной Патентной Заявки США 61/669,608, поданной 09 июля 2012 г., содержимое каждой из которых во всей своей полноте в прямой форме включено в настоящее описание посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящая заявка в целом относится к беспроводной связи и, в частности, к системам, способам и устройствам для фрагментации пакетов в низкоскоростных беспроводных сетях.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Во многих системах связи, сети связи используются для осуществления обмена сообщениями между несколькими взаимодействующими, пространственно разделенными устройствами. Сети могут классифицироваться в соответствии с географическим охватом, который может быть, например, районом города, локальной областью, или персональной областью. Такие сети могут быть определены в качестве сетей: глобальной сети (WAN), городской сети (MAN), локальной сети (LAN), или персональной сети (PAN). Сети также различаются в соответствии с характеристиками: методиками коммутации и маршрутизации, используемыми для обеспечения межсоединения для различных сетевых узлов и устройств (например, с коммутацией цепей против с коммутацией пакетов); типом физической передающей среды, используемой для передачи (например, проводные против беспроводных); и набором используемых протоколов связи, например, комплект Интернет протоколов, SONET (Организация Синхронной Оптической Сети), или Ethernet.

Беспроводные сети часто используются, когда элементы сети являются мобильными с динамическими возможностями соединения или если сетевая архитектура формируется в соответствии с самоорганизующейся топологией, а не фиксированной. Беспроводные сети могут использовать электромагнитные волны в радио, микроволновых, инфракрасных, оптических и т.д. полосах частот. Беспроводные сети способствуют обеспечению улучшенной мобильности пользователя и быстрого полевого развертывания в сравнении с фиксированными проводными сетями.

Устройства в беспроводной сети могут передавать и/или принимать информацию. Информация может включать в себя пакеты, которые могут именоваться как единицы данных (например, Единицы Служебных Данных MAC (MSDU)). Пакеты могут включать в себя служебную информацию (например, информацию заголовка, свойства пакета, и т.д.), которая помогает при: маршрутизации пакетов по сети, идентификации данных в пакете, и обработке пакета. Пакеты также могут включать в себя полезную нагрузку, которая включает в себя данные, такие как данные пользователя, мультимедийный контент и т.д.

Некоторые беспроводные сети имеют относительно низкие скорости передачи данных и могут описываться как «низкоскоростные» сети. Устройства, участвующие в этих сетях, могут быть ограничены для того, чтобы осуществлять передачу только небольших пакетов в течение заданного окна возможности передачи (TXOP). Тем не менее, типичные пакеты данных, такие как те, что используются применительно к сети Ethernet, больше тех, что могут быть переданы в одном TXOP по низкоскоростной сети и, вследствие этого, такие пакеты, как правило, фрагментируются и отправляются по частям. Каждый из фрагментов данных может быть отправлен в пакете или кадре данных (например, Протокольной Единице Данных MAC (MPDU)). Блочная квитанция (ACK) может быть отправлена для квитирования вплоть до 16 фрагментов каждой из вплоть до 64 единиц данных с использованием битовой карты фиксированного размера (например, 64х16 бит или 128 байт). Присутствуют фазы настройки и сноса, ассоциированные с использованием блочных квитанций. Во время фазы настройки, осуществляется согласование информации возможностей, такой как размер буфера и политика блочной квитанции, между передатчиком и приемником. Как только фаза настройки завершена, передатчик может отправлять фрагменты, не дожидаясь кадра квитирования (ACK). Использование блочной ACK может быть менее эффективным при квитировании фрагментов незначительно числа единиц данных из-за большого размера битовой карты блочных ACK. Служебные данные, ассоциированные с фазами настройки и сноса блочной ACK также могут снижать эффективность. На данный момент схемы фрагментации в низкоскоростных (и прочих) сетях могут потребовать от приемника передачи квитанции после того, как принимается каждый фрагмент. Из-за высокой степени фрагментации пакета в низкоскоростных сетях, количество ACK, передаваемых в таких сетях, увеличивается пропорционально. Рост количества ACK снижает эффективность трафика данных сети, так как большая часть каждой TXOP предназначена для служебной информации (например, передачи ACK и различных пространств кадра).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Один аспект изобретения предоставляет способ, включающий в себя этап, на котором создают множество фрагментов данных из одной единицы данных. Способ также включает в себя этап, на котором передают множество фрагментов данных к приемнику и принимают квитанцию от приемника после передачи последнего фрагмента данных из множества фрагментов данных. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором выборочно интерпретируют квитанцию в качестве квитанции для множества фрагментов (MFA) в ответ на значение порядкового номера фрагмента (FGSN) последнего фрагмента данных. MFA указывает на прием или не прием посредством приемника каждого из множества фрагментов данных одной единицы данных.

Другим аспектом является способ, включающий в себя этап, на котором принимают фрагмент данных блока фрагментов данных одной единицы данных. Способ также включает в себя этап, на котором передают квитанцию к беспроводному устройству в ответ на определение того, что фрагмент данных является последним фрагментом данных блока фрагментов данных одной единицы данных. Квитанция указывает на то, был ли каждый из фрагментов данных блока фрагментов данных одной единицы данных принят от беспроводного устройства. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором передают квитанцию к беспроводному устройству в ответ на определение того, что фрагмент данных является последним фрагментом данных одной единицы данных. Способ также включает в себя этап, на котором воздерживаются от передачи квитанции к беспроводному устройству в ответ на определение того, что фрагмент данных не является последним фрагментом данных блока фрагментов данных и что фрагмент данных не является последним фрагментом данных одной единицы данных.

Другим аспектом является устройство, включающее в себя процессор, выполненный с возможностью создания множества фрагментов данных из одной единицы данных и разделения множества фрагментов данных на множество блоков фрагментов. По меньшей мере, один блок фрагментов из множества блоков фрагментов включает в себя два или более фрагмента данных. Процессор дополнительно выполнен с возможностью инициирования передачи первого блока фрагментов из множества блоков фрагментов к устройству и приема квитанции от устройства после того, как передан последний фрагмент данных первого блока фрагментов. Квитанция указывает на прием или не прием посредством устройства каждого из фрагментов данных первого блока фрагментов.

Другим аспектом является устройство, включающее в себя процессор, выполненный с возможностью приема фрагмента данных блока фрагментов данных одной единицы данных. Процессор дополнительно выполнен с возможностью инициирования передачи квитанции к беспроводному устройству в ответ на определение того, что фрагмент данных является последним фрагментом данных блока фрагментов данных одной единицы данных. Квитанция указывает на то, был ли каждый из фрагментов данных блока фрагментов данных одной единицы данных принят от беспроводного устройства. Процессор также выполнен с возможностью инициирования передачи квитанции к беспроводному устройству в ответ на определение того, что фрагмент данных является последним фрагментом данных одной единицы данных. Процессор дополнительно выполнен с возможностью воздержания от инициирования передачи квитанции к беспроводному устройству, в ответ на определение того, что фрагмент данных не является последним фрагментом данных блока фрагментов данных и что фрагмент не является последним фрагментом данных одной единицы данных.

Другим аспектом является не временный компьютерно-читаемый носитель, хранящий инструкции, которые, при исполнении процессором, предписывают процессору создать множество фрагментов данных из одной единицы данных и инициировать передачу множества фрагментов данных приемнику. Инструкции, при исполнении процессором, дополнительно предписывают процессору принять квитанцию от приемника после того как передан последний фрагмент данных из множества фрагментов данных и выборочно интерпретировать квитанцию в качестве квитанции для множества фрагментов (MFA) в ответ на значение порядкового номера фрагмента (FGSN) последнего фрагмента данных. MFA указывает на прием или не прием посредством приемника каждого из множества фрагментов данных одной единицы данных.

Другим аспектом является не временный компьютерно-читаемый носитель, хранящий инструкции, которые, при исполнении процессором, предписывают процессору принять фрагмент данных блока фрагментов данных одной единицы данных и инициировать передачу квитанции к беспроводному устройству в ответ на определение того, что фрагмент данных является последним фрагментом данных блока фрагментов данных одной единицы данных. Квитанция указывает на то, был ли каждый из фрагментов данных блока фрагментов данных одной единицы данных принят от беспроводного устройства. Инструкции, при исполнении процессором, также предписывают процессору инициировать передачу квитанции к беспроводному устройству в ответ на определение того, что фрагмент данных является последним фрагментом данных одной единицы данных. Инструкции, при исполнении процессором, дополнительно предписывают процессору воздержаться от инициирования передачи квитанции к беспроводному устройству в ответ на определение того, что фрагмент данных не является последним фрагментом данных блока фрагментов данных и что фрагмент данных не является последним фрагментом данных одной единицы данных.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 иллюстрирует пример системы беспроводной связи, в которой могут быть использованы аспекты настоящего изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует различные компоненты, включая приемник, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве, которое может быть использовано в рамках системы беспроводной связи с Фиг. 1.

Фиг. 3 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве с Фиг. 2 для передачи беспроводных сообщений.

Фиг. 4 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве с Фиг. 2 для приема беспроводных сообщений.

Фиг. 5a иллюстрирует способ для фрагментации данных в низкоскоростной сети.

Фиг. 5b иллюстрирует аспекты способа фрагментации с использованием квитанции для множества кадров.

Фиг. 6 иллюстрирует аспекты способа для того, чтобы различать последовательные блоки фрагментов с использованием MFA.

Фиг. 7a иллюстрирует ACK фрагмента, которая может быть использована способом с Фиг. 5a.

Фиг. 7b иллюстрирует квитанцию для множества фрагментов (MFA), которая может быть использована способом с Фиг. 5b.

Фиг. 7c иллюстрирует аспекты другой квитанции для множества фрагментов (MFA), которая может быть использована способом с Фиг. 5b.

Фиг. 8 иллюстрирует аспекты способа передачи множества фрагментов данных и приема квитанции для множества фрагментов (MFA).

Фиг. 9 иллюстрирует аспекты способа приема множества фрагментов данных и передачи квитанции для множества фрагментов (MFA).

Фиг. 10 является структурной схемой примерного беспроводного устройства в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Различные аспекты новых систем, устройств, и способов описываются со ссылкой на сопроводительные чертежи. Тем не менее, идеи данного изобретения могут быть воплощены во множестве разных форм и не должны толковаться как ограниченные любой конкретной структурой или функцией, представленной на всем протяжении данного раскрытия. Основываясь на изложенных здесь идеях, специалист в данной области должен иметь в виду, что объем изобретения призван охватить любые аспекты раскрываемых здесь новых систем, устройств, и способов, будут ли они реализованы независимо или в сочетании с любым другим аспектом изобретения. Например, устройство может быть реализовано или способ может быть воплощен на практике с использованием любого количества изложенных здесь аспектов.

Несмотря на то, что здесь описываются конкретные аспекты, множество вариаций и перестановок этих аспектов находится в рамках объема изобретения. Несмотря на то, что упомянуты некоторые полезные результаты и преимущества, объем изобретения не предназначен ограничиваться конкретными полезными результатами, использованиями, или задачами. Наоборот, аспекты изобретения предназначены для того, чтобы применяться в широком смысле к разным беспроводным технологиям, конфигурациям систем, сетям, и протоколам передачи, некоторые из которых иллюстрируются в качестве примера на фигурах и в нижеследующем описании. Подробное описание и чертежи являются лишь иллюстративными для изобретения, нежели ограничивающими, при этом объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

Распространенные технологии беспроводной сети могут включать в себя различные типы беспроводных локальных сетей (WLAN). WLAN может быть использована для обеспечения соединения вместе близлежащих устройств с использованием широко используемых протоколов организации сети. Различные описываемые здесь аспекты могут применяться к любому стандарту связи, такому как WiFi или, в более общем, к любому члену семейства протоколов связи IEEE 802.11. Например, различные описываемые здесь аспекты могут быть использованы в рамках протокола IEEE 802.11ah, который использует субгигагерцовые полосы частот.

Беспроводные сигналы в субгигагерцовой полосе могут быть переданы в соответствии с протоколом 802.11ah с использованием мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), связи по технологии расширения спектра методом прямой последовательности (DSSS), и сочетания OFDM и связи DSSS, или других схем. Реализации протокола 802.11ah могут быть использованы для сетей датчиков, измерения, и интеллектуальных энергетических сетей. Преимущественно, аспекты некоторых устройств, реализующих протокол 802.11ah, могут потреблять меньше энергии, чем устройства, реализующие другие беспроводные протоколы, и/или могут быть использованы для передачи беспроводных сигналов в относительно большом диапазоне, например, около одного километра или длиннее.

В некоторых реализациях, WLAN включает в себя различные устройства, которые получают доступ к беспроводной сети. Например, может присутствовать два типа устройств: точки доступа («AP») и клиенты (также именуемые как станции, или «STA»). В целом, AP служит в качестве концентратора или базовой станции для WLAN, а STA служит в качестве пользователя WLAN. Например, STA может быть ноутбуком, персональным цифровым помощником (PDA), мобильным телефоном, и т.д. В примере, STA соединяется с AP через беспроводную линию связи WiFi (например, протокол IEEE 802.11), чтобы получить, в общем, возможность соединения с сетью Интернет или другими глобальными сетями. В некоторых реализациях STA также может быть использована в качестве AP.

Точка доступа («AP») также может включать в себя, быть реализована в качестве, или известна как Узел-B, Контроллер Сети Радиодоступа («RNC»), eNodeB, Контроллер Базовой Станции («BSC»), Базовая Станция Приемопередатчика («BTS»), Базовая Станция («BS»), Функция Приемопередатчика («TF»), Радио Маршрутизатор, Радио Приемопередатчик, или в соответствии с некоторой другой терминологией.

Станция «STA» также может включать в себя, быть реализована в качестве, или известна как терминал доступа («AT»), абонентская станция, абонентский модуль, мобильная станция, удаленная станция, удаленный терминал, терминал пользователя, агент пользователя, устройство пользователя, оборудование пользователя, или в соответствии с некоторой другой терминологией. В некоторых реализациях терминал доступа может включать в себя сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон по Протоколу Инициации Сеанса («SIP»), станцию беспроводной местной линии («WLL»), персональный цифровой помощник («PDA»), переносное устройство с возможностью беспроводного соединения, или некоторое другое приемлемое устройство обработки, соединенное с беспроводным модемом. Соответственно, один или более из описываемых здесь аспектов могут быть встроены в телефон (например, сотовый телефон или интеллектуальный телефон), компьютер (например, ноутбук), портативное устройство связи, головные телефоны, портативное вычислительное устройство (например, персональный помощник данных), развлекательное устройство (например, музыкальное или видео устройство, или спутниковое радио), игровое устройство или систему, устройство системы глобального позиционирования, или любое другое приемлемое устройство, которое выполнено с возможностью осуществления связи посредством беспроводных средств связи. AP и станции могут в общем именоваться как передающие и принимающие узлы в сети беспроводной связи.

Как описано выше, некоторые из описываемых здесь устройств могут реализовывать один или более из стандартов семейства 802.11, включая существующие стандарты, такие как 802.11g, и разрабатываемые стандарты, такие как 802.11ah. Такие устройства, используются ли они в качестве STA или AP или другого устройства, могут быть использованы для интеллектуального измерения или в интеллектуальной энергетической сети. Такие устройства могут обеспечивать приложения работы с датчиками или могут быть использованы для бытовой автоматизации. Вместо этого или в дополнение устройства могут быть использованы в контексте медицинского обслуживания, например, применительно к персональному медицинскому обслуживанию. Они также могут быть использованы для наблюдения, обеспечения возможности соединения с Интернет с расширенным диапазоном (например, для использования с горячими точками), или для реализации межмашинной связи.

Фиг. 1 иллюстрирует пример системы 100 беспроводной связи, в которой могут быть использованы аспекты настоящего изобретения. Система 100 беспроводной связи может работать согласно беспроводному стандарту, например стандарту 802.11ah. Система 100 беспроводной связи может включать в себя AP 104, которая осуществляет связь с STA 106.

Многообразие процессов и способов может быть использовано применительно к передачам в системе 100 беспроводной связи между AP 104 и STA 106. Например, сигналы могут отправляться и приниматься между AP 104 и STA 106 в соответствии с методиками мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) или множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA). В данном случае система 100 беспроводной связи может именоваться системой OFDM/OFDMA. В качестве альтернативы, сигналы могут отправляться и приниматься между AP 104 и STA 106 в соответствии с методиками множественного доступа с кодовым разделением (CDMA). В данном случае система 100 беспроводной связи может именоваться системой CDMA.

Линия связи, которая обеспечивает передачу от AP 104 к одной или более STA 106, может именоваться нисходящей линией 108 связи (DL), а линия связи, которая обеспечивает передачу от одной или более STA 106 к AP 104, может именоваться восходящей линей 110 связи (UL). В качестве альтернативы, нисходящая линия 108 связи может именоваться прямой линией связи или прямым каналом, а восходящая линия 110 связи может именоваться обратной линей связи или обратным каналом.

Используемое здесь понятие «единица данных» может относиться к единице служебных данных MAC (MSDU). «Кадром данных» (в качестве альтернативы именуемым как фрагмент или фрагмент данных) может быть протокольная единица данных (MPDU), которая включает в себя часть или всю MSDU. Таким образом, одна единица данных может быть разделена на один или более кадров данных или фрагменты, а один или более кадров данных или фрагментов могут вместе представлять собой одну единицу данных.

AP 104 может передавать фрагменты (например, фрагмент 112 данных) или одну единицу данных одной или более STA 106 и принимать квитанцию для множества кадров (например, MFA 114) от одной или более STA 106, как описывается со ссылкой на Фиг. 5b, 6 и 7b-7c.

AP 104 может выступать в качестве базовой станции и обеспечивать покрытие беспроводной связью в базовой зоне 102 обслуживания (BSA). AP 104 наряду с STA 106, ассоциированными с AP 104, и которые используют AP 104 для осуществления связи, могут именоваться базовым набором услуг (BSS). Следует отметить, что система 100 беспроводной связи может не иметь центральной AP 104, а наоборот может функционировать в качестве одноранговой сети или самоорганизующейся сети между STA 106. Соответственно, описываемые здесь функции AP 104, могут быть в качестве альтернативы выполнены посредством одной или более STA 106.

Фиг. 2 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве 202, которое может быть использовано в рамках системы 100 беспроводной связи. Беспроводное устройство 202 является примером устройства, которое может быть выполнено с возможностью реализации различных описываемых здесь способов. Например, беспроводное устройство 202 может быть AP 104 или одной из STA 106. Беспроводное устройство 202 может принимать/передавать фрагменты (например, фрагмент 112 данных с Фиг. 1) единицы данных и передавать/принимать MFA (например, MFA 114 с Фиг. 1), как описывается со ссылкой на Фиг. 5b, 6, и 7b-7с.

Беспроводное устройство 202 может включать в себя процессор 204, который управляет работой беспроводного устройства 202. Процессор 204 также может именоваться центральным блоком обработки (CPU). Память 206, которая может включать в себя как постоянное запоминающее устройство (ROM), так и запоминающее устройство с произвольной выборкой (RAM), предоставляет инструкции и данные процессору 204. Часть памяти 206 также может включать в себя энергонезависимое запоминающее устройство с произвольной выборкой (NVRAM). Процессор 204, как правило, выполняет логические и арифметические операции, основанные на программных инструкциях, хранящихся в памяти 206. Инструкции в памяти 206 могут быть исполняемыми для реализации описываемых здесь способов.

Процессор 204 может включать в себя или быть компонентом системы обработки, реализованной с помощью одного или более процессоров. Один или более процессоров могут быть реализованы при помощи любого сочетания микропроцессоров общего назначения, микроконтроллеров, цифровых сигнальных процессоров (DSP), программируемых вентильных матриц (FPGA), программируемых логических устройств (PLD), контроллеров, конечных автоматов, вентильной логики, дискретных компонентов аппаратного обеспечения, выделенных конечных автоматов аппаратного обеспечения, или любых других приемлемых объектов, которые могут выполнять вычисления или другие манипуляции над информацией.

Система обработки также может включать в себя компьютерно-читаемые носители для хранения программного обеспечения. Понятие программного обеспечения должно рассматриваться в широком смысле, как означающее любой тип инструкций, именуется ли оно как программное обеспечение, встроенное программное обеспечение, промежуточное программное обеспечение, микрокод, язык описания аппаратного обеспечения, или иным образом. Инструкции могут включать в себя код (например, в формате исходного кода, формате двоичного кода, формате исполняемого кода, или любом другом приемлемом формате кода). Инструкции, при исполнении посредством одного или более процессоров, предписывают системе обработки выполнять различные описываемые здесь функции.

Беспроводное устройство 202 также может включать в себя корпус 208, который может включать в себя передатчик 210 и приемник 212, для обеспечения передачи и приема данных между беспроводным устройством 202 и удаленным устройством. Передатчик 210 и приемник 212 могут быть объединены в приемопередатчике 214. Антенна 216 может быть прикреплена к корпусу 208 и электрически соединена с приемопередатчиком 214. Беспроводное устройство 202 также может включать в себя (не показано) несколько передатчиков, несколько приемников, несколько приемопередатчиков, и/или несколько антенн.

Беспроводное устройство 202 также может включать в себя блок 218 обнаружения сигнала, который может использоваться в целях обнаружения и измерения уровня сигналов, принимаемых посредством приемопередатчика 214. Блок 218 обнаружения сигнала может обнаруживать такие сигналы как общую энергию, энергию из расчета на поднесущую из расчета на символ, спектральную плотность мощности, и прочие сигналы. Беспроводное устройство 202 также может включать в себя цифровой сигнальный процессор 220 (DSP) для использования при обработке сигналов. DSP 220 может быть выполнен с возможностью генерирования кадра данных для передачи. В некоторых аспектах, кадр данных может содержать единицу данных физического уровня (PPDU). В некоторых аспектах, PPDU именуется как пакет.

Беспроводное устройство 202 дополнительно может включать в себя интерфейс 222 пользователя в некоторых аспектах. Интерфейс 222 пользователя может включать в себя цифровую клавиатуру, микрофон, громкоговоритель, и/или дисплей. Интерфейс 222 пользователя может включать в себя любой элемент или компонент, который переправляет информацию пользователю беспроводного устройства 202 и/или принимает ввод от пользователя.

Различные компоненты беспроводного устройства 202 могут быть соединены вместе посредством системы 226 шины. Система 226 шины может включать в себя шину данных, например, как впрочем, и шину питания, шину сигнала управления, и шину сигнала статуса в дополнение к шине данных. Специалистам в данной области следует иметь в виду, что компоненты беспроводного устройства 202 могут быть соединены вместе или принимать или предоставлять входные данные друг другу с использованием некоторого другого механизма.

Несмотря на то, что на Фиг. 2 проиллюстрировано некоторое количество отдельных компонентов, специалистам в данной области техники будет понятно, что один или более из компонентов могут быть объединены или реализованы в общем блоке. Например, процессор 204 может быть использован для реализации не только функциональности, описанной выше в связи с процессором 204, но также для реализации функциональности, описанной выше в связи с блоком 218 обнаружения сигнала и/или DSP 220. Кроме того, каждый из компонентов, проиллюстрированных на Фиг. 2, может быть реализован с использованием множества отдельных элементов.

Как рассмотрено выше, беспроводное устройство 202 может включать в себя AP 104 или STA 106, и может быть использовано для передачи и/или приема беспроводных сообщений. Фиг. 3 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве 202 для передачи беспроводных сообщений. Компоненты, иллюстрируемые на Фиг. 3, могут быть использованы, например, для передачи беспроводных сообщений OFDM. Для упрощения ссылки, беспроводное устройство 202, сконфигурированное при помощи компонентов, иллюстрируемых на Фиг. 3, ниже именуется как беспроводное устройство 202a.

Беспроводное устройство 202a может включать в себя модулятор 302, выполненный с возможностью модуляции бит для передачи. Например, модулятор 302 может определять множество символов из бит, принимаемых от процессора 204 или интерфейса 222 пользователя, например, посредством отображения бит во множестве символов в соответствии с набором реализуемых состояний сигнала. Биты могут соответствовать данным пользователя или информации управления. В некоторых аспектах, биты принимаются в кодовых словах. В некоторых аспектах, модулятор 302 включает в себя модулятор QAM (квадратурной амплитудной модуляции), например модулятор 16-QAM или модулятор 64-QAM. В других аспектах, модулятор 302 включает в себя модулятор двоичной фазовой манипуляции (BPSK) или модулятор квадратурно-фазовой манипуляции (QPSK).

Беспроводное устройство 202a может дополнительно включать в себя модуль 304 преобразования, выполненный с возможностью конвертирования символов или иным образом модулированных бит от модулятора 302 во временную область. На Фиг. 3, модуль 304 преобразования иллюстрируется как реализованный посредством модуля обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT).

На Фиг. 3, модулятор 302 и модуль 304 преобразования иллюстрируются как реализованные в DSP 220. Тем не менее, в некоторых аспектах, один из модулей, или как модулятор 302, так и модуль 304 преобразования, реализованы в процессоре 204 или другом элементе беспроводного устройства 202.

DSP может быть выполнен с возможностью генерирования кадра данных для передачи. Например, DSP 220 может быть выполнен с возможностью генерирования фрагментов (например, фрагмента 112 данных с Фиг. 1) единицы данных и/или генерирования MFA (например, MFA 114 с Фиг. 1), как описывается с дальнейшей ссылкой на Фиг. 5b, 6 и 7b-7c. В некоторых аспектах, модулятор 302 и модуль 304 преобразования может быть выполнен с возможностью генерирования кадра данных, включающего в себя множество полей, включающих в себя информацию управления и множество символов данных. Поля, включающие в себя информацию управления, могут включать в себя одно или более обучающих полей, например, одно или более полей сигнала (SIG). Каждое из обучающих полей может включать в себя известную последовательность бит или символов. Каждое из полей SIG может включать в себя информацию о кадре данных, например, описание длины или скорости передачи данных кадра данных.

В некоторых аспектах, DSP 220 выполнен с возможностью вставки одного или более обучающих полей между множеством символов данных. DSP 220 может определять позицию или местоположение одного или более обучающих полей в кадре данных на основании информации, принимаемой от процессора 204, и/или хранящейся в памяти 206 или в части DSP 220.

Беспроводное устройство 202a может дополнительно включать в себя цифроаналоговый преобразователь 306, выполненный с возможностью конвертации выходных данных модуля 304 преобразования в аналоговый сигнал. Например, выходные данные во временной области модуля 304 преобразования могут быть конвертированы в сигнал OFDM полосы частот исходных сигналов посредством цифроаналогового преобразователя 306. Цифроаналоговый преобразователь 306 может быть реализован в процессоре 204 или в другом элементе беспроводного устройства 202. В некоторых аспектах, цифроаналоговый преобразователь 306 реализован в приемопередатчике 214 или в процессоре передачи данных.

Аналоговый сигнал может быть беспроводным образом передан посредством передатчика 210. Аналоговый сигнал может быть дополнительно обработан перед передачей посредством передатчика 210, например, посредством фильтрации или посредством преобразования с повышением частоты до промежуточной частоты или частоты несущей. В аспекте, иллюстрируемом на Фиг. 3, передатчик 210 включает в себя усилитель 308 передачи. До передачи, аналоговый сигнал может быть усилен усилителем 308 передачи. В некоторых аспектах, усилитель 308 может быть малошумным усилителем (LNA).

Передатчик 210 выполнен с возможностью передачи одного или более пакетов или кадров данных через беспроводной сигнал, основанный на аналоговом сигнале. Кадры данных могут быть сгенерированы с использованием процессора 204 и/или DSP 220, например, с использованием модулятора 302 и модуля 304 преобразования.

В некоторых аспектах, передатчик 210 выполнен с возможностью передачи кадров данных по полосе пропускания приблизительно в 2,5 МГц или 1,25 МГц, или ниже. При использовании таких полос пропускания, передача кадра данных может быть выполнена в течение относительно очень длинного периода времени. Например, кадр данных, составленный из 500 байт, может быть передан в течение периода, составляющего приблизительно 11 миллисекунд. Такая передача приблизительно в шестнадцать раз медленнее сравнимых передач, реализуемых в соответствии со стандартом 802.11ac по полосам пропускания приблизительно в 20 МГц.

Фиг. 4 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве 202 для приема беспроводных сообщений. Компоненты, иллюстрируемые на Фиг. 4, могут быть использованы, например, для приема беспроводных сообщений OFDM. Например, компоненты, иллюстрируемые на Фиг. 4, могут быть использованы для приема кадров данных, передаваемых компонентами, описанными выше в отношении Фиг. 3, таких как фрагменты (например, фрагмент 112 данных с Фиг. 1) или кадра данных и/или MFA (например, MFA 114 с Фиг. 1). Для упрощения ссылки, беспроводное устройство 202, сконфигурированное при помощи компонентов, иллюстрируемых на Фиг. 4, ниже именуется как беспроводное устройство 202b.

Приемник 212 выполнен с возможностью приема одного или более пакетов или кадров данных через беспроводной сигнал. Кадры данных, которые могут быть приняты и декодированы или иным образом обработаны, описываются с дополнительными подробностями в отношении Фиг. 5-10.

В некоторых аспектах, приемник 212 выполнен с возможностью приема кадров данных с использованием полосы пропускания приблизительно в 2,5 МГц или 1,25 МГц, или ниже. При использовании таких полос пропускания, кадры данных могут быть приняты в течение относительно очень длинного периода времени, например, приблизительно в течение 11 миллисекунд, когда кадр данных составлен из 500 байт. В течение данного времени, канал, по которому принимается кадр данных, может изменяться. Например, условия канала могут меняться из-за перемещения беспроводного устройства 202b или устройства, передающего кадр данных, или из-за погодных или прочих условий окружающей среды, таких как внедрение различных препятствий. В таких обстоятельствах информация, принимаемая ближе к концу, может быть некорректно декодирована, если беспроводное устройство 202b использует настройки, которые определены в момент, когда начался прием кадра данных. Тем не менее, как описывается с дополнительными подробностями ниже, беспроводное устройство 202b может использовать обучающие поля, помещаемые между множеством символов данных, для формирования обновленной оценки канала для того, чтобы правильно декодировать один или более символы данных.

В аспекте, иллюстрируемом на Фиг. 4, приемник 212 включает в себя усилитель 401 приема. Усилитель 401 приема может быть выполнен с возможностью усиления беспроводного сигнала, принимаемого посредством приемника 212. В некоторых аспектах, приемник 212 выполнен с возможностью регулирования коэффициента усиления усилителя 401 приема с использованием процедуры автоматического управления коэффициентом усиления (AGC). В некоторых аспектах, автоматическое управление коэффициентом усиления использует информацию в одном или более принятых обучающих полях, таком как принятое короткое обучающее поле (STF), например, для регулирования коэффициента усиления. В некоторых аспектах, усилитель 401 может быть LNA.

Беспроводное устройство 202b может включать в себя аналого-цифровой преобразователь 402, выполненный с возможностью конвертации усиленного беспроводного сигнала от приемника 212 в его цифровое представление. В дополнение к усилению, беспроводной сигнал может быть обработан перед конвертацией аналого-цифровым преобразователем 402, например, посредством фильтрации или посредством преобразования с понижением частоты до промежуточной частоты или частоты полосы частот исходных сигналов. Аналого-цифровой преобразователь 402 может быть реализован в процессоре 204 или в другом элементе беспроводного устройства 202. В некоторых аспектах, аналого-цифровой преобразователь 402 реализован в приемопередатчике 214 или в процессоре приема данных.

Беспроводное устройство 202b может дополнительно включать в себя модуль 404 преобразования, выполненный с возможн