ЗАЩИТА ДЛЯ ПЕРЕДАЧ УСТАНОВКИ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ (DLS) В СИСТЕМАХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
PROTECTION FOR DIRECT LINK SETUP (DLS) TRANSMISSIONS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Эта заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на выдачу патента США под порядковым № 60/990904, озаглавленной «Protection for direct link setup (DLS) transmissions in wireless communication systems» и поданной 28 ноября 2007 г, которая полностью включена в материалы настоящей заявки посредством ссылки для всех целей.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Варианты осуществления настоящего раскрытия в целом относятся к беспроводной связи, а более точно к содействию свободной от состязаний связи между станциями.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Беспроводная локальная сеть (WLAN) типично составлена из группы станций (STA), которые пересылают информацию между ними самими и сетью через точку доступа (AP). Станции и точка доступа, которая типично присоединена к проводной сети, часто указываются ссылкой как базовый набор служб (BSS).
В WLAN AP типично действует в качестве центра распределения. В традиционной WLAN STA обычно не имеют возможности осуществлять связь друг с другом напрямую и должны полагаться на AP для доставки кадров между STA. Однако STA с техническими средствами QoS (QSTA) могут передавать кадры другим напрямую, настраивая передачу данных с использованием того, что указывается ссылкой как установка непосредственной линии связи (DLS).
Линия связи DLS создается, когда одна QSTA (например, STA1) отправляет кадр запроса DLS на AP с техническими средствами QoS (QAP). Запрос включает в себя возможности STA1 и адрес второй QSTA (например, STA2), с которой запрошена настройка DLS. Если DLS сделана возможной в BSS, QAP пересылает эту информацию на STA2 запланированного получателя. Если STA2 допускает это соединение DLS, она отправляет кадр ответа DLS на QAP, который она будет пересылать на STA1. После этой начальной настройки STA1 и STA2 будут способны обмениваться кадрами напрямую.
Если третья STA (STA4) существует в BSS, скрытая от двух STA, которые создали линию связи DLS, то скрытая STA, которая не осведомлена о линии связи DLS, может начинать свою собственную передачу, вызывая столкновение. Соответственно необходим способ для защиты кадров DLS от столкновения с кадрами, передаваемыми со скрытых станций.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия предлагают способ для создания соединения настройки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети. Способ в основном включает в себя отправку кадра готовности к передаче (RTS) первой станцией, направленного точке доступа в пределах базового набора служб (BSS), прием кадра готовности к приему (CTS), отправляемого с AP, отправленного в ответ на RTS, при этом по меньшей мере один из кадров RTS и CTS содержит поля длительности, установленные для приспосабливания к ожидаемым передачам кадров данных с первой станции на вторую станцию в BSS по соединению DLS, и обмен, посредством первой станции, кадрами данных напрямую со второй станцией по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия предлагают способ для создания соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети. Способ, большей частью, включает в себя отправку кадра готовности к приему (CTS) на себя (CTS-на-себя) первой станцией в пределах базового набора служб (BSS), CTS-на-себя имеет адрес получателя, установленный равным адресу управления доступом к среде передачи (MAC) первой станции, отправку кадра запроса на передачу (RTS) на вторую станцию в пределах BSS и обмен, посредством первой станции, кадрами данных напрямую со второй станцией по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия предлагают способ для создания соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети. Способ, большей частью, включает в себя прием кадра готовности к передаче (RTS) с первой станции в пределах базового набора служб (BSS), определение, соответствует ли адрес получателя кадра RTS хранимому адресу обладателя возможности передачи (TXOP), и, если так, отправку кадра готовности к приему (CTS) на первую станцию и прием кадров данных напрямую с первой станции по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия предлагают способ для установления соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети. Способ в основном включает в себя установку, посредством первой станции, спецификации передачи восходящей линии связи (TSPEC) с точкой доступа (AP) HCCA, прием, посредством первой станции, опроса для данных с AP HCCA и ответ, посредством первой станции, на принятый опрос подтверждением (ACK).
Некоторые варианты осуществления предлагают устройство для установления соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети. Устройство в основном включает в себя логику для отправки кадра готовности к передаче (RTS) первой станцией, направленного точке доступа в пределах базового набора служб (BSS), логику для приема кадра готовности к приему (CTS), отправляемого с AP, отправленного в ответ на RTS, при этом по меньшей мере один из кадров RTS и CTS содержит поля длительности, установленные для приспосабливания к ожидаемым передачам кадров данных с первой станции на вторую станцию в BSS по соединению DLS, и логику для обмена, посредством первой станции, кадрами данных напрямую со второй станцией по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают устройство для защиты передач установки линии данных в системе беспроводной связи. Устройство в основном включает в себя логику для отправки кадра готовности к приему (CTS) на себя (CTS-на-себя) первой станцией в пределах базового набора служб (BSS), причем CTS-на-себя имеет адрес получателя, установленный в адрес управления доступом к среде передачи (MAC) первой станции, логику для отправки кадра запроса на передачу (RTS) на вторую станцию в пределах BSS и логику для обмена, посредством первой станции, кадрами данных напрямую со второй станцией по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают устройство для установления соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети. Устройство в основном включает в себя логику для приема кадра готовности к передаче с первой станции в пределах базового набора служб (BSS) и логику для определения, соответствует ли адрес получателя кадра RTS хранимому адресу обладателя возможности передачи (TXOP), а если так, отправки кадра готовности к приему (CTS) на первую станцию и приема кадров данных напрямую с первой станции по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают устройство для установления соединения установки линии данных (DLS) в системе беспроводной связи. Устройство в основном включает в себя логику для установки, посредством первой станции, спецификации передачи восходящей линии связи (TSPEC) с точкой доступа (AP) HCCA, логику для приема, посредством первой станции, опроса для данных с AP HCCA и логику для ответа, посредством первой станции, на принятый опрос подтверждением (ACK).
Некоторые варианты осуществления предлагают устройство для установления соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети. Устройство в основном включает в себя средство для отправки кадра готовности к передаче (RTS) первой станцией, направленного точке доступа в пределах базового набора служб (BSS), средство для приема кадра готовности к приему (CTS), отправляемого с AP, отправленного в ответ на RTS, при этом по меньшей мере один из кадров RTS и CTS содержит поля длительности, установленные для приспосабливания к ожидаемым передачам кадров данных с первой станции на вторую станцию в BSS по соединению DLS, и средство для обмена, посредством первой станции, кадрами данных напрямую со второй станцией по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают устройство для защиты передач установки линии данных в системе беспроводной связи. Устройство в основном включает в себя средство для отправки кадра готовности к приему (CTS) на себя (CTS-на-себя) первой станцией в пределах базового набора служб (BSS), причем CTS-на-себя имеет адрес получателя, установленный в адрес управления доступом к среде передачи (MAC) первой станции, средство для отправки кадра запроса на передачу (RTS) на вторую станцию в пределах BSS и средство для обмена, посредством первой станции, кадрами данных напрямую со второй станцией по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают устройство для установления соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети. Устройство в основном включает в себя средство для приема кадра готовности к передаче с первой станции в пределах базового набора служб (BSS) и средство для определения, соответствует ли адрес получателя кадра RTS хранимому адресу обладателя возможности передачи (TXOP), а если так, отправки кадра готовности к приему (CTS) на первую станцию и приема кадров данных напрямую с первой станции по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают устройство для установления соединения установки линии данных (DLS) в системе беспроводной связи. Устройство в основном включает в себя средство для установки, посредством первой станции, спецификации передачи восходящей линии связи (TSPEC) с точкой доступа (AP) HCCA, средство для приема, посредством первой станции, опроса для данных с AP HCCA и средство для ответа, посредством первой станции, на принятый опрос подтверждением (ACK).
Некоторые варианты осуществления предлагают компьютерный программный продукт для установления соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети, содержащий машиночитаемый носитель, содержащий команды, хранимые на нем, команды являются исполняемыми одним или более процессорами. Команды в основном включают в себя команды для отправки кадра готовности к передаче (RTS) первой станцией, направленного на точку доступа в пределах базового набора служб (BSS), команды для приема кадра готовности к приему (CTS), отправляемого с AP, отправленного в ответ на RTS, при этом по меньшей мере один из кадров RTS и CTS содержит поля длительности, установленные для приспосабливания к ожидаемым передачам кадров данных с первой станции на вторую станцию в BSS по соединению DLS, и команды для обмена, посредством первой станции, кадрами данных напрямую со второй станцией по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают компьютерный программный продукт для защиты передач установки линии данных в системе беспроводной связи, содержащий машиночитаемый носитель, содержащий команды, хранимые на нем, команды являются исполняемыми одним или более процессорами. Устройство в основном включает в себя команды для отправки кадра готовности к приему (CTS) на себя (CTS-на-себя) первой станцией в пределах базового набора служб (BSS), причем CTS-на-себя имеет адрес получателя, установленный в адрес управления доступом к среде передачи (MAC) первой станции, команды для отправки кадра запроса на передачу (RTS) на вторую станцию в пределах BSS и команды для обмена, посредством первой станции, кадрами данных напрямую со второй станцией по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают компьютерный программный продукт для установления соединения установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети, содержащий машиночитаемый носитель, содержащий команды, хранимые на нем, команды являются исполняемыми одним или более процессорами. Устройство в основном включает в себя команды для приема кадра готовности к передаче с первой станции в пределах базового набора служб (BSS) и команды для определения, соответствует ли адрес получателя кадра RTS хранимому адресу обладателя возможности передачи (TXOP), а если так, отправки кадра готовности к приему (CTS) на первую станцию и приема кадров данных напрямую с первой станции по соединению DLS.
Некоторые варианты осуществления предлагают компьютерный программный продукт для установления соединения установки линии данных (DLS) в системе беспроводной связи, содержащий машиночитаемый носитель, содержащий команды, хранимые на нем, команды являются исполняемыми одним или более процессорами. Устройство в основном включает в себя команды для установки, посредством первой станции, спецификации передачи восходящей линии связи (TSPEC) с точкой доступа (AP) HCCA, команды для приема, посредством первой станции, опроса для данных с AP HCCA и команды для ответа, посредством первой станции, на принятый опрос подтверждением (ACK).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Так, чтобы понять детали вышеперечисленных признаков настоящего раскрытия, более конкретное описание, кратко обобщенное выше, может быть использовано со ссылкой на варианты осуществления, некоторые из которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Должно быть отмечено, однако, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только некоторые типичные варианты осуществления этого раскрытия, а потому не должны рассматриваться ограничивающими его объем ввиду того, что описание может допускать другие эквивалентно эффективные варианты осуществления.
Фиг.1 иллюстрирует примерную беспроводную локальную сеть (WLAN) в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего раскрытия.
Фиг.2 иллюстрирует структурную схему точки доступа (AP) и двух станций в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего раскрытия.
Фиг.3 иллюстрирует различные компоненты, которые могут использоваться в беспроводном устройстве, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего раскрытия.
Фиг.4 - блок-схема примерных операций для установления установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего раскрытия.
Фиг.4A иллюстрирует примерные компоненты, способные к выполнению операций, показанных на фиг.4.
Фиг.5 иллюстрирует примерный обмен сообщениями, соответствующий операциям, показанным на фиг.4.
Фиг.6 - блок-схема примерных операций для установления установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего раскрытия.
Фиг.6A иллюстрирует примерные компоненты, способные к выполнению операций, показанных на фиг.6.
Фиг.7 иллюстрирует примерный обмен сообщениями, соответствующий операциям, показанным на фиг.6.
Фиг.8 - блок-схема примерных операций для установления установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего раскрытия.
Фиг.8A иллюстрирует примерные компоненты, способные к выполнению операций, показанных на фиг.8.
Фиг.9 иллюстрирует примерный обмен сообщениями, соответствующий операциям, показанным на фиг.8.
Фиг.10 - блок-схема примерных операций для установления установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего раскрытия.
Фиг.10A иллюстрирует примерные компоненты, способные к выполнению операций, показанных на фиг.10.
Фиг.11 иллюстрирует примерный обмен сообщениями, соответствующий операциям, показанным на фиг.10.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия предлагают технологии и устройство для установления соединений установки непосредственной линии связи (DLS) между станциями в беспроводной локальной сети (WLAN). Соединения DLS могут устанавливаться некоторым образом, который помогает избегать столкновений (коллизий) со скрытыми станциями.
Слово «примерный» используется в материалах настоящей заявки, чтобы означать «служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный в материалах настоящей заявки как «примерный», не обязательно должен истолковываться как предпочтительный или преимущественный над другими вариантами осуществления. К тому же, в качестве используемого в материалах настоящей заявки термин «унаследованные станции» указывает большей частью на узлы беспроводной сети, которые поддерживают 802.11n или более ранние варианты стандарта IEEE 802.11.
Способы, описанные в материалах настоящей заявки, могут использоваться в комбинации с различными беспроводными технологиями, такими как множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA) и т.д. Многочисленные пользовательские терминалы могут одновременно передавать/принимать данные через разные (1) каналы ортогонального кодирования для CDMA, (2) временные интервалы для TDMA или (3) поддиапазоны для OFDM. Система CDMA может реализовывать IS-2000, IS-95, IS-856, широкополосный CDMA (W-CDMA) или некоторые другие стандарты. Система OFDM может реализовывать IEEE 802.11 или некоторые другие стандарты. Система TDMA может реализовывать GSM (глобальную систему мобильной связи) или некоторые другие стандарты. Эти различные стандарты известны в данной области техники.
Примерная система WLAN
Фиг.1 показывает систему 100 WLAN множественного доступа с точками доступа и пользовательскими терминалами или станциями (STA). Для простоты только одна точка 110 доступа показана на фиг.1. Точка доступа (AP), как правило, является стационарной станцией, которая осуществляет связь с пользовательскими терминалами, и также может указываться как базовая станция или некоторой другой терминологией. Пользовательский терминал может быть стационарным или мобильным и также может указываться ссылкой как мобильная станция, станция (STA), клиент, беспроводное устройство или некоторой другой терминологией. Пользовательский терминал, или STA, может быть беспроводным устройством, таким как сотовый телефон, персональный цифровой секретарь (PDA), карманное устройство, беспроводный модем, дорожный компьютер, персональный компьютер или любой другой тип устройства, способного к беспроводной связи.
Точка 110 доступа может осуществлять связь с одним или более пользовательскими терминалами 120 в любой заданный момент по нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (то есть прямая линия связи) является линией связи от точки доступа к пользовательским терминалам, а восходящая линия связи (то есть обратная линия связи) является линией связи от пользовательских терминалов к точке доступа. Пользовательский терминал также может осуществлять одноранговую связь с другим пользовательским терминалом. Системный контроллер 130 присоединяется к и обеспечивает координирование и управление для точек доступа.
Что касается некоторых вариантов осуществления, один или более пользовательских терминалов 120 могут быть способны к осуществлению связи посредством множественного доступа с пространственным разделением каналов (SDMA). Для некоторых вариантов осуществления один или более пользовательских терминалов 120 могут не поддерживать SDMA. Таким образом, для тех вариантов осуществления, которые включают в себя комбинацию пользовательских терминалов 120, которые поддерживают SDMA, и те, которые не поддерживают, AP 110 может быть сконфигурирована для осуществления связи с пользовательскими терминалами как с SDMA, так и без SDMA.
Система 100 может использовать одну или более передающих и одну или более приемных антенн для передачи данных по нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Точка 110 доступа может быть оборудована некоторым количеством Nap одной или более антенн и представляет множественный вход (MI) для передач нисходящей линии связи и множественный выход (MO) для передач восходящей линии связи. Набор Nu выбранных пользовательских терминалов 120 коллективно представляет множественных выход для передач нисходящей линии связи и множественный вход для передач восходящей линии связи. Что касается чистого SDMA, желательно иметь Nap≥Nu≥1, если потоки символов данных для Nu пользовательских терминалов не мультиплексируются по коду, частоте или времени каким-нибудь средством. Nu может быть большим, чем Nap, если потоки символов данных могут мультиплексироваться с использованием разных кодовых каналов с помощью CDMA, непересекающихся множеств поддиапазонов с помощью OFDM и так далее. Каждый выбранный пользовательский терминал передает специфичные для пользователя данные на и/или принимает специфичные для пользователя данные с точки доступа. Вообще, каждый выбранный пользовательский терминал может быть оборудован одной или многочисленными антеннами (то есть Nut≥1). Nu выбранных пользовательских терминалов могут иметь одинаковое или разное количество антенн.
Система 100 может быть системой дуплекса с временным разделением каналов (TDD) и системой дуплекса с частотным разделением каналов (FDD). Что касается системы TDD, нисходящая линия связи и восходящая линия связи совместно используют одну и ту же полосу частот. Что касается системы FDD, нисходящая линия связи и восходящая линия связи используют разные полосы частот. Система 100 также может использовать одиночную несущую или многочисленные несущие для передачи. Каждый пользовательский терминал может быть оборудован одиночной антенной (например для того, чтобы не допускать повышения затрат) или многочисленными антеннами (например в тех случаях, когда могут обеспечиваться дополнительные затраты).
Фиг.2 показывает примерную структурную схему точки 110 доступа и двух пользовательских терминалов 120m и 120x. Несмотря на то, что показана конфигурация MIMO, способы, описанные в материалах настоящей заявки, также применяются к устройствам, использующим одиночную приемопередающую пару антенн.
Иллюстративно точка 110 доступа оборудована Nap антеннами 224a-224ap. Пользовательский терминал 120m оборудован Nut,m антеннами 252ma-252mu, а пользовательский терминал 120x оборудован Nut,x антеннами 252xa-252xu. Точка 110 доступа является передающим объектом для нисходящей линии связи и принимающим объектом для восходящей линии связи. Каждый пользовательский терминал 120 является передающим объектом для восходящей линии связи и принимающим объектом для нисходящей линии связи. В качестве используемого в материалах настоящей заявки «передающий объект» является независимо эксплуатируемым аппаратом или устройством, способным к передаче данных через беспроводный канал, а «принимающий объект» является независимо эксплуатируемым аппаратом или устройством, способным к приему данных через беспроводный канал. В последующем описании нижний индекс «dn» обозначает нисходящую линию связи, нижний индекс «up» обозначает восходящую линию связи, Nup пользовательских терминалов выбраны для одновременной передачи по восходящей линии связи, Ndn пользовательских терминалов выбраны для одновременной передачи по нисходящей линии связи, Nup может быть или может не быть равным Ndn, и Nup и Ndn могут быть статическими значениями или могут изменяться для каждого интервала планирования. Управление положением диаграммы направленности или некоторый другой способ пространственной обработки может использоваться в точке доступа и пользовательском терминале.
В восходящей линии связи, в каждом пользовательском терминале 120, выбранном для передачи восходящей линии связи, процессор 288 данных TX принимает данные потока обмена из источника 286 данных и управляющие данные из контроллера 280. Процессор 288 данных TX обрабатывает (например, кодирует, перемежает и модулирует) данные {dup,m} потока обмена для пользовательского терминала на основании схем кодирования и модуляции, ассоциированных со скоростью, выбранной для пользовательского терминала, и выдает поток {sup,m} символов данных. Пространственный процессор 290 TX выполняет пространственную обработку над потоком {sup,m} символов данных и выдает Nut,m потоков символов передачи для Nut,m антенн. Каждый блок 254 передатчика (TMTR) принимает и обрабатывает (например, преобразует в аналоговую форму, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) соответственный поток символов передачи, чтобы сформировать сигнал восходящей линии связи. Nut,m блоков 254 передатчика предоставляют Nut,m сигналов восходящей линии связи для передачи с Nut,m антенн 252 точке 110 доступа.
Некоторое количество Nup пользовательских терминалов могут планироваться для одновременной передачи по восходящей линии связи. Каждый из этих пользовательских терминалов выполняет пространственную обработку над своим потоком символов данных и передает свой набор потоков символов данных по восходящей линии связи на точку доступа.
В точке 110 доступа Nap антенн 224a-224ap принимают сигналы восходящей линии связи со всех Nup пользовательских терминалов, передающих по восходящей линии связи. Каждая антенна 224 выдает принятый сигнал в соответственный блок 222 приемника (RCVR). Каждый блок 222 приемника выполняет обработку, комплементарную выполняемой блоком 254 передатчика, и выдает принятый поток символов. Пространственный процессор 240 RX выполняет пространственную обработку приемника над Nap принятыми потоками символов из Nap блоков 222 приемника и выдает Nup восстановленных потоков символов данных восходящей линии связи. Пространственная обработка приемника выполняется в соответствии с обращением матрицы корреляции каналов (CCMI), минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE), последовательным подавлением помех (SIC) или некоторым другим способом. Каждый восстановленный поток {sup,m} символов данных восходящей линии связи является оценкой потока {sup,m} символов данных, переданного соответственным пользовательским терминалом. Процессор 242 данных RX обрабатывает (например, демодулирует, обращенно перемежает и декодирует) каждый восстановленный поток {sup,m} символов данных восходящей линии связи в соответствии со скоростью, используемой для такого потока, чтобы получать декодированные данные. Декодированные данные для каждого пользовательского терминала могут выдаваться в приемник 244 данных для хранения и/или контроллер 230 для дальнейшей обработки.
В нисходящей линии связи в точке 110 доступа процессор 210 данных TX принимает данные потока обмена из источника 208 данных для Ndn пользовательских терминалов, планируемых для передачи нисходящей линии связи, управляющие данные из контроллера 230 и, возможно, другие данные из планировщика 234. Различные типы данных могут отправляться по разным транспортным каналам. Процессор 210 данных TX обрабатывает (например, кодирует, перемежает и модулирует) данные потока обмена для каждого пользовательского терминала на основании скорости, выбранной для такого пользовательского терминала. Процессор 210 данных TX выдает Ndn потоков символов данных нисходящей линии связи для Ndn пользовательских терминалов. Пространственный процессор 220 TX выполняет пространственную обработку над Ndn потоками символов данных нисходящей линии связи и выдает Nap потоков символов передачи для Nap антенн. Каждый блок 222 передатчика (TMTR) принимает и обрабатывает соответственный поток символов передачи для формирования сигнала нисходящей линии связи. Nap блоков 222 передатчика выдают Nap сигналов нисходящей линии связи для передачи с Nap антенн 224 на пользовательские терминалы.
В каждом пользовательском терминале 120 Nut,m антенн 252 принимают Nap сигналов нисходящей линии связи с точки 110 доступа. Каждый блок 254 приемника (RCVR) обрабатывает принятый сигнал с ассоциированной антенны 252 и выдает принятый поток символов. Пространственный процессор 260 RX выполняет пространственную обработку приемника над Nut,m принятых потоков символов из Nut,m блоков 254 приемника и выдает восстановленный поток {sdn,m} символов данных нисходящей линии связи для пользовательского терминала. Пространственная обработка приемника выполняется в соответствии с CCMI, MMSE или некоторым другим способом. Процессор 270 данных RX обрабатывает (например, демодулирует, обращенно перемежает и декодирует) восстановленный поток символов данных нисходящей линии связи, чтобы получать декодированные данные для пользовательского терминала.
В каждом пользовательском терминале 120 Nut,m антенн 252 принимают Nap сигналов нисходящей линии связи от точки 110 доступа. Каждый блок 254 приемника (RCVR) обрабатывает принятый сигнал с ассоциированной антенны 252 и выдает принятый поток символов. Пространственный процессор 260 RX выполняет пространственную обработку приемника над Nut,m принятых потоков символов из Nut,m блоков 254 приемника и выдает восстановленный поток {sdn,m} символов данных нисходящей линии связи для пользовательского терминала. Пространственная обработка приемника выполняется в соответствии с CCMI, MMSE или некоторым другим способом. Процессор 270 данных RX обрабатывает (например, демодулирует, обращенно перемежает и декодирует) восстановленный поток символов данных нисходящей линии связи, чтобы получать декодированные данные для пользовательского терминала.
Фиг.3 иллюстрирует различные компоненты, которые могут использоваться в беспроводном устройстве 302, которое может применяться в пределах системы 100. Беспроводное устройство 302 является примером устройства, которое может быть сконфигурировано для реализации различных способов, описанных в материалах настоящей заявки. Беспроводное устройство 302 может быть точкой 110 доступа или пользовательским терминалом 120.
Беспроводное устройство 302 может включать в себя процессор 304, который управляет работой беспроводного устройства 302. Процессор 304 также может указываться ссылкой как центральный процессор (CPU). Память 306, которая может включать в себя как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), так и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), выдает команды и данные в процессор 304. Часть памяти 306 также может включать в себя энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM). Процессор 304 типично выполняет логические и арифметические операции на основании команд управляющей программы, хранимых в памяти 306. Команды в памяти 306 могут быть выполняемыми для реализации способов, описанных в материалах настоящей заявки.
Беспроводное устройство 302 также может включать в себя корпус 308, который может включать в себя передатчик 310 и приемник 312 для предоставления возможности передачи и приема данных между беспроводным устройством 302 и удаленным местоположением. Передатчик 310 и приемник 312 могут быть объединены в приемопередатчик 314. Множество передающих антенн 316 могут быть прикреплены к корпусу 308 и электрически присоединены к приемопередатчику 314. Беспроводное устройство 302 также может включать в себя (не показанные) многочисленные передатчики, многочисленные приемники и многочисленные приемопередатчики.
Беспроводное устройство 302 также может включать в себя детектор 318 сигналов, который может использоваться при попытке детектировать и измерять уровень сигналов, принятых приемопередатчиком 314. Детектор 318 сигналов может детектировать такие сигналы, как сигналы полной энергии, энергии на поднесущую на символ, спектральной плотности мощности и другие сигналы. Беспроводное устройство 302 также может включать в себя цифровой сигнальный процессор 320 (DCP) для использования при обработке сигналов.
Различные компоненты беспроводного устройства 302 могут быть связаны вместе системой 322 шин, которая может включать в себя шину питания, шину сигналов управления и шину сигналов состояния в дополнение к шине данных.
Примерная защита для передач установки непосредственной линии связи (DLS)
Некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия предоставляют соединению установки непосредственной линии связи (DLS) возможность быть созданной между станциями таким образом, который может помогать избегать столкновения с передачами с других станций. Как будет описано ниже, соединения DLS могут быть «защищены» по той причине, что они могут быть созданными с использованием механизмов, которые предоставляют потенциально скрытым станциям возможность становиться осведомленными о соединении DLS и корректировать свои установки вектора резервирования сети (NAV) так, что они не будут осуществлять передачу в среде передачи до тех пор, пока не завершены передачи DLS.
Для облегчения понимания следующие примеры иллюстрируют различные технологии для установления защищенного соединения DLS между двумя станциями (STA1 и STA2). Однако специалисты в данной области техники будут принимать во внимание, что способы могут расширяться (а в некоторых случаях повторяться) для установления отдельных защищенных соединений DLS между станцией и другими станциями противной стороны DLS и/или между многочисленными парами станций.
Примерная защита с использованием готовности к передаче (RTS)/готовности к приему (CTS)
Для некоторых вариантов осуществления модифицированная форма протокола с квитированием установления связи запроса на передачу (RTS) и готовности к приему (CTS) может использоваться для установления защищенного соединения DLS между станциями. Например, инициирующая STA может отправлять кадр RTS, но с адресом источника, установленным в адрес управления доступом к среде передачи (MAC) STA противной стороны, с которой должно быть создано соединение DLS, или адрес ее противной стороны DLS.
Фиг.4 иллюстрирует примерные операции для установления защищенного соединения DLS, в котором первая станция (в этом примере STA1) инициирует сеанс, отправляя такой кадр RTS. Предпочтительнее, чем включение своего собственного адреса управления доступом к среде передачи (MAC) в поле адреса передачи (TA), STA1 включает адрес MAC своей целевой противной стороны DLS (в этом примере STA2).
Операции по фиг.4 могут быть поняты со ссылкой на фиг.5, которая иллюстрирует соответствующий обмен кадрами. Подобные номера ссылок используются на фиг.5 для идентификации кадров, соответствующих операциям, показанным на фиг.4. Фиг.5 также иллюстрирует дополнительную станцию (STA-N), представляющую все другие станции в BSS, которые должны слышать кадры, передаваемые посредством STA1, STA2 и AP, и действовать соответствующим образом (например, обновляя установки (настройки) NAV и/или сохраняя адрес владельца возможности передачи, как будет описано ниже). Фиг.7, 9 и 11 служат подобным целям, иллюстрируя кадры, соответствующие фиг.6, 8 и 10, соответственно.
Операции начинаются на 402 первой станцией STA1, отправляющей кадр RTS, направленный AP. Адрес источника этого RTS установлен в MAC-адрес STA2 ее противной стороны DLS.
На 404, в ответ на RTS, AP передает кадр CTS, с STA2 в качестве адреса назначения (скопированного из адреса источника RTS). Все станции в системе должны иметь детектированный по меньшей мере CTS, переданный посредством AP.
На 406 эта комбинация RTS/CTS устанавливает вектор резервирования сети (NAV) во всех STA в BSS. На этапе 408 STA1 и STA2 теперь могут обмениваться пакетами напрямую, и эти передачи DLS будут защищены. Другими словами, так как все STA в BSS способны к прослушиванию AP, они будут устанавливать свои значения NAV соответствующим образом. Для защиты ожидаемого обмена данными DLS поле длительности кадров RTS и CTS может устанавливаться для приспосабливания ко времени, ожидаемом для передачи находящихся на рассмотрении кадров на все из своих противных сторон DLS и их ответа(ов), и, например, может включать в себя запас, который требуется проектом.
Фиг.6 иллюстрирует альтернативные примерные операции 600 для защиты передач DLS с использованием обмена RTS/CTS с AP согласно некоторым вариантам осуществления. Согласно некоторым вариантам осуществления для выполнения этих операций QSTA могут быть сконфигурированы с возможностью хранения MAC-адреса обладателя возможности передачи (TXOP) и сопоставления сохраненного MAC-адреса TXOP с адресом передачи поступающего пакета. Отметим, что обычно TXOP является ограниченным временным интервалом, в течение которого станция может отправлять столько кадров, сколько возможно (поскольку длительность передач не продолжается за пределами максимальной длительности TXOP). Если кадр слишком велик, чтобы передаваться в одиночном TXOP, он может фрагментироваться на меньшие кадры и передаваться в многочисленных TXOP.
Операции вновь предполагают, что STA1 инициирует установление соединения DLS с STA2. Операции по фиг.6 могут быть поняты со ссылкой на фиг.7, которая иллюстрирует соответствующий обмен кадрами. Подобные номера ссылок используются на фиг.7 для идентификации кадров, соответствующих операциям, показанным на фиг.6.
На этапе 602 STA1 отправляет RTS, направленный AP. Поле длительности в этом RTS устанавливается, чтобы охватывать время (которое может включать в себя минимально необходимый запас, который требуется проектом), требуемое для передачи находящихся на рассмотрении кадров всем из своих противных сторон DLS и их ответа(ов). В этом случае адрес источника RTS может быть установлен в MAC-адрес STA1.
На этапе 604 AP отправляет CTS на STA1. Так как все STA в BSS должны слышать CTS, они должны устанавливать свои NAV соответствующим образом. В дополнение STA могут сохранять MAC-адрес обладателя TXOP, который является адресом TA у RTS или адресом RA кадра CTS (в этом примере STA1).
На этапе 606 STA1 передает RTS на первую станцию в своем списке станций DLS (например, STA2). На этапе 608, когда кадр RTS принимается STA2, заданный получатель STA2 будет проверять MAC-адрес в поле TA в кадре RTS и сравнивать его с сохраненным адресом обладателя TXOP (который является MAC-адресом STA1). Если адрес TA RTS не соответствует сохраненному адресу обладателя TXOP, то STA2 может просто не отвечать на RTS.
С другой стороны, если адрес TA RTS соответствует сохраненному адресу обладателя TXOP, то STA2 будет отвечать на RTS кадром CTS. STA2 может отправлять кадр CTS после времени короткого межкадрового промежутка (SIFS), не принимая во внимание и без возвращения в исходное состояние своего NAV. Отметим, что, вообще, короткий межкадровый промежуток (SIFS) является небольшим интервалом между кадром данных и его подтверждением.
На этапе 610 STA1 будет передавать любые кадры данных, которые должны передаваться на STA2, вслед за RTS/CTS. Передача этих кадров данных должна быть защищена при условии, что другие станции обновляли свои установки NAV на основании значения поля длительности в кадрах RTS и/или CTS. Информация, принятая из RTS/CTS, такая как зондирование или обратная связь по скорости, также может использоваться для установки передач последующих обменов пакетами данных.
Если STA1 имеет другие станции в своем списке DLS, то, на 612, операции 606-610 могут повторяться для других STA в списке станций DLS.
Примерные технологии, использующие CTS-на-себя
Фиг.8 иллюстрирует примерные операции 800 для защиты передач DLS с использованием «CTS-на-себя» согласно некоторым вариантам осуществления в тех случаях, когда станция отправляет кадр CTS, задающий свой собственный MAC-адрес в качестве адреса получателя. Как с операциями, показанными на фиг.8, эти операции могут использоваться в некоторых вариантах осуществления, когда QSTA способны хранить MAC-адрес обладателя TXOP и способны сопоставлять его с адресом передачи поступающего пакета.
Операции вновь предполагают, что STA1 инициирует установление соединения DLS с STA2. Операции по фиг.8 могут быть поняты со ссылкой на фиг.9, которая иллюстрирует соответствующий обмен кадрами. Подобные номера ссылок используются на фиг.9 для идентификации кадров, соответствующих операциям, показанным на фиг.8.
На этапе 802 STA1 отправляет CTS-на-себя в качестве первого кадра для инициирования транзакции DLS. Поле длительности в CTS-на-себя может быть установлено, чтобы охватывать время, требуемое для передачи находящихся на рассмотрении кадров и их ответа(ов). В ответ все STA, которые слышат CTS-на-себя в BSS, могут обновлять свои NAV и сохранять адрес обладателя TXOP, который является адресом RA в CTS-на-себя.
На этапе 804 STA1 передает RTS на первую станцию в своем списке станций DLS (в этом примере STA2).
На этапе 806, когда кадр RTS принимается STA2, заданный получатель STA2 будет проверять MAC-адрес в поле TA в кадре RTS и сравнивать его с сохраненным адресом обладателя TXOP (который является MAC-адресом STA1). Если адрес TA не соответствует сохраненному адресу обладателя TXOP, STA может просто не отвечать на RTS. С другой стороны, если адрес TA соответствует сохраненному адресу обладателя TXOP, STA2 может отвечать с CTS через время SIFS, не принимая во внимание и без возврата в исходное состояние своего NAV.
На этапе 808 STA1 будет передавать любые кадры данных, которые должны передаваться на STA2, вслед за RTS/CTS. Передача этих кадров данных должна быть защищена при условии, что другие станции обновляли свои установки NAV на основании значения поля длительности в кадрах RTS и/или CTS. Как отмечено выше, информация, принятая из RTS/CTS, такая как зондирование или обратная связь по скорости, может использоваться в последующих обменах пакетами данных. На 810 операции 804-808 могут повторяться для всех STA в списке станций DLS у STA1.
Примерная защита кадров DLS в HCCA
Некоторые стандарты 802.11 задают гибридную функцию координации (HCF). В пределах HCF есть два способа доступа к каналу, подобных заданным в более ранних стандартах MAC 802.11: управляемый HCF доступ к каналу (HCCA) и улучшенный распределенный доступ к каналу (EDCA), который предоставляет потоку обмена возможность быть назначенным разным классам потока обмена (TC). Некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия могут использоваться для защиты кадров DLS при применении HCCA.
Фиг.10 иллюстрирует примерные операции 1000 по защите кадров DLS при управляемом HCF доступе к каналу согласно некоторым вариантам осуществления.
Операции предполагают, что AP является AP HCCA, и вновь предполагают, что STA1 инициирует установление соединения DLS с STA2. Операции по фиг.10 могут быть поняты со ссылкой на фиг.11, которая иллюстрирует соответствующий обмен кадрами. Подобные номера ссылок используются на фиг.11 для идентификации кадров, соответствующих операциям, показанным на фиг.10.
На этапе 1002 STA1 настраивает спецификацию передачи восходящей линии связи (TSPEC) с AP HCCA.
На этапе 1004 AP HCCA опрашивает STA1 касательно данных. Это может делаться отправкой свободного от конкуренции опроса (опроса CF), а длительность TXOP будет устанавливаться в длительность, требуемую для удовлетворения требований к потоку.
На этапе 1006 STA1 отвечает на опрос CF подтверждением (ACK, или CF-ACK). Опрос CF и ACK будет иметь значения длительности, заданные для установки NAV на всех STA в BSS, чтобы приспосабливались к кадрам данных DLS.
На этапе 1008 STA1 передает находящиеся на рассмотрении кадры данных своим противным сторонам DLS. На этапе 1010 STA на другом конце линии связи DLS могут объединять свои кадры данных с ответом и/или они могут настраивать подобный TSPEC с AP HCCA (как в операциях 1002-1008, приведенных выше).
Различные операции способов, описанных выше, могут выполняться различным(и) компонентом(ами) и/или модулем(ями) аппаратных средств и/или программного обеспечения, соответствующими блокам средства плюс функции, проиллюстрированным на фигурах. Обычно там, где есть способы, проиллюстрированные на фигурах, имеющих соответствующие аналогичные фигуры средства плюс функции, блоки операций соотносятся с блоками средства плюс функции подобной нумерацией. Например, операции 400, 600, 800 и 1000, проиллюстрированные на фиг.4, 6, 8 и 10, соответствуют блокам 400A, 600A, 800A и 1000A средства плюс функции, проиллюстрированные на фиг.4A, 6A, 8A и 10A.
В качестве используемого в материалах настоящей заявки термин «определение» охватывает широкое многообразие действий. Например, «определение» может включать в себя расчет, вычисление, обработку, выведение, изучение, отыскивание (например, отыскивание в таблице, базе данных или другой структуре данных), выявление и тому подобное. К тому же, «определение» может включать в себя прием (например, прием информации), осуществление доступа (например, осуществление доступа к данным в памяти) и тому подобное. К тому же, «определение» может включать в себя принятие решения, отбор, выбор, создание и тому подобное.
Информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из многообразия разных технологий и методик. Например, данные, команды, директивы, информация, сигналы и тому подобное, которые могут указываться ссылкой на всем протяжении вышеприведенного описания, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами либо любой их комбинацией.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с настоящим раскрытием, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), сигнального устройства программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства (PLD), дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любой их комбинации, предназначенной для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки. Процессором общего применения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессор может быть доступным для коммерческого приобретения процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в соединении с DSP-ядром, или любой другой такой конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с настоящим раскрытием, могут быть воплощены прямо в аппаратных средствах, в модуле программного обеспечения, выполняемом процессором, или в комбинации этих двух. Модуль программного обеспечения может находиться на любом виде носителя данных, который известен в данной области техники. Некоторые примеры носителей данных, которые могут использоваться, включают в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM), флэш-память, память СППЗУ (стираемого программируемого ПЗУ, EPROM), память ЭСППЗУ (электрически стираемого программируемого ПЗУ, EEPROM), регистры, жесткий диск, съемный диск, CD-ROM и так далее. Модуль программного обеспечения может содержать одиночную команду или многочисленные команды и может быть распределен по нескольким разным кодовым сегментам, среди разных программ и по многочисленным носителям данных. Носитель данных может быть присоединен к процессору из условия, чтобы процессор мог считывать информацию с и записывать информацию на запоминающий носитель. В альтернативном варианте запоминающий носитель может быть составляющим одно целое с процессором.
Способы, раскрытые в материалах настоящей заявки, содержат один или более этапов или действий для выполнения описанного способа. Этапы и/или действия способа могут взаимно заменяться друг другом, не выходя из объема формулы изобретения. Другими словами, пока не задан определенный порядок этапов или действий, порядок и/или использование отдельных этапов и/или действий могут модифицироваться, не выходя из объема формулы изобретения.
Описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, программно-аппаратных средствах или любой их комбинации. Если реализованы в программном обеспечении, функции могут храниться в качестве одной или более команд на машиночитаемом носителе. Носители данных могут быть любыми имеющимися в распоряжении носителями, к которым может осуществляться доступ компьютером. В качестве примера, а не ограничения, такие машиночитаемые носители могут содержать ОЗУ, ПЗУ, ЭСППЗУ, CD-ROM или другое оптическое дисковое запоминающее устройство, магнитное дисковое запоминающее устройство или другие магнитные устройства хранения данных, либо любой другой носитель, который может использоваться для переноса или хранения требуемой управляющей программы в виде команд или структур данных, и к которым может осуществляться доступ компьютером. Диск и немагнитный диск, в качестве используемых в материалах настоящей заявки, включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой многофункциональный диск (DVD), гибкий магнитный диск и диск Blu-ray, где диски обычно воспроизводят данные магнитным образом, наряду с тем, что немагнитные диски воспроизводят данные оптически с помощью лазеров.
Программное обеспечение или команды также могут передаваться через среду передачи. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасная, радиочастотная и микроволновая, то коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасная, радиочастотная и микроволновая, включены в определение среды передачи.
Кроме того, должно приниматься во внимание, что модули и/или другие надлежащие средства для выполнения способов и технологий, описанных в материалах настоящей заявки, могут загружаться и/или иным образом получаться пользовательским терминалом и/или базовой станцией, как применимо. Например, такое устройство может быть присоединено к серверу для содействия передаче средства для выполнения способов, описанных в материалах настоящей заявки. В качестве альтернативы различные способы, описанные в материалах настоящей заявки, могут обеспечиваться через средство хранения (например, ОЗУ, ПЗУ, физический запоминающий носитель, такой как компакт-диск (CD) или гибкий магнитный диск, и т.д.) из условия, чтобы пользовательский терминал и/или базовая станция могли получать различные способы при присоединении или установке средства хранения в устройство. Более того, может использоваться любая другая пригодная технология для обеспечения способов и технологий, описанных в материалах настоящей заявки, устройству.
Должно быть понятно, что формула изобретения не ограничена точной конфигурацией и компонентами, проиллюстрированными выше. Различные модификации, изменения и варианты могут быть сделаны в пределах формулы изобретения.