УСТРОЙСТВО СВЯЗИ И СПОСОБ СВЯЗИ
COMMUNICATION DEVICE AND METHOD OF COMMUNICATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится к устройствам связи и способам связи.
Уровень техники
Беспроводные локальные сети (LAN), типичным примером которых является стандарт IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) 802.11, получили в последние годы широкое распространение, что привело к увеличению объема информации передаваемого содержания и количества изделий с функцией беспроводной LAN. Поэтому, чтобы повысить эффективность передачи информации по всей сети, по-прежнему улучшается стандарт IEEE 802.11.
В стандарте 802.11ac, который является примером улучшенной версии стандарта IEEE 802.11, многопользовательский многоканальный вход-многоканальный выход (MU-MIMO) используется для нисходящей линии связи (DL). MU-MIMO является технологией, которая позволяет передавать множество сигналов в течение одного и того же периода времени посредством мультиплексирования c пространственным разделением каналов. Например, данная технология позволяет повысить эффективность использования частот.
Однако различные устройства связи могут передавать кадры в течение различных периодов времени передачи. В этом случае, количество мультиплексированных кадров флуктуирует в течение периода времени приема кадров. Поэтому мощность приема устройства связи, которую принимают мультиплексированные кадры, флуктуирует в течение периода времени приема. Флуктуация мощности приема может иметь влияние на рабочие характеристики приема. Для решения этой задачи была предложена технология передачи кадров в течение равных периодов времени передачи.
Например, в патентной литературе 1 описано устройство связи, которое соответствующим образом добавляет пробел во множество кадров, имеющих различные периоды времени передачи, и, таким образом, передает множество кадров в течение равных периодов времени передачи.
В дополнение к этому, в патентной литературе 2 описан способ связи, в котором устройство связи, выполняющее функции точки доступа (AP), передает разрешающую информацию восходящей линии связи (UL), указывающую на период времени передачи кадра UL, и устройство связи, принимающее разрешающую информацию UL, передает кадр UL в течение указанного периода времени передачи.
Перечень цитируемой литературы
Патентная литература
Патентная литература 1: JP 2010-263490A
Патентная литература 2: JP 2010-263493A
Раскрытие изобретения
Техническая задача
Однако согласно изобретениям, раскрытым в патентной литературе 1 и 2, существует случай, в котором трудно эффективно использовать ресурсы беспроводной связи. Например, согласно изобретению, раскрытому в патентной литературе 1 ресурсы беспроводной связи расходуются за счет пробела, который не рассматривается как данные. В дополнение, согласно изобретению, раскрытому в патентной литературе 2, AP не знает о желательном периоде времени передачи для каждого из устройств связи, которые передают кадры UL в момент времени, на который указывает период времени передачи кадров UL, и, таким образом, может указать период времени передачи более продолжительный, чем желательный период времени передачи. В связи с этим существует вероятность того, что все устройства связи, которые передают кадры UL, будут передавать пробелы.
Поэтому настоящее раскрытие предлагает новое и улучшенное устройство связи и способ связи, которые позволяют согласовать эффективное использование ресурсов беспроводной связи со стабилизацией рабочих характеристик приема в беспроводной многоканальной системе связи.
Решение технической задачи
Согласно настоящему раскрытию выполнено устройство связи, включающее в себя: блок связи, выполненный с возможностью приема кадров, включающих в себя первую информацию, от множества других устройств связи и передачи первых кадров, включающих в себя информацию, показывающую первый период времени передачи, на множество других устройств связи; блок управления, выполненный с возможностью определения первого периода времени передачи на основании множества частей первой информации; и блок обработки, выполненный с возможностью генерирования первых кадров.
Согласно настоящему раскрытию выполнен способ связи, включающий в себя этапы, на которых: принимают кадры, включающие в себя первую информацию от множества других устройств связи, и передают первые кадры, включающие в себя информацию, показывающую первый период времени передачи, на множество других устройств связи; определяют первый период времени передачи на основании множества частей первой информации; и генерируют первые кадры.
Преимущественные эффекты изобретения
Как описано выше, согласно настоящему раскрытию выполнены устройство связи и способ связи, которые позволяют согласовать эффективное использование ресурсов беспроводной связи со стабилизацией рабочих характеристик приема при беспроводной многоканальной связи. Следует отметить, что эффекты, описанные выше, не обязательно являются ограничивающими. С помощью или вместо вышеупомянутых эффектов можно достичь любого из эффектов, описанных в данном описании, или других эффектов, которые можно понять из данного описания.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 – блок-схема, показывающая примерную конфигурацию системы связи согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.
Фиг.2 – блок-схема, схематично показывающая функциональную конфигурацию станции связи согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия.
фиг.3 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую системой связи, согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.4 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.5 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую управляемой станцией в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.6 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией в процессе определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.7 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.8 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую управляемой станцией в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.9 – блок-схема, показывающая пример последовательности обмена кадрами, выполняемого системой связи согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.10 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией, в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи, согласно второму варианту осуществления настоящего раскрытия.
фиг.11 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией в процессе определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.12 – блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую управляемой станцией в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.13 – блок-схема, показывающая пример последовательности обмена кадрами, выполняемого системой связи согласно настоящему варианту осуществления.
фиг.14 – блок-схема, показывающая пример последовательности обмена кадрами, выполняемого системой связи согласно третьему варианту осуществления настоящего раскрытия.
фиг.15 – блок-схема, показывающая примерную схематичную конфигурацию смартфона.
фиг.16 – блок-схема, показывающая примерную схематичную конфигурацию автомобильного навигационного прибора.
фиг.17 – блок-схема, показывающая примерную схематичную конфигурацию точки беспроводного доступа.
Осуществление изобретения
Далее, со ссылкой на сопроводительные чертежи, будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего раскрытия. В данном описании и на прилагаемых чертежах структурные элементы, которые имеют по существу одинаковые назначение и конструкцию, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и повторное объяснение этих структурных элементов опущено.
Кроме того, в настоящем описании и на чертежах, различные числа указаны в конце одной и той же ссылочной позиции для различения множества компонентов, имеющих по существу одинаковую функциональную конфигурацию, друг от друга в некоторых случаях. Например, множество компонентов, имеющих по существу одинаковое назначение, отличаются при необходимости, таким образом, как станции 10#1 связи и 10#2 связи. Однако в том случае, когда нет необходимости различать по существу одинаковые функциональные конфигурации, она обозначается только одинаковыми ссылочными позициями. Например, в том случае, когда отсутствует особая необходимость в различении станции 10#1 связи и 10#2 связи друг от друга, они упоминаются просто как станции 10 связи.
В дополнение, описание будет приведено в следующем порядке.
1. Обзор системы связи согласно варианту осуществления настоящего раскрытия
2. Первый вариант осуществления (пример многоканальной системы связи c пространственным разделением каналов)
3. Второй вариант осуществления (пример разделения кадра UL)
4. Третий вариант осуществления (пример многоадресной связи)
5. Четвертый вариант осуществления (пример многоканальной системы связи c частотным разделением каналов)
6. Пример применения
7. Заключение
1. Обзор системы связи согласно варианту осуществления настоящего раскрытия
Сначала, со ссылкой на фиг.1, будет представлен обзор системы связи согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. На фиг.1 изображена блок-схема, показывающая примерную конфигурацию системы связи согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.
Система связи выполнена с множеством устройств связи (которые в дальнейшем упоминаются также как станции связи) 10. Станции 10 связи имеют функцию беспроводной связи и выполняют связь с использованием мультиплексирования. Кроме того, станции 10 связи действуют как AP или терминалы. В дальнейшем станция связи, действующая как AP, будет также упоминаться как главная станция, и станции связи, действующие как терминалы, будут упоминаться как управляемые станции. По этой причине, в системе связи возможна одно- и многоканальная связь, использующая мультиплексирование, между главной станцией и управляемыми станциями. В данном случае, связь от главной станции к управляемым станциям упоминается как нисходящая линия связи (DL), и связь от управляемых станций до главной станции упоминается как восходящая линия связи (UL).
Например, как показано на фиг.1, система связи может включать в себя множество станций 10#0-10#4 связи. Станция 10#0 связи, которая является главной станцией, и станции 10#1-10#4 связи, которые являются управляемыми станциями, соединены через беспроводную связь и непосредственно передают и принимают кадры друг к другу и друг от друга. Например, главная станция 10#0 является станцией связи, соответствующей стандарту IEEE802.11ac, и выполняет множественный доступ с пространственным разделением каналов (SDMA), используя адаптивную антенную решетку.
В данном случае, когда периоды времени передачи кадров, которые передаются по отдельности с помощью множества управляемых станций, являются различными, количество мультиплексированных кадров, как правило, флуктуируют в течение периода времени, в котором принимаются кадры. По этой причине мощность приема главной станции, которая принимает кадры, изменяется существенным образом в течение периода времени приема, и изменение мощности приема может влиять на рабочие характеристики приема главной станции.
Для решения этой проблемы был предложен способ, в котором главная станция указывает период времени передачи кадра UL, и управляемые станции делают периоды времени передачи кадров UL такими же, как и указанные периоды времени передачи. Однако согласно этому способу главная станция не знает периода времени передачи, который является желательным для каждой из управляемых станций, которые передает кадры UL в момент времени, в котором был указан период времени передачи кадров UL, и, таким образом, главная станция может указать период времени передачи больше, чем желательный период времени передачи. Поэтому существует вероятность того, что все управляемые станции, которые передают кадры UL, будут передавать пробелы. С другой стороны, когда указан период времени передачи меньше, чем желательный период времени передачи, кадр UL, который будет передаваться, не вписывается в указанный период времени передачи, и существует также вероятность того, что управляемой станции будет трудно передать кадр UL.
Поэтому в настоящем раскрытии предложено устройство связи и способ связи, которые позволяют согласовать эффективное использование ресурсов беспроводной связи со стабилизацией рабочих характеристик приема в беспроводной многоканальной системе связи. Детали этого будут описаны ниже. В данном случае, хотя на фиг.1 показан пример системы связи, в которой станция 10#0 связи является главной станцией, другая станция 10 связи может быть главной станцией, или станция 10#0 связи может быть станцией связи, имеющей множество прямых линий связи с другими станциями 10#1-10#4 связи. В последнем случае вышеупомянутую UL можно заменить на "одновременную передачу из одной станции во множество станций", и вышеупомянутую UL можно заменить на "одновременную передачу из множества станций в одну станцию". Кроме того, для удобства описания, станции 10 связи согласно первому – четвертому вариантам осуществления отличается по дополнительным цифрам после числа 10, которые соответствуют вариантам осуществления, например, станция 10-1 связи и станция 10-2 связи.
2. Первый вариант осуществления (пример многоканальной системы связи c пространственным разделением каналов)
Выше была описана система связи согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. Далее приводится описание станции 10-1 связи согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия. В данном варианте осуществления главная станция среди станций 10-1 связи определяет разрешенный период времени передачи кадра UL на основании информации, показывающей периоды времени передачи, принятые из управляемых станций. После этого управляемые станции передают кадры UL на основании разрешенного периода времени передачи.
2.1. Конфигурация устройства связи
Сначала, со ссылкой на фиг.2, будет описана конфигурация станции 10-1 связи согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия. На фиг.2 изображена блок-схема, схематично показывающая функциональную конфигурацию станции 10-1 связи согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия.
Как показано на фиг.2, станция 10-1 связи включает в себя блок 11 обработки данных, блок 12 связи и блок 17 управления. Сначала будут описаны основные функции станции 10-1 связи.
Основные функции
Блок 11 обработки данных выполняет процесс передачи и прием данных. В частности, блок 11 обработки данных генерирует кадр на основании данных, полученных из системы связи более высокого уровня, и обеспечивает подачу выработанного кадра в блок 13 модуляции/демодуляции, описанный ниже. Например, блок 11 обработки данных генерирует кадр (или пакеты) из данных и выполняет процессы, такие как добавление заголовка MAC для управления доступом к среде (MAC), добавление кода с обнаружением ошибок и т.п. над выработанным кадром. Блок 11 обработки данных также извлекает данные из принятого кадра и обеспечивает подачу извлеченных данных в систему связи более высокого уровня. Например, блок 11 обработки данных получает данные путем выполнения, над принятым кадром, анализа заголовка MAC, обнаружения и коррекции кодовой ошибки, процесса переупорядочивания и т.п.
Как показано на фиг.2, блок 12 связи включает в себя блок 13 модуляции/демодуляции, блок 14 обработки сигналов, блок 15 оценки канала и блоки 16 радиоинтерфейса.
Блок 13 модуляции/демодуляции выполняет процесс модуляции и т.п. в отношении кадра. В частности, блок 13 модуляции/демодуляции выполняет кодирование, перемежение и модуляцию в отношении кадра, поданного с помощью блока 11 обработки данных, в соответствии со схемами кодирования и модуляции и т.п., установленными блоком 17 управления, для выработки потока символов. После этого блок 13 модуляции/демодуляции подает выработанный поток символов в блок 14 обработки сигналов. Блок 13 модуляции/демодуляции также выполняет демодуляцию и декодирование и т.п. над потоком символов, поданным блоком 14 обработки сигналов для получения кадра, и подает полученный кадр в блок 11 обработки данных или блок 17 управления.
Блок 14 обработки сигналов выполняет процесс, предусмотренный в многоканальной системе связи c пространственным разделением каналов. В частности, блок 14 обработки сигналов выполняет обработку сигналов, предусмотренную при пространственном разделении каналов, в отношении потока символов, подаваемого блоком 13 модуляции/демодуляции, и подает потоки символов, полученные в ходе обработки, в соответствующие блоки 16 радиоинтерфейса. Блок 14 обработки сигналов также выполняет пространственный процесс, такой как процесс разделения потока символов и т.п., в отношении потоков символов, полученных из блоков 16 радиоинтерфейса, и подает поток символов, полученный в ходе процесса, в блок 13 модуляции/демодуляции.
Блок 15 оценки канала оценивает коэффициент усиления канала. В частности, блок 15 оценки канала вычисляет информацию о комплексном коэффициенте усиления канала из части преамбулы или части обучающего сигнала, который содержится в потоке символов, полученном из блока 16 радиоинтерфейса. Следует отметить, что информация о вычисленном комплексном коэффициенте усиления канала подается в блок 13 модуляции/демодуляции и в блок 14 обработки сигналов через блок 17 управления и используется в процессе модуляции и процессе пространственного разделения или т.п.
Блок 16 радиоинтерфейса, который включает в себя антенну, передает и принимает сигнал через антенну. В частности, блок 16 радиоинтерфейса преобразует сигнал, который содержится в потоке символов, который подается из блока 14 обработки сигналов, в аналоговый сигнал и выполняет усиление, фильтрацию и преобразование с повышением частоты аналогового сигнала. После этого блок 16 радиоинтерфейса передает обработанный сигнал через антенну. Блок 16 радиоинтерфейса также выполняет, над сигналом, поданным из антенны, процессы, обратные тем, которые выполнялись для передачи сигнала, например, преобразование с понижением частоты, преобразование цифрового сигнала и т.п., и подает сигнал, полученный в ходе этих процессов, в блок 15 оценки канала и блок 14 обработки сигналов.
В данном случае, управляемая станция может не включать в себя блок 14 обработки сигналов, блок 15 оценки канала и два блока 16 радиоинтерфейса. Кроме того, блок 13 модуляции/демодуляции, блок 14 обработки сигналов, блок 15 оценки канала и блоки 16 радиоинтерфейса обобщенно упоминаются как блок 12 связи.
Блок 17 управления управляет всей работой станции 10-1 связи. В частности, блок 17 управления передает информацию между каждой функцией, устанавливает параметры связи и планирует кадры (или пакеты), например, в блоке 11 обработки данных.
Функции, выполняемые при работе в качестве главной станции
Далее будут подробно описаны функции, выполняемые при работе станции 10-1 связи в качестве главной станции.
Функции, относящиеся к процессу уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи
Блок 11 обработки данных генерирует кадр, относящийся к предыдущей связи для связи, использующей мультиплексирование c пространственным разделением каналов. В частности, блок 11 обработки данных генерирует кадр, который запрашивает управляемую станцию передать кадр, включающий в себя опорный сигнал для оценки весового коэффициента антенны, используемого для мультиплексирования c пространственным разделением каналов. Например, блок 11 обработки данных генерирует кадр запроса обучения (TRQ).
Кроме того, блок 11 обработки данных включает в себя информацию, показывающую множество управляемых станций, которые являются пунктами назначения кадра TRQ. Например, блок 11 обработки данных может включать в себя информацию, показывающую одно из MAC-адресов управляемых станций и идентификатора группы для группирования управляемых станций в кадре TRQ. В данном случае, идентификатор группы считается известным управляемым станциям.
Кроме того, блок 11 обработки данных включает в себя информацию для разделения соответствующих кадров, например, кадров обратной связи обучения (TFB), которые передаются из управляемых станций в виде откликов на кадр TRQ. Например, блок 11 обработки данных включает в себя информацию, указывающую способ кодирования для ортогонализации опорных сигналов, включенных в кадры TFB в кадре TRQ. В данном случае, способ разделения кадров TFB не ограничивается вышеупомянутым способом, и можно использовать ряд обобщенных способов.
Кроме того, блок 11 обработки данных получает весовые коэффициенты антенн из кадров TFB, принятых блоком 12 связи. В частности, когда кадры TFB принимаются блоком 12 связи, блок 12 связи разделяет кадры TFB на основании информации, указывающей способ кодирования и кодированные опорные сигналы, включенные в кадры TFB. После этого блок 11 обработки данных получает весовые коэффициенты антенн соответствующих управляемых станций на основании соответствующих опорных сигналов разделенных кадров TFB. В данном случае, блок 17 управления управляет полученными весовыми коэффициентами антенн.
Блок 12 связи выполняет передачу и прием кадров, относящихся к предыдущей связи, для связи с мультиплексированным и пространственным разделением каналов. В частности, блок 12 связи передает кадр TRQ, сгенерированный блоком 11 обработки, в каждую управляемую станцию и принимает кадры TFB из соответствующих управляемых станций в виде откликов на кадр TRQ.
Функции, относящиеся к процессу определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи
max
Блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи на основании информации (которая в дальнейшем также упоминается как информации о запросе изменения направления (RDR)), показывающей периоды времени передачи (которые в дальнейшем упоминаются также как запрошенные периоды времени передачи), которая представляет собой первую информацию, полученную из множества управляемых станций. В данном случае, информация RDR показывает желательный отрезок времени, который будет использоваться при передаче пользовательских данных, сохраненных каждой управляемой станцией. Кроме того, пользовательские данные могут представлять собой кадр данных или кадр администрирования. В частности, блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи на основании периода времени передачи (который в дальнейшем упоминается также как R) более продолжительного, чем другие периоды времени передачи среди периодов времени передачи, показанных соответствующими частями информации RDR, включенной в кадры TFB, принятые с помощью блока 12 связи из множества управляемых станций.
max
ack
ack
Например, блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи на основании выражения R+T. В данном случае, T показывает период времени передачи (который в дальнейшем упоминается также как период времени передачи ACK) кадра подтверждения (который в дальнейшем упоминается также как ACK) кадра запуска из главной станции в управляемую станцию. В данном случае, схемы модуляции или коэффициенты модуляции кадра подтверждения в соответствующих управляемых станциях рассматриваются как одинаковые.
max
max
Выше был описан пример, в котором блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи на основании R, но блок 17 управления может определить разрешенный период времени передачи на основании режима периодов времени передачи, показанных в соответствующих частях информации RDR, включенной в кадры TFB, принятые из множества управляемых станций. В этом случае, эффективность использования ресурсов беспроводной связи можно повысить по сравнению со случаем, в котором кадры UL передаются из управляемых станций с использованием разрешенного периода времени передачи, основанного на R, другими словами, на максимальном значении, которое зависит от смещения периодов времени передачи, показанных в информации RDR.
max
ack
limit
limit
limit
max
ack
Кроме того, когда определенный разрешенный период времени передачи больше порогового значения, блок 17 управления может определить, что разрешенный период времени передачи будет представлять собой период времени передачи, который равен или меньше порогового значения. Например, когда определенный разрешенный период времени передачи R+T превышает пороговое значение G, блок 17 управления определяет пороговое значение G в качестве разрешенного периода времени передачи, другими словами, блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи на основании, например, (G, R+T). В этом случае, разрешенный период времени передачи уменьшается до порогового значения или менее и, таким образом, можно справиться даже со случаем, в котором период времени передачи, который может быть выделен управляемым станциям, подавляется из-за статуса ресурса беспроводной связи, политики связи главной станции или т.п.
limit
limit
Кроме того, пороговое значение G можно определить на основании информации, показывающей свободное время беспроводного канала или количество трафика, относящегося к связи главной станции. Например, статус ресурсов беспроводной связи можно показать с помощью номинального времени (которое в дальнейшем упоминается также как номинальное время ожидания), результатов измерения несущей в главной станции, которые определяются как "свободна" или "занята", количества сеансов связи со станцией связи, подключенной к главной станции или т.п. После этого определяется пороговое значение G на основании номинального времени ожидания, количества трафика или т.п., поэтому излишние ресурсы не выделяются для передачи кадров UL из управляемых станций, и другая система связи не служит помехой.
Кроме того, выше был описан пример, в котором информация RDR представляет собой информацию, показывающую период времени передачи, но информация RDR может представлять собой информацию, которая обеспечивает вычисление периода времени передачи. Например, информация RDR может представлять собой набор из информации, показывающей количество данных, которые будут передаваться, и информации, показывающей коэффициент модуляции. Кроме того, выше был описан пример, в котором информация RDR представляет собой информацию, показывающую непосредственно период времени передачи, но информация RDR может представлять собой информацию, полученную путем квантования периода времени передачи с заданным уровнем детализации.
Функции, относящиеся к процессу мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи
В качестве блока обработки, блок 11 обработки данных генерирует кадр, включающий в себя информацию (которая в дальнейшем также упоминается как информация о предоставлении обратного направления (RDG)), показывающую разрешенный период времени передачи, который является первым периодом времени передачи, таким же, как у первого кадра. В частности, блок 11 обработки данных генерирует кадр DL, включающий в себя информацию RDG, показывающую разрешенный период времени передачи, определенный блоком 17 управления для каждой управляемой станции. В данном случае, соответствующий кадр DL является запускающим для передачи кадра UL управляемой станции и, таким образом, будет в дальнейшем также упоминаться как запускающий кадр.
Например, блок 11 обработки данных может включать в себя информацию RDG в поле "длительность/ID" и т.п. заголовка MAC запускающего кадра. В данном случае, способ добавления информации RDG не ограничивается этим. Например, блок 11 обработки данных может добавить отдельное поле в запускающий кадр и включать в себя информацию RDG в добавленном поле. Кроме того, соответствующий запускающий кадр будет описан ниже в качестве кадра данных. Однако соответствующий запускающий кадр не ограничивается этим и может представлять собой другие кадры, такие как кадр управления, кадр администрирования и т.п.
Блок 12 связи передает соответствующие кадры во множество управляемых станций путем мультиплексирования кадров, включающих в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи. В частности, используя весовой коэффициент антенны каждой управляемой станции, известный благодаря кадру TFB, блок 12 связи мультиплексирует с пространственным разделением каналов соответствующие кадры, выработанные с помощью блока 11 обработки и включающие в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи.
Функции, выполняемые при работе в качестве управляемой станцией
Далее будут подробно описаны функции, выполняемые при работе станции 10-1 связи в качестве управляемой станции.
Функции, относящиеся к процессу уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи
Блок 11 обработки данных генерирует кадр в виде отклика на кадр, принятый из главной станции и относящийся к предыдущей связи для связи с мультиплексированием и пространственным разделением каналов. В частности, блок 11 обработки данных получает информацию, показывающую управляемые станции, которые являются пунктами назначения кадра, включенного в соответствующий кадр, принятый из главной станции, и определяет, включает ли в себя соответствующая информация управляемую станцию. Когда соответствующая информация включает в себя управляемую станцию в качестве пункта назначения, блок 11 обработки данных генерирует кадр, включающий в себя опорный сигнал в виде отклика на соответствующий кадр. Например, блок 11 обработки данных генерирует кадр TFB в виде отклика на кадр TRQ, принятый из главной станции. В данном случае, опорный сигнал можно вставить в часть преамбулы.
Кроме того, блок 11 обработки данных добавляет обработку опорного сигнала на основании информации для разделения кадров TFB. Например, блок 11 обработки данных кодирует опорный сигнал, включенный в кадр TFB в соответствии со способом кодирования, включенным в кадр TRQ.
Кроме того, блок 11 обработки данных включает информацию RDR в кадр TFB. Например, блок 11 обработки данных генерирует информацию RDR на основании периода времени передачи, определенного блоком 17 управления, и включает сгенерированную информацию RDR в кадр TFB. В данном случае, информация RDR показывает желательный временной промежуток, который будет использоваться при передаче пользовательских данных, сохраняемых каждой управляемой станцией. Кроме того, пользовательские данные могут быть кадром данных или кадром администрирования.
Как и в случае главной станции, блок 12 связи выполняет передачу и прием кадров, относящихся к предыдущей связи для связи с мультиплексированием и пространственным разделением каналов. В частности, блок 12 связи принимает кадр TRQ из главной станции и передает кадр TFB, сгенерированный блоком 11 обработки, в главную станцию в заданное время после приема кадра TRQ. Соответствующее заданное время является одинаковым для каждой управляемой станции, и может представлять собой, например, короткое межкадровое пространство (SIFS) и т.п. В данном случае, главная станция может предоставить уведомление о соответствующем заданном времени посредством кадра TRQ и т.п., или соответствующее заданное время может представлять собой время, сохраненное ранее в управляемых станциях.
Блок 17 управления определяет запрошенный период времени передачи, о котором уведомила главная станция. В частности, блок 17 управления определяет запрошенный период времени передачи на основании количества данных, которые будут передаваться. Например, блок 17 управления вычисляет количество данных, которые будут передаваться, с привязкой к буферу передачи. После этого блок 17 управления определяет запрошенный период времени передачи на основании расчетного количества данных и способа модуляции.
Функции, относящиеся к процессу мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи
Блок 11 обработки данных генерирует кадр на основании разрешенного периода времени передачи. В частности, блок 11 обработки данных генерирует кадр таким образом, чтобы период времени передачи становился разрешенным периодом времени передачи. Более конкретно, блок 11 обработки данных генерирует кадр UL, с которым кадр подтверждения запускающего кадра, принятого из главной станции, связан таким образом, чтобы период времени передачи кадра UL становился разрешенным периодом времени передачи.
Например, блок 11 обработки данных сначала генерирует кадр данных на основании данных, которые будут передаваться, и затем генерирует кадр ACK запускающего кадра. После этого блок 11 обработки данных генерирует кадр UL путем соединения вместе кадра данных и кадра ACK. В данном случае положение кадра ACK в кадре UL является произвольным.
Кроме того, когда период времени передачи кадра UL меньше, чем разрешенный период времени передачи, блок 11 обработки данных делает период времени передачи кадра UL таким же, как и разрешенный период времени передачи, путем добавления пробела к кадру UL.
Хотя выше был описан пример, в котором период времени передачи для выработки кадра UL равен или меньше, чем разрешенный период времени передачи, блок 11 обработки данных может регулировать кадр UL, когда период времени передачи для генерирования кадра UL превышает разрешенный период времени передачи. В частности, блок 11 обработки данных отделяет кадр данных от кадра UL.
Например, блок 11 обработки данных вычисляет период времени передачи (который в дальнейшем также упоминается как допустимый период времени передачи), который получается путем вычитания периода времени передачи ACK из периода времени передачи кадра UL, и определяет, превышает ли период времени передачи кадра данных допустимый период времени передачи. Когда определяется, что период времени передачи кадра данных превышает допустимый период времени передачи, блок 11 обработки данных разделяет кадр данных, используя способ, такой как фрагментация, таким образом, чтобы периоды времени передачи становились равными или меньше, чем допустимый период времени передачи. В данном случае, когда кадр данных является агрегированным кадром, блок 11 обработки данных может изменить кадр данных путем разъединения некоторых подкадров кадра данных таким образом, чтобы периоды времени передачи кадра данных становились равными или меньше, чем допустимый период времени передачи.
В этом случае, даже тогда, когда новый запрос передачи генерируется после уведомления о запрошенном периоде времени передачи, или разрешенный период времени передачи опускается до порогового значения или меньше в главной станции, обеспечиваются возможности передачи, и можно повысить эффективность связи.
2.2. Обработка, выполняемая устройством связи
Далее, со ссылкой на фиг.3-8, будет описана обработка, выполняемая системой связи и станциями 10-1 связи, согласно настоящему варианту осуществления. Сначала, со ссылкой на фиг.3, будет описана последовательность операций обработки, выполняемой системой связи. На фиг.3 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую системой связи, согласно настоящему варианту осуществления.
Последовательность операций общего процесса
Сначала в системе связи выполняется процесс уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи (этап S101). В частности, кадр TRQ передается из главной станции в управляемые станции, и кадры TFB, включающие в себя информацию RDR, показывающую запрошенные периоды времени передачи, передаются из управляемых станций в главную станцию в виде откликов на соответствующий кадр TRQ. Например, процессы выполняются так, как показано на фиг.4 и 5.
Далее, процесс определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи выполняется в системе связи (этап S102). В частности, разрешенный период времени передачи определяется в главной станции на основании информации RDR, включенной в кадры TFB, принятые из управляемых станций. Например, процесс выполняется так, как показано на фиг.6.
Далее, процесс мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи выполняется в системе связи (этап S103). В частности, запускающие кадры, включающие в себя информацию RDR, показывающую разрешенный период времени передачи, передаются из главной станции в управляемые станции, и кадр UL передается из каждой управляемой станции в главную станцию на основании разрешенного периода времени передачи. Например, процессы выполняются так, как показано на фиг.7 и 8.
Последовательность операций процесса уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи
Детали процесса уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи, который представляет собой процесс этапа S101 (фиг.3), будут описаны ниже. Сначала, со ссылкой на фиг.4, будет описана обработка, выполняемая главной станцией в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи. На фиг.4 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала главная станция генерирует кадр TRQ (этап S201). В частности, блок 11 обработки данных генерирует кадр TRQ, включающий в себя информацию, показывающую управляемые станции, которые являются пунктами назначения кадра TRQ, и информацию, показывающую способ кодирования опорного сигнала.
Далее, главная станция передает кадр TRQ (этап S202). В частности, блок 12 связи передает кадр TRQ, выработанный блоком 11 обработки, в каждую управляемую станцию.
Далее, главная станция определяет, принят ли кадр TFB в течение заданного периода времени (этап S203). В частности, блок 17 управления находится в состоянии ожидания в течение заданного время для того, чтобы принять кадры TFB. После этого, по истечении соответствующего заданного времени, блок 17 управления определяет, принят ли кадр TFB из каждой из управляемых станций, которые являются пунктами назначения кадра TRQ. Например, когда кадры TFB принимаются в течение соответствующего заданного времени, блок 12 связи разделяет кадры TFB в соответствии со способом кодирования, известным управляемым станциям посредством кадра TRQ. После этого, по истечении соответствующего заданного времени, блок 17 управления определяет, приняты ли кадры TFB, полученные в результате разделения, из всех управляемых станций, которые являются пунктами назначения кадра TRQ.
Когда определяется, что кадры TFB не были приняты в течение заданного периода времени, главная станция определяет, меньше или равно количество повторных передач кадра TRQ заданному числу раз (этап S204). В частности, когда определяется, что ни один кадр TFB не был принят ни от одной из управляемых станций, которые являются пунктами назначения кадра TRQ в течение заданного периода времени, блок 17 управления определяет, меньше или равно количество повторных передач кадра TRQ заданному числу раз.
Когда определяется, что число повторных передач кадра TRQ меньше или равно заданному числу раз, главная станция возвращается к этапу S202 и выполняет повторную передачу кадра TRQ. В частности, когда определяется, что число повторных передач кадра TRQ меньше или равно заданному числу раз, блок 17 управления побуждает блок 12 связи повторно передавать кадр TRQ в управляемую станцию, относящуюся к кадру TFB, который не был принят. В данном случае, кадр TRQ можно повторно передать во все управляемые станции, которые являются исходными пунктами назначения кадра TRQ.
Когда на этапе S203 определяется, что кадры TFB были приняты в течение заданного периода времени, главная станция продолжает процесс и переходит к процессу определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи, который является следующим процессом. В данном случае, когда на этапе S204 определяется, что число повторных передач кадра TRQ превышает заданное число раз, главная станция завершает процесс без повторной передачи кадра TRQ.
Далее, со ссылкой на фиг.5, будет описана обработка, выполняемая управляемой станцией в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи. На фиг.5 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую управляемой станцией в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала управляемая станция определяет, принят ли кадр TRQ, адресованный управляемой станции (этап S301). В частности, когда кадр TRQ принят блоком 12 связи, блок 11 обработки данных определяет, является ли соответствующий кадр TRQ кадром TRQ, адресованным управляемой станции с учетом информации, показывающей управляемую станцию, которая является пунктом назначения, включенным в кадр TRQ.
Когда определяется, что кадр TRQ, адресованный управляемой станции, принят, управляемая станция вычисляет количество данных, которые будут передаваться в источник передачи TRQ (этап S302). В частности, когда кадр TRQ, адресованный управляемой станции, принят, блок 17 управления вычисляет количество данных, которые будут передаваться с учетом буфера передачи.
Далее, управляемая станция определяет запрошенный период времени передачи на основании количества данных и способа модуляции (этап S303). В частности, блок 17 управления определяет запрошенный период времени передачи на основании расчетного количества данных и выбранной схемы модуляции. Например, блок 17 управления определяет запрошенный период времени передачи на основании коэффициента модуляции, определенного с помощью количества данных и схемы модуляции.
Далее, управляемая станция генерирует кадр TFB, включающий в себя информацию, показывающую запрошенный период времени передачи (этап S304). В частности, блок 11 обработки данных генерирует информацию RDR, показывающую запрошенный период времени передачи, определенный блоком 17 управления. После этого блок 11 обработки данных генерирует кадр TFB, включающий в себя опорный сигнал, кодированный в соответствии со схемой кодирования, известной посредством кадра TRQ и информации RDR.
Далее, управляемая станция передает кадр TFB в течение заданного времени после приема кадра TRQ (этап S305). В частности, блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать кадр TFB в главную станцию по истечении заданного времени после приема кадра TRQ.
Последовательность операций процесса определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи
Далее, со ссылкой на фиг.6, будут описаны детали процесса определения периода времени мультиплексированной передачи восходящей линии связи, который представляет собой процесс этапа S102 (фиг.3). На фиг.6 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией в процессе определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала главная станция получает весовой коэффициент антенны и запрошенный период времени передачи из каждого кадра TFB (этап S401). В частности, блок 11 обработки данных вычисляет весовые коэффициенты антенн на основании опорных сигналов кадров TFB, разделенных блоком 12 связи. Кроме того, блок 11 обработки данных получает информацию, показывающую требуемые периоды времени передачи из кадров TFB.
max
Далее, главная станция точно определяет максимальное значение среди полученных запрошенных периодов времени передачи (этап S402). В частности, блок 17 управления сравнивает запрошенные периоды времени передачи, полученные из кадров TFB, друг с другом и точно определяет максимальное значение R среди соответствующих запрошенных периодов времени передачи.
limit
Далее, главная станция определяет, имеется ли пороговое значение разрешенного периода времени передачи (этап S403). В частности, блок 17 управления определяет, установлено ли пороговое значение разрешенного периода времени передачи. В данном случае, блок 17 управления определяет, установлено или нет пороговое значение разрешенного периода времени передачи, и значение можно сохранить заранее в запоминающем устройстве и т.п., отдельно предусмотренном в станции 10-1 связи, или можно изменить в соответствии с состоянием ресурсов беспроводной связи, политикой связи главной станции и т.п. В данном случае, статус ресурсов беспроводной связи можно показать, например, с помощью номинального времени ожидания в единицу времени несущей, обнаруженной в главной станции, количества трафика между главной станцией и партнерским устройством, подключенным к главной станции и т.п. После этого пороговое значение G устанавливается на основании номинального времени ожидания, количества трафика или т.п. таким образом, чтобы излишние ресурсы не выделялись для передачи кадров UL из управляемых станций, и чтобы не мешала другая связь. Кроме того, когда фиксируется, установлено или нет пороговое значение, данный процесс можно не выполнять.
max
ack
Когда определяется, что пороговое значение разрешенного периода времени передачи отсутствует, главная станция определяет разрешенный период времени передачи на основании максимального значения запрошенных периодов времени передачи и периода времени передачи ACK (этап S404). В частности, блок 17 управления определяет сумму максимального значения R запрошенных периодов времени передачи и периода T времени передачи ACK в виде разрешенного периода времени передачи.
max
ack
limit
Когда определяется, что существует пороговое значение разрешенного периода времени передачи, главная станция определяет разрешенный период времени передачи на основании максимального значения запрошенных периодов времени передачи, периода времени передачи ACK и порогового значения (этап S405). В частности, блок 17 управления определяет меньшее значение между суммой максимального значения R запрошенных периодов времени передачи и периодом T времени передачи ACK и пороговым значением G разрешенного периода времени передачи в виде разрешенного периода времени передачи.
Последовательность операций процесса мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи
Далее будут описаны детали процесса мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи, который представляет собой процесс этапа S103 (фиг.3). Сначала, со ссылкой на фиг.7, будет описана обработка, выполняемая главной станцией, в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи. На фиг.7 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией, в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала главная станция генерирует запускающие кадры, включающие в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи (этап S501). В частности, блок 11 обработки данных генерирует информацию RDG, показывающую разрешенный период времени передачи, определенный блоком 17 управления, и генерирует запускающие кадры, включающие в себя сгенерированную информацию RDG.
Далее, главная станция передает запускающие кадры, которые мультиплексируются с пространственным разделением каналом с использованием весовых коэффициентов антенн (этап S502). В частности, блок 12 связи выполняет процесс мультиплексирования c пространственным разделением каналов запускающих кадров, используя расчетные весовые коэффициенты антенн, и передает обработанные запускающие кадры в управляемые станции.
Далее, главная станция определяет, приняты ли кадры UL в течение заданного периода времени (этап S503). В частности, блок 17 управления находится в состоянии ожидания в течение заданного время для того, чтобы принять кадры UL. В это время блок 17 управления сохраняет весовые коэффициенты антенн, которые использовались для передачи запускающих кадров. После этого, по истечении соответствующего заданного времени, блок 17 управления определяет, принят ли кадр UL из каждой из управляемых станций, которые являются пунктами назначения запускающих кадров. Например, когда кадры UL принимаются в течение соответствующего заданного времени, блок 12 связи разделяет кадры UL, используя сохраненные весовые коэффициенты антенн. После этого блок 17 управления определяет, приняты ли кадры UL, полученные в результате разделения, из всех управляемых станций, которые являются пунктами назначения запускающих кадров по истечении соответствующего заданного времени. В данном процессе блок 11 обработки данных может получать данные из кадров UL.
Когда определяется, что кадры UL были приняты в течение заданного периода времени, главная станция передает кадры ACK принятого кадра UL (этап S505). В частности, когда определяется, что кадры UL были приняты в течение заданного периода времени, блок 11 обработки данных генерирует кадры ACK, соответствующие каждому из кадров UL. После этого блок 12 связи выполняет процесс мультиплексирования c пространственным разделением каналов выработанных кадров ACK и передает обработанные кадры ACK в управляемые станции.
Когда определяется, что кадры UL не были приняты в течение заданного периода времени, главная станция определяет, меньше или равно число повторных передач запускающих кадров заданному числу раз (этап S505). Когда определяется, что соответствующее число повторных передач запускающих кадров меньше или равно заданному числу раз, главная станция возвращается к этапу S502 и повторно передает запускающие кадры. В данном случае, так как процесс имеет по существу такие же подробности, как и процесс, выполняемый на этапе S204 (фиг.4), его описание будет опущено.
Далее, со ссылкой на фиг.8, будет описана обработка, выполняемая управляемой станцией в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи. На фиг.8 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую управляемой станцией в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала управляемая станция находится в состоянии ожидания до тех пор, пока не будет принят запускающий кадр (этап S601).
Когда запускающий кадр принят, управляемая станция получает разрешенный период времени передачи из принятого запускающего кадра (этап S602). В частности, когда запускающий кадр принят, блок 12 связи корректирует смещение частоты генератора опорного сигнала по отношению к главной станции, используя сигнал в преамбуле (преамбуле физического уровня (PHY) и т.п.) соответствующего запускающего кадра. Это связано с тем, что может быть очень трудно извлечь сигнал из принятой волны передачи, когда частоты главной станции и управляемой станции не идентичны друг другу. После этого блок 11 обработки данных получает информацию RDG, показывающую разрешенный период времени передачи, из соответствующего запускающего кадра.
Далее, управляемая станция вычисляет допустимый период времени передачи кадра данных на основании разрешенного периода времени передачи (этап S603). В частности, блок 17 управления вычисляет допустимый период времени передачи кадра данных путем вычисления разности между разрешенным периодом времени передачи и периодом времени передачи ACK.
Далее, управляемая станция определяет, меньше или равен период времени передачи кадра данных допустимому периоду времени передачи (этап S604). В частности, блок 17 управления определяет, меньше или равен период времени передачи кадра данных расчетному допустимому периоду времени передачи.
Когда период времени передачи кадра данных не меньше или не равен допустимому периоду времени передачи, управляемая станция регулирует период времени передачи кадра данных таким образом, чтобы он стал меньше или равен допустимому периоду времени передачи (этап S605). В частности, блок 11 обработки данных выполняет фрагментацию таким образом, чтобы период времени передачи любой части кадра данных, полученного путем фрагментации кадра данных, стал меньше или равным допустимому периоду времени передачи.
Далее, управляемая станция генерирует кадр UL, выполненный с кадром ACK принятого запускающего кадра и кадра данных (этап S606). В частности, когда период времени передачи кадра данных становится меньше или равным допустимому периоду времени передачи, блок 11 обработки данных генерирует кадр данных и также генерирует кадр ACK запускающего кадра. После этого блок 11 обработки данных генерирует кадр UL путем соединения вместе кадра данных и кадра ACK.
Далее, управляемая станция определяет, меньше ли период времени передачи кадра UL, чем разрешенный период времени передачи (этап S607). В частности, блок 11 обработки данных определяет, меньше ли период времени передачи кадра UL, чем разрешенный период времени передачи.
Когда определяется, что период времени передачи кадра UL меньше, чем разрешенный период времени передачи, управляемая станция вставляет пробел в кадр UL (этап S608). В частности, когда определяется, что период времени передачи кадра UL меньше, чем разрешенный период времени передачи, блок 11 обработки данных вставляет пробелы в кадр UL до тех пор, пока период времени передачи кадра UL не станет таким же, как и разрешенная длительность периода времени передачи.
Далее, управляемая станция передает кадр UL в течение заданного времени после приема запускающего кадра (этап S609). В частности, по истечении заданного времени после приема запускающего кадра, блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать сгенерированный кадр UL в главную станцию.
Последовательность обмена кадрами согласно данному варианту осуществления
Выше была описана обработка системы связи согласно данному варианту осуществления. Далее, со ссылкой на фиг.9, будут описаны передача и прием кадров, выполняемых в системе связи. На фиг.9 изображена блок-схема, показывающая пример последовательности обмена кадрами, выполняемого системой связи согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала главная станция 10-1#0 передает кадр TRQ в каждую управляемую станцию 10-1#1 – 10-1#4. Например, кадр TRQ передается путем широковещательной передачи, многоадресной передачи и т.п.
Далее, каждая из управляемых станций 10-1#1 – 10-1#4 передает кадр TFB в виде отклика на кадр TRQ. Например, как показано на фиг.9, каждый из кадров TFB включает в себя любую из обучающих частей сигнала Training#1 – Training#4, в которых помещаются опорные сигналы и информация RDR. В данном случае, обучающие части сигнала закодированы.
Далее, главная станция 10-1#0 передает запускающие кадры в соответствующие управляемые станции 10-1#1 – 10-1#4, используя схему мультиплексирования c пространственным разделением каналов. Например, каждый из запускающих кадров включает в себя любую из частей данных DATA#01 – DATA#04 и информацию RDG, как показано на фиг.9.
Далее, каждая из управляемых станций 10-1#1 – 10-1#4 передает кадр UL в главную станцию 10-1#0. Например, кадр UL управляемой станции 10-1#2 выполнен только с кадром ACK и кадром данных, как показано на фиг.9, так как запрошенный период времени передачи, показанный с помощью информации RDR в кадре TFB управляемой станции 10-1#2, является максимальным. С другой стороны, пробелы добавляются к кадрам UL управляемых станций 10-1#1, 10-1#3 и 10-1#4, чтобы компенсировать ограничение периода времени передачи.
Далее, главная станция 10-1#0 передает кадры ACK принятых кадров UL в управляемые станции 10-1#1 – 10-1#4.
Как описано выше, согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия, главная станция принимает кадры, включающие в себя первую информацию, из множества управляемых станций, и передает первые кадры, включающие в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи, во множество управляемых станций. Кроме того, главная станция определяет разрешенный период времени передачи на основании множества частей первой информации, и генерирует соответствующие первые кадры. Таким образом, определяется разрешенный период времени передачи, подходящий для ситуаций управляемых станций, и периоды времени передачи кадров, которые будут передаваться, сформированы также, как и соответствующий разрешенный период времени передачи. Таким образом, можно согласовать эффективное использование ресурсов беспроводной связи со стабилизацией рабочих характеристик приема. Кроме того, так как сторона главной станции определяет разрешенный период времени передачи и уведомляет управляемые станции о разрешенном периоде времени передачи, процесс определения периода времени передачи не выполняется на стороне управляемой станции, и можно достичь упрощения процесса и экономии электроэнергии в управляемых станциях.
Кроме того, первая информация включает в себя информацию, показывающую периоды времени передачи, желательные для множества управляемых станций, которые будут использоваться для передачи пользовательских данных. По этой причине разрешенный период времени передачи определяется непосредственно в соответствии с периодами времени передачи, запланированными управляемыми станциями, таким образом, чтобы можно было упростить процесс определения разрешенного периода времени передачи на стороне главной станции.
Кроме того, периоды времени передачи определяются на основании количества данных, которые будут передаваться. Поэтому разрешенный период времени передачи можно изменять в соответствии с переменным количеством данных передачи, и, таким образом, можно придать гибкость процессу определения разрешенного периода времени передачи.
Кроме того, главная станция определяет разрешенный период времени передачи на основании периода времени передачи, который является более продолжительным, чем другие периоды времени передачи среди периодов времени передачи, показанных соответствующими частями первой информации. По этой причине не существует избытка или недостатка периода времени передачи кадра UL управляемой станции, которая запрашивает более продолжительный период времени передачи, по сравнению с другими управляемыми станциями, и, таким образом, можно подавить излишнюю трату ресурсов беспроводной связи, предназначенных для использования.
Кроме того, кадры, включающие в себя первую информацию, включают в себя опорные сигналы, и главная станция передает кадры, показывающие запросы передачи кадров, включающих в себя первую информацию, во множество управляемых станций. Поэтому эффективность связи можно повысить путем получения информации для определения разрешенного периода времени передачи в традиционном процессе обмена кадрами TRQ/TFB.
Кроме того, кадры, включающие в себя первую информацию, мультиплексируются путем кодирования опорных сигналов. Поэтому соответствующие управляемые станции могут передавать кадры TFB с одинаковой временной синхронизацией, и можно сократить периоды времени передачи, занимаемые процессом обмена кадрами TRQ/TFB, и дополнительно уменьшить используемые ресурсы беспроводной связи.
Кроме того, главная станция получает весовые коэффициенты антенн на основании соответствующих опорных сигналов и передает первые кадры в множество управляемых станций путем мультиплексирования c пространственным разделением каналов первых кадров с использованием соответствующих весовых коэффициентов антенн. Поэтому запускающие кадры передаются с одинаковой временной синхронизации, и, таким образом, можно повысить эффективность использования частоты и связи.
Кроме того, согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия управляемые станции передают кадры, включающие в себя первую информацию, в главную станцию, и принимают первые кадры, включающие в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи, определенный с помощью главной станции на основании множества частей первой информации. Кроме того, управляемые станции генерируют кадры на основании информации, показывающей разрешенный период времени передачи. Поэтому определяются периоды времени передачи, подходящие для ситуаций управляемых станций, и, таким образом, можно согласовать стабилизацию мощности приема на стороне главной станции с эффективным использованием ресурсов беспроводной связи.
Кроме того, управляемые станции генерируют кадры таким образом, чтобы периоды времени передачи становились разрешенным периодом времени передачи. Поэтому, делая периоды времени передачи кадров, переданных из управляемых станций, такими же, как и разрешенный период времени передачи, подавляется внезапное изменение мощности приема во время приема мультиплексированных кадров в главной станции, и можно стабилизировать рабочие характеристики приема.
Кроме того, управляемые станции генерируют кадры, с которыми связаны кадры, которые являются подтверждениями первых кадров. Поэтому в отличие от случая, в котором кадр подтверждения и кадр данных передается независимым образом, интервал передачи каждого кадра не устанавливается, и можно сократить период времени, относящийся к передаче обоих кадров.
Кроме того, когда период времени передачи меньше, чем разрешенный период времени передачи, управляемая станция добавляет пробел к кадру. Поэтому даже в том случае, когда трудно сделать период времени передачи таким же, как и разрешенный период времени передачи, используя только кадр данных, можно стабилизировать рабочие характеристики приема.
2.3. Варианты
Выше был описан первый вариант осуществления настоящего раскрытия. В данном случае, настоящий вариант осуществления не ограничивается примерами, описанными выше. Ниже будут описаны первый – третий варианты настоящего варианта осуществления.
Первое изменение
В первом варианте настоящего варианта осуществления главная станция может не разрешить управляемой станции, которая запрашивает период времени передачи больше порогового значения, передавать кадр UL. В частности, блок 17 управления управляет блоком 11 обработки данных или блоком 12 связи, таким образом, чтобы запускающий кадр не передавался в управляемую станцию, которая является источником передачи кадра, включающего в себя информацию RDR, показывающую запрошенный период времени передачи больше порогового значения.
Например, блок 17 управления может побудить блок 11 обработки данных не генерировать запускающий кадр, адресуемый в управляемую станцию, относящуюся к запрошенному периоду времени передачи, который больше порогового значения, или исключить управляемую станцию, относящуюся к запрошенному периоду времени передачи, который больше порогового значения, из пунктов назначения запускающих кадров. Кроме того, блок 17 управления может побудить блок 11 обработки данных сгенерировать кадр, который не включает в себя информацию RDG, показывающую разрешенный период времени передачи вместо запускающего кадра, и может не побудить блок 12 связи передавать выработанный кадр.
Как описано выше, согласно первому варианту настоящего варианта осуществления блок 17 управления управляет блоком 11 обработки данных таким образом, чтобы запускающий кадр не передавался в управляемую станцию, которая является источником передачи кадра, включающего в себя информацию RDR, показывающую запрошенный период времени передачи больше порогового значения. Поэтому, когда определяется, что разрешенный период времени передачи меньше, чем запрошенный период времени передачи, процесс регулировки кадра UL, которые будут передаваться, не подается в управляемую станцию, и можно упростить обработку, выполняемую управляемой станцией.
Второе изменение
Во втором варианте настоящего варианта осуществления можно управлять мощностью передачи, используемой управляемыми станциями для передачи кадров UL. В частности, блок 11 обработки данных включает в себя информацию, указывающую мощность передачи в запускающих кадрах.
Например, блок 17 управления генерирует информацию, указывающую мощность передачи для каждой управляемой станции на основании мощности приема соответствующих кадров, ранее принятых из управляемых станций. В данном случае, информацию, указывающую мощность передачи, можно сгенерировать только для некоторой части из множества управляемых станций.
Далее, блок 11 обработки данных включает в себя информацию, указывающую мощность передачи, используемую управляемыми станциями для передачи кадров UL в запускающих кадрах. После этого блок 12 связи передает запускающие кадры, сгенерированные с помощью блока 11 обработки.
Управляемые станции, которые приняли запускающие кадры, включающие в себя информацию, указывающую установленную мощность передачи в соответствии с соответствующей информацией, включенной в запускающие кадры. После этого управляемые станции передают кадры UL в главную станцию, используя установленную мощность передачи.
Как описано выше, согласно второму варианту настоящего варианта осуществления блок 11 обработки данных в главной станции включает в себя информацию, указывающую мощность передачи, которая используется для кадров, переданных из множества управляемых станций в главную станцию в запускающих кадрах. Поэтому мощность передачи можно изменять динамическим образом, и, таким образом, можно стабилизировать рабочие характеристики приема главной станции.
Кроме того, мощность передачи указывает на то, что различие в принятой мощности между соответствующими кадрами, переданными из множества других устройств связи в устройство связи, является маленьким в устройстве связи. Поэтому, когда мощность передачи изменяется в зависимости от управляемой станции, можно предотвратить ослабление волн передачи, для которых используется мощность передачи ниже, чем мощность передачи других управляемых станций, с помощью волн передачи других управляемых станций, и предотвратить ухудшение качества связи кадра UL.
Хотя выше был описан пример, в котором главная станция назначает мощность передачи, управляемая станция может управлять мощностью передачи даже в том случае, когда главная станция не выполняет назначение мощности передачи. Например, блок 17 управления оценивает потери при распространении волн передачи на основании ранее полученной информации относительно мощности приема в главной станции. В данном случае, информация мощности приема может быть включена в запускающий кадр. Далее, блок 17 управления устанавливает мощность передачи на основании оценочных потерь при распространении таким образом, чтобы мощность приема на стороне главной станции становилась равной заданному значению. После этого блок 12 связи передает кадр UL в главную станцию, используя установленную мощность передачи. В этом случае, связь для назначения мощности передачи не выполняется, и можно использовать ресурсы беспроводной связи для других целей или применений.
Третий вариант
В третьем варианте настоящего варианта осуществления главная станция может разделять мультиплексированные кадры UL с пространственным разделением каналов, используя весовые коэффициенты антенн, полученные из соответствующих кадров UL. В частности, кадры UL включают в себя опорные сигналы, и блок 12 связи разделяет опорные сигналы, включенные в принятые мультиплексированные кадры UL. После этого блок 11 обработки данных вычисляет весовые коэффициенты антенн из разделенных опорных сигналов, и блок 12 связи разделяет мультиплексированные кадры UL, используя расчетные весовые коэффициенты антенн. В данном случае, опорные сигналы можно закодировать, используя различные ортогональные коды или т.п. для различных управляемых станций для того, чтобы разделить их.
Более конкретно, управляемые станции передают кадры UL, включающие в себя опорные сигналы, кодированные способом кодирования, ранее указанным главной станцией, благодаря кадру TRQ или т.п., в главную станцию.
В главной станции, когда кадры UL приняты из управляемых станций, блок 12 связи разделяет опорные сигналы кадров UL в соответствии со способом кодирования, используемым управляемыми станциями. Далее, блок 11 обработки данных вычисляет весовые коэффициенты антенн на основании разделенных опорных сигналов, и блок управления 17 обновляет сохраненные весовые коэффициенты антенн, например, весовые коэффициенты антенн во время обмена кадрами TRQ/TFB, описанного выше, на расчетные весовые коэффициенты антенн. После этого блок 12 связи отделяет мультиплексированные кадры UL с пространственным разделением каналов, используя обновленные весовые коэффициенты антенн.
Как описано выше, согласно третьему варианту настоящего варианта осуществления главная станция разделяет мультиплексированные кадры UL с пространственным разделением каналов, используя весовые коэффициенты антенн, полученные из соответствующих кадров UL. Поэтому даже в том случае, когда весовые коэффициенты антенн не получены заранее, можно разделить кадры, мультиплексированные с пространственным разделением каналов. Кроме того, даже в том случае, когда весовые коэффициенты антенн можно получить заранее, можно выполнить процесс разделения кадров, используя обновленные весовые коэффициенты антенн, и можно повысить качество связи.
3. Второй вариант осуществления (пример разделения кадра UL)
Выше были описаны устройства 10-1 связи согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия. Далее будут описаны устройства 10-2 связи согласно второму варианту осуществления настоящего раскрытия. Управляемая станция среди устройств 10-2 связи согласно настоящему варианту осуществления разделяет кадр UL на кадр подтверждения и кадр данных и передает каждый из разделенных кадров в главную станцию в независимый период времени передачи.
3.1. Конфигурация устройства связи
Функциональная конфигурация устройства 10-2 связи является по существу такой же, как и функциональная конфигурация согласно первому варианту осуществления, но блок 11 обработки данных и блок 17 управления имеют частично различные функции как в главной станции, так и в управляемой станции. В данном случае, описание функций, которые являются по существу такими же, как и функции первого варианта осуществления, будет опущено.
Функции в случае работы в качестве главной станции
Сначала будут подробно описаны функции, выполняемые при работе станции 10-2 связи в качестве главной станции.
Функции, относящиеся к процессу уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи
Блок 11 обработки данных генерирует кадр TRQ для каждой управляемой станции, которая является пунктом назначения передачи. В частности, блок 11 обработки данных устанавливает пункт назначения кадра TRQ в качестве единственной управляемой станции и включает в себя только информацию, которая обеспечивает точное определение единственной управляемой станции, например, единственный MAC-адрес или т.п., в кадре TRQ. В данном случае, в отличие от первого варианта осуществления блок 11 обработки данных может не включать в себя информацию, показывающую способ кодирования для кодирования опорного сигнала кадра TFB в кадре TRQ. Это делается с целью обмена кадрами TRQ/TFB с помощью каждой единственной управляемой станции.
Блок 17 управления выполняет процесс обмена кадрами TRQ/TFB для каждой указанной управляемой станции. В частности, блок 17 управления побуждает блок 11 обработки данных выработать кадр TRQ для каждой управляемой станции, которая является целью связи и побуждает блок 12 связи передать сгенерированный кадр TRQ.
Функции, относящиеся к процессу определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи
Когда управляемая станция получает команду на деление кадра UL, блок 17 управления определяет два вида разрешенных периодов времени передачи. В частности, когда любой из кадров TFB, включающих в себя информацию RDR, показывает, что управляемая станция не передает кадр UL в виде отклика на запускающий кадр, блок 17 управления определяет по отдельности разрешенные периоды времени передачи для кадра подтверждения и кадра UL.
ack
max
IFS
ack
IFS
0
1
Например, блок 17 управления определяет, равен ли 0 или значению, соответствующему 0, запрошенный период времени передачи, показанный с помощью информации RDR, которая включена в кадр TFB, принятый из управляемой станции. Когда определяется, что запрошенный период времени передачи равен 0 или значению, соответствующему 0, блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи кадра ACK, который будет представлять собой T, и определяет разрешенный период времени передачи кадра UL на основании выражения R+T+T. В данном случае, T показывает межкадровое пространство (IFS) интервала передачи между кадром ACK и следующим кадром данных. В данном случае, информация, показывающая разрешенный период времени передачи кадра ACK, также упоминается как RDG, и информация, показывающая разрешенный период времени передачи кадра UL, также упоминается как RDG.
limit
max
IFS
ack
Кроме того, когда пороговое значение поддерживается в течение разрешенного периода времени передачи, блок 17 управления может определить разрешенный период времени передачи кадра UL на основании выражения min(G, R+T+T).
Функции, относящиеся к процессу мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи
Блок 11 обработки данных включает в себя информацию, подающую команду на разделение кадра UL, переданного управляемой станцией, в запускающем кадре. В частности, когда любой из кадров TFB, включающих в себя информацию RDR, показывает, что управляемая станция не передает кадр UL в виде отклика на запускающий кадр, блок 11 обработки данных включает в себя информацию, предписывающую передавать кадр подтверждения запускающего кадра в независимый период времени передачи в запускающем кадре.
Например, запускающий кадр может включать в себя флаг Split_ACK_Flag в качестве информации, подающей команду передачи кадра подтверждения запускающего кадра в независимый период времени передачи. Блок 11 обработки данных определяет, равен ли 0 или значению, соответствующему 0, запрошенный период времени передачи, показанный с помощью информации RDR, включенной в кадр TFB, принятый из управляемой станции. Когда определяется, что запрошенный период времени передачи равен 0 или значению, соответствующему 0, блок 11 обработки данных может вставить флаг, который включается, другими словами, Split_ACK_Flag = 1, в заданную позицию в запускающем кадре, например, в часть зарезервированной области в заголовке MAC. В данном случае, позиция вставки соответствующего флага не ограничивается этим. Например, другое выделенное поле можно добавить в запускающий кадр, и соответствующий флаг можно вставить в добавленное поле.
Хотя выше был описан пример, в котором флаг включается в запускающий кадр, когда запрошенный период времени передачи равен 0, в том случае, когда не принят кадр TFB, включающий в себя информацию RDR, показывающую запрошенный период времени передачи, блок 11 обработки данных может включать в себя соответствующий флаг в запускающем кадре.
Кроме того, блок 11 обработки данных включает в себя информацию, показывающую два вида разрешенных периодов времени передачи в запускающем кадре. В частности, блок 11 обработки данных включает в себя информацию RDG, показывающую разрешенный период времени передачи кадра ACK и разрешенный период времени передачи кадра UL, определенные блоком 17 управления в запускающем кадре.
В данном случае, когда разрешенный период времени передачи кадра ACK известен управляемой станции, блок 11 обработки данных может не включать в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи кадра ACK в запускающем кадре. Кроме того, блок 11 обработки данных может не включать в себя разрешенный период времени передачи кадра UL в запускающем кадре, относящемся к управляемой станции, чей запрошенный период времени передачи равен 0.
Функции в случае работы в качестве управляемой станции
Далее будут подробно описаны функции, выполняемые при работе станции 10-2 связи в качестве управляемой станции.
Функции, относящиеся к процессу уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи
Так как блок 11 обработки данных имеет по существу такие же функции, как и в первом варианте осуществления, за исключением того, что опорный сигнал, включенный в кадр TFB, не закодирован, его описание будет опущено.
Когда данные, предназначенные для передачи, отсутствуют, блок 17 управления определяет, что запрошенный период времени передачи равен 0. В частности, когда данные, предназначенные для передачи, отсутствуют в буфере передачи, блок 17 управления определяет, что запрошенный период времени передачи равен 0 или значению, соответствующему 0. В данном случае, когда данные, предназначенные для передачи, отсутствуют, блок 17 управления может выполнить управление таким образом, чтобы блок 11 обработки данных не вырабатывал кадр TFB, или блок 12 связи не передавал кадр TFB. Кроме того, когда данные, предназначенные для передачи, отсутствуют, блок 17 управления может побудить блок 11 обработки данных выработать кадр TFB, включающий в себя информацию, показывающую, что данные, предназначенные для передачи, отсутствуют, кадр UL не передается и т.п.
Функции, относящиеся к процессу мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи
Когда информация, подающая команду на разделение кадра UL, включена в запускающий кадр, блок 11 обработки данных разделяет кадр UL. В частности, когда информация, подающая команду передачи подтверждения запускающего кадра в независимый период времени передачи, включена в запускающий кадр, блок 11 обработки данных генерирует кадр как соответствующий подтверждению, которое передается независимым образом.
Например, когда запускающий кадр принят, блок 11 обработки данных определяет, включен ли флаг, или является ли содержание флага предварительно определенным содержанием, например, определяет, что флаг включен, другими словами, Split_ACK_Flag = 1. Когда определяется, что флаг включен, блок 11 обработки данных генерирует кадр ACK запускающего кадра на основании разрешенного периода времени передачи кадра ACK.
IFS
Далее, блок 11 обработки данных определяет, имеются ли данные, предназначенные для передачи, другими словами, равен ли 0 запрошенный период времени передачи, показанный с помощью информации RDR, включенной в кадр TFB. Когда определяется, что имеются данные, предназначенные для передачи, блок 11 обработки данных генерирует кадр данных на основании разрешенного периода времени передачи кадра UL. В это время генерируется кадр данных с учетом интервала T передачи между кадром ACK и кадром данных. Кроме того, когда определяется, что данные, предназначенные для передачи, отсутствуют, кадр данных не генерируется и не передается.
Когда кадр UL разделен, блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать каждый из разделенных кадров в разрешенный период времени передачи каждого разделенного кадра. В частности, когда кадр ACK и кадр данных генерируются по отдельности, блок 17 управления побуждает блок 12 связи сначала передать только кадр ACK в главную станцию в такой же период времени передачи, как и другие управляемые станции, другими словами, в разрешенный период времени передачи кадра ACK. Кроме того, по истечении заданного интервала передачи после передачи соответствующего кадра ACK, блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать кадр данных в главную станцию в разрешенный период времени передачи.
Хотя выше был описан пример, в котором кадр ACK передается перед кадром данных, кадр ACK можно передать после кадра данных.
3-2. Обработка, выполняемая устройством связи
Далее, со ссылкой на фиг.10-12, будет описана обработка, выполняемая станцией 10-1 связи согласно настоящему варианту осуществления. В данном случае, будут описаны только процессы, которые отличаются от процессов первого варианта осуществления.
Последовательность операций процесса уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи
Сначала, со ссылкой на фиг.10, будет описана обработка, выполняемая главной станцией в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи. На фиг.10 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией в процессе уведомления о периоде времени передачи по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала главная станция генерирует кадр TRQ (этап S211). В частности, блок 11 обработки данных генерирует кадр TRQ, включающий в себя информацию, показывающую единственную управляемую станцию, которая является пунктом назначения кадра TRQ. В данном случае, в отличие от первого варианта осуществления, информация, показывающая способ кодирования опорного сигнала, не включена в кадр TRQ.
Далее, главная станция передает кадр TRQ (этап S212) и определяет, принят ли кадр TFB в течение заданного периода времени (этап S213).
Когда определяется, что кадр TFB не был принят в течение заданного периода времени, главная станция определяет, меньше или равно число повторных передач кадра TRQ заданному числу раз (этап S214), и повторно передает кадр TRQ, когда соответствующее число повторных передач меньше или равно заданному числу раз.
Когда определяется, что кадры TFB были приняты в течение заданного периода времени, главная станция определяет, приняты ли кадры TFB из всех станций цели передачи запускающих кадров (этап S215). В частности, блок 17 управления определяет, приняты ли кадры TFB из всех станций цели передачи запускающих кадров на основании прошлых результатов приема кадров TFB. Когда определяется, что кадры TFB не были приняты из всех станций цели передачи запускающих кадров, блок 17 управления возвращается к этапу S211 или этапу S212 и передает кадр TRQ в управляемую станцию, из которой не был принят ни один кадр TFB.
Последовательность операций процесса определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи
Далее, со ссылкой на фиг.11, будет описан процесс определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи. На фиг.11 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую главной станцией в процессе определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала главная станция получает весовой коэффициент антенны и запрошенный период времени передачи из каждого кадра TFB (этап S411) и точно определяет максимальное значение среди полученных запрошенных периодов времени передачи (этап S412).
0
1
Далее, главная станция определяет, имеется ли пороговое значение разрешенного периода времени передачи (этап S413), и определяет разрешенный период времени передачи на основании максимального значения запрошенных периодов времени передачи и периода времени передачи ACK (этап S414), когда определяется, что отсутствует пороговое значение разрешенного периода времени передачи. В частности, блок 17 управления определяет, имеется ли пороговое значение разрешенного периода времени передачи, и определяет информацию RDG, показывающую разрешенный период времени передачи кадров ACK, и информацию RDG, показывающую период времени передачи кадров данных.
Кроме того, когда определяется, что имеется пороговое значение разрешенного периода времени передачи, главная станция определяет разрешенный период времени передачи на основании максимального значения запрошенных периодов времени передачи, периода времени передачи ACK и порогового значения (этап S415).
Далее, главная станция определяет, имеется ли кадр TFB, чей запрошенный период времени передачи равен 0 (этап S416). В частности, блок 17 управления определяет, имеется ли кадр TFB, в котором информация RDR показывает запрошенный период времени передачи, равный 0 или значению, соответствующему 0.
Когда определяется, что имеется кадр TFB, чей запрошенный период времени передачи равен 0, главная станция определяет включить флаг (этап S417), и в противоположном случае главная станция определяет выключить флаг (этап S418). В частности, когда блок 17 управления определяет, что имеется кадр TFB, чей запрошенный период времени передачи равен 0 или значению, соответствующему 0, блок 11 обработки данных вставляет флаг, чье значение "включается", другими словами, Split_ACK_Flag = 1, в запускающий кадр. В противоположном случае блок 11 обработки данных вставляет флаг, чье значение "выключается", другими словами, Split_ACK_Flag = 0, в запускающий кадр.
Последовательность операций процесса мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи
Далее, со ссылкой на фиг.12, будет описан процесс мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи. На фиг.12 изображена блок-схема, концептуально показывающая обработку, выполняемую управляемой станцией в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала главная станция находится в состоянии ожидания до тех пор, пока не будет принят запускающий кадр (этап S611). Когда запускающий кадр принят, главная станция получает флаг и разрешенный период времени передачи из соответствующего запускающего кадра (этап S612). В частности, блок 11 обработки данных получает информацию о флаге Split_ACK_Flag и RDG, показывающую разрешенный период времени передачи, из запускающего кадра.
Далее, главная станция определяет, включен ли флаг (этап S613), и передает кадр ACK на основании периода времени передачи ACK разрешенного периода времени передачи (этап S614), когда определяется, что флаг включен. В частности, блок 11 обработки данных определяет, включен ли полученный флаг, другими словами, Split_ACK_Flag = 1. Когда определяется, что флаг включен, блок 11 обработки данных генерирует только кадр ACK, и блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать кадр ACK в разрешенном периоде Tack времени передачи кадра ACK. Кроме того, так как процесс (этапы S617 - S620), выполняемый в случае, в котором определяется, что флаг выключен, является по существу таким же, как и процесс первого варианта осуществления, его описание будет опущено.
max
IFS
ack
Далее, главная станция определяет, имеется ли кадр данных (этап S615). Когда имеется кадр данных, главная станция генерирует кадр UL на основании кадра данных (этап S616). В частности, блок 11 обработки данных определяет, имеются ли данные, предназначенные для передачи с учетом буфера передачи и т.п., и генерирует кадр данных, когда имеются данные. После этого, когда имеется кадр данных, блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать соответствующий кадр данных по истечении разрешенного периода времени передачи кадра UL, например, период R+T+T.
Далее, главная станция определяет, меньше ли период времени передачи кадра UL, чем разрешенный период времени передачи (этап S621), и вставляет пробел в кадр UL (этап S622), когда определяется, что соответствующий период времени передачи меньше, чем разрешенный период времени передачи.
Далее, главная станция передает кадр UL (этап S623). В частности, когда флаг включен, блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать кадр UL в заданное время после передачи кадра ACK. Кроме того, когда флаг выключен, блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать кадр UL, выполненный с кадром ACK и кадром данных в заданное время после передачи запускающего кадра.
Последовательность обмена кадрами в данном варианте осуществления
Выше была описана обработка системы связи согласно настоящему варианту осуществления. Далее, со ссылкой на фиг.13, будут описаны передача и прием кадров, выполняемых в системе связи. На фиг.13 изображена блок-схема, показывающая пример последовательности обмена кадрами, выполняемого системой связи согласно настоящему варианту осуществления. В данном случае, будет опущено описание частей, которые являются по существу такими же, как и в первом варианте осуществления.
Сначала главная станция 10-2#0 передает кадр TRQ в управляемую станцию 10-2#1. Например, кадр TRQ передается путем одноадресной передачи и т.п., и управляемая станция 10-2#1 передает кадр TFB в виде отклика на кадр TRQ. Этот обмен кадрами TRQ/TFB выполняется с каждой из других управляемых станций 10-2#2 – 10-2#4.
Далее, главная станция 10-2#0 передает запускающие кадры в соответствующие управляемые станции 10-2#1 – 10-2#4, используя мультиплексирование c пространственным разделением каналов.
Далее, каждая из управляемых станций 10-2#1 – 10-2#4 передает сначала кадр ACK в главную станцию 10-2#0. После этого, по истечении заданного времени, управляемые станции 10-2#1 и 10-2#2 непрерывно передают кадры UL только кадров данных в главную станцию, и управляемые станции 10-2#3 и 10-2#4 не передают последующие кадры UL. Это связано с тем, что управляемые станции 10-2#3 и 10-2#4 не имеют данных для передачи.
Далее, главная станция 10-2#0 передает кадры ACK принятых кадров UL в управляемые станции 10-2#1 и 10-2#2.
Как описано выше, согласно второму варианту осуществления настоящего раскрытия, когда любой из кадров, включающих в себя первую информацию, показывает, что управляемая станция не передает кадр UL в виде отклика на запускающий кадр, главная станция включает в себя информацию, предписывающую передавать подтверждение запускающего кадра в независимый период времени передачи в первом кадре.
В данном случае, когда разрешенные периоды времени передачи однообразно определены для всех управляемых станций, которые являются целями связи, управляемая станция, не имеющая данных, предназначенных для передачи, вставляет пробел в позицию, в которой вставлен кадр данных, и увеличивается бесполезный период времени передачи, другими словами, мощность расходуется впустую. С другой стороны, согласно настоящему варианту осуществления управляемая станция, не имеющая данных, предназначенных для передачи, передает только кадр ACK, и период времени передачи оптимизируется, поэтому можно уменьшить потребляемую мощность в управляемой станции.
Кроме того, информация, показывающая общий период времени передачи, включена в информацию, показывающую разрешенный период времени передачи. Поэтому даже в том случае, когда период времени передачи кадра ACK, который можно выделить управляемой станции, изменяется, управляемая станция может справиться с соответствующим изменением, и можно увеличить гибкость по отношению к изменению ситуации связи.
3.3. Варианты
Выше был описан второй вариант осуществления настоящего раскрытия. Следует отметить, что данный вариант осуществления не ограничивается приведенными выше примерами. Теперь будут описаны варианты данного варианта осуществления.
В варианте настоящего варианта осуществления даже в том случае, когда управляемая станция показывает, что кадр UL не передается в виде отклика на запускающий кадр, управляемая станция может передать кадр UL. В частности, если управляемая станция должна передать кадр UL после указания, что кадр UL не передается в виде отклика на запускающий кадр, когда принят кадр, включающий в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи, управляемая станция, передает кадр UL в соответствующий разрешенный период времени передачи.
Например, в управляемой станции блок 11 обработки данных генерирует кадр TFB, включающий в себя информацию, показывающую, что запрошенный период времени передачи равен 0 или значению, соответствующему 0, и соответствующий кадр TFB передается в главную станцию с помощью блока 12 связи.
Главная станция, которая приняла соответствующий кадр TFB, определяет разрешенный период времени передачи на основании запрошенных периодов времени передачи других управляемых станций и передает запускающий кадр, включающий в себя информацию, показывающую определенный разрешенный период времени передачи, в управляемую станцию.
Когда соответствующий запускающий кадр принят управляемой станцией, и данные, предназначенные для передачи, генерируются после передачи кадра TFB, блок 11 обработки данных генерирует кадр UL на основании информации, показывающей разрешенный период времени передачи, включенный в соответствующий запускающий кадр. После этого блок 17 управления передает кадр UL в соответствующий разрешенный период времени передачи.
Как описано выше, согласно варианту настоящего варианта осуществления, если управляемая станция должна передать кадр UL после указания, что кадр UL не передается в виде отклика на запускающий кадр, когда принят кадр, включающий в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи, управляемая станция, передает кадр UL в соответствующий разрешенный период времени передачи. Поэтому даже в том случае, когда момент выработки данных, предназначенных для передачи, и момент времени передачи кадра TFB находятся вне установленной последовательности, управляемой станции разрешается передавать данные, хотя управляемая станция установлена в качестве цели передачи. Поэтому можно уменьшить время ожидания выделения ресурсов беспроводной связи и повысить эффективность связи.
4. Третий вариант осуществления (пример многоадресной связи)
Выше были описаны устройства 10-2 связи согласно второму варианту осуществления настоящего раскрытия. Далее будут описаны устройства 10-3 связи согласно третьему варианту осуществления настоящего раскрытия. Главная станция среди устройств 10-3 связи согласно настоящему варианту осуществления передает запускающий кадр, используя многоадресную схему.
4.1. Конфигурация устройства связи
Функциональная конфигурация устройства 10-3 связи является по существу такой же, как и функциональная конфигурация согласно первому или второму варианту осуществления, но блок 11 обработки данных и блок 17 управления имеет частично различные функции в главной станции. В данном случае, описание функций, которые являются по существу такими же, как и функции первого или второго варианта осуществления, будет опущено.
Функции, относящиеся к процессу мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи
Блок 11 обработки данных генерирует один кадр, включающий в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи. В частности, блок 11 обработки данных не генерирует запускающий кадр, включающий в себя информацию RDG для каждой управляемой станции, которая является целью передачи, но генерирует один запускающий кадр.
Блок 17 управления побуждает блок 12 связи передавать запускающий кадр, используя многоадресную схему.
4.2. Обработка, выполняемая устройствами связи
Обработка, выполняемая устройствами 10-3 связи в системе связи согласно настоящему варианту осуществления является по существу такой же, как и обработка, выполняемая устройствами связи в первом или втором варианте осуществления, за исключением того, что способ передачи запускающего кадра в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи изменен с мультиплексирования c пространственным разделением каналов на многоадресную передачу. По этой причине обработка настоящего варианта осуществления будет описана схематично с использованием последовательности обмена кадрами.
Последовательность обмена кадрами согласно данному варианту осуществления
Передача и прием кадров, выполняемые в системе связи согласно настоящему варианту осуществления, будут описаны со ссылкой на фиг.14. На фиг.14 изображена блок-схема, показывающая пример последовательности обмена кадрами, выполняемого системой связи согласно настоящему варианту осуществления. В данном случае, будет опущено описание частей, которые являются по существу такими же, как и в первом или втором варианте осуществления.
Сначала главная станция 10-3#0 передает кадр TRQ в каждую управляемую станцию 10-3#1 – 10-3#4, и каждая из управляемых станций 10-3#1 – 10-3#4 передает кадр TFB в виде отклика на кадр TRQ.
Далее, главная станция 10-3#0 передает запускающий кадр в каждую из управляемых станций 10-3#1 – 10-3#4, используя многоадресную схему. Например, генерируется один запускающий кадр, и управляемые станции 10-3#1 – 10-3#4 обозначены как пункты назначения.
Далее, каждая из управляемых станций 10-3#1 – 10-3#4 передает кадр UL в главную станцию 10-3#0, и главная станция 10-3#0 передает кадры ACK принятых кадров UL в управляемые станции 10-3#1 – 10-3#4.
Как описано выше, согласно третьему варианту осуществления настоящего раскрытия главная станция передает запускающий кадр в множество управляемых станций, используя многоадресную схему. Поэтому по сравнению со случаем запускающих кадров мультиплексирования c пространственным разделением каналов, процесс мультиплексирования c пространственным разделением каналов опущен, и, таким образом, можно упростить процесс, выполняемый при передаче запускающих кадров.
5. Четвертый вариант осуществления (пример многоканальной системы связи c частотным разделением каналов)
Выше было описано устройство 10-3 связи согласно третьему варианту осуществления настоящего раскрытия. Далее будет описано устройство 10-4 связи согласно четвертому варианту осуществления настоящего раскрытия. Устройство 10-4 связи согласно данному варианту осуществления выполняет связь, используя схему мультиплексирования c частотным разделением каналов вместо схемы мультиплексирования c пространственным разделением каналов.
5.1. Конфигурация устройства связи
Устройство 10-4 связи имеет по существу такую же функциональную конфигурацию, как и в первом – третьем вариантах осуществления, однако в главной станции оно имеет частично различные функции блока 11 обработки данных, блока 12 связи и блока 17 управления. Следует отметить, что по существу такие же функции, как и в первом – третьем вариантах осуществления, не будут описаны.
Основные функции
Блок 13 модуляции/демодуляции и блок 14 обработки сигналов в блоке 12 связи выполняет процесс, имеющий место при мультиплексировании c частотным разделением каналов. В частности, блок 13 модуляции/демодуляции делит кадр, поданный из блока 11 обработки данных, на части, число которых равно числу поднесущих, и модулирует каждую часть кадра, полученного в результате деления. После этого блок 13 модуляции/демодуляции объединяет сигналы, полученные в результате модуляции, и подает сигнал, полученный в результате объединения в блок 14 обработки сигналов. Блок 14 обработки сигналов выполняет процесс, такой как добавление защитного интервала или т.п., в отношении сигнала, поданного из блока 13 модуляции/демодуляции, и подает сигнал, полученный в ходе обработки, то есть поток символов, в блок 16 радиоинтерфейса.
Блок 14 обработки сигналов выполняет процесс, такой как удаление защитного интервала или т.п., в отношении потока символов, который относится к принимаемым волнам, подаваемым из блока 16 радиоинтерфейса, и подает сигнал, полученный в ходе обработки в блок 13 модуляции/демодуляции. Блок 13 модуляции/демодуляции извлекает сигнал поднесущей из сигнала, поданного из блока 14 обработки сигналов, и демодулирует каждую поднесущую. После этого блок 13 модуляции/демодуляции объединяет кадры, полученные в результате демодуляции, и подает объединенный кадр в блок 11 обработки данных.
В данном случае, функции блока 11 обработки данных и блок управления будут описаны вместе с обработкой, выполняемой устройством 10-4 связи.
5.2. Обработка, выполняемая устройством связи
Далее, со ссылкой на фиг.6-8, будет описана обработка, выполняемая системой связи и станциями 10-4 связи согласно данному варианту осуществления. В данном случае, так как процессы, показанные на фиг.4 и 5, являются по существу такими же, как и в первом варианте осуществления, их описание будет опущено.
Последовательность операций процесса определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи
В данном варианте осуществления, со ссылкой на фиг.6, будет подробно описан процесс определения периода времени мультиплексированной передачи по восходящей линии связи.
Сначала главная станция получает частоту и запрошенный период времени передачи от каждого кадра TFB (этап S401). В частности, блок 11 обработки данных получает информацию, показывающую поднесущие, выделенные управляемым станциям, и запрошенные периоды времени передачи из кадров TFB.
Далее, главная станция точно определяет максимальное значение среди полученных запрошенных периодов времени передачи (этап S402) и определяет, имеется ли пороговое значение разрешенного периода времени передачи (этап S403).
max
ack
Когда определяется, что пороговое значение разрешенного периода времени передачи отсутствует, главная станция определяет разрешенный период времени передачи на основании максимального значения запрошенных периодов времени передачи и периода времени передачи ACK (этап S404). В частности, блок 17 управления определяет сумму максимального значения R запрошенных периодов времени передачи и периода T времени передачи ACK в виде разрешенного периода времени передачи.
В данном случае, блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи, который будет иметь значение, соответствующее мультиплексированию c частотным разделением каналов. В частности, блок 17 управления применяет эффекты замедления скорости передачи данных, вызванные мультиплексированием c частотным разделением каналов, к разрешенному периоду времени передачи. Например, когда запрошенные периоды времени передачи имеют значения, полученные без предположения, что кадры, предназначенные для передачи, мультиплексированы с частотным разделением каналов, блок 17 управления умножает запрошенные периоды времени передачи на значение, соответствующее числу деления частоты. Например, когда диапазон частот делится на четыре и выделяется соответствующим управляемым станциям, скорость передачи данных каждой управляемой станции делится на четыре и, таким образом, значение, полученное путем умножения запрошенного периода времени передачи на четыре, используется для определения разрешенного периода времени передачи.
Когда определяется, что имеется пороговое значение разрешенного периода времени передачи, главная станция определяет разрешенный период времени передачи на основании максимального значения запрошенных периодов времени передачи, периода времени передачи ACK и порогового значения (этап S405).
Последовательность операций процесса мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи
Далее будет подробно описан процесс мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи согласно данному варианту осуществления. Сначала, со ссылкой на фиг.7, будет описана обработка, выполняемая главной станцией в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи.
Сначала главная станция генерирует запускающие кадры, включающие в себя информацию, показывающую разрешенный период времени передачи (этап S501), и передает запускающие кадры, которые мультиплексируются с частотным разделением каналов (этап S502). В частности, блок 12 связи модулирует и мультиплексирует соответствующие запускающие кадры, выработанные с помощью блока 11 обработки данных с использованием различные поднесущих, и передает мультиплексированные запускающие кадры. В данном случае, блок 11 обработки данных включает в себя информацию о поднесущих, показывающую поднесущие, выделенные соответствующим управляемым станциям в запускающих кадрах. Например, информацию о поднесущих можно вставить в часть заголовка PHY. Предполагается, что заголовок PHY модулируется с использованием всего частотного диапазона. Кроме того, управляемые станции можно заранее уведомить относительно информации о поднесущих, или информацию о поднесущих можно зафиксировать для каждой управляемой станции. В данном случае был описан пример, в котором информация о поднесущих, относящаяся к мультиплексированию (мультиплексированию нисходящей линии связи) соответствующих запускающих кадров, и информация о поднесущих, относящаяся к мультиплексированию (мультиплексированию по восходящей линии связи) кадров UL, переданных в виде откликов на соответствующие запускающие кадры, являются одинаковыми, но эти части информации о поднесущих могут быть различными. В этом случае, управляемые станции уведомляют по отдельности о соответствующих частях информации о поднесущих, относящихся к мультиплексированию в нисходящей линии связи и мультиплексированию в восходящей линии связи.
Далее, главная станция определяет, приняты ли кадры UL в течение заданного периода времени (этап S503). В частности, блок 12 связи находится в состоянии ожидания в течение заданного времени для того, чтобы принять кадры UL. В это время блок 12 связи выполняет процесс разделения кадров UL с использованием поднесущих, показанных в информации о поднесущих, включенной в запускающие кадры. Кроме того, даже перед передачей запускающих кадров, блок 12 связи может сохранять информацию о поднесущих, о которой были уведомлены управляемые станции, и выполняет процесс разделения кадров UL, используя соответствующую информацию о поднесущих. В данном случае, когда информация о поднесущих, относящаяся к мультиплексированию нисходящей линии связи, и информация о поднесущих, переданная в виде отклика на запускающие кадры и относящаяся к мультиплексированию в восходящей линии связи, являются различными, соответствующий процесс разделения выполняется на основании информации о поднесущих, относящейся к мультиплексированию в восходящей линии связи.
Когда определяется, что кадры UL были приняты в течение заданного периода времени, главная станция передает кадры ACK принятого кадра UL (этап S505). В частности, блок 12 связи выполняет процесс мультиплексирования c частотным разделением каналов выработанных кадров ACK, используя сохраненную информацию о поднесущих, и передает обработанные кадры ACK в управляемые станции.
Когда определяется, что кадры UL не были приняты в течение заданного периода времени, главная станция определяет, меньше или равно число повторных передач запускающих кадров заданному числу раз (этап S505).
Далее, со ссылкой на фиг.8, будет описана обработка, выполняемая управляемой станцией в процессе мультиплексированной передачи и приема по восходящей линии связи, согласно настоящему варианту осуществления.
Сначала управляемая станция находится в состоянии ожидания до тех пор, пока не будет принят запускающий кадр (этап S601). Когда запускающий кадр принят, управляемая станция получает разрешенный период времени передачи из соответствующего запускающего кадра (этап S602). В частности, блок 12 связи получает информацию о поднесущих из принятого запускающего кадра. Например, блок 12 связи получает информацию о поднесущих, показывающую поднесущую, адресованную управляемой станции, из заголовка PHY запускающего кадра. После этого блок 12 связи выполняет процесс демодуляции кадров и т.п. в отношении поднесущей, показанной в соответствующей информации о поднесущих. Кроме того, соответствующая информация о поднесущих сохраняется, чтобы использовать ее в постстадийном процессе. В данном случае, когда информация о поднесущих, относящаяся к мультиплексированию нисходящей линии связи, и информация о поднесущих, относящаяся к мультиплексированию в восходящей линии связи, являются различными, информация о поднесущих, относящаяся к мультиплексированию нисходящей линии связи, используется в соответствующем процессе демодуляции и т.п., и информация о поднесущих, относящаяся к мультиплексированию в восходящей линии связи, сохраняется для того, чтобы использовать ее в постстадийном процессе.
Далее, управляемая станция выполняет процесс на этапах S603-S609. В данном случае, период времени передачи в соответствующем процессе обрабатывается как значение, в котором учитывалось мультиплексирование c частотным разделением каналов.
Кроме того, последовательность обмена кадрами в данном варианте осуществления является по существу такой же, как и в первом варианте осуществления, и, таким образом, ее описание будет опущено.
Как описано выше, согласно четвертому варианту осуществления настоящего раскрытия главная станция мультиплексирует с частотным разделением каналов первые кадры и передает мультиплексированные первые кадры во множество управляемых станций. По этой причине даже устройство и т.п., соответствующее стандарту беспроводной связи, который не поддерживает схему мультиплексирования c пространственным разделением каналов, включено среди целей применения, и, таким образом, можно дополнительно повысить эффективность связи.
6. Пример применения
Технологию согласно вариантам осуществления раскрытия можно применить в различной продукции. Например, устройство связи 10 можно реализовать в виде мобильных терминалов, таких как смартфоны, планшетные персональные компьютеры (ПК), ПК типа ноутбук, портативных игровых терминалов или цифровых камер, терминалов фиксированного типа, таких как телевизионные приемники, принтеры, цифровые сканеры или сетевые хранилища данных, или в виде терминалов, установленных на автомобиле, такие как автомобильные навигационные приборы. В дополнение устройство связи 10 можно реализовать в виде терминалов, которые выполняют связь M2M (между машинами) (которые также упоминается как терминалы MTC (связь машинного типа)), таких как интеллектуальные измерители, торговые автоматы, дистанционно управляемые устройства наблюдения или терминалы POS (точка продажи). Кроме того, устройство связи 10 может представлять собой модули беспроводной связи, вмонтированные в такие терминалы (например, модули интегральной схемы, сконфигурированные на одном кристалле).
С другой стороны, например, главную станцию устройства 10 связи можно реализовать в виде беспроводной точки доступа LAN (которая также упоминается как беспроводная базовая станция), которая имеет функцию маршрутизации или не имеет функцию маршрутизации. Главную станцию устройства 10 связи можно реализовать в виде мобильного беспроводного маршрутизатора LAN. Главная станция устройства связи 10 может быть также модулем беспроводной связи (например, модулем интегральной схемы, сконфигурированной с помощью одного кристалла), установленного на устройстве.
6.1. Первый пример применения
На фиг.15 изображена блок-схема, показывающая пример схематичной конфигурации смартфона 900, в котором можно применить технологию настоящего раскрытия. Смартфон 900 включает в себя процессор 901, память 902, запоминающее устройство 903, интерфейс 904, подсоединяемый внешним образом, камеру 906, датчик 907, микрофон 908, устройство 909 ввода, дисплей 910, динамик 911, интерфейс 913 беспроводной связи, антенный переключатель 914, антенну 915, шину 917, аккумулятор 918 и вспомогательный контроллер 919.
Процессор 901 может быть, например, CPU (центральный процессор) или SoC (система на кристалле), и управлять функциями уровня приложений и другими уровнями смартфона 900. Память 902 включает в себя RAM (постоянное запоминающее устройство) и ROM (оперативное запоминающее устройство) и хранит программы, исполняемые процессором 901, и данные. Блок 903 хранения данных может включить в себя носитель информации, такой как полупроводниковая память или жесткий диск. Интерфейс 904 с внешним подключением представляет собой интерфейс для подключения устройства, подключаемого внешним образом, такого как карта памяти или устройство USB (универсальная последовательная шина), к смартфону 900.
Камера 906 имеет датчик изображения, например, CCD (прибор с зарядовой связью) или CMOS (комплементарный металлооксидный полупроводник), для выработки захваченных изображений. Датчик 907 может включить в себя группу датчиков, в том числе, например, датчик положения, гиродатчик, геомагнитный датчик, датчик ускорения и т.п. Микрофон 908 преобразует звуки, вводимые в смартфон 900, в аудиосигналы. Устройство 900 ввода включает в себя, например, датчик касания, который обнаруживает касания на экране устройства 910 отображения, клавишную панель, клавиатуру, кнопки, переключатели и т.п., для приема вводимых операций или информации от пользователя. Устройство 910 отображения имеет экран, такой как жидкокристаллический дисплей (LCD) или дисплей на основе органических светоизлучающих диодов (OLED) для отображения выходных изображений смартфона 900. Динамик 911 преобразует аудиосигналы, выводимые из смартфона 900 в звуки.
Интерфейс 913 беспроводной связи поддерживает один или несколько стандартов беспроводной LAN IEEE 802.11a, 11g, 11n, 11ac и 11ad для выполнения беспроводной связи LAN. Интерфейс 913 беспроводной связи может поддерживать связь с другим устройством через беспроводную точку доступа LAN в режиме инфраструктуры. В дополнение интерфейс 913 беспроводной связи может непосредственно поддерживать связь с другим устройством в режиме прямой связи, таком как режим прямого подключения (ad hoc) или Wi-Fi Direct (зарегистрированный торговый знак). Wi-Fi Direct отличается от режима прямого подключения, и, таким образом, один из двух терминалов работает как точка доступа. Однако связь выполняется непосредственно между двумя терминалами. Интерфейс 913 беспроводной связи может, как правило, включать в себя основополосный процессор, РЧ (радиочастотную) схему, усилитель мощности и т.п. Интерфейс 913 беспроводной связи может быть однокристальным модулем, в который интегрирована память, которая хранит программу управления связью, процессор, который исполняет программу, и соответствующую схему. Интерфейс 913 беспроводной связи может поддерживать другой вид схемы беспроводной связи, такой как схема сотовой связи, схема беспроводной связи малого радиуса действия или схема беспроводной связи, действующая в непосредственной близости, в дополнение к беспроводной схеме LAN. Антенный переключатель 914 переключает пункт назначения подключения антенны 915 для множества схем (например, схем для других схем беспроводной связи), включенных в интерфейс 913 беспроводной связи. Антенна 915 имеет один или множество антенных элементов (например, множество антенных элементов, образующих антенну MIMO) и используется для передачи и приема беспроводных сигналов из интерфейса 913 беспроводной связи.
Следует отметить, что смартфон 900 может включать в себя множество антенн (например, антенна для беспроводной LAN или антенна для схемы беспроводной связи, действующей в непосредственной близости или т.п.), без ограничения примером, показанным на фиг.15. В этом случае, антенный переключатель 914 можно опустить из конфигурации смартфона 900.
Шина 917 соединяет процессор 901, память 902, блок 903 хранения данных, интерфейс 904, подключаемый внешним образом, камеру 906, датчик 907, микрофон 908, устройство 909 ввода, устройство 910 отображения, динамик 911, интерфейс 913 беспроводной связи и вспомогательный контроллер 919 друг с другом. Аккумулятор 918 обеспечивает подачу электрического питания на каждый из блоков смартфона 900, показанного на фиг.15, через линии электропитания, частично показанные на чертеже пунктирными линиями. Вспомогательный контроллер 919 осуществляет, например, выполнение необходимых минимальных функций смартфона 900 в спящем режиме.
В смартфоне 900, показанном на фиг.15, блок 11 обработки данных, блок 12 связи, и блок 17 управления, описанные со ссылкой на фиг.2, можно установить в интерфейсе 913 беспроводной связи. По меньшей мере некоторые из функций можно установить в процессоре 901 или вспомогательном контроллере 919. Например, блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи на основании принятых запрошенных периодов времени передачи, поэтому можно повысить эффективность связи.
Следует отметить, что смартфон 900 может работать как точка беспроводного доступа (программная AP), когда процессор 901 выполняет функцию точки доступа на уровне приложения. В дополнение, интерфейс 913 беспроводной связи может иметь функцию точки беспроводного доступа.
6.2. Второй пример применения
На фиг.16 изображена блок-схема, показывающая пример схематичной конфигурации автомобильного навигационного прибора 920, в котором можно применить технологию настоящего раскрытия. Автомобильный навигационный прибор 920 включает в себя процессор 921, память 922, модуль 924 GPS (системы глобального позиционирования), датчик 925, интерфейс 926 передачи данных, проигрыватель 927 содержания, интерфейс 928 носителя информации, устройство 929 ввода, устройство 930 отображения, динамик 931, интерфейс 933 беспроводной связи, антенный переключатель 934, антенну 935 и аккумулятор 938.
Процессор 921 может быть, например, CPU или схемой SoC, управляющей функцией навигации и другими функциями автомобильного навигационного прибора 920. Память 922 включает в себя RAM и ROM, хранящие программы, исполняемые процессором 921, и данные.
Модуль 924 GPS измеряет положение автомобильного навигационного прибора 920 (например, широту, долготу и высоту), используя сигналы GPS, принятые от GPS спутника. Датчик 925 может включать в себя группу датчиков, в том числе, например, гиродатчик, геомагнитный датчик, пневматический датчик и т.п. Интерфейс 926 передачи данных подключен к бортовой сети 941 через, например, терминал, который не иллюстрирован, для получения данных, выработанных на стороне транспортного средства, таких как данные о скорости автомобиля.
Проигрыватель 927 содержания воспроизводит содержание, хранящееся на носителе (например, CD или DVD), вставленном в интерфейс 928 носителя информации. Устройство 929 ввода включает в себя, например, датчик касания, который обнаруживает касание на экране устройства 930 отображения, кнопки, переключатели и т.п. для приема вводов операций или информации от пользователя. Устройство 930 отображения имеет экран, такой как LCD или дисплей OLED для отображения изображений функции навигации или воспроизводимого содержания. Динамик 931 выводит звук функции навигации или воспроизведенного содержания.
Интерфейс 933 беспроводной связи поддерживает один или более беспроводных стандартов LAN IEEE 802.11a, 11g, 11n, 11ac и 11ad для выполнения беспроводной связи LAN. Интерфейс 933 беспроводной связи может поддерживать связь с другим устройством через точку доступа беспроводной LAN в режиме инфраструктуры. В дополнение интерфейс 933 беспроводной связи может непосредственно установить связь с другим устройством в режиме прямой связи, такой как режим прямого подключения или Wi-Fi Direct. Интерфейс 933 беспроводной связи может, как правило, иметь основополосный процессор, РЧ схему, усилитель мощности и т.п. Интерфейс 933 беспроводной связи может быть однокристальным модулем, на котором интегрированы память, которая хранит программу управления связью, процессор, который исполняет программу, и соответствующая схема. Интерфейс 933 беспроводной связи может поддерживать другой вид схемы беспроводной связи, такой как схема беспроводной связи малой дальности, схема беспроводной связи в непосредственной близости или схема сотовой связи в дополнение к схеме беспроводной LAN. Антенный переключатель 934 переключает пункт назначения подключения антенны 935 для множества схем, включенных в интерфейс 933 беспроводной связи. Антенна 935 имеет один или множество антенных элементов и используется для передачи и приема беспроводных сигналов из интерфейса 933 беспроводной связи.
Следует отметить, что автомобильный навигационный прибор 920 может включать в себя множество антенн, не ограничиваясь примером, показанным на фиг.16. В этом случае, антенный переключатель 934 можно опустить из конфигурации автомобильного навигационного прибора 920.
Аккумулятор 938 обеспечивает подачу электрического питания на каждый из блоков автомобильного навигационного прибора 920, показанных на фиг.16, через линии электропитания, частично показанные на чертеже пунктирными линиями. В дополнение аккумулятор 938 накапливает электрическую энергию, подаваемую из транспортного средства.
В автомобильном навигационном приборе 920 показанном на фиг.16, блок 11 обработки данных, блок 12 связи и блок 17 управления, описанный со ссылкой на фиг.2, можно установить в интерфейсе 933 беспроводной связи. По меньшей мере некоторые из функций можно выполнить в процессоре 921. Например, блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи на основании принятых запрошенных периодов времени передачи, поэтому можно повысить эффективность связи.
В дополнение интерфейс 933 беспроводной связи может работать как устройство 10 связи, описанное выше, и обеспечивать беспроводное соединение с терминалом, принадлежащим пользователю, который едет на транспортном средстве. В это время, например, можно увеличить скорость связи между терминалом, принадлежащим пользователю, и автомобильным навигационным прибором 920.
Технологию настоящего раскрытия можно реализовать в виде бортовой системы (или транспортного средства) 940, включающей в себя один или более блоков вышеописанного автомобильного навигационного прибора 920, бортовую сеть 941 и модуль 942 на стороне транспортного средства. Модуль 942 на стороне транспортного средства генерирует данные на стороне транспортного средства, такие как скорость транспортного средства, число оборотов двигателя транспортного средства или информация об отказах, и выводит выработанные данные в бортовую сеть 941.
6.3. Третий пример применения
На фиг.17 изображена блок-схема, показывающая пример схематичной конфигурации точки 950 беспроводного доступа, в которой можно применить технологию настоящего раскрытия. Точка 950 беспроводного доступа включает в себя контроллер 951, память 952, устройство 954 ввода данных, устройство 955 отображения, сетевой интерфейс 957, интерфейс 963 беспроводной связи, антенный переключатель 964 и антенну 965.
Например, контроллер 951 может быть CPU или цифровым сигнальным процессором (DSP) и может управлять различными функциями (например, ограничение доступа, маршрутизация, шифрование, брандмауэр и управление журналами регистрации) на уровне Интернет-протокола (IP) и точки 950 беспроводного доступа более высокого уровня. Память 952 включает в себя RAM и ROM и хранит программу, исполняемую контроллером 951 и различные виды управляющих данных (например, список терминалов, таблицу маршрутизации, ключ шифрования, настройки безопасности и журнал регистрации).
Устройство 954 ввода данных включает в себя, например, кнопку или переключатель, и принимает операцию от пользователя. Устройство 955 отображения включает в себя светодиодную лампу и выводит на экран рабочее состояние точки 950 беспроводного доступа.
Сетевой интерфейс 957 является проводным интерфейсом связи, который подключает точку 950 беспроводного доступа к сети 958 проводной связи. Сетевой интерфейс 957 может включать в себя множество терминалов подключения. Проводная сеть 958 связи может представлять собой LAN, такую как Ethernet (зарегистрированный торговый знак), или может представлять собой глобальную сеть (WAN).
Интерфейс 963 беспроводной связи поддерживает один или более беспроводных стандартов LAN IEEE 802.11a, 11g, 11n, 11ac и 11ad для обеспечения беспроводного подключения к соседнему терминалу в качестве точки доступа. Интерфейс 963 беспроводной связи может, как правило, включать в себя основополосный процессор, РЧ схему и усилитель мощности. Интерфейс 963 беспроводной связи может быть однокристальным модулем, в который интегрированы память, хранящая программу управления связью, процессор, исполняющий программу, и соответствующие схемы. Антенный переключатель 964 переключает пункт назначения подключения антенны 965 среди множества схем, включенных в интерфейс 963 беспроводной связи. Антенна 965 включает в себя один антенный элемент или множество антенных элементов, и используется для передачи и приема радиосигнала через интерфейс 963 беспроводной связи.
В точке 950 беспроводного доступа, показанной на фиг.14, блок 11 обработки данных, блок 12 связи и блок 17 управления, описанные со ссылкой на фиг.2, можно установить на интерфейсе 963 беспроводной связи. По меньшей мере некоторые функции можно установить на контроллере 951. Например, блок 17 управления определяет разрешенный период времени передачи на основании принятых запрошенных периодов времени передачи, таким образом, чтобы можно было повысить эффективность связи.
7. Заключение
Как описано выше, согласно первому варианту осуществления настоящего раскрытия кадр передается из управляемой станции в разрешенный период времени передачи, подходящий для ситуации управляемой станции, и, таким образом, можно согласовать эффективное использование ресурсов беспроводной связи со стабилизацией рабочих характеристик приема в беспроводной многоканальной системе связи. Кроме того, так как сторона главной станции определяет разрешенный период времени передачи и уведомляет управляемую станцию о разрешенном периоде времени передачи, процесс определения периода времени передачи не выполняется на стороне управляемой станции, и можно достичь упрощения процесса и экономии электроэнергии в управляемой станции. В дополнение, согласно второму варианту осуществления настоящего раскрытия управляемая станция, не имеющая данных, предназначенных для передачи, должна только передавать кадр ACK и оптимизировать период времени передачи, поэтому можно уменьшить потребляемую мощность в управляемой станции. В дополнение, согласно третьему варианту осуществления настоящего раскрытия, по сравнению со случаем запускающих кадров мультиплексирования c пространственным разделением каналов, процесс мультиплексирования c пространственным разделением каналов опущен, и, таким образом, можно упростить процесс, выполняемый при передаче запускающих кадров. В дополнение, согласно четвертому варианту осуществления настоящего раскрытия даже устройство и т.п., соответствующее стандарту беспроводной связи, который не поддерживает схему мультиплексирования c пространственным разделением каналов, включено среди целей применения, и, таким образом, можно дополнительно повысить эффективность связи.
Предпочтительный(е) вариант(ы) осуществления в настоящем раскрытии был/были описаны выше со ссылкой на сопроводительные чертежи, в то время как настоящее раскрытие не ограничивается приведенными выше примерами. Специалисты в данной области техники могут обнаружить различные изменения и модификации в приделах объема прилагаемой формулы изобретения, и следует понимать, что они будут естественным образом подпадать под технический объем настоящего раскрытия.
Например, в приведенных выше вариантах осуществления, любая из станций 10 связи является главной станцией или управляемой станцией, но настоящая технология не ограничивается такими примерами. Например, устройство AP может действовать в качестве главной станции, и терминальное устройство может действовать в качестве управляемой станции.
Кроме того, процесс обмена кадрами TRQ/TFB в приведенных выше вариантах осуществления можно выполнить как часть обмена кадрами запроса на отправку (RTS)/готовности к передаче (CTS).
Кроме того, в приведенных выше вариантах осуществления были описаны примеры, в которых информация, такая как запрошенные периоды времени передачи (RDR), разрешенный период времени передачи (RDG), флаг (Split_ACK_Flag) и т.п., хранятся в заголовке MAC или т.п., но соответствующую информацию можно хранить в конце или в произвольной позиции в кадре, как показано на фиг.9, 13, 14 и т.п.
Кроме того, не только процесс, в котором этапы, показанные в виде блок-схем последовательности операций приведенных выше вариантов осуществления, выполняются в виде временной последовательности в соответствии с описанной последовательностью, но включен также процесс, в котором этапы не обязательно обрабатываются в виде временной последовательности, но исполняются параллельно или отдельно. Кроме того, само собой разумеется, что даже этапы, обработанные в виде временной последовательности, можно соответствующим образом изменять в последовательности в зависимости от обстоятельств.
Кроме того, эффекты, описанные в данном описании, являются просто иллюстративными или примерными эффектами, а не ограничивающими. То есть с помощью или вместо приведенных выше эффектов, технология согласно настоящему раскрытию позволяет достичь других эффектов, которые понятны специалистам в данной области техники из данного описания.
Кроме того, настоящую технологию можно также выполнить следующим образом.
(1) Устройство связи, включающее в себя:
блок связи, выполненный с возможностью приема кадров, включающих в себя первую информацию, от множества других устройств связи и передачи первых кадров, включающих в себя информацию, показывающую первый период времени передачи, на множество других устройств связи;
блок управления, выполненный с возможностью определения первого периода времени передачи на основании множества частей первой информации; и
блок обработки, выполненный с возможностью генерирования первых кадров.
(2) Устройство связи по (1),
в котором первая информация включает в себя информацию, указывающую периоды времени передачи, желательные для использования при передаче пользовательских данных множеством других устройств связи.
(3) Устройство связи по (2),
в котором блок управления выполнен с возможностью определения первого периода времени передачи на основании периода времени передачи, являющегося более продолжительным, чем другие периоды времени передачи из периодов времени передачи, показанных соответствующими частями первой информации.
(4) Устройство связи по (2) или (3),
в котором, когда первый период времени передачи, определенный на основании периода времени передачи, являющегося более продолжительным, чем другие периоды времени передачи из периодов времени передачи, показанных соответствующими частями первой информации, больше порогового значения, блок управления выполнен с возможностью определения первого периода времени передачи, представляющего собой период времени передачи, равный или меньший, порогового значения.
(5) Устройство связи по (4),
в котором пороговое значение определяется на основании информации, показывающей свободное время беспроводного канала, или информации, показывающей количество трафика, относящегося к связи устройства связи.
(6) Устройство связи по (4),
в котором блок связи выполнен с возможностью воздержания от передачи первого кадра на другое устройство связи, которое является источником передачи кадра, включающего в себя первую информацию, показывающую, что период времени передачи больше порогового значения.
(7) Устройство связи по любому из (1)-(6),
в котором, когда любой из кадров, включающих в себя первую информацию, показывает, что одно из других устройств связи не желает передавать пользовательские данные в виде отклика на первый кадр, блок обработки включает в себя информацию, вызывающую передачу подтверждения первого кадра в независимый период времени передачи в первом кадре.
(8) Устройство связи по любому из (1)-(7),
в котором блок обработки включает в себя информацию, указывающую мощность передачи, используемую для кадров, переданных от множества других устройств связи на устройство связи в первых кадрах.
(9) Устройство связи по (8),
в котором мощность передачи указывает на то, что различие в принятой мощности между соответствующими кадрами, переданными от множества других устройств связи на устройство связи, является маленьким в устройстве связи.
(10) Устройство связи по любому из (1)-(9),
в котором кадры, включающие в себя первую информацию, включают в себя опорные сигналы, а
блок связи выполнен с возможностью передачи кадров, указывающих запрос на передачу кадров, включающих в себя первую информацию, на множество других устройств связи.
(11) Устройство связи по (10),
в котором кадры, включающие в себя первую информацию, мультиплексируются посредством кодирования опорных сигналов.
(12) Устройство связи по (10) или (11),
в котором блок обработки выполнен с возможностью получения весовых коэффициентов антенн на основании опорных сигналов, а
блок связи выполнен с возможностью мультиплексирования с пространственным разделением каналов первых кадров с использованием весовых коэффициентов антенн и передачи мультиплексированных первых кадров на множество других устройств связи.
(13) Устройство связи по любому из (1)-(11),
в котором блок связи выполнен с возможностью мультиплексирования с частотным разделением каналов первых кадров и передачи мультиплексированных первых кадров на множество других устройств связи.
(14) Устройство связи по любому из (1)-(11),
в котором блок связи выполнен с возможностью передачи первых кадров на множество других устройств связи, с использованием многоадресной схемы.
(15) Устройство связи, включающее в себя:
блок связи, выполненный с возможностью передачи кадра, включающего в себя первую информацию, на первое устройство связи и приема первого кадра, включающего в себя информацию, указывающую первый период времени передачи, определенный первым устройством связи на основании множества частей первой информации; и
блок обработки, выполненный с возможностью генерирования кадра на основании информации, указывающей первый период времени передачи.
(16) Устройство связи по (15),
в котором блок обработки выполнен с возможностью генерирования кадра так, что период времени передачи становился первым периодом времени передачи.
(17) Устройство связи по (16),
в котором блок обработки выполнен с возможностью генерирования кадра, в котором кадр, который является подтверждением первого кадра, связан с пользовательскими данными.
(18) Устройство связи по (16) или (17),
в котором, при генерировании кадра, блок обработки выполнен с возможностью разделения кадра в том случае, когда период времени передачи кадра превышает первый период времени передачи.
(19) Устройство связи по любому из (16)-(18),
в котором, при генерировании кадра, блок обработки выполнен с возможностью добавления пробела к кадру, когда период времени передачи кадра меньше первого периода времени передачи.
(20) Способ связи, включающий в себя этапы, на которых:
принимают кадры, включающие в себя первую информацию, от множества других устройств связи, и передают первые кадры, включающие в себя информацию, указывающую первый период времени передачи, на множество других устройств связи;
определяют первый период времени передачи на основании множества частей первой информации; и
генерируют первые кадры.
(21) Система связи, включающая в себя:
блок связи, выполненный с возможностью приема кадров, включающих в себя первую информацию, от множества других устройств связи и передачи первых кадров, включающих в себя информацию, показывающую первый период времени передачи, на множество других устройств связи;
блок управления, выполненный с возможностью определения первого периода времени передачи на основании множества частей первой информации; и
блок обработки, выполненный с возможностью генерирования первых кадров.
(22) Программа, вызывающая выполнение компьютером:
функции связи, относящейся к приему кадров, включающих в себя первую информацию, от множества других устройств связи и передаче первых кадров, включающих в себя информацию, показывающую первый период времени передачи, на множество других устройств связи;
функции управления, относящейся к определению первого периода времени передачи на основании множества частей первой информации; и
функции обработки, относящейся к созданию первых кадров.
Перечень ссылочных позиций
10 – устройство связи
11 – блок обработки данных
12 – блок связи
13 – модуль модуляции/демодуляции
14 – блок обработки сигнализации
15 – модуль оценки канала
16 – модуль приемопередатчика
17 – блок управления