СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПОЛИТИКИ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ В КОРОТКОМ КАДРЕ
METHODS AND APPARATUS FOR TRANSMITTING ACKNOWLEDGEMENT POLICY IN SHORT FRAME

Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления относятся к области беспроводной связи. Более конкретно, варианты осуществления относятся к области протоколов осуществления связи между беспроводными передатчиками и приемниками.
Уровень техники
Система беспроводной связи может использовать двунаправленную передачу управляющей информации, чтобы координировать действия между географически различными устройствами связи. Конструктивный компромисс для системы беспроводной связи заключается в сбалансированности объема управляющей информации и данных для заданной величины полосы частот системы. Увеличение количества управляющей информации, иногда называемой служебными сигналами, может сократить полосу частот системы, доступную для передачи данных. Определяют баланс между включением дополнительной управляющей информации в протоколы для систем и включением меньшего количества информации в протоколы для систем. Фактор в определении баланса основывается на использовании по назначению устройств, применяющих различные протоколы. В некоторых системах, например, некоторые из устройств могут использовать источник электроэнергии, высокие скорости передачи данных и другие благоприятные факторы внешней среды, которые могут сместить баланс в сторону увеличенных накладных расходов, чтобы достичь некоторых преимуществ от увеличенного количества служебных данных. Другие устройства могут использовать энергию батареи, иметь низкие скорости передачи данных и, возможно, подвергаться воздействию других факторов внешней среды, которые смещают баланс в сторону сокращения количества служебных данных для передачи данных. Тем не менее, сокращение количества служебной информации может вызвать проблемы в управлении двунаправленной передачей сигналов. При сокращении количества управляющей информации можно сократить или устранить такое управление, потенциально приводя к неудовлетворительной связи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан вариант осуществления беспроводной сети, содержащей множество устройств связи, включая множество фиксированных или мобильных устройств связи;
на фиг. 1А показан вариант осуществления формата короткого кадра;
на фиг. 1В показан вариант осуществления управляющего поля короткого кадра;
на фиг. 2 показан вариант осуществления устройства, предназначенного для того, чтобы генерировать, передавать, принимать, декодировать и интерпретировать короткий кадр с полем политики подтверждения;
на фиг. 3А-В показаны варианты осуществления последовательности действий для выработки короткого кадра с полем политики подтверждения; и
на фиг. 4А-В показаны варианты осуществления последовательности действий для передачи, приема, декодирования и интерпретации связи с короткими кадрами с полями политики подтверждения, как показано на фиг. 1-2.
Подробное описание варианта осуществления
Ниже приведено подробное описание новых вариантов осуществления, показанных на сопровождающих чертежах. Тем не менее, не предполагается, что множество представленных подробностей ограничивают ожидаемые изменения описанных вариантов осуществления; наоборот, предполагается, что формула изобретения и подробное описание охватывают все модификации, эквиваленты и альтернативы, попадающие под объем и сущность представленных идей в соответствии с тем, как они определены в формуле изобретения. Подробное описание, приведенное ниже, предназначено для того, чтобы сделать такие варианты осуществления доступными для понимания специалистами в данной области техники.
Упоминания выражений "один вариант осуществления", "вариант осуществления", "пример осуществления", "различные варианты осуществления" и т.д. означают, что описанные таким образом вариант(ы) осуществления могут включать в себя специфический признак, структуру или характеристику, но необязательно, чтобы каждый вариант осуществления включал в себя такой признак, структуру или характеристику. Кроме того, повторное использование фразы "в одном варианте осуществления" не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления, хотя может.
Если не указано обратное, то использование в этом документе порядковых числительных "первый", "второй", "третий" и т.д. для описания простого объекта означает только, что обращаются к различным экземплярам похожих объектов, и не предполагается, что применение таких терминов подразумевает, что такие объекты должны быть в заданной последовательности либо во времени, либо в пространстве, в иерархии или в каком-либо другом порядке.
Короткие кадры могут представлять собой кадры, в которых сокращают количество управляющей информации при осуществлении связи, чтобы сократить количество служебных сигналов, задействованных в осуществлении связи. Например, в стандарте института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11ah определен формат короткого кадра управления доступом к сетевой среде (MAC), предназначенного для сокращения служебных данных в MAC заголовке путем удаления некоторых имеющихся полей МАС-заголовка. Несколько вариантов осуществления могут получить значительную выгоду от сокращения количества служебных данных в существующих MAC заголовках. Например, некоторые варианты осуществления реализуют канал с шириной полосы частот 1 мегагерц (МГц) для систем стандарта IEEE 802.11ah. Самая низкая скорость передачи данных в таких вариантах осуществления может составлять примерно 6,5 мегабит в секунду (Мб/с), разделенные на 20=365 килобит в секунду (Кб/с). Если применяют кодирование с двукратным повторением, то самая низкая скорость передачи данных падает до 162,5 Кб/с. В многих вариантах осуществления наименьшую физическую скорость используют для передачи радиомаяка и контрольного кадра. Хотя снижение скорости передачи данных может повысить дальность передачи, но для передачи пакета требуется намного больше времени. В соответствии с одним вариантом осуществления эффективность протокола можно увеличить путем сокращения MAC заголовков пакетов до коротких MAC заголовков, что может позволить небольшим работающим от батареи беспроводным устройствам (например, датчикам) использовать Wi-Fi для подключения, например, к сети Интернет, с очень низким потреблением энергии.
Системы стандарта IEEE 802.11 обычно используют формат кадра доступа к сетевой среде (MAC), чтобы передавать управляющую информацию. Тем не менее, MAC заголовок (не короткий) может внести значительное количество служебных данных, особенно для более короткой полезной нагрузки или элемента данных MAC протокола (MPDU). Например, система стандарта IEEE 802.11n может использовать MAC заголовок, содержащий 30-36 октетов без защиты. Это неэффективно для приложений, использующих короткие пакеты, например, для трафика для датчиков и автоматизации промышленных процессов.
В стандарте IEEE 802.11ah определен формат короткого кадра доступа к сетевой среде (MAC), предназначенного для сокращения служебных данных в MAC заголовке путем удаления некоторых имеющихся полей MAC заголовка. Формат короткого MAC кадра можно использовать для того, чтобы укоротить MAC заголовок, что, в свою очередь, продлевает время работы устройства от батарей и сокращает заполненность сетевой среды. Одно из полей, удаляемое из формата MAC заголовка, представляет собой поле политики подтверждения, которое обычно является частью управляющего поля качества обслуживания (QoS) нормального формата MAC кадра.
Поле политики подтверждения может обозначать, должна ли использоваться определенная политика подтверждения для данного соединения, устройства или системы. Например, устройство может использовать нормальную схему подтверждения (АСК), блочную АСК схему или вовсе не использовать АСК схему. Отсутствие поля политики подтверждения в формате короткого MAC кадра может привести к ненадежной связи, особенно для QoS приложений. Более того, отсутствие поля политики АСК может по существу ограничить возможность устройств использовать короткие кадры с небольшим количеством служебных данных в ситуациях, когда пригодно более одной политики АСК, или может предотвратить участие в осуществлении связи, требующей использования более одной политики АСК, устройств, которые могут использовать только короткий кадр.
Множество вариантов осуществления реализуют протокол, чтобы сделать возможным передачу политик подтверждения в коротких кадрах, чтобы решить эти и другие задачи, реализуя технологии передачи политики подтверждения для систем WLAN, использующих сокращенное MAC сигнализирование, например, формат короткого MAC кадра в системе стандарта IEEE 802.11ah. Варианты осуществления могут содержать логическую схему, например, аппаратную и/или в виде кода, чтобы сделать возможным передачу сигналов о политиках подтверждения в коротком кадре, сообщая, что кадр представляет собой короткий кадр, а также анализ, декодирование и интерпретацию короткого кадра на принимающем устройстве.
Варианты осуществления могут задавать новый формат короткого кадра с полем политики подтверждения (АСК). Многие варианты осуществления могут задавать новый формат короткого кадра, чтобы включить в него поле политики АСК в качестве подполя управляющего поля кадра в новом формате короткого кадра. Несколько вариантов осуществления могут реализовать формат короткого кадра с заново заданным управляющим полем (FC) кадра по сравнению с текущим форматом короткого кадра, чтобы минимизировать воздействие ввода нового формата короткого кадра. В одном варианте осуществления текущее FC поле формата короткого MAC кадра переопределяют так, чтобы зарезервировать один или несколько битов для использования в качестве поля политики подтверждения. В результате варианты осуществления могут улучшить доступность, масштабируемость, модульность, расширяемость или функциональную совместимость оператора, устройства или сети. Некоторые варианты осуществления могут определить новый формат короткого кадра с усеченным и переопределенным полем типа и новым подполем политики АСК в поле управления кадром. Многие варианты осуществления могут определять подполе политики АСК, чтобы включить в него более одной политики АСК, такой как нормальное АСК, блочное АСК и отсутствие АСК, чтобы увеличить практичность формата короткого кадра, и чтобы повысить совместимость устройства с устройствами других конструкций и от других производителей.
В нескольких вариантах осуществления поле управления кадром (FC) может содержать несколько подполей, включающих в себя подполе типа и подполе идентификатора трафика (TID). Подполе типа может быть сокращено с четырехбитового поля до двухбитового поля и может быть переопределено так, чтобы оно сообщало информацию существующего подполя типа. Например, подполе типа в коротком поле системы стандарта IEEE 802.11ah может сообщать, что кадр относится к типу кадров данных, битовой последовательностью 0000 или, что кадр относится к типу управляющих кадров, битовой последовательностью 0001, и может иметь резервную битовую последовательность 1111, которая в настоящее время является зарезервированной. Остальные битовые последовательности являются зарезервированными. Подполе типа может быть переопределено так, чтобы использовать два бита для политики АСК.
В некоторых вариантах осуществления подполе типа может быть переопределено так, чтобы использовать два бита. В таких вариантах осуществления двухбитовые последовательности могут быть определены или переопределены так, чтобы идентифицировать кадр, относящийся к кадрам данных, битами 00, кадр, относящийся к управляющим кадрам, битами 01, зарезервированный кадр битами 10, и, возможно, кадр расширения или другой зарезервированный кадр битами 11.
Варианты осуществления могут определять новое подполе двумя битами, например, битами, выделенными из подполя типа, чтобы создать новую политику АСК, которая определяет четыре различные политики. Например, некоторые варианты осуществления могут определять двухбитовое подполе политики АСК так, чтобы обеспечить, по меньшей мере, нормальное АСК, блочное АСК и отсутствие АСК. Включение этих дополнительных политик АСК может значительно улучшить связь между устройствами, разработанными различными производителями. В других вариантах осуществления двухбитовая политика АСК может содержать, например, политики АСК, включая нормальное АСК, отсутствие АСК, отсутствие явного АСК и блочное АСК. В других вариантах осуществления двухбитовая политика АСК может содержать, например, политики АСК, включая битовую последовательность 00 нормального АСК или явного АСК, битовую последовательность 10 отсутствия АСК, битовую последовательность 01 отсутствия явного АСК или АСК режима энергосберегающего множественного опроса (PSMP) и битовую последовательность 11 блочного АСК. Многие варианты осуществления реализуют подтипы кадра в подполе идентификатора трафика (TID) поля управления кадром короткого кадра.
Различные варианты осуществления могут быть разработаны для решения различных технических задач, связанных с системными служебными данными и отсутствием политики АСК в форматах короткого кадра для осуществления связи. Другие технические задачи могут включать в себя отсутствие битов, доступных в форматах коротких кадров, чтобы определить политику АСК, переопределение битов в поле, усечение или сжатие значения поля и/или т.п.
Различные технические задачи, подобные обсуждавшимся выше, могут быть решены посредством одного или нескольких различных вариантов осуществления. Например, некоторые варианты осуществления, которые решают задачи, связанные со служебными данными системы или отсутствием политики АСК в форматах коротких кадров для осуществления связи, могут выполнять это посредством одного или нескольких различных технических средств, таких как определение одного или нескольких подполей, которые можно переопределить, чтобы задать поле политики АСК, переопределение одного или нескольких подполей, чтобы предотвратить необязательные потери заданной в настоящее время функциональности, и определение нового подполя политики АСК в поле управления кадром формата короткого кадра.
Некоторые варианты осуществления реализуют системы стандарта института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11, такие как системы стандарта IEEE 802.11ah, и другие системы, которые функционируют в соответствии со стандартами, такими как IEEE 802.11-2012, стандарт IEEE Информационные технологии - Телекоммуникации и обмен информацией между системами - Локальные и общегородские сети - Специальные требования - Часть 11: Спецификации для управления доступом к среде передачи данных в беспроводной локальной вычислительной сети и для физического уровня (http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.ll-2012.pdf).
Некоторые варианты осуществления отдельно направлены на усовершенствования беспроводной локальной сети (WLAN), такой как WLAN, реализующей один или несколько стандартов института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11 (иногда называемых в общем "Wi-Fi" или беспроводное качество (Wireless Fidelity)). В одном варианте осуществления, например, может быть реализована усовершенствованная схема подтверждения для WLAN, например, стандарта беспроводной связи IEEE 802.11ah. Тем не менее, варианты осуществления не ограничены этим примером.
Несколько вариантов осуществления содержат точки доступа (АР) для клиентских устройств и/или клиентские устройства АР или станции (STA), такие как маршрутизаторы, концентраторы, серверы, рабочие станции, нетбуки, мобильные устройства (ноутбук, смартфон, планшет и т.п.), а также датчики, измерители, управляющие устройства, инструменты, мониторы, приборы и т.п. Некоторые варианты осуществления могут обеспечить, например, службы внутренней и/или внешней интеллектуальной энергосети и датчиков. Например, в некоторых вариантах осуществления можно предложить измерительную станцию для сбора данных от датчиков, которые измеряют потребление электроэнергии, воды, газа и/или других коммунальных услуг для дома или домов в некоторой области и передают показания потребления этих коммунальных услуг на измерительную подстанцию посредством беспроводной связи. Другие варианты осуществления могут собирать данные от датчиков для медико-санитарной помощи на дому, клиник или госпиталей для отслеживания событий, связанных со здравоохранением, и основных жизненных показателей пациентов, таких как определение падения, отслеживание лекарств, мониторинг веса, приступов апноэ во сне, уровня сахара в крови, сердечного ритма и т.п. Варианты осуществления, разработанные для таких служб, в целом могут требовать намного более низких скоростей передачи данных и намного более низкого (сверхнизкого) энергопотребления, чем устройства, выполненные в системах стандарта IEEE 802.11n/ас.
Логические схемы, модули, устройства и интерфейсы, описанные в этом документе, могут выполнять функции, которые можно реализовать в виде аппаратного обеспечения и/или в виде кода. Аппаратное обеспечение и/или код могут содержать программное, микропрограммное обеспечение, процессоры, конечные автоматы, микросхемы или их сочетания, сконструированные так, чтобы обладать соответствующей функциональностью.
Варианты осуществления могут упростить осуществление беспроводной связи. Некоторые варианты осуществления могут содержать маломощные виды беспроводной связи, такие как Bluetooth, беспроводные локальные сети (WLAN), беспроводные общегородские сети (WMAN), беспроводные персональные сети (WPAN), сотовые сети, осуществление связи в сетях, системы управления и интеллектуальные устройства для облегчения взаимодействия между такими устройствами. Более того, некоторые беспроводные варианты осуществления могут включать в себя единственную антенну, в то время как другие варианты осуществления могут использовать множество антенн. Одна или несколько антенн могут соединяться с процессором и радио, чтобы передавать и/или принимать радиоволны. Например, система множественный вход-множественный выход (MIMO) представляет собой использование радиоканалов, несущих сигналы, посредством множества антенн и на передатчике, и на приемнике, чтобы увеличить качество связи.
Данное описание не ограничено стандартами, касающимися WLAN, но также может быть применено к беспроводным региональным сетям (WWAN) и стандартам 3G или 4G (включая их развитие и варианты), касающимся беспроводных устройств, пользовательского оборудования или сетевого оборудования, входящего в WWAN. Примеры стандартов беспроводной связи 3G и 4G могут включать в себя, без ограничения, любые стандарты IEEE 802.16m и 802.16р, стандарты "Долгосрочное развитие сетей связи" (LTE) и LTE-Advanced (LTE-A) партнерства мобильной связи 3-го поколения (3GPP), и стандарты усовершенствованной международная система мобильной связи (IMT-ADV), включая из ревизии, развитие и варианты. Другие подходящие примеры могут без ограничения включать в себя технологии глобальной системы мобильной связи (GSM)/развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE), технологии универсальной системы мобильной связи (UMTS)/высокоскоростной пакетной передачи данных (HSPA), технологии общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMAX) или WiMAX II, технологии систем многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) 2000 (например, CDMA2000 1×RTT, CDMA2000 EV-DO, CDMA EV-DV и т.д.), технологии высокопроизводительной общегородской радиосети (HIPERMAN) в соответствии с технологиями Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) широкополосной сети с радиодоступом (BRAN), Wireless Broadband (WiBro), технологии систем GSM с пакетной радиосвязью общего назначения (GPRS) (GSM/GPRS), технологии высокоскоростной пакетной передачи данных от базовой станции к мобильному телефону (HSDPA), технологии высокоскоростной пакетной передачи (HSOPA) с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM), технологии систем высокоскоростной пакетной передачи данных от мобильного телефона к базовой станции (HSUPA), 3GPP вер. 8-12 LTE/Эволюция системной архитектуры (SAE) и т.д. Примеры не ограничены этим контекстом.
Хотя некоторые из специфических вариантов осуществления, описанных ниже, ссылаются на варианты осуществления со специфической конфигурацией, специалистам в области техники понятно, что варианты осуществления настоящего изобретения могут преимущественно быть реализованы с другими конфигурациями с аналогичными проблемами и задачами.
Обратимся к фиг. 1, на ней изображен вариант осуществления системы 1000 беспроводной связи. Система 1000 беспроводной связи содержит устройство 1010 связи, которое может быть подключено к сети 1005 через проводную линию или беспроводным образом. Устройство 1010 связи может осуществлять беспроводную связь с множеством устройств 1030, 1050 и 1055 связи через сеть 1005. Устройство 1010 связи может содержать точку доступа. Устройство 1030 связи может содержать маломощное устройство связи, такое как датчик, потребительское электронное устройство, персональное мобильное устройство и т.п. И устройства 1050 и 1055 связи могут содержать датчики, станции, точки доступа, хабы, концентраторы, маршрутизаторы, компьютеры, ноутбуки, нетбуки, сотовые телефоны, смартфоны, PDA (персональные цифровые помощники) и другие беспроводные устройства. Таким образом, устройства связи могут быть мобильными или фиксированными. Например, устройство 1010 связи может содержать измерительную подстанцию для измерения потребления воды в близлежащих домах. Каждый из близлежащих домов может содержать датчик, такой как устройство 1030 связи, и устройство 1030 связи может быть интегрировано с водяным счетчиком или соединено с ним.
Сначала, устройство 1030 связи может определить короткий кадр 1034 для передачи. Например, формирователь 1033 кадра устройства 1030 связи может вырабатывать или выбирать короткий кадр 1034 на основании структуры 1032 короткого кадра в памяти 1031 устройства 1030 связи. Логическая схема 1038 подуровня управления доступом к среде (MAC) может сообщаться с логической схемой 1039 физического уровня (PHY), чтобы передать короткий кадр 1034. В некоторых вариантах осуществления логическая PHY схема 1039 может вырабатывать преамбулу с битом, обозначающим, что кадр является коротким кадром.
Короткий кадр 1034 может содержать кадр с коротким MAC заголовком, который идентифицируют как управляющий кадр или кадр данных посредством значения в подполе типа, иногда называемом полем, поля управления кадром в коротком кадре 1034 и конкретного подтипа, такого как подтип управления в подполе идентификатора трафика (TID) поля управления кадром короткого кадра 1034. В других вариантах осуществления тип короткого кадра 1034 может представлять собой другой тип кадра, такой как новый тип кадра, определенный зарезервированными значениями поля, как, например, кадр расширения. После этого, устройство 1030 связи может передать короткий кадр 1034, такой как короткий кадр запроса на соединение, чтобы соединиться с устройством 1010 связи.
Устройство 1010 связи может принять короткий кадр 1014 в виде пакета. Пакет может содержать короткий кадр 1014 и, в некоторых вариантах осуществления, один или несколько дополнительных кадров, предваренных преамбулой 1016. Логическая PHY схема 1029 может декодировать преамбулу 1016, чтобы определить короткий кадр 1014 и передать короткий кадр 1014 на логическую схему 1018 подуровня MAC. Логическая схема 1018 подуровня MAC анализирует короткий кадр 1014, основанный на структуре 1012 короткого кадра в памяти 1011, и интерпретирует одно или несколько значений поля, чтобы определить, что устройство 1030 связи запрашивает соединение. Устройство 1010 связи может передавать короткий управляющий кадр, такой как короткий кадр запроса на соединение, чтобы установить соединение устройства 1030 связи с устройством 1010 связи.
Как только устройство 1030 связи устанавливает соединение с устройством 1010 связи, устройство 1030 связи может периодически передавать короткие кадры данных на устройство 1010 связи. Устройство 1010 связи может вырабатывать короткие кадры 1033 данных с двумя битами в подполе типа поля управления кадром, обозначающими кадр данных, и двумя битами в подполе политики АСК поля управления кадром в коротком кадре 1034 данных, значение которых обозначает политику АСК. Например, устройство 1030 связи может вставить значение 00 в подполе типа, чтобы указать, что короткий кадр 1033 является кадром данных, и вставить значение 00 в подполе политики АСК, чтобы указать устройству 1010 связи, что в качестве политики АСК для короткого кадра 1034 данных используют политику нормального или неявного блочного АСК. В других ситуациях устройство 1030 связи может вставить значение 10 в подполе политики АСК, чтобы указать что в качестве политики АСК применяют отсутствие АСК, значение 10, чтобы указать отсутствие явного АСК или АСК режима энергосберегающего множественного опроса (PSMP), или значение 11, чтобы указать политику блочного АСК.
В ответ на короткие кадры данных устройство 1010 связи может ответить с АСК в отклике на прием короткого кадра 1014 данных. Более того, устройство 1030 связи также может периодически принимать короткие кадры радиомаяка от устройства 1010 связи измерительной подстанции, чтобы передавать данные, касающиеся потребления воды. В некоторых вариантах осуществления короткие кадры радиомаяка могут включать в себя индикацию того, что устройство 1010 связи осуществляет буферизацию данных для устройства 1030 связи.
В дополнительных вариантах осуществления устройство 1010 связи может упрощать выгрузку данных. Например, устройства связи, представляющие собой маломощные датчики, могут включать в себя схему выгрузки данных, например, через Wi-Fi, на другое устройство связи, сотовую сеть и т.п. для сокращения энергопотребления при ожидании доступа, например, к измерительной станции, и/или для увеличения доступности полосы частот. Устройства связи, которые принимают данные от датчиков, такие как измерительные станции, могут включать в себя схему выгрузки данных, например, через Wi-Fi, на другое устройство связи, сотовую сеть и т.п. для сокращения перегрузки сети 1005.
Сеть 1005 может представлять взаимосоединение множества сетей. Например, сеть 1005 может соединяться с региональной сетью, такой как Интернет или интранет, и может соединять локальные устройства, подключенные проводными линиями или беспроводным образом с один или несколькими хабами, маршрутизаторами или концентраторами. В настоящем варианте осуществления сеть 1005 соединяет устройства 1010, 1030, 1050 и 1055 связи.
Устройства 1010 и 1030 связи содержат процессор(ы) 1001 и 1002, память 1011 и 1031 и логические схемы 1018 и 1038 подуровня MAC соответственно. Процессор(ы) 1001 и 1002 могут содержать любые устройства обработки данных, такие как микропроцессор, микроконтроллер, конечный автомат и/или т.п. Память 1011 и 1031 может содержать запоминающее устройство, такое как динамическая память произвольного доступа (DRAM), постоянная память (ROM), буферы, регистры, кэши, флэш-память, жесткие диски, твердотельные накопители и т.п. Память 1011 и 1031 может хранить кадры, такие как короткие кадры, и/или структуры коротких кадров, а также память 1011 и 1031 может хранить заголовки коротких кадров, такие как короткие MAC заголовки или их части. Во многих вариантах осуществления короткие кадры могут содержать поля, основанные на структуре стандартных структур кадров, заданных в стандарте IEEE 802.11. На фиг. 1А показана структура короткого кадра такая же, как стандартная структура кадра, за исключением того, что были опущены один или несколько размеров поля и одно или несколько полей, как, например, поле продолжительности и поле качества обслуживания (QoS).
Структуры короткого кадра могут отличаться от стандартных структур кадра числом или типами полей и/или размером полей, входящих в MAC заголовок. Например, в коротком кадре одно или несколько или даже все поля в заголовке могут быть усечены или пропущены. В нескольких вариантах осуществления поле типа сокращено до двух битов, а поле подтипа отсутствует. В других вариантах осуществления имеется поле протокола, и оно такого же размера, что и соответствующее поле протокола в стандартном MAC протоколе.
На фиг. 1А показан короткий кадр 1060, в котором отсутствуют некоторые поля стандартного кадра, а одно или несколько полей в коротком кадре 1060 усечены или сжаты. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1А, короткий кадр содержит MAC заголовок 1061, за которым следует поле 1084 тела кадра и поле 1086 проверочной последовательности кадра. Поле 1084 тела кадра может содержать один или несколько информационных элементов. Тело 1084 кадра может иметь переменное число октетов, как, например, от нуля до 2312 октетов, как и тело кадра стандартного кадра, и может включать в себя элементы данных, управляющие элементы или параметры и способности. Поле 1086 FCS может состоять из четырех октетов, как и в стандартном кадре, и может включать в себя дополнительные знаки проверочной суммы, добавленные к короткому кадру 1060 для определения искажений и исправления.
MAC заголовок 1061 может содержать поле 1062 управления кадром, поле 1074 адреса (ADDR), поле 1076 ADDR, поле 1080 управления последовательностью (SEQ CTL), поле 1078 ADDR и поле 1082 ADDR. Поле 1062 управления кадром может состоять из двух октетов, как и в стандартном кадре, и может идентифицировать тип и подтип кадра, например, тип - управляющий, а подтип - радиомаяк. В некоторых типах и подтипах коротких кадров может присутствовать только одно или несколько полей 1076 ADDR, 1078 ADDR, 1080 управления последовательностью, 1082 ADDR и тело 1084 кадра, как и в случае стандартных кадров. В других вариантах осуществления короткие кадры могут содержать одно или несколько других полей, и/или одно или несколько из этих полей с усеченным или сжатым форматом по сравнению с полями соответствующего стандартного кадра.
Поле 1062 управления кадром может содержать поле 1064 версии протокола, поле 1066 типа, другие управляющие биты 1070 кадра и поле 1068 политики АСК. Поле 1064 версии протокола может состоять из двух битов (В0-В1). Значение поля 1064 версии протокола может представлять версию соответствующего стандарта, который представляет кадр. Поле 1066 типа может иметь длину два бита (В2-В3) и может идентифицировать тип короткого кадра 1060, как, например, управляющий кадр или кадр данных. Поле 1068 политики АСК может иметь длину два бита (В14-В15) и может иметь такое значение, чтобы идентифицировать одну из доступных политик АСК, например, нормальное АСК, отсутствие АСК или блочное АСК. А другие биты 1070 могут быть использованы для дополнительных параметров поля управления кадром. Отметим, что короткий кадр 1060 иллюстрирует один вариант осуществления короткого кадра. Другие короткие кадры могут включать в себя поля, устроенные по-другому, или которые могут включать в себя или не иметь в своем составе некоторые из вышеупомянутых полей.
На фиг. 1В показан вариант осуществления поля 1100 управления кадром, пригодный для формата 1060 короткого кадра. Как показано на фиг. 1В, поле 1100 управления кадром может содержать подполе 1104 версии протокола с двумя битами (В0-В1), подполе 1106 типа с двумя битами (В2-В3), подполе 1108 от распределительной системы (DS) из одного бита (В4), подполе 1110 добавочных фрагментов из одного бита (В5), подполе 1112 управления мощностью из одного бита (В6), подполе 1114 добавочных данных из одного бита (В7), подполе 1116 защищенного кадра из одного бита (В8), подполе 1118 завершения периода обслуживания из одного бита (В9), подполе 1120 ретранслируемого кадра из одного бита (В10), подполе 1122 идентификатора (TID) трафика из трех битов (В11-В13) и подполе 1124 политики подтверждения из двух битов (В14-В15). Поля и размеры полей являются примерными, а данная реализация поля 1100 управления кадром может иметь другие поля и размеры полей. Примеры осуществления не ограничены этим контекстом.
Как показано на фиг. 1В, поле 1100 управления кадром имеет два существенных отличия от поля управления кадром существующего в настоящее время короткого кадра, определенного в стандарте IEEE 802.11ah. Во-первых, длина подполя 1106 типа поля 1100 управления кадром составляет два бита, в то время как длина подполя поля управления кадром существующего в настоящее время короткого кадра, определенного в стандарте IEEE 802.11ah, составляет четыре бита. Во-вторых, освободившиеся два бита подполя типа существующего в настоящее время короткого кадра, определенного в стандарте IEEE 802.11ah, перемещены в новое подполе 1124 подтверждения поля 1100 управления кадром.
Подполе 1124 политики подтверждения может быть использовано для того, чтобы обеспечить формат 106 короткого MAC кадра информацией о политике подтверждения. Подполе 1124 политики подтверждения может указывать, должна ли использоваться определенная политика подтверждения для данного соединения, устройства или системы для системы WLAN, такой как, например, система WLAN стандарта IEEE 802.11ah. Например, устройство может использовать нормальную схему подтверждения (АСК), блочную АСК схему или вовсе не использовать АСК схему. В одном варианте осуществления могут использоваться те же определения поля политики подтверждения для подполя 1124 политики подтверждения, что и в любом из стандартов серии IEEE 802.11, включая их развитие, версии и варианты, или даже в любом из других протоколов беспроводной связи. Наличие поля политики подтверждения в формате 1060 короткого MAC кадра может привести к более надежной связи, особенно для QoS приложений. Другие поля управления кадром для коротких кадров могут включать в себя поля, устроенные по-другому, или которые могут включать в себя или не иметь в своем составе некоторые из вышеупомянутых полей.
Со ссылкой на фиг. 1, логическая схема 1018, 1038 подуровня MAC может содержать логическую схему для реализации функциональности подуровня MAC канального уровня устройства 1010, 1030 связи. Логическая схема 1018, 1038 подуровня MAC может вырабатывать кадры, такие как короткие управляющие кадры, и может сообщаться с логической PHY схемой 1029, 1039, чтобы указать, что эти кадры являются короткими кадрами 1014, 1034. Логическая PHY схема 1029, 1039 может вырабатывать блоки данных протокола физического уровня (PPDU) на основании коротких кадров 1014, 1034. Более конкретно, формирователи 1013 и 1033 кадров могут вырабатывать короткие кадры 1014, 1034, а формирователи 1015, 1035 блоков данных логической PHY схемы 1029, 1039 могут предварять короткие кадры 1014, 1034 преамбулами 1016, 1036, чтобы вырабатывать PPDU для передачи посредством устройства физического уровня, такого как трансиверы (RX/TX) 1020 и 1040.
Короткий кадр 1014, также называемый служебными блоками данных уровня MAC, может представлять собой, например, управляющий кадр. Например, формирователь 1013 кадра может выработать управляющий кадр, такой как короткий кадр радиомаяка, чтобы идентифицировать устройство 1010 связи как обладающее такими возможностями, как поддерживаемые скорости передачи данных, признаки энергосбережения, взаимная поддержка, и сетевой идентификатор (SSID) сети, чтобы идентифицировать сеть для устройства 1030 связи.
Каждое из устройств 1010, 1030, 1050 и 1055 связи может содержать трансивер, такой как трансиверы (RX/TX) 1020 и 1040. Во многих вариантах осуществления трансиверы 1020 и 1040 реализуют мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (ODFM) 1022, 1042. ODFM 1022, 1042 реализует способ кодирования цифровых данных на множестве несущих частот. ODFM 1022, 1042 содержит схему мультиплексирования с частотным разделением каналов, используемую в качестве способа цифровой модуляции с множеством несущих. Большое число близко расположенных ортогональных поднесущих сигналов используют для передачи данных. Данные разделяют на несколько параллельных потоков данных или каналов, по одному для каждой поднесущей. Каждую поднесущую модулируют с помощью схемы модуляции с низкой скоростью передачи, поддерживая общую скорость передачи данных аналогичной обычным схемам с одной несущей в той же полосе частот.
Система ODFM использует несколько несущих или "тонов" для функций, включающих в себя данные, контрольный сигнал, защитный интервал и нуллификацию. Тоны данных используют для передачи информации между передатчиком и приемником по одному из каналов. Тоны контрольного сигнала используют, чтобы сохранять каналы, и они могут передавать информацию о времени/частоте и отслеживании канала. А защитные тоны могут способствовать тому, чтобы сигнал соответствовал спектральной маске. Нуллификация постоянной составляющей (DC) может быть использована, чтобы упростить непосредственное преобразование конструкций приемника. А защитный интервал может быть вставлен между символами, как, например, между каждыми ODFM символами, а также между символами короткого обучающего поля (STF) и длинного обучающего поля (LTF) на входном каскаде передатчика во время передачи, чтобы предотвратить межсимвольную интерференцию (ISI), которая может возникнуть из-за искажений, обусловленных многолучевым распространением.
Каждый трансивер 1020, 1040 содержит радио 1025, 1045, содержащее RP передатчик и RF приемник. RF передатчик содержит модуль 1022 ODFM, который внедряет цифровые данные, закодированные с помощью тонов символы ODFM в RF частоты, также называемые поднесущими, для передачи данных посредством электромагнитного излучения. В настоящем изобретении модуль 1022 ODFM может внедрять цифровые данные в виде символов ODFM, закодированных с использованием тонов, в поднесущие для передачи. Модуль 1022 ODFM может преобразовывать информационные сигналы в сигналы, которые следует с помощью радио 1025, 1045 отправить на элементы антенной решетки 1024. RF приемник принимает электромагнитную энергию на RF частоте и извлекает цифровые данные из символов ODFM.
В некоторых вариантах осуществления устройство 1010 связи опционально содержит цифровой формирователь (DBF) 1023 диаграммы направленности, обозначенный пунктиром. В некоторых вариантах осуществления DBF 1023 может являться частью модуля 1022 ODFM. DBF 1023 обеспечивает пространственное фильтрование и является технологией обработки сигнала, применяемой антенной решеткой 1024 для направленной передачи или приема сигнала. Это достигается путем сочетания элементов в фазированной антенной решетке 1024 так, что сигналы под определенным углом испытывают конструктивную интерференцию, в то время как остальные испытывают деструктивную интерференцию. Формирование диаграммы направленности может быть использовано и на передающем, и на приемном конце, чтобы достичь пространственной избирательности. Антенная решетка 1024 представляет собой массив индивидуальных, возбуждаемых по-отдельности элементов антенны. Сигналы, подаваемые на элементы антенной решетки 1024, заставляют антенную решетку 1024 излучать от одного до четырех пространственных каналов. Каждый формируемый таким образом пространственный канал может нести информацию к одному или нескольким устройствам 1030, 1050 или 1055 связи. Аналогично, устройство 1030 связи содержит трансивер (RX/TX) 1040, чтобы принимать и передавать сигналы от устройства 1010 связи и к нему. Трансивер (RX/TX) 1040 может содержать антенную решетку 1044 и, как вариант, DBF 1042.
Фиг. 1 может показывать множество различных вариантов осуществления, включая систему с множественным входом-множественным выходом (MIMO), например, с четырьмя пространственными потоками, и может показывать вырожденные системы, в которых одно или несколько из устройств 1010, 1030, 1050 и 1055 связи содержат приемник и/или передатчик с единственной антенной, включая систему с единственным входом единственным выходом (SISO), систему с единственным входом и множественным выходом (SIMO) и систему с множественным входом и единственным выходом (MISO). В качестве альтернативы, фиг. 1 может показывать трансиверы, которые включают в себя множество антенн, и которые могут быть способы функционировать в многопользовательском режиме MIMO (MU-MIMO).
На фиг. 2 показан вариант осуществления устройства, предназначенного для того, чтобы генерировать, передавать, принимать и интерпретировать или декодировать кадры, включая короткие кадры, такие как короткие кадры, описанные касательно фиг. 1А-1В. Устройство содержит трансивер 200, соединенный с логической схемой 201 подуровня управления доступом к среде (MAC) и логической схемой 202 физического уровня (PHY). Логическая схема 201 подуровня MAC может определить короткий кадр, а логическая схема 202 физического уровня (PHY) может определить PPDU путем вставки перед кадром или несколькими кадрами, также называемыми блоками данных MAC протокола (MPDU)), преамбулы для передачи через трансивер 200. Например, формирователь кадра может выработать кадр, включающий в себя поле типа, которое определяет тип кадра, такой как управляющий, контролирующий или кадр данных, и поле политики АСК для политики АСК, связанной с кадром. Контрольный кадр может включать в себя кадр подтверждения готовности к отправке или подтверждения чистоты радиоканала для отправки. Управляющий кадр может содержать кадры следующих типов: радиомаяк, запрос-проба/ответ на запрос-пробу, запрос на соединение/ответ на запрос на соединение и повторный запрос на соединение/ответ на повторный запрос на соединение. А кадр данных предназначен для передачи данных.
Во многих вариантах осуществления логическая схема 201 подуровня MAC может содержать формирователь 202 кадра, чтобы вырабатывать кадры (MPDU), такие как один из коротких кадров, показанных на фиг. 1А-В. Короткие кадры могут содержать поля, которые, по сравнению со стандартным кадром, являются усеченными/сжатыми, или пропущенными. Например, усеченное/сжатое поле может содержать меньше битов, чем соответствующее поле в стандартном кадре, потому что некоторые биты поля не используют в коротком кадре, при этом информация, относящаяся к короткому кадру, может быть передана меньшим числом битов, либо информацию, представленную удаленными битами, не передают посредством короткого кадра.
В настоящем варианте осуществления короткий кадр может содержать поле типа, имеющее длину два бита, и поде политики АСК, два бита длиной. Поле политики АСК может обозначать, должна ли использоваться определенная политика АСК для данного соединения, устройства или системы. Например, устройство может использовать нормальную схему подтверждения, блочную АСК схему или вовсе не использовать АСК схему.
Структуры коротких кадров, значения полей и/или короткие кадры могут сохраняться точкой доступа, такой как устройство 1010 связи, и станцией, такой как устройство 1030 на фиг. 1, в памяти 1012, 1032. Например, в некоторых вариантах осуществления формирователь 202 кадра может выработать короткий кадр с коротким MAC заголовком, определенным в памяти устройства связи, а логическая схема 201 подуровня MAC может передать короткий кадр на логическую PHY схему 202.
Логическая PHY схема 202 может содержать формирователь 203 блоков данных. Формирователь 203 блоков данных может определить преамбулу посредством набора битов, чтобы показать, что кадр является коротким кадром, и логическая PHY схема 202 может предварить MPDU преамбулой, чтобы выработать PPDU. Во многих вариантах осуществления формирователь 203 блоков данных может создать преамбулу на основании параметров связи, выбранных посредством взаимодействия с устройством связи по адресу назначения.
Трансивер 200 содержит приемник 204 и передатчик 206. Передатчик 206 может содержать один или несколько элементов из следующих: кодер 208, модулятор 210, модуль 212 ODFM и модуль 214 DBF. Кодер 208 передатчика 206 принимает и кодирует данные, предназначенные для передачи от логической схемы 202 подуровня MAC, например, с использованием двоичного сверточного кодирования (ВСС), кодирования низкой плотности с контролем четности (LDPC) и/или т.п. Модулятор 210 может принимать данные от кодера 208 и может внедрять принятые блоки данных на синусоиду выбранной частоты, например, посредством отображения блоков данных в соответствующее множество дискретных амплитуд синусоиды, или множество дискретных фаз синусоиды, или множество дискретных сдвигов частоты относительно частоты синусоиды.
Выход модулятора 209 подают на модуль 212 модуляции с ортогональным частотным разделением каналов (ODFM). Модуль 212 ODFM может содержать модуль 211 пространственно-временного кодирования (STBC), модуль 214 цифрового формирования диаграммы направленности (DBF) и модуль 215 обратного быстрого преобразования Фурье (FFT). Модуль 211 STBC может принимать точки созвездия от модулятора 209, соответствующие одному или нескольким пространственным потокам, и может распространять потоки на большее число пространственно-временных потоков (также в целом называемых потоками данных). В других вариантах осуществления STBC может отсутствовать.
Модуль 212 ODFM внедряет или отображает модулированные данные, сформированные как символы ODFM, на множество ортогональных поднесущих, так что символы ODFM кодируют с использованием поднесущих или тонов. В некоторых вариантах осуществления символы ODFM подают на модуль 214 цифрового формирования диаграммы направленности (DBF). В общем, цифровое формирование диаграммы направленности использует алгоритмы цифровой обработки сигналов, которые работают над сигналами, принятыми массивом элементов антенны или переданных ими.
Модуль 215 обратного быстрого преобразования Фурье (TFFT) может выполнять обратное дискретное преобразование Фурье (IDFT) символов ODFM. Выход модуля 215 IFFT может поступать на входной каскад передатчика 240. Входной каскад передатчика 240 может содержать радио 242 с усилителем 244 мощности (РА), предназначенным для усиления сигнала и подготовки сигнала для передачи посредством антенной решетки 218.
В одном варианте осуществления радио 242, 252 может включать в себя компонент или сочетание компонентов приспособленных для передачи и/или приема сигналов, модулированных с одной несущей или несколькими несущими (например, включая использование комплементарных кодов (Complementary Code Keying, ССК) и/или символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (ODFM)), хотя варианты осуществления не ограничены каким-либо определенным беспроводным интерфейсом или схемой модуляции. Радио 242, 252 может включать в себя, например, приемник, передатчик и/или синтезатор частот. Радио 242, 252 может включать в себя, например, элементы управления смещением и кварцевый генератор и может соединяться с одной или несколькими антеннами 218. В другом варианте осуществления радио 242 может использовать внешние генераторы, управляемые напряжением, (VCO), фильтры на поверхностных акустических волнах, фильтры промежуточных частот (IF) и/или RF фильтры, по желанию. Из-за разнообразия возможных конструкций RF интерфейсов, обширное их описание опущено.
Сигнал может быть преобразован к более высокой несущей частоте, либо может быть выполнен интегрально с преобразованием с повышением частоты. Сдвиг сигнала к намного более высокой частоте перед передачей позволяет использовать антенную решетку реальных размеров. То есть, чем выше частота передачи, тем меньше может быть антенна. Таким образом, преобразование с повышением частоты умножает модулированный волновой сигнал на синусоиду, чтобы получить сигнал с несущей частотой, которая равна сумме центральной частоты волнового сигнала и частоты синусоиды.
Трансивер 200 также может содержать дуплексер 216, соединенный с антенной решеткой 218. Таким образом, в этом варианте осуществления одну антенную решетку используют и для передачи, и для приема. При передаче сигнал проходит через дуплексер 216, и на антенну попадает преобразованный с повышением частоты информационный сигнал. Во время передачи дуплексеры 216 предотвращают попадание сигналов, которые надо передать, на приемник 204. При приеме информационные сигналы, принимаемые антенной решеткой, проходит через дуплексеры 216, чтобы доставить сигнал от антенной решетки на приемник 204. Тогда, дуплексеры 216 предотвращают попадание принятых сигналов на передатчик 206. Таким образом, дуплексеры 216 функционируют как переключатели, чтобы попеременно соединять элементы антенной решетки с приемником 204 и передатчиком 206.
Антенная решетка 218 излучает информационные сигналы в виде меняющейся во времени, пространственно распределенной электромагнитной энергии, которую можно принять антенной приемника. Тогда приемник может извлечь информацию из принятого сигнала. В других вариантах осуществления трансивер 200 может содержать одну или несколько антенн вместо антенных решеток, а, в некоторых вариантах осуществления, приемник 204 и передатчик 206 могут содержать свои собственные антенны или антенные решетки.
Трансивер 200 может содержать приемник 204 для приема, демодуляции и декодирования информационных сигналов. Приемник 204 может содержать входной каскад приемника, чтобы обнаруживать сигнал, обнаруживать начало пакета, удалять несущую частоту и усиливать поднесущие посредством радио 252 с помощью усилителя 254 с низким уровнем шумов (LNA). Радиосигналы могут содержать, например, 32 тона на несущей частоте 1 МГц. Приемник 204 может содержать модуль 219 быстрого преобразования Фурье (FFT). Модуль 219 FFT может преобразовывать радиосигналы из временной области в частотную.
Приемник 204 также может содержать модуль 222 ODFM, демодулятор 224, обращающий перемежитель 225 и декодер 226, а выравниватель 258 может выдавать взвешенные сигналы данных для ODFM пакета на модуль 222 ODFM. Модуль 222 ODFM извлекает сигнальную информацию в виде символов ODFM из множества поднесущих, на которые были модулированы информационные радиосигналы.
Модуль 222 ODFM может содержать модуль 220 DBF и модуль 221 STBC. Принятые сигналы подают из выравнивателя на модуль 220 DBF. Модуль 220 DBF может содержать алгоритмы, предназначенные для обработки принятых сигналов как двунаправленной передачи, направленной к приемнику 204. А модуль 221 STBC может преобразовывать потоки данных из пространственно-временных потоков в пространственные потоки.
Демодулятор 224 демодулирует пространственные потоки. Демодуляция - это процесс извлечения данных из пространственных потоков для получения демодулированных пространственных потоков. Способ демодуляции зависит от способа, которым информация была модулирована на принятом несущем сигнале, и такая информация входит в вектор передачи (TXVECTOR), содержащийся в радиосигнале. Таким образом, например, если модуляция представляет собой BPSK, то демодуляция включает в себя определение фазы, чтобы преобразовать фазовую информацию в бинарную последовательность. Демодуляция обеспечивает обращающий перемежитель 225 последовательностью битов информации.
Обращающий перемежитель 225 может осуществлять обратное перемежение последовательности битов информации. Например, обращающий перемежитель 225 может сохранять последовательность битов в столбцах в памяти и удалять или выдавать биты из памяти по строкам, чтобы осуществить обратное перемежение битов информации. Декодер 226 декодирует поступающие от демодулятора 224 данные, подвергнутые обратному перемежению, и передает декодированную информацию, MPDU, на логическую схему 202 подуровня MAC.
Специалисты в области техники поймут, что трансивер может содержать множество дополнительных функций, не показанных на фиг. 2, и что приемник 204 и передатчик 206 могут быть отдельными устройствами вместо того, чтобы быть собранными в виде одного трансивера. Например, варианты осуществления трансивера могут содержать динамическая память произвольного доступа (DRAM), генератор опорного сигнала, фильтрующую схему, схему синхронизации, перемежитель и обращающий перемежитель, возможно, множество каскадов преобразования частоты и множество усилительных каскадов и т.д. Кроме того, некоторые из функций, показанных на фиг. 2, могут быть интегрированными. Например, цифровое формирование диаграммы направленности может быть интегрировано с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов.
Логическая схема 201 подуровня MAC может анализировать MPDU на основе формата, определенного в устройстве связи для короткого кадра, чтобы определить конкретный тип кадра путем определения значения типа и значения подтипа. Логическая схема 201 подуровня MAC может затем анализировать и интерпретировать остаток MPDU на основе определения короткого кадра конкретного типа и подтипа, указанного в заголовке MAC. Например, если короткий кадр представляет собой короткий управляющий кадр, то тело кадра может включать в себя параметры, предназначенные для установки параметров связи для исходящей станции передачи. В некоторых вариантах осуществления тело кадра может включать в себя информацию, касающуюся параметров трафика, такого как трафик, который запрашивает исходящая станция, и который выдает точка доступа от имени исходящей станции.
На фиг. 3А-В показаны варианты осуществления блок-схем последовательности операций для выработки короткого кадра, выработки преамбулы, которой предваряют короткий кадр, передачи короткого кадра между устройствами связи, указания того, что кадр является коротким кадром путем сообщения между логической схемой подуровня MAC и логической PHY схемой и анализа и интерпретации короткого кадра. В частности, на фиг. 3А показан вариант осуществления блок-схемы 300 последовательности операций для выработки или задания иным способом короткого кадра. Блок-схема 300 начинается с того, что логическая схема подуровня управления доступом к среде (MAC) определяет поле управления кадром для короткого кадра (элемент 305). В некоторых вариантах осуществления логическая схема подуровня MAC может определить поле версии протокола в соответствии с текущей версией стандарта, тип кадра данных как 00 или управляющего кадра как значение 01, подтип радиомаяка как значение 100 в поле идентификатора трафика (TID). Во многих вариантах осуществления логическая схема подуровня MAC может определить политику АСК и вставить соответствующее значение поля политики АСК в поле политики АСК, например, значение 00 для указания нормального АСК или неявного АСК, значение 01 для указания отсутствия явного АСК, значение 10 для указания отсутствия АСК или значение 11 для указания явного блочного АСК.
В некоторых вариантах осуществления логическая схема подуровня MAC может определить одно или несколько усеченных значений, таких как усеченное значение адреса, например, путем использования двух младших октетов адреса. В других вариантах осуществления логическая схема подуровня MAC может определить усеченное или сжатое значение посредством хеширования значения или сжатия значения иным способом, таким способом, который можно декодировать приемным устройством связи.
Логическая схема подуровня MAC может определить остаток короткого кадра (элемент 320). Например, логическая схема подуровня MAC может выработать остаток поля управления кадром и остаток MAC заголовка, такой как значение поля TID, значение поля добавочных фрагментов, значение поля управления мощностью, значение поля защищенного кадра, значение поля добавочных данных и/или т.п.
Логическая схема подуровня MAC может определить тело кадра (элемент 325). Во многих вариантах осуществления определение полей может представлять собой получение этих полей из запоминающего устройства, такого как память 1012, показанная на фиг. 1, для включения их в кадр. В других вариантах осуществления значения, которые надо вставить в такие поля, могут храниться в запоминающем устройстве, таком как постоянная память, память произвольного доступа, кэш, буфер, регистр и т.п. В других вариантах осуществления одно или несколько полей могут быть жестко закодированы в логической схеме подуровня MAC, логической PHY схеме или могут быть доступны иным образом для вставки в кадр. В других вариантах осуществления логическая схема подуровня MAC может вырабатывать значения полей короткого кадра радиомаяка на основе доступа к указаниям на значения для каждого и них.
После определения других участков короткого кадра логическая схема подуровня MAC может определить значение поля проверочной последовательности кадра (FCS) (элемент 335), чтобы обеспечить исправление ошибок в точке доступа.
Либо во время, либо после того, как логическая схема подуровня MAC может определить короткий кадр, логическая схема подуровня MAC также может сообщаться с логической схемой физического уровня (PHY), чтобы передать короткий кадр (элемент 340). В некоторых вариантах осуществления логическая схема подуровня MAC может передать значение поля логической PHY схеме, чтобы указать, что кадр является коротким кадром.
На фиг. 3В показан вариант осуществления блок-схемы 300 последовательности действий для приема, декодирования, анализа и интерпретации или определения короткого кадра иным способом. Блок-схема 300 начинается с того, что логическая PHY схема принимает сообщение, которое включает в себя короткий кадр, декодирует сообщение, чтобы определить полезную нагрузку MAC, которая является коротким кадром, и передает короткий кадр на логическую схему подуровня MAC для дальнейшей обработки (элемент 355). Логическая PHY схема может обнаружить сообщение путем обнаружения энергетического уровня на входном каскаде приемника и, в ответ, начать обработку поступающего ODFM пакета. После обработки пакета данные уровня PHY могут быть удалены, а короткий кадр может быть передан на логическую схему подуровня MAC. В некоторых вариантах осуществления сообщение может включать в себя в качестве полезной нагрузки несколько MAC кадров. В нескольких вариантах осуществления эти MAC кадры могут быть переданы на логическую схему подуровня MAC по кадру за раз по мере того, как происходит декодирование кадров.
После приема короткого кадра от логической PHY схемы подуровень MAC может анализировать и интерпретировать значения полей из короткого кадра. Например, первое поле может представлять собой поле управления кадром, а первое подполе может представлять собой подполе версии протокола. Логическая схема подуровня MAC может получить доступ к памяти, чтобы определить структуру короткого кадра, если значение версии протокола совместимо с программным или микропрограммным обеспечением логической схемы подуровня MAC, путем сравнения версии протокола с версией (версиями) протокола, поддерживаемыми логической схемой подуровня MAC.
После анализа и интерпретации подполя версии протокола логическая схема подуровня MAC может анализировать и интерпретировать подполе типа, чтобы определить тип короткого кадра (элемент 360). Логическая схема подуровня MAC может анализировать короткий кадр путем идентификации битов кадра со значениями полей в формате короткого кадра, который может храниться в памяти, доступной логической схеме подуровня MAC. После получения значения подполя типа логическая схема подуровня MAC может интерпретировать значение путем сравнения значения с известными значениями для подполя типа, чтобы установить тип короткого кадра.
После интерпретации подполя типа логическая схема подуровня MAC может более точно знать формат короткого кадра для дальнейшего анализа, так что логическая схема подуровня MAC может продолжить анализ и интерпретацию короткого кадра аналогичным образом. Например, логическая схема подуровня MAC может анализировать и интерпретировать подполе политики АСК, чтобы определить подходящую политику АСК, которую надо реализовать при приеме короткого кадра (элемент 365). Во многих вариантах осуществления имеется три или более политик АСК, а в других вариантах осуществления может иметься три или меньше различных политик. Более того, логическая схема подуровня MAC может продолжать анализировать и интерпретировать остальные поля и подполя короткого кадра (элемент 370).
На фиг. 4А-В показаны варианты осуществления блок-схем 400 и 450 последовательности действий для передачи, приема и интерпретации сообщений с коротким кадром с полями политики АСК для передачи политики АСК в качестве коротких кадров, показанных на фиг. 1А-В. Со ссылкой на фиг. 4А, блок-схема 400 может начинаться с приема кадра от формирователя кадра. Логическая схема подуровня MAC устройства связи может вырабатывать кадр в виде управляющего кадра для передачи на точку доступа и может передавать кадр в виде элемента данных MAC протокола (MPDU) на формирователь блоков данных, который преобразует данные в пакет, который можно передать на точку доступа. Формирователь блоков данных может вырабатывать преамбулу, которой предваряют служебный блок данных уровня PHY (PSDU) (MPDU от формирователя кадра), чтобы сформировать блок данных PHY протокола (PPDU) для передачи (элемент 405). В некоторых вариантах осуществления перед PPDU может быть вставлено более одного MPDU. Такие варианты осуществления могут включать в себя бит, показывающий, содержит ли отдельный MPDU или все MPDU короткий кадр.
Затем PPDU может быть передан на устройство физического уровня, такое как передатчик 206, показанный на фиг. 2, или трансивер 1020, 1040, показанный на фиг. 1, так что PPDU может быть преобразован в сигнал связи (элемент 410). Затем передатчик может передать сигнал связи посредством антенны (элемент 415).
Со ссылкой на фиг. 4В, блок-схема 450 начинается с того, что приемник точки доступа, такой как приемник 204, показанный на фиг. 2, принимает сигнал связи посредством одной или несколько антенн, например, посредством элемента антенны антенной решетки 218 (элемент 455). Приемник может преобразовать сигнал связи в MPDU в соответствии с процессом, описанным в преамбуле (элемент 460). Более конкретно, принятый сигнал подают от одной или нескольких антенн на DBF, такой как модуль 220 DBF. Модуль DBF обрабатывает принятый сигнал как двунаправленную передачу, направленную к приемнику. Выход модуля DBF подают на модуль ODFM, такой как модуль 222 ODFM. Модуль ODFM извлекает сигнальную информацию из множества поднесущих, на которые были модулированы информационные сигналы. Затем, демодулятор, такой как демодулятор 224 демодулирует информационный сигнал, используя, например, BPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, QPSK или SQPSK. А декодер, такой как декодер 226 декодирует сигнальную информацию, получаемую от демодулятора, используя, например, ВСС или LDPC, чтобы извлечь MPDU (элемент 460), и передает MPDU на логическую схему подуровня MAC, такую как логическая схема 202 подуровня MAC (элемент 465). Логическая PHY схема также может сообщаться с логической схемой подуровня MAC, чтобы указать, что MPDU содержит короткий кадр.
Логическая схема подуровня MAC может определить значения полей короткого кадра из MPDU (элемент 470), таких как поля короткого кадра 1060 и подполя поля 1100 управления кадром, показанных на фиг. 1А-В. Например, логическая схема подуровня MAC может определить значения полей короткого кадра, такие как значение поля политики АСК короткого кадра.
Следующие примеры относятся к дополнительным вариантам осуществления. Один пример содержит устройство. Устройство может содержать логическую схему управления доступом к среде, предназначенную для выработки короткого кадра, содержащего поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа содержит два бита, предназначенные для описания типа короткого кадра, причем значения подполя типа содержат значение, обозначающее управляющий кадр; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенные для описания политик подтверждения; и логическую схему физического уровня, чтобы предварять кадр преамбулой и передавать кадр.
В некоторых вариантах осуществления устройство также может содержать радио, соединенное с логической схемой физического уровня, и антенную решетку для передачи короткого кадра, предваренного преамбулой. В некоторых вариантах осуществления логическая схема управления доступом к среде содержит логическую схему для выработки короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющим структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления логическая схема управления доступом к среде содержит логическую схему для выработки короткого кадра, в котором поле управления кадром дополнительно содержит подполе идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра. В некоторых вариантах осуществления логическая схема управления доступом к среде содержит логическую схему для выработки короткого кадра с подполем политики подтверждения, причем подполе политики подтверждения может обозначать, по меньшей мере, три различных политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит один или несколько материальных машинно-читаемых постоянных запоминающих устройства, содержащих выполняемые компьютером команды, при выполнении которых, по меньшей мере, одним компьютерным процессором, по меньшей мере, один компьютерный процессор может реализовывать способ. Способ может содержать следующее: вырабатывают короткий кадр, содержащий поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа содержит два бита, предназначенные для типа короткого кадра, причем значения подполя типа содержат значение, обозначающее управляющий кадр; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенные для описания политик подтверждения.
В некоторых вариантах осуществления вырабатывают короткий кадр с заголовком управления доступом к среде, имеющий структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления выработка короткого кадра содержит выработку подполя идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра в поле управления кадром. В некоторых вариантах осуществления выработка короткого кадра содержит выработку короткого кадра с подполем политики подтверждения, причем подполе политики подтверждения может обозначать, по меньшей мере, три различных политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит способ передачи пакета. Способ может содержать следующее: вырабатывают короткий кадр, содержащий поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа содержит два бита, предназначенные для типа короткого кадра, причем значения подполя типа содержат значение, обозначающее управляющий кадр; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенные для описания политик подтверждения, и передают короткий кадр.
В некоторых вариантах осуществления выработка короткого кадра содержит выработку короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющего структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления выработка короткого кадра содержит выработку подполя идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра в поле управления кадром. В некоторых вариантах осуществления выработка короткого кадра содержит выработку короткого кадра с подполем политики подтверждения, причем подполе политики подтверждения может обозначать, по меньшей мере, три различных политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит систему для передачи пакета. Система может содержать процессор, память, соединенную с процессором, логическую схему управления доступом к среде, предназначенную для выработки короткого кадра, содержащего поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа содержит два бита, предназначенные для типа короткого кадра, причем значения подполя типа содержат значение, обозначающее управляющий кадр; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенные для описания политик подтверждения; и радио, соединенное с логической схемой управления доступом к среде; и одну или несколько антенн, соединенных с радио для передачи кадра.
В некоторых вариантах осуществления логическая схема управления доступом к среде содержит логическую схему для выработки короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющим структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления логическая схема управления доступом к среде содержит логическую схему для выработки короткого кадра, в котором поле управления кадром дополнительно содержит подполе идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра. В некоторых вариантах осуществления логическая схема управления доступом к среде содержит логическую схему для выработки короткого кадра с подполем политики подтверждения, причем подполе политики подтверждения может обозначать, по меньшей мере, три различных политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит устройство для интерпретации пакета. Устройство может содержать память; логическую схему, соединенную с памятью, для интерпретации короткого кадра, содержащего поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа содержит два бита, предназначенные для описания типа короткого кадра; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенные для описания политик подтверждения; чтобы определять значение в подполе типа короткого кадра, обозначающее управляющий кадр; и чтобы определять значение в подполе политики подтверждения, обозначающее одну из политик подтверждения.
В некоторых вариантах осуществления логическая схема содержит логическую схему для интерпретации короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющего структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления логическая схема содержит логическую схему для интерпретации короткого кадра, в котором поле управления кадром дополнительно содержит подполе идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра. В некоторых вариантах осуществления логическая схема содержит логическую схему для интерпретации короткого кадра с подполем политики подтверждения, причем подполе политики подтверждения может обозначать, по меньшей мере, три различных политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит один или несколько материальных машинно-читаемых постоянных запоминающих устройства, содержащих выполняемые компьютером команды, при выполнении которых, по меньшей мере, одним компьютерным процессором, по меньшей мере, один компьютерный процессор может реализовывать способ. Способ может содержать следующее: интерпретируют короткий кадр, содержащий поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа, состоящее из двух битов, предназначенное для описания типа короткого кадра, и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенное для описания политик подтверждения, причем интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию подполя типа для определения значения типа короткого кадра, обозначающего управляющий кадр, и интерпретацию подполя политики подтверждения для определения значения, обозначающего одну из политик подтверждения.
В некоторых вариантах осуществления интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющего структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию подполя идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра. В некоторых вариантах осуществления интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию подполя политики подтверждения для определения одной политики подтверждения, по меньшей мере, из трех различных политик подтверждения на основе значения в подполе политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит систему для интерпретации пакета. Система может содержать процессор; память, соединенную с процессором; логическую схему, соединенную с памятью, для интерпретации короткого кадра, содержащего поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа содержит два бита, предназначенные для описания типа короткого кадра; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенные для описания политик подтверждения; чтобы определять значение в подполе типа короткого кадра, обозначающее управляющий кадр; и чтобы определять значение в подполе политики подтверждения, обозначающее одну из политик подтверждения; радио, соединенное с логической схемой управления доступом к среде; и одну или несколько антенн, соединенных с радио для передачи кадра.
В некоторых вариантах осуществления логическая схема содержит логическую схему для интерпретации короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющего структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления логическая схема содержит логическую схему для интерпретации короткого кадра, в котором поле управления кадром дополнительно содержит подполе идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра. В некоторых вариантах осуществления логическая схема содержит логическую схему для интерпретации короткого кадра с подполем политики подтверждения, причем подполе политики подтверждения может обозначать, по меньшей мере, три различных политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит способ для интерпретации пакета. Способ может содержать следующее: принимают посредством станции пакет, содержащий короткий кадр, при этом короткий кадр содержит поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа, состоящее из двух битов, предназначенное для описания типа короткого кадра, причем значения подполя типа содержат значение, обозначающее управляющий кадр; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенное для описания политик подтверждения; интерпретируют посредством станции короткий кадр, причем интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию подполя типа для определения значения типа короткого кадра, обозначающего управляющий кадр; и интерпретацию посредством станции подполя политики подтверждения для определения значения, обозначающего одну из политик подтверждения.
В некоторых вариантах осуществления интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющего структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию подполя идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра. В некоторых вариантах осуществления интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию подполя политики подтверждения для определения одной политики подтверждения, по меньшей мере, из трех различных политик подтверждения на основе значения в подполе политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит устройство для передачи пакета. Устройство может содержать средство для выработки короткого кадра, содержащего поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа содержит два бита, предназначенные для типа короткого кадра, причем значения подполя типа содержат значение, обозначающее управляющий кадр; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенные для описания политик подтверждения; и средство для передачи короткого кадра.
В некоторых вариантах осуществления средство для выработки короткого кадра содержит средство для выработки короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющего структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления средство для выработки короткого кадра содержит средство для выработки подполя идентификатора трафика для идентификации подтип управляющего типа короткого кадра в поле управления кадром. В некоторых вариантах осуществления средство для выработки короткого кадра содержит средство для выработки короткого кадра с подполем политики подтверждения, причем подполе политики подтверждения может обозначать, по меньшей мере, три различных политики подтверждения.
Другой вариант осуществления содержит устройство для интерпретации пакета. Устройство может содержать средство для приема пакета, содержащего короткий кадр, причем короткий кадр, содержит поле управления кадром, причем поле управления кадром содержит подполе типа, подполе типа, состоящее из двух битов, предназначенное для описания типа короткого кадра, причем значения подполя типа содержат значение, обозначающее управляющий кадр; и подполе политики подтверждения, содержащее два бита, предназначенное для описания политик подтверждения; и средство для интерпретации короткого кадра, причем интерпретация короткого кадра содержит интерпретацию подполя типа для определения значения типа короткого кадра, обозначающего управляющий кадр; и интерпретацию посредством станции подполя политики подтверждения для определения значения, обозначающего одну из политик подтверждения.
В некоторых вариантах осуществления средство для интерпретации короткого кадра содержит средство для интерпретации короткого кадра с заголовком управления доступом к среде, имеющего структуру, определенную для контрольного кадра управления доступом к среде в соответствии со стандартом института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.11ah. В некоторых вариантах осуществления средство для интерпретации короткого кадра содержит средство для интерпретации подполя идентификатора трафика для идентификации подтипа управляющего типа короткого кадра. В некоторых вариантах осуществления средство для интерпретации короткого кадра содержит средство для интерпретации подполя политики подтверждения для определения одной политики подтверждения, по меньшей мере, из трех различных политик подтверждения на основе значения в подполе политики подтверждения.
В некоторых вариантах осуществления некоторые или все признаки, описанные выше и в формуле изобретения, могут быть реализованы в одном варианте осуществления. Например, альтернативные признаки могут быть реализованы как альтернатива в варианте осуществления вместе с логической схемой или выбираемыми параметрами, чтобы определить, какую альтернативу реализовать. Некоторые варианты осуществления с признаками, которые не являются взаимоисключающими, также могут включать в себя логическую схему или выбираемые параметры для активации или деактивации одного или нескольких признаков. Например, некоторые признаки могут быть выбраны во время изготовления путем включения или удаления соединения в схеме или транзистора. Дополнительные признаки могут быть выбраны во время развертывания или после развертывания посредством логической схемы или выбираемых параметров, например, с помощью переключателя или подобного. Пользователь посредством выбираемых параметров, как, например, программных параметров, электронного предохранителя и т.п., может выбрать еще дополнительные признаки.
Множество вариантов осуществления может обладать одним или несколькими полезными эффектами. Например, некоторые варианты осуществления могут предложить сокращенные размеры MAC заголовка по сравнению со стандартными размерами MAC заголовка. Другие варианты осуществления могут включать в себя один или несколько полезных эффектов, таких как меньший размер пакета для более эффективной передачи, более низкое потребление энергии из-за меньшего трафика и на передающей, и на принимающей стороне, меньшее число конфликтов трафика, меньшая задержка ожидания передачи или приема пакетов и т.п.
Другой вариант осуществления реализуют в виде программного продукта для реализации систем и способов, описанных со ссылкой на фиг. 1-4. Некоторые варианты осуществления могут принимать форму полностью аппаратного варианта осуществления, полностью программного варианта осуществления или варианта осуществления, содержащего и аппаратные, и программные элементы. Один вариант осуществления реализован в виде программного обеспечения, которое включает в себя, но не ограничиваясь, микропрограммное обеспечение, резидентные программные средства, микрокод и т.д.
Более того, варианты осуществления могут принимать форму компьютерного программного продукта (или доступного для машины продукта), доступного из используемого компьютером, или машинно-читаемого носителя, содержащего программный код для использования компьютером или в соединении с компьютером или любой системой, выполняющей команды. Для целей этого описания используемый компьютером или машинно-читаемый носитель может представлять собой устройство, которое содержит, хранит, сообщает, распространяет или транспортирует программу для использования системой, выполняющей команды или в соединении с такой системой, устройством или прибором.
Носитель может представлять собой электронную, магнитную, оптическую, электромагнитную, инфракрасную или полупроводниковую систему (или прибор или устройство). Примеры машинно-читаемого носителя включают в себя полупроводниковую или твердотельную память, магнитную пленку, съемную компьютерную дискету, память произвольного доступа (RAM), постоянную память (ROM), жесткий магнитный диск и оптический диск. Существующие примеры оптических дисков включают в себя компакт-диск - память только для чтения (CD-ROM), компакт-диск - чтение/запись (CD-R/W) и DVD.
Система обработки данных, пригодная для хранения и/или выполнения программного кода, включает в себя, по меньшей мере, один процессор, соединенный непосредственно или косвенно с элементами памяти через системную шину. Элементы памяти могут включать в себя локальную память, используемую во время самого выполнения программного кода, запоминающее устройство большого объема и кэши, которые обеспечивают временное хранение, по меньшей мере, некоторого программного кода, чтобы снизить количество обращений к запоминающему устройству большого объема для получения кода во время выполнения.
Логическая схема, как описано выше, может быть частью конструкции интегральной микросхемы. Конструкцию микросхемы создают на графическом компьютерном языке программирования и сохраняют на компьютерном носителе (таком как диск, пленка, физический жесткий диск или виртуальный жесткий диск, как в сети хранения данных). Если проектировщик не изготавливает микросхемы или фотолитографические маски, используемые для изготовления микросхем, то проектировщик непосредственно или косвенно передает на такие объекты итоговый проект физическими средствами (например, предоставляя копию носителя, на котором хранится проект) или электронно (например, через Интернет). Затем, сохраненный проект преобразуют в соответствующий формат (например, GDSII) для изготовления.
Полученные интегральные микросхемы могут быть распределены изготовителем в виде необработанной пластины (то есть, в виде одной пластины, на которой имеется множество неупакованных микросхем), в виде бескорпусной интегральной схемы или в виде схемы с корпусом. В последнем случае микросхему устанавливают в единый корпус микросхемы (такой как пластмассовый корпус, при этом выводы прикреплены к материнской плате или другому носителю более высокого уровня) или в многокристальный модуль (такой как керамический корпус, у которого имеются и поверхностные межсоединения, и скрытые межсоединения, или межсоединения любого одного из этих видов). В любом случае, микросхему затем объединяют с другими микросхемами, дискретными элементами схемы и/или другими устройствами обработки сигнала как часть либо (а) промежуточного продукта, такого как материнская плата, либо (b) конечного продукта.