СТРУКТУРА ПРЕАМБУЛЫ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ПОЛНОЙ ДУПЛЕКСНОЙ СВЯЗИ
PREAMBLE STRUCTURE FOR SUPPORT OF FULL DUPLEX COMMUNICATION

Родственные заявки
Настоящее изобретение испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США № 62/593539, поданной 1 декабря 2017 года, под названием «Структура преамбулы, поддерживающей полную дуплексную связь», и заявки на патент США № 16/200913, поданной 27 ноября 2018 года под названием «Структура преамбулы, поддерживающая полную дуплексную связь», содержание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в целом, относится к беспроводным сетям и, в частности, к способам и механизмам для поддержки полнодуплексной связи.
Уровень техники
В некоторых сетях связи сетевое устройство, такое как точка доступа, может быть выполнено с возможностью выполнять полнодуплексную связь, тогда как другие сетевые элементы, такие как станции, могут быть выполнены с возможностью не выполнять полнодуплексную связь. Соответственно, желательно предоставить способы и систему, которые позволяют устройству выполнять полнодуплексную связь и использовать преимущества возможностей полного дуплекса при связи с устройствами в режиме неполного дуплекса. Такие способы могут быть полезны в сетях и системах беспроводной связи, которые соответствуют одной или нескольким спецификациям, изложенным в группе IEEE 802.11 стандартов связи.
Сущность изобретения
По меньшей мере, в некоторых примерах раскрытые способы и системы обеспечивают асинхронную полнодуплексную связь. Согласно первому примерному аспекту в сетевом узле предусмотрен способ, который сконфигурирован для одновременной передачи и приема беспроводных RF сигналов. Способ включает в себя: передачу из сетевого узла сообщения нисходящей линии связи, имеющего преамбулу, которое включает в себя информацию оценки канала; мониторинг в сетевом узле частотного канала для информации оценки канала и оценки и подавления собственных канальных помех в частотном канале на основании принятой информации оценки канала; и прием в сетевом узле сообщение восходящей линии связи в частотном канале в течение периода времени, который перекрывается с передачей части сообщения нисходящей линии связи, возникающего после информации оценки канала.
В некоторых примерных вариантах осуществления первого примерного аспекта сетевой узел передает сообщение нисходящей линии связи в частотном канале, который является таким же, как частотный канал. В других примерных вариантах осуществления сетевой узел передает сообщение нисходящей линии связи, используя частотный канал, который является смежным с частотным каналом.
В примерных вариантах осуществления первого примерного аспекта сообщение нисходящей линии связи передается в первом пространственном потоке в частотном канале на первую беспроводную станцию, и сообщение восходящей линии связи принимается во втором пространственном потоке в частотном канале из второй беспроводной станции.
В примерных вариантах осуществления первого примерного аспекта сообщение нисходящей линии связи использует структуру кадра, содержащую преамбулу, за которой следует часть данных, причем информация оценки канала включена достаточно рано в преамбуле, чтобы позволить сетевому узлу оценивать собственные помехи канала до передачи части данных сетевым узлом.
В примерных вариантах осуществления первого примерного аспекта информация автоматического определения включена в преамбулу, причем способ включает в себя мониторинг частотного канала для информации автоматического определения до информации оценки канала.
В примерных вариантах осуществления первого примера информация автоматического определения аспекта включена в преамбулу, и информация автоматического определения в преамбуле содержит информацию, закодированную с использованием модуляции, отличной от другой информации в преамбуле. В некоторых примерах, информация автоматическое определение кодируется с использованием квадратурной двоичной фазовой манипуляции, и другая информация кодируется с использованием двоичной фазовой манипуляции.
В примерных вариантах осуществления первого примерного аспекта информация оценки канала включает в себя одно или более длинных полей обучения, каждое из которых заполняется последовательностью оценки канала. В некоторых примерах, каждая последовательность оценки канала включает в себя последовательность Голея.
В примерных вариантах осуществления первого примерного аспекта преамбула включает в себя группу промежуточных полей, которые не являются длинными полями обучения после информации оценки канала и, по меньшей мере, одно или более дополнительных длинных полей обучения после промежуточных полей, одно или более дополнительных длинных полей обучения, включающие в себя последовательности оценки канала для использования удаленным приемником для оценки канала.
Согласно второму примерному аспекту предложен сетевой узел для одновременной передачи и приема беспроводных RF сигналов. Сетевой узел выполнен с возможностью: передавать сообщение нисходящей линии связи, имеющего преамбулу, которая включает в себя информацию оценки канала; выполнять мониторинг частотного канала для информации оценки канала; оценивать и подавлять собственные канальные помехи в частотном канале на основании принятой информации оценки канала; и принимать сообщение восходящей линии связи в частотном канале в течение периода времени, который перекрывается с передачей сетевым узлом части сообщения нисходящей линии связи, возникающего после информации оценки канала. В некоторых примерах сетевой узел является точкой доступа в локальной беспроводной сети.
Согласно третьему примерному аспекту предложен способ, который включает в себя: прием в частотном канале на станции, по меньшей мере, начальной части сообщения нисходящей линии связи из узла, сообщение нисходящей линии связи включает в себя информацию оценки канала для узла для оценки собственных канальных помех; и передачу на станции сообщение восходящей линии связи для узла в частотном канале в ответ на прием начальной части.
Согласно четвертому примеру аспект представляет собой способ в сетевом узле, который выполнен с возможностью выполнять одновременную передачу и прием беспроводных RF сигналов. Способ включает в себя: передачу из сетевого узла сообщения нисходящей линии связи, причем сообщение нисходящей линии связи имеет преамбулу, которая включает в себя информацию оценки канала для оценки собственных канальных помех; выполнение мониторинга в сетевом узле в течение начальной длительности при передаче сообщения нисходящей линии связи для информации оценки канала и оценки собственных канальных помех на основании принятых частей информации оценки канала; и использование оцененных собственных канальных помех для подавления собственных помех во время приема сообщения восходящей линии связи и одновременной передачи оставшейся части сообщения нисходящей линии связи.
Краткое описание чертежей
Далее приведены примерные прилагаемые чертежи, которые показывают примерные варианты осуществления настоящего изобретения, на которых:
фиг. 1 является схемой варианта осуществления сети беспроводной связи;
фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей асимметричную полнодуплексную связь;
фиг. 3 является схемой кадра в соответствии с примерным вариантом осуществления;
фиг. 4 является схемой RL-SIG поля кадра по фиг. 3;
фиг. 5 является схемой дополнительного кадра в соответствии с другим примерным вариантом осуществления;
фиг. 6 является блок-схемой алгоритма действий, предпринимаемых узлами в сети по фиг. 1, согласно примерным вариантам осуществления;
фиг. 7 является блок-схемой системы обработки; и
фиг. 8 является блок-схемой приемопередатчика.
Аналогичные ссылочные позиции могли использоваться на разных чертежах для обозначения аналогичных компонентов.
Описание вариантов осуществления
Далее приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако следует понимать, что концепции, раскрытые в данном документе, могут быть воплощены в широком разнообразии конкретных контекстов, и что конкретные варианты осуществления, обсуждаемые в данном документе, являются просто иллюстративными.
Фиг. 1 иллюстрирует пример сети 100 связи, в которой могут применяться примерные варианты осуществления систем и способов, описанных в данном документе. Сеть 100 включает в себя точку доступа AP 104, имеющую зону покрытия, которая обслуживает множество беспроводных станций STA-1 106 (1), STA-2 106 (2) (обычно называемых STA 106). Сеть 100 может, по меньшей мере, в некоторых примерах быть беспроводной локальной сетью (WLAN), включающая в себя, например, сеть Wi-Fi.
Как используется в данном документе, термин «точка доступа» (AP) относится к любому компоненту (или совокупности компонентов), выполненному с возможностью обеспечивать беспроводной доступ в сети, таким как развитый NodeB (eNB), макросота, фемтосота, распределительный узел, точка доступа Wi-Fi или другие беспроводные устройства. AP могут, например, предоставлять беспроводной доступ в соответствии с одним или несколькими протоколами беспроводной связи, например, «Долгосрочное развитие» (LTE), LTE Advanced (LTE-A), высокоскоростная пакетная передача данных (HSPA), Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac/ad и другие 802.11 протоколы. Используемый в настоящем документе термин «станция» (STA) относится к любому компоненту (или совокупности компонентов), выполненному с возможностью устанавливать беспроводное соединение с точкой доступа, например, клиентский узел (CN), устройство пользователя (UE), мобильная станция, устройство интернета вещей (IoT) и другие беспроводные устройства.
В примере по фиг. 1, AP 104 выполнено с возможностью устанавливать беспроводной канал 108 соединения нисходящей линии связи с STA-1 106 (1) и передавать сообщения радиосигнала нисходящей линии связи через беспроводной канал 108 соединения нисходящей линии связи в STA-1 106 (1). AP 104 также может устанавливать беспроводный канал 110 соединения восходящей линии связи с STA-2 106 (2) и принимать сообщения радиочастотного сигнала восходящей линии связи через беспроводной канал 110 соединения восходящей линии связи из STA-2 106 (2). В проиллюстрированном варианте осуществления AP 104 имеет полнодуплексный режим (FD), что означает, что AP 104 может одновременно передавать и принимать RF сигналы одновременно, используя один и тот же частотный канал. В примере на фиг. 1 STA-1 106 (1) и STA-2 106 (2) возможно выполнены с возможностью работать в FD режиме, это означает, что ни STA-1 106 (1), ни STA-2 106 (2) не обязательно могут одновременно передавать и принимать RF сигналы, используя один и тот же частотный канал. В некоторых примерах, STA-1 106 (1) может быть выполнена с возможностью только принимать, и STA-2 106 (2) может быть выполнена с возможностью только передавать в любой момент времени по конкретному частотному каналу. В некоторых примерах, одна или обе из STA-1 106 (1) и STA-2 106 (2) могут быть полудуплексными (HD). STA с поддержкой HD может передавать и принимать RF сигналы, используя конкретный частотный канал, но не одновременно.
Примерные варианты осуществления описывают асимметричной полнодуплексной (AFD) режим связи между AP 104 и станциями STA-1 106 (1), STA-2 106 (2). В одном примере AFD связи AP 104 может одновременно устанавливать канал 108 нисходящей линии связи с STA-1 106 (1) и канал 110 соединения восходящей линии связи с STA-2 106 (2). По меньшей мере, в некоторых примерах каналы 108 и 110 беспроводного соединения могут быть соответствующими пространственными потоками, которые используют один и тот же или соседний частотный спектр в перекрывающиеся периоды времени, что приводит к потенциальному каналу 112 с собственными помехами для AP 104. Таким образом, в примерных вариантах осуществления беспроводные каналы 108 и 110 используют один и тот же частотный канал, что приводит к потенциальным собственным помехам в частотном канале. В настоящем документе описаны способы и системы для уменьшения уровня собственных помех во время AFD связи.
Фиг. 2 иллюстрирует AFD связь, которая использует канал 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи и канал 110 беспроводного соединения восходящей линии связи, в соответствии с примерным вариантом осуществления. Во время AFD связи AP 104 отправляет сообщение 200 нисходящей линии связи в STA-1 106 (1) по каналу 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи и принимает сообщение 202 восходящей линии связи от STA-2 106 (2) по каналу 110 беспроводного соединения восходящей линии связи. Как описано выше, в примерных вариантах осуществления сообщение 200 нисходящей линии связи и сообщение 202 восходящей линии связи перекрываются в течение периода To времени перекрытия. С целью снижения уровня собственных помех, AP 104 добавляет информацию 204 AFD в преамбулу сообщения 200, которая позволяет AP 104 оценивать канал 112 собственных помех. AFD информация 204 отправляется в период Te времени, который предшествует передаче сообщения 202 восходящей линии связи по каналу 110 беспроводного соединения восходящей линии связи посредством STA-2 106 (2). В течение длительности Te AP 104 выполняет мониторинг канала 110 беспроводного соединения восходящей линии связи для информации оценки канала, которая содержится в AFD информацию 204, и затем оценивает канал 112 собственных помех на основе этой информации оценки канала. AP 104 затем использует оцененную информацию канала собственных помех для устранения собственных помех, которые могли бы возникнуть, когда AP 104 принимает сообщение 202 восходящей линии связи от STA-2 в канале 110 беспроводного соединения восходящей линии связи в течение периода To времени перекрытия.
В примерных вариантах осуществления сообщение 200 нисходящей линии связи и, в частности, AFD информация 204, также выполнено с возможностью позволять приемнику (например, AP 104 или другому устройству приемника) различать сообщение 200 нисходящей линии связи и другие сообщения, содержащиеся в сообщение 202 восходящей линии связи. В некоторых примерах AFD информация 204 позволяет приемнику автоматически обнаруживать, что сообщение 200 является типом сообщения нисходящей линии связи, который включает в себя AFD информацию 204 (например, сообщение, совместимое с AFD), в отличие от сообщения другого типа. Например, AFD информация 204 может позволить устройству приемника, такому как станция, определять, что сообщение 200 нисходящей линии связи является сообщением, совместимым с AFD, в отличие от кадра сообщения, который соответствует другому протоколу или стандарту.
В примерных вариантах осуществления STA-2 106 (2) выполнена с возможностью выполнять мониторинг сети 100 на предмет сообщений 200 нисходящей линии связи, которые могут быть предназначены для других STAs 106 и, по меньшей мере, частично декодировать AFD информацию 204, содержащуюся в таких сообщениях. STA-2 106 (2) может предпринимать действия на основании декодированной AFD информации 204, включающие в себя, например, определение времени начала (например, в конце длительности Te) для отправки сообщения 202 восходящей линии связи.
Далее будут описаны примеры возможных структур и протоколов для дополнения AFD информации 204 в сообщение 200. В примерном варианте осуществления сообщения 200, 202 нисходящей линии связи и восходящей линии связи форматируются как кадры. В примерных вариантах осуществления формат кадра для сообщений 200, 202 основан на обратной совместимости с одним или несколькими указанными IEEE 802.11 форматами кадра, включающие в себя, например, IEEE 802.11ax. Как известно в данной области техники, блоки данных протокола (PPDUs) протокола конвергенции физического уровня (PLCP) являются блоками данных, передаваемых через физический (PHY) уровень сети. PPDUs являются структурированными блоками данных, которые включают в себя информацию, такую как адресная информация, информация управления протоколом и/или пользовательские данные.
1
k
1
k
Фиг. 3 является схемой кадра 300, который может использоваться для сообщений 200 нисходящей линии связи. В примерном варианте осуществления кадр 300 имеет формат PPDU. Кадр 300 аналогичен структуре PPDU IEEE 802.11ax и в этом отношении включает в себя унаследованную преамбулу 302 для обратной совместимости, за которой следует преамбула 304 и затем поле 312 данных. Преамбула 304 включает в себя заголовок PLCP физического уровня (PHY). Кадр 300 отличается от структуры PPDU IEEE 802.11ax тем, что преамбула 304 кадра 300 включает в себя модифицированное RL-SIG поле 306, а также набор AFD длинных полей обучения (LTF-LTF) 308, которых нет в IEEE 802.11ax PPDU. AFD LTF-LTF поля также упоминаются в данном документе в целом как AFF LTF поля 308. Модифицированные RL-SIG поля 306 и AFD LTF поля 308 совместно предоставляют AFD информацию 204, упомянутую выше в отношении фиг. 1 и фиг. 2. Дополнение AFD информации 204 в начале преамбулы 304 позволяет приемнику (включая, например, AP 104) получать быстрый доступ к AFD информации 204 при приеме кадра 300.
Как указано выше, в некоторых примерах AFD информация 204 включает в себя информацию, которая позволяет приемнику автоматически обнаруживать, что сообщение 200 нисходящей линии связи является AFD сообщением. В примерных вариантах осуществления модифицированное RL-SIG поле 306 кадра 300 включает в себя информацию, которая обеспечивает автоматическое обнаружение. Фиг. 4 иллюстрирует пример RL-SIG поля 306, которое имеет длину 24 бита и повторяет информацию, содержащуюся в непосредственно предшествующем L-SIG поле унаследованной преамбулы 302. Как показано на фиг. 4, RL-SIG поле 306 включает в себя 4-битное поле скорости, 1-битное зарезервированное подполе, 12-битовое подполе длины (используется для указания длины кадра 500, исключая унаследованную преамбулу 302), 1-битное подполе контроля четности и 6-битовое конечное подполе. В примерном варианте осуществления RL-SIG поле 306 кодируется с использованием модуляции, отличной от других полей преамбулы 304, чтобы указать, что кадр 300 является AFD сообщением. В конкретном примере 24 бита RL-SIG поля 306 кодируются с использованием квадратурной двоичной фазовой манипуляции (QBPSK), тогда как другие биты, включенные в состав остальной части преамбулы 304, а также биты, содержащиеся в унаследованной преамбуле 302, кодируются с использованием двоичной фазовой манипуляции (BPSK). Понятно, что модуляция QBPSK приводит к символам, которые повернуты на 90 градусов в противофазе к символам с модуляцией BPSK. Соответственно, в примерном варианте осуществления сигнал, используемый для передачи битов RL-SIG поля 306, поворачивается, чтобы идентифицировать кадр 300 как AFD сообщение. Следует отметить, что в сигнале 802.11ax сигнал в RL-SIG поле не поворачивается относительно смежных полей и, соответственно, повернутое RL-SIG поле 306 позволяет приемнику отличать кадр 300 от кадра 802.11ax.
В альтернативном варианте осуществления RL-SIG поле 306 может быть изменено другим способом для обеспечения автоматического обнаружения. Как показано в таблице 402 кодов/скоростей на фиг. 4, подполе скорости L-SIG поля, как правило, будет включать в себя 4-битный код для сигнализации скорости, используемой для данных, которые будут переданы в более поздней части полезной нагрузки (например поле 312 данных) кадра. В примерном варианте осуществления предварительно определенный 4-битный код (например, 0000), который не является допустимым кодом скорости, содержится в подполе скорость RL-SIG поля 306 для указания, что кадр 300 является AFD сообщением. В некоторых примерах комбинация предварительно определенного битового кода и повернутого сигнала может использоваться в RL-SIG поле 306 для указания, что кадр 300 является AFD сообщением.
В некоторых примерных вариантах осуществления модифицированное RL-SIG поле 306 может использоваться для различия сообщения 200 нисходящей линии связи и сообщения 202 восходящей линии связи. Например, формат кадра 300 может использоваться как для сообщений 200 нисходящей линии связи, так и для сообщений 202 восходящей линии связи, однако сигнал RL-SIG поля 306 поворачивается (например, модулируется QBPSK) только для сообщений 200 нисходящей линии связи и не поворачивается (например, модулируется BPSK) для сообщений 202 восходящей линии связи.
1
k
Как отмечено выше, AFD информация 204, содержащаяся в кадре 300, включает в себя AFF LTF-LTF поля 308. В примерных вариантах осуществления число (k) AFD LTF полей 308 соответствует количеству пространственных потоков, которые AP 104 должна определить возможные каналы внутренней помехи. Количество пространственных потоков может, например, быть равно количеству направленных антенн, которые AP 104 использует для приема входящих сообщений. В примерных вариантах осуществления AFF LTF поля 308 каждое заполнено соответствующей последовательностью оценки канала, которая известна потенциальным приемникам (в примере по фиг. 1, потенциальные приемники включают в себя AP 104 и STA-1 106 (1) и STA-2 106 (2)). Например, AFD-LTF поля 308 могут быть заполнены последовательностями Голея, такими как изложенные в стандартах 802.11 для оценки канала. В примере AP 104 после передачи кадра 300 в STA-1 106 (1) через антенну AP, назначенную для канала 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи, AP 104 может принимать кадр 300 на дополнительной антенне AP, назначенной для канала 110 беспроводного соединения восходящей линии связи. AP 104 может декодировать принятое AFF LTF1 поле 308 и затем сопоставить принятую последовательность с соответствующей сохраненной последовательностью, чтобы оценить канал 112 помех. Эта информация может затем использоваться AP104 для отмены канала 112 помех для периода перекрытия To сообщения 200 восходящей линии связи/сообщения 202 нисходящей линии связи.
1
В некоторых примерных вариантах осуществления AFF LTF поля 308 также могут использоваться для оценки канала для каналов, отличных от каналов с собственными помехами. Например, STA-1 106 (1) может использовать последовательность, содержащуюся в принятом AFF LTF поле 308, для оценки канала 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи. По меньшей мере, в некоторых примерных вариантах осуществления будет опущено двойное использование AFF LTF полей 308 может обеспечить одно или большее количество последующих полей LTF, специфичных для пространственного потока, которые в противном случае, были бы добавлена в конец преамбулы 304.
Фиг. 5 является схемой дополнительного кадра 500, который может использоваться для сообщений 200 нисходящей линии связи и сообщения 202 восходящей линии связи в соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления. Кадр 500 идентичен вышеописанному кадру 300, за исключением того, что кадр 500 включает в себя символ 506 сигнатуры (Sig Sym) вместо RL-SIG поля 306. Пример возможного формата для символа 506 сигнатуры описан в документе: IEEE 802.11-15/0643, «Автоматическое определение с помощью символа сигнатуры». Символ сигнатуры в кадре используется в качестве номера версии для указания типа принятого кадра. В примерном варианте осуществления символ 506 сигнатуры является единственным OFDM символом (64 FFT, защитный интервал 08 мкс), который вставлен в начале преамбулы 304 после L-SIG поля унаследованной преамбулы 302. Символ 506 сигнатуры кодируется с помощью набора S-биты (например, 10-12 бит), которые составляют последовательность сигнатуры. Последовательность S-битной сигнатуры используется для классификации кадра 500 для автоматического обнаружения. Например, одна последовательность сигнатуры может использоваться для формирования символа 506 сигнатуры, вставленного в кадр 500 для сообщения 200 нисходящей линии связи, и другая последовательность сигнатуры может использоваться для формирования символа 506 сигнатуры, вставленного в кадр 500 для сообщения 202 восходящей линии связи. Приемник затем может классифицировать принятое сообщение как сообщение восходящей линии связи или нисходящей линии связи на основании символа 506 сигнатуры. В некоторых примерах последовательность сигнатуры, используемая для формирования символа 506 сигнатуры, включенного в кадр 500, может использоваться, чтобы отличать сообщения, совместимые с AFD, от других сообщений, которые соответствуют другим протоколам или стандартам.
Фиг. 6 является блок-схемой алгоритма последовательности операций, показывающей действия, предпринятые на каждой из AP 104, STA-1 106 (1) и STA-2 106 (2) для реализации AFD связи, показанной на фиг. 2, согласно примерному варианту осуществления. Далее будут описаны действия, предпринятые на AP 104. Как показано на фиг. 6, когда AP 104 имеет данные для отправки в STA-1 106 (1), AP 104 подготавливает сообщение 200 AFD нисходящей линии связи (этап 602), включающее в себя предоставление контента для AFD информации 204 в начале преамбулы 304. AP 104 затем начинает передачу AFD сообщение 604 нисходящей линии связи, как кадр 300 (или 500) в пространственном потоке по каналу 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи (этап 604). Время передачи AFD сообщения 200 нисходящей линии связи длится в течение времени Te плюс To. Длительность Te включает в себя время, необходимое для отправки AFD информации 204, которая встраивается в начало преамбулы 304 кадра (как отмечено выше, AFD информация 204 включена в качестве части преамбулы 304 кадра). В случае кадра 300 AFD информация 204 включает в себя модифицированное RL-SIG поле 506, которое обеспечивает автоматическое обнаружение кадра 300 и может использоваться для классификации кадра 300, как сообщения 200 нисходящей линии AFD. В этом отношении, RL-SIG поле 506 может включать эту информацию либо в форме повернутого сигнала (например, биты с модуляцией QBPSK в отличие от битов с модуляцией BPSK), либо в виде заранее определенного кода (например, недопустимого кода скорости), либо в виде комбинации обоих. В случае кадра 500 AFD информация 204 включает в себя символ 506 сигнатуры в начале преамбулы 304, который был закодирован последовательностью сигнатуры, чтобы обеспечить автоматическое обнаружение кадра 500, и может использоваться для классификации кадра 500 как AFD сообщение 200 нисходящей линии связи. В случае как кадра 300, так и кадра 500, AFD информация 204 также включает в себя достаточное количество AFD-LTF полей 308, чтобы дать возможность AP 104 оценивать канал 112 собственных помех.
В течение длительности Te AP 104 отслуживает AFD информацию 204 в канале 110 беспроводного соединения восходящей линии связи (этап 606) на основании любых принятых AFD-LTF полей 308. Затем AP 104 может оценивать и устранять собственные помехи канала 112 (этап 608). Как отмечено выше, в примерных вариантах осуществления канал 110 беспроводного соединения восходящей линии связи использует тот же частотный канал, что и канал 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи. Оценка канала 112 собственных помех во время длительности Te, которая является ранней в преамбуле 304 кадра, предоставляет AP 104 время для оценки и устранения собственных помех в частотном канале до приема AFD сообщения восходящей линии связи.
После длительности Te в течение периода То перекрытия AP 104 принимает AFD сообщение 202 восходящей линии связи через канал 110 беспроводного соединения восходящей линии связи (этап 610) из STA-2 106 (2), в то же время, когда AP 104 продолжает передавать остаточную часть AFD сообщения 200 нисходящей линии связи через канал 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи (этап 604) в STA-1 106 (1). В течение периода To перекрытия AP 104 использует оцененную информацию канала собственных помех для устранения помех в канале 110 беспроводного соединения восходящей линии связи, которые, в противном случае, могли быть вызваны передачей сообщения 202 нисходящей линии связи.
В некоторых примерных вариантах осуществления, по меньшей мере, унаследованная преамбула 302 и часть AFD информации 294, которая используется для автоматического обнаружения (например, R-SIG поле 306 в случае кадра 300 и символ 506 сигнатуры в случае кадра 500) отправляется AP 104 как всенаправленный сигнал и, по меньшей мере, поле 312 данных отправляется с использованием сформированного направленного луча сигнала, который нацелен на канал 108. В некоторых примерных вариантах осуществления унаследованная преамбула 302 и часть AFD информации 294, которые используется для автоматического обнаружения (например, R-SIG поле 306 в случае кадра 300 и символ 506 сигнатуры в случае кадра 500) отправляются AP 204 как всенаправленный сигнал и, по меньшей мере, некоторые из AFD LTF поля 308 отправляются с использованием сигнала формирования направленного луча, который нацелен на канал 108. В некоторых примерных вариантах осуществления все сообщение 200 нисходящей линии связи отправляется AP 204 с использованием сигнала формирования направленного луча, который нацеливается на канал 108.
В некоторых примерах AP 104 может использовать принятые AFD-LTF поля 308, чтобы также оценить канал 112 собственных помех с точки зрения будущих передач AP 104, которые происходят после периода To перекрытия. Кроме того, оценка канала 112 собственных помех для текущего периода To перекрытия также может быть основана на другой информации, известной AP 104, включающая в себя, например, информацию, полученную из AFD-LTF полей 308 предшествующих сообщений 200 нисходящей линии связи.
Далее будут описаны действия, предпринятые в STA-1 106 (1). В течение времени Te плюс To STA-1 106 (1) принимает и декодирует AFD сообщение 200 нисходящей линии связи через канал 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи (этап 702). В некоторых примерах STA-1 106 (1) может использовать одно или несколько AFD-LTF полей 308 для оценки канала 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи. В некоторых примерах STA-1 106 (1) может использовать только AFD-LTF поля 308 для оценки канала 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи, и в некоторых примерах STA-1 106 (1) может использовать AFD-LTF поля 308 в сочетании с полями обучения, расположенными позже в преамбуле 304, для оценки канала 108 беспроводного соединения нисходящей линии связи.
В некоторых примерах STA-1 106 (1) может быть предварительно проинформировано о сообщении 200 нисходящей линии AFD посредством AP 104, например, посредством предварительно принятого сообщения запроса на отправку (RTS).
Далее будут описаны действия, предпринятые в STA-2 106 (2). В примерном варианте осуществления STA-2 106 (2) имеет сообщение 202 восходящей линии связи, поставленное в очередь для доставки в AP 104 до длительности Te, и ожидает инициирования сообщения из AP 104, чтобы начать передачу. В течение времени Te плюс To STA-2 106 (2) принимает и декодирует, по меньшей мере, часть AFD информации 204, включенной в AFD сообщение 200 нисходящей линии (этап 802), и распознает, что входящее сообщение является сообщением, совместимым с AFD. В случае, когда сообщение 200 нисходящей линии связи отправляется с использованием кадра 300, STA-2 106 (2) конфигурируется для обнаружения модифицированного RL-SIG поля 506, позволяя STA 106 (2) классифицировать сообщение 200 нисходящей линии связи как AFD сообщение 200 нисходящей линии связи Аналогично, в случае, когда сообщение 200 нисходящей линии связи отправляется с использованием кадра 300, STA-2 106 (2) выполнена с возможностью обнаруживать символ 506 сигнатуры и классификации сообщения 200 нисходящей линии связи как AFD сообщения 200 нисходящей линии связи. STA-2 106 (2)) использует принятую AFD информацию 204 в качестве триггера для последующей передачи AFD сообщения 202 восходящей линии связи в канале 110 беспроводной связи восходящей линии связи на AP 104 (этап 804), начиная с начала периода To перекрытия. В примерных вариантах осуществления STA-2 106 (2) выполнена с возможностью ожидания предварительно определенного периода задержки с момента, когда она впервые обнаруживает AFD информацию 204, перед отправкой сообщения 202 восходящей линии связи, тем самым, предоставляя AP 104 достаточное время для оценки канала 112 собственных помех. Например, AP 104 может встраивать информацию в AFD информацию 204, которая идентифицирует период времени, который STA-2 106 (2) должен задержать после приема AFD информации 204 перед отправкой сообщения 202 восходящей линии связи.
Соответственно, следует понимать, что примерные варианты осуществления, описанные выше, предоставляют структуру кадра, которая может обеспечивать асинхронную полнодуплексную связь. В этом отношении, каждый из кадров 300, 500 включает в себя часть 312 преамбулы, за которой следует часть 312 данных, причем часть 304 преамбулы включает в себя информацию оценки канала (например, AFD LTFs 308 AFD информации 204), чтобы предоставить возможность передачи узлу (например, AP 104) кадр 300 или 400 для оценки канала с собственными помехами (например, канала 112), получающегося в узле от передачи кадра 300 или 500. В кадрах 300, 500 информация оценки канала включает в себя одно или несколько длинных LTF полей 308 обучения, которые являются каждая заполняется последовательностью оценки канала, которая, например, может быть последовательностью Голея.
В описанных вариантах осуществления часть 304 преамбулы кадров 300, 500 также может включать в себя группу промежуточных полей (например, SIG-A1, SIG-A2, SIG-B), которые не являются длинными полями обучения после информации оценки канала. (например, LTF 308 AFD) и, по меньшей мере, одно или несколько дополнительных длинных полей обучения (например, LTF 310) после промежуточных полей, одно или более дополнительных длинных полей обучения (например, LTF 310), включающее в себя последовательности оценок канала для использования удаленным приемником (например, STA-1 106 (1)) для оценки канала.
В примерных вариантах осуществления информация оценки канала (например, AFD LTF 308) включается достаточно рано в части 304 преамбулы, чтобы позволить узлу (например, AP 104) оценивать канал собственных помех (например, канал 112) до передачи части данных 312 узлом.
В примерных вариантах осуществления часть 304 преамбулы включает в себя информацию автоматического определения или классификации (например, RL-SIG поле 306 или символ 506 сигнатуры), позволяющую приемнику идентифицировать кадр 300, 500 как кадр типа, который включает в себя информацию оценки канала (например, AFD LTF 308). Каждый кадр 300, 500 включает в себя унаследованную преамбулу 302, и информация автоматического определения следует сразу же за унаследованной преамбулой 302.
В случае кадра 300 информация автоматического определения включается в поле сигнала (RL-SIG поле 306), которое включает в себя, по меньшей мере, частичную копию информации из конечного поля (L-SIG) унаследованной преамбулы 302, и поле сигнала (RL-SIG поле 306) модулируется с использованием модуляции, отличной от следующих символов преамбулы 304. В некоторых примерах информация автоматического обнаружения RL-SIG поля 306 модулируется QBPSK. В некоторых примерах информация автоматического определения включает в себя предварительно определенный код в RL-SIG поле 306, такой как недопустимый или иным образом неиспользованный код скорости.
В случае кадра 500 информация автоматического определения встраивается в символ 506 сигнатуры. Символ 506 сигнатуры может быть OFDM символом, модулированным битами сигнатуры, которые предоставляют информацию автоматического определения.
В примерных вариантах осуществления STA-1 106 (1) может принимать сообщение 200 нисходящей линии связи от узла (например, AP 104), которое включает в себя информацию оценки канала (например, AFD LTF 308) для узла (AP 104), чтобы оценить канал внутренних помех (например, канал 112) и STA-1 106 (1) могут оценивать, на основании информации оценки канала, канал нисходящей линии связи для остальной части сообщения 200 нисходящей линии связи.
В примерных вариантах осуществления STA-2 106 (2) может принимать, по меньшей мере, начальную часть (например, информацию 204 AFD) сообщения 200 нисходящей линии связи от узла (например, AP 104), причем сообщение нисходящей линии связи включает в себя информацию оценки канала (например, LTF 308) для узла (AP 104) для оценки канала собственных помех (например, канала 112), инициирующее STA-2 106 (2) передать сообщение 202 восходящей линии связи для узла (например, AP 104), в ответ на прием начальной части (например, AFD информация 204).
В некоторых примерах STA-2 106 (2) может использовать формат одного из кадров 300, 500 для передачи AFD сообщения 202 восходящей линии связи и, в этом случае, AFD информация 204 будет кодироваться, чтобы указывать, что AFD сообщение 202 восходящей линии связи не является AFD сообщением нисходящей линии связи.
Соответственно, по меньшей мере, в некоторых примерах системы и способы, описанные выше, могут использоваться для уменьшения собственных помех в сетевом узле во время асинхронной полнодуплексной связи. Согласно одному примерному варианту осуществления описан способ для сетевого узла, который выполнен с возможностью выполнять одновременную передачу и прием беспроводных RF сигналов. Способ включает в себя: передачу из сетевого узла сообщения нисходящей линии связи по каналу нисходящей линии связи, причем сообщение нисходящей линии связи имеет преамбулу, которая включает в себя информацию оценки канала для оценки канала с собственными помехами; мониторинг в сетевом узле в течение начальной длительности при передаче сообщения нисходящей линии связи для информации оценки канала и оценку канала собственных помех на основании принятых частей информации оценки канала; и использование оцененного канала собственных помех для устранения собственных помех во время приема сообщения восходящей линии связи и одновременной передачи оставшейся части сообщения нисходящей линии связи. В некоторых примерах информация автоматического определения содержится в преамбуле, а в некоторых примерах, информация автоматического определения инициирует дополнительный узел передать сообщение восходящей линии связи. В некоторых примерах точка доступа выполнена с возможностью выполнять способ. В примерных вариантах осуществления канал нисходящей линии связи и канал восходящей линии связи оба используют один и тот же частотный канал.
Согласно примерным вариантам осуществления описана структура кадра, которая обеспечивает асинхронную полнодуплексную связь. Структура кадра включает в себя часть преамбулы, за которой следует часть данных, причем часть преамбулы включает в себя информацию оценки канала, чтобы дать возможность узлу, передающему структуру кадра, оценивать канал с собственными помехами, получающийся в узле от передачи структуры кадра. В некоторых примерах информация оценки канала включает в себя одно или несколько длинных полей обучения, каждое из которых заполнено последовательностью оценки канала. Каждая последовательность оценки канала может, например, включать в себя последовательность Голея.
В некоторых примерных вариантах осуществления часть преамбулы структуры кадра включает в себя группу промежуточных полей, которые не являются длинными полями обучения после информации оценки канала и, по меньшей мере, одно или несколько дополнительных длинных полей обучения после промежуточных полей, одно или более дополнительных длинных полей обучения, включающих в себя последовательности оценок канала для использования удаленным приемником для оценки канала.
В примерных вариантах осуществления структуры кадра информация оценки канала структуры кадра добавляется достаточно рано в части преамбулы, чтобы дать узлу возможность оценить канал собственных помех перед передачей части данных узлом.
В некоторых примерах структуры кадра часть преамбулы включает в себя информацию автоматического определения, позволяющую приемнику идентифицировать структуру кадра в качестве структуры кадра, которая включает в себя информацию оценки канала.
В некоторых примерах структура кадра включает в себя унаследованную преамбулу, и информация автоматического определения следует сразу же за унаследованной преамбулой. В некоторых примерах информация автоматического определения включена в поле сигнала, которое включает в себя, по меньшей мере, частичную копию информации конечного поля унаследованной преамбулы, и поле сигнала модулируется с использованием модуляции, отличной от следующих символов части преамбулы. В некоторых примерах информация автоматического определения модулируется QBPSK.
В некоторых примерах структуры кадра информация автоматического определения включает в себя заранее определенный код.
В некоторых примерах структуры кадра информация автоматического определения встроена в символ сигнатуры. В некоторых примерах символ сигнатуры является OFDM символом, модулированным битами сигнатуры, которые предоставляют информацию автоматического определения.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления предложен способ, который включает в себя прием на станции сообщения нисходящей линии связи от узла, сообщения нисходящей линии связи, включающего в себя информацию оценки канала для узла, чтобы оценить канал собственных помех. На основе информации оценки канала канал нисходящей линии оценивается на станции для оставшейся части сообщения нисходящей линии связи.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления предложен способ, который включает в себя прием на станции, по меньшей мере, начальной части сообщения нисходящей линии связи от узла, причем сообщение нисходящей линии связи включает в себя информацию оценки канала для узла, чтобы оценить канал собственных помех; и передачу на станции сообщения восходящей линии связи для узла в ответ на прием начальной части.
Фиг. 7 является блок-схемой системы 2600 обработки варианта осуществления для выполнения способов, описанных в данном документе, которые могут быть установлены в хост-устройстве, включающем в себя, например, узел сетевого распределения, такой как AP, или клиентский узел, такой как STA. Как показано, система 2600 обработки включает в себя процессор 2602, память 2604 и интерфейсы 2606-2610, которые могут (или не могут) быть расположены, как показано на фиг. 7. Процессор 2602 может быть любым компонентом или набором компонентов, выполненным с возможностью выполнять вычисления и/или другие задачи, связанные с обработкой, и память 2604 может быть любым компонентом или набором компонентов, выполненной с возможностью хранить программы и/или инструкции для исполнения процессором 2602. В варианте осуществления память 2604 включает в себя постоянный машиночитаемый носитель. Интерфейсы 2606, 2608, 2610 могут быть любым компонентом или набором компонентов, которые позволяют системе 2600 обработки связываться с другими устройствами/компонентами и/или пользователем. Например, один или несколько интерфейсов 2606, 2608, 2610 могут быть выполнены с возможностью передавать данные управления или управляющие сообщения из процессора 2602 в приложения, установленные на хост-устройстве и/или удаленном устройстве. В качестве другого примера, один или несколько интерфейсов 2606, 2608, 2610 могут быть выполнены с возможностью позволять пользователю или устройству пользователя (например, персональному компьютеру (РС) и т.д.) взаимодействовать/связываться с системой 2600 обработки. Система 2600 обработки может включать в себя дополнительные компоненты, не изображенные на фиг. 7, например долговременное хранение (например, энергонезависимая память и т.д.).
В некоторых вариантах осуществления система 2600 обработки включена в состав сетевого устройства, которое осуществляет доступ или частично осуществляет доступ к телекоммуникационной сети. В одном примере, система 2600 обработки находится в устройстве на стороне сети в беспроводной телекоммуникационной сети, такой как базовая станция, ретрансляционная станция, планировщик, контроллер, шлюз, маршрутизатор, сервер приложений, точка доступа или любое другое устройство в телекоммуникационной сети. В других вариантах осуществления система 2600 обработки данных находится на устройстве пользователя, осуществляющем доступ к беспроводной или проводной телекоммуникационной сети, такой как мобильная станция, устройство пользователя (UE), персональный компьютер (РС), планшет, носимое устройство связи (например, умные часы и т.д.), устройство интернета вещей или любое другое устройство, приспособленное для доступа к телекоммуникационной сети.
В некоторых вариантах осуществления один или несколько интерфейсов 2606, 2608, 2610 соединяют систему 2600 обработки с приемопередатчиком, предназначенным для передачи и приема сигналов по телекоммуникационной сети. Фиг. 8 является блок-схемой приемопередатчика 2700, выполненного с возможностью передавать и принимать сигналы по телекоммуникационной сети. Приемопередатчик 2700 может быть установлен в хост-устройстве. Как показано, приемопередатчик 2700 содержит интерфейс 2702 на стороне сети, один или несколько устройств 2704 связи, передатчик 2706, приемник 2708, процессор 2710 сигналов и интерфейс 2712 на стороне устройства. Интерфейс 2702 на стороне сети может включать в себя любой компонент или набор компонентов, предназначенных для передачи или приема сигналов по беспроводной или проводной телекоммуникационной сети. Устройство 2704 связи может включать в себя любой компонент или набор компонентов, выполненных с возможностью облегчать процесс установления двунаправленной связи через сетевой интерфейс 2702. Передатчик 2706 может включать в себя любой компонент или набор компонентов (например, преобразователь с повышением частоты, усилитель мощности и т.д.) выполненный с возможностью преобразовывать сигнал основной полосы частот в модулированный несущий сигнал, подходящий для передачи через сетевой интерфейс 2702. Приемник 2708 может включать в себя любой компонент или совокупность компонентов (например, понижающий преобразователь, малошумящий усилитель и т.д.), выполненный с возможностью преобразовывать сигнал несущей, принятый через сетевой интерфейс 2702, в сигнал основной полосы частот. Процессор 2710 сигналов может включать в себя любой компонент или набор компонентов, выполненный с возможностью преобразовывать сигнал основной полосы частот в сигнал данных, подходящий для связи через интерфейс (ы) 2712 на стороне устройства, или наоборот. Интерфейс (ы) 2712 на стороне устройства может включать в себя любой компонент или набор компонентов, выполненный с возможностью передавать сигналы данных между процессором 2710 сигналов и компонентами в хост-устройстве (например, система 2600 обработки, порты локальной сети (LAN) и так далее).
Приемопередатчик 2700 может передавать и принимать сигналы по любому типу среды связи. В некоторых вариантах осуществления приемопередатчик 2700 передает и принимает сигналы по беспроводной среде. Например, приемопередатчик 2700 может быть беспроводным приемопередатчиком, выполненным с возможностью устанавливать связь в соответствии с протоколом беспроводной связи, таким как сотовый протокол (например, «Долгосрочное развитие» (LTE) и т.д.), протокол беспроводной локальной сети (WLAN) (например, один или несколько из семейства протоколов Wi-Fi 802.11 и т.д.) или любой другой тип беспроводного протокола (например, Bluetooth, связь ближнего радиуса действия (NFC) и т.д.). В таких вариантах осуществления интерфейс 2702 на стороне сети содержит один или несколько антенн/излучающих элементов. Например, сетевой интерфейс 2702 может включать в себя одну антенну, несколько отдельных антенн или многоэлементную антенную решетку, выполненную с возможностью многоуровневой связи, например, один вход с несколькими выходами (SIMO), несколько входов с одним выходом (MISO), множественный вход, множественный выход (MIMO) и т.д. В примерных вариантах осуществления, в которых приемопередатчик 2700 образует часть AP 104, интерфейс 2702 на стороне сети включает в себя множество антенн, обеспечивающих связь FD MIMO, причем разные антенны соответственно передают и принимают нисходящую линию и восходящую линию связи сообщения 200, 202, как описано выше в отношении фиг. 6. В других вариантах осуществления приемопередатчик 2700 передает и принимает сигналы по проводной среде, например, по витой паре, коаксиальному кабелю, оптоволоконному кабелю и т.д. Конкретные системы обработки и/или приемопередатчики могут использовать все показанные компоненты или только подмножество компонентов, и уровни интеграции могут варьироваться от устройства к устройству.
Хотя было приведено подробное описание, следует понимать, что различные изменения, замены и изменения могут быть сделаны без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, объем настоящего изобретения не предназначен для ограничения конкретными вариантами осуществления, описанными в данном документе, поскольку специалист в данной области техники легко поймет из настоящего изобретения, что процессы, машины, производство, составы вещества, средства, способы или этапы, существующие в настоящее время или которые будут разработаны позднее, могут выполнять, по существу, ту же функцию или достигать, по существу, того же результата, что и соответствующие варианты осуществления, описанные в данном документе. Соответственно, прилагаемая формула изобретения включает в себя такие процессы, машины, производство, составы веществ, средства, способы или этапы.
Могут быть сделаны некоторые адаптации и модификации описанных вариантов осуществления. Следовательно, рассмотренные выше варианты осуществления считаются иллюстративными, а не ограничивающими.