СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
DATA TRANSMISSION METHOD IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE THEREFOR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к системам беспроводной связи и, в частности, к способу передачи данных для поддержки передачи данных в многопользовательском режиме и соответствующему устройству.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Wi-Fi представляет собой технологию беспроводной локальной сети (WLAN), которая позволяет устройству осуществлять доступ к интернету в частотном диапазоне 2,4 ГГц, 5 ГГц или 60 ГГц.
[0003] WLAN базируется на стандарте Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11. Постоянный комитет по беспроводной связи следующего поколения (WNG SC) IEEE 802.11 - это специальный комитет, занимающийся беспроводной локальной сетью (WLAN) следующего поколения в среднесрочной и долгосрочной перспективе.
[0004] Целью IEEE 802.11n является повышение скорости и надежности сети и расширение покрытия беспроводной сети. В частности, IEEE 802.11n поддерживает высокую пропускную способность (HT), обеспечивающую максимальную скорость передачи данных 600 Мбит/с. Кроме того, для минимизации ошибки переноса и оптимизации скорости передачи данных, IEEE 802.11n базируется на технологии множественных входов и множественных выходов (MIMO), в которой множественные антенны используются на обоих концах блока передачи и блока приема.
[0005] В связи распространением WLAN и появлением новых разнообразных приложений, использующих WLAN, в системе WLAN следующего поколения, поддерживающей очень высокую пропускную способность (VHT), был установлен новый стандарт IEEE 802.11ac как следующая версия система WLAN IEEE 802.11n. IEEE 802.11ac поддерживает скорость передачи данных 1 Гбит/с или более посредством передачи в полосе передачи 80 МГц и/или более широкой полосе (например, 160 МГц) и, в основном, работает в диапазоне 5 ГГц.
[0006] В последнее время возникла необходимость в новой системе WLAN для поддержки более высокой пропускной способности, чем скорость передачи данных, поддерживаемая IEEE 802.11ac.
[0007] Объем IEEE 802.11ax, в основном, рассмотренный в исследовательской группе WLAN следующего поколения, именуемой WLAN IEEE 802.11ax или высокопроизводительной WLAN (HEW), включает в себя 1) усовершенствование физического (PHY) уровня 802.11 и уровня управления доступом к среде (MAC) в диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и т.д., 2) повышение эффективности использования спектра и пропускной способности по площади, 3) повышение производительности в фактических условиях в помещении и вне помещения, например, в условиях, где присутствует источник помех, в условиях плотной неоднородной сети и в условиях, где присутствует высокая пользовательская нагрузка, и т.д.
[0008] При разработке IEEE 802.11ax, в основном, рассматривался сценарий плотного окружения, где присутствует много точек доступа (AP) и много станций (STA). В IEEE 802.11ax повышение эффективности использования спектра и пропускной способности по площади рассматривается в такой ситуации. В частности, представляет интерес повышение существенной производительности в условиях вне помещения, которому не придавали особого значения в существующих WLAN, помимо условий в помещении.
[0009] В IEEE 802.11ax большое внимание уделяется таким сценариям, как беспроводные офисы, интеллектуальные дома, стадионы, активные участки и здания/квартиры. Повышение производительности системы в плотном окружении, где присутствует много AP и много STA, рассматривается на основании соответствующих сценариев.
[0010] Предполагается, что в дальнейшем в IEEE 802.11ax будет уделено особое внимание повышению производительности системы в условиях перекрывающегося базового набора услуг (OBSS), улучшению условий вне помещения, сотовой разгрузке и т.д., а не только повышению производительности линии связи в единичном базовом наборе услуг (BSS). Направленность такого IEEE 802.11ax означает, что WLAN следующего поколения будет иметь примерно такой же технический объем, как у мобильной связи. В последнее время, с учетом ситуации, в которой технология мобильной связи и WLAN рассматриваются совместно в покрытии малых сот и прямой (D2D) связи, предполагается, что будет уделено особое внимание технологическому и коммерческому сближению WLAN следующего поколения на основе IEEE 802.11ax и мобильной связи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
[0011] Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа многопользовательской передачи и приема данных восходящей линии связи/нисходящей линии связи в системе беспроводной связи.
[0012] Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение высокопроизводительного (HE) формата PPDU, используемой при многопользовательской передаче/приеме восходящей линии связи/нисходящей линии связи в системе беспроводной связи. В частности, предложен формат поля HE-SIG(сигнала)-A и поля HE-SIG-B, включенного в PPDU.
[0013] Технические задачи настоящего изобретения не ограничиваются задачами, описанными выше; другие технические задачи, не упомянутые выше, специалисты в данной области техники могут отчетливо понять из описанного ниже.
Техническое решение
[0014] Согласно аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство точки доступа (AP) системы WLAN и способ передачи данных устройства AP.
[0015] Способ многопользовательской (MU) передачи по нисходящей линии связи (DL) устройства AP в системе беспроводной локальной сети (WLAN) может включать в себя: генерацию MU физической протокольной единицы данных (PPDU) DL, включающей в себя физическую преамбулу и поле данных, причем поле данных включает в себя, по меньшей мере, одну протокольную единицу данных MAC (MPDU), причем, по меньшей мере, одна MPDU, включает в себя MAC-заголовок и тело кадра MAC, и MAC-заголовок включает в себя информацию указания ACK для передачи в режиме MU по восходящей линии связи (UL) кадра ACK в качестве ответа на данные, передаваемые посредством поля данных; и передачу DL MU PPDU.
[0016] По меньшей мере, одна MPDU может включать в себя указатель, указывающий, что, по меньшей мере, одна MPDU включает в себя информацию указания ACK.
[0017] Указатель может быть включен в поле "разделитель MPDU", включенное в, по меньшей мере, одну MPDU.
[0018] Когда задан тип или подтип, по меньшей мере, одной MPDU, указатель может быть включен в поле "управление кадром" MAC-заголовка, в качестве заданного типа или подтипа.
[0019] Когда, по меньшей мере, одна MPDU является кадром оболочки управления в формате высокой пропускной способности (HT), указатель может быть включен в поле "управление HT", включенное в MAC-заголовок.
[0020] Когда, по меньшей мере, одна MPDU является кадром высокопроизводительного (HE) формата, указатель может быть включен в поле "управление HE" включенный в MAC-заголовок.
[0021] Когда значение конкретного зарезервированного бита поля "разделитель MPDU", соответствующего, по меньшей мере, одной MPDU, устанавливается равным заранее заданному значению, или когда значение конкретного зарезервированного бита поля управления, включенного в, по меньшей мере, одну MPDU, устанавливается равным заранее заданному значению, по меньшей мере, одна MPDU может представлять собой кадр в HE формате.
[0022] Указатель может быть включен в поле "управление кадром" или поле "адрес", включенное в MAC-заголовок.
[0023] Когда указатель включен в поле "управление кадром", каждое из значений битов поля "к DS" и поля "от DS" поля "управление кадром" может быть установлено равным 1.
[0024] Информация указания ACK может быть включена в поле управления MAC-заголовка.
[0025] Поле управления может включать в себя, по меньшей мере, одну из информации выделения частотных ресурсов, информации полосы, информации выделения пространственных ресурсов, информации канала передачи, информации уровня схемы модуляции и кодирования (MCS), информации максимальной длины UL MU PPDU, несущей кадр ACK, информации запроса отчета по статусу буфера и информации запроса отчета по статусу канала, в качестве информации указания ACK, для передачи в режиме MU по UL кадра ACK.
[0026] Когда поле данных включает в себя A-MPDU, участок A-MPDU может включать в себя, по меньшей мере, одну MPDU.
[0027] Способ передачи в режиме MU по DL может дополнительно включать в себя: когда кадр ACK не принимается в качестве ответа в соответствии с информацией указания ACK, передачу на приемную STA кадра ответа блочного квитирования (BAR) информации указания ACK, прием запроса на передачу кадра BAR от приемной STA и передачу на приемную STA кадра BAR в ответ на запрос, или повторную передачу данных, соответствующих приемной STA, на приемную STA посредством DL MU PPDU.
[0028] Передача на приемную STA кадра BAR информации указания ACK может представлять собой передачу кадра BAR в режиме состязания за канал после определения, что кадр ACK не принят, и после короткого межкадрового промежутка (SIFS), или после процедуры откладывания передачи для повторной передачи данных на приемную STA.
[0029] Когда запрос на передачу кадра BAR принимается от приемной STA, и кадр BAR передается на приемную STA в ответ на запрос, запрос на кадр BAR может приниматься от приемной STA в течение интервала произвольного доступа.
[0030] Когда поле данных включает в себя A-MPDU, A-MPDU может включать в себя, по меньшей мере, одну MPDU.
[0031] Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство точки доступа (AP) в системе беспроводной локальной сети (WLAN), включающее в себя: радиочастотный (RF) блок, выполненный с возможностью передачи и приема беспроводного сигнала; и процессор, выполненный с возможностью управления RF блоком, причем процессор дополнительно выполнен с возможностью генерировать многопользовательскую (MU) физическую протокольную единицу данных (PPDU) нисходящей линии связи (DL), включающую в себя физическую преамбулу и поле данных, и передавать DL MU PPDU, причем поле данных включает в себя, по меньшей мере, одну протокольную единицу данных MAC (MPDU), причем, по меньшей мере, одна MPDU включает в себя MAC-заголовок и тело кадра MAC, и MAC-заголовок включает в себя информацию указания ACK для передачи в режиме MU по восходящей линии связи (UL) кадра ACK в качестве ответа на данные, передаваемые посредством поля данных, и передавать DL MU PPDU.
[0032] По меньшей мере, одна MPDU может включать в себя указатель, указывающий, что, по меньшей мере, одна MPDU включает в себя информацию указания ACK.
ПОЛЕЗНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
[0033] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, устройство AP может передавать в режиме MU по DL MAC-заголовок, включающий в себя информацию указания ACK, указывающую MU ресурс UL для передачи кадра ACK, и приемная STA может передавать кадр ACK с использованием MU ресурса UL, указанного принятой информацией указания ACK.
[0034] Кроме того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, поскольку устройство AP может передавать в режиме MU по DL указатель, указывающий, включена ли информация указания ACK, совместно с информацией указания ACK, приемная STA может распознавать, включена ли информация указания ACK, посредством указателя.
[0035] Другие преимущества и результаты настоящего изобретения будут дополнительно описаны в нижеследующих вариантах осуществления.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0036] Фиг. 1 - схема, демонстрирующая пример системы IEEE 802.11, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0037] фиг. 2 - схема, демонстрирующая структуру многоуровневой архитектуры системы IEEE 802.11, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0038] фиг. 3 демонстрирует PPDU не HT-формата и PPDU формата HT в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0039] фиг. 4 демонстрирует PPDU формата VHT в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0040] фиг. 5 демонстрирует векторные диаграммы для классификации формата PPDU в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0041] фиг. 6 демонстрирует формат кадра MAC в системе IEEE 802.11, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0042] фиг. 7 - схема, демонстрирующая поле "управление кадром" в кадре MAC в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0043] фиг. 8 демонстрирует формат VHT поля "управление HT" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0044] фиг. 9 - схема, демонстрирующая случайный период откладывания передачи и процедуру передачи кадра в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0045] фиг. 10 - схема, демонстрирующая соотношение IFS в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0046] фиг. 11 - схема, принципиально демонстрирующая способ зондирования канала в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0047] фиг. 12 - схема, демонстрирующая кадр VHT NDPA в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0048] фиг. 13 - схема, демонстрирующая NDP PPDU в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0049] фиг. 14 - схема, демонстрирующая кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT" формат в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0050] фиг. 15 - схема, демонстрирующая формат кадра "опрос отчета о формировании диаграммы направленности" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0051] фиг. 16 - схема, демонстрирующая кадр "диспетчеризация ID группы" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0052] фиг. 17 - схема, демонстрирующая многопользовательский формат PPDU нисходящей линии связи в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0053] фиг. 18 - схема, демонстрирующая многопользовательский формат PPDU нисходящей линии связи в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0054] фиг. 19 - схема, демонстрирующая процесс передачи MU-MIMO по нисходящей линии связи в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0055] фиг. 20 - схема, демонстрирующая кадр ACK в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0056] фиг. 21 - схема, демонстрирующая кадр "запрос блочного ACK" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0057] фиг. 22 - схема, демонстрирующая поле "информация BAR" кадра "запрос блочного ACK" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0058] фиг. 23 - схема, демонстрирующая кадр "блочное ACK" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0059] фиг. 24 - схема, демонстрирующая поле "информация BA" кадра "блочное ACK" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение;
[0060] фиг. 25 - схема, демонстрирующая PPDU высокопроизводительного (HE) формата согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0061] фиг. 26-28 - схемы, демонстрирующие PPDU HE-формата согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0062] фиг. 29 - схема, демонстрирующая процедуру многопользовательской передачи по восходящей линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0063] фиг. 30-32 - схемы, демонстрирующие единицу выделения ресурсов в способе многопользовательской передачи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0064] фиг. 33 - схема, демонстрирующая вариант осуществления DL MU PPDU 20 МГц, в котором информация указания ACK включена в физическую преамбулу.
[0065] фиг. 34 - схема, демонстрирующая вариант осуществления DL MU PPDU 20 МГц, в котором информация указания ACK включена в поле данных.
[0066] фиг. 35 - схема, демонстрирующая поле управления формата HT.
[0067] фиг. 36 - схема, демонстрирующая поле "управление HE" согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0068] фиг. 37 - схема, демонстрирующая процедуру восстановления после ошибки согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0069] фиг. 38 - блок-схема операций, демонстрирующая способ передачи в режиме MU по DL устройства AP согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0070] фиг. 39 - блок-схема каждого устройства STA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0071] Подробное описание иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения приведено со ссылкой на прилагаемые чертежи. Подробное описание, приведенное ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, призвано пояснять иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, а не показывать только варианты осуществления, которые могут быть реализованы согласно изобретению. Нижеследующее подробное описание включает в себя конкретные детали для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение можно осуществлять на практике без этих конкретных деталей.
[0072] В ряде случаев, общеизвестные структуры и устройства опущены во избежание затемнения принципов настоящего изобретения, и важные функции структур и устройств показаны в виде блок-схем.
[0073] Следует отметить, что конкретные термины, раскрытые в настоящем изобретении, предложены для удобства описания и лучшего понимания настоящего изобретения, и использование этих конкретных терминов может заменяться другими форматами в техническом объеме или сущности настоящего изобретения.
[0074] Следующие технологии могут использоваться в различных системах беспроводной связи, например, множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), множественного доступа с частотным разделением (FDMA), множественного доступа с временным разделением (TDMA), множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), множественного доступа с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA) и неортогонального множественного доступа (NOMA). CDMA может быть реализован с использованием такой технологии радиосвязи, как универсальный наземный радиодоступ (UTRA) или CDMA2000. TDMA может быть реализован с использованием такой технологии радиосвязи, как глобальная система мобильной связи (GSM)/общая радиослужба пакетной передачи (GPRS)/повышенные скорости передачи данных для развития GSM (EDGE). OFDMA может быть реализован с использованием такой технологии радиосвязи, как Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20 или усовершенствованный UTRA (E-UTRA). UTRA входит в состав универсальной системы мобильной связи (UMTS). Проект долгосрочного развития систем связи (LTE) проекта партнерства третьего поколения (3GPP) входит в состав усовершенствованного UMTS (E-UMTS), использующего усовершенствованный наземный радиодоступ UMTS (E-UTRA), и применяет OFDMA по нисходящей линии связи и применяет SC-FDMA по восходящей линии связи. LTE-advanced (LTE-A) является развитием 3GPP LTE.
[0075] Варианты осуществления настоящего изобретения могут поддерживаться документами стандартов, раскрытыми в, по меньшей мере, одном из IEEE 802, 3GPP и 3GPP2, то есть систем радиодоступа. Таким образом, этапы или участки, которые принадлежат вариантам осуществления настоящего изобретения и которые не описаны для выявления технической сущности настоящего изобретения, могут поддерживаться документами. Кроме того, все термины, раскрытые в этом документе, могут быть описаны в документах стандартов.
[0076] Для дополнительного прояснения описания, система IEEE 802.11 описана в общих чертах, но технические характеристики настоящего изобретения этим не ограничиваются.
[0077]
Система в целом
[0078]
[0079] На фиг. 1 показана схема, демонстрирующая пример системы IEEE 802.11, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[0080] Конфигурация IEEE 802.11 может включать в себя множество элементов. Может быть предусмотрена система беспроводной связи, поддерживающая прозрачную мобильность станций (STA) для более высокого уровня посредством взаимодействия между элементами. Базовый набор услуг (BSS) может соответствовать блоку базовой конфигурации в системе IEEE 802.11.
[0081] Фиг. 1 демонстрирует, что присутствуют три BSS, а именно BSS 1 - BSS 3, и две STA (например, STA 1 и STA 2 включены в BSS 1, STA 3 и STA 4 включены в BSS 2, и STA 5 и STA 6 включены в BSS 3) включены в качестве членов каждого BSS.
[0082] На фиг. 1, эллипс, указывающий BSS, можно интерпретировать как указывающий зону покрытия, в которой STA, включенные в соответствующий BSS, поддерживают связь. Такая зона может именоваться базовой зоной обслуживания (BSA). Когда STA перемещается за пределы BSA, она не способна напрямую осуществлять связь с другими STA в соответствующей BSA.
[0083] В системе IEEE 802.11, наиболее основной тип BSS является независимым BSS (IBSS). Например, IBSS может иметь минимальную форму, включающую в себя только две STA. Кроме того, BSS 3, показанный на фиг. 1, который является простейшей формой, и из которого исключены другие элементы, может соответствовать иллюстративному примеру IBSS. Такая конфигурация возможна, если STA могут напрямую осуществлять связь друг с другом. Кроме того, LAN такой формы не является заранее запланированной и сконфигурированной, но может быть сконфигурирована при необходимости. Она также может именоваться специальной сетью.
[0084] Когда STA отключается или включается, или STA входит в зону BSS или выходит из нее, членство STA в BSS может динамически изменяться. Чтобы стать членом BSS, STA может присоединиться к BSS с использованием процесса синхронизации. Для осуществления доступа ко всем услугам в конфигурации на основе BSS, STA необходимо ассоциироваться с BSS. Такое ассоциирование может динамически конфигурироваться и может включать в себя использование службы системы распределения (DSS).
[0085] В системе 802.11, расстояние прямой связи между STA может ограничиваться производительностью физического уровня (PHY). В любом случае, предел такого расстояния может быть достаточным, но, при необходимости, может потребоваться связь между STA на большем расстоянии. Система распределения (DS) может быть сконфигурирована для поддержки расширенного покрытия.
[0086] DS означает конфигурацию, в которой BSS соединены между собой. В частности, BSS может присутствовать как элемент расширенной формы сети, включающий в себя множество BSS вместо независимого BSS, как на фиг. 1.
[0087] DS является логическим понятием и может задаваться характеристиками среды системы распределения (DSM). В стандарте IEEE 802.11, беспроводная среда (WM) и среда системы распределения (DSM) логически разделены. Каждая логическая среда используется для отдельной цели и используется отдельным элементом. В определении стандарта IEEE 802.11, такие среды не ограничиваются одной и той же и также не ограничиваются разными. Гибкость конфигурации (т.е. конфигурации DS или другой сетевой конфигурации) системы IEEE 802.11 можно описать как наличие множества сред, логически отличающихся друг от друга, как описано выше. Таким образом, конфигурация системы IEEE 802.11 может быть реализована по-разному, и соответствующая конфигурация системы может независимо указываться физическими характеристиками каждого примера реализации.
[0088] DS может поддерживать мобильное устройство за счет обеспечения безразрывной интеграции множества BSS и обеспечения логических услуг, необходимых для присвоения адреса пункту назначения.
[0089] AP означает объект, который позволяет осуществлять доступ к DS посредством WM в отношении ассоциированных STA и обладает функциональными возможностями STA. Перемещение данных между BSS и DS может осуществляться посредством AP. Например, каждая из STA 2 и STA 3, показанных на фиг. 1, обладает функциональными возможностями STA и обеспечивает функцию, которая позволяет ассоциированным STA (например, STA 1 и STA 4) осуществлять доступ к DS. Кроме того, все AP, в основном, соответствуют STA, и, таким образом, все AP являются адресуемыми объектами. Адрес, используемый AP для связи по WM, и адрес, используемый AP для связи по DSM, не обязательны совпадать.
[0090] Данные, передаваемые с одной из STA, ассоциированных с AP, на адрес STA AP, всегда может приниматься неуправляемым порт и обрабатываться объектом доступа к порту IEEE 802.1X. Кроме того, когда управляемый порт аутентифицирован, данные (или кадр) передачи могут/может доставляться в DS.
[0091] Беспроводная сеть произвольного размера и сложности может включать в себя DS и BSS. В системе IEEE 802.11, сеть такого способа именуется сетью с расширенным набором услуг (ESS). ESS может соответствовать набору BSS, соединенному с единичной DS. Однако ESS не включает в себя DS. Сеть ESS отличается тем, что выглядит, как сеть IBSS на уровне управления логическими линиями связи (LLC). STA, включенные в ESS, могут осуществлять связь друг с другом. Мобильные STA могут переходить из одного BSS в другой BSS (в пределах одного и того же ESS) прозрачно для уровня LLC.
[0092] В системе IEEE 802.11, относительные физические позиции BSS на фиг. 1 не предполагаются, и возможны все следующие формы.
[0093] В частности, BSS могут частично перекрываться, и эта форма широко используется для обеспечения последовательного покрытия. Кроме того, BSS могут физически не соединяться, и логически не существует ограничения на расстояние между BSS. Кроме того, BSS могут располагаться физически в одной и той же позиции и могут использоваться для обеспечения избыточности. Кроме того, одна (или одна или более) сетей IBSS или ESS могут физически присутствовать в том же пространстве, что и одна или более сетей ESS. Это может соответствовать форме сети ESS, если специальная сеть работает в позиции, в которой присутствует сеть ESS, если сети IEEE 802.11, которые физически перекрываются, сконфигурированы разными организациями, или если в одной и той же позиции требуются две или более разных политик доступа и безопасности.
[0094] В системе WLAN, STA представляет собой устройство, работающий в соответствии с предписаниями управления доступом к среде (MAC)/PHY IEEE 802.11. STA может включать в себя STA типа AP и STA не типа AP, если функциональные возможности STA индивидуально не отличаются от функциональных возможностей AP. В этом случае, исходя из того, что связь осуществляется между STA и AP, STA можно интерпретировать как STA не типа AP. В примере, приведенном на фиг. 1, STA 1, STA 4, STA 5 и STA 6 соответствуют STA не типа AP, и STA 2 и STA 3 соответствуют STA типа AP.
[0095] STA не типа AP соответствует устройству, непосредственно манипулируемому пользователем, например, портативному компьютеру или мобильному телефону. В нижеследующем описании, STA не типа AP также может именоваться беспроводным устройством, терминалом, пользовательским оборудованием (UE), мобильной станцией (MS), мобильным терминалом, беспроводным терминалом, беспроводным приемопередающим блоком (WTRU), устройством сетевого интерфейса, устройством связи машинного типа (MTC), устройством межмашинной связи (M2M) и т.п.
[0096] Кроме того, AP является понятием, соответствующим базовой станции (BS), Node-B, усовершенствованному Node-B (eNB), базовой приемопередающей системе (BTS), фемто-BS и т.п. в других областях беспроводной связи.
[0097] Далее, в этом описании изобретения, нисходящая линия связи (DL) означает связь от AP к STA не типа AP. Восходящая линия связи (UL) означает связь от STA не типа AP к AP. На DL, передатчик может входить в состав AP, и приемник может входить в состав STA не типа AP. На UL, передатчик может входить в состав STA не типа AP, и приемник может входить в состав AP.
[0098] На фиг. 2 показана схема, демонстрирующая структуру многоуровневой архитектуры системы IEEE 802.11, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[0099] Согласно фиг. 2, многоуровневая архитектура системы IEEE 802.11 может включать в себя подуровень MAC и подуровень PHY.
[00100] Подуровень PHY может делиться на объект протокола конвергенции физического уровня (PLCP) и объект, зависящий от физической среды (PMD). В этом случае, объект PLCP функционирует для соединения подуровня MAC и кадра данных, а объект PMD функционирует для беспроводной передачи и приема данных на две или более STA и от них.
[00101] Подуровень MAC и подуровень PHY могут включать в себя соответствующие объекты диспетчеризации, которые могут именоваться объектом диспетчеризации подуровня MAC (MLME) и объектом диспетчеризации подуровня PHY (PLME), соответственно. Объекты диспетчеризации обеспечивают интерфейс услуг диспетчеризации уровня с использованием функции диспетчеризации уровня. MLME подключена к PLME и может осуществлять операцию диспетчеризации подуровня MAC. Аналогично, PLME также подключена к MLME и может осуществлять операцию диспетчеризации подуровня PHY.
[00102] Для обеспечения точной операции MAC, объект диспетчеризации станции (SME) может присутствовать на каждой STA. SME является объектом диспетчеризации, независимым от каждого уровня, и собирает информацию состояния на основе уровней от MLME и PLME или устанавливает значения параметров, зависящих от уровня. SME может осуществлять такую функцию вместо общих объектов диспетчеризации системы и может реализовать стандартный протокол диспетчеризации.
[00103] MLME, PLME и SME могут взаимодействовать друг с другом различными способами на основе примитивов. В частности, примитив XX-GET.request используется для запрашивания значения атрибута "база информации диспетчеризации" (MIB). Примитив XX-GET.confirm возвращает значение соответствующего атрибута MIB в случае состояния ʺуспехʺ, и указывает ошибку в поле состояния и возвращает значение в других случаях. Примитив XX-SET.request используется для того, чтобы запрашивать установление назначенного атрибута MIB на данное значение. Если атрибут MIB означает конкретную операцию, такой запрос запрашивает выполнение конкретной операции. Кроме того, примитив XX-SET.confirm означает, что назначенный атрибут MIB установлен равным запрошенному значению в случае состояния ʺуспехʺ. В других случаях, примитив XX-SET.confirm указывает, что поле состояния является ситуацией ошибки. Если атрибут MIB означает конкретную операцию, примитив может подтверждать, что соответствующая операция осуществлена.
[00104] Ниже кратко описана операция на каждом подуровне.
[00105] Подуровень MAC генерирует одну или более протокольных единиц данных MAC (MPDU) путем присоединения MAC-заголовка и последовательности проверки кадра (FCS) к служебной единице данных MAC (MSDU) принятой от более высокого уровня (например, уровня LLC), или фрагменту MSDU. Сгенерированная MPDU доставляется на подуровень PHY.
[00106] Если используется схема агрегированных MSDU (A-MSDU), множество MSDU может агрегироваться в единую агрегированную MSDU (A-MSDU). Операция агрегации MSDU может осуществляться на уровне выше MAC. A-MSDU доставляется на подуровень PHY как единая MPDU (если она не фрагментирована).
[00107] Подуровень PHY генерирует физическую протокольную единицу данных (PPDU) путем присоединения дополнительного поля, включающего в себя информацию для PHY приемопередатчика, к физической служебной единице данных (PSDU), принятой от подуровня MAC. PPDU передается посредством беспроводной среды.
[00108] PSDU принимается подуровнем PHY от подуровня MAC, и MPDU передается от подуровня MAC на подуровень PHY. Соответственно, PSDU, по существу, идентично MPDU.
[00109] Если используется схема агрегированных MPDU (A-MPDU), множество MPDU (в этом случае, каждая MPDU может нести A-MSDU) может агрегироваться в единую A-MPDU. Операция агрегации MPDU может осуществляться на уровне ниже MAC. A-MPDU может включать в себя агрегацию различных типов MPDU (например, данных QoS, квитирования (ACK) и блочного ACK (BlockAck)). Подуровень PHY принимает A-MPDU, то есть единичную PSDU, от подуровня MAC. Таким образом, PSDU включает в себя множество MPDU. Соответственно, A-MPDU передается посредством беспроводной среды в единичной PPDU.
[00110] Формат физической протокольной единицы данных (PPDU)
[00111] PPDU представляет собой единицу данных, генерируемую на физическом уровне. Формат PPDU описан ниже на основе системы WLAN IEEE 802.11a, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[00112] Фиг. 3 демонстрирует PPDU не HT-формата и PPDU формата HT в системе беспроводной связи, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[00113] фиг. 3(a) демонстрирует PPDU не HT-формата для поддержки систем IEEE 802.11a/g. Не-HT PPDU также может именоваться традиционной PPDU.
[00114] Согласно фиг. 3(a), PPDU не HT-формата сконфигурирована включать в себя преамбулу традиционного формата, включающую в себя традиционное (или не-HT) короткое обучающее поле (L-STF), традиционное (или не-HT) длинное обучающее поле (L-LTF) и традиционное (или не-HT) поле сигнала (L-SIG) и поле данных.
[00115] L-STF может включать в себя короткий обучающий символ мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). L-STF может использоваться для захвата хронирования кадров, автоматической регулировки коэффициента усиления (AGC), обнаружения разнесения и грубой синхронизации по частоте/времени.
[00116] L-LTF может включать в себя длинный обучающий символ OFDM. L-LTF может использоваться для точной синхронизации по частоте/времени и оценки канала.
[00117] Поле L-SIG может использоваться для отправки информации управления для демодуляции и декодирования поля данных.
[00118] Поле L-SIG может включать в себя поле скорости из четырех битов, зарезервированное поле из 1 бита, поле длины из 12 битов, бит четности из 1 бита и хвостовое поле сигнала из 6 битов.
[00119] Поле скорости включает в себя информацию скорости переноса, и поле длины указывает количество октетов PSDU.
[00120] Фиг. 3(b) демонстрирует PPDU смешанного HT-формата для поддержки как система IEEE 802.11n, так и системы IEEE 802.11a/g.
[00121] Согласно фиг. 3(b), PPDU смешанного HT-формата сконфигурирована включать в себя преамбулу традиционного формата, включающую в себя поля L-STF, L-LTF и L-SIG, преамбулу формата HT, включающую в себя поле "HT-сигнал" (HT-SIG), короткое обучающее поле HT (HT-STF) и длинное обучающее поле HT (HT-LTF), и поле данных.
[00122] Поля L-STF, L-LTF и L-SIG представляют собой традиционные поля для обратной совместимости и имеют такой же формат не-HT, как поля от L-STF до L-SIG. L-STA может интерпретировать поле данных посредством L-LTF, L-LTF и поля L-SIG, хотя она принимает смешанную HT PPDU. В этом случае, L-LTF может дополнительно включать в себя информацию для оценки канала, которую должна осуществлять HT-STA для приема смешанной HT PPDU и для демодуляции поля L-SIG и поля HT-SIG.
[00123] HT-STA может распознавать PPDU смешанного HT-формата с использованием поля HT-SIG, следующего за традиционными полями, и может декодировать поле данных на основании PPDU смешанного HT-формата.
[00124] HT-LTF может использоваться для оценки канала для демодуляции поля данных. IEEE 802.11n поддерживает однопользовательский режим многих входов и многих выходов (SU-MIMO) и, таким образом, может включать в себя множество HT-LTF для оценки канала в отношении каждого из полей данных, передаваемых во множестве пространственных потоков.
[00125] HT-LTF может включать в себя HT-LTF данных, используемое для оценки канала для пространственного потока HT-LTF расширения, дополнительно используемое для полного зондирования канала. Соответственно, количество HT-LTF может быть больше или равно количеству передаваемых пространственных потоков.
[00126] В PPDU смешанного HT-формата, сначала передаются поля L-STF, L-LTF и L-SIG, благодаря чему, L-STA может принимать поля L-STF, L-LTF и L-SIG и получать данные. После этого передается поле HT-SIG для демодуляции и декодирования данных, передаваемых для HT-STA.
[00127] Поля L-STF, L-LTF, L-SIG и HT-SIG передаются без осуществления формирования диаграммы направленности вплоть до поля HT-SIG, благодаря чему, L-STA и HT-STA могут принимать соответствующую PPDU и получать данные. В HT-STF, HT-LTF и поле данных, которые затем передаются, радиосигналы передаются посредством предварительного кодирования. В этом случае, передается HT-STF, благодаря чему, STA, принимающая соответствующую PPDU путем осуществления предварительного кодирования, может учитывать участок, мощность которого изменяется за счет предварительного кодирования, и затем передаются множество HT-LTF и поле данных.
[00128] Нижеприведенная таблица 1 демонстрирует поле HT-SIG.
Таблица 1
Поле
Битов
Описание
MCS
7
Указывают схему модуляции и кодирования
CBW 20/40
1
Устанавливается на ʺ0ʺ, если CBW равна 20 МГц или 40 МГц или выше/нижеУстанавливается на ʺ1ʺ, если CBW равна 40 МГц
Длина HT
16
Указывает количество октетов данных в PSDU
Сглаживание
1
Устанавливается на ʺ1ʺ, если рекомендуется сглаживание каналаУстанавливается на ʺ0ʺ, если оценка канала рекомендуется без сглаживания для каждой несущей
Без сглаживания
1
Устанавливается на ʺ0ʺ, если PPDU является зондирующей PPDUУстанавливается на ʺ1ʺ, если PPDU не является зондирующей PPDU
Зарезервированное
1
Устанавливается на ʺ1ʺ
Агрегация
1
Устанавливается на ʺ1ʺ, если PPDU включает в себя A-MPDUВ противном случае устанавливается на ʺ0ʺ
Пространственно-временное блочное кодирование (STBC)
2
Указывает разность между количеством пространственно-временных потоков (NSTS) и количеством пространственных потоков (NSS), указанным в MCSУстанавливается на ʺ00ʺ, если STBC не используется
Кодирование FEC
1
Устанавливается на ʺ1ʺ, если используется контроль четности низкой плотности (LDPC)Устанавливается на ʺ0ʺ, используется если двоичный сверточный код (BCC)
Короткий GI
1
Устанавливается на ʺ1ʺ, если используется короткий защитный интервал (GI) после обучения HTВ противном случае устанавливается на ʺ0ʺ
Количество пространственных потоков расширения
2
указывает количество пространственных потоков расширения (NESS)Устанавливается на ʺ0ʺ, если NESS не существуетУстанавливается на ʺ1ʺ, если количество NESS равно 1Устанавливается на ʺ2ʺ, если количество NESS равно 2Устанавливается на ʺ3ʺ, если количество NESS равно 3
CRC
8
Включает в себя CRS для обнаружения ошибки PPDU на стороне приемника
Хвостовые биты
6
Используется для завершения решетки сверточного декодераУстанавливается на ʺ0ʺ
[00129] Фиг. 3(c) демонстрирует PPDU формата HT-green field (PPDU формата HT-GF) для поддержки только системы IEEE 802.11n.
[00130] Согласно фиг. 3(c), PPDU формата HT-GF включает в себя HT-GF-STF, HT-LTF1, поле HT-SIG, множество HT-LTF2 и поле данных.
[00131] HT-GF-STF используется для захвата хронирования кадров и AGC.
[00132] HT-LTF1 используется для оценки канала.
[00133] Поле HT-SIG используется для демодуляции и декодирования поля данных.
[00134] HT-LTF2 используется для оценки канала для демодуляции поля данных. Аналогично, HT-STA использует SU-MIMO. Соответственно, может быть сконфигурировано множество HT-LTF2, поскольку оценка канала требуется для каждого из полей данных, передаваемых во множестве пространственных потоков.
[00135] Множество HT-LTF2 может включать в себя множество HT-LTF данных и множество HT-LTF расширения наподобие HT-LTF смешанной HT PPDU.
[00136] На фиг. 3(a) - 3(c) поле данных является полезной нагрузкой и может включать в себя служебное поле, поле скремблированной PSDU (PSDU), хвостовые биты и биты заполнения. Все биты поля данных являются скремблированными.
[00137] Фиг. 3(d) демонстрирует служебное поле, включенное в поле данных. Служебное поле имеет 16 битов. 16 битам присваиваются номера с 0 до 15, и они последовательно передаются, начиная с бита № 0. Биты с № 0 по № 6 устанавливаются равными 0 и используются для синхронизации дескремблера на приемном каскаде.
[00138] Система WLAN IEEE 802.11ac поддерживает способ многопользовательской передачи множественных входов и множественных выходов (MU-MIMO) DL, в котором множество STA одновременно осуществляет доступ к канал для эффективного использования радиоканала. В соответствии со способом передачи MU-MIMO, AP может одновременно передавать пакет на одну или более STA, подвергнутых MIMO-сопряжению.
[00139] Многопользовательская передача по нисходящей линии связи (передача в режиме MU по DL) означает технологию, в которой AP передает PPDU на множество не-AP STA посредством одних и тех же временных ресурсов с использованием одной или более антенн.
[00140] Далее, MU PPDU означает PPDU, которая доставляет одну или более PSDU для одной или более STA, использующая технологии MU-MIMO или технологии OFDMA. Кроме того, SU PPDU означает PPDU, имеющую формат, в котором может доставляться одна-единственная PSDU или который не имеет PSDU.
[00141] Для передачи MU-MIMO, размер информации управления, передаваемой на STA, может превышать размер информации управления 802.11n. Информация управления, дополнительно необходимая для поддержки MU-MIMO, может включать в себя информацию, указывающую количество пространственных потоков, принятых каждой STA, и информация, относящаяся к модуляции и кодированию данных, передаваемых на каждую STA, может соответствовать, например, информации управления.
[00142] Соответственно, когда передача MU-MIMO осуществляется для одновременного предоставления множеству STA услуги передачи данных, размер передаваемой информации управления может увеличиваться согласно количеству STA, которые принимают информацию управления.
[00143] Для эффективной передачи информации управления, размер которой увеличивается, как описано выше, множество фрагментов информации управления, необходимых для передачи MU-MIMO, может делиться на два типа информации управления: общую информацию управления, которая требуется для всех STA в целом, и особую информацию управления, индивидуально необходимую для конкретной STA, и может передаваться.
[00144] фиг. 4 демонстрирует PPDU формата VHT в системе беспроводной связи, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[00145] Фиг. 4(a) демонстрирует PPDU формата VHT для поддержки системы IEEE 802.11ac.
[00146] Согласно фиг. 4(a), PPDU формата VHT сконфигурирована включать в себя преамбулу традиционного формата, включающую в себя поля L-STF, L-LTF и L-SIG, преамбулу формата VHT, включающую в себя поле VHT-сигнал-A (VHT-SIG-A), короткое обучающее поле VHT (VHT-STF), длинное обучающее поле VHT (VHT-LTF) и поле VHT-сигнал-B (VHT-SIG-B) и поле данных.
[00147] Поля L-STF, L-LTF и L-SIG представляют собой традиционные поля для обратной совместимости и имеют такие же форматы, как поля формата не-HT. В этом случае, L-LTF может дополнительно включать в себя информацию для оценки канала, которая будет осуществляться для демодуляции поля L-SIG и поля VHT-SIG-A.
[00148] L-STF, L-LTF, поле L-SIG и поле VHT-SIG-A могут повторяться в каждом канале 20 МГц и передаваться. Например, когда PPDU передается посредством четырех каналов 20 МГц (т.е. в полосе 80 МГц), L-STF, L-LTF, поле L-SIG и поле VHT-SIG-A могут повторяться в каждом канале 20 МГц и передаваться.
[00149] VHT-STA может распознавать PPDU формата VHT с использованием поля VHT-SIG-A следующего за традиционными полями, и может декодировать поле данных на основании поля VHT-SIG-A.
[00150] В PPDU формата VHT, сначала передаются поля L-STF, L-LTF и L-SIG, благодаря чему, даже L-STA может принимать PPDU формата VHT и получать данные. После этого поле VHT-SIG-A передается для демодуляции и декодирования данных, передаваемых для VHT-STA.
[00151] Поле VHT-SIG-A представляет собой поле для передачи информации управления, общей для VHT STA, MIMO-сопряженных с AP, и включает в себя информацию управления для интерпретации принятой PPDU формата VHT.
[00152] Поле VHT-SIG-A может включать в себя поле VHT-SIG-A1 и поле VHT-SIG-A2.
[00153] Поле VHT-SIG-A1 может включать в себя информацию об используемой полосе канала (BW), информацию о том, применяется ли пространственно-временное блочное кодирование (STBC), идентификатор (ID) группы для указания группы сгруппированных STA в MU-MIMO, информацию о количестве используемых потоков (количество пространственно-временных потоков (NSTS)/ идентификатор ассоциации (частичный AID) и информацию запрещенной экономии передаваемой мощности. В этом случае, ID группы означает идентификатор, назначенный целевой группе передающих STA для поддержки передачи MU-MIMO, и может указывать, является ли настоящий способ передачи MIMO MU-MIMO или SU-MIMO.
[00154] Таблица 2 демонстрирует поле VHT-SIG-A1.
Таблица 2
Поле
Битов
Описание
BW
2
Устанавливается на ʺ0ʺ, если BW равна 20 МГцУстанавливается на ʺ1ʺ, если BW равна 40 МГцУстанавливается на ʺ2ʺ, если BW равна 80 МГцУстанавливается на ʺ3ʺ, если BW равна 160 МГц или 80+80 МГц
Зарезервированное
1
STBC
1
В случае VHT SU PPDU:Устанавливается на ʺ1ʺ, если STBC используетсяВ противном случае устанавливается на ʺ0ʺВ случае VHT MU PPDU:Устанавливается на ʺ0ʺ
ID группы
6
Указывают ID группыʺ0ʺ или ʺ63ʺ указывает VHT SU PPDU, в противном случае указывает VHT MU PPDU
NSTS/частичный AID
12
В случае VHT MU PPDU, делится на 4 позиции пользователя ʺpʺ, каждая из которых имеет три битаʺ0ʺ, если пространственно-временной поток равен 0ʺ1ʺ, если пространственно-временной поток равен 1ʺ2ʺ, если пространственно-временной поток равен 2ʺ3ʺ, если пространственно-временной поток равен 3ʺ4ʺ, если пространственно-временной поток равен 4В случае VHT SU PPDU,3 старших бита устанавливаются следующим образом:ʺ0ʺ, если пространственно-временной поток равен 1ʺ1ʺ, если пространственно-временной поток равен 2ʺ2ʺ, если пространственно-временной поток равен 3ʺ3ʺ, если пространственно-временной поток равен 4ʺ4ʺ, если пространственно-временной поток равен 5ʺ5ʺ, если пространственно-временной поток равен 6ʺ6ʺ, если пространственно-временной поток равен 7ʺ7ʺ, если пространственно-временной поток равен 89 младших битов указывают частичный AID.
TXOP_PS_NOT_ALLOWED
1
Устанавливается на ʺ0ʺ, если VHT AP позволяет не-AP VHT STA переходить в энергосберегающий режим в течение возможности передачи (TXOP)В противном случае устанавливается на ʺ1ʺВ случае, когда не-AP VHT STA передает VHT PPDUУстанавливается на ʺ1ʺ
Зарезервированное
1
[00155] Поле VHT-SIG-A2 может включать в себя информацию о том, используется ли короткий защитный интервал (GI), информацию прямого исправления ошибок (FEC), информацию о схеме модуляции и кодирования (MCS) для единичного пользователя, информацию о типе кодирования канала для множественных пользователей, информацию, связанную с формированием диаграммы направленности, биты избыточности для циклического контроля по избыточности (CRC), хвостовые биты сверточного декодера и т.д.
[00156] Таблица 3 демонстрирует поле VHT-SIG-A2.
Таблица 3
Поле
Битов
Описание
Короткий GI
1
Устанавливается на ʺ0ʺ, если в поле данных не используется короткий GIУстанавливается на ʺ1ʺ, если в поле данных используется короткий GI
Устранение неоднозначности короткого GI
1
Устанавливается на ʺ1ʺ, если используется короткий GI, и для полезной нагрузки PPDU требуется дополнительный символУстанавливается на ʺ0ʺ, если дополнительный символ не требуется
SU/MU кодирование
1
В случае VHT SU PPDU:Устанавливается на ʺ0ʺ в случае двоичного сверточного кода (BCC)Устанавливается на ʺ1ʺ в случае контроля четности низкой плотности (LDPC)в случае VHT MU PPDU:Указывает используемое кодирование, если поле NSTS пользователя, позиция пользователя которого равна ʺ0ʺ, не равно ʺ0ʺУстанавливается на ʺ0ʺ в случае BCCУстанавливается на ʺ1ʺ в случае PDPCУстанавливается на ʺ1ʺ в качестве зарезервированного поля, если поле NSTS пользователя, позиция пользователя которого равна ʺ0ʺ, равно ʺ0ʺ
Дополнительный символ OFDM LDPC
1
Устанавливается на ʺ1ʺ, если дополнительный символ OFDM требуется вследствие процедуры кодирования PPDU PDPC (в случае SU PPDU) или процедуры кодирования PPDU, по меньшей мере, одного пользователя PDPC (в случае VHT MU PPDU)В противном случае устанавливается на ʺ0ʺ
Кодирование SU VHT MCS/MU
4
В случае VHT SU PPDU:Указывает индекс VHT-MCSВ случае VHT MU PPDU:указывает кодирование для позиций пользователя с ʺ1ʺ по ʺ3ʺ последовательно со старших битовУказывает используемое кодирование, если поле NSTS каждого пользователя не равно ʺ1ʺУстанавливается на ʺ0ʺ в случае BCCУстанавливается на ʺ1ʺ в случае LDPCУстанавливается на ʺ1ʺ в качестве зарезервированного поля, если поле NSTS каждого пользователя равно ʺ0ʺ
Использование формирования диаграммы направленности
1
В случае VHT SU PPDU:Устанавливается на ʺ1ʺ, если матрица управления ориентацией формирования диаграммы направленности применяется к передаче в режиме SUВ противном случае устанавливается на ʺ0ʺВ случае VHT MU PPDU:Устанавливается на ʺ1ʺ в качестве зарезервированного поля
Зарезервированное
1
CRC
8
Включает в себя CRS для обнаружения ошибки PPDU на стороне приемника
Хвост
6
Используется для завершения решетки сверточного декодераУстанавливается на ʺ0ʺ
[00157] VHT-STF используется для повышения производительности оценки AGC в передаче MIMO.
[00158] VHT-LTF используется для VHT-STA для оценивания канала MIMO. Поскольку система WLAN VHT поддерживает MU-MIMO, VHT-LTF может быть сконфигурировано количеством пространственных потоков, посредством которых передается PPDU. Дополнительно, если поддерживается полное зондирование канала, количество VHT-LTF может увеличиваться.
[00159] Поле VHT-SIG-B включает в себя особую информацию управления, которая требуется, чтобы множество MU-MIMO-сопряженных VHT-STA принимало PPDU и получало данные. Соответственно, только когда общая информация управления, включенная в поле VHT-SIG-A, указывает, что принятая PPDU служит для передачи MU-MIMO, VHT-STA может предписываться декодировать поля VHT-SIG-B. Если же общая информация управления указывает, что принятая PPDU служит для единичной VHT-STA (включающей в себя SU-MIMO), STA может предписываться не декодировать поле VHT-SIG-B.
[00160] Поле VHT-SIG-B включает в себя поле длины VHT-SIG-B, поле VHT-MCS, зарезервированное поле и хвостовое поле.
[00161] Поле длины VHT-SIG-B указывает длину A-MPDU (до заполнения конца кадра (EOF)). Поле VHT-MCS включает в себя информацию о модуляции, кодировании и согласовании по скорости каждой VHT-STA.
[00162] Размер поля VHT-SIG-B может различаться в зависимости от типа (MU-MIMO или SU-MIMO) передачи MIMO и полосы канала, используемой для передачи PPDU.
[00163] Фиг. 4(b) демонстрирует поле VHT-SIG-B согласно полосе передачи PPDU.
[00164] Согласно фиг. 4(b), в передаче 40 МГц, биты VHT-SIG-B повторяются дважды. В передаче 80 МГц, биты VHT-SIG-B повторяются четыре раза, и присоединяются биты заполнения, установленные на 0.
[00165] В передаче 160 МГц и передаче 80+80 МГц сначала биты VHT-SIG-B повторяются четыре раза, как в передаче 80 МГц, и присоединяются биты заполнения, установленные на 0. Кроме того, всего повторяется 117 битов.
[00166] В системе, поддерживающей MU-MIMO, для передачи PPDU одинакового размера на STA, сопряженные с AP, информация, указывающая размер в битах поля данных, образующего PPDU и/или информация, указывающая размер битовых потоков, образующих конкретное поле, может быть включено в поле VHT-SIG-A.
[00167] В этом случае, поле L-SIG может использоваться для эффективного использования формата PPDU. Поле длины и поле скорости, которые включены в поле L-SIG и передаются таким образом, что PPDU одинакового размера передаются на все STA, может использоваться для обеспечения необходимой информации. В этом случае, может потребоваться дополнительное заполнение на физическом уровне, поскольку протокольная единица данных MAC (MPDU) и/или агрегированная MAC PDU (A-MPDU) устанавливаются на основе байтов (или октетов) уровня MAC.
[00168] На фиг. 4, поле данных является полезной нагрузкой и может включать в себя служебное поле, скремблированную PSDU, хвостовые биты и биты заполнения.
[00169] STA должна определять формат принятой PPDU поскольку несколько форматов PPDU смешивается и используется, как описано выше.
[00170] В этом случае, определение PPDU (или формата PPDU) можно понимать в разных смыслах. Например, определение PPDU можно понимать в смысле определения, является ли принятая PPDU такой PPDU, которую STA может декодировать (или интерпретировать). Кроме того, определение PPDU можно понимать в смысле определения, является ли принятая PPDU такой PPDU, которую может поддерживать STA. Кроме того, определение PPDU можно понимать в смысле определения, какой информацией является информация, передаваемая посредством принятой PPDU.
[00171] Это будет более подробно описано ниже со ссылкой на чертежи.
[00172] Фиг. 5 демонстрирует векторные диаграммы для классификации формата PPDU в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00173] Фиг. 5(a) демонстрирует векторную диаграмму для поля L-SIG, включенного в PPDU не HT-формата, фиг. 5(b) демонстрирует фазовое вращение для обнаружения PPDU смешанного HT-формата, и фиг. 5(c) демонстрирует фазовое вращение для обнаружения PPDU формата VHT.
[00174] Чтобы STA классифицировала PPDU как PPDU не HT-формата, PPDU формата HT-GF, PPDU смешанного HT-формата или PPDU формата VHT, используются фазы векторных диаграмм поля L-SIG и символов OFDM, которые передаются после поля L-SIG. Таким образом, STA может классифицировать формат PDDU на основании фаз векторных диаграмм поля L-SIG, принятого PPDU и/или символов OFDM, которые передаются после поля L-SIG.
[00175] Согласно фиг. 5(a), символы OFDM поля L-SIG используют BPSK (двоичную фазовую манипуляцию).
[00176] Прежде всего, чтобы классифицировать PPDU как PPDU формата HT-GF, STA, обнаружив первое поле SIG из принятой PPDU, определяет, является ли это первое поле SIG полем L-SIG, или нет. Таким образом, STA пытается осуществлять декодирование на основании векторной диаграммы, проиллюстрированной на фиг. 5(a). Если STA не удается выполнить декодирование, соответствующую PPDU можно классифицировать как PPDU формата HT-GF.
[00177] Затем, чтобы различить PPDU не HT-формата, PPDU смешанного HT-формата и PPDU формата VHT, можно использовать фазы векторных диаграмм символов OFDM, передаваемых после поля L-SIG. Таким образом, способ модуляции символов OFDM, передаваемых после поля L-SIG, может изменяться, и STA может классифицировать формат PPDU на основании способа модуляции полей, идущих вслед за полем L-SIG принятой PPDU.
[00178] Согласно фиг. 5(b), для классификации PPDU как PPDU смешанного HT-формата, можно использовать фазы двух символов OFDM, передаваемых после поля L-SIG в PPDU смешанного HT-формата.
[00179] В частности, обе фазы символов OFDM #1 и #2, соответствующих полю HT-SIG, которое передается после поля L-SIG, в PPDU смешанного HT-формата поворачиваются против часовой стрелки на 90 градусов. Таким образом, символы OFDM #1 и #2 модулируются посредством QBPSK (квадратурной двоичной фазовой манипуляции). Векторная диаграмма QBPSK может представлять собой векторную диаграмму, повернутую против часовой стрелки на 90 градусов относительно векторной диаграммы BPSK.
[00180] STA пытается декодировать первый и второй символы OFDM, соответствующие полю HT-SIG, передаваемому после поля L-SIG, принятого PDU, на основании векторных диаграмм, проиллюстрированных на фиг. 5(b). Если STA успешно осуществляет декодирование, соответствующую PPDU можно классифицировать как PPDU формата HT.
[00181] Затем, чтобы различить PPDU не HT-формата и PPDU формата VHT, можно использовать фазы векторных диаграмм символов OFDM, передаваемых после поля L-SIG.
[00182] Согласно фиг. 5(c), чтобы классифицировать PPDU как PPDU формата VHT, фазы двух символов OFDM, передаваемых после поля L-SIG, можно использовать в PPDU формата VHT.
[00183] В частности, фаза символа OFDM #1, соответствующего VHT-SIG-A, идущего вслед за полем L-SIG в PPDU формата HT, не поворачивается, но фаза символа OFDM #2 поворачивается против часовой стрелки на 90 градусов. Таким образом, символ OFDM #1 модулируется посредством BPSK, и символ OFDM #2 модулируется посредством QBPSK.
[00184] STA пытается декодировать первый и второй символы OFDM, соответствующие полю VHT-SIG, передаваемому после поля L-SIG, принятого PDU, на основании векторных диаграмм, проиллюстрированных на фиг. 5(c). Если STA успешно осуществляет декодирование, соответствующую PPDU можно классифицировать как PPDU формата VHT.
[00185] Если же STA не удается выполнить декодирование, соответствующую PPDU можно классифицировать как PPDU не HT-формата.
[00186] Формат кадра MAC
[00187] Фиг. 6 демонстрирует формат кадра MAC в системе IEEE 802.11, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00188] Согласно фиг. 6, кадр MAC (т.е. MPDU) включает в себя MAC-заголовок, тело кадра и последовательность проверки кадра (FCS).
[00189] MAC-заголовок определяется как область, включающая в себя поле "управление кадром", поле "длительность/ID", поле "адрес 1", поле "адрес 2", поле "адрес 3", поле "управление последовательностью", поле "адрес 4", поле "управление QoS"и поле "управление HT".
[00190] Поле "управление кадром" содержит информацию о характеристиках кадра MAC. Более подробное описание поля "управление кадром" будет приведено ниже.
[00191] Поле "длительность/ID" может быть реализовано иметь разные значения в зависимости от типа и подтипа соответствующего кадра MAC.
[00192] Если тип и подтип соответствующего кадра MAC является кадром PS-опроса для энергосберегающей (PS) операции, поле "длительность/ID" может быть сконфигурировано включать в себя идентификатор ассоциации (AID) для STA, передавшей кадр. В остальных случаях, поле "длительность/ID" может быть сконфигурировано иметь конкретное значение длительности в зависимости от типа и подтипа соответствующего кадра MAC. Кроме того, если кадр является MPDU, включенной в формат агрегированного MPDU (A-MPDU), поле "длительность/ID", включенное в MAC-заголовок, может быть сконфигурирован иметь такое же значение.
[00193] Поля с "адрес 1" по "адрес 4" используются для указания BSSID, исходного адреса (SA), конечного адреса (DA), передающего адрес (TA), указывающего адрес передающей STA, и приемного адреса (RA), указывающего адрес приемной STA.
[00194] Поле "адрес" реализованный в виде поля TA, может быть задано как значение TA сигнализации полосы. В этом случае, поле TA может указывать, что соответствующий кадр MAC включает в себя дополнительную информацию в скремблирующей последовательности. TA сигнализации полосы можно представить как MAC-адрес STA, которая отправляет соответствующий кадр MAC, но индивидуальные/групповые биты, включенные в MAC-адрес, можно задавать как конкретное значение (например, ʺ1ʺ).
[00195] Поле "управление последовательностью" сконфигурировано включать в себя номер последовательности и номер фрагмента. Номер последовательности может указывать номер последовательности, назначенный соответствующему кадру MAC. Номер фрагмента может указывать номер каждого фрагмента соответствующего кадра MAC.
[00196] Поле "управление QoS" включает в себя информацию, относящуюся к QoS. Поле "управление QoS" может быть включено, если оно указывает кадр данных QoS в подполе "подтип".
[00197] Поле "управление HT" включает в себя информацию управления, относящуюся к схеме передачи/приема HT и/или VHT. Поле "управление HT" включено в кадр оболочки управления. Кроме того, поле "управление HT" присутствует в кадре данных QoS, имеющем значение подполя "порядок", равное 1, и кадр диспетчеризации.
[00198] Тело кадра определяется как полезная нагрузка MAC. В теле кадра располагаются данные, подлежащие передаче на более высоком уровне. Тело кадра имеет переменный размер. Например, максимальный размер MPDU может составлять 11454 октетов, и максимальный размер PPDU может составлять 5,484 мс.
[00199] FCS определяется как концевик MAC и используется для поиска ошибок кадра MAC.
[00200] Первые три поля (т.е. поле "управление кадром", поле "длительность/ID" и поле "адрес 1") и последнее поле (т.е. поле FCS) образуют минимальный формат кадра и присутствуют во всех кадрах. Остальные поля могут присутствовать только в кадре конкретного типа.
[00201] На фиг. 7 показана схема, демонстрирующая поле "управление кадром" в кадре MAC в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00202] Согласно фиг. 7, поле "управление кадром" включает в себя подполе "версия протокола", подполе "тип", подполе "подтип", подполе "к DS", подполе "от DS", подполе "еще фрагменты", подполе "повторная попытка", подполе "диспетчеризация мощности", подполе "еще данные", подполе "защищенный кадр" и подполе "порядок".
[00203] Подполе "версия протокола" может указывать версию протокола WLAN, применяемого к кадру MAC.
[00204] Подполе "тип" и подполе "подтип" могут быть сконфигурированы для указания информации для идентификации функции кадра MAC.
[00205] Кадр MAC может включать в себя три типа кадра: кадры диспетчеризации, кадры управления и кадры данных.
[00206] Каждый тип кадра может подразделяться на подтипы.
[00207] Например, кадры управления могут включать в себя кадр RTS (запрос на отправку), кадр CTS (готовность к приему), кадр ACK (квитирование), кадр PS-опроса, кадр "CF (бессостязательный)-End", кадр CF-End+CF-ACK, кадр BAR (запрос блочного квитирования), кадр BA (блочное квитирование), кадр оболочки управления (управление+HT-управление), кадр VHT NDPA (объявление пустого пакета данных) и кадр "опрос отчета о формировании диаграммы направленности".
[00208] Кадры диспетчеризации могут включать в себя кадр маяка, кадр ATIM (сообщение указания трафика объявлений), кадр отмены ассоциации, кадр запроса/ответа ассоциирования, кадр запроса/ответа повторного ассоциирования, кадр пробного запроса/ответа, кадр аутентификации, кадр отмены аутентификации, кадр действия, кадр действия без ACK и кадр объявления хронирования.
[00209] Подполе "к DS" и подполе "от DS" могут содержать информацию, необходимую для интерпретации полей с "адрес 1" по "адрес 4", включенных в MAC-заголовок кадра. Для кадра управления, подполе "к DS" и подполе "от DS" могут быть установлены равными ʹ0ʹ. Для кадра диспетчеризации, подполе "к DS" и подполе "от DS" могут быть установлены равными ʹ1ʹ и ʹ0ʹ, соответственно, если соответствующий кадр является кадром диспетчеризации QoS (QMF); в противном случае, подполе "к DS" и подполе "от DS" могут быть установлены равными ʹ0ʹ.
[00210] Подполе "еще фрагменты" может указывать, существует ли фрагмент, подлежащий отправке после кадра MAC. При наличии еще одного фрагмента текущей MSDU или MMPDU, подполе "еще фрагменты" может быть установлено равным ʹ1ʹ; в противном случае, оно может быть установлено равным ʹ0ʹ.
[00211] Подполе "повторная попытка" может указывать, является ли кадр MAC повторно передаваемым предыдущим кадром MAC. Если кадр MAC является повторно передаваемым предыдущим кадром MAC, подполе "повторная попытка" может быть установлено равным ʹ1ʹ; в противном случае, оно может быть установлено равным ʹ0ʹ.
[00212] Подполе "диспетчеризация мощности" может указывать режим диспетчеризация мощности на STA. Если подполе "диспетчеризация мощности" имеет значение ʹ1ʹ, это может указывать, что STA переходит в энергосберегающий режим.
[00213] Подполе "еще данные" может указывать, имеется ли дополнительный кадр MAC, подлежащий отправке. При наличии дополнительного кадра MAC, подлежащего отправке, подполе "еще данные" может быть установлено равным ʹ1ʹ; в противном случае, оно может быть установлено равным ʹ0ʹ.
[00214] Подполе "защищенный кадр" может указывать, зашифровано ли поле "тело кадра". Если поле "тело кадра" содержит информацию, обработанную согласно алгоритму криптографической инкапсуляции, оно может быть установлено равным ʹ1ʹ; в противном случае ʹ0ʹ.
[00215] Информация, содержащаяся в вышеописанных полях, может быть задана в системе IEEE 802.11. Кроме того, вышеописанные поля являются примерами полей, которые могут быть включены в кадр MAC, но не только. Таким образом, вышеописанные поля можно заменить другими полями или включить помимо них дополнительные поля, и не обязательно включать все поля.
[00216] Фиг. 8 демонстрирует формат VHT поля "управление HT" в системе беспроводной связи, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[00217] Согласно фиг. 8, поле "управление HT" может включать в себя подполе VHT, подполе "управление HT среднее", подполе "ограничение AC" и подполе "предоставление в обратном направлении (RDG)/еще PPDU".
[00218] Подполе VHT указывает, имеет ли поле "управление HT" формат поля "управление HT" для VHT (VHT=1) или формат поля "управление HT" для HT (VHT=0). На фиг. 8 предполагается, что поле "управление HT" является полем "управление HT" для VHT (т.е., VHT=1). Поле "управление HT" для VHT может именоваться полем "управление VHT".
[00219] Подполе "управление HT среднее" может быть реализовано в другом формате в зависимости от указания подполя VHT. Подполе "управление HT среднее" подробно описано ниже.
[00220] Подполе "ограничение AC" указывает, ограничивается ли отображенная категория доступа (AC) кадра данных обратного направления (RD) единственной AC.
[00221] Подполе "RDG/еще PPDU" может интерпретироваться по-разному в зависимости от того, передается ли соответствующее поле инициатором RD или ответчиком RD.
[00222] В случае, когда соответствующее поле передается инициатором RD, подполе "RDG/еще PPDU" устанавливается равным ʺ1ʺ, если RDG присутствует, и подполе "RDG/еще PPDU" устанавливается равным ʺ0ʺ, если RDG отсутствует. В случае, когда соответствующее поле передается ответчиком RD, подполе "RDG/еще PPDU" устанавливается равным ʺ1ʺ, если PPDU, включающая в себя соответствующее подполе, является последним кадром переданным ответчиком RD, и подполе "RDG/еще PPDU" устанавливается равным ʺ0ʺ, если передается еще одна PPDU.
[00223] Как описано выше, подполе "управление HT среднее" может быть реализовано в другом формате в зависимости от указания подполя VHT.
[00224] Подполе "управление HT среднее" поля "управление HT" для VHT может включать в себя подполе зарезервированного бита, подполе запроса обратной связи по схеме модуляции и кодирования (MCS) (MRQ), подполе идентификатора последовательности MRQ (MSI)/ пространственно-временного блочного кодирования (STBC), подполе идентификатора последовательности обратной связи по MCS (MFSI)/младшего бита (LSB) ID группы (GID-L), подполе обратной связи по MCS (MFB), подполе старшего бита (MSB) ID группы (GID-H), подполе "тип кодирования", подполе "тип передачи обратной связи" (тип Tx FB) и подполе незатребованной MFB.
[00225] В таблице 4 приведено описание каждого подполя, включенного в подполе "управление HT среднее" формата VHT.
Таблица 4
Подполе
Смысловое значение
Определение
MRQ
запрос MCS
Устанавливается на ʺ1ʺ, если обратная связь по MCS (затребованная MFB) не запрашиваетсяВ противном случае устанавливается на ʺ0ʺ
MSI
идентификатор последовательности MRQ
Подполе MSI включает в себя номер последовательности в диапазоне от 0 до 6 для идентификации конкретного запроса, если подполе незатребованной MFB установлено равным ʺ0ʺ, и подполе MRQ установлено равным ʺ1ʺ.Включают в себя подполе сжатого MSI (2 бита) и подполе указания STBC (1 бит), если подполе незатребованной MFB равно ʺ1ʺ.
MFSI/GID-L
идентификатор последовательности MFB /LSB ID группы
Подполе MFSI/GID-L включает в себя принятое значение MSI, включенного в кадр, относящийся к информации MFB, если подполе незатребованной MFB установлено равным ʺ0ʺ.Подполе MFSI/GID-L включает в себя три младших бита ID группы PPDU, оцененной посредством MFB, если MFB оценивается из MU PPDU.
MFB
обратная связь по VHT N_STS, MCS, BW, SNR
Подполе MFB включает в себя рекомендованную MFB.VHT-MCS=15, NUM_STS=7 указывает, что обратная связь отсутствует.
GID-H
MSB ID группы
Подполе GID-H включает в себя 3 старших бита ID группы PPDU, затребованная MFB которой была оценена, если поле незатребованной MFB установлено равным ʺ1ʺ, и MFB была оценена из VHT MU PPDU.Все подполя GID-H устанавливаются равными ʺ1ʺ, если MFB оценивается из SU PPDU.
Тип кодирования
тип кодирования ответа MFB
Если подполе незатребованной MFB установлено равным ʺ1ʺ, подполе "тип кодирования" включает в себя тип кодирования (двоичный сверточный код (BCC) включает в себя 0, и контроль четности низкой плотности (LDPC) включает в себя 1) кадра, затребованная MFB которого была оценена
Тип Tx FB
тип передачи ответа MFB
Подполе "тип Tx FB" устанавливается равным ʺ0ʺ если подполе незатребованной MFB установлено равным ʺ1ʺ, и MFB была оценена из VHT PPDU.Подполе "тип Tx FB" устанавливается равным ʺ1ʺ если подполе незатребованной MFB установлено равным ʺ1ʺ и MFB была оценена из VHT PPDU с использованием формирования диаграммы направленности.
Незатребованная MFB
указатель незатребованной обратной связи по MCS
Устанавливается на ʺ1ʺ, если MFB является ответом на MRQУстанавливается на ʺ0ʺ, если MFB не является ответом на MRQ
[00226] Кроме того, подполе MFB может включать в себя подполе "количество пространственно-временных потоков VHT (NUM_STS), подполе VHT-MCS, подполе "полоса" (BW), и подполе "отношение сигнал-шум" (SNR).
[00227] Подполе NUM_STS указывает количество рекомендованных пространственных потоков. Подполе VHT-MCS указывает рекомендованную MCS. Подполе BW указывает информацию полосы, относящуюся к рекомендованной MCS. Подполе SNR указывает среднее значение SNR поднесущих и пространственных потоков данных.
[00228] Информация, включенная в каждое из вышеупомянутых полей, может согласовываться с определением системы IEEE 802.11. Кроме того, каждое из вышеупомянутых полей соответствует примеру полей, которые могут быть включены в кадр MAC и не ограничивается этим. Таким образом, каждое из вышеупомянутых полей можно заменить другим полем, можно дополнительно включить дополнительные поля, и, в принципе, можно не включать ни одно из полей.
[00229] Механизм доступа к среде
[00230] В IEEE 802.11, связь, в основном, отличается от связи в условиях проводного канала, поскольку осуществляется в совместно используемой беспроводной среде.
[00231] В условиях проводного канала, связь возможна на основе множественного доступа с опросом несущей/обнаружения конфликтов (CSMA/CD). Например, сигнал, будучи передан передающим каскадом, распространяется вплоть до приемного каскада, не испытывая значительного затухания сигнала ввиду отсутствия существенного изменения условий канала. В этом случае, при обнаружении конфликта между двумя или более сигналами, детектирование возможно. Причина в том, что мощность, регистрируемая приемным каскадом, на короткое время оказывается выше мощности, передаваемой передающим каскадом. Однако в условиях радиоканала, поскольку на канал влияют различные факторы (например, затухание сигнала сильно зависит от расстояния, или может возникать кратковременное глубокое замирание), передающий каскад не способен точно осуществлять опрос несущей в отношении того, правильно ли был передан сигнал приемным каскадом или возник конфликт.
[00232] Соответственно, в системе WLAN согласно IEEE 802.11 предусмотрен механизм множественного доступа с опросом несущей с избежанием конфликтов (CSMA/CA) в качестве основного механизма доступа MAC. Механизм CAMA/CA также именуется функцией распределенной координации (DCF) IEEE 802.11 MAC и, в основном применяет механизм доступа ʺlisten before talkʺ. В соответствии с таким типом механизма доступа, AP и/или STA осуществляют оценку незанятости канала (CCA) для опроса радиоканала или среды в течение конкретного интервала времени (например, межкадрового промежутка DCF (DIFS)) до передачи. Если, в результате опроса, производится определение, что среда находится в состоянии незанятости, AP и/или STA начинает передавать кадр посредством соответствующей среды. Если, напротив, в результате опроса, производится определение, что среда находится в состоянии занятости (имеет статус "занята"), AP и/или STA не начинает свою передачу, может ожидать доступа к среде в течение времени задержки (например, случайного периода откладывания передачи) помимо DIFS, исходя из того, что несколько STA уже ожидают использования соответствующей среды и затем могут пытаться передавать кадр.
[00233] Ввиду наличия нескольких STA, пытающихся передавать кадры с применением случайного периода откладывания передачи, они будут ожидать разное время, поскольку STA стохастически имеют разные значения периода откладывания передачи, и будут пытаться передать кадр. В этом случае, конфликт можно минимизировать с применением случайного периода откладывания передачи.
[00234] Кроме того, протокол IEEE 802.11 MAC обеспечивает функция гибридной координации (HCF). HCF базируется на DCF и функции точечной координации (PCF). PCF является способом синхронного доступа на основе опроса и относится к способу периодического осуществления опроса таким образом, что все принимающие AP и/или STA могут принимать кадр данных. Кроме того, HCF имеет улучшенный распределенный доступ к каналу (EDCA) и доступ к каналу под управлением HCF (HCCA). В EDCA, поставщик осуществляет способ доступа для предоставления кадра данных множественным пользователям на состязательной основе. В HCCA используется способ доступа к каналу на бессостязательной основе с использованием механизма опроса. Кроме того, HCF включает в себя механизм доступа к среде для повышения качества обслуживания (QoS) WLAN и может передавать данные QoS, как в период состязания (CP), так и период без состязания (CFP).
[00235] На фиг. 9 показана схема, демонстрирующая случайный период откладывания передачи и процедуру передачи кадра в системе беспроводной связи, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[00236] Когда конкретная среда переходит из состояния занятости в состояние незанятости, несколько STA может пытаться передавать данные (или кадры). В этом случае, в качестве схемы минимизации конфликта, каждая из STA может выбирать случайный счетчик откладывания передачи, может ожидать в течение времени слота, соответствующего выбранному случайному счетчику откладывания передачи, и может пытаться передавать. Случайный счетчик откладывания передачи имеет псевдослучайное целочисленное значение и может определяться как одно из равномерно распределенных значений в диапазоне от 0 до окна состязания (CW). В этом случае, CW является значением параметра CW. В параметре CW, CW_min задано как начальное значение. В случае неудачной передачи (например, если ACK для переданного кадра не принимается), CW_min может иметь вдвое большее значение. Если параметр CW становится CW_max, он может поддерживать значение CW_max до тех пор, пока передача данных не увенчается успехом, и можно пытаться передавать данные. В случае успешной передачи данных параметр CW сбрасывается до значения CW_min. Значения CW, CW_min и CW_max могут быть установлены равным 2^n-1 (n=0, 1, 2,...,).
[00237] Когда начинается процесс случайного откладывания передачи, STA отсчитывает слот откладывания передачи на основании определенного значения счетчика откладывания передачи и продолжает отслеживать среду в течение отсчета. При обнажении, что среда находится в состоянии занятости, STA останавливает отсчет и ожидает. Когда среда переходит в состояние незанятости, STA возобновляет отсчет.
[00238] В примере, приведенном на фиг. 9, по достижении пакета, подлежащего передаче в MAC STA 3, STA 3 может удостовериться, что среда находится в состоянии незанятости посредством DIFS и сразу же может передавать кадр.
[00239] Остальные STA обнаруживают, что среда находится в состоянии занятости и ожидают. При этом могут генерироваться данные, подлежащие передаче каждой из STA 1, STA 2 и STA 5. При обнажении, что среда находится в состоянии незанятости, каждая из STA ожидает на протяжении DIFS и отсчитывает слот откладывания передачи на основании каждого выбранного случайного значения счетчика откладывания передачи.
[00240] Пример, приведенный на фиг. 9 показывает, что STA 2 выбрала наименьшее значение счетчика откладывания передачи, и STA 1 выбрала наибольшее значение счетчика откладывания передачи. Таким образом, фиг. 7 демонстрирует, что оставшееся время откладывания передачи STA 5 короче, чем оставшееся время откладывания передачи STA 1, в момент времени, когда STA 2 заканчивает счетчик откладывания передачи и начинает передачу кадра.
[00241] STA 1 и STA 5 останавливают отсчет и ожидают, пока STA 2 занимает среду. Когда STA 2 заканчивает занимать среду, и среда снова переходит в состояние незанятости, каждая из STA 1 и STA 5 ожидает на протяжении DIFS и возобновляет остановленный счетчик откладывания передачи. Таким образом, каждая из STA 1 и STA 5 может начинать передачу кадра, отсчитав оставшийся слот откладывания передачи, соответствующий оставшемуся времени откладывания передачи. STA 5 начинает передачу кадра, поскольку STA 5 имеет более короткое оставшееся время откладывания передачи, чем STA 1.
[00242] Пока STA 2 занимает среду, данные, подлежащие передаче со STA 4, могут генерироваться. В этом случае, с точки зрения STA 4, когда среда переходит в состояние незанятости, STA 4 ожидает на протяжении DIFS и отсчитывает слот откладывания передачи, соответствующий выбранному им случайному значению счетчика откладывания передачи.
[00243] На фиг. 9 показан пример, в котором оставшееся время откладывания передачи STA 5 совпадает со случайным значением счетчика откладывания передачи STA 4. В этом случае, между STA 4 и STA 5 может возникнуть конфликт. При возникновении конфликта, ни STA 4, ни STA 5 не принимает ACK, поэтому передача данных не удается. В этом случае, каждая из STA 4 и STA 5 удваивает свое значение CW, выбирает случайное значение счетчика откладывания передачи, и отсчитывает слот откладывания передачи.
[00244] STA 1 ожидает, пока среда находится в состоянии занятости вследствие передачи STA 4 и STA 5. Когда среда переходит в состояние незанятости, STA 1 может ожидать на протяжении DIFS и начинать передачу кадра по истечении оставшегося времени откладывания передачи.
[00245] Механизм CSMA/CA включает в себя виртуальный опрос несущей помимо физического опроса несущей, в котором AP и/или STA непосредственно опрашивают среду.
[00246] Виртуальный опрос несущей позволяет решать проблему, которая может возникать в отношении доступа к среде, например, проблему скрытого узла. Для виртуального опроса несущей, MAC системы WLAN использует вектор сетевого выделения (NAV). NAV представляет собой значение, указанное AP и/или STA, которая в данный момент использует среду или имеет право использовать среду, чтобы сообщать другой AP и/или STA, сколько осталось времени до того, как среда станет доступной. Соответственно, значение, заданное как NAV, соответствует периоду, на протяжении которого среда зарезервирована для использования AP и/или STA, передающей соответствующие кадры. STA, которая принимает значение NAV, запрещено обращаться к среде в течение соответствующего периода. NAV может быть задан, например, на основании значения поля "длительность" MAC-заголовка кадра.
[00247] AP и/или STA может осуществлять процедуру обмена кадром "запрос на отправку" (RTS) и кадра "готовность к приему" (CTS) для обеспечения извещения своего намерения осуществлять доступ к среде. Кадр RTS и кадр CTS включают в себя информацию, указывающую промежуток времени, в котором зарезервирована беспроводная среда, необходимый для передачи/приема кадра ACK, подлежащий доступу, если поддерживаются существенная передача кадра данных и ответ квитирования (ACK). Другая STA, которая приняла кадр RTS от AP и/или STA, пытающейся отправить кадр, или которая приняла кадр CTS, переданный STA, на которую будет передаваться кадр, может быть сконфигурирована не осуществлять доступ к среде в течение промежутка времени, указанного информацией, включенной в кадр RTS/CTS. Это можно реализовать, устанавливая NAV в течение интервала времени.
Межкадровый промежуток (IFS)
[00248]
[00249] Интервал времени между кадрами определяется как межкадровый промежуток (IFS). STA может определять, используется ли канал в течение интервала времени IFS, посредством опроса несущей. В системе WLAN 802.11 задано множество IFS для обеспечения уровня приоритета занятия беспроводной среды.
[00250] На фиг. 10 показана схема, демонстрирующая соотношение IFS в системе беспроводной связи, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[00251] Все фрагменты хронирования можно определять со ссылкой на примитивы интерфейса физического уровня, а имело, примитив PHY-TXEND.confirm, примитив PHYTXSTART.confirm, примитив PHY-RXSTART.indication и примитив PHY-RXEND.indication.
[00252] Межкадровый промежуток (IFS) зависит от типа IFS следующим образом.
[00253] a) Уменьшенный межкадровый промежуток (IFS) (RIFS)
[00254] b) Короткий межкадровый промежуток (IFS) (SIFS)
[00255] c) Межкадровый промежуток (IFS) PCF (PIFS)
[00256] d) Межкадровый промежуток (IFS) DCF (DIFS)
[00257] e) Арбитражный межкадровый промежуток (IFS) (AIFS)
[00258] f) Увеличенный межкадровый промежуток (IFS) (EIFS)
[00259] Разные IFS определяются на основании атрибутов, указанных физическим уровнем, независимо от битовой скорости STA. Хронирование IFS определяется как промежуток время на среде. Хронирование IFS, отличное от AIFS, фиксируется для каждого физического уровня.
[00260] SIFS используется для передачи PPDU, включающей в себя кадр ACK, кадр CTS, кадр запроса блочного ACK (BlockAckReq) или кадр блочного ACK (BlockAck), то есть мгновенный ответ на A-MPDU, вторую или последующую MPDU пакета фрагментов, и ответ от STA в связи с опросом согласно PCF. SIFS имеет наивысший приоритет. Кроме того, SIFS может использоваться для точечной координации кадров независимо от типа кадра в течение времени периода без состязания (CFP). SIFS указывает время до начала первого символа преамбулы следующего кадра, который следует после конца последнего символа предыдущего кадра или от расширения сигнала (если присутствует).
[00261] Хронирование SIFS достигается, когда передача последовательных кадров начинается на границе слота Tx SIFS.
[00262] SIFS является кратчайшим в IFS между передачами от разных STA. SIFS может использоваться, если STA, занимающей среду, необходимо поддерживать занятие среды в течение периода, когда осуществляется последовательность обмена кадрами.
[00263] Другим STA, которым приходится ждать, в результате чего, среда переходит в состояние незанятости в течение более длинного промежутка, можно препятствовать в попытках использовать среду, поскольку используется наименьший промежуток между передачами в последовательности обмена кадрами. Соответственно, приоритет можно назначать по завершении действующей последовательности обмена кадрами.
[00264] PIFS используется для получения приоритета при осуществлении доступа к среде.
[00265] PIFS может использоваться в следующих случаях.
[00266] - STA работает согласно PCF
[00267] - STA отправляет кадр объявления переключения каналов
[00268] - STA отправляет кадр карты указания трафика (TIM)
[00269] - гибридный координатор (HC) начинает CFP или возможность передачи (TXOP)
[00270] - HC или не-AP QoS STA, то есть держатель TXOP, опрашиваемый для восстановления из отсутствия ожидаемого приема в фазе управляемого доступа (CAP)
[00271] - HT STA использует двойную защиту CTS до отправки CTS2
[00272] - держатель TXOP для непрерывной передачи после неудачной попытки передачи
[00273] - инициатор обратного направления (RD) для непрерывной передачи с использованием восстановления после ошибки
[00274] - HT AP в течение последовательности PSMP, в которой передается кадр восстановления многозапросного энергосбережения (PSMP)
[00275] - HT AT осуществляет CCA на вторичном канале до отправки PPDU маски 40 МГц с использованием доступа к каналу EDCA
[00276] В проиллюстрированных примерах, STA, использующая PIFS, начинает передачу после механизма опроса несущей (CS) для определения, что среда находится в состоянии незанятости на границе слота Tx PIFS, в отличие от случая, когда CCA осуществляется на вторичном канале.
[00277] DIFS может использоваться STA, которая работает для отправки кадра данных (MPDU) и кадра протокольной единицы данных диспетчеризации MAC (MMPDU) согласно DCF. STA, использующая DCF, может передавать данные на границе слота TxDIFS, если определено, что среда находится в состоянии незанятости, посредством механизма опроса несущей (CS) после корректно принятого кадра и по истечении времени откладывания передачи. В этом случае, корректно принятый кадр означает кадр, указывающий, что примитив PHY-RXEND.indication не указывает ошибку, и FCS указывает, что кадр не является ошибкой (т.е. безошибочен).
[00278] Время SIFS (ʺaSIFSTimeʺ) и время слота (ʺaSlotTimeʺ) может определяться для каждого физического уровня. Время SIFS имеет фиксированное значение, но время слота может динамически изменяться в зависимости от изменения времени беспроводной задержки ʺaAirPropagationTime.ʺ
[00279] ʺaSIFSTimeʺ задано в нижеприведенных уравнениях 1 и 2.
[00280] Уравнение 1
[00281] aSIFSTime (16 мкс)=aRxRFDelay (0,5)+aRxPLCPDelay (12,5)+aMACProcessingDelay (1 или <2)+aRxTxTurnaroundTime (<2)
[00282] Уравнение 2
[00283]
[00284] ʺaSlotTimeʺ задано в нижеприведенном уравнении 3.
[00285] Уравнение 3
[00286]
[00287] В уравнении 3, принятый по умолчанию параметр физического уровня базируется на ʺaMACProcessingDelayʺ, имеющем значение, меньшее или равное 1 мкс. Радиоволна распространяется со скоростью 300 м/мкс в вакууме. Например, 3 мкс может быть верхним пределом максимального расстояния распространения в одном направлении BSS ~ 450 м (круговой путь равен ~ 900 м).
[00288] PIFS и SIFS заданы в уравнениях 4 и 5, соответственно.
[00289] Уравнение 4
[00290]
[00291] Уравнение 5
[00292]
[00293] В уравнениях 1-5, численное значение в скобках указывает общее значение, но значение может различаться для каждой STA или для позиции каждой STA.
[00294] Вышеупомянутые SIFS, PIFS и DIFS измеряются на основании границы слота MAC (например, Tx SIFS, Tx PIFS и TxDIFS) отличной от среды.
[00295] границы слота MAC для SIFS, PIFS и DIFS заданы в уравнениях 6-8, соответственно.
[00296] Уравнение 6
[00297] TxSIFS=SIFS - aRxTxTurnaroundTime
[00298] Уравнение 7
[00299] TxPIFS=TxSIFS+aSlotTime
[00300] Уравнение 8
[00301] TxDIFS=TxSIFS+2 * aSlotTIme
[00302] Способ обратной связь по информации состояния канала
[00303] Технология SU-MIMO, в котором отправитель направленного излучения назначает все антенны одному получателю направленного излучения для связи, повышает канальную емкость посредством коэффициента усиления за счет пространственно-временного разнесения и многопотоковой передачи. Технология SU-MIMO использует больше антенн, чем без использования технологии MIMO, таким образом, увеличивая пространственные степени свободы и способствуя усовершенствованию физического уровня.
[00304] Технология MU-MIMO, в которой отправитель направленного излучения назначает антенны множественным получателям направленного излучения, может повышать производительность антенн MIMO за счет повышения скорости переноса для каждого получателя направленного излучения или надежность канала посредством протокола канального уровня для множественного доступа множественных получателей направленного излучения, подключенных к отправителю направленного излучения.
[00305] В условиях MIMO, производительность зависит в значительной степени от того, насколько точную информацию канала получает отправитель направленного излучения. Таким образом, для получения информации канала требуется процедура обратной связи.
[00306] Существует два основных типа обратной связи, поддерживаемых для получения информации канала: в одном используется кадр управления, и в другом используется процедура зондирования канала, которая не включает в себя поле данных. Зондирование относится к использованию обучающего поля преамбулы для измерения канала для других целей, чем демодуляция данных PPDU, включающей в себя соответствующее обучающее поле.
[00307] Далее будут более подробно описаны способ обратной связи по информации канала с использованием кадра управления и способ обратной связи по информации канала с использованием NDP (пустого пакета данных).
[00308] 1) Обратная связь с использованием кадра управления
[00309] В условиях MIMO, отправитель направленного излучения может предписывать получателю направленного излучения отправлять обратную связь по информации состояния канала посредством поля "управление HT", включенного в MAC-заголовок, или получатель направленного излучения может сообщать информацию состояния канала посредством поля "управление HT", включенного в MAC-заголовок (см. фиг. 8). Поле "управление HT" может быть включено в кадр оболочки управления, кадр данных QoS в котором подполе "порядок" MAC-заголовка установлено равным 1, и кадр диспетчеризации.
[00310] 2) Обратная связь с использованием зондирования канала
[00311] На фиг. 11 показана схема, принципиально демонстрирующая способ зондирования канала в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00312] Фиг. 11 демонстрирует способ обратной связи по информации состояния канала между отправителем направленного излучения (например, AP) и получателем направленного излучения (например, STA не типа AP) на основе протокола зондирования. Протокол зондирования может означать процедуру приема обратной связи по информации об информации состояния канала.
[00313] Способ зондирования информации состояния канала между отправителем направленного излучения и получателем направленного излучения на основе протокола зондирования может осуществляться на нижеследующих этапах:
[00314] (1) Отправитель направленного излучения передает кадр VHT NDPA (объявления пустого пакета данных VHT), указывающий зондирование и передачу для обратной связи от получателя направленного излучения.
[00315] Кадр VHT NDPA представляет собой кадр управления, который используется для указания, что инициировано зондирование канала и передан NDP (пустой пакет данных). Другими словами, кадр VHT NDPA может передаваться до передачи NDP, чтобы получатель направленного излучения мог подготовиться к возвращению информации состояния канала до приема кадра NDP.
[00316] Кадр VHT NDPA может содержать информацию AID (идентификатор ассоциации), информацию типа обратной связи и т.д. получателя направленного излучения, который будет передавать NDP. Более подробное описание кадра VHT NDPA будет приведено ниже.
[00317] Кадр VHT NDPA может передаваться по-разному для передачи данных на основе MU-MIMO и передачи данных на основе SU-MIMO. Например, в случае зондирования канала для MU-MIMO, кадр VHT NDPA может передаваться в широковещательном режиме, тогда как, в случае зондирования канала для SU-MIMO, кадр VHT NDPA может передаваться в одноадресном режиме.
[00318] (2) После передачи кадра VHT NDPA, отправитель направленного излучения передает NDP после SIFS. NDP имеет структуру VHT PPDU, но без поля данных.
[00319] Получатели направленного излучения, принявшие кадр VHT NDPA, могут проверять значение подполя AID12, включенного в поле информации STA и определять, являются ли они целевой STA для зондирования.
[00320] Кроме того, получатели направленного излучения могут знать свой порядок обратной связи посредством поля "информация STA", включенного в NDPA. Фиг. 11 демонстрирует, что обратная связь происходит в порядке получателя направленного излучения 1, получателя направленного излучения 2 и получателя направленного излучения 3.
[00321] (3) Получатель направленного излучения 1 получает информацию состояния канала нисходящей линии связи на основании обучающего поля, включенного в NDP, и генерирует информацию обратной связи для отправки на отправитель направленного излучения.
[00322] Получатель направленного излучения 1 передает кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT", содержащий информацию обратной связи, на отправитель направленного излучения после SIFS после приема кадра NDP.
[00323] Кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT" может включать в себя значение SNR для пространственно-временного потока, информацию о матрице обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для поднесущей и т.д. Более подробное описание кадра "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT" будет приведено ниже.
[00324] (4) Отправитель направленного излучения принимает кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT" от получателя направленного излучения 1, и затем, после SIFS, передает кадр "опрос отчета о формировании диаграммы направленности" на получатель направленного излучения 2 для получения информации канала от получателя направленного излучения 2.
[00325] Кадр "опрос отчета о формировании диаграммы направленности" представляет собой кадр, который играет такую же роль, как кадр NDP. Получатель направленного излучения 2 может измерять состояние канала на основании переданного кадра "опрос отчета о формировании диаграммы направленности".
[00326] Более подробное описание кадра "опрос отчета о формировании диаграммы направленности" будет приведено ниже.
[00327] (5) После приема кадра "опрос отчета о формировании диаграммы направленности", получатель направленного излучения 2 передает кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT", содержащий информацию обратной связи, на отправитель направленного излучения после SIFS.
[00328] (6) Отправитель направленного излучения принимает кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT" от получателя направленного излучения 2 и затем, после SIFS, передает кадр "опрос отчета о формировании диаграммы направленности" на получатель направленного излучения 3 для получения информации канала от получателя направленного излучения 3.
[00329] (7) После приема кадра "опрос отчета о формировании диаграммы направленности", получатель направленного излучения 3 передает кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT", содержащий информацию обратной связи, на отправитель направленного излучения после SIFS.
[00330] Далее будет рассмотрен кадр, используемый для вышеописанной процедуры зондирования канала.
[00331] На фиг. 12 показана схема, демонстрирующая кадр VHT NDPA в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00332] Согласно фиг. 12, кадр VHT NDPA может состоять из поля "управление кадром", поля "длительность", поля RA (приемный адрес), поля TA (передающий адрес), поля "жетон диалога зондирования", полей с "информация STA 1" по "информация STA n" и FCS.
[00333] Значение поля RA указывает адрес приемника или STA, который(ая) принимает кадр VHT NDPA.
[00334] Если кадр VHT NDPA включает в себя одно-единственное поле "информация STA", то поле RA устанавливается равным адресу STA, идентифицированной посредством AID в поле "информация STA". Например, при передаче кадра VHT NDPA на одну целевую STA для зондирования канала SU-MIMO, AP целенаправленно передает кадр VHT NDPA на целевую STA.
[00335] С другой стороны, если кадр VHT NDPA включает в себя более одного поля "информация STA", то поле RA устанавливается равным широковещательному адресу. Например, при передаче кадра VHT NDPA на, по меньшей мере, одну целевую STA для зондирования канала MU-MIMO, AP рассылает кадр VHT NDPA.
[00336] Значение поля TA указывает адрес передатчика или передающей STA, который(ая) передает кадр VHT NDPA или TA сигнализации полосы.
[00337] Поле "жетон диалога зондирования" также может именоваться полем зондирующей последовательности. Подполе "номер жетона диалога зондирования" в поле "жетон диалога зондирования" содержит значение, выбранное отправителем направленного излучения для идентификации кадра VHT NDPA.
[00338] Кадр VHT NDPA включает в себя, по меньшей мере, одно поле "информация STA". Таким образом, кадр VHT NDPA включает в себя поле "информация STA", содержащее информацию о целевых STA для зондирования. Одно поле "информация STA" может быть включено для каждого целевой STA для зондирования.
[00339] Каждое поле "информация STA" может включать в себя подполе AID12, подполе "тип обратной связи" и подполе "индекс NC".
[00340] В таблице 5 показаны подполя поля "информация STA", включенного в кадр VHT NDPA.
Таблица 5
Подполе
Описание
AID12
Содержит AID целевой STA для обратной связи зондирования. Значение подполя AID12 устанавливается равным ʹ0ʹ, если целевая STA является AP, STA ячейки или STA, которая является членом IBSS.
Тип обратной связи
Указывает тип обратной связи, запрашиваемой для целевой STA для зондирования.Устанавливается на 0 для SU-MIMO.Устанавливается на 1 для MU-MIMO.
Индекс Nc
Если подполе "тип обратной связи" указывает MU-MIMO, то NcIndex указывает количество столбцов, Nc, в подполе "матрица обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием" минус 1.Устанавливается на 0 для Nc=1,Устанавливается на 1 для Nc=2,…Устанавливается на 7 для Nc=8.Зарезервировано, если подполе "тип обратной связи" указывает SU-MIMO.
[00341] Информация, содержащаяся в вышеописанных полях, может быть задана в системе IEEE 802.11. Кроме того, вышеописанные поля являются примерами полей, которые могут быть включены в кадр MAC, но не только. Таким образом, вышеописанные поля можно заменить другими полями или включить помимо них дополнительные поля.
[00342] На фиг. 13 показана схема, демонстрирующая NDP PPDU в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00343] Согласно фиг. 13, NDP может иметь формат VHT PPDU, показанный ранее на фиг. 4, но без поля данных. NDP может заранее кодироваться на основании конкретной матрицы предварительного кодирования и передаваться на целевую STA для зондирования.
[00344] В поле L-SIG NDP, поле длины, указывающее длину PSDU, включенной в поле данных, устанавливается равным ʹ0ʹ.
[00345] В поле VHT-SIG-A NDP, поле "ID группы", указывающее, является ли метод передачи, используемый для передачи NDP, MU-MIMO или SU-MIMO, устанавливается равным значению, указывающему передачу SU-MIMO.
[00346] Биты данных поля VHT-SIG-B NDP устанавливаются равными фиксированному битовому шаблону для каждой полосы.
[00347] Приняв NDP, целевая STA для зондирования осуществляет оценку канала и получает информацию состояния канала.
[00348] На фиг. 14 показана схема, демонстрирующая формат кадра "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00349] Согласно фиг. 14, кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT" является кадром "действие VHT" для поддержки функциональных возможностей VHT, и его тело кадра включает в себя поле "действие". Поле "действие" включено в тело кадра для кадра MAC, что обеспечивает механизм указания расширенных действий диспетчеризации.
[00350] Поле "действие" состоит из поля "категория", поля "действие VHT", поля "управление VHT MIMO", поля "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT" и поля "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU".
[00351] Поле "категория" устанавливается равным значению, указывающему категорию VHT (т.е. кадр "действие VHT"), и поле "действие VHT" устанавливается равным значению, указывающему кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT".
[00352] Поле "управление VHT MIMO" используется для возвращения информации управления, относящейся к обратной связи по формированию диаграммы направленности. Поле "управление VHT MIMO" всегда может присутствовать в кадре "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT".
[00353] Поле "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT" используется для возвращения информации о матрице формирования диаграммы направленности, содержащей информацию SNR для пространственно-временных потоков, используемых для передачи данных.
[00354] Поле "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU" используется для возвращения информации SNR для пространственных потоков при осуществлении передачи MU-MIMO.
[00355] Наличие и содержимое поля "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT" и поля "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU" зависят от значений типа обратной связи, оставшихся сегментов обратной связи и подполей "первый сегмент обратной связи" поля "управление VHT MIMO".
[00356] Далее, поле "управление VHT MIMO", поле "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT" и поле "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU" будут рассмотрены более детально.
[00357] 1) Поле "управление VHT MIMO" состоит из подполя "индекс NC", подполя "индекс Nr", подполя "ширина канала", подполя "группирование", подполя "информация кодовой книги", подполя "тип обратной связи", подполя "оставшиеся сегменты обратной связи", подполя "первый сегмент обратной связи", подполя "зарезервированное" и поля "номер жетона диалога зондирования".
[00358] В таблице 6 показаны подполя поля "управление VHT MIMO".
Таблица 6
Подполе
Битов
Описание
Индекс Nc
3
Указывает количество столбцов, Nc, в матрице обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием минус 1:Устанавливается на 0 для Nc=1,Устанавливается на 1 для Nc=2,…Устанавливается на 7 для Nc=8.
Индекс Nr
3
Указывает количество строк, Nr, в матрице обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием минус 1:Устанавливается на 0 для Nr=1,Устанавливается на 1 для Nr=2,…Устанавливается на 7 для Nr=8.
Ширина канала
2
Указывает ширину канала, измеренного для создания матрицы обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием:Устанавливается на 0 для 20 МГц,Устанавливается на 1 для 40 МГц,Устанавливается на 2 для 80 МГц,Устанавливается на 3 для 160 МГц или 80+80 МГц.
Группирование
2
Указывает группирование поднесущих, Ng, используемое для матрицы обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием:Устанавливается на 0 для Ng=1 (без группирования),Устанавливается на 1 для Ng=2,Устанавливается на 2 для Ng=4,Значение 3 зарезервировано.
Информация кодовой книги
1
Указывает размер записей кодовой книги:Если тип обратной связи является SU:Устанавливается на 0 для bΨ=2 и bΦ=4,Устанавливается на 1 для bΨ=4 и bΦ=6.Если тип обратной связи является MU:Устанавливается на 0 для bΨ=5 и bΦ=7Устанавливается на 1 для bΨ=7 и bΦ=9.Здесь bΨ и bΦ указывают количество битов квантования.
Тип обратной связи
1
Указывает тип обратной связи:Устанавливается на 0 для SU-MIMO,Устанавливается на 1 для MU-MIMO.
Оставшиеся сегменты обратной связи
3
Указывает количество оставшихся сегментов обратной связи для ассоциированного кадра "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT":Устанавливается на 0 для последнего сегмента обратной связи сегментированного отчета или только сегмента обратной связи несегментированного отчета.Устанавливается равным значению от 1 до 6 для сегмента обратной связи, который не является ни первым, ни последним сегментом сегментированного отчета.Устанавливается равным значению от 1 до 6 для сегмента обратной связи, который не является последним сегментом обратной связи сегментированного отчета.В повторно передаваемом сегменте обратной связи поле устанавливается равным такому же значению, как ассоциированный сегмент обратной связи в исходной передаче.
Первый сегмент обратной связи
1
Устанавливается на 1 для первого сегмента обратной связи сегментированного отчета или только сегмента обратной связи несегментированного отчета;Устанавливается на 0, если он не является первым сегментом обратной связи, или если поле "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT" и поле "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU" отсутствуют в кадре.В повторно передаваемом сегменте обратной связи поле устанавливается равным такому же значению, как ассоциированный сегмент обратной связи в исходной передаче.
Номер жетона диалога зондирования
6
Устанавливается равным значению жетона диалога зондирования кадра NDPA.
[00359] В кадре "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT", не несущем полностью или частично поле "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT", подполе "индекс NC", подполе "индекс Nr", подполе "ширина канала", подполе "группирование", подполе "информация кодовой книги", подполе "тип обратной связи" и поле "номер жетона диалога зондирования" зарезервированы, поле "первый сегмент обратной связи" установлено равным 0, и поле "оставшиеся сегменты обратной связи" установлено равным 7.
[00360] Поле "номер жетона диалога зондирования" также может именоваться подполем "номер зондирующей последовательности".
[00361] 2) Поле "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT" используется для переноса явной информации обратной связи в форме углов, представляющих матрицы V обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для использования отправителем направленного излучения передачи для определения матрицы Q управления ориентацией.
[00362] В таблице 7 показаны подполя поля "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT".
Таблица 7
Подполе
Битов
Описание
Среднее SNR пространственно-временного потока 1
8
Отношение сигнал/шум на получателе направленного излучения для пространственно-временного потока 1, усредненное по всем поднесущим
…
…
…
Среднее SNR пространственно-временного потока Nc
8
Отношение сигнал/шум на получателе направленного излучения для пространственно-временного потока Nc, усредненное по всем поднесущим
Матрица V обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для поднесущей k=scidx(0)
Na×(bΨ+bΦ)/2
Порядок углов в матрице обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для соответствующей поднесущей
Матрица V обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для поднесущей k=scidx(1)
Na×(bΨ+bΦ)/2
Порядок углов в матрице обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для соответствующей поднесущей
…
…
…
Матрица V обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для поднесущей k=scidx(Ns-1)
Na×(bΨ+bΦ)/2
Порядок углов в матрице обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для соответствующей поднесущей
[00363] Согласно таблице 7, поле "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT" может включать в себя среднее SNR каждого пространственно-временного потока и матрицу V обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для каждой поднесущей. Матрица обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием представляет собой матрицу, включающую в себя информацию о состоянии канала и может использоваться для вычисления матрицы каналов (т.е. матрицы Q управления ориентацией) для способа передачи на основе MIMO.
[00364] scidx() относится к поднесущим, которые передают подполе "матрица обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием". Na фиксируется значением Nr×Nc (например, Φ11, Ψ21, … для Nr×Nc=2×1).
[00365] Ns означает количество поднесущих, которые передают матрицу обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием на отправитель направленного излучения. Получатель направленного излучения, путем использования способа группирования, может сократить количество Ns поднесущих, которые передают матрицу обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием. Например, количество матриц обратной связи по формированию диаграммы направленности, обеспеченных в качестве информации обратной связи, можно уменьшить путем группирования множества поднесущих в одну группу и передачи матрицы обратной связи по формированию диаграммы направленности со сжатием для соответствующей группы. Ns можно вычислять из подполей "ширина канала" и "группирование" в поле "управление VHT MIMO".
[00366] Таблица 8 демонстрирует подполе "среднее SNR пространственно-временного потока".
Таблица 8
Подполе "среднее SNR пространства-времени i
AvgSNR_i
-128
≤ 10 дБ
-127
-9.75 дБ
-126
-9.5 дБ
…
…
+126
53.5 дБ
+127
≥ 53.75 дБ
[00367] Согласно таблице 8, среднее SNR для каждого пространственно-временного потока получается путем вычисления среднего SNR всех поднесущих на соответствующем канале и отображение вычисленного среднего SNR в диапазон от -128 до +128.
[00368] 3) Поле "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU" используется для переноса явной информации обратной связи в форме дельты () SNR. Информация в поле "отчет о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT" и поле "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU" может использоваться MU отправителем направленного излучения для определения матриц Q управления ориентацией.
[00369] В таблице 9 показаны подполя поля "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU" включенный в кадр "формирование диаграммы направленности со сжатием VHT".
Таблица 9
Подполе
Битов
Описание
Дельта SNR для пространственно-временного потока 1 для поднесущей k=sscidx(0)
4
Расхождение между SNR соответствующей поднесущей и средним SNR всех поднесущих для соответствующего пространственно-временного потока.
…
…
Дельта SNR для пространственно-временного потока Nc для поднесущей k=sscidx(0)
4
Расхождение между SNR соответствующей поднесущей и средним SNR всех поднесущих для соответствующего пространственно-временного потока.
…
…
Дельта SNR для пространственно-временного потока 1 для поднесущей k=sscidx(1)
4
Расхождение между SNR соответствующей поднесущей и средним SNR всех поднесущих для соответствующего пространственно-временного потока.
…
…
Дельта SNR для пространственно-временного потока Nc для поднесущей k=sscidx(1)
4
Расхождение между SNR соответствующей поднесущей и средним SNR всех поднесущих для соответствующего пространственно-временного потока.
…
…
Дельта SNR для пространственно-временного потока 1 для поднесущей k=sscidx(Nsʹ-1)
4
Расхождение между SNR соответствующей поднесущей и средним SNR всех поднесущих для соответствующего пространственно-временного потока.
…
…
Дельта SNR для пространственно-временного потока Nc для поднесущей k=sscidx(Nsʹ-1)
4
Расхождение между SNR соответствующей поднесущей и средним SNR всех поднесущих для соответствующего пространственно-временного потока.
[00370] Согласно таблице 9, поле "отчет о формировании диаграммы направленности исключительно для MU" может включать в себя SNR для каждого пространственно-временного потока для каждой поднесущей.
[00371] Каждое подполе "дельта SNR" имеет значение в диапазоне от -8 дБ до 7 дБ с приращением 1 дБ.
[00372] scidx() относится к поднесущей(им), которая(ые) передают подполе "дельта SNR". Ns означает количество поднесущих, которые передают подполе "дельта SNR" на отправитель направленного излучения.
[00373] На фиг. 15 показана схема, демонстрирующая формат кадра "опрос отчета о формировании диаграммы направленности" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00374] Согласно фиг. 15, кадр "опрос отчета о формировании диаграммы направленности" состоит из поля "управление кадром", поля "длительность", поля RA (приемный адрес), поля TA (передающий адрес), поля "битовая карта повторной передачи сегментов обратной связи" и FCS.
[00375] Значение поля RA является адресом предполагаемого получателя.
[00376] Значение поля TA является адресом STA, передающей опрос отчета о формировании диаграммы направленности или TA сигнализации полосы.
[00377] Поле "битовая карта повторной передачи сегментов обратной связи" указывает запрашиваемые сегменты обратной связи отчета о формировании диаграммы направленности со сжатием VHT.
[00378] Если бит в позиции n (n=0 для LSB и n=7 для MSB) равен 1, то запрашивается сегмент обратной связи с подполем "оставшиеся сегменты обратной связи" в поле "управление VHT MIMO", равным n. Если бит в позиции n равен 0, то сегмент обратной связи с подполем "оставшиеся сегменты обратной связи" в поле "управление VHT MIMO", равным n, не запрашивается.
[00379] ID группы
[00380] Поскольку система WLAN VHT поддерживает передачу MU-MIMO для более высокой пропускной способности, AP может одновременно передавать кадр данных на, по меньшей мере, одну MIMO-сопряженную STA. AP может одновременно передавать данные группе STA, включающей в себя, по меньшей мере, одну ассоциированную с ней STA. Например, максимальное количество сопряженных STA может быть равно 4. Когда максимальное количество пространственных потоков равно 8, каждой STA может выделяться до 4 пространственных потоков.
[00381] В системе WLAN, поддерживающий Tunneled Direct Link Setup (TDLS), Direct Link Setup (DLS) или ячеистую сеть, STA, пытающаяся отправить данные, может отправлять PPDU на множество STA путем использования схемы передачи MU-MIMO.
[00382] Ниже описан пример, в котором AP отправляет PPDU на множество STA согласно схеме передачи MU-MIMO.
[00383] AP одновременно передает PPDU на сопряженные STA, принадлежащие целевой группе передающих STA, посредством разных пространственных потоков. Как описано выше, поле VHT-SIG-A формата VHT PPDU включает в себя информацию ID группы и информацию пространственно-временного потока. Таким образом, каждая STA может определять, отправляется ли PPDU на нее саму. Конкретным STA в целевой группе передающих STA можно не назначать никаких пространственных потоков, и, таким образом, не будет передаваться никаких данных.
[00384] Кадр "диспетчеризация ID группы" используется для назначения или изменения позиции пользователя, соответствующей одной или более ID группа. Таким образом, AP может сообщать о STA, подключенных к конкретной ID группы, посредством кадра "диспетчеризация ID группы" до осуществления передачи MU-MIMO.
[00385] На фиг. 16 показана схема, демонстрирующая кадр "диспетчеризация ID группы" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00386] Согласно фиг. 16, кадр "диспетчеризация ID группы" является кадром "действие VHT" для поддержки функциональных возможностей VHT, и его тело кадра включает в себя поле "действие". Поле "действие" включено в тело кадра для кадра MAC, что обеспечивает механизм указания расширенных действий диспетчеризации.
[00387] Поле "действие" состоит из поля "категория", поля "действие VHT", поля "управление VHT MIMO", поля "массив членских статусов" и поля "массив позиций пользователя".
[00388] Поле "категория" устанавливается равным значению, указывающему категорию VHT (т.е. кадр "действие VHT"), и поле "действие VHT" устанавливается равным значению, указывающему кадр "диспетчеризация ID группы".
[00389] Поле "массив членских статусов" состоит из 1-битового подполя "членский статус" для каждой группы. Если подполе "членский статус" установлено равным 0, это указывает, что STA не является членом группы, и если подполе "членский статус" установлено равным 1, это указывает, что STA является членом группы. Устанавливая одно или более подполей "членский статус" в поле "массив членских статусов" равными 1, одну или более групп можно назначать для STA.
[00390] STA может иметь позицию пользователя в каждой группе, которой она принадлежит.
[00391] Поле "массив позиций пользователя" состоит из 2-битового подполя "позиция пользователя" для каждой группы. Позиция пользователя STA в группе, которой она принадлежит, указывается подполем "позиция пользователя" в поле "массив позиций пользователя". AP может назначать одну и ту же позицию пользователя разным STA в каждой группе.
[00392] AP может передавать кадр "диспетчеризация ID группы", только если параметр dot11VHTOptionImplemented равен "истина". Кадр "диспетчеризация ID группы" следует отправлять только на VHT STA, для которых поле "возможность действовать как получатель направленного излучения в режиме MU" в поле "элемент возможностей VHT" установлено на 1. Кадр "диспетчеризация ID группы" следует отправлять как индивидуально адресованный кадр.
[00393] STA принимает кадр "диспетчеризация ID группы", где поле RA совпадает с ее MAC-адресом. STA обновляет GROUP_ID_MANAGEMENT, параметр PHYCONFIG_VECTOR, на основании содержимого принятого кадра "диспетчеризация ID группы".
[00394] Передача кадра "диспетчеризация ID группы" на STA и любого ассоциированного квитирования от STA должно завершаться до передачи MU PPDU на STA.
[00395] MU PPDU следует передавать на STA на основании содержимого кадра "диспетчеризация ID группы", который был передан на STA последним и для которого принято ACK.
[00396] Кадр MU-MIMO нисходящей линии связи (DL)
[00397] На фиг. 17 показана схема, демонстрирующая формат многопользовательской (MU) PPDU DL в системе беспроводной связи, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[00398] Согласно фиг. 17, PPDU сконфигурирована включать в себя преамбулу и поле данных. Поле данных может включать в себя служебное поле, поле скремблированной PSDU, хвостовые биты и биты заполнения.
[00399] AP может агрегировать MPDU и передавать кадр данных с использованием формата агрегированной MPDU (A-MPDU). В этом случае, поле скремблированной PSDU может включать в себя A-MPDU.
[00400] A-MPDU включает в себя последовательность из одного или более подкадров A-MPDU.
[00401] В случае VHT PPDU, длина каждого подкадра A-MPDU кратна 4 октетам. Соответственно, A-MPDU может включать в себя заполнение конца кадра (EOF) от 0 до 3 октетов после последнего подкадра A-MPDU для согласования A-MPDU с последним октетам PSDU.
[00402] Подкадр A-MPDU включает в себя разделитель MPDU, и MPDU, в необязательном порядке, может быть включена после разделителя MPDU. Кроме того, октет заполнения присоединен к MPDU, чтобы длина каждого подкадра A-MPDU была кратна 4 октетам в отличие от последнего подкадра A-MPDU в одной A-MPDU.
[00403] Разделитель MPDU включает в себя зарезервированное поле, поле длины MPDU, поле циклического контроля по избыточности (CRC) и поле сигнатуры разделителя.
[00404] В случае VHT PPDU, разделитель MPDU может дополнительно включать в себя поле конца кадра (EOF). Если поле длины MPDU равно 0, и подкадр A-MPDU или A-MPDU, используемый(ая) для заполнения включает в себя одну-единственную MPDU, в случае подкадра A-MPDU, в котором переносится соответствующая MPDU, поле EOF устанавливается равным ʺ1.ʺ в противном случае, поле EOF устанавливается равным ʺ0.ʺ
[00405] Поле длины MPDU включает в себя информацию о длине MPDU.
[00406] Если MPDU отсутствует в соответствующем подкадре A-MPDU, поле длины PDU устанавливается равным ʺ0ʺ. Подкадр A-MPDU, в котором поле длины MPDU имеет значение ʺ0ʺ, используется для заполнения до соответствующей A-MPDU для согласования A-MPDU с доступными октетами в VHT PPDU.
[00407] Поле CRC включает в себя информацию CRC для контроля ошибок. Поле сигнатуры разделителя включает в себя информацию шаблона, используемую для поиска разделителя MPDU.
[00408] Кроме того, MPDU включает в себя MAC-заголовок, тело кадра и последовательность проверки кадра (FCS).
[00409] На фиг. 18 показана схема, демонстрирующая формат многопользовательской (MU) PPDU DL в системе беспроводной связи, к которой может применяться вариант осуществления настоящего изобретения.
[00410] Согласно фиг. 18, количество STA, принимающих соответствующую PPDU, предполагается равным 3, и количество пространственных потоков, выделенных каждой STA, предполагается равным 1, но количество STA, сопряженных с AP, и количество пространственных потоков, выделенных каждой STA, этим не ограничиваются.
[00411] Согласно фиг. 18, MU PPDU сконфигурирована включать в себя L-TF (т.е. L-STF и L-LTF), поле L-SIG, поле VHT-SIG-A, VHT-TF (т.е. VHT-STF и VHT-LTF), поле VHT-SIG-B, служебное поле, одну или более PSDU, поле заполнения и хвостовой бит. L-TF, поле L-SIG, поле VHT-SIG-A, VHT-TF и поле VHT-SIG-B идентичны показанным на фиг. 4, и их подробное описание опущено.
[00412] Информация для указания длительности PPDU может быть включена в поле L-SIG. В PPDU, длительность PPDU, указанная полем L-SIG, включает в себя символ, которому поле VHT-SIG-A выделен, символ, которому выделены VHT-TF, поле, которому выделено поле VHT-SIG-B, биты, образующие служебное поле, биты, образующие PSDU, биты, образующие поле заполнения, и биты, образующие хвостовое поле. STA, принимающая PPDU, может получать информацию о длительности PPDU посредством информации, указывающей длительность PPDU, включенной в поле L-SIG.
[00413] Как описано выше, информация ID группы и информация количества временных и пространственных потоков для каждого пользователя передаются посредством VHT-SIG-A, и информация способа кодирования и MCS передаются посредством VHT-SIG-B. Соответственно, получатели направленного излучения могут проверять VHT-SIG-A и VHT-SIG-B и могут узнавать, является ли кадр кадром MU MIMO, которому принадлежит получатель направленного излучения. Соответственно, STA, которая не является членом STA соответствующего ID группы, или которая является членом соответствующего ID группы, но в которой количество потоков, выделенных STA, равно ʺ0ʺ, выполнена с возможностью останавливать прием физического уровня до конца PPDU из поля VHT-SIG-A, что позволяет ей снижать потребляемую мощность.
[00414] В ID группы, STA может узнавать, какой MU группе принадлежит получатель направленного излучения, и что он является пользователем, который относится к пользователям группы, которой принадлежит STA, и кто где располагается, то есть, посредством какого потока принимается PPDU, за счет предварительного приема кадра "диспетчеризация ID группы", переданного отправителем направленного излучения.
[00415] Все MPDU, передаваемые в VHT MU PPDU на основе 802.11ac, включены в A-MPDU. В поле данных, показанном на фиг. 18, каждая VHT A-MPDU может передаваться в отдельном потоке.
[00416] Согласно фиг. 18, A-MPDU могут иметь разные битовые размеры, поскольку размер данных, передаваемых на каждую STA, может различаться.
[00417] В этом случае, может осуществляться заполнение нулями, благодаря чему, время окончания передачи множества кадров данных, передаваемого отправителем направленного излучения, совпадает с временем окончания передачи кадра данных с максимальным интервалом передачи. Кадр данных с максимальным интервалом передачи может быть кадром, в котором пригодные данные нисходящей линии связи передаются отправителем направленного излучения в течение максимального времени. Пригодные данные нисходящей линии связи могут быть данными нисходящей линии связи, не заполненными нулями. Например, пригодные данные нисходящей линии связи могут быть включены в A-MPDU и передаваться. Заполнение нулями может осуществляться на оставшихся кадрах данных, отличных от кадра данных с максимальным интервалом передачи из множества кадров данных.
[00418] Для заполнения нулями, отправитель направленного излучения может заполнять один или более подкадров A-MPDU, расположенных в более поздней по времени части множества подкадров A-MPDU в кадре A-MPDU, где присутствует только поле "разделитель MPDU", посредством кодирования. Подкадр A-MPDU, имеющий длину MPDU, равную 0, может именоваться пустым подкадром.
[00419] Как описано выше, в пустом подкадре поле EOF разделителя MPDU устанавливается равным ʺ1ʺ. Соответственно, когда поле EOF, установленное на 1, обнаруживается на уровне MAC STA на принимающей стороне, прием физического уровня останавливается, что позволяет снижать потребляемую мощность.
[00420] Процедура блочного ACK
[00421] На фиг. 19 показана схема, демонстрирующая процесс передачи MU-MIMO по нисходящей линии связи в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00422] MI-MIMO в 802.11ac работает только в направлении нисходящей линии связи от AP к клиентам. Многопользовательский кадр может передаваться одновременно на множественные приемники, но квитирования не должны передаваться индивидуально в направлении восходящей линии связи.
[00423] Каждая MPDU, передаваемая в VHT MU PPDU на основе 802.11ac, включена в A-MPDU, поэтому ответы на A-MPDU в VHT MU PPDU, которые не являются немедленными ответами на VHT MU PPDU, передаются AP в ответ на кадры BAR (запрос блочного ACK).
[00424] Прежде всего, AP передает VHT MU PPDU (т.е. преамбулу и данные) на каждый приемник (т.е. STA 1, STA 2 и STA 3). VHT MU PPDU включает в себя VHT A-MPDU, подлежащие передаче на каждую STA.
[00425] Приняв VHT MU PPDU от AP, STA 1 передает кадр BA (блочное квитирование) на AP после SIFS. Более подробное описание кадра BA будет приведено ниже.
[00426] Приняв BA от STA 1, AP передает кадр BAR (запрос блочного квитирования) на STA 2 после SIFS, и STA 2 передает кадр BA на AP после SIFS. Приняв кадр BA от STA 2, AP передает кадр BAR на STA 3 после SIFS, и STA 3 передает кадр BA на AP после SIFS.
[00427] После осуществления этого процесса на всех STA, AP передает следующую MU PPDU на все STA.
[00428] Кадры ACK (квитирования)/ блочного ACK
[00429] В общем случае, кадр ACK используется в качестве ответа на MPDU, и кадр "блочное ACK" используется в качестве ответа на A-MPDU.
[00430] На фиг. 20 показана схема, демонстрирующая кадр ACK в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00431] Согласно фиг. 20, кадр ACK состоит из поля "управление кадром", поля "длительность", поля RA и FCS.
[00432] Поле RA устанавливается равным значению поля "адрес 2" непосредственно предшествующего кадра данных, кадра диспетчеризации, кадра "запрос блочного ACK", кадра "блочное ACK" или кадра PS-опроса.
[00433] Для кадров ACK, отправленных STA без QoS, если подполе "еще фрагменты" установлено равным 0 в поле "управление кадром" непосредственно предшествующего кадра данных или диспетчеризации, значение длительности устанавливается равным 0.
[00434] Для кадров ACK, не отправленных STA без QoS, значение длительности устанавливается равным значению, полученному из поля "длительность/ID" непосредственно предшествующего кадра данных, диспетчеризации, PS-опроса, BlockAckReq или BlockAck минус время, в микросекундах, необходимое для передачи кадра ACK, и его интервал SIFS. Если вычисленная длительность включает в себя доли микросекунды, это значение округляется до следующего в порядке возрастания целого числа.
[00435] Далее будет рассмотрен кадр "запрос блочного ACK".
[00436] На фиг. 21 показана схема, демонстрирующая кадр "запрос блочного ACK" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00437] Согласно фиг. 21, кадр "запрос блочного ACK" состоит из поля "управление кадром", поля "длительность/ID", поля RA, поля TA, поля "управление BAR", поля "информация BAR", и последовательности проверки кадра (FCS).
[00438] Поле RA может быть установлено равным адресу STA, принимающей кадр BAR.
[00439] Поле TA может быть установлено равным адресу STA, передающей кадр BAR.
[00440] Поле "управление BAR" включает в себя подполе "политика Ack BAR", подполе Мульти-TID, подполе "сжатая битовая карта", подполе "зарезервированное" и подполе TID_Info.
[00441] В таблице 10 показано поле "управление BAR".
Таблица 10
Подполе
Битов
Описание
Политика Ack BAR
1
Устанавливается на 0, когда отправителю требуется немедленное ACK передачи данных.Устанавливается на 1, когда отправителю не требуется немедленное ACK передачи данных.
Мульти-TID
1
Указывает тип кадра BAR в зависимости от значений подполя Мульти-TID и подполя "сжатая битовая карта".00: основной BAR01: сжатый BAR10: зарезервировано11: BAR Мульти-TID
Сжатая битовая карта
1
зарезервированный
9
TID_Info
4
Смысловое значение поля TID_Info зависит от типа кадра BAR.Для кадра "основной BAR" и кадра "сжатый BAR", это подполе содержит информацию о TID, для которых требуется кадр BA.Для кадра "BAR Мульти-TID", это подполе содержит количество TID.
[00442] Поле "информация BAR" содержит различную информацию в зависимости от типа кадра BAR. Это будет описано со ссылкой на фиг. 22.
[00443] На фиг. 22 показана схема, демонстрирующая поле "информация BAR" кадра "запрос блочного ACK" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00444] Фиг. 22(a) демонстрирует поле "информация BAR" кадров "основной BAR" и "сжатый BAR", и фиг. 22(b) демонстрирует поле "информация BAR" кадра "BAR Мульти-TID".
[00445] Согласно фиг. 22(a), для кадров "основной BAR" и "сжатый BAR", поле "информация BAR" включает в себя подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK".
[00446] Подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK" включает в себя подполе "номер фрагмента" и подполе "номер начальной последовательности".
[00447] Подполе "номер фрагмента" устанавливается равным 0.
[00448] Для кадра "основной BAR", подполе "номер начальной последовательности" содержит номер последовательности первой MSDU, для которой отправляется соответствующий кадр BAR. Для кадра "сжатый BAR", подполе "управление начальной последовательностью" содержит номер последовательности первой MSDU или A-MSDU, для которой отправляется соответствующий кадр BAR.
[00449] Согласно фиг. 22(b), для кадра "BAR Мульти-TID", поле "информация BAR" включает в себя подполе "информация для каждого TID" и подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK", которые повторяются для каждого TID.
[00450] Подполе "информация для каждого TID" включает в себя подполе "зарезервированное" и подполе "значение TID". Подполе "значение TID" содержит значение TID.
[00451] Как описано выше, подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK" включает в себя подполя "номер фрагмента" и "номер начальной последовательности". Подполе "номер фрагмента" установлено равным 0. Подполе "управление начальной последовательностью" содержит номер последовательности первой MSDU или A-MSDU, для которой отправляется соответствующий кадр BAR.
[00452] На фиг. 23 показана схема, демонстрирующая кадр "блочное ACK" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00453] Согласно фиг. 23, кадр блочного ACK (BA) состоит из поля "управление кадром", поля "длительность/ID", поля RA, поля TA, поля "управление BA", поля "информация BA" и последовательности проверки кадра (FCS).
[00454] Поле RA может быть установлено равным адресу STA, запрашивающей кадр BA.
[00455] Поле TA может быть установлено равным адресу STA, передающей кадр BA.
[00456] Поле "управление BA" включает в себя подполе "политика Ack BA", подполе Мульти-TID, подполе "сжатая битовая карта", подполе "зарезервированное" и подполе TID_Info.
[00457] В таблице 11 показано поле "управление BA".
Таблица 11
Подполе
Битов
Описание
Политика Ack BA
1
Устанавливается на 0, когда отправителю требуется немедленное ACK передачи данных.Устанавливается на 1, когда отправителю не требуется немедленное ACK передачи данных.
Мульти-TID
1
Указывает тип кадра BA в зависимости от значений подполя Мульти-TID и подполя "сжатая битовая карта".00: основное BA01: сжатое BA10: зарезервированное11: BA Мульти-TID
Сжатая битовая карта
1
Зарезервированное
9
TID_Info
4
Смысловое значение поля TID_Info зависит от типа кадра BA.Для кадра "основное BA" и кадра "сжатое BA", это подполе содержит информацию о TID, для которых требуется кадр BA.Для кадра "BA Мульти-TID", это подполе содержит количество TID.
[00458] Поле "информация BA" содержит различную информацию в зависимости от типа кадра BA. Это будет описано со ссылкой на фиг. 24.
[00459] На фиг. 24 показана схема, демонстрирующая поле "информация BA" кадра "блочное ACK" в системе беспроводной связи, к которой может применяться настоящее изобретение.
[00460] Фиг. 24(a) демонстрирует поле "информация BA" кадра "основное BA", фиг. 24(b) демонстрирует поле "информация BA" кадра "сжатый BAR", и фиг. 24(c) демонстрирует поле "информация BA" кадра "BA Мульти-TID".
[00461] Согласно фиг. 24(a), для кадра "основное BA", поле "информация BA" включает в себя подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK" и подполе "битовая карта блочного ACK".
[00462] Как описано выше, подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK" включает в себя подполе "номер фрагмента" и подполе "номер начальной последовательности".
[00463] Подполе "номер фрагмента" установлено равным 0.
[00464] Подполе "номер начальной последовательности" содержит номер последовательности первой MSDU, для которой отправляется соответствующий кадр BA, и устанавливается равным такому же значению, как в непосредственно предшествующем кадре "основной BAR".
[00465] Подполе "битовая карта блочного ACK" имеет длину 128 октетов и используется для указания статуса "принят" максимум 64 MSDU. Если бит подполя "битовая карта блочного ACK" имеет значение ʹ1ʹ, это указывает успешный прием единичной MSDU, соответствующей этой позиции бита, и если бит подполя "битовая карта блочного ACK" имеет значение ʹ0ʹ, это указывает неуспешный прием единичной MSDU, соответствующей этой позиции бита.
[00466] Согласно фиг. 24(b), для кадра "сжатое BA", поле "информация BA" включает в себя подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK" и подполе "битовая карта блочного ACK".
[00467] Как описано выше, подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK" включает в себя подполе "номер фрагмента" и подполе "номер начальной последовательности".
[00468] Подполе "номер фрагмента" установлено равным 0.
[00469] Подполе "номер начальной последовательности" содержит номер последовательности первой MSDU или A-MSDU, для которой отправляется соответствующий кадр BA, и устанавливается равным такому же значению, как в непосредственно предшествующем кадре "основной BAR".
[00470] Подполе "битовая карта блочного ACK" имеет длину 8 октетов и используется для указания статуса "принят" максимум 64 MSDU и A-MSDU. Если бит подполя "битовая карта блочного ACK" имеет значение ʹ1ʹ, это указывает успешный прием единичной MSDU или A-MSDU, соответствующей этой позиции бита, и если бит подполя "битовая карта блочного ACK" имеет значение ʹ0ʹ, это указывает неуспешный прием единичной MSDU или A-MSDU, соответствующей этой позиции бита.
[00471] Согласно фиг. 24(c), для кадра "BA Мульти-TID", поле "информация BA" включает в себя подполе "информация для каждого TID" и подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK", которые повторяются для каждого TID в порядке увеличения TID.
[00472] Подполе "информация для каждого TID" включает в себя подполе "зарезервированное" и подполе "значение TID". Подполе "значение TID" содержит значение TID.
[00473] Как описано выше, подполе "управление начальной последовательностью блочного ACK" включает в себя подполя "номер фрагмента" и "номер начальной последовательности". Подполе "номер фрагмента" установлено равным 0. Подполе "управление начальной последовательностью" содержит номер последовательности первой MSDU или A-MSDU, для которой отправляется соответствующий кадр BA.
[00474] Подполе "битовая карта блочного ACK" имеет длину 8 октетов. Если бит подполя "битовая карта блочного ACK" имеет значение ʹ1ʹ, это указывает успешный прием единичной MSDU или A-MSDU, соответствующей этой позиции бита, и если бит подполя "битовая карта блочного ACK" имеет значение ʹ0ʹ, это указывает неуспешный прием единичной MSDU или A-MSDU, соответствующей этой позиции бита.
[00475] Способ многопользовательской (MU) передачи UL
[00476] Новый формат кадра и нумерология для системы 802.11ax, то есть, системы WLAN следующего поколения, активно рассматриваются в ситуации, в которой поставщики различных полей сильно заинтересованы в Wi-Fi следующего поколения, и потребности в высокой пропускной способности и качестве восприятия (QoE) возрастают после 802.11ac.
[00477] IEEE 802.11ax является одной из систем WLAN в последнее время и вновь предложенных в качестве систем WLAN следующего поколения для поддержки более высокой скорости передачи данных и обработки более высокой пользовательской нагрузки, и также именуемых высокопроизводительной WLAN (HEW).
[00478] Система WLAN IEEE 802.11ax может работать в частотном диапазоне 2,4 ГГц и в частотном диапазоне 5 ГГц, как в существующих системах WLAN. Кроме того, система WLAN IEEE 802.11ax также может работать в более высоком частотном диапазоне 60 ГГц.
[00479] В системе IEEE 802.11ax, размер FFT в четыре раза больший, чем в существующих системах OFDM IEEE 802.11 (например, IEEE 802.11a, 802.11n и 802.11ac) может использоваться в каждой полосе для повышения средней пропускной способности и передачи вне помещения, устойчивой к межсимвольной помехе. Это описано ниже со ссылкой на соответствующие чертежи.
[00480] Далее, в описании PPDU HE-формата согласно варианту осуществления настоящего изобретения, описания вышеупомянутых PPDU не HT-формата, PPDU смешанного HT-формата, PPDU формата HT-green field и/или PPDU формата VHT могут быть отражены в описание PPDU HE-формата, хотя в противном случае они не описаны.
[00481] На фиг. 25 показана схема, демонстрирующая PPDU высокопроизводительного (HE) формата согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00482] Фиг. 25(a) схематично демонстрирует конфигурацию PPDU HE-формата, и фиг. 25(b) - 25(d) более детально демонстрируют конфигурации PPDU HE-формата.
[00483] Согласно фиг. 25(a), PPDU HE-формата для HEW может, в основном, включать в себя традиционную часть (L-часть: традиционную часть), HE-часть и поле "HE-данные".
[00484] L-часть включает в себя поля L-STF, L-LTF и L-SIG в форме, поддерживаемый в существующей системе WLAN. Поля L-STF, L-LTF и L-SIG могут именоваться традиционной преамбулой.
[00485] HE-часть является частью, вновь заданной для стандарта 802.11ax и может включать в себя HE-STF, поле HE-SIG, и HE-LTF. На фиг. 25(a) проиллюстрирована последовательность HE-STF, поля HE-SIG и HE-LTF, но HE-STF, поле HE-SIG и HE-LTF могут быть сконфигурированы в другой последовательности. Кроме того, HE-LTF может быть исключено. Не только HE-STF и HE-LTF, но и поле HE-SIG могут совместно именоваться HE-преамбулой.
[00486] Кроме того, L-часть, HE-часть (или HE-преамбула) могут, в целом, именоваться физической (PHY) преамбулой.
[00487] HE-SIG может включать в себя информацию (например, OFDMA, UL MU MIMO и усовершенствованную MCS) для декодирования поля "HE-данные".
[00488] L-часть и HE-часть могут иметь разные размеры быстрого преобразования Фурье (FFT) (т.е. разное разнесение поднесущих) и использовать разные циклические префиксы (CP).
[00489] В системе 802.11ax может использоваться размер FFT в четыре раза (4x) больший, чем в традиционной системе WLAN. Таким образом, L-часть может иметь 1× символьную структуру, и HE-часть (в частности, HE-преамбула и HE-данные) может иметь 4× символьную структуру. В этом случае, FFT размера 1×, 2× или 4× означает относительный размер для традиционной системы WLAN (например, IEEE 802.11a, 802.11n и 802.11ac).
[00490] Например, если размеры FFT, используемых в L-части, равны 64, 128, 256 и 512 в полосах 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и 160 МГц, соответственно, размеры FFT, используемых в HE-части, могут составлять 256, 512, 1024 и 2048 в полосах 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и 160 МГц, соответственно.
[00491] Если размер FFT больше, чем в традиционной системе WLAN, как описано выше, частотное разнесение поднесущих уменьшается. Соответственно, количество поднесущих на единичный частотный интервал увеличивается, но при этом увеличивается длина символа OFDM.
[00492] Таким образом, если используется больший размер FFT, это означает, что разнесение поднесущих сужается. Аналогично, это означает, что период обратного дискретного преобразования Фурье (IDFT)/дискретного преобразования Фурье (DFT) увеличивается. В этом случае, период IDFT/DFT может означать длину символа, отличную от защитного интервала (GI) в символе OFDM.
[00493] Соответственно, если в HE-части (в частности, HE-преамбуле и поле "HE-данные" используется) размер FFT, в четыре раза больший, чем в L-части, разнесение поднесущих HE-части становится в 4 раза меньше разнесения поднесущих L-части, и период IDFT/DFT HE-части четыре раза превышает период IDFT/DFT L-части. Например, если разнесение поднесущих L-части равно 312,5 кГц (=20 МГц/64, 40 МГц/128, 80 МГц/256 и/или 160 МГц/512), то разнесение поднесущих HE-части может составлять 78,125 кГц (=20 МГц/256, 40 МГц/512, 80 МГц/1024 и/или 160 МГц/2048). Кроме того, если период IDFT/DFT L-части равен 3,2 мкс (=1/312,5 кГц), то период IDFT/DFT HE-части может составлять 12,8 мкс (=1/78,125 кГц).
[00494] В этом случае, поскольку один из 0,8 мкс, 1,6 мкс и 3,2 мкс может использоваться в качестве GI, длина символа OFDM (или интервал символа) HE-части, включающая в себя GI, может составлять 13,6 мкс, 14,4 мкс или 16 мкс в зависимости от GI.
[00495] Согласно фиг. 25(b), поле HE-SIG может делиться на поле HE-SIG-A и поле HE-SIG-B.
[00496] Например, HE-часть PPDU HE-формата может включать в себя поле HE-SIG-A длиной 12,8 мкс, HE-STF в 1 символ OFDM, одно или более HE-LTF и поле HE-SIG-B в 1 символ OFDM.
[00497] Кроме того, в HE-части, размер FFT в четыре раза больше, чем в существующей PPDU, может применяться от HE-STF, отличного от поля HE-SIG-A. Таким образом, FFT, имеющие размеры 256, 512, 1024 и 2048, могут применяться от HE-STF PPDU HE-формата 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и 160 МГц, соответственно.
[00498] В этом случае, если поле HE-SIG делится на поле HE-SIG-A и поле HE-SIG-B, как на фиг. 25(b), позиции поля HE-SIG-A и поля HE-SIG-B могут отличаться от показанных на фиг. 25(b). Например, поле HE-SIG-B может передаваться после поля HE-SIG-A, и HE-STF и HE-LTF могут передаваться после поля HE-SIG-B. В этом случае, размер FFT в четыре раза больше, чем в существующей PPDU, может применяться от HE-STF.
[00499] Согласно фиг. 25(c), поле HE-SIG может не делиться на поле HE-SIG-A и поле HE-SIG-B.
[00500] Например, HE-часть PPDU HE-формата может включать в себя HE-STF в 1 символ OFDM, поле HE-SIG в 1 символ OFDM и одно или более HE-LTF.
[00501] По аналогии с описанным выше, размер FFT, в четыре раза больший, чем в существующей PPDU, может применяться к HE-части. Таким образом, размеры FFT 256, 512, 1024 и 2048 могут применяться от HE-STF PPDU HE-формата 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и 160 МГц, соответственно.
[00502] Согласно фиг. 25(d), поле HE-SIG не делится на поле HE-SIG-A и поле HE-SIG-B, и HE-LTF может быть исключено.
[00503] Например, HE-часть PPDU HE-формата может включать в себя HE-STF в 1 символ OFDM и поле HE-SIG в 1 символ OFDM.
[00504] По аналогии с описанным выше, размер FFT, в четыре раза больший, чем в существующей PPDU, может применяться к HE-части. Таким образом, размеры FFT 256, 512, 1024 и 2048 могут применяться от HE-STF PPDU HE-формата 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и 160 МГц, соответственно.
[00505] PPDU HE-формата для системы WLAN, к которой может применяться настоящее изобретение, может передаваться посредством, по меньшей мере, одного канала 20 МГц. Например, PPDU HE-формата может передаваться в частотном диапазоне 40 МГц, 80 МГц или 160 МГц посредством всего четырех каналов 20 МГц. Это будет описано более подробно со ссылкой на нижеследующий чертеж.
[00506] На фиг. 26 показана схема, демонстрирующая PPDU HE-формата согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00507] Фиг. 26 демонстрирует формат PPDU, когда 80 МГц выделяется одной STA (или единицы ресурса OFDMA выделяются множественным STA в 80 МГц), или когда разные потоки 80 МГц выделяются множественным STA, соответственно.
[00508] Согласно фиг. 26, L-STF, L-LTF и L-SIG могут передавать символ OFDM, сгенерированный на основании 64 точек FFT (или 64 поднесущих) на каждом канале 20 МГц.
[00509] Кроме того, поле HE-SIG-B может располагаться после поля HE-SIG-A. В этом случае, размер FFT на единичный частотный интервал может дополнительно увеличиваться после HE-SFT (или HE-SIG-B). Например, от HE-STF (или HE-SIG-B), 256 FFT может использоваться на канале 20 МГц, 512 FFT может использоваться на канале 40 МГц, и 1024 FFT может использоваться на канале 80 МГц.
[00510] Поле HE-SIG-A может включать в себя общую информацию управления, совместно принимаемую STA, которые принимают PPDU. Поле HE-SIG-A может передаваться в от 1 до 3 символов OFDM. Поле HE-SIG-A дублируется для каждой полосы 20 МГц и содержит одну и ту же информацию. Кроме того, поле HE-SIG-A указывает информацию полной полосы системы.
[00511] Таблица 12 демонстрирует информацию, содержащуюся в поле HE-SIG-A.
Таблица 12
Поле
Битов
Описание
Полоса
2
Указывает полосу, в которой передается PPDU. Например, 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц или 160 МГц
ID группы
6
Указывает STA или группу STA, которые будут принимать PPDU
Информация потока
12
Указывает количество или положение пространственных потоков для каждой STA или количество или положение пространственных потоков для группы STA
Указание UL
1
Указывает, адресована ли PPDU AP (восходящая линия связи) или STA (нисходящая линия связи)
Указание MU
1
Указывает, является ли PPDU SU-MIMO PPDU или MU-MIMO PPDU
Указание GI
1
Указывает, используется ли короткий GI или длинный GI
Информация выделения
12
Указывает диапазон или канал (индекс подканала или индекс поддиапазона), выделенный каждой STA в полосе, в которой передается PPDU
Мощность передачи
12
Указывает мощность передачи для каждого канала или каждой STA
[00512] Информация, содержащаяся в каждом из полей, проиллюстрированных в таблице 12, может быть задана в системе IEEE 802.11. Кроме того, вышеописанные поля являются примерами полей, которые могут быть включены в PPDU, но не только. Таким образом, вышеописанные поля можно заменить другими полями или включить помимо них дополнительные поля, и не обязательно включать все поля. Другой пример информации, включенной в поле HE-SIG-A, будет описано далее в отношении фиг. 34.
[00513] Поле HE-STF используется для улучшения оценки AGC в передаче MIMO.
[00514] Поле HE-SIG-B может включать в себя зависящую от пользователя информацию, которая требуется каждой STA для приема своих собственных данных (т.е. служебной единицы данных физического уровня (PSDU)). Поле HE-SIG-B может передаваться в одном или двух символах OFDM. Например, поле HE-SIG-B может включать в себя информацию о длине соответствующей PSDU и схеме модуляции и кодирования (MCS) соответствующей PSDU.
[00515] Поле L-STF, поле L-LTF, поле L-SIG и поле HE-SIG-A могут с дублированием передаваться в каждом канале 20 МГц. Например, когда PPDU передается посредством четырех каналов 20 МГц, поле L-STF, поле L-LTF, поле L-SIG и поле HE-SIG-A могут с дублированием передаваться в каждом канале 20 МГц.
[00516] Если размер FFT увеличивается, традиционная STA, которая поддерживает традиционный IEEE 802.11a/g/n/ac, может быть не способна декодировать соответствующую PPDU. Для совместимости между традиционной STA и HE STA, поля L-STF, L-LTF и L-SIG передаются посредством 64 FFT на канале 20 МГц, что позволяет традиционной STA принимать их. Например, поле L-SIG может занимать единичный символ OFDM, время единичного символа OFDM может составлять 4 мкс, и GI может быть равен 0,8 мкс.
[00517] Размер FFT на единичный частотный интервал может дополнительно увеличиваться от HE-STF (или из HE-SIG-A). Например, 256 FFT может использоваться на канале 20 МГц, 512 FFT может использоваться на канале 40 МГц, и 1024 FFT может использоваться на канале 80 МГц. Если размер FFT увеличивается, количество поднесущих OFDM на единичный частотный интервал увеличивается, поскольку разнесение между поднесущими OFDM уменьшается, но время символа OFDM может увеличиваться. Для повышения производительности системы, длина GI после HE-STF может быть задана равной длине GI для HE-SIG-A.
[00518] Поле HE-SIG-A включает в себя информацию, которая требуется HE STA для декодирования HE PPDU. Однако поле HE-SIG-A может передаваться посредством 64 FFT на канале 20 МГц, благодаря чему, его может принимать как традиционная STA, так и HE STA. Причина в том, что HE STA способна принимать традиционные PPDU формата HT/VHT помимо PPDU HE-формата. В этом случае, необходимо, чтобы традиционная STA и HE STA отличали PPDU HE-формата от PPDU формата HT/VHT и наоборот.
[00519] Фиг. 27 демонстрирует PPDU HE-формата согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00520] Согласно фиг. 27, предполагается, что каналы 20 МГц выделяются разным STA (например, STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4).
[00521] Согласно фиг. 27, размер FFT на единичный частотный интервал может дополнительно увеличиваться из HE-SFT (или HE-SIG-B). Например, от HE-STF (или HE-SIG-B), 256 FFT может использоваться на канале 20 МГц, 512 FFT может использоваться на канале 40 МГц, и 1024 FFT может использоваться на канале 80 МГц.
[00522] Информация, передаваемая в каждом поле, включенном в PPDU, такая же, как в примере, приведенном на фиг. 26, и поэтому их описания будут в дальнейшем опущены.
[00523] HE-SIG-B может включать в себя информацию, указанную каждой STA, но может кодироваться во всем диапазоне (т.е. указанном в поле HE-SIG-A). Таким образом, поле HE-SIG-B включает в себя информацию, касающуюся каждой STA, и каждая STA принимает поле HE-SIG-B.
[00524] Поле HE-SIG-B может обеспечивать информацию полосы частот, выделенную каждой STA, и/или информацию потока в соответствующем частотном диапазоне. Например, на фиг. 27, что касается HE-SIG-B, STA 1 могут выделяться 20 МГц, STA 2 могут выделяться следующие 20 МГц, STA 3 могут выделяться следующие 20 МГц, и STA 4 могут выделяться следующие 20 МГц. Кроме того, STA 1 и STA 2 могут выделяться 40 МГц, и STA 3 и STA 4 могут выделяться следующие 40 МГц. В этом случае, STA 1 и STA 2 могут выделяться разные потоки, и STA 3 и STA 4 могут выделяться разные потоки.
[00525] Кроме того, поле HE-SIG-C может быть задано и добавлено к примеру, приведенному на фиг. 27. При этом, информация, касающаяся каждой STA, может передаваться во всем диапазоне в поле HE-SIG-B, и информация управления, указанная каждой STA, может передаваться в полосе 20 МГц посредством поля HE-SIG-C.
[00526] Кроме того, в отличие от примеров, приведенных на фиг. 26 и 27, поле HE-SIG-B может не передаваться во всем диапазоне, но может передаваться в полосе 20 МГц, как поле HE-SIG-A. Это будет описано со ссылкой на фиг. 26.
[00527] На фиг. 28 показана схема, демонстрирующая PPDU HE-формата согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00528] Согласно фиг. 28, предполагается, что каналы 20 МГц выделяются разным STA (например, STA 1, STA 2, STA 3 и STA 4).
[00529] Согласно фиг. 28, поле HE-SIG-B не передается во всем диапазоне, но передается в полосе 20 МГц, как поле HE-SIG-A. Здесь, однако, в отличие от поля HE-SIG-A, поле HE-SIG-B может кодироваться посредством 20 МГц и передаваться, но может не дублироваться посредством 20 МГц и передаваться.
[00530] При этом, размер FFT на единичный частотный интервал может дополнительно увеличиваться от HE-STF (или HE-SIG-B). Например, от HE-STF (или HE-SIG-B), 256 FFT может использоваться на канале 20 МГц, 512 FFT может использоваться на канале 40 МГц, и 1024 FFT может использоваться на канале 80 МГц.
[00531] Информация, передаваемая в каждом поле, включенном в PPDU, такая же, как в примере, приведенном на фиг. 26, и, таким образом, их описания будут опущены.
[00532] Поле HE-SIG-A дублируется посредством 20 МГц и передается.
[00533] Поле HE-SIG-B может обеспечивать информацию полосы частот, выделенную каждой STA, и/или информацию потока в соответствующем частотном диапазоне. Поскольку поле HE-SIG-B включает в себя информацию, касающуюся каждой STA, информация, касающаяся каждой STA, может быть включена в каждое поле HE-SIG-B в единицах 20 МГц. Здесь, в примере, приведенном на фиг. 28, 20 МГц выделяется каждой STA, но, в случае, когда STA выделяется 40 МГц, HE-SIG-B может дублироваться посредством 20 МГц и передаваться.
[00534] В случае, когда частичная полоса, имеющая низкий уровень помехи от соседнего BSS, выделяется STA в случае, когда каждый BSS поддерживает разные полосы, HE-SIG-B, предпочтительно, не передается во всем диапазоне, как упомянуто выше.
[00535] Далее, PPDU HE-формата, показанная на фиг. 28, будет описана в целях описания.
[00536] Согласно фиг. 26-28, поле данных, в качестве полезной нагрузки, может включать в себя служебное поле, скремблированную PSDU, хвостовой бит и бит заполнения.
[00537] При этом, PPDU HE-формата, проиллюстрированную на фиг. 26-28, можно различать посредством повторяющегося L-SIG (RL-SIG), повторяющегося символ поля L-SIG. Поле RL-SIG вставляется перед полем HE SIG-A, и каждая STA может идентифицировать формат принятой PPDU с использованием поля RL-SIG, как PPDU HE-формата.
[00538] Ниже описан способ многопользовательской передачи UL в системе WLAN.
[00539] Способ передачи данных, с AP, работающей в системе WLAN, на множество STA на одном и том же временном ресурсе может именоваться многопользовательской передачей по нисходящей линии связи (DL MU). Напротив, способ передачи данных, множеством STA, работающих в системе WLAN, на AP на одном и том же временном ресурсе может именоваться многопользовательской передачей восходящей линии связи (UL MU).
[00540] Такая передача в режиме MU по DL или передача в режиме MU по UL может мультиплексироваться в частотном домене или пространственном домене.
[00541] Если передача в режиме MU по DL или передача в режиме MU по UL мультиплексируется в частотном домене, разные частотные ресурсы (например, поднесущие или тоны) могут выделяться каждой из множества STA как ресурсы DL или UL на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDMA). Способ передачи посредством разных частотных ресурсов на таких одинаковых временных ресурсах может именоваться ʺпередачей OFDMA в режиме MU по DL/ULʺ.
[00542] Если передача в режиме MU по DL или передача в режиме MU по UL мультиплексируется в пространственном домене, разные пространственные потоки могут выделяться каждой из множества STA как ресурсы DL или UL. Способ передачи посредством разных пространственных потоков на таких одинаковых временных ресурсах может именоваться ʺпередачей MIMO в режиме MU по DL/ULʺ.
[00543] Современные системы WLAN не поддерживают передачу в режиме MU по UL вследствие следующих ограничений.
[00544] Современные системы WLAN не поддерживают синхронизацию для хронирования передачи данных UL, передаваемых множеством STA. Например, исходя из того, что множество STA передает данные UL посредством одних и тех же временных ресурсов в существующей системе WLAN, в современных системах WLAN, ни одной из множества STA неизвестно хронирование передачи данных UL другой STA. Соответственно, AP может не принимать данные UL ни от одной из множества STA на одном и том же временном ресурсе.
[00545] Кроме того, в современных системах WLAN, может возникать перекрытие между частотными ресурсами, используемыми множеством STA для передачи данных UL. Например, если разные STA имеют разные генераторы, частотные сдвиги могут различаться. Если множество STA, имеющих разные частотные сдвиги, одновременно осуществляет передачу UL посредством разных частотных ресурсов, частотные области, используемые множеством STA, могут частично перекрываться.
[00546] Кроме того, в существующих системах WLAN, управление мощностью не осуществляется ни на одной из множества STA. AP, в зависимости от расстояния между каждой из множества STA и AP и условий канала, может принимать от множества STA сигналы различной мощности. В этом случае, сигнал низкой мощности может относительно не регистрироваться AP по сравнению с сигналом высокой мощности.
[00547] Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает способ передачи в режиме MU по UL в системе WLAN.
[00548] На фиг. 29 показана схема, демонстрирующая процедуру многопользовательской передачи по восходящей линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00549] Согласно фиг. 29, AP может предписывать STA, участвующим в передаче в режиме MU по UL готовиться к передаче в режиме MU по UL, принимать кадр данных UL MU от этих STA и отправлять кадр ACK (кадр BA (блочного ACK)) в ответ на кадр данных UL MU.
[00550] Прежде всего, AP предписывает STA, которые будут передавать MU данные UL, готовиться к передаче в режиме MU по UL путем отправки кадра 2910 "MU триггер UL". Здесь, термин кадр MU планирования UL может именоваться ʺкадром MU планирования ULʺ.
[00551] Здесь, кадр 2910 "MU триггер UL" может содержать информацию управления, например, информацию ID (идентификатора)/адреса STA, информацию о выделении ресурсов, подлежащих использованию каждой STA, и информацию длительности.
[00552] Информация ID/адреса STA относится к информации об идентификаторе или адресе для указания STA, которая передает данные восходящей линии связи.
[00553] Информация выделения ресурсов относится к информации о ресурсах передачи по восходящей линии связи, выделенных каждой STA (например, информации о частотах/поднесущих, выделенных каждой STA в случае передачи OFDMA в режиме MU по UL, и индексе потока, выделенном каждой STA в случае передачи MIMO в режиме MU по UL).
[00554] Информация длительности относится к информации для определения временных ресурсов для передачи кадра данных восходящей линии связи, отправленного каждым из множественных STA.
[00555] Например, информация длительности может включать в себя информацию периода TXOP (возможности передачи), выделенного для передачи по восходящей линии связи каждой STA, или информацию (например, в битах или символах) о длине кадра восходящей линии связи.
[00556] Кроме того, кадр 2910 "MU триггер UL" может дополнительно включать в себя информацию управления, например, информацию о MCS, подлежащей использованию, когда каждая STA отправляет кадр данных UL MU, информацию кодирования и т.д.
[00557] Вышеупомянутая информация управления может передаваться в HE-части (например, в поле HE-SIG-A или поле HE-SIG-B) PPDU для доставки кадра 2910 "MU триггер UL" или в поле управления кадра 2910 "MU триггер UL" (например, в поле "управление кадром" кадра MAC).
[00558] PPDU для доставки кадра 2910 "MU триггер UL" начинается с L-части (например, поля L-STF, поля L-LTF и поля L-SIG). Соответственно, традиционные STA могут устанавливать свои NAV (вектор сетевого выделения) посредством защиты L-SIG посредством поля L-SIG. Например, в L-SIG, традиционные STA могут вычислять период для установки NAV (далее, ʹпериод защиты L-SIGʹ) на основании длины данных и скорости передачи данных. Традиционные STA могут определять, что, в течение вычисленного периода защиты L-SIG, данных, подлежащих передаче на них самих не существует.
[00559] Например, период защиты L-SIG может определяться как сумма значения поля "длительность" MAC кадра 2910 "MU триггер UL" и оставшегося участка после поля L-SIG PPDU, доставляющей кадр 2910 "MU триггер UL". Соответственно, период защиты L-SIG может быть установлен равным периоду времени до передачи кадра 2930 ACK (или кадра BA), передаваемого на каждую STA, в зависимости от значения длительности MAC кадра 2910 "MU триггер UL".
[00560] Далее будет более подробно описан способ выделения ресурсов каждой STA для передачи в режиме MU по UL. Для удобства объяснения, поле, содержащее информацию управления, будет описано отдельно, но настоящее изобретение этим не ограничивается.
[00561] Первое поле может указывать передачу OFDMA в режиме MU по UL и передачу MIMO в режиме MU по UL по-разному. Например, '0' может указывать передачу OFDMA в режиме MU по UL, и ʹ1ʹ может указывать передачу MIMO в режиме MU по UL. Первое поле может иметь размер 1 бит.
[00562] Второе поле (например, поле "ID/адрес STA") указывает ID или адреса STA, которые будут участвовать в передаче в режиме MU по UL. Размер второго поля можно получить умножением количества битов для указания ID STA на количество STA, участвующих в UL MU. Например, если второе поле имеет 12 битов, ID/адрес каждой STA может быть указан в 4 битах.
[00563] Третье поле (например, поле выделения ресурсов) указывает область ресурсов, выделенную каждой STA для передачи в режиме MU по UL. Каждая STA может последовательно информироваться о выделенной ей области ресурсов согласно порядку во втором поле.
[00564] Если первое поле имеет значение 0, это указывает частотную информацию (например, индекс частоты, индекс поднесущей и т.д.) для передачи в режиме MU по UL в порядке ID/адресов STA во втором поле, и если первое поле имеет значение 1, это указывает информацию MIMO (например, индекс потока и т.д.) для передачи в режиме MU по UL в порядке ID/адресов STA во втором поле.
[00565] В этом случае, единичной STA могут сообщаться множественные индексы (т.е. индексы частот/поднесущих или индексы потоков). Таким образом, третье поле может быть сконфигурировано умножением количества битов (или которое может быть сконфигурировано в формате битовая карта) на количество STA, участвующих в передаче в режиме MU по UL.
[00566] Например, предполагается, что второе поле устанавливается в порядке STA 1, STA 2, …, и третье поле устанавливается в порядке 2, 2, ….
[00567] В этом случае, если первое поле равно 0, частотные ресурсы могут выделяться STA 1 и STA2, последовательно в порядке повышения частотной области (или снижения частотной области). В примере, когда OFDMA 20 МГц поддерживается в диапазоне 80 МГц, STA 1 может использовать более высокий (или более низкий) диапазон 40 МГц, и STA 2 может использовать следующий диапазон 40 МГц.
[00568] С другой стороны, если первое поле равно 1, потоки могут выделяться STA 1 и STA 2, последовательно в порядке потоков более высокого порядка (или более низкого порядка). В этом случае, схема формирования диаграммы направленности для каждого потока может быть предписанной, или третье поле или четвертое поле может содержать более конкретную информацию о схеме формирования диаграммы направленности для каждого потока.
[00569] Каждая STA отправляет кадр 2921, 2922 и 2923 данных UL MU на AP на основании кадра 2910 "MU триггер UL". Таким образом, каждая STA может отправлять кадр 2921, 2922 и 2923 данных UL MU на AP после приема кадра 2910 "MU триггер UL" от AP.
[00570] Каждая STA может определять конкретные частотные ресурсы для передачи OFDMA в режиме MU по UL или пространственные потоки для передачи MIMO в режиме MU по UL, на основании информации выделения ресурсов в кадре 2910 "MU триггер UL".
[00571] В частности, для передачи OFDMA в режиме MU по UL, каждая STA может отправлять кадр данных восходящей линии связи на одном и том же временном ресурсе посредством разных частотных ресурсов.
[00572] Здесь, каждой из STA 1 - STA 3 могут выделяться разные частотные ресурсы для передачи кадра данных по восходящей линии связи, на основании информации ID/адреса STA и информации выделения ресурсов, включенной в кадр 2910 "MU триггер UL". Например, информация ID/адреса STA может последовательно указывать STA 1 - STA 3, и информация выделения ресурсов может последовательно указывать частотный ресурс 1, частотный ресурс 2 и частотный ресурс 3. В этом случае, STA 1 - STA 3, последовательно указанным на основании информации ID/адреса STA, могут выделяться частотный ресурс 1, частотный ресурс 2 и частотный ресурс 3, которые последовательно указываются на основании информации выделения ресурсов. Таким образом, STA 1, STA 2 и STA 3 могут отправлять кадр 2921, 2922 и 2923 данных восходящей линии связи на AP посредством частотного ресурса 1, частотного ресурса 2 и частотного ресурса 3, соответственно.
[00573] Для передачи MIMO в режиме MU по UL, каждая STA может отправлять кадр данных восходящей линии связи на одном и том же временном ресурсе посредством, по меньшей мере, одного отдельного потока из множества пространственных потоков.
[00574] Здесь, каждой из STA 1 - STA 3 могут выделяться пространственные потоки для передачи кадра данных по восходящей линии связи, на основании информации ID/адреса STA и информации выделения ресурсов, включенной в кадр 2910 "MU триггер UL". Например, информация ID/адреса STA может последовательно указывать STA 1 - STA 3, и информация выделения ресурсов может последовательно указывать пространственный поток 1, пространственный поток 2 и пространственный поток 3. В этом случае, STA 1 - STA 3, последовательно указанным на основании информации ID/адреса STA, могут выделяться пространственный поток 1, пространственный поток 2 и пространственный поток 3, которые последовательно указываются на основании информации выделения ресурсов. Таким образом, STA 1, STA 2 и STA 3 могут отправлять кадр 2921, 2922 и 2923 данных восходящей линии связи на AP посредством пространственного потока 1, пространственного потока 2 и пространственного потока 3, соответственно.
[00575] PPDU для доставки кадра 2921, 2922 и 2923 данных восходящей линии связи может иметь новую структуру, даже без L-части.
[00576] Для передачи MIMO в режиме MU по UL или для передачи OFDMA в режиме MU по UL в поддиапазоне ниже 20 МГц, L-часть PPDU для доставки кадра 2921, 2922 и 2923 данных восходящей линии связи может передаваться на SFN (то есть все STA отправляют L-часть, имеющую одинаковую конфигурацию и содержимое). Напротив, для передачи OFDMA в режиме MU по UL в поддиапазоне выше 20 МГц, L-часть PPDU для доставки кадра 2921, 2922 и 2923 данных восходящей линии связи может передаваться в каждых 20 МГц.
[00577] При условии, что информации в кадре 2910 "MU триггер UL" достаточно для построения кадра данных восходящей линии связи, поле HE-SIG (т.е. часть, где передается информация управления для схемы конфигурации кадра данных) в PPDU, доставляющей кадр 2921, 2922 и 2923 данных восходящей линии связи, может не требоваться. Например, поле HE-SIG-A и/или поле HE-SIG-B могут не передаваться. Кроме того, поле HE-SIG-A и поле HE-SIG-C могут передаваться, но поле HE-SIG-B может не передаваться.
[00578] AP может отправлять кадр 2930 ACK (или кадр BA) в ответ на кадр 2921, 2922 и 2923 данных восходящей линии связи, принятый от каждой STA. Здесь, AP может принимать кадр 2921, 2922 и 2923 данных восходящей линии связи от каждой STA и затем, после SIFS, передавать кадр 2930 ACK на каждую STA.
[00579] При использовании существующей структуры кадра ACK, поле RA размером в 6 октетов может включать в себя AID (или частичный AID) STA, участвующих в передаче в режиме MU по UL.
[00580] Альтернативно, кадр ACK с новой структурой может быть сконфигурирован для передачи в режиме SU по DL или передачи в режиме MU по DL.
[00581] AP может отправлять кадр 2930 ACK на STA только когда кадр данных UL MU успешно принят соответствующей STA. С использованием кадра 2930 ACK, AP может сообщать, успешно ли осуществлен прием, посредством ACK или NACK. Если кадр 2930 ACK содержит информацию NACK, он также может включать в себя причину NACK или информацию (например, информацию планирования MU UL и т.д.) для следующей процедуры.
[00582] Альтернативно, PPDU для доставки кадра 2930 ACK может быть сконфигурирована иметь новую структуру без L-части.
[00583] Кадр 2930 ACK может содержать информацию ID или адреса STA, но информация ID или адреса STA может быть исключена, если порядок STA, указанный в кадре 2910 "MU триггер UL", также применяется к кадру 2930 ACK.
[00584] Кроме того, TXOP (т.е. период защиты L-SIG) кадра 2930 ACK можно расширить, и кадр для следующего планирования MU UL или кадр управления, содержащий информацию регулировки для следующей передачи в режиме MU по UL, может быть включен в TXOP.
[00585] При этом, процесс регулировка можно добавить для синхронизации STA для передачи в режиме MU по UL.
[00586] Фиг. 30-32 демонстрируют единицу выделения ресурсов в схеме многопользовательской передачи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00587] Когда используется схема передачи OFDMA DL/UL, множество единиц ресурса может задаваться в единицах n тонов (или поднесущих) в полосе PPDU.
[00588] Единица ресурса относится к единице выделения частотного ресурса для передачи OFDMA DL/UL.
[00589] Одна или более единиц ресурса могут выделяться в качестве частотного ресурса DL/UL одной STA и разные единицы ресурса могут выделяться множеству STA.
[00590] Фиг. 30 демонстрирует случай, когда полоса PPDU равна 20 МГц.
[00591] Семь тонов DC может располагаться в центральной частотной области полосы 20 МГц PPDU. Кроме того, шесть левых защитных тонов и пять правых защитных тонов могут располагаться по обе стороны полосы 20 МГц PPDU, соответственно.
[00592] Согласно схеме конфигурации единиц ресурса, например, показанной на фиг. 30(a), одна единица ресурса может состоять из 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, например, показанной на фиг. 30(b), одна единица ресурса может состоять из 52 тонов или 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, например, показанной на фиг. 30(c), одна единица ресурса может состоять из 106 тонов или 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, например, показанной на фиг. 30(d), одна единица ресурса может состоять из 242 тонов.
[00593] Единица ресурса, состоящая из 26 тонов, может включать в себя два пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 52 тонов, может включать в себя четыре пилотных тона, и единица ресурса, состоящая из 106 тонов, может включать в себя четыре пилотных тона.
[00594] В случае, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 30(a), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 20 МГц может поддерживаться до 9 STA. Кроме того, в случае, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 30(b), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 20 МГц может поддерживаться до 5 STA. Кроме того, в случае, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 30(c), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 20 МГц может поддерживаться до 3 STA. Кроме того, в случае, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 30(d), диапазон 20 МГц могут выделяться одной STA.
[00595] На основании количества STA, участвующих в передаче OFDMA DL/UL, и/или объема данных, передаваемых или принимаемых соответствующей STA, может применяться любая из схем конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированных на фиг. 30(a) - 30(d), или может применяться комбинация схем конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированных на фиг. 30(a) - 30(d).
[00596] Фиг. 31 демонстрирует случай, когда полоса PPDU равна 40 МГц.
[00597] Пять тонов DC может располагаться в центральной частотной области полосы 40 МГц PPDU. Кроме того, 12 левых защитных тонов и 11 правых защитных тонов могут располагаться по обе стороны полосы 40 МГц PPDU, соответственно.
[00598] Согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 31(a), одна единица ресурса может состоять из 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 31(b), одна единица ресурса может состоять из 52 тонов или 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 31(c), одна единица ресурса может состоять из 106 тонов или 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 31(d), одна единица ресурса может состоять из 242 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 31(e), одна единица ресурса может состоять из 484 тонов.
[00599] Единица ресурса, состоящая из 26 тонов, может включать в себя два пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 52 тонов, может включать в себя четыре пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 52 тонов, может включать в себя четыре пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 106 тонов, может включать в себя четыре пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 242 тонов, может включать в себя восемь пилотных тонов, и единица ресурса, состоящая из 484 тонов, может включать в себя 16 пилотных тонов.
[00600] Когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 31(a), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 40 МГц может поддерживаться до 18 STA. Кроме того, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 31(b), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 40 МГц может поддерживаться до 10 STA. Кроме того, Когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 31(c), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 40 МГц может поддерживаться до 6 STA. Кроме того, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 31(d), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 40 МГц может поддерживаться до 2 STA. Кроме того, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 31(e), для передачи в режиме SU по DL/UL в диапазоне 40 МГц соответствующая единица ресурса может выделяться одной STA.
[00601] На основании количества STA, участвующих в передаче OFDMA DL/UL, и/или объема данных, передаваемых или принимаемых соответствующей STA, может применяться любая из схем конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированных на фиг. 31(a) - 31(e), или может применяться комбинация схем конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированных на фиг. 31(a) - 31(e).
[00602] Фиг. 32 демонстрирует случай, когда полоса PPDU равна 80 МГц.
[00603] Семь тонов DC может располагаться в центральной частотной области полосы 80 МГц PPDU. Однако, в случае, когда полоса 80 МГц PPDU выделяется одной STA (то есть, в случае, когда единица ресурса, состоящая из 996 тонов, выделяется одной STA), пять тонов DC может располагаться в центральной частотной области. Кроме того, 12 левых защитных тонов и 11 правых защитных тонов могут располагаться по обе стороны полосы 80 МГц PPDU, соответственно.
[00604] Согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 32(a), одна единица ресурса может состоять из 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 32(b), одна единица ресурса может состоять из 52 тонов или 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 32(c), одна единица ресурса может состоять из 106 тонов или 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 32(d), одна единица ресурса может состоять из 242 тонов или 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 32(e), одна единица ресурса может состоять из 484 тонов или 26 тонов. Кроме того, согласно схеме конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированной на фиг. 32(f), одна единица ресурса может состоять из 996 тонов.
[00605] Единица ресурса, состоящая из 26 тонов, может включать в себя два пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 52 тонов, может включать в себя четыре пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 52 тонов, может включать в себя четыре пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 106 тонов, может включать в себя четыре пилотных тона, единица ресурса, состоящая из 242 тонов, может включать в себя восемь пилотных тонов, единица ресурса, состоящая из 484 тонов, может включать в себя 16 пилотных тонов, и единица ресурса, состоящая из 996 тонов, может включать в себя 16 пилотных тонов.
[00606] Когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 32(a), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 80 МГц может поддерживаться до 37 STA. Кроме того, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 32(b), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 80 МГц может поддерживаться до 21 STA. Кроме того, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 32(c), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 80 МГц может поддерживаться до 13 STA. Кроме того, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 32(d), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 80 МГц может поддерживаться до 5 STA. Кроме того, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 32(e), для передачи OFDMA DL/UL в диапазоне 80 МГц может поддерживаться до 3 STA. Кроме того, когда единица ресурса сконфигурирована, как показано на фиг. 32(f), для передачи в режиме SU по DL/UL в диапазоне 80 МГц соответствующая единица ресурса может выделяться одной STA.
[00607] На основании количества STA, участвующих в передаче OFDMA DL/UL, и/или объема данных, передаваемых или принимаемых соответствующей STA, может применяться любая из схем конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированных на фиг. 32(a) - 32(f), или может применяться комбинация схем конфигурации единиц ресурса, проиллюстрированных на фиг. 32(a) - 32(f).
[00608] Кроме того, хотя не показана, также может быть предложена схема конфигурации единиц ресурса в случае, когда полоса PPDU равна 160 МГц. В этом случае, полоса 160 МГц PPDU может иметь структуру, в которой вышеупомянутая полоса 80 МГц PPDU повторяется дважды.
[00609] Из всех единиц ресурса, определенных согласно вышеупомянутым схемам конфигурации единиц ресурса, только некоторые единицы ресурса могут использоваться для передачи OFDMA DL/UL. Например, в случае, когда единицы ресурса сконфигурированы, как показано на фиг. 30(a) в 20 МГц, одна единица ресурса выделяется каждой из менее чем 9 STA, и другие единицы ресурса могут не выделяться ни одной STA.
[00610] В случае передачи OFDMA DL, поле данных PPDU мультиплексируется в частотном домене единицей ресурса, выделенной каждой STA, и передается.
[00611] При этом, в случае передачи OFDMA UL, каждая STA может конфигурировать поле данных PPDU выделенной ей единицей ресурса и одновременно передавать PPDU на AP. Таким образом, поскольку каждая STA одновременно передает PPDU, AP, приемник, может распознавать, что поле данных PPDU, передаваемой от каждой STA, мультиплексируется в частотном домене и передается.
[00612] Кроме того, в случае, когда поддерживается как передача OFDMA DL/UL, так и передача MU-MIMO DL/UL, одна единица ресурса может включать в себя множество потоков в пространственном домене. Кроме того, один или более потоков могут выделяться в качестве пространственного ресурса DL/UL одной STA, и, таким образом, множеству STA могут выделяться разные потоки.
[00613] Например, единица ресурса, состоящая из 106 тонов на фиг. 30(c) включает в себя множество потоков в пространственном домене для поддержки как OFDMA DL/UL, так и MU-MIMO DL/UL.
[00614] Ранее описана система WLAN IEEE 802.11ax. Далее будет описан способ передачи данных в режиме MU по DL/UL согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00615] передача в режиме MU по DL информации указания ACK
[00616] В случае, когда AP передает кадр DL MU (то есть, в случае, когда AP передает в режиме MU по DL кадр MAC на STA), каждая STA может передавать кадр ACK/BA на AP в ответ на принятый кадр DL MU. Здесь, STA могут передавать в режиме SU по UL или передавать в режиме MU по UL кадр ACK/BA. В случае, когда каждая STA передает в режиме MU по UL кадр ACK/BA, может потребоваться информация указания ACK для передачи в режиме MU по UL кадра ACK/BA. Здесь, информация указания ACK может указывать информацию для передачи в режиме MU по UL кадра ACK/BA, ответа на данные, передаваемые посредством поля данных DL MU. Далее, в целях описания, кадр ACK и кадр BA, в целом, будут именоваться ʺкадром ACKʺ.
[00617] Информация указания ACK согласно варианту осуществления настоящего изобретения может включать в себя различные типы информации, например, информацию выделения ресурсов, информацию полосы, информацию канала, информацию MCS, информацию максимальной длины PPDU и пр.
[00618] - Информация выделения ресурсов
[00619]: Это информация, касающаяся MU ресурса UL (частотного ресурса и/или пространственного ресурса), выделенного каждой STA для передачи в режиме MU по UL кадра ACK. В случае, когда ACK частотно мультиплексируется и передается в режиме MU по UL, информация выделения ресурсов может включать в себя информацию, касающуюся частотного ресурса, выделенного каждой STA для передачи кадра ACK. Здесь, информация выделения ресурсов может включать в себя информацию частотного ресурса, выделенного каждой STA на основании плана тонов (см. фиг. 30-32), соответствующего полосе UL MU PPDU, несущей кадр ACK.
[00620] Согласно варианту осуществления, информация выделения ресурсов может сообщать каждой STA о том, в какой из единиц ресурса в некотором частотном диапазоне нужно передавать кадр ACK в режиме MU по UL. Например, информация выделения ресурсов может сообщать STA 1, что STA 1 должна передавать кадр ACK с использованием первой 52-тоновой единицы ресурса полосы 20 МГц.
[00621] В другом варианте осуществления, в случае, когда способ выделения ресурсов сформирован в виде таблицы наподобие таблицы 13, информация выделения ресурсов может обеспечивать значение индекса, соответствующее ресурсу, выделенному каждой STA.
Таблица 13
Индекс
Способ выделения ресурсов
0
Первая 26-тоновая единица ресурса (первая из структуры 26×9)
1
Вторая 26-тоновая единица ресурса (вторая из структуры 26×9)
…
…
9
Первая 52-тоновая единица ресурса (первая из структуры 52×4+26×1)
…
…
[00622] Однако формирование таблицы всех способов выделения ресурсов из полос (20 МГц /40 МГц /80 МГц) может приводить к проблеме чрезмерного увеличения служебной нагрузки. Таким образом, для снижения служебной нагрузки, способ выделения ресурсов полосы 20 МГц можно сформировать в виде таблицы, и информация выделения ресурсов может обеспечивать значение индекса, соответствующее ресурсу, выделенному каждой STA. В этом случае, информация полосы или канала можно дополнительно обеспечивать совместно с информацией выделения ресурсов. Например, в случае, когда 484-тоновая единица ресурса выделяется одной STA, информация выделения ресурсов в отношении соответствующей STA может указывать 242-тоновую единицу ресурса в качестве начального значения индекса, и информация полосы может указывать 40 МГц.
[00623] Кроме того, информация выделения ресурсов может включать в себя информацию, касающуюся пространственного ресурса, выделенного каждой STA для передачи кадра ACK.
[00624] Формат информации выделения ресурсов для передачи в режиме MU по UL кадра ACK может быть идентичным или отличным от формата информации выделения ресурсов для передачи в режиме MU по DL кадра DL MU в поле HE-SIG-B.
[00625] - Информация полосы
[00626]: Это информация, касающаяся полосы (20 МГц /40 МГц /80 МГц /160 МГц) UL MU PPDU, несущей кадр ACK, подлежащий передаче в режиме MU по UL.
[00627] - Информация канала
[00628]: Это информация, указывающая, какой канал 20 МГц выделен каждой STA в случае, когда полоса частотного ресурса, выделенного каждой STA, превышает 20 МГц. Например, в случае, когда информация канала равна ʺ00ʺ, информация канала может указывать, что выделен первый канал 20 МГц, и в случае, когда информация канала равна ʺ01ʺ, информация канала может указывать, что выделен второй канал 20 МГц.
[00629] Информация полосы и информация канала может одновременно обеспечиваться в различных формах.
[00630] Согласно варианту осуществления, информация полосы и информация канала могут быть обеспечены в форме битовой карты. Например, в случае, когда информация полосы и информация канала в отношении STA 1 равны ʺ1100ʺ, это означает, что частотные ресурсы первого и второго каналов 20 МГц из 80 МГц (20 МГц *4 бита) выделяются STA 1. Таким образом, количество битов (n), включенных в битовую карту, может указывать информацию полосы (20 МГц*n), и позиция бита, имеющего значение бита 1, может указывать информацию канала.
[00631] В другом варианте осуществления, информация полосы и информация канала могут быть обеспечены в форме таблицы. В этом случае, для указания информации полосы и информации канала может потребоваться 3 бита. Например, когда информация полосы и информация канала равны ʺ000ʺ~ʺ011ʺ, это может указывать, что выделены первый канал 20 МГц ~ четвертый канал 20 МГц, соответственно, и ʺ100ʺ может указывать, что выделен ʺпервый канал 40 МГцʺ, ʺ101ʺ может указывать, что выделен ʺвторой канал 40 МГцʺ, и ʺ111ʺ может указывать, что выделен ʺканал 80 МГцʺ.
[00632] Вышеупомянутые варианты осуществления являются лишь примерами, и информация полосы и информация канала могут быть сконфигурированы как различные варианты осуществления.
[00633] - Информация MCS
[00634]: Это информация, касающаяся уровня MCS, применяемого к кадру ACK, подлежащему передаче в режиме MU по UL.
[00635] Информация MCS может иметь битовый размер от 4 до 5 битов и непосредственно указывают уровень MCS, применяемый к кадру ACK. В этом случае, информация MCS может указывать каждый уровень MCS, заданный в системе.
[00636] Альтернативно, когда предполагается, что к кадру ACK, передаваемому в режиме MU по UL для надежной передачи применяется более низкий уровень MCS, информация MCS может указывать значение разности в отношении уровня MCS, применяемого к кадру ACK, и уровня MCS, применяемого к кадру DL MU. Например,
* когда информация MCS равна ʺ00ʺ, это может указывать, что к кадру ACK применяется тот же уровень MCS, что и к кадру DL MU,
* когда информация MCS равна ʺ01ʺ, это может указывать, что к кадру ACK применяется уровень MCS на одну ступень более низкий, чем применяется к кадру DL MU,
* когда информация MCS равна ʺ10ʺ, это может указывать, что к кадру ACK применяется уровень MCS на две ступени более низкий, чем применяется к кадру DL MU, и
* когда информация MCS равна ʺ11ʺ, это может указывать, что к кадру ACK применяется уровень MCS на три ступени более низкий, чем применяется к кадру DL MU.
[00637] Здесь, более высокий/более низкий уровень MCS может означать уровень MCS, указывающий схему модуляции, в которой количество битов данных на символ больше/меньше, или может означать уровень MCS, указывающий более высокую/более низкую кодовую скорость в случае одинаковой схемы модуляции. Более низкий уровень MCS предпочтительнее для надежной передачи.
[00638] Альтернативно, информация MCS может избирательно указывать только низкий уровень MCS для надежной передачи, независимо от уровня MCS, применяемого к кадру DL MU. Например,
* когда информация MCS равна ʺ00ʹ, это может указывать уровень 0 MCS (например, модуляцию BPSK и кодирование с кодовой скоростью 1/2),
* когда информация MCS равна ʺ01ʹ, это может указывать уровень 1 MCS (например, модуляцию QPSK и кодирование с кодовой скоростью 1/2),
* когда информация MCS равна ʺ10ʹ, это может указывать уровень 2 MCS (например, модуляцию QPSK и кодирование с кодовой скоростью 3/4), и
* когда информация MCS равна ʺ11ʹ, это может указывать уровень 3 MCS (например, модуляцию 16QAM и кодирование с кодовой скоростью 1/2).
[00639] - Информация максимальной длины PPDU (или информация максимальной длины кадра ACK)
[00640]: Это информация максимальной длины UL MU PPDU, несущей кадр ACK. Альтернативно, это информация длины кадра ACK, имеющего наибольшую длину из кадров ACK, переносимых UL MU PPDU.
[00641] Кадры ACK, передаваемые каждой STA, могут иметь разные длины согласно MU частотным ресурсам UL, используемым для передачи в режиме MU по UL, и применяемым уровням MCS, но для предотвращения помехи, все кадры ACK можно заполнять для выравнивания их длины и передавать. Таким образом, в случае, когда каждая STA заполняет UL MU PPDU (и/или кадр ACK), подлежащую(ий) передаче каждой STA, таким образом, чтобы ее(его) длина была равна максимальной длине UL MU PPDU (и/или информации максимальной длины кадра ACK), каждой STA может требоваться информация максимальной длины UL MU PPDU (и/или информация максимальной длины кадра ACK). Максимальная длина UL MU PPDU может выражаться в микросекундах (мкс) или в символах.
[00642] В случае, когда максимальная длина UL MU PPDU выражается в символах, служебную нагрузку сигнализации в отношении количества символов можно снизить путем вычисления количества символов, за исключением 40 мкс всегда включенной физической преамбулы.
[00643] Например, длина UL MU PPDU, к которой применяются модуляция BPSK и уровень MCS с кодовой скоростью 1/2, и которая передается с использованием 26-тоновой единицы ресурса, составляет около 400 мкс, и в данном случае, когда количество символов вычисляется за исключением физической преамбулы, она составляет около 26 символов. Когда рассматривается максимальная длина UL MU PPDU, битовый размер информации максимальной длины UL MU PPDU может составлять 5 битов (00000: 1 символ ~ 11111: 32 символа)
[00644] - Другие
[00645] Помимо вышеупомянутой информации, могут быть включены различные типы информации триггера для передачи в режиме MU по UL кадра ACK, например, информация отчета по статусу буфера, информация отчета по статусу канала, информация триггера для произвольного доступа STA, информация длины циклического префикса (CP), используется ли STBC, способ кодирования и пр.
[00646] Эти элементы информации могут сигнализироваться строго определенным образом согласно варианту осуществления или могут сигнализироваться таким же образом, как в способе сигнализации кадра DL MU. Кроме того, вышеупомянутую информацию можно избирательно включать в информацию указания ACK и, помимо вышеупомянутой информации, дополнительную информацию можно включать в информацию указания ACK.
[00647] Далее, способ передачи вышеупомянутой информации указания ACK будет описан со ссылкой на фиг. 33 и 34.
[00648] Способ передачи информация указания ACK можно классифицировать на два типа следующим образом.
[00649] 1. Информация указания ACK включается в физическую преамбулу и передается
[00650] 2. Информация указания ACK включается в поле данных и передается
[00651] Вариант осуществления, в котором информация указания ACK включается в физическую преамбулу и передается, будет описан со ссылкой на фиг. 33, и вариант осуществления, в котором информация указания ACK включается в поле данных и передается, будет описан со ссылкой на фиг. 34-36.
[00652] На фиг. 33 показана схема, демонстрирующая вариант осуществления DL MU PPDU 20 МГц, в котором информация указания ACK включена в физическую преамбулу.
[00653] Согласно фиг. 33, DL MU PPDU 20 МГц может включать в себя физическую преамбулу и поле данных, следующее за физической преамбулой. В частности, DL MU PPDU 20 МГц может быть сконфигурирован в порядке поле L-STF → поле L-LTF → поле L-SIG → поле RL-SIG (повторяющееся L-SIG) → поле HE-SIG-A → поле HE-SIG-B → поле HE-STF → поле HE-LTF → поле HE-SIG-C. Порядок полей может изменяться согласно варианту осуществления, конкретное поле можно добавить, и некоторые поля можно не включать.
[00654] Информация указания ACK может быть включена в поле HE-SIG-B или поле HE-SIG-C физической преамбулы.
[00655] 1. Когда включена в поле HE-SIG-B
[00656] Информация указания ACK может быть включена в поле HE-SIG-B физической преамбулы и передаваться в режиме MU по DL. Здесь, поле HE-SIG-B может включать в себя ʺобщую информацию (или общее поле)ʺ, совместно необходимую STA, принимающим DL MU PPDU (PPDU, переданную в режиме MU по DL) и ʺзависящую от пользователя информацию (или зависящее от пользователя поле), необходимую отдельным приемным STA.
[00657] Согласно варианту осуществления, информация указания ACK может быть включена в общую информацию или зависящую от пользователя информацию поля HE-SIG-B. Например, в случае, когда информация указания ACK включает в себя информацию указания в отношении всех приемных STA, соответствующая информация указания ACK может быть включена в общую информацию поля HE-SIG-B. Альтернативно, в случае, когда информация указания ACK включает в себя информацию указания для каждой приемной STA, соответствующая информация указания ACK может быть включена в зависящую от пользователя информацию поля HE-SIG-B.
[00658] В другом варианте осуществления, информация указания ACK может быть включена в общую информацию и зависящую от пользователя информацию поля HE-SIG-B. В частности, информация подуказания ACK, касающаяся всех приемных STA, включенная в информацию указания ACK, может быть включена в общую информацию и информацию подуказания ACK каждой приемной STA, включенную в информацию указания ACK, может быть включена в зависящую от пользователя информацию.
[00659] Например, информация выделения ресурсов MU UL (т.е. информация подуказания) всех приемных STA для передачи кадра ACK может быть включена в общую информацию. Альтернативно, информация выделения ресурсов MU UL (или информация подуказания) для каждой STA для передачи кадра ACK может быть включена в зависящую от пользователя информацию. Альтернативно, информация, касающаяся уровня MCS, применяемого к кадру ACK приемными STA, может быть включена в зависящую от пользователя информацию. Альтернативно, когда уровни MCS, применяемые к приемным STA одинаковы, информация, касающаяся соответствующего уровня MCS, может быть включена в общую информацию. Альтернативно, когда предполагается, что кадры ACK, соответственно передаваемые от приемных STA, заполняются, чтобы иметь одинаковую длину, информация максимальной длины (т.е. информация подуказания) кадра ACK может быть включена в общую информацию.
[00660] Кроме того, информация подуказания, включенная в информацию указания ACK, может быть включена в общую информацию или зависящую от пользователя информацию согласно характеристикам, без ограничения вышеупомянутым вариантом осуществления.
[00661] 2. Когда включена в поле HE-SIG-C
[00662] Информация указания ACK может быть включена в поле HE-SIG-C физической преамбулы и передаваться в режиме MU по DL.
[00663] Как упомянуто выше, в случае DL MU PPDU 20 МГц, до поля HE-SIG-B используется 64 FFT, и может использоваться 256 (4*64) FFT от HE-STF. В этом случае, каждая STA может получать информацию, касающуюся MU ресурса DL, выделенного каждой STA, использующей информацию выделения ресурсов DL MU, включенную в поле HE-SIG-B. Поскольку поле HE-SIG-C располагается позади HE-SIF, оно может передаваться с использованием ресурса, отдельно выделенного каждой STA, и, таким образом, поле HE-SIG-C может использоваться для передачи информации, специфичной для каждой STA. Таким образом, AP может передавать в режиме MU по DL информация указания ACK для передачи кадра ACK каждой STA в поле HE-SIG-C.
[00664] Таким образом, информация указания ACK, включенная в физическую преамбулу, может передаваться в режиме MU по DL на каждую STA посредством DL MU PPDU, и каждая STA может передавать в режиме MU по UL кадр ACK с использованием выделенного ему MU ресурса UL, согласно принятой информации указания ACK.
[00665] На фиг. 34 показана схема, демонстрирующая вариант осуществления DL MU PPDU 20 МГц, в котором информация указания ACK включена в поле данных. Поля, проиллюстрированные на фиг. 34, идентичны описанным выше со ссылкой на фиг. 6, 7 и 17, и, таким образом, их повторные описания будут опущены.
[00666] Информация указания ACK может быть включена в поле данных в различных вариантах осуществления. Например, в случае, когда поле данных включает в себя A-MPDU, информация указания ACK может быть включена в MAC-заголовок, по меньшей мере, одной MPDU, включенной в A-MPDU. Альтернативно, информация указания ACK может быть включена в тело кадра MAC, по меньшей мере, одной MPDU, включенной в A-MPDU. Далее будет описан вариант осуществления, в котором информация указания ACK включена в MAC-заголовок.
[00667] Согласно варианту осуществления, информация указания ACK может быть включена в поле "управление кадром", включенное в MAC-заголовок. В уровне техники, вариант, в котором значения битов поля "к DS" и поля "от DS", включенных в поле "управление кадром", равны 1, используется для указания ячейки BSS. Однако, в настоящем изобретении, такой вариант может использоваться в качестве указателя, указывающего, включена ли информация указания ACK в MAC-заголовок. Таким образом, в случае, когда значения поля "к DS" и поля "от DS" устанавливаются равными 1 (то есть, в случае указания, что информация указания ACK включена), поле "адрес 4" (6 октетов) может использоваться в качестве поля для передачи информации указания ACK.
[00668] В другом варианте осуществления, информация указания ACK может быть включена в поле управления, включенное в MAC-заголовок. Подробно, информация указания ACK может быть включена в поле "управление HT" (4 октета), включенное в MAC-заголовок MPDU формата HT. Альтернативно, информация указания ACK может быть включена в поле "управление HE", включенное в MAC-заголовок MPDU формата HE, вновь заданный в системе 802.11ax.
[00669] Здесь, поле "управление HE" (4 октета) может представлять собой поле, в котором поле "управление HT" вновь сконфигурировано в соответствии с системой 802.11x. Альтернативно, поле "управление HE" (10 октетов) может представлять собой поле, вновь сконфигурированное путем добавления вышеупомянутого поля "адрес 4" (6 октетов) и поля "управление HT" (4 октета). Альтернативно, поле "управление HE" может представлять собой поле, вновь сконфигурированное иметь размер от 4 до 6 октетов вместо поля "управление HT", состоящего из 4 октетов в формате HT.
[00670] Как описано выше, информация указания ACK может быть включена в различные поля, включенные в MAC-заголовок в различных вариантах осуществления. В этом случае, MAC-заголовок может дополнительно включать в себя указатель, указывающий, что он включает в себя информацию указания ACK. Далее будут описаны различные варианты осуществления указателя.
[00671] Указатель, указывающий, что информация указания ACKвключена
[00672] Подкадр A-MPDU может включать в себя указатель, указывающий, что включенный в него MAC-заголовок включает в себя информацию указания ACK. Указатель может быть включен в подкадр A-MPDU в различных вариантах осуществления.
[00673] 1) Первый вариант осуществления
[00674] Указатель может быть включен в разделитель MPDU, соответствующий MAC-заголовку, включающему в себя информацию указания ACK. Подробно, поле "разделитель MPDU", включенное в один подкадр A-MPDU, может включать в себя указатель, указывающий, что MAC-заголовок, включенный в подкадр A-MPDU, включает в себя информацию указания ACK. Например, конкретный бит (1 бит) из зарезервированных битов (4 битов), включенных в поле "разделитель MPDU", может служить указателем. В случае, когда конкретное значение бита, служащего указателем, устанавливается равным заранее заданному значению (например, 1), это может указывать, что MAC-заголовок, включающий в себя указатель, включает в себя информацию указания ACK.
[00675] Кроме того, указатель, включенный в поле "разделитель MPDU", может дополнительно указывать, что MPDU, соответствующая полю "разделитель MPDU", включает в себя поле "управление HE", вновь заданное в системе 802.11ax. В частности, поле "разделитель MPDU", включенное в один подкадр A-MPDU, может дополнительно указывать, что MPDU, включенная в подкадр A-MPDU, включает в себя поле "управление HE". Здесь, информация указания ACK может быть включена в поле "управление HE". В этом случае, MPDU, включающая в себя соответствующее поле "управление HE" может не соответствовать кадру оболочки управления HT.
[00676] 2) Второй вариант осуществления
[00677] В случае, когда тип или подтип MPDU, включающей в себя информацию указания ACK, вновь задан в системе 802.11ax, указатель может быть включен в поле "управление кадром" MAC-заголовка MPDU, в качестве вновь заданного типа или подтипа. Таким образом, тип или подтип MPDU может указывать, в качестве указателя, что соответствующая MPDU является MPDU, включающей в себя информацию указания ACK в MAC-заголовке. В этом случае, тип или подтип в качестве указателя может быть вновь задан в системе 802.11ax.
[00678] 3) Третий вариант осуществления
[00679] В случае, когда MPDU, включающая в себя информацию указания ACK, соответствует кадру формата HT (например, кадр оболочки управления HT), включающему в себя поле "управление HT", конкретный бит в поле "управление HT" может служить указателем. Подробно, конкретный бит из зарезервированных битов, включенный в поле "управление HT", может служить указателем, и в случае, когда соответствующий конкретный бит устанавливается заранее заданное значение, это может указывать, что соответствующее поле "управление HT" включает в себя информацию указания ACK.
[00680] 4) Четвертый вариант осуществления
[00681] На фиг. 35 показано поле управления формата HT. Согласно фиг. 35, первый бит поля управления может служить указателем, указывающий, что соответствующее поле управления является полем "управление VHT" формата VHT. Например, в случае, когда значение первого бита поля управления устанавливается равным заранее заданному значению (например, 1), это может указывать, что соответствующее поле управления является полем "управление VHT".
[00682] Аналогично, второй бит (зарезервированный бит) 3510 поля "управление HT" может включать в себя информацию указания ACK, и может служить указателем, указывающим, что соответствующее поле управления является полем "управление HE" HE формата, вновь заданным в системе 802.11ax. Например, в случае, когда первый бит поля управления указывает формат VHT, и второй бит 3510 указывает включение информации указания ACK (или HE формат) (или в случае, когда второй бит 3510 устанавливается равным заранее заданному значению (например, 1), это может указывать, что соответствующее поле является полем "управление HE", включающим в себя информацию указания ACK.
[00683] Поле "управление HE" может быть вновь сконфигурировано с использованием поля "управление HT", и детали конфигурации поля "управление HE" будут описаны со ссылкой на фиг. 36.
[00684] 5) Пятый вариант осуществления
[00685] указатель может быть включен в конкретное поле из полей, включенных в MAC-заголовок. В частности, указатель может быть включен в конкретное поле, которое можно повторно интерпретировать, из полей, включенных в MAC-заголовок.
[00686] Например, как описано выше со ссылкой на фиг. 34, в уровне техники, вариант, в котором значения битов поля "к DS" и поля "от DS", включенных в поле "управление кадром", равны 1, используется для указания ячейки BSS. Однако, в настоящем изобретении, такой вариант может использоваться в качестве указателя, указывающего, включена ли информация указания ACK в MAC-заголовок. Таким образом, в случае, когда значения поля "к DS" и поля "от DS" устанавливаются равными 1 (то есть, в случае указания, что информация указания ACK включена), поле "адрес 4" (6 октетов) может использоваться в качестве поля для передачи информации указания ACK. В этом случае, поле "к DS" и поле "от DS" могут служить указателем, и поле "к DS" и поле "от DS" могут указывать, что MAC-заголовок, включающий в себя поля, включает в себя информацию указания ACK.
[00687] Альтернативно, в другом примере, конкретный бит (например, 12-ый бит (B12) от старшего бита (MSB) поля AID), включенный в конкретное поле "адрес", включенное в MAC-заголовок, может служить указателем.
[00688] Ранее были описаны различные варианты осуществления указателя. Указатель может быть включен в MAC-заголовок в различных вариантах осуществления для указания, что соответствующий MAC-заголовок включает в себя информацию указания ACK, без ограничения вышеупомянутым вариантом осуществления.
[00689] Далее будет подробно описана конфигурация поля "управление HE", описанного выше в отношении четвертого варианта осуществления.
[00690] На фиг. 36 показана схема, демонстрирующая поле "управление HE" согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00691] Описания некоторых полей, включенных в поле "управление HT" (описанное выше со ссылкой на фиг. 8), также можно применять таким же образом к некоторым полям, включенным в поле "управление HE" на фиг. 36. Таким образом, будут описаны только отличия от поля "управление HT". Поля, проиллюстрированные на фиг. 36, могут присутствовать независимо, могут быть избирательно включены в поле "управление HE", и порядок полей и битовые размеры можно модифицировать согласно вариантам осуществления.
[00692] Согласно фиг. 36, в отличие от формата управления HT, поле "управление HE" может включать в себя указатель и информацию указания ACK. Кроме того, как описано выше, первый бит поля "управление HE" может указывать, что соответствующий бит управления имеет формат VHT, и второй бит может указывать, что соответствующий бит управления имеет HE формат.
[00693] На фиг. 36(a) показано поле "управление HE", передаваемое в режиме MU по DL.
[00694] Согласно фиг. 36(a), поле "управление HE" может включать в себя, по меньшей мере, одну из информации канала ACK для передачи в режиме MU по UL кадра ACK, информация 3630 запроса отчета по статусу буфера (1 бит) и отчет по статусу канала (1 бит) (не показан). Здесь, информация канала ACK относится к информации выделения ресурсов в качестве информации, касающейся MU ресурса UL, выделенного каждой STA для передачи в режиме MU по UL кадра ACK, и описания и вариант осуществления информации выделения ресурсов, описанной выше, может применяться таким же образом. Здесь, информация канала ACK может включать в себя информацию 3610 начального индекса (4 бита) канала ACK и информация 3620 длительности (4 бита) канал ACK в качестве другого варианта осуществления вышеупомянутой информации выделения ресурсов.
[00695] Когда предполагается, что ʺодин канал ACKʺ является минимальной единицей выделения MU ресурса UL для кадра ACK, может потребоваться информация 3610 начального индекса канала ACK и информация 3620 длительности канала ACK, указывающая размер (или номер) канала ACK. В этом случае, битовые размеры информации 3610 начального индекса и информации 3620 длительности канала ACK можно определять на основании максимального количества STA (или пользователей), которым может выделяться MU ресурс DL. Например, в случае, когда максимальное количество STA, которым может выделяться MU ресурс DL (включающий в себя частотный ресурс и пространственный ресурс), равно 16 (2^4 бита), информация 3610 начального индекса и информация 3620 длительности канала ACK может иметь битовый размер 4 бита.
[00696] В случае, когда размеры (или номера) каналов ACK, соответственно выделенных STA, устанавливаются одинаковыми (то есть, в случае фиксированного уровня MCS, применяемого к кадру ACK), информация 3620 длительности канала ACK может не требоваться. Альтернативно, в случае, когда уровень MCS, определенный на основании уровня MCS, применяемого к кадру DL, применяется к кадру ACK, информация канала ACK может указывать значение разности между уровнем MCS, применяемым к кадру DL, и уровнем MCS, применяемым к кадру ACK. Например, информация канала ACK может указывать ʺ-2, -1, 0, 1ʺ в качестве значения разности (в частности, уровень MCS, применяемый к кадру ACK - уровень MCS, применяемый к кадру DL) между уровнем MCS, применяемым к кадру ACK, и уровнем MCS, применяемым к кадру DL, и может сигнализироваться битовым размером 2 бита.
[00697] В вышеупомянутом варианте осуществления предполагается, что размер (или номер) канала ACK фиксирован согласно уровню MCS, применяемому к кадру ACK.
[00698] Кроме того, поле "управление HE" может дополнительно включать в себя различные элементы информации (например, информацию полосы, информацию MCS, информацию максимальной длины PPDU и пр.), включенные в вышеупомянутую информацию указания ACK.
[00699] На фиг. 36(b) показано поле "управление HE", передаваемое в режиме MU по UL.
[00700] Согласно фиг. 36(b), поле "управление HE" может включать в себя, по меньшей мере, одно из полей информации статуса буфера (8 битов) (3640-1, 3640-2), существует ли содержимое для сообщения статуса буфера и информации канала. Информация статуса буфера может включать в себя два поля, и битовый размер каждого поля может быть равно 4 битам. Информация статуса буфера может указывать размер очереди, категорию доступа (AC), счетчик откладывания передачи и пр.
[00701] Указатель типа, указывающий тип информации, который может быть включен в поле "управление HE", может быть включен в поле перед полем "управление HE" (или предшествующее поле).
Восстановление после ошибки
[00702]
[00703] В случае, когда поле данных DL MU PPDU сконфигурировано как AN-MPDU, AP может включать в себя информацию указания ACK в каждом MAC-заголовке каждой MPDU, образующей A-MPDU или может включать в себя информацию указания ACK в MAC-заголовке частичной MPDU (например, первой MPDU среди MPDU, образующих A-MPDU).
[00704] В случае, когда AP включает информацию указания ACK в каждый MAC-заголовок каждой MPDU, образующей A-MPDU, повторяющаяся информация включается в каждую MPDU, что, к сожалению, повышает служебную нагрузку. Напротив, в случае, когда AP включает информацию указания ACK в MAC-заголовок частичной MPDU, служебную нагрузку можно снизить, но если STA не удается декодировать соответствующую частичную MPDU, она не может передавать кадр ACK в режиме MU по UL. Для предотвращения такой проблемы, в случае, когда информация указания ACK включена в MAC-заголовок частичной MPDU, может потребоваться предварительно определенная процедура восстановления после ошибки. Далее будет подробно описана процедура восстановления после ошибки согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00705] На фиг. 37 показана схема, демонстрирующая процедуру восстановления после ошибки согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Далее, предполагается, что AP передает кадр DL MU (или данные DL) на STA 1-4, и STA 1-4, приняв кадр DL MU (или данные DL) передает в режиме MU по UL кадр ACK в ответ на принятый кадр DL MU (или данные DL).
[00706] Согласно фиг. 37, AP может передавать кадр DL MU (или данные DL) на STAs 1-4 с использованием MU ресурса DL. В этом случае, информация указания ACK для передачи в режиме MU по UL кадра ACK может быть включена в частичный MAC-заголовок кадра DL MU (или данных DL), передаваемого на каждую STA.
[00707] Когда STA 1 и 2 нормально принимают кадр DL MU (или данные DL), каждая из STA 1 и 2 может передавать в режиме MU по UL кадр ACK в ответ на кадр DL MU (или данные DL) по истечении предварительно определенного времени. В этом случае, STA 1 и 2 могут передавать в режиме MU по UL кадр ACK с использованием MU ресурса UL, указанного информацией указания ACK, включенной в частичный MAC-заголовок принятого кадра DL MU (или данных DL).
[00708] STA 3 и 4, ненормально принявшие кадр DL MU (или данные DL) или информацию указания ACK, не могут передавать в режиме MU по UL кадр ACK в ответ на кадр DL MU (или данные DL).
[00709] В этом случае, после того, как AP принимает в режиме MU по UL кадры ACK от STA 1 и 2, она может передавать в режиме MU по DL кадр MU BAR на STA 3 и 4, которым не удалось передать в режиме MU по UL кадр ACK по истечении предварительно определенного времени (например, SIFS). Альтернативно, после осуществления процедуры откладывания передачи для повторной передачи кадра DL MU (или данных DL) на STA 3 и 4, AP может передавать в режиме MU по DL кадр MU BAR в режиме состязания за канал. Кадр MU BAR может включать в себя ID STA для STA, которым не удалось осуществить в режиме передачу в режиме MU по UL кадра ACK, и новую информацию указания для передачи в режиме MU по UL кадра ACK.
[00710] В этом случае, STA 3 и 4 получают возможность передачи в режиме MU по UL кадра ACK. На основании принятого MU BAR, STA 3 и 4 могут передавать в режиме MU по UL кадр ACK.
[00711] Если STA 3 и 4 не передают в режиме MU по UL кадр ACK даже после того, как AP передала MU BAR, AP может определить, что STA 3 и 4 неправильно декодировали кадр DL MU (или данные DL), и осуществлять последующую процедуру, например, повторную передачу кадра DL MU (или данных DL) и т.п.
[00712] В другом варианте осуществления, STA, принявшие кадр DL MU (или данные DL), но не передавшие в режиме MU по UL кадр ACK, поскольку им не удалось принять информацию указания ACK, могут передавать в режиме SU по UL кадр ACK в режиме состязания за канал. Здесь, кадр ACK может быть отдельным кадром, включенным только в кадр UL, или может быть кадром, присоединенным к кадру данных кадра UL.
[00713] В этом случае, поскольку AP не может продолжать ждать приема кадра ACK от STA, может быть задано предварительно определенное время ожидания, и AP может ожидать приема в режиме SU по UL кадра ACK только в течение времени ожидания. В случае, когда кадры ACK не принимаются от соответствующих STA в течение времени ожидания, AP может определить, что STA, не передавшие кадры ACK, являются STA, которые неправильно декодировали кадр DL MU (или данные DL), и осуществлять последующую процедуру, например, повторную передачу кадра DL MU (или данных DL).
[00714] Альтернативно, AP может принимать кадр запроса BAR и/или ACK от STA, которым не удалось передать в режиме MU по UL кадр ACK, в ходе процедуры откладывания передачи для повторной передачи кадра DL MU (или данных DL) или в ходе передачи кадра MU BAR. В этом случае, AP может осуществлять последующую процедуру, например, повторную передачу кадра DL MU (или данных DL) и/или передачу кадра BAR на основании принятого кадра запроса BAR и/или ACK.
[00715] В другом варианте осуществления, STA, принявшие кадр DL MU (или данные DL), но не смогшие передать в режиме MU по UL кадр ACK, поскольку им не удалось принять информацию указания ACK, могут запрашивать кадр BAR от AP в течение интервала произвольного доступа (например, следующего интервала произвольного доступа или интервала произвольного доступа, назначенного AP) или непосредственно передавать кадр ACK на AP.
[00716] Здесь, поскольку AP не может продолжать ждать приема кадра ACK или кадра запроса BAR, может быть задано предварительно определенное время ожидания, и AP может ожидать приема кадра ACK или кадра запроса BAR только в течение времени ожидания. В случае, когда кадр ACK или кадр запроса BAR не принимается от соответствующих STA в течение времени ожидания, AP может определить, что STA, не передавшие кадр ACK, являются STA, которые неправильно декодировали кадр DL MU (или данные DL), и осуществлять последующую процедуру, например, повторную передачу кадра DL MU (или данных DL).
[00717] Альтернативно, AP может принимать кадр запроса BAR и/или ACK от STA, которым не удалось передать в режиме MU по UL кадр ACK в ходе процедуры откладывания передачи для повторной передачи кадра DL MU (или данных DL) или в ходе передачи кадра MU BAR. В этом случае, AP может осуществлять последующую процедуру, например, повторную передачу кадра DL MU (или данных DL) и/или передачу кадра BAR на основании принятого кадра запроса BAR и/или ACK.
[00718] На фиг. 38 показана блок-схема операций, демонстрирующая способ передачи в режиме MU по DL устройства AP согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Вышеупомянутые варианты осуществления могут применяться таким же образом в отношении блок-схемы операций. Таким образом, далее, повторные описания будут опущены.
[00719] Согласно фиг. 38, AP может генерировать DL MU PPDU (S3810). Здесь, DL MU PPDU может включать в себя физическую преамбулу и поле данных. Поле данных может включать в себя, по меньшей мере, одну MPDU, и здесь, по меньшей мере, одна MPDU может включать в себя MAC-заголовок и тело кадра MAC. Кроме того, MAC-заголовок включает в себя информацию указания ACK для передачи в режиме MU по UL кадра ACK в качестве ответа на данные, передаваемые посредством поля данных.
[00720] После этого, AP может передавать DL MU PPDU (S3820). В частности, AP может передавать DL MU PPDU на, по меньшей мере, одну STA, которой выделен ресурс DL.
[00721] На фиг. 39 показана блок-схема каждого устройства STA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00722] Согласно фиг. 39, устройство STA 3910 может включать в себя память 3912, процессор 3911 и RF блок 3913. И, как описано выше, устройством STA может быть STA типа AP или не типа AP в качестве HE устройства STA.
[00723] RF блок 3913 может передавать/принимать радиосигнал, будучи подключен к процессору 3911. RF блок 3913 может передавать сигнал, выполняя преобразование с повышением частоты над данными, принятыми от процессора 3911, в диапазон передачи/приема.
[00724] Процессор 3911 может реализовать физический уровень и/или уровень MAC согласно системе IEEE 802.11, будучи подключен к RF блоку 4013. Процессор 3911 может быть выполнен с возможностью работы согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, представленным в чертежах и описании. Кроме того, модуль для осуществления работы STA 3910 согласно различным вышеописанным вариантам осуществления настоящего изобретения, может храниться в памяти 3912 и выполняться процессором 3911.
[00725] Память 3912 подключена к процессору 3911, и в ней хранятся различные типы информации, необходимые для работы процессора 3911. Память 3912 может быть включена в процессор 3911 или установлена вне процессора 3911 и соединена с процессором 3911 общеизвестными средствами.
[00726] Кроме того, устройство STA 3910 может включать в себя единичную антенну или множественные антенны.
[00727] Детальная конструкция устройства STA 3910, показанного на фиг. 39, может быть реализована таким образом, что описание различных вариантов осуществления настоящего изобретения применяется независимо, или два или более вариантов осуществления применяются одновременно.
[00728] Вышеописанные варианты осуществления построены путем комбинирования элементов и признаков настоящего изобретения в предварительно определенной форме. Элементы или признаки можно рассматривать как необязательные, если явно не упомянуто обратное. Каждый из элементов или признаков можно реализовать, не комбинируя их с другими элементами. Кроме того, некоторые элементы и/или признаки можно комбинировать для конфигурирования варианта осуществления настоящего изобретения. Последовательный порядок операций, рассмотренный в вариантах осуществления настоящего изобретения, можно изменять. Некоторые элементы или признаки одного варианта осуществления также можно включать в другой вариант осуществления или можно заменять соответствующими элементами или признаками другого варианта осуществления. Кроме того, специалистам в данной области техники очевидно, что пункты, в явном виде не упомянутые в нижеследующей формуле изобретения, могут быть представлены совместно как иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения или включены в качестве нового пункта при следующем изменении после подачи заявки.
[00729] Варианты осуществления настоящего изобретения можно реализовать различными средствами, например, аппаратными, программно-аппаратными, программными, или их комбинацией. При реализации аппаратными средствами, один вариант осуществления настоящего изобретения может осуществляться в виде одной или более специализированных интегральных схем (ASIC), одного или более цифровых сигнальных процессоров (DSP), одного или более устройств цифровой обработки сигнала (DSPD), одного или более программируемых логических устройств (PLD), одной или более вентильных матриц, программируемых пользователем (FPGA), процессора, контроллера, микроконтроллера, микропроцессора и т.д.
[00730] При реализации программно-аппаратными или программными средствами, один вариант осуществления настоящего изобретения может осуществляться в виде модуля, процедуры или функции, которая осуществляет вышеописанные функции или операции. Программный код может храниться в памяти и выполняться процессором. Память располагается внутри или вне процессора и может передавать данные на процессор и принимать их от него различными известными средствами.
[00731] Специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение можно осуществлять другими конкретными путями, помимо изложенных здесь не выходя за рамки сущности и важных характеристик настоящего изобретения. Таким образом, вышеприведенные иллюстративные варианты осуществления следует рассматривать во всех отношениях в порядке иллюстрации, но не ограничения. Объем изобретения должен определяться нижеследующей формулой изобретения и ее законными эквивалентами, но не вышеприведенным описанием, и призвано охватывать все изменения, не выходящие за рамки смысла и диапазона эквивалентности нижеследующей формулы изобретения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[00732] Хотя схема передачи кадра в системе беспроводной связи согласно настоящему изобретению описана в отношении ее применения к системе IEEE 802.11, она также может применяться к различным другим системам беспроводной связи помимо системы IEEE 802.11.