МАЯКИ ДЛЯ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
BEACONS FOR WIRELESS COMMUNICATION

Притязание на приоритет согласно по §119 раздела 35 Кодекса законов США.
Настоящая Заявка на патент испрашивает приоритет Предварительной заявки № 61/525,353, именуемой «BEACONS FOR WIRELESS COMMUNICATION», поданной 19 августа 2011 г., переуступленной ее правопреемнику и в силу данной ссылки прямо включенной в настоящий документ.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится в основном к беспроводной связи и, в частности, к системам, способам и устройствам передачи информации об устройстве между электронными устройствами в пакетах, имеющих множество различных форматов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Во многих системах связи для обмена сообщениями между несколькими взаимодействующими пространственно разнесенными устройствами используются сети связи. Сети можно классифицировать в соответствии с географическим охватом, которым может быть, например, городская зона, местная зона или персональная зона. Такие сети могут называться, соответственно, глобальной сетью (WAN), городской сетью (MAN), локальной сетью (LAN), беспроводной локальной сетью (WLAN) или персональной сетью (PAN). Сети также различаются в соответствии с методом коммутации/маршрутизации, используемым для взаимодействия различных сетевых узлов и устройств (например, коммутация каналов в сравнении с коммутацией пакетов), типом физического носителя, используемого для передачи (например, проводной в сравнении с беспроводным) и набором используемых протоколов связи (например, комплект протоколов Интернет, SONET (синхронная оптоволоконная сеть связи), Ethernet и т.д.).
Беспроводные сети часто являются предпочтительными, когда сетевые элементы являются мобильными и, тем самым, имеют потребности в динамическом подключении, либо если сетевая архитектура формируется скорее с произвольной топологией, чем с фиксированной. Беспроводные сети могут использовать электромагнитные волны в радиочастотном, микроволновом, инфракрасном или оптическом диапазонах частот. Беспроводные сети предпочтительно обеспечивают мобильность пользователей и быстрое развертывание в полевых условиях по сравнению с фиксированными проводными сетями.
Устройства в беспроводной сети могут передавать/принимать информацию между друг другом. Информация может содержать пакеты, которые в некоторых аспектах могут называться блоками данных, маяками данных или сообщениями маяков. Пакеты могут включать в себя дополнительную служебную информацию (например, информацию заголовка, свойства пакета и т.д.), которая помогает при маршрутизации пакета по сети, идентификации данных в пакете, обработке пакета и т.д., а также данные, например, пользовательские данные, мультимедийный контент и т.д., которые могут передаваться в полезной нагрузке пакета.
Точки доступа могут также транслировать на другие узлы информацию, относящуюся к передаче данных в сети. Такая передача информации может потребовать использования значительной полосы пропускания в сети. Таким образом, требуются усовершенствованные системы, способы и устройства для передачи пакетов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Каждая из систем, способов и устройств вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, имеет несколько аспектов, ни один из которых не несет исключительную ответственность за ожидаемые от него атрибуты. Некоторые признаки вкратце описываются ниже без ограничения объема данного изобретения, определяемого нижеследующей формулой изобретения. После рассмотрения этого описания и, в частности, после прочтения раздела, именуемого «Подробное описание», будет понятно, что варианты осуществления в пределах объема настоящего изобретения включают в себя системы и способы для передачи информации об устройстве между электронными устройствами в пакетах, имеющих множество различных форматов.
Одним вариантом осуществления является устройство беспроводной связи. Устройство содержит приемник, выполненный с возможностью приема последовательности сообщений маяка, содержащих первое сообщение маяка и множество последующих сообщений маяка. Первое сообщение маяка содержит, по меньшей мере, одну из информации о контенте и информации о распределении во времени, по меньшей мере, одного из множества последующих сообщений маяка. Устройство дополнительно содержит процессор, электрически соединенный с приемником и выполненный с возможностью декодирования соответствующего поднабора из множества последующих сообщений маяка на основе, по меньшей мере, одной из информации о контенте и информации о распределении во времени.
Еще одним вариантом осуществления является способ связи. Данный способ включает в себя прием последовательности сообщений маяка, содержащей первое сообщение маяка и множество последующих сообщений маяка. Первое сообщение маяка содержит, по меньшей мере, одну из информации о контенте и информации о распределении во времени, по меньшей мере, одного из множества последующих сообщений маяка. Данный способ дополнительно включает в себя декодирование соответствующего поднабора из множества последующих сообщений маяка на основе, по меньшей мере, одной из информации о контенте и информации о распределении во времени.
Еще одним вариантом осуществления является устройство беспроводной связи. Устройство включает в себя средство для приема последовательности сообщений маяка, содержащей первое сообщение маяка и множество последующих сообщений маяка. Первое сообщение маяка содержит, по меньшей мере, одну из информации о контенте и информации о распределении во времени, по меньшей мере, одного из множества последующих сообщений маяка. Устройство дополнительно включает в себя средство для декодирования соответствующего поднабора из множества последующих сообщений маяка на основе, по меньшей мере, одной из информации о контенте и информации о распределении во времени.
Еще одним вариантом осуществления является машиночитаемый носитель информации, содержащий команды. При исполнении команды предписывают устройству принимать последовательность сообщений маяка, содержащую первое сообщение маяка и множество последующих сообщений маяка. Первое сообщение маяка содержит, по меньшей мере, одну из информации о контенте и информации о распределении во времени, по меньшей мере, одного из множества последующих сообщений маяка. При исполнении команды дополнительно предписывают устройству декодировать соответствующий поднабор из множества последующих сообщений маяка на основе, по меньшей мере, одной из информации о контенте и информации о распределении во времени.
Еще одним вариантом осуществления является способ, система или изделие, содержащее команды для передачи сообщений маяка в подсистеме базовой станции, содержащей точку доступа и терминал доступа. Способ, система или изделие включает в себя передачу с точки доступа на терминал доступа повторяющейся конечной последовательности сообщений маяка, причем последовательность содержит первое сообщение маяка, содержащее идентификатор относительного положения для индикации распределения во времени последующих сообщений маяка в конечной последовательности и идентификации контента, содержащегося в последующих сообщениях маяка, причем последующие сообщения маяка содержат информацию, не содержащуюся в первом сообщении маяка. Способ, система или изделие включает в себя декодирование в терминале доступа первого сообщения маяка и соответствующего поднабора из последовательности сообщений маяка на основе идентификатора относительного положения, причем терминал доступа находится в состоянии низкого энергопотребления во время передачи второго поднабора из последовательности сообщений маяка, причем второй поднабор сообщений маяка содержит сообщения маяка, не содержащиеся в соответствующем поднаборе и не включающие в себя первое сообщение маяка.
Еще одним вариантом осуществления является способ, система или изделие, содержащее команды для связи в подсистеме базовой станции. Подсистема базовой станции содержит точку доступа и терминал доступа, в котором подсистема базовой станции идентифицируется с помощью BSSID (идентификатора основных наборов услуг). Способ, система или изделие включает в себя передачу сообщений маяка с точки доступа на терминал доступа, причем каждое сообщение маяка является экземпляром типа полного сообщения маяка или экземпляром типа короткого сообщения маяка. Способ, система или изделие также включает в себя передачу сообщений маяка типа короткого сообщения маяка в первом временном интервале и передачу полных сообщений маяка типа полного сообщения маяка во втором временном интервале, причем второй временной интервал равен целому кратному первому временному интервалу; при этом каждое сообщение маяка типа короткого сообщения маяка содержит поле сжатого BSSID, имеющее значение, указывающее на циклическую проверку избыточности BSSID.
Еще одним вариантом осуществления является способ, система или изделие, содержащее команды для передачи сообщений маяка в подсистеме базовой станции, содержащей точку доступа и терминал доступа. Способ, система или изделие предназначено для декодирования терминалом доступа первого сообщения маяка, передающего абсолютное время; и декодирования терминалом доступа второго сообщения маяка, следующего за первым сообщением маяка, причем второе сообщение маяка содержит порядковый номер относительно первого сообщения маяка и сдвиг по времени, указывающий разность времени между тем, когда была запланирована передача второго сообщения маяка, и тем, когда оно фактически было передано.
Еще одним вариантом осуществления является способ, система или изделие, содержащее команды для передачи набора информационных элементов в подсистеме базовой станции, содержащей точку доступа и терминал доступа. Способ, система или изделие передает сообщения маяка с точки доступа на терминал доступа, причем каждое сообщение маяка является экземпляром типа полного сообщения маяка или экземпляром типа короткого сообщения маяка, при этом каждое сообщение маяка типа полного сообщения маяка содержит набор информационных элементов; и передает множество сообщений маяка типа короткого сообщения маяка, причем каждое сообщение маяка во множестве сообщений маяка содержит соответствующий поднабор из набора информационных элементов, при этом множество сообщений маяка содержит набор информационных элементов.
Еще одним вариантом осуществления является способ, система или изделие, содержащее команды для связи в подсистеме базовой станции, содержащей точку доступа и терминал доступа. Способ, система или изделие передает сообщения маяка с точки доступа на терминал доступа, причем каждое сообщение маяка является экземпляром типа полного сообщения маяка или экземпляром типа короткого сообщения маяка; и передает первое сообщение маяка, содержащее информацию о контенте, причем информация о контенте задает контент информации, содержащейся в сообщениях маяка типа короткого сообщения маяка, передаваемых после первого сообщения маяка.
Еще одним вариантом осуществления является способ, система или изделие, содержащее команды для связи в подсистеме базовой станции, содержащей точку доступа и терминал доступа. Способ, система или изделие передает сообщения маяка с точки доступа на терминал доступа, причем каждое сообщение маяка является экземпляром типа полного сообщения маяка или экземпляром типа короткого сообщения маяка; передает множество сообщений маяка типа короткого сообщения маяка, причем каждое сообщение маяка во множестве сообщений маяка содержит преамбулу физического уровня, содержащую поле SIG, причем поле SIG содержит поле длины; и декодирует в терминале доступа множество сообщений маяка, при этом сообщения маяка во множестве сообщений маяка декодируются как сообщения синхронизирующего маяка при условии, что в их поле длины установлены все нули.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует пример системы беспроводной связи, в которой могут использоваться аспекты настоящего изобретения.
На фиг. 2 показана функциональная блок-схема беспроводного устройства, которое может использоваться в системе беспроводной связи, изображенной на фиг. 1.
Фиг. 3 иллюстрирует пример сообщения маяка, которое может использоваться в системе беспроводной связи, изображенной на фиг. 1.
Фиг. 4 иллюстрирует множество сообщений маяка, передаваемых АР 104 на STA 106 в системе 100 беспроводной связи, изображенной на фиг. 1.
Фиг. 5А иллюстрирует пример одного вида укороченного сообщения маяка, которое может использоваться в системе беспроводной связи, изображенной на фиг. 1.
Фиг. 5В иллюстрирует другой пример сообщения маяка, которое может использоваться в системе беспроводной связи, изображенной на фиг. 1.
Фиг. 5С иллюстрирует пример преамбулы физического уровня (PHY), содержащей синхронизирующий маяк, который может использоваться в системе беспроводной связи, изображенной на фиг. 1.
Фиг. 6 иллюстрирует структурную схему, на которой изображен примерный процесс, с помощью которого беспроводное устройство, показанное на фиг. 2, получает кадры данных.
Фиг. 7 иллюстрирует структурную схему, на которой изображен еще один примерный процесс, с помощью которого беспроводное устройство, показанное на фиг. 2, генерирует и передает кадры данных.
На фиг. 8 показана функциональная блок-схема еще одного примерного беспроводного устройства, которое может использоваться в системе беспроводной связи, изображенной на фиг. 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи более подробно описываются различные аспекты новых систем, устройств и способов. Однако данное изобретение может быть осуществлено во множестве различных видов и не должно трактоваться как ограниченное какой-либо конкретной конструкцией или функцией, представленной на протяжении всего данного описания. Напротив, эти аспекты представлены таким образом, что данное описание будет исчерпывающим и полным и будет полностью передавать специалистам объем изобретения. На основе описанных в настоящем документе вариантов осуществления специалисту должно быть ясно, что объем изобретения охватывает каждый аспект новых систем, устройств и способов, описанных в настоящем документе, реализованных либо независимо, либо в совокупности с любым другим аспектом изобретения. Например, устройство может быть реализовано, либо способ может быть осуществлен с использованием любого числа изложенных в настоящем документе аспектов. Кроме того, объем изобретения охватывает такое устройство или способ, который осуществляется с использованием другой конструкции, функциональной возможности, либо конструкции и функциональной возможности помимо или за исключением различных аспектов изобретения, изложенных в настоящем документе. Следует понимать, что любой аспект, описанный в настоящем документе, может быть осуществлен с помощью одного или более элементов некоторого пункта формулы изобретения.
Хотя в настоящем документе описаны определенные аспекты, различные изменения и комбинации этих аспектов находятся в пределах объема изобретения. Хотя указаны некоторые преимущества и достоинства предпочтительных аспектов, объем изобретения не ограничивается определенными преимуществами, применениями или задачами. Напротив, аспекты изобретения широко применимы к различным беспроводным технологиям, системным конфигурациям, сетям и протоколам передачи, некоторые из которых иллюстрируются в качестве примера на чертежах и в нижеследующем описании предпочтительных аспектов. Подробное описание и чертежи скорее носят чисто иллюстративный характер, чем ограничивают изобретение, причем объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.
К широко используемым технологиям беспроводных сетей можно отнести различные типы беспроводных локальных сетей (WLAN). WLAN может использоваться для взаимодействия близкорасположенных устройств друг с другом с использованием широко распространенных сетевых протоколов. Различные аспекты, описанные в настоящем документе, могут применяться к любому стандарту в области связи, такому как беспроводной протокол.
В некоторых аспектах беспроводные сигналы в субгигагерцовом диапазоне могут передаваться в соответствии с протоколом 802.11ah с использованием мультиплексирования с ортогональным делением частот (OFDM), связи в спектре, расширенном методом прямой последовательности (DSSS), комбинации связи OFDM и DSSS или иных схем. Реализации протокола 802.11ah могут использоваться для датчиков, измерений и интеллектуальных решетчатых сетей. Предпочтительно аспекты некоторых устройств, реализующих протокол 802.11ah, могут потреблять меньше энергии, чем устройства, реализующие другие беспроводные протоколы, и/или могут использоваться для передачи беспроводных сигналов на относительно большую дальность, например, около одного километра или больше.
В некоторых реализациях WLAN включает в себя различные устройства, которые являются компонентами, осуществляющими доступ к беспроводной сети. Например, могут быть два типа устройств: точка доступа (АР) и клиент. Клиент может также называться терминалом доступа (АТ) или станцией (STA). Как правило, точка доступа может служить в качестве концентратора или базовой станции для WLAN, а STA служит в качестве пользователя WLAN. Например, STA может представлять собой ноутбук, карманный персональный компьютер (PDA), мобильный телефон и т.д. Например, STA подключается к АР через совместимую с WiFi (например, протокол IEEE 802.11, такой как 802.11ah) беспроводную линию связи для обеспечения общего подключения к Интернету или к иным глобальным сетям. В некоторых реализациях STA может также использоваться в качестве АР.
Точка доступа (АР) может также включать в себя, быть реализована или известна как NodeB, контроллер радиосети (RNC), eNodeB, контроллер базовой станции (BSC), базовая приемопередающая станция (BTS), базовая станция (BS), функция приемопередатчика (TF), радиомаршрутизатор, приемопередающая радиостанция или какой-либо иной термин.
Станция (STA) может также включать в себя, быть реализована или известна как терминал доступа (АТ), абонентская станция, абонентский пункт, подвижная станция, удаленная станция, удаленный терминал, терминал пользователя, агент пользователя, оборудование пользователя или какой-либо иной термин. В некоторых реализациях терминал доступа может быть выполнен в виде сотового телефона, беспроводного телефона, телефона, работающего по протоколу установления сеанса (SIP), пункта местной радиосвязи (WLL), карманного персонального компьютера (PDA), мобильного устройства с возможностями беспроводного подключения или иного подходящего устройства обработки, подключенного к беспроводному модему. В соответствии с этим, один или более описанных здесь аспектов могут быть включены в телефон (например, сотовый телефон или смартфон), компьютер (например, портативный компьютер), переносное устройство связи, гарнитуру, переносное вычислительное устройство (например, карманный персональный компьютер), электронное устройство (например, музыкальное устройство, видеоустройство или спутниковый радиоприемник), игровое устройство или систему, устройство с глобальной системой определения местоположения или иное подходящее устройство, выполненное с возможностью связи через беспроводной модем.
Как указано выше, некоторые из устройств, описанных в настоящем документе, могут реализовывать, например, стандарт 802.11ah. Такие устройства, независимо от того, используются ли они в качестве STA, AP или иного устройства, могут использоваться для интеллектуального измерения или в интеллектуальной решетчатой сети. Такие устройства могут предусматривать применение в датчиках или использоваться в бытовой автоматике. Устройства могут вместо этого или в дополнение к этому использоваться в области медобслуживания, например, для индивидуального медобслуживания. Они могут также использоваться для контроля, для обеспечения подключения к интернету с увеличенной дальностью (например, для использования с зонами беспроводного доступа) или для реализации межмашинного обмена данными.
Фиг. 1 иллюстрирует пример системы 100 беспроводной связи, в которой могут использоваться аспекты настоящего изобретения. Система 100 беспроводной связи может работать в соответствии со стандартом беспроводной связи, например, стандартом 802.11ah. Система 100 беспроводной связи может содержать АР 104, которая связывается с STA 106.
Для передачи в системе 100 беспроводной связи между АР 104 и STA 106 могут использоваться различные процессы и способы. Например, сигналы могут передаваться и приниматься между АР 104 и STA 106 в соответствии с методами OFDM/OFDMA. В этом случае система 100 беспроводной связи может называться системой OFDM/OFDMA. В соответствии с другим вариантом, сигналы могут передаваться и приниматься между АР 104 и STA 106 в соответствии с методами CDMA. В этом случае система 100 беспроводной связи может называться системой CDMA.
Линия связи, которая обеспечивает передачу из АР 104 на одну или более STA 106, может называться нисходящей линией 108 связи (DL), а линия связи, которая обеспечивает передачу от одной или более STA 106 на АР 104, может называться восходящей линией 110 связи (UL). В соответствии с другим вариантом, нисходящая линия 108 связи может называться прямой линией связи или прямым каналом, а восходящая линия 110 связи может называться обратной линией связи или обратным каналом.
АР 104 может действовать как базовая станция и обеспечивать зону беспроводной радиосвязи в основной зоне 102 обслуживания (BSA). АР 104 вместе с STA 106, взаимодействующими с АР 104 и использующими АР 104 для связи, может называться основным набором услуг (BSS). Необходимо отметить, что система 100 беспроводной связи может не иметь центральной АР 104, а, скорее, может функционировать как одноранговая сеть между STA 106. В связи с этим, функции АР 104, описанные в настоящем документе, в соответствии с другими вариантами могут выполняться одной или более STA 106.
АР 104 может передавать по линии связи, такой как нисходящая линия 108 связи, на другие STA 106 узлов системы 100 сообщение маяка (или попросту маяк), которое может помочь другим STA 106 узлов синхронизировать свой отсчет времени с АР 104 либо которое может передавать прочую информацию или функциональные возможности. Такие сообщения маяка могут передаваться периодически. В одном аспекте период между последовательными передачами может называться суперкадром. Передача сообщения маяка может быть разделена на несколько групп или интервалов. В одном аспекте сообщение маяка может содержать, помимо прочего, такую информацию, как информация о временных метках для установки общей тактовой частоты, идентификатор одноранговой сети, идентификатор устройств, информация о пропускной способности, длительность суперкадра, информация о направлении передачи, информация о направлении приема, список соседей и/или расширенный список соседей, некоторая из которой описывается ниже с дополнительными подробностями. Таким образом, сообщение маяка может содержать как информацию, которая является общей (например, совместно используемой) для нескольких устройств, так и информацию, специфичную для данного устройства.
В некоторых аспектах от STA 106 может потребоваться взаимодействие с АР 104 с целью передачи сообщений на АР 104 и/или приема от нее сообщений. В одном аспекте информация для взаимодействия включается в сообщение маяка, транслируемое с помощью АР 104. Для приема такого сообщения маяка STA 106 может, например, выполнять полный поиск покрытия по зоне покрытия. Поиск может также выполняться с помощью STA 106, например, путем просмотра зоны покрытия в режиме светового маяка. После получения информации для взаимодействия STA 106 может передавать опорный сигнал, такой как проба или запрос взаимодействия, на АР 104. В некоторых аспектах АР 104 может использовать услуги транзитного соединения, например, связываться с более крупной сетью, такой как Интернет или коммутируемая цифровая телефонная сеть (PSTN).
На фиг. 2 показаны различные компоненты, которые могут применяться в беспроводном устройстве 202, которое может использоваться в системе 100 беспроводной связи. Беспроводное устройство 202 является примером устройства, которое может быть выполнено с возможностью реализации различных способов, описанных в настоящем документе. Например, беспроводное устройство 202 может содержать АР 104 или одну из STA 106.
Беспроводное устройство 202 может содержать процессор 204, который управляет работой беспроводного устройства 202. Процессор 204 может также называться центральным процессором (CPU). Память 206, которая может включать в себя как постоянное запоминающее устройство (ROM), так и оперативное запоминающее устройство (RAM), может выдавать команды и данные в процессор 204. Часть памяти 206 может также включать в себя энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM). Процессор 204 обычно выполняет логические и арифметические операции на основе программных команд, хранящихся в памяти 206. Команды в памяти 206 могут быть исполнимыми для реализации способов, описанных в настоящем документе.
Процессор 204 может быть выполнен в виде системы обработки данных, реализованной с использованием одного или более процессоров, или являться ее компонентом. Указанные один или более процессоров могут быть реализованы с использованием любой совокупности универсальных микропроцессоров, микроконтроллеров, цифровых сигнальных процессоров (DSP), программируемых пользователем логических матриц (FPGA), программируемых логических устройств (PLD), контроллеров, конечных автоматов, элементов с управлением на основе логических схем, дискретных аппаратных компонентов, специализированных аппаратных конечных автоматов или иных подходящих объектов, которые могут выполнять вычисления или иные манипуляции с информацией.
Система обработки может также включать в себя машиночитаемый носитель информации для хранения программных средств. Программные средства широко толкуются как любой тип команд независимо от того, называются ли они программными средствами, микропрограммными средствами, промежуточными программными средствами, микрокодом, языком описания аппаратных средств или иным образом. Команды могут включать в себя код (например, в формате исходного кода, формате бинарного кода, формате исполнимого кода или любом другом подходящем формате кода). При исполнении одним или более процессоров команды обеспечивают выполнение системой обработки различных функций, описанных в настоящем документе.
Беспроводное устройство 202 может также включать в себя корпус 208, который может включать в себя передатчик 210 и/или приемник 212 для обеспечения передачи и приема данных между беспроводным устройством 202 и удаленным пунктом. Передатчик 210 и приемник 212 могут быть объединены в приемопередатчик 214. Антенна 216 может быть прикреплена к корпусу 208 и электрически соединена с приемопередатчиком 214. Беспроводное устройство 202 может также включать в себя (не показано) множество передатчиков, множество приемников, множество приемопередатчиков и/или множество антенн.
Передатчик 210 может быть выполнен с возможностью беспроводной передачи сообщений маяка, имеющих различные типы сообщений маяка. Например, передатчик 210 может быть выполнен с возможностью передачи сообщений маяка с различными типами маяков, генерируемых процессором 204, обсуждаемым выше. В тех случаях, когда беспроводное устройство 202 реализуется или используется в качестве STA 106, процессор 204 может быть выполнен с возможностью обработки сообщений маяка множества различных типов сообщений маяка. Например, процессор 204 может быть выполнен с возможностью определения типа сообщения маяка, используемого в сигнале сообщения маяка, и обработки сообщения маяка и/или полей сообщения маяка в соответствии с этим. В тех случаях, когда беспроводное устройство 202 реализуется или используется в качестве АР 104, процессор 204 может быть также выполнен с возможностью выбора одного из множества типов сообщений маяка и генерирования сообщения маяка, имеющего этот тип сообщения маяка. Например, процессор 204 может быть выполнен с возможностью генерирования сообщения маяка, содержащего информацию маяка, и определения того, какой тип информации маяка использовать.
Приемник 212 может быть выполнен с возможностью беспроводного приема сообщений маяка, имеющих различные типы сообщений маяка. В некоторых аспектах приемник 212 может быть выполнен с возможностью обнаружения типа используемого сообщения маяка и обработки сообщения маяка в соответствии с этим, как подробнее описывается ниже.
Беспроводное устройство 202 может также включать в себя детектор 218 сигналов, который может использоваться с целью обнаружения и измерения уровня сигналов, принимаемых приемопередатчиком 214. Детектор 218 сигналов может обнаруживать такие сигналы как полную энергию, энергию в поднесущей в символе, спектральную плотность мощности и прочие сигналы. Беспроводное устройство 202 может также включать в себя цифровой сигнальный процессор (DSP) 220 для использования при обработке сигналов. DSP 220 может быть выполнен с возможностью генерирования пакета для передачи. В некоторых аспектах пакет может быть выполнен в виде блока данных физического уровня (PPDU).
В некоторых аспектах беспроводное устройство 202 может дополнительно включать в себя пользовательский интерфейс 222. Пользовательский интерфейс 222 может быть выполнен в виде кнопочной панели, микрофона, громкоговорителя и/или дисплея. Пользовательский интерфейс 222 может включать в себя любой элемент или компонент, который передает информацию пользователю беспроводного устройства 202 и/или принимает от пользователя вводимые данные.
Различные компоненты беспроводного устройства 202 могут быть связаны друг с другом с помощью системы 226 шин. Система 226 шин может включать в себя, например, шину передачи данных, а также шину питания, шину управляющего сигнала и шину сигнала статуса в дополнение к шине передачи данных. Компоненты беспроводного устройства 202 могут быть связаны друг с другом либо принимать вводимые данные или выдавать их друг другу с помощью какого-либо иного механизма.
Хотя на фиг. 2 показаны несколько отдельных компонентов, один или более компонентов могут быть объединены или реализованы как общие. Например, процессор 204 может использоваться для реализации не только функциональных возможностей, описанных выше применительно к процессору 204, но и для реализации функциональных возможностей, описанных выше применительно к детектору 218 сигналов и/или DSP 220. Кроме того, каждый из компонентов, показанных на фиг. 2, может быть реализован с помощью множества отдельных элементов.
Беспроводное устройство 202 может быть выполнено в виде АР 104 или STA 106 и может использоваться для передачи и/или приема сообщений, содержащих сообщения маяка. То есть, либо АР 104, либо STA 106 может служить в качестве передающего или приемного устройства информации маяка. Такая связь может быть инициирована после приема сообщения с передающего устройства на приемное устройство. Некоторые аспекты предполагают использование детектора 218 сигналов и процессора 204 для обнаружения наличия передатчика или приемника.
Для обеспечения надлежащей связи между устройствами АР 104 и STA 106 STA 106 может потребовать информацию, относящуюся к характеристикам АР 104. Например, STA 106 может потребовать информацию об отсчете времени АР 104 с целью синхронизации отсчета времени связи между STA 106 и АР 104. Кроме того или в качестве альтернативы STA 106 может потребовать прочую информацию, такую как адрес управления доступом к среде (МАС-адрес) АР 104, идентификатор основного набора услуг (BSS), оказываемых АР 104, и т.д. Типы информации, которую может потребовать STA 106, подробнее рассматриваются ниже. STA 106 может определять, необходима ли ей такая информация, самостоятельно, например, с помощью программных средств, работающих с использованием памяти 206 и процессора 204.
В некоторых аспектах АР 104 может передавать с помощью передатчика 210 сообщение маяка, содержащее всю необходимую информацию. В одном аспекте АР 104 периодически передает сообщения маяка для синхронизации сети и выдачи основной информации в STA 106. Например, структура сообщения маяка может определяться АР 104 и многократно передаваться через равные промежутки времени в STA 106. Эти сообщения маяка могут быть относительно большими, как показано на фиг. 3. Кроме того, они могут передаваться с очень низкими скоростями. Таким образом, при управлении этими кадрами могут возникать значительные затраты ресурсов.
Фиг. 3 иллюстрирует пример кадра 300 сообщения маяка, используемого в некоторых системах связи, таких как изображенная на фиг. 1. Как показано, сообщение 300 маяка содержит заголовок 302 управления доступом к среде (МАС), тело 304 кадра и контрольную последовательность 306 кадров (FCS). Как показано в данном примере, заголовок 302 МАС имеет длину 24 байта, тело 304 кадра имеет переменную длину, а FCS 306 имеет длину четыре байта.
Заголовок 302 МАС служит для выдачи базовой информации о маршрутизации для сообщения 300 маяка. В показанном аспекте заголовок 302 МАС содержит поле 308 управления кадром (FC), поле 310 длительности, поле 312 адреса пункта назначения (DA), поле 314 адреса источника (SA), поле 316 идентификатора основных наборов услуг (BSSID) и поле 318 управления последовательностью. Как показано, поле 308 FC имеет длину два байта, поле 310 длительности имеет длину два байта, поле 312 DA имеет длину шесть байтов, поле 314 SA имеет длину шесть байтов, поле 316 BSSID имеет длину шесть байтов, а поле 318 управления последовательностью имеет длину два байта.
Тело 304 кадра служит для выдачи детальной информации о передающем узле. В показанном аспекте тело 304 кадра содержит поле 320 временной метки, поле 322 интервала маяка, поле 324 информации о возможностях, поле 326 идентификатора набора услуг (SSID), поле 328 поддерживаемых скоростей передачи данных, набор 330 параметров переключения частоты (FH), набор 332 параметров прямой последовательности, бесконфликтный набор 334 параметров, набор 336 параметров независимого основного набора услуг (IBSS), поле 338 информации о стране, поле 340 параметров переключения FH, таблицу 342 схемы FH, поле 344 ограничения по мощности, поле 346 извещения переключателя каналов, поле 348 без сообщений, поле 350 прямого выбора частоты (DFS) IBSS, поле 352 регулировки излучаемой мощности (TPC), поле 354 информации об эффективной мощности излучения (ERP), поле 356 расширенных поддерживаемых скоростей передачи данных и поле 358 сети с усиленным режимом безопасности (RSN).
Как показано на фиг. 3, поле 320 временной метки имеет длину восемь байтов, поле 322 интервала маяка имеет длину два байта, поле 324 информации о возможностях имеет длину два байта, поле 326 идентификатора набора услуг (SSID) имеет переменную длину, поле 328 поддерживаемых скоростей передачи данных имеет переменную длину, набор 330 параметров переключения частоты (FH) имеет длину семь байтов, набор 332 параметров прямой последовательности имеет длину два байта, бесконфликтный набор 334 параметров имеет длину восемь байтов, набор 336 параметров независимого основного набора услуг (IBSS) имеет длину 4 байта, поле 338 информации о стране имеет переменную длину, поле 340 параметров переключения FH имеет длину четыре байта, таблица 342 схемы FH имеет переменную длину, поле 344 ограничения по мощности имеет длину три байта, поле 346 извещения переключателя каналов имеет длину шесть байтов, поле 348 без сообщений имеет длину восемь байтов, поле 350 прямого выбора частоты (DFS) IBSS имеет переменную длину, поле 352 регулировки излучаемой мощности (TPC) имеет длину четыре байта, поле 354 информации об эффективной мощности излучения (ERP) имеет длину три байта, поле 356 расширенных поддерживаемых скоростей передачи данных имеет переменную длину, а поле 358 сети с усиленным режимом безопасности (RSN) имеет переменную длину.
Сообщение 300 маяка может содержать всю информацию, которая требуется STA 106. В связи с этим, STA 106 необходимо лишь полностью прослушивать это сообщение маяка для получения всей информации, которая требуется STA 106. Однако STA 106 может не требоваться вся информация, входящая в такое сообщение маяка. Например, сообщение маяка может содержать информацию, которая STA 106 уже имеет, либо информацию, которая относится к другой STA, а не к STA 106. Следовательно, STA 106 требуется прослушивать или декодировать дополнительную информацию в сообщении маяка, чтобы получить информацию, которая ей требуется. Это требует от STA 106 затрат дополнительной вычислительной мощности и времени в бодрствующем состоянии с целью декодирования всего сообщения маяка.
STA 106 может иметь множество режимов работы. Например, STA 106 может иметь первый режим работы, называемый активным режимом. В активном режиме STA 106 может всегда находиться в бодрствующем состоянии или пробужденном состоянии и активно передавать/принимать данные с использованием АР 104. Кроме того, STA 106 может иметь второй режим работы, называемый режимом экономии электроэнергии. В режиме экономии электроэнергии STA 106 может находиться в бодрствующем состоянии либо в состоянии дремоты или сна, в котором STA 106 не осуществляет активную передачу/прием данных с использованием АР 104. Например, приемник 212 и, возможно, DSP 220 и детектор 218 сигналов STA 106 могут работать при пониженном энергопотреблении в режиме дремоты. Кроме того, как указано выше, STA 106 необходимо оставаться в бодрствующем состоянии для приема сообщения маяка. В связи с этим в случае, если сообщение маяка является длинным, STA 106 необходимо оставаться в бодрствующем состоянии в течение более продолжительного периода времени, тем самым потребляя больше электроэнергии.
Например, хотя сообщение 300 маяка имеет переменную длину, оно может иметь длину, по меньшей мере, 89 байт, требуя STA 106 затрачивать значительное время в бодрствующем состоянии. Однако в различных условиях радиосвязи значительная часть информации, содержащейся в сообщении 300 маяка, может использоваться редко или вовсе не использоваться. В связи с этим, в условиях радиосвязи с низким энергопотреблением может оказаться целесообразным уменьшить длину сообщения 300 маяка с целью снижения энергопотребления. Кроме того, в некоторых условиях радиосвязи используются низкие скорости передачи данных. Например, точке доступа, реализующей стандарт 802.11ah, может потребоваться относительно продолжительное время для передачи сообщения 300 маяка ввиду относительно низких скоростей передачи данных. В связи с этим, может оказаться целесообразным уменьшить длину сообщения 300 маяка с целью сокращения отрезка времени, необходимого для передачи сообщения 300 маяка.
Имеются несколько подходов, с помощью которых сообщение 300 маяка может быть сокращено или сжато. В одном аспекте одно или более полей сообщения 300 маяка могут быть исключены. В другом аспекте одно или более полей сообщения 300 маяка могут быть сокращены в размере, например, путем использования схемы дифференциального кодирования или путем приема информации с меньшим контентом. В одном аспекте беспроводная система может разрешать STA запрашивать в АР информацию, исключенную из сообщения маяка. Например, STA может запрашивать информацию, исключенную из сообщения маяка, с помощью запроса пробы. В одном аспекте полное сообщение маяка может передаваться периодически или в динамически выбираемое время.
В связи с этим, в некоторых аспектах АР 104 может передавать одно или более укороченных сообщений маяка. Эти укороченные сообщения маяка могут позволять STA 106 прослушивать лишь определенные сообщения маяка и получать лишь определенную информацию, которая требуется STA 106. В связи с этим, STA 106 остается в бодрствующем состоянии в течение укороченного периода времени, посредством этого повышая коэффициент использования мощности. Аспекты укороченных сообщений маяка представлены со ссылкой на фиг. 4, 5А и 5В.
Некоторые аспекты предполагают механизм для передачи укороченных маяков множества различных типов с АР 104 на STA 106 в определенных сетях. В частности, некоторые аспекты предполагают передачу последовательности множества коротких сообщений маяка, содержащих различную информацию в различных сообщения маяка. АР 104 с помощью работающих на процессоре 204 программных средств может определять множество интервалов времени передачи для передачи множества сообщений маяка. При этом АР 104 может передавать эти сообщения маяка с помощью передатчика 210 в определенных интервалах. Каждое сообщение маяка может содержать (частично) отличающийся набор информации от своих соседей. Каждое сообщение маяка может содержать информационные элементы (IE), связанные с передающим устройством, информацию о сети, данные и т.д. Интервалы передачи могут быть постоянными и повторяющимися.
Фиг. 4 иллюстрирует множество сообщений маяка, передаваемых АР 104 на STA 106 в системе 100 беспроводной связи, изображенной на фиг. 1. Множество STA 106 может использовать работающие на процессоре 204 программные средства для приема этих сообщений маяка с помощью приемника 212 и преобразования передаваемой информации в свой исходный вид. Каждое из этих сообщений маяка может содержать частичную информацию, отличающуюся одна от другой. Например, как было указано выше в отношении фиг. 5В, одно сообщение маяка может содержать частичную информацию, относящуюся к ограничениям по передаваемой мощности. Другое сообщение маяка может содержать конкретную информацию о полосе пропускания для определенной STA 106. Эти более короткие сообщения маяка обеспечивают более эффективный и более избирательный прием и декодирование с помощью STA 106. Таким образом, в отличие от вышеописанных сетей данная конструкция будет более эффективно передавать информацию в виду того, что STA 106 могут быть более избирательными в том, как они получают информацию. В связи с этим, STA 106 необходимо лишь прослушивать или декодировать сообщения маяка из множества сообщений маяка, содержащих информацию (например, IE), которая требуется STA 106.
В некоторых аспектах STA 106 могут опрашивать АР 104 для получения конкретной информации с использованием формата укороченного сообщения маяка. При использовании встречных «опросных» сообщений и «внешних» сообщений STA 106 способны реагировать на укороченное сообщение маяка и запрашивать конкретные характеристики в отношении АР 104, других STA 106 или сети в целом. Таким образом, некоторые аспекты предполагают опросные формы коротких сообщений маяка, с помощью которых STA 106 может запрашивать больше информации, и множество внешних коротких маяков, которые будут отвечать требуемой информацией. Такая конструкция обеспечивает индивидуальный запрос с помощью STA 106 дополнительных характеристик от АР 104 (либо АР, либо STA) вместо того, чтобы от STA 106 требовался прием больших блоков информации за одну передачу.
STA 106 может реализовать такой опрос с использованием программных средств, работающих на процессоре 204 и памяти 206, которые направляют работу передатчика 210 и приемника 212, а также DSP 220. Аналогичным образом, АР 104 может принимать опросные сообщения с помощью приемника 212 и определять необходимый состав внешнего сообщения для передачи с помощью передатчика 210 с помощью программных средств, работающих на памяти 206 и процессоре 204.
В некоторых аспектах эти отдельные характеристики называются информационными элементами (IE). Такие характеристики могут включать в себя интервал между передачами сообщений маяка, поддерживаемую скорость передачи данных, информацию об ограничении по мощности, информацию об ограничении полосы пропускания, возможные сетевые операции и т.д. STA 106 может запрашивать значения IE, поскольку они не входили в исходное укороченное сообщение маяка, передаваемое АР 104. STA 106 может также запрашивать значения IE по собственной инициативе. Кроме того, в некоторых аспектах STA 106 может избирательно запрашивать значения IE отдельно от АР 104 в рамках более детального процесса запроса. Эти аспекты позволяют STA 106 управлять выдачей значений IE вместо того, чтобы STA 106 зависела от АР 104.
В некоторых аспектах первое сообщение маяка в последовательности может быть особенным в том, что оно передает основную информацию о том, когда STA 106 могут ожидать приема дополнительных сообщений маяка. Такая информация может содержать идентификатор или индекс относительного положения, который указывает распределение во времени, когда поступят последующие сообщения маяка, и контент, который они могут содержать. Такая информация может передаваться явно или неявно, как более подробно описывается ниже. За счет рассмотрения данной информации STA 106 могут принять решение декодировать лишь поднабор передаваемых сообщений маяка, а все остальное время находиться в состоянии сна.
В некоторых аспектах процессор 204, запускающий программные средства на STA 106, и процессор 204, запускающий программные средства на АР 104, могут связываться с помощью своих соответствующих приемопередатчиков 214 и согласовывать, какие сообщения маяка будут содержать интересующую информацию. STA 106 может затем лишь активировать свой приемопередатчик 214 при передачи этих сообщений маяка. В некоторых аспектах информация о времени передачи конкретных сообщений маяка (например, относительно повторяющегося временного интервала, такого как передача первого маяка) и информация, которую будут содержать эти маяки, может передаваться на каждую STA 106 и АР 104 во время инициализации АР 104 и каждой STA 106 (например, во время изготовления STA 106 и АР 104, во время первого запуска STA 106 и АР 104, когда STA 106 присоединяется к новой беспроводной сети, такой как система 100 беспроводной связи, и т.д.). В некоторых аспектах информация может передаваться или дополнительно изменяться, например, посредством связи с другими устройствами в системе 100 беспроводной связи. Например, обмен информацией может осуществляться между АР 104 и STA 106 во время процедуры взаимодействия, например, по протоколу 802.11 (например, 802.11ah). В некоторых аспектах информация может указывать, что первый маяк в последовательности содержит информацию о полосе пропускания сети. В некоторых аспектах информация может указывать, что второй маяк в последовательности содержит информацию о возможностях АР 104, таких как число антенн, которые содержит АР 104.
Информация может указывать, например, на очередность, в которой передаются сообщения маяка. Например, информация может передаваться АР 104 в последовательности сообщений маяка, причем каждое сообщение маяка отделяется временным интервалом. Очередность может, например, представлять собой сообщения 1, 2, 3, 4 и 5 маяка. АР 104 и STA 106 могут содержать информацию о том, какой тип информации включается в каждое из сообщений 1, 2, 3, 4 и 5 маяка. В связи с этим, поскольку STA 106 содержит информацию о том, какое сообщение маяка передается в какое время, STA 106 может прослушивать лишь сообщения маяка с информацией, относящейся к STA 106. Например, если STA 106 содержит информацию о том, когда сообщение 1 маяка передается с АР 104, STA 106 может определять, когда следующие сообщения маяка будут передаваться с АР 104. В частности, STA 106 лишь добавляет временной интервал (или при необходимости величину, кратную временному интервалу) между сообщениями маяка к времени передачи сообщения 1 маяка, чтобы определить, когда будут передаваться остальные сообщения маяка. Информация о распределении во времени передачи любых сообщений маяка, а не только сообщения 1 маяка, может использоваться для принятия решений относительно того, когда будут передаваться все сообщения маяка.
Каждое сообщение маяка может содержать идентификатор, указывающий, что оно является сообщением маяка в отличие от нормального кадра. Сообщения маяка могут также содержать идентификатор BSS базовой станции таким образом, что STA 106 может отбрасывать сообщения маяка с перекрывающимся BSS (OBSS). Сообщения маяка могут также передавать МАС-адрес АР 104.
Каждое сообщение маяка может содержать идентификатор относительного положения в виде порядкового номера. Эти идентификаторы обеспечивают пробуждение STA для чтения произвольного сообщения маяка и синхронизации с оставшейся последовательностью. Последовательность может содержать несколько сообщений маяка перед следующим первым сообщением маяка (или сообщением о перезапуске). Само следующее первое сообщение маяка (или сообщение о перезапуске) может содержать специальный идентификатор, идентифицирующий самого себя. В соответствии с другим вариантом, если общее число сообщений маяка в последовательности известно, последнее сообщение маяка в последовательности может вместо этого использоваться в качестве эталона.
Некоторые аспекты также предполагают указание времени между двумя сообщениями маяка. В соответствии с другим вариантом, время между сообщениями маяка может быть постоянным и выражаться в микросекундах. Может также быть включен список информационных элементов или просто список тех IE, которые изменились с момента предыдущей передачи. Такие сообщения маяка, как описывается ниже, могут иметь структуру PHY, чтобы они были очень короткими.
Фиг. 5А иллюстрирует пример одного вида укороченного сообщения маяка, которое может использоваться в некоторых из настоящих аспектов. Короткое сообщение 500а маяка данного аспекта может содержать десять компонентов. Короткое сообщение 500а маяка может содержать управление 501 кадром (FC), содержащее 2 байта, поле 502 длительности, содержащее 2 байта, поле 503 адреса источника (SA), содержащее 6 байтов, поле 504 управления последовательностью, содержащее 2 байта, и контрольную сумму 506 SSID, содержащую один байт. Короткое сообщение 500а маяка может также содержать временную метку 506, содержащую 4 байта, поле, указывающее интервал 507 маяка и содержащее 2 байта, и поле 508 возможностей, содержащее 1 байт и указывающее возможности передатчика. Короткое сообщение 500а маяка может также содержать указание информации 509 о канале, содержащее 2 байта, и контрольную сумму 410 циклической проверки избыточности (CRC), содержащую 4 байта.
Поле 508 информации о возможностях может служить для выдачи информации относительно возможностей беспроводной связи передающей АР. В показанном аспекте поле 508 информации о возможностях короче, чем поле 324 информации о возможностях, описанное выше применительно к фиг. 3. В частности, поле 508 информации о возможностях имеет длину лишь один байт, в то время как поле 324 информации о возможностях имеет длину два байта.
Фиг. 5В иллюстрирует другой пример формата сообщения маяка, которое может использоваться в системе беспроводной связи, изображенной на фиг. 1. Как указано, канал передаваемой мощности может быть разбит на более мелкие компоненты. Аналогичным образом, блок информации о маяке может быть разбит на более мелкие компоненты. Такой маяк 500b с низкими затратами ресурсов может содержать лишь 16 байтов.
Как показано, маяк 500b содержит поле 511 FC, содержащее 2 байта (называемые также октетами), за которым следует поле 512 SA, содержащее 2 байта, за которым следует поле 513 контрольной суммы SSID, содержащее один байт, за которым следует поле 514 временной метки, содержащее 4 байта, за которым следует поле 515 передаваемой мощности и канала, содержащее 2 байта, за которым следует поле 516 информации о маяке, содержащее 1 байт, за которым следует поле 517 циклической проверки избыточности (CRC), содержащее 4 байта.
В описании отдельных деталей поля 515 передаваемой мощности и канала поле 515 передаваемой мощности и канала содержит поле 552 ограничений по передаваемой мощности, содержащее 5 битов, за которым следует поле 554 интервала первичного канала, содержащее 4 бита, за которым следует поле 556 полосы пропускания, содержащее 4 бита, за которым следует поле 558 индикатора первичного канала, содержащее 4 бита, за которым следует резервное поле 560, содержащее 3 бита.
В описании отдельных деталей поля 516 информации о маяке поле 516 информации о маяке содержит поле 572 отслеживания карты (TIM) индикации трафика, содержащее 1 бит, за которым следует поле 574 отслеживания полного маяка, содержащее 1 бит, за которым следует поле 576 расширенного набора услуг (ESS), содержащее 1 бит, за которым следует поле 578 независимого основного набора услуг (IBSS), содержащее 1 бит, за которым следует резервное поле 580, содержащее 4 бита.
В некоторых аспектах это укороченное сообщение маяка может оказаться неспособным соответствовать всем представляющим интерес характеристическим значениям. Кроме того, как указано выше, может оказаться целесообразным, чтобы STA 106 избирательно опрашивала АР 104 для получения определенных представляющих интерес характеристик. В приведенном на фиг. 5В примере укороченный маяк выдает информацию, в частности, в отношении ограничений по передаваемой мощности в АР 104. STA 106, которые заинтересованы в этой информации, могут избирательно запрашивать эту информацию с помощью опросного сообщения, как указано выше. В некоторых аспектах АР 104 может периодически передавать это укороченное сообщение маяка, а STA 106 может вместо этого принимать изображенное на фиг. 5В сообщение маяка путем синхронизации своего приема с передачами с АР 104. В некоторых аспектах STA 106 может синхронизировать свой прием с передачами с АР 104 путем использования синхронизирующего маяка, передаваемого АР 104. Синхронизирующий маяк может представлять собой некоторый тип укороченного сообщения маяка и передаваться в соответствии с теми же способами, как и обсуждаемые выше в отношении укороченных сообщений маяка в целом. STA 106 может дополнительно собирать в одно целое информацию, принимаемую в течение нескольких периодов в периодически передаваемых укороченных сообщениях маяка для получения полной информации о сетевой конфигурации.
Синхронизирующий маяк может включать в себя одно или более из следующего: контрольная сумма BSSID, обслуживаемого АР 104, и дополнительная информация для обеспечения определения с помощью STA 106 положения во времени, в котором следующий маяк должен передаваться с АР 104. Контрольная сумма BSSID позволяет STA 106 устанавливать, что синхронизирующий маяк - с АР 104, а не с какого-либо иного АР, с которым STA 106 не взаимодействует. В связи с этим, в некоторых аспектах STA 106 необходимо лишь декодировать синхронизирующий маяк, если он содержит контрольную сумму BSSID, используемую АР 104. Кроме того, дополнительная информация позволяет STA 106 синхронизировать отсчет времени с АР 104 для связи. Например, дополнительная информация может включать в себя абсолютное время передачи маяка с помощью АР 104. STA 106 может дополнительно иметь информацию о периоде времени между передачами маяков. Следовательно, STA 106 может синхронизироваться с абсолютным временем, передаваемым в маяке, и избирательно прослушивать последующие маяки в повторяющихся временных интервалах, соответствующих этому периоду времени. Абсолютное время может вычисляться по опорному моменту времени, известному STA 106 и АР 104.
В еще одном аспекте дополнительная информация может включать в себя индикацию относительного времени сдвига по времени от передачи синхронизирующего маяка до передачи следующего маяка с помощью АР 104. Например, STA 106 могла принять абсолютное время для синхронизации в первом маяке. Затем STA 106 может принимать следующий маяк, содержащий порядковый номер и сдвиг по времени (сдвиг по времени, означающий сдвиг по времени между тем, когда была запланирована передача следующего маяка, и тем, когда фактически был передан следующий маяк, например, из-за конфликта). Как указано выше, STA 106 может дополнительно иметь информацию о периоде времени между передачами маяков. На основе порядкового номера, умноженного на период времени, STA 106 может определить, когда была запланирована передача следующего маяка. Далее, путем прибавления сдвига по времени к запланированному времени STA 106 может определить, когда фактически был передан следующий маяк. STA 106 может при этом синхронизировать свое время со временем, когда фактически был передан следующий маяк. В связи с этим, STA 106 может находиться в режиме ожидания до передачи следующего маяка с помощью АР 104 в периоде времени после синхронизированного времени, затем пробуждаться и принимать следующий маяк.
Это сдвиг по времени может быть одинаковым между последовательными сообщениями маяка, позволяя STA 106 знать график передач маяков в целом. Кроме того, как указано выше, STA 106 может иметь информацию в отношении очередности, в которой передаются сообщения маяка, в том числе, когда передается синхронизирующий маяк. На основе этой информации, как указано выше, STA 106 может определять, когда различные сообщения маяка с различной информацией будут передаваться с помощью АР 104 и лишь прослушивать релевантные сообщения маяка на основе их сдвига относительно синхронизирующего маяка. Например, синхронизирующий маяк может быть 3-м из 5 сообщений маяка, передаваемых в последовательности с помощью АР 104. Следовательно, STA 106 может определить, что последовательность будет передаваться АР 104, начиная с 3-го маяка в последовательности в момент приема синхронизирующего маяка.
В еще одном аспекте дополнительная информация может включать в себя показатель, указывающий на относительное положение синхронизирующего маяка в передаче последовательности сообщений маяка. Следовательно, STA 106 может определить, что последовательность будет передаваться АР 104, начиная с положения показателя, указанного в синхронизирующем маяке. Кроме того, STA 106 может предполагать, что следующий маяк будет передаваться в фиксированном временном интервале с момента приема синхронизирующего маяка, как указано выше.
В одном аспекте информация, указанная выше для синхронизирующего маяка, может передаваться вместо служебного поля (поля SERVICE) в преамбуле физического уровня (PHY) пакета. В некоторых аспектах синхронизирующий маяк может передаваться в преамбуле уровня PHY пакета, который состоит лишь из заголовка PHY.
Фиг. 5С иллюстрирует пример преамбулы 500с PHY, содержащей синхронизирующий маяк, который может использоваться в системе беспроводной связи, изображенной на фиг. 1. В некоторых аспектах преамбула 500с PHY содержит высокоскоростное короткое обучающее поле (HT-STF) 592, за которым следует высокоскоростное длинное обучающее поле (HT-LTF1) 594, за которым следует сигнал SIG-A, называемый также SIG, в поле 596. Другие варианты осуществления не обязательно должны ограничиваться высокой скоростью, как отмечено в предыдущем предложении. Как указано в настоящем документе, информация для синхронизирующего маяка может передаваться в поле 596 SIG-A.
В еще одном аспекте указанная выше информация для синхронизирующего маяка может передаваться в полях МАС-данных пакета. В еще одном аспекте указанная выше информация для синхронизирующего маяка может передаваться вместо поля сигнала (SIG) в преамбуле физического уровня пакета.
Например, нормальное поле SIG преамбулы физического уровня может включать в себя следующую информацию:
Поле SIG-A
Число битов
Примечания
MCS
4
Схема модуляции и кодирования (MCS) для однопользовательского (SU) случая, резервируется для многопользовательского (MU) случая
Num SS
2
Число пространственных потоков для SU и зарезервированное для MU
SGI
1
Короткий защитный интервал
Длина
12
Поле длины (в символах при включенном агрегировании или в байтах при выключенном агрегировании, обязательный AMPDU для размеров пакетов >4095 байтов и для MU)
Агрегирование
1
Указывает, используется ли Агрегированный блок данных МАС-протокола (AMPDU) для SU, резервируется для MU
BW
2
Указывает режим полосы пропускания (BW)
Кодирование
1
Тип кодирования для SU, резервируется для MU
Бит MU
1
Устанавливается на 1 для MU передачи, в иных случаях - ноль
AID/*GID+Nsts
16
Идентификатор адреса игр (AID) для всех не связанных с MU случаев, идентификатор группы игр (GID) и число станций (Nsts) для MU случая
STBC
1
Пространственно-временной блочный код
Резервное
1
CRC
4
Хвост
6
Итого
52
Для синхронизирующего маяка в одном аспекте поле SIG преамбулы физического уровня может быть модифицировано и включать в себя следующую информацию:
Поле SIG-A
Число битов
Примечания
MCS
4
MCS для SU случая, резервируется для MU случая
Num SS
2
Число пространственных потоков для SU и зарезервированное для MU
Маяк/NDP
1
Указывает, является ли кадр синхронизирующим маяком или протоколом обнаружения соседа (NDP)
Длина
12
Устанавливается на все нули
Относительное положение
3
Показатель синхронизирующего маяка относительно соответствующего главного маяка
Контрольная сумма SSID
8
Контрольная сумма SSID/BSSID
Сдвиг
10
Сдвиг от расчетного времени этого маяка в единицах интервалов
Резервное
2
CRC
4
Хвост
6
Итого
52
В некоторых аспектах в поле длины могут устанавливаться все нули, чтобы указать STA 106, что поле SIG предназначено для синхронизирующего маяка. Исходя из того, что в поле длины все нули, STA 106 может установить, что последующие поля в поле SIG больше не выполняют ту же функцию, что и в нормальном поле SIG. Напротив, последующие поля выполняют новые функции. Например, последующее поле относительного положения может указывать положение последовательности синхронизирующего маяка относительно первого маяка в последовательности маяков. Кроме того, последующее поле сдвига может указывать время сдвига, в которое передается синхронизирующий маяк, относительно времени, в которое ожидалась передача синхронизирующего маяка, во временном интервале (при условии, что АР 104 деактивирована). STA 106 может использовать эту информацию, как указано выше, для синхронизации отсчета времени с АР 104.
Фиг. 6 иллюстрирует структурную схему, на которой изображен пример процесса, с помощью которого беспроводное устройство, показанное на фиг. 2, получает кадры данных (например, укороченные сообщения маяка). Сначала беспроводное устройство, такое как STA 106, может находиться в состоянии дремоты, а затем пробуждается в бодрствующее состояние в случайное или заданное время. Затем на этапе 601 начинается процесс. На этапе 602 не пробужденная STA 106 принимает первый укороченный кадр (например, укороченное сообщение маяка) от АР 104. STA 106 может ждать в течение заданного периода в ожидании приема такого первого укороченного кадра от АР 104. Если не поступает никакого кадра, STA 106 может вернуться в состояние дремоты до тех пор, пока не будет предпринята следующая попытка.
Затем на этапе 603 STA 106 может получать информацию о контенте и/или информацию о распределении во времени для множества последующих кадров от первого укороченного кадра. Эту роль может выполнять процессор 204, запускающий программные средства.
Используя информацию о контенте и/или информацию о распределении во времени, как указано выше, STA 106 может затем на этапе 604 установить, какие из множества последующих укороченных кадров (например, укороченных сообщений маяка) представляют интерес для STA 106, и/или моменты времени передачи таких укороченных кадров, представляющих интерес. Затем на этапе 605 STA 106 может синхронизировать периоды пробуждения приемопередатчика 214, чтобы они совпадали с моментами времени передачи укороченных кадров, представляющих интерес. В некоторых аспектах период между передачами укороченных кадров с помощью АР 104 известен STA 106 заранее. STA 106 может в соответствии с этим синхронизировать прием путем ввода сдвига относительно времени, когда был принят первый укороченный кадр. Такой сдвиг обеспечивает совпадение моментов времени пробуждения приемопередатчика 214 STA 106 с моментами времени передачи укороченных кадров, представляющих интерес. В некоторых аспектах информация о распределении во времени может вместо этого содержать абсолютное указание сдвига по времени до сообщения маяка. На этапе 606 STA 106 принимает укороченные кадры, представляющие интерес. На этапе 607 процесс может завершиться.
Фиг. 7 иллюстрирует структурную схему, на которой изображен еще один пример процесса, с помощью которого беспроводное устройство, показанное на фиг. 2, генерирует и передает кадры данных. В данном случае беспроводное устройство, такое как АР 104, может начать процесс на этапе 701. На этапе 702 АР 104 может определить множество интервалов передачи для первого типа сообщений маяка и второго типа сообщений маяка. В некоторых аспектах первый тип сообщений маяка составляет тип сообщений маяка синхронизации, а второй тип сообщений маяка составляет общий тип сообщений маяка, включающий в себя такую информацию, как IE.
На этапе 703 АР 104 может вставлять информацию о распределении во времени и/или информацию о контенте других сообщений маяка первого типа сообщений маяка. Это может включать в себя вставку порядкового номера или подобного идентификатора в сообщение маяка синхронизации. STA 106, пробуждающаяся из состояния дремоты, может декодировать это сообщение маяка и повторно синхронизироваться с остальными сообщениями маяка, передаваемыми с помощью АР 104, как указано в настоящем документе.
На этапе 704 АР 104 может передавать множество сообщений маяка в соответствии с установленными временными интервалами, например, с помощью приемопередатчика 214. На этапе 705 процесс может завершиться.
На фиг. 8 показана функциональная блок-схема еще одного примера беспроводного устройства 800, которое может использоваться в системе 100 беспроводной связи, изображенной на фиг. 1. Устройство 800 содержит приемный модуль 802 для приема сообщений маяка от таких устройств, как АР 104. Приемный модуль 802 может быть выполнен с возможностью выполнения одной или более из функций, рассматриваемых выше применительно к блокам 602 и 606 на фиг. 6. Приемный модуль 802 может соответствовать приемнику 212. Устройство 800 дополнительно содержит идентифицирующий модуль 804 для идентификации времени передачи сообщений маяка из кадра, например маяка синхронизации. Идентифицирующий модуль 804 может быть выполнен с возможностью выполнения одной или более из функций, рассматриваемых выше применительно к блокам 604 и 605 на фиг. 6. Идентифицирующий модуль 804 может соответствовать одному или более из процессора 204 и DSP 220. Устройство 800 дополнительно содержит декодирующий модуль 806 для декодирования сообщений маяка, как указано выше. Декодирующий модуль 806 может соответствовать одному или более из процессора 204 и DSP 220.
Используемый в настоящем документе термин «определение» охватывает самые разнообразные действия. Например, «определение» может включать в себя расчет, вычисление, обработку, получение, изучение, поиск (например, поиск в таблице, базе данных или иной структуре данных), установление и т.п. Кроме того, «определение» может включать в себя прием (например, прием информации), доступ (например, доступ к данным в памяти) и т.п. Кроме того, «определение» может включать в себя решение, выбор, отбор, создание и т.п. Далее, используемая в настоящем документе «ширина канала» в некоторых аспектах может охватывать полосу пропускания или может называться таким образом.
Используемая в настоящем документе фраза, ссылающаяся на «по меньшей мере, один из» списка элементов ссылается на любую комбинацию этих элементов, включая отдельные элементы. Например, «по меньшей мере, один из: a, b, или с» предусматривает: a, b, c, a-b, a-c, b-c и a-b-c.
Различные операции способов, описанных выше, могут выполняться с помощью любых подходящих средств, способных выполнять эти операции, таких как компонент (компоненты), схемы и/или модуль (модули) аппаратных и/или программных средств. Как правило, любые операции, иллюстрируемые на чертежах, могут выполняться с помощью соответствующих функциональных средств, способных выполнять эти операции.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные применительно к изложенному описанию, могут быть реализованы или выполнены с использованием универсального процессора, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или иного программируемого логического устройства (PLD), логического элемента на дискретных компонентах или транзисторных логических схем, дискретных аппаратных элементов или какой-либо их совокупности, предназначенной для выполнения описанных в настоящем документе функций. Универсальный процессор может быть микропроцессором, а в альтернативном варианте осуществления этот процессор может быть каким-либо стандартным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может быть также реализован в виде совокупности вычислительных устройств, например, совокупности DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров совместно с ядром DSP, или какой-либо иной подобной конфигурации.
В одном или более аспектов описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программных средствах, встроенных программных средствах или в любой их совокупности. При реализации в программных средствах эти функции могут храниться или передаваться в виде одной или более команд или кода на машиночитаемом носителе. Машиночитаемый носитель включает в себя как компьютерные носители информации, так и среды передачи данных, включающие в себя любую среду, обеспечивающую перенос компьютерной программы из одного места в другое. Носителями информации могут быть любые доступные носители, доступ к которым может быть осуществлен с компьютера. В качестве примера, а не ограничения такой машиночитаемый носитель может быть выполнен в виде оперативного запоминающего устройства (RAM), постоянного запоминающего устройства (ROM), электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM), компакт-диска (CD-ROM) либо иного накопителя на оптических дисках, накопителя на магнитных дисках или иных магнитных запоминающих устройств, либо любого другого носителя, который может использоваться для переноса или хранения требуемого программного кода в виде команд или структур данных и доступ к которому может быть осуществлен с помощью компьютера. Кроме того, любое соединение, строго говоря, является машиночитаемым носителем информации. Например, если программные средства передаются с веб-сайта, сервера или из иного удаленного источника с помощью коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL), либо беспроводных устройств, таких как инфракрасное, радиочастотное и микроволновое, то коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные устройства, такие как инфракрасное, радиочастотное и микроволновое, входят в определение носителя. Используемый в настоящем документе термин «диск» включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий магнитный диск и диск blue-ray, при этом в одних дисках воспроизведение данных осуществляется магнитным способом, а в других дисках воспроизведение данных осуществляется оптическим способом с помощью лазеров. Так, в некоторых аспектах машиночитаемый носитель может включать в себя долговременный машиночитаемый носитель (например, материальные носители данных). Кроме того, в некоторых аспектах машиночитаемый носитель может включать в себя кратковременный машиночитаемый носитель (например, сигнал). Совокупности вышеупомянутых носителей также должны подпадать под определение машиночитаемых носителей.
Описанные в настоящем документе способы включают в себя один или более этапов или действий для осуществления описанного способа. Этапы и/или действия способа могут быть заменены на другие в пределах объема формулы изобретения. Иными словами, если не задан какой-либо конкретный порядок этапов или действий, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий могут быть изменены в пределах объема формулы изобретения.
Описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программных средствах, встроенных программных средствах или в любой их совокупности. При реализации в программных средствах эти функции могут храниться или передаваться в виде одной или более команд на машиночитаемом носителе. Носителями информации могут быть любые доступные носители, доступ к которым может быть осуществлен с компьютера. В качестве примера, а не ограничения такой машиночитаемый носитель может быть выполнен в виде RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM либо иного накопителя на оптических дисках, накопителя на магнитных дисках или иных магнитных запоминающих устройств, либо любого другого носителя, который может использоваться для переноса или хранения требуемого программного кода в виде команд или структур данных и доступ к которому может быть осуществлен с помощью компьютера. Используемый в настоящем документе термин «диск» включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий магнитный диск и диск Blue-ray, при этом в одних дисках воспроизведение данных осуществляется магнитным способом, а в других дисках воспроизведение данных осуществляется оптическим способом с помощью лазеров.
Так, некоторые аспекты могут включать в себя компьютерный программный продукт для выполнения представленных в настоящем документе операций. Например, такой компьютерный программный продукт может включать в себя машиночитаемый носитель, содержащий хранящиеся (и/или кодированные) на нем команды, причем команды исполняются одним или более процессоров для выполнения описанных в настоящем документе операций. Для некоторых аспектов компьютерный программный продукт может включать в себя упаковочный материал.
Программные средства или команды могут также передаваться в среде передачи данных. Например, если программные средства передаются с веб-сайта, сервера или из иного удаленного источника с помощью коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL), либо беспроводных устройств, таких как инфракрасное, радиочастотное и микроволновое, то коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные устройства, такие как инфракрасное, радиочастотное и микроволновое, входят в определение среды передачи данных.
Кроме того, следует понимать, что модули и/или иные подходящие средства для осуществления способов и методов, описанных в настоящем документе, в зависимости от конкретного случая могут быть загружены и/или иным образом получены с помощью пользовательского терминала и/или базовой станции. Например, такое устройство может быть связано с сервером для обеспечения переноса средств для осуществления способов, описанных в настоящем документе. В соответствии с другими вариантами, различные способы, описанные в настоящем документе, могут предоставляться с помощью средств хранения (например, RAM, ROM, физической среды хранения, такой как компакт-диск (CD) или гибкий диск и т.д.) таким образом, что пользовательский терминал и/или базовая станция может получать различные способы после соединения средств хранения с устройством или передачи их устройству. Кроме того, может использоваться любой иной подходящий метод для передачи устройству способов и методов, описанных в настоящем документе.
Следует также понимать, что формула изобретения не ограничивается определенной конфигурацией и компонентами, объясняемыми выше. В конструкции, действии и деталях способов и устройства, описанных выше, возможны различные модификации, изменения и варианты в пределах объема формулы изобретения.
Хотя вышеизложенное относится к аспектам настоящего изобретения, могут быть разработаны другие и дополнительные аспекты изобретения в пределах его основного объема, при этом его объем определяется нижеследующей формулой изобретения.