СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ПОМЕЧАНИЯ ПОСРЕДСТВОМ МЕТКИ ВРЕМЕНИ ОТЧЕТА ОБ ИЗМЕРЕНИИ ДЛЯ ГАРАНТИИ ПРАВИЛЬНОСТИ ОПОРНОГО ВРЕМЕНИ
SYSTEM AND METHOD FOR MARKING OF MEASUREMENT REPORT BY MEANS OF TIME MARKER TO GUARANTEE CORRECTNESS OF REFERENCE TIME

Данное изобретение относится к связи по локальной сети и, более конкретно, к системе и способу для помечания посредством метки времени отчета об измерении, которое гарантирует правильность опорного времени.
В общих чертах, существуют два варианта беспроводных локальных сетей (WLAN): основывающиеся на инфраструктуре, и одноранговые сети с произвольной структурой (самоорганизующиеся) (типа ad hoc). В первом из двух вариантов передача информации в типичном случае происходит только между беспроводными узлами, называемыми станциями (STA), и точкой доступа (AP), которая также является станцией, которые совместно образуют базовую группу обслуживания (BSS). Передача информации происходит непосредственно между беспроводными узлами (STA), которые образуют независимую базовую группу обслуживания (IBSS) в сети типа ad hoc.
Измерения в беспроводной локальной сети запрашиваются, и о них выдается отчет между станциями (STA), выполненными с возможностью радиоизмерения. Измерения на необслуживающих каналах являются специализированными измерениями, требующими от измеряющей станции (STA) прерывания ее нормальной работы, переключения каналов и получения результатов радиоизмерения. Измерения на обслуживающем канале выполняются посредством станции (STA) в качестве параллельных измерений. В то время как выполненная с возможностью измерения станция (STA) ответственна за декодирование и интерпретирование каждого кадра отчета об измерении и оценку ее воздействия на ее собственные рабочие характеристики, выполнение некоторых запросов измерения является необязательным и может игнорироваться принимающей станцией (STA), если его выполнение значительно ухудшит рабочие характеристики станции (STA).
Станция (STA) может самостоятельно измерить один или более каналов, а также станция (STA) может запросить другие станции (STA) в той же самой BSS или IBSS измерить один или более каналов от своего имени. Запрашивая другие станции (STA) измерить один или более каналов, станция (STA) использует кадр запроса измерения, определяющий, по меньшей мере, один элемент запроса измерения.
Стандарт 802.11-1999 Института Инженеров по Электротехнике и Радиоэлектронике (IEEE) является стандартом протоколов для беспроводных локальных сетей (WLAN), который сосредотачивается на уровне доступа к среде передачи (МАС) и физическом (PHY) уровне и который включен в настоящее описание посредством ссылки, в качестве эквивалента полного изложения. В проектах дополнений IEEE 802.11 (h) и IEEE 802.11 (k) к этому стандарту, которые включены в настоящее описание посредством ссылки, в качестве эквивалента полного изложения, запросы измерения включают в себя опорное время, задающее момент начала запрошенного измерения. Например, как показано на Фиг.1A, параметр 100 начала измерения и параметр 101 задержки активации совместно определяют опорное время в IEEE TGh и TGk. Задержка активации соответствует задержке активации измерения, выраженной количеством отрезков целевого времени передачи сигнала маяка (TBTT), а начало измерения соответствует началу измерения в единицах таймера (TU). Фиг.1B изображает разрешенные запросы измерения.
Благодаря состояниям канала может быть сделана более чем одна попытка передачи запроса измерения к станции-получателю (STA). Если принимающая станция (STA) приняла более чем одну копию идентичного запроса измерения, то она сбрасывает наиболее недавно принятые дублированные пакеты. Это соответствует протоколу, определенному в стандарте IEEE 802.11.
Сбрасывание принимающей станцией (STA) дублированных кадров, согласно протоколу IEEE 802.11, может привести к тому, что запрашивающая и принимающая станции (STA) будут иметь отличающиеся опорные сигналы маяка, задающие опорное время, от которого каждая из станций отсчитывает время начала измерения. Например, если запрос измерения предназначен для передачи в один период маяка и, благодаря состояниям канала, станция-получатель (STA) принимает кадр правильно, в то время как ее сигнал подтверждения приема (ACK) не принят обратно передающей станцией (STA), и если впоследствии запрос измерения успешно передан в другой период маяка, то опорные сигналы маяка на передающей и принимающей станциях отличаются.
Варианты осуществления данного изобретения обеспечивают систему и способ, которые разрешают неоднозначность в отчете об измерении WLAN посредством включения значений таймера в отчеты об измерении. Затем время, в которое согласно запросу должно быть выполнено измерение, и фактическое время, в которое измерение сделано, могут быть сравнены запрашивающей стороной для гарантии отсутствия неоднозначности. В варианте осуществления данного изобретения для WLAN, соответствующей IEEE 802.11, значения таймера функции временной синхронизации (TSF) включаются в отчет об измерении.
В предпочтительном варианте осуществления кадр и элемент отчета об измерении изменены таким образом, чтобы включать в себя поле с опорным абсолютным временем. Для WLAN, соответствующей IEEE 802.11, опорное абсолютное время представляет собой значение времени TSF (или его часть), когда начинаются запрошенные измерения. Во всех вариантах осуществления, для гарантии отсутствия неоднозначностей протоколов, выполняется сравнение между намеченным (запрошенным) временем начала измерений и временем фактического начала измерений.
Фиг.1А - иллюстрация параметров служебного базисного элемента, который запрашивает передачу запроса измерения к одноранговому объекту в WLAN;
Фиг.1В - иллюстрация запросов измерения, разрешенных в беспроводной локальной сети (WLAN) ;
Фиг.2А - упрощенная блок-схема, иллюстрирующая архитектуру системы беспроводной связи базовой группы обслуживания (BSS), к которой применяются варианты осуществления данного изобретения;
Фиг.2В - упрощенная блок-схема, иллюстрирующая архитектуру системы беспроводной связи типа ad hoc независимой базовой группы обслуживания (IBSS), к которой применяются варианты осуществления данного изобретения;
Фиг.3 - иллюстрация упрощенной блок-схемы точки доступа (AP) и каждой станции (STA) в пределах конкретной базовой группы обслуживания (BSS) или независимой базовой группы обслуживания (IBSS) согласно варианту осуществления данного изобретения;
Фиг.4 - иллюстрация формата кадра отчета об измерении согласно варианту осуществления данного изобретения;
Фиг.5A - иллюстрация формата элемента отчета об измерении согласно варианту осуществления данного изобретения; и
,
Фиг.5B - иллюстрация поля «Режим Отчета об измерении» элемента отчета об измерении, изображенного на Фиг.5A согласно варианту осуществления данного изобретения.
В следующем описании для обеспечения полного понимания данного изобретения, посредством разъяснения, а не ограничения, будут изложены конкретные детали, такие как конкретная архитектура, интерфейсы, методики и т.д. Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что данное изобретение может быть осуществлено на практике и в других вариантах осуществления беспроводной сети, которые отступают от этих конкретных деталей.
i
i
i
i
Фиг.2A - типичная основывающаяся на инфраструктуре беспроводная сеть базовой группы обслуживания (BSS), к которой применяются варианты осуществления данного изобретения. Как показано на Фиг.2A, точка доступа (AP) 200 соединена с множеством мобильных станций (STA) 201, которые сообщаются друг с другом и с АР по линиям 202 беспроводной связи через множество беспроводных каналов. Ключевой принцип данного изобретения должен обеспечить механизм помечания посредством метки времени отчетов об измерении, выполненном станцией (STA) 201, для избежания неоднозначностей протоколов, что делает возможным предпринять корректирующие действия после данного факта. Должно быть отмечено, что сеть, изображенная на Фиг.2, в целях поясняющего примера является малой. На практике большинство сетей включает в себя намного большее число мобильных станций (STA) 201. Фиг.2B - типичная беспроводная сеть типа ad hoc независимой базовой группы обслуживания (IBSS), к которой применяются варианты осуществления данного изобретения. Как показано на Фиг.2B, множество мобильных станций (STA) 201 сообщается друг с другом по линиям 202 беспроводной связи без какой-либо точки доступа (AP).
i
i
Что касается Фиг.3, точка 200 доступа (AP) и каждая станция (STA) 201 в пределах WLAN, изображенной на Фиг.2A и В, может включать в себя систему с архитектурой, проиллюстрированной в блок-схеме по Фиг.3. И точка 200 доступа (AP), и каждая станция (STA) 201 может включать в себя приемник 301, демодулятор 302, схему 303 измерения, память 304, управляющий процессор 305, таймер 306, модулятор 307 и передатчик 308. Иллюстративная система 300, изображенная на Фиг.3, представлена только в описательных целях. Хотя в описании могут упоминаться термины, обычно используемые в описании конкретных мобильных станций, описание и концепции в равной степени применимы к другим системам обработки данных, включая системы, имеющие архитектуры, отличающиеся от архитектуры, показанной на Фиг.3.
В предпочтительном варианте осуществления, приемник 301 и передатчик 308 соединены с антенной (не показана) для преобразования принятых отчетов об измерении и передачи запросов на требующиеся измерения в соответствующих цифровых данных через демодулятор 302 и модулятор 307 соответственно. Схема получения результатов измерений работает под управлением процессора 305 для обработки принятых кадров отчета об измерениях, содержащего результаты измерений и соответствующие метки времени, или для осуществления (автономно) запрошенных или периодических измерений, результаты которых передаются совместно с соответствующими метками времени в кадрах отчета об измерениях. Фиг.1B показывает возможные комбинации запрашивающей стороны и измеряющей стороны для вариантов осуществления данного изобретения, соответствующих беспроводным локальным сетям (WLAN), как IBSS, так и BSS согласно IEEE 802.11. Таймер 306 используется для задания метки времени в кадрах отчета об измерении, которая указывает на время начала измерения, о котором выдается отчет.
Фиг.4 изображает формат для тела 400 кадра отчета об измерении, согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения. В варианте осуществления данного изобретения, соответствующему WLAN согласно IEEE 802.11, тело 400 кадра отчета об измерении использует формат тела кадра Действие («Action») и передается посредством станции (STA) 201 в ответ на кадр запроса измерения или посредством станции (STA) 201, автономно обеспечивающей информацию измерения. Во всех вариантах осуществления поле 401 Категория («Category») устанавливают равным значению, указывающему категорию радиоизмерения или категорию управления спектром. Поле 402 «Действие» устанавливают равным значению, указывающему на включение отчета об измерении. Поле 403 Маркер Диалога («Dialog Token») устанавливают равным значению в соответствующем кадре запроса измерения. Если кадр 400 отчета об измерении не передается в ответ на кадр запроса измерения, то поле 402 Маркер Диалога устанавливают равным нулю. В предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, одно из (1) поля 404 Метка Времени («Time Stamp») кадра отчета об измерении содержит значение опорного абсолютного времени на момент времени, когда STA начала выполнять первое измерение, о котором выдан отчет, и (2), по меньшей мере, один элемент 500 отчета об измерении помечен временной меткой 504. Поле 405 Элементы Отчета об Измерении («Measurement Report Elements») содержит, по меньшей мере, один элемент 500 отчета об измерении, как показано на Фиг.5А. Количество элементов 500 отчета об измерении и длина поля 405 Элементы Отчета об Измерении в кадре отчета 400 об измерении ограничены максимально допустимым размером модуля данных протокола управления (MMPDU) уровня управления доступом к среде передачи (MAC).
Каждый элемент 500 отчета об измерении содержит отчет об измерении в отношении измерения, выполненного станцией (STA) 201. Формат элемента 500 отчета об измерении согласно предпочтительному варианту осуществления показан на Фиг.5В. Поле 501 Идентификатор (ID) Элемента («Element ID») устанавливают равным идентификатору, назначенному посредством соответствующего запроса измерения (например, согласно стандарту IEEE 802.11 он равен 39 для отчета об измерении) . Поле 502 Длина («Length») является изменяемым и зависит от длины поля 507 Отчет об Измерении. Минимальное значение поля Длина равно 3 (например, сообщая о том, что режим измерения соответствует Неспособен («Incapable») или Отклонен («Refused») и используя поле Отчет об Измерении нулевой длины). Поле 503 Маркер Измерения («Measurement Token») устанавливают равным маркеру измерения в соответствующем запросе измерения. Если элемент отчета об измерении посылается автономно станцией (STA), тогда поле 503 Маркер Измерения устанавливают равным нулю. Поле 504 Метка Времени устанавливают равным значению абсолютного таймера, когда запрошенное измерение начато для каждого элемента измерения, о котором выдан отчет в кадре 400 отчета об измерении, который является значением таймера TSF для соответствующего IEEE 802.11 варианта осуществления данного изобретения. Должно быть отмечено, что или одно, или оба из полей 404 и 504 Метка Времени могут присутствовать в отчете об измерении.
Включение фактического времени 504 из состава элемента 500 измерения увеличивает степень уверенности в результате измерения, и когда несколько станций 201 выдают отчет об одном и том же измерении в фактические времена 504, которые близки, но отличаются, то эта степень уверенности увеличивается. Кроме того, частота переданных и запрошенных отчетов об измерении помогает направлять станции 201 в плане выполнения запросов и создания отчетов об измерении, например, если сообщение принято станцией (STA) 201 в 1:00 и 1:05, эта станция (STA) 201 может запросить измерения или выдать отчет об измерениях в 1:10 для получения или предоставления соответственно надежного результата измерения заданного элемента(ов).
Хотя были иллюстрированы и описаны предпочтительные варианты осуществления данного изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что могут быть сделаны различные изменения и модификации, и его элементы можно заменить эквивалентами, не отступая от истинного объема данного изобретения. Кроме того, может быть сделано множество модификаций для приспособления к конкретной ситуации и идее данного изобретения, не отступая от его основного объема. Поэтому подразумевается, что данное изобретение не ограничивается конкретным вариантом осуществления, раскрытым в качестве подразумеваемого наилучшего режима осуществления данного изобретения, но, тем не менее, данное изобретение включает в себя все варианты осуществления, находящиеся в пределах объема, определяемого приложенной формулой изобретения.