RU2397620C2

RU2397620C2 - Flexible intervals of listening for multiaddress and/or broadcasting services

Info

Publication number: RU2397620C2
Application number: RU2008118593/09A
Authority: RU
Inventors: Яри ЙОКЕЛА (FI); Яри ЙОКЕЛА; Яркко КНЕКТ (FI); Яркко КНЕКТ
Original assignee: Нокиа Корпорейшн
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2010-08-20
Also published as: JP4960372B2; WO2007052137A3; KR100966517B1; RU2449475C2; EP1955128A2; KR20080075144A; EP1955128A4; RU2010121250A; WO2007052137A2; JP2009515400A; CN101331439A; RU2008118593A

Abstract

FIELD: information technologies.

SUBSTANCE: present invention provides for method and device of information exchange between the first and second units, points or terminals in wireless local network (WLAN), where possibility is provided to use alternating interval for multiaddress and/or broadcasting services, and also application of appropriate alarm between the first and second units, points or terminals in wireless local network. The first and second units, point or terminal include access point (AP) or another appropriate network unit or terminal and station (STA) or another appropriate network unit or terminal in wireless local network. Access point AP and station may indicate their ability to support flexible listening interval for multiaddress and broadcast services by means of new roles application in frames "Beacon" and "Probe Response", and also in frames "(Re)Association Request". Multiaddress and broadcast service is adjusted by application of alarm in tuning of multiaddress and broadcast service.

EFFECT: provides for more optimal power saving for STA stations by application of flexible listening intervals for multiaddress services in wireless local networks.

36 cl, 6 dwg

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Заявляется приоритет в соответствии с предварительной заявкой на патент США №60/733,739, которая подана 4 ноября 2005 г. и включена в данный документ путем ссылки.Priority is claimed in accordance with provisional application for US patent No. 60/733,739, which was filed November 4, 2005 and incorporated herein by reference.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Область техники1. The technical field

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для обеспечения оптимизации многоадресной и/или широковещательной службы в беспроводных локальных сетях, включая сети, предложенные в стандарте IEEE 802.11.The present invention relates to a method and apparatus for optimizing multicast and / or broadcast services in wireless local area networks, including networks proposed in the IEEE 802.11 standard.

2. Уровень техники2. The level of technology

Проблема, связанная с текущей схемой многоадресной службы в сетях по стандарту IEEE 802.11, относится к функции энергосбережения. Базовый стандарт определяет фиксированную схему энергосбережения, которая должна использоваться широковещательной и различными многоадресными службами. Схема, по существу, определяет постоянный интервал прослушивания для станций STA, не имеющих точек доступа АР. Точка доступа АР будет буферизовать весь широковещательный и многоадресный трафик, и после определенного кадра-маяка (Beacon frame) DTIM (кадром DTIM является каждый n-ный кадр Beacon) она будет автоматически доставлять весь буферизованный широковещательный и многоадресный трафик. Проблема здесь заключается в том, что разные широковещательные и многоадресные службы могут иметь существенно отличающиеся характеристики обслуживания, и наличие только одной статической схемы на уровне беспроводной локальной сети не обеспечивает достаточную гибкость. Службы могут варьироваться от базовых широковещательных служб IP-уровня, таких как протокол разрешения адресов (Address Resolution Protocol, ARP) или протокол динамического конфигурирования узла (Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP), которые обычно имеют низкие скорости передачи битов с невысокими требованиями к задержке, до различных многоадресных потоковых служб (аудио, видео,…), имеющих высокие требования к скорости передачи битов и более жесткие требования для работы в реальном масштабе времени.A problem with the current multicast service scheme in IEEE 802.11 networks relates to the power saving feature. The basic standard defines a fixed energy-saving scheme that should be used by broadcast and various multicast services. The circuit essentially defines a constant listening interval for STAs that do not have AP access points. The AP access point will buffer all broadcast and multicast traffic, and after a specific Beacon frame DTIM (every nth Beacon frame is a DTIM frame), it will automatically deliver all buffered broadcast and multicast traffic. The problem here is that different broadcast and multicast services can have significantly different service characteristics, and having only one static circuit at the wireless LAN level does not provide sufficient flexibility. Services can range from basic IP layer broadcast services, such as Address Resolution Protocol (ARP) or Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), which typically have low bit rates with low latency requirements, to various multicast streaming services (audio, video, ...) that have high requirements for bit rate and more stringent requirements for real-time operation.

Фактически, при совершенствовании многоадресных служб беспроводных локальных сетей возможно наличие служб, отличных от таких служб, как ARP, которые обеспечивают создание IP-соединений для терминалов. Эти протоколы выполняются постоянно в фоновом режиме. Когда терминал находится в неактивном состоянии, в режиме ожидания, энергопотребление для приема данных от этих протоколов определяет потребляемую мощность ждущего режима. Эти протоколы требуют длительных интервалов прослушивания для многоадресных/широковещательных служб для того, чтобы сократить периоды активности и снизить энергопотребление. Некоторые приложения, такие как аудио и видео службы, требуют наличия коротких интервалов прослушивания многоадресных служб для того, чтобы удовлетворить требования к качеству обслуживания (QoS) и задержкам.In fact, with the improvement of wireless LAN multicast services, services other than services such as ARP, which provide IP connections for terminals, may be available. These protocols run continuously in the background. When the terminal is in an idle state, in standby mode, the power consumption for receiving data from these protocols determines the power consumption of the standby mode. These protocols require long listening intervals for multicast / broadcast services in order to shorten periods of activity and reduce power consumption. Some applications, such as audio and video services, require short listening intervals for multicast services in order to meet QoS and latency requirements.

В настоящее время точка доступа АР может указывать на наличие буферизованных широковещательных или многоадресных данных с использованием одного и того же единичного бита. Это приводит к тому, что терминалам необходимо выполнять прослушивание многоадресных данных, даже если они не будут сами принимать такие данные.Currently, the AP access point may indicate the presence of buffered broadcast or multicast data using the same single bit. This leads to the need for terminals to listen to multicast data, even if they will not receive such data themselves.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В самом широком смысле настоящее изобретение обеспечивает новый и уникальный способ и устройство для обмена информацией между двумя узлами, точками или терминалами в беспроводной локальной сети (WLAN), в котором разрешается использование переменного интервала прослушивания для многоадресных и/или широковещательных служб, а также применение соответствующей сигнализации между двумя узлами, точками или терминалами в беспроводной локальной сети.In the broadest sense, the present invention provides a new and unique method and apparatus for exchanging information between two nodes, points or terminals in a wireless local area network (WLAN), which allows the use of a variable listening interval for multicast and / or broadcast services, as well as the use of appropriate signaling between two nodes, points or terminals in a wireless LAN.

Два узла, точки или терминалы содержат точку доступа (Access Point, АР) или другой адекватный сетевой узел или терминал, и станцию (STA) или другой адекватный сетевой узел или терминал в беспроводной локальной сети.Two nodes, points or terminals contain an access point (Access Point, AP) or another adequate network node or terminal, and a station (STA) or other adequate network node or terminal in a wireless local area network.

При работе точка доступа АР и станция STA могут указывать на имеющиеся у них возможности поддержки гибких интервалов прослушивания для многоадресных и/или широковещательных служб путем использования полей, определенных в этом изобретении в кадрах-маяках (Beacon) и кадрах ответа на зондирование (Probe Response), а также в кадрах запроса и ответа (повторной) ассоциации ((Re)Association Request and Response). Многоадресная и широковещательная служба настраивается с использованием сигнализации «Multicast and Broadcast Service Setup» (настройка многоадресных и широковещательных служб).In operation, the AP access point and the STA can indicate their capabilities to support flexible listening intervals for multicast and / or broadcast services by using the fields defined in this invention in Beacon frames and Probe Response frames , as well as in frames of the request and response (re) Association ((Re) Association Request and Response). The multicast and broadcast service is configured using the Multicast and Broadcast Service Setup signaling (multicast and broadcast service settings).

Фактически, настоящее изобретение позволяет использовать гибкие интервалы прослушивания для многоадресных и/или широковещательных служб на уровне управления доступом к среде передачи (MAC). Одной частью настоящего изобретения является схема сигнализации, которая может использоваться для настройки интервала прослушивания для каждой многоадресной группы. В соответствии с некоторыми осуществлениями настоящего изобретения широковещательный трафик должен передаваться с использованием существующего интервала кадров DTIM, но интервал DTIM может быть установлен несколько более длительным, когда нет необходимости поддержки различных многоадресных служб, которые обычно характеризуются более жесткими требованиями.In fact, the present invention allows the use of flexible listening intervals for multicast and / or broadcast services at the media access control (MAC) level. One part of the present invention is a signaling circuit that can be used to adjust the listening interval for each multicast group. In accordance with some implementations of the present invention, broadcast traffic should be transmitted using the existing DTIM frame interval, but the DTIM interval can be set somewhat longer when there is no need to support various multicast services, which are usually characterized by more stringent requirements.

Настоящее изобретение включает также механизм, позволяющий точке доступа АР информировать активные многоадресные и широковещательные службы в рамках системы базового набора служб (BSS).The present invention also includes a mechanism that allows an AP to inform active multicast and broadcast services within a Basic Service Set (BSS) system.

Настоящее изобретения содержит также механизм для отдельного указания, имеется ли буферизованный широковещательный трафик или буферизованный многоадресный трафик (для каждой многоадресной группы) в точке доступа АР.The present invention also includes a mechanism for separately indicating whether there is buffered broadcast traffic or buffered multicast traffic (for each multicast group) at the AP access point.

В общем и целом настоящее изобретение обеспечивает средство для достижения более высокой эффективности для широковещательных и многоадресных служб в сетях на базе стандарта IEEE 802.11 путем обеспечения:In general, the present invention provides a means for achieving higher performance for broadcast and multicast services in networks based on the IEEE 802.11 standard by providing:

- настройки более длительных интервалов кадров DTIM,- settings for longer DTIM frame intervals,

- извещения о многоадресных службах посредством точки доступа АР, и- notifications of multicast services through the AP access point, and

- индикации для каждой многоадресной группы, имеется ли в точке доступа АР буферизованный широковещательный/многоадресный трафик.- Indications for each multicast group whether there is buffered broadcast / multicast traffic at the AP access point.

Кроме того, кадры-маяки и кадры ответов на зондирование могут использоваться для информирования об активных интервалах прослушивания с использованием содержащегося в них информационного элемента многоадресной службы, как это описывается в качестве примера в вышеупомянутой предварительной заявке 60/733,999, дело номер WFVA/Nokia Nos. 944-4.59/NC46867, относящейся к разделу IEEE P802.11, в которой обеспечивается индикация наличия буферизованных широковещательных/многоадресных данных в точке доступа АР (Индикация буферизованного трафика, Buffered Traffic Indication).In addition, beacon frames and sounding response frames can be used to inform about active listening intervals using the multicast service information element contained therein, as described by way of example in the aforementioned provisional application 60 / 733,999, case number WFVA / Nokia Nos. 944-4.59 / NC46867 related to IEEE P802.11, which provides an indication of the presence of buffered broadcast / multicast data in the AP access point (Buffered Traffic Indication).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Чертежи включают следующие фигуры, которые не обязательно изображены в масштабе:The drawings include the following figures, which are not necessarily shown to scale:

На фиг.1а показана система беспроводной локальной сети по стандарту IEEE 802.11 в соответствии с некоторыми осуществлениями настоящего изобретения.1 a, an IEEE 802.11 wireless LAN system is shown in accordance with some embodiments of the present invention.

На фиг.1b приведены основные шаги способа в соответствии с некоторыми осуществлениями настоящего изобретения.Figure 1b shows the main steps of the method in accordance with some implementations of the present invention.

На фиг.2 показана точка доступа (АР) в соответствии с некоторыми осуществлениями настоящего изобретения.Figure 2 shows an access point (AP) in accordance with some implementations of the present invention.

На фиг.3 показана станция (STA) в соответствии с некоторыми осуществлениями настоящего изобретения.Figure 3 shows a station (STA) in accordance with some implementations of the present invention.

На фиг.4а и 4b показаны схемы архитектуры сети пакетной коммутации универсальной системы мобильной связи (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS) в соответствии с некоторыми осуществлениями настоящего изобретения.Figures 4a and 4b show architecture diagrams of a packet switching network of a Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) in accordance with some embodiments of the present invention.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

На фиг.1а показана в качестве примера система беспроводной локальной сети по стандарту IEEE 802.11 (указана цифрой 2), которая обеспечивает взаимодействие между связным оборудованием, таким как мобильные и вспомогательные устройства, включая карманные компьютеры (PDA) 3, ноутбуки 4, принтеры 5 и т.д. Система беспроводной локальной сети может быть подключена к системе проводной локальной сети, которая обеспечивает доступ беспроводных устройств к информации и файлам на файловом сервере или другом соответствующем устройстве, а также подключение к Интернету. В случае отсутствия базовой станции устройства могут связываться друг с другом непосредственно, используя так называемую «ad-hoc» сеть, или они могут связываться через базовую станцию, называемую по терминологии стандарта IEEE 802.11 точкой доступа (АР) (обозначена цифрой 6) с распределенными службами через АР, используя (как это показано на фигуре) локальные распределенные службы (DS) или глобальные расширенные службы. В системе беспроводной локальной сети устройства доступа конечных пользователей определяются как станции (STA) - это приемопередатчики (передатчики и приемники), преобразующие радиосигналы в цифровые сигналы, которые могут обеспечивать входящие и исходящие соединения связного устройства, а также подключают связное оборудование к точкам доступа (АР), принимающим и распределяющим пакеты данных на другие устройства и/или сети.FIG. 1 a shows an example of an IEEE 802.11 wireless LAN system (indicated by number 2) that enables communication between communications equipment, such as mobile and assistive devices, including PDAs 3, laptops 4, printers 5, and etc. The wireless LAN system can be connected to a wired LAN system that provides wireless devices access to information and files on a file server or other appropriate device, as well as an Internet connection. In the absence of a base station, devices can communicate with each other directly using the so-called “ad-hoc” network, or they can communicate through a base station, which, in IEEE 802.11 terminology, is called an access point (AP) (indicated by the number 6) with distributed services through the AR, using (as shown in the figure) local distributed services (DS) or global advanced services. In a wireless LAN system, end-user access devices are defined as stations (STAs) - these are transceivers (transmitters and receivers) that convert radio signals into digital signals, which can provide incoming and outgoing connections to a communication device, and also connect communication equipment to access points (AP ) receiving and distributing data packets to other devices and / or networks.

Станции STA могут иметь различную форму, от адаптеров беспроводных сетевых интерфейсных плат (NIC), подключенных в устройствах к интегрированным радиомодулям, которые являются частью устройств, до внешнего адаптера (USB), карты PCMCIA или внешнего порта связи (USB Dongle) (автономного), которые известны в этой области техники.STA stations can take a variety of forms, from wireless network interface card (NIC) adapters connected in devices to integrated radio modules that are part of the devices, to an external adapter (USB), a PCMCIA card, or an external communication port (USB Dongle) (stand-alone), which are known in the art.

Настоящее изобретение обеспечивает новые и уникальные способ и устройство для передачи информации между двумя такими узлами, станциями STA, точками или терминалами в такой беспроводной локальной сети (WLAN), которая показана на фиг.1а, где разрешено использование переменного интервала прослушивания для многоадресных и/или широковещательных служб, а также соответствующей сигнализации между двумя узлами, станциями STA, точками или терминалами в беспроводной локальной сети. На фиг.1b показаны основные шаги 7 и 8 способа в соответствии с некоторыми осуществлениями настоящего изобретения.The present invention provides a new and unique method and apparatus for transmitting information between two such nodes, STAs, points or terminals in such a wireless local area network (WLAN) as shown in FIG. 1a, where the use of a variable listening interval for multicast and / or broadcast services, as well as corresponding signaling between two nodes, STAs, points or terminals in a wireless LAN. 1b shows the main steps 7 and 8 of a method in accordance with some embodiments of the present invention.

Два узла, станции STA, точки или терминалы в беспроводной локальной сети могут содержать точку доступа (АР) или другой соответствующий сетевой узел или терминал 10, как это показано на фиг.2, и станцию (STA) или другой адекватный сетевой узел или терминал 20, показанный на фиг.3, для работы в беспроводной локальной сети, согласующейся с функционированием, показанным на фиг.1а. Точка 10 доступа АР и станция 20 STA имеют соответствующие модули 12 и 22, сконфигурированные для обеспечения возможности использования переменного интервала прослушивания для многоадресных служб и использования соответствующей сигнализации между двумя узлами, точками или терминалами в беспроводной локальной сети. Фактически, схема позволяет производить согласование относительно как многоадресных, так и широковещательных типов данных.Two nodes, STA stations, points or terminals in a wireless local area network may comprise an access point (AP) or other corresponding network node or terminal 10, as shown in FIG. 2, and a station (STA) or other adequate network node or terminal 20 shown in FIG. 3 for operation in a wireless local area network consistent with the operation shown in FIG. 1 a. The AP access point 10 and the STA 20 have respective modules 12 and 22 configured to allow the use of a variable listening interval for multicast services and the use of appropriate signaling between two nodes, points or terminals in a wireless LAN. In fact, the scheme allows negotiation of both multicast and broadcast data types.

Базовое осуществление изобретенияThe basic implementation of the invention

Базовое осуществление изобретения и взаимодействие точки доступа 10 АР и станции 20 STA в соответствии с некоторыми вариантами осуществления данного изобретения могут включать следующее:The basic embodiment of the invention and the interaction of the AP access point 10 and the STA 20 in accordance with some embodiments of the present invention may include the following:

Точка доступа АР и станция STA имеют возможности указания их способности поддерживать гибкий интервал прослушивания для многоадресных и широковещательных служб посредством использования новых полей в кадрах-маяках («Beacon») и кадрах ответа на зондирование («Probe Response»), а также в кадрах (повторного) запроса ассоциации («(re)Association Request»). В качестве примера эти новые поля описываются в вышеупомянутой предварительной заявке на патент №60/733,999, поданной 4 ноября 2005 г. и включенной в данное описание путем ссылки, которая соответствует разделу стандарта IEEE 802.11, относящемуся к возможностям управления радиоресурсами. Объем изобретения не предполагается ограничить использованием новых полей в кадрах-маяках («Beacon») и кадрах ответа на зондирование («Probe Response»), а также в кадрах (повторного) запроса ассоциации («(re)Association Request»), описанных в вышеупомянутой заявке. Например, возможны воплощения, и планируется включить в объем изобретения использование других типов полей в кадрах-маяках («Beacon») и кадрах ответа на зондирование («Probe Response»), а также в кадрах (повторного) запроса ассоциации («(re)Association Request»), которые или уже известны или будут разработаны в будущем.The AP and STA have the ability to indicate their ability to maintain a flexible listening interval for multicast and broadcast services by using the new fields in Beacon frames and Probe Response frames, as well as in frames ( re) association request ("(re) Association Request"). As an example, these new fields are described in the aforementioned provisional patent application No. 60/733,999, filed November 4, 2005 and incorporated into this description by reference, which corresponds to the section of the IEEE 802.11 standard relating to radio resource management capabilities. The scope of the invention is not intended to be limited to the use of new fields in beacon frames (“Beacon”) and sounding response frames (“Probe Response”), as well as in frames of a (re) Association Request (“(re) Association Request”) described in the above application. For example, embodiments are possible, and it is planned to include in the scope of the invention the use of other types of fields in beacon frames ("Beacon") and sounding response frames ("Probe Response"), as well as in frames of (re) association request ("(re) Association Request ”), which are either already known or will be developed in the future.

Многоадресная и широковещательная служба может настраиваться с использованием сигнализации настройки многоадресной и широковещательной службы («Multicast and Broadcast Service Setup»). В течение этой фазы сигнализации может быть проведено согласование интервала прослушивания для многоадресных и широковещательных служб. Станция STA может предложить интервал прослушивания на основе характеристик многоадресной и широковещательной службы, а точка доступа АР может или согласиться с предложением, или задать новый интервал прослушивания. Для всех терминалов, принимающих одну и ту же многоадресную или широковещательную передачу, следует использовать идентичный интервал прослушивания. В качестве примера, настройка многоадресной службы (Service Setup) описывается в вышеупомянутой предварительной заявке на патент №60/733,999, соответствующей разделам стандарта IEEE 802.11, относящимся к форматам кадров. Однако объем изобретения не предлагается ограничить только использованием описанной здесь настройки многоадресной службы. Например, возможны воплощения, и планируется включить в объем изобретения использование других типов настроек многоадресной службы (Service Setup), которые или уже известны, или будут разработаны в будущем.The multicast and broadcast service can be configured using the Multicast and Broadcast Service Setup signaling. During this signaling phase, a listening interval can be negotiated for multicast and broadcast services. The STA can offer a listening interval based on the characteristics of the multicast and broadcast service, and the AP access point can either accept the proposal or set a new listening interval. For all terminals receiving the same multicast or broadcast, use the same listening interval. As an example, the setup of a multicast service (Service Setup) is described in the aforementioned provisional patent application No. 60/733,999 corresponding to sections of the IEEE 802.11 standard relating to frame formats. However, it is not proposed to limit the scope of the invention to the use of the multicast service setting described herein. For example, embodiments are possible, and it is planned to include in the scope of the invention the use of other types of Service Setup settings, which are either already known or will be developed in the future.

Точка доступа АР может также оповещать об активных интервалах прослушивания путем передачи элемента информации многоадресной службы («Multicast Service Info») в каждом кадре-маяке («Beacon») и кадре ответа на зондирование («Probe Response»). В качестве примера, этот элемент информации описывается в вышеупомянутой предварительной заявке на патент №60/733,999, соответствующей разделам стандарта IEEE 802.11, хотя возможны воплощения и планируется включить в объем изобретения другие типы информационных элементов, которые или уже известны, или будут разработаны в будущем. Используя этот элемент, точка доступа АР может также указывать, имеются ли буферизованные широковещательные данные (Buffered Broadcast Data) и/или буферизованный многоадресный трафик, относящийся к определенной многоадресной группе (Buffered Traffic Indication). Обычно наличие поля информации многоадресной службы («Multicast Service Info») в кадре-маяке («Beacon») и кадре ответа на зондирование («Probe Response») может являться ценной информацией для станций STA в роуминге, так как они будут немедленно узнавать о том, какие имеются активные многоадресные службы в рамках базового набора служб (BSS).The AP can also notify about active listening intervals by transmitting a multicast service info element in each Beacon frame and a Probe Response frame. As an example, this item of information is described in the aforementioned provisional patent application No. 60/733,999 corresponding to sections of the IEEE 802.11 standard, although it is possible to implement and plan to include other types of information elements that are either already known or will be developed in the future. Using this element, the AP can also indicate whether buffered Broadcast Data and / or buffered multicast traffic is associated with a specific multicast group (Buffered Traffic Indication). Typically, having a Multicast Service Info information field in a Beacon frame and a Probe Response frame can be valuable information for STA roaming stations, as they will immediately find out about which active multicast services are available as part of the basic service set (BSS).

Новые функции для работы в режимах энергосбережения согласуются с разделами стандарта IEEE P802.11 и формируют часть этих разделов. Это описывается следующим образом.New features for working in power saving modes are consistent with sections of the IEEE P802.11 standard and form part of these sections. This is described as follows.

Улучшенное управление мощностью для многоадресных и широковещательных службEnhanced Power Management for Multicast and Broadcast Services

Используя усовершенствованные многоадресные и широковещательные службы в соответствии с некоторыми воплощениями настоящего изобретения, имеется возможность создания гибких интервалов обслуживания для многоадресных и широковещательных служб.Using the advanced multicast and broadcast services in accordance with some embodiments of the present invention, it is possible to create flexible service intervals for multicast and broadcast services.

Интервал обслуживания для многоадресной и широковещательной службы создается путем использования сигнализации для настройки многоадресных и широковещательных служб. Станция STA, не имеющая точки доступа АР, которая желает присоединиться к многоадресной группе, может предложить точке доступа АР интервал прослушивания для многоадресной службы. Интервал прослушивания для многоадресной или широковещательной службы может быть кратным периодам кадров-маяков («Beacon») или может быть задан указанием числа единиц времени (Time Unit, TU). Длительность TU равна 1024 микросекундам. Точка доступа АР произведет выбор интервала прослушивания для многоадресной или широковещательной службы и укажет его в кадре «Multicast and Broadcast Service Setup Response», в кадре «Multicast Service Mode Change» или в кадрах «Beacon» и «Probe Response».A service interval for a multicast and broadcast service is created by using signaling to configure multicast and broadcast services. An STA that does not have an AP access point that wishes to join the multicast group can offer the AP access point a listening interval for the multicast service. The listening interval for a multicast or broadcast service may be a multiple of beacon frames (“Beacon”) or may be specified by indicating the number of time units (Time Unit, TU). The duration of the TU is 1024 microseconds. The AP will select a listening interval for a multicast or broadcast service and indicate it in the Multicast and Broadcast Service Setup Response frame, in the Multicast Service Mode Change frame, or in Beacon and Probe Response frames.

Функционирование точки доступа АРFunctioning AP Access Point

Если используется усовершенствованная многоадресная служба в соответствии с некоторыми воплощениями настоящего изобретения, точка доступа АР будет посылать маяк, содержащий укомплектованное поле информации многоадресной службы («Multicast Service Info») в каждом маяке.If an advanced multicast service is used in accordance with some embodiments of the present invention, the AP will send a beacon containing a bundled Multicast Service Info field in each beacon.

В другом воплощении изобретения укомплектованное поле информации многоадресной службы (Multicast Service Info) будет отправляться в каждом маяке DTIM. В маяке TIM точка доступа АР будет передавать элемент информации многоадресной службы («Multicast Service Info»), содержащий сведения о многоадресных службах, которые передают данные после этого ТВТТ. Если многоадресная передача данных планируется после ТВТТ, и групповой адрес не указан в информации многоадресной службы, передача данных с групповым адресом после ТВТТ не производится. Элемент информации многоадресной службы («Multicast Service Info»), передаваемый после ТВТТ маяка TIM, не содержит информацию многоадресных служб, которая передает данные между элементами TU. Должен быть установлен бит индикации буферизованного трафика («Buffered Traffic Indication»), если имеются буферизованные кадры, принадлежащие к определенной многоадресной группе.In another embodiment of the invention, a complete Multicast Service Info field will be sent at each DTIM beacon. At TIM beacon, the AP access point will transmit a Multicast Service Info information element containing information about the multicast services that transmit the data after this TBTT. If multicast data transmission is planned after TBTT, and the multicast address is not specified in the multicast service information, data transmission with a multicast address after TBTT is not performed. The Multicast Service Info information element transmitted after the TBTT of the TIM beacon does not contain multicast service information that transmits data between the TUs. The Buffered Traffic Indication bit must be set if there are buffered frames belonging to a particular multicast group.

Если усовершенствованная многоадресная и широковещательная служба используется в соответствии с некоторыми воплощениями настоящего изобретения, точка доступа АР будет посылать все многоадресные кадры, принадлежащие к определенной многоадресной группе, после истечения интервала обслуживания, который задается для многоадресной и широковещательной службы. Должно быть установлено поле продолжения данных «More Data» в МАС-заголовках каждого многоадресного кадра, чтобы указать на наличие дополнительных буферизованных блоков MSDU, поступивших с групповым адресом. Если точка доступа АР не способна передать все буферизованные блоки MSDU до следующего ТВТТ, точка доступа АР укажет на то, что она продолжит доставку многоадресных блоков MSDU путем установки значения 1 для бита индикации буферизованного трафика («Buffered Traffic Indication») в поле «Multicast Service Info». Для бита «Buffered Traffic Indication» значение 1 будет установлено до тех пор, пока не будут переданы все многоадресные кадры.If the advanced multicast and broadcast service is used in accordance with some embodiments of the present invention, the AP will send all multicast frames belonging to a particular multicast group after the expiration of the service interval that is set for the multicast and broadcast service. The “More Data” data continuation field should be set in the MAC headers of each multicast frame to indicate the presence of additional buffered MSDUs received with a multicast address. If the AP access point is not able to transmit all buffered MSDUs until the next TBTT, the AP will indicate that it will continue to deliver the MSDU multicast units by setting 1 for the Buffered Traffic Indication bit in the Multicast Service field Info. " For the Buffered Traffic Indication bit, a value of 1 will be set until all multicast frames have been transmitted.

Прием в режиме энергосбережения (Power Save, PS) для станций STA, не имеющих точек доступа АРReception in the power saving mode (Power Save, PS) for STA stations that do not have AP access points

Если усовершенствованная многоадресная и широковещательная служба используется в соответствии с некоторыми воплощениями настоящего изобретения, станция STA, не имеющая точки доступа АР, будет активироваться перед установленным интервалом прослушивания для многоадресной и широковещательной службы. Станция STA, не имеющая точки доступа АР, остается активированной до тех пор, пока поле «More Data» блоков MSDU не укажет на отсутствие последующих буферизованных многоадресных блоков MSDU, или до тех пор, пока многоадресная служба не укажет в поле «Multicast Service Info» или «Buffered Traffic Indication» на то, что отсутствуют последующие буферизованные многоадресные блоки MSDU.If an advanced multicast and broadcast service is used in accordance with some embodiments of the present invention, an STA that does not have an AP access point will be activated before the set listening interval for the multicast and broadcast service. An STA that does not have an AP access point remains activated until the More Data field of the MSDUs indicates that there are no subsequent buffered multicast MSDUs, or until the multicast service indicates in the Multicast Service Info field or “Buffered Traffic Indication” that there are no subsequent buffered MSDU multicast units.

По причинам необходимости обеспечения совместимости с традиционным способом может потребоваться доставка многоадресного и широковещательного трафика традиционным способом; это также необходимо, если точка доступа АР не уверена в том, что соответствующие станции STA могут использовать усовершенствованную многоадресную/широковещательную службу. Станциям STA, использующим усовершенствованную многоадресную/широковещательную службу, может потребоваться учитывать это, чтобы избежать дублированных кадров.For reasons of the need to ensure compatibility with the traditional method, delivery of multicast and broadcast traffic in the traditional way may be required; this is also necessary if the AP access point is not sure that the respective STAs can use the advanced multicast / broadcast service. STAs using the advanced multicast / broadcast service may need to consider this to avoid duplicate frames.

Альтернативные варианты осуществленияAlternative embodiments

Имеются следующие альтернативные варианты осуществления:The following alternative embodiments are available:

- Точка доступа АР может сама знать характеристики многоадресной службы и может независимо настроить интервал прослушивания без использования какой-либо сигнализации для настройки многоадресной службы.- The AP access point can itself know the characteristics of the multicast service and can independently adjust the listening interval without using any signaling to configure the multicast service.

- Сведения поля «Multicast Service Info» могут также быть отправлены в отдельном кадре. При использовании этого способа может быть уменьшено количество служебных данных в кадрах «Beacon». С другой стороны, этот способ может обладать недостатками, например, с точки зрения станций STA в роуминге. Кроме того, с точки зрения энергосбережения является преимуществом то, что эти сведения появляются с известным интервалом, что позволяет станции STA выполнить соответствующую оптимизацию циклов ждущего режима.- Information from the Multicast Service Info field can also be sent in a separate frame. Using this method, the amount of overhead in Beacon frames can be reduced. On the other hand, this method may have disadvantages, for example, from the point of view of STA roaming stations. In addition, from the point of view of energy saving, it is an advantage that this information appears at a known interval, which allows the STA to perform appropriate optimization of the standby cycles.

- Вместо использования групповых МАС-адресов на фазе сигнализации может использоваться сжатый формат.- Instead of using multicast MAC addresses in the signaling phase, a compressed format can be used.

- Как это описано в изобретении, точка доступа АР может установить укомплектованный элемент «Multicast Service Info» во всех маяках.- As described in the invention, the AP access point can install the complete Multicast Service Info element in all beacons.

Реализация функций модулейImplementation of module functions

Функции точки 10 доступа АР и станции 20 STA, которые описаны выше, могут быть реализованы в соответствующих модулях 12 и 22, показанных на фиг.3 и 4. В качестве примера и для обеспечения совместимости с приведенным здесь описанием функции модулей 12 и 22 могут быть реализованы с использованием аппаратных средств, программных средств, встроенного ПО или комбинации этих методов, хотя объем изобретения не предполагается ограничить каким-либо определенным воплощением этих функций. В обычной программной реализации модуль 12 и 22 может быть одной или несколькими архитектурами на базе микропроцессора, которые содержат микропроцессор, оперативную память (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), устройства ввода/вывода и устройство управления, а также шины данных и адреса, подключающие вышеупомянутые устройства. Специалист в этой области сможет произвести программирование такой реализации на базе микропроцессора, чтобы обеспечить описанные здесь функциональные возможности без проведения дополнительных экспериментов. Объем изобретения не предлагается ограничить какой-либо определенной реализацией на основе известной в настоящее время или разработанной в будущем технологии. Кроме того, в объем изобретения предлагается включить автономные модули 12 и 22, как это показано на схеме, или данные модули в комбинации с другими схемными решениями для реализации другого модуля.The functions of the AP access point 10 and the STA 20, which are described above, can be implemented in the respective modules 12 and 22 shown in FIGS. 3 and 4. As an example and to ensure compatibility with the description of the functions described here, the modules 12 and 22 can be implemented using hardware, software, firmware, or a combination of these methods, although the scope of the invention is not intended to be limited to any particular embodiment of these functions. In a typical software implementation, module 12 and 22 may be one or more microprocessor-based architectures that comprise a microprocessor, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), input / output devices and a control device, as well as data and address buses, connecting the above devices. A person skilled in the art will be able to program such an implementation based on a microprocessor in order to provide the functionality described here without further experimentation. It is not proposed to limit the scope of the invention to any particular implementation based on currently known or future technology. In addition, it is proposed to include within the scope of the invention stand-alone modules 12 and 22, as shown in the diagram, or these modules in combination with other circuit solutions for implementing another module.

Другие модули 14 и 24 и соответствующие им функции, которые известны в данной области техники, не формируют непосредственно часть основного изобретения, и их подробное описание здесь не приводится, Например, дополнительные модули 24 могут содержать другие модули, которые формально являются частью обычного мобильного телефона или терминала, такого как модуль идентификации абонента универсальной системы мобильной связи (USIM) и модуль передвижного оборудования (ME), которые известны в этой области техники и здесь не описываются.Other modules 14 and 24 and their corresponding functions that are known in the art do not directly form part of the main invention, and their detailed description is not given here. For example, additional modules 24 may contain other modules that formally form part of a conventional mobile phone or a terminal, such as a Universal Mobile Communications System (USIM) subscriber identity module and mobile equipment (ME) module, which are known in the art and are not described here.

Настоящее изобретение позволяет использовать гибкие интервалы прослушивания (режима ожидания) для многоадресных служб, что позволяет реализовать более оптимальное энергосбережение для станций STA; разделять широковещательные и многоадресные службы с различными интервалами прослушивания и разными указателями для буферизованных данных; кроме того, вещательная передача информации о многоадресной службе предоставляет сведения о ведущихся многоадресных передачах для станций в роуминге, где эта информация может ускорить настройку многоадресной службы.The present invention allows the use of flexible listening intervals (standby) for multicast services, which allows for more optimal energy saving for STA stations; Separate broadcast and multicast services with different listening intervals and different pointers for buffered data in addition, broadcasting information about the multicast service provides information about ongoing multicast transmissions for stations in roaming, where this information can speed up the setup of the multicast service.

Архитектура пакетной сети универсальной системы мобильной связи (UMTS)UMTS Packet Network Architecture

На фиг.4а и 4b показаны схемы архитектуры сети пакетной коммутации универсальной системы мобильной связи (UMTS). На фиг.4а архитектура сети пакетной коммутации UMTS включает основные архитектурные элементы в виде абонентского оборудования (UE), сеть наземного радиодоступа UMTS (UTRAN) и опорную сеть (CN). Элемент абонентского оборудования UE взаимодействует с сетью UTRAN через радиоинтерфейс (Uu), в то время, как сеть UTRAN взаимодействует с опорной сетью (CN) через (проводной) интерфейс (Iu). На фиг.4b показаны некоторые дополнительные детали архитектуры, в частности сеть UTRAN, которая включает несколько подсистем радиосети (RNS), каждая из которых содержит по крайней мере один контроллер радиосети (RNC). Во время работы каждый контроллер RNC может подключаться к нескольким узлам В (Node В), которые являются аналогами базовых станций GSM в сети UMTS. Каждый узел В может находиться в радиоконтакте с несколькими UE через радиоинтерфейс (Uu), показанный на фиг.4а. Данное UE может находиться в радиоконтакте с несколькими узлами В, даже если один или несколько узлов В подключены к различным подсистемам RNC. Например, элемент UE1 на фиг.4b может находиться в радиоконтакте с узлом В2 подсистемы RNS1 и узлом В3 подсистемы RNS2, где узлы В2 и В3 являются соседними узлами В. Контроллеры RNC различных подсистем RNS могут соединяться посредством интерфейса Iur, который позволяет мобильным UE оставаться в контакте с обоими контроллерами RNC, несмотря на перемещение из соты, принадлежащей к узлу В одного контроллера RNC, к соте, принадлежащей к узлу В другого контроллера RNC. Конвергенция системы беспроводной локальной сети по стандарту IEEE 802.11, которая показана на фиг.1а, и архитектуры сети пакетной коммутации (UMTS), приведенной на фиг.4а и 4b, приводит к тому, что станции STA принимают вид UE, такого как мобильные телефоны и мобильные терминалы. Организация межсетевого взаимодействия беспроводной локальной сети (IEEE 802.11), показанной на фиг.1а, с другими технологиями (например, 3GPP, 3GPP2 или 802.16), такими, как показанные на фиг.2а и 2b, определяется в настоящее время в протокольных спецификациях для проекта партнерства третьего поколения (3GPP) и 3GPP2. В объем изобретения предлагается включить соответствующие реализации, относящиеся к архитектуре сети пакетной коммутации UMTS.Figures 4a and 4b show architecture diagrams of a packet switching network of a universal mobile communication system (UMTS). 4a, the architecture of the UMTS packet switching network includes the basic architectural elements in the form of a subscriber equipment (UE), a UMTS terrestrial radio access network (UTRAN), and a core network (CN). The UE subscriber equipment element communicates with the UTRAN via a radio interface (Uu), while the UTRAN communicates with a core network (CN) via a (wired) interface (Iu). Fig. 4b shows some additional architectural details, in particular, a UTRAN, which includes several radio network subsystems (RNS), each of which contains at least one radio network controller (RNC). During operation, each RNC can connect to several Node B nodes, which are analogous to GSM base stations in the UMTS network. Each node B may be in radio contact with several UEs via a radio interface (Uu) shown in FIG. 4 a. This UE may be in radio contact with several nodes B, even if one or more nodes B are connected to different RNC subsystems. For example, the element UE1 in FIG. 4b may be in radio contact with node B2 of the subsystem RNS1 and node B3 of the subsystem RNS2, where nodes B2 and B3 are adjacent nodes B. The RNCs of the various RNS subsystems can be connected via the Iur interface, which allows the mobile UE to remain in contact with both RNCs, despite moving from a cell belonging to node B of one RNC, to a cell belonging to node B of another RNC. The convergence of the IEEE 802.11 wireless LAN system shown in FIG. 1a and the packet switching network architecture (UMTS) shown in FIGS. 4a and 4b causes the STAs to become UEs such as mobile phones and mobile terminals. The interworking of the wireless local area network (IEEE 802.11) shown in FIG. 1a with other technologies (eg, 3GPP, 3GPP2 or 802.16), such as those shown in FIGS. 2a and 2b, is currently defined in the protocol specifications for the project third generation partnerships (3GPP) and 3GPP2. It is proposed that the scope of the invention include appropriate implementations related to the architecture of the UMTS packet switching network.

Объем изобретенияScope of invention

Таким образом, изобретение включает признаки структуры, сочетание элементов и компоновку частей, которые приведены в качестве примера в описанной конструкции.Thus, the invention includes structural features, a combination of elements and arrangement of parts, which are exemplified in the described construction.

Соответственно, достигаются указанные выше цели, а также те цели, которые вытекают из предшествующего описания, и, так как могут быть выполнены определенные изменения в рассмотренной выше структуре без отступления от объема изобретения, предлагается также, что все объекты, содержащиеся в приведенном выше описании или показанные в сопроводительном графическом материале, должны быть интерпретированы в качестве иллюстрации и не имеют ограничивающего смысла.Accordingly, the above objectives are achieved, as well as those objectives that follow from the previous description, and since certain changes in the above structure can be made without departing from the scope of the invention, it is also proposed that all objects contained in the above description or shown in the accompanying graphic material should be interpreted as an illustration and do not have a limiting meaning.

Claims

1. A method of exchanging information, including:
receiving, at a first node, point or terminal in a wireless LAN, a signal containing information about a listening interval of a multicast service for a particular multicast group from a second node, point or terminal in a wireless LAN; and
determining, at a first node, point or terminal, a multicast service interval for exchanging information with the second node, point or terminal based at least in part on the information contained in said signal.

2. The method according to claim 1, in which the first and second nodes, points or terminals include an access point or other corresponding network node or terminal, and a station or other corresponding network node or terminal in a wireless local area network.

3. The method according to claim 2, in which the access point and the station can indicate their ability to support flexible listening interval of multicast and broadcast services by using new fields in beacon frames ("Beacon") and sounding response frames ("Probe Response" ), as well as in frames of a request for (re) Association ("(Re) Association Request").

4. The method according to claim 1, which includes tuning the multicast service by applying the signaling settings multicast and broadcast service.

5. The method according to claim 1, wherein during this phase of the signaling, the listening interval for the multicast and broadcast service can be agreed between the first and second nodes, points or terminals in the wireless LAN.

6. The method according to claim 2, in which the signal from the station contains information about the proposed listening interval based on the characteristics of the multicast and broadcast services, and the access point can either accept the proposed listening interval or set a new listening interval.

7. The method according to claim 6, in which the access point can also inform about active listening intervals by transmitting the information element "Multicast Service Info" (information of the multicast service) in each frame "Beacon" and "Probe Response".

8. The method according to claim 7, in which the access point can also indicate whether there is buffered broadcast data and / or buffered multicast traffic belonging to a particular multicast group.

9. The method according to claim 1, which includes the implementation of this method using a computer program running in a processor, controller or other suitable module in the first node, point or terminal.

10. The method according to claim 1, which includes transmitting a multicast or broadcast schedule using the “More Data” bit to indicate that buffered data received from the same multicast or broadcast address is in the first node, point, or terminal.

11. The method according to claim 1, which includes transmitting an information exchange signal to a second node, point, or terminal based at least in part on a variable listening interval of multicast and / or broadcast services.

12. A wireless local area network, comprising:
a first node, point or terminal having one or more modules configured to receive a signal containing information about the listening interval of a multicast service for a particular multicast group, from a second node, point or terminal in a wireless LAN and to determine the interval of a multicast service for exchanging information with a second node, point, or terminal based at least in part on information contained in said signal.

13. The wireless local area network of claim 12, wherein the first and second nodes, points or terminals include an access point or other appropriate network node or terminal, and a station or other corresponding network node or terminal in the wireless local area network.

14. Wireless LAN according to item 13, in which the access point and the station can indicate its ability to support flexible listening interval multicast and broadcast services by using new fields in the Beacon frames and Probe Response sounding frames, as well as in frames of the request for re-association "(Re) Association Request".

15. The wireless local area network of claim 12, wherein one or more of the module is configured to configure a multicast and broadcast service by applying a multicast and broadcast service setup signaling.

16. The wireless LAN of claim 12, wherein during this signaling phase, the listening interval for the multicast and broadcast service can be negotiated between the first and second nodes, points or terminals in the wireless LAN.

17. Wireless LAN according to item 13, in which the signal from the station contains information about the proposed listening interval based on the characteristics of the multicast and broadcast services, and the access point can either accept the proposed listening interval, or set a new listening interval.

18. The wireless local area network of claim 17, wherein the access point can also inform about active listening intervals by transmitting a Multicast Service Info information element in each Beacon and Probe Response frame.

19. The wireless local area network of claim 18, wherein the access point may also indicate whether buffered broadcast data and / or buffered multicast traffic belonging to a particular multicast group are available.

20. The first node for the exchange of information containing:
one or more modules configured to receive a signal containing information about the listening interval of a multicast service for a particular multicast group from a second node, point or terminal in a wireless LAN and to determine the interval of a multicast service for exchanging information with a second node, point or terminal over at least in part based on the information contained in said signal.

21. The first node according to claim 20, in which the first and second nodes, points or terminals include an access point or other corresponding network node or terminal, and a station or other corresponding network node or terminal in a wireless local area network.

22. The first node according to item 21, in which the access point and the station can indicate its ability to support flexible listening interval multicast and broadcast services by using new fields in beacon frames ("Beacon") and sounding response frames ("Probe Response "), As well as in frames of a request for (re) Association (" (Re) Association Request ").

23. The first node according to claim 20, in which one or more of the module is configured to configure the multicast and broadcast services by applying the signaling settings of the multicast and broadcast services.

24. The first node of claim 20, wherein during this phase of the signaling, the listening interval for the multicast and broadcast service can be negotiated between the first and second nodes, points, or terminals in the wireless LAN.

25. The first node according to item 21, in which the signal from the station contains information about the proposed listening interval based on the characteristics of the multicast and broadcast services, and the access point can either accept the proposed listening interval, or set a new listening interval.

26. The first node according A.25, in which the access point can also inform about active listening intervals by transmitting the information element "Multicast Service Info" (information of the multicast service) in each frame "Beacon" and "Probe Response".

27. The first node of claim 26, wherein the access point may also indicate whether there is buffered broadcast data and / or buffered multicast traffic belonging to a particular multicast group.

28. The first node of claim 20, wherein the multicast or broadcast traffic is transmitted using the “More Data” bit to indicate that the first node has buffered data received from the same multicast or broadcast address.

29. The first node according to claim 20, in which one or more of the module is configured to transmit an information exchange signal to a second node, point or terminal based at least in part on a variable listening interval of multicast and / or broadcast services.

30. A computer-readable storage medium on which a program for executing steps of a method is recorded, including receiving at a first node, point or terminal in a wireless LAN a signal containing information about a listening interval of a multicast service for a particular multicast group from a second node, point or terminal to Wireless LAN and determining at the first node, point or terminal, at least partially based on the multicast service interval for exchanging information with the second node, point or terminal, at least partially based on the information contained in said signal, when the program is executed in the module of the first node, points or a terminal, such as an access point.

31. A device for exchanging information, comprising:
means for receiving, at a first node, point, or terminal in a wireless LAN, a signal containing information about a listening interval of a multicast service for a particular multicast group from a second node, point, or terminal in a wireless LAN; and
means for determining at a first node, point or terminal a multicast service interval for exchanging information with a second node, point or terminal based at least in part on information contained in said signal.

32. The device according to p, in which the first and second nodes, points or terminals include an access point or other appropriate network node or terminal, and a station or other corresponding network node or terminal in a wireless local area network.

33. The method according to p, in which during this phase of the signaling interval, the listening interval for the multicast service can be agreed between the first and second nodes, points or terminals in the wireless LAN.

34. A device for exchanging information, comprising:
one or more modules configured to receive, at a first node, point, or terminal in a wireless LAN, a signal containing information about a listening interval of a multicast service for a particular multicast group from a second node, point, or terminal in a wireless LAN; and for determining at a first node, point or terminal, a multicast service interval for exchanging information with a second node, point or terminal based at least in part on the information contained in said signal.

35. The device according to clause 34, in which one or more of the module forms part of an access point in a wireless local area network or part of a station in a wireless local area network or part of another network node, point or terminal in a wireless local area network, or a combination thereof.

36. The device according to clause 34, in which one or more of the module is configured to transmit an information exchange signal to a second node, point or terminal based at least in part on a variable listening interval of multicast and / or broadcast services.