BR112012011376B1

BR112012011376B1 - método para desativar pelo menos um componente de uma entidade de uma rede de comunicações, método para enviar um quadro de dados (ppdu), entidade conectável a uma rede de comunicações sem fio, sinal representativo de um quadro de dados (ppdu), e memória legível por computador

Info

Publication number: BR112012011376B1
Application number: BR112012011376-3A
Authority: BR
Inventors: Philipe Christin; Laurent Cariou; David Bernard
Original assignee: France Telecom
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2021-06-08
Also published as: RU2012122084A; EP2499865A1; ES2547330T3; US20130003628A1; ES2642097T3; BR112012011376A2; EP2950593A1; WO2011058283A1; US9392546B2; EP2499865B1; CN102742328B; RU2560929C2; EP2950593B1; JP2013511182A; KR101696206B1; JP5774017B2; KR20120095974A; CN102742328A

Abstract

MÉTODO PARA DESATIVAÇÃO DE PELO MENOS UM COMPONENTE DE UMA ENTIDADE DE UMA REDE DE COMUNICAÇÕES, E PROGRAMA DE COMPUTADOR E DISPOSITIVO CORRESPONDENTES. A invenção se refere a um método para desativação de pelo menos um componente de uma entidade de uma rede de comunicações sem fio, incluindo várias entidades, a dita rede de comunicações sendo organizada em várias camadas de comunicações incluindo uma camada física. De acordo com a invenção, esse método inclui, na dita camada física: uma etapa de receber um cabeçalho de um quadro de dados extraído de um sinal físico, durante recepção; uma etapa de decodificar o dito cabeçalho transmitindo pelo menos uma parte de informações mostrando pelo menos uma entidade de destino do dito quadro; e uma etapa de desativação de pelo menos um componente da dita entidade recipiente do dito cabeçalho, quando as informações representativas da dita entidade de destino designam uma outra entidade do que a dita entidade recipiente.

Description

1. Campo Da Invenção

A invenção diz respeito ao campo da comunicação eletrônica e, mais particularmen-te, ao campo das radiocomunicações, também conhecidas como comunicações sem fio.

Nas comunicações desse tipo, que usam, frequentemente, entidades de recepção de comunicações nomádicas, que são operadas por bateria, o aspecto de consumo de energia é um grande problema para essas entidades. De fato, o envio e a recepção de sinais digitais sem fio são operações de alto consumo de energia. É, portanto, necessário proporcionar mecanismos para economizar essa energia no terminal de comunicações.

2. Técnica Anterior

O equipamento e os aparelhos (transmissores e receptores) de redes de comunica-ções implementam, geralmente, o modelo OSI (Interconexão de Sistemas Abertos), proposto pela ISO (Organização de Padrões Internacionais), que descreve as funções necessárias para comunicações entre duas entidades de uma rede de computadores e a organização dessas funções, distribuídas de acordo com uma estrutura em camadas, a camada mais baixa sendo a camada de nível "físico"(chamada a "camada física"), encarregada de envio e recepção efetivos dos sinais. Essas diferentes funções são geralmente implementadas por componentes específicos das entidades de comunicações.

A camada física faz interface com a camada imediatamente mais alta (camada de ligação de dados), que controla as comunicações entre duas máquinas adjacentes, interco- nectadas diretamente por um suporte físico pela subcamada MAC ("Controle de Acesso de Meio"). No modelo OSI, cada camada tem um papel bem definido para comunicações entre as entidades de uma rede de comunicações, e cada papel é geralmente implementado por um ou mais componentes, adaptados para esse fim. Em particular, a estrutura de camada física / camada MAC dos sistemas atuais é perfeitamente dividida.

A camada física define técnicas que objetivam garantir a transmissão de dados a uma taxa de bit fixa. Não tem qualquer conhecimento, como tal, dos dados transportados.

A camada MAC define técnicas que objetivam organizar a transmissão de dados dos diferentes usuários, controlando o acesso ao canal, as colisões, os recebimentos e as retransmissões, e identificar as entidades de comunicações (em particular, os terminais).

Desse modo, o papel da camada MAC é especialmente aquele de filtrar os quadros recebidos, mantendo apenas aqueles intencionados para ela, verificando o endereço MAC de destino.

Os modos de economia de energia conhecidos como "economia de força"foram definidos, especialmente pelos padrões 802.11 do IEEE (Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos), que garantem a interoperacionalidade entre os aparelhos de comunicações sem fio, e, especialmente, entre as entidades de comunicações sem fio do tipo Wi-Fi (Fidelidade Sem Fio). Há diferentes modos de economia de energia. Por exemplo, um modo, chamado a "economia de energia de herança", é baseado na troca de mensagens de sinalização (PS- Poll), enviadas com baixas modulações e sem prioridade. Um modo de economia de energia desse tipo é, portanto, inadequado para tráfego em tempo real.

Também existe um modo conhecido como APSD ("Distribuição de Economia de Energia Automática"), introduzido no padrão 802.11e e melhor adaptado para tráfego do tipo VOIP ("Protocolo de Voz Por Internet"), no qual o quadro de dados é enviado com uma prio-ridade relativa ao tipo de tráfego, sem a presença de um quadro de controle suplementar. Finalmente, o modo conhecido como o modo "PMSP" (MultiSsondagem de Econo-mia de Energia", introduzido com o padrão 802.11n, estipula que um ponto de acesso vai conduzir o escalonamento dos períodos de atividade e atenção de cada entidade (terminal) de comunicações associado com o BSS (Conjunto de Serviços Básicos", designando um conjunto de entidades de comunicações sincronizadas).

O ponto de acesso informa a uma entidade quando o tráfego está intencionado para ela. Quando a entidade está em um modo "ativo", pode estar em um dos três estados: "Atenção"; "Recepção"e "Transmissão".

A ideia que suporta esses diferentes mecanismos é aquela de criar modos de eco-nomia de energia para as entidades de recepção móveis, alternando entre as fases de aten-ção (quando energia é economizada) e fases de atividade. Os diferentes protocolos e técni-cas citados definem as trocas entre as entidades e o ponto de acesso, para controlar essas diferentes fases, sem perda de quaisquer pacotes: proporcionam uma armazenamento tem-porário dos pacotes, durante a fase de atenção e uma transmissão ou recepção dos pacotes, durante a fase de atividade.

Em todos esses mecanismos da técnica anterior, a colocação de uma entidade em atenção é comandada pela camada MAC, que controla o mecanismo de economia de ener-gia, ou no nível das camadas mais altas. De fato, as trocas de informações entre um ponto de acesso e uma entidade são entendidas e analisadas apenas da camada MAC em diante. É, portanto, dessa camada que é possível controlar a colocação da entidade em atenção e a sua ativação.

3. Resumo Da Invenção

A invenção não tem essas deficiências da técnica anterior. De fato, a invenção diz respeito a um método para desativar pelo menos um componente de uma entidade (E1) de uma rede de comunicações sem fio compreendendo várias entidades, a dita rede de comunicações sendo organizada em várias camadas de comunicações compreendendo uma camadafísica (PHY).

De acordo com a invenção, esse método compreende, na camada física (PHY): - uma etapa para receber um cabeçalho (HEA) de um quadro de dados (PPDU) ex-traído de um sinal físico sendo recebido; - uma etapa para decodificar o dito cabeçalho (HEA) transmitindo pelo menos uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro; e - uma etapa para desativar pelo menos um componente da dita entidade recebedora (E1) para o dito cabeçalho (HEA), quando a parte de informações representativas da dita entidade destinatária designa uma outra entidade do que a dita entidade recebedora (E1).

Desse modo, no conceito de uma implementação dentro de uma rede de comuni-cações sem fio, por exemplo, de acordo com um dos padrões IEEE 802.11, a invenção pos-sibilita que não se continue a receber e decodificar todo o quadro de dados PPDU, antes da detecção que esse quadro não é intencionado para a entidade. Desse modo, a entidade pode ser desativada diretamente pela camada PHY, o que não é possível com as técnicas anteriores, nas quais a decisão de colocar a entidade em desativação é tomada no nível da camada MAC (após trocas de quadros de controle).

Quando as informações representativas (EID) da entidade destinatária para o dito indicarem que várias das entidades da rede de comunicações são as destinatárias para o quadro, a entidade que implementa o método da invenção não segue, portanto, para a desa-tivação. Esse caso pode ocorrer se for considerado um exemplo de que as EID são codifi-cadas em um byte, quando a parte de informações representativas toma, por exemplo, o valor FF e indica uma transmissão de multitransmissão ou difusão.

De acordo com uma característica particular da invenção, o método compreende além do mais uma etapa para computar uma duração de uma desativação, em função de pelo menos uma parte de informações representativas de uma taxa de transmissão (RATE), e pelo menos uma parte de informações representativas de um volume de dados (LENGHT) do dito quadro de dados (PPDU) da camada física.

Desse modo, a entidade pode gerar uma computação precisa do tempo, durante o qual pode ficar desativado e, desse modo, economizar energia em um modo otimizado. Quando esse tempo tiver passado, a entidade fica ativada, para retornar a um estado normal de recepção e pode, de novo, receber o cabeçalho do quadro seguinte e recomeçar a análise das EID.

De acordo com uma característica particular da invenção, a dita etapa para desati- vação compreende uma etapa para cortar um suprimento de energia elétrica a pelo menos um componente de radiofrequência da dita entidade.

Desse modo, a decisão de desativar a camada física é tomada na própria camada física, independentemente das camadas mais altas, diferentemente das técnicas anteriores que descrevem uma desativação na ordem da camada MAC.

De acordo com uma característica particular da invenção, a dita etapa para desati-vação compreende uma etapa para corte do suprimento elétrico a uma cadeia de recepção e/ou transmissão de dados da camada física.

De acordo com outro aspecto, a invenção também diz respeito a um método para enviar um quadro de dados (PPDU), compreendendo um cabeçalho (HEA), por meio de uma entidade remetente de uma rede de comunicações sem fio, compreendendo várias entidades, a dita rede de comunicações sendo organizada em várias camadas de comunicações compreendendo uma camada física (PHY), compreendendo uma etapa para construção do dito quadro de dados.

De acordo com a invenção, essa etapa compreende, na dita camada física (PHY): - uma etapa para construir uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro; - uma etapa para inserir a dita parte de informações representativas (EID) no dito cabeçalho (HEA) do dito quadro de dados (PPDU), transmitindo um quadro modificado; e - uma etapa para enviar o dito quadro de dados modificado na dita rede de comuni-cações, na forma de um sinal digital.

Desse modo, a invenção propicia o uso de um cabeçalho existente do quadro de dados PPDU, para inserir, por exemplo, por meio de uma codificação ortogonal ou em um novo campo, a parte de informações representativas (EID), que é usada pelos terminais para os quais essa parte de informações representativas é intencionada. A implementação da invenção é compatível com o uso de materiais existentes. De fato, não afeta os terminais não modificados (compatíveis com um padrão), uma vez que não estão cientes dessa parte de informações.

Em outra concretização da invenção, as EID podem ser também inseridas no campo existente do cabeçalho.

Em uma concretização particular da invenção, a dita parte de informações repre-sentativasé inserida na subcamada PLCP da camada física. Essa subcamada corresponde a um conjunto de campos específicos do quadro de dados (PPDU).

De acordo com uma característica particular da invenção, a dita parte de informa-ções representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro é inserida em um campo de sinalização do dito cabeçalho.

Desse modo, a implementação da invenção é compatível com o uso de equipamen- to existente: de fato, não afeta os terminais não modificados (compatíveis com um padrão), uma vez que não estão cientes dessas informações. Por exemplo, a dita parte de informações representativas pode ser inserida no Campo de Instrução Curto (L-STF, HT-STF ou VHT-STF).

A seleção do campo no qual a dita parte de informações representativas é inserida depende das entidades que constituem a rede, e que são recebedoras potenciais do quadro.

Desse modo, o uso de um campo próximo ao início do quadro, tal como o campo L- SIG, por exemplo, oferece a vantagem de propiciar maiores economias de energia, visto que a etapa de decodificação implementada por uma entidade recebedora pode acarretar mais rapidamente a decodificação da parte de informações representativas.

O uso do campo L-SIG é, no entanto, adequado apenas se todas as entidades po-tencialmente recebedoras implementarem a invenção.

A seleção do campo HT-STF propicia um balanço do método de emissão de acordo com a invenção, com uma rede compreendendo entidades que não implementam a inven-ção, mas estão, não obstante, de acordo com o padrão IEE 802.11n.

De acordo com uma característica particular da invenção, a dita etapa da invenção é executada por uma codificação ortogonal da dita parte de informações representativas (EID) com um dos campos do dito cabeçalho (HEA) do dito quadro de dados (PPDU).

Desse modo, nessa concretização, a etapa de inserção das EID no quadro de mo-mento, que acarreta um quadro modificado, é implementada por uma codificação ortogonal, possibilitando transmitir, em algum campo predefinido, uma parte de dados de acordo com o padrão e as EID.

Por exemplo, para inserir as EID no campo L-SIG, o campo L-SIG do quadro de momento e as EID são misturados por meio de uma modulação ortogonal.

Essa concretização da invenção por codificação ortogonal oferece a vantagem de propiciar uma inserção das EID por modulação com algum campo não especificado do qua-dro, tais como, por exemplo, os campos L-SIG ou HT-SIG existentes, ou de novo um campo padronizado em um futuro desenvolvimento de um padrão, tal como o campo VHT-SIG.

Desse modo, com o quadro codificado compreendendo especialmente o quadro de momento, uma entidade, recebedora do quadro codificado, que não implementa a invenção, não é perturbada pela inserção da parte de informações representativas em um campo de sinalização do dito cabeçalho. Esse modo de implementação do método de envio, de acordo com a invenção, oferece, portanto, a vantagem de não acarretar quaisquer restrições nas implementações da invenção por todas as entidades que constituem a rede de comunica-ções.

De acordo com um outro aspecto, a invenção também diz respeito a uma entidade (E1) conectável a uma rede de comunicações sem fio compreendendo várias entidades, a dita rede de comunicações sendo organizada como várias camadas de comunicação com-preendendo uma camada física (PHY).

De acordo com a invenção, essa entidade compreende, em uma interface com a di-ta camada física (PHY): - um meio para receber um cabeçalho (HEA) de um quadro de dados (PPDU); - um meio para decodificar o dito cabeçalho (HEA) transmitindo pelo menos uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro; e - um meio para desativar a dita entidade recebedora (E1) para o dito cabeçalho (HEA), quando a parte de informações representativas da dita entidade destinatária indicar uma entidade diferente da dita entidade recebedora (E1).

Desse modo, uma entidade implementando a invenção pode, assim que a parte de informações representativas tiver sido decodificada, determinar se o quadro é endereçado ou não a ela e ir para a desativação, durante o tempo no qual a portadora física (sinal e fre-quência) é ocupada por um quadro não endereçado a ela. Essa invenção é especialmente adequada a um uso por uma entidade, implementando além do mais tipos de "economia de força"de modos de economia de energia, controlados, por exemplo, pela camada MAC.

De acordo com outro aspecto, a invenção também diz respeito a uma entidade (E1) conectável a uma rede de comunicações sem fio, compreendendo várias entidades, a dita rede de comunicações sendo organizada como várias camadas de comunicações compre-endendo uma camada física (PHY).

De acordo com a invenção, a dita entidade compreende, em uma interface com a dita camada física (PHY): - uma meio para construir uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro; - um meio para inserir a dita parte de informações representativas (EID) no dito ca-beçalho (HEA) do dito quadro de dados (PPDU), transmitindo um quadro modificado; e - um meio para enviar o dito quadro de dados modificado na dita rede de comunica-ções, na forma de um sinal digital.

A entidade pode compreender, além disso, um meio de configuração, usado para definir o meio de inserção a ser usado, dependendo das entidades constituindo a rede de comunicações. Esse meio de configuração pode ser, por exemplo, implementado por um administrador da rede de comunicações.

De acordo com um outro aspecto, a invenção também diz respeito a um sinal re-presentativo de um quadro de dados (PPDU), enviado na camada física (PHY) de uma rede de comunicações sem fio, o dito quadro compreendendo um cabeçalho (HEA).

De acordo com a invenção, esse sinal compreende, dentro do dito cabeçalho (HEA), endereçado a um componente para processamento do sinal da dita camada física, uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro.

De acordo com um outro aspecto, a invenção também diz respeito a um programa de computador, caracterizado pelo fato de que compreende instruções de códigos de pro-gramas para implementar o método para desativação, como descrito acima, quando o pro-gramaé executado por um processador.

De acordo com um outro aspecto, a invenção diz respeito, finalmente, a um pro-grama de computador, caracterizado pelo fato de que compreende instruções de códigos de programas para implementar o método para envio, como descrito acima, quando este pro-gramaé executado por um processador.

4. Lista De Figuras

Outros aspectos e vantagens da invenção vão aparecer mais claramente da descri-ção apresentada a seguir de uma concretização preferida, apresentada por meio de um exemplo simples, ilustrativo e não restritivo, e dos desenhos em anexo, nos quais: a Figura 1 apresenta um desenho ilustrando as etapas do método para desativação de acordo com uma concretização particular da invenção; a Figura 2 representa uma entidade adaptada para a implementação do método para desativação de acordo com a invenção; e a Figura 3 representa uma entidade adaptada para a implementação do método para envio de acordo com a invenção.

5. Descrição De Uma Concretização Da Invenção 5.1 Princípio geral

A invenção diz respeito a um método para desativação de pelo menos um compo-nente de uma entidade de uma rede de comunicações sem fio, organizada em várias cama-das de comunicações compreendendo uma camada física, essa rede compreendendo várias entidades, por exemplo, pontos de acesso ou terminais de comunicações.

Nos sistemas de comunicações sem fio da técnica anterior, a camada física controla todas as transmissões de forma idêntica, ser for corrente de unitransmissão, multitrans- missão ou de difusão, e qualquer que seja o destinatário ou os destinatários do quadro.

A invenção, ao contrário, propõe um processamento diferente dos quadros em re-cepção pela camada física, dependendo se ou não estão de acordo com a entidade recebe-dora.

Como explicado adicionalmente abaixo, o método de acordo com a invenção com-preende, no nível da dita camada física: - uma etapa para receber um cabeçalho de um quadro de dados, extraído de um sinal físico durante sua recepção; - uma etapa para decodificar esse cabeçalho sem esperar pela recepção de todo o quadro, de modo a obter pelo menos uma parte de informações representativas (EID) da entidade destinatária para o quadro, ou um conjunto de entidades de destino, se for uma transmissão multitransmissão; e - uma etapa para desativar pelo menos um dos componentes da entidade recebe-dora recebendo o cabeçalho, quando a entidade recebedora não for a de destino do quadro sendo recebido, isto é, quando as informações representativas da dita entidade recebedora (EID) designarem uma entidade diferente da dita entidade recebedora.

Desse modo, o método da invenção propicia a decodificação, no cabeçalho, de um quadro da camada física, do tipo de transmissão (unitransmissão, difusão ou multitransmis- são) e uma parte de informações representativas da entidade destinatária para o quadro (EID). Desse modo, a entidade recebedora, em particular, um terminal ou um ponto de acesso de um BSS, pode, por decodificação do cabeçalho do quadro da camada física, de-tectar se esse quadro é intencionado para ela ou não, sem que tenha que esperar pelo fim da recepção das partes de dados e da decodificação delas pelas camadas mais altas do que a camada física (camada MAC ou IP, especialmente). Consequentemente, é então possível que a entidade recebedora seja desativada, isto é, por exemplo, para cortar o supri-mentoelétrico a um componente ou para cortar o suprimento elétrico aos componentes de toda a cadeia de recepção de dados, por exemplo, durante a transmissão das unidades de dados diferentes de carga útil que seguem esse cabeçalho. A desativação pode consistir também de um corte geral no suprimento de energia elétrica a todos os componentes da entidade.

Desse modo, a invenção possibilita superar as deficiências da técnica anterior e, especialmente, propicia que um aparelho de comunicações sem fio não decodifique todos os elementos de dados de um quadro da camada física que recebe, se não forem intencionados para ele, e, desse modo, obtenha economias de energia consideráveis, em comparação com as soluções da técnica anterior.

De fato, uma das grandes deficiências das soluções da técnica anterior é que a identificação do aparelho de destino é feita pela camada MAC, e é, portanto, feita apenas quando as primeiras partes de dados, que possibilitam a identificação do terminal de destino, tenham sido recebidas, mais especificamente, após toda a estrutura de dados de nível MAC ter sido recebida, e isso monta a uma grande perda de energia, quando as partes de dados recebidas não dizem respeito à entidade recebedora.

Além do mais, a solução proporcionada pela invenção oferece a vantagem, em pelo menos uma concretização, de ser transparente a um aparelho, que não implementa a inven-ção, possibilitando, desse modo, interoperacionalidade entre os aparelhos que implementam a invenção e um outro aparelho, por exemplo, um aparelho sem fio, satisfazendo simples- mente um dos padrões 802.11x.

5.2.Identificação do destinatário na camada física

Em uma concretização específica, a invenção propõe adicionar uma parte de infor-mações ao cabeçalho de cada quadro na camada física, por exemplo, o cabeçalho da sub- camada PLCP (Procedimento de Convergência de Camada Física) da camada física.

Na organização dos sistemas de comunicações da rede da técnica anterior e, mais particularmente, dos padrões 802.11, essa subcamada PLCP possui apenas funções de sincronização, estimativa de canais e parametrização das técnicas físicas usadas.

De acordo com uma concretização particular, a invenção propõe uma nova imple-mentação da camada PLCP, cujas funções são melhoradas para incluir a identificação do tipo de transmissão (unitransmissão ou difusão / multitransmissão) e a identificação das en-tidades de destino.

5.3 Codificação de uma parte de informações representativas da entidade destinatá-ria para o quadro (EID)

De acordo com a invenção, uma EID pode considerar, especialmente, dois parâme-tros da camada MAC; o AID (Identificador de Associação) da entidade destinatária e o BSSID (Identificador de Conjunto de Serviços Básicos), possibilitando a identificação, res-pectivamente, da entidade (isto é, do terminal) e do BSS do qual é parte.

Em certas concretizações particulares da invenção, a identificação do destinatário, isto é, a EID, pode ser codificada em dois bytes.

Para garantir a singularidade dessa codificação, essas concretizações podem incluir o uso de uma função de código hash.

Por exemplo, a codificação de uma EID em dois bytes pode ser o resultado de uma função de código hash nos parâmetros AID (2 bytes) e BSSID (6 bytes) da camada MAC, um valor fixo (por exemplo, "FF FF") sendo reservado para a difusão ou multitransmissões, ou quando os parâmetros AID e BSSID não são ainda conhecidos.

O parâmetro AID permite que a entidade seja identificada no nível da camada MAC. Esse parâmetro AID tem várias vantagens em comparação com o endereço MAC clássico.

O parâmetro AID tem um tamanho de dois bytes em vez de seis bytes para um en-dereço MAC clássico, facilitando, desse modo a sua inserção em um cabeçalho PLCP para o qual o número de bits é limitado. No caso do tamanho da EID ser de dois bytes, todo o parâmetro AID pode ser introduzido no cabeçalho PLCP, embora a introdução de um ende-reço MAC clássico necessita de uma redução do tamanho desse cabeçalho de seis bytes para dois bytes: esse corresponde a um endereço MAC parcial. Essa redução do endereço MAC origina um risco no qual não vai ser possível obter uma única identificação das entida-des. De fato, um mesmo endereço MAC parcial pode identificar diferentes entidades, e isso pode resultar em uma entidade relacionada por essa atenção não sendo posta em atenção, quando a EID tiver sido construída por meio de um endereço MAC parcial.

O parâmetro AID é atribuído a uma entidade pelo ponto de acesso ao qual vai ser conectada, durante um procedimento de autenticação da entidade. Isso limita o risco de ter um mesmo parâmetro AID atribuído a duas diferentes entidades conectadas a um mesmo ponto de acesso.

O BSSID é também de interesse porque duas entidades pertencentes a dois dife-rentes BSSs têm o mesmo parâmetro AID, introduzindo, desse modo, um risco de confusão entre as entidades. Isso é também especialmente quando dois BSSs são colocalizados e usam os mesmos recursos espectrais (isso no cabo de BSS sobreposto). Para preservar a singularidade da EID, a EID é construída por meio do parâmetro AID e do parâmetro BSSID, na sua forma completa ou parcial.

Desse modo, uma implementação, tal como essa da invenção, oferece a vantagem de definir, na camada PLCP, um identificador único da entidade destinatária e de um identi-ficador indicando uma multitransmissão, por exemplo, do tipo "difusão".

5.4 Inserção de uma peça de informações representativas da entidade destinatária (EID) para o quadro na camada física

Certas concretizações da invenção incluem a definição de um novo campo, dedica-do a uma EID, no cabeçalho da camada física.

Por exemplo, um novo campo de dois bytes pode ser inserido no campo SIGNAL (no campo "VHT_SIG", por exemplo).

Em outras concretizações da invenção, a codificação das EIDs pode ser colocada em um campo existente do quadro transmitido na camada física, usada para outros fins na técnica anterior, tal como, por exemplo, um Campo de Instrução Curto (L-STF, HT-STF ou VHT-STF) do cabeçalho PLCP.

Essa concretização, no entanto, torna necessário modificar o conteúdo de campos existentes, tal como, por exemplo, L-STF ou HT-STF. Consequentemente, os quadros codi-ficados de acordo com a invenção podem ser decodificados do modo habitual por entidades recebedoras, desde que sejam atualizados. Essa concretização, portanto, implica que todas as entidades recebendo um quadro modificado, de acordo com a invenção, são atualizadas para permitir que seja implementada.

Em outras concretizações da invenção, a codificação de um campo existente pode ser modificada para transmitir o identificador do destinatário em paralelo com as informações originais (ou as informações "de herança") já contidas no campo. Isso pode ser feito, por exemplo, por uma codificação ortogonal do cabeçalho PLCP.

Desse modo, por exemplo, um campo já existente, tal como o campo SIGNAL, pode ser usado na passagem de um BPSK (Chaveamento de Mudança de Fase Binário) codi-ficando a um QPSK (Chaveamento de Mudança de Fase de Quadratura) codificando para as entidades que não estão no limite de cobertura.

De fato, a modulação QPSK possibilita transmitir duas vezes mais informações do que na modulação BPSK, uma vez que possibilita a codificação de informações no eixo I e no eixo Q, em vez de uma codificação em apenas um eixo. Essa técnica, no entanto, induz uma perda de energia, que, mesmo que se mantenha relativamente baixa, reduz ligeiramente a qualidade da recepção. Desse modo, essas concretizações são mais adaptadas para transmissão no sentido das entidades (terminais ou pontos de acesso) não situados no limite de cobertura.

Por exemplo, as partes clássicas e padronizadas de informações do campo HT-SIG são codificadas no eixo Q, e aquelas correspondentes à identificação da entidade destinatária, de acordo com a invenção, são codificadas no eixo I, ou senão as partes clássicas e padronizadas de informações do campo L-SIG são codificadas no eixo I, e aquelas corres-pondentesà identificação da entidade destinatária são codificadas no eixo Q.

Essas concretizações oferecem a vantagem de propiciar uma decodificação de um quadro de acordo com a invenção por uma entidade recebedora não implementando a in-venção, sem requerer que qualquer modificação deva ser feita nessa entidade. De fato, os limiares de decisão se mantêm iguais. Uma entidade de acordo com a técnica anterior e não implementando a invenção não detecta a variação e pode decodificar os dados originais (ou de herança), como previamente, sem que seja perturbada pela presença do campo indicando a identidade do destinatário.

Desse modo, as concretizações da invenção nas quais as informações de identifi-cação são codificadas em um campo existente do cabeçalho (L-STF ou L-SIG), são adapta-das a todas as transmissões, incluindo em um meio físico com coexistência entre uma enti-dade remetente, que implementa a invenção, e uma entidade recebedora da técnica anterior. Outras concretizações, que proporcionam uma codificação ortogonal das informa-ções na identificação em um novo campo (HT ou VHT), são adaptadas para transmissões para as entidades recebedoras HT ou VHT, que implementam a invenção.

Desse modo, de acordo com certas concretizações, a invenção compreende a defi-nição de um novo formato de quadro PLCP para os dados, compreendendo uma codificação de um identificador "quase único"por entidade, por meio de um campo dedicado ou por meio de um campo existente (HT_STF ou HT-SIG, por exemplo).

5.5 . Descrição de uma concretização do método de desativação de acordo com a invenção

A Figura 1 ilustra as etapas do método para desativação de acordo com a invenção, implementado em uma entidade de uma rede de comunicações, durante a recepção de um quadro de dados da camada física.

De acordo com a invenção, na chegada de um novo quadro de dados PPDU 10, o método compreende uma etapa 11, para receber o cabeçalho HEA do quadro de dados. Na concretização particular ilustrada na Figura 1, essa é o cabeçalho da subcamada PCLP do quadro em recepção.

Essa etapa de recepção do cabeçalho 11 é seguida por uma etapa para decodifica- ção desse cabeçalho 12, durante o qual uma tentativa é feita par a extração de uma parte de informações representativas EID da entidade destinatária.

Se a tentativa de extração for bem-sucedida 13, isto é, se o quadro em recepção implementa a invenção e inclui as EIDs do seu destinatário, então o método compreende uma etapa 14, para comparação da EID recebida com as EIDs associadas com a entidade de comunicações recebedora.

De fato, se entidade recebedora implementar a invenção e se o sinal transmitido tiver sido também modificado de acordo com a invenção, então, tem o identificador EID do destinatário disponível para ela, ao final da recepção do cabeçalho PLCP. Por comparação desse identificador com o seu próprio identificador de EIDs, pode saber ser a transmissão em curso é para ela mesma ou não nenhuma relação com ela.

Desse modo, o mecanismo de economia de energia da invenção oferece a vanta-gem na qual pode ser ativado tão logo a recepção do cabeçalho PLCP seja terminado.

Se os IEDs são diferentes, então, uma vez que a entidade recebedora não for o destinatário do quadro em recepção, então o método compreende uma etapa 15, para com-putar a duração T do quadro de dados PPDU, com base nos parâmetros, tais como compri-mento e taxa de bit disponíveis no cabeçalho HEA.

Finalmente, essa etapa de computação 15 é seguida por uma etapa 16 para desati-vação 16 da entidade de comunicações, durante o período de tempo predeterminado. Em uma concretização particular, pode ser que a entidade de comunicações não vai ser desati-vada, usando um critério de comprimento de quadro abaixo de um limiar predefinido (por exemplo, 20 bytes). Esse modo intermediário possibilita prestar atenção a quadros de controle muito curtos, que são úteis especialmente para atualização do NAV (Vetor de Alocação de Rede) na camada MAC, e são da ordem de 14 bytes, e impedir o excesso de consumo da energia relacionada com os picos de corrente gerados durante as fases de transição. Desse modo, nessa concretização específica da invenção, o método para desativação compreende uma etapa para decidir da relevância da desativação em função do comprimento do quadro.

Se os IEDs forem idênticos, ou se as EIDs recebidas corresponderem a um modo de multitransmissão, ou se o quadro na recepção não compreender qualquer EID que permita que seu destinatário seja identificado, então o método proporciona uma última etapa 17 para receber o restante dos dados PPDU.

5.4 Determinação do tempo de desativação

De acordo com a invenção, quando os dois IEDs são diferentes, o método compre-ende uma etapa para computar a duração da desativação durante o qual se tem certeza de que não é relativa à transmissão em curso.

Em uma concretização particular do método da invenção, a entidade recebedora usa, para esse fim, informações da taxa de bit e do tamanho do quadro de dados que são recebidos pela camada física, dos quais ela computa a duração T da transmissão em curso. Por exemplo, em uma concretização particular da invenção, a própria entidade recebedora se baseia na fórmula descrita no padrão da camada física que usa. Desse modo, se o padrão usado for o padrão 802.11a, então a entidade recebedora pode, por exemplo, computar a duração da transmissão, de acordo com o parágrafo 17.4.3 "OFDM TXTIME calculation" desse padrão.

Por exemplo, em uma concretização particular da invenção, a entidade recebedora pode usar informações que também estão contidas no cabeçalho do quadro recebido pela camada física, tais como, por exemplo, os campos PSF e PLW do cabeçalho PLCP, o PSF (CAMPO PLCP_SIGNALING) designando a taxa de bit em Mbit/s, e o campo PLW (PALAVRA DE COMPRIMENTO PSDU) designando o número de bytes do quadro recebido.

Essa computação é feita sistematicamente pela entidade recebedora ao final da re-cepção do cabeçalho PLCP.

Se a transmissão em progresso não ser refere mais a ela, a entidade recebedora toma a decisão de ficar desativada pela duração T da transmissão a chegar.

Desse modo, se for estimado que o tempo de recepção de um quadro de dados na camada física for da ordem de 300 μs a 1 milissegundo e que o tempo de recepção de uma primeira parte do cabeçalho da camada física, indo do início do cabeçalho (HEA) para o campo contendo o identificador do destinatário do quadro, fora da ordem de 30 a 40 micros- segundos (isto é, portanto da ordem de um centésimo do tempo de recepção do quadro), então pode-se entender que a identificação de um modo de economia de energia na camada física, de acordo com a invenção, é mais eficiente do que os modos de "economia de força" habitualmente definidos na camada MAC. Desse modo, em comparação com as soluções da técnica anterior, a invenção propicia um ganho considerável em tempo para detectar a ocupação do canal por outros usuários e, portanto, consequentemente, uma economia de energia muito considerável.

O consumo de corrente de um componente WiFi, no modo de recepção de dados, é da ordem de 400 mA, enquanto que no modo de atenção é somente da ordem de 40 mA. Considerando um suprimento de energia de 3,3 V, é possível computar a economia de energia. A energia consumida diminui portanto por um fator de 10, para um quadro de dados recebido pela camada física por uma entidade recebedora. Quanto maior o grau no qual o meio físico de rádio é ocupado por uma transmissão substancial, por causa do grande número de entidades ou grandes fluxos de dados, por exemplo, no caso de grandes correntes de dados, maiores vão ser as economias. A invenção possibilita, desse modo, entre outros, não consumir energia para a transmissão relativa a outro BSS. Na concretização específica da invenção, na qual o suprimento de energia elétrica para o componente é cortado, a economia de energia é ainda maior uma vez que o componente de transmissão / recepção de radiofrequência não fica de modo algum energizado. Portanto, não consome qualquer cor-rente.

Em outra implementação particular da invenção, o tempo de desativação considera ambas a duração T da transmissão do quadro 1a e o tempo decorrido para acusar recebi-mento desse quadro. Essa concretização prolonga a desativação até o fim do quadro ACK seguinte.

5.6 Efeito da desativação

Na concretização particular da invenção descrita no presente relatório descritivo, a etapa para desativação 16 da entidade recebedora é inteiramente conduzida na camada física.

De fato, as partes dos elementos de informações disparando a desativação são as informações contidas nos cabeçalhos da camada física, a camada MAC sendo apenas in-formada que o canal está ocupado por uma duração correspondente à duração de transmis-são do quadro não intencionado para a entidade recebedora.

Além do mais, o efeito da desativação da entidade recebedora pode flutuar de acordo com as implementações da invenção. Em particular, pode depender da entidade re-cebedora, por exemplo, do seu fabricante, mas também das funções ou capacidades da entidade recebedora. Por exemplo, a desativação pode corresponder a um corte no suprimento para os componentes de radiofrequência e/ou um corte no suprimento para a corrente de recepção e transmissão da camada física. Nesse caso, a desativação corresponde a desenergização de um componente da entidade recebedora.

A desativação pode também corresponder a uma desenergização de outros com-ponentes da entidade recebedora, que são mais ou menos ligados ao componente recebendo os sinais da comunicação sem fio.

Finalmente, a desativação pode acarretar a desativação de todos os componentes da entidade, quando essa entidade estiver, por exemplo, em um estado de atenção.

A desativação de acordo com a invenção é útil, por exemplo, no caso de terminais que são inativos. É conhecido que mesmo quando um terminal está inativo (isto é, não está sendo usado), certos componentes do terminal continuam, não obstante, a funcionar. Esses componentes incluem, especialmente, sinais de transmissão / recepção de sinais de rádio.

Desse modo, embora estejam em um estado de atenção, um terminal do tipo descrito acima no presente relatório descritivo consome energia sem igual. A desativação de acordo com a invenção possibilita economizar mais energia, e, portanto, estender o uso do terminal.

A invenção pode ser, portanto, distinguida em alto grau das técnicas anteriores, uma vez que o MAC, de acordo com a invenção, não está envolvido na decisão de desativação, e não controla a decisão de desativação como era feito nas técnicas anteriores de "economia de força". Além do mais, o objeto da invenção é diferente: a ideia não é ajustar fases programadas de atenção e atividade, mas ir para desativação durante uma fase de atividade, quando o canal está ocupado por outros usuários. Nesse sentido, a técnica para ir para atenção de acordo com a invenção é universal, para que possa ser usada por um ponto de acesso e por entidades, durante todas as transmissões, e, portanto, também, durante as fases despertas das entidades no modo de "economia de energia", de acordo com as técnicas anteriores.

5.7 Estrutura de uma entidade de comunicações adaptada para implementação do método para desativação da invenção

Com referência à Figura 2, esta apresenta a estrutura simplificada de uma entidade conectável a uma rede de comunicações sem fio, compreendendo várias entidades, essa rede de comunicações sendo organizada como várias camadas de comunicações compre-endendo uma camada física, de acordo com as concretizações descritas acima.

Uma entidade desse tipo compreende uma memória 21, que compreende uma memória temporária, uma unidade de processamento 22, equipada, por exemplo, com um microprocessador μP e acionada pelo programa de computador 23, implementando o método para desativação de acordo com a invenção.

Na inicialização, as instruções de códigos do programa de computador 23 são, por exemplo, carregadas em uma RAM e depois executadas pelo processador da unidade de processamento 22.

A unidade de processamento 22 recebe na entrada um cabeçalho de um quadro de dados.

O microprocessador da unidade de processamento 22 implementa as etapas do método de envio descrito acima, de acordo com as instruções do programa de computador 23. Para esse fim, a entidade compreende, além da memória temporária 31, na interface com a camada física: - um meio para receber um cabeçalho de um quadro de dados; - um meio para decodificar o cabeçalho transmitindo pelo menos uma parte de in-formações representativas de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro; e - um meio para desativação da entidade recebedora para o cabeçalho, quando a parte de informações representativas da entidade destinatária designa uma entidade dife- rente da entidade recebedora.

Esses meios são acionados pelo microprocessador da unidade de processamento 22.

5.7 Estrutura de uma entidade de comunicações adaptada para a implementação do método para envio da invenção

Finalmente, com referência à Figura 3, esta apresenta a estrutura simplificada de uma entidade conectável a uma rede de comunicações sem fio, compreendendo várias enti-dades, a dita rede de comunicações sendo organizada como várias camadas de comunica-ções compreendendo uma camada física, de acordo com as concretizações descritas acima.

Uma entidade desse tipo compreende uma memória 31, que compreende uma memória temporária, uma unidade de processamento 32 equipada, por exemplo, com um microprocessador μP e acionada pelo programa de computador 33, que implementa o mé-todo para receber e/ou o método para enviar de acordo com a invenção.

Na inicialização, as instruções de códigos do programa de computador 33 são, por exemplo, carregadas em uma RAM e depois executadas pelo processador da unidade de processamento 32.

De acordo com a invenção, o microprocessador da unidade de processamento 32 implementa as etapas do método de decodificação descrito acima, de acordo com as instru-ções do programa de computador 33. Para esse fim, a entidade compreende, além da me-mória temporária 11, em uma interface com a camada física: - um meio para construir uma parte de informações representativas de pelo menos uma entidade destinatária para o quadro; - um meio para inserir a parte de informações representativas no dito cabeçalho do dito quadro de dados, transmitindo um quadro modificado; e - um meio para enviar o quadro de dados modificado na rede de comunicações, na forma de um sinal digital.

Esses meios são acionados pelo microprocessador da unidade de processamento.

Claims

1. Método para desativar pelo menos um componente de uma entidade (E1) de uma rede de comunicações sem fio WLAN do tipo 802.11 do IEEE compreendendo uma pluralidade de entidades, a dita rede de comunicações sendo organizada em uma pluralidade de camadas de comunicações compreendendo uma camada física (PHY), o dito método compreendendo, na camada física (PHY): uma etapa para receber um cabeçalho (HEA) de um quadro de dados (PPDU) ex-traído a partir de um sinal físico sendo recebido; uma etapa para decodificar o dito cabeçalho (HEA) entregando pelo menos uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro, construído a partir de pelo menos um parâmetro AID da camada que controla acesso ao suporte físico; e uma etapa para desativar pelo menos um componente da dita entidade recebedora (E1) para o dito cabeçalho (HEA), quando a parte de informações representativas da dita entidade destinatária designa uma entidade diferente da dita entidade recebedora (E1), o dito método sendo CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa para desativar compreende uma etapa para desligar pelo menos um componente da dita entidade.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma etapa para computar uma duração de desativação em função de pelo menos uma parte de informações representativas de uma taxa de transmissão (RATE), e de pelo menos uma parte de informações representativas de um volume de dados (LENGTH) do dito quadro de dados (PPDU) da camada física.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa para desligar compreende uma etapa para cortar um suprimento de energia elétrica para pelo menos um componente de radiofrequência da dita entidade.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa para desligar compreende uma etapa para cortar um suprimento elétrico para uma cadeia de recepção e/ou transmissão de dados da camada física.

5. Método para enviar um quadro de dados (PPDU), compreendendo um cabeçalho (HEA), por meio de uma entidade remetente de uma rede de comunicações sem fio WLAN do tipo 802.11 do IEEE, compreendendo uma pluralidade de entidades, a dita rede de co-municações sendo organizada em uma pluralidade de camadas de comunicações compre-endendo uma camada física (PHY), compreendendo uma etapa para construir o dito quadro de dados, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, na dita camada física (PHY): uma etapa para construir uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro a partir de pelo menos um parâmetro (AID) da camada que controla acesso ao suporte físico; uma etapa para inserir a dita parte de informações representativas (EID) no dito ca-beçalho (HEA) do dito quadro de dados (PPDU), entregando um quadro modificado; e uma etapa para enviar o dito quadro de dados modificado na dita rede de comuni-cações, na forma de um sinal digital.

6. Método para enviar, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro é inserida em um campo de sinalização do dito cabeçalho.

7. Método para enviar, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de inserir é feita por uma codificação ortogonal da dita parte de in-formações representativas (EID) com um dos campos do dito cabeçalho (HEA) do dito qua-dro de dados (PPDU).

8. Entidade (E1) conectável a uma rede de comunicações sem fio WLAN do tipo 802.11 do IEEE, compreendendo uma pluralidade de entidades, a dita rede de comunicações sendo organizada como uma pluralidade de camadas de comunicações compreendendo uma camada física (PHY), a dita entidade compreendendo, em uma interface com a dita camada física (PHY): meio para receber um cabeçalho (HEA) de um quadro de dados (PPDU); meio para decodificar o dito cabeçalho (HEA) entregando pelo menos uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro, construído a partir de pelo menos um parâmetro AID da camada que controla acesso ao suporte físico; e meio para desativar a dita entidade recebedora (E1) para o dito cabeçalho (HEA), quando a parte de informações representativas da dita entidade destinatária designa uma entidade diferente da dita entidade recebedora (E1), a dita entidade sendo CARACTERIZADA pelo fato de que o dito meio para desati-var compreende meio para desligar pelo menos um componente da dita entidade.

9. Entidade (E1) conectável a uma rede de comunicações sem fio WLAN do tipo 802.11 do IEEE, compreendendo uma pluralidade de entidades, a dita rede de comunicações sendo organizada como uma pluralidade de camadas de comunicações compreendendo uma camada física (PHY), compreendendo uma etapa para construir o dito quadro de dados, a entidade CARACTERIZADA pelo fato de que compreende, em uma interface com a dita camada física (PHY): meio para construir uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro; meio para inserir a dita parte de informações representativas (EID) no dito cabeçalho (HEA) do dito quadro de dados (PPDU), entregando um quadro modificado; e meio para enviar o dito quadro de dados modificado na dita rede de comunicações, na forma de um sinal digital.

10. Sinal representativo de um quadro de dados (PPDU) enviado na camada física (PHY) de uma rede de comunicações sem fio WLAN do tipo 802.11 do IEEE, o dito quadro compreendendo um cabeçalho (HEA), o sinal CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, dentro do dito cabeçalho (HEA), endereçado a um componente para processamento do sinal da dita camada física, uma parte de informações representativas (EID) de pelo menos uma entidade destinatária para o dito quadro, construído a partir de pelo menos um parâmetro AID da camada que controla acesso ao suporte físico.

11. Memória legível por computador CARACTERIZADO pelo fato de que compre endeinstruções que, quando executadas por um processador, executam o método para desativar conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.

12. Memória legível por computador CARACTERIZADO pelo fato de que compre-endeinstruções que, quando executadas por um processador, executam o método para 15 enviar conforme definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 7.