BR112013033147B1 - Método para transmissão de dados de múltiplos usuários em um protocolo de direção inversa e ponto de acesso - Google Patents

Método para transmissão de dados de múltiplos usuários em um protocolo de direção inversa e ponto de acesso Download PDF

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Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA TRANSMISSÃO DE PROTOCOLO DE DIREÇÃO INVERSA EM REDE DE ÁREA LOCAL SEM FIO. Modalidades da presente invenção referem-se às tecnologias de comunicação, em particular, a um método e um aparelho para a transmissão de protocolo em uma rede de área local sem fio. Um método para a transmissão de dados de múltiplos usuários em um protocolo de direção inversa de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui: dentro de uma oportunidade de transmissão TXOP de uma primeira estação, se a TXOP não terminou após a primeira estação terminar de enviar dados para um ponto de acesso AP, obter, pelo AP, a TXOP, onde a obtenção, pelo AP, da TXOP é implementada através da garantia de uma parte remanescente da TXOP para o ponto de acesso AP pela primeira estação, como um iniciador de protocolo de direção inversa, e no interior da TXOP, enviar, pelo AP, segundos dados para pelo menos duas estações, em que as pelo menos duas estações incluem a primeira estação.

Description

CAMPO TÉCNICO
Modalidades da presente invenção referem-se às tecnologias de comunicação e, em particular, a um método e um aparelho para a transmissão de protocolo em uma rede de área local sem fio.
FUNDAMENTOS
Neste momento, um mecanismo de oportunidade de transmissão (TXOP, oportunidade de transmissão) é suportado em uma rede de área local sem fio, onde ao obter uma oportunidade de transmissão, uma estação (STA, estação) pode reservar um período de tempo durante o qual um ou vários quadros de dados podem ser transmitidos continuamente. A estação obtendo a oportunidade de transmissão é chamada um titular de oportunidade de transmissão (titular TXOP). Um NAV (network allocation vector, vetor de alocação de rede) é definido em uma estação de um receptor de dados enviados por um titular de oportunidade de não transmissão, de modo a assegurar que o titular de oportunidade de não transmissão não contende dentro de um intervalo de tempo reservado pelo titular de oportunidade de transmissão.
No entanto, em uma aplicação específica, um problema de tráfego de dados de enlace ascendente e enlace descendente assimétrico geralmente ocorre na rede de área local sem fio, ou seja, o tráfego de dados em uma direção de enlace é muito mais pesado do que na outra direção de enlace. A fim de resolver o problema, um mecanismo de protocolo de direção inversa (protocolo de direção inversa, RD) é suportado em um padrão atual, que se refere a que: quando uma estação (que se assume ser STA-a), obtém, por contender, uma oportunidade de transmissão (TXOP) de um determinado período de tempo, se houver tempo restante após a estação terminar de enviar dados para outra estação (supostamente STA-b), pode conceder o direito de usar um canal para STA-b, e STA-b envia dados para um STA-a por usar o tempo de TXOP restante, e retorna a possibilidade de transmissão para STA-a depois de terminar o envio. STA-a é chamada de iniciador RD de protocolo de direção inversa, enquanto STA-b é chamado de respondedor RD de protocolo de direção inversa.
Com o desenvolvimento das tecnologias, uma transmissão de múltiplos usuários (por exemplo: tecnologia múltiplos usuários de Múltiplas entradas e Múltiplas saídas, MU-MIMO) é introduzida, ou seja, uma estação envia dados simultaneamente a duas ou mais de duas estações em uma mesma faixa de frequência. Na tecnologia MU-MIMO, ortogonalidade de canais entre usuários é utilizada principalmente, utilização de canais é melhorada, e a produtividade do sistema é aumentada. No entanto, um mecanismo de protocolo de direção inversa atual não pode transmitir dados MU-MIMO. Portanto, a capacidade de um ponto de acesso AP para enviar os dados MU-MIMO é limitada, a utilização do canal é reduzida, o que é ruim para melhorar o rendimento do sistema.
SUMÁRIO
Modalidades da presente invenção fornecem um método para a transmissão de dados de múltiplos usuários em um protocolo de direção inversa, o que pode melhorar ainda mais a utilização de canal quando um caso de tráfego de dados de enlace ascendente e enlace descendente assimétrico existe em uma rede.
Um método para a transmissão de dados de múltiplos usuários em um protocolo de direção inversa de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui:dentro de uma oportunidade de transmissão TXOP de uma primeira estação, se a TXOP não terminou após a primeira estação terminar o envio de dados para uma ponto de acesso AP, obter, pelo AP, a TXOP, onde a obtenção, pelo AP, da TXOP é implementada através da concessão de uma parte remanescente da TXOP para o ponto de acesso AP pela primeira estação como um iniciador de protocolo de direção inversa, edentro da TXOP, enviar, pelo AP, segundos dados para pelo menos duas estações, em que as pelo menos duas estações incluem a primeira estação.
Além disso, uma modalidade da presente invenção fornece um ponto de acesso, incluindo:uma unidade de obtenção de TXOP, configurada para: dentro de uma oportunidade de transmissão TXOP de uma primeira estação, se a TXOP não terminou após a primeira estação terminar de enviar dados para um ponto de acesso AP, obter a TXOP, quando a obtenção, pelo AP, da TXOP é implementada através da concessão de uma parte remanescente da TXOP para o ponto de acesso AP pela primeira estação como um iniciador de protocolo de direção inversa, euma unidade de envio, configurada para enviar segundos dados para pelo menos duas estações dentro da TXOP, quando as pelo menos duas estações incluem a primeira estação.
Nas modalidades da presente invenção, a TXOP da STA é transferida para o AP através do protocolo de direção inversa dentro do tempo de TXOP de enlace ascendente, de modo que os dados podem ser enviados para múltiplas estações usando uma capacidade de transmissão de múltiplos usuários do AP, melhorando assim a utilização do canal, aumentando a flexibilidade do protocolo de direção inversa, fornecendo um novo método para resolver uma contradição de tráfego de enlace ascendente e enlace descendente assimétrico, e melhorar ainda mais o rendimento geral do sistema.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 é um fluxograma de um método para a transmissão de dados de múltiplos usuários em um protocolo de direção inversa de acordo com uma modalidade da presente invenção;
A Figura 2 é um diagrama esquemático de envio de slots de tempo para a transmissão de dados de múltiplos usuários em um protocolo de direção inversa de acordo com uma modalidade da presente invenção; e
A Figura 3 é um diagrama esquemático estrutural de um dispositivo de comunicação sem fio de acordo com uma modalidade da presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
Em uma rede de área local sem fio, cada ponto de acesso AP ou estação STA contende para um canal, e um AP ou um STA obtendo um canal por contender é um titular de TXOP, enquanto que a não obtenção de um canal por contender é um titular não TXOP. Nas modalidades da presente invenção, um protocolo de direção inversa na camada MAC de uma rede de área local sem fio é combinado com MU-MIMO para melhorar a utilização de canal.
Em uma aplicação específica, as modalidades da presente invenção podem ser implementadas por qualquer um AP ou uma
STA na rede de área local sem fio. Em uma modalidade da presente invenção, uma primeira estação STA (STA1) obtém uma oportunidade de transmissão (TXOP). Dentro desta TXOP, a STA, após a STA terminar de enviar dados a um AP, a STA1 é usada como um iniciador de protocolo de direção inversa para conceder a TXOP para o ponto de acesso AP.
A Figura 1 é um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade da presente invenção. Um método para a transmissão de dados de múltiplos usuários (por exemplo: MU- MIMO) em um protocolo de direção inversa inclui: S101: Dentro de uma oportunidade de transmissão TXOP de uma primeira estação, se a TXOP não acabou após a primeira estação terminar o envio de dados para um ponto de acesso AP, a primeira estação, como um iniciador de protocolo de direção inversa, concede uma parte restante da TXOP para o ponto de acesso AP.
Neste passo, primeiros dados podem ser considerados todos os dados que devem ser enviados para o AP pela primeira estação na TXOP. Quando a primeira estação termina de enviar os dados, se a TXOP não terminou, a TXOP é transferida para o AP. Quando terminar a transmissão, a primeira estação STA1 define um bit RDG / Mais PPDU para 1 em um último quadro para indicar que uma TXOP restante é concedida a um objeto de transmissão. S103: Dentro da TXOP, o AP envia segundos dados para pelo menos duas estações, em que as pelo menos duas estações incluem a primeira estação.
Quando a AP seleciona um grupo de vários usuários para enviar os segundos dados, o grupo de usuários precisa incluir a primeira estação. Quando uma tecnologia de multiplexação de grupo de usuários é aplicada no grupo de usuários selecionado, a primeira estação tem de ser incluída em um modo de multiplexação do grupo de usuários selecionado. Em uma aplicação, neste passo, o AP envia dados para vários usuários após a obtenção da TXOP.
Além disso, depois de receber os dados de múltiplos usuários, a estação alvo do AP envia, para o AP, informação de confirmação sobre receber os dados, o ponto de acesso recebe a informação de confirmação após a primeira estação receber os segundos dados; e a estação alvo pode não enviar a informação de confirmação desde que o AP garanta o sucesso do envio de dados.
Na modalidade da presente invenção, a TXOP da STA é transferida para o ponto de acesso através do protocolo de direção inversa dentro do tempo de TXOP de enlace ascendente, de modo que dados podem ser enviados para múltiplas estações usando uma capacidade de transmissão de múltiplos usuários do AP, melhorando assim a utilização do canal, aumentando a flexibilidade do protocolo de direção inversa, fornecendo um novo método para resolver uma contradição de tráfego de enlace ascendente e enlace descendente assimétrico, e melhorar ainda mais o rendimento geral do sistema.
Além disso, com referência à Figura 2, que é um diagrama esquemático de envio de slots de tempo, uma outra modalidade da presente invenção é descrita.
A primeira estação STA1 de um usuário obtém uma TXOP, e envia os dados para um AP. Depois de todos os dados que precisam ser enviados para o AP pela primeira estação STA1 são completamente enviados, e depois da primeira estação STA1 conceder um canal para o AP, a TXOP é transferida para o AP.
Após a primeira estação STA1 do usuário conceder o canal (oportunidade de transmissão) para o AP, o AP pode enviar dados simultaneamente para vários usuários (por exemplo, STA1 e STA2) usando o direito de usar o canal. Aqui, os dados enviados pelo AP devem incluir os dados enviados para a primeira estação STA1. Isto é, o AP, como um respondedor de protocolo de direção inversa, precisa enviar dados para um iniciador de protocolo.
Além disso, após o AP terminar de enviar os dados de múltiplos usuários, se uma TXOP inteira não terminou, o AP precisa retornar o direito de usar o canal para a primeira estação (STA1), um iniciador de protocolo de direção inversa. A forma de devolução do direito de usar o canal é para finalmente enviar um sinal de pedido de confirmação de bloco (BAR) para a STA1; um bit de concessão de direção inversa / mais unidade de dados de protocolo de camada física (RDG / Mais PPDU) em um pedido de confirmação de bloco é definido como 0, indicando que nenhuns mais dados precisam ser enviados, após receber o sinal de pedido de confirmação de bloco, a STA1 responde ao sinal de confirmação e pega de volta o direito de usar o canal. De uma maneira de implementação mais preferida, antes do AP retornar um direito de usar a TXOP, o AP tem de confirmar que todas STAs alvos, exceto a STA1, enviou um quadro de confirmação como um ACK ou um quadro BA de confirmação de bloco para o AP.
Além disso, na modalidade anterior, uma parte remanescente da TXOP pode ser devolvida para a primeira estação STA1, de modo que a TXOP é totalmente utilizada, melhorando assim ainda mais a utilização de canal e 8/9 aumentando a produtividade do sistema.
Além disso, uma modalidade da presente invenção fornece ainda um aparelho para implementar o método anterior. Em uma aplicação específica, o dispositivo pode ser um AP ou uma STA em uma rede de área local sem fio. Geralmente, o AP na rede de área local sem fio é considerado como uma STA especial. Na modalidade, o AP é capaz de implementar e completar todos os processos e passos do método anterior. O AP tem módulos físicos ou lógicos para o preenchimento de todas as funções e processos anteriores.
A Figura 3 é um diagrama esquemático estrutural de um dispositivo de comunicação sem fio de acordo com uma modalidade da presente invenção. Um ponto de acesso 30 inclui:uma unidade de obtenção de TXOP 301, configurada para: dentro de uma oportunidade de transmissão TXOP de uma primeira estação, se a TXOP não terminou após a primeira estação terminar de enviar dados para o ponto de acesso AP, obter a TXOP, onde a obtenção, pelo AP, da TXOP é implementada através da concessão de uma parte remanescente da TXOP para o ponto de acesso AP pela primeira estação como um iniciador de protocolo de direção inversa, euma unidade de envio 303, configurada para enviar segundos dados para pelo menos duas estações dentro da TXOP, onde as pelo menos duas estações incluem a primeira estação.
Além disso, se a TXOP não acabou após a AP terminar de enviar os segundos dados dentro da TXOP, a unidade de envio pode enviar mais de um pedido de confirmação de bloco BAR para a primeira estação, quando o pedido de confirmação de bloco é usado para retornar a TXOP para a primeira estação.
Uma forma de implementação pode ser que o pedido de confirmação de bloco inclui um bit de mais unidade de dados de camada física mais PPDU que é definido como 0. Nesta modalidade, a TXOP pode ser levada de volta não de acordo com uma condição do tempo ocioso de canal PIFS.
Na modalidade da presente invenção, a TXOP da STA é transferida para o Ap por meio de um protocolo de direção inversa no tempo de TXOP de enlace ascendente, de modo que os dados podem ser enviados para múltiplas estações usando uma capacidade de transmissão de múltiplos usuários do AP, melhorando assim a utilização do canal, aumentando a flexibilidade do protocolo de direção inversa, fornecendo um novo método para resolver uma contradição de tráfego de enlace ascendente e enlace descendente assimétrico, e melhorar ainda mais o rendimento geral do sistema.
Pessoas com conhecimentos normais na arte podem entender que a totalidade ou parte dos passos das modalidades de método anterior podem ser implementadas por um programa de instrução relevante, o programa pode ser armazenado em um meio de armazenamento legível por computador, e, quando o programa é executado, os passos das modalidades de método anteriores são executados, e o meio de armazenamento pode ser qualquer meio capaz de armazenar códigos de programa, tais como uma ROM, uma RAM, um disco magnético ou um disco óptico.

Claims (9)

1. Método para transmissão de dados de múltiplos usuários em um protocolo de direção inversa, caracterizado pelo fato de que compreende:dentro de uma oportunidade de transmissão, TXOP, de uma primeira estação, se a TXOP não terminou após a primeira estação terminar de enviar dados para um ponto de acesso AP, obter (S101), pelo AP, a TXOP, em que a obtenção, pelo AP, da TXOP é implementada através da concessão de uma parte remanescente da TXOP para o AP pela primeira estação como um iniciador de protocolo de direção inversa, edentro da TXOP, enviar (S103), pelo AP, dados para pelo menos duas estações simultaneamente, em que as pelo menos duas estações incluem a primeira estação, em queo AP é um respondedor de protocolo de direção inversa.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:se a TXOP não terminou após o AP terminar de enviar segundos dados para pelo menos as duas estações, retornar, pelo AP, a TXOP para a primeira estação.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:se a TXOP não terminou após o AP terminar de enviar os dados dentro da TXOP, enviar, pelo AP, um pedido de confirmação de bloco, BAR, para a primeira estação, em que o pedido de confirmação de bloco é usado pelo AP para voltar a TXOP para a primeira estação.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o retorno, pelo AP, da TXOP para a primeira estação compreende: receber, pelo AP, uma ou mais confirmações, ACKs ou quadros de confirmação de bloco, BA, em que todos os ACKs ou quadros de confirmação de bloco, BAconfirmar, pelo AP, que os um ou mais quadros ACK ou Ba foram enviados por todas as estações, exceto a primeira estação das pelo menos duas estações, eretornar, pelo AP, a TXOP para a primeira estação.
5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o pedido de confirmação de bloco compreende um bit de concessão de direção inversa / mais unidade de dados de camada física, RDG / mais PPDU, que é definido como 0.
6. Ponto de acesso, AP, (30), caracterizado pelo fato de que compreende:uma unidade de obtenção de TXOP (301), configurada para: dentro de uma oportunidade de transmissão, TXOP, de uma primeira estação, se a TXOP não terminou após a primeira estação terminar de enviar dados para um ponto de acesso AP, obter a TXOP, em que a obtenção, pelo AP, da TXOP é implementada através da concessão de uma parte remanescente da TXOP ao ponto de acesso, AP, pela primeira estação como um iniciador de protocolo de direção inversa, euma unidade de envio (303), configurada para enviar dados para pelo menos duas estações dentro da TXOP simultaneamente, em que as pelo menos duas estações incluem a primeira estação,o AP é um respondedor de protocolo de direção inversa.
7. Ponto de acesso, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a unidade de envio é ainda configurada para: se a TXOP não terminou após o AP terminar de enviar os dados para pelo menos as duas estações, voltar a TXOP para a primeira estação.
8. Ponto de acesso, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a unidade de envio é ainda 5 configurada para: se a TXOP não terminou após o AP terminar de enviar os dados dentro da TXOP, enviar um pedido de confirmação de bloco, BAR, para a primeira estação, em que o pedido de confirmação de bloco é utilizado para voltar a TXOP para a primeira estação.
9. Ponto de acesso, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que o pedido de confirmação de bloco enviado pela unidade de envio compreende um bit de concessão de direção inversa / mais unidade de dados de camada física, RDG / mais PPDU, que é definido como 0.
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