BR122014005771B1

BR122014005771B1 - Aparelho para comunicação sem fio e método de comunicação sem fio

Info

Publication number: BR122014005771B1
Application number: BR122014005771-7A
Authority: BR
Inventors: Carlos Cordeiro; Assaf Kasher; Solomon B. Trainin
Original assignee: Intel Corporation
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2021-03-23
Also published as: BR112012008253B1; US20110080898A1; CN102036258A; JP2013507088A; IN2012DN02859A; US8625565B2; BR122014005771A2; EP2824982A1; EP2824982B1; JP5390711B2; CN102036258B; US9414380B2; RU2496231C1; EP2486669B1; WO2011043901A3; EP2486669A4; CN104079334B; US20140161105A1; EP2486669A2; WO2011043901A2

Abstract

aparelho para comunicação sem fio, método de comunicação sem fio, e elemento de software. a presente invenção refere-se a configurações de uma estação de comunicação de onda milimétrica e a um método para formatação de feixe para múltiplos acessos em uma rede de onda milimétrica. em algumas configurações, uma estação iniciadora realiza a formatação de feixe para acessos múltiplos com uma ou mais estações respondedoras anunciando o número de intervalos de varredura setorial (ss, sector sweep) em um período de treinamento da formatação de feixe (bft, beamforming training) e diversos quadros ss em cada intervalo de ss. um ou mais quadros de ss são recebidos por uma ou mais estações respondedoras dentro de um dos intervalos ss do período bft. a estação iniciadora transmite um ou mais quadros de realimentação ss para as estações respondedoras dentro de um intervalo de ss para indicar para as estações respondedoras a configuração de antena para comunicação com a estação iniciadora. as estações respondedoras transmitem um número limitado de quadros ss em cada intervalo ss com base no número de quadros ss anunciados pela estação iniciadora e transmitem quadros ss adicionais no intervalo ss seguinte do período de treinamento da formatação de feixe. cada quadro ss contém uma indicação da estação iniciadora da configuração da antena para comunicação com a estação respondedora.

Description

APARELHO PARA COMUNICAÇÃO SEM FIO E MÉTODO DE COMUNICAÇÃO SEM FIO

[0001] Dividido do BR112012008253-1, depositado em 14.09.2010.

CAMPO TÉCNICO

[0002] As configurações da presente invenção referem-se a estações de comunicação de onda milimétrica e métodos para formatação de feixes. Algumas configurações referem-se a redes sem fio que utilizam frequências de onda milimétrica para se comunicarem, como redes de área pessoais sem fio (WPAN, Wireless Personal Area Networks) e redes de área local sem fio (WLAN, Wireless Local Area Networks). Algumas configurações referem-se a redes de onda milimétrica que operam de acordo com as especificações da Wireless Gigabit Alliance (WGA).

ANTECEDENTES

[0003] Muitas redes sem fio convencionais comunicam-se através de frequências de micro-ondas, geralmente no intervalo entre dois e dez gigahertz (GHz). Tais sistemas geralmente empregam antenas onidirecionais ou de baixa direcionalidade, principalmente em função dos comprimentos de onda relativamente longos das frequências utilizadas. A baixa direcionalidade dessas antenas limita a taxa de transmissão de tais sistemas, dificultando a implementação de aplicações como transmissão de vídeo em tempo real e televisão de alta definição (HDTV, high-definition television). A faixa de onda milimétrica possui espectro disponível e pode fornecer taxas de transmissão significativamente maiores; entretanto, devido a níveis mais altos de atenuação das ondas milimétricas, são adotadas antenas mais direcionais e técnicas de formatação de feixe. A formatação de feixes permite que um par de estações crie um link conforme desejado, que é adequado para comunicações posteriores.

[0004] Um problema com as redes de comprimento de onda milimétrica são as colisões que ocorrem entre as estações de comunicação que tentam estabelecer ou restabelecer uma ligação e realizar treinamento para formatação de feixe. Convencionou-se que apenas uma estação de comunicação de cada vez pode realizar a formatação de feixe com o coordenador de rede (por exemplo, um ponto coordenador (PCP, Piconet Coordinator Point), um ponto de acesso ou ponto de coordenação de rede piconet). Isso pode acarretar atrasos significativos quando várias estações respondedoras tentam estabelecer ou restabelecer uma ligação simultaneamente (ou seja, no intervalo do mesmo sinalização).

[0005] Portanto, existem necessidades gerais para estações de comunicação em onda milimétrica e métodos para formatação de feixes para acessos múltiplos que permitem que mais de uma estação respondedora realize o treinamento da formatação do feixe com um coordenador de rede.

DESCRIÇÃO BREVE DAS ILUSTRAÇÕES

[0006] A figura 1 mostra uma rede de comunicação de onda milimétrica, de acordo com algumas configurações;

[0007] A figura 2A mostra uma pluralidade de setores de antena criados por um arranjo de antena em uma estação de comunicação de onda milimétrica, de acordo com algumas configurações;

[0008] A figura 2B ilustra parte do arranjo de antena, de acordo com algumas configurações;

[0009] A figura 3 ilustra a estrutura do intervalo durante o período de formatação do feixe, de acordo com algumas configurações;

[00010] A figura 4 ilustra a configuração de um intervalo de varredura setorial, de acordo com algumas configurações;

[00011] A figura 5 ilustra comunicações entre uma estação iniciadora e estações respondedoras para formatação de feixes para acesso múltiplo, de acordo com algumas configurações;

[00012] A figura 6 ilustra comunicações entre uma estação iniciadora e estações respondedoras para formatação de feixes para acesso múltiplo, de acordo com algumas outras configurações;

[00013] A figura 7 é um diagrama de blocos que mostra uma estação de comunicação de onda milimétrica, de acordo com algumas configurações;

[00014] A figura 8 é um procedimento de formatação de feixe para acesso múltiplo, de acordo com algumas configurações;

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00015] A descrição a seguir e as ilustrações representam suficientemente configurações específicas para permitir àqueles capacitados na área a praticá-las. Outras configurações podem incorporar mudanças estruturais, lógicas, elétricas e processuais, dentre outras. As porções e funções de algumas configurações podem ser incluídas ou substituídas pelas de outras configurações. As configurações indicadas nas reivindicações englobam todos os equivalentes disponíveis dessas reivindicações.

[00016] A figura 1 mostra uma rede de comunicação de onda milimétrica, de acordo com algumas configurações; A rede de comunicação de onda milimétrica 100 inclui uma pluralidade de estações de comunicação de onda milimétrica 101-104 que se comunicam utilizando ondas milimétricas. As estações de comunicação por ondas milimétricas 101-104 podem empregar arranjo de antenas 111 para se comunicar com um ou mais setores de antenas. Uma das estações, como a estação de comunicação 101, pode atuar como coordenadora de rede (como um PCP) para coordenar comunicações entre as estações de comunicação 101-104 e controlar o acesso ao meio sem fio. O coordenador de rede pode transmitir um quadro de sinalização, que indica o comprimento do intervalo de sinalização durante o qual as comunicações podem ser realizadas. O quadro de sinalização pode ser recebido pelas outras estações 102-104, informando por este meio as outras estações em 102-104 o momento em que ocorrerá o próximo intervalo de sinalização. Em algumas configurações, o intervalo de sinalização seguinte pode ser identificado por uma transmissão de sinalização.

[00017] Segundo algumas configurações, a estação de comunicação 101 pode atuar como estação iniciadora para iniciar o treinamento em formatação de feixe (BFT, beamforming training) com outras estações de comunicação, como as estações 102-104, que podem ser designadas como estações respondedoras. Em tais configurações, a estação iniciadora 101 pode realizar a formatação de feixes para vários acessos com uma ou mais estações respondedoras, como as estações respondedoras 102 e 103. A estação iniciadora 101 pode anunciar uma sequência de intervalos de varredura setorial (SS, sector-sweep) durante um período BFT e uma série de quadros SS em cada intervalo de SS. A estação iniciadora 101 pode receber um ou mais quadros SS de duas ou mais estações respondedoras dentro de um dos intervalos SS do período BFT e pode transmitir, dentro de um intervalo SS, um ou mais quadros SS para realimentação às estações respondedoras para indicar uma configuração de antena para as estações respondedoras para comunicação com a estação iniciadora 101. A configuração de antena indicada pode referir-se a um setor específico da antena.

[00018] As estações respondedoras transmitem um número limitado de quadros SS em cada intervalo SS com base no número de quadros SS anunciados pela estação iniciadora 101. As estações respondedoras podem transmitir mais quadros SS no próximo intervalo SS do período de treinamento da formatação de feixe. Da mesma forma, mais de uma estação respondedora pode realizar a formatação de feixe dentro de um intervalo de sinalização. Outrossim, a limitação do número de quadros SS em um determinado intervalo SS ajuda a reduzir colisões, podendo aumentar a taxa de sucesso de recepção de quadros SS pela estação iniciadora 101. Para formatação de feixe para vários acessos, a estação iniciadora é configurada para receber pelo menos dois quadros SS de varredura setorial reversa de duas ou mais estações respondedoras, quer em um único intervalo SS, quer em intervalos SS separados durante o período de treinamento da formatação de feixe. Estas configurações estão descritas mais detalhadamente abaixo.

[00019] Em algumas configurações, as estações de comunicação 101–104 podem empregar a mesma faixa de frequência para transmitir e para receber. Em tais configurações, as estações de comunicação 101–104 podem empregar uma técnica de comunicação multiplexada com divisão de tempo (TDM, time-division multiplexed)

[00020] Em algumas configurações, as estações de comunicação 101–104 da rede de comunicação de onda milimétrica 100 podem se comunicar, fundamentalmente, de acordo com normas de comunicações específicas ou especificações propostas, como as normas do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), incluindo-se as normas IEEE 802.15 e as especificações propostas para comunicação de onda milimétrica (por exemplo, a Call For Intent (CFI) de dezembro de 2005 do grupo-tarefa 3c da IEEE 802.15), embora o escopo da presente invenção não seja limitado neste aspecto, pois elas também podem ser adequadas para transmitir e/ou receber comunicações de acordo com outras técnicas e padrões. Para obter mais informações com respeito aos padrões IEEE 802.15, consulte "IEEE Standards for Information Technology -- Telecommunications and Information Exchange between Systems" – Part 15. Em algumas configurações, as estações de comunicação 101–104 da rede de comunicação de onda milimétrica 100 podem se comunicar, fundamentalmente, de acordo com as especificações do WGA.

[00021] A figura 2A mostra uma pluralidade de setores de antena criados por um arranjo de antena em uma estação de comunicação de onda milimétrica, de acordo com algumas configurações; Um arranjo de antena como o arranjo de antena 111 (figura 1) pode ser utilizado para criar uma pluralidade de setores de antena 221. Embora a figura 2A mostre apenas doze setores de antena 221 para fins ilustrativos, o arranjo de antena 111 pode fornecer um número maior ou menor de setores de antena 221. Em algumas configurações, o arranjo de antena 111 pode fornecer até cinquenta ou mais setores de antena 221.

[00022] A figura 2B ilustra parte de um arranjo de antena, de acordo com algumas configurações. Em tais configurações, a porção 222 pode ser parte de um arranjo de antena, como o arranjo de antena 111 (figura 1), e pode compreender uma pluralidade de elementos de antena 224 configurados para transmitir e receber sinais de onda milimétrica dentro de setores de antena 221 (figura 2A) utilizando técnicas de formatação de feixe. A pluralidade de elementos de antena 224 pode proporcionar ganho maior e permitir que a largura e a direção do feixe sejam controladas por técnicas de processamento de sinal nos domínios analógico ou digital. Em tais configurações, o arranjo de antena 111 pode operar como arranjo de fase com espaçamento predeterminado entre os elementos da antena 224.

[00023] Em algumas configurações, as estações de comunicação de onda milimétrica 101–104 (figura 1) podem utilizar uma ou mais arranjo de antenas 111, que podem ser configurados para transmitir seletivamente para cada setor da antena 221. Em algumas configurações, pelo menos dois elementos de antena 224 podem ser utilizados por setor de antena 221. Em algumas configurações, o arranjo de antena 111 pode compreender até 64 ou mais elementos de antena 224 configuráveis para transmitir para qualquer um dentre um ou mais setores da antena 221.

[00024] A figura 3 ilustra a estrutura do intervalo durante o período de treinamento da formatação do feixe, de acordo com algumas configurações. O intervalo de sinalização (BI, sinalização interval) 301 inclui um período BFT 306, que pode compreender um conjunto de intervalos SS 304 e pode ser precedido de uma ou mais transmissões de sinalização, que podem ser denominadas, coletivamente, de tempo de sinalização (BT, sinalização time) 302. Os intervalos de sinalização 301 podem se repetir regularmente, conforme mostrado na ilustração.

[00025] Segundo as configurações com formatação de feixe para acesso múltiplo, a estação iniciadora pode anunciar o número de intervalos SS 304 do período BFT 306 e o número de quadros SS de varredura setorial para cada intervalo SS 304 em uma transmissão de sinalização dentro do intervalo de sinalização atual 301. Uma transmissão de sinalização pode incluir uma varredura setorial compreendendo quadros de sinalização transmitidos pela estação iniciadora 101 para as estações respondedoras, como as estações respondedoras 102–104. Em tais configurações, o número anunciado de intervalos SS 304 do período BFT 306 pode seguir o BT 302 no intervalo de sinalização atual 301. Em outras palavras, a transmissão de sinalização que anuncia o número de intervalos SS 304 precede os intervalos SS 304. Em algumas configurações, o período BFT 306 é um período de treinamento por associação em formatação de feixe (A-BFT), embora isto não seja obrigatório.

[00026] A figura 4 ilustra a configuração do intervalo de varredura setorial, de acordo com algumas configurações. O intervalo SS 304 compreende a duração inicial 404 do número de quadros SS por intervalo SS 304 anunciados pela estação iniciadora 101, e uma segunda duração 408 para um quadro de realimentação para o intervalo SS. Em algumas configurações, cada intervalo SS 304 pode incluir um tempo de retardo de propagação (aPropDelay) 401 para compensar o retardo de propagação entre a estação iniciadora 101 (figura 1) e uma estação respondedora 102 (figura 1) e o espaço da interface de formatação de feixe (BFIS, beamforming interface space) 403 (ou espaço interquadro curto (SIFS, Short inter-Quadro Space)) entre a primeira duração 404 e a segunda duração 408. A primeira duração 404 pode ser uma duração temporal (aSSDuration) para uma estação respondedora 102 transmitir o número predeterminado de quadros SS à estação iniciadora. A segunda duração 408 pode ser um intervalo de tempo (aSSFDBDuration) 408 para a estação iniciadora 101 transmitir pelo menos o quadro de realimentação SS para uma das estações respondedoras 102. Em tais configurações, o BFIS 403 pode ser uma constante e também pode ser fornecido depois da segunda duração 408.

[00027] A figura 5 ilustra comunicações entre uma estação iniciadora e estações respondedoras para a formatação de feixe para acesso múltiplo, de acordo com algumas configurações. Para formatação de feixe para acesso múltiplo, a estação iniciadora 101 pode transmitir um ou mais quadros de sinalização 502 para varredura do setor 501 dentro do BT 302 do intervalo de sinalização atual 301 (figura 3). A varredura do setor 501 pode compreender uma pluralidade de quadros de sinalização 502 e pode indicar que a estação iniciadora 101 deseja realizar BFT. A estação iniciadora 101 pode anunciar em sua transmissão de sinalização o número de intervalos SS 304 do período BFT 306 (figura 3) e o número de quadros SS de cada intervalo SS 304.

[00028] A estação iniciadora 101 pode receber um ou mais quadros SS 504, 506 de duas ou mais estações respondedoras dentro de um dos intervalos SS 304 do período BFT 306 (figura 3). Em resposta, a estação iniciadora 101 pode transmitir um ou mais quadros de realimentação de SS 508 às estações respondedoras 102 e 103 dentro do intervalo SS 304. Os quadros de realimentação SS 508 podem ser utilizados para indicar a configuração da antena para comunicação com a estação iniciadora 101 das estações respondedoras 102 e 103. De acordo com algumas configurações, as estações respondedoras 102 e 103 transmitem um número limitado de quadros SS em cada intervalo SS 304 com base no número de quadros SS anunciados pela estação iniciadora 101. As estações respondedoras podem transmitir mais quadros SS 504 no próximo intervalo SS do período BFT 306.

[00029] Em tais configurações, o número de quadros SS por intervalo SS 304 anunciado na transmissão sinalização pode ser o número total de quadros SS que podem ser transmitidos em um intervalo SS 304. Se uma estação respondedora tiver, por exemplo, trinta e seis setores de antena, mas o intervalo SS comportar apenas seis quadros SS 504, a estação respondedora utilizará seis intervalos SS 304 para realizar uma varredura reversa completa do setor.

[00030] Embora o coordenador da rede para a rede de comunicação de onda milimétrica 100 seja aqui descrito como a estação iniciadora (ou seja, a estação que inicia a formatação do feixe), isso não é obrigatório, uma vez que qualquer estação, e não necessariamente o coordenador de rede, pode atuar como estação iniciadora e iniciar a formatação de feixe.

[00031] Em algumas configurações a estação iniciadora 101 pode realizar formatação de feixe para acesso múltiplo para marcação de ABFT com uma ou mais estações respondedoras em uma rede de comunicação de onda milimétrica 100. Em tais configurações, mais de uma estação respondedora pode programar e realizar A-BFT em um único intervalo de sinalização.

[00032] Em algumas configurações, a configuração de antena mostrada nos quadros de realimentação de SS 508 pode indicar um setor de antena 221 (figura 2A) separado para utilização por parte de cada uma das estações respondedoras para comunicação com a estação iniciadora 101. Em tais configurações, a estação iniciadora 101 pode usar quadros SS 504 das estações respondedoras para identificar o setor da antena 221 da estação respondedora da qual o quadro SS de qualidade mais elevada foi recebido. A estação iniciadora pode indicar o setor de antena 221 às estações respondedoras em um quadro de realimentação de SS 508 para utilização em comunicações subsequentes pelas estações respondedoras. Os quadros SS 504 das estações respondedoras também podem indicar à estação iniciadora 101 que uma estação respondedora deseja concluir o BFT e posteriormente se comunicar com a estação iniciadora 101. Os quadros SS 504 das estações respondedoras também podem indicar à estação iniciadora 101 o setor de antena 221 que a estação iniciadora utilizará para se comunicar com cada estação respondedora.

[00033] Em algumas configurações, a varredura setorial 501 compreende um quadro de sinalização 502 transmitido em cada um dos vários setores de antena da estação iniciadora 101 durante a transmissão de sinalização atual. As estações respondedoras, como por exemplo as estações respondedoras 102 e 103, podem transmitir um quadro SS 504 em cada um de seus setores de antena. As estações respondedoras 102 e 103 se mantêm em modo de recepção para receber um quadro de sinalização e um quadro de realimentação SS 508 da estação iniciadora 101. A estação iniciadora 101 pode permanecer em modo de recepção para receber um quadro SS 504 das estações respondedoras 102 e 103. Em algumas configurações, as estações respondedoras 102 e 103 permanecem em modo de recepção onidirecional para receber os quadros de realimentação SS 508, embora isto não seja obrigatório. Em algumas configurações, uma estação respondedora pode transmitir mais de um quadro SS 504 para cada um dos setores da antena, embora isto não seja obrigatório.

Configurações com backoff aleatório:

[00034] Segundo algumas configurações com backoff aleatório, uma estação respondedora pode iniciar um procedimento de backoff aleatório no início do período BFT 306 para determinar em qual intervalo SS 304 do período BFT 306 começar as transmissões de quadros SS 504. A estação respondedora pode limitar o número de quadros SS 504 transmitidos por intervalo SS 304, conforme indicado pela estação iniciadora 101 na transmissão de sinalização. A estação respondedora pode reiniciar a transmissão dos quadros SS 504 no início do próximo intervalo SS durante o período BFT atual 306 quando a estação respondedora 102 tiver mais quadros SS 504 para transmitir.

[00035] De acordo com tais configurações com backoff aleatório, quando a estação respondedora 102 não recebe o quadro de realimentação SS 508 da estação iniciadora 101 antes que a varredura reversa do setor 503 seja concluída, a estação respondedora 102 pode retransmitir os quadros SS 504 dentro do mesmo período BFT 306 do intervalo de sinalização atual 301. A estação respondedora 102 também pode iniciar um procedimento de backoff aleatório para determinar para qual intervalo SS os quadros SS 504 devem ser retransmitidos após a conclusão de uma varredura setorial reversa anterior 503. Os quadros SS 504 podem ser considerados quadros de SS reversa.

[00036] Em tais configurações com backoff aleatório, a estação iniciadora 101 pode alocar tempo no intervalo de sinalização 301 para que cada uma das estações respondedoras conclua a formatação de feixe, incluindo uma fase de refinamento da formatação de feixe (BRP, beamforming refinement phase) dentro do intervalo de sinalização atual 301 ou do intervalo de sinalização seguinte. A estação iniciadora 101 pode transmitir um cronograma em quadros de realimentação de SS 508 para indicar a cada estação respondedora quando realizar o refinamento da formatação de feixe. Em tais configurações, os quadros de realimentação 508 podem ser denominados quadros de concessão ('grant frames'). Em algumas configurações, o BRP pode ocorrer a qualquer momento do intervalo de sinalização 301 após uma estação respondedora concluir a etapa SS do período BFT 306. Durante o BRP, coeficientes de formatação de feixe podem ser gerados para direcionar os feixes de antena para recepção e transmissão de sinais com a outra estação.

[00037] Em algumas configurações, a estação iniciadora 101 pode enviar mais de um quadro SS de realimentação 508 dentro do intervalo SS 304 se houver tempo remanescente no intervalo SS 304. Em um exemplo de configuração em que o tamanho do intervalo SS 304 é de oito quadros, se houver duas estações respondedoras com um e dois setores da antena, respectivamente, apenas dois quadros SS serão necessários para realizar a totalidade da varredura setorial reversa 503. Ao final da varredura setorial reversa 503, haverá tempo restante no intervalo SS atual 304 para a estação iniciadora 101 enviar quadros de realimentação de SS 508 para ambas as estações respondedoras. Em tais configurações, a segunda duração 408 (figura 4) não se limita a um único quadro de realimentação de SS 508.

[00038] A figura 6 ilustra comunicações entre uma estação iniciadora e estações respondedoras para formatação de feixe para acesso múltiplo, de acordo com algumas outras configurações. Conforme mostrado na figura 6, a estação iniciadora 101 pode transmitir quadros de sinalização 502 durante o intervalo de tempo do sinalização 302. Em tais configurações alternativas, uma estação respondedora, como a estação respondedora 102, pode transmitir um quadro SS 604 dentro de um intervalo SS 603 inicial do período de BFT 306 após a transmissão do sinalização. Quando a estação respondedora 102 não recebe um quadro de realimentação de SS 608 depois que toda a varredura setorial reversa é concluída, a estação respondedora 102 pode iniciar um procedimento de backoff para determinar um período de backoff 606 com um número aleatório de intervalos SS 304 para retardar a transmissão de novos quadros SS 605 durante o intervalo BFT 306. Ao final do quadro SS 605, a estação respondedora 102 pode passar para o modo de recepção para receber um quadro de realimentação de SS 609. Em tais configurações, uma varredura setorial reversa pode incluir todos os quadros de SS transmitidos pela estação respondedora. A estação respondedora pode transmitir um quadro SS para cada setor da antena.

[00039] Em tais configurações alternativas, uma estação respondedora 102 pode abster-se de retardar a transmissão dos quadros SS adicionais 605 subsequentes ao período de backoff 606 quando um quadro de realimentação SS é recebido durante o período de backoff 606. A estação respondedora também pode interromper a transmissão dos quadros SS adicionais 605 depois de receber um quadro de realimentação de SS 609.

[00040] Em tais configurações alternativas, quando o tempo remanescente do período BFT 306 após o período de backoff 606 for menor que a duração de um quadro SS 605 e de um quadro de realimentação de SS 608, a estação respondedora pode permanecer no modo de recepção até o final do período BFT (por exemplo, caso possa receber um quadro de realimentação SS 609).

[00041] Conforme ilustrado no exemplo na figura 6, cada estação respondedora 102, 103 e 104 pode apresentar um número diferente de setores de antena e, com isso, o tempo que cada estação leva para concluir uma varredura setorial de transmissão reversa é variável. Por exemplo, a estação respondedora 102 pode ter um único setor de antena e transmitir um único quadro SS 604 para a varredura setorial reversa, ao passo que a estação respondedora 103 pode possuir três setores de antena e transmitir três quadros SS 614 para a varredura setorial reversa, e a estação respondedora 104 pode ter dezesseis setores de antena e transmitir dezesseis quadros SS 624 durante a varredura setorial reversa. Neste exemplo, como a estação respondedora 103 não recebeu um quadro de realimentação de varredura setorial durante a transmissão da varredura setorial reversa (ou seja, três quadros SS 614), ela pode iniciar um procedimento de backoff para determinar um período de backoff 616 a fim de retardar a transmissão de novos quadros de SS reversa 615 durante o período BFT 306.

[00042] A figura 7 é um diagrama de blocos que mostra uma estação de comunicação de onda milimétrica, de acordo com algumas configurações. A estação de comunicação de onda milimétrica 700 pode incluir, entre outros elementos, um arranjo de antena 722, circuitos de formatação de feixe 702, circuitos transmissores 706, circuitos receptores 708 e circuitos processadores 704. A estação de comunicação de onda milimétrica 700 pode ser adequada para utilização com uma ou mais estações de comunicação de onda milimétrica 101–104 (figura 1) e conforme discutido acima. O arranjo de antena 722 pode incluir uma pluralidade de elementos de antena e pode ser configurado para comunicar-se em uma pluralidade de setores de antena, como os setores de antena 221 figura 2A. Em algumas configurações alternativas, a estação de comunicação de onda milimétrica 700 pode utilizar uma antena de comutação de feixe, embora o escopo das configurações não seja limitado quanto a este aspecto. Em algumas configurações alternativas, a estação de comunicação de onda milimétrica 700 pode utilizar uma antena com elemento único, embora o escopo das configurações não seja limitado quanto a este aspecto.

[00043] De acordo com algumas configurações, os circuitos formadores de feixe 702 podem configurar o arranjo de antena 722 para transmitir um quadro SS (por exemplo, um dos quadros de sinalização 502 da figura 5) separadamente em cada um dos setores da antena 221. Os circuitos formadores de feixe 702 também podem configurar o arranjo de antena 722 para receber os quadros de varredura setorial reversa (por exemplo, os quadros 504 e 506 na figura 5.).

[00044] Em algumas configurações, quando a estação de comunicação de onda milimétrica 700 opera como estação iniciadora 101 para a realização de formatação de feixe com uma ou mais estações respondedoras, como as estações respondedoras 102 e 103, os circuitos de processamento 704 podem ser configurados para anunciar o número de intervalos de SS 304 (figura 3) para o período BFT 306 (figura 3) e o número de quadros SS para cada intervalo SS 304. Os circuitos receptores 708 podem ser configurados para receber um ou mais quadros SS 504, 506 de duas ou mais estações respondedoras dentro de um dos intervalos SS 304 durante o período BFT 306. Os circuitos transmissores 706 podem ser configurados para transmitir um ou mais quadros de realimentação SS 508 para as estações respondedoras durante um intervalo de SS 304 para indicar para as estações respondedoras a configuração de antena para comunicação com a estação iniciadora 101.

[00045] Segundo algumas configurações, quando a estação de comunicação de onda milimétrica 700 opera como estação respondedora, como a estação respondedora 102, para realizar a formatação de feixe para vários acessos com uma estação iniciadora, os circuitos de processamento 704 podem receber um anúncio da estação iniciadora, como a estação iniciadora 101, anunciando o número de intervalos SS 304 de um período BFT 306 e o número de quadros SS de cada intervalo SS 304. Os circuitos transmissores 706 podem transmitir um ou mais quadros SS 504, 506 à estação de iniciação dentro de um dos intervalos SS 304 do período BFT 306. Os circuitos receptores 708 podem ser configurados para receber um ou mais quadros de realimentação SS 508 dentro de um intervalo de SS 304 para indicar uma configuração de antena para comunicação com a estação iniciadora. A estação respondedora pode ser configurada para transmitir um número limitado de quadros SS 504 por intervalo SS 304 com base no número de quadros SS anunciado pela estação iniciadora, e cada quadro SS transmitido pela estação iniciadora pode indicar a configuração de antena para comunicação com a estação respondedora. A estação respondedora também pode ser configurada para transmitir quaisquer quadros SS 504 adicionais em um intervalo SS subsequente do período de treinamento da formatação de feixe 306.

[00046] Segundo algumas configurações, quando a estação de comunicação de onda milimétrica 700 opera como estação respondedora, como a estação respondedora 102, para realizar a formatação de feixe para vários acessos com uma estação iniciadora, como a estação iniciadora 101, os circuitos de processamento 704 podem ser configurados para iniciar um procedimento de backoff aleatório no início do período BFT 306 para determinar em qual intervalo SS 304 do período BFT 306 iniciar as transmissões de um quadro SS 504. O circuito de processamento 704 também pode ser configurado para limitar o número de quadros SS 504 transmitido por intervalo SS 304, conforme indicado pela estação iniciadora. Os circuitos transmissores 706 podem ser configurados para reiniciar a transmissão de quadros SS 504 no início do próximo intervalo SS durante o período BFT atual 306 quando a estação respondedora tiver mais quadros SS 504 para transmitir.

[00047] A estação de comunicação em onda milimétrica 700 pode incluir outros circuitos de comunicação sem fio de onda milimétrica, incluindo tecnologias de comunicação sem fio a 60 GHz. Em algumas configurações, a estação de comunicação em onda milimétrica 700 pode ser utilizada para criar uma interface flexível que pode ser embutida eficazmente em gateways de mídias domésticas, telefones celulares, televisores de tela plana, receptores de TV a cabo, aparelhos leitores de Blu-ray, câmeras digitais, computadores pessoais (PCs), laptops e diversos outros dispositivos de multimídia e de comunicação. Embora a estação de comunicação de onda milimétrica 700 seja ilustrada como tendo vários elementos funcionais separados, um ou mais dos elementos funcionais podem ser combinados e podem ser implementados por combinações de elementos configurados por software, tais como elementos de processamento, incluindo processadores de sinais digitais (DSPs, digital signal processors) e/ou outros elementos de hardware. Por exemplo, alguns elementos podem incluir um ou mais microprocessadores, DSPs, circuitos integrados de aplicação específica (ASICS, application specific integrated circuits), circuitos integrados de radiofrequência (RFICs, radio-frequency integrated circuits) e combinações variadas de hardware e circuitos lógicos para desempenhar pelo menos as funções aqui descritas. Em algumas configurações, os elementos funcionais da estação de comunicação de onda milimétrica 700 podem se referir a um ou mais processos operando em um ou mais elementos de processamento.

[00048] A figura 8 é um procedimento de formatação de feixe para acesso múltiplo, de acordo com algumas configurações; O procedimento 800 pode ser realizado por estações de comunicação de onda milimétrica, como as estações de comunicação de onda milimétrica 101–104 (figura 1).

[00049] Na operação 802, a estação iniciadora 101 pode anunciar o número de intervalos SS 304 (figura 3) para o período BFT 306 (figura 3) e o número de quadros SS para cada intervalo SS 304.

[00050] Na operação 804, a estação iniciadora 101 pode receber um ou mais quadros de SS 504, 506 (figura 5) de duas ou mais estações respondedoras dentro de um dos intervalos SS 304 do período BFT 306. As estações respondedoras transmitem um número limitado de quadros SS 504 em cada intervalo SS 304 com base no número de quadros SS anunciados pela estação iniciadora 101.

[00051] Na operação 806, a estação iniciadora pode transmitir um ou mais quadros de realimentação de SS 508 (figura 5) para as estações respondedoras dentro do intervalo de SS 304 para indicar para as estações respondedoras a configuração de antena para comunicação com a estação iniciadora 101. As estações respondedoras podem transmitir quaisquer quadros SS adicionais 504 no próximo intervalo SS do período de treinamento da formatação de feixe 306.

[00052] O resumo é fornecido em cumprimento do regulamento 37 C.F.R. Seção 1.72(b) que exige um resumo que permita que o leitor determine a natureza e o fundamento da divulgação técnica. Ele é enviado com o entendimento de que não será usado para limitar ou interpretar o escopo ou significado das reivindicações. As seguintes reivindicações são aqui incorporadas na descrição detalhada, e cada reivindicação se destaca como uma configuração independente.

Claims

Aparelho (102) para uma comunicação sem fio, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende:
um circuito de receptor (708) configurado para receber sinais de RF incluindo, durante um intervalo de sinalização, um anúncio de uma indicação de um número de janelas de varredura setorial, as janelas de varredura setorial ocorrem em um período de treinamento de formatação de feixe de associação (A-BFT) subsequente, durante o intervalo de sinalização dentro do qual o anúncio é recebido, as janelas de varredura setorial compreendendo janelas de tempo disponível;
um circuito de processamento (704) configurado para usar um procedimento de backoff aleatório para determinar um período de backoff para retardar transmissão de quadros de varredura setorial de uma varredura setorial reversa dentro de uma primeira das janelas de varredura setorial, o período de backoff baseado no número de janelas de varredura setorial que estão para ocorrer no A-BFT subsequente; e
um circuito de transmissor (706) configurado para transmitir sinais de RF incluindo pelo menos alguns dos quadros de varredura setorial da varredura setorial reversa durante a janela de varredura setorial em um tempo baseado no período de backoff;
em que um número de quadros de varredura setorial da varredura setorial reversa é baseado em um número de setores de antena (221); e
em que quando quadros de varredura setorial adicionais da varredura setorial reversa devem ser transmitidos, o circuito de processamento (704) é configurado para diminuir o período de backoff para transmissão dos quadros de varredura setorial adicionais em uma próxima janela de varredura setorial do A-BFT.
Aparelho (102), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de transmissor (708) é ainda configurado para receber um quadro de retorno durante a primeira janela de varredura setorial em resposta a transmissão dos quadros de varredura setorial da transmissão de varredura setorial reversa;
em que quando o quadro de retorno não é recebido durante a primeira janela de varredura setorial, o circuito de processamento (704) é configurado para diminuir o período de backoff para transmissão dos quadros de varredura setorial na próxima janela de varredura setorial do A-BFT.
Aparelho (102), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o aparelho é ainda configurado para realizar uma fase de refinamento de formatação de feixe subsequente ao A-BFT.
Aparelho (102), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o aparelho é ainda configurado para realizar uma fase de refinamento de formatação de feixe durante o mesmo intervalo de sinalização que a varredura setorial reversa.
Método de comunicação sem fio realizado por um dispositivo de comunicação sem fim, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
receber, por uma estação respondedora (102) durante um intervalo de sinalização, um anúncio de uma indicação de um número de janelas de varredura setorial, as janelas de varredura setorial ocorrendo em um período de treinamento de formatação de feixe de associação (A-BFT) subsequente durante o mesmo intervalo de sinalização;
usar um procedimento de backoff aleatório para determinar um período de backoff para retardar transmissão de quadros de varredura setorial de uma varredura setorial reversa (404) dentro de uma primeira das janelas, o período de backoff determinado pela estação respondedora com base no número de janelas de varredura setorial que estão para ocorrer no A-BFT subsequente; e
transmitir, pela estação respondedora, sinais de RF incluindo pelo menos alguns quadros de varredura setorial da transmissão de varredura de setorial reversa durante a janela de varredura setorial selecionada em um tempo baseado no período de backoff,
em que um número de quadros de varredura setorial da varredura setorial reversa é baseado em um número de setores de antena (221),
em que quando quadros de varredura setorial adicionais da varredura setorial reversa devem ser transmitidos, diminuir o período de backoff para transmissão dos quadros de varredura setorial adicionais em uma próxima janela de varredura setorial do A-BFT.
Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende receber, pela estação respondedora, um quadro de retorno durante a primeira janela de varredura setorial em resposta à transmissão dos quadros de varredura setorial da varredura setorial reversa;
em que quando o quadro de retorno não é recebido durante a primeira janela de varredura setorial, o circuito de processamento (704) é configurado para diminuir o período de backoff para transmissão dos quadros de varredura setorial na próxima janela de varredura setorial do A-BFT.
Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende realizar uma fase de refinamento de formatação de feixe subsequente ao A-BFT.
Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende realizar uma fase de refinamento de formatação de feixe durante o mesmo intervalo de sinalização que a varredura setorial reversa.
Aparelho (101) para comunicação sem fio, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende:
um circuito de transmissor (706) configurado para transmitir sinais RF incluindo um anuncio por uma estação de inicialização durante um intervalo de sinalização, o anúncio incluindo uma indicação de um número de janelas de varredura setorial que é para ocorrer durante um período de treinamento de formatação de feixe de associação (A-BFT) subsequente durante o mesmo intervalo de sinalização que o anúncio, as janelas de varredura setorial compreendendo janelas de tempo disponível e caracterizado pelo fato de que:
um circuito de receptor (708) configurado para receber sinais de RF incluindo pelo menos alguns quadros de varredura setorial de uma varredura setorial reversa de uma estação respondedora (102) durante uma primeira janela de varredura setorial após um tempo baseado em um período de backoff, o período de backoff determinado pela estação respondedora com base no número de janelas de varredura setorial que é para ocorrer no A-BFT subsequente,
em que um número de quadros de varredura setorial da varredura setorial reversa é baseado em um número se setores de antena (221),
em que o circuito de receptor é ainda configurado para receber quadros de varredura setorial adicionais da varredura setorial reversa em uma próxima janela de varredura setorial do A-BFT após uma diminuição do período de backoff.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o circuito de transmissor (706) é configurado para transmitir um quadro de retorno para a estação respondedora (102) durante uma das janelas indicadas.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o aparelho é ainda configurado para realizar uma fase de refinamento de formatação de feixe subsequente ao A-BFT.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o aparelho é ainda configurado para realizar uma fase de refinamento de formatação de feixe durante o mesmo intervalo de sinalização.
Método (800) de comunicação sem fio realizado por um dispositivo de comunicação sem fio caracterizado pelo fato de que compreende:
transmitir (802) sinais de RF incluindo um anúncio por uma estação de inicialização (101) durante um intervalo de sinalização, o anúncio incluindo uma indicação de um número de janelas de varredura setorial que é para ocorrer durante um período de treinamento de formatação de feixe de associação (A-BFT) subsequente durante o mesmo intervalo de sinalização que o anúncio, as janelas de varredura setorial compreendendo janelas de tempo disponível; e
receber (804), na estação de inicialização (101), sinais de RF incluindo pelo menos alguns quadros de varredura setorial de uma varredura setorial reversa de uma estação respondedora (102) durante uma primeira janela de varredura setorial após um tempo baseado em um período de backoff, o período de backoff determinado pela estação respondedora com base no número de janelas de varredura setorial que é para ocorrer no A-BFT subsequente,
em que um número de quadros de varredura setorial da varredura setorial reversa é baseado em um número de setores de antena,
em que o método ainda inclui receber quadros de varredura setorial adicionais da varredura setorial reversa em uma próxima janela de varredura setorial do A-BFT após uma diminuição do período de backoff.
Método (800), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:
transmitir (806), pela estação de inicialização um quadro de retorno para a estação respondedora (102) durante uma das ditas janelas indicadas.
Método (800), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende realizar uma fase de refinamento de formatação de feixe subsequente ao A-BFT.
Método (800), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende realizar uma fase de refinamento de formatação de feixe durante o mesmo intervalo de sinalização.