BRPI0515656B1

BRPI0515656B1 - Implementação de antena inteligente em rede de área local sem fio, estação e método para trocar informações de capacidade de antena

Info

Publication number: BRPI0515656B1
Application number: BRPI0515656-4A
Authority: BR
Inventors: Paul Marinier; Arty Chandra; Inhyok Cha; Vincent Roy
Original assignee: Interdigital Technology Corporation
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2019-05-28
Also published as: KR20110127106A; AU2009202240A1; BRPI0515656A; DE202005014251U1; TWI366356B; NO340648B1; TW200614709A; AR050873A1; AU2005285274A1; CN105306120B; WO2006031495A3; EP1787401A2; KR101529763B1; EP3119010B1; MX2007002952A; TWI544758B; TW201338449A; TW200931841A; KR20060071298A; JP2008512954A

Abstract

"implementação de antena inteligente em rede de área local sem fio". método de implementação de antena inteligente em associação de fio inicia pela transmissão de quadro de farol pelo ap sobre um feixe de antena. o quadro de farol é recebido na sta, que mede a qualidade de sinal do quadro de farol. o ap alterna para feixe de antena diferente e repete o método até que o quadro de farol tenha sido transmitido sobre todos os feixes de antena. a sta associa-se ao ap que transmite o quadro de farol com a mais alta qualidade de sinal sobre um dos seus feixes de antena. pode-se utilizar método similar, no qual a sta envia quadro de solicitação de sonda para o ap, que responde em seguida com quadros de resposta de sonda enviados sobre diversos feixes de antena.

Description

IMPLEMENTAÇÃO DE ANTENA INTELIGENTE EM REDE DE ÁREA LOCAL SEM FIO, ESTAÇÃO E MÉTODO PARA TROCAR INFORMAÇÕES DE CAPACIDADE DE ANTENA

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se de forma geral a redes de área local sem fio (WLANs) e, mais especificamente, a métodos e aparelhos de implementação de antena inteligente em WLAN, para sustentar o uso de antena inteligente em WLAN e para a transferência de informações de capacidade de antena inteligente entre estações (STAs) em WLAN.

Antecedentes [002] Em operação de WLAN em modo de infra-estrutura, STA realiza tipicamente varrimento a fim de estimar qual ponto de acesso (AP) é o melhor candidato para atendêla. O varrimento realizado pela STA pode ser passivo ou ativo. Em varrimento passivo, a STA ouve quadros de farol enviados pelos APs. Em varrimento ativo, a STA envia solicitações de sonda e os APs respondem enviando resposta de sonda para a STA.

[003] A fim de ampliar a cobertura e aumentar o rendimento, APs podem ser equipados com estruturas de antena avançadas, que permitem que elas alterem o padrão de radiação (o feixe) que utilizam. A expressão antena inteligente, da forma utilizada no presente, indica conjunto de N antenas que posuem diferentes padrões de radiação, tipicamente apontando em direções selecionadas (ou não apontando para nenhuma direção específica no caso de antena omnidirecional). O transmissor e/ou receptor de nó (AP ou STA) seleciona a antena mais apropriada (ou feixe) para comunicação com o(s) seu(s) parceiro(s). O feixe mais apropriado é tipicamente aquele que resulta na razão sinal-interferência mais ruído (SINR) mais alta no nó receptor no caso de conexões dedicadas, em que um nó está transmitindo pacote para outro nó específico.

[004] A ampliação da cobertura é função da posição da STA para a qual o AP envia pacotes e/ou do canal variável no tempo. Como os quadros de farol enviados por AP não se destinam a STA específica, mas sim a uma série de STAs, elas tendem a ser enviadas uniformemente ao longo de todas as direções (ou seja, com feixe omnidirecional). De forma similar, como é desejável que AP ouça os pacotes de todas as suas STAs

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2/32 associadas, o AP tipicamente ouve o canal utilizando feixe omnidirecional. Este tipo de feixe não necessariamente permite que o AP determine qual feixe é o melhor para atender STA, mesmo após haver recebido solicitação de sonda da STA. Portanto, resposta de sonda também tende a ser transmitida utilizando feixe omnidirecional.

[005] STA utiliza os faróis (varrimento passivo) e as solicitações de sondas (varrimento ativo) para estimar, entre outras coisas, a qualidade dos links de rádio (tais como relação sinal-ruído (SNR)) que poderia obter dos diferentes APs. Faróis e respostas de sondas são enviados tipicamente pelos APs utilizando feixe omnidirecional pelas razões descritas acima. Isso cria situação em que STA pode estimar, com base na qualidade de sinal recebido que percebe dos faróis e/ou respostas de sondas, que um dado AP é o melhor candidato, quando na verdade este AP terá pior desempenho que outro AP para a transmissão de quadros de tráfego que podem ser enviados com feixes direcionais.

[006] A Figura 1 exibe exemplo de WLAN 100 que inclui STA 102 e dois APs, AP_A

110 e AP_B 120. AP_A 110 pode utilizar feixe omnidirecional 112 e uma série de feixes direcionais 114, 116 e 118. AP_B 120 pode utilizar feixe omnidirecional 122 e uma série de feixes direcionais 124, 126 e 128.

[007] A STA 102 mede a potência recebida dos vários feixes, conforme exibido na

Tabela 1.

Tabela 1

Potência de Sinal Recebido Medida em STA 102

Sinal de	No feixe número	Tipo de feixe	Potência recebida na STA 102
AP A	112	Omni	-75 dBm
AP A	116	Direcional	-85 dBm
AP A	118	Direcional	-85 dBm
AP B	122	Omni	-80 dBm
AP B	124	Direcional	-70 dBm

[008] A STA 102 pode receber faróis e/ou respostas de sonda mais fortes por meio de feixe omnidirecional 112 do AP_A 110 que por meio de feixe omnidirecional 122 do AP_B 120. Entretanto, o AP_B 120 seria melhor candidato que AP_A 110 para a transmissão de quadros de tráfego, pois o AP_B 120 encontra-se em melhor posição para

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3/32 fazer uso da sua estrutura de antena avançada e concentrar a energia em direção à STA 102 (por meio do feixe direcional 124).

[009] Em WLAN com base em AP, diversas STAs podem ser associadas a um dado

AP em dado momento. Caso o esquema de múltiplo acesso seja múltiplo acesso no sentido da portadora/evitar colisão (CSMA/CA), tal como em WLANs com base em 802.11, qualquer STA é suscetível de transmitir pacote (também denominado quadro) ao seu AP associado a qualquer momento. O AP determina quais das suas STAs associadas transmitiu pacote após o completo recebimento e decodificação do pacote, com base no endereço fonte contido no cabeçalho de controle de acesso a meios (MAC) do pacote. O AP necessita haver recebido todo o pacote antes de realizar a determinação da fonte, pois os bits de detecção de erros que cobrem o cabeçalho de MAC e o payload de MAC são recebidos no final do pacote.

[0010] Em arquitetura entrelaçada, as STAs (ou nós de entrelaçamento) podem também ser equipadas com antenas inteligentes, a fim de aumentar a SNR de sinais recebidos ou para outros propósitos, tais como redução de interferência.

[0011] O esquema de múltiplo acesso em WLANs com base em 802.11 dificulta a seleção do feixe mais apropriado para o recebimento de pacotes no AP quando mais de uma STA for associada ao AP. Isso ocorre porque as STAs podem estar localizadas em qualquer lugar em volta do AP e, portanto, o feixe mais apropriado geralmente não é o mesmo para cada STA. Como a identidade da STA não é conhecida antes do recebimento completo do pacote, o AP não pode utilizar esta informação para decidir qual antena selecionar para o recebimento dos pacotes. O mesmo problema ocorre em arquitetura entrelaçada, em que um nó de entrelaçamento pode ser ligado a mais de um nó de entrelaçamento diferente.

[0012] Para superar esta dificuldade, várias alternativas são possíveis, mas todas possuem desvantagens.

[0013] 1. O AP poderia restringir-se ao uso de padrão omnidirecional para todos os recebimentos de pacotes, de forma a perder o ganho potencial do uso de antena inteligente.

[0014] 2. O AP poderá utilizar os sinais de diversos feixes simultaneamente e combiná-los

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4/32 ou selecionar o melhor feixe entre eles. Esta solução aumenta a complexidade do receptor, pois os sinais de diversos feixes devem ser demodulados.

[0015] 3. O AP poderá, pouco depois do início do recebimento de pacotes, alternar entre todos os seus feixes disponíveis de maneira sucessiva, tomar o feixe que resulta na melhor qualidade de sinal e alternar para este feixe pela duração restante do recebimento de pacotes. Esta abordagem apresenta a desvantagem de que o AP arrisca-se a receber incorretamente alguns bits enquanto tenta feixes menos apropriados para pacote específico, o que resulta na perda do pacote.

[0016] 4. O AP poderá tentar decodificar o endereço de MAC do remetente (contido no cabeçalho de MAC do pacote) utilizando antena omnidirecional e, em seguida, utilizar o feixe mais apropriado para a STA identificada no cabeçalho de MAC para o restante do pacote. O problema com esta abordagem é que o cabeçalho de MAC é transmitido na mesma velocidade do restante do pacote. Caso a antena omnidirecional não ofereça ganho suficiente para qualidade adequada de sinal para o payload de MAC, é improvável que o cabeçalho de MAC seja decodificado corretamente. No caso oposto (caso a antena omnidirecional ofereça ganho suficiente), não haveria necessidade de uso de antena inteligente em primeiro lugar.

[0017] 5. As STAs poderão ser restritas ao envio de todos os pacotes utilizando o procedimento de Solicitação de Envio/Limpeza para Envio (RTS/CTS). Isso permitiria que o AP identificasse a STA de envio antes da chegada do pacote de dados. Isso ocorre, entretanto, ao custo de redução significativa do rendimento devido à sobrecabeça dos pacotes de RTS e CTS, o que se contrapõe parcialmente ao propósito de uso de antenas inteligentes.

[0018] 6. O AP poderá reunir as STAs utilizando feixes diferentes, por sua vez. Esta abordagem apresenta dois problemas. Em primeiro lugar, é difícil tentar prever o tempo a ser gasto sobre cada feixe em sistema com tráfego por impulsos, tal como WLAN. Em segundo lugar, é difícil evitar que STAs respondam a conjunto enviado utilizando feixe abaixo do ideal (mas audível) para elas, dada a sobreposição necessária entre padrões de antena e as irregularidades do ambiente de rádio, tais como formação de sombras.

[0019] Em WLAN, capacidades de antena inteligente podem existir no AP, na STA

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5/32 ou em ambos. Sem troca anterior de informações de capacidade da antena, o AP não sabe como coordenar as suas características de antena inteligente com as de STA e vice versa. [0020] O efeito potencialmente adverso sobre WLAN por não trocar informações de capacidade de antena inteligente pode ser ilustrado no exemplo a seguir. Suponha que sejam empregadas antenas inteligentes com feixes comutados em AP e em STA e ainda as capacidades de antena inteligente de cada extremidade (tais como o número de modos de feixes que são disponíveis e necessitam ser varridos, bem como o período de tempo necessário para testar cada um dos feixes disponíveis) não são conhecidas da outra extremidade. Como nem o AP nem a STA sabem sobre as capacidades de antena inteligente da sua extremidade receptora, cada uma necessitará: (1) fazer adivinhações quanto às capacidades de antena inteligente da outra extremidade; ou (2) tentar testar os seus próprios feixes de antena de transmissão sem saber que a extremidade receptora poderá, ao mesmo tempo, empregar busca de feixes própria.

[0021] Caso as capacidades de antena inteligente nas duas extremidades fossem conhecidas entre si, os dois dispositivos poderão seguir regras simples previamente definidas para evitar degradações do serviço devido a pesquisa de feixes ao mesmo tempo nas duas extremidades. Caso o tempo de pesquisa de feixes (Tbusca) seja conhecido para o AP e a STA, por exemplo, regra simples que poderá ser útil seria a de que o dispositivo (AP ou STA) que receber primeiro pacote após a associação deverá aguardar a duração de Tpesquisa antes de iniciar a sua própria pesquisa de feixes, em tentativa de fornecer à outra extremidade (que possuía transmissão iniciada) tempo suficiente para conduzir a sua própria pesquisa de feixes.

[0022] Tecnologias de antena atuais aumentam a recepção por meio do uso de diversidade de transmissão e/ou recepção. Estes métodos levam mais tempo para obter qualquer ganho ou fornecem menos ganho que teria sido possível de outra forma. Além disso, as tecnologias de antena atuais freqüentemente necessitam utilizar mensagens particulares para saber a capacidade de antena de STA. Na ausência destas informações, os APs e STAs não podem aproveitar as capacidades de antena para aumentar a faixa ou velocidade de dados.

[0023] Para que as características de antenas inteligentes funcionem efetivamente,

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6/32 as informações sobre as capacidades da STA e do AP deverão ser trocadas. A troca de informações de antena também permite possível coordenação durante a otimização de características de antenas inteligentes tais como seleção de feixes, varrimento de feixes, formação de feixes, múltiplas entradas múltiplas saídas (MIMO) e qualquer outra capacidade que permita a alteração do padrão de feixes e/ou ganho das antenas.

Resumo da Invenção [0024] Método de implementação de antena inteligente para estabelecer uma associação entre STA e AP em WLAN começa pela transmissão de quadro de farol pelo AP sobre um feixe de antena. O quadro de farol é recebido na STA, que mede a qualidade de sinal do quadro de farol. O AP alterna para feixe de antena diferente e repete o método até que o quadro de farol tenha sido transmitido sobre todos os feixes de antena. A STA associa-se ao AP que transmite o quadro de farol com a qualidade de sinal mais alta sobre um dos seus feixes de antena. Pode ser utilizado método similar, no qual a STA envia quadro de solicitação de sonda para o AP, que responde em seguida com quadros de resposta de sonda enviados sobre diversos feixes de antena.

[0025] Sistema de implementação de antena inteligente para estabelecer uma associação entre STA e AP em WLAN inclui quadro de farol enviado do AP para a STA. O quadro de farol inclui campo para identificar quantidade total de feixes de antena sobre os quais será realizada transmissão e campo para identificar o feixe sobre o qual está atualmente sendo transmitido.

[0026] Outro sistema de implementação de antena inteligente para estabelecer uma associação entre STA e AP em WLAN inclui quadro de solicitação de sonda enviado pela STA para o AP e quadro de resposa de sonda enviado pelo AP para a STA. O quadro de solicitação de sonda inclui indicação de se a STA deseja varrer diversos feixes de antena do AP. O quadro de resposta de sonda inclui campo para identificar quantidade total de feixes de antena sobre os quais será realizada transmissão e campo para identificar o feixe sobre o qual está atualmente sendo transmitido.

[0027] Método de suporte do uso de antena inteligente em WLAN que inclui AP e STA começa pela seleção de feixe de antena pelo AP para uso para comunicação com a STA. As informações de feixe selecionadas são enviadas do AP para a STA. Pacote é

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7/32 transmitido da STA para o AP, em que o pacote inclui as informações de feixe selecionadas, por meio do quê o AP utiliza o feixe selecionado para receber pelo menos uma parte do pacote.

[0028] Sistema de suporte de uso de antena inteligente em WLAN que possui AP e STA inclui primeiro pacote e segundo pacote. O primeiro pacote é enviado do AP para a STA e inclui indicador de feixe selecionado, endereço de MAC do AP e endereço de MAC da STA. O indicador de feixe selecionado identifica feixe de antena selecionado pelo AP para uso para comunicação com a STA. O segundo pacote é enviado pela STA para o AP e inclui o indicador de feixe selecionado, por meio do quê o AP recebe pelo menos parte do segundo pacote por meio do feixe selecionado.

[0029] Sistema de troca de informações de capacidade de antenas inteligentes entre STA transmissora e STA receptora em sistema de comunicação sem fio inclui elemento de informação (IE) de capacidade de antena. O IE de capacidade de antena é enviado pela STA transmissora para a STA receptora antes da transmissão de dados entre a STA transmissora e a STA receptora. Quando utilizado em WLAN, o IE de capacidade de antena pode ser enviado como parte de quadro de administração.

[0030] Método de troca de informações de capacidade de antenas inteligentes entre STA transmissora e STA receptora em sistema de comunicação sem fio inclui as etapas de: envio de informações de capacidade de antena da STA transmissora para a STA receptora, determinação de se a STA receptora pode sustentar as capacidades de antena da STA transmissora, ajuste de configurações na STA receptora caso a STA receptora possa sustentar as capacidades de antena da STA transmissora e transmissão de dados da STA transmissora para a STA receptora utilizando as capacidades de antena caso a STA receptora possa sustentar as capacidades de antena da STA transmissora.

[0031] Sistema de implementação de características de antena inteligente em WLAN inclui AP e STA. O AP inclui primeiro dispositivo de determinação de capacidade de antena; primeiro dispositivo de informação de capacidade de antena conectado ao primeiro dispositivo de determinação da capacidade de antena, em que o primeiro dispositivo de determinação da capacidade de antena é configurado para determinar as capacidades de antena do AP por meio de exame das informações armazenadas no

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8/32 primeiro dispositivo de informação de capacidade de antena; primeiro transmissor/receptor conectado ao primeiro dispositivo de determinação da capacidade de antena; primeira antena conectada ao transmissor/receptor; e dispositivo de comutação de feixes conectado ao transmissor/receptor, em que o dispositivo de comutação de feixes é configurado para comutar feixes da primeira antena. A STA inclui segunda antena; segundo transmissor/receptor conectado à segunda antena, em que o segundo transmissor/receptor é configurado para receber informações de capacidades de antena do AP; segundo dispositivo de determinação da capacidade de antena conecrtado ao segundo transmissor/receptor; segundo dispositivo de informações de capacidade de antena conectado ao segundo dispositivo de determinação de capacidade de antena, em que o segundo dispositivo de determinação de capacidade de antena é configurado para comparar as capacidades de antena do AP recebido do segundo transmissor/receptor com as capacidades de antena da estação recuperadas do segundo dispositivo de informação de capacidades de antena; e dispositivo de ajuste de configurações da estação conectado ao segundo dispositivo de determinação de capacidade de antena, em que o dispositivo de ajuste de configurações da estação é configurado para ajustar as configurações da estação para utilizar capacidades de antena inteligente.

Breve Descrição das Figuras [0032] Compreensão mais detalhada da presente invenção pode ser obtida do relatório descritivo a seguir de realização preferida, fornecido como forma de exemplo, e a ser compreendido em conjunto com as figuras anexas, nas quais:

- a Figura 1 é diagrama de WLAN que exibe padrões de feixe de antena direcionais e omnidirecionais;

- a Figura 2 é diagrama de formato de quadro de farol para identificar feixes de antena;

- a Figura 3 é diagrama de tempo para varrimento passivo;

- a Figura 4 é fluxograma de método de transmissão de quadro de farol em varrimento passivo;

- a Figura 5 é diagrama de formato de quadro de solicitação de sonda para uso em varrimento ativo;

- a Figura 6 é diagrama de formato de quadro de resposta de sonda para uso em

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9/32 varrimento ativo;

- a Figura 7 é diagrama de tempo para varrimento ativo;

- a Figura 8 é fluxograma de método de transmissão de quadro de resposta de sonda em varrimento ativo;

- a Figura 9 é diagrama que exibe a transmissão de pacotes de dados entre AP e STAs;

- a Figura 10 é diagrama de formato de quadro que inclui informações de indicador de feixe enviadas por STA;

- a Figura 11 é diagrama de formato de mensagem de indicador de feixe enviado por AP;

- as Figuras 12a e 12b são diagramas de formatos de quadros que incluem informações de indicadores de feixes enviadas por AP;

- as Figuras 13a e 13b são diagramas de formatos de quadros alternados que incluem informações de indicadores de feixes enviadas por AP;

- a Figura 14 é fluxograma de método de transmissão de informações de antena inteligente por AP e STA;

- a Figura 15 é fluxograma de exemplo do método exibido na Figura 14;

- a Figura 16 é diagrama de campo de informações de capacidade existentes;

- a Figura 17 é diagrama de uma parte de quadro que inclui IE de capacidade de antena;

- a Figura 18 é diagrama do IE de capacidade de antena exibido na Figura 17;

- a Figura 19 é fluxograma de método de troca de informações de capacidade de antena;

- a Figura 20 é fluxograma de método alternativo de troca de informações de capacidade de antena; e

- a Figura 21 é diagrama de bloco de sistema configurado para implementar a presente invenção.

Descrição Detalhada das Realizações Preferidas [0033] A seguir, o termo estação (STA) inclui, mas sem limitar-se a unidade de transmissão e recepção sem fio, equipamento de usuário, unidade de assinante fixa ou móvel, pager ou qualquer outro tipo de dispositivo capaz de operar em ambiente sem fio. Quando indicado a seguir, a expressão ponto de acesso (AP) inclui, mas sem limitar-se a estação base, Nó B, controlador de local ou qualquer outro tipo de dispositivo de interface em ambiente sem fio.

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10/32 [0034] A presente invenção soluciona o problema de seleção de feixes para varrimento passivo e varrimento ativo. A presente invenção também se refere a método e esquema de sinalização que pode ser implementado em AP e STA para permitir o uso de antenas inteligentes no AP para o recebimento de pacotes de STAs. O método pode também ser implementado em nós de entrelaçamento no caso de arquitetura de entrelaçamento. A presente invenção aborda troca de informações de capacidade de antena entre AP e STA e é construída sobre as mensagens atuais fornecidas pelos padrões

802.11 e é possui total compatibilidade retroativa.

Varrimento passivo:

[0035] A presente invenção fornece sinalização e suporte para que AP envie seu farol sobre diversos feixes. Isso pode ser atingido por meio da adição de dois campos ao quadro de administração de farol da WLAN, conforme exibido na Figura 2. O quadro de administração resultante é denominado quadro de farol de Antena Avançada (AA) 200. Muitos dos campos do quadro 200 encontram-se no quadro de farol existente conforme definido pelos padrões 802.11. Estes campos incluem o controle de quadro 202, duração 204, endereço de destino (DA) 206, endereço de fonte (AS) 208, identificação de conjunto de serviços básicos (BSS) (BSSID) 210, controle de seqüências 212, marca de tempo 214, intervalo de farol 216, informações de capacidade 218, elemento de informações (IE) de SSID 220, IE de velocidades sustentadas 222, conjunto de parâmetros salto de freqüências (FH)/sistema de distribuição 224, IE de conjunto de parâmetros livres de contenção (CF) 226, IE de conjunto de parâmetros de BSS independente (IBSS) 228 e IE de mapa de indicação de tráfego (TIM) 230.

[0036] O primeiro campo novo 232 do quadro 200 indica para a STA que os quadros de farol são enviados N vezes em intervalo de farol AA, em que N corresponde ao número de feixes sobre os quais o AP enviará o farol. O segundo campo novo 234 identifica o feixe que foi utilizado para transmitir o farol; ou seja, o identificador de feixe. Ao receber qualquer dos diversos quadros de farol AA enviados por AP, a STA é capaz de identificar o número de feixes (232) incluídos no varrimento de feixes realizado pelo AP e também é capaz de diferenciar as diferentes versões que recebe por meio de observação do identificador de feixe (234).

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11/32 [0037] Observa-se que o intervalo de farol AA 216 pode ser definido no mesmo valor ou em valor diferente do intervalo de farol não de AA. Para que o sistema seja capaz de oferecer serviços aos usuários, o intervalo de farol AA necessita ser maior que a duração de varrimento do feixe, de forma que haja tempo restante para transmitir quadros de tráfego. Isso poderá ser colocado em prática, por exemplo, como regra de administração de configurações que evitaria que um usuário configurasse o AP de tal forma que o varrimento de feixes tomaria grande parte do tempo do intervalo de farol AA. [0038] Em realização preferida, os N quadros de farol AA 200 são enviados sucessivamente. Isso é atingido fazendo com que o AP utilize atraso (X) mais curto que o DIFS (Espaço Entre Quadros Distribuído), mas mais longo que o SIFS (Espaço Entre Quadros Curto) ao tentar ter acesso ao meio sem fio entre a transmissão de dois quadros de farol. Qualquer valor de X entre SIFS e DIFS pode ser utilizado. Dever-se-á observar que o AP ainda necessitaria aguardar um DIFS inteiro ao acessar o meio sem fio para transmitir o primeiro dos N quadros de farol. Isso impõe fronteira superior sobre o período máximo de tempo em que STA necessitaria varrer o meio após detectar um dos N faróis anunciados por AP; em que:

Fronteira superior = (N - 1) x (duração_do_farol) + X Equação 1 [0039] Em outras palavras, isso evita que STA varra canal por período de tempo não determinado sem nunca saber se todos os N faróis foram transmitidos pelo AP.

[0040] O diagrama de tempo para o varrimento passivo é exibido na Figura 3. Antes que o AP inicie o intervalo de farol AA 300, ele aguarda um DIFS 302. No início do intervalo de farol AA 300, o AP transmite o primeiro quadro de farol 304. Entre os quadros de farol 304, o AP aguarda o intervalo X (306), em que X é mais curto que DIFS e mais longo que SIFS.

[0041] Método 400 de transmissão de quadro farol AA em varrimento passivo é exibido na Figura 4. O método 400 começa com o AP transmitindo quadro de farol AA 200 em um dos N feixes de antena, em que o identificador de feixe atual 234 é definido no feixe atual (etapa 402). Realiza-se determinação de se o quadro de farol AA foi transmitido sobre todos os N feixes (etapa 404). Caso o quadro de farol AA tenha sido transmitido sobre todos os N feixes, o método termina (etapa 406). Caso o quadro de

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12/32 farol AA não tenha sido transmitido sobre todos os N feixes (etapa 404), o método aguarda o intervalo X (etapa 408). O sistema de antena é comutado em seguida para o feixe seguinte (etapa 408) e transmite o quadro de farol AA 200 sobre o feixe atual, com o identificador de feixe atual 234 definido no feixe atual (etapa 410) e o método prossegue com a etapa 404. Observa-se que a etapa de comutação para o feixe seguinte (etapa 408) pode ser realizada antes ou depois de aguardar o intervalo X.

[0042] A determinação utilizada pela STA de associar-se ou não ao AP é específica de implementação. Um método é utilizar o nível de potência ou SNR percebida sobre os faróis para selecionar o AP ao qual associar-se. A presente invenção permite que STA utilize este método capitalizando-se totalmente do fato de que o AP é equipado com sistema de antena avançado.

Varrimento ativo:

[0043] A presente invenção também aborda varrimento ativo permitindo que STA solicite ao AP que envie respostas de sonda sobre diversos feixes. Isso pode ser atingido por meio da adição de novo campo ao quadro de solicitação de sonda de WLAN. O quadro resultante é exibido na Figura 5 e é denominado quadro de solicitação de sonda AA 500. Muitos dos campos do quadro 500 encontram-se no quadro de solicitação de sonda existente conforme definido pelos padrões 802.11. Estes campos incluem controle de quadro 502, duração 504, DA 506, SA 508, BSSID 510, controle de seqüências 512, IE de SSID 514 e IE de velocidades sustentadas 516. O novo campo 518 do quadro 500 fornece indicação para o AP (como valor sim ou não) de que a STA deseja varrer todos os feixes do AP.

[0044] Além disso, dois novos campos são adicionados ao quadro de resposta de sonda WLAN. O quadro resultante é exibido na Figura 6 e é denominado quadro de resposta de sonda AA 600. Muitos dos campos do quadro 600 encontram-se no campo de resposta de sonda existente, conforme definido pelos padrões 802.11. Os campos 602 a 628 do quadro 600 são idênticos aos campos 202 a 228 do quadro 200.

[0045] O primeiro campo novo 630 do quadro 600 indica para a STA que as respostas de sonda AA são enviadas N vezes em intervalo de farol AA, em que N corresponde ao número de feixes sobre os quais o AP enviará a resposta de sonda. O

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13/32 segundo campo novo 632 identifica o feixe que foi utilizado para transmitir a resposta de sonda AA; este é o identificador de feixe. AP equipado com sistema AA responde à solicitação de sonda AA enviando diversas (N) respostas de sondas AA para a STA.

[0046] Em realização preferida, as N respostas de sondas AA são enviadas sucessivamente. Isso é atingido fazendo com que o AP utilize atraso (X) mais curto que DIFS, mas mais longo que SIFS, ao tentar acessar o meio sem fio entre a transmissão de duas respostas de sondas AA. Dever-se-á observar que o AP ainda necessitará aguardar um DIFS inteiro ao acessar o meio sem fio para transmitir a primeira das N seqüências de sondas. Isso impõe limite superior sobre o período máximo de tempo que STA necessitaria aguardar após receber uma das N respostas de sonda AA enviadas por AP; em que:

Fronteira superior = (N - 1) x (duração da resposta de sonda + X) Equação 2 [0047] O diagrama de tempo para o varrimento ativo é exibido na Figura 7. Depois que a STA enviar o quadro de solicitação de sonda AA 700, o AP aguarda um DIFS 702 antes de enviar o primeiro quadro de resposta de sonda AA 704. Entre os quadros de resposta 704, o AP aguarda o intervalo X (706), em que X é mais curto que DIFS e mais longo que SIFS.

[0048] Método 800 de transmissão de quadro de resposta de sonda AA em varrimento ativo é exibido na Figura 8. O método 800 começa com o envio pela STA de quadro de solicitação de sonda AA 500, que inclui o estabelecimento do indicador 518 para varrer todos os feixes do AP (etapa 802). O AP recebe o quadro de solicitação de sonda AA e aguarda o período DIFS (etapa 804). O AP transmite quadro de resposta de sonda AA 600 em um dentre N feixes de antena, com o identificador de feixe atual 632 definido no feixe atual (etapa 806). Realiza-se determinação de se o quadro de resposta de sonda AA foi transmitido sobre todos os N feixes (etapa 808). Caso o quadro de resposta de sonda AA tenha sido transmitido sobre todos os N feixes, o método termina (etapa 810). Caso o quadro de resposta de sonda AA não tenha sido transmitido sobre todos os N feixes (etapa 808), o método aguarda o intervalo X (etapa 812). O sistema de antena é comutado em seguida para o feixe seguinte (etapa 812) e transmite o quadro de resposta de sonda AA 600 sobre o feixe atual, com o identificador de feixe atual 632 definido no feixe atual (etapa 814) e o método prossegue com a etapa 808. Observa-se

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14/32 que a etapa de comutação para o feixe seguinte (etapa 812) pode ser realizada antes ou depois de aguardar o intervalo X.

[0049] Em sistemas do estado da técnica, a decisão tomada por STA quanto a qual AP associar-se não poderá considerar o ganho de link de rádio obtido por meio da estrutura de antena avançada no AP. Isso significa que os dados recolhidos do varrimento do ambiente de RF, seja passiva ou ativamente, em que os quadros de farol e as respostas de sonda são enviados por APs de forma omnidirecional, poderão fazer com que STA associe-se a AP que oferecesse pior desempenho que outro AP, caso os ganhos dos sistemas AA houvessem sido considerados.

[0050] Com a presente invenção, os dados recolhidos por STA ao varrer o ambiente de RF permitem que ela estime qual AP será capaz de fornecer o melhor link de rádio, considerando os ganhos a serem oferecidos pelos sistemas AA quando forem transmitidos quadros de tráfego.

Indicador de feixe:

[0051] A Figura 9 é diagrama que exibe sistema 900 em operação conforme a presente invenção. O sistema 900 inclui AP 902, primeira STA (STA 1) 904 e segunda STA (STA 2) 906. O AP 902 transmite em feixe omnidirecional (ou padrão; b0) 910, primeiro feixe direcional (b1) 912 com a STA 1 904 e segundo feixe direcional (b2) 914 com a STA 2 906. Embora o feixe omnidirecional 910 possa ser recebido pela STA 1 904 e STA 2 906 (embora timidamente), os feixes direcionais 912 e 914 são opções melhores.

[0052] Novo campo, denominado a seguir indicador de feixe, é adicionado após o cabeçalho do Protocolo de Convergência de Camadas Físicas (PLCP) da maior parte dos pacotes enviados por STA para AP, o que indica para o AP quais dos seus feixes (ou antenas) deverá selecionar para receber o restante do pacote (a unidade de dados de protocolo (PDU) MAC). Observa-se que o indicador de feixe não necessita ser enviado com todos os pacotes da STA para o AP, pois espera-se que certos pacotes (tais como reconhecimento (ACK) ou CTS) sejam recebidos pelo AP a partir de STA específica. Caso o AP saiba antecipadamente qual STA estará enviando o pacote seguinte, ele pode selecionar o feixe ideal para receber aquele pacote e o indicador de feixe não é necessário. Entretanto, o indicador de feixe pode também ser transmitido naqueles

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15/32 pacotes.

[0053] A Figura 10 é diagrama de formato de quadro 1000 que inclui as informações de indicador de feixes enviadas por STA. O quadro 1000 é versão modificada de PLCP PDU (PPDU) e inclui preâmbulo de PLCP 1002, cabeçalho de PLCP 1004, campo indicador de feixe 1006 e quadro de MAC 1008.

[0054] Estas informações são fornecidas pela STA que transmite o pacote 1000, na velocidade mínima de dados. O AP utiliza a sua antena omnidirecional para decodificar o cabeçalho de PLCP 1004 e o campo indicador de feixe 1006. Após a decodificação do campo indicador de feixe 1006, o AP seleciona o feixe correspondente para receber o restante do pacote 1008, sem necessidade de conhecer a identidade da STA que envia o pacote 1000.

[0055] O indicador de feixe 1006 é número inteiro entre 0 e Namax, em que Namax é o número máximo de feixes que o AP pode utilizar. O valor de Namax pode ser fixo para todos os dispositivos compatíveis com o sistema ou sinalizado pelo AP em quadros de farol, quadros de resposta de sonda ou outros quadros de administração. Preferencialmente, Namax é número inteiro relativamente pequeno (ou seja, de 7 a 15), de forma a limitar a quantidade de bits adicionais necessários para o campo indicador de feixe 1006. Um dos valores é preferencialmente reservado como valor padrão para situações em que a STA não sabe qual valor utilizar no campo indicador de feixe 1006. Ao utilizar-se este valor padrão, o AP pode simplesmente utilizar feixe que não é indicado em direção específica (tal como padrão omnidirecional).

[0056] A STA determina qual valor utilizar no campo indicador de feixe 1006 com base em informações fornecidas pelo AP em sinalização AP para STA anterior. As informações necessárias para esta sinalização consistem do próprio indicador de feixe, junto com os endereços de MAC do AP e da STA. Opcionalmente, pode-se adicionar limite de idade para indicar para a STA tempo máximo além do qual as informações de indicador de feixe são consideradas não confiáveis ou inválidas. O limite de idade pode ser valor fixo ou pode ser sinalizado a partir de quadros de farol, quadros de resposta de sonda ou outros quadros de administração. Neste último caso, o limite de idade pode ser definido de forma adaptativa pelo AP com base em considerações de mobilidade da STA.

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16/32 [0057] Existem diversas possibilidades de sinalização para que o AP transfira as informações do indicador de feixe para a STA. Um método é que o AP envie pacote especial (mensagem indicadora de feixe) que contém somente as informações necessárias para este propósito (endereços de AP e STA, indicador de feixe, limite de idade opcional). A Figura 11 é diagrama de mensagem indicadora de feixe 1100 enviada por AP. A mensagem 1100 inclui campo indicador de feixe 1102, campo de endereço de AP 1104, campo de endereço de STA 1106 e campo de limite de idade opcional 1108. A ordem dos campos 1102 a 1108 é exemplo e os campos 1102 a 1108 da mensagem 1100 podem estar em qualquer ordem.

[0058] Em situação unicast, a STA preferencialmente envia de volta ACK para que o AP possa retransmitir o pacote 1100 caso a STA não o recebesse com sucesso. Caso o AP necessite atualizar o indicador de feixe para várias STAs, ele pode enviar mensagem multicast para as STAs que contêm os seus valores indicadores de feixes correspondentes. [0059] Outra possibilidade de sinalização é que o AP insira ou armazene as informações necessárias sobre pacote que contém outros dados destinados à STA. As informações poderão ser adicionadas após o cabeçalho de PLCP, após MAC PDU ou como outro campo no cabeçalho de MAC. As Figuras 12a e 12b são diagramas de formatos de quadro 1200 e 1220 que incluem as informações indicadoras de feixes enviadas por AP. Os quadros 1200 e 1220 são versões modificadas de PPDU.

[0060] A Figura 12a exibe quadro 1200 que adiciona as informações indicadoras de feixes após o cabeçalho de PLCP. O quadro 1200 inclui preâmbulo de PLCP 1202, cabeçalho de PLCP 1204, campo de indicador de feixe 1206, campo de endereço de AP 1208, campo de endereço de STA 1210, campo de limite de idade opcional 1212 e quadro de MAC 1214.

[0061] A Figura 12b exibe quadro 1220 que adiciona as informações indicadoras de feixes após o quadro de MAC 1214. Os campos do quadro 1220 são idênticos ao quadro 1200, em que a diferença está na ordem dos campos.

[0062] Outra possibilidade de sinalização é adicionar marca que indique se as informações indicadoras de feixe estão presentes ou não. Esta marca permitiria que o AP não enviasse as informações indicadoras de feixe em cada pacote destinado à STA. As

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17/32 informações indicadoras de feixes podem ser enviadas periodicamente (tal como uma vez a cada cinco segundos) e/ou em base dirigida por eventos (tal como sobre mudança no feixe transmitido no AP para certa STA).

[0063] As Figuras 13a e 13b são diagramas de formatos de quadros alternados 1300 e 1320, que incluem as informações do indicador de feixe enviadas por AP, incorporando a marca de informações de indicadores de feixes. Os quadros 1300 e 1320 são versões modificadas do PPDU. A Figura 13a exibe quadro 1300 que inclui preâmbulo de PLCP 1302, cabeçalho de PLCP 1304, marca de informações indicadoras de feixes 1306, campo indicador de feixes 1308, campo de endereço de AP 1310, campo de endereço de STA 1312, campo de limite de idade opcional 1314 e campo de MAC 1316. A marca 1306 somente é definida se as informações de indicador de feixe (campos 1308 a 1314) forem fornecidas no quadro 1300.

[0064] A Figura 13b exibe quadro 1320 que adiciona as informações de indicador de feixe após o quadro de MAC 1316. Os campos do quadro 1320 são idênticos ao quadro 1300 e a diferença está na ordem dos campos.

[0065] A STA preenche o campo indicador de feixe 1006 nas transmissões STA para AP (pacote 1000) com o indicador de feixe mais recente (1102, 1206, 1308) sinalizado pelo AP para esta STA, caso esta última sinalização fosse recebida antes do vencimento do seu limite de idade (ou de qualquer forma). Caso contrário, a STA preenche o campo indicador de feixe 1006 com o valor padrão, conforme mencionado acima. Para cada valor do indicador de feixe, o AP sabe a quais dos seus feixes (ou antenas) o indicador corresponde; a STA não necessita conhecer esta correspondência.

[0066] A Figura 14 é fluxograma de método 1400 de transmissão de informações de antena inteligente por AP e STA. O método 1400 começa com o AP selecionando feixe para comunicação para a STA e selecionando o indicador de feixe correspondente ao feixe selecionado (etapa 1402). Preferencialmente, embora não obrigatoriamente, o AP seleciona o feixe que maximiza o nível de sinal ou a relação sinal-interferência (SIR) no seu receptor. Existe uma série de métodos segundo os quais o AP pode aprender qual feixe maximiza a SIR para STA específica.

[0067] O AP pode tentar, por exemplo, feixes diferentes ao receber pacotes que são

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18/32 esperados de STA específica e tomar o feixe que resultou na melhor qualidade do sinal recebido. Exemplos de pacotes esperados incluem: ACK após a transmissão de pacote de dados para STA específica e pacote de CTS após a transmissão de pacote de RTS para STA específica. Com os pacotes esperados, pode não ser necessário que a STA adicione o campo indicador de feixe 1006 após o cabeçalho de PLCP 1004, pois o AP espera que os pacotes sejam enviados por uma certa STA e, portanto, o AP já saberia qual feixe utilizar. [0068] O AP envia em seguida as informações de indicador de feixe para a STA (etapa 1404). As informações de indicador de feixes (conforme explicado em mais detalhes acima) incluem o indicador de feixe, o endereço do AP, o endereço da STA e limite de idade opcional para validade das informações do indicador de feixe. O método 1400 considera que o limite de idade etá presente nas informações do indicador de feixe.

[0069] A STA realiza determinação de se o limite de idade das informações de indicador de feixe foi atingido; ou seja, se as informações do indicador de feixe ainda são válidas (etapa 1406). Caso o limite de idade não tenha sido atingido, a STA define o indicador de feixes para a transmissão de pacote para o feixe selecionado (etapa 1408). A STA envia o pacote com as informações de indicador de feixe sobre o feixe selecionado (etapa 1410). O AP começa a receber o pacote da STA sobre o feixe omnidirecional (etapa 1412). O AP decodifica as informações do indicador de feixe contidas no pacote e comuta a antena para o feixe selecionado, para receber o restante do pacote (etapa 1414). O método termina em seguida (etapa 1416).

[0070] Caso o limite de idade das informações do indicador de feixe tenha sido atingido, ou seja, as informações do indicador de feixe não são mais válidas (etapa 1406), a STA define o indicador de feixe para pacote a ser transmitido no feixe omnidirecional (ou padrão; etapa 1420). A STA envia em seguida o pacote sobre o feixe omnidirecional (etapa 1422). O AP recebe o pacote sobre o feixe omnidirecional (etapa 1424) e o método termina (etapa 1416). Como o pacote está sendo transmitido sobre o feixe omnidirecional (pois o pacote da STA não inclui as informações indicadoras de feixe ou a STA definiu o indicador de feixe no valor padrão), não há necessidade que o AP altere o seu feixe de antena.

[0071] A Figura 15 exibe exemplo do método 1400. Neste exemplo, considera-se

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19/32 que o AP 1500 já decidiu que os melhores feixes para comunicação com a STA 1 1502 e a STA 2 1504 são b1 e b2, respectivamente (conforme exibido na Figura 9).

[0072] A Figura 15 exibe possível seqüência de eventos em que a STA 1 1502, a STA 2 1504 e o AP 1500 comunicam-se entre si. Em primeiro lugar, o AP deseja transmitir pacote para a STA 1. Após obter acesso ao meio (etapa 1510), o AP comuta para o feixe b1 (etapa 1512) e transmite pacote de dados para a STA 1 que inclui mensagem indicadora de feixe, com o indicador de feixe (b1) e limite de idade para o uso deste indicador de feixe (cinco segundos; etapa 1514). A STA 1 envia em seguida ACK para o AP (etapa 1516). A partir daquele momento (e até cinco segundos após esse momento), a STA 1 sabe que, se necessitar transmitir pacote (1000, conforme exibido na Figura 10) para o AP, ela deverá definir o campo indicador de feixe (1006) em b1 (etapa 1518). Após receber o ACK da STA 1, o AP comuta a sua antena para padrão omnidirecional (b0; etapa 1520).

[0073] Em seguida, o AP obtém acesso ao meio novamente (etapa 1522) e comuta para o feixe b2 (etapa 1524), a fim de transmitir pacote para a STA 2, que inclui mensagem indicadora de feixes, com o indicador de feixe (b2) e limite de idade para uso deste indicador de feixe (cinco segundos; etapa 1526). A STA 2 envia em seguida ACK para o AP (etapa 1528). A STA 2 sabe que deverá definir o campo indicador de feixe (1006) para b2 para qualquer pacote que transmita para o AP (diferente de ACK ou CTS) por até cinco segundos a partir daquele momento (etapa 1530). Após rceber o ACK da STA 2, o AP comuta a sua antena para padrão omnidirecional (b0; etapa 1532).

[0074] A STA obtém em seguida acesso ao meio (etapa 1534) e transmite pacote de dados para o AP com o campo indicador de feixe (1006) definido em b1 (considerando que decorreram menos de cinco segundos; etapa 1536). Após decodificar o campo indicador de feixe, o AP imediatamente comuta para o feixe b1 (etapa 1538) para decodificar o restante do pacote (etapa 1540). Após o final do recebimento do pacote, o AP envia ACK para a STA 1 (etapa 1542) e comuta a sua antena para o padrão omnidirecional (b0; etapa 1544).

[0075] Em seguida, a STA 2 obtém acesso ao meio (etapa 1546) e transmite um pacote de dados para o AP com o campo indicador de feixe (1006) definido em b2

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20/32 (considerando que decorreram menos de cinco segundos; etapa 1548). Após a decodificação do campo indicador de feixe, o AP comuta imediatamente para o feixe b2 (etapa 1550) para decodificar o restante do pacote (etapa 1552). Após o final do recebimento do pacote, o AP envia ACK para a STA 1 (etapa 1554) e comuta a sua antena para o padrão omnidirecional (b0; etapa 1556).

[0076] Observa-se que, caso o limite de idade das informações indicadoras de feixe tenha expirado (cinco segundos, neste exemplo), STA (STA 1 ou STA 2) definiria o campo indicador de feixe (1006) em b0 (valor padrão).

[0077] A presente invenção permite o uso da antena inteligente no AP sem resultar em nenhuma grande inconveniência. A adição do campo indicador de feixe no cabeçalho PLCP não resulta em sobrecarga excessiva, pois a quantidade de possíveis feixes pode normalmente ser limitada em oito ou menos (tal como três ou quatro bits para o campo indicador de feixe).

[0078] Para fins de compatibilidade retroativa, campo do cabeçalho PLCP pode receber novo valor para os pacotes transmitidos de STAs que implementam a presente invenção, de forma que o AP possa determinar se pacote sendo recebido foi transmitido por STA que implementa a presente invenção ou não. Um dos bits atualmente reservados no campo de serviço do cabeçalho PLCP, por exemplo, poderá ser utilizado para indicar se a STA implementa a presente invenção (e, portanto, se haverá campo indicador de feixe após o cabeçalho de PLCP). Caso contrário, o AP sabe que não deverá esperar o campo indicador de feixe após o cabeçalho de PLCP e poderá simplesmente utilizar o padrão omnidirecional para decodificar o restante do pacote.

[0079] A presente invenção também se aplica no caso de arquitetura entrelaçada, em que nó entrelaçado é suscetível de receber pacotes de mais de um nó entrelaçado diferente. Neste caso, nó entrelaçado desempenha o papel de STA e de AP conforme descrito acima. Isso significa que nó entrelaçado A utiliza o campo indicador de feixe ao transmitir para outro nó entrelaçado B, utilizando o valor do indicador de feixe que o nó entrelaçado B sinalizou anteriormente para o nó entrelaçado A. Por outro lado, o nó entrelaçado B utiliza o campo indicador de feixe ao transmitir para o nó entrelaçado A, empregando o valor do indicador de feixe que o nó entrelaçado A sinalizou anteriormente

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21/32 para o nó entrelaçado B.

[0080] Como alternativa a ter campo indicador de feixe após o cabeçalho de PLCP, a STA poderá adicionar o seu endereço após o cabeçalho de PLCP. Esta não é solução tão eficiente, pois o endereço da STA possui 48 bits de comprimento, em comparação com três ou quatro bits para o indicador de feixe. Outra alternativa seria substituir o campo indicador de feixe com índice de STA arbitrário atribuído pelo AP para a STA mediante associação e/ou sinalização de camada superior em seguida. O índice de STA poderá ser relativamente curto (menos de dez bits no seu valor máximo), dependendo do número máximo de STAs associadas. O AP pesquisaria e utilizaria o melhor feixe atual para o índice de STA especificado no preâmbulo. O AP não necessitaria sinalizar em seguida indicador de feixe para a STA em cada pacote AP para STA, mas haveria mais bits adicionais após o preâmbulo de PLCP.

Informações de capacidade de antena:

[0081] Campo de informações de capacidade 1600, conforme utilizado em quadro de farol, quadro de solicitação de associação, quadro de resposta de associação e quadro de resposta de sonda possuem alguns bits reservados, conforme exibido na Figura 16. O campo de informações de capacidade 1600 inclui subcampo de conjunto de serviços estendidos (ESS) 1602, subcampo IBSS 1604, subcampo que pode ser reunido livre de contenção (CF) 1606, subcampo de solicitação de união de CF 1608, subcampo de privacidade 1610 e uma série de bits reservados 1612. Nos padrões 802.11, os subcampos 1602 a 1610 possuem um bit de comprimento cada e existem onze bits reservados 1612.

[0082] A presente invenção utiliza um dos bits reservados 1612 para transferir informações de capacidade de antena utilizando um dos bits reservados como marca para indicar se as informações de capacidade da antena serão transmitidas. Os detalhes de capacidades de antena são parte de IE adicional, que é fixada ao final do pacote caso a marca de informações de capacidade de antena seja definida.

[0083] O IE de informações de capacidade de antena pode ser incluído como parte de quadro de solicitação de associação, quadro de resposta de associação, quadro de solicitação de sonda e quadro de resposta de sonda. Um exemplo de parte de quadro de solicitação de associação 200 que inclui este novo IE é exibido na Figura 17. O quadro

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1700 inclui campo de informações de capacidade 1702, campo de intervalo de escuta 1704, IE de SSID 1706, IE de velocidades sustentadas 1708 e IE de capacidade de antena 1710. Alternativamente, o IE de capacidade de antena 1710 pode ser adicionado a qualquer quadro de administração, tal como solicitação de reassociação, resposta de reassociação ou farol; a qualquer quadro de controle; ou a pacotes de dados. Em realização preferida, o IE de capacidade de antena 1710 é enviado em quadro de administração. Caso o IE de capacidade de antena 1710 seja adicionado ao quadro de solicitação de sonda e ao quadro de resposta de sonda, STA pode utilizar estas informações antes de iniciar procedimento de associação com AP.

[0084] O IE de capacidade de antena 1710 é exibido em detalhes na Figura 18 e inclui, mas sem limitar-se a campo de tecnologia de antena 1802, uma série de campos de feixe sustentados 1804, campo para indicar suporte de informações de antena de transmissão após o cabeçalho PLCP 1806, campo de técnica de diversidade 1808, campo para indicar o suporte de sinalização de medição de antena 1810 e campo para indicar suporte para diversas entradas 1812. Informações de capacidade de antena adicionais podem também ser incluídas no IE 1710.

[0085] Em uma realização, a quantidade mínima de informação a ser trocada inclui o campo de tecnologia de antena 1802 e o restante dos campos pode ser opcional. Pode ser possível derivar os campos restantes (ou seja, os campos 1804 a 1812) depois que o tipo de tecnologia de antena for conhecido.

[0086] Depois que um lado (seja AP ou STA) receber as informações de capacidade de antena do lado transmissor, o lado receptor ajusta as configurações locais para a transmissão e/ou recepção, tais como número de antenas utilizadas, método de diversidade, tecnologias de antena inteligente utilizadas para transmissão/recepção e medições de antena adicionais.

[0087] Na eventualidade de que o lado receptor não possa sustentar as capacidades de antena do lado transmissor, o lado transmissor não será capaz de utilizar as características de antena específicas. Certas tecnologias de antena somente operarão adequadamente caso o lado transmissor e o lado receptor sejam capazes de utilizar a tecnologia. Um exemplo é a tecnologia MIMO, que somente funciona se sustentada nos

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23/32 dois lados.

[0088] A Figura 19 exibe método 1900 de troca de informações de capacidade de antena. Para fins de discussão do método 1900, são utilizadas as expressões STA transmissora e STA receptora. Observa-se que a STA transmissora e a STA receptora podem ser AP ou STA, de tal forma que troca de informações de capacidade de antena possa ocorrer entre AP e STA ou entre duas STAs, em qualquer direção.

[0089] O método 1900 começa com o envio pela STA transmissora das suas informações de capacidade de antena para a STA receptora em IE de capacidade de antena (etapa 1902). A STA receptora rcebe o IE de capacidade de antena (etapa 1904) e determina se pode sustentar as capacidades de antena solicitadas. Caso a STA receptora possa sustentar as capacidades de antena da STA transmissora (etapa 1906), a STA receptora ajusta as suas configurações para manipular as capacidades de antena da STA transmissora (etapa 1908). A STA receptora envia reconhecimento das suas capacidades de antena para a STA transmissora (etapa 1910).

[0090] Em realização alternativa do método 1900, o reconhecimento é enviado para a STA transmissora antes que a STA receptora ajuste as suas configurações (ou seja, as etapas 1908 e 1910 são comutadas). Embora esta mensagem seja reconhecimento das capacidades de antena da STA receptora, não é necessariamente sinal de ACK. Caso a STA receptora possua algumas, mas não todas as capacidades da STA transmissora, pode ocorrer negociação de capacidades para atingir conjunto comum de capacidades a serem utilizadas. Em realização preferida, as capacidades utilizadas serão o menor conjunto de capacidades pertencente às duas STAs.

[0091] A STA transmissora começa a emitir utilizando as capacidades de antena comunicadas (etapa 1912) e o método termina (etapa 1914).

[0092] Caso a STA receptora não sustente as capacidades de antena da STA transmissora (etapa 1906), a STA receptora notifica a STA transmissora que não possui as capacidades de antena necessárias (etapa 1916). A STA transmissora começa a emitir sem o uso das capacidades de antena necessárias (etapa 1918) e o método termina (etapa 1914).

[0093] A Figura 20 é fluxograma de método alternativo 2000 de troca de

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24/32 informações de capacidade de antena entre STA transmissora 2002 e STA receptora 2004. A STA transmissora 2002 envia as suas informações de capacidade de antena para a STA receptora 2004 (etapa 2010). A STA receptora 2004 envia as suas informações de capacidade de antena para a STA transmissora 2002 (etapa 2012). Observa-se que as etapas 2010 e 2012 podem ser realizadas em ordem contrária. A ordem das etapas 2010 e 2012 não é crítica, desde que as informações de capacidade de antena sejam trocadas entre a STA transmissora 2002 e a STA receptora 2004. Opcionalmente, a STA transmissora 2002 e a STA receptora 2004 podem negociar capacidades de antena para encontrar conjunto de capacidades de antena comuns ou pode trocar informações de medição (etapa 2014). Esta etapa opcional pode ser utilizada para refinar o conjunto de características de antena a ser utilizado.

[0094] Após a troca de informações de antenas (etapas 2010 e 2012) e qualquer troca de informações adicional (etapa 2014), a STA transmissora 2002 e a STA receptora 2004 decidem localmente quais características de antena utilizar com base nas capacidades de antena que são sustentadas localmente (etapas 2016 e 2018).

[0095] Embora a transferência de informações de capacidade de antena tenha sido descrita em termos de WLAN, os princípios deste conceito são igualmente aplicáveis a qualquer tipo de sistema de comunicação sem fio.

Implementação do sistema:

[0096] A Figura 21 é diagrama de bloco de sistema 2100 configurado para implementar os vários aspectos da presente invneção. O sistema 2100 inclui AP 2102 e STA 2104. O AP 2102 inclui dispositivo de determinação de capacidade de antena 2110 que determina as capacidades de antena do AP 2102 por meio de exame das informações de capacidade de antena armazenadas em dispositivo de informações da capacidade de antena 2112 que é conectado ao dispositivo de determinação de capacidade da antena 2110. As capacidades de antena do AP 2102 são enviadas por um transmissor/receptor 2114 conectado ao dispositivo de determinação da capacidade da antena 2110 e antena 2116 conectada ao transmissor/receptor 2114. Dispositivo de comutação de feixes 2118 é conectado ao transmissor/receptor 2114 e é utilizado para comutar os feixes da antena 2116.

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25/32 [0097] A STA 2104 recebe as informações de capacidade de antena do AP 2102 por meio de antena 2120 e transmissor/receptor 2122 conectado à antena 2120. Dispositivo de deteminação da capacidade de antena 2124 é conectado ao transmissor/receptor 2122 e compara as capacidades de antena do AP 2102 com as informações de capacidade de antena da STA 2104 por meio de acesso a dispositivo de informações de capacidade de antena 2126 que é conectado ao dispositivo de determinação de capacidade de antena 2124. O dispositivo de determinação de capacidade de antena 2124 é conectado a dispositivo de ajuste de configurações de STA 2128, que ajusta as configurações da STA 2104, a fim de utilizar as capacidades de antena inteligente.

[0098] Observa-se que negociação de capacidades de antena entre o AP 2102 e a STA 2104 pode ocorrer por meio dos dispositivos de determinação de capacidade de ante correspondentes 2110 e 2124. Embora o sistema 2100 tenha sido descrito como utilizando AP 2102, o AP 2102 pode ser outra STA no sistema 2100.

Realizações:

[0099] Método de implementação de antena inteligente para estabelecer uma associação entre STA e AP inclui as etapas de: (a) transmissão de quadro de farol pelo AP sobre um feixe de antena; (b) recebimento do quadro de farol na STA; (c) medição de qualidade de sinal do quadro de farol na STA; (d) comutação para feixe de antena diferente; (e) repetição das etapas (a) a (d) até que o quadro de farol tenha sido transmitido sobre todos os feixes de antenas; e (f) associação da STA ao AP que transmite o quadro de farol com a qualidade de sinal mais alta sobre um dos seus feixes de antena. [00100] Método de implementação de antena inteligente para estabelecer uma associação entre STA e AP inclui as etapas de: (a) envio de quadro de solicitação de sonda da STA para o AP, em que o quadro de solicitação de sonda inclui indicação de se a STA deseja varrer diversos feixes do AP; (b) transmissão de quadro de resposta de sonda do AP para a STA sobre um feixe de antena; (c) recebimento do quadro de resposta de sonda na STA; (d) medição de qualidade de sinal do quadro de resposta de sonda na STA; (e) comutação para diferente feixe de antena; (f) repetição das etapas (b) a (e) até que o quadro de resposta de sonda tenha sido transmitido sobre todos os feixes de antenas; e (g) associação da STA ao AP que transmite o quadro de resposta de sonda com a

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26/32 qualidade de sinal mais alta sobre um dos seus feixes de antena.

[00101] Método conforme qualquer dos dois parágrafos anteriores, em que o método aguarda intervalo antes da transmissão do quadro de farol após a comutação de feixes de antena e em que o intervalo é maior que espaço entre quadros curto e menor que espaço entre quadros distribuído.

[00102] Sistema de implementação de antena inteligente para estabelecer uma associação entre STA e AP, que inclui quadro de farol enviado pelo AP para a STA.

[00103] Sistema de implementação de antena inteligente para estabelecer uma associação entre STA e AP, que inclui: quadro de solicitação de sonda enviado pela STA para o AP, em que o quadro de solicitação de sonda inclui indicação de se a STA deseja varrer diversos feixes de antena a partir do AP; e quadro de resposta de sonda enviado pelo AP para a STA.

[00104] Qualquer das realizações anteriores, em que o quadro de farol ou o quadro de resposta de sonda inclui campo que identifica a quantidade total de feixes de antena e/ou campo que identifica o feixe de antena atual.

[00105] Método de suporte do uso de antena inteligente em WLAN que inclui AP e STA, em que o método inclui as etapas de: seleção de feixe de antena pelo AP para uso para comunicação com a STA; envio das informações de feixe selecionadas do AP para a STA; e transmissão de pacote da STA para o AP, em que o pacote inclui as informações de feixe selecionadas, por meio das quais o AP utiliza o feixe selecionado para receber ao menos parte do pacote.

[00106] Método conforme o parágrafo anterior, em que a etapa de seleção inclui a seleção de feixe de antena com nível máximo de sinal ou feixe de antena com relação sinal-interferência máxima.

[00107] Método conforme qualquer dos dois parágrafos anteriores, em que a etapa de envio inclui o envio de um ou mais dentre: indicador de feixe; limite de idade para o indicador de feixe, em que o feixe selecionado somente será utilizado caso o limite de idade não tenha vencido; o endereço de controle de acesso a meios (MAC) do AP; e o endereço de MAC da STA.

[00108] Método conforme qualquer dos três parágrafos anteriores, em que a etapa

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27/32 de envio inclui o envio das informações de feixe selecionadas em mensagem separada. [00109] Método conforme qualquer dos quatro parágrafos anteriores, em que a etapa de envio inclui o envio das informações de feixe selecionadas como parte de tipo de quadro existente.

[00110] Método conforme qualquer dos cinco parágrafos anteriores, em que a etapa de envio inclui adicionalmente o envio de marca de informação de indicador de feixe para indicar a presença de informações de feixe selecionadas no quadro.

[00111] Método conforme qualquer dos seis parágrafos anteriores, em que a etapa de envio inclui a comutação da antena do AP para o feixe selecionado antes do envio das informações de feixe selecionadas.

[00112] Método conforme qualquer dos sete parágrafos anteriores, em que a etapa de envio inclui adicionalmente a comutação da antena do AP para padrão omnidirecional após o envio das informações de feixe selecionadas sobre o feixe selecionado.

[00113] Método conforme qualquer dos oito parágrafos anteriores, que inclui adicionalmente a etapa de envio de reconhecimento da STA para o AP mediante o recebimento bem sucedido das informações de feixe selecionadas.

[00114] Método conforme qualquer dos nove parágrafos anteriores, que inclui adicionalmente as etapas de: recebimento de primeira parte do pacote no AP por meio de feixe omnidirecional, em que a primeira parte do pacote inclui as informações de feixe selecionadas; comutação da antena do AP para o feixe selecionado conforme especificado nas informações de feixe selecionadas; e recebimento de segunda parte do pacote no AP por meio do feixe selecionado.

[00115] Método conforme qualquer dos dez parágrafos anteriores, em que a etapa de comutação inclui a decodificação da primeira parte do pacote para determinar o feixe selecionado.

[00116] Sistema de suporte de uso de antena inteligente em WLAN que inclui AP e

STA, em que o sistema inclui: primeiro pacote, enviado pelo AP para a STA, em que o primeiro pacote inclui indicador de feixe selecionado, endereço de controle de acesso a meios (MAC) do AP e endereço de MAC da STA, em que o indicador de feixe selecionado identifica feixe de antena selecionado pelo AP para uso para comunicação com a STA; e

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28/32 segundo pacote, enviado pela STA para o AP, em que o segundo pacote inclui o indicador de feixe selecionado, por meio do quê o AP recebe ao menos parte do segundo pacote por meio do feixe selecionado.

[00117] Sistema conforme o parágrafo anterior, em que o primeiro pacote é enviado na forma de mensagem separada do AP para a STA.

[00118] Sistema conforme qualquer dos dois parágrafos anteriores, em que o primeiro pacote é parte de tipo de quadro existente.

[00119] Sistema conforme qualquer dos três parágrafos anteriores, em que o primeiro pacote inclui adicionalmente limite de idade para o indicador de feixe selecionado, em que o feixe selecionado somente será utilizado caso o limite de idade não tenha expirado.

[00120] Sistema conforme qualquer dos quatro parágrafos anteriores, em que o primeiro pacote inclui adicionalmente marca de informações de indicador de feixe, para indicar a presença do indicador de feixe selecionado no pacote.

[00121] Sistema conforme qualquer dos cinco parágrafos anteriores, em que: primeira parte do segundo pacote é recebida no AP por meio de feixe omnidirecional, em que a primeira parte do segundo pacote inclui o indicador de feixe selecionado; o AP comuta a sua antena para o feixe selecionado conforme especificado no indicador de feixe selecionado; e segunda parte do segundo pacote é recebida no AP por meio do feixe selecionado.

[00122] Sistema de troca de informações de capacidade de antena inteligente entre STA transmissora e STA receptora em sistema de comunicação sem fio, que inclui elemento de informações de capacidade de antena, trocadas entre a STA transmissora e a STA receptora antes da transmissão de dados entre as duas STAs, em que o elemento de informações de capacidade de antena inclui informações referentes às capacidades das duas STAs.

[00123] Sistema conforme o parágrafo anterior, em que o sistema de comunicação sem fio é WLAN, a STA transmissora é AP ou STA na WLAN e a STA receptora é STA na

WLAN ou AP.

[00124] Sistema conforme qualquer dos dois parágrafos anteriores, em que o

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29/32 elemento de informações de capacidade de antena inclui campo de tecnologia de antena e pelo menos um campo selecionado a partir do grupo que consiste de uma série de feixes sustentados, indicador de suporte de informações de antena de transmissão após o cabeçalho de protocolo de convergência de camadas físicas, indicador de método de diversidade, indicador de suporte de sinalização de medição de antena e indicador de suporte de entradas múltiplas.

[00125] Sistema conforme qualquer dos dois parágrafos anteriores, em que cada campo é derivado pela STA receptora a partir do campo de tecnologia de antena.

[00126] Sistema conforme qualquer dos três parágrafos anteriores, em que o elemento de informações de capacidade de antena é enviado como parte de quadro de administração, quadro de controle ou quadro de dados.

[00127] Sistema conforme qualquer dos quatro parágrafos anteriores, em que o elemento de informações de capacidade de antena é trocado entre a STA transmissora e a STA receptora a qualquer momento após a associação entre a STA transmissora e a STA receptora ou a qualquer momento após transferência de dados entre a STA transmissora e a STA receptora.

[00128] Método de troca de informações de capacidade de antena inteligente entre STA transmissora e STA receptora em sistema de comunicação sem fio, que inclui as etapas de: envio de informações de capacidade de antena da STA transmissora para a STA receptora; determinação de se a STA receptora pode sustentar as capacidades de antena da STA transmissora; ajuste de configurações na STA receptora caso a STA receptora possa sustentar as capacidades de antena da STA transmissora; e transmissão de dados da STA transmissora para a STA receptora, utilizando as capacidades de antena caso a STA receptora possa sustentar as capacidades de antena da STA transmissora.

[00129] Método conforme o parágrafo anterior, que inclui adicionalmente a etapa de resposta à STA transmissora com reconhecimento das capacidades de antena da STA receptora.

[00130] Método conforme qualquer dos dois parágrafos anteriores, em que a etapa de resposta é realizada antes da etapa de ajuste ou após a etapa de ajuste.

[00131] Método conforme qualquer dos três parágrafos anteriores, em que a etapa

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30/32 de resposta inclui a notificação da STA transmissora de que a STA receptora não possui as capacidades de antena solicitadas.

[00132] Método conforme qualquer dos quatro parágrafos anteriores, em que a etapa de transmissão inclui a transmissão de dados da STA transmissora para a STA receptora sem o uso das capacidades de antena.

[00133] Método conforme qualquer dos cinco parágrafos anteriores, em que a etapa de envio inclui o envio das informações de capacidade de antena como parte de quadro de administração.

[00134] Método conforme qualquer dos seis parágrafos anteriores, em que a etapa de ajuste inclui o ajuste de pelo menos uma configuração selecionada a partir do grupo que consiste de número de antenas utilizadas, método de diversidade, tecnologia de antena inteligente utilizada e medições de antena adicionais.

[00135] Método de troca de informações de capacidade de antena inteligente entre primeira STA e segunda STA em sistema de comunicação sem fio, que inclui as etapas de: envio de informações de capacidade de antena da primeira STA para a segunda STA; e envio de informações de capacidade de antena da segunda STA para a primeira STA.

[00136] Método conforme o parágrafo anterior, que inclui adicionalmente a etapa de decisão local, na primeira STA e na segunda STA, sobre as capacidades de antena para uso para transmissão e recepção futura entre a primeira STA e a segunda STA.

[00137] Método conforme qualquer dos dois parágrafos anteriores, em que a etapa de decisão é realizada sem nenhuma comunicação adicional entre a primeira STA e a segunda STA.

[00138] Método conforme qualquer dos três parágrafos anteriores, que inclui adicionalmente a etapa de comparação das capacidades de antena da primeira STA e da segunda STA, em que a etapa de decisão inclui o uso das capacidades de antena que são sustentadas pela primeira STA e pela segunda STA.

[00139] Método conforme qualquer dos quatro parágrafos anteriores, que compreende adicionalmente a etapa de troca de informações de medição entre a primeira

STA e a segunda STA, em que a etapa de troca é realizada antes da etapa de decisão.

[00140] Método conforme qualquer dos cinco parágrafos anteriores, que compreende

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31/32 adicionalmente a etapa de negociação de informações de capacidade da antena entre a primeira STA e a segunda STA, em que a etapa de negociação é realizada antes da etapa de decisão.

[00141] Sistema de implementação de características de antena inteligente em WLAN inclui AP e STA. O AP inclui primeiro dispositivo de determinação da capacidade de antena; primeiro dispositivo de informação de capacidade de antena conectado ao primeiro dispositivo de determinação de capacidade de antena, em que o primeiro dispositivo de determinação de capacidade de antena é configurado para determinar as capacidades de antena do AP por meio de exame das informações armazenadas no primeiro dispositivo de informação de capacidade de antena; primeiro transmissor/receptor conectado ao primeiro dispositivo de determinação de capacidade de antena; primeira antena conectada ao transmissor/receptor; e dispositivo de comutação de feixes conectado ao transmissor/receptor, em que o mencionado dispositivo de comutação de feixes é configurado para comutar feixes da primeira antena. A STA inclui segunda antena; segundo transmissor/receptor conectado à segunda antena, em que o segundo transmissor/receptor é configurado para receber informações de capacidade de antena do AP; segundo dispositivo de determinação de capacidade de antena conectado ao segundo transmissor/receptor; segundo dispositivo de informações de capacidade de antena conectado ao segundo dispositivo de determinação de capacidade de antena, em que o segundo dispositivo de determinação de capacidade de antena é configurado para comparar as capacidades de antena do AP recebidas do segundo transmissor/receptor com as capacidades de antena da STA recuperadas do segundo dispositivo de informações de capacidade de antena; e dispositivo de ajuste de configurações de STA conectado ao segundo dispositivo de determinação de capacidade de antena, em que o dispositivo de ajuste de configurações de STA é configurado para ajustar as configurações da STA para utilizar capacidades de antena inteligente.

[00142] Sistema conforme o parágrafo anterior, em que o primeiro dispositivo de determinação de capacidade de antena e o segundo dispositivo de determinação de capacidade de antena são configurados para negociar nível de capacidades de antena que tanto o AP quanto a STA podem sustentar.

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32/32 [00143] Embora as características e os elementos conforme a presente invneção sejam descritos nas realizações preferidas em combinações específicas, cada característica ou elemento pode ser utilizado isoladamente (sem as demais características e elementos das realizações preferidas) ou em várias combinações com ou sem outras características e elementos conforme a presente invenção. Embora realizações específicas da presente invenção tenham sido exibidas e descritas, muitas modificações e variações poderão ser realizadas pelos técnicos no assunto sem abandonar o escopo da presente invenção. O relatório descritivo acima serve para ilustrar e não para limitar a invenção específica de nenhuma forma.

Claims

Reivindicações

1. Primeira estação 802.11 (STA) (102; 110, 120) para a troca de informações de capacidade da antena em comunicações sem fio, a primeira STA 802.11 (102; 110, 120) sendo caracterizada por compreender:

- um receptor configurado para receber um quadro de solicitação de sonda que contém um elemento de informações de capacidade da antena (1710) que indica uma pluralidade de capacidades de antena de uma segunda STA 802.11 (110, 120; 102);

- um processador configurado para determinar se a primeira STA 802.11 (102; 110, 120) suporta ao menos uma dentre a pluralidade indicada de capacidades de antena; e

- um transmissor configurado para transmitir um quadro de resposta de sonda que contém um segundo elemento de informações de capacidade da antena (1710) que indica uma pluralidade de capacidades de antena da primeira STA 802.11 (102; 110, 120).
2. Primeira STA 802.11 (102; 110, 120), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a primeira STA 802.11 (102; 110, 120) ser um ponto de acesso (110, 120) da rede de área local sem fio (WLAN).
3. Primeira STA 802.11 (102; 110, 120), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a primeira STA 802.11 (102; 110, 120) ser uma STA (102) em uma WLAN (100).
4. Primeira STA 802.11 (102; 110, 120), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro ou o segundo elemento de informações de capacidade da antena (1710) incluir um campo de tecnologia de antena (1802).
5. Primeira STA 802.11 (102; 110, 120), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro ou o segundo elemento de informações de capacidade da antena (1710) incluir ao menos um campo selecionado dentre o grupo que consiste em um número de feixes sustentados (1804), um indicador de suporte da informação de antena de transmissão após cabeçalho de protocolo de convergência de camada física (1806), um indicador da técnica de diversidade (1808), um indicador de suporte de sinalização de medição de antena (1810) e, um indicador de suporte de múltiplas entradas (1812).
6. Primeira STA 802.11 (102; 110, 120), de acordo com a reivindicação 5,

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2/5 caracterizada por cada um do ao menos um campo é derivado pela segunda STA 802.11 (110, 120; 102) a partir do campo de tecnologia da antena (1802).
7. Primeira STA 802.11 (102; 110, 120), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o quadro de resposta da sonda é transmitido em qualquer momento após a associação entre a primeira STA 802.11 (102; 110, 120) e a segunda STA 802.11 (110, 120; 102).
8. Primeira STA 802.11 (102; 110, 120), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o quadro de resposta da sonda é transmitido em qualquer momento após uma transferência de dados entre a primeira STA 802.11 (102; 110, 120) e a segunda STA 802.11 (110, 120; 102).
9. Primeira STA 802.11 (102; 110, 120), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o processador ser configurado ainda para ajustar as configurações da antena da primeira STA 802.11 (102; 110, 120) para usar um conjunto de capacidades de antena pertencentes à primeira 802.11 (102; 110, 120) e segundas STAs 802.11 (110, 120; 102) na condição de que a primeira STA 802.11 (102; 110, 120) suporta ao menos uma dentre a pluralidade indicada de capacidades de antena.
10. Método para trocar informações de capacidade da antena em uma primeira estação 802.11 (STA) (102; 110, 120) em comunicações sem fio, o método sendo caracterizado por compreender:

- a recepção de um quadro de solicitação de sonda que contém um elemento de informações de capacidade da antena (1710) que indica uma pluralidade de capacidades da antena de uma segunda STA 802.11 (110, 120; 102);

- determinar se a primeira STA 802.11 (102; 110, 120) pode suportar ao menos uma dentre a pluralidade indicada de capacidades da antena da segunda STA 802.11 (110, 120; 102); e

- transmitir um quadro de resposta de sonda que contém um segundo elemento de informações de capacidade da antena (1710) que indica uma pluralidade de capacidades da antena da primeira STA 802.11 (102; 110, 120).
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda:

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- responder à segunda STA 802.11 (110, 120; 102) com uma confirmação que indica uma pluralidade de capacidades da antena da primeira STA 802.11 (102; 110, 120).
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda:

- a notificação da segunda STA 802.11 (110, 120; 102) de que a primeira STA

802.11 (102; 110, 120) não possui as capacidades de antena solicitadas.
13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda:

- a recepção dos dados da segunda STA 802.11 (110, 120; 102) utilizando uma capacidade da antena diferente da pluralidade indicada de capacidades da antena.
14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o primeiro ou o segundo elemento de informações de capacidade da antena (1710) incluir ao menos um campo selecionado a partir do grupo que consiste de uma série de feixes sustentados (1804), um indicador de suporte de informações de antena de transmissão após o cabeçalho do protocolo de convergência de camada física (1806), um indicador da técnica de diversidade (1808), um indicador de suporte de sinalização de medição de antena (1810) e um indicador de suporte a entradas múltiplas (1812).
15. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda:

- o ajuste das configurações na primeira STA 802.11 (102; 110, 120) para utilizar um conjunto de capacidades de antena pertencentes tanto à primeira (102; 110, 120) quanto à segunda STAs 802.11 (110, 120; 102) na condição de que a primeira STA 802.11 (102, 110, 120) pode suportar ao menos uma dentre a pluralidade indicada de capacidades da antena da segunda STA 802.11 (110, 120; 102).
16. Método para trocar informações de capacidade da antena em uma primeira estação 802.11 (STA) (110, 120; 102) em comunicações sem fio, o método sendo caracterizado por compreender:

- a transmissão de um quadro de solicitação de sonda contendo as informações de capacidade da antena (1710) relativas à capacidade da antena da primeira STA 802.11 (110, 120; 102), antes da transmissão de dados com uma segunda STA 802.11 (102; 110,

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120);

- a recepção de um quadro de resposta de sonda contendo as informações de capacidade da antena (1710) relativas à capacidade da antena da segunda STA 802.11 (102; 110, 120); e

- a determinação de quais as capacidades da antena a utilizar para a futura transmissão e recepção.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a determinação ser realizada sem qualquer comunicação adicional.
18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda:

- a troca de informações de medição com a segunda STA 802.11 (102; 110, 120), a troca sendo realizada antes da determinação.
19. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda:

- a negociação das informações da capacidade da antena (1710) com a segunda STA

802.11 (102; 110, 120), a negociação sendo realizada antes da determinação.
20. Primeira estação 802.11 (STA) (110, 120; 102) para a troca de informações de capacidade da antena em comunicações sem fio, a primeira STA 802.11 (110, 120; 102) sendo caracterizada por compreender:

- um transmissor configurado para transmitir um quadro de solicitação de sonda que contém informações de capacidade da antena (1710) relativas à capacidade da antena da primeira STA 802.11 (110, 120; 102), antes da transmissão de dados com uma segunda STA 802.11 (102; 110, 120);

- um receptor configurado para receber um quadro de resposta de sonda que contém as informações de capacidade da antena (1710) relativas à capacidade da antena da segunda STA 802.11 (102; 110, 120); e

- um processador configurado para determinar quais capacidades de antena utilizar para a futura transmissão e recepção.
21. Primeira STA 802.11 (110, 120; 102), de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por o processador ser configurado ainda para determinar quais

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5/5 capacidades da antena utilizar para a futura transmissão e recepção sem qualquer comunicação adicional.
22. Primeira STA 802.11 (110, 120; 102), de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por o processador ser configurado ainda para trocar informações de medição com a segunda STA 802.11 (102; 110, 120) antes da primeira STA 802.11 (110, 120; 102) determinar quais capacidades da antena a utilizar para a futura transmissão e recepção.
23. Primeira STA 802.11 (110, 120; 102), de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por o processador ser configurado ainda para negociar as informações da capacidade da antena com a segunda STA 802.11 (102; 110, 120) antes da primeira STA

802.11 (110, 120; 102) determinar quais capacidades da antena a utilizar para a futura transmissão e recepção.