BRPI0615807A2 - programação com concessão de direção reversa em sistemas de comunicação sem fio - Google Patents

Abstract

PROGRAMAçãO COM CONCESSãO DE DIREçãO REVERSA EM SISTEMAS DE COMUNICAçãO SEM FIO. São descritos sistemas e metodologias que facilitam maior eficiência de largura de banda de canais de comunicação em associação a períodos de tempo programados que alocam acesso a canal para estações especificas. De acordo com vários aspectos, são descritos sistemas e método que facilitam prover e/ou utilizar concessões de direção reversa em conexão a acesso a canal programado. Tais sistemas e/ou método podem mitigar uma quantidade de tempo de acesso a canal não utilizado após uma estação completar a transmissão de dados antes de um final do período alocado.

Description

"PROGRAMAÇÃO COM CONCESSÃO DE DIREÇÃO REVERSA EM SISTEMASDE COMUNICAÇÃO SEM FIO"

CAMPO DA INVENÇÃO

A descrição que se segue refere-se, de um modogeral, a comunicações sem fio, e mais especificamente autilizar uma concessão de direção reversa em um sistema decomunicação sem fio.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

Os sistemas de comunicação sem fio são amplamenteimplementados para prover diversos tipos de comunicação;como exemplo, voz e/ou dados podem ser providos via taissistemas de comunicação sem fio. Um tipico sistema, ourede, de dados sem fio, provê acesso para múltiplosusuários a um ou mais recursos compartilhados. Um sistemapode usar uma diversidade de técnicas de múltiplo acesso,tais como Multiplexação por Divisão de Freqüência (FDM),Multiplexação por Divisão de Tempo (TDM), Multiplexação porDivisão de Código (CDM) e outras.

Os exemplos de sistemas sem fio que habilitamdiversos tipos de comunicação incluem as redes de árealocal sem fio (WLANs) , tais como WLANs que atendem a uma ç>umais das normas IEEE 802.11 (por exemplo, 802.11 (a), (b)ou (g)). Além disso, foi introduzida a IEEE 802.11 (e) paraaprimorar algumas das falhas das normas 802.11 anteriores.Por exemplo, a 802.11 (e) pode prover aprimoramentos deQualidade de Serviço (QOS).

Os sistemas sem fio convencionais que utilizamtécnicas para prover acesso a canais podem conceder a umaestação especifica (por exemplo, um ponto de acesso,estação base, terminal de usuário, telefone móvel, etc.) atransmissão de dados durante um período de tempoespecificado. No entanto, tal alocação pode resultar em umuso ineficiente do canal quando a estação completa suatransmissão associada antes do final do período de tempo detransmissão alocado. Dessa forma, existe uma necessidade naárea por um sistema e/ou metodologia para aprimorar aeficiência em tais sistemas sem fio programados.

RESUMO DA INVENÇÃO

0 gue se segue apresenta um resumo simplificadode uma ou mais modalidades a fim de prover uma compreensãobásica de tais modalidades. Este resumo não constitui umavisão geral extensa de todas as modalidades contempladas,não se destinando a identificar elementos chave ou críticosde todas as modalidades, nem delinear o escopo de qualquerou de todas as modalidades. Seu único propósito consiste emapresentar alguns conceitos de uma ou mais modalidades deuma forma simplificada, como um prelúdio para a descriçãomais detalhada que será apresentada mais adiante.

De acordo com uma ou mais modalidades e suarespectiva descrição, diversos aspectos serão descritos emconexão à redução do desperdício da largura de banda docanal de comunicação em associação a períodos de tempoprogramados que alocam acesso a canal para estaçõesespecíficas. De acordo com diversos aspectos, são descritossistemas e métodos que facilitam o prover e/ou utilizarconcessões de direção reversa em conexão com o acesso acanal programado. Tais sistemas e/ou métodos podem mitigaruma quantidade de tempo de canal não utilizado após umaestação completar a transmissão de dados antes de um finaldo período alocado.

De acordo com aspectos correlacionados, um métodopara comunicação sem fio pode compreender receber um quadromulticonsulta (multi-poll) ou de múltiplos links queprograma transmissões para um número de períodos de tempoassociados a oportunidades de transmissão; comunicar dadosdurante um período de tempo específico dentre os períodosde tempo programados associados a uma oportunidade detransmissão específica em uma primeira direção de acordocom o quadro multiconsulta; transmitir uma concessão dedireção reversa durante o período de tempo programadoespecífico associado à oportunidade de transmissãoespecífica na primeira direção, a concessão de direçãoreversa habilitando um recipiente a transmitir dados; ereceber dados comunicados em uma segunda direção durante operíodo de tempo programado específico associado àoportunidade de transmissão específica. 0 método podecompreender adicionalmente avaliar se deve ser transmitidaa concessão de direção reversa; determinar uma quantidadede tempo restante no período de tempo programado específicoassociado à oportunidade de transmissão específica; e/oudeterminar se uma estação indicada para ser um transmissorno quadro multiconsulta completou uma transmissãoassociada. O método pode compreender, além disso, avaliarse se emprega uma concessão de direção reversa recebidadurante pelo menos uma porção de um resto do período detempo programado específico associado à oportunidade detransmissão específica; avaliar pelo menos uma dentre umaquantidade de tempo restante no período de tempo programadoespecífico e uma quantidade de dados a serem transmitidosna segunda direção ao obter acesso a canal; e/ou gerar oquadro multiconsulta, o qual é um quadro que indica, paracada um dentre os vários períodos de tempo, informaçõesassociadas a uma respectiva oportunidade de transmissãocorrespondente, as informações incluindo pelo menos umdentre uma identidade de uma estação transmissora, umaidentidade de uma estação receptora, um tempo de início(start time) e uma duração.

Outro aspecto está relacionado a um equipamentoque facilita utilizar uma concessão de direção reversa emum sistema de comunicação sem fio, o qual pode compreenderuma memória que armazena informações associadas a umprograma relacionado ao acesso de um canal; e umprocessador, acoplado à memória, que é configurado paratransmitir uma concessão de direção reversa durante umaoportunidade de transmissão designada para o equipamento,de acordo com as informações, com base em informações aserem transmitidas a partir do equipamento. 0 processadorpode estar adicionalmente configurado para utilizar umidentificador de acesso a canal para determinar um tempo noqual o equipamento pelo menos um dentre recebe e transmitedados; para utilizar o identificador de acesso a canal parasincronizar o equipamento com pelo menos um outroequipamento; e/ou para utilizar o identificador de acesso acanal para operar em um modo de descanso durante os temposem que o equipamento não está identificado como sendo pelomenos um dentre um receptor e um transmissor. O processadorpode ainda estar adicionalmente configurado para utilizaruma concessão de direção reversa recebida e alterar oequipamento de receptor de dados durante uma oportunidadede transmissão atual para transmitir dados durante aoportunidade de transmissão atual; e/ou para determinar sese emprega a concessão de direção reversa para alterar oequipamento de recepção de dados para transmissão de dadoscom base pelo menos em parte em uma ou mais dentre umaquantidade de tempo restante na oportunidade de transmissãoatual e uma quantidade de dados a serem transmitidos peloequipamento. O processador pode também estar configuradopara prover a concessão de direção reversa quando oequipamento completa uma transmissão durante a oportunidadede transmissão antes de um final de uma duração alocada;e/ou para determinar se se transmite a concessão de direçãoreversa com base pelo menos em parte em uma quantidade detempo restante na oportunidade de transmissão.

Mais outro aspecto está relacionado a umequipamento de comunicação sem fio, compreendendomecanismos para receber dados comunicados durante umaoportunidade de transmissão especifica em uma primeiradireção de acordo com um programa; mecanismos para receberuma concessão de direção reversa durante a oportunidade detransmissão especifica na primeira direção; e mecanismospara a transmissão de dados em uma segunda direção durantea oportunidade de transmissão especifica via empregar aconcessão de direção reversa recebida. 0 equipamentocompreendendo, além disso, mecanismos para identificar umtempo em que o equipamento é programado para pelo menos umadentre receber e transmitir dados via um canal decomunicação; mecanismos para sincronizar o equipamento aequipamentos distintos; e/ou mecanismos para habilitar aoequipamento utilizar um modo de descanso para reduzir oconsumo de potência durante oportunidades de transmissão emque o equipamento não está se comunicando via canal decomunicação. Ademais, o equipamento pode compreenderdispositivos para determinar se deve ser empregada umaconcessão de direção reversa recebida durante pelo menosuma parte de um resto da oportunidade de transmissãoespecifica.

Mais outro aspecto está relacionado a um meiolegível por computador, possuindo nele armazenadasinstruções para execução por computador para comunicardados durante uma oportunidade de transmissão em umaprimeira direção de acordo com um programa para acesso acanal; avaliar se deve ser transmitida uma concessão dedireção reversa; transmitir uma concessão de direçãoreversa para um receptor na primeira direção durante aoportunidade de transmissão; e receber dados provenientesdo recipiente da concessão de direção reversa em umasegunda direção durante a oportunidade de transmissão. Omeio legível por computador pode compreender adicionalmenteinstruções para utilizar um modo de descanso durante umaoportunidade de transmissão que aloca o acesso a canal paraequipamentos distintos; e instruções para programar umnúmero de oportunidades de transmissão por geração de umquadro multiconsulta que inclui um quadro que compreendedados associados a pelo menos um dentre um transmissor, umreceptor, um tempo de inicio e uma duração associados a umarespectiva oportunidade de transmissão para cada um dentreuma pluralidade de períodos de tempo. Além disso, meiolegível por computador pode compreender instruções paraprogramar um número de oportunidades de transmissão pelageração de uma ordem em que um token é passado e/ouinstruções para identificar se uma estação associada éindicada como um transmissor pelo programa.

Para realização das metas acima e outrascorrelacionadas, as uma ou mais modalidades compreendem ascaracterísticas e recursos a seguir descritos de forma maiscompleta e particularmente apontados nas reivindicações. Adescrição que se segue e os desenhos anexos expõem emdetalhes certos aspectos ilustrativos das uma ou maismodalidades. No entanto, tais aspectos são indicativosapenas de algumas das diversas formas pelas quais osprincípios das diversas modalidades podem ser empregados eas modalidades descritas se destinam a incluir todos estesaspectos e seus equivalentes.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A Figura 1 é uma ilustração de um sistema decomunicação sem fio de acordo com diversos aspectos aquiexpostos.

A Figura 2 é uma ilustração de um sistema queemprega concessões de direção reversa em conexão com temposassociados para acessar um canal de comunicação de acordocom diversos aspectos.

A Figura 3 é uma ilustração de uma multiconsultaque pode ser utilizada para programar acesso a canal.

A Figura 4 é uma ilustração de um exemplo quedemonstra a utilização de Períodos de Acesso Programados(SCAPs) com técnicas distintas para acesso a canal.A Figura 5 é uma ilustração de um exemplo de umquadro SCHED de acordo com diversos aspectos.

A Figura 6 é uma ilustração de um exemplo de umamensagem SCHED de acordo com diversos aspectos.

A Figura 7 é uma ilustração de um exemplo de umSCAP onde a programação é utilizada com concessões dedireção reversa de acordo com diversos aspectos.

A Figura 8 ilustra uma metodologia para utilizarconcessões de direção reversa dentro de um período de tempoalocado para acessar um canal para facilitar reduzir umaquantidade de largura de banda de canal desperdiçada em umsistema de comunicação sem fio, de acordo com um ou maisaspectos.

A Figura 9 é uma ilustração de uma metodologiapara prover uma concessão de direção reversa em conexão como acesso programado a um canal de comunicação de acordo comuma pluralidade de aspectos aqui descritos.

A Figura 10 é uma ilustração de uma metodologiapara empregar uma concessão de direção reversa emassociação com períodos de acesso a canal programados deacordo com diversos aspectos.

A Figura 11 é uma ilustração de um dispositivo deusuário que facilita gerar e/ou utilizar uma concessão dedireção reversa em associação a períodos de acesso a canalprogramados de acordo com um ou mais aspectos aquidescritos.

A Figura 12 é uma ilustração de um sistema quefacilita programar acesso a canal e/ou a utilizarconcessões de direção reversa para reduzir o desperdício delargura de banda de canal em um sistema de comunicação semfio de acordo com diversos aspectos.

A Figura 13 é uma ilustração de um ambiente derede sem fio que pode ser empregado em conjunto com osdiversos sistemas e métodos aqui descritos.DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Diversas modalidades serão agora descritas comreferência aos desenhos, em todos os quais referênciasnuméricas similares são usadas para descrever elementossemelhantes. Na descrição que se segue, para propósitos deexplanação, numerosos detalhes específicos são expostos afim de prover uma completa compreensão de uma ou maismodalidades. No entanto, ficará evidente que tal(is)modalidade(s) pode(m) ser praticada(s) sem estes detalhesespecíficos. Em outros casos, dispositivos e estruturas bemconhecidos são apresentados em forma de diagrama de blocosa fim de facilitar a descrição de uma ou mais modalidades.

Além do mais, diversas modalidades são aquidescritas em conexão com uma estação de assinante. Umaestação de assinante pode também ser denominada como umsistema, uma unidade de assinante, uma estação móvel, umtelemóvel, uma estação remota, um ponto de acesso, umterminal remoto, um terminal de acesso, um terminal deusuário, um agente de usuário, um dispositivo de usuário,ou um equipamento de usuário. Uma estação de assinante podeser um telefone celular, um telefone sem fio, um telefonede Protocolo de Inicialização de Sessão (SIP), uma estaçãoAcesso Local Sem Fio (WLL), um Assistente de Dados Pessoal(PDA), um dispositivo telefônico possuindo capacidade desem fio, um dispositivo de computação, ou outrodispositivo de processamento conectado a um modem sem fio.Além disso, de acordo com a terminologia 802.11, os pontosde acesso, terminais de usuário, etc., são aqui referidoscomo estações ou STAs.

Ademais, diversos aspectos ou característicasaqui descritos podem ser implementados como um método,equipamento, ou artigo de manufatura, usando técnicaspadrão de programação e/ou engenharia. 0 termo "artigo demanufatura" como é aqui utilizado, destina a englobar umprograma de computador que pode ser acessado a partir dequalquer dispositivo, portadora, ou midia legível porcomputador. Por exemplo, as mídias legíveis por computadorpodem incluir, porém não ficam limitadas a, dispositivos dearmazenamento magnético (por exemplo, um disco rígido, umdisco flexível, fitas magnéticas, etc.), discos ópticos(por exemplo, um disco compacto (CD), um disco digitalversátil (DVD), etc.), cartões inteligentes e dispositivosde memória flash (por exemplo, EPROM, cartões, sticks, keydrives, etc.). Além disso, diversas mídias de armazenamentoaqui descritas podem representar um ou mais dispositivose/ou outros mídias legíveis por máquina para oarmazenamento de informações. 0 termo "meio legível pormáquina" pode incluir, sem ficar limitado a, canais sem fioe diversas outras mídias capazes de armazenar, conter e/ouportar instrução(s) e/ou dados.

Os sistemas de comunicação sem fio de divisão detempo completamente programados convencionais podem estarassociados a utilização perdulária de um canal decomunicação. Como exemplo, a uma estação específica podeser permitido transmitir dados durante um período de tempoespecífico sobre um canal de comunicação. No entanto,quando a estação completa uma transmissão antes do final doperíodo alocado, os recursos associados ao canal sãodesperdiçados uma vez que estações distintas tipicamentenão são habilitadas para acessar o canal para transmitirdados durante este período. Dessa forma, se torna desejávelfacilitar prover concessões de direção reversa (RDGs) emassociação a períodos de acesso a canal programados paramitigar desperdício do canal de comunicação. A concessão dedireção reversa pode ser utilizada pela estação servidapara acessar o canal durante o restante do período alocado.

Fazendo agora referência à Figura 1, um sistemade comunicação sem fio 100 de acordo com diversos aspectosaqui descritos é aqui exposto. 0 sistema 100 inclui umPonto de Acesso (AP) 104 que está acoplado em comunicaçãocom um ou mais Terminais de Usuário (UTs) 106A-N, em que Npode ser qualquer número inteiro positivo. De acordo com aterminologia 802.11, o AP 104 e os UTs 106A-N são aquitambém referidos como estações ou STAs. O AP 104 e os UTs106A-N se comunicam via rede de área local sem fio (WLAN)120. De acordo com um ou mais aspectos, a WLAN 120 é umsistema MIMO OFDM de velocidade elevada; no entanto, a WLAN120 pode ser qualquer LAN sem fio. O ponto de acesso 104 secomunica com qualquer número de processos ou dispositivosexternos via rede 102. A rede 102 pode ser a Internet, umaintranet, ou qualquer outra rede cabeada, sem fio, ouóptica. A conexão 110 porta sinais provenientes da rede 102para o ponto de acesso 104. Os dispositivos ou processospodem estar conectados à rede 102 ou como UTs 106A-N (ouvia conexões com os mesmos) na WLAN 120. Os exemplos dedispositivos que podem estar conectados com a rede 102 oucom a WLAN 120 incluem telefones, Assistentes de DadosPessoais (PDAs), computadores de diversos tipos (laptops,computadores pessoais, estações de trabalho, terminais dequalquer tipo), dispositivos de midia tais como HDTV, umreprodutor de DVD, alto falantes sem fio, câmeras,filmadoras, câmeras de rede, e virtualmente qualquer outrotipo de dispositivo de dados. Os processos podem incluirvoz, video, comunicações de dados, etc. Diversos fluxos dedados podem possuir requerimentos de transmissão, os quaispodem ser acomodados pelo uso de técnicas de Qualidade deServiço (QOS) variáveis.

O sistema 100 pode ser implementado por meio deum AP 104 centralizado. De acordo com um exemplo, todos osUTs 106A-N podem se comunicar com o AP 104. Além disso, oualternativamente, dois ou mais dos UTs 106A-N podem secomunicar via comunicação direta par a par (por exemploempregando um Estabelecimento de Link Direto (DLS) associado à 802.11 (e) ). O acesso pode ser gerenciado peloAP 104 ou pode ser ad hoc (por exemplo, baseado emcontenção).

De acordo com diversos aspectos, uma concessão dedireção reversa pode ser empregada em conexão a um sistemade comunicação sem fio, tal como o sistema 100. A concessãode direção reversa pode ser utilizada com um programa quealoca o acesso a canal por um número de períodos de tempo,cada um dos períodos de tempo estando associado a umaestação específica (por exemplo, o AP 104, um dos UTs 106A-N, etc.) que transmite dados via um canal de comunicação(por exemplo, a WLAN 120) para uma segunda estaçãoespecífica (por exemplo, o AP 104, um dos UTs 106A-N,etc.). Um quadro multiconsulta pode ser usado para definirum programa de transmissões para um período multiconsultacorrespondente. As transmissões programadas durante ümperíodo multiconsulta podem incluir transmissõesprovenientes de AP (por exemplo, o AP 104) para as STAS(por exemplo, os UTs 106A-N), das STAs para o AP, bem comode STAs para outras STAs. Por exemplo, o quadromulticonsulta pode ser um quadro SCHED que definetransmissões em múltiplos downlink, múltiplos uplink e/oumúltiplos links direto STA-STA que podem ser providas paraas estações (por exemplo, o AP 104, um dos UTs 106A-N,etc.) o quadro SCHED portanto pode ser um único quadro queprograma um número de períodos de comunicação, em que oquadro SCHED pode indicar que uma primeira estação é umtransmissor, uma segunda estação é um receptor, um tempo deinício e uma duração para o acesso ao canal para cada umdos períodos programados. É considerado que os aspectos dapresente descrição não ficam limitados ao uso de um quadroSCHED; por exemplo, a programação pode ser efetuadautilizando-se uma multiconsulta, uma consulta (poli)consolidada e/ou um token que é passado entre as estaçõesem uma ordem acordada. Assim sendo, deve ser consideradoque qualquer programação associada a acesso a canal seinsere no escopo dos aspectos da presente invenção.

A estação identificada como o transmissor podeterminar transmitindo os dados sobre o canal (por exemplo,a WLAN 120) antes do final da duração alocada a acesso acanal. Assim sendo, o transmissor pode prover uma concessãode direção reversa para o receptor, desse modo habilitandoo receptor a transmitir dados via canal (por exemplo, aWLAN 120) . O receptor que obtém a concessão de direçãoreversa pode, por exemplo, a seguir transmitir dados para otransmissor durante a porção restante da duração. De acordocom outra ilustração, o transmissor pode prover umaconcessão de direção reversa para o AP 104, tal como, porexemplo, durante um período programado para a comunicaçãoSTA-STA por link direto (por exemplo, o UTs 106A programadopara transmitir e o UTs 106N programado para receber) .

Dessa forma, o AP 104 pode se comunicar com o transmissor(por exemplo, o UTs 106A) via o canal (por exemplo, a WLAN120) durante o restante do período de tempo alocado.

Os UTs 106A-N e o AP 104 podem empregar relógiossincronizados para habilitar transmitir e/ou receber dadosnos respectivos tempos programados de acordo com um quadromulticonsulta recebido e/ou gerado (e/ou quadro SCHED,consulta consolidada, token passado de acordo com umprograma, etc.). 0 quadro multiconsulta habilita asestações a acessar o canal durante os tempos alocados, eprovê uma quantidade de tempo durante o qual a estaçãotransmissora pode transmitir dados via o canal. O programaprovê notificação para cada STA transmissora relacionadaaos momentos em que uma oportunidade de transmissão (TXOP)começa e termina. Dessa forma, a estação transmissora podetransmitir qualquer quantidade de dados que se enquadra àpartição de tempo alocado. Além disso, o programa podetambém informar à STA receptora quando deve estar desperta(awake) para receber tráfego.A 802.Ile provê o conceito de uma TXOP. Em lugarde acessar o canal para enviar um único quadro de dados,uma STA é provida em um período de tempo durante o qual éconcedido usar o canal para transmitir tantos quadrosquanto se enquadram dentro de tal período. A TXOP reduz ooverhead associado ao acesso a canal; como exemplo, o tempoinativo e as colisões são reduzidos em conexão ao Acesso aCanal Distribuído Melhorado (EDCA) e o overhead de consultaé mitigado em relação ao Acesso a Canal Controlado HCF(HCCA) .

A título de um outro exemplo, o quadromulticonsulta pode indicar que o UT 106A é um transmissorem um tempo associado a um primeiro período de tempo (porexemplo, a primeira consulta) e o AP 104 é um receptornaquele tempo. 0 UT 106A é provido com uma TXOP no tempoalocado. Durante a TXOP, o UT 106A pode transmitir qualquerquantidade de dados para o AP 104. Como exemplo, o UT 106Apode transmitir qualquer número de Unidades de Dados deProtocolo MAC (MPDU) separadas por EspaçamentosInterquadros Curtos (SIFs) para o AP 104. Além disso, oualternativamente, o AT 106A pode agregar as MPDUs e removeros SIFs que separam MPDUs e, dessa forma, transmitir umaMPDU Agregada (A-MPDU). Adicionalmente, uma solicitação ACKde bloco pode ser transmitida pelo UT 106A e/ou pode seragregada como parte da A-MPDU. Se o quadro multiconsultaaloca uma quantidade de tempo para o UT 106A transmitirdados sobre o canal de comunicação tal que o tempoadicional permaneça na TXOP subseqüente para o UT 106Acompletar a transmissão, o UT 106A pode transmitir umaconcessão de direção reversa para o AP 104. 0 AP 104 podeempregar a concessão de direção reversa para transmitirdados sobre o canal de comunicação, por exemplo para o UT106A, pelo tempo restante dentro da TXOP. Ao receber aconcessão de direção reversa, o AP 104 pode avaliar o temporestante no período alocado e/ou dados armazenados nosarmazenadores associados ao AP 104 que devem sertransmitidos. Com base, pelo menos em parte, em talavaliação, o AP 104 pode utilizar e/ou não empregar aconcessão de direção reversa para transmissão de dados viao canal. Deve ser considerado que este exemplo serve apenascomo ilustração, e os aspectos da presente invenção não sãolimitados a ele.

São aqui descritas modalidades exemplares que dãosuporte à operação eficiente em conjunto com camadasfísicas de taxa muito elevada para uma LAN sem fio (ouaplicativos similares que usam tecnologias de transmissãorecém emergentes). Diversas modalidades exemplarespreservam a simplicidade e robustez de sistemas WLANherdados, exemplos dos quais são encontrados nas 802.11(a-e). As vantagens das diversas modalidades podem ser obtidasenquanto se mantém compatibilidade retroativa de taissistemas herdados. (Note que na descrição abaixo, ossistemas 802.11 são descritos como sistemas herdadosexemplares. Deve também ser notado que um ou mais dosaperfeiçoamentos aqui descritos são também compatíveis comsistemas e normas alternativos.)

Fazendo referência à Figura 2, é ilustrado umsistema 200 que emprega concessões de direção reversa emconexão com tempos programados para acessar um canal decomunicação de acordo com diversos aspectos. O sistema 200inclui um Ponto de Acesso (AP) 204, um primeiro Terminal deUsuário (UT) 204 e um segundo Terminal de Usuário (UT) 206.

Deve ser considerado que o sistema 200 pode incluirqualquer número de APs e/ou UTs adicionais. O AP 204 e osUTs 204-206 se comunicam via uma Rede de Área Local Sem Fio(WLAN) 208. 0 AP 204 pode prover um programa para os UTs204-206 associado ao acesso à WLAN 208. Como exemplo, umquadro multiconsulta (por exemplo, um quadro SCHED) podeser transmitido, uma ordem pode ser predeterminada para queum token passe entre estações, etc.De acordo com um exemplo, o programa pode indicarque durante um segmento de tempo especifico, o UT 204 é umtransmissor e o UT 206 é um receptor. Dessa forma, o UT 204e o UT 206 se comunicam via conexão 210 a qual estáassociada à WLAN 208. Se o UT 204 completa a transmissão dedados antes do final do segmento de tempo alocado, tal comoprovido pelo programa, o UT 204 pode transmitir umaconcessão de direção reversa para o UT 206 via conexão 210.

O UT 206 pode utilizar a concessão de direção reversa paratransmissão de dados via WLAN 208. Como exemplo, o UT 206pode transmitir dados para o UT 204 e/ou o AP 202 durante aporção restante do segmento de tempo alocado. A titulo deilustração, UTs distintos dos UT 204 e UT 206 (nãomostrados) podem estar em repouso durante este segmento detempo especifico.

Fazendo referência à Figura 3, é ilustrado umquadro multiconsulta 300 (por exemplo, uma consultaconsolidada) que pode ser utilizado para programar o acessoa canal. O quadro multiconsulta 300 pode ser provido de acordo com a 802.11η. O quadro multiconsulta 300 inclui umcabeçalho 310 que pode incluir dados de sincronização. Oquadro multiconsulta 300 pode também incluir uma seqüênciade qualquer número de consultas (por exemplo, consulta 1320, consulta 2 330, consulta N 340, em que N é qualquernúmero inteiro positivo). Cada um das consultas (porexemplo, consulta 1) pode incluir dados que identificam umaestação como um transmissor 350, dados que identificam umaestação distinta como um receptor 360, dados indicando umtempo de inicio 370 e dados indicando uma duração 380.

De acordo com diversos aspectos, o quadromulticonsulta 300 é transmitido para as estações e asestações estão despertadas para receber o quadromulticonsulta 300. Cada estação pode identificar earmazenar um tempo em que a estação é um receptor ou umtransmissor observando o quadro multiconsulta 300 recebido.Durante os tempos em que a estação não for um receptor ouum transmissor, a estação pode estar no modo de descanso.Dessa forma, o consumo de potência associado às estações éreduzido. Além disso, o overhead de consulta é mitigadoatravés de utilizar o cabeçalho 310 com uma seqüência deconsultas (por exemplo, as consultas 320-340) em lugar deum cabeçalho separado com uma única consulta.

Fazendo agora referência à Figura 4 é ilustradoum exemplo que demonstra utilização de Períodos de AcessoProgramados (SCAPs) com técnicas distintas para acesso acanal. Dentro de um intervalo "beacon" (por exemplo, entredois "beacons" 402), vários métodos de acesso a canal podemser intercalados. Como exemplo, podem estar presentes EDCA,HCCA e/ou SCHED. A 802.Ile introduziu a Oportunidade de Transmissão (TXOP). Para aprimorar a eficiência, quando umaSTA capta o meio através do Acesso a Canal DistribuídoMelhorado (EDCA) ou através de um acesso consultado emAcesso a Canal Controlado HCF (HCCA), a STA pode transmitirmais de um único quadro, o qual é referido como a TXOP.

Durante os intervalos "beacon" (por exemplo, o"beacon" 402), um AP tem flexibilidade para intercalar deforma adaptável as durações de acesso EDCA baseado emcontenção (por exemplo, EDCA 404), fase de acessocontrolado 802.Ile (CAP) (por exemplo, CAP 406) e Períodode Acesso Programado (SCAP) (por exemplo, SCAP 408) . O EDCA404 pode incluir uma ou mais TXOPs EDCA 410. Durante a TXOPEDCA 410, pode se permitir uma STA de captação transmitirum ou mais quadros. 0 comprimento máximo de cada TXOP EDCA410 depende da Classe de Tráfego e pode ser estabelecidapelo AP. Uma STA pode adquire acesso a um canal apóssensoriar o canal como inativo por pelo menos umaquantidade de tempo correspondente a um EspaçamentoInterquadros associado.

A CAP 406, a qual pode estar associada ao HCCA, éum intervalo de tempo delimitado e pode ser formada porconcatenação de uma série de TXOPs HCCA 412. Um AP podeestabelecer um Período Livre de Contenção (CEP) durante oqual o AP pode prover acesso consultado a STAs associadas.

A consulta livre de contenção (CF-Consulta), ou consulta414, é transmitida pelo AP e é seguida por uma transmissãoproveniente da estação consultada. O Estabelecimento deLink Direto (DLS) associado ao 802.Ile concede a uma STArepassar quadros diretamente para outra STA de destino comum Conjunto de Serviço Básico (BSS). 0 AP pode tornar umaTXOP consultada disponível para tal transferência direta dequadros entre STAs. Além disso, durante o acessoconsultado, o destino dos quadros provenientes da estaçãoagrupada pode ser o AP.

Uma Função de Coordenação Adaptativa (ACF) podeser utilizada como uma extensão do HCCA e EDCA que permiteuma operação programada flexível, elevadamente eficiente,de baixa latência, adequada para operação com elevadastaxas de dados habilitadas pela camada Física (PHY) MIMO.

Usando uma mensagem SCHED 416 como parte do SCAP 408, o APpode programar simultaneamente uma ou mais TXOPs AP-STA,STA-AP e STA-STA sobre um período conhecido como um Períodode Acesso Programado (SCAP). 0 valor máximo permitido doSCAP pode variar e, de acordo com um aspecto, pode ser de 4ms. De acordo com outro exemplo, o valor máximo do SCAPpode ser 2, 048 ms; no entanto, os aspectos da presenteinvenção não estão assim limitados.

As STAs MIMO obedecem as delimitações SCAP. Aúltima STA a transmitir em um SCAP 4 08 termina suatransmissão não após ao final de sua TXOP alocada. As STAsMIMO obedecem as delimitações programadas das TXOPs ecompletam sua transmissão antes do final da TXOP designada.

Isto reduz a probabilidade de colisões e concede à estaçãoprogramada subseqüente iniciar sua TXOP sem sensoriar se ocanal está inativo.O AP pode usar os seguintes procedimentos pararecuperação de erros de recepção SCHED. Se uma estação sejaincapaz de decodificar uma mensagem SCHED ela não será forde utilizar sua TXOP. Se uma TXOP programada não começar notempo de inicio designado, o AP pode começar recuperaçãopor transmissão em um PIFS após o inicio da TXOP programadanão utilizada. 0 AP pode usar o período da TXOP programadanão utilizada como um CAP. Durante o CAP, o AP podetransmitir para uma ou mais STAs (por exemplo, as STAs queestiverem despertadas) ou consultar a STA que perdeu a TXOPprogramada ou outra STA. 0 CAP é terminado antes da próximaTX0P programada. Os mesmos procedimentos também podem serusados quando uma TXOP programada termina mais cedo. 0 APpode começar recuperação por transmitir em um PIFS após o final da última transmissão na TXOP programada. 0 AP podeusar o período não utilizado de uma TXOP programada como umCAP.

Fazendo agora referência à Figura 5 estáilustrado um exemplo de um quadro SCHED 500 de acordo com diversos aspectos. A mensagem SCHED 500 pode sertransmitida na forma de uma Unidade de Dados de ProtocoloFísico (PHY) (PPDU) SCHED especial; no entanto, os aspectosda presente invenção não ficam assim limitados. Um campo decabeçalho MAC 510 do quadro SCHED 500 pode ter 15 octetos de comprimento. No entanto, os aspectos da presenteinvenção não ficam assim limitados. A presença ecomprimento dos segmentos CTRLO, CTRLl, CTRL2 e CTRL3 estãoindicados no campo SINAL da PPDU SCHED. A taxa detransmissão do ctrlO pode, ou não, ser mais baixa do que a taxa de transmissão do CTRLl e assim por diante. Portanto,o CTRLO pode sinalizar a(s) STA(s) que possue(m) um link derádio fraco com o AP, e pode conceder alcance detransmissão máximo. Além disso, o CTRL3 pode sertransmitido em uma taxa elevada e minimizar o tempo de transmissão para sinalizar a STA(s) com um bom link derádio para o AP. Os bits 13-0 do campo de Duração 520 podemespecificar o comprimento do SCAP, por exemplo emmicrossegundos. 0 campo de Duração 520 é usado pelas STAscapazes de transmissões MIMO OFDM para ajustar um vetor dealocação de rede (NAV) pela duração do SCAP. 0 NAV pode serutilizado para determinar um comprimento de tempo em que ocanal estará ocupado no futuro. 0 NAV pode ser ajustado porum quadro de solicitação para envio (request-to-send) (RTS)e/ou pronto para envio (clear-to-send) (CTS) . UmIdentificador de Conjunto de Serviço Básico (BSSID) 530pode ser um endereço de controle de acesso a meio (MAC) deuma estação ou um AP.

Fazendo referência à Figura 6 é ilustrado outroexemplo de uma mensagem SCHED 600 de acordo com diversosaspectos. A mensagem SCHED 600 define o programa para oSCAP. Cada um dos segmentos CTRLO, CTRLl, CTRL2 e CTRL3possui comprimento variável e pode ser transmitido a 6, 12,18 e 24 Mbps, respectivamente. Um número de elementos dedesignação 610 pode ser incluído em cada segmento CTRLJ.

Cada elemento de designação 610 especifica a identidade deassociação (AID) da STA transmissora, a AID da STAreceptora, o tempo de início da TXOP programada ecomprimento máximo permitido da TXOP programada. A inclusãoda STA transmissora e receptora nos elementos de designaçãopermite uma eficiente economia de potência nas STAs que nãoestão programadas para transmitir ou receber durante oSCAP. Quando estão presentes STAs herdadas no BSS, o APpode utilizar mecanismos adicionais para proteger o SCAP,por exemplo um CTS para si próprio herdado. A mensagemSCHED 600 inclui, além disso, seqüências de checagem dequadros (FCSs) 620.

Fazendo referência à Figura 7 é ilustrado umexemplo de um SCAP 700 onde a programação é utilizada comconcessões de direção reversa de acordo com diversosaspectos. As concessões de direção reversa podem estardisponíveis tanto para um ponto de acesso como para umaestação. Além disso, uma concessão de direção reversa podeser empregada quando um Link Direto (DL) for estabelecidoentre duas estações. Um número de transmissões pode serprogramado 702. Por exemplo, as transmissões podem serprogramadas de um AP para uma STA (por exemplo, adesignação 704 do AT para STA Β) , de uma STA para um AP(por exemplo, a designação 706 da STA C para AP) , de umaSTA para uma STA (por exemplo, a designação 708 da STA Dpara a STA Ε) , etc. Presumindo-se que um transmissor (porexemplo, AP, STA) complete a transmissão de dados duranteuma TXOP com tempo restando na TXOP (por exemplo, AP paraSTA B TX 710) , o transmissor pode usar uma concessão dedireção reversa (por exemplo, RDG 712) para prover acessoao canal para uma STA distinta ativa durante tal intervalo.Dessa forma, a STA transmissora pode transmitir uma RDG emuma primeira direção para uma estação receptora.

Em resposta à RDG, o respondedor pode possuir umaoportunidade para transmitir tráfego (por exemplo, STA Bpara AP TX 714) em uma segunda direção sem necessitarrealizar o acesso a canal aleatório. Dessa forma, aprobabilidade de colisão com outra STA acessando o canal aomesmo tempo é mitigada e provê a todas as outras STAs oquadro SCHED decodificado e ajusta seu NAV apropriadamente.Também, ao respondedor é permitido transmitir tráfegorelacionado aos dados recém recebidos, reduzindo portanto oretardo de ida e volta. Os exemplos de tráfego que podem sebeneficiar de um retardo de ida e volta menor incluem TCPACKs, tráfego VOIP, ACKs em bloco, etc.

São contempladas um número de variações deconcessões de direção reversa. Como exemplo, o transmissorpode prover uma concessão de direção reversa para umreceptor. De acordo com outro exemplo, o transmissor podeprover uma concessão de direção reversa para um receptore/ou um AP (presumindo-se que o receptor é uma STAdiferente do AP) . Em concordância com outro exemplo, otransmissor pode transmitir uma concessão de direçãoreversa para qualquer uma terceira estação.

A sinalização utilizada para realizar a RDG definida com EDCA pode ser simplificada para facilidade daimplementação. Por exemplo, no caso de EDCA poderia serusado o que se segue: (i) pode ser usado um bit parainformar ao respondedor que uma RDG foi concedida; (ii)três bits podem ser usados para informar ao respondedorqual classe de QOS de tráfego é permitida na RDG; e (iii)pode ser usado um bit para terminar a resposta dorespondedor e devolver a TXOP para o iniciador. Em umaTXOP, não se requer transmitir uma classe especifica detráfego QOS, portanto os dados associados à QOS podem nãoser utilizados. Adicionalmente, podem ser usadasinformações adicionais. Também, o número de bits para cadatipo de mensagem pode variar e depende da aplicação.

o quadro SCHED 716 define como se concede às STAsacessar o canal por um período de tempo futuro. 0 quadroSCHED 716 sinaliza quando uma STA transmissora deve iniciare/ou parar a transmissão. Além disso, o quadro SCHED 716indica quando uma estação receptora deve despertar parainiciar recebimento de dados e quando tal período finaliza,o qual pode estar adjacente a um período de transmissãopara a STA. Uma STA cujo endereço não aparece como umtransmissor ou receptor no quadro SCHED 716 pode passar aomodo de descanso para maximizar a economia de potência. Umpronto para enviar (CTS) para si próprio 718 pode serempregado para ajustar um NAV associado ao quadro SCHED716. 0 CTS (e/ou RTS) 718 pode ser enviado usando-se umadas taxas decodificáveis por todas as STAs herdadas e podeser usado para aprimorar a proteção para a transmissão dequadros de dados. 0 CTS para si 718 pode incluirinformações de duração associadas ao SCHED 716 e/ou umperíodo de acesso programado 720.Uma potencial deficiência de um modo deprogramação convencional de operação é o risco dedesperdiçar o canal se a duração de transmissão designadafor excessiva. De fato, uma vez enviado, o programa é fixoe não pode ser modificado até que outro quadro SCHED sejaenviado. Sem o uso de uma concessão de direção reversa, seum transmissor ficar sem tráfego para enviar ao receptordesignado durante o tempo designado, nenhuma outra STApoderá usar o canal e o recurso é desperdiçado.

As concessões de direção reversa podem conceder aum transmissor prover o tempo programado restante para oreceptor. Quando uma concessão de direção reversa éempregada com o HCCA, um número de consultas transmitidaspor um AP podem ser reduzidos à metade. Por exemplo, emlugar de programar um tempo para que a STA 1 transmita coma STA 2 recebendo e outro tempo com a STA 2 transmitindo ea STA 1 recebendo, o programador pode agrupa-las. Amultiplexação destas duas correntes pode concederalgoritmos de programação mais simples e eficientes. Deveser considerado que os aspectos da presente invenção nãoficam limitados a tais exemplos.

Fazendo referência às Figuras 8-10, sãoilustradas metodologias para utilizar concessões de direçãoreversa em conexão com períodos de transmissão programados.

Por exemplo, as metodologias podem estar relacionadas aoemprego de concessões de direção reversa em um ambienteFDMA, um ambiente OFDMA, um ambiente CDMA, um ambiente W-CDMA, um ambiente TDMA, um ambiente SDMA, ou qualquer outroambiente sem fio adequado. Enquanto as metodologias, com opropósito de simplicidade da explanação, são mostradas edescritas como uma série de atos, deve ser entendido econsiderado que as metodologias não ficam limitadas pelaordem dos atos, uma vez que alguns atos podem, de acordocom uma ou mais modalidades, ocorrer em ordens diferentese/ou concomitantemente com outros atos, de forma diferentedaquela aqui descrita e mostrada. Por exemplo, umametodologia poderia alternativamente ser representada comouma série de estados ou eventos inter-relacionados, talcomo em um diagrama de estado. Ademais, nem todos os atosilustrados podem ser requisitados para a implementação deuma metodologia de acordo com uma ou mais modalidades.

A Figura 8 ilustra uma metodologia 800 parautilizar concessões de direção reversa dentro de um períodode tempo alocado para acessar um canal para facilitarreduzir uma quantidade de largura de banda de canaldesperdiçada em um sistema de comunicação sem fio, deacordo com um ou mais aspectos. Em 802, é recebido umquadro multiconsulta (por exemplo, um quadro SCHED) que éutilizado para programar acesso a canal durante um númerode períodos de tempo. Como exemplo, o quadro multiconsultapode indicar uma estação transmissora, uma estaçãoreceptora, um tempo de início e/ou uma duração de acesso acanal para cada um dos períodos de tempo. Em concordânciacom o exemplo, o quadro multiconsulta pode ser gerado porum ponto de acesso e transmitido para estações distintas;no entanto, os aspectos da presente invenção não ficamassim limitados. Além disso, ou alternativamente, podem serempregadas consultas consolidadas, quadros SCHED, tokens,etc., em conexão com a programação de transmissõesassociadas a um número de períodos de tempo. Em 804, acomunicação de dados ocorre em uma primeira direção duranteum período de tempo programado específico. O quadromulticonsulta pode ser empregado para identificar umtransmissor e/ou receptor em um tempo específico. Dessa30 forma, o transmissor pode acessar o canal para transmitirdados para o receptor (na primeira direção) de acordo com oquadro multiconsulta. Em 806, uma concessão de direçãoreversa é transmitida durante o período de tempo programadoespecífico. Se o transmissor completa sua transmissão antesdo final do período de tempo programado, uma concessão dedireção reversa pode ser transmitida para o receptor. Em808, dados que são transmitidos em uma segunda direção (porexemplo, da estação indicada como o receptor pelo quadromulticonsulta para a estação indicada como o transmissor,da estação indicada como o receptor pelo quadromulticonsulta para um ponto de acesso, etc.) são recebidosdurante o período de tempo programado específico após atransmissão da concessão de direção reversa.

A Figura 9 é uma ilustração de uma metodologia900 para prover uma concessão de direção reversa em conexãocom o acesso programado a um canal de comunicação de acordocom uma pluralidade de aspectos aqui descritos. Em 902, érecebido um quadro multiconsulta que programa transmissõesde canal para um número de períodos de tempo recebidos. Oquadro multiconsulta pode prover indicações relacionadas àsquais estações devem se comunicar via um canal decomunicação e/ou quando deve ocorrer a comunicação. Deveser considerado que os aspectos da presente invenção nãoficam limitados ao uso de um quadro multiconsulta. Um pontode acesso pode obter um quadro multiconsulta via produçãode um programa associado a um período de acesso programadoespecífico e geração do quadro multiconsulta.

Adicionalmente, o ponto de acesso pode transmitir o quadromulticonsulta para terminal(s) de usuário, desse modohabilitando ao(s) terminal(s) de usuário obter o quadromulticonsulta. Em 904, os dados são transmitidos em umprimeira direção durante um período de tempo programado. Atransmissão de dados pode ser de acordo com o quadromulticonsulta. Em 906, é realizada uma avaliação paradeterminar se se transmite uma concessão de direçãoreversa. Por exemplo, é feita uma avaliação sobre umaquantidade de tempo restante no período de tempo programadoe/ou se a estação transmissora, tal como indicada no quadromulticonsulta, terminou sua transmissão. Se for determinadoque a concessão de direção reversa deve ser provida, em908, uma concessão de direção reversa é transmitida para umreceptor na primeira direção durante o período de tempoprogramado. Em 910, dados são recebidos provenientes dorecipiente da concessão de direção reversa, os quais sãotransmitidos em uma segunda direção durante o período detempo programado. Em concordância com um exemplo, a segundadireção pode ser do receptor original para o transmissororiginal; no entanto, os aspectos da presente invenção nãoficam assim limitados.

Com referência a Figura 10, é ilustrado umametodologia 1000 para empregar uma concessão de direçãoreversa em associação com períodos de acesso a canalprogramados de acordo com diversos aspectos. Em 1002, érecebido um quadro multiconsulta que programa transmissõese/ou acesso de canal para um número de períodos de tempo.Em 1004, são recebidos dados que são comunicados em umaprimeira direção provenientes de um transmissor programado(por exemplo, como indicado via o quadro multiconsulta)durante um período de tempo alocado. Em 1006, é recebidauma concessão de direção reversa proveniente do transmissorprogramado durante o período de tempo alocado. Em 1008, érealizada uma avaliação para determinar se se emprega aconcessão de direção reversa durante pelo menos uma porçãodo restante do período de tempo alocado. Pode serconsiderada a quantidade de tempo restante dentro doperíodo de tempo alocado. Além disso, ou alternativamente,pode ser considerada como parte da avaliação a quantidadede dados armazenada em armazenadores associados à estaçãoque obtém a concessão de direção reversa. Se fordeterminado que a concessão de direção reversa deve serutilizada, em 1010, os dados são transmitidos para aestação programada para ser um transmissor em uma segundadireção durante o período de tempo alocado. A segundadireção pode ser oposta à primeira direção. Além disso, oualternativamente, a segunda direção pode ser da estaçãoindicada para ser o receptor para um ponto de acesso. Noentanto, os aspectos da presente invenção não ficamlimitados a tais exemplos.

Deve ser considerado que, de acordo com um oumais aspectos aqui descritos, podem ser feitas inferênciascom relação à transmissão de concessões de direção reversa,utilizando concessões de direção reversa para a transmissãode dados em uma segunda direção, etc. Como é aquiutilizado, o termo "inferir" ou "inferência" se refere deum modo geral ao processo de concluir a respeito de estadosdo sistema, ambiente e/ou usuário de um conjunto deobservações captadas via eventos e/ou dados. A inferênciapode, por exemplo, ser empregada para identificar umcontexto ou ação específicos, ou pode gerar umadistribuição de probabilidades sobre estados. A inferênciapode ser probabilística, isto é, a computação de umadistribuição de probabilidades por estados de interesse combase em uma consideração de dados e eventos. A inferênciapode também se referir a técnicas empregadas para comporeventos de nível elevado de um conjunto de eventos e/oudados. Tal inferência resulta na construção de novoseventos ou ações de um conjunto de eventos observados e/oudados de eventos armazenados, se os eventos correlacionadosestão ou não em proximidade temporal pequena, ou se oseventos e dados provêem de um ou vários eventos e fontes dedados.

De acordo com um exemplo, um ou mais métodosapresentados acima podem incluir fazer inferências comreferência a quando transmitir uma concessão de direçãoreversa, quando empregar concessões de direção reversa paratransmitir de dados, etc. Como exemplo, uma concessão dedireção reversa pode ser recebida enquanto resta tempo emum período de tempo alocado subseqüente a uma estaçãotransmitir dados para uma estação receptora. Ao receber umaconcessão de direção reversa na estação receptora, pode serfeita uma inferência sobre se a estação receptora serácapaz de transmitir todo ou alguma parte dos dados sobre ocanal de acesso antes do final do período de tempo alocado.Será considerado que os exemplos acima são de naturezailustrativa e não se destinam a limitar o número deinferências que podem ser feitas ou a maneira pela qualtais inferências são feitas em conjunto com as diversasmodalidades e/ou métodos aqui descritos.

A Figura 11 é uma ilustração de um dispositivo deusuário 1100 que facilita gerar e/ou utilizar uma concessãode direção reversa em associação a períodos de acesso acanal programados de acordo com um ou mais aspectos aquidescritos. O dispositivo de usuário 1100 compreende umreceptor 1102 que recebe um sinal proveniente, comoexemplo, de uma antena de recepção (não mostrada) e realizaações típicas sobre o mesmo (por exemplo, filtra,amplifica, converte descendentemente, etc.) com o sinalrecebido e digitaliza o sinal condicionado para a obtençãode amostras. O receptor 1102 pode ser, por exemplo, umreceptor MMSE, e pode compreender um demodulador 1104 quepode demodular símbolos recebidos e provê-los a umprocessador 1106 para estimativa de canal. O processador1106 pode ser um processador dedicado a analisarinformações recebidas pelo receptor 1102 e/ou a gerarinformações para transmissão por um transmissor 1116, umprocessador que controla um ou mais componentes dedispositivo de usuário 1100 e/ou um processador que analisainformações recebidas pelo receptor 1102, gera informaçõespara transmissão pelo transmissor 1116 e controla um ou mais componentes de dispositivo de usuário 1100.

o dispositivo de usuário 1110 pode compreender,além disso, uma memória 1108 que está operacionalmenteacoplada ao processador 1106 e que armazena informaçõesrelacionadas a programas de acesso a canal para diversosperíodos de tempo, dados a serem transmitidos viatransmissor 1116, multiconsultas e quaisquer outrasinformações adequadas para mitigar o desperdiço do canal decomunicação em um sistema de comunicação sem fio, comodescrito com referência às diversas figuras anexas. Δmemória 1108 pode, além disso, armazenar protocolosassociados a prover e/ou utilizar concessões de direçãoreversa (por exemplo, com base em desempenho, com base emcapacidade, etc.), tal o dispositivo de usuário 1100 possaempregar protocolos e/ou algoritmos armazenadosrelacionados a gerar e/ou utilizar concessões de direçãoreversa para habilitar a comunicação em uma segunda direçãodurante um período de tempo alocado, durante o qual acomunicação deveria ocorrer em uma primeira direção, comoaqui descrito.

Deve ser considerado que os componentes dearmazenamento de dados (por exemplo, memórias) aquidescritos podem ser de memória volátil ou memória nãovolátil, ou podem incluir tanto memórias voláteis como nãovoláteis. A título de ilustração, mas não limitação, amemória não volátil pode incluir uma memória somente deleitura (ROM), uma ROM programável (PROM), uma ROMeletricamente programável (EPROM), uma PROM eletricamenteapagável (EEPROM), ou uma memória flash. A memória volátilpode incluir uma memória de acesso aleatório (RAM) a qualatua como uma memória cache externa. A título de ilustraçãoe não limitação, a RAM está disponível em muitas formas,tais como uma RAM síncrona (SRAM) , uma RAM dinâmica (DRAM) ,uma DRAM síncrona (SDRAM), uma SDRAM de taxa de dados dupla(DDR SDRAM), uma SDRAM melhorada (ESDRAM), uma DRAM de linkde sincronização (SLDRAM) e uma RAM Rambus direta (DRRAM).A memória 1108 dos sistemas e métodos em questão édestinada a compreender, sem ficar limitada a, estes equaisquer outros tipos adequados de memória.

0 receptor 1102 está adicionalmente acopladooperacionalmente a um identificador de acesso a canal 1110que utiliza uma programação recebida (por exemplo, quadromuiticonsulta, quadro SCHED, etc.) para determinar um tempono qual o dispositivo de usuário 1100 deve receber e/outransmitir dados via um canal de comunicação. Oidentificador de acesso a canal 1110 pode também utilizaruma concessão de direção reversa recebida para habilitar aodispositivo de usuário 1100 transmitir dados via um canalde comunicação. Durante os tempos em que o dispositivo deusuário 1100 não é programado para receber e/ou transmitirdados, o dispositivo de usuário 1100 pode estar no modo dedescanso para reduzir o consumo de potência. Oidentificador de acesso a canal 1110 pode adicionalmenteestar acoplado a um gerador de concessão de direção reversa(RDG) 1112 que pode prover uma concessão de direção reversaquando o dispositivo de usuário 1100 completa umatransmissão durante um tempo programado antes do final daduração alocada. A concessão de direção reversa pode serutilizada por um equipamento distinto para acessar o canal.

Como exemplo, a concessão de direção reversa pode serempregada por uma estação que está recebendo dadostransmitidos pelo dispositivo de usuário 1110; a estaçãoreceptora pode a seguir utilizar a concessão de direçãoreversa para transmitir dados sobre o canal de comunicação.

0 dispositivo de usuário 1100 ainda compreendeadicionalmente um modulador 1114 e um transmissor 1116 quetransmite o sinal, como exemplo, para um ponto de acesso,outro dispositivo de usuário, etc. Apesar de ser retratadocomo estando separados do processador 1106, deve serconsiderado que o identificador de acesso a canal 1110, ogerador RDG 1112 e/ou o modulador 1114 podem fazer parte doprocessador 1106 ou de um número de processadores (nãomostrados).

A Figura 12 é uma ilustração de um sistema 1200que facilita programar acesso a canal e/ou utilizarconcessões de direção reversa para reduzir o desperdício delargura de banda de canal em um sistema de comunicação semfio de acordo com diversos aspectos. O sistema 1200compreende um ponto de acesso 1202 com um receptor 1210 querecebe sinal(is) proveniente(s) de um ou mais dispositivosde usuário 1204 através de uma pluralidade de antenas derecepção 1206, e um transmissor 1224 que transmite para osum ou mais dispositivos de usuário 1204 através de umaantena de transmissão 1208. O receptor 1210 pode receberinformações provenientes das antenas de recepção 1206 eestá operacionalmente associado a um demodulador 1212 quedemodula as informações recebidas. Os símbolos demoduladossão analisados por um processador 1214 que pode ser similarao processador acima descrito com referência à Figura 11 eque está acoplado a uma memória 1216 que armazena dados deprogramação relacionados a informações, dados a seremtransmitidos para dispositivo(s) de usuário 1204 e/ouquaisquer outras informações adequadas relacionadas aorealizar das diversas ações e funções aqui descritas. Oprocessador 1214 está adicionalmente acoplado a umprogramador 1218 que gera um programa para acesso a canal.Por exemplo, o programador 1218 pode gerar umamulticonsulta que inclui um número de consultas, cada umdas consultas podendo indicar um tempo de início para umatransmissão específica, uma duração para a transmissão, umaestação específica a qual transmite os dados, e/ou umaestação específica que recebe os dados. O programador 1218pode anexar informações relacionadas à programação (porexemplo, multiconsulta) a um sinal gerado pelo processador1214 para transmissão para dispositivo(s) de usuário 1204.Um modulador 1224 pode multiplexar o sinal para transmissãopor um transmissor 1226 através da antena de transmissão1208 para o(s) dispositivo(s) de usuário 1204.

Além disso, o processador 1214 pode estaracoplado a um identificador de acesso a canal 1220 quedetermina os tempos durante os quais o ponto de acesso 1202transmite e/ou recebe dados via um canal de comunicação. 0identificador de acesso a canal 1220 pode utilizar aprogramação (por exemplo, quadro multiconsulta, quadroSCHED, etc.) provida pelo programador 1218 para determinaros tempos de acesso. Além disso, ou alternativamente, oidentificador de acesso a canal 1220 pode empregar umaconcessão de direção reversa recebida para comutar o pontode acesso 1202 de um receptor durante um período de tempoprogramado atual para um transmissor. 0 identificador deacesso a canal 1220 está adicionalmente acoplado a umgerador de concessão de direção reversa 1222 que avalia sese transmite uma concessão de direção reversa quando oponto de acesso 1202 está transmitindo dados via um canalde comunicação e termina a transmissão antes da conclusãoda duração de tempo alocada. Se o gerador de concessão dedireção reversa 1222 identifica que uma concessão dedireção reversa deve ser provida, essa informação pode seranexada a um sinal gerado pelo processador 1214 paratransmissão ao(s) dispositivo(s) de usuário 1204, pode sermultiplexada pelo modulador 1224, e pode ser transmitidavia o transmissor 1226. Apesar de ser retratado comoestando separado do processador 1214, deve ser consideradoque o programador 1218, o identificador de acesso a canal1220, o gerador de concessão de direção reversa 1222 e/ou omodulador 1224 podem fazer parte do processador 1214 ou deum número de processadores (não mostrados).

A Figura 13 mostra um sistema de comunicação semfio 1300 exemplar. 0 sistema de comunicação sem fio 1300retrata um ponto de acesso e um terminal para maiorbrevidade. No entanto, deve ser considerado que o sistemapode incluir mais de um ponto de acesso e/ou mais de umterminal, em que pontos de acesso e/ou terminais adicionaispodem ser substancialmente similares ou diferentes do pontode acesso e terminal exemplares descritos a seguir. A mais,deve ser considerado que o ponto de acesso e/ou o terminalpodem empregar os sistemas (Figuras 1-2 e 11-12) e/oumétodos (Figuras 8-10) aqui descritos para facilitar acomunicação sem fio entre eles.

Fazendo referência à Figura 13, em um downlink,no ponto de acesso 1305, um processador de dados detransmissão (TX) 1310 recebe, formata, codifica, intercalae modula (ou mapeia símbolos) dados de tráfego e provêsímbolos de modulação ("símbolos de dados"). Um moduladorde símbolos 1315 recebe e processa os símbolos de dados esímbolos piloto e provê um fluxo de símbolos. Um moduladorde símbolos 1315 multiplexa símbolos piloto e de dados e osprovê a uma unidade transmissora (TMTR) 1320. Cada símbolode transmissão pode ser um símbolo de dados, um símbolopiloto, ou um valor de sinal de zero. Os símbolos pilotopodem ser enviados continuamente em cada período desímbolos. Os símbolos piloto podem ser multiplexados pordivisão de freqüência (FDM), multiplexados por divisão defreqüência ortogonal (OFDM), multiplexados por divisão detempo (TDM), multiplexados por divisão de freqüência (FDM),ou multiplexados por divisão de código (CDM).

o TMTR 1320 recebe e converte o fluxo de símbolospara um ou mais sinais analógicos e condicionaadicionalmente (por exemplo, amplifica, filtra, e converteascendentemente) os sinais analógicos para gerar um sinalde downlink adequado para transmissão sobre o canal semfio. 0 sinal de downlink é a seguir transmitido através deuma antena 1325 para os terminais. No terminal 1330, umaantena 1335 recebe o sinal de downlink e provê um sinalrecebido para uma unidade receptora (RCVR) 1340. A unidadereceptora 1340 condiciona (por exemplo, filtra, amplifica econverte descendentemente) o sinal recebido e digitaliza osinal condicionado para obter amostras. Um demodulador desímbolos 1345 demodula e provê os símbolos piloto recebidospara um processador 1350 para estimativa de canal. 0demodulador de símbolos 134 5 adicionalmente recebe umaestimativa de resposta de freqüência para o downlink doprocessador 1350, realiza a demodulação de dados sobre ossímbolos de dados recebidos para obter estimativas desímbolos de dados (os quais são estimativas dos símbolos dedados transmitidos) e provê as estimativas de símbolos dedados para um processador de dados RX 1355, o qual demodula(isto é, demapeia símbolos), deintercala, e decodifica asestimativas de símbolos de dados para recuperar os dados detráfego transmitidos. 0 processamento pelo demodulador desímbolos 1345 e pelo processador de dados RX 1355 écomplementar ao processamento pelo modulador de símbolos1315 e processador de dados TX 1310, respectivamente, noponto de acesso 1305.

No uplink, um processador de dados TX 1360processa os dados de tráfego e provê símbolos de dados. Ummodulador de símbolos 1365 recebe e multiplexa os símbolosde dados com símbolos piloto, realiza a modulação e provêum fluxo de símbolos. Uma unidade transmissora 1370 aseguir recebe e processa o fluxo de símbolos para gerar umsinal de uplink, o qual é transmitido pela antena 1335 parao ponto de acesso 1305.

No ponto de acesso 1305, o sinal de uplinkproveniente do terminal 1330 é recebido pela antena 1325 eprocessado por uma unidade receptora 1375 para obteramostras. Um demodulador de símbolos 1380 a seguir processaas amostras e provê símbolos piloto recebidos e estimativasde símbolos de dados para o uplink. Um processador de dadosRX 1385 processa as estimativas de símbolos de dados pararecuperar os dados de tráfego transmitidos pelo terminal1330. Um processador 1390 realiza a estimativa de canalpara cada terminal ativo transmitindo no uplink. Múltiplosterminais podem transmitir o piloto concomitantemente nouplink através de seus respectivos conjuntos de sub-bandaspiloto, onde os conjuntos de sub-bandas piloto podem serentrelaçados.Os processadores 1390 e 1350 direcionam (porexemplo, controlam, coordenam, gerenciam, etc.) a operaçãono ponto de acesso 1305 e no terminal 1330,respectivamente. Os respectivos processadores 1390 e 1350podem estar associados a unidades de memória (nãomostradas) que armazenam códigos de programas e dados. Osprocessadores 1390 e 1350 podem também realizar computaçõespara derivar estimativas de respostas de freqüência eimpulso para o uplink e o downlink, respectivamente.

Para um sistema de múltiplo acesso (por exemplo,FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA, etc.), múltiplos terminais podemtransmitir concomitantemente no uplink. Para tal sistema,as sub-bandas piloto podem ser compartilhadas entrediferentes terminais. As técnicas de estimativa de canalpodem ser usadas nos casos em que as sub-bandas piloto paracada terminal abrangem a totalidade da banda operacional(possivelmente exceto pelas extremidades da banda). Talestrutura de sub-banda piloto seria desejável para obterdiversidade de freqüência para cada terminal. As técnicasaqui descritas podem ser implementadas por diversosmecanismos. Por exemplo, tais técnicas podem serimplementadas em hardware, software, ou uma combinação detais. Para uma implementação em hardware, as unidades deprocessamento usadas para estimativa de canal podem serimplementadas dentro de um ou mais circuitos integrados deaplicação especifica (ASICs), processadores de sinaisdigitais (DSPs), dispositivos processadores de sinaisdigitais (DSPDs) , dispositivos lógicos programáveis (PLDs),arranjos de porta programáveis em campo (FPGAs),processadores, controladores, microcontroladores,microprocessadores, outras unidades eletrônicas projetadaspara realizar as funções aqui descritas, ou uma combinaçãode tais. Com software, a implementação pode ocorrer atravésde módulos (por exemplo, procedimentos, funções e assim pordiante) que realizam as funções aqui descritas. Os códigosde software podem ser armazenados em unidades de memória eexecutados pelos processadores 1390 e 1350.

Para uma implementação em software, as técnicasaqui descritas podem ser implementadas com módulos (porexemplo, procedimentos, funções e assim por diante) querealizam as funções aqui descritas. Os códigos de softwarepodem s er armazenados em unidades de memória e executadaspor processadores. A unidade de memória pode serimplementada dentro do processador ou externa aoprocessador, em tal caso ele pode estar acoplado emcomunicação com o processador via diversos mecanismos comoé do conhecimento dos versados na técnica.

0 que foi acima descrito inclui exemplos de umaou mais modalidades. Não é, certamente, possível descrevercada combi nação possível de componentes ou metodologias como propósito de descrever as modalidades acima mencionadas,sendo possíveis muitas outras combinações e permutações dediversas modalidades. Assim sendo, as modalidades descritasse destinam a englobar todas estas alterações, modificaçõese variações que se insiram no espírito e escopo dasreivindicações anexas. Além do mais, na extensão em que otermo "incluir" é utilizado na descrição detalhada ou nasreivindicações, tal termo se destina a ser inclusivo de umamaneira similar ao termo "compreendendo" tal como"compreendendo" sendo interpretado quando empregado comouma palavra de transição em uma reivindicação.

Claims (29)

1. Método para comunicação sem fio,compreendendo:receber um quadro multiconsulta que programatransmissões para um número de períodos de tempo associadosa oportunidades de transmissão;comunicar dados durante um período de tempoespecífico dentre os períodos de tempo programadosassociados a uma oportunidade de transmissão específica emuma primeira direção de acordo com o quadro multiconsulta;transmitir uma concessão de direção reversadurante o período de tempo programado específico associadoà oportunidade de transmissão específica na primeiradireção, a concessão de direção reversa habilitando umrecipiente a transmitir dados; ereceber dados comunicados em uma segunda direçãodurante o período de tempo programado específico associadoà oportunidade de transmissão específica.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, emque a primeira direção é para uma estação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, emque a primeira direção é a partir de uma estação.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, emque a primeira direção é oposta à segunda direção.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente avaliar se se transmite aconcessão de direção reversa.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5,compreendendo adicionalmente determinar uma quantidade detempo restante no período de tempo programado específicoassociado à oportunidade de transmissão específica.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5,compreendendo adicionalmente determinar se uma estaçãoindicada para ser um transmissor no quadro multiconsultacompletou uma transmissão associada.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente avaliar se se emprega umaconcessão de direção reversa recebida durante pelo menosuma porção de um restante do período de tempo programadoespecífico associado à oportunidade de transmissãoespecífica.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8,compreendendo adicionalmente avaliar pelo menos uma dentreuma quantidade de tempo restante no período de tempoprogramado específico e uma quantidade de dados a seremtransmitidos na segunda direção quando da obtenção deacesso a canal.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente gerar o quadro multiconsultaque é um quadro que indica, para cada um dentre o número deperíodos de tempo, informações associadas a uma respectivaoportunidade de transmissão correspondente, as informaçõesincluem pelo menos um dentre uma identidade de uma estaçãotransmissora, uma identidade de uma estação receptora, umtempo de início e uma duração.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, emque o quadro multiconsulta é um quadro SCHED.

12. Equipamento que facilita utilizar umaconcessão de direção reversa em um sistema de comunicaçãosem fio, compreendendo:uma memória que armazena informações associadas apelo menos uma oportunidade de transmissão relacionada aacesso de um canal; eum processador acoplado à memória que éconfigurado para transmitir uma concessão de direçãoreversa durante uma oportunidade de transmissão designadapara o equipamento, de acordo com as informações, com baseem informações a serem transmitidas a partir doequipamento.

13. Equipamento, de acordo com a reivindicação-12, em que o processador é adicionalmente configurado parautilizar um identificador de acesso a canal para determinarum tempo no qual o equipamento pelo menos um dentre recebee transmite dados.

14. Equipamento, de acordo com a reivindicação-13, em que o processador é adicionalmente configurado parautilizar o identificador de acesso a canal para sincronizaro equipamento com pelo menos um outro equipamento.

15. Equipamento, de acordo com a reivindicação-13, em que o processador é adicionalmente configurado parautili zar o identificador de acesso a canal para operar emum modo de descanso durante tempos nos quais o equipamentonão é identificado como sendo pelo menos um dentre umreceptor e um transmissor.

16. Equipamento, de acordo com a reivindicação-13, em que o processador é adicionalmente configurado parautilizar uma concessão de direção reversa recebida ealterar o equipamento de receber dados durante umaoportunidade de transmissão atual para transmitir dadosdurante a oportunidade de transmissão atual.

17. Equipamento, de acordo com a reivindicação-16, em que o processador é adicionalmente configurado paradeterminar se se emprega a concessão de direção reversapara alterar o equipamento de receber dados para transmitirdados com base, pelo menos em parte, em uma ou mais dentreuma quantidade de tempo restante na oportunidade detransmissão atual e uma quantidade de dados a seremtransmitidos pelo equipamento.

18. Equipamento, de acordo com a reivindicação-12, em que o processador é adicionalmente configurado paraprover a concessão de direção reversa quando o equipamentocompleta uma transmissão durante a oportunidade detransmissão antes de um final de uma duração alocada.

19. Equipamento, de acordo com a reivindicação-18, em que o processador é adicionalmente configurado paradeterminar se se transmite a concessão de direção reversacom base pelo menos em parte em uma quantidade de temporestante na oportunidade de transmissão.

20. Equipamento de comunicação sem fio,compreendendo:mecanismos para receber dados comunicados duranteuma oportunidade de transmissão especifica em uma primeiradireção de acordo com um programa;mecanismos para receber uma concessão de direçãoreversa durante a oportunidade de transmissão especifica naprimeira direção; emecanismos para transmitir dados em uma segundadireção durante a oportunidade de transmissão especificavia empregar a concessão de direção reversa recebida.

21. Equipamento, de acordo com a reivindicação-20, compreendendo adicionalmente mecanismos paraidentificar um tempo no qual o equipamento está programadopara pelo menos um dentre receber e transmitir dados via umcanal de comunicação.

22. Equipamento, de acordo com a reivindicação-21, compreendendo adicionalmente mecanismos parasincronizar o equipamento a equipamentos distintos.

23. Equipamento, de acordo com a reivindicação-21, compreendendo adicionalmente mecanismos para habilitaro equipamento a utilizar um modo de descanso para reduzir oconsumo de potência durante oportunidades de transmissãoquando o equipamento não está se comunicando via o canal decomunicação.

24. Equipamento, de acordo com a reivindicação-20, compreendendo adicionalmente mecanismos para determinarse se emprega uma concessão de direção reversa recebidadurante pelo menos uma porção de um restante daoportunidade de transmissão especifica.

25. Meio legível por computador, possuindoarmazenadas no mesmo instruções executáveis por computadorpara:comunicar dados durante uma oportunidade detransmissão em uma primeira direção de acordo com umprograma para acesso a canal;avaliar se se transmite uma concessão de direçãoreversa;transmitir uma concessão de direção reversa paraum recipiente na primeira direção durante a oportunidade detransmissão; ereceber dados provenientes do recipiente daconcessão de direção reversa em uma segunda direção durantea oportunidade de transmissão.

26. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 25, compreendendo adicionalmente instruçõespara utilizar um modo de descanso durante uma oportunidadede transmissão que aloca acesso a canal para equipamentosdistintos.

27. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 25, compreendendo adicionalmente instruçõespara programar um número de oportunidades de transmissãopela geração de um quadro multiconsulta que inclui umquadro que compreende dados associados a pelo menos umdentre um transmissor, um receptor, um tempo de início euma duração associados a uma respectiva oportunidade detransmissão para cada um dentre uma pluralidade de períodosde tempo.

28. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 25, compreendendo adicionalmente instruçõespara programar um número de oportunidades de transmissãopela geração de uma ordem na qual um token é passado.

29. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 25, compreendendo adicionalmente instruçõespara identificar que uma estação associada é indicada comoum transmissor pelo programa.