BRPI0617526A2 - protocolo de controle de acesso ao meio em rede em malha sem fio de méltiplos saltos - Google Patents

Abstract

<B>PROTOCOLO DE CONTROLE DE ACESSO AO MEIO EM REDE EM MALHA SEM FIO DE MULTIPLOS SALTOS <D>São descritos sistemas e metodologias que facilitam a atenuação de uma condição de nó oculto em uma rede em malha sem fio na qual nós utilizam um protocolo de solicitação para enviar/liberação para enviar (RTS/CTS) em conjunto com um protocolo de solicitação de repetição automática híbrida assíncrona. Por exemplo, um nó pode competir por um conjunto de subportadoras enviando um sinal RTS através das subportadoras desejadas e pode receber um sinal CTS através das subportadoras em competição, em que o sinal CTS indica através de quais subportadoras o nó pode transmitir dados. Se outro nó tiver ganho a competição por uma subportadora especifica, o nó solicitante pode ajustar o nível de potência ao qual ele transmite um RTS ou um pacote de dados de modo a permitir que o nó solicitante utilize a subportadora sem interferir com o nó vencedor.

Description

"PROTOCOLO DE CONTROLE DE ACESSO AO MEIO EM REDE EM MALHASEM FIO DE MÚLTIPLOS SALTOS"

FUNDAMENTOS

Campo

A descrição seguinte refere-se de maneira geral acomunicações sem fio e, mais especificamente, à redução dainterferência em um ambiente de comunicação sem fio.Fundamentos

Os sistemas de comunicação se tornaram um meiopredominante pelo qual a maioria das pessoas em todo :omundo vem a se comunicar. Os dispositivos de comunicaçãosem fio têm se tornado menores e mais poderosos de modo aatenderem às necessidades e aperfeiçoarem a portabilidade ea comodidade. O aumento na potência de processamento nosdispositivos sem fio, tais como telefones celulares, temlevado a um aumento da procura por sistemas de transmissãode rede sem fio. Tipicamente, tais sistemas não são tãofacilmente atualizados quanto os dispositivos celulares quese comunicam através deles. À medida que as capacidades dosdispositivos móveis se expandem, pode ser difícil manter umsistema de rede sem fio mais antigo de uma maneira quefacilite a exploração total de capacidades de dispositivossem fio novas e aperfeiçoadas.

Mais especificamente, as técnicas baseadas nadivisão de freqüência tipicamente separam o espectro emcanais distintos dividindo-o em pedaços de largura debanda, que podem ser uniformes ou não uniformes. Porexemplo, a banda de freqüência alocada para comunicação semfio pode ser dividida em 30 canais, cada um dos quais podeportar uma conversa de voz ou, com serviço digital, portardados digitais. Cada canal pode ser atribuído a um usuáriode uma vez. Uma variante conhecida é uma técnica de divisãode freqüência ortogonal que particiona de maneira eficaz alargura de banda total do sistema em várias sub-bandasortogonais. Estas sub-bandas são também referidas comotons, portadoras, subportadoras, binários e/ou canais defreqüência. Cada sub-banda é associada a uma subportadoraque pode ser modulada com dados. Com técnicas baseadas nadivisão de tempo, uma banda é dividida no tempo em fatiasde tempo ou partições de tempo seqüenciais. Cada usuário deum canal recebe uma fatia de tempo para transmitir ereceber informações à maneira de rodízio. Por exemplo, emqualquer dado tempo t, é dado a um usuário acesso ao canaldurante uma curta rajada. Em seguida, o acesso é comutadopara outro usuário, que recebe uma curta rajada de tempopara transmitir e receber informações. O ciclo de"revezamentos" continua, e finalmente cada usuário recebevárias rajadas de transmissão e recepção.

As técnicas baseadas na divisão de códigotipicamente transmitem dados através de várias freqüênciasdisponíveis em qualquer tempo em uma faixa. Em geral, osdados são digitalizados e espalhados através da largura debanda disponível, em que vários usuários podem ficarsuperpostos no canal e a respectivos usuários pode seratribuído um código de seqüência único. Os usuários podemtransmitir no mesmo pedaço de banda larga do espectro, em queo sinal de cada usuário é espalhado através da largura debanda inteira por seu respectivo código de espalhamentoúnico. Esta técnica pode propiciar compartilhamento, em queum ou mais usuários podem transmitir e receberconcomitantemente. Tal compartilhamento pode ser obtidoatravés de modulação digital com espalhamento espectral, emque o fluxo de bits de um usuário é codificado e espalhadoatravés de um canal muito largo de maneira pseudo-aleatória.0 receptor é projetado para reconhecer o código de seqüênciaúnico afim e desfazer a aleatorização de modo a coletar osbits para um usuário especifico de maneira coerente.

Uma rede de comunicação sem fio típica (queutiliza técnicas de divisão de freqüência, tempo e código,por exemplo) inclui zero ou mais estações base (em uma redeadhoc, por exemplo) que apresentam uma área de cobertura eum ou mais terminais móveis (sem fio, por exemplo) quepodem transmitir simultaneamente vários fluxos de dadospara serviços de broadcast, multicast e/ou unicast, em queum fluxo de dados é um fluxo de dados que pode ser deinteresse de recepção independente para um terminal móvel.

Um terminal móvel dentro da área de cobertura dessa estaçãobase pode estar interessado em receber u, mais de um outodos os fluxos de dados portados pelo fluxo coiupási-to. Demaneira semelhante, um terminal móvel pode transmitir dadosà estação base ou a outro terminal móvel. Tal comunicaçãoentre a estação base e o terminal móvel ou entre osterminais móveis pode deteriorar-se devido a variações decanal e/ou variações na potência de interferência. Alémdisto, em utilizações não planejadas ou adhoc, nas quais osterminais móveis atuam como retransmissores para outrosterminais móveis para permitir comunicação com um servidorou estação base, a largura de banda pode ser limitada e/oucongestionada nas áreas onde a intensidade de sinal émínima. A alocação de recursos pode tornar-se difícil,necessitando de compartilhamento de recursos de uma maneiraque é eficaz espectralmente. Por conseguinte, existenecessidade na técnica de sistemas e/ou metodologias quefacilitem a redução da interferência e o aperfeiçoamento dacapacidade de transmissão em um ambiente de comunicação semfio adhoc.

SUMÁRIOÉ apresentado a seguir um sumário simplificado deum ou mais aspectos de modo a se obter um entendimentobásico de tais aspectos. Este sumário não é uma vistapanorâmica extensiva de todos os aspectos contemplados e não pretende nem identificar elementos-chaves ou críticosde todos os aspectos nem delinear o alcance de qualquer umou de todos os aspectos. Sua única finalidade é apresentaralguns conceitos de um ou mais aspectos de forirçasimplificada como uma introdução à descrição mais detalhadaque é apresentada mais adiante.

De acordo com diversos aspectos, os sistemas emétodos aqui descritos facilitam a atenuação da condição de"nó oculto" que pode ocorrer quando os nós transmitem adiferentes níveis de .potência. de transmissão utilizando ao mesmo tempo um mecanismo de alocação de recursos do tiposolicitar para enviar (RTS)/liberar para enviar (CTS). Acondição de nó oculto ocorre quando um nó (como, porexemplo, um terminal de acesso, um ponto de acesso, um nótransmissor, etc.) começa a transmitir porque detectou que um recurso (como, por exemplo, um canal, uma subportadora,etc.) está ocioso, quando de fato o recurso está sendoutilizado para transmissão por outro nó, criando-se assiminterferência excessiva em um nó receptor. De acordo comalguns aspectos, um nó pode competir por uma subportadora de maneira independente transmitindo um RTS na subportadoraque o nó está competindo. Protocolos de solicitação derepetição automática híbrida assíncrona podem serutilizados para aumentar a segurança e permitir a prediçãode taxas agressivas.

De acordo com um aspecto, um método detransmissão sem fio de várias portadoras pode compreendercompetir por um conjunto de subportadoras independentementede competir por outras subportadoras e determinar se umsubconjunto do conjunto de subportadoras competir por estádisponível para transmissão de dados. 0 método podecompreender também transmitir um sinal de solicitação paraenviar (RTS) para o conjunto de subportadoras emcompetição, transmitir uma lista preferida desubportadoras, receber um sinal de liberação para enviar(CTS) para um subconjunto do conjunto de subportadoras emcompetição, em que o sinal CTS foi transmitido a umadensidade espectral de potência (PSD), transmitir um sinalde dados utilizando o subconjunto de subportadoras emcompetição e/ou transmitir o sinal de dados utilizandomenos que a largura de banda disponível total associada aosubconjunto de subportadoras em competição.

De acordo com outro, aspecto um equipamento -parafacilitar a transmissão sem fio de várias portadoras podecompreender um módulo de competição configurado paracompetir por uma ou mais subportadoras independentemente deoutras subportadoras; e um módulo de determinaçãoconfigurado para determinar se um subconjunto dassubportadoras em competição está disponível. O equipamentopode compreender também um transmissor, que envia um sinalde solicitação para enviar (RTS) para a subportadora ousubportadoras, e um receptor, que recebe um sinal deliberação para enviar (CTS) para um subconjunto dasubportadora ou subportadoras. Além disto, o transmissorpode transmitir um sinal de dados utilizando o subconjuntoda subportadora ou subportadoras em competição.

De acordo com ainda outro aspecto, um equipamentoque facilita a realização de transmissão sem fio de váriasportadoras pode compreender dispositivos para competir porum conjunto de subportadoras independentemente de outrassubportadoras e dispositivos para determinar se umsubconjunto do conjunto em competição de subportadoras estádisponível para transmissão. 0 equipamento pode compreenderadicionalmente dispositivos para transmitir um sinal desolicitação para enviar (RTS) para o conjunto em competiçãode subportadoras dentro de uma parte da largura de bandadisponível, que é menor que a largura de banda totalutilizada para acesso múltiplo. 0 equipamento podecompreender também dispositivos para receber um sinal deliberação para enviar (CTS) para o conjunto em competiçãode subportadoras, nas quais os dispositivos para transmitirpodem enviar um pacote de dados através do conjunto emcompetição de subportadoras.

Ainda outro aspecto refere-se a um meio passívelde leitura por máquina que compreende instruções parafacilitar transmissão sem fio de várias portadoras, em queas instruções, ao serem executadas, fazem com que umamáquina compita um conjunto de subportadorasindependentemente da competição por outras subportadoras edetermine se um subconjunto do conjunto de subportadoras emcompetição está disponível para transmissão de dados.

Ainda outro aspecto refere-se a um processadorpara facilitar transmissão sem fio de várias portadoras, oprocessador sendo configurado para competir por uma ou maissubportadoras independentemente da competição por outrassubportadoras e para determinar se um subconjunto dasubportadora ou subportadoras está disponível paratransmissão de dados.

Para a consecução das finalidades precedentes eafins, o aspecto ou aspectos compreendem os recursosdescritos completamente a seguir. e especificamenteassinalados nas reivindicações. A descrição seguinte e osdesenhos anexos apresentam em detalhe determinados aspectosilustrativos do aspecto ou aspectos. Estes aspectosindicam, contudo, apenas algumas das diversas maneiraspelas quais os princípios de diversos aspectos podem serutilizados, e os aspectos descritos pretendem incluir todosos aspectos que tais e seus equivalentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra um ambiente de comunicação semfio adhoc, ou de malha, de acordo com diversos aspectos.

A Figura 2 mostra uma metodologia para competirpor subportadoras em um ambiente de comunicação sem fio devárias portadoras, de acordo com diversos aspectos.

A Figura 3 mostra uma metodologia que facilita aexecução de um protocolo de controle de acesso ao mep(MAC) de rede em malha sem fio de múltiplos saltos, deacordo com um ou mais aspectos aqui descritos.

A Figura 4 mostra uma metodologia para restringira largura de banda RTS e CTS de modo a facilitar acompetição independente por subportadoras, de acordo com umou mais aspectos.

A Figura 5 mostra uma metodologia para competirde maneira independente subportadoras em uma rede em malhasem fio de modo a facilitar o controle de acesso ao meio,de acordo com diversos aspectos.

A Figura 6 mostra uma metodologia paraaperfeiçoar a reutilização do espaço pela utilização de umCTS como piloto para uma estimativa de ganho de canal demalha aberta (open loop) , de acordo com diversos aspectos..

A Figura 7 mostra uma metodologia para selecionarPSD e níveis de potência de transmissão adequados paraatenuar a interferência quando da transmissão através desubportadoras para as quais outro nó ganhou a competição,de acordo com alguns aspectos.

A Figura 8 mostra uma metodologia para utilizarum CTS de vários valores para facilitar que se permita a umnó transmitir através de uma subportadora que foi concedidaa outro nó sem interferência com o outro nó, de acordo comum ou mais aspectos.

A Figura 9 mostra um terminal de acesso quefacilita o controle de acesso ao meio em uma rede em malhasem fio de múltiplos saltos, de acordo com um ou maisaspectos.

A Figura 10 mostra um sistema que facilita ioajuste da potência de transmissão de modo a permitir atransmissão através de uma subportadora que foi ganha poroutro nó, sem interferência com o nó vencedor, de acordocom um ou mais aspectos.

A Figura 11 mostra um ambiente de rede sem fioque pode ser utilizado em conjunto com os diversos sistemase métodos aqui descritos.

A Figura 12 mostra um equipamento que facilita aexecução de um protocolo de acesso ao meio (MAC) de malhasem fio de múltiplos saltos, de acordo com o aspecto ouaspectos aqui descritos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Diversos aspectos são agora descritos comreferência aos desenhos, nos quais os mesmos números dereferência são utilizados para referir os mesmos elementosem toda parte. Na descrição seguinte, para fins deexplanação, numerosos detalhes específicos são apresentados de modo a se obter um entendimento completo de um ou maisaspectos. Pode ser evidente, contudo, que tal(tais)aspecto(s) pode(m) ser posto(s) em prática sem estesdetalhes específicos. Em outros casos, estruturas edispositivos notoriamente conhecidos são mostrados em formade diagrama de blocos de modo a facilitar a descrição de umou mais aspectos.

Conforme utilizados neste pedido, os termos"componente", "sistema" e semelhantes pretendem referir-sea uma entidade relacionada com computador, seja hardware,software, software em execução, firmware, middleware,microcódigo e/ou qualquer combinação deles. Por exemplo, umcomponente pode, mas não está limitado a ser, um processoque roda em um processador, um processador, um objeto, umexecutável, um fluxo de execução, um programa e/ou umcomputador. Um ou mais componentes podem residir dentro deum processo e/ou fluxo de execução, e um componente podeser localizado em um computador e/ou distribuído entre doisou mais componentes. Além disto, estes componentes podemser executados de diversos meios passíveis de leitura porcomputador que têm diversas estruturas de dados armazenadasneles. Os componentes podem comunicar-se por meio deprocessos locais e/ou remotos, tais como de acordo com umsinal que tem um ou mais pacotes de dados (como, porexemplo, dados de um componente que interage com outrocomponente em um sistema local, sistema distribuído e/ouatravés de uma rede como a Internet com outros sistemas pormeio do sinal). Além disto, os componentes dos sistemasaqui descritos podem ser re-dispostos e/ou complementadospor componentes adicionais de modo a se facilitar aconsecução dos diversos aspectos, objetivos, vantagens,etc., descritos com relação a eles e não estão limitados àsconfigurações precisas apresentadas em uma dada figura,conforme será entendido pelos versados na técnica.

Além disso, diversos aspectos são aqui descritosem conexão com uma estação de assinante. Uma estação deassinante pode ser também chamada de sistema, unidade deassinante, estação móvel, móvel, estação remoto, terminalremoto, terminal de acesso, terminal de usuário, agente deusuário, dispositivo de usuário ou equipamento de usuário.

Uma estação de assinante pode ser um telefone celular, umtelefone sem fio, um telefone de Protocolo de Iniciação deSessão (SIP) , uma estação de Ioop local sem fio (WLL) , umassistente digital pessoal (PDA), um dispositivo telefônicocom capacidade de conexão sem fio ou outro dispositivo deprocessamento conectado a um modem sem fio.

Além do mais, diversos aspectos ou recursos aquidescritos podem ser implementados como um método,equipamento ou produto industrial que utiliza técnicas deprogramação ou engenharia padrão. 0 termo "produtoindustrial" utilizado aqui pretende abranger um programa decomputador acessível de qualquer dispositivo, portadora oumeios passíveis de leitura por computador. Por exemplo,meios passíveis de leitura por computador podem incluir,mas não estão limitados a, dispositivos de armazenamentomagnéticos (como, por exemplo, disco rígido, discoflexível, tiras magnéticas...), discos ópticos (como, porexemplo, disco compacto (CD), disco versátil digital(DVD)...), cartões inteligentes e dispositivos de memóriaflash (como, por exemplo, cartão, bastão, acionamento porchave...). Além disto, diversos meios de armazenamento aquidescritos podem representar um ou mais dispositivos e/oumeios passíveis de leitura por máquina para armazenarinformações. 0 termo "meio passível de leitura por máquiná"pode incluir, sem estar limitado a, canais sem fio ediversos outros meios capazes de armazenar, conter e/ouportar instrução(ões) e/ou dados. Deve ficar entendido quea palavra "exemplar" é aqui utilizada como significando"que serve como exemplo, ocorrência ou ilustração".Qualquer aspecto ou desenho aqui descrito como "exemplar"não deve ser necessariamente interpretado como preferido ouvantajoso comparado com outros aspectos ou desenhos.

A Figura 1 mostra um ambiente de comunicação semfio adhoc, ou de malha, 100, de acordo com diversosaspectos. 0 sistema 100 pode compreender um ou mais pontosde acesso 102 em um ou mais setores que recebem,transmitem, repetem, etc., sinais de comunicação sem fiouns para os outros e/ou para um ou mais terminais de acesso104, 106, 108. Cada ponto de acesso 102 pode compreender uma cadeia de transmissores e uma cadeia de receptores,cada uma das quais pode, por sua vez, compreender uma sériede componentes associados à transmissão e recepção desinais (como, por exemplo, processadores, moduladores,multiplexadores, demoduladores, demultiplexadores, antenas, etc.), conforme será entendido pelos versados na técnica.Os terminais de acesso 104, 106, 108 podem ser, porexemplo, telefones celulares, telefones inteligentes,laptops, dispositivos de comunicação de mão, dispositivosde computação de mão, rádios de satélite, sistemas globais de posicionamento, PDAs e/ou qualquer outro dispositivospara comunicação através da rede sem fio 100. 0 sistema 100pode ser utilizado em conjunto com diversos aspectos aquidescritos de modo a facilitar a reutilização escalonável derecursos em um ambiente de comunicação sem fio, conforme apresentado com relação às figuras subseqüentes.

Os terminais 104, 106, 108 são tipicamentedispersos por todo o sistema, e cada terminal pode ser fixoou móvel. Um terminal pode ser também chamado de estaçãomóvel, equipamento de usuário ou alguma outra terminologia. Um terminal pode ser um dispositivo sem fio, um telefonecelular, assistente digital pessoal (PDA), cartão de modemsem fio e assim por diante. Cada terminal 104 pode comunicar-se com zero, um ou vários pontos de acesso no downlink e nouplink em qualquer dado momento. 0 downlink (ou link direto) refere-se ao link de comunicação dos pontos de acesso para osterminais e o uplink (ou link reverso) refere-se ao link decomunicação dos terminais para os pontos de acesso. Embora ainovação possa ser utilizada por meio de links diretos ereversos separados, ela pode utilizar também um únicoconjunto de links para comunicação entre os terminais deacesso e/ou pontos de acesso.

Para uma arquitetura distribuída, os pontos deacesso 102 podem comunicar-se uns com os outros conformenecessário. A transmissão de dados no link direto ocorre deum ponto de acesso para um terminal de acesso à ou perto dataxa de dados máxima que pode ser suportada pelo link diretoe/ou pelo sistema de comunicação. Canais adicionais do linkdireto (canal de controle, por exemplo) podem sertransmitidos de vários pontos de acesso para um terminal deacesso. A comunicação de dados de link reverso pode ocorrerde um terminal de acesso para um ou mais pontos de acesso.

De acordo com outros aspectos, a rede adhoc podeser uma rede adhoc de múltiplos saltos, na qual um terminalde acesso 108 utiliza outro terminal de acesso 106 como umretransmissor para um ponto de acesso 102. Por exemplo, oterminal de acesso 108 pode determinar que não temintensidade de sinal suficiente para transmitir para ospontos de acesso 102, mas esse terminal de acesso 106 tem defato intensidade de sinal suficiente. Em tal caso, oterminal de acesso 108 pode rotear comunicação de linkreverso, através do terminal de acesso 106, para um ou maispontos de acesso 102. Assim, o terminal de acesso 106 podeatuar como um ponto de acesso para o terminal de acesso 108.

Com referência às Figuras 2-8, são mostradasmetodologias referentes à obtenção de controle de acesso aomeio em uma rede em malha de múltiplos saltos. Por exemplo,as metodologias podem referir-se à obtenção de controle deacesso ao meio em uma rede em malha de múltiplos saltos emum ambiente FDMA, em um ambiente OFDMA, em um ambienteCDMA, em um ambiente WCDMA, em um ambiente TDMA, em umambiente SDMA ou em qualquer outro ambiente sem fioadequado. Embora, para simplificar a explanação, asmetodologias sejam mostradas e descritas como uma série deatos, deve ficar entendido que as metodologias não estãolimitadas pela ordem dos atos, ou alguns atos podem, deacordo com um ou mais aspectos, ocorrem em ordensdiferentes e/ou concomitantemente com outros atos que nãoos aqui mostrados e descritos. Por exemplo, os versados natécnica entenderão que uma metodologia pode seralternativamente representada como uma série de estados òueventos inter-relacionados, tal como em um diagrama deestados. Além do mais, não é necessário que todos os atosmostrados implementem uma metodologia de acordo com um oumais aspectos.

A Figura 2 mostra uma metodologia 200 paracompetir por subportadoras em um ambiente de comunicaçãosem fio de várias portadoras, de acordo com diversosaspectos. De acordo com alguns esquemas de atribuição derecursos, uma autoridade central, tal como um controladorde setores ou semelhante, pode proporcionar atribuições derecursos a dispositivos de usuário. 0 método 200, por outrolado, refere-se à competição por recursos entre nós, taiscomo terminais de acesso, de modo que os terminais deacesso podem não solicitar atribuições de recursos. Em vezdisso, os terminais podem competir entre si pelos recursosdisponíveis (como, por exemplo, freqüências, canais,subportadoras, tons, etc.). Em 202, um nó pode competir poruma subportadora independentemente de outras subportadoras.

Por exemplo, quando a largura de banda disponível puder serdividida em subportadoras separadas e distintas, umprotocolo de solicitação para enviar (RTS)/liberação paraenviar (CTS) pode ser executado para tal subportadora demaneira independente. Um terminal de acesso pode transmitirum sinal RTS através de um conjunto de subportadoras e podedeterminar se um subconjunto das subportadoras emcompetição está disponível para uso durante uma transmissãosubseqüente, em 204. A determinação da disponibilidade desubportadoras pode ser baseada, por exemplo, nos sinais CTSrecebidos através de todas ou de um subconjunto dassubportadoras em competição. Assim, o terminal de acessopode não submeter a solicitação de um número predeterminadode subportadoras e aguardar pelo recebimento de umaatribuição de subportadora, mas, em vez disso, podesubmeter um RTS através de cada subportadora específicaatravés da qual o terminal gostaria de transmitir.

A Figura 3 mostra uma metodologia 300 quefacilita a execução de um protocolo de controle de acessoao meio (MAC) em rede em malha sem fio de múltiplos saltos,de acordo com um ou mais dos aspectos aqui descritos. Em302, uma subportadora pode estar em competiçãoindependentemente da competição por qualquer outrasubportadora. Em 304, pode ser transmitida uma solicitaçãoque indica o desejo de transmitir um pacote de dadosatravés da subportadora em competição (um RTS, porexemplo,) dentro de uma parte da largura de bandadisponível que é utilizada para acesso múltiplo. A parte dalargura de banda pode ser alguma parte menor que toda alargura de banda disponível utilizada para acesso múltiploem um ambiente de comunicação sem fio no qual o método 300é utilizado. Quando do recebimento de uma concessão (umsinal CTS ou alguma outra forma de aprovação, por exemplo,)da subportadora em competição em 306, o método podeprosseguir até 308, onde o pacote de dados pode sertransmitido através da(s) subportadora (s) em competição.

Com relação a um controle de acesso ao meio emrede em malha sem fio de múltiplos saltos, as abordagenspodem incluir acesso múltiplo para detecção deportadora/impedimento de colisão (CSMA/CA) e solicitaçãopara enviar/liberação para enviar (RTS/CTS). O CSMA/CA é umprotocolo para transmissão de portadora em redes 802.11.

Quando um dispositivo de usuário tem dados para enviar, odispositivo de usuário detecta o canal de modo a verificarse está ocioso. Se o canal estiver ocioso, então odispositivo de usuário transmite os dados, caso contrário ousuário recua durante um período aleatório de tempo antesde detectar o canal novamente. Em um ambiente de rede emmalha no qual todos os usuários podem não ser capazes decomunicar-se uns com os outros, o CSMA/CA leva a umproblema de "nó oculto", no qual um usuário pode detectar ocanal ocioso e começar a enviar dados, criando umainterferência indesejavelmente alta em um nó receptorpróximo (como, por exemplo, quando o usuário pode não ouviro nó transmissor).

O protocolo RTS/CTS atenua o problema de nóoculto. Por exemplo, quando um dispositivo de usuário temdados para enviar, o dispositivo de usuário pode enviar umsinal RTS ao receptor, e o receptor envia um sinal CTS 30transmissor e a todos os nós circundantes, ponto no qual otransmissor envia os dados. Quando um nó específico recebeum RTS ou um CTS, então o nó não utiliza o canal durante umperíodo especificado de tempo e se abstém de enviar RTS,CTS ou dados. O RTS/CTS elimina o problema de nó ocultoquando todos os dispositivos de usuário têm a mesmapotência de transmissão, mas pode criar um problema de "nóexposto", no qual alguns dispositivos de usuário ηξοtransmitem, embora não colidam com quaisquer outrosdispositivos de usuário. Além do mais, o problema de nóoculto volta ao RTS/CTS quando os nós têm diferentespotências de transmissão.Um esquema de acesso múltiplo divide a largura debanda disponível em subportadoras. A largura de bandadisponível é a largura de banda que pode ser utilizada porum dispositivo de usuário para transmissão de dados. 0RTS/CTS é utilizado em cada subportadora, e os dispositivosde usuário competem de maneira independente em cadasubportadora. Um protocolo de solicitação de repetiçãoautomática híbrida assíncrona é utilizada para se obtèrsegurança adicional e aperfeiçoar e proporcionar umapredição de taxa mais agressiva. Além disto, o controle depotência de densidade espectral de potência de transmissão(PSD) igual pode ser utilizado para proporcionar potênciasde transmissão diferentes. Por exemplo, dispositivos deusuário com potência de transmissão mais elevada podemobter taxas de pico mais elevadas utilizando mais largurade banda, enquanto dispositivos de usuário com potência detransmissão mais baixa utilizam menos largura de banda, masmesmo assim obtêm PSD igual.A divisão do espectro em várias subportadoras temvárias vantagens. Em primeiro lugar, proporciona amultiplexação estatística da carga. Em segundo lugar, osdispositivos de usuário competem por uma quantidade delargura de banda necessária com base em seu tamanho debuffer, e a predição de taxa proporciona uma utilizaçãomais eficaz da largura de banda. As várias portadorasproporcionam também variações na interferência e nautilização do espaço.O RTS/CTS pode ser implementado em cadasubportadora com a utilização de uma ou mais de diversasabordagens. Uma abordagem envolve a competição independenteem cada subportadora e o envio do RTS e do CTS através detoda a subportadora. Uma segunda abordagem consiste nacompetição conjunta através das subportadoras e em seguidama codificação do pacote de dados através das subportadorasobtidas com sucesso. Quando há competição conjunta atravésdas subportadoras, um transmissor pode enviar um RTS de 1bit em todas as subportadoras desejadas e utilizar osubconjunto de subportadoras no qual recebe um sinal CTS.Alternativamente, o transmissor pode indicar uma lista desubportadoras preferidas.

A solicitação de repetição automática híbridaassíncrona (HARQ Assine) é utilizada em predição de taxamais agressiva. Na HARQ assíncrona, o transmissor envia μπιpacote e procura uma confirmação de que o pacote foienviado com sucesso. Se a ACK não for recebida, então :θdispositivo de usuário programa e envia um segundo pacote,que consiste em informações incrementalmente redundantespara ajudar na decodificação do primeiro pacote. Asinformações incrementalmente redundantes podem proporcionarmelhor desempenho que o de um simples código de repetição,que seria obtido simplesmente pela retransmissão dos dados.Na HARQ assíncrona, cada sub-pacote de retransmissão éprogramado. De modo que cada sub-pacote competiçãoutilizando RTS/CTS.

A Figura 4 mostra uma metodologia 400 pararestringir a largura de banda RTS e CTS de modo a facilitara competição independente de subportadoras, de acordo comum ou mais aspectos. Por exemplo, o controle de potência dedensidade de potência de transmissão (PSD) pode serutilizado em conjunto com os diversos aspectos aquidescritos. Para que o RTS/CTS atenue o problema de ηόoculto, cada nó transmissor pode ser levado a ouvir um CTSde nós com os quais suas transmissões interferem. Isto podeser obtido pela seleção de uma densidade espectral depotência de transmissão máxima para a rede. O RTS, o CTS eos dados podem ser transmitidos a esta PSD através de umasubportadora desejada. Mais especificamente, o sinal podeser transmitido a uma PSD conhecida, que pode ser a PSDmáxima, através de um subconjunto da largura de banda desubportadora de modo a permitir que todos os nós de umafaixa de potência de transmissão predeterminada obtenham aPSD máxima. Por exemplo, se as subportadoras se estenderempor um 1 MHz de largura de banda, o RTS e o CTS podem sertransmitidos através de 1 kHz de largura de banda,proporcionando uma faixa dinâmica de 30 dB nas potências detransmissão suportadas. Os dados podem ser enviados à ouabaixo da PSD conhecida. Assim, a condição de nó ocultopode ser atenuada, mesmo para dispositivos com capacidadesde potência de transmissão dispares.

De acordo com o método, em 402 uma técnicaRTS/CTS pode ser iniciada em conjunto com o protocolo deHARQ assincrona. A largura de banda RTS e CTS pode serrestringida de modo a utilizar menos que toda a largura debanda de subportadora de dados total e transmitida a umaPSD conhecida, que pode ser uma PSD máxima que um nóutilizará para transmissão de dados, através da largura debanda restrita, enquanto os dados podem ser transmitidosatravés de toda a subportadora à PSD conhecida, em 404. Em406, uma transmissão de dados pode ser enviada através dassubportadoras concedidas utilizando-se toda a largura debanda disponível e à PSD conhecida. De acordo com outrosaspectos, a largura de banda de subportadora para o RTS e oCTS pode ser restringida, e o RTS e o CTS podem sertransmitidos à PSD conhecida através da largura de bandarestrita, enquanto os dados são transmitidos através dasubportadora a menos que a PSD máxima, ou conhecida, combase na predição de taxa. Este aspecto também permite queum nó com uma restrição de potência de transmissão máximautilize toda a largura de banda mesmo se o nó não tiverpotência suficiente para transmitir à PSD conhecida atravésde toda a largura de banda. Desta maneira, a transmissão dedados é robusta de modo a se assegurar transmissão bemsucedida, enquanto os sinais RTS/CTS são transmitidosatravés de uma parte otimizada da largura de bandadisponível de modo a se atenuar o consumo desnecessário dalargura de banda e reduzir a interferência.

A Figura 5 mostra uma metodologia 500 paracompetir de maneira independente por subportadoras em umarede em malha sem fio para facilitar o controle de acessoao meio, de acordo com diversos aspectos. Em 502, umprotocolo RTS/CTS com HARQ assíncrona pode ser iniciadopara permitir a competição por subportadoras entre nós emuma área de serviço sem fio. Em 504, uma mensagem RTS podeser enviada através de uma parte restrita de largura debanda disponível a uma PSD que é idêntica à PSD conhecidautilizada no envio de transmissões de dados e que pode serinferior à PSD conhecida, o que pode facilitar a redução dacondição de nó exposto, no caso do RTS, uma vez que o enviodo RTS a uma PSD mais baixa tem o efeito de notificarapenas os dispositivos que podem realmente experimentarinterferência durante a transmissão de dados. Em 506, umsinal CTS, que tenha sido transmitido à PSD conhecida, podeser recebido de modo a assegurar que os nós em competiçãoouçam o CTS. Por exemplo, um terminal de acesso pode optarpor utilizar mais largura de banda do que o terminal deacesso pode suportar à PSD máxima por várias razões, taiscomo quando o terminal de acesso tem dados suficientes paraencher a largura de banda, quando o dispositivo de usuáriodetecta o canal ocioso durante um período de tempo, ououtra heurística.

Muitas variações podem ser aplicadas ao RTS/CTSpara melhor utilização de espaço, no caso de mais nóstransmitirem ao mesmo tempo de maneira espectralmenteeficaz. Quando a versão de linha base do RTS/CTS éutilizada, pode ocorrer uma condição de nó exposto, na qualalguns usuários são proibidos de transmitir, embora suastransmissões causem interferência significativa natransmissão reservada do RTS/CTS. Além do mais, osprotocolos RTS/CTS podem tentar obter um ambientetermicamente limitado, onde a potência de interferência noreceptor é muito menor que a potência de ruído térmico.

A Figura 6 mostra uma metodologia 600 paraaperfeiçoar a reutilização espacial pela utilização de Umsinal CTS como um piloto para uma estimativa de ganho decanal de malha aberta, de acordo com diversos aspectos. Porexemplo, em 602 um protocolo RTS/CTS que utiliza técnicas de HARQ assíncrona pode ser iniciado para permitir acompetição por subportadoras entre nós. Uma vez que um nótenha recebido um CTS indicando que outro nó, tal como umponto de acesso ou outro terminal de acesso, ganhou acompetição por uma subportadora ou subportadoras específicas, o nó pode utilizar o sinal CTS como um sinalpiloto de malha aberta de modo a efetuar estimação de ganhode canal, etc., em 604. Em 606, os níveis de interferênciade malha aberta podem ser comparados com o nível de ruídotérmico. De modo a assegurar que uma transmissão seja permitida através de uma subportadora que tenha sidoconcedido a outro nó pelo CTS, a PSD e os níveis detransmissão para o RTS e as transmissões de dados podem serselecionados a níveis mais baixos que o nível máximo, era608. Assim, o RTS e os dados podem ser enviados a um nível de potência que resulta em uma PSD mais baixa que a PSDmáxima, e o transmissor pode continuar com a transmissão,uma vez que ela não interferirá com o nó que ganhou asubportadora em competição, embora o CTC que indicou issofosse recebido.

A Figura 7 mostra uma metodologia 700 paraselecionar PSD e níveis de potência de transmissãoapropriados para atenuar a interferência quando setransmite através de subportadoras para as quais outro nóganhou a competição, de acordo com alguns aspectos. Em 702,um protocolo RTS/CTS pode ser iniciado para permitircompetição por subportadoras entre nós em uma área deserviço sem fio. Em 704, um sinal CTS que tenha sidorecebido pode ser utilizado como um sinal piloto paraestimação de ganho de canal e semelhantes. Desta maneira, ométodo 700 permite que o transmissor funcione a um nívellimitado por interferência em lugar de um nível limitadopor ruído térmico. Assim, a potência de interferênciacomputada por malha aberta pode ser comparada com um nívelde interferência permissível predeterminado, em 706, em vezde com um nível de ruído térmico, conforme descrito acimacom relação à Figura 6. 0 nível de interferênciapermissível predeterminado pode ser especificado como umnível de interferência sobre termal (IOT), de modo que IOT= (I+N)/N, onde I é a potência de interferência e N é apotência de ruído térmico. O transmissor pode selecionar apotência de transmissão RTS a uma dada PSD e a potência detransmissão de dados à dada PSD ou mais baixa, de modo aassegurar que o RTS e a transmissão de dados sejampermitidos através de uma subportadora que tenha sidoconcedida a outro nó em competição, em 708. Desta maneira,um nó que tenha perdido a competição por uma subportadoradesejada pode mesmo assim transitar através da subportadorasem interferir com o nó que ganhou a competição por ela.

A Figura 8 mostra uma metodologia 800 parautilizar um CTS de vários valores de modo a facilitar quese permita a um nó transmitir através de uma subportadoraque tenha sido concedida a um outro nó sem interferênciacom o outro nó, de acordo com um ou mais aspectos. Em 802,um RTS/CTS com protocolo HARQ pode ser utilizado parapermitir competição por subportadoras entre vários nós emuma rede em malha sem fio. Em 804, pode ser utilizado umCTS de vários valores, que pode ter um valor que é umafunção dos níveis de interferência no momento datransmissão de CTS. Em 806, um nó que ouve o CTS, mas queperde a competição pela(s) subportadora(s) para a(s)qual(ais) o CTS é fornecido, pode selecionar um nível depotência de transmissão e um nível de PSD para o RTS e atransmissão de dados como uma função do valor do CTS.

Por exemplo, um CTS de dois valores (ou ηvalores, onde η é um número inteiro) pode ser utilizado emconjunto com o precedente. Um nó pode normalmente enviar ymvalor de CTS de 0 em resposta a um RTS. Entretanto, se umnúmero limite de retransmissões HARQ tiver sidoultrapassado recentemente, o nó pode enviar um valor de CTSde 1 em resposta a uma RTS. Se outro nó receber um valor deCTS de 0, então se pode permitir que ele transmita o RTS eos dados a um PSD de malha aberta muito mais baixa que onível de IOT. Valores de CTS adicionais podem serutilizados para visar uma interferência igual a X% da IOTpara diferentes valores de X, onde X=O representa o CTSpadrão que bloqueia a transmissão.

A Figura 9 mostra um terminal de acesso 900 quefacilita o controle de acesso ao meio em uma rede em malhasem fio, de acordo com um ou mais aspectos. 0 terminal deacesso 900 compreende um receptor 902 que recebe um sinal pormeio, por exemplo, de uma antena de recepção (não mostrada) eexecuta ações típicas (como, por exemplo, filtragem,amplificação e conversão descendente, etc.) no sinal recebidoe digitaliza o sinal condicionado de modo a obter amostras. 0receptor 902 pode compreender um demodulador 904, quedemodula símbolos recebidos e os envia a um processador 906para estimação de canal e outras ações. O processador 906pode ser um processador dedicado a analisar as informaçõesrecebidas pelo receptor e/ou gerar informações paratransmissão por um transmissor 914, um processador quecontrola um ou mais componentes do terminal de acesso 900e/ou um processador que tanto analisa e as informaçõesrecebidas pelo receptor 902 e gera informações paratransmissão pelo transmissor 914 quanto controla um ou raa|scomponentes do terminal de acesso 900. Além disto, oprocessador 906 pode estar associado operativamente a ummódulo de competição 916, que pode executar instruções paracompetição por subportadoras, individualmente ou emconjuntos, independentemente da competição por outrassubportadoras ou conjuntos de subportadoras. O processador906 pode ser também acoplado a um módulo de determinação 918,que determina se uma ou mais subportadoras em competiçãoestão disponíveis para transmissões. Por exemplo, o módulo dedeterminação pode executar instruções para executarprotocolos RTS/CTS, para comparar a interferência e/ou osníveis de ruído térmico com um ou mais níveis limitepredeterminados e determinar se vai se ajustar os níveis depotência de transmissão para permitir a transmissão atravésde uma subportadora em competição, etc.

O terminal de acesso 900 pode compreenderadicionalmente uma memória 908, que é operativamenteacoplada ao processador 906 e que pode armazenar os dados aserem transmitidos, os dados recebidos e semelhantes. Amemória 908 pode armazenar informações relacionadas com osníveis de interferência ou ruído limite, os protocolos paraexecutar RTS/CTS, protocolos HARQ, protocolos de ajuste dosníveis de potência de transmissão, etc.

Deve ficar entendido- que o armazenamento de dados(a memória 908, por exemplo,) aqui descrito pode ser memória volátil ou memória não volátil, ou pode incluirmemória tanto volátil quanto não volátil. A título deilustração, e não de limitação, uma memória não volátilpode incluir uma memória só de leitura (ROM), ROMprogramável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), PROM eletricamente apagável (EEPROM) ou memória flash. Umamemória volátil pode incluir uma memória de acessoaleatório (RAM), que atua como uma memória cache externa. Atítulo de ilustração e não de limitação, a RAM é obtenívelsob muitas formas, tais como RAM síncrona (SRAM) , RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM de taxa dedados dupla (DDR SDRAM), SDRAM aperfeiçoada (ESDRAM), DRAMde Link de Sinc (SLDRAM) e RAM Rambus direta (DRRAM).Pretende-se que a memória 908 dos presentes sistemas emétodos compreenda, sem estar limitada a, estes e quaisquer outros tipos adequados de memória.

O processador 906 é também operativamenteacoplado a um controlador de potência de transmissão 910,que pode ajustar o nível de potência de transmissão parauma ou mais de uma mensagem RTS, uma mensagem CTS, uma mensagem de dados de modo a permitir a transmissão atravésde uma subportadora para a qual outro nó ganhou umacompetição, conforme descrito acima. Oterminal de acesso900 compreende ainda um modulador 912 e um transmissor 914,que transmite o sinal para, por exemplo, uma estação base, um ponto de acesso, outro terminal de acesso, um agenteremoto, etc. Embora mostrado como estando separados doprocessador 906, deve ficar entendido que o controlador depotência de transmissão 910, o módulo de competição 916e/ou o módulo de determinação 918 podem fazer parte doprocessador 906 ou vários processadores (não mostrados).

A Figura 10 mostra um sistema 1000 que facilita oajuste da potência de transmissão para permitir atransmissão através de uma subportadora que foi ganha poroutro nó de competição, sem interferência com o nóvencedor, de acordo com um ou mais aspectos. O sistema 1000compreende um ponto de acesso 1002 com um receptor 1010 querecebe sinal(ais) de um ou mais dispositivos de usuário1004 através de uma série antenas de recepção 1006 e umtransmissor 1022, que transmite ao dispositivo oudispositivos de usuário 1004 através de uma antena detransmissão 1008. O receptor 1010 pode receber informaçõesdas antenas de recepção 1006 e é operativamente associado aum demodulador 1012, que demodula as informações recebidos.

Os símbolos demodulados são analisados por um processador1014, que pode ser semelhante ao processador descrito acimacom relação à Figura 9 e que é acoplado a uma memória 1016,que armazena informações relacionadas com a competição porsubportadoras, com o ajuste de potência de transmissão e/ouquaisquer outras informações adequadas relacionadas com aexecução das diversas ações e funções aqui apresentadas.

O processador 1014 pode ser também acoplado aoajustador de PSD de transmissão 1018, que pode ajustar apotência de transmissão de modo a obter a PSD desejada. Porexemplo, o ajustador de PSD de transmissão 1018 podeajustar o nível de potência de transmissão de modo a obtera PSD alvo para um sinal RTS, um sinal CTS, uma transmissãode dados, etc., conforme descrito acima com relação adiversos outros aspectos.

O processador 1014 pode ser também acoplado a ummódulo de competição 1024, que pode executar instruçõespara competir por subportadoras, individualmente ou emconjuntos, independentemente da competição por outrassubportadoras ou conjuntos de subportadoras. Um módulo dedeterminação pode determinar se as subportadoras estãodisponíveis executando instruções para executar protocolosRTS/CTS, para comparar os níveis de interferência e/ouruído térmico com um ou mais níveis limite predeterminado;edeterminar se vai se ajustar os níveis de potência detransmissão de modo a permitir transmissão através de uipasubportadora em competição, etc. 0 processador 1014 podeser também acoplado a um modulador 1020, que podemultiplexar informações de atribuição a serem transmitidaspor um transmissor 1022 para um dispositivo(s) de usuário1004 através de uma antena 1008. Embora mostrados comoestando separados do processador 1014, deve ficar entendidoque o ajustador de PSD de transmissão 1018, o modulador1020, o módulo de competição 1024 e/ou o módulo dedeterminação 1026 podem ser parte do processador 1014 ou devários processadores (não mostrados).A Figura 11 mostra um sistema de comunicação semfio exemplar 1100. O sistema de comunicação sem fio 1100mostra uma estação base e um terminal para resumir aexposição. Entretanto, deve ficar entendido que o sistemapode incluir mais de uma estação base e/ou mais de umterminal, em que estações base e/ou terminais adicionaispodem ser substancialmente semelhantes aos ou diferentesdos terminal e estação base exemplares descritos a seguir.Deve ficar também entendido que a estação base e/ou oterminal pode utilizar os métodos (Figura 2-8) e/ousistemas (Figuras 1, 9, 10 e 12) aqui descritos parafacilitar a comunicação sem fio entre eles.Com referência agora à Figura 11, em um downlink,no ponto de acesso 1105, um processador de dados detransmissão (TX) 1110 recebe, formata, codifica, intercalae modula (ou mapeia em símbolos) dados de tráfego e gerasímbolos de modulação ("símbolos de dados"). Um moduladorde símbolos 1115 recebe e processa os símbolos de dados esímbolos pilotos e gera um fluxo de símbolos. Um moduladorde símbolos 1115 multiplexa dados e símbolos pilotos e òsenvia a uma unidade transmissora (TMTR) 1120. Cada símbolode transmissão pode ser um símbolo de dados, um símbolopiloto ou um valor de sinal de zero. Os símbolos pilotospodem ser enviados continuamente em cada período desímbolos. Os símbolos pilotos podem ser multiplexados pordivisão de freqüência (FDM), multiplexados por divisão defreqüência ortogonal (OFDM), multiplexados por divisão detempo (TDM) ou multiplexados por divisão de código (CDM).

A TMTR 1120 recebe e converte o fluxo de símbolosem um ou mais sinais analógicos e também condiciona (como,por exemplo, amplifica, filtra e converte ascendentementeem freqüência) os sinais analógicos de modo a gerar umsinal de downlink adequado para transmissão através docanal sem fio. 0 sinal de downlink é em seguida transmitidoaos terminais através de uma antena 1125. No terminal 1130,uma antena 1135 recebe o sinal de downlink e fornece umsinal recebido a uma unidade receptora (RCVR) 1140. Aunidade receptora 1140 condiciona (filtra, amplifica econverte descendentemente em freqüência, por exemplo) osinal recebido e digitaliza o sinal condicionado de modo aobter amostras. Um demodulador de símbolos 114 5 demodula eenvia símbolos pilotos recebidos a um processador 1150 paraestimação de canal. 0 demodulador de símbolos 1145 tambémrecebe uma estimativa de resposta à freqüência para odownlink do processador 1150, efetua demodulação de dadosnos símbolos de dados recebidas de modo a obter estimativasde símbolos de dados (que são estimativas dos símbolos dedados transmitidos) e envia as estimativas de símbolos dedados a um processador de dados RX 1155, que demodula (istoé, desmapeia símbolos), deintercala e decodifica asestimativas de símbolos de dados de modo a recuperar osdados de tráfego transmitidos. 0 processamento pelodemodulador de símbolos 1145 e pelo processador de dados RX1155 é complementar ao processamento pelo modulador desímbolos 1115 e pelo processador de dados TX 1110,respectivamente, no ponto de acesso 1105.

No uplink, um processador de dados TX 1160processa dados de tráfego e gera símbolos de dados. Ummodulador de símbolos 1165 recebe e multiplexa os símbolosde dados com símbolos pilotos, efetua modulação e gera umfluxo de símbolos. Uma unidade transmissora 1170 em seguidarecebe e processa o fluxo de símbolos de modo a gerar um sinal de uplink, que é transmitido ao ponto de acesso 1105pela antena 1135.

No ponto de acesso 1105, o sinal de uplink doterminal 1130 é recebido pela antena 1125 e processado poruma unidade receptora 1175 de modo a obter amostras. Um demodulador de símbolos 1180 em seguida processa asamostras e gera símbolos pilotos recebidos e estimativas desímbolos de dados para o uplink. Um processador de dados RX1185 processa as estimativas de símbolos de dados de modo arecuperar os dados de tráfego transmitidos pelo terminal 1130. Um processador 1190 efetua estimação de canal paracada terminal ativo que transmite no uplink. Váriosterminais podem transmitir piloto concomitantemente nouplink em seus respectivos conjuntos atribuídos de sub-bandas pilotos, em que os conjuntos de sub-bandas pilotos podem ser entrelaçados.

Os processadores 1190 e 1150 orientam (como, porexemplo, controlam, coordenam, gerencial, etc.) ofuncionamento no ponto de acesso 1105 e no terminal 1130,respectivamente. Os respectivos processadores 1190 e 1150podem estar associados a unidades de memória (nãomostradas) que armazenam códigos de programa e dados. Osprocessadores 1190 e 1150 podem também executar computaçõesde modo a derivar estimativas de resposta à freqüência e aoimpulso para o uplink e o downlink, respectivamente.

Para um sistema de acesso múltiplo (como, porexemplo, FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA, etc.), vários terminaispodem transmitir concomitantemente no uplink. Para talsistema, as sub-bandas pilotos podem ser compartilhadasentre diferentes terminais. As técnicas de estimação decanal podem ser utilizadas nos casos em que as sub-bandaspilotos para cada terminal se estendem por toda a bandaoperacional (com a possível exceção das bordas da banda).15 Tal estrutura de sub-bandas pilotos seria desejável paraobter diversidade de freqüência para cada terminal. Astécnicas aqui descritas podem ser implementadas pordiversos dispositivos. Por exemplo, estas técnicas podemser implementadas em hardware, software ou uma combinaçãodeles. Para uma implementação em hardware, as unidades deprocessamento para estimação de canal podem serimplementadas dentro de um ou mais circuitos integradosespecíficos de aplicativo (ASICs), processadores de sinaisdigitais (DSPs), dispositivo de processamento de sinaisdigitais (DSPDs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs),arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs),processadores, controladores, microcontroladores,microprocessadores, outras unidades eletrônicas projetadaspara desempenhar as funções aqui descritas ou umacombinação deles. Com software, a implementação pode seratravés de módulos (como, por exemplo, procedimentos,funções e assim por diante) que desempenhem as funções aquidescritas. Os códigos de software podem ser armazenados emuma unidade de memória e executados pelos processadores1190 e 1150.

A Figura 12 mostra um equipamento 1200 quefacilita a execução de um protocolo de controle de acessoao meio (MAC) em rede em malha sem fio de múltiplos saltos,de acordo com um ou mais aspectos aqui descritos. Oequipamento 1200 é representado como uma série de blocosfuncionais inter-relacionados, que podem representarfunções implementadas por um processador, software ou umacombinação deles (firmware, por exemplo). Por exemplo, oequipamento 1200 pode apresentar módulos para executardiversos atos, tais como são descritos acima. O equipamento1200 compreende um módulo para competir 1202, que compete(como, por exemplo, seleciona,...) por uma subportadoraespecifica ou um conjunto de subportadorasindependentemente da competição por qualquer outrasubportadora. O módulo para solicitar permissão 1202 éoperativamente acoplado a um módulo para determinardisponibilidade de subportadora 1204, que gera e transmiteuma solicitação que indica um desejo de transmitir umpacote de dados através da(s) subportadora(s) em competição(uma "solicitação para enviar", por exemplo) dentro de uniaparte da largura de banda disponível que é utilizada paraacesso múltiplo. A parte da largura de banda disponívelpode ser alguma parte menor que toda a largura de bandadisponível utilizada para acesso múltiplo em um ambiente decomunicação sem fio no qual o equipamento 1200 é utilizado.

O módulo para determinar disponibilidade de subportadora1204 pode receber uma concessão (um sinal de "liberaçãopara enviar" ou alguma outra forma de aprovação, porexemplo,) da(s) subportadora(s) em competição, após o que oequipamento 1200 pode utilizar um módulo para transmitir(não mostrado), que transmite o pacote de dados atravésda(s) subportadora(s) em competição.

Para uma implementação em software, as técnicasaqui descritas podem ser implementadas com módulos (como,por exemplo, procedimentos, funções e assim por diante) queexecutem as funções aqui descritas. Os códigos de softwarepodem ser armazenados em unidades de memória e executadospor processadores. A unidade de memória pode serimplementada dentro do processador ou fora do processador,e neste caso ele pode ser comunicativamente acoplado ^oprocessador por meio de diversos dispositivos, conforme éconhecido na técnica.

O que foi descrito acima inclui exemplos de um oumais aspectos. Evidentemente não é possivel descrever todacombinação concebivel de componentes ou metodologias paraos fins de descrição dos aspectos antes mencionados, mas osversados na técnica podem reconhecer que muitas outrascombinações e permutas de diversos aspectos são possíveis.Por conseguinte, os aspectos descritos pretendem abrangertodas as alterações, modificações e variações que seincluam dentro do alcance das reivindicações anexas. Alémdisto, na medida em que o termo "inclui" é utilizado sejana descrição detalhada, seja nas reivindicações, tal termopretende ser inclusivo de uma maneira semelhante ao termo"que compreende(m)" como "que compreende(m)" é interpretadoquando utilizado em uma palavra de transição em umareivindicação.

Claims (46)

1. Método de transmissão sem fio multiportadoras,compreendendo:competir por um conjunto de subportadorasindependentemente de competir por outras subportadoras; edeterminar se um subconjunto do conjunto desubportadoras em competição está disponível paratransmissão de dados.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente transmitir um sinal desolicitação para enviar (RTS) para o conjunto desubportadoras em competição.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2,compreendendo adicionalmente transmitir uma lista desubportadoras de preferência.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2,compreendendo adicionalmente receber um sinal de liberaçãopara enviar (CTS) para um subconjunto do conjunto desubportadoras em competição, em que o sinal CTS foitransmitido a uma densidade espectral de potência (PSD)conhecida.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente transmitir um sinal de dadosutilizando o subconjunto de subportadoras em competição.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5,compreendendo adicionalmente transmitir o sinal de dadosutilizando menos do que a largura de banda disponível totalassociada ao subconjunto das subportadoras em competição.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente empregar um protocolo HARQassíncrono para efetuar a predição de taxa.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, emque o subconjunto do conjunto de subportadoras emcompetição compreende todo o conjunto de subportadoras emcompetição.

9. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente transmitir o sinal RTS a umaPSD preferida, e receber o sinal CTS através do conjunto desubportadoras em competição.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9,compreendendo adicionalmente transmitir o sinal de dados auma PSD mais baixa do que a PSD pré-definida.

11. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente transmitir o RTS e os sinaisde dados a uma PSD mais baixa do que a PSD pré-definida.

12. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente utilizar o sinal CTS como umpiloto para uma estimativa de ganho de canal de malhaaberta.

13. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente empregar um sinal CTS demúltiplos valores, em que um valor de CTS é baseado nonivel de interferência associado a um sinal RTS recente.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13,compreendendo adicionalmente selecionar um nivel depotência de transmissão para o sinal RTS e o sinal de dadoscomo uma função de um valor de CTS para um ou mais nósinterferentes.

15. Equipamento que facilita transmissão sem fiomultiportadoras, compreendendo:um módulo de competição configurado para competirpor uma ou mais subportadoras independentemente de outr£ssubportadoras; eum rpódulo de determinação configurado paradeterminar se um subconjunto das subportadoras emcompetição está disponível.

16. Equipamento, de acordo com a reivindicação-15, compreendendo adicionalmente um transmissor que enviaum sinal de solicitação para enviar (RTS) para as uma oumais subportadoras em competição.

17. Equipamento, de acordo com a reivindicação-16, compreendendo adicionalmente um receptor que recebe umsinal de liberação para enviar (CTS) para um subconjuntodas uma ou mais subportadoras em competição.

18. Equipamento, de acordo com a reivindicação-17, em que o transmissor transmite um sinal de dadosutilizando o subconjunto das uma ou mais subportadoras emcompetição.

19. Equipamento, de acordo com a reivindicação'-18, em que o transmissor transmite o sinal de dados através'de menos que toda a largura de banda disponível associadaàs uma ou mais subportadoras em competição.

20. Equipamento, de acordo com a reivindicação·-17, compreendendo adicionalmente um processador que efetuapredição de taxa utilizando um protocolo HARQ assíncrono.

21. Equipamento, de acordo com a reivindicação-17, em que o subconjunto das uma ou mais subportadoras emcompetição compreende todas dentre as uma ou maissubportadoras em competição.

22. Equipamento, de acordo com a reivindicação-17, em que o transmissor envia o sinal RTS a uma PSDpredeterminada, e o receptor recebe o sinal CTS, atravésdas uma ou mais subportadoras em competição.

23. Equipamento, de acordo com a reivindicação-22, em que o transmissor transmite o sinal de dados a umaPSD que é mais baixa do que a PSD predeterminada.

24. Equipamento, de acordo com a reivindicação-17, em que o receptor recebe o sinal CT§ através das uma oumais subportadoras em competição, o CTS sendo transmitido auma PSD predeterminada.

25. Equipamento, de acordo com a reivindicação-24, em que o transmissor envia o RTS e os sinais de dados auma PSD abaixo da PSD predeterminada.

26. Equipamento, de acordo com a reivindicação-20, em que o processador emprega o sinal CTS como um pilotopara uma estimativa de ganho de canal de malha aberta.

27. Equipamento, de acordo com a reivindicação-17, em que o receptor recebe um sinal CTS de múltiplosvalores, em que um valor de CTS indica um nivel deinterferência associado a um sinal RTS recente.

28. Equipamento, de acordo com a reivindicação-15, em que o equipamento é empregado em um terminal deacesso.

29. Equipamento, de acordo com a reivindicação-15, em que o equipamento é empregado em um ponto de acesso.

30. Equipamento, de acordo com a reivindicação-16, em que o transmissor transmite uma lista desubportadoras de preferência.

31. Equipamento de facilita efetuar transmissãosem fio multiportadoras, compreendendo:dispositivos para competir por um conjunto desubportadoras independentemente de outras subportadoras; edispositivos para determinar se um subconjunto doconjunto em competição de subportadoras está disponívelpara transmissão.

32. Equipamento, de acordo com a reivindicação-31, compreendendo adicionalmente dispositivos paratransmitir um sinal de solicitação para enviar (RTS) para oconjunto em competição de subportadoras dentro de uma parteda largura de banda disponível, que é menor do que alargura de banda total utilizada para acesso múltiplo.

33. Equipamento, de acordo com a reivindicação 32,compreendendo adicionalmente dispositivos para receberum sinal de liberação para enviar (CTS) para o conjunto emcompetição de subportadoras, em que os dispositivos paratransmitir enviam um pacote de dados através do conjunto emcompetição de subportadoras.

34. Equipamento, de acordo com a reivindicação 32, em que os dispositivos para transmitir enviam o pacotede dados através de menos do que toda a largura de bandadisponível associada ao conjunto em competição desubportadoras.

35. Equipamento, de acordo com a reivindicação 31, compreendendo adicionalmente dispositivos para efetuarpredição de taxa utilizando um protocolo HARQ assíncrono.

36. Equipamento, de acordo com a reivindicação' 32,em que os dispositivos para transmitir enviam o sinalRTS a uma PSD conhecida, e os dispositivos para receberrecebem o sinal CTS, através do conjunto em competição desubportadoras.

37. Equipamento, de acordo com a reivindicação 36,em que os dispositivos para transmitir transmitem osinal de dados a uma PSD que é mais baixa do que a PSDconhecida.

38. Equipamento, de acordo com a reivindicação 33, em que os. dispositivos para receber recebem o sinalCTS, que foi transmitido a uma PSD conhecida, através doconjunto em competição de subportadoras.

39. Equipamento, de acordo com a reivindicação 38, em que os dispositivos para transmitir enviam o sinalRTS e os sinais de dados a uma PSD mais baixa que a PSDconhecida.

40. Equipamento, de acordo com a reivindicação 33, compreendendo adicionalmente dispositivos para utilizaro sinal CTS como um piloto para uma estimativa de ganho decanal de malha aberta.

41. Equipamento, de acordo com a reivindicação 33, em que os dispositivos para receber recebem um sinalCTS de múltiplos valores, em que um valor de CTS indica umnivel de interferência associado a um sinal RTS recente.

42. Equipamento, de acordo com a reivindicação 31,em que o equipamento é empregado em um terminal de acesso.

43. Equipamento, de acordo com a reivindicação 31, em que o equipamento é empregado em um ponto de acesso.

44. Equipamento, de acordo com a reivindicação 32, em que os dispositivos para transmitir transmitem umalista de subportadoras de preferência.

45. Meio legível por máquina, compreendendoinstruções para facilitar transmissão sem fiomultiportadoras, em que as instruções, quando executadas,fazem com que uma máquina:compita por um conjunto de subportadorasindependentemente de competição por outras subportadoras; edetermine se um subconjunto do conjunto de'subportadoras em competição está disponível paratransmissão de dados.

46. Processador para facilitar transmissão sem"fio multiportadoras, o processador sendo configurado para:competir por uma ou mais subportadorasindependentemente de competição por outras subportadoras; edeterminar se um subconjunto das uma ou maissubportadoras em competição está disponível paratransmissão de dados.