BRPI0710587A2 - detecção de estações para comunicação sem fio - Google Patents
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Abstract
<B>DETECçãO DE ESTAçõES PARA COMUNICAçãO SEM FIO.<D> Técnicas para detecção de outras estações de uma forma eficiente em potência são descritas. Uma estação pode operar em um modo passivo ou um modo de busca. No modo passivo, a estação recebe por um período de recepção em cada intervalo de tempo. No modo de busca, a estação transmite por uma série de períodos de transmissão em um intervalo de tempo, então recebe por um período de recepção no próximo intervalo de tempo, e repete o ciclo de transmissão/recepção. Em uma situação ilustratíva, a estação A opera no modo de busca e envia uma série de transmissões durante seus períodos de transmissao. A estação B opera no modo passivo, recebe uma transmissão da estação A durante seu período de recepção, comuta para o modo de busca, e envia uma série de transmissões por um intervalo de tempo. A estação A recebe uma transmissão da estação B durante seu período de recepção. Depois da detecção uma da outra, as estações A e B podem realizar a sincronização.
Description
"DETECÇÃO DE ESTAÇÕES PARA COMUNICAÇÃO SEM FIO"
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se geralmente acomunicação, e mais especificamente a técnicas para adetecção de estações para comunicação sem fio.
DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR
As redes de comunicação "sem fio são amplamentedesenvolvidas para fornecer vários serviços de comunicaçãotal como voz, pacotes de dados, envio de mensagens e assimpor diante. Essas redes podem ser capazes de suportarcomunicação para múltiplos usuários pelo compartilhamentodos recursos disponíveis de rede. Exemplos de tais redesincluem redes de área local sem fio (WLANs), redes sem fiode longa distância (WWANs), e redes de área metropolitanasem fio (WMANs).
IEEE 802.11 suporta a criação de redes sem fio adhoc. Quando uma estação é ligada ou se move para uma novaárea, a estação ouve um sinalizador transmitido por umponto de acesso. Se a estação receber o sinalizador, entãoa estação pode enviar uma solicitação de sondagem para oponto de acesso. A estação pode então realizar asincronização e associar com o ponto de acesso. Depoisdisso, a estação e o ponto de acesso podem se comunicarcomo especificado por IEEE 802.11. Se a estação não receberum sinalizador, então a estação pode se tornar um ponto deacesso e iniciar a transmissão de um sinalizadorperiodicamente, por exemplo, a cada 10 a 100 milissegundos(ms). Entre as transmissões do sinalizador, a estaçãocomuta para um modo de recepção e ouve as sondagens deacesso enviadas por outras estações.
Uma estação pode, dessa forma, (1) ligar seureceptor durante todo o tempo para ouvir um sinalizador deum ponto de acesso ou (2) ligar alternadamente seutransmissor e receptor quando assumir o papel de um pontode acesso. Em ambos os casos, a estação pode consumirgrandes quantidades de potência da bateria para detectaroutras estações. Existe, portanto, uma necessidade natécnica de se criar técnicas para detectar de forma maiseficiente outras" estações.
RESUMO- DA ' INVENÇÃO
As técnicas de detecção de outras estações deforma eficiente em termos de potência são descritas aqui.Em uma modalidade, uma estação pode operar em um modopassivo ou um modo de busca. No modo passivo, a estaçãoopera um ou mais receptores por um período de recepção emcada intervalo de tempo. No modo de busca, a estaçãotransmite durante uma série de períodos de transmissão emum intervalo de tempo, então recebe durante um período derecepção no próximo intervalo de tempo, e repete o ciclo detransmissão/recepção. As durações do intervalo de tempo, doperíodo de recepção e do período de transmissão podem serselecionadas para se alcançar um bom desempenho de detecçãoe baixo consumo de potência.
Em uma modalidade de uma situação de detecçãoexemplar, a estação A opera inicialmente no modo de busca,e a estação B opera inicialmente no modo passivo. A estação-A envia uma série de transmissões durante seus períodos detransmissão. A estação B recebe uma transmissão da estaçãoA durante seu período de recepção, comuta para o modo debusca e envia uma série de transmissões por um intervalo detempo. A estação A recebe uma transmissão da estação Bdurante seu período de recepção. Após as transmissões daestação B serem completadas, cada estação terá detectado aoutra estação, e as estações AeB podem realizarsincronização.Em um aspecto, um equipamento é fornecido queinclui um processador e uma memória. 0 processador pode serconfigurado para operar pelo menos um transmissor pormúltiplos períodos de transmissão em um primeiro intervalode tempo, e para operar pelo menos um receptor por umperíodo de recepção em um segundo intervalo de tempo após oprimeiro intervalo de tempo.
Em outros aspectos, um método e meios tambémpodem ser fornecidos para operar pelo menos um transmissorpor múltiplos períodos de transmissão em um primeirointervalo de tempo, e para operar pelo menos um receptorpor um período de recepção em um segundo intervalo de tempoapós o primeiro intervalo de tempo. 0 método pode serconsubstanciado em instruções armazenadas em uma mídialegível por processador.
Em aspectos adicionais, um equipamento éfornecido que inclui um processador e uma memória. 0processador pode ser configurado para operar pelo menos umreceptor, em uma estação, por pelo menos um período derecepção, para detectar uma transmissão de outra estaçãodurante o pelo menos um período de recepção, e para operarpelo menos um transmissor, na estação, por múltiplosperíodos de transmissão após a detecção da transmissão daestação.
Em aspectos adicionais, um método e meios tambémpodem ser fornecidos para operar pelo menos um receptor, emuma estação, por pelo menos um período de recepção, paradetectar uma transmissão de outra estação durante pelomenos um período de recepção, e para operar pelo menos umtransmissor, na estação, por múltiplos períodos detransmissão após a detecção da transmissão da estação. Ométodo pode ser consubstanciado nas instruções armazenadasem uma mídia legível por processador.Vários aspectos e características da descriçãosão descritos em maiores detalhes abaixo.BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A figura 1 ilustra uma rede sem fio com um pontode acesso e múltiplas estações;
A figura 2 ilustra um modo passivo e um modo debusca para detecção de"par;
A figura 3 ilustra a operação de duas estaçõespara detectar uma à outra;
A figura 4 ilustra gráficos de potência média Xciclo de serviço de recepção;
A figura 5 ilustra um processo para detectaroutras estações no modo de busca;
A figura 6 ilustra um equipamento para detectaroutras estações no modo de busca;
A figura 7 ilustra um processo para detectaroutras estações no modo passivo;
A figura 8 ilustra um equipamento para detectaroutras estações no modo passivo;
A figura 9 ilustra um diagrama de blocos de duasestações;
A figura 10 ilustra o uso de um único transmissorem uma estação e múltiplos receptores em outra estação paradetecção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
As técnicas de. detecção descritas aqui podem serutilizadas para várias redes de comunicação sem fio talcomo WLANs, WWANs, WMANs e assim por diante. Os termos"rede" e "sistema" são freqüentemente utilizados de formaintercambiável. Uma WLAN pode implementar um ou maispadrões na família de padrões IEEE 802.11. Uma WWAN podeser uma rede de Acesso Múltiplo por Divisão de Código(CDMA) , uma rede de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo(TDMA), uma rede de Acesso Múltiplo por Divisão deFreqüência (FDMA), uma rede FDMA Ortogonal (OFDMA), etc.Uma rede de acesso múltiplo pode suportar comunicação paramúltiplos usuários compartilhando os recursos disponíveisde rede. As técnicas também podem ser utilizadas para redesem malhas constituídas de nós capazes de enviar tráfegopara outros nós. Por motivos de clareza, as técnicas sãodescritas abaixo para uma WLAN IEEE 802.11.
A figura 1 ilustra uma rede sem fio 100 com umponto de acesso (AP) 110 e múltiplas estações (STAs) . Emgeral, uma rede sem fio pode incluir qualquer número depontos de acesso e qualquer número de estações. Uma estaçãoé um dispositivo que pode se comunicar com outra estaçãoatravés de um meio sem fio. Uma estação também pode serchamada, e pode conter toda ou alguma funcionalidade de umterminal, um terminal de acesso, um terminal de usuário,uma estação móvel, um móvel, uma estação remota, umequipamento de usuário, um dispositivo de usuário, umagente de usuário, uma estação assinante, uma unidadeassinante e assim por diante. Uma estação pode ser umtelefone celular, um telefone sem fio, um telefone deProtocolo de Inicialização de Sessão (SIP), uma estação deloop local sem fio (WLL), um dispositivo portátil, umdispositivo sem fio, um assistente digital pessoal (PDA),um computador laptop, um dispositivo de computação, umcartão de modem sem fio, um dispositivo de mídia (porexemplo, um HDTV, um DVD player, um alto falante sem fio,uma câmera, uma câmera de vídeo, uma webcam, etc.), e assimpor diante. Um ponto de acesso é uma estação que forneceacesso aos serviços de distribuição através do meio sem fiopara estações associadas com esse ponto de acesso. Um pontode acesso pode ser chamado também, e pode conter toda ouparte da funcionalidade de uma estação base, um subsistemabase transceptor (BTS) , um Nó B, e assim por diante. Oponto de acesso 110 pode acoplar a uma rede de dados 130 epode se comunicar com outros dispositivos através da rede130.
O ponto de acesso 110 transmite periodicamente umsinalizador que transporta um preâmbulo, um identificadorde ponto de acesso (ΛΡ ID), e uma lista de parâmetros paraoperação em uma rede formada pelo ponto de acesso. Asestações 112, 114 e 116 estão dentro da cobertura do ponto de acesso 110 e podem detectar o sinalizador. As estações112, 114 e 116 podem realizar a sincronização e podem serassociadas com o ponto de acesso 110. Depois disso, asestações 112, 114 e 116 podem se comunicar com o ponto deacesso 110.
Na figura 1, as estações 120 e 122 estão dentroda cobertura do ponto de acesso 110 e não detectam osinalizador transmitido pelo ponto de acesso. As estações120 e 122 podem operar em um modo par-a-par e se comunicardiretamente uma com a outra. No entanto, antes da comunicação par-a-par poder começar, cada estação precisadetectar a outra estação e realizar a sincronização.Inicialmente, quando a estação 120 é ligada ou se move parauma nova área, a estação 120 não está ciente da presença dequaisquer estações vizinhas. A estação 120 pode escutar por um sinalizador por um período de tempo. Se um sinalizadornão for recebido, então a estação 120 pode se tornar umponto de acesso e transmitir um sinalizador periodicamente.A estação 120 pode escutar por sondagens de acesso enviadaspelas outras estações entre as transmissões de sinalizador. Na figura 1, a estação 122 está dentro da cobertura daestação 120 e detecta o sinalizador da estação 120. Asestações 120 e 122 podem realizar a sincronização paraobtenção da temporização ou outra informação pertinente epode, depois disso, operar de uma forma mais eficiente emtermos de potência.
A estação 120 não tem ciência de quando a outraestação pode aparecer e tipicamente ouve durante todo operíodo entre suas transmissões de sinalizador. A estação120 pode esperar por um longo tempo antes de receber umasondagem de acesso de outra estação ou, pior ainda, podenunca receber uma sondagem de acesso. A estação 120 podeconsumir grandes quantidades de potência de bateriatentando detectar outras estações. A estação 120 pode serequipada com múltiplas antenas e pode ligar múltiplosreceptores quando ouvindo às transmissões de outrasestações. Nesse caso, a estação 120 pode consumir maispotência de bateria do que uma estação de antena única namesma situação. 0 consumo de potência mais alto pode causarimpactos adversos na vida útil da bateria, que pode entãoencurtar o tempo de espera entre as recargas da bateria e otempo de utilização quando uma chamada é realizada ourecebida.
Em um aspecto, um esquema de detecção que podeser utilizado para detectar outras estações de uma formamais eficiente é descrito. O esquema de detecção permiteque uma estação detecte outras estações enquanto estiverligada por apenas uma fração de tempo e ainda alcançará bomdesempenho de detecção. 0 esquema de detecção pode reduzirde forma significativa o consumo de potência durante otempo de espera para outra estação. O esquema de detecçãopode ser utilizado para estações equipadas com uma únicaantena além de estações equipadas com múltiplas antenas.
Em uma modalidade, o esquema de detecção suportadois modos - um modo passivo e um modo de busca. Umaestação pode operar em qualquer um dos modos passivo ou debusca em qualquer momento e pode comutar entre os doismodos como descrito abaixo. Uma estação pode utilizar omodo passivo para detectar as transmissões de outrasestações. Uma estação pode utilizar o modo de busca parainformar às outras estações sobre a presença da estaçãoalém de detectar as transmissões de outras estações.
A linha de tempo de transmissão pode ser divididaem íntervaios de têmpõ. A duração de um intervalo de tempoé referida como tempo de sincronização. 0 esquema dedetecção permite que uma estação detecte outra estação notempo de sincronização, em média. O tempo de sincronizaçãopode ser selecionado com base em vários fatores tal comovelocidade de detecção desejada, economia de potênciadesejada, e assim por diante. Um tempo de sincronização deaproximadamente 1 segundo seria comparável à quantidade detempo para uma estação base detectar um telefone celular(estação). Outras durações também podem ser utilizadas parao tempo de sincronização. Todas as estações podem utilizaro mesmo tempo de sincronização para um bom desempenho dedetecção, apesar disso não ser necessário.
A figura 2 ilustra uma modalidade do modopassivo. Nessa modalidade, o modo passivo inclui umreceptor no período de tempo em cada intervalo de tempo. Umreceptor no período de tempo (ou simplesmente, um períodode recepção) é um período durante o qual uma estação ligaum ou mais receptores para ouvir as transmissões de outrasestações. A duração do período de recepção é referida comoduração de recepção e é denotada RX. Visto que as estaçõessão tipicamente não sincronizadas, a temporização de cadaestação será diferente da temporização de outras estações.0 começo dos períodos de recepção de uma estaçãodeterminada pode, dessa forma, aparecer em momentosaleatórios para outras estações.A figura 2 também ilustra uma modalidade do modode busca. Nessa modalidade, o modo de busca inclui umasérie de ciclos de transmissão/recepção. Cada ciclo detransmissão/recepção inclui um intervalo de tempo com umasérie de períodos de tempo de transmissor ligado seguidospor outro intervalo de tempo com um período de tempo dereceptor ligado.Um período de tempo de transmissor ligado(ou simplesmente, um período de transmissão) é um períododurante o qual uma estação transmite para permitir adetecção dessa estação por outras estações. A duração doperíodo de transmissão é referida como duração detransmissão e é denotada por TX. O período de tempo dereceptor ligado no modo de busca pode ser igual ao períodode tempo de receptor ligado no modo passivo.
A duração da recepção pode ser definida comosendo mais longa do que a duração da transmissão, que podenão causar uma drenagem excessiva da bateria visto que oconsumo de potência é tipicamente inferior para a recepçãodo que para a transmissão. Um período de transmissão podeestar presente em cada período de recepção, e a duração detempo entre os períodos de transmissão consecutivos podeser igual a ou inferior à duração da recepção. Isso garanteque uma transmissão de uma estação em um período detransmissão possa ser recebida por outra estação em umperíodo de recepção.
A figura 3 ilustra a operação de duas estaçõespara que uma detecte a outra. A estação A operainicialmente no modo de busca, e a estação B operainicialmente no modo passivo. A estação A envia uma sériede transmissões durante seus períodos de transmissãocomeçando no momento Tl. A estação B recebe uma transmissãoda estação A durante seu período de recepção começando nomomento T2. Depois do recebimento da transmissão da estaçãoA, a estação B comuta para o modo de busca e envia umasérie de transmissões para um intervalo de tempo começandono momento T3. Cada transmissão da estação B permite que aestação A detecte a estação Β. A estação A recebe uma5 transmissão da estação B durante seu período de recepçãocomeçando no momento T4 . No momento T5, as transmissões daestacao B são completadas. As estacoes A e B podem, depoisdisso, realizar a sincronização, por exemplo, de acordo coma informação incluída na transmissão da estação B.
Duas estações podem estar no modo de busca e seusintervalos de tempo de transmissão e recepção podeminicialmente se sobrepor um ao outro. Erros de freqüênciatípicos em seus relógios desviarão sua temporização depoisde uma determinada quantidade de tempo, e as duas estaçõesserão capazes de detectar uma à outra.
Uma transmissão ou um pacote enviado durante umperíodo de transmissão no modo de busca pode incluir váriostipos de informações aplicáveis a comunicação par-a-par.Uma transmissão da estação A na figura 3 pode incluirquaisquer informações enviadas em um sinalizador em IEEE802.11 tal como marca de tempo, informações de capacidade,informações de identificação e assim por diante. Atransmissão da estação A também pode incluir um endereço deestação, intervalos de tempo de transmissão/recepção,número de seqüência de transmissão de pulso, capacidade deestação, modos e taxas suportados, e assim por diante. Umatransmissão ou um pacote enviado em resposta à detecção deuma transmissão a partir de outra estação também podeincluir vários tipos de informações aplicáveis acomunicação par-a-par. Uma transmissão da estação B nafigura 3 pode incluir um endereço de estação, uma marca detempo, informações de capacidade (por exemplo, modos etaxas suportados), e assim por diante. A transmissão daestação B também pode incluir informações pertinentes paraum procedimento de sincronização, por exemplo, umaindicação de qual estação transmitirá a seguir e quando.
Uma estação utiliza tipicamente um oscilador decristal para fornecer uma freqüência relativamente precisa,apesar de outros osciladores também poderem ser utilizados.IEEE 802.11 exige que o erro de freqüência de osciladoresteja dentro de +/- 20 partes por milhão (ppm). Ooscilador de cristal não fornece um tempo absoluto preciso.Dessa forma, o começo dos períodos de transmissão e/ou dosperíodos de recepção da estação aparecerá em temposaleatórios para outras estações. No entanto, a duração datransmissão, duração da recepção, e tempo de sincronizaçãosão relativamente precisos (por exemplo, dentro de 0,008%)para as estações.
A modalidade das figuras 2 e 3 explora atemporização relativa precisa disponível nas estações.Visto que um período de tempo está presente em cada períodode recepção, a estação B operando no modo passivo podereceber uma transmissão da estação A mesmo quando a estaçãoB liga seus receptores por um pequeno percentual (porexemplo, 1%) do tempo. Adicionalmente, visto que a estaçãoA transmite através de todo o intervalo de tempo em cadaciclo de transmissão/recepção, a estação B receberá umatransmissão da estação A no máximo em dois períodos derecepção. 0 tempo médio para detecção de uma estação é,dessa forma, o tempo de sincronização.
O tempo de sincronização, a duração da recepção,e a duração de transmissão podem ser selecionados de váriasformas. A duração de transmissão pode ser determinada pelaquantidade mínima de tempo para transmissão de um pacotedesignado que permite que outras estações detectem aestação transmissora. A duração da transmissão pode, dessaforma, ser determinada por vários parâmetros de sistema talcomo largura de banda de sistema ou taxa de chip, tamanhomínimo de pacote, e assim por diante. Em um desenho, aduração de transmissão é selecionada de forma que seja deaproximadamente 100 microssegundos (ps) . Outras durações detransmissão podem ser utilizadas. O tempo de sincronização
pode ser selecionado com base em vários fatores comodescrito acima e pode ser de aproximadamente 1 segundo. Aduração de recepção pode ser selecionada como descritoabaixo.
O ciclo de serviço de recepção nos modos passivoe de busca pode ser expresso como:
<formula>formula see original document page 13</formula>
onde Trx é a duração de tempo na qual o(s) receptor (es)é(estão) ligado(s),
Tsync é o tempo de sincronização, e
Drx é o ciclo de serviço de recepção.
O ciclo de serviço de transmissão no modo debusca pode ser expresso como:
<formula>formula see original document page 13</formula>
onde Ttx é a duração de tempo na qual os transmissoresestão ligados; e
Dtx é o ciclo de serviço de transmissão.
A partir da equação (2), a duração de recepçãopode ser fornecida como: Trx = Ttx/Dtx e depende da duraçãode transmissão além do ciclo de serviço de transmissão. Porexemplo, se o ciclo de serviço de transmissão desejado forde 1%, então a duração de recepção pode ser fornecida como:Trx = 100-Ttx .
A potência média consumida no modo de busca podeser expressa como:<formula>formula see original document page 14</formula>
onde Prx é a quantidade de potência consumida quando osreceptores são ligados;
Ptx é a quantidade de potência consumida quando ostransmissores são ligados, e _____
Pavg é a potência média consumida no modo de busca.
A figura 4 ilustra os gráficos de potência médiano modo de busca versus ciclo de serviço de recepção paratrês tempos de sincronização diferentes. As representaçõessão geradas para um exemplo no qual Ttx = 100 ps, Prx = 500miliwatts (mW) , e Ptx = 1500 mW. A equação (3) pode entãoser simplificada como se segue:
0 gráfico 410 ilustra a potência média X o ciclode serviço de recepção (Drx) para o caso no qual Tsync =0,2 segundos. A representação 412 ilustra a potência médiaversus o ciclo de serviço de recepção para o caso no qualTsync = 1 segundo. A representação 414 ilustra a potênciamédia versus ciclo de serviço de recepção para o 'caso noqual Tsync = 5 segundos. A Tabela 1 fornece a potênciamédia mais baixa (Min Pavg), o ciclo de serviço de recepção(Drx), o ciclo de serviço de transmissão (Dtx), a duraçãoda recepção (Trx) , e a duração da transmissão (Ttx) para ostempos de sincronização de 0,2 segundo, 1 segundo e 5segundos. A Tabela 1 indica que a potência média mais baixadiminui por um tempo de sincronização mais longo. A Tabela1 também indica que os ciclos de tarefa de recepção etransmissão geralmente diminuem para um tempo desincronização mais longo. Os valores na Tabela 1 são paraum exemplo no qual Ptx é três vezes Prx. Outros valorespodem ser obtidos para outras razões de Ptx por Prx.
Tabela 1
<table>table see original document page 15</column></row><table>
Em geral, vários valores podem ser selecionadospara o tempo de sincronização, duração de recepção, eduração de transmissão. Em um projeto, o tempo desincronização é de aproximadamente 1 segundo, a duração derecepção é de aproximadamente 10 ms, e a duração detransmissão é de aproximadamente 100 ps. Esse projetofornece um ciclo de serviço de recepção de 1% e um ciclo deserviço de transmissão de 1%.
Em ambos os modos passivo e de busca, uma estaçãopode desligar o máximo possível do conjunto de circuitosentre seus períodos de transmissão e/ou períodos derecepção. Visto que os ciclos de serviço de transmissão erecepção podem ser baixos, a estação pode ser capaz dedesenergizar durante uma grande quantidade de tempo e podeser capaz de reduzir substancialmente o consumo depotência. No projeto descrito acima com Tsync = 1 segundo,Trx = 10 ms, Ttx = 100 με, Prx = 500 mW, e Ptx = 1500 mW, apotência média é de 10 mW. Em comparação, uma estação querecebe durante todo o tempo consumirá 500 mW, e uma estaçãoque transmite um sinalizador periodicamente e recebe entreas transmissões de sinalizador consumirá mais de 500 mW. Astécnicas de detecção podem, dessa forma, reduzirsubstancialmente o consumo de potência, por exemplo, de 500mW até 10 mW.A figura 5 ilustra um processo 500 para detectaroutras estações no modo de busca. Pelo menos um transmissoré operado para múltiplos períodos de transmissão em umprimeiro intervalo de tempo (bloco 512) . As informaçõespara comunicação par-a-par (por exemplo, tal como qualquerinformação descrita acima) são enviadas durante múltiplosperíodos de transmissão (bloco 514). Pelo menos um receptoré operado para um período de recepção em um segundointervalo de tempo após o primeiro intervalo de tempo(bloco 516) . As informações para comunicação par-a-parpodem ser detectadas a partir de outras estações durante operíodo de recepção (bloco 518). Os transmissores ereceptores podem ser operados para uma série de ciclos detransmissão/recepção, com cada ciclo compreendendo osprimeiro e segundo intervalos de tempo. A sincronização érealizada depois da detecção de uma transmissão a partir deoutra estação durante o período de recepção (bloco 520).
Cada período de transmissão pode ser uma fraçãodo (por exemplo, pelo menos dez vezes menor) período derecepção. 0 período de recepção pode ser uma fração do (porexemplo, pelo menos dez vezes menor) segundo intervalo detempo, que pode ser igual ao primeiro intervalo de tempo.Cada período de transmissão pode ser de 100 ps, e o períodode recepção pode ser de 10 ms. Algumas outras duraçõestambém podem ser utilizadas para os períodos de transmissãoe recepção. A duração de tempo entre períodos detransmissão consecutivos pode ser igual a ou inferior àduração do período de recepção.
A figura 6 ilustra um equipamento 600 para adetecção de outras estações no modo de busca. O equipamento600 inclui meios para a operação de pelo menos umtransmissor para múltiplos períodos de transmissão em umprimeiro intervalo de tempo (bloco 612), meios para o enviode informação para comunicação par-a-par durante múltiplosperíodos de transmissão (bloco 614), meios para a operaçãode pelo menos um receptor para um período de recepção em umsegundo intervalo de tempo após o primeiro intervalo detempo (bloco 616), meios para a detecção das informaçõespara comunicação par-a-par de outras estações durante operíodo de recepção (bloco 618), e meios para a realizaçãoda sincronização após a detecção de uma transmissão apartir de outra estação durante o período de recepção(bloco 620) .
A figura 7 ilustra um processo 700 para detecçãode outras estações no modo passivo. Pelo menos um receptoré operado para pelo menos um período de recepção (bloco712). Uma transmissão de outra estação é detectada durantepelo menos um período de recepção (bloco 714) . Asinformações para comunicação par-a-par são obtidas a partirda transmissão detectada (bloco 716) . Pelo menos umtransmissor é operado por múltiplos períodos de transmissãodepois da detecção da transmissão de outra estação (bloco718). As informações para comunicação par-a-par sãoenviadas durante os múltiplos períodos de transmissão(bloco 720). A sincronização é então realizada com outraestação após os múltiplos períodos de transmissão (bloco722) .
A figura 8 ilustra um equipamento 800 para adetecção de outras estações no modo passivo. O equipamento800 inclui meios para a operação de pelo menos um receptorpor pelo menos um período de recepção (bloco 812), meiospara a detecção de uma transmissão de outra estação (bloco814), meios para a obtenção de informações para comunicaçãopar-a-par a partir da transmissão detectada (bloco 816) ,meios para a operação de pelo menos um transmissor paramúltiplos períodos de transmissão após a detecção datransmissão de outra estação (bloco 818), meios para oenvio de informações para comunicação par-a-par durantemúltiplos períodos de transmissão (bloco 820), e meios paraa realização da sincronização com a outra estação apósmúltiplos períodos de transmissão (bloco 822).
Nas modalidades descritas acima, um modo passivoe um modo de busca são suportados. Uma estação pode operarno modo passivo por um período de tempo antes de comutarpara o modo de busca. Uma estação também podeperiodicamente ou de forma pseudo-aleatória comutar ointervalo de transmissão e recepção no modo de busca, porexemplo, para evitar sincronização com o ciclo detransmissão/recepção de outra estação. Em outrasmodalidades, modos diferentes e/ou adicionais também podemser suportados.
As técnicas de detecção descritas aqui podem serutilizadas para estações de antena única além de estaçõesde múltiplas antenas. Uma transmissão de múltiplas entradase múltiplas saídas (MIMO) pode ser enviada de uma estaçãocom múltiplas antenas de transmissão para outra estação commúltiplas antenas de recepção. MIMO pode ser utilizada paraaumentar o rendimento e/ou aperfeiçoar a confiabilidade.
A figura 9 ilustra um diagrama em bloco dasestações 120 e 122 na figura 1. A estação 120 é equipadacom múltiplas antenas (T) , e a estação 122 é equipada commúltiplas antenas (R) . Cada antena pode ser uma antenafísica ou um arranjo de antenas.
Na estação 120, um processador de dados detransmissão (TX) 914 recebe dados de tráfego de uma fontede dados 912 e outros dados (por exemplo, informações paracomunicação par-a-par) de um controlador 930. O processadorde dados TX 914 processa (por exemplo, formata, codifica,intercala e mapeia em símbolo) os dados e gera símbolos dedados. Um processador espacial TX 916 multiplexa símbolospiloto com os símbolos de dados, realiza o processamentoespacial do transmissor nos símbolos de dados multiplexadose símbolos piloto, e fornece até T seqüências de símbolos de saída para até T transmissores (TMTR) 918a a 918t. Cadatransmissor 918 processa (por exemplo, modula, converte emanalógico, filtra, amplifica e converte ascendentemente)sua seqüência de símbolos de saída e gera um sinalmodulado. Até T sinais modulados dos transmissores 918a a 918t são transmitidos a partir das antenas 920a a 920t,respectivamente.
Na estação 122, R antenas 952a a 952r recebem ossinais modulados da estação 120, e cada antena 952 forneceum sinal recebido para um respectivo receptor (RCVR) 954. Cada receptor 954 processa (por exemplo, filtra, amplifica,converte descendentemente, digitaliza e demodula) seu sinalrecebido e fornece símbolos recebidos. Um processadorespacial de recepção (RX) 956 realiza a detecção nossímbolos recebidos e fornece estimativas de símbolos de dados. Um processador de dados RX 958 processaadicionalmente (por exemplo, deintercala e decodifica) asestimativas de símbolo de dados e fornece dadosdecodificados para um depósito de dados 960.
Para a transmissão na outra direção, na estação 122, os dados de tráfego de uma fonte de dados 962 e outrosdados (por exemplo, informações para comunicação par-a-par)de um controlador 970 são processados por um processador dedados TX 964, multiplexados com símbolos piloto eprocessados espacialmente por um processador espacial TX 966, e processados adicionalmente por até R transmissores954a a 954r para gerar até R sinais modulados, que sãotransmitidos através das antenas 952a a 952r. Na estação120, os sinais modulados da estação 122 são recebidos por Tantenas 920a a 920t, processados por até T receptores 918aa 918t, processados espacialmente por um processadorespacial RX 922, e adicionalmente processados por umprocessador de dados RX 924 para recuperar os dadosenviados pela estação 122.
Os controladores/processadores 930 e 970 controlama operação nas estações 120 e 122, respectivamente. Asmemórias 932 e 972 armazenam dados e códigos de programapara as estações 120 e 122, respectivamente.
Em geral, para detecção de par, qualquer númerode transmissores pode ser operado durante os períodos detransmissão e qualquer número de receptores pode seroperado durante os períodos de recepção. Por exemplo, umtransmissor pode ser operado (por exemplo, na potênciamáxima de transmissão) durante os períodos de transmissão,e todos os receptores podem ser operados durante osperíodos de recepção. 0 uso de um único transmissor reduz oconsumo de potência e evita o direcionamento de feixe nãointencional que pode ocorrer com a transmissão a partir demúltiplas antenas. 0 uso de múltiplos receptores (porexemplo, todos) fornece a diversidade de recepção,aperfeiçoa o desempenho de detecção, e pode estender afaixa de recepção.
A figura 10 ilustra o uso de um único transmissorna estação 120 e todos os receptores na estação 122 paradetecção. Na estação 120, as informações para comunicaçãopar-a-par são processadas pelo processador de dados TX 914,passadas através do processador espacial TX 916 (nãoilustrado na figura 10), condicionadas pelo transmissor918a, e transmitidas através da antena 920a. Na estação122, o sinal modulado da estação 120 é recebido através dasantenas 952a a 952r, processado pelo processador espacialde RX 956, e processado adicionalmente pelo processador dedados RX 958 para recuperar as informações para comunicaçãopar-a-par enviadas pela estação 120. A estação 122 tambémpode enviar comunicação par-a-par através de um únicotransmissor, e a estação 120 pode receber comunicação par-a-par através de múltiplos receptores.
As técnicas, de detecção descritas aqui podem serimplementadas por vários meios. Por exemplo, essas técnicaspodem ser implementadas em hardware, firmware, software ouuma combinação dos mesmos. Para uma implementação dehardware, as unidades de processamento utilizadas pararealização da detecção podem ser implementadas dentro de umou mais circuitos integrados específicos de aplicativo(ASICs), processadores de sinal digital (DSPs),dispositivos de processamento de sinal digital (DSPDs),dispositivos lógicos programáveis (PLDs), arranjos deportas programáveis em campo (FPGAs), processadores,controladores, microcontroladores, microprocessadores,dispositivos eletrônicos, outras unidades eletrônicasprojetadas para realizar as funções descritas aqui, ou umacombinação dos mesmos.
Para uma implementação de firmware e/ou software,as técnicas podem ser implementadas com instruções (porexemplo, procedimentos, funções, módulos e assim pordiante) que realizam as funções descritas aqui. Asinstruções, que podem ser consubstanciadas como códigos defirmware e/ou software, podem ser armazenadas em umamemória (por exemplo, memória 932 ou 972 na figura 9) eexecutadas por um processador (por exemplo, processador 930ou 970). A memória pode ser implementada dentro doprocessador ou externa ao processador.
A descrição anterior das modalidades descritas éfornecida para permitir que os versados na técnica criem oufaçam uso da descrição. Várias modificações a essasmodalidades serão prontamente aparentes aos versados natécnica, e os princípios genéricos definidos aqui podem seraplicados a outras modalidades sem se distanciar doespírito ou escopo da invenção. Dessa forma, a invenção nãodeve ser limitada às modalidades ilustradas aqui, mas deveser acordado o escopo mais amplo consistente com osprincípios e características de novidade descritos aqui.
Claims (32)
1. Equipamento, compreendendo:pelo menos um processador configurado para operarpelo menos um transmissor por múltiplos períodos detransmissão em um primeiro intervalo de tempo, e paraoperar pelo menos um receptor por um período de recepção emum segundo intervalo de tempo após o primeiro intervalo detempo; euma memória acoplada ao pelo menos umprocessador.
2. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual o pelo menos um processador é configurado paraenviar informações para comunicação par-a-par durante osmúltiplos períodos de transmissão.
3. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual o pelo menos um processador é configurado paradetectar informações para comunicação par-a-par durante operíodo de recepção.
4. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual o pelo menos um processador é configurado pararealizar sincronização com outra estação após detectar umatransmissão a partir da outra estação durante o período derecepção.
5. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual cada período de transmissão é uma fração do períodode recepção, e no qual o período de recepção é uma fraçãodo segundo intervalo de tempo.
6. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual um tempo entre períodos de transmissão consecutivosé igual a ou menor do que um tempo do período de recepção.
7. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual cada período de transmissão é pelo menos dez vezesmenor do que o período de recepção.
8. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual o período de recepção é pelo menos dez vezes menordo que o segundo intervalo de tempo.
9. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual cada período de transmissão é 100 microssegundos eo período de recepção é 10 milissegundos.
10. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual o primeiro intervalo de tempo é igual ao segundointervalo de tempo.
11. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual o pelo menos um processador é configurado paraoperar o pelo menos um transmissor e o pelo menos umreceptor por múltiplos ciclos de transmissão e recepção,cada ciclo compreendendo os primeiro e segundo intervalosde tempo.
12. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1,no qual o pelo menos um processador é configurado paraoperar um único transmissor pelos múltiplos períodos detransmissão e para operar múltiplos receptores pelo períodode recepção.
13. Método, compreendendo:operar pelo menos um transmissor, de uma estação,por múltiplos períodos de transmissão em um primeirointervalo de tempo; eoperar pelo menos um receptor, da estação, por umperíodo de recepção em um segundo intervalo de tempo após oprimeiro intervalo de tempo.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13,compreendendo adicionalmente:enviar informações para comunicação par-a-pardurante os múltiplos períodos de transmissão; edetectar informações para comunicação par-a-pardurante o período de recepção.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13,compreendendo adicionalmente:realizar sincronização com relação a outraestação após detectar uma transmissão a partir da outraestação durante o período de recepção.
16. Equipamento, compreendendo:dispositivos para operar pelo menos umtransmissor por múltiplos períodos de transmissão em umprimeiro intervalo de tempo; e dispositivos para operar pelo menos um receptorpor um período de recepção em um segundo intervalo de tempoapós o primeiro intervalo de tempo.
17. Equipamento, de acordo com a reivindicação 16, compreendendo adicionalmente: dispositivos para enviar informações paracomunicação par-a-par durante os múltiplos períodos detransmissão; edispositivos para detectar informações paracomunicação par-a-par durante o período de recepção.
18. Equipamento, de acordo com a reivindicação 16, compreendendo adicionalmente:dispositivos para realizar sincronização comrelação a outra estação após detectar uma transmissão apartir da outra estação durante o período de recepção.
19. Meio legível por computador incluindoinstruções armazenadas no mesmo que podem ser utilizadaspor um ou mais processadores, as instruções compreendendo:um primeiro conjunto de instruções para operarpelo menos um transmissor por múltiplos períodos detransmissão em um primeiro intervalo de tempo; eum segundo conjunto de instruções para operarpelo menos um receptor por um período de recepção em umsegundo intervalo de tempo após o primeiro intervalo detempo.
20. Equipamento, compreendendo:pelo menos um processador configurado para operarpelo menos um receptor, em uma estação, por pelo menos umperíodo de recepção, para detectar uma transmissão a partirde outra estação durante o pelo menos um período derecepção, e para operar pelo menos um transmissor, naestação, por múltiplos períodos de transmissão apósdetectar a transmissão a partir da outra estação; euma memória acoplada ao pelo menos umprocessador.
21. Equipamento, de acordo com a reivindicação-20, no qual o pelo menos um processador é configurado paradetectar informações para comunicação par-a-par durante opelo menos um período de recepção.
22. Equipamento, de acordo com a reivindicação-20, no qual o pelo menos um processador é configurado paraenviar informações para iniciar comunicação par-a-pardurante os múltiplos períodos de transmissão.
23. Equipamento, de acordo com a reivindicação-22, no qual as informações para iniciar comunicação par-a-par compreendem uma marca de tempo.
24. Equipamento, de acordo com a reivindicação-20, no qual o pelo menos um processador é configurado pararealizar sincronização com a outra estação após osmúltiplos períodos de transmissão.
25. Equipamento, de acordo com a reivindicação-20, no qual o pelo menos um processador é configurado paraoperar múltiplos receptores para o pelo menos um período derecepção e para operar um único transmissor pelos múltiplosperíodos de transmissão.
26. Método, compreendendo:operar pelo menos um receptor, em uma estação,por pelo menos um período de recepção;detectar uma transmissão a partir de outraestação durante o pelo menos um período de recepção; eoperar pelo menos um transmissor, na estação, pormúltiplos períodos de transmissão após detectar transmissãoa partir da outra estação.
27. Método, de acordo com a reivindicação 26,compreendendo adicionalmente:receber informações para comunicação par-a-pardurante o pelo menos um período de recepção; eenviar informações para comunicação par-a-pardurante os múltiplos períodos de transmissão.
28. Método, de acordo com a reivindicação 26,compreendendo adicionalmente:realizar sincronização com a outra estação apósos múltiplos períodos de transmissão.
29. Equipamento, compreendendo:dispositivos para operar pelo menos um receptor,em uma estação, por pelo menos um período de recepção;dispositivos para detectar uma transmissão apartir de outra estação durante o pelo menos um período derecepção; edispositivos para operar pelo menos umtransmissor, a partir da estação, por múltiplos períodos detransmissão após detectar a transmissão a partir da outraestação.
30. Equipamento, de acordo com a reivindicação-29, compreendendo adicionalmente:dispositivos para receber informações paracomunicação par-a-par durante o pelo menos um período derecepção; edispositivos para enviar informações paracomunicação par-a-par durante os múltiplos períodos detransmissão.
31. Equipamento, de acordo com a reivindicação-29, compreendendo adicionalmente:dispositivos para realizar sincronização com aestação após os múltiplos períodos de transmissão.
32. Meio legível por computador incluindoinstruções armazenadas no mesmo que podem ser utilizadaspor um ou mais processadores, as instruções compreendendo:um primeiro conjunto de instruções para operarpelo menos um receptor por pelo menos um período derecepção;um segundo conjunto de instruções para detectaruma transmissão a partir de uma estação; eum terceiro conjunto de instruções para operarpelo menos um transmissor por múltiplos períodos detransmissão após detectar a transmissão a partir daestação.
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