BRPI0717085A2 - Método de controle no modo de antenas múltiplas baseado em estação - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE CONTROLE NO MODO DE ANTENAS MÚLTIPLAS BASEADO EM ES- TAÇÃO".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se a um técnica de controle de ante-
nas múltiplas na área de comunicação Sem-fio, mais particularmente, a um método de controle no modo de antenas múltiplas baseado em estação. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
No sistema de comunicação Sem-fio, normalmente são usadas técnicas de antenas múltiplas. De acordo com seus princípios básicos, essas técnicas podem ser classificadas em três categorias: multiplexação espacial, diversidade espacial e formação de raios.
A idéia fundamental da técnica de multiplexação espacial resiste no fato de que um terminal transmissor e um terminal receptor usam, em 15 cada caso, uma pluralidade de antenas dispostas em posições adequadas ou com polaridades diferentes para formar uma pluralidade de canais, inde- pendentes um do outro, entre o terminal transmissor e o terminal receptor. Como resultado, o terminal transmissor pode transmitir dados diferentes a canais diferentes e o terminal receptor pode receber esses dados, em cada 20 caso, para adquirir uma eficiência espectral maior.
A idéia fundamental da técnica de diversidade espacial reside no fato de que um transmissor e um receptor usam uma pluralidade de antenas dispostas em posições adequadas ou com polaridades diferentes para pro- duzir um canal de atenuação independente. O terminal transmissor codifica 25 o sinal igual e transmite o mesmo a diferentes canais, para obter a diversi- dade espacial. Devido ao uso da técnica de codificação, a técnica de diver- sidade espacial pode obter algum ganho de codificação, além do ganho de diversidade.
A idéia fundamental da técnica de formação de raios reside no fato de que o transmissor e um receptor usam uma pluralidade de antenas dispostas em posições adequadas, para possibilitar ao terminal transmissor e ao terminal receptor a obtenção de canais com características de atenua- ção iguais ou diferentes. A diferença entre os diferentes canais reside em caminhos diferentes, de acordo com os quais o terminal receptor pode obter convenientemente a Direção de Chegadas (DOA) de um sinal e um ganho de processamento pode ser obtido ajustando a fase da antena receptora e 5 fazendo com que a série de antenas aponte para direção de chegada do sinal.
A técnica de multiplexação espacial geralmente é aplicável à condição de um canal de boa qualidade; a técnica de diversidade espacial é aplicável a um ambiente complexo de atenuação de caminhos múltiplos; e a 10 técnica de formação de raios é aplicável a um ambiente de canais aberto e ao ar livre com um caminho principal. Mas, devido aos princípios básicos diferentes usados em cada caso, é difícil usar essas três técnicas em um sistema de antenas múltiplas ao mesmo tempo. Portanto, apenas um dos três sistemas de antenas múltiplas acima é aplicado, normalmente, em um 15 sistema de comunicação Sem-fio.
Com a crescente procura das pessoas por serviços móveis Sem- fio, tornou-se um objetivo para o sistema de comunicação Sem-fio adquirir o maior desempenho por técnicas diferentes em ambientes diferentes. Portan- to, é urgentemente necessário um método de controle de modo de antenas 20 múltiplas, para possibilitar ao sistema de comunicação Sem-fio cobrir uma estação móvel e um ponto de acesso com as técnicas de multiplexação es- pacial, de diversidade espacial e de formação de raios, ao mesmo tempo, e permitir aos terminais transmissores e receptores selecionar um modo de antenas múltiplas apropriado para transmitir dados de acordo com o ambien- 25 te de canal específico.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Para solucionar os problemas acima, a presente invenção põe à disposição um método de controle de modo de antenas múltiplas baseado em estação, usado para construir um modo de comunicação compatível com 30 os diferentes sistemas de comunicação em um modo de antenas múltiplas especificado. Portanto, tanto o terminal transmissor como o terminal receptor podem fazer uma seleção autoadaptativa de um modo de antenas múltiplas apropriado para transmissor de dados.
O método de controle de modos de antenas múltiplas baseado em estação posto à disposição pela presente invenção compreende as se- guintes etapas: etapa 1, a estação informa um conjunto ou subconjunto de 5 modos de antenas múltiplas compatível com a estação ao ponto de acesso; etapa 2, o ponto de acesso envia de volta um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso à estação, ou envia de volta diretamente um conjunto ou subconjunto de modos de an- tenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de aces- 10 so à estação; e etapa 3, um modo de antenas múltiplas é escolhido de um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso para comunicação entre a es- tação e o ponto de acesso.
A etapa 1 compreende a transmissão pela estação de uma in- formação que contém um quadro sobre o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação ao ponto de acesso, em uma maneira que o ponto de acesso possa analisar.
O conjunto de modos de antenas múltiplas inclui o conjunto de modos de antenas múltiplas, que compreende todos os modos de antenas 20 transmissoras e modos de antenas receptoras compatíveis com estação e com o ponto de acesso, concordados previamente de acordo com um proto- colo de comunicação, sendo que cada modo de antenas múltiplas é deter- minado de acordo com o número de antenas tanto dos terminais transmisso- res como dos terminais receptores, bem como um algoritmo correspondente. 25 O conjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a
estação refere-se a todos os modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras compatíveis com a estação; e o subconjunto de modos de antenas múltiplas compatíveis com a estação refere-se a parte dos mo- dos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras compatíveis 30 com a estação. Um modo de antena transmissora não é igual a um modo de antena receptora de uma mesma estação.
A etapa 2 compreende o fato de que, depois de receber o con- junto de modos de antenas múltiplas informado pela estação, o ponto de acesso transmite um quadro à estação, em uma maneira que a estação pos- sa analisar; sendo que o quadro contém o conjunto ou subconjunto de mo- dos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso, ou o conjunto 5 ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a esta- ção como com o ponto de acesso, enviado de volta diretamente pelo ponto de acesso.
Na etapa 2, a etapa em que o ponto de acesso envia de volta à estação o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatí- 10 vel com o ponto de acesso compreende: depois de receber o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação, o ponto de acesso adquire um conjunto de modos de antenas múltiplas com- patível tanto com o ponto de acesso como com a estação, durante sua co- municação; e o ponto de acesso envia de volta à estação o conjunto ou sub- 15 conjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso.
Na etapa 2, a etapa em que o ponto de acesso envia de volta diretamente à estação o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múl- tiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, com- preende: depois de receber o conjunto ou subconjunto de modos de antenas 20 múltiplas compatível com a estação, o ponto de acesso adquire um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas válido, compatível tanto com o ponto de acesso como com a estação, durante suas comunicações; e o ponto de acesso envia de volta à estação o conjunto ou subconjunto de mo- dos de antenas múltiplas válido, compatível tanto com a estação como com 25 o ponto de acesso.
Sendo que o conjunto de modos de antenas múltiplas compatí- vel com o ponto de acesso refere-se a todos os modos de antenas transmis- soras e modos de antenas receptoras, compatíveis com o ponto de acesso, enquanto o subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o 30 ponto de acesso refere-se a parte dos modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras compatíveis com o ponto de acesso. Um mo- do de antena transmissora não é igual a um modo de antena receptora de um mesmo ponto de acesso.
A etapa 3 compreende, ainda, o fato de que tomando como ter- minal de transmissão ou a estação ou o ponto de acesso, um modo de ante- nas múltiplas é escolhido do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso para difusão ampla, multidifusão ou unidifusão.
Na etapa 3, a etapa de escolher um modo de antenas múltiplas de um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, compreende: o terminal 10 transmissor seleciona um modo de antenas múltiplas do conjunto ou subcon- junto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação e pelo ponto de acesso, e transmite a informação de modo ao terminal receptor de uma maneira que o terminal receptor possa analisar; o terminal transmissor transmite os dados a ser transmitidos no modo de antenas múltiplas, e o 15 terminal receptor recebe e analisa a informação de modo, para receber os dados em um modo de antenas múltiplas correspondente.
Na etapa 3, a etapa de escolher um modo de antenas múltiplas de um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso compreende o fato de 20 que: o terminal transmissor e o terminal receptor acordam previamente um modo de antenas múltiplos a serem transmitidos, o terminal transmissor transmite os dados a ser transmitidos no modo de antenas múltiplas, en- quanto o terminai receptor recebe os dados em um modo de antenas múlti- plas correspondente; sendo que o modo de antenas múltiplas é um de um 25 conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso.
Portanto, a presente estação cobre a estação móvel e o ponto de acesso usando três técnicas de multiplexação espacial, de diversidade espacial e de formação de raios, ao mesmo tempo. A invenção também 30 permite que tanto o terminal transmissor como o terminal receptor selecio- nem um modo de antenas múltiplas para a transmissão de dados de acordo com ambientes de canal específicos. Isso pode ajudar a superar desvanta- gens na técnica anterior de sistemas de comunicação, nos quais está confi- gurado apenas um modo de transmissão por antenas múltiplas. Desse mo- do, a melhor qualidade de transmissão pode ser obtida durante a transmis- são de dados, além disso, os tempos de retransmissão e a índice do quadro de erros são reduzidos e o volume da rede é diminuído.
Características e vantagens adicionais da invenção são apresen- tadas na descrição feita abaixo e ficam parcialmente evidentes ao examinar a descrição abaixo ou podem ser realizados da execução da invenção. Os objetivos e outras vantagens da invenção podem ser realizados e obtidos 10 pela estrutura específica mostrada na descrição escrita e reivindicações do presente, bem como nos desenhos anexos.
BREVE DESCRIÇÕES DOS DESENHOS
Os desenhos anexos pretendem ajudar a entender adicional- mente a invenção, e constituem parte da descrição. Os mesmos são usados para explicar a invenção, junto com as modalidade, e não devem ser inter- pretados como limitações da invenção. Nos desenhos anexos:
A figura 1 é um diagrama de operações do método de controle de antenas múltiplas na Rede de Área Local Sem-fio (WLAN) da modalidade da invenção;
As figuras 2A a 2C são um diagrama de operações detalhado,
que mostra o método de controle de antenas múltiplas na Rede de Área Lo- cal Sem-fio (WLAN) da modalidade da invenção;
As figuras 3A a 3B mostram o formato de uma estrutura física de um quadro de retransmissão em uma das modalidades da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS
Com referência aos desenhos acima, uma descrição das moda- lidades preferidas é feita abaixo. Isto é para ser entendido que as modalida- des preferidas aqui pretendem somente descrever e explicar a invenção, não limitando a invenção.
A figura 1 é um diagrama de operações do método de controle
de antenas múltiplas em WLAN da modalidade da invenção. Tal como ilus- trado na figura 1, uma estação (STA) informa um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação a um ponto de aces- so (AP); o ponto de acesso envia de volta um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas pelo ponto de acesso à estação, ou envia de volta um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas tanto pela 5 estação como com o ponto de acesso à estação; o modo de antenas múlti- plas é escolhido do conjunto de modos de antenas múltiplas compatível tan- to com a estação como com o ponto de acesso para comunicação.
Tal como mostrado na figura 1, o método para transmissão de dados em WLAN da modalidade inclui as seguintes etapas:
S102 a estação informa o conjunto ou subconjunto de modos de
antenas múltiplas compatível com a estação ao ponto de acesso.
Mais exatamente, a estação configura a informação do modo de antenas múltiplas de acordo com o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação e lê o resultado da configuração 15 em um subcampo de modo de antena do campo de informações de capaci- dade, em um quadro de solicitação de associação. A Estação informa ao ponto de acesso o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação através da transmissão do quadro de solicitação de associação em uma maneira que o ponto de acesso possa receber.
O conjunto de modos de antenas múltiplas compreende um con-
junto de modos de antenas múltiplas que compreende todos os modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras passíveis de ser compatíveis com todas as Estações e com o ponto de acesso, concordados previamente de acordo com um protocolo de comunicação, sendo que cada 25 modo de antenas múltiplas é determinado pelos números de antenas tanto do lado transmissor como do lato receptor, bem como um algoritmo corres- pondente, e o número do conjunto de modos de antenas múltiplas é Na con- tável.
O conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas pela estação compreende: todos os conjuntos de modos de antenas múltiplas compatíveis com a estação e regulados pelo protocolo, e também os sub- conjuntos dos conjuntos de modos de antenas múltiplas. O conjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação refere-se a todos os modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras compatíveis com a estação.
O subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com parte dos modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras compatíveis com a Estação.
As informações do conjunto ou subconjunto de modos de ante- nas múltiplas compatível com a estação referem-se a informações que de- terminam o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compa- tível com a estação.
Por exemplo, o número de todas as antenas da estação e seus nomes de código do algoritmo transmissor e receptor correspondente consti- tuem as informações do conjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação; quando a estação é compatível com n (n<NA) modos, todas 15 as informações dos n modos são chamadas de informações do conjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação. De acordo com o ambiente de aplicação ou configurações específicas, a estação informa ape- nas m (m<n) modos compatíveis com a estação, e as informações dos m modos são chamadas de informações do subconjunto de modos de antenas 20 múltiplas compatível com a estação.
Os modos de antenas transmitidos e recebidos pela mesma es- tação podem não ser par a par. Por exemplo, a estação é compatível com uma transmissão de código de espaço-tempo de 2 antenas durante a trans- missão, mas uma recepção combinada, seletiva, de 2 antenas durante a re- cepção.
A etapa inclui o fato de que a estação transmite um quadro ao ponto de acesso em uma maneira que o ponto de acesso possa analisar. Sendo que o quadro inclui o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação.
S104, o ponto de acesso envia de volta o conjunto ou subcon-
junto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso à estação, ou envia de volta, diretamente, o conjunto ou subconjunto de mo- dos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso à estação.
Mais exatamente, o ponto de acesso recebe o quadro de solici- tação de associação da estação e adquire o conjunto ou subconjunto de 5 modos de antenas múltiplas compatível com a estação através da análise de um subcampo de modos de antenas no quadro de solicitação de associação. O ponto de acesso configura informações do modo de antenas múltiplas de acordo com o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas com- patível com o ponto de acesso, e lê o resultado da configuração em um sub- 10 campo de modo de antena do campo de informações de capacidade do quadro de resposta de associação. O ponto de acesso informa à estação o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas pelo ponto de aces- so, através da transmissão do quadro de resposta de associação.
O conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas com- patível com o ponto de acesso compreende: todos os conjuntos de modos de antenas múltiplas compatíveis com o ponto de acesso, regulados pelo protocolo, bem como subconjuntos dos conjuntos de modos de antenas múl- tiplas.
O conjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso refere-se a todos os modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras compatíveis com o ponto de acesso.
O subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso refere-se a parte dos modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras compatíveis com o Ponto e Acesso.
As informações do conjunto ou subconjunto de modos de ante-
nas múltiplas compatível com o ponto de acesso referem-se às informações que determinam o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso.
Por exemplo, o número de todas as antenas do ponto de acesso e seus nomes de código do algoritmo transmissor e receptor correspondente constituem as informações do conjunto de modos de antenas múltiplas com- patíveis com o ponto de acesso; quando o ponto de acesso é compatível com N (N<NA) modos, todas as informações dos n modos são chamadas de informações do conjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso. De acordo com os ambientes de aplicação ou configura- ções específicas, o ponto de acesso informa apenas M (M<n) modos compa- 5 tíveis com o ponto de acesso, e as informações dos m modos são chamadas de informações do subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso.
Os modos de antenas transmitidos e recebidos pelo mesmo pon- to de acesso podem não ser par a par. Por exemplo, o ponto de acesso é compatível com uma transmissão combinada, seletiva, de 2 antenas durante a transmissão, mas uma recepção decodificada de espaço tempo de 2 ante- nas durante a recepção.
A etapa inclui o fato de que depois de receber o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas informado pela estação, o ponto 15 de acesso envia um quadro à estação em uma maneira que a estação possa analisar; e o quadro inclui o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o Ponto de acesso, ou o ponto de acesso envia de volta diretamente o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso.
A etapa em que o ponto de acesso envia de volta o conjunto ou
subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o Ponto de a- cesso inclui, ainda: depois de receber o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação, o ponto de acesso adquire o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas válido, compatível 25 tanto com o ponto de acesso como com a estação, durante a comunicação entre o ponto de acesso e a estação, e envia de volta o conjunto ou subcon- junto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso à estação.
A etapa em que o ponto de acesso envia de volta diretamente o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso inclui, ainda, o fato de que: de- pois de receber o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação, o Ponto de acesso adquire o conjunto ou subcon- junto de modos de antenas múltiplas válido, compatível tanto com o ponto de acesso como com a estação, durante a comunicação entre o ponto de aces- so e a estação, e envia de volta à estação o conjunto ou subconjunto de mo- 5 dos de antenas múltiplas válido, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso.
Existem duas maneiras alternativas para que o ponto de acesso configure as informações de modo de antenas múltiplas de acordo com o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o 10 ponto de acesso. Um é configurar as informações de modos de antenas múl- tiplas de acordo com o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múlti- plas compatível com o ponto de acesso; e o outro é configurar as informa- ções de modo de antenas múltiplas de acordo com o conjunto ou subconjun- to de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com 15 o ponto de acesso.
S106, um modo de antenas múltiplas é escolhido para comuni- cação do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatí- vel tanto com a estação como com o ponto de acesso.
A etapa inclui, ainda, o fato de que a estação ou o ponto de a- cesso sejam tomados como um terminal de transmissão, e o modo de ante- nas múltiplas é escolhido do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso para difusão ampla, multidifusão ou unidifusão.
A etapa de escolher um modo de antenas múltiplas do conjunto 25 ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a esta- ção como com o ponto de acesso pode ser que: o terminal transmissor sele- cione um modo de antenas múltiplas do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso e envia suas informações de modo de uma maneira que o terminal 30 receptor possa analisar, a ser seguido, imediatamente, de dados a ser transmitidos no modo de antenas múltiplas. O terminal receptor analisa pri- meiramente as informações de modo e depois recebe os dados do terminal transmissor em um modo correspondente.
A etapa de escolher um modo de antenas múltiplas de um con- junto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso também poderia ser que: o terminal 5 transmissor e o terminal receptor concordam previamente um modo de ante- nas múltiplas dos dados a ser enviados, sendo que o modo de antenas múl- tiplos, nesse caso, é um do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso. E, depois, o terminal transmissor envia os dados a ser transmitidos nesse mo- 10 do, enquanto o terminal receptor recebe os dados em um modo correspon- dente.
Mais especificamente, são usados dois métodos alternativos, tal como se segue, para realizar a etapa.
O primeiro método: quando há dados a ser transmitidos, o termi- nal transmissor (quer a estação quer o ponto de acesso) seleciona um modo de antenas múltiplas, considerando um ou ambos dos dois elementos, a condição de qualidade de canal atual e a exigência de Qualidade de Serviço (QoS) dos dados a ser enviados. Durante o processo de transmissão, o ter- minal transmissor lê o modo de antenas múltiplas em um campo relacionado às informações sobre as antenas em um cabeçalho de quadro físico. O for- mato do quadro físico para enviar dados consiste em duas partes: a primeira parte é um cabeçalho de quadro físico, transmitido em uma velocidade bási- ca, isto é, a velocidade de transmissão mais segura, e o cabeçalho de qua- dro analisável, independentemente do fato de se o terminal receptor é com- patível, ou não, com o modo de antenas múltiplas; e a segunda parte são os dados enviados no modo de antenas múltiplas. O terminal receptor é capaz de receber e analisar o cabeçalho do quadro físico e adquirir o modo de an- tenas múltiplas para a transmissão de dados subseqüente do campo rela- cionado às informações de antenas no cabeçalho do quadro físico. O termi- nal receptor recebe, depois, os dados transmitidos em um modo de antenas múltiplas correspondente.
O campo relacionado às informações de antenas pode ser sim- plesmente a informação do moto de antenas múltiplas ou informação de ma- peamento do modo de antenas múltiplas e modo de modulação e modo de codificação.
O segundo método: primeiramente, é estabelecida uma conexão entre a estação e o ponto de acesso, de uma maneira em que ou a estação ou o ponto de acesso envia, primeiramente, uma solicitação de conexão, sendo que é designado um modo de antenas múltiplas compatível tanto com o terminal transmissor como com o terminal receptor, e o outro terminal res- ponde com uma confirmação. Depois de estabelecida a conexão, ou a esta- ção ou o ponto de acesso pode enviar dados a ser transmitidos combinando com a conexão em um modo de antenas múltiplas correspondente, enquan- to o outro terminal pode receber os dados em um modo de antenas múltiplas correspondente. Podem ser estabelecidas múltiplas conexões entre a esta- ção e o ponto de acesso e os modos de antenas múltiplas das conexões podem ser iguais ou não.
Ao selecionar um modo de antenas múltiplas, o terminal trans- missor pode considerar um ou ambos dos dois elementos, da condição de qualidade de canal atual e a exigência de QoS dos dados a ser transmitidos, sendo que o elemento da condição de qualidade de canal atual pode ser 20 considerado em vista de experiência prévia ou de estatística e medições de condição de transmissão recente ou atual. Na primeira transmissão de um modo de antenas múltiplas selecionado para um terminal receptor específi- co, o modo de antenas múltiplas selecionado pode ser escolhido do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a es- 25 tação como com o ponto de acesso, transmitido na velocidade máxima, na velocidade mais segura ou na velocidade média das duas velocidades.
Desse modo, o método de controle de antenas múltiplas em WLAN da presente modalidade pode usar modos de antenas múltiplas dife- rentes, de acordo com a condição do canal e a exigência de dados em QoS, para adaptar as mudanças da qualidade de canal causadas pela mobilidade ou outros fatores.
O método é aplicável a condições de comunicações diretas entre um ponto de acesso e outro ponto de acesso ou entre uma estação e outra estação.
A etapa inclui solucionar um problema de que um dos terminais não seja compatível com o modo de antenas múltiplas.
figuras 2A - figura 2C é um diagrama de operações detalhada
que mostra o método de controle de antenas múltiplas na Rede de Área Lo- cal Sem-fio de uma das modalidades da invenção. As figura 3A - figura 3B mostram o formato de um quadro físico de um quadro de resposta em uma das modalidades da invenção. Agora, com referência aos desenhos acima, é dada abaixo uma descrição das modalidades preferidas.
Tal como mostrado na figura 2, a seqüência de operações com- preende:
S200, quando a estação é autenticada, inicia-se uma negocia- ção sobre o modo de antenas múltiplas;
S205, a estação configura as informações sobre o modo de an-
tenas múltiplas em um quadro de solicitação de associação.
Na modalidade, existem, no total, NA modos de antenas múlti- plas, em cada caso, MOMNA, sendo que MO significa que o modo de ante- nas múltiplas não é usado ou não é compatível. Na presente modalidade, NA bits são usados para indicar um subcampo de modo de antenas. Se o bit
i (0<i<NA) for "1", indica que a estação é compatível com o modo de antenas múltiplas do tipo Mi. Por exemplo, se o 2o e o 7o bit do subcampo forem "1", com os outros bits sendo "0", isso indica que a estação é compatível com os modos de antenas múltiplas M2 e M7; se todos os bits do subcampo fo- 25 rem"0", isso indica que a estação não é compatível com o modo de antenas múltiplas , ou a estação é compatível com o modo de antenas múltiplas, mas recusa-se a usar o mesmo. Em outros bits da informação de capacidade po- de ser especificada mais exatamente se a estação é compatível ou se usa o modo de antenas múltiplas.
S210, a estação envia o quadro de solicitação de associação em
um formato que o ponto de acesso possa receber, sendo que o quadro de solicitação de associação inclui o subcampo de modo de antenas S215, julga-se se o ponto de acesso é compatível com o modo de antenas múltiplas, ou não; Se o ponto de acesso for compatível com o modo de antenas múltiplas, vá para S220, de outro modo, configure o sub- campo de modo de antenas para ser "0", e vá para S235.
S220, o ponto de acesso analisa o subcampo de modo de ante-
nas no quadro de solicitação de associação e, desse modo, adquire o con- junto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a esta- ção.
S225, julga-se se a estação associada à solicitação é compatível com ou usa o modo de antenas múltiplas, ou não, de acordo com as infor- mações de modo de antenas múltiplas . Se a estação usar o modo de ante- nas múltiplas, vá para S230; de outro modo, configure o subcampo de modo de antenas para ser "o", e vá para S235.
S230, o ponto de acesso configura um subcampo de modo de 15 antenas de um quadro de resposta de associação, de acordo com o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso; ou de acordo com o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com a estação, adquirido pelo ponto de acesso em S220, o ponto de acesso configura o subcampo de modo de antena do qua- 20 dro de resposta de associação com o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de a- cesso, em combinação com o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso.
S235, o ponto de acesso envia o quadro de resposta de associ- ação em um formato que a estação seja capaz de receber, sendo que o quadro de resposta de associação inclui o subcampo de modo de antenas configurado pelo ponto de acesso.
S240, a estação recebe o quadro de resposta de associação. Se tanto a estação como o ponto de acesso usarem o modo de antenas múlti- pias, a estação adquire o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso; de outro modo, a estação calcula que a estação e o ponto de acesso se comu- nicam um com outro em um modo de antenas não múltiplas, e a negociação sobre modo de antenas múltiplas termina.
No S240 acima, o terminal transmissor e o terminal receptor ini- ciam uma comunicação baseada no modo de antenas múltiplas. Existem 5 dois métodos alternativos para comunicação baseados no modo de antenas múltiplas. O primeiro é completado por S25CK280, tal como ilustrado na figu- ra 2B, e o segundo é completado por S285~S305, tal como ilustrado na figu- ra 2C.
A seqüência de operações da comunicação baseada no primeiro método inclui as seguintes etapas:
S250, quando há dados a ser enviados em um terminal trans- missor, o terminal transmissor seleciona um modo de antenas múltiplas do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, e o método de seleção do 15 mesmo está baseado em um ou ambos dos dois elementos - a qualidade do canal e a exigência de QoS de transmissão de dados.
S255, o terminal transmissor configura um campo de sinalização de um cabeçalho de quadro físico, e lê as informações do modo de antenas múltiplas escolhido no campo de sinalização do cabeçalho de quadro físico, tal como mostrado na figura 3B.
S260, o terminal transmissor processa o cabeçalho de quadro físico em uma maneira que o terminal receptor possa receber. Por exemplo, de acordo com um acordo prévio, a codificação de correção de erros é con- duzida a todos os cabeçalhos de quadro físico em código de 1/2 convolução, 25 e depois a modulação de BPSK (Binary Phase Shift Key) [Chave de Mudan- ça de Fase Binária] é conduzida aos mesmos.
S265, o terminal de transmissão processa os dados a ser envia- dos no modo de antenas múltiplas escolhido. Por exemplo, o modo de ante- nas múltiplas escolhido é Codificação de Bloco de Espaço-Tempo 2x2, Mo- dulação 64QAM e Codificação de 3/4 de Convolução.
S270, o terminal transmissor combina o cabeçalho de quadro físico obtido em S260 com os dados processados a ser transmitidos, obtidos em S265, em um formato mostrado na figura 3A, e depois envia os mesmos ao terminal receptor.
S275, o terminal receptor recebe os dados, encontra o campo de sinalização do cabeçalho de quadro físico e analisa as informações de modo de antenas múltiplas de acordo com o formato mostrado na figura 3B; e
S280, o terminal receptor analisa os dados de transmissão (re- cepção/transmissão) em um algoritmo correspondente, de acordo com as informações de modo de antenas múltiplas adquiridas.
A seqüência de operações da comunicação baseada no segun- do método inclui as seguintes etapas:
S285, o terminal transmissor seleciona um modo de antenas
múltiplas.
Mais exatamente, quando um terminal transmissor tem dados a ser transmitidos, o terminal transmissor pode selecionar um modo de ante- 15 nas múltiplas do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto com a estação como com o Ponto de acesso, e adota o modo como informações de modo de antenas múltiplas. O método para se- lecionar um modo de antenas múltiplas está baseado em um ou em ambos dos elementos, de qualidade do canal e a existência de QoS na transmissão 20 de dados; ou o terminal transmissor assume uma ou ambas das duas peças de informação, a qualidade de canal e o padrão de QoS de transmissão de dados, como as informações de modo de antenas múltiplas.
S290, o terminal transmissor envia um quadro de solicitação de estabelecimento de conexão ao terminal receptor, sendo que o quadro inclui as informações de modo de antenas múltiplas.
S295, o terminal receptor envia de volta uma resposta de esta- belecimento de conexão.
Mais exatamente, depois de receber o quadro de solicitação de estabelecimento de conexão, o terminal receptor analisa as informações de modo de antenas múltiplas e determina um modo de antenas múltiplas de acordo com as informações, usando diretamente o modo de antenas múlti- plas especificado nas informações de modo de antenas múltiplas pelo termi- nal transmissor, ou escolhendo um modo de antenas múltiplas mais apropri- ado do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas compatível tanto pelo terminal transmissor como pelo terminal receptor. Além disso, um modo de antenas múltiplas mais apropriado também pode ser decidido de 5 acordo com a qualidade de canal e padrão de QoS de transmissão de da- dos. Depois, o modo de antenas múltiplas é assumido como as informações de modo de antenas múltiplas , que é depois gravado no quadro de resposta de estabelecimento de conexão e enviado de volta ao terminal receptor.
S300, o terminal transmissor envia dados de acordo com as in- formações de modo de antenas múltiplas no quadro de resposta de estabe- lecimento de conexão; e
S305, o lado receptor recebe os dados de acordo com o modo de antenas múltiplas conectado, correspondente aos dados recebidos.
Em resumo, iniciado pela estação, a presente invenção estabe- 15 Iece um processo de negociação de capacidade de antenas múltiplas entre a estação e o ponto de acesso, para construir um modo de comunicação com- patível com sistemas de comunicação diferentes em um modo de antenas múltiplas especificado. Enquanto isso, durante a subseqüente transmissão de serviço, depois de completada a negociação, A estação e o ponto de a- 20 cesso podem comunicar-se em um modo de antenas múltiplas seguro ou de alta velocidade, compatível tanto com o terminal transmissor como com o terminal receptor. Desse modo, a taxa de quadro de erros é reduzida e o volume da rede é aperfeiçoado. Portanto, a presente invenção é aplicável a sistemas de comunicação Sem-fio de alta velocidade.
Estão descritos acima apenas modalidades preferidas da pre-
sente invenção e não devem ser interpretadas como limitação da invenção. Deve ser entendido pelos versados na técnica que diversas alterações e modificações podem ser feitas dentro do espírito e escopo da invenção. To- das as modificações, substituições, equivalentes ou aperfeiçoamento feitos na mesma devem ser abrangidos pelas reivindicações desta invenção.
Claims (13)
1. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, aplicável a sistemas de comunicação que compreendem um ponto de acesso e uma estação, que compreende as seguintes etapas: Etapa 1, a estação informa um conjunto ou subconjunto de mo- dos de antenas múltiplas, compatível com a estação, ao ponto de acesso; Etapa 2, o ponto de acesso envia de volta um conjunto ou sub- conjunto de modos de antenas múltiplas compatível com o ponto de acesso à estação, ou envia de volta diretamente um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, à estação; e Etapa 3, um modo de antenas múltiplas é escolhido de um con- junto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, para comunicação entre a estação e o ponto de acesso.
2. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com a reivindicação 1, em que a Etapa 1 compreen- de: A estação transmite um quadro, que contém informações sobre o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível com a estação, ao ponto de acesso, em uma maneira que o ponto de acesso possa analisar.
3. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com a reivindicação 2, em que o conjunto de modos de antenas múltiplas inclui o conjunto de modos de antenas múltiplas, que compreende todos os modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras, compatíveis com a estação e com o ponto de acesso, acordados previamente de acordo com um protocolo de comunicação, sendo que cada modo de antenas múltiplas é determinado de acordo com o número de ante- nas tanto do terminal transmissor como do terminal receptor, bem como um algoritmo correspondente.
4. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado 2 em estação, de acordo com a reivindicação 2, em que o conjunto de modos de antenas, compatível com a estação, refere-se a todos os modos de ante- nas transmissoras e modos de antena receptoras compatíveis com a esta- ção; e o subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível com a es- 5 tação, refere-se a parte dos modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras, compatíveis com a estação.
5. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com a reivindicação 1, em que um modo de antenas transmissoras não é igual a um modo de antenas receptoras de uma mesma estação.
6. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com uma das reivindicações 1-5, em que a Etapa 2 compreende: depois de receber o conjunto de modos de antenas múltiplas informado pela estação, o ponto de acesso transmite um quadro à estação, em uma maneira que a estação possa analisar; sendo que o quadro contém o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível com o ponto de acesso, ou o conjunto ou sub- conjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, enviado de volta diretamente pelo ponto de acesso.
7. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com uma das reivindicações 1-6, em que, a Etapa 2, a etapa em que o ponto de acesso envia de volta à estação o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatíveis com o ponto de acesso, compreende: depois de receber o conjunto ou subconjunto de modos de ante- nas múltiplas, compatível com a estação, o ponto de acesso adquire um con- junto de modos de antenas múltiplas, compatíveis tanto com o ponto de a- cesso como com a estação, durante sua comunicação; e O ponto de acesso envia de volta o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatíveis com o ponto de acesso, à estação.
8. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com uma das reivindicações 1-5, em que a Etapa 2, a etapa em que o ponto de acesso envia de volta diretamente à estação o conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, compreende: depois de receber o conjunto ou subconjunto de modos de ante- nas múltiplas, compatível com a estação, o ponto de acesso adquire um con- junto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas válido, compatível tanto com o ponto de acesso como com a estação, durante sua comunicação; e o ponto de acesso envia de volta à estação o conjunto ou subconjunto de mo- dos de antenas múltiplas válido, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso.
9. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com uma das reivindicações 1-5, em que o conjunto de modos de antenas múltiplas, compatível com o ponto de acesso, refere- se a todos os modos de antenas transmissoras e modos de antenas recepto- ras, compatíveis com o ponto de acesso; e o subconjunto de modos de antenas múltiplas compatíveis com o ponto de acesso refere-se a parte dos modos de antenas transmissoras e modos de antenas receptoras, compatíveis com o ponto de acesso.
10. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com a reivindicação 1, em que um modo de antenas transmissoras não é igual a um modo de antenas receptoras de um ponto de acesso.
11. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com uma das reivindicações 1-5, sendo que a Etapa 3 compreende, ainda: com a estação ou o ponto de acesso tomado como um terminal transmissor, um modo de antenas múltiplas é escolhido do con- junto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, para difusão ampla, multidifusão ou unidifusão.
12. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com a reivindicação 11, em que, na Etapa 3, a etapa de escolher um modo de antenas múltiplas de um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, compreende: o terminal transmissor seleciona um modo de antenas múltiplas de um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso, compreende: o terminal transmissor seleciona um modo de antenas múltiplas de um conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível com a estação e com o ponto de acesso, e transmite as informações de mo- do ao terminal receptor em uma maneira que um terminal receptor possa analisar; e o terminal transmissor envia dos dados a ser transmitidos no modo de antenas múltiplas, e o terminal receptor recebe a analisa as infor- mações de modo para receber os dados em um modo de antenas múltiplas correspondente.
13. Método de controle de modos de antenas múltiplas, baseado em estação, de acordo com a reivindicação 11, em que, na Etapa 3, a etapa de escolher um modo de antenas múltiplas do conjunto ou subconjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o ponto de acesso compreende: o terminal transmissor e o terminal receptor concordam previa- mente um modo de antenas múltiplas de dados a ser enviados, o terminal transmissor envia os dados a ser enviados no modo de antenas múltiplas , enquanto o terminal receptor recebe os dados em um modo de antenas múl- tiplas correspondente; em que o modo de antenas múltiplas é um do conjunto ou sub- conjunto de modos de antenas múltiplas, compatível tanto com a estação como com o Ponto de Apoio.
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