ES2428845T3 - Procedimiento de determinación de la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos en una WLAN - Google Patents

Procedimiento de determinación de la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos en una WLAN Download PDF

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Abstract

Procedimiento de determinación de una velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control paraconfirmar la recepción de datos en una red inalámbrica en la que coexisten, respectivamente, por lo menos unaestación de alto rendimiento y por lo menos una estación heredada con diferentes capacidades de transmisión dedatos, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes: obtener un esquema de modulación y una velocidad de codificación de una trama de transmisión de datos de unformato de alto rendimiento recibido de una estación transmisora de alto rendimiento; y determinar la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control basándose en un valorcorrespondiente al esquema de modulación obtenido y a la velocidad de codificación de un formato heredadoentre los parámetros de transmisión de una estación receptora, en el que el esquema de modulación obtenidoindica BPSK y la velocidad de codificación obtenida indica 1/2.

Description

Procedimiento de determinación de la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos en una WLAN.
Campo técnico
Los procedimientos según la presente invención se refieren a la determinación de la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para la confirmación de la recepción de datos en una red de área local (LAN) inalámbrica.
Antecedentes de la técnica
En entornos de LAN inalámbrica, se utiliza un protocolo de control de acceso al soporte (MAC) de un mecanismo de acceso múltiple con detección de portadora y previsión de colisiones (CSMA/CA). El mecanismo CSMA/CA está diseñado para evitar colisiones transmitiendo una señal cuando no tiene lugar ninguna transmisión de datos a través de un cable de una red y enviando datos solo cuando se confirma que la señal se ha transmitido sin colisiones.
El mecanismo CSMA/CA funciona de la siguiente manera: un terminal trata de detectar una portadora que indica que otro terminal está transmitiendo datos y, si se detecta dicha portadora, el terminal espera durante un período de tiempo aleatorio. Una vez transcurrido el período de tiempo aleatorio, el terminal trata de detectar la portadora otra vez. Si no se detecta ninguna otra portadora, el terminal empieza a enviar datos.
En el mecanismo CSMA/CA, la detección de la portadora se realiza mediante la detección física de la portadora y la detección virtual de la portadora. La detección física de la portadora se realiza en una capa física (PHY), que detecta si la potencia recibida supera un umbral predeterminado e indica a una capa MAC si un soporte está "ocupado" o "inactivo", basándose en el resultado de la detección.
Si en la detección virtual de la portadora puede extraerse una unidad de datos de protocolo MAC (MPDU) correctamente de una unidad de datos de paquetes PHY (PPDU) recibida, entonces se interpreta el campo "Duración/ID", que es uno de los campos de una pluralidad de campos de cabecera de la MPDU. Si el resultado de la interpretación indica que un soporte está "ocupado", el soporte se considera "ocupado" durante el período de tiempo en el cual se prevé que el soporte sea utilizado. Como se ha descrito anteriormente, se determina si un soporte está o no "ocupado" mediante los dos procedimientos de detección de la portadora y, si el soporte está ocupado, no se utiliza.
Una unidad de datos de servicio MPDU/PHY (PSDU) recibida debe interpretarse con normalidad para aplicar con eficacia el procedimiento de detección virtual de la portadora al mecanismo CSMA/CA. Dicho de otro modo, para el procedimiento de detección virtual de la portadora, es necesario leer con normalidad un valor de una cabecera MAC. Si se producen errores debido a la inestabilidad de un canal cuando se transmiten datos a una velocidad de transmisión de datos alta, o si una estación receptora no puede tolerar la alta velocidad de transmisión de datos, la MPDU/PSDU no puede interpretarse. En este caso, la detección virtual de la portadora no es posible y, por lo tanto, el mecanismo CSMA/CA es ineficaz.
La figura 1 ilustra un formato de trama PPDU heredado basado en la norma IEEE 802.11a. Con referencia a la figura 1, si se reciben los campos de preámbulo y señal en el formato de trama PPDU con normalidad, la información de duración de un campo de datos puede calcularse mediante la información de velocidad y longitud contenida en el campo de señal. Por lo tanto, la información contenida en los campos de preámbulo y de señal es útil para el mecanismo de evaluación de canal libre (CCA).
Si se interpretan los campos de preámbulo y señal de la trama PPDU que se recibe, pero se produce un error de secuencia de verificación de trama (FCS) en una estación receptora, una capa MAC controla la estación receptora a la espera de encontrar un espacio intertramas extendido (EIFS), que es de 94 µs en el caso de la norma IEEE 802.11a, en lugar de un espacio intertramas de DCF (DIFS), que es de 34 µs en el caso de la norma IEEE 802.11a, y se detiene.
En otras palabras, si en una LAN inalámbrica coexisten estaciones de alto rendimiento (HT) y estaciones heredadas (802.11a/b/g) con diferentes capacidades de transmisión, las estaciones heredadas no pueden interpretar una trama HT. Por lo tanto, las capas MAC respectivamente contenidas en las estaciones heredadas son incapaces de realizar correctamente la detección virtual de la portadora y se basan únicamente en la detección física de la portadora.
Aun estando los campos de preámbulo y señal de una trama HT PPDU formateados de tal forma que las estaciones heredadas puedan interpretarlos, las estaciones heredadas no pueden interpretar correctamente el campo de datos. Así pues, las estaciones heredadas presentan el error FCS y consideran que la trama HT PPDU es una trama defectuosa. Entonces, las capas MAC controlan las respectivas estaciones heredadas en espera de encontrar el DIFS. Por otro lado, las estaciones que admiten una alta velocidad de transmisión, es decir, las estaciones HT,
pueden llevar a cabo una correcta detección virtual de la portadora. Por lo tanto, las estaciones HT se mantienen a la espera de encontrar el DIFS como de costumbre.
Puesto que EIFS = espacio intertramas corto (SIFS) + TACK (a la velocidad de transmisión de datos más baja) + DIFS, a las estaciones que no admiten la velocidad de transmisión de datos, es decir, las estaciones heredadas con capacidades de transmisión inferiores a las estaciones HT, se les asignan prioridades de acceso al medio inferiores a las de las estaciones HT. Como consecuencia, no es posible asegurar un acceso al soporte equitativo para todas las estaciones, del cual se encarga una función de coordinación distribuida (DCF).
No obstante, el acceso al medio equitativo puede asegurarse cuando se utiliza una trama de confirmación (ACK) heredada para confirmar la transmisión de datos en la LAN inalámbrica, tal como se ilustra en la figura 2.
Una estación transmisora HT (HT SRC) transmite datos a una estación receptora HT (HT DEST) mediante el formato de trama HT PPDU. A continuación, la estación transmisora HT (HT SRC) y la estación receptora HT (HT DEST) se mantienen a la espera de encontrar un SIFS. Una vez hallado el SIFS, la estación receptora HT (HT DEST) transmite una trama ACK en un formato heredado a la estación transmisora HT (HT SRC) para confirmar la recepción de los datos.
Cuando la estación transmisora HT transmite la trama ACK en el formato heredado, otras estaciones heredadas (estaciones según la norma 802.11a de la figura 2), así como la estación receptora HT, interpretan el campo de datos con normalidad. Por lo tanto, todas las estaciones se mantienen a la espera de un DIFS. En consecuencia, todas las estaciones pueden competir por el acceso al soporte en igualdad de condiciones.
Según la norma IEEE 802.11, si una estación receptora admite una velocidad de transmisión de tramas utilizada por una estación transmisora, se determina que la velocidad de transmisión de tramas es la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control. Si la estación receptora no admite la velocidad de transmisión de tramas, se determina que la velocidad de transmisión máxima de un conjunto básico de velocidades de transmisión admitidas por la LAN inalámbrica es la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control.
Tal como se ha descrito anteriormente, en la LAN inalámbrica donde coexisten estaciones HT y estaciones heredadas con diferentes capacidades de transmisión, se utiliza una trama ACK heredada para confirmar la recepción de datos. En consecuencia, la velocidad de transmisión debe determinarse mediante un procedimiento distinto a un procedimiento convencional.
El documento EP 1 480 481 divulga una tecnología de cambio de la velocidad de transmisión para cambiar la velocidad de transmisión durante la comunicación.
Según la presente invención, está previsto un procedimiento de determinación de una velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos en una red inalámbrica, tal como se define en la reivindicación 1.
La presente invención proporciona un procedimiento para determinar la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos, que permite, a las estaciones HT y las estaciones heredadas con diferentes capacidades de transmisión, acceder a un soporte en igualdad de condiciones en un entorno de LAN inalámbrica donde coexisten las estaciones, complementando de ese modo un procedimiento de detección de la portadora.
Tal como se ha descrito anteriormente, según un procedimiento de determinación de la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para la confirmación de la recepción de datos en una LAN inalámbrica, es posible asegurar el acceso equitativo al soporte en un entorno de LAN inalámbrica donde coexisten estaciones HT y estaciones heredadas con diferentes capacidades de transmisión. Además, es posible determinar correctamente la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control para el entorno de LAN inalámbrica.
Los aspectos anteriores y otros aspectos de la presente invención resultarán más evidentes mediante la descripción detallada de unas formas de realización ejemplificativas de la misma, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 ilustra un formato de trama PPDU heredada según la norma IEEE 802.11a;
la figura 2 ilustra las transmisiones de tramas de datos y ACK heredado en una red LAN inalámbrica en la que coexisten estaciones HT y estaciones heredadas con diferentes capacidades de transmisión;
la figura 3 ilustra un formato de trama HT PPDU;
la figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para determinar la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos en la LAN inalámbrica en la que pueden
coexistir estaciones HT y estaciones heredadas con diferentes capacidades de transmisión, según una forma de realización ejemplificativa de la presente invención y
la figura 5A y la figura 5B ilustran una tabla de un campo de un esquema de codificación de modulación (MCS) que define los esquemas de modulación y codificación en el formato de trama HT PPDU.
Mejor modo
Según un aspecto de la presente invención, se ofrece un procedimiento para determinar la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos en una red de área local inalámbrica donde coexisten estaciones de alto rendimiento y estaciones heredadas con diferentes capacidades de transmisión de datos. El procedimiento incluye las etapas de la reivindicación independiente 1.
Si la trama de transmisión de datos recibida desde la estación transmisora es una trama de unidad de datos de paquetes PHY, el esquema de modulación y la velocidad de codificación de la estación transmisora se obtienen de un campo de señal de la trama de unidad de datos de paquetes PHY de alto rendimiento con referencia a un índice de un esquema de codificación de modulación.
La trama de respuesta de control es una trama "listo para enviar" o una trama ACK. Las estaciones de alto rendimiento comprenden sistemas que utilizan tecnología de múltiple entrada, múltiple salida. Las estaciones de alto rendimiento comprenden sistemas que utilizan tecnología de agrupación de canales.
Las estaciones heredadas comprenden sistemas que cumplen la norma IEEE 802.11 a/b/g.
Modo para la invención
En adelante, la presente invención se describirá con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que se representan formas de realización ejemplificativas de la presente invención. No obstante, la presente invención puede adoptar muchas formas de realización diferentes; por consiguiente, debe tenerse en cuenta que las formas de realización ejemplificativas descritas en la presente memoria no son limitativos, sino que pretenden hacer más completa y detallada la presente exposición y comunicar plenamente el concepto de la presente invención a los expertos en la materia.
La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para determinar la velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos en una LAN inalámbrica en la que pueden coexistir estaciones HT y estaciones heredadas con diferentes capacidades de transmisión según la presente invención. Haciendo referencia a la figura 4, para determinar la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos, una estación receptora obtiene parámetros de transmisión a partir de una trama de transmisión de datos recibida desde una estación transmisora (S100).
Si la trama de transmisión de datos recibida desde la estación transmisora es una trama HT PPDU, los parámetros de transmisión se obtienen a partir de un campo de señal de la trama HT PPDU con referencia a un índice de un esquema de codificación de modulación (MCS). Si la trama de transmisión de datos recibida desde la estación transmisora es una trama PPDU heredada, los parámetros de transmisión se obtienen a partir de un campo de señal de la trama PPDU heredada con referencia a un campo de velocidad.
Los parámetros de transmisión utilizados en la presente forma de realización ejemplificativa comprenden un número de secuencias espaciales, un esquema de modulación y una velocidad de codificación. En otras formas de realización, pueden utilizarse parámetros de transmisión diferentes.
A continuación, la estación receptora busca parámetros de transmisión correspondientes a los parámetros de transmisión obtenidos de la estación transmisora (S200). En la operación S200, la estación receptora busca parámetros de transmisión correspondientes a un formato heredado entre sus parámetros de transmisión correspondientes a los parámetros de transmisión obtenidos de la estación transmisora. En otras palabras, haciendo referencia a la figura 5A y la figura 5B, la estación receptora busca parámetros de transmisión que cumplan la condición de que el número de secuencias espaciales sea igual a uno (es decir, los índices MCS del 0 a 7). A continuación, entre sus parámetros de transmisión que cumplen la condición, la estación receptora busca los parámetros de transmisión que también cumplen otros parámetros de transmisión de la estación transmisora.
Se determina si la estación receptora presenta parámetros de transmisión correspondientes a los parámetros de transmisión obtenidos de la estación transmisora (S300). Si se determina que la estación receptora presenta los parámetros de transmisión correspondientes a los parámetros de transmisión obtenidos de la estación transmisora, se determina una velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control, conforme a los parámetros de transmisión de la estación receptora que corresponden a los parámetros de transmisión obtenidos de la estación transmisora (S400).
Si se determina que la estación receptora no presenta los parámetros de transmisión correspondientes a los parámetros de transmisión obtenidos de la estación transmisora, se realiza la operación (S700). Es decir, se determina que la velocidad de transmisión máxima de un conjunto básico de velocidades de transmisión admitidas en un entorno de LAN inalámbrica es la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control.
Si se determina que la estación receptora admite la velocidad de transmisión determinada de la trama de respuesta de control determinada en la operación S400 (S500), la estación receptora transmite la trama de respuesta de control a la velocidad de transmisión determinada (S600).
Si se determina que la estación receptora no admite la velocidad de transmisión determinada, se determina que la velocidad de transmisión máxima de un conjunto básico de velocidades de transmisión admitidas en el entorno de LAN inalámbrica es la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control (S700).
En la presente forma de realización ejemplificativa, la trama de respuesta de control puede ser una trama "listo para enviar" (CTS) o una trama ACK.
La figura 5A y la figura 5B ilustran una tabla de un campo MCS que define los esquemas de modulación y codificación en el formato de trama HT PPDU. Haciendo referencia a la figura 5A y la figura 5B, se utilizan 16 bits para el campo MCS, que comprende unos campos que indican un índice MCS, un número de secuencias espaciales, un esquema de modulación, una velocidad de codificación y una velocidad de transmisión. En la presente forma de realización ejemplificativa, se utiliza la tabla MCS de la figura 5A y la figura 5B. No obstante, la tabla MCS puede ser definida por el usuario.
A continuación, se describe el procedimiento de determinación de la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control para confirmar la recepción de datos ilustrado en la figura 4, haciendo referencia a la tabla MCS de la figura 5A y la figura 5B, por medio de un ejemplo.
Se supone que una estación receptora ha recibido datos desde una estación transmisora a una velocidad de transmisión correspondiente al índice MCS 14. Haciendo referencia al índice MSC 14, la estación receptora determina que el número de secuencias espaciales es de dos, el esquema de modulación es 64-QAM, la velocidad de codificación es de 3/4 y la velocidad de transmisión es de 108, a partir del campo de señal de la trama HT PPDU indicada en los datos recibidos.
La estación receptora busca una velocidad de transmisión que cumpla las condiciones de que el número de secuencias espaciales sea igual a uno, el esquema de modulación sea 64-QAM y la velocidad de codificación sea 3/4, y determina que la velocidad de transmisión 54 cumple las condiciones. Si no encuentra ninguna velocidad de transmisión que cumpla estas condiciones, se determina que la velocidad de transmisión máxima de un conjunto básico de velocidades de transmisión admitidas en el entorno de LAN inalámbrica es la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control.
Se determina si la estación receptora admite la velocidad de transmisión 54. Si se determina que la estación receptora admite la velocidad de transmisión 54, la estación receptora mantiene la velocidad de transmisión 54. Si se determina que la estación receptora no admite la velocidad de transmisión 54, se determina que la velocidad de transmisión máxima del conjunto básico de velocidades de transmisión admitidas en el entorno de LAN inalámbrica es la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control.
Aunque la presente invención se ha representado y descrito con particular referencia a unos ejemplos de formas de realización de la misma, los expertos ordinarios en la materia apreciarán que es posible introducir diversos cambios en la forma y los detalles de éstas sin abandonar el alcance de la presente invención definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de determinación de una velocidad de transmisión de una trama de respuesta de control para
    5 confirmar la recepción de datos en una red inalámbrica en la que coexisten, respectivamente, por lo menos una estación de alto rendimiento y por lo menos una estación heredada con diferentes capacidades de transmisión de datos, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:
    obtener un esquema de modulación y una velocidad de codificación de una trama de transmisión de datos de un 10 formato de alto rendimiento recibido de una estación transmisora de alto rendimiento; y
    determinar la velocidad de transmisión de la trama de respuesta de control basándose en un valor correspondiente al esquema de modulación obtenido y a la velocidad de codificación de un formato heredado entre los parámetros de transmisión de una estación receptora, en el que el esquema de modulación obtenido
    15 indica BPSK y la velocidad de codificación obtenida indica ½.
  2. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el esquema de modulación y la velocidad de codificación de la trama de transmisión de datos se obtienen a partir de un campo de señal de la trama de transmisión de datos con referencia a un índice de un esquema de codificación de modulación.
  3. 3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la trama de respuesta de control es una trama "listo para enviar" o una trama de confirmación.
  4. 4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la estación de alto rendimiento comprende sistemas que 25 utilizan la tecnología de múltiple entrada, múltiple salida.
  5. 5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la estación de alto rendimiento comprende sistemas que utilizan una agrupación de canales.
    30 6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la estación heredada comprende sistemas que cumplen la norma IEEE 802.11a o la norma IEEE 802.11b o la norma IEEE 802.11g.
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