ES2528819T3 - Método y sistema para mejorar la capacidad de respuesta en el intercambio de tramas de comunicación en una red de área local inalámbrica - Google Patents

Método y sistema para mejorar la capacidad de respuesta en el intercambio de tramas de comunicación en una red de área local inalámbrica Download PDF

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Abstract

Un método llevado a cabo en una estación (202, 404, 604), STA, iniciadora para un intercambio de tramas con un respondedor (204, 404, 604), comprendiendo el método: transmitir (212) una trama (422, 622) de solicitud al respondedor (204); recibir (214), del respondedor (204, 404, 604), una unidad de datos de protocolo de la capa física (426, 634), PPDU, de sondeo que contiene una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio, MAC, (424a, 632), MPDU, como respuesta a la trama (422, 622) de solicitud sin recibir una trama de acuse de recibo, ACK, aparte que acuse recibo de la trama (422, 622) de solicitud; caracterizado porque la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de ACK que indica que el respondedor (204, 404, 604) no va a transmitir una trama de ACK aparte para acusar recibo de la trama (422, 622) de solicitud, y por estimar un canal de entrada múltiple, salida múltiple, MIMO, sobre la base de la PPDU (426, 634) de sondeo.

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DESCRIPCIÓN
Método y sistema para mejorar la capacidad de respuesta en el intercambio de tramas de comunicación en una red de área local inalámbrica
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una red de área local inalámbrica (WLAN). Más particularmente, la presente invención se refiere a un método y un sistema para mejorar la capacidad de respuesta en el intercambio de tramas de gestión, control o datos en la WLAN.
ANTECEDENTES En WLANs IEEE 802.11, un punto de acceso (AP) o una estación (STA) usan tramas de gestión para llevar a cabo ciertas funciones de gestión. Son ejemplos de tramas de gestión las tramas de Solicitud de Asociación, de Respuesta de Asociación, de Solicitud de Reasociación, de Respuesta de Reasociación, de Solicitud de Sonda y de Respuesta de Sonda.
La IEEE 802.11e amplía las normas de la IEEE 802.11 con tramas de gestión nuevas. Algunas de esas tramas de gestión nuevas se denominan tramas de acción. Las tramas de acción se usan para llevar a cabo ciertas funciones, tales como el establecimiento de flujos continuos de tráfico de calidad de servicio (QoS), el establecimiento de enlaces directos, el establecimiento de acuses de recibo (ACK) por bloques, o similares. Los ejemplos de las tramas de acción incluyen la Solicitud de Adición de Flujo Continuo de Tráfico (ADDTS), la Respuesta de ADDTS, la Solicitud de Establecimiento de Enlace Directo (DLS), la Respuesta de DLS, la Solicitud de Adición de acuses de recibo (ACK) por Bloques (ADDBA), la Respuesta de Adición de ACK por Bloques, la Solicitud de Supresión de ACK por Bloques (DELBA), o similares.
En la actualidad, se ha propuesto la extensión de la IEEE 802.11n para lograr un mayor caudal (HT). En la propuesta de la IEEE 802.11n se introducen tramas de acción nuevas para proporcionar retroalimentación del modo de transmisión y de información de canales. La retroalimentación del modo de transmisión permite que una estación receptora informe a una estación transmisora sobre el modo preferido para las condiciones actuales del canal. La elección particular del modo es determinada por la estación receptora. La estación transmisora puede usar o no el modo particular, en función de sus capacidades. Una estación receptora también puede rehusar proporcionar un modo preferido. La retroalimentación de información de canales proporciona un mecanismo para que una estación transmisora tenga conocimiento del canal preciso que se ve en la estación receptora. Esta información se puede usar o bien como parte de una calibración, para sistemas que adoptan la reciprocidad de canales, o bien como retroalimentación de canal directa. Una estación receptora puede proporcionar o bien una estimación de canal completa o bien una respuesta nula. Son ejemplos de las tramas de acción IEEE 802.11n las tramas de Solicitud de Modo, de Respuesta de Modo, de Solicitud de Canal de entrada múltiple, salida múltiple (MIMO) y de Respuesta de Canal MIMO.
Las tramas de gestión, (incluyendo tramas de acción), se pueden emitir por difusión general o por multidifusión hacia múltiples respondedores, (por ejemplo, por medio de una trama de baliza), o alternativamente se pueden emitir por unidifusión hacia un respondedor especifico (único), (por ejemplo, Solicitud de ADDBA, Respuesta de ADDBA, Solicitud de Modo, Respuesta de Modo, Solicitud de Canal MIMO y Respuesta de Canal MIMO). Cuando una trama de gestión o acción se emite por unidifusión hacia un respondedor especifico, la norma IEEE 802.11 requiere que el respondedor acuse el recibo de dicha trama enviando un paquete de ACK. Por otro lado, si la trama de gestión o acción se emite por difusión general o multidifusión hacia múltiples respondedores, la norma IEEE 802.11 no requiere que los respondedores acusen el recibo de dicha trama.
La Figura 1 es un diagrama de señalización de un proceso 100 de la técnica anterior para intercambiar tramas de gestión o de acción entre un iniciador 102 y un respondedor 104. El iniciador 102 accede al medio inalámbrico, lo cual requiere cierto retardo correspondiente al retardo por contienda o de acceso bajo las normas IEEE 802.11, y envía una trama de acción, (por ejemplo, una trama de Solicitud de Modo), al respondedor 104 (etapa 112). Al recibir correctamente la trama de acción, el respondedor 104 accede al medio inalámbrico, lo cual requiere también cierto retardo, (por ejemplo, un retardo que se corresponde con una separación entre tramas corta (SIFS)), y envía un paquete de ACK al iniciador 102 (etapa 114). A continuación, el respondedor 104 prepara una trama de acción, (por ejemplo, una trama de Respuesta de Modo), que incluye los datos solicitados por el iniciador 102, y accede entonces nuevamente al medio inalámbrico, lo cual requiere cierto retardo debido al retardo por contienda o de acceso, y envía la trama de acción al iniciador 102 (etapa 116). Esta vez, el retardo puede ser sustancialmente prolongado ya que es posible que otras estaciones puedan intercambiar paquetes en ese momento y, por lo tanto, es posible que el respondedor 104 no pueda acceder al medio tal como desea. Al recibir correctamente la trama de acción del respondedor 104, el iniciador 102 accede al medio inalámbrico, lo cual requiere también cierto retardo, (típicamente un período de tiempo que se corresponde con la SIFS), y envía un paquete de ACK al respondedor 104 (etapa 118).
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En el proceso 100 de la técnica anterior, puesto que el respondedor 104 debe enviar en primer lugar un paquete de ACK (etapa 114) y a continuación debe incurrir en un retardo por contienda o de acceso con el fin acceder al medio inalámbrico para enviar la trama de respuesta en la etapa 116, la capacidad de respuesta para intercambiar dichas tramas de gestión o de acción es relativamente lenta. Dicha respuesta lenta en las tramas de gestión o acción puede degradar el rendimiento de la WLAN ya que puede que la información no sea válida o pertinente en el momento en el que se entregue. Por ejemplo, puesto que la retroalimentación del modo de transmisión permite que el respondedor 104 especifique o indique al iniciador información relacionada con la transmisión incluyendo una velocidad de datos, un esquema de modulación y codificación (MCS), el número de flujos continuos espaciales en MEMO y el intervalo de guarda, dicha información se debe intercambiar lo más rápido posible. No obstante, con el esquema de la técnica anterior, el intercambio de dicha información se puede retardar de manera sustancial.
Por lo tanto, es deseable un mecanismo nuevo para intercambiar las tramas de gestión o de acción en un período de tiempo muy breve.
El documento de Daji Qiao et al, “Energy-efficient PCF operation of IEEE 802.11 a wireless LAN”, IEEE 21st annual joint conference on computer communications IEEE infocom 2002, vol. 2, 23 de junio de 2002-27 de junio de 2002, páginas 580 a 589, NY USA, da a conocer, entre otros aspectos, que un coordinador puntual (PC) envía una interrogación libre de contiendas (CF) a una estación inalámbrica. Como respuesta a ello, el PC espera un Ack de CF o una trama de datos de una trama NULL dentro de un espacio de trama de intervalo corto. Sobre la base de la interrogación de CF, la estación inalámbrica puede estimar una pérdida de potencia sobre un trayecto.
El documento de Daji Qiao et al, “Goodput enhancement of IEEE 802.11 a wireless LAN via link adaptation”, IEEE international conference on communications – ICC 2001, vol. 7, 11 de junio de 2001-14 de junio de 2001, páginas
1.995 a 2.000, NY, USA, da a conocer el uso de una adaptación de enlace, que lleva a cabo tanto una fragmentación dinámica como una selección de velocidad de capa física en función de la condición del canal inalámbrico entre un transmisor y un receptor, con el fin de mejorar el rendimiento del caudal útil de una LAN IEEE
802.11 a.
SUMARIO La presente invención se refiere a un método y un sistema según las reivindicaciones independientes 1 y 13, respectivamente. Se proporcionan otros detalles de dicho método y dicho sistema en las reivindicaciones dependientes 2 a 12 y 14 a 24, respectivamente.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es un diagrama de señalización de la técnica anterior para intercambiar tramas de gestión o
acción entre un iniciador y un respondedor.
La Figura 2 es un diagrama de señalización para intercambiar tramas de gestión o acción entre un iniciador y
un respondedor de acuerdo con la presente invención.
Las Figuras 3 y 4 muestran procesos ejemplificativos para intercambiar paquetes entre un iniciador y un
respondedor usando una unidad de datos de protocolo de la capa de control de acceso al medio (MAC)
agregada (A-MPDU) con una política de ACK especificada como Sin-ACK para unidades de datos de
protocolo de la capa MAC de gestión (MMPDUs) de acuerdo con la presente invención.
Las Figuras 5 y 6 muestran procesos ejemplificativos para intercambiar paquetes entre un iniciador y un
respondedor usando una separación entre tramas reducida (RIFS) con una política de ACK especificada
como Sin-ACK para las MMPDUs de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS En lo sucesivo en la presente, la terminología "iniciador" y "respondedor" incluye, aunque sin carácter limitativo, un equipo de usuario (UE), una unidad de transmisión/recepción inalámbrica (WTRU), una estación móvil, una unidad de abonado fija o móvil, un buscapersonas, un Nodo B, una estación base, un controlador de emplazamiento, un punto de acceso o cualquier otro tipo de dispositivo con capacidad de funcionar en un entorno inalámbrico.
Las características de la presente invención se pueden incorporar a un circuito integrado (IC) o se pueden configurar en un circuito que comprenda una multitud de componentes de interconexión.
La Figura 2 es un diagrama de señalización de un proceso 200 para intercambiar tramas de acción entre un iniciador 202, (también conocido como originador), y un respondedor 204, (también conocido como destinatario), de acuerdo con la presente invención. El iniciador 202 es una entidad de comunicaciones que dispone de una oportunidad de transmisión (TXOP) y transmite una primera trama en una secuencia de intercambio de tramas que incluye unidades de datos de protocolo de la capa física agregadas (A-PPDUs) o tramas de control agregadas. El respondedor 204 es una entidad de comunicaciones que responde al iniciador 202 en una secuencia de intercambio de tramas que incluye A-PPDUs y tramas de control agregadas. El iniciador 202 envía una trama de acción, (habitualmente una trama de solicitud tal como una trama de Solicitud de Modo), a un respondedor 204 (etapa 212). Al recibir correctamente la trama de acción, en lugar de enviar directamente un paquete de ACK, el respondedor 204 envía una trama de acción de respuesta, (por ejemplo una trama de Respuesta de Modo) (etapa 214). En la presente en lo
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sucesivo, se describirá la presente invención en referencia a tramas de acción. No obstante, debe indicarse que la presente invención se puede aplicar asimismo a cualesquiera tipos de trama, tales como tramas de gestión, tramas de control, tramas de datos o similares. La trama de solicitud y la trama de respuesta pueden ser tipos de tramas diferentes.
El respondedor 204 accede preferentemente al medio inalámbrico para enviar la trama de acción de respuesta en un periodo de tiempo que se corresponde con una SIFS. A continuación, el iniciador 202 envía una trama de ACK después de un retardo breve que se corresponde preferentemente con la SIFS (etapa 216). De acuerdo con la presente invención, se evita el retardo prolongado asociado a tener que entrar en contienda por el medio inalámbrico en la etapa 116 en la Figura 1, y por lo tanto se potencian de manera significativa la capacidad de respuesta y la puntualidad del mecanismo de retroalimentación.
De manera alternativa, la trama de acción de respuesta en la etapa 214 se puede remolcar (piggybacked) en un paquete de ACK, otra trama de gestión o control, o un paquete de datos, o se puede agregar con el paquete de ACK, otra trama de gestión o control, o un paquete de datos. Cuando el paquete de ACK es remolcado o agregado, el paquete de ACK que se envía como respuesta a la trama de acción inicial, (es decir, la trama de Solicitud de Modo), no se elimina, sino que se envía junto con otra trama.
El mecanismo de señalización de la presente invención se puede implementar en una modalidad por defecto, o de acuerdo con un procedimiento establecido común tanto para el iniciador 202 como para el respondedor 204. En este caso, se incluyen campos adicionales en una trama de acción, (que incluye una trama de gestión, una trama de control, una trama de datos, o similares), para indicar un mecanismo de señalización preferido. Por ejemplo, el iniciador 202 puede enviar una trama de solicitud, (por ejemplo, una trama de solicitud de modo, una trama de solicitud de canal MIMO, una trama de solicitud de MCS (MRQ), una trama de solicitud de información de estado del canal (CSI), una trama de inicio de calibración, una trama de solicitud de sondeo de selección de la antena de transmisión, o una trama de solicitud de entrenamiento (TRQ) o similares), fijando los nuevos campos en la trama de solicitud que indican cómo se espera que responda el respondedor 204 a la trama de solicitud.
Los campos nuevos incluyen, aunque sin carácter limitativo, por lo menos uno de un campo de política de ACK, un campo de número de identidad de solicitud, un campo de política de tiempo de respuesta y un campo de política de agregación. El campo de política de ACK indica si es necesario o no que el respondedor 204 envíe un paquete de ACK.
El campo de número de identidad de solicitud incluye un número de identidad de solicitud. Una trama de respuesta usa un campo de número de identidad de solicitud similar cuyo valor se corresponde con el número de identidad de solicitud de la trama de solicitud. De manera alternativa, el campo de número de identidad de solicitud de la trama de respuesta se puede fijar a un valor especial si la trama de respuesta se envía con la mayor frecuencia posible, lo cual se explicará de manera detallada posteriormente en la presente.
El campo de política de tiempo de respuesta indica si se espera que el respondedor 204 envíe una trama de respuesta al iniciador 202 inmediatamente, (es decir, SIFS), o antes de un periodo de tiempo especificado que es mayor que el retardo breve, o en los momentos seleccionados por el respondedor 204, (es decir, sin petición).
El campo de política de agregación indica si se espera que el respondedor 204 envíe la trama de respuesta remolcada en otro paquete, o agregada con otros paquetes, tales como un paquete de ACK, un paquete de gestión
o control, un paquete de datos o cualquier otro tipo de paquete. Dentro de un paquete se pueden agregar múltiples tramas de gestión. Cuando una MMPDU se envía como autónoma, (es decir, sin formar parte de un conjunto agregado), se usa un ACK simple y cuando se envían una o más MMPDUs como parte de un conjunto agregado, se puede usar un ACK de bloque (BA).
Cuando la política de ACK se selecciona para incluir un ACK a la trama de respuesta, se pueden aplicar los siguientes esquemas. El iniciador 202 asigna números de secuencia (SNs) a MMPDUs usando un contador sencillo, el cual no es único por cada respondedor, y los mismos se usan también para tramas de difusión general/multidifusión y para tramas del subtipo sin-datos-QoS. De acuerdo con la presente invención, se pueden secuenciar tramas de gestión usando un contador de SN aparte nuevo que es único por cada respondedor. De manera alternativa, se pueden secuenciar tramas de gestión usando el mismo contador de SN que el de los datos con los que se agregan tramas de gestión. Otra alternativa es que se use el mismo método de IEEE 802.11e de asignación de SNs a tramas de gestión y que el respondedor 204 no pueda reordenar tramas de gestión, puesto que los espacios en los SNs recibidos no se pueden usar para identificar de manera inequívoca tramas perdidas, por parte de este respondedor 204. El iniciador 202 se necesita únicamente para almacenar copias de aquellas tramas de gestión para las cuales se especificó en el campo de política de ACK, hasta que se acuse su recibo o se produzca la expiración de su tiempo de vida.
Con respecto a la solicitud de ACK por bloques (BAR) para tramas de gestión, el campo de política de ACK de la MMPDU nueva se puede interpretar como una BAR. De manera alternativa, una unidad de datos de protocolo MAC
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BAR (MPDU) independiente para tramas de gestión se puede enviar como parte de un conjunto agregado, (es decir, el conjunto agregado contiene 2 tramas de BAR: una para tramas de datos y la otra para trama de gestión). Alternativamente, el formato original de MPDU BAR se puede ampliar para incluir una parte adicional para tramas de gestión, (es decir, el conjunto agregado contiene una trama de BAR con 2 partes para la trama de gestión y la trama de datos, respectivamente).
Con respecto a un paquete de BA, se puede enviar una MPDU BA aparte para tramas de gestión como parte de un conjunto agregado, (es decir, el conjunto agregado contiene 2 paquetes de BA: uno para trama de datos y el otro para trama de gestión). De manera alternativa, un formato de MPDU BA convencional se puede ampliar de manera que incluya una parte adicional para acusar recibo de tramas de gestión, (es decir, el conjunto agregado contiene 1 BA con 2 partes para la trama de gestión y la trama de datos, respectivamente).
Con respecto al formato de los paquetes de BA y BAR que soportan tramas de gestión, se puede hacer que los paquetes de BA y BAR usados para tramas de gestión sean iguales o similares al formato convencional y se pueden identificar explícitamente usando una asignación de campo especial o bit. El BA y la BAR pueden usar el concepto de número de secuencia inicial (SSN) seguido por un mapa de bits. Si una posición de bit n del mapa de bits de BA se fija a 1, esta acusa recibo de una MPDU que tiene un valor de control de secuencia igual a SSN BA + n. Si una posición de bit n del mapa de bits de BA se fija a 0, esto indica que una MPDU con un valor de control de secuencia de MPDU igual a (SSN BA + n) no se ha recibido satisfactoriamente. Típicamente, es probable que las tramas de gestión agregadas tengan SNs incrementales. En el caso en el que las tramas de gestión agregadas tienen un espacio grande en SNs, (por ejemplo, agregación de tramas retransmitidas y tramas nuevas), se pueden usar (agregar) múltiples BAs que acusen recibo, cada uno de ellos, de una trama o tramas de gestión diferentes. Por ejemplo, si el mapa de bits tiene un tamaño máximo predefinido, (por ejemplo 16 bits), y las tramas de gestión agregadas tienen números de secuencia que son diferentes en más de 15, no se puede acusar recibo de ellas en el mismo mapa de bits y es necesaria otra trama de BA. El BA y la BAR simplemente pueden enumerar el SN para cada trama de gestión referida.
Las tramas de MRQ, las tramas de retroalimentación de MCS (MFB) y las tramas de Solicitud de Entrenamiento (TRQ), que incluyen los campos nuevos, se describen como ejemplos en la presente. No obstante, debe observarse que cualesquiera otras tramas de gestión, control o datos pueden incluir estos campos nuevos para potenciar la capacidad de respuesta de intercambio de los paquetes.
La trama de MRQ es una trama de gestión de categoría HT. La trama de MRQ se usa para solicitar retroalimentación de MCS desde un respondedor 204. La trama de MRQ incluye uno o más de un campo de política de ACK, un campo de número de identidad de solicitud, un campo de política de tiempo de respuesta y un campo de formato de agregación además de un campo de solicitud de MCS, tal como se muestra en la Tabla 1. El campo de política de ACK se fija o bien a "Sin-ACK", (es decir, pidiendo una respuesta de trama de MFB directa), o bien a "ACK", (es decir, pidiendo un paquete de ACK). El campo de número de identidad de solicitud se fija o bien a un número de identidad de solicitud si se espera que el paquete de MFB se produzca una vez o bien a "0" si el paquete de MFB se va a enviar con la mayor frecuencia posible. El campo de política de tiempo de respuesta se fija a "inmediato" (es decir, SIFS), "retardado" o "sin petición". Si la política de tiempo de respuesta se fija a "inmediato", se espera que el respondedor 204 envíe una trama de MFB inmediatamente (es decir, dentro de la SIFS). Si la política de tiempo de respuesta se fija a "retardado", se espera que el respondedor 204 envíe la trama de MFB en el tiempo retardado especificado. Si la política de tiempo de respuesta se fija a "sin petición", el respondedor 204 puede enviar la respuesta en momentos seleccionados por el respondedor 204. El campo de formato de agregación se puede fijar a "unidad de datos de protocolo MAC agregada" (A-MPDU), "RIFS-PPDU" o "Sin-Agregación". Si el campo de formato de agregación se fija a "A-MPDU", se espera que el respondedor 204 y el iniciador 202 envíen una A-MPDU. Si el campo de formato de agregación se fija a "RIFS-PPDU", se espera que el respondedor 204 y el iniciador 202 envíen múltiples MPDUs usando la RIFS aunque pueden generar una A-MPDU. Si el campo de formato de agregación se fija a Sin-Agregación, se espera que el respondedor 204 y el iniciador 202 no agreguen la trama de MFB. Como alternativa, si el campo de formato de agregación no está incluido en la trama de MRQ o la trama de MFB, la agregación se puede llevar a cabo según decida el respondedor 204 ó iniciador 202 por sí solo sin tener que recibir instrucciones de la otra parte por medio de este campo de formato de agregación. La solicitud de MCS indica el tipo de retroalimentación solicitada.
Tabla 1
Orden de Campos del Cuerpo
Información de los Campos del Cuerpo de Trama para la Trama de Solicitud de MCS
1
Política de ACK
2
Número de identidad de solicitud
3
Política de tiempo de respuesta
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Formato de agregación
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Solicitud de MCS
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La trama de MFB es una trama de gestión de categoría HT. La trama de MFB se envía o bien como respuesta a una trama de MRQ o bien de forma independiente. La trama de MFB incluye un o más de un campo de política de ACK, un campo de número de identidad de solicitud, un campo de política de tiempo de respuesta y un campo de formato de agregación además de un campo de MFB, tal como se muestra en la Tabla 2. El campo de política de ACK se fija
o bien a "Sin-ACK" o bien a "ACK". El campo de número de identidad de solicitud se fija al número de solicitud correspondiente de la trama de MRQ si hay petición o se fija a "0" si la trama de MFB se envía con la mayor frecuencia posible o sin petición. El campo de política de tiempo de respuesta se fija a "inmediato", (es decir, SIFS), "retardado" o "sin petición". El campo de formato de agregación se puede fijar a "A-MPDU", "RIFS-PPDU" o "Sin-Agregación". El funcionamiento del campo de política de ACK, el campo de número de identidad de solicitud, el campo de política de tiempo de respuesta y el campo de formato de agregación es igual al de la trama de MRQ y no se repetirá en la presente para simplificar. El campo de retroalimentación de MCS incluye una respuesta de MCS.
Tabla 2
Orden de Campos del Cuerpo
Información de los Campos del Cuerpo de Trama para la Trama de Retroalimentación de MCS
1
Política de ACK
2
Número de identidad de solicitud
3
Política de tiempo de respuesta
4
Formato de agregación
5
Retroalimentación de MCS
La trama de TRQ es una trama de gestión de categoría HT. La trama de TRQ requiere que la siguiente transmisión por parte del respondedor 204 sea una PPDU de sondeo con atributos de capa física especificados. La trama de TRQ incluye uno o más de un campo de política de ACK, un campo de número de identidad de solicitud, un campo de política de tiempo de respuesta y un campo de formato de agregación además de un campo de parámetros de sondeo de canal, tal como se muestra en la Tabla 3. El campo de política de ACK se fija o bien a “Sin-ACK" o bien a "ACK". El campo de número de identidad de solicitud se fija a un número de solicitud basándose en un proceso de entrenamiento. El campo de política de tiempo de respuesta se fija a "inmediato" (SIFS), "retardado" o "sin petición". El campo de formato de agregación se fija a “A-MPDU", "RIFS-PPDU" o "Sin-Agregación". El funcionamiento del campo de política de ACK, el campo de número de identidad de solicitud, el campo de política de tiempo de respuesta y el campo de formato de agregación es igual al de la trama de MRQ y no se repetirá en la presente para simplificar. El campo de parámetros de sondeo de canal indica el número y el tipo de campos de entrenamiento largos (LTFs) de HT, el número de antenas de transmisión y recepción, o similares.
Tabla 3
Orden de los Campos
Información de los Campos del Cuerpo de Trama para la Trama de Solicitud Entrenamiento (TRQ)
1
Política de ACK
2
Número de identidad de solicitud
3
Política de tiempo de respuesta
4
Formato de agregación
5
Parámetros de sondeo de canal
Los campos nuevos, (es decir, uno o más de un campo de política de ACK, un campo de número de identidad de solicitud, un campo de política de tiempo de respuesta y un campo de formato de agregación) se pueden incluir en cualquier tipo de tramas, tal como una trama de solicitud de modo, una trama de respuesta de modo, una trama de solicitud de canal MIMO, una trama de respuesta de canal MIMO, una trama de solicitud de retroalimentación de CSI, una trama de respuesta de retroalimentación de CSI, una trama de inicio de calibración, una trama de respuesta de sondeo de calibración, una trama de solicitud de sondeo de selección de la antena de transmisión, una trama de retroalimentación de selección de antena, o similares).
La trama de solicitud de modo y la trama de respuesta de modo se usan para intercambiar el mejor modo de transmisión a utilizar para una comunicación de alto caudal. La trama de solicitud de canal MIMO, la trama de respuesta de canal MIMO, la trama de solicitud de retroalimentación de CSI y la trama de respuesta de retroalimentación de CSI se usan para intercambiar CSI entre el iniciador 202 y el respondedor 204. La trama de inicio de calibración y la trama de respuesta de sondeo de calibración se usan con fines de calibración para eliminar diferencias en las cadenas de transmisión y recepción en el iniciador 202 y el respondedor 204. La trama de solicitud de sondeo de selección de la antena de transmisión y la trama de retroalimentación de selección de antena se usan para la selección de la antena por parte del iniciador 202 ó del respondedor 204.
La Figura 3 muestra un proceso ejemplificativo 300 para intercambiar paquetes entre un iniciador 302 y un respondedor 304 usando una A-MPDU con una política de ACK especificada como Sin-ACK para MMPDUs de acuerdo con la presente invención. El iniciador 302 genera una trama 312 de solicitud-de-envío (RTS) cuando existe
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un dato a enviar al respondedor 304 y envía la trama 312 de RTS al respondedor 304 usando una PPDU no agregada 314 de velocidad básica. Al producirse la recepción de la trama 312 de RTS, el respondedor 304 envía una trama 316 de liberación-para-enviar (CTS) al iniciador 302 usando una PPDU no agregada 318 de velocidad básica. Después de recibir la trama 316 de CTS, el iniciador 302 genera una A-MPDU 320 que incluye una MMPDU 320a de MRQ, MPDUs 320b de datos y una MPDU 320c de BAR. La A-MPDU 320 se envía usando una PPDU agregada (A-PPDU) 322, la cual se genera basándose en un MIMO básico y un MCS por defecto.
Puesto que el campo de política de ACK de la MMPDU 320a de MRQ se fija a Sin-ACK, el respondedor 304 envía directamente una MMPDU 314a de MFB sin enviar un ACK para acusar recibo de la MMPDU 320a de MRQ. El respondedor 304 genera una A-MPDU 324 que incluye la MMPDU 324a de MFB y un BA 324b para acusar recibo de las MPDUs 320b de datos y envía la A-MPDU 324 usando una A-PPDU 326.
El iniciador 302 recibe la MMPDU 324a de MFB y selecciona un MCS optimizado de acuerdo con la retroalimentación de MCS incluida en la MMPDU 324a de MFB. El iniciador 302 genera otra A-MPDU 328 que incluye MPDUs 328a de datos y una MPDU 328b de BAR y la envía usando una A-PPDU 330 cuya velocidad se optimiza basándose en la retroalimentación de MCS. El respondedor 304 envía a continuación un BA 332 como respuesta a la MPDU 328b de BAR usando una PPDU no agregada 334. Después de la transmisión satisfactoria de los datos, el iniciador 302 envía entonces una trama 336 de CF-Poll END para liberar la TXOP usando una PPDU no agregada 338 de velocidad básica.
La Figura 4 muestra otro proceso 400 ejemplificativo para intercambiar paquetes entre un iniciador 402 y un respondedor 404 usando una A-MPDU con una política de ACK especificada como Sin-ACK para MMPDUs de acuerdo con la presente invención. El iniciador 402 genera una trama 412 de RTS cuando existe un dato a enviar al respondedor 404 y envía la trama 412 de RTS al respondedor 404 usando una PPDU no agregada 414 de velocidad básica. Al producirse la recepción de la trama 412 de RTS, el respondedor 404 envía una trama 416 de CTS al iniciador 402 usando una PPDU no agregada 418 de velocidad básica. Después de recibir la trama 416 de CTS, el iniciador 402 genera una A-MPDU 420 que incluye una MMPDU 420a de TRQ, una MMPDU 420b de MRQ, MPDUs 420c de datos y una MPDU 420d de BAR. La A-MPDU 420 se envía usando una PPDU agregada 422, la cual se genera basándose en un MIMO básico y un MCS por defecto.
Puesto que los campos de política de ACK de la MMPDU 420a de TRQ y la MMPDU 420b de MRQ se fijan a Sin-ACK, el respondedor 404 envía directamente una MMPDU 424a de MFB sin enviar una ACK aparte para acusar recibo de la MMPDU 420b de MRQ. El respondedor 404 genera una A-MPDU 424 que incluye la MMPDU 424a de MFB y un BA 424b y lo envía usando una A-PPDU 426 de sondeo, tal como solicita la MMPDU 420a de TRQ.
El iniciador 402 recibe a continuación la PPDU 426 de sondeo y estima información de estado del canal (CSI) basándose en la PPDU 426 de sondeo. La CSI estimada se usa para fijar parámetros MIMO en la transmisión del siguiente paquete. El iniciador 402 también recibe la MMPDU 424a de MFB y selecciona un MCS optimizado de acuerdo con una trama de MFB incluida en la MMPDU 424a de MFB. El iniciador 402 genera otra A-MPDU 428 que incluye una MMPDU 428a de TRQ, una MMPDU 428b de MRQ, MPDUs 428c de datos y una MPDU 428d de BAR y envía la A-MPDU 428 usando una A-PPDU 430. La A-PPDU 430 se genera basándose en parámetros MIMO y se optimiza para MCS, de acuerdo con la CSI y el MFB. El respondedor 404 recibe la A-MPDU 428 y genera otra A-MPDU 432 que incluye una MMPDU 432a de MFB y un BA 432b y lo envía usando otra PPDU 434 de sondeo. El iniciador 402 recibe la A-PPDU 434 de sondeo, estima la CSI y selecciona un MCS basándose en el MFB. El iniciador 402 genera otra A-MPDU 436 que incluye MPDUs 436a de datos y una MPDU 436b de BAR y la envía usando una A-PPDU 438. La A-PPDU se genera basándose en parámetros MIMO y en el MCS que se actualizan de acuerdo con la segunda CSI y la MFB. El respondedor 404 envía a continuación un BA 440 como respuesta a la MPDU 436b de BAR usando una PPDU no agregada 442. Después de una transmisión satisfactoria de los datos, el iniciador 402 envía una trama 444 de CF-Poll END para liberar la TXOP usando una PPDU no agregada 446 de velocidad básica.
La Figura 5 muestra un proceso ejemplificativo 500 para intercambiar paquetes entre un iniciador 502 y un respondedor 504 usando una RIFS con una política de ACK especificada como Sin-ACK para las MMPDUs de acuerdo con la presente invención. El iniciador 502 genera una trama 512 de RTS cuando existe un dato a enviar al respondedor 504 y envía la trama 512 de RTS al respondedor 504 usando una PPDU no agregada 514 de velocidad básica. Al producirse la recepción de la trama 512 de RTS, el respondedor 504 envía una trama 516 de CTS al iniciador 502 usando una PPDU no agregada 518 de velocidad básica. Después de recibir la trama 516 de CTS, el iniciador 502 genera una MMPDU 520 de MRQ y envía la MMPDU 520 de MRQ usando una PPDU no agregada 522 de velocidad básica. Sin liberar la TXOP, el iniciador 502 también genera una A-MPDU 524 que incluye MPDUs 524a de datos y una MPDU 524b de BAR y envía la A-MPDU 524 después de la RIFS desde la transmisión de la PPDU 522 usando una A-PPDU 526, la cual se genera basándose en un MIMO básico y un MCS por defecto.
Después de recibir la MMPDU 520 de MRQ, el respondedor 504 envía directamente la MMPDU 528 de MFB sin enviar un ACK ya que el campo de política de ACK de la MMPDU 520 de MRQ se fija a Sin-ACK. Sin liberar la
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TXOP, el respondedor 504 genera una trama 532 de BA para acusar recibo de las MPDUs 524a de datos y envía el BA 532 después de la RIFS desde la transmisión de la PPDU 530 usando una PPDU no agregada 534.
El iniciador 502 recibe la MMPDU 528 de MFB y selecciona un MCS optimizado de acuerdo con una MFB incluida en la MMPDU 528 de MFB. El iniciador 502 genera una segunda A-MPDU 536 que incluye MPDUs 536a de datos y una MPDU 536b de BAR y envía la segunda A-MPDU 536 usando una A-PPDU 538, la cual se genera basándose en parámetros MIMO básicos y un MCS optimizado, de acuerdo con la MFB. El respondedor 504 envía a continuación un BA 540 para acusar recibo de las MPDUs 536a de datos usando una PPDU no agregada 542. Después de una transmisión exitosa satisfactoria de los datos, el iniciador 504 envía una trama de CF-Poll END para liberar la TXOP usando una PPDU no agregada 546 de velocidad básica.
La Figura 6 muestra otro proceso ejemplificativo 600 para intercambiar paquetes entre un iniciador 602 y un respondedor 604 usando una RIFS con una política de ACK especificada como Sin-ACK para las MMPDU de acuerdo con la presente invención. El iniciador 602 genera una trama 612 de RTS cuando existe un dato a enviar al respondedor 604 y envía la trama 612 de RTS al respondedor 604 usando una PPDU no agregada 614 de velocidad básica. Al producirse la recepción de la trama 612 de RTS, el respondedor 604 envía una trama 616 de CTS al iniciador 602 usando una PPDU no agregada 618 de velocidad básica. Después de recibir la trama 616 de CTS, el iniciador 602 genera una MMPDU 620 de TRQ y envía la MMPDU 620 de TRQ usando una PPDU no agregada 622. En la misma TXOP, el iniciador 602 también genera una MMPDU 624 de MRQ y envía la MMPDU 624 de MRQ después de la RIFS desde la transmisión de la PPDU 622 usando una PPDU no agregada 626. También en la misma TXOP, el iniciador 602 genera una A-MPDU 628 que incluye una MPDU 628a de datos y una MPDU 628b de BAR y envía la A-MPDU 628 usando una A-PPDU 630. La A-PPDU 630 se genera basándose en parámetros MIMO básicos y un MCS por defecto.
El respondedor 604 recibe la MMPDU 620 de TRQ y la MMPDU 624 de MRQ y genera una MMPDU 632 de MFB y la envía por medio de una A-PPDU 634 de sondeo según solicite la MMPDU 620 de TRQ. Puesto que los campos de política de ACK de la MMPDU 620 de TRQ y la MMPDU 624 de MRQ se fijan a Sin-ACK, el respondedor 604 envía directamente una MMPDU 632 de MFB sin enviar un ACK aparte para acusar recibo de la MMPDU 620 de TRQ y la MMPDU 624 de MRQ.
En la misma TXOP, el respondedor 604 también genera un BA 636 para acusar recibo de la MPDU 628a de datos y envía el BA 636 después de la RIFS desde la transmisión de la PPDU 634 usando una PPDU no agregada 638.
A continuación, el iniciador 602 recibe la PPDU 634 de sondeo y estima la CSI basándose en la PPDU 634 de sondeo. La CSI estimada se usa para fijar parámetros MIMO en la transmisión del siguiente paquete. El iniciador 602 también recibe la MMPDU 632 de MFB y selecciona un MCS optimizado de acuerdo con la MFB incluida en la MMPDU 632 de MFB.
El iniciador 602 genera una segunda MMPDU 640 de TRQ y la envía por medio de una A-PPDU 642. En la misma TXOP, el iniciador 602 también genera una segunda MMPDU 644 de MRQ y la envía después de la RIFS desde la transmisión de la A-PPDU642 usando una A-PPDU 646. También en la misma TXOP, el iniciador 602 genera una A-MPDU 648 que incluye MPDUs 648a de datos y una MPDU 618b de BAR y envía la A-MPDU 648 después de la RIFS desde la transmisión de la PPDU 646 usando una A-PPDU 650. Las A-PPDUs 642, 646, 650 se generan basándose en parámetros MIMO y en un MCS optimizado de acuerdo con la CSI y la MFB.
El respondedor 604 recibe la segunda MMPDU 640 de TRQ y la segunda MMPDU 644 de MRQ y genera una segunda MMPDU 652 de MFB y envía la MMPDU 652 de MFB usando una segunda A-PPDU 654 de sondeo. En la misma TXOP, el respondedor 604 también genera un BA 656 para acusar recibo de las MPDUs 648a de datos y envía el BA 656 usando una PPDU no agregada 658.
Después de recibir la segunda A-PPDU 654 de sondeo que incluye la segunda MMPDU 652 de MFB, el iniciador 602 estima la CSI y selecciona un MCS basándose en la MFB nueva incluida en la MMPDU 652 de MFB. El iniciador 602 genera una tercera A-MPDU 670 que incluye MPDUs 670a de datos y una MPDU 670b de BAR y envía la tercera A-MPDU 670 usando una A-PPDU 672, la cual se genera basándose en parámetros MIMO y un MCS optimizado de acuerdo con la CSI y la MFB actualizadas.
El respondedor 604 recibe la A-MPDU 670 y envía un BA 674 para acusar recibo de las MPDUs 670a de datos usando una PPDU no agregada 676. Después de la transmisión satisfactoria de los datos, el iniciador 602 envía a continuación una trama 678 de CF-Poll END para liberar la TXOP usando una PPDU no agregada 680 de velocidad básica.
De acuerdo con otra realización preferida de la presente invención, las tramas de acción, gestión o control se pueden priorizar con respecto a tramas de datos. Dicha priorización se puede lograr explícitamente a través de un campo designado en la trama de acción, gestión o control, o implícitamente mediante una implementación de hardware o software que trata tramas de acción, gestión o control con una prioridad superior cuando se trata de
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acceder al medio inalámbrico. Dicho esquema de priorización es aplicable a todas las tramas de acción, gestión o control que son propuestas por TGnSync o por WWiSE, particularmente aquellas tramas de acción y gestión usadas para retroalimentación del modo de transmisión y retroalimentación de canal (por ejemplo, tramas de Solicitud de Modo, Respuesta de Modo, Solicitud de Canal MIMO y Respuesta de Canal MIMO, MRQ y TRQ). La invención queda definida por el alcance de las reivindicaciones adjuntas 1 a 24.

Claims (19)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un método llevado a cabo en una estación (202, 404, 604), STA, iniciadora para un intercambio de tramas con un respondedor (204, 404, 604), comprendiendo el método:
    5
    transmitir (212) una trama (422, 622) de solicitud al respondedor (204); recibir (214), del respondedor (204, 404, 604), una unidad de datos de protocolo de la capa física (426, 634), PPDU, de sondeo que contiene una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio, MAC, (424a, 632), MPDU, como respuesta a la trama (422, 622) de solicitud sin recibir una trama de acuse de recibo, ACK,
    10 aparte que acuse recibo de la trama (422, 622) de solicitud;
    caracterizado porque
    la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de ACK que indica que el respondedor (204, 404, 604) no va a transmitir una trama de ACK aparte para acusar recibo de la trama (422, 622) de solicitud, y por estimar un canal de entrada múltiple, salida múltiple, MIMO, sobre la base de la PPDU (426, 634) de
    15 sondeo.
  2. 2. El método de la reivindicación 1, en el que la PPDU (426, 634) de sondeo se recibe dentro de una separación entre tramas corta, SIFS, de la trama (422, 622) de solicitud.
    20 3. El método de la reivindicación 1, en el que la PPDU (426, 634) de sondeo se remolca (piggybacked) en otra trama.
  3. 4. El método de la reivindicación 1, en el que la PPDU de sondeo se agrega (426, 634) con otra trama.
    25 5. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de número de identidad de solicitud para indicar un número de identidad de solicitud.
  4. 6. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de tiempo
    de respuesta para indicar si la PPDU de sondeo se va a recibir inmediatamente o dentro de un periodo de tiempo 30 predeterminado.
  5. 7. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de agregación para indicar si la PPDU de sondeo se puede agregar con por lo menos otra trama.
    35 8. El método de la reivindicación 7, en el que el campo de política de agregación indica que se deberían transmitir múltiples paquetes en una separación entre tramas reducida, RIFS.
  6. 9. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud y la PPDU (426, 634) de sondeo son tramas de gestión.
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  7. 10. El método de la reivindicación 9, en el que las tramas de gestión son de una prioridad mayor que tramas de datos.
  8. 11. El método de la reivindicación 10, en el que la prioridad se indica mediante un campo que indica prioridad de las 45 tramas de gestión.
  9. 12. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud incluye una solicitud de esquema de modulación y codificación, MCS, y la PPDU (426, 634) de sondeo incluye una retroalimentación de MCS, y en donde el método comprende además generar una trama sucesiva sobre la base de la retroalimentación de MCS.
    50
  10. 13. Una estación (202, 404, 604), STA, para intercambio de tramas con un respondedor (204, 404, 604), comprendiendo la STA (202, 404, 604):
    un transmisor configurado para transmitir una trama (422, 622) de solicitud al respondedor (204, 404, 604); y
    55 un receptor configurado para recibir del respondedor (204, 404, 604) una unidad de datos de protocolo de la capa física (426, 634), PPDU, de sondeo que contiene una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio, MAC, (424a, 632), MPDU, como respuesta a la trama (422, 622) de solicitud sin recibir una trama de acuse de recibo, ACK, aparte que acuse recibo de la trama (422, 622) de solicitud; y
    caracterizado porque
    60 la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de ACK que indica que el respondedor (204, 404, 604) no va a transmitir una trama de ACK aparte para acusar recibo de la trama (422, 622) de solicitud; y por un procesador configurado para estimar un canal de entrada múltiple, salida múltiple, MIMO, sobre la base de la PPDU (426, 634) de sondeo.
    65 14. La estación (202, 404, 604), STA, de la reivindicación 13, en la que el receptor está configurado para recibir la
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    PPDU (426, 634) de sondeo dentro de una separación entre tramas corta, SIFS, de la trama (422, 622) de solicitud.
  11. 15.
    La estación (202, 404, 604), STA, de la reivindicación 13, en la que la PPDU (426, 634) de sondeo se remolca (piggybacked) en otra trama.
  12. 16.
    La estación (202, 404, 604), STA, de la reivindicación 13, en la que la PPDU (426, 634) de sondeo se agrega con otra trama.
    5
  13. 17.
    La estación, STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de número 10 de identidad de solicitud que indica un número de identidad de solicitud.
  14. 18.
    La estación (202, 404, 604), STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de tiempo de respuesta para indicar si la PPDU (426, 634) de sondeo se va a recibir inmediatamente o dentro de un periodo de tiempo predeterminado.
  15. 19.
    La estación (202, 404, 604), STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de agregación que indica si la PPDU (426, 634) de sondeo se agrega con otra trama.
  16. 20.
    La estación (202, 404, 604), STA, de la reivindicación 19, en la que el campo de política de agregación indica 20 que la STA (202, 404, 604) debería transmitir múltiples paquetes en una separación entre tramas reducida, RIFS.
    15
  17. 21. La estación (202, 404, 604), STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud y la PPDU (426, 634) de sondeo son tramas de gestión.
    25 22. La estación, STA, de la reivindicación 21, en la que las tramas de gestión son de una prioridad mayor que tramas de datos.
  18. 23. La estación, STA de la reivindicación 22, en la que una prioridad se indica mediante un campo que indica prioridad de las tramas de gestión.
    30
  19. 24. La estación (202, 404, 604), STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud incluye una solicitud de esquema de modulación y codificación, MCS, y la PPDU (426, 634) de sondeo incluye una retroalimentación de MCS; y en donde el transmisor está configurado para transmitir una trama sucesiva sobre la base de la retroalimentación de MCS.
    35
    11
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