ES2695926T3

ES2695926T3 - Procedimiento y aparato para la evaluación direccional de canales despejados en un sistema de comunicaciones inalámbricas

Info

Publication number: ES2695926T3
Application number: ES09752984T
Authority: ES
Inventors: Ismail Lakkis; Vered Bar Bracha
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2019-01-11
Anticipated expiration: 2029-11-12
Also published as: KR101504283B1; TW201032511A; KR20130101143A; JP6162168B2; EP2356756B1; TW201032509A; EP2359492A1; US9214990B2; US20100118835A1; KR20110084531A; TW201032508A; BRPI0921913B1; DK2448144T3; CN102257742B; PL2359489T3; KR20110095332A; EP2448144A1; EP2359492B1; DK2359489T3; WO2010056885A1

Abstract

Un procedimiento de comunicación inalámbrica que comprende: determinar, mediante un primer dispositivo, un conjunto de direcciones de antena discretas para la comunicación con una pluralidad de dispositivos, incluyendo el conjunto de direcciones de antena discretas una primera dirección de antena óptima para transmitir señales a un segundo dispositivo y una segunda dirección de antena óptima diferente a la primera dirección de antena óptima, siendo la segunda dirección de antena óptima para recibir señales desde el segundo dispositivo; determinar, mediante el primer dispositivo, si un canal de comunicación está despejado para la transmisión al segundo dispositivo, efectuándose la determinación solo con respecto a la primera dirección de antena óptima y a la segunda dirección de antena óptima, y que comprende realizar un barrido de ciclos múltiples de la primera dirección de antena óptima (1330-1 a 1330-P) y la segunda dirección de antena óptima (1330-1 a 1330-P); y determinar que el canal de comunicación está despejado basándose en la ausencia de un preámbulo de un paquete en el canal de comunicación o una determinación de que una energía máxima detectada en el canal de comunicación está por debajo de un umbral definido; y transmitir, por el primer dispositivo, datos al segundo dispositivo, si el canal de comunicación está despejado.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento y aparato para la evaluacion direccional de canales despejados en un sistema de comunicaciones inalambricas

ANTECEDENTES

I. Campo de la divulgacion

[0001] Esta descripcion se refiere, en general, a sistemas de comunicacion inalambrica y, mas en particular, a un procedimiento y un aparato para el acceso de canales direccionales en un sistema de comunicaciones inalambricas.

II. Descripcion de la tecnica relacionada

[0002] En un aspecto de la tecnica relacionada, los dispositivos con una capa fisica (PHY) que presta soporte a modalidades de modulacion de portadora unica o de multiplexado por division ortogonal de frecuencia (OFDM) pueden usarse para comunicaciones de ondas milimetricas, tales como en una red que cumple los detalles segun lo especificado por el Instituto of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) en su norma 802.15.3c. En este ejemplo, la capa PHY puede configurarse para comunicaciones de ondas milimetricas en el espectro entre 57 gigahercios (GHz) y 66 GHz y, especificamente, segun la region, la capa PHY puede configurarse para la comunicacion en el rango de 57 GHz a 64 GHz en Estados Unidos y de 59 GHz a 66 GHz en Japon.

[0003] Para permitir la interoperabilidad entre dispositivos o redes que prestan soporte a modalidades de OFDM o de portadora unica, ambas modalidades prestan soporte tambien a una modalidad comun. Especificamente, la modalidad comun es una modalidad de velocidad base de portadora unica, empleada por transceptores tanto de OFDM como de portadora unica, para facilitar la coexistencia y la interoperabilidad entre diferentes dispositivos y diferentes redes. La modalidad comun puede emplearse para proporcionar balizas, transmitir informacion de control y de comando, y usarse como una velocidad base para paquetes de datos.

[0004] Un transceptor de portadora unica en una red de la norma 802.15.3c habitualmente emplea al menos un generador de codigo para proporcionar un ensanchamiento de la forma introducida por primera vez por Marcel J. E. Golay (a lo que se hace referencia como codigos Golay), para algunos de, o todos, los campos de una trama de datos transmitida, y para realizar el filtrado adaptado de una senal recibida codificada segun Golay. Los codigos de Golay complementarios son conjuntos de secuencias finitas de igual longitud, tales que un determinado numero de pares de elementos identicos con cualquier separacion dada en una secuencia es igual al numero de pares de elementos diferentes que tienen la misma separacion en las otras secuencias. El articulo de S. Z. Budisin, "Efficient Pulse Compressor for Golay Complementary Sequences" ["Compresor eficaz de pulsos para secuencias complementarias de Golay"], Electronic Letters, 27, n° 3, pags. 219 a 220, 31 de enero de 1991, muestra un transmisor para generar codigos complementarios de Golay, asi como un filtro adaptado de Golay.

[0005] Para dispositivos de baja potencia, es ventajoso para la modalidad comun emplear una senal modulada en fase continua (CPM) que tenga una envolvente constante, de tal manera que los amplificadores de potencia puedan funcionar con la maxima potencia de salida sin afectar el espectro de la senal filtrada. La modulacion por desplazamiento minimo gaussiano (GMSK) es una forma de modulacion en fase continua que tiene una ocupacion espectral compacta, eligiendo un parametro adecuado de producto de ancho de banda por tiempo (BT) en un filtro gaussiano. La envolvente constante hace que GMSK sea compatible con el funcionamiento del amplificador de potencia no lineal sin el recrecimiento espectral simultaneo asociado a las senales de envolvente no constante.

[0006] Se pueden implementar diversas tecnicas para producir formas de pulsos de GMSK. Por ejemplo, se puede implementar una modulacion por desplazamiento de fase binaria (BPSK) de n/2 (o BPSK diferencial-n/2) con un pulso de GMSK linealizado, tal como se muestra en I. Lakkis, J. Su y S. Kato, "A Simple Coherent GMSK Demodulator" ["Un demodulador de GMSK coherente sencillo"], Comunicaciones de radio personales, en interiores y moviles (PIMRC) del IEEE, 2001, para la modalidad comun.

[0007] Se reclama atencion al documento US 2005/202859 (A1), que describe un procedimiento y un aparato para utilizar una antena direccional de haz conmutado en una unidad de transmision / recepcion inalambrica (WTRU). Un sistema de comunicacion inalambrica incluye una celula de servicio, una celula contigua y una WTRU. La WTRU esta configurada para generar y dirigir un haz direccional en una pluralidad de direcciones. Una vez que la WTRU se registra en el sistema de comunicacion inalambrica, la WTRU recibe los mensajes transmitidos por la celula servidora. La WTRU mide la calidad de senal de los mensajes recibidos en cada una entre una pluralidad de direcciones predeterminadas mientras dirige la antena de haz direccional. La WTRU selecciona una direccion particular entre las direcciones que tienen la mejor calidad de senal. A medida que la WTRU se mueve constantemente, la WTRU monitoriza la calidad de senal en la direccion seleccionada, y conmuta a otra direccion cuando la calidad de senal en una direccion actual cae por debajo de un umbral predeterminado.

[0008] Se reclama atencion adicional al documento US 2002/137538 (A1), que describe sistemas y tecnicas para la demodulacion paralela y la busqueda usando una formacion adaptativa de antenas con un procesador configurado para controlar la antena adaptativa para buscar una primera senal con el primer haz y para recibir una segunda senal para su demodulacion con un segundo haz.

[0009] Tambien se reclama atencion al documento US 2008/117865, que describe aparatos y procedimientos para comunicarse en una red inalambrica. Los procedimientos incluyen determinar inicialmente, mediante un dispositivo de la red inalambrica, si un canal de comunicacion esta disponible para la transmision de senales utilizando primero una o mas antenas que tengan un primer ancho de haz efectivo para detectar la energia del canal. Si se determina que el canal esta disponible para la transmision de senales, entonces el dispositivo puede transmitir senales a traves del canal usando una segunda antena, o mas, que tengan un segundo ancho de haz efectivo, en donde el primer ancho de haz efectivo es mayor que el segundo ancho de haz efectivo.

[0010] Finalmente, se reclama atencion al documento US 2006/161223, que divulga un sistema de telemetria para comunicaciones de radiofrecuencia entre un dispositivo medico implantable y un dispositivo externo que proporciona inmunidad mejorada ante el ruido. Se utilizan multiples canales de comunicaciones para permitir el establecimiento y el restablecimiento de las comunicaciones entre un par particular de dispositivos en un entorno de multiples dispositivos.

SUMARIO

[0011] De acuerdo a la presente invencion, se proporcionan un procedimiento de comunicacion inalambrica, como se estipula en la reivindicacion 1, y un aparato para comunicaciones inalambricas, como se estipula en la reivindicacion 5. Los modos de realizacion de la invencion se divulgan en las reivindicaciones dependientes. Si bien se han divulgado varias realizaciones y / o ejemplos en esta descripcion, el asunto en cuestion para el que se busca proteccion se limita estricta y unicamente a aquellas realizaciones y / o ejemplos abarcados por el alcance de las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones y / o ejemplos mencionados en la descripcion que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones son utiles para comprender la invencion.

[0012] Los aspectos divulgados en este documento pueden ser ventajosos para sistemas que emplean redes de area personal inalambricas (WPAN) de onda milimetrica, tales como las definidas por el protocolo IEEE802.15.3c. Sin embargo, la divulgacion no pretende limitarse a tales sistemas, ya que otras aplicaciones pueden beneficiarse de ventajas similares.

[0013] De acuerdo a otro aspecto de la divulgacion, se proporciona un procedimiento de comunicacion inalambrica. El procedimiento incluye determinar si un canal logico esta disponible para la transmision, barriendo sobre una pluralidad de direcciones de recepcion; y transmitir datos si el canal logico esta disponible.

[0014] De acuerdo a otro aspecto de la divulgacion, se proporciona un aparato de comunicacion. El aparato de comunicacion incluye medios para determinar si un canal logico esta disponible para la transmision barriendo sobre una pluralidad de direcciones de recepcion; y medios para transmitir datos si el canal logico esta disponible.

[0015] De acuerdo a otro aspecto de la divulgacion, se proporciona un producto de programa informatico para comunicaciones inalambricas. El producto de programa informatico incluye un medio legible por maquina codificado con instrucciones ejecutables para determinar si un canal logico esta disponible para la transmision, barriendo sobre una pluralidad de direcciones de recepcion; y transmitir datos si el canal logico esta disponible.

[0016] De acuerdo a otro aspecto de la divulgacion, se proporciona un aparato para comunicaciones. El aparato de comunicaciones incluye un sistema de procesamiento configurado para determinar si un canal logico esta disponible para la transmision, barriendo sobre una pluralidad de direcciones de recepcion; y transmitir datos si el canal logico esta disponible.

[0017] De acuerdo a otro aspecto de la divulgacion, se proporciona un nodo inalambrico. El nodo inalambrico incluye un sistema de procesamiento configurado para determinar si un canal logico esta disponible para la transmision, barriendo sobre una pluralidad de direcciones de recepcion; y transmitir datos, a traves de la antena, al determinar que el canal logico esta disponible.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0018]

La figura 1 es un diagrama de una red inalambrica configurada de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 2 es un diagrama de una estructura de supertrama configurada de acuerdo a un aspecto de la divulgacion, que se utiliza en la red inalambrica de la figura 1;

la figura 3 es un diagrama de una estructura de trama/paquete, configurada de acuerdo a un aspecto de la divulgacion, que se utiliza en la estructura de supertrama de la figura 2;

la figura 4 es un diagrama estructural de un preambulo que tiene con varias longitudes, de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 5 es un diagrama estructural de una estructura de supertrama para su uso en la conformacion de haces proactiva, segun lo configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

las figuras 6A y 6B son diagramas que ilustran diversos patrones de antena que pueden implementarse en dispositivos en la red inalambrica de la figura 1, de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 7 es un diagrama de bloques de una estructura de supertrama para una secuencia de entrenamiento, configurada de acuerdo a un aspecto de la divulgacion, utilizada por un dispositivo en la red inalambrica de la figura. 1 para entrenar otros dispositivos de interes;

la figura 8 es un diagrama de bloques de una estructura de trama utilizada durante un ciclo de entrenamiento general en la secuencia de entrenamiento de la figura 7, segun lo configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 9 es un diagrama de temporizacion para un ciclo ejemplar de la secuencia de entrenamiento de la figura 7, segun lo configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 10 es una estructura de paquete para un paquete de entrenamiento utilizado durante el ciclo de entrenamiento general;

la figura 11 es una estructura de trama para una etapa de retroalimentacion de la secuencia de entrenamiento de la figura 7, configurada en un aspecto de la divulgacion;

la figura 12 es una descripcion de la estructura y temporizacion de un paquete transmitido, para que un dispositivo detecte el paquete transmitido;

la figura 13 es una descripcion de la estructura y temporizacion de un paquete transmitido, para que un dispositivo detecte la transmision mediante otros dispositivos;

la figura 14 es un diagrama de bloques de un aparato de peticion de entrenamiento, configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 15 es un diagrama de bloques de un aparato receptor configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 16 es un diagrama de bloques de un aparato de asignacion de tiempo de canal, configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 17 es un diagrama de bloques de un aparato de peticion de asociacion para asociar un primer dispositivo con un segundo dispositivo configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

la figura 18 es un diagrama de bloques de un aparato de adquisicion de direccion preferida, configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion; y

la figura 19 es un diagrama de bloques de un aparato de determinacion de canal despejado, configurado de acuerdo a un aspecto de la divulgacion.

La figura 20 es un diagrama de bloques de circuitos de codigo de Golay, configurados de acuerdo a un aspecto de la divulgacion;

las figuras 21A y 21B son elementos de informacion de conformacion de haces y de supertramas, configurados de acuerdo a un aspecto de la divulgacion; y

la figura 22 es un diagrama de flujo de un dispositivo con una antena de recepcion omnidireccional, configurada de acuerdo a diversos aspectos de la divulgacion.

[0019] De acuerdo a la practica habitual, las diversas caracteristicas ilustradas en los dibujos pueden estar simplificadas para mayor claridad. Por lo tanto, los dibujos pueden no representar todos los componentes de un aparato (por ejemplo, un dispositivo) o procedimiento dado. Ademas, se pueden usar numeros de referencia iguales para indicar caracteristicas iguales a lo largo de la memoria descriptiva y las figuras.

Descripcion detallada

[0020] A continuacion, se describen diversos aspectos de la divulgacion. Deberia ser evidente que las ensenanzas en el presente documento pueden realizarse en una amplia variedad de formas y que cualquier estructura o funcion especifica, o ambas, divulgadas en el presente documento, son simplemente representativas. Tomando como base las ensenanzas en el presente documento, un experto en la tecnica deberia apreciar que un aspecto divulgado en el presente documento se puede implementar independientemente de cualquier otro aspecto, y que dos o mas de estos aspectos se pueden combinar de diversas maneras. Por ejemplo, un aparato se puede implementar o un procedimiento se puede llevar a la practica usando cualquier numero de los aspectos expuestos en el presente documento. Ademas, tal aparato se puede implementar, o tal procedimiento se puede llevar a la practica, usando otra estructura, funcionalidad, o estructura y funcionalidad, ademas o aparte de uno o mas de los aspectos expuestos en el presente documento.

[0021] En un aspecto de la divulgacion, se proporciona un sistema de onda milimetrica de modalidad dual que emplea modulacion de portadora unica y OFDM, con una senalizacion comun de portadora unica. La modalidad comun es una modalidad de portadora unica, utilizada tanto por dispositivos de portadora unica como de OFDM para comunicaciones de balizas, senalizacion, conformacion de haces y datos de velocidad base.

[0022] Varios aspectos de una red inalambrica 100 se presentaran ahora con referencia a la figura 1, que es una red formada de una manera que es compatible con la norma IEEE 802.15.3c de Redes de area personal (PAN), y mencionada en este documento como una pico-red. La red 100 es un sistema inalambrico de comunicacion de datos ad hoc que permite que una serie de dispositivos de datos independientes, tales como una pluralidad de dispositivos de datos (DEV) 120, se comuniquen entre si. Las redes con funcionalidad similar a la red 100 tambien se denominan un conjunto de servicios basicos (BSS) o un servicio basico independiente (IBSS) si la comunicacion es entre un par de dispositivos.

[0023] Cada DEV de la pluralidad de los DEV 120 es un dispositivo que implementa una interfaz de MAC y PHY para el medio inalambrico de la red 100. Un dispositivo con funcionalidad similar a los dispositivos en la pluralidad de los DEV 120 puede denominarse un terminal de acceso, un terminal de usuario, una estacion movil, una estacion de abonado, una estacion, un dispositivo inalambrico, un terminal, un nodo o con alguna otra terminologia adecuada. Los diversos conceptos descritos a lo largo de esta divulgacion estan concebidos para aplicarse a todos los nodos inalambricos adecuados, independientemente de su nomenclatura especifica.

[0024] Segun la norma IEEE 802.15.3c, un DEV asumira la funcion de un coordinador de la pico-red. Este DEV de coordinacion se denomina coordinador de Pico-Red (PNC) y se ilustra en la figura 1 como un PNC 110. Por lo tanto, el PNC incluye la misma funcionalidad de dispositivo de la pluralidad de otros dispositivos, pero proporciona coordinacion para la red. Por ejemplo, el PNC 110 proporciona servicios tales como temporizacion basica para la red 100 utilizando una baliza; y gestion de requisitos cualesquiera de calidad de servicio (QoS), modalidades de ahorro de energia y control de acceso a la red. Un dispositivo con una funcionalidad similar a la descrita para el PNC 110, en otros sistemas puede denominarse punto de acceso, estacion base, estacion transceptora base, estacion, terminal, nodo, terminal de acceso que actua como un punto de acceso, o con alguna otra terminologia adecuada. Tanto los DEV como los PNC pueden denominarse nodos inalambricos. En otras palabras, un nodo inalambrico puede ser un DEV o un PNC.

[0025] El PNC 110 coordina la comunicacion entre los diversos dispositivos en la red 100 utilizando una estructura denominada una supertrama. Cada supertrama esta acotada basandose en el tiempo, mediante periodos de baliza. El PNC 110 tambien se puede acoplar a un controlador de sistema 130 para comunicarse con otras redes u otros PNC.

[0026] La figura 2 ilustra una supertrama 200 utilizada para temporizacion de pico-red en la red 100. En general, una supertrama es una estructura de division temporal basica que contiene un periodo de baliza, un periodo de asignacion de tiempo de canal y, de manera optativa, un periodo de acceso a contienda. La longitud de una supertrama tambien se conoce como el intervalo de baliza (BI). En la supertrama 200, se proporciona un periodo de baliza (BP) 210 durante el cual un PNC, tal como el PNC 110, envia tramas de baliza, como se describe adicionalmente en el presente documento.

[0027] Un periodo de acceso a contienda (CAP) 220 se utiliza para comunicar comandos y datos, bien entre el PNC 110 y un DEV en la pluralidad de los DEV 120 en la red 100, o bien entre cualesquiera de los DEV en la pluralidad de los DEV 120 en la red 100. El procedimiento de acceso para el CAP 220 se puede basar en un protocolo aloha ranurado o un protocolo de acceso multiple con deteccion de portadora y con evitacion de colision (CSMA/CA). El PNC 110 puede no incluir el CAP 220 en cada supertrama.

[0028] Un periodo de asignacion de tiempo de canal (CTAP) 220, que se basa en un protocolo de acceso multiple por division del tiempo (TDMA), es proporcionado por el PNC 110 para asignar tiempo para que la pluralidad de los DEV 120 utilicen los canales en la red 100. Especificamente, el CTAP se divide en uno o mas periodos temporales, denominados asignaciones de tiempo de canal (CTA), que son asignados por el PNC 110 a pares de dispositivos; un par de dispositivos por CTA. Asi pues, el mecanismo de acceso para las CTA se basa en el TDMA.

[0029] Durante el periodo de baliza, las balizas que utilizan un conjunto de patrones de antena, denominadas balizas cuasi-omni o "Q-omni", se transmiten en primer lugar. Las balizas direccionales, es decir, las balizas transmitidas utilizando una ganancia de antena mayor en alguna(s) direccion(es), pueden transmitirse adicionalmente durante el periodo de baliza o en el CTAP entre el PNC y uno o multiples dispositivos.

[0030] La figura 3 es un ejemplo de una estructura de trama 300 que puede usarse para una trama de portadora unica, de OFDM o de modalidad comun. Como se utiliza en el presente documento, el termino "trama" tambien puede denominarse "paquete", y estos dos terminos deberian considerarse sinonimos. La estructura de trama 300 incluye un preambulo 302, un encabezado 340 y una carga util de paquete 380. La modalidad comun utiliza codigos de Golay para los tres campos, es decir, para el preambulo 302, el encabezado 340 y la carga util de paquete 380. La senal de modalidad comun utiliza codigos de ensanchamiento de Golay con modulacion n/2-BPSK a nivel de chip para ensanchar los datos en el mismo. El encabezado 340, que es un encabezado de conformidad con el protocolo de convergencia de capa fisica (PLCP), y la carga util de paquete 380, que es una unidad de datos de servicio de capa fisica (PSDU), incluye simbolos ensanchados con un par de codigos de Golay de longitud 64. Diversos parametros de trama, incluyendo, a modo de ejemplo, pero sin limitacion, el numero de repeticiones de los codigos de Golay y las longitudes de los codigos de Golay, pueden adaptarse de acuerdo a diversos aspectos de la estructura de trama 300. En un aspecto, los codigos de Golay empleados en el preambulo se pueden seleccionar a partir de codigos de Golay de longitud 128 o de longitud 256. Los codigos de Golay utilizados para el ensanchamiento de datos pueden comprender codigos de Golay de longitud 64 o de longitud 128.

[0031] Con referencia de nuevo a la figura 3, el preambulo 302 incluye un campo de secuencia de sincronizacion de paquete 310, un campo de delimitador de trama de inicio (SFD) 320 y un campo de secuencia de estimacion de canal 330. El preambulo 302 puede acortarse cuando se utilizan velocidades mayores de transferencia de datos. Por ejemplo, la longitud predeterminada del preambulo puede establecerse en 36 codigos de Golay para la modalidad comun, que esta asociada a una velocidad de transferencia de datos del orden de 50 Mbps. Para una velocidad de transferencia de datos del orden de una velocidad de transferencia de datos de 1,5 Gbps, el preambulo 302 puede acortarse a 16 codigos de Golay y, para velocidades de transferencia de datos de aproximadamente 3Gbps, el preambulo 302 puede acortarse adicionalmente a 8 codigos de Golay. El preambulo 302 tambien se puede cambiar por un preambulo mas corto basandose en una peticion implicita o explicita de un dispositivo.

[0032] El campo de secuencia de sincronizacion de paquete 310 es una repeticion de unos ensanchados mediante uno de los codigos de Golay complementarios de longitud 128 (aⁱ¹²⁸, bi¹²s), como se representa mediante los codigos 312-1 a 312-n en la figura 3. El campo SFD 320 comprende un codigo especifico tal como {-1} que se ensancha mediante uno de los codigos de Golay complementarios de longitud 128 (aⁱ¹²⁸, bⁱ¹²⁸), como se representa mediante un codigo 322 en la figura 3. El campo CES 330 puede ensancharse utilizando un par de codigos Golay complementarios de longitud-256 (ai256, bi256), representados por los codigos 332 y 336, y puede comprender ademas al menos un prefijo ciclico, representado por 334-1 y 338-1, tal como aiCP o biCP, que son codigos de Golay de longitud 128, donde CP es el prefijo o postfijo ciclico. Un postfijo ciclico para cada uno de los codigos 332 y 336, tal como aiCP o biCP, respectivamente, como se representa mediante 334-2 y 338-2, respectivamente, son codigos de Golay de longitud 128.

[0033] En un aspecto, el encabezado 340 emplea aproximadamente una codificacion de Reed Solomon (RS) de velocidad de un medio, mientras que la carga util de paquete 380 emplea una codificacion de RS de velocidad 0,937, RS(255,239). El encabezado 340 y la carga util de paquete 380 pueden ser binarios o de valor complejo, y ensancharse utilizando codigos de Golay complementarios de longitud 64 ai64 y/o bi64. Preferiblemente, el encabezado 340 deberia transmitirse de una manera mas robusta que la carga util de paquete 380, para minimizar la tasa de errores de paquete debida a la tasa de errores de encabezado. Por ejemplo, el encabezado 340 puede tener una ganancia de codificacion entre 4dB y 6dB mayor que la parte de datos en la carga util de paquete 380. La velocidad del encabezado tambien puede adaptarse en respuesta a cambios en la velocidad de transferencia de datos. Por ejemplo, para una gama de velocidades de transferencia de datos de hasta 1,5 Gbps, la velocidad del encabezado puede ser de 400 Mbps. Para velocidades de transferencia de datos de 3Gbps, la velocidad del encabezado puede ser de 800 Mbps y, para un intervalo de velocidades de transferencia de datos de hasta 6 Gbps, la velocidad del encabezado puede establecerse en 1,5 Gbps. Una proporcion constante de la velocidad del encabezado se puede mantener en una gama de velocidades de transferencia de datos. Asi pues, como la velocidad de transferencia de datos varia de una gama a otra, la velocidad del encabezado se puede ajustar para mantener una razon constante entre la velocidad del encabezado y la gama de velocidades de transferencia de datos. Es importante comunicar el cambio en la velocidad del encabezado a cada dispositivo en la pluralidad de los DEV 120 en la red 100. Sin embargo, la estructura de trama actual 300 en la figura 3 utilizada por todas las modalidades (es decir, portadora unica, OFDM y modalidades comunes) no incluye la capacidad de hacer esto.

[0034] La figura 4 ilustra un preambulo 400 de acuerdo a aspectos de la divulgacion. Tres preambulos se definen de la forma siguiente:

Preambulo largo: 8 simbolos de sincronizacion, 1 simbolo SFD, 2 simbolos CES;

Preambulo medio: 4 simbolos de sincronizacion, 1 simbolo SFD, 2 simbolos CES; y

Preambulo corto: 2 simbolos de sincronizacion, 1 simbolo SFD, 1 simbolo CES;

donde un simbolo es un codigo de Golay de longitud 512 y puede construirse a partir de un unico codigo o un par de codigos de Golay de longitud 128.

[0035] Durante el periodo de baliza, las balizas con patrones cuasi-omni, es decir, patrones que abarcan un area relativamente amplia de la region del espacio de interes, denominadas balizas "Q-omni", se transmiten en primer lugar. Las balizas direccionales, es decir, las balizas transmitidas utilizando una ganancia de antena mayor en alguna(s) direccion(es), pueden transmitirse adicionalmente durante el periodo de baliza o en el CTAP, entre el PNC y uno o mas dispositivos. Se puede asignar un conjunto unico de secuencias de preambulos a cada pico-red dentro del mismo canal de frecuencia, tal como para mejorar la reutilizacion de frecuencias y espacial:

S ⁵ i ² ,m[n] = C4,m[suelo(n/128)]xu i28,m[n mod 128]n = 0:511,

donde las secuencias base S⁵¹², m ocupan cuatro conjuntos de contenedores de frecuencia no solapados y, por lo tanto, son ortogonales tanto en tiempo como en frecuencia. La m-4slma secuencia base ocupa los contenedores de frecuencia m, m+4, m+8, m+12. En un aspecto de la divulgacion, las secuencias de Golay modificadas se generan a partir de otras secuencias de Golay, tales como las secuencias complementarias de Golay, usando el filtrado por dominio de tiempo o de frecuencia para garantizar que solo se llenen las subportadoras utilizadas, en lugar de las 512 subportadoras completas.

[0036] El termino "secuencias complementarias de Golay regulares", como se usa en el presente documento, e indicadas por a y b, pueden generarse utilizando los siguientes parametros:

1. Un vector de retardo D de longitud M con elementos distintos del conjunto 2m con m = 0:M-1; y

2. Un vector semilla W de longitud M con elementos de la constelacion QPSK (±1, ±j).

[0037] La figura 20 ilustra circuitos de codigos de Golay 2000 que pueden emplearse bien como un generador de codigos de Golay o bien como un filtro adaptado en algunos aspectos de la divulgacion. Los circuitos de codigos de Golay 2000 incluyen una secuencia de elementos de retardo 2002-1 a 2002-M, configurados para proporcionar un conjunto determinado de retardos fijos D = [D(0), D(1),..., D(M-1)] a una primera senal de entrada. El perfil de retardo proporcionado por los elementos de retardo 2002-1 a 2002-M puede ser fijo, incluso cuando los circuitos de codigos de Golay 2000 estan configurados para producir multiples pares de codigos complementarios de Golay. Los circuitos de codigos de Golay 2000 tambien incluyen una secuencia de elementos adaptables de insercion de vector seminal, 2030-1 a 2030-M, configurados para multiplicar una segunda senal de entrada por al menos uno entre una pluralidad de vectores seminales diferentes W1 = [W(0), W(1),..., W(M-1)], para generar una pluralidad de senales seminales. La salida de cada uno de la secuencia de elementos adaptables de insercion de vector seminal 2030-1 a 2030-M se suministra a un primer conjunto de combinadores 2010-1 a 2010-M para combinarse con una salida respectiva de cada uno de los elementos de retardo 2002-1 a 2002-M. En la implementacion de los circuitos de codigo Golay 2000, como se muestra en la figura 20, la salida de cada elemento de insercion de vector seminal 2030-1 a 2030-M es agregada a la salida de sus respectivos elementos de retardo 2002-1 a 2002-M por un respectivo combinador del primer conjunto de combinadores 2010-1 a 2010- M, antes de que los resultados sean suministrados a la siguiente etapa. Un segundo conjunto de combinadores 2020-1 a 2020-M se configura para combinar las senales retardadas de los elementos de retardo 2002-1 a 2002-M con senales multiplicadas por el vector seminal, donde las senales seminales se restan de las senales de retardo en los circuitos de codigos de Golay 2000.

[0038] Los receptores implementados de acuerdo a ciertos aspectos de la divulgacion pueden emplear generadores de codigos de Golay similares para realizar un filtrado adaptado de senales recibidas, a fin de proveer una funcionalidad tal como la deteccion de paquetes o tramas.

[0039] En un aspecto, los codigos de Golay (a1, a2, a3 y a4) pueden generarse mediante combinaciones de vectores de retardo (D1, d 2, D3 y D3) y de los correspondientes vectores seminales (W1, W2, W3 y W4), como se muestra en la siguiente tabla:

Vectores de retardo y seminales para las secuencias de Golay a1, a2, a3 y a4

[0040] Las secuencias primera, segunda y cuarta son de tipo a, mientras que la tercera secuencia es de tipo b. Las secuencias preferidas estan optimizadas para que tengan niveles minimos de lobulos laterales, asi como una correlacion cruzada minima.

[0041] En algunos aspectos de la divulgacion, puede emplearse una velocidad base para las operaciones de senalizacion de OFDM, utilizadas para intercambiar tramas de control y tramas de comandos, asociarse a una picored, conformar haces y otras funciones de control. La velocidad base se emplea para lograr un alcance optimo. En un aspecto, se pueden emplear 336 subportadoras de datos por simbolo con ensanchamiento en el dominio de la frecuencia para alcanzar la velocidad base de datos. Las 336 subportadoras (subportadoras -176 a 176) pueden dividirse en 4 contenedores de frecuencia no solapados, tal como se describe con respecto al preambulo, y cada conjunto puede asignarse a uno entre una pluralidad de los PNC que funcionan en la misma banda de frecuencia. Por ejemplo, a un primer PNC se le pueden asignar las subportadoras -176, -172, -168, ..., 176. A un segundo PNC se le pueden asignar las subportadoras -175, -171, -167, ..., 173, y asi sucesivamente. Ademas, cada PNC puede configurarse para aleatorizar los datos para distribuirlos por multiples subportadoras.

[0042] En la norma IEEE 802.15.3, la temporizacion de pico-red se basa en una supertrama que incluye un periodo de baliza durante el cual un PNC transmite tramas de baliza, un periodo de acceso a contienda (CAP) basado en el protocolo CSMA/CA y un periodo de asignacion de tiempo de canal (CTAP), que se utiliza para las CTA de gestion (MCTA) y las CTA normales, como se explica adicionalmente a continuacion.

[0043] Durante el periodo de baliza, las balizas con patrones de antena casi omnidireccionales, denominadas balizas cuasi-omni o "Q-omni", se transmiten en primer lugar. Las balizas direccionales, es decir, las balizas transmitidas utilizando alguna ganancia de antena en alguna(s) direccion(es), pueden transmitirse adicionalmente durante el periodo de baliza o en el CTAP entre dos dispositivos.

[0044] Con el fin de reducir la sobrecarga cuando se transmiten balizas direccionales, el preambulo puede acortarse (por ejemplo, el numero de repeticiones puede reducirse) para mayores ganancias de antena. Por ejemplo, cuando se proporciona una ganancia de antena de 0 a 3 dB, las balizas se transmiten utilizando un preambulo predeterminado que comprende ocho codigos de Golay modificados de longitud 512 y dos simbolos CES. Para una ganancia de antena de 3 a 6 dB, las balizas emplean un preambulo acortado de cuatro repeticiones del mismo codigo de Golay modificado y dos simbolos CES. Para una ganancia de antena de 6 a 9 dB, las balizas transmiten un preambulo acortado de dos repeticiones del mismo codigo de Golay modificado y 1 o 2 simbolos CES. Para ganancias de antena de 9 dB o mas, el preambulo de baliza emplea solo una repeticion del mismo codigo de Golay y 1 simbolo de CES. Si se utiliza un encabezado/baliza durante el balizamiento o para paquetes de datos, el factor de ensanchamiento de los datos de encabezado puede coincidir con la ganancia de la antena.

[0045] Diversos aspectos de la divulgacion dan a conocer un protocolo de mensajeria unificado que presta soporte a una amplia gama de configuraciones de antena, operaciones de conformacion de haces y modelos de uso. Por ejemplo, las configuraciones de antenas pueden incluir antenas direccionales o cuasi-omni, patrones de antena direccional de una unica antena, antenas conmutadas por diversidad, antenas sectorizadas, antenas con conformacion de haces, formaciones de antenas en fase, asi como otras configuraciones de antenas. Las operaciones de conformacion de haces pueden incluir la conformacion de haces proactiva, que se realiza entre un PNC y un dispositivo, y la conformacion de haces bajo demanda, que se realiza entre dos dispositivos. Los diferentes modelos de uso, tanto para la conformacion de haces proactiva como para la conformacion de haces bajo demanda, incluyen la conformacion de haces por paquete desde un PNC a multiples dispositivos y desde al menos un dispositivo al PNC, transmisiones desde un PNC a un unico dispositivo, comunicaciones entre dispositivos, asi como otros modelos de uso. La conformacion de haces proactiva es util cuando el PNC es el origen de datos para uno o multiples dispositivos, y el PNC esta configurado para transmitir paquetes en diferentes direcciones fisicas, cada una de las cuales corresponde a una ubicacion de uno o mas dispositivos a los que estan destinados los paquetes.

[0046] En algunos aspectos, el protocolo de mensajeria y conformacion de haces unificado (SC/OFDM) es independiente del enfoque de optimizacion (es decir, optimizacion para encontrar las mejores ponderaciones de haces, sectores o antenas), y del sistema de antenas utilizado en los dispositivos en la red inalambrica 100. Esto admite flexibilidad en el enfoque de optimizacion real empleado. Sin embargo, deberian definirse las herramientas que permiten la conformacion de haces. Estas herramientas deberian dar soporte a todos los escenarios al tiempo que permiten una latencia reducida, una sobrecarga reducida y una rapida conformacion de haces.

[0047] La siguiente tabla muestra cuatro tipos de paquetes de conformacion de haces de portadora unica que pueden ser empleados por aspectos de la divulgacion.

[0048] Como se trata de paquetes de portadora unica, transmitidos utilizando la modalidad comun, pueden decodificarse mediante dispositivos tanto de portadora unica como de OFDM. La mayoria de los paquetes transmitidos pueden no tener cuerpo, solo un preambulo.

[0049] Los diferentes tipos de paquetes pueden emplearse para diferentes ganancias de antena, de tal manera como para que ecualicen esencialmente la ganancia total de las transmisiones, teniendo en cuenta tanto la ganancia de codificacion como la ganancia de antena. Por ejemplo, una transmision Q-Omni con ganancia de antena de 0 a 3 dB puede emplear paquetes de tipo I. Una transmision direccional con ganancia de antena de 3 a 6 dB puede usar paquetes de tipo II. Una transmision direccional con ganancia de antena de 6 a 9 dB puede usar paquetes de tipo III, y una transmision direccional con ganancia de antena de 9 a 12 dB puede usar paquetes de tipo IV. En otro aspecto, es ventajoso transmitir la baliza a la velocidad predeterminada con el fin de reducir la complejidad de procesamiento en los dispositivos y el PNC.

[0050] La figura 5 ilustra una estructura de supertrama 500 que puede ser empleada por diversos aspectos de la divulgacion para realizar la conformacion de haces proactiva. La estructura de supertrama 500 incluye una parte de baliza 550, un CAP 560 basado en el protocolo CSMA/CA y un CTAP 580, que se utiliza para las CTA de gestion (MCTA) y las CTA normales. La parte de baliza 550 incluye una parte Q-omni y una parte direccional 530. La parte direccional 530 incluye el uso de balizas direccionales que pueden enviarse a diferentes dispositivos para transportar mas informacion.

[0051] La parte Q-omni incluye L1 transmisiones en la estructura de supertrama 500, que es una pluralidad de balizas Q-Omni, segun lo representado por las balizas Q-Omni 510-1 a 510-L1, cada una de las cuales esta separada por un respectivo MIFS (separacion minima entre tramas, que es un tiempo de guardia), segun lo representado por una pluralidad de MIFS 520-1 a 520-L1. En un aspecto, L1 representa el numero de direcciones Q-Omni a las que el PNC puede prestar soporte. Para un PNC con capacidad de cobertura omnidireccional, es decir, un PNC que tenga una antena de tipo omnidireccional, L1 = 1. Para un PNC con antenas sectorizadas, L1 representaria el numero de sectores a los que el PNC puede prestar soporte. De forma similar, cuando se dota a un PNC con antenas conmutadas con diversidad de transmision, L1 puede representar el numero de antenas de transmision en el PNC. Se pueden utilizar varios enfoques para la estructura del paquete de baliza Q-omni. Asi pues, por ejemplo, las L1 balizas Q-omni llevan el mismo contenido, con la excepcion de que cada paquete de baliza Q-omni puede tener uno o mas contadores que contienen informacion sobre el indice del paquete de baliza Q-omni y el numero total de paquetes de baliza Q-omni en la parte Q-omni.

[0052] En un aspecto, el CAP 560 se divide en dos partes, un periodo de CAP de asociacion 562 y un CAP de comunicacion de datos 572. El CAP de asociacion 562 permite a cada uno de los dispositivos asociarse con el PNC. En un aspecto, el CAP de asociacion 562 se divide en una pluralidad de sub-CAP (S-CAP), que se representan mediante los S-CAP 562-1 a 562-L2, seguido cada uno de ellos por un respectivo tiempo de guardia (GT), que se representa mediante los GT 564-1 a 564-L2. L2 representa el numero maximo de direcciones de recepcion Q-omni que admite el PNC, que puede ser diferente a L1, y asi, en un aspecto de la divulgacion, durante el periodo CAP de asociacion 562, el PNC escuchara en cada una de las L2 direcciones de recepcion para detectar una peticion de asociacion de un dispositivo, es decir, durante el f®simo S-CAP el PNC escuchara en la direccion de recepcion A®sima, donde l varia de 1 a L2.

[0053] En un aspecto en el que el canal es reciproco (por ejemplo, L1 es igual a L2), durante el l-6simo S-CAP, donde I puede ser cualquier valor de 1 a L1, el PNC recibe desde la misma direccion de antena que utilizo para transmitir la fesima baliza Q-Omni. Un canal es reciproco entre dos dispositivos, si los dos dispositivos utilizan la misma formacion de antenas para la transmision y la recepcion. Un canal es no reciproco si, por ejemplo, uno de los dispositivos utiliza diferentes formaciones de antenas para la transmision y la recepcion.

[0054] Las figuras 6A y 6B ilustran dos ejemplos de patrones de antenas 600 y 650, respectivamente. En la figura 6A, una estacion 610 incluye una pluralidad de direcciones de antena 602-1 a 602-L, con una k-esima direccion de antena 602-k. De manera similar, en la figura 6B, una estacion 660 incluye una pluralidad de direcciones de antena 650-1 a 650-L con una k-esima direccion de antena 650-k. En un aspecto, cada una de las direcciones de antena puede ser parte de un patron particular con una resolucion denominada en el presente documento Q-Omni, sectores, haces y haces de alta resolucion (HRB). Aunque los terminos utilizados en el presente documento se refieren a direcciones de antena que son arbitrarias en terminos de la resolucion real (por ejemplo, area de cobertura), se puede pensar que un patron Q-Omni se refiere a un patron de antena que abarca un area muy amplia de una region del espacio de interes (RSI). En un aspecto de la divulgacion, un DEV esta configurado para cubrir la RSI con un conjunto minimo de direcciones de antena Q-omni, posiblemente solapadas. Un sector puede referirse a un patron que abarca un area amplia utilizando, por ejemplo, un haz ancho o multiples haces mas estrechos que pueden ser adyacentes o no. En un aspecto de la divulgacion, los sectores pueden solaparse. Los haces son un subconjunto de haces de alta resolucion (HRB) que tienen el nivel de resolucion mas alto. En un aspecto de la divulgacion, el ajuste de la resolucion, de haces a HRB, se consigue durante una operacion de rastreo en la que un dispositivo monitoriza un conjunto de los HRB en torno a un haz dado.

[0055] Como se ha expuesto anteriormente, el CAP se basa en un protocolo CSMA/CA para la comunicacion entre diferentes dispositivos (DEV). Cuando uno de los DEV en la pico-red no tiene capacidad omnidireccional, cualquier DEV que desee comunicarse con ese DEV durante el CAP necesita saber en que direccion debe transmitir y recibir. Un DEV sin capacidad omnidireccional puede utilizar antenas conmutadas, antenas sectorizadas y/o formaciones de antenas en fase, denominadas en el presente documento antenas direccionales, como se expone adicionalmente en el presente documento. Se deberia tener en cuenta que la informacion difundida durante la baliza se puede dividir entre balizas Q-Omni y direccionales con el fin de optimizar la baliza Q-omni.

[0056] Como se ha expuesto anteriormente, el PNC difunde una baliza en cada supertrama. Cada baliza contiene toda la informacion de temporizacion sobre la supertrama y, de manera optativa, informacion sobre algunos de, o todos, los DEV que son miembros de la pico-red, incluyendo las capacidades de conformacion de haces de cada DEV. La informacion sobre las capacidades posibles de algunos de, o todos, los DEV se comunicaria, preferiblemente, durante la seccion de baliza direccional del periodo de baliza, porque las balizas direccionales se transmiten a velocidades de transferencia de datos mayores y darian mejor soporte a las cantidades potencialmente grandes de informacion sobre capacidad de DEV. El PNC obtiene las capacidades de conformacion de haces de los DEV durante la asociacion. La capacidad de conformacion de haces de un DEV incluye una serie de direcciones de transmision y recepcion aproximadas y una serie de niveles de conformacion de haces. Por ejemplo, el numero de direcciones aproximadas podria ser un numero de antenas para un DEV con antenas conmutadas, un numero de sectores para un DEV con antenas sectorizadas o un numero de patrones aproximados para un DEV con una formacion de antenas en fase. Una formacion de antenas en fase puede generar un conjunto de patrones que podrian solaparse; cada patron abarca una parte de la region del espacio de interes.

[0057] Un DEV necesita realizar las siguientes etapas con el fin de asociarse (es decir, convertirse en un miembro de la pico-red) con el PNC. En primer lugar, el DEV busca una baliza del PNC. A continuacion, el DEV detecta al menos una de las balizas Q-omni y obtiene conocimiento de la temporizacion de supertrama, el numero de balizas Q-omni, el numero y la duracion de los S-CAP y, optativamente, las capacidades posibles de cada uno de los DEV miembros. En un aspecto de la divulgacion, el DEV obtendra y rastreara las mejores direcciones del PNC midiendo un indicador de calidad de enlace de todas las balizas Q-omni transmitidas por el PNC. En un aspecto de la divulgacion, el indicador de calidad de enlace (LQI) es una metrica de la calidad de la senal recibida. Los ejemplos de LQI incluyen, pero no se limitan a, RSSI (indicador de intensidad de senal recibida), SNR (razon entre senal y ruido), SNIR (razon entre senal y ruido mas interferencia), SIR (razon entre senal e interferencia), deteccion de preambulo, BER (tasa de errores de bit) o PER (tasa de errores de paquete).

[0058] El DEV envia una peticion de asociacion al PNC en uno de los S-CAP realizando un barrido sobre su conjunto de L1 direcciones de transmision, es decir, el DEV envia una peticion de asociacion que comprende un conjunto de L1 paquetes separados optativamente por un intervalo de guardia, en donde el paquete m-esimo (m = 1, 2, ..., L1) se envia en la direccion de transmision del DEV y en donde los paquetes contienen el mismo contenido, con la excepcion de que cada paquete puede tener en su encabezado uno o mas contadores que contienen informacion sobre el numero total de paquetes en la peticion de asociacion y el indice del paquete actual. De manera alternativa, cada paquete puede tener en su encabezado el numero de paquetes restantes en la peticion de asociacion. Ademas, cada peticion de asociacion (es decir, cada paquete en la peticion de asociacion) tiene informacion para el PNC sobre su mejor direccion de transmision hacia el DEV. El DEV conoce esta informacion a partir de las balizas. Despues de enviar la peticion de asociacion, el DEV espera una respuesta de asociacion.

[0059] Despues de detectar uno de los paquetes que ha enviado el DEV, el PNC decodifica la informacion del encabezado sobre el numero restante de paquetes dentro de la peticion de asociacion y puede calcular el tiempo restante hasta el final del ultimo paquete, es decir, el tiempo que deberfa esperar antes de transmitir de vuelta la respuesta de asociacion. La respuesta de asociacion desde el PNC deberfa informar al DEV sobre su mejor direccion de transmision. Una vez que el DEV recibe correctamente una respuesta de asociacion, el DEV y el PNC podran comunicarse mediante un conjunto de direcciones: una del DEV al PNC y otra del PNC al DEV, denominadas un "conjunto de direcciones de trabajo", y utilizaran este conjunto de trabajo para comunicaciones adicionales en el S-CAP. Asf, en un aspecto de la divulgacion, tener un conjunto de direcciones de trabajo significa que el DEV sabe que direccion utilizar para transmitir al PNC y a que S-CAP dirigirse, y el PNC sabe que direccion de transmision utilizar hacia el DEV. Un conjunto de direcciones de trabajo no significa necesariamente el mejor conjunto de direcciones entre el PNC y el DEV. Por ejemplo, una direccion de trabajo puede ser la primera direccion detectada durante el barrido con una calidad de enlace suficiente para permitir la finalizacion de la recepcion del paquete. El conjunto de direcciones de trabajo puede determinarse como el conjunto de direcciones preferidas o "mejores", utilizando una tecnica de sondeo que se describe a continuacion. De manera alternativa, despues de detectar con exito uno de los paquetes dentro de la peticion de asociacion, el PNC puede monitorizar todos los paquetes restantes (transmitidos en diferentes direcciones por el DEV) con el fin de encontrar la mejor direccion de recepcion del DEV, en cuyo caso el conjunto de direcciones ahora es un mejor conjunto de direcciones. El PNC puede obtener las capacidades de los DEV (incluyendo las capacidades de conformacion de haces) como parte del proceso de peticion de asociacion o en una CTA asignada para una comunicacion adicional entre el PNC y el DEV.

[0060] Si el DEV no recibe una respuesta de asociacion desde el PNC dentro de un tiempo dado, entonces el DEV reenviara la peticion de asociacion probando una o mas veces en cada uno de los S-CAP hasta que reciba con exito una respuesta de asociacion desde el PNC. En un aspecto de la divulgacion, el PNC asigna solo un S-CAP para peticiones de asociacion. Un DEV puede enviar una peticion de asociacion realizando un barrido sobre todas sus direcciones de transmision, como se ha descrito anteriormente. O bien, si el canal es simetrico, el DEV puede enviar al PNC la peticion de asociacion utilizando la direccion de transmision equivalente a la mejor direccion de recepcion desde el PNC. Esta mejor direccion de recepcion desde el PNC esta disponible para el DEV a partir de la monitorizacion de las balizas, tal como se ha descrito anteriormente. En otro aspecto de la divulgacion, el DEV puede enviar una peticion de asociacion al PNC en una de las direcciones de transmision del DEV y esperar a escuchar un acuse de recibo del PNC. Si el DEV no recibe una respuesta del PNC, el DEV enviara otra peticion de asociacion al PNC en otra de las direcciones de transmision del DEV, ya sea en el mismo CAP o en el CAP de otra supertrama. Cada peticion de asociacion incluira informacion comun al conjunto completo de peticiones de asociacion, tal como cuantos paquetes de asociacion se han enviado/se estan enviando en el conjunto de peticiones de asociacion, e informacion unica de la peticion de asociacion particular que se esta transmitiendo, tal como informacion de identificacion unica de la peticion de asociacion efectiva.

[0061] El PNC puede realizar un barrido sobre todas sus direcciones de recepcion para detectar el preambulo de cualquier paquete dentro de una peticion de asociacion transmitida por el DEV, si ese paquete se envio como parte de un conjunto de paquetes en la peticion de asociacion o si se envio de manera individual. Despues de recibir con exito la peticion de asociacion, el PNC utilizara la informacion de direccion contenida en la misma para transmitir informacion de vuelta al DEV. Aunque el PNC puede ser capaz de decodificar el preambulo del paquete basandose en la primera peticion de asociacion que puede recibir, la direccion desde la que el DEV transmitio la peticion de asociacion puede no ser la direccion optima. Asf pues, el PNC puede intentar detectar paquetes adicionales de peticion de asociacion para determinar si las peticiones de asociacion siguientes se reciben mejor.

[0062] El procedimiento descrito anteriormente es una version simplificada de un procedimiento de asociacion direccional, es decir, cuando el PNC y/o el DEV no tienen capacidad omnidireccional. Ocasionalmente, el PNC sondeara a cada DEV para solicitar que el DEV entrene al PNC. Esto es necesario con el fin de que el PNC rastree dispositivos moviles. El entrenamiento puede realizarse, por ejemplo, mediante barrido del DEV sobre su conjunto de direcciones de transmision. El propio DEV no necesita ser entrenado por el PNC porque el DEV rastrea la direccion del PNC monitorizando las balizas Q-omni difundidas por el PNC, como se ha descrito anteriormente. En un aspecto de la divulgacion, si el canal entre el PNC y el DEV es recfproco, entonces el DEV se asocia con el PNC sin realizar un barrido, utilizando el mejor par de direcciones obtenidas durante el perfodo de baliza. Si, por ejemplo, el PNC tiene cuatro balizas Q-omni (es decir, cuatro direcciones en las que transmite balizas Q-omni) y el DEV tiene tres direcciones de recepcion, y el DEV ha determinado que la mejor baliza Q-omni desde la que recibe transmisiones del PNC es la segunda baliza Q-omni y que su mejor direccion de recepcion es la numero tres, entonces el DEV utilizarfa la direccion numero tres para enviar una peticion de asociacion en el S-CAP numero dos al PNC, teniendo la peticion de asociacion informacion para el PNC sobre su mejor direccion Q-omni, que es la numero dos. El PNC transmitirfa entonces la "respuesta de peticion de asociacion" utilizando la direccion de transmision numero dos correspondiente a su direccion de recepcion numero dos.

[0063] Supongamos que DEV-1 esta interesado en comunicarse con DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N. A partir de la baliza, DEV-1 ha aprendido todo sobre el resto de DEV miembros de la pico-red. Con el fin de que DEV-1 se comunique con DEV-2 o DEV-3, ... DEV-N de manera eficaz en el CAP, como cada DEV puede tener multiples direcciones de transmision o recepcion y cada DEV no sabe que direccion utilizar al transmitir o recibir en el CAP, todos los DEV que no son omnidireccionales y que estan interesados en comunicarse entre sf deben entrenarse entre sf.

[0064] En un aspecto, la secuencia de entrenamiento para DEV-1 se consigue de la siguiente manera. Supongamos que DEV-j (j = 1, 2, ..., N) tiene MT(j) direcciones de transmision aproximadas y MR(j) direcciones de recepcion aproximadas.

1. DEV-1 (o, alternativamente, el PNC) calcula el numero maximo, NR, de las direcciones de recepcion aproximadas de DEV-2, DEV-3, ... DEV-N, donde:

N R = max(M R(2), M R(3), . . MR(N))

En un aspecto de la divulgacion, si el PNC esta configurado para calcular el numero maximo NR de direcciones de recepcion aproximadas de DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N, DEV-1 solo necesita transmitir la lista de dispositivos que esta interesado en entrenar (por ejemplo, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N) al PNC.

2. DEV-1 solicita una CTA al PNC, informando al PNC de que desea entrenar a DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N. En un aspecto de la divulgacion, el entrenamiento equivale a localizar el mejor par de direcciones de transmision y recepcion aproximadas (o precisas) entre DEV-1 y cada uno entre DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N.

3. La duracion de la CTA es calculada por DEV-1 (o, de manera alternativa, por el PNC) como al menos NRxMT(1 )xT, donde T es la duracion del paquete de entrenamiento, incluyendo el tiempo de guardia. La duracion de la CTA tambien puede incluir una duracion para una etapa de retro-alimentacion. Si el PNC calcula la duracion de la CTA, DEV-1 solo necesita transmitir la lista de dispositivos a entrenar (por ejemplo, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N).

4. El PNC asigna (es decir, concede) una CTA para DEV-1 para el entrenamiento.

5. El PNC difunde en la baliza la asignacion de CTA que indica que el origen es DEV-1, y el destino se difunde (si se deben entrenar todos los dispositivos) o un grupo de destino que incluye DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N (si solo un subconjunto de los dispositivos han de ser entrenados).

6. DEV-1 transmite los paquetes de entrenamiento durante la CTA asignada, y DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N deberian recibir el entrenamiento durante la CTA, como se ilustra en la figura 7.

[0065] Se debe observar que, en un aspecto de la divulgacion, aunque se mencionan direcciones aproximadas, las direcciones tambien pueden ser direcciones precisas, en las que se realizan separaciones mas pequenas entre direcciones.

[0066] Cada baliza Q-Omni puede llevar un elemento de informacion de conformacion de haces 2140, tal como se muestra en la figura 21A para transmitir la estructura de las balizas de conformacion de haces a todos los dispositivos que escuchan al PNC. Una vez que un dispositivo decodifica una cualquiera de las balizas Q-omni durante cualquier supertrama, es capaz de comprender todo el ciclo de conformacion de haces. En un aspecto, el elemento de informacion de conformacion de haces 2140 incluye un campo de Identificador de baliza Q-omni actual 2150, un campo del numero de balizas Q-omni (por ejemplo, el valor L1 de la estructura de trama 500 de la figura 5) 2152, un campo de longitud 2154 que contiene el numero de octetos en el elemento de informacion y un campo de Identificador de elemento 2156, que es el identificador del elemento de informacion. El campo de Identificador de baliza Q-omni actual 2150 contiene un numero que identifica el numero/la posicion de la baliza Q-omni actual que se esta transmitiendo en la supertrama actual con respecto al campo del numero de balizas Q-omni 2152 en la supertrama. Un dispositivo, utilizando el numero contenido en el campo de Identificador de baliza Q-omni actual 2150, sabra desde que direccion Q-omni escucho la baliza.

[0067] La figura 21B ilustra un elemento de informacion de supertrama 2160 que se transmite con el elemento de informacion de conformacion de haces 2140, e incluye un campo de direccion de PNC 2162, un campo de respuesta de PNC 2164, una modalidad de pico-red 2166, un nivel maximo de potencia de transmision 2168, un campo de duracion de S-CAP 2170, un campo del numero de periodos S-CAP 2172, un campo de tiempo de finalizacion de CAP 2174, un campo de duracion de supertrama 2176 y un testigo temporal 2178.

[0068] Las figuras 22A y 22B ilustran dos enfoques para una operacion de conformacion de haces por dispositivos de acuerdo a diversos aspectos de la divulgacion. La figura 22A esta orientada a un proceso de conformacion de haces 2200 de un dispositivo con capacidades de recepcion omnidireccional. En la etapa 2202, el dispositivo omnidireccional solo necesita detectar las balizas Q-omni de una supertrama. Si el dispositivo no es omnidireccional, el dispositivo necesita realizar un barrido sobre todas sus direcciones recibidas escuchando una o mas supertramas para detectar la baliza. Tras la deteccion de las balizas Q-omni, el dispositivo almacena un factor de calidad de enlace (LQF) en la etapa 2204 para cada una de las balizas Q-omni. A continuacion, en la etapa 2206, el dispositivo ordena los L LQF, [LQF(1),..., LQF(L)], e identifica la mejor direccion 1 del PNC, correspondiente al mayor LQF:

1 = arg|m ax[L Q F(i)]|

i = 1: L

[0069] En un aspecto, el LQF se basa en al menos una entre una intensidad de senal, una razon entre senal y ruido y una razon entre senal y ruido mas interferencia. En otro aspecto, el LQF tambien podria basarse en cualquier combinacion de los factores antes mencionados.

[0070] En la etapa 2208, el dispositivo se asocia al PNC durante el I-esimo CAP de la supertrama actual y, en la etapa 2210, informa al PNC de que todas las comunicaciones adicionales deberian tener lugar con el PNC utilizando su I-esima direccion Q-omni. El dispositivo aun puede rastrear el conjunto de las L mejores direcciones monitorizando las correspondientes balizas S-omni cada Q supertramas. Si se encuentra una direccion (por ejemplo, la r-esima direccion S-omni) con un mejor LQF, el dispositivo puede informar al PNC para que transmita el siguiente paquete utilizando la r-esima direccion S-omni, codificandola en el campo "PROXIMA DIRECCION" en el encabezado PHY.

[0071] La conformacion de haces bajo demanda se puede realizar entre dos dispositivos, o entre un PNC y un dispositivo. En un aspecto de la divulgacion, la conformacion de haces bajo demanda se lleva a cabo en la CTA asignada al enlace entre dos dispositivos. Cuando un dispositivo se esta comunicando con multiples dispositivos, se utiliza el mismo protocolo de mensajeria que el protocolo de mensajeria de conformacion de haces proactiva. En este caso, la CTA desempenara la funcion del periodo de baliza durante la fase de conformacion de haces, y se utilizara para la comunicacion de datos a partir de ese momento. En el caso en que solo se comunican dos dispositivos, dado que la CTA es un enlace directo entre ellos, es posible emplear un protocolo de mensajeria de conformacion de haces bajo demanda mas colaborativo e interactivo.

[0072] La figura 7 ilustra una estructura de supertrama 700 que tiene una baliza 750, un CAP 760 y un CTAP 780. La estructura de supertrama 700 ilustra una secuencia de entrenamiento en la que DEV-1 ha solicitado una asignacion con el fin de entrenar a DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N, y el PNC ha concedido una CTA 784 a DEV-1 para llevar a cabo el entrenamiento. Durante la CTA 784, DeV-1 entrena a DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N utilizando L ciclos 730-1 a 730-L, donde L = MT(1), el numero total de direcciones de transmision aproximadas de DEV-1. Cada ciclo esta seguido por una respectiva separacion entre tramas (IFS) (es decir, tiempo de guardia) 720-1 a 720-L. En un aspecto, se incluye una etapa de retro-alimentacion 730, durante la cual los resultados del entrenamiento se envian de vuelta a DEV-1 desde DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N, como se describe adicionalmente en el presente documento.

[0073] En un aspecto, durante cada ciclo, DEV-1 transmite un numero n de paquetes de entrenamiento en una direccion de transmision aproximada particular, donde n = NR, el numero de direcciones de recepcion aproximadas de un DEV, entre todos los dispositivos DEV-2, DEV-3 , ..., DEV-N, que tiene el mayor numero de direcciones de recepcion aproximadas. Por ejemplo, si DEV-4 tiene tres (3) direcciones de recepcion aproximadas, que son iguales o mayores que cualquiera de la serie de direcciones de recepcion aproximadas de los otros DEV entre DEV-2, DEV-3, d EV-5 ... DEV- N, entonces n = NR = 3. Por tanto, DEV-1 transmitira tres (3) paquetes de entrenamiento. Esta transmision repetitiva permite a todos los DEV DEV-2, DEV-3, ... DEV-N barrer sus direcciones de recepcion aproximada. En otras palabras, DEV-1 tiene que transmitir suficientes paquetes de entrenamiento durante cada ciclo para permitir que todos los dispositivos intenten detectar un paquete de entrenamiento sobre todas sus respectivas direcciones de entrenamiento aproximadas.

[0074] La figura 8 ilustra una serie de transmisiones 800 para un ciclo generalizado, ciclo #k, durante el entrenamiento por DEV-1 de DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N. La ilustracion de la transmision de los n paquetes de entrenamiento para el ciclo #k se muestra como las transmisiones 810-1 a 810-n. Cada transmision esta seguida por un IFS (es decir, tiempo de guardia) respectivo 820-1 a 820-n. En un aspecto, cada paquete de entrenamiento es identico. Como se ha expuesto anteriormente, el numero n de paquetes de entrenamiento es igual a NR, el mayor numero de direcciones de entrenamiento de todos los DEV a entrenar. Se pueden utilizar varios enfoques para la estructura del paquete de entrenamiento. Asi pues, por ejemplo, si los paquetes de entrenamiento incluyen solo la parte de preambulo (es decir, sin partes de encabezado o de carga util), entonces el conjunto de n paquetes de entrenamiento dentro de un ciclo puede configurarse en un unico gran paquete de entrenamiento. En un aspecto de la divulgacion, la longitud total del unico gran paquete de entrenamiento seria identica en longitud al tiempo que se tardaria en transmitir multiples paquetes de solo preambulo, incluyendo la IFS u otra separacion entre paquetes. Por ejemplo, para conseguir la misma longitud, el unico gran paquete de entrenamiento puede incluir mas secuencias repetitivas para llenar la parte que normalmente ocupa la IFS. Utilizar el enfoque de un unico gran paquete de entrenamiento proporciona mas flexibilidad a los dispositivos que se estan entrenando, ya que hay mas tiempo en general para la deteccion y la recepcion del unico gran paquete de entrenamiento. Por ejemplo, un dispositivo que se esta entrenando puede realizar el barrido mas despacio (es decir, ampliar el tiempo en que el dispositivo escucha en una direccion particular) y tener una mejor precision de medicion porque se capturan mas muestras del preambulo. Como otro ejemplo, si un dispositivo puede realizar barridos mas rapidos, entonces el dispositivo puede completar el entrenamiento e ingresar a una modalidad de ahorro de energia durante el resto de la transmision del unico gran paquete de entrenamiento.

[0075] La figura 9 ilustra un ejemplo de un ciclo de una secuencia de entrenamiento para un DEV-1 que tiene seis (6) direcciones de transmision, un DEV-2 que tiene seis (6) direcciones de recepcion y un DEV-3 que tiene dos (2) direcciones de recepcion. Como se muestra, durante cada ciclo, el DEV-1 transmite una serie de seis paquetes de entrenamiento #1 a #6, todos en la misma direccion para DEV-1, uno a la vez durante un perfodo 902-1 a 902-6, respectivamente. Cada uno de los otros DEV, DEV-2 y DEV-3, escucharan uno de los paquetes de entrenamiento enviados por DEV-1 utilizando una direccion de recepcion diferente durante cada perfodo. Por ejemplo, como se puede ver para DEV-2, durante el perfodo 902-1, DEV-2 escuchara el paquete de entrenamiento #1 procedente de DEV-1 en una direccion de recepcion 1 de 6 (RX 1/6) y DEV-3 escuchara el paquete de entrenamiento #1 procedente de DEV-1 en una direccion de recepcion 1 de 2 (RX 1/2). En el perfodo 902-2, DEV-2 escuchara el paquete de entrenamiento #2 procedente de DEV-1 en una direccion de recepcion 2 de 6 (RX 2/6) y DEV-3 escuchara el paquete de entrenamiento #2 procedente de DEV-1 en una direccion de recepcion 2 de 2 (RX 2/2). Presumiblemente, DEV-3 habra escuchado el paquete de entrenamiento #1 procedente de DEV-1 durante el perfodo 902-1, e identificara que su mejor direccion de recepcion es RX 1/2. En el perfodo 902-3 hasta el perfodo 902-6, DEV-2 continuara a la escucha de los paquetes de entrenamiento procedentes de DEV-1 en las respectivas direcciones de recepcion indicadas. Sin embargo, DEV-3 puede dejar de escuchar los paquetes de entrenamiento procedentes de DEV-1, ya que ha agotado todas las direcciones de recepcion posibles. Durante el perfodo 902-6, DEV-2 escuchara el paquete de entrenamiento #6 procedente de DEV-1 y, por lo tanto, identificara que su mejor direccion de recepcion para recibir la transmision desde DEV-1 es RX 6/6. Se deberfa observar que, aunque el barrido realizado por cada DEV-2 y DEV-3 se realiza en el sentido de las agujas del reloj, no es necesario seguir ningun patron especffico por parte de ninguno de los DEV, en terminos de direccion o secuencia de barrido de las direcciones de antena. Se deberfa observar que la mejor direccion de recepcion detectada por DEV-2 es solo una ilustracion de la mejor detectada durante un ciclo y no es necesariamente la mejor direccion de recepcion global, ya que la busqueda de la mejor debe ser para los seis ciclos desde DEV-1.

[0076] La figura 10 ilustra una estructura del paquete de entrenamiento 1000, configurada de acuerdo a un aspecto de la divulgacion, que puede ser transmitida por un DEV de entrenamiento, donde la estructura del paquete de entrenamiento 1000 sencillamente incluye una parte de preambulo sin un cuerpo de trama. Si se ha de incluir un cuerpo de trama, deberfa comprender la direccion de origen, es decir, la direccion de DEV-1 y, optativamente, la o las direcciones de destino. La estructura del paquete de entrenamiento 1000 incluye un campo de secuencia de sincronizacion de paquete (SYNC) 1010, un campo delimitador de trama inicial (SFD) 1040 y un campo de secuencia de estimacion de canal (CES) 1080. En un aspecto, el campo de secuencia de SYNC 1010 incluye un patron repetitivo de secuencias de Golay de longitud 128, mientras que el campo CES 1080 incluye un par de secuencias de Golay modificadas complementarias, va 1082-1 y vb 1082-2, generadas a partir de dos secuencias de Golay complementarias de longitud 512, a y b, que pueden construirse a partir de las secuencias de Golay de longitud 128. El campo de secuencia de SYNC 1010 esta separado del campo CES 1080 por el campo SFD 1040, que incluye un patron de secuencias de Golay que rompe la repeticion del campo de secuencia de SYNC 1010. El campo s Fd es optativo, ya que el CES puede realizar una doble funcion. De manera optativa, se puede incluir una parte de encabezado que incluye al menos la direccion de origen y, de manera optativa, todas las direcciones de destino. Como se expone en el presente documento, el conjunto de n paquetes de entrenamiento dentro de un ciclo se puede configurar en un unico gran paquete de entrenamiento construido, a modo de ejemplo y no de limitacion, a partir de un campo SYNC muy largo, que en un aspecto de la divulgacion es un patron repetitivo de la secuencia m de Golay de longitud 128 multiplicada n veces.

[0077] Como se ha expuesto anteriormente, volviendo a usar como referencia la figura 7, durante la etapa de retroalimentacion 730, cada uno entre DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N informa a DEV-1 de la mejor direccion de transmision aproximada de DEV-1 y, optativamente, su mejor direccion de recepcion aproximada. Como hay N dispositivos en total DEV-1, DEV-2, DeV-3, ..., DEV-N, hay N-1 retro-alimentaciones, una por DEV-j (j = 2, ..., N). Una secuencia de tramas 1100 para lograr la retro-alimentacion desde cada DEV se ilustra en la figura 11, que incluye una parte de retroalimentacion mostrada como una retro-alimentacion de DEV-2 1110-2 hasta una retro-alimentacion de DEV-N 1110-N. Cada parte de retro-alimentacion es seguida por una IFS 1120-2 a 1120-N. En un aspecto de la divulgacion, donde DEV-1 no es omnidireccional en su recepcion, DEV-1 tendra que quedar a la escucha, en cada una de sus posibles direcciones de recepcion, de retro-alimentacion desde cada uno de los DEV. Por ejemplo, DEV-1 recorrera todas las direcciones de recepcion posibles, mientras cada uno de los DEV DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N transmite su retroalimentacion a DEV-1. En un aspecto de la divulgacion, este procedimiento de retro-alimentacion funciona de manera optima si el canal entre DEV-1 y cada uno de los DEV es recfproco, o si cada uno de los DEV tiene capacidad omnidireccional en la transmision. Si el canal entre DEV-1 y cualquier DEV es recfproco, la mejor direccion desde DEV-1 a ese DEV se utilizara para proporcionar retro-alimentacion desde ese DEV a DEV-1. En el caso en el que los DEV no tienen capacidad omnidireccional en la transmision o si el canal no es recfproco, es preferible que DEV-1 entrene a cada uno de DEV-2, DEV-3, ... DEV-N individualmente. En un aspecto de la divulgacion, por ejemplo, una sesion de entrenamiento entre DEV1-1 y DEV-2 incluina un barrido de entrenamiento desde DEV-1 a DEV-2 en L1 ciclos (L1 es el numero de direcciones de transmision de DEV-1) seguido por un barrido de entrenamiento desde DEV-2 a DEV-1 en L2 ciclos (L2 es el numero de direcciones de transmision de DEV-2) seguido por una retro-alimentacion en un barrido de DEV-1 a DEV-2 seguido por una retro-alimentacion desde DEV-2 a DEV -1. Se debe observar que una de las retro-alimentaciones puede integrarse con el entrenamiento de barrido. Se pueden utilizar diversas soluciones para la retro-alimentacion. Asf pues, por ejemplo, si el canal es recfproco y DEV-1 ha entrenado a DEV-2 y DEV-3, entonces podrfa no ser necesario que DEV-2 y DEV-3 entrenen de nuevo a DEV-1 ya que el trayecto de DEV-1 a DEV-2 es el mismo que el trayecto de DEV-2 a DEV-1, y el trayecto de DEV-1 a DEV-3 es el mismo que el trayecto de DEV-3 a DEV-1. De manera alternativa, si cada dispositivo entrena al resto de dispositivos en la lista, entonces la etapa de retro-alimentacion puede omitirse si el canal es reciproco.

[0078] Al final de la secuencia de entrenamiento, cada DEV entre DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N habra determinado una respectiva mejor direccion de transmision aproximada desde DEV-1 y su propia mejor direccion de recepcion aproximada. En otras palabras, al final de la secuencia de entrenamiento, cada d Ev entre DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N puede identificar la mejor direccion aproximada desde la cual DEV-1 deberia transmitir, asi como la mejor direccion aproximada desde la cual el DEV particular deberia escuchar (es decir, recibir la transmision).

[0079] Despues de que DEV-1 ha realizado su entrenamiento, los otros DEV (DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N) solicitaran su propia CTA al PNC para los mismos fines de entrenamiento. Al final de todos los entrenamientos, cada par de los DEV (DEV-1, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N) habra determinado el mejor par de direcciones aproximadas en ambos enlaces directo e inverso.

[0080] El resultado del entrenamiento es util en la transmision de informacion entre cada DEV. Esto es particularmente aplicable al CAP en un aspecto de la divulgacion. Supongase que DEV-1 desea transmitir un paquete a DEV-2 durante un CAP particular. DEV-1 sabe que direccion utilizar para transmitir a DEV-2. Sin embargo, DEV-2 no sabe que DEV esta transmitiendo y, por lo tanto, no puede dirigir su antena en la direccion correcta. Para abordar esto, en un aspecto DEV-2 escucha durante un breve periodo de tiempo en cada una de sus direcciones de recepcion. En un aspecto, el breve periodo de tiempo deberia ser lo suficientemente largo como para detectar la presencia de un preambulo, tal como el lapso para realizar una valoracion de canal despejado (CCA), por ejemplo.

[0081] Segun lo ilustrado en la figura 12, DEV-2 continuara conmutando de una direccion de recepcion aproximada a otra (es decir, realizando un barrido por algunas de, o todas, las direcciones de recepcion aproximadas en cada ciclo), desde la direccion de recepcion aproximada #1 a #P, donde P = MR(2), el numero de posibles direcciones de recepcion aproximadas de DEV-2, hasta que detecta la presencia de un preambulo 1220 de un paquete 1200 transmitido desde DEV-1. Esto se ilustra mediante 1230-1 a 1230-P para cada ciclo. Se deberia observar que DEV-2 podria realizar el barrido solo sobre un subconjunto de sus direcciones de recepcion aproximadas, correspondientes a las direcciones de recepcion de origenes potenciales, es decir, un ciclo de barrido consiste solamente en un subconjunto de las direcciones de recepcion generales. Por ejemplo, si DEV-2 ha realizado el entrenamiento solo con DEV-1 y DEV-3, entonces DEV-2 podria conmutar continuamente (es decir, multiples ciclos) entre solo dos direcciones de recepcion aproximadas (por ciclo) correspondientes a las mejores direcciones de recepcion de DEV-1 y DEV-3 hasta que detecte el preambulo o se agote el tiempo de espera. Una vez que se detecta el preambulo 1220, DEV-2 no necesita probar las otras direcciones aproximadas. Sin embargo, la deteccion de un preambulo no significa que DEV-2 haya obtenido su mejor direccion de recepcion. La deteccion solo significa que DEV-2 ha hallado una direccion de recepcion que minimamente le permite recibir el paquete. Esta direccion de recepcion se denomina direccion de recepcion de trabajo. Como se expone en el presente documento, una direccion de trabajo puede ser la primera direccion detectada durante el barrido con una calidad de enlace suficiente para permitir la finalizacion de la recepcion del paquete. En un aspecto de la divulgacion, el DEV transmisor (por ejemplo, DEV-1) puede incorporar la mejor direccion de recepcion de DEV-2 en un encabezado 1240 del paquete 1200. En otro aspecto, como tanto DEV-1 como DEV-2 han determinado los mejores pares de direcciones aproximadas de transmision y recepcion entre si durante el periodo de entrenamiento, DEV-2 deberia poder determinar la mejor direccion de recepcion aproximada una vez que ha determinado el DEV que esta intentando enviarle el paquete, que, en este caso, es DEV-1. De cualquier forma, una vez que DEV-2 decodifica el encabezado del paquete enviado por DEV-1, sabe su mejor direccion de recepcion y puede conmutar a esa direccion para recibir el paquete.

[0082] Un DEV que desea transmitir un paquete en el CAP puede utilizar el mismo procedimiento de barrido de multiples ciclos para detectar si el medio esta inactivo o si es posible otra transmision en el medio. En un aspecto de la divulgacion, si DEV-2 desea transmitir un paquete a otro DEV, el DEV-2 puede, en primer lugar, detectar y medir la energia realizando un barrido sobre diferentes direcciones. Segun lo ilustrado en la figura 13, durante un periodo de transmision 1300 de un paquete con una parte de preambulo 1320 y una parte de encabezado/carga util 1340, si DEV-2 detecta que el medio esta inactivo (es decir, no se detecta ningun preambulo o bien la energia maxima detectada esta por debajo de un umbral dado), entonces puede transmitir el paquete al DEV deseado. Si, por otro lado, DEV-2 determina que el medio esta ocupado, retrocedera y reiniciara la deteccion de nuevo posteriormente. DEV-2 continuara conmutando desde una direccion de recepcion aproximada a otra (es decir, realizando un barrido por algunas de, o todas, las direcciones de recepcion aproximadas por ciclo), desde direcciones de recepcion aproximadas en el intervalo #1 a #P, donde P = MR(2), el numero de posibles direcciones de recepcion aproximadas de DEV-2, hasta que se agote el tiempo de espera o detecte la presencia de energia como se ilustra en 1330-1 a 1330-P. En otro aspecto de la descripcion, DEV-2 puede detectar el medio en solo dos direcciones, es decir, la direccion de recepcion de DEV-2 desde el DEV de destino y una direccion de recepcion correspondiente a la direccion de transmision de DEV-2. Si DEV-2 no detecta ningun preambulo o energia en estas dos direcciones, podria transmitir un paquete al DEV de destino, en cuyo caso otros dos dispositivos podrian estar comunicandose al mismo tiempo en otro conjunto de direcciones casi no interferentes, logrando asi reutilizacion espacial.

[0083] En un aspecto de la divulgacion, los dispositivos se comunicaran con otros por canales logicos. Un canal logico es una ruta de comunicacion no dedicada dentro de un canal de frecuencia fisico entre dos o mas dispositivos. Por lo tanto, en un canal de frecuencia fisico, pueden existir multiples canales logicos, lo que significa que pueden producirse multiples transmisiones simultaneas. Se considera que un canal logico esta disponible entre un primer dispositivo y un segundo dispositivo si la direccion de transmision desde el primer dispositivo al segundo dispositivo no causa ninguna interferencia o causa una interferencia aceptable a otros canales logicos activos (es decir, que funcionan en el tiempo de transmision actual). Como un ejemplo de canales logicos, un dispositivo DEV-1 puede transmitir a otro dispositivo DEV-2 en la direccion del haz horizontal y DEV-3 puede transmitir a DEV-4 en la direccion del haz vertical al mismo tiempo. Deberia ser obvio que el uso de multiples canales logicos permite la reutilizacion espacial.

[0084] La figura 14 ilustra un aparato de entrenamiento 1400 que puede utilizarse con diversos aspectos de la divulgacion, incluyendo el aparato de entrenamiento 1400 el modulo de asignacion temporal de canal (CTA) 1402 para transmitir una peticion de asignacion de tiempo de canal desde un primer dispositivo a un segundo dispositivo, en donde la peticion de asignacion de tiempo de canal comprende una lista de dispositivos a ser entrenados por el primer dispositivo; un modulo de recepcion de concesion de CTA 1404 que recibe una asignacion de tiempo de canal concedida por el segundo dispositivo; y un modulo de transmision de paquetes de entrenamiento 1406 que transmite, desde el primer dispositivo, al menos un paquete de entrenamiento a al menos un dispositivo en la lista de dispositivos a entrenar durante la asignacion de tiempo de canal, concedida por el segundo dispositivo.

[0085] La figura 15 ilustra un aparato receptor 1500 que puede utilizarse con diversos aspectos de la divulgacion, incluyendo el aparato receptor 1500 un modulo de deteccion de preambulo 1502 que detecta al menos una parte de un preambulo de un paquete transmitido por un primer dispositivo, realizando un barrido sobre una pluralidad de direcciones de recepcion; un modulo de direccion de recepcion preferente 1504 que completa la recepcion del paquete basandose en una direccion de recepcion preferida que se establecio durante una sesion de entrenamiento con el primer dispositivo; y un modulo decodificador de paquetes 1506 que recibe y decodifica un encabezado 1 del paquete basandose en una primera direccion de recepcion para identificar que el primer dispositivo habia transmitido el paquete.

[0086] La figura 16 ilustra un aparato de asignacion de tiempo de canal 1600 que puede utilizarse con diversos aspectos de la divulgacion, incluyendo el aparato de asignacion de tiempo de canal 1600 un modulo de recepcion de peticion de CTA 1602 que recibe, en un primer dispositivo, una peticion de asignacion de canal desde un segundo dispositivo, en donde la peticion comprende una lista de dispositivos a ser entrenados por el segundo dispositivo; y un modulo de transmision de baliza 1604 que transmite una baliza desde el primer dispositivo, comprendiendo la baliza una asignacion de canal para el segundo dispositivo basandose en la peticion de asignacion de canal.

[0087] La figura 17 ilustra un aparato de peticion de asociacion 1700 que puede utilizarse con diversos aspectos de la divulgacion para asociar un primer dispositivo a un segundo dispositivo, incluyendo el aparato de transmision de peticion de asociacion 1700 un modulo de transmision de peticion de asociacion 1702 que transmite, desde el primer dispositivo al segundo dispositivo, al menos una peticion de asociacion que incluye una pluralidad de paquetes, transmitiendose cada paquete, respectivamente, en una direccion diferente; un modulo de deteccion de respuesta de asociacion 1704 que detecta una respuesta de asociacion del segundo dispositivo; y un modulo de direccion de transmision preferida 1706 que determina una direccion preferida de transmision del primer dispositivo al segundo dispositivo, basandose en la respuesta de asociacion.

[0088] La figura 18 ilustra un aparato de peticion de asociacion 1800 que puede utilizarse con diversos aspectos de la divulgacion para asociar un primer dispositivo a un segundo dispositivo, incluyendo el aparato de peticion de asociacion 1800 un modulo de obtencion de la direccion de transmision preferida desde el segundo dispositivo al primer dispositivo 1802, que obtiene una direccion de transmision preferida desde el segundo dispositivo al primer dispositivo; un modulo de determinacion de direccion de transmision preferida 1804 que determina una direccion de transmision preferida desde el primer dispositivo al segundo dispositivo, basandose en la obtencion de la direccion de transmision preferida desde el segundo dispositivo al primer dispositivo; y un modulo de transmision de peticion de asociacion 1806 que transmite al segundo dispositivo al menos una peticion de asociacion que comprende al menos un paquete entre una pluralidad de paquetes generados por el primer dispositivo, siendo transmisible cada paquete, respectivamente, en una direccion diferente; en donde el al menos un paquete comprende informacion relacionada con la direccion determinada de transmision preferida desde el primer dispositivo al segundo dispositivo.

[0089] La figura 19 ilustra un aparato de valoracion de canal 1900 que puede utilizarse con diversos aspectos de la divulgacion, incluyendo el aparato de valoracion de canal 1900 un modulo de determinacion de canal despejado 1902 que determina si un canal logico esta disponible para la transmision realizando un barrido sobre una pluralidad de direcciones de recepcion; y un modulo de transmision de datos 1904 que transmite datos si el canal logico esta disponible.

[0090] Ademas, varios aspectos descritos en el presente documento pueden implementarse como un procedimiento, aparato o articulo de fabricacion, usando tecnicas estandar de programacion y/o de ingenieria. El termino "articulo de fabricacion", tal como se usa en el presente documento, pretende abarcar un programa informatico accesible desde cualquier dispositivo, portadora o medio legible por ordenador. Por ejemplo, los medios legibles por ordenador pueden incluir, pero no estan limitados a, dispositivos de almacenamiento magnetico, discos opticos, discos versatiles digitales, tarjetas inteligentes y dispositivos de memoria flash.

[0091] La divulgacion no pretende limitarse a los aspectos preferidos. Ademas, los expertos en la tecnica deberian reconocer que los aspectos del procedimiento y del aparato descritos en el presente documento se pueden implementar de varias formas, incluyendo implementaciones en hardware, software, firmware o varias combinaciones de los mismos. Los ejemplos de dicho hardware pueden incluir los ASIC, las formaciones de compuertas programables en el terreno, los procesadores de proposito general, los DSP y/u otros circuitos. Las implementaciones de software y/o firmware de la divulgacion pueden implementarse mediante cualquier combinacion de lenguajes de programacion, incluidos Java, C, C++, Matlab™, Verilog, VHDL y/o lenguajes de maquina y ensamblador especificos del procesador.

[0092] Los expertos en la tecnica apreciaran ademas que los diversos bloques logicos, modulos, procesadores, medios, circuitos y etapas de algoritmo ilustrativos, descritos en relacion con los aspectos divulgados en el presente documento pueden implementarse como hardware electronico (por ejemplo, una implementacion digital, una implementacion analogica o una combinacion de las dos que pueda disenarse utilizando codificacion de fuente o alguna otra tecnica), como diversas formas de codigo de programa o de diseno que incluyan instrucciones (que pueden denominarse en el presente documento, por comodidad, "software" o "modulo de software") o como combinaciones de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y software, anteriormente se han descrito, en general, diversos componentes, bloques, modulos, circuitos y etapas ilustrativos desde el punto de vista de su funcionalidad. Si dicha funcionalidad se implementa como hardware o software depende de la aplicacion y las restricciones de diseno particulares impuestas al sistema global. Los expertos en la tecnica pueden implementar la funcionalidad descrita de varias maneras para cada aplicacion particular, pero no se deberia interpretar que dichas decisiones de implementacion suponen apartarse del alcance de la presente divulgacion.

[0093] Los diversos bloques logicos, modulos y circuitos ilustrativos descritos en relacion con los aspectos divulgados en el presente documento pueden implementarse dentro de, o realizarse mediante, un circuito integrado (IC), un terminal de acceso o un punto de acceso. El IC puede comprender un procesador de proposito general, un procesador de senales digitales (DSP), un circuito integrado especifico de la aplicacion (ASlC), una formacion de compuertas programables en el terreno (FPGA) u otro dispositivo logico programable, compuerta discreta o logica de transistores, componentes de hardware discretos, componentes electricos, componentes opticos, componentes mecanicos, o cualquier combinacion de los mismos disenada para realizar las funciones que se describen en el presente documento, y que pueden ejecutar codigos o instrucciones que residen dentro del IC, fuera del IC, o en ambos casos. Un procesador de uso general puede ser un microprocesador pero, de forma alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador, controlador, micro-controlador o maquina de estados convencional. Un procesador tambien puede implementarse como una combinacion de dispositivos informaticos, por ejemplo, una combinacion de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o mas microprocesadores junto con un nucleo de DSP o cualquier otra configuracion de este tipo.

[0094] Los expertos en la tecnica deberian apreciar que los diagramas de bloques en este documento representan vistas conceptuales de circuitos, algoritmos y etapas funcionales ilustrativos, que realizan los principios de la divulgacion. Asimismo, deberia apreciarse que los organigramas, diagramas de flujo, diagramas de senales, diagramas de sistema, codigos y similares cualesquiera representan varios procesos que pueden representarse esencialmente en un medio legible por ordenador y, por lo tanto, ser ejecutados por un ordenador o procesador, independientemente de que tal ordenador o procesador se muestre o no explicitamente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de comunicacion inalambrica que comprende:

determinar, mediante un primer dispositivo, un conjunto de direcciones de antena discretas para la comunicacion con una pluralidad de dispositivos, incluyendo el conjunto de direcciones de antena discretas una primera direccion de antena optima para transmitir senales a un segundo dispositivo y una segunda direccion de antena optima diferente a la primera direccion de antena optima, siendo la segunda direccion de antena optima para recibir senales desde el segundo dispositivo;

determinar, mediante el primer dispositivo, si un canal de comunicacion esta despejado para la transmision al segundo dispositivo, efectuandose la determinacion solo con respecto a la primera direccion de antena optima y a la segunda direccion de antena optima, y que comprende

realizar un barrido de ciclos multiples de la primera direccion de antena optima (1330-1 a 1330-P) y la segunda direccion de antena optima (1330-1 a 1330-P); y

determinar que el canal de comunicacion esta despejado basandose en la ausencia de un preambulo de un paquete en el canal de comunicacion o una determinacion de que una energia maxima detectada en el canal de comunicacion esta por debajo de un umbral definido; y

transmitir, por el primer dispositivo, datos al segundo dispositivo, si el canal de comunicacion esta despejado.

2. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que los datos comprenden un paquete de datos.

3. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que determinar el conjunto de direcciones de antena discretas para la comunicacion con la pluralidad de dispositivos comprende recibir, por parte del primer dispositivo, informacion de capacidades de conformacion de haces, asociada a uno o mas dispositivos de la pluralidad de dispositivos, comprendiendo la informacion de capacidades de conformacion de haces una serie de direcciones de transmision y recepcion aproximadas y una serie de niveles de conformacion de haces de cada uno de los uno o mas dispositivos de la pluralidad de dispositivos.

4. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que la realizacion del barrido de ciclos multiples de la primera direccion de antena optima y la segunda direccion de antena optima comprende alternar periodos de deteccion de energia con respecto a la primera direccion de antena optima y la segunda direccion de antena optima, dentro de cada ciclo del barrido de ciclos multiples.

5. Un aparato (1900) para la comunicacion inalambrica que comprende: un sistema de procesamiento configurado para llevar a cabo las etapas del procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.

6. Un producto de programa informatico para comunicaciones inalambricas que comprende: un medio legible por maquina que comprende instrucciones ejecutables para llevar a cabo las etapas del procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.