ES2711563T3 - Procedimiento y aparato para acceso múltiple por división espacial - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para comunicaciones inalámbricas de acceso múltiple por división espacial que comprende: recibir una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos (120, 200, 410), en el que la pluralidad de peticiones se recibe como parte de un proceso de contienda de acceso al medio, en el que las peticiones se transmiten mediante la pluralidad de aparatos si una característica determinada de los datos a transmitir satisface un umbral; determinar la asignación de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinación se basa en la pluralidad de peticiones; y transmitir un mensaje que comprende la asignación de recursos para el conjunto de aparatos para permitir la transmisión simultánea de datos, en el que la transmisión de datos comprende un flujo de datos precodificado espacialmente.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento y aparato para acceso multiple por division espacial

ANTECEDENTES

I. Campo

[0001] La siguiente descripcion se refiere, en general, a sistemas de comunicacion, y, mas concretamente, a un procedimiento y aparato para gestionar transmisiones iniciadas por cliente en esquemas de comunicacion de multiples usuarios.

II. Antecedentes

[0002] Con el fin de tratar el problema de los crecientes requisitos de ancho de banda que se demandan para los sistemas de comunicaciones inalambricas, se estan desarrollando diferentes esquemas que permiten a multiples terminales de usuario comunicarse con un unico punto de acceso compartiendo los recursos de canal, obteniendo al mismo tiempo altos caudales de datos. La tecnologia de multiples entradas o multiples salidas (MIMO) representa un enfoque de este tipo, que ha surgido recientemente como una tecnica popular para los sistemas de comunicacion de nueva generacion. La tecnologia de MIMO se ha adoptado en varias normas emergentes de comunicaciones inalambricas tales como la norma 802.11 del Instituto de Ingenieros Electricos (IEEE). La norma IEEE 802.11 denota un conjunto de normas de interfaz aerea de red inalambrica de area local (WLAN) desarrolladas por el comite IEEE 802.11 para comunicaciones de corto alcance (por ejemplo, entre decenas y algunos cientos de metros).

[0003] En los sistemas de comunicaciones inalambricas, los protocolos de acceso al medio (MAC) estan disenados para funcionar utilizando varias dimensiones de libertad ofrecidas por el medio de enlace aereo. Las dimensiones de libertad que se utilizan de manera mas habitual son el tiempo y la frecuencia. Por ejemplo, en el protocolo IEEE 802.11 MAC, la dimension de libertad "tiempo" se utiliza a traves del CSMA (acceso multiple por deteccion de portadora). El protocolo de CSMA trata de garantizar que no se produzca mas de una transmision durante un periodo de alta interferencia potencial. Asimismo, la dimension de libertad "frecuencia" se puede utilizar usando diferentes canales de frecuencia.

[0004] Desarrollos recientes consideran el espacio como una dimension viable que puede usarse para aumentar, o al menos para usar de manera mas eficaz, la capacidad existente. El acceso multiple por division espacial (SDMA) puede usarse para mejorar la utilizacion del enlace aereo mediante la programacion de multiples terminales para una transmision y recepcion simultaneas. Los datos se envian a cada uno de los terminales usando flujos espaciales. Por ejemplo, con SDMA, un transmisor forma flujos ortogonales para receptores individuales. Dichos flujos ortogonales pueden formarse debido a que el transmisor presenta varias antenas y el canal de transmision/recepcion consiste en varias rutas. Los receptores tambien pueden tener una o mas antenas (MIMO, SIMO). En este ejemplo se supone que el transmisor es un punto de acceso (AP) y que los receptores son estaciones (STA). Los flujos se forman de tal manera que un flujo destinado a la STA-B, por ejemplo, se detecta como una interferencia de baja potencia en la STA-C, la STA-D,..., etc., y esto no generara una interferencia significativa y, probablemente, se ignorara. Con el fin de formar estos flujos ortogonales, el AP necesita tener informacion de estado de canal (CSI) de cada una de las STA receptoras. Aunque la CSI puede medirse y comunicarse de varias maneras, anadiendo de este modo complejidad, el uso de la CSI optimizara la configuracion de los flujos de SDMA.

[0005] Surgen complejidades adicionales cuando se aplica MIMO a sistemas multiusuario (MU). Por ejemplo, tipicamente, el AP controla el proceso de comunicacion de enlace ascendente (UL). Sin embargo, en determinadas configuraciones, el enfoque de programacion de enlace ascendente sigue necesitando que las STA compitan con el AP para el acceso al canal. Dicho de otro modo, el AP actuara como una STA adicional que intenta obtener acceso al medio de transmision, afectando de este modo a todas las STA que intentan obtener acceso. Ademas, puesto que las STA se basan en el AP para la programacion de futuras transmisiones de UL, el esquema de programacion no siempre funciona bien con determinados tipos de trafico de datos, tal como trafico de datos a rafagas.

[0006] En consecuencia, seria deseable abordar una o mas de las deficiencias descritas anteriormente.

[0007] Se llama la atencion sobre el documento EP 1257 140 A1, que describe que una comunicacion de datos eficiente en un sistema de comunicacion inalambrica se proporciona mediante el uso de un control centralizado de comunicaciones de datos, tal como servicios de conmutacion de paquetes, sobre el canal de enlace ascendente (estacion movil (MS) a estacion base (BS)). Un protocolo de acceso multiple se usa cuando las estaciones moviles de paquetes de datos realizan peticiones de recursos del canal de enlace ascendente. Los mensajes de peticion transmitidos por las MS informan a la BS de los parametros de servicio. Ejemplos de dichos parametros de servicio son la potencia de transmision disponible en la MS, la cantidad de datos a transmitir y la calidad de servicio (QoS).

La BS procesa entonces los mensajes de peticion recibidos y realiza calculos de gestion de interferencia para determinar la parte del balance de potencia recibida de la BS que se puede asignar al usuario de datos que solicita el servicio. Estos calculos se usan para controlar la cantidad de interferencia vista en la estacion base, para asignar una velocidad de transferencia datos al usuario y para ayudar a los algoritmos de programacion a calcular las prioridades de orden de servicio. Se puede usar cualquier algoritmo de programacion; por ejemplo, la programacion puede basarse en la cantidad de datos a transmitir, la antiguedad de los datos o la prioridad del servicio asociado con la estacion movil. El control de interferencia se usa para evitar que se produzcan niveles elevados de interferencia al tiempo que se maximiza la utilizacion de los recursos en el enlace ascendente.

[0008] Tambien se llama la atencion sobre el documento US 2008/212701 A1, que describe un procedimiento y aparato para procesar la transmision de multiples entradas y multiples salidas, MIMO. Una unidad de transmision/recepcion inalambrica, WTRU, recibe informacion de control de enlace descendente que incluye informacion de MIMO y de formato de transporte especifica de WTRU e informacion de MIMO para todas las otras WTRU asignadas al mismo recurso. La WTRU procesa los datos de MIMO recibidos basandose en la informacion de control de enlace descendente. La informacion de control de enlace descendente tambien puede incluir informacion de formato de transporte para todas las otras WTRU asignadas al mismo RB. La informacion de control de enlace descendente se puede transmitir a traves de senalizacion de control especifica de la WTRU. La informacion de MIMO y/o de formato de transporte de todas las WTRU se puede transmitir a traves de senalizacion de control comun especifica de recurso. El formato de senalizacion de control de enlace descendente puede incluir al menos uno de un numero de flujos para la WTRU, un numero de WTRU activas asignadas al mismo recurso, una identidad de canal espacial para la WTRU, un modo de MIMO, un indice de matriz de precodificacion y un indice de vector de precodificacion.

SUMARIO

[0009] De acuerdo con la presente invencion, se dan a conocer un procedimiento, y un aparato, como se exponen en las reivindicaciones independientes, respectivamente. Los modos de realizacion preferentes de la invencion se describen en las reivindicaciones dependientes.

[0010] A continuacion se presenta un resumen simplificado de uno o mas aspectos de un procedimiento y aparato para el procedimiento y aparato para gestionar transmisiones de enlace ascendente iniciadas por cliente en esquemas de comunicacion de multiples usuarios con el fin de proporcionar una comprension basica de dichos aspectos. El presente resumen no es una vision global extensa de todos los aspectos contemplados, y no esta previsto para identificar elementos clave o esenciales de todos los aspectos ni para delimitar el alcance de algunos, o todos, los aspectos. Su unico objetivo es presentar algunos conceptos de uno o mas aspectos de forma simplificada como preludio de la descripcion mas detallada que se presenta mas adelante.

[0011] De acuerdo con diversos aspectos, la innovacion de la materia se refiere a aparatos y procedimientos que proporcionan comunicaciones inalambricas, donde un procedimiento para comunicaciones inalambricas incluye recibir una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos; determinar la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y transmitir un mensaje que comprende la asignacion de recursos al conjunto de aparatos para permitir la transmision de datos.

[0012] En otro aspecto, se da a conocer un aparato para comunicaciones inalambricas que incluye un sistema de procesamiento configurado para recibir una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos; determinar la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y transmitir un mensaje que comprende la asignacion de recursos al conjunto de aparatos para permitir la transmision de datos.

[0013] En otro aspecto mas, se da a conocer un aparato para comunicaciones inalambricas que incluye medios para recibir una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos; medios para determinar la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y medios para transmitir un mensaje que comprende la asignacion de recursos al conjunto de aparatos para permitir la transmision de datos.

[0014] En otro aspecto mas, se da a conocer un producto de programa informatico para comunicaciones inalambricas que incluye un medio legible por maquina que incluye instrucciones ejecutables para recibir una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos; determinar la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y transmitir un mensaje que comprende la asignacion de recursos al conjunto de aparatos para permitir la transmision de datos.

[0015] En otro aspecto mas, se da a conocer un punto de acceso que incluye una o mas antenas; un receptor configurado para recibir, a traves de la una o mas antenas, una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos; un procesador configurado para determinar la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y un transmisor que transmite un mensaje que comprende la asignacion de recursos al conjunto de aparatos para permitir la transmision de datos.

[0016] En otro aspecto mas, se da a conocer un procedimiento para comunicaciones inalambricas que incluye competir por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos; recibir un mensaje, comprendiendo el mensaje una asignacion de recursos basada en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y transmitir datos mediante el aparato basandose en el mensaje.

[0017] En otro aspecto mas, se da a conocer un aparato para comunicaciones inalambricas que incluye un sistema de procesamiento configurado para competir por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos; recibir un mensaje, comprendiendo el mensaje una asignacion de recursos basada en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y transmitir datos mediante el aparato basandose en el mensaje.

[0018] En otro aspecto mas, se da a conocer un aparato para comunicaciones inalambricas que incluye medios para competir por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos; medios para recibir un mensaje, comprendiendo el mensaje una asignacion de recursos basada en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y medios para transmitir datos mediante el aparato basandose en el mensaje.

[0019] En otro aspecto mas, se da a conocer un producto de programa informatico para comunicaciones inalambricas que incluye un medio legible por maquina que incluye instrucciones ejecutables para competir por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos; recibir un mensaje, comprendiendo el mensaje una asignacion de recursos basada en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y transmitir datos mediante el aparato basandose en el mensaje.

[0020] En otro aspecto mas, se da a conocer una estacion que incluye una antena; un procesador, acoplado a la antena, configurado para competir por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos; un receptor configurado para recibir un mensaje, comprendiendo el mensaje una asignacion de recursos basada en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y un transmisor configurado para transmitir datos mediante el aparato basandose en el mensaje.

[0021] Para conseguir los fines anteriores y otros relacionados, el uno o mas aspectos comprenden las caracteristicas descritas en mayor detalle mas adelante y senaladas en particular en las reivindicaciones. La siguiente descripcion y los dibujos adjuntos exponen en detalle determinados aspectos ilustrativos del uno o mas aspectos. Sin embargo, estos aspectos solo indican algunas de las diversas maneras en que pueden utilizarse los principios de varios aspectos, y los aspectos descritos pretenden incluir todos dichos aspectos y sus equivalentes.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0022] Estos y otros aspectos de muestra de la invencion se describiran en la descripcion detallada siguiente y en los dibujos adjuntos, en los que:

La FIG. 1 es un diagrama de una red de comunicaciones inalambricas configurada de acuerdo con un aspecto de la divulgacion;

La FIG. 2 es un nodo inalambrico que incluye un sistema de procesamiento de entrada en un nodo inalambrico en la red de comunicaciones inalambricas de la FIG. 1;

La FIG. 3 es un diagrama de bloques de un aparato que incluye un sistema de procesamiento;

La FIG. 4 es un diagrama de bloques que ilustra la operacion de una secuencia de trama de UL SDMA iniciada por punto de acceso (AP) tradicional;

La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra la operacion de una estacion (STA)/esquema de UL SDMA iniciado por cliente configurado de acuerdo con un aspecto de la divulgacion con un enfoque de respuesta retardada de AP;

La FIG. 6 es un diagrama de tiempos que ilustra la operacion de una estacion (STA)/esquema de UL SDMA iniciado por cliente configurado de acuerdo con un aspecto de la divulgacion con un enfoque de respuesta inmediata de AP;

La FIG. 7 es un diagrama de tiempos que ilustra la operacion de una estacion (STA)/esquema de UL SDMA iniciado por cliente configurado de acuerdo con un aspecto de la divulgacion con un enfoque de respuesta retardada de AP;

La FIG. 8 es un diagrama de bloques que ilustra la funcionalidad de un aparato de punto de acceso para implementar un esquema de UL iniciado por cliente con una pluralidad de STA de acuerdo con un aspecto de la divulgacion.

La FIG. 9 es un diagrama de bloques que ilustra la funcionalidad de un aparato de STA para implementar un esquema de UL iniciado por cliente para una pluralidad de STA de acuerdo con un aspecto de la divulgacion.

[0023] De acuerdo con una practica comun, algunos de los dibujos pueden estar simplificados para mayor claridad. Por tanto, los dibujos pueden no representar todos los componentes de un aparato (por ejemplo, un dispositivo) o un procedimiento dado. Finalmente, se pueden usar numeros de referencia iguales para indicar caracteristicas iguales a lo largo de la memoria descriptiva y las figuras.

DESCRIPCION DETALLADA

[0024] Diversos aspectos de los procedimientos y aparatos se describen de aqui en adelante con mas detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, estos procedimientos y aparatos se pueden realizar de muchas formas diferentes y no se deberia interpretar que estan limitados a cualquier estructura o funcion especifica presentada a lo largo de esta divulgacion. En su lugar, estos aspectos se proporcionan para que esta divulgacion sea exhaustiva y completa, y transmita por completo el alcance de estos procedimientos y aparatos a los expertos en la materia. Basandose en las descripciones y ensenanzas del presente documento, un experto en la materia deberia apreciar que el alcance de la divulgacion esta concebido para abarcar cualquier aspecto de los procedimientos y aparatos divulgados en el presente documento, ya sea implementados de forma independiente de, o combinada con, cualquier otro aspecto de la divulgacion. 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, el alcance de la divulgacion esta concebido para abarcar un aparato o procedimiento de este tipo que se lleve a la practica usando otra estructura, funcionalidad, o estructura y funcionalidad ademas de o aparte de, los diversos aspectos de la divulgacion expuestos en el presente documento. Se deberia entender que cualquier aspecto de la divulgacion en el presente documento se puede integrar mediante uno o mas elementos de una reivindicacion.

[0025] A continuacion se presentaran varios aspectos de una red inalambrica con referencia a la FIG. 1. La red inalambrica 100 se muestra con varios nodos inalambricos, designados en general como un punto de acceso 110 y una pluralidad de terminales de acceso o estaciones (STA) 120. Cada nodo inalambrico puede recibir y/o transmitir. En la siguiente descripcion detallada, el termino "punto de acceso" se usa para designar un nodo de transmision y el termino "terminal de acceso" se usa para designar un nodo de recepcion para comunicaciones de enlace descendente, mientras que el termino "punto de acceso" se usa para designar un nodo de recepcion y el termino "terminal de acceso" se usa para designar un nodo de transmision para comunicaciones de enlace ascendente. Sin embargo, los expertos en la tecnica entenderan facilmente que puede usarse otra terminologia o nomenclatura para un punto de acceso y/o terminal de acceso. A modo de ejemplo, un punto de acceso puede denominarse una estacion base, una estacion transceptora base, una estacion, un terminal, un nodo, un nodo inalambrico, un terminal de acceso que actua como un punto de acceso, o utilizando otra terminologia adecuada. Un terminal de acceso puede denominarse un terminal de usuario, una estacion movil, una estacion de abonado, una estacion, un dispositivo inalambrico, un terminal, un nodo, un nodo inalambrico o utilizando 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.

[0026] La red inalambrica 100 puede soportar cualquier numero de puntos de acceso distribuidos a traves de una region geografica para proporcionar cobertura a terminales de acceso 120. Un controlador de sistema 130 puede usarse para proporcionar coordinacion y control de los puntos de acceso, asi como acceso a otras redes (por ejemplo, Internet) para los terminales de acceso 120. Por simplicidad se muestra un punto de acceso 110. Un punto de acceso es en general un terminal fijo que proporciona servicios de red de retorno a terminales de acceso en la region geografica de cobertura. Sin embargo, el punto de acceso puede ser movil en algunas aplicaciones. Un terminal de acceso, que puede ser fijo o movil, utiliza los servicios de red de retorno de un punto de acceso o establece comunicaciones de par a par con otros terminales de acceso. Ejemplos de terminales de acceso incluyen un telefono (por ejemplo, un telefono celular), un ordenador portatil, un ordenador de escritorio, un asistente digital personal (PDA), un reproductor de audio digital (por ejemplo, un reproductor MP3), una camara, una consola de juegos o cualquier otro nodo inalambrico adecuado.

[0027] La red inalambrica 100 puede soportar tecnologia MIMO. Usando tecnologia MIMO, un punto de acceso 110 puede comunicarse simultaneamente con multiples terminales de acceso 120 usando acceso multiple por division espacial (SDMA). SDMA es un esquema de acceso multiple que permite que multiples flujos transmitidos a diferentes receptores al mismo tiempo compartan el mismo canal de frecuencia y, como resultado, proporciona una mayor capacidad de usuario. Esto se consigue precodificando espacialmente cada flujo de datos y transmitiendo posteriormente cada flujo precodificado espacialmente a traves de una antena de transmision diferente en el enlace descendente. Los flujos de datos precodificados espacialmente llegan a los terminales de acceso con diferentes firmas espaciales, lo que permite que cada terminal de acceso 120 recupere el flujo de datos destinado a ese terminal de acceso 120. En el enlace ascendente, cada terminal de acceso 120 transmite un flujo de datos precodificado espacialmente, lo que permite al punto de acceso 110 identificar la fuente de cada flujo de datos precodificado espacialmente. Debe observarse que aunque en el presente documento se usa el termino "precodificacion", en general tambien puede usarse el termino "codificacion" para englobar el proceso de precodificacion, codificacion, descodificacion y/o postcodificacion de un flujo de datos.

[0028] Uno o mas terminales de acceso 120 pueden estar equipados con multiples antenas para permitir determinada funcionalidad. Con esta configuracion, por ejemplo, multiples antenas del punto de acceso 110 pueden usarse para comunicarse con un punto de acceso de multiples antenas para mejorar el caudal de datos sin un ancho de banda o potencia de transmision adicional. Esto puede conseguirse dividiendo una senal con una alta velocidad de transferencia de datos en el transmisor en multiples flujos con una velocidad de transferencia de datos mas baja y diferentes firmas espaciales, permitiendo por tanto que el receptor separe estos flujos en multiples canales y combine de manera apropiada los flujos para recuperar la senal con alta velocidad de transferencia de datos.

[0029] Aunque partes de la siguiente divulgacion describiran terminales de acceso que tambien soportan tecnologia de MIMO, el punto de acceso 110 tambien puede configurarse para soportar terminales de acceso que no soportan tecnologia de MIMO. Este enfoque puede permitir que versiones anteriores de terminales de acceso (es decir, terminales "heredados") permanezcan desplegadas en una red inalambrica, ampliando su vida util, permitiendo tambien que se introduzcan terminales de acceso de MIMO mas recientes, segun sea apropiado.

[0030] En la siguiente descripcion detallada, varios aspectos de la divulgacion se describiran con referencia a un sistema de MIMO que soporta cualquier tecnologia inalambrica adecuada, tal como multiplexacion por division ortogonal de frecuencia (OFDM). OFDM es una tecnica de espectro ensanchado que distribuye datos sobre un numero de subportadoras separadas en frecuencias precisas. La separacion proporciona "ortogonalidad", lo cual permite a un receptor recuperar los datos de las sub-portadoras. Un sistema de OFDM puede implementar la norma IEEE 802.11 o alguna otra norma de interfaz aerea. Otras tecnologias inalambricas adecuadas incluyen, a modo de ejemplo, acceso multiple por division de codigo (CDMA), acceso multiple por division de tiempo (TDMA) o cualquier otra tecnologia inalambrica adecuada, o cualquier combinacion de tecnologias inalambricas adecuadas. Un sistema de CDMA puede implementar las normas IS-2000, IS-95, IS-856, CDMA de banda ancha (WCDMA), o alguna otra norma de interfaz aerea adecuada. Un sistema de TDMA puede implementar la norma del Sistema Global de Comunicaciones Moviles (GSM) o alguna otra norma de interfaz aerea adecuada. Como apreciaran facilmente los expertos en la materia, los diversos aspectos de esta divulgacion no estan limitados a ninguna tecnologia inalambrica y/o norma de interfaz aerea particular.

[0031] El nodo inalambrico, ya sea un punto de acceso o un terminal de acceso, puede implementarse con un protocolo que utiliza una estructura de capas que incluye una capa fisica (PHY) que implementa todas las especificaciones fisicas y electricas para conectar el nodo inalambrico al canal inalambrico compartido, una capa de control de acceso al medio (MAC) que coordina el acceso al canal inalambrico compartido, y una capa de aplicacion que realiza diversas funciones de procesamiento de datos que incluyen, a modo de ejemplo, codecs de voz y multimedia y procesamiento de graficos. Es posible que se requieran capas de protocolo adicionales (por ejemplo, capa de red, capa de transporte) para cualquier aplicacion en particular. En algunas configuraciones, el nodo inalambrico puede actuar como un punto de retransmision entre un punto de acceso y un terminal de acceso, o entre dos terminales de acceso, y por lo tanto, puede no requerir una capa de aplicacion. Los expertos en la materia podran facilmente implementar el protocolo apropiado para cualquier nodo inalambrico dependiendo de la aplicacion particular y de las restricciones de diseno globales impuestas en el sistema global.

[0032] Cuando el nodo inalambrico esta en modo de transmision, la capa de aplicacion procesa datos, segmenta los datos en paquetes y proporciona los paquetes de datos a la capa MAC. La capa MAC ensambla paquetes MAC con cada paquete de datos desde la capa de aplicacion que se esta transportando mediante la carga util de un paquete MAC. De forma alternativa, la carga util para un paquete MAC puede transportar un fragmento de un paquete de datos o multiples paquetes de datos desde la capa de aplicacion. Cada paquete MAC incluye una cabecera MAC y un codigo de deteccion de error. El paquete MAC a veces se denomina Unidad de Datos de Protocolo MAC (MPDU), pero tambien se puede denominar trama, paquete, ranura de tiempo, segmento o cualquier otra nomenclatura adecuada.

[0033] Cuando el MAC decide transmitir, proporciona un bloque de paquetes MAC a la capa PHY. La capa PHY ensambla un paquete PHY ensamblando el bloque de paquetes MAC en una carga util y anadiendo un preambulo.

Como se analizara con mayor detalle mas adelante, la capa PHY tambien es responsable de proporcionar diversas funciones de procesamiento de senales (por ejemplo, modulacion, codificacion, procesamiento espacial, etc.). El nodo de recepcion usa el preambulo, que a veces se denomina Protocolo de Convergencia de Capa Fisica (PLCP), para detectar el inicio del paquete p Hy y sincronizarlo con el reloj de datos de nodo del transmisor. El paquete PHY a veces se denomina Unidad de Datos de Protocolo de Capa Fisica (PLPDU), pero tambien puede denominarse trama, paquete, ranura de tiempo, segmento o cualquier otra nomenclatura adecuada.

[0034] Cuando el nodo inalambrico esta en un modo de recepcion, el proceso se invierte. Es decir, la capa PHY detecta un paquete PHY entrante desde el canal inalambrico. El preambulo permite que la capa PHY se bloquee en el paquete PHY y realice diversas funciones de procesamiento de senales (por ejemplo, desmodulacion, descodificacion, procesamiento espacial, etc.). Una vez procesada, la capa PHY recupera el bloque de paquetes MAC transportados en la carga util del paquete PHY y proporciona los paquetes MAC a la capa MAC.

[0035] La capa MAC comprueba el codigo de deteccion de error para cada paquete MAC para determinar si se descodifico correctamente. Si el codigo de deteccion de error para un paquete MAC indica que se descodifico correctamente, entonces la carga util para el paquete MAC se proporciona a la capa de aplicacion. Si el codigo de deteccion de error para un paquete MAC indica que se descodifico incorrectamente, el paquete MAC se descarta. Se puede enviar un acuse de recibo de bloque (BACK) al nodo de transmision indicando que paquetes de datos se descodificaron correctamente. El nodo de transmision usa el BACK para determinar que paquetes de datos, si los hay, requieren retransmision.

[0036] La FIG. 2 es un diagrama de bloques conceptual que ilustra un ejemplo de las funciones de procesamiento de senales de la capa PHY. En un modo de transmision, un procesador de datos de TX 202 puede usarse para recibir datos de la capa MAC y codificar (por ejemplo, codigo Turbo) los datos para facilitar la correccion de errores hacia delante (FEC) en el nodo de recepcion. El proceso de codificacion da como resultado una secuencia de simbolos de codigo que pueden bloquearse entre si y asignarse a una constelacion de senal mediante el procesador de datos de TX 202 para producir una secuencia de simbolos de modulacion.

[0037] En los nodos inalambricos que implementan OFDM, los simbolos de modulacion del procesador de datos de TX 202 pueden proporcionarse a un modulador de OFDM 204. El modulador de OFDM 204 divide los simbolos de modulacion en flujos paralelos. Cada flujo se asigna entonces a una sub-portadora de OFDM y, a continuacion, se combina usando una transformada rapida de Fourier inversa (IFFT) para producir un procesador espacial de TX 204 que realiza el procesamiento espacial de los simbolos de modulacion. Esto puede lograrse mediante la precodificacion espacial de los simbolos de modulacion antes de proporcionarlos a un modulador de OFDM 206.

[0038] El modulador de OFDM 206 divide los simbolos de modulacion en flujos paralelos. Cada flujo se asigna entonces a una sub-portadora OFDM y luego se combinan en conjunto usando una transformada rapida de Fourier Inversa (IFFT) para producir un flujo de OFDM de dominio de tiempo. Cada flujo de OFDM precodificado espacialmente se proporciona a continuacion a una antena diferente 210a-210n a traves de un transceptor respectivo 208a-208n. Cada transceptor 208a-208n modula una portadora de RF con un flujo precodificado respectivo para la transmision a traves del canal inalambrico.

[0039] En un modo de recepcion, cada transceptor 208a-208n recibe una senal a traves de su antena respectiva 210a-210n. Cada transceptor 208a-208n se puede usar para recuperar la informacion modulada en una portadora de RF y proporcionar la informacion a un desmodulador de OFDM 220.

[0040] El procesador espacial de RX 220 lleva a cabo un procesamiento espacial en la informacion para recuperar cualquier flujo espacial destinado al nodo inalambrico 200. El procesamiento espacial puede realizarse de acuerdo con la inversion de matriz de correlacion de canal (CCMI), el error cuadratico medio minimo (MMSE), la cancelacion suave de interferencias (SIC) o alguna otra tecnica adecuada. Si hay multiples flujos espaciales destinados al nodo inalambrico 200, pueden combinarse mediante el procesador espacial de RX 222.

[0041] En nodos inalambricos que implementan OFDM, el flujo (o flujo combinado) desde el transceptor 208a-208n se proporciona a un desmodulador de OFDM 220. El desmodulador de OFDM 220 convierte el flujo (o flujo combinado) del dominio de tiempo al dominio de frecuencia usando una transformada rapida de Fourier (FFT). La senal en el dominio de frecuencia comprende un flujo independiente para cada sub-portadora de la senal OFDM. El desmodulador de OFDM 220 recupera los datos (es decir, simbolos de modulacion) transportados en cada subportadora y multiplexa los datos en un flujo de simbolos de modulacion antes de enviar el flujo a un procesador espacial de RX 222.

[0042] El procesador espacial de RX 222 lleva a cabo un procesamiento espacial en la informacion para recuperar cualquier flujo espacial destinado al nodo inalambrico 200. El procesamiento espacial puede realizarse de acuerdo con la inversion de matriz de correlacion de canal (CCMI), el error cuadratico medio minimo (MMSE), la cancelacion suave de interferencias (SIC) o alguna otra tecnica adecuada. Si hay multiples flujos espaciales destinados al nodo inalambrico 200, pueden combinarse mediante el procesador espacial de RX 222.

[0043] Se puede usar un procesador de datos de RX 224 para trasladar los simbolos de modulacion de vuelta al punto correcto en la constelacion de senal. Debido al ruido y otras perturbaciones en el canal inalambrico, los simbolos de modulacion pueden no corresponder a una localizacion exacta de un punto en la constelacion de senal original. El procesador de datos de RX 224 detecta que simbolo de modulacion se transmitio con mayor probabilidad encontrando la menor distancia entre el punto recibido y la localizacion de un simbolo valido en la constelacion de senal. Estas decisiones suaves se pueden usar, en el caso de los codigos Turbo, por ejemplo, para calcular una relacion de verosimilitud logaritmica (LLR) de los simbolos de codigo asociados con los simbolos de modulacion dados. El procesador de datos de RX 224 usa a continuacion la secuencia de LLR de simbolos de codigo con el fin de descodificar los datos que se transmitieron originalmente antes de proporcionar los datos a la capa MAC.

[0044] La FIG. 3 ilustra un ejemplo de una configuracion de hardware para un sistema de procesamiento 300 en un nodo inalambrico. En este ejemplo, el sistema de procesamiento 300 puede implementarse con una arquitectura de bus, representada en general mediante el bus 302. El bus 302 puede incluir cualquier numero de buses y puentes de interconexion, dependiendo de la aplicacion especifica del sistema de procesamiento 300 y las restricciones de diseno globales. El bus enlaza entre si diversos circuitos, incluyendo un procesador 304, medios legibles por ordenador 306 y una interfaz de bus 308. La interfaz de bus 308 se puede usar para conectar un adaptador de red 310, entre otras cosas, al sistema de procesamiento 300 a traves del bus 302. La interfaz de red 310 se puede usar para implementar las funciones de procesamiento de senales de la capa PHY. En el caso de un terminal de acceso 110 (vease la FIG. 1), una interfaz de usuario 312 (por ejemplo, un teclado, una pantalla, un raton, una palanca de mandos, etc.) tambien pueden conectarse al bus a traves de la interfaz de bus 308. El bus 302 tambien puede enlazar otros circuitos diversos tales como fuentes de temporizacion, perifericos, reguladores de tension, circuitos de gestion de potencia y similares, que son bien conocidos en la tecnica y, por lo tanto, no se describiran con mas detalle.

[0045] El procesador 304 es responsable de gestionar el bus y el procesamiento general, incluyendo la ejecucion de software almacenado en los medios legibles por ordenador 308. El procesador 308 puede implementarse con uno o mas procesadores de proposito general y/o de proposito especial. Los ejemplos incluyen microprocesadores, microcontroladores, procesadores de senales digitales (DSP), matrices de puertas programables por campo (FPGA), dispositivos de logica programable (PLD), maquinas de estados, logica de puertas, circuitos de hardware discretos y otro hardware adecuado, configurado para llevar a cabo la diversa funcionalidad descrita a lo largo de esta divulgacion.

[0046] Uno o mas procesadores del sistema de procesamiento pueden ejecutar software. Debera interpretarse ampliamente que el termino “software” se refiere a instrucciones, conjuntos de instrucciones, codigo, segmentos de codigo, codigo de programa, programas, subprogramas, modulos de software, aplicaciones, aplicaciones de software, paquetes de software, rutinas, subrutinas, objetos, modulos ejecutables, hilos de ejecucion, procedimientos, funciones, etc., independientemente de que se denominen software, firmware, middleware, microcodigo, lenguaje de descripcion de hardware o de otra forma.

[0047] El software puede residir en un medio legible por ordenador. Un medio legible por ordenador puede incluir, a modo de ejemplo, un dispositivo de almacenamiento magnetico (por ejemplo, un disco duro, un disco flexible, una cinta magnetica), un disco optico (por ejemplo, un disco compacto (CD), un disco versatil digital (DVD)), una tarjeta inteligente, un dispositivo de memoria flash (por ejemplo, una tarjeta, un dispositivo o una memoria USB), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una ROM programable (PROM), una PROM borrable (EPROM), una PROM borrable electricamente (EEPROM), un registro, un disco extraible, una onda portadora, una linea de transmision o cualquier otro medio adecuado para almacenar o transmitir software. El medio legible por ordenador puede residir en el sistema de procesamiento, ser externo al sistema de procesamiento o distribuirse a traves de multiples entidades que incluyan el sistema de procesamiento. Los medios legibles por ordenador pueden realizarse en un producto de programa informatico. A modo de ejemplo, un producto de programa informatico puede incluir un medio legible por ordenador en materiales integrados.

[0048] En la implementacion de hardware ilustrada en la FIG. 3, los medios legibles por ordenador 306 se muestran como parte del sistema de procesamiento 300 independiente del procesador 304. Sin embargo, como apreciaran facilmente los expertos en la materia, los medios legibles por ordenador 306, o cualquier parte de los mismos, pueden ser externos al sistema de procesamiento 300. A modo de ejemplo, los medios legibles por ordenador 306 pueden incluir una linea de transmision, una onda portadora modulada mediante datos y/o un producto informatico independiente del nodo inalambrico, donde el procesador 304 pueda acceder a todos ellos a traves de la interfaz de bus 308. De forma alternativa o adicional, los medios legibles por ordenador 304, o cualquier parte de los mismos, pueden integrarse en el procesador 304, tal como puede ser el caso de la memoria cache y/o los ficheros de registro generales.

[0049] La FIG. 4 ilustra un diagrama de tiempos 400 que ilustra una secuencia tradicional para la transmision de SDMA de enlace ascendente iniciada por AP mediante un AP 402 con una pluralidad de STA 410-1 a 410-3, donde: 1. El AP 402 obtiene acceso al medio usando EDCA. El acceso se proporciona basandose en una prioridad que depende de una categona de acceso (AC) de trafico de UL desde la pluralidad de STA 410-1 a 410-3.

2. El AP 402 envfa un mensaje de peticion de SDMA (RSDMA) 404, solicitando a clientes tales como la pluralidad de STA 410-1 a 410-3 que envfen un mensaje de peticion de envfo-acceso multiple (RTS-MA) de UL. Los mensajes UL RTS-MA se transmiten usando ranuras de tiempo y flujos espaciales (SS) asignados previamente, donde el AP 402 realiza la asignacion.

3. La pluralidad de STA 410-1 a 410-3 responde con mensajes RTS-MA respectivos 412-1 a 412-3. Cada mensaje RTS-MA contiene la AC de trafico de UL, un valor de contador de retroceso (back off) de EDCA y un tamano de paquete.

4. El AP 402 puede enviar opcionalmente un mensaje RTS-MA-ACK (RMA) 406, acusando recibo de los mensajes RTS-Ma 412-1 a 412-3 y solicitando sondeo con fines de calculo de esquema de modulacion y codificacion (MCS) de UL SDMA.

5. El AP 402 envfa entonces un mensaje de confirmacion de RTS-MA (RMC) 408 con SS, MCS y los valores de desplazamiento de potencia requeridos para UL SDMA para clientes seleccionados. Estos clientes se seleccionan para preservar sus prioridades de EDCA (valor de contador de retroceso y AC). El mensaje de RMC 408 tambien reserva el medio durante un perfodo de tiempo necesario para realizar una operacion de transmision, denominado una duracion de TxOP. La duracion de TxOP se puede basar en el tamano de paquete mas largo solicitado por los clientes seleccionados.

6. A continuacion, los clientes envfan paquetes de UL SDMA; ilustrado como las transmisiones de datos de SDMA 416-1 a 416-3, usando el SS, el Mc S y los valores de desplazamiento de potencia sugeridos por el AP 402.

7. Una vez que el AP 402 ha recibido correctamente los paquetes de UL SDMA, el AP 402 responde con un mensaje de ACK de bloque (BA) 420 para acusar recibo de la transmision desde los clientes.

8. Despues de una transmision correcta de los paquetes de UL SDMA, los clientes pueden reinicializar sus contadores de retroceso para el acceso EDCA. Los clientes pueden preferir no usar el acceso EDCA para el trafico de UL y basarse en los mensajes RSDMA o de confirmacion de RTS-MA programados para futuras transmisiones de UL.

[0050] El protocolo define la operacion necesaria para que los AP y las STA configuren una comunicacion de UL-SDMA. En un proceso de transmision iniciado por cliente, el AP no conoce el estado de memoria intermedia de las STA y, en consecuencia, el AP no sabe cuales de las STA necesitan enviar datos. Para solucionar esto, cada una de las STA puede enviar un mensaje de peticion de transmision (TXR) al AP cada vez que necesite enviar datos. El AP puede conceder la transmision transmitiendo un mensaje de concesion de transmision (TXS).

[0051] En un aspecto de la divulgacion, el AP puede conceder el derecho de transmision de inmediato a una primera STA enviando el mensaje de TXS tan pronto como se recibe la TXR. En este enfoque de "respuesta inmediata", despues de que el AP recibe una TXR de la primera STA, el AP enviara un TXS de inmediato. Esto permite que la primera STA transmita datos, pero debido a que el protocolo de UL-SDMA es mas eficiente si el numero maximo de flujos espaciales se multiplexa en una transmision similar, se pueden usar diversos mecanismos para permitir que otras STA accedan al medio. En un enfoque, se puede informar al AP de que una STA tiene datos para transmitir para una sesion de SDMA de enlace ascendente futura haciendo que la propia STA agregue dicha informacion durante una transmision de UL-SDMA anterior. La asignacion de recursos tambien puede basarse en un algoritmo de programacion, donde el AP programara previamente las STA basandose en clasificaciones conocidas u otra categorizacion de las STA. A modo de ejemplo, si una de las STA tiene trafico sensible al tiempo, tal como trafico de voz sobre IP (VOIP), entonces el AP programara la STA con los recursos correspondientes.

[0052] En otro aspecto de la divulgacion, el AP puede simplemente acusar recibo de la peticion y esperar a recopilar otras peticiones antes de conceder la transmision de inmediato. En este enfoque de "respuesta retardada", se recopilan peticiones de varias STA, de tal manera que el numero maximo de flujos espaciales se multiplexa en una transmision similar. Ademas, una STA que haya recibido un acuse de recibo puede esperar durante un tiempo de espera. Los enfoques de respuesta inmediata y respuesta retardada se describen mas adelante en el presente documento.

[0053] Las STA tienen que decidir cuando solicitar una transmision. En un aspecto de la divulgacion, las STA implementan un mecanismo de Acceso de Canal Distribuido Mejorado (EDCA) de IEEE 802.11. El mecanismo de EDCA actualmente proporciona prioridad de acceso basandose en el tipo de trafico. Para optimizar la eficiencia de operacion, se puede evitar que una STA envfe TXR salvo que la STA tenga datos suficientes para amortizar cualquier sobrecarga fija necesaria para transmitir los datos. A modo de ejemplo, para cada operacion de transmision, se incluyen los recursos para transmitir un preambulo, tiempos de diferimiento, etc. Por tanto, salvo que haya datos suficientes para justificar este gasto de recursos, se evitara que una STA solicite la transmision. Se debe observar que es necesario tener en cuenta la latencia, la memoria intermedia u otras consideraciones similares. Por tanto, a modo de ejemplo, se pueden implementar umbrales de tal manera que una STA envie una peticion de transmision al AP cuando se haya alcanzado un umbral de latencia o de memoria intermedia. En un aspecto de la divulgacion, los umbrales pueden ser estaticos y basarse en la clase o el tipo/capacidades de red. En otro aspecto de la divulgacion, los umbrales pueden ser dinamicos, donde el AP puede establecer los umbrales basandose en la carga de red. En otro aspecto mas de la divulgacion, tambien se puede implementar una combinacion de umbrales estaticos y dinamicos.

[0054] Como se ha indicado anteriormente, se proporcionan dos modos de operacion para que el AP decida cuando debe iniciar una transmision de UL-SDMA enviando un TXS. Haciendo referencia a la FIG. 5, que ilustra un proceso de respuesta retardada, se puede iniciar un temporizador despues de que el AP recibe una peticion desde una STA (TXR). El AP puede iniciar una sesion de UL-SDMA tan pronto como lleguen nuevas peticiones y la cantidad de flujos espaciales solicitados use completamente los disponibles, o cuando venza el temporizador. Las duraciones de temporizador pueden ser diferentes basandose en la clase. En la asignacion de flujos espaciales y recursos para otras STA, el AP puede recibir multiples peticiones e implementar una politica para atender las peticiones en el orden correcto, al tiempo que cumple con las reglas de imparcialidad establecidas por el mecanismo de EDCA de IEEE 802.11. En un aspecto de la divulgacion, un enfoque sencillo puede atender a las STA en el orden de la TXR recibida. Este enfoque respeta el hecho de que las STA pudieron acceder al medio cuando enviaron la peticion y, en un protocolo de EDCA heredado, tambien habrian transmitido sus datos en ese orden. Esto se denominaria un enfoque no preferente.

[0055] En un segundo modo de operacion, denominado enfoque de respuesta inmediata, el AP siempre responde a una peticion con un mensaje que concede una transmision de enlace ascendente. Por tanto, el AP puede enviar un TXS despues de cada TXR, concediendo el TXS acceso de enlace ascendente para al menos el emisor del TXS, y potencialmente para otras STA. Especificamente, dicha transmision de enlace ascendente podria implicar solo a la STA solicitante o podria ser un UL-SDMA que implique a multiples STA. En la asignacion de SS y recursos para otras STA, el AP debe seleccionar otras STA a incluir en el UL-SDMA. Se pueden implementar diferentes mecanismos para seleccionar que estaciones se deben incluir en el UL-SDMA. Un enfoque es hacer que el AP incluya en la transmision de UL-SDMA un conjunto de STA que son candidatas a tener trafico para enviar.

[0056] Los diferentes enfoques de seleccion de las STA podrian incluir: un turno rotatorio (round robin) ciego o una seleccion aleatoria de STA. Otro enfoque puede incluir que despues de cada transmision de UL, una STA puede senalizar, por ejemplo, estableciendo un bit, que tiene mas datos para transmitir y el AP tendra en cuenta esta informacion cuando seleccione la STA. Otro enfoque mas puede incluir el uso de un protocolo independiente mediante las STA para senalizar la naturaleza de su trafico al AP, a partir de lo cual el AP puede deducir la carga de la STA.

[0057] En un aspecto de la divulgacion, el numero maximo de flujos espaciales permitidos en el UL-SDMA tiene que ser menor o igual al numero de antenas de recepcion en el AP. El AP necesita saber el numero maximo de flujos espaciales que enviara cada estacion. Un enfoque puede ser hacer que el AP decida este valor para cada STA antes de cada asignacion de recursos con el fin de optimizar el uso de recursos en cada transmision de UL-SDMA. Este enfoque puede ser complejo y requerir informacion adicional. Otro enfoque es hacer que el AP y la STA acuerden, a priori, el numero maximo de flujos espaciales que una STA usara en cualquier transmision de UL-SDMA. El AP puede modificar periodicamente este valor.

[0058] Una STA puede decidir cuantos flujos espaciales debe usar, que pueden ser menores que la cantidad maxima que se ha acordado previamente. El AP solo necesita asegurarse de que la STA no excede un numero maximo determinado previamente de flujos espaciales. Esto puede dar lugar a flujos espaciales no usados si la STA no usa todos los flujos espaciales, pero puede haber una mejora en el tiempo de procesamiento por no tener que asignar dinamicamente flujos espaciales.

[0059] Una vez que el AP ha seleccionado las STA para la transmision de UL-SDMA, el AP tiene que decidir la duracion de la transmision de UL-SDMA. En un aspecto de la divulgacion, la STA puede especificar la duracion requerida en su peticion. El AP establecera la duracion del UL-SDMA como una funcion del tiempo requerido de las STA programadas. La peticion proveniente de una STA tendra uno o mas campos de duracion. Cada campo de duracion especificara la duracion solicitada dependiendo del numero total de flujos espaciales que se transmiten mediante SDMA en conjunto. Por ejemplo, una STA con un unico flujo espacial puede requerir 1 ms si se atiende solo, pero puede requerir mas de 1,5 ms si se atiende junto con otros 2 flujos espaciales, porque, en este ultimo caso, la s Ta tendra que usar un MCS mas bajo. En el caso de que se envie una unica duracion, las peticiones pueden incluir una indicacion de MCS asociada con la duracion. El AP podra determinar la cantidad de datos que la STA necesita transmitir (MCS x duracion) y usar dicha informacion para seleccionar la duracion concedida en el TXS. Un ejemplo de la funcion puede ser que la duracion se basa en la duracion maxima incluida en las peticiones que forman parte de las peticiones programadas (es decir, el maximo de las peticiones de STA). Para el modo de respuesta inmediata, la duracion puede basarse en la TXR de la primera STA.

[0060] Para la determinacion de modulacion, como se ha descrito anteriormente, el numero de flujos espaciales para cada STA es fijo, pero la modulacion usada por cada STA debe decidirse. El esquema optimo puede ser que el AP recopile toda la informacion de canal de todas las STA y calcule la modulacion optima conjunta para cada STA. Esto puede ser complejo y requiere informacion adicional. Otro enfoque es hacer que cada s Ta use un algoritmo de adaptacion de velocidad que permita una seleccion de modulacion autonoma. Una solucion alternativa es hacer que el AP decida que MCS debe usar cada STA, donde la indicacion de MCS se incluye en el mensaje de TXS. Otra solucion alternativa es hacer que cada STA envie una indicacion de MCS en la TXR y el AP envie una indicacion de retroceso de MCS en el TXS, refiriendose al MCS recibido en la TXR.

[0061] El TXS tambien puede incluir, ademas de lo que la STA puede transmitir, un numero de flujos espaciales que se asignan a todas las STA que estaran transmitiendo. Las STA que estan transmitiendo pueden usar esta informacion para determinar la modulacion (por ejemplo, una primera STA puede usar una modulacion para una velocidad de transferencia de datos mas baja para un TXS que esta asignando un numero alto de flujos espaciales para la transmision de UL SDMA, es decir, la primera STa sabe que sus transmisiones estaran sometidas a interferencia procedente de otras STA a las que se les ha concedido acceso).

[0062] Para la operacion de capa fisica de UL-SDMA, es posible que se requiera control de potencia (por ejemplo, puede ser necesario cambiar la potencia de transmision de cada estacion). Un enfoque es hacer que el AP almacene el nivel de potencia recibido de cada TXR y lo asocie con la STA de envio. El AP puede incluir una informacion de control de potencia por STA en el TXS, lo que puede permitir que cada estacion modifique la potencia de transmision. La potencia de transmision puede modificarse con referencia relativa a la potencia usada al enviar la TXR. La TXR de cada STA puede enviarse a la potencia maxima que la STA puede soportar.

[0063] Antes de que tenga lugar la sesion de UL-SDMA, el AP puede especificar algunos parametros que usaran las STa , y los comunica a cada STA. El numero exacto de flujos espaciales (Nss) o el numero maximo de flujos espaciales que usara cada STA puede ser menor que el NtxSTA para cada STA.

[0064] Como una caracteristica opcional, antes de que tenga lugar la sesion de UL-SDMA, las STA comunican al AP la naturaleza de su trafico. La comunicacion puede indicar el retardo aceptado maximo en el servicio, o el caudal solicitado promedio.

[0065] La FIG. 6 es un diagrama de tiempos que ilustra la operacion 600 de una estacion (STA)/esquema de UL SDMA iniciado por cliente configurado de acuerdo con un aspecto de la divulgacion con un enfoque de respuesta inmediata de AP. En un enfoque del protocolo, como se ilustra en 602, cada STA que tiene datos para transmitir hacia el AP envia una TXR y el acceso al medio se obtiene a traves de operaciones de EDCA heredado. EDCA proporciona diferentes clases de trafico y define diferentes reglas de acceso por clase. La TXR puede transportar una clase de datos a transmitir. La TXR tambien puede incluir TxTime, que es el tiempo requerido para la transmision. En otras palabras, cada peticion de una STA incluira una indicacion de una o mas duraciones solicitadas, donde cada duracion se refiere a una posible configuracion de transmision de SDMA, tal como el numero total de flujos espaciales. Cada peticion de una STA tambien puede incluir una indicacion de MCS, refiriendose al MCS que usara la STA en relacion con la duracion de transmision solicitada. A partir de la duracion y el MCS solicitado, el AP puede determinar la cantidad de datos que la STA necesita enviar.

[0066] En un aspecto de la divulgacion, no se permite que las STA que envian una TXR y reciben un acuse de recibo envien otra TXR para la misma clase de datos, salvo que se cumplan algunas condiciones. Por ejemplo, una STA puede enviar otra TXR si el tiempo de espera vence sin que la STa reciba un TXS con su direccion en la lista de TXS. En otro ejemplo, la STA puede enviar otra TXR si los requisitos de calidad de servicio (QoS) permiten el envio de TXR adicionales.

[0067] Como se ilustra en 604, despues de recibir una TXR, el AP puede responder inmediatamente con un acuse de recibo (ACK) simple. En un aspecto de la divulgacion, la ACK se puede enviar despues de un tiempo de SIFS segun se define en la norma IEEE 802.11. El AP puede almacenar, en una localizacion tal como en una memoria local, la peticion de uso futuro guardando tambien informacion tal como la clase de la peticion, el TxTime, el tiempo en el que se recibio la peticion, la potencia a la que se recibio la peticion, y el MCS.

[0068] En otro aspecto de la divulgacion, el AP puede responder inmediatamente despues de un tiempo de SIFS como se define en la norma IEEE 802.11 con un mensaje de envio de transmision (TXS), como se ilustra en 608. El mensaje de TXS puede transportar una lista de STA a las que se permite transmitir datos en el siguiente UL-SDMA; la duracion maxima de la transmision de datos (TxTime); el ajuste de nivel de potencia para cada STA, que puede definirse basandose en la potencia almacenada de la TXR recibida; y el numero total de flujos espaciales asignados, lo que puede ser util para un algoritmo de adaptacion de velocidad. El mensaje de TXS tambien puede incluir opcionalmente un desplazamiento de tiempo para corregir el tiempo de inicio de transmision de paquetes, asi como una indicacion de MCS por STA o una indicacion de retroceso de MCS por STA.

[0069] La lista de STA a las que se permite transmitir datos en el UL-SDMA se puede obtener mediante diversos metodos, dependiendo de la informacion disponible. En un ejemplo de creacion de la lista de STA, las STA se pueden seleccionar en el orden cronologico del tiempo de recepcion de TXR respectivo. En este ejemplo, la STA se puede anadir a la lista hasta que la suma de Nss para cada STA alcance un numero que no permitiria anadir ninguna otra STA que realizo una peticion. Como se describe mas detalladamente en el presente documento, el AP considera que una STA es una candidata a listarse en un TXS solo mientras el STA ID este almacenado en la memoria del AP. En un enfoque, una STA que no se listo en un TXS dado se listara en al menos uno de un TXS posterior. En otro enfoque, una STA que se listo en un TXS dado, pero de la cual el AP no recibio un paquete correcto, se listara en al menos uno de un TXS posterior, hasta que se alcance un numero maximo de reintentos o venza un tiempo de espera.

[0070] En otro ejemplo de creacion de la lista de STA, la STA se selecciona a partir de una lista de candidatos basandose en la informacion disponible. Un procedimiento incluye una seleccion de estaciones mediante turno rotatorio ciego. En este procedimiento, despues de cada transmision de UL, una STA senaliza con un bit que tiene mas datos para transmitir. El AP tendra en cuenta esta informacion al seleccionar las STA. En un protocolo independiente, las STA pueden senalizar al AP la naturaleza de su trafico, a partir de lo cual el AP puede deducir la carga de la STA y tener un procedimiento de seleccion que la tenga en cuenta.

[0071] En otro ejemplo mas de creacion de la lista de STA, el AP puede incluir una STA que envio la TXR que activo el TXS. Esto no es estrictamente necesario, pero haria que la operacion fuera mas similar a una operacion de IEEE 802.11 heredado.

[0072] Como se ha indicado anteriormente, el TXS puede incluir una duracion maxima de la transmision de datos, TxTime. En un aspecto de la divulgacion, la duracion del TxTime se establece como una funcion de la duracion del TxTime especificado en los mensajes de TXR de las estaciones especificadas en la lista de STA. Por ejemplo, el TxTime se puede establecer como el TxTime maximo de las TXR recibidas. Otro enfoque de ejemplo es que el TxTime se puede establecer como el TxTime en la ultima TXR, lo que coincide con el comportamiento de un protocolo de EDCA heredado.

[0073] En un aspecto de la divulgacion, el AP considera a una STA como una candidata a listar en un TXS siempre que el STA ID este almacenado en su memoria local. Por tanto, en un aspecto de la divulgacion, el AP puede eliminar una STA de la memoria local despues de ciertos eventos. Por ejemplo, la STA se puede eliminar una vez que el AP recibe un ACK de la STA. La STA tambien se puede eliminar si el AP no recibe un paquete correcto de la STA despues de un numero maximo de retransmisiones consecutivas de TXS que listan esa STA en la lista de STA.

[0074] Despues de recibir el TXS, una STA puede verificar para determinar si su direccion esta listada en el TXS. Si no esta listada, entonces no se puede permitir que la s Ta transmita durante una duracion de TxTime, que extrae del TXS.

[0075] Si la STA esta listada en el TXS, entonces si la STA tiene datos para transmitir y puede transmitir de acuerdo con las reglas de acceso al medio, la STA extrae la duracion de TxTime del TXS y continua transmitiendo un paquete de datos con una duracion menor o igual a TxTime en una TXOP, como se ilustra en 610/612. En un aspecto de la divulgacion, una transmision puede comenzar inmediatamente despues de un tiempo de SIFS como se define en la norma IEEE 802.11, y la STA usa el numero de flujos espaciales acordado con el AP (Nss), y selecciona de manera independiente la modulacion que se debe usar. Los campos de entrenamiento en el preambulo de paquete se modulan de acuerdo con la indexacion definida mediante el orden de las estaciones en el TXS. Opcionalmente, la STA puede anadir un bit que indica si tiene mas datos disponibles para transmitir en una futura transmision de enlace ascendente. El bit indica que la STA desea que se la tenga en cuenta para el siguiente UL-SDMA sin enviar una TXR explicita. Incluso si la STA no tiene datos para transmitir, la STA puede enviar un mensaje de control para informar al AP de que no tiene datos para transmitir. Por el contrario, el AP puede asumir que la STA no escucho el TXS y, en consecuencia, reprogramarla en el siguiente UL-SDMA, lo que puede causar ineficiencia.

[0076] Despues de recibir los datos de todas las STA, el AP puede enviar inmediatamente, despues del tiempo de SIFS segun se define en la norma IEEE 802.11, un acuse de recibo a cada estacion para la que los datos se recibieron correctamente, como se ilustra mediante el ACK de bloque 614/616. El acuse de recibo para multiples STA se puede enviar de acuerdo con diferentes mecanismos. A modo de ejemplo y no de limitacion, el acuse de recibo se puede enviar usando SDMA, TDMA o AMPDU.

[0077] La FIG. 7 es un diagrama de tiempos que ilustra la operacion 700 de una estacion (STA)/esquema de UL SDMA iniciado por cliente configurado de acuerdo con un aspecto de la divulgacion con un enfoque de respuesta retardada de AP. Como un modo de operacion diferente, se puede permitir que el AP envie un mensaje de TXS de forma autonoma, lo que no es una respuesta a una TXR, como se ilustra en 708. En un aspecto de la divulgacion, las operaciones que siguen al TXS son las mismas que se describieron anteriormente, donde el TXS fue una respuesta a una TXR. Cada clase de datos esta asociada con una duracion de tiempo de espera, que puede ser diferente basandose en la clase. Despues de recibir una TXR con una clase particular, el tiempo de vencimiento del temporizador se puede establecer en un tiempo actual mas la duracion del tiempo de espera especificado para la clase si no hay ningun temporizador ya en ejecucion. Si ya hay un temporizador en ejecucion, el tiempo de vencimiento del temporizador se puede establecer en el minimo del tiempo de vencimiento actual y el tiempo actual mas la duracion asociada con la clase.

[0078] Ademas, en un aspecto de la divulgacion, el temporizador vence siempre que el AP recibe suficientes TXR, como se ilustra en 702a-702b, de tal manera que la suma de los Nss asociados con las estaciones emisoras, con cada STA contada una vez, alcanza un numero tal que no se permitirian STA adicionales en el UL-SDMA.

[0079] En un aspecto de la divulgacion, el AP envia el TXS cuando vence el temporizador, de nuevo como se ilustra en 708. Como un modo de operacion alternativo, despues del vencimiento del temporizador, el AP puede esperar a recibir una peticion adicional antes de enviar el TXS.

[0080] Como se ilustra en 710/712, la STA que recibe una TXOP de enlace ascendente a traves de un TXS sin enviar antes una TXR de contienda (es decir, una STA que recibe una TXOP preferente/no solicitada) continua su retroceso sin cambios (es decir, el retroceso que se estaba contando regresivamente con el fin de transmitir la TXR no se ve afectado por la TXOP no solicitada). La alternativa es que el retroceso pendiente para transmitir la TXR se trunca y se reinicia despues de recibir una TXOP no solicitada, pero esto reduciria la prioridad de acceso de la STA. Es posible reiniciar el retroceso si es necesario que haya ventajas para las STA heredadas en la red (es decir, es una decision de la politica).

[0081] Para indicar que hay mas trafico pendiente despues de la TXOP de enlace ascendente actual, una STA puede agregar una MPDU de TXR en la A-MPDU de enlace ascendente. La STA todavia tiene que seguir compitiendo para enviar una TXR de contienda independiente, con el fin de proporcionar al AP oportunidades para conceder TXOP de enlace ascendente mediante el envio de una TXR. La agregacion de peticiones de TXOP en A-MPDU de enlace ascendente en combinacion con el envio de TXR de contienda para proporcionar TXOP al AP es un enfoque.

[0082] Si el AP ha recibido las transmisiones, el AP enviara ACK de bloque 714/716. Especificamente, despues de recibir los datos de todas las STA, el AP puede enviar inmediatamente, despues del tiempo de SIFS segun se define en la norma IEEE 802.11, un acuse de recibo a cada estacion para la que los datos se recibieron correctamente. Como se ha senalado previamente, el acuse de recibo para multiples STA se puede enviar de acuerdo con diferentes mecanismos. A modo de ejemplo y no de limitacion, el acuse de recibo se puede enviar usando SDMA, TDMA o AMPDU.

[0083] La FIG. 8 es un diagrama que ilustra la funcionalidad de un aparato de punto de acceso 800 de acuerdo con un aspecto de la divulgacion. El aparato 800 incluye un modulo 802 para recibir una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos; un modulo 804 para determinar la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y un modulo 806 para transmitir un mensaje que comprende la asignacion de recursos para el conjunto de aparatos para permitir la transmision de datos.

[0084] La FIG. 9 es un diagrama que ilustra la funcionalidad de un aparato de STA 900 de acuerdo con un aspecto de la divulgacion. El aparato 900 incluye un modulo 902 que compite por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos; un modulo 904 para recibir un mensaje, comprendiendo el mensaje una asignacion de recursos basada en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y un modulo 906 para transmitir datos mediante el aparato basandose en el mensaje.

[0085] El sistema de procesamiento descrito en el presente documento, o cualquier parte del sistema de procesamiento, puede proporcionar los medios para realizar las funciones citadas en el presente documento. A modo de ejemplo, el codigo de ejecucion del sistema de procesamiento puede proporcionar los medios para recibir una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos; medios para determinar la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y medios para transmitir un mensaje que comprende la asignacion de recursos para el conjunto de aparatos para permitir la transmision de datos. A modo de otro ejemplo, el codigo de ejecucion del sistema de procesamiento puede proporcionar los medios para competir por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos; recibir un mensaje, comprendiendo el mensaje una asignacion de recursos basada en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y transmitir datos mediante el aparato basandose en el mensaje. De forma alternativa, el codigo en el medio legible por ordenador puede proporcionar los medios para realizar las funciones citadas en el presente documento.

[0086] Se entiende que se esta presentando cualquier orden especifico o jerarquia de pasos descritos en el contexto de un modulo de software para proporcionar ejemplos de un nodo inalambrico. Basandose en las preferencias de diseno, se entiende que el orden o jerarquia especifico de los pasos se puede reorganizar aun manteniendose dentro del alcance de la invencion.

[0087] Los expertos en la materia reconoceran como implementar mejor la funcionalidad descrita presentada a lo largo de esta divulgacion dependiendo de la aplicacion particular y de las limitaciones globales de diseno impuestas en el sistema global.

[0088] La descripcion anterior se proporciona para permitir que cualquier experto en la materia comprenda totalmente todo el alcance de la divulgacion. Las modificaciones de las diversas configuraciones divulgadas en el presente documento seran facilmente evidentes para los expertos en la materia. Por tanto, las reivindicaciones no estan previstas para limitarse a los aspectos mostrados en el presente documento, sino que se les ha de conceder el alcance total compatible con el lenguaje de las reivindicaciones, en el que la referencia a un elemento en forma singular no esta previsto que signifique "uno y solo uno", a no ser que asi se indique de forma especifica, sino mas bien “uno o mas". A menos que se indique lo contrario de forma especifica, el termino "alguno/a" se refiere a uno o mas. Una reivindicacion que cita al menos uno de una combinacion de elementos (por ejemplo, "al menos uno de A, B o C") se refiere a uno o mas de los elementos citados (por ejemplo, A, o B, o C, o cualquier combinacion de los mismos). Todos los equivalentes estructurales y funcionales de los elementos de los diversos aspectos descritos a lo largo de esta divulgacion, que son conocidos o que lleguen a ser conocidos posteriormente por los medianamente expertos en la tecnica, estan concebidos para ser abarcados por las reivindicaciones. Por otro lado, no se pretende que nada de lo divulgado en el presente documento este dedicado al publico, independientemente de si dicha divulgacion se menciona de forma explicita en las reivindicaciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para comunicaciones inalambricas de acceso multiple por division espacial que comprende:

recibir una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos (120, 200, 410), en el que la pluralidad de peticiones se recibe como parte de un proceso de contienda de acceso al medio, en el que las peticiones se transmiten mediante la pluralidad de aparatos si una caracteristica determinada de los datos a transmitir satisface un umbral;

determinar la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y

transmitir un mensaje que comprende la asignacion de recursos para el conjunto de aparatos para permitir la transmision simultanea de datos, en el que la transmision de datos comprende un flujo de datos precodificado espacialmente.

2. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la pluralidad de peticiones comprende una primera peticion y una segunda peticion, y la determinacion de la asignacion de recursos comprende: determinar un tiempo en el que o despues del que se debe transmitir el mensaje basandose en la primera peticion; y

actualizar el tiempo basandose en la segunda peticion.

3. El procedimiento segun la reivindicacion 2, en el que el mensaje comprende un acuse de recibo de la segunda peticion; y

en el que la transmision del mensaje comprende transmitir el mensaje de acuerdo con un mecanismo de contienda de acceso de canal distribuido mejorado, EDCA, despues de que se ha alcanzado el tiempo.

4. El procedimiento segun la reivindicacion 2, en el que la transmision del mensaje comprende transmitir el mensaje despues de la recepcion de la segunda peticion, en el que la segunda peticion se recibe antes de que se haya alcanzado el tiempo; o

en el que la transmision del mensaje comprende transmitir el mensaje basandose en la recepcion de la segunda peticion y basandose en un numero de flujos espaciales asignados.

5. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la transmision del mensaje comprende transmitir el mensaje despues de la recepcion de cualquier peticion que requiera mas flujos espaciales de los que se pueden soportar.

6. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la determinacion de la asignacion de recursos comprende asignar un numero de flujos espaciales a cada aparato en el conjunto de aparatos, en el que el numero asignado de flujos espaciales se determina como parte de un protocolo de asociacion.

7. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el proceso de contienda de acceso al medio comprende una contienda de acceso basada en EDCA.

8. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el mensaje comprende una pluralidad de parametros para cada uno de la pluralidad de aparatos, que comprende al menos uno de:

un valor de esquema de modulacion y codificacion, MCS;

un numero de flujos espaciales;

indice o indices de flujos espaciales;

un ajuste de nivel de potencia; o

una clase de datos.

9. Un aparato (110) para comunicaciones inalambricas de acceso multiple por division espacial, que comprende:

medios para recibir (802) una pluralidad de peticiones para transmitir datos desde una pluralidad de aparatos (120, 200, 410), en el que la pluralidad de peticiones se recibe como parte de un proceso de contienda de acceso al medio, en el que las peticiones se transmiten mediante la pluralidad de aparatos si una caracteristica determinada de los datos a transmitir satisface un umbral;

medios para determinar (804) la asignacion de recursos para un conjunto de aparatos en la pluralidad de aparatos, en el que la determinacion se basa en la pluralidad de peticiones; y

medios para transmitir (806) un mensaje que comprende la asignacion de recursos para el conjunto de aparatos para permitir la transmision simultanea de datos, en el que la transmision de datos comprende un flujo de datos precodificado espacialmente.

10. Un procedimiento para comunicaciones inalambricas de acceso multiple por division espacial que comprende:

competir por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos (120, 200, 410), en el que la contienda comprende:

determinar una caracteristica de los datos a transmitir, y

transmitir una peticion de asignacion de recursos al medio si la caracteristica satisface un umbral, y el procedimiento comprende ademas:

recibir un mensaje, el mensaje que comprende una asignacion de recursos basandose en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision simultanea de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y

transmitir los datos mediante el aparato basandose en el mensaje, en el que transmitir los datos comprende un flujo de datos precodificado espacialmente.

11. El procedimiento segun la reivindicacion 10, en el que la transmision de datos comprende transmitir datos en un numero de flujos espaciales basandose en una asignacion de flujos espaciales y un indice de flujo espacial de la asignacion de recursos.

12. El procedimiento segun la reivindicacion 10, en el que la asignacion de recursos en el mensaje comprende una pluralidad de parametros para el aparato y al menos uno de los otros aparatos que comprende al menos uno de:

un valor de MCS;

un numero de flujos espaciales;

indice o indices de flujos espaciales;

un ajuste de nivel de potencia; o

una clase de datos.

13. Un aparato (120, 200, 410) para comunicaciones inalambricas de acceso multiple por division espacial que comprende:

medios para competir (902) por el acceso a un medio basandose en una peticion, mediante un aparato, con una pluralidad de otros aparatos (120, 200, 410);

medios para recibir un mensaje (904), el mensaje que comprende una asignacion de recursos basada en peticiones desde el aparato y los otros aparatos, en el que la asignacion de recursos permite la transmision simultanea de datos desde el aparato y algunos de los otros aparatos; y

medios para transmitir (906) datos mediante el aparato basandose en el mensaje, en el que transmitir datos comprende un flujo de datos precodificado espacialmente y en el que los medios de contienda comprenden:

medios para determinar una caracteristica de los datos a transmitir; y

medios para transmitir una peticion de asignacion de recursos al medio si la caracteristica satisface un umbral.

14. Un producto de programa informatico para comunicaciones inalambricas de acceso multiple por division espacial, que comprende:

un medio legible por maquina que comprende instrucciones ejecutables para llevar a cabo las etapas de procedimiento de las reivindicaciones 1 a 8 o 10 a 12.