ES2917378T3 - Método de contención OFDMA y punto de acceso - Google Patents
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Abstract
Las realizaciones de la invención proporcionan un método de contención de OFDMA y un punto de acceso, relacionado con el campo de tecnologías informáticas y de comunicación. El método de contención de OFDMA incluye: recibir, por un punto de acceso, un marco de solicitud de contención transmitido por una estación a través de un subcanal, y juzgar si una suma de una serie de estaciones que tienen éxito en una disputa en un período de contención de canales actual y varias estaciones Tener éxito en una afirmación histórica es menor que un umbral preestablecido; En caso afirmativo, activar la estación para ingresar a un período de contención del siguiente canal, y ejecutar repetidamente los pasos de la recepción, por el punto de acceso, el marco de solicitud de contención transmitido por la estación a través del subcanal y juzgar si la suma del número de número de Las estaciones que tienen éxito en la contención en el período actual de contención del canal y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica son menores que un umbral preestablecido, hasta que varias estaciones que tienen éxito en las disputas son mayores o igual al umbral preestablecido. El método de contención de OFDMA y el punto de acceso pueden continuar iniciando una discusión cuando el número de estaciones que tienen éxito en una disputa inicial es menor que un cierto umbral, para aumentar el número de estaciones que tienen éxito en las disputas, mejorando así el rendimiento de un Ofdma sistema. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método de contención OFDMA y punto de acceso
Campo técnico
Las realizaciones de la presente invención se refieren a tecnologías informáticas y de comunicación y, en particular, a un método de contención y un aparato.
Antecedentes
En WLAN (Wireless local access network, red de acceso local inalámbrica), se utiliza un mecanismo de contención CSMA/CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance, acceso múltiple con detección de portadora con prevención de colisiones). El tiempo para iniciar una contención en el mecanismo de contención es determinado por una STA (Station, estación) según el estado del canal monitorizado por la propia STA. Dado que es un mecanismo de contención completamente distribuido, no se necesita un controlador central y es muy adecuado para realizar la contención entre estaciones en una banda de frecuencia no autorizada, como ISM (Industrial, científica y médica), TVWS y similares. Y en el CSMA/CA, el tamaño de una ventana de contención aumenta con el número de colisiones, adaptándose así a varios escenarios con diferente número de estaciones.
Sin embargo, con un aumento del número de STA en BSS (Basic service set, conjunto de servicios básicos), la eficiencia del sistema se reduce debido a las colisiones y el retroceso. Una contención OFDMA (orthogonal frequency division multiplexing access, acceso de multiplexación por división de frecuencia ortogonal) es una solución potencial. La contención OFDMA divide un canal completo en varios subcanales, y una pluralidad de estaciones puede iniciar contenciones en diferentes subcanales al mismo tiempo. Por lo tanto, se puede acortar el tiempo de las contenciones entre múltiples estaciones y se puede reducir la probabilidad de que ocurran colisiones. Aunque existe una pluralidad de canales de contención en la contención OFDMA, por eficiencia del sistema, el número de canales de contención es generalmente menor que el de estaciones. Esto se debe a que el ancho de banda de comunicación es fijo, cuantos más subcanales, más estrecho es el ancho de banda de un único subcanal, lo que conduce al hecho de que el tiempo de transmisión de una trama de solicitud de contención se hace más largo en cada contención. Además, cuando el número de canales de contención es mayor que el de estaciones, se desperdician subcanales inactivos. Por lo tanto, generalmente, todo el canal se divide en una pluralidad de subcanales, y todas las estaciones comparten todos los subcanales a través de la contención.
El número de estaciones que tienen éxito en cada contención es un factor muy importante para un sistema OFDMA. En un aspecto, cuantas más estaciones tengan éxito en cada contención, significa que más corto es el proceso de contención y menor es el coste de contención del sistema. En otro aspecto, cuantas más estaciones tengan éxito en cada contención, más ganancia selectiva de frecuencia se puede obtener.
En el mecanismo de contención CSMA/CA de canal único, una selección del tamaño de la ventana de contención es para reducir la probabilidad de que ocurran colisiones. Sin embargo, es diferente en la contención OFDMA, para el subcanal único, la probabilidad de colisiones debe reducirse, sin embargo, bajo esta condición previa, para diferentes subcanales, cuantas más estaciones inicien contenciones en el mismo tiempo de contención, mejor. Por lo tanto, el requisito de diseño para la ventana de contención de la contención OFDMA es diferente al de la contención CSMA/CA. Especialmente en el sistema que requiere una coexistencia de ambas estaciones utilizando los dos tipos de mecanismos de contención, para asegurar que la prioridad de contención de las estaciones CSMA/CA no se reduzca, se puede utilizar una ventana de contención más grande, lo que afectará a la eficiencia de la contención OFDMA seriamente.
La Figura 1 es un diagrama de secuencia de tiempo esquemático de un método de contención OFDMA en la técnica anterior, y todo el proceso de contención y transmisión de datos incluye los siguientes pasos:
el primer paso: una pluralidad de estaciones transmite tramas de contención, RTS (request to send, solicitud de envío), en una pluralidad de subcanales;
el segundo paso: un AP (Access Point, punto de acceso) transmite G-CTS (Group CTS, grupo CTS, el CTS es una respuesta a la trama RTS) a todas las estaciones que tienen éxito en la contención, y el AP asigna un recurso a las estaciones que tienen éxito en la contención en la trama G-CTS;
el tercer paso: las estaciones que tienen éxito en la contención transmiten datos en los recursos de frecuencia y tiempo asignados; y
el cuarto paso: el AP responde a las estaciones con tramas de acuse de recibo, G-BA (BA group, grupo BA, BA es acuse de recibo de bloque).
El método de contención mencionado anteriormente tiene solo una ronda de contención, en una situación en la que el número de estaciones que tienen éxito en la contención es muy bajo debido a factores como los ajustes inadecuados de la ventana de contención o colisiones y similares, no existe un mecanismo efectivo para aumentar aún más el
número de estaciones que tienen éxito en la contención, lo que provoca una reducción del rendimiento del sistema. El documento "Two-stage DCF-based access scheme for throughput enhancement of OFDMA WLAN systems" por Kodai Shimamoto et al. describe dos etapas de acceso basado en DCF. Un AP recibe una RTS en todo el ancho de banda, y el AP envía un CTS que hace que una STA realice un segundo acceso basado en DCF.
El documento "Multi-Round Contention in Wireless LANs with Multipacket Reception" por Ying Jun Zhang describe lo siguiente: las STA transmiten su RTS en una fase SR. Un AP decodifica la RTS para determinar qué STA tuvieron éxito en la transmisión de una RTS y responde un CTS en la fase SA. El CTS está compuesto por las direcciones de cada uno de los STA con RTS exitosa y los SCH que ganaron.
Compendio
El objeto de la presente invención es proporcionar un método de contención y un aparato en el lado del punto de acceso, que se utilizan para resolver el problema de que el rendimiento del sistema se reduce debido a que el número de estaciones que tienen éxito en una contención es pequeño en la técnica anterior. Este objeto se resuelve mediante un método de contención y un aparato en el lado del punto de acceso como se define en el conjunto de reivindicaciones adjunto.
El método de contención OFDMA y el punto de acceso proporcionado por la presente invención pueden continuar iniciando una contención cuando el número de estaciones que tienen éxito en una contención inicial es menor que un cierto umbral, para aumentar el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones, y así mejorar el rendimiento del sistema OFDMA; mientras tanto, el método de contención OFDMA es compatible con el mecanismo existente, cuando las estaciones que tienen éxito en la contención inicial alcanza el umbral, no hay coste adicional, lo que se combina fácilmente con el sistema OFDMA actual y es conveniente para ser ampliamente aplicado.
Breve descripción de los dibujos
Para describir más claramente las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención o en la técnica anterior, a continuación se presentan brevemente los dibujos adjuntos necesarios para describir las realizaciones o la técnica anterior. Aparentemente, los dibujos adjuntos en la siguiente descripción ilustran simplemente algunas realizaciones de la presente invención, y los expertos en la técnica aún pueden obtener otros dibujos a partir de estos dibujos adjuntos sin esfuerzos creativos.
La Figura 1 es un diagrama de secuencia de tiempo de un método de contención OFDMA en la técnica anterior; La Figura 2 es un diagrama de flujo de un método de contención OFDMA según la presente invención;
La Figura 3 es un diagrama de secuencia de tiempo de un método de contención OFDMA según una realización de la presente invención;
La Figura 4 es un diagrama de secuencia de tiempo de un método de contención OFDMA según otra realización de la presente invención;
La Figura 5a es un diagrama de estructura modular esquemático de un punto de acceso que implementa una contención OFDMA según la presente invención;
La Figura 5b es otro diagrama modular esquemático de un punto de acceso que implementa una contención OFDMA según la presente invención;
La Figura 6 es un diagrama modular esquemático de una unidad de procesamiento de solicitudes según una realización de la presente invención;
La Figura 7 es un diagrama modular esquemático de una unidad de procesamiento de solicitudes en una solución preferida según una realización de la presente invención;
La Figura 8 es un diagrama modular esquemático de otro punto de acceso que implementa una contención OFDMA según la presente invención;
La Figura 9 es un diagrama modular esquemático de una unidad de procesamiento de solicitudes según otra realización de la presente invención;
La Figura 10 es un diagrama modular esquemático de una unidad de procesamiento de solicitudes en una solución preferida según otra realización de la presente invención;
La Figura 11 es un diagrama de estructura de hardware esquemático de un dispositivo de punto de acceso según la presente invención; y
La Figura 12 es un diagrama de estructura de hardware esquemático de un dispositivo de estación según la presente invención.
Descripción de realizaciones
Para dejar más claros los objetivos, las soluciones técnicas y las ventajas de las realizaciones de la presente invención, a continuación se describen clara y exhaustivamente las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos en las realizaciones de la presente invención. Aparentemente, las realizaciones descritas son simplemente una parte en lugar de todas las realizaciones de la presente invención. Todas las demás realizaciones obtenidas por expertos en la técnica en base a realizaciones de la presente invención sin esfuerzos creativos estarán dentro del alcance de protección de la presente invención.
La presente invención se aplica a un sistema de contención de múltiples subcanales OFDMA. Cuando el número de estaciones que tienen éxito en una primera contención no alcanza un cierto umbral, se pueden iniciar de forma continua múltiples rondas de contención, para aumentar el número de STA que tienen éxito en las contenciones y así aumentar el rendimiento del sistema.
A continuación se describen implementaciones específicas de la presente invención con más detalle, con referencia a los dibujos y realizaciones adjuntos de la presente invención. Las siguientes realizaciones se utilizan para describir la presente invención, pero no para limitar el alcance de la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama de flujo de un método de contención OFDMA según una realización de la presente invención, como se muestra en la Figura 2, el método incluye:
paso 220: un punto de acceso recibe una trama de solicitud de contención transmitida por una estación en un subcanal.
paso 230: evaluar si la suma de un número de estaciones que tienen éxito en una contención en un período de contención del canal actual y un número de estaciones que tienen éxito en una contención histórica es menor que un umbral preestablecido, en caso afirmativo, activar que la estación entre en el siguiente período de contención del canal, y ejecutar el paso 220 y el paso 230 repetidamente hasta que el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones sea mayor o igual que el umbral preestablecido.
En la presente realización, la trama de solicitud de contención es la trama RTS.
Además, antes del paso 220, puede incluir además:
paso 210: se activa que la estación realice una contención de canal.
Se requiere un mecanismo de activación antes de que una estación tenga datos para transmitir y transmita una trama de solicitud de contención. El mecanismo de activación en sí no es un punto importante del alcance de protección de la presente patente, puede ser que un canal esté inactivo durante un cierto período de tiempo, por ejemplo, el período de tiempo durante el cual el canal está inactivo es DIFS (distributed (coordination function) interframe space), espacio entre tramas (de función de coordinación) distribuido), o puede estar recibiendo una trama de activación de la contención transmitida por el AP, por ejemplo, R-Poll.
En una realización preferida de la presente invención, el paso 230 incluye específicamente:
paso 231: el AP evalúa si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido, en caso afirmativo, el AP transmite una primera trama de respuesta a la solicitud en un modo de difusión, para acusar recibo del éxito de la contención a una estación que tiene éxito en la contención en el período de contención del canal actual, y activa que la estación entre en el siguiente período de contención del canal, y ejecuta los pasos 220 y 231 repetidamente, hasta que el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones es mayor o igual que el umbral preestablecido; de lo contrario, el AP transmite una segunda trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión, para acusar recibo del éxito de la contención a una estación que tiene éxito en la contención en el último período de contención del canal, y termina el procedimiento.
Haciendo referencia a la Figura 3, después de que el canal esté inactivo (es decir, CH inactivo) o reciba la trama de activación de la contención (es decir, la trama R-Poll), la estación STA1 primero realiza el retroceso, donde el tiempo de retroceso es T1, y puede seleccionar un subcanal para transmitir una trama de solicitud de contención RTS al punto de acceso AP si el canal aún está inactivo después de que termine el retroceso. El AP realizará la recepción en todos los subcanales y determinará el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones. Si el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones es menor que un umbral preestablecido, el AP transmitirá una primera trama de respuesta a la solicitud G-CTS' en el modo de difusión, donde el G-CTS' por un lado acusa recibo del éxito de la contención a las estaciones que tienen éxito en la contención y, por otro lado, activa que la estación entre en el siguiente período de contención del canal. Supongamos que el umbral preestablecido es 3, y la estación que tiene éxito en la contención en el primer período de contención del canal solo incluye STA1, entonces se realizará el siguiente período de contención del canal.
Una estación que no tenga éxito en una contención en un último período de contención del canal, puede repetir el proceso de transmisión de una solicitud de contención, es decir, primero realizar un retroceso, y si el canal aún está
inactivo después de que termine el retroceso, entonces seleccionar un subcanal para transmitir una trama RTS. Después de recibir la trama RTS en un nuevo período de contención del canal, el AP evaluará si el número total de estaciones que tienen éxito en las contenciones alcanza el umbral, si aún es menor que el umbral, entonces el AP puede responder una trama G-CTS’ otra vez. Esta vez, la trama del G-CTS’ acusa recibo del éxito de la contención a la estación que acaba de tener éxito en la contención y activa que la estación entre en el siguiente período de contención del canal.
Haciendo referencia a la Figura 3, las estaciones STA2 y STA 4 primero realizan el retroceso, donde el tiempo de retroceso es T2, y pueden seleccionar un subcanal para transmitir tramas de solicitud de contención RTS al punto de acceso AP si el canal aún está inactivo después de que termine el retroceso. El AP realizará la recepción en todos los subcanales y evaluará si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido, si el resultado de la evaluación muestra que la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es 3, que es mayor o igual que el umbral preestablecido 3, entonces el AP transmite una segunda trama de respuesta a la solicitud G-CTS en el modo de difusión, para acusar recibo del éxito de la contención a la estación que tiene éxito en la contención en el último período de contención del canal.
Si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido, el AP puede repetir el paso 220 y el paso 231 de forma continua, hasta que el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones alcance el umbral preestablecido. Sin embargo, tenga en cuenta factores como el retardo, se puede establecer un límite superior del número de períodos de contención y cuando el número de períodos continuos en los que se inician las contenciones alcance el límite superior, incluso aunque el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones no alcance el umbral preestablecido, no se iniciaría el siguiente período de contención del canal.
En una realización preferida de la presente invención, incluye además los pasos de:
evaluar si el número de períodos de contención del canal alcanza un umbral de período preestablecido, en caso afirmativo, ejecutar directamente el paso de transmitir, por el punto de acceso, la segunda trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión, para acusar recibo del éxito de la contención a una estación que tiene éxito en la contención en el período de contención del canal actual; de lo contrario,
evaluar si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones históricas es menor que el umbral preestablecido.
Además, se puede evitar una situación de contenciones ilimitadas mediante la monitorización del tiempo de contención del canal, preferiblemente, el método incluye además:
monitorizar si el tiempo de contención del canal alcanza un umbral de tiempo preestablecido, en caso afirmativo, el punto de acceso transmite una trama de terminación de contención en el modo de difusión, para notificar a la estación que la contención del canal ha terminado.
En donde, el tiempo de inicio de la monitorización del tiempo de contención del canal puede ser que se active que la estación realice la contención del canal, o también puede ser que el punto de acceso comience a recibir la trama de solicitud de contención. La trama de terminación de la contención se transmite a todas las estaciones en el modo de difusión, y si la estación que tiene éxito en la contención en el último período de contención del canal aún no recibe la segunda trama de respuesta a la solicitud, entonces la estación completa primero el acuse de recibo de un éxito de la contención después de recibir la trama de terminación de contención, y entonces puede transmitir datos; si la estación que tiene éxito en la contención en el último período de contención del canal ya ha recibido la segunda trama de respuesta a la solicitud, entonces la estación puede transmitir datos directamente después de recibir la trama de terminación de contención.
En esta implementación, hay dos formas de asignar recursos (tiempo y/o frecuencia) a las estaciones que tienen éxito en una contención:
cuando el punto de acceso transmite la primera trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión, la primera trama de respuesta a la solicitud se utiliza además para asignar un recurso a la estación que tiene éxito en la contención en el período de contención del canal actual; y
cuando el punto de acceso transmite la segunda trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión, la segunda trama de respuesta a la solicitud se utiliza además para asignar un recurso a la estación que tiene éxito en la contención en el último período de contención del canal. O,
cuando el punto de acceso transmite la segunda trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión, la segunda trama de respuesta a la solicitud se utiliza además para asignar un recurso tanto a las estaciones que tienen éxito en la contención en el último período de contención del canal como a las estaciones que tienen éxito en la contención
histórica.
Además, después de recibir la trama G-CTS, todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones transmiten datos según los recursos de frecuencia y/o tiempo asignados.
Después de que todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones terminan de transmitir los datos, el AP transmite G-BA para realizar una respuesta de acuse de recibo a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones.
En otra realización preferida de la presente invención, el paso 230 anterior incluye específicamente:
paso 231': el punto de acceso evalúa si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que un umbral preestablecido, en caso afirmativo, el punto de acceso espera un primer tiempo preestablecido sin respuesta, para activar que la estación entre en el siguiente período de contención del canal, y ejecuta los pasos 220 y 231' repetidamente, hasta que el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones es mayor o igual que el umbral preestablecido; de lo contrario, después de esperar un segundo tiempo preestablecido, el punto de acceso transmite una tercera trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión, para acusar recibo del éxito de la contención a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones y termina el procedimiento.
Donde la duración del primer tiempo preestablecido es mayor que la del segundo tiempo preestablecido.
Haciendo referencia a la Figura 4, el mecanismo de activación de contención en esta implementación también puede ser que un canal esté inactivo durante un cierto período de tiempo o que se reciba una trama de activación de contención transmitida por un AP. Cuando el mecanismo de activación es el caso de que el canal está inactivo durante un cierto período de tiempo, no se necesita t0 como se muestra en la figura; cuando el mecanismo de activación es el caso de que se recibe una trama de R-Poll, t0 es un intervalo de tiempo desde que se recibe la trama de R-Poll hasta que se comienza a realizar el retroceso, que puede ser SIFS.
En la Figura 4, en el primer período de contención del canal, varias STA que cumplen las condiciones de contención y luego entran en la fase de contención, primero deben realizar el retroceso, suponiendo que el tiempo de retroceso de STA1 y STA4 es T3, que es el tiempo de retroceso más corto de todas las estaciones de contención, si el canal todavía está inactivo después de que termine el retroceso, entonces se selecciona respectivamente el subcanal para transmitir una trama de solicitud RTS.
El AP realiza la recepción en todos los subcanales y evalúa el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones. El número de estaciones que tienen éxito en la contención en el primer período de contención del canal es 2, que es menor que el umbral preestablecido 3, el AP no responde temporalmente. Si las estaciones no reciben una tercera trama de respuesta a la solicitud (donde la tercera trama de respuesta a la solicitud puede utilizar un G-CTS) transmitida por el AP cuando pasa un primer tiempo preestablecido después de transmitir la trama RTS en el primer período de contención del canal, las estaciones pueden repetir el proceso de transmisión de una solicitud de contención, es decir, primero realizar el retroceso y, si el canal aún está inactivo después de que termine el retroceso, entonces seleccionar un subcanal para transmitir una trama RTS. Después de recibir la trama RTS en un nuevo período de contención del canal, el AP evaluará si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es mayor que o igual que el umbral preestablecido, si la suma sigue siendo menor que el umbral, se pueden repetir los procesos anteriores para permitir que las estaciones realicen un retroceso e inicien una contención. En la Figura 4, la estación STA3 tiene éxito en la contención en el segundo período de contención del canal de la contención de canal, por lo tanto la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones históricas es 3, que es igual al umbral preestablecido, entonces el AP transmite una tercera trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión después de esperar el segundo tiempo preestablecido t2, para acusar recibo de los éxitos de contención a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones, y termina el procedimiento.
Si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido, el AP puede repetir de forma continua los pasos 220 y 231' anteriores, hasta que el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones alcance el umbral preestablecido. Sin embargo, tenga en cuenta factores como el retardo, se puede establecer un límite superior del número de períodos de contención y cuando el número de períodos continuos en los que se inician las contenciones alcanza el límite superior, incluso aunque el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones no alcance el umbral preestablecido, no se iniciaría una contención en un nuevo período de contención del canal.
En una implementación preferida de la presente invención, el método incluye además:
evaluar si el número de períodos de contención del canal alcanza un umbral de período preestablecido, en caso afirmativo, ejecutar directamente el paso de transmitir, por el punto de acceso, la tercera trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión después de esperar el segundo tiempo preestablecido, para acusar recibo de los
éxitos de contención a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones; de lo contrario, ejecutar el paso de evaluar si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido.
En otra implementación preferida más de la presente invención, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, el método incluye además: monitorizar si el tiempo de contención del canal alcanza un umbral de tiempo preestablecido, en caso afirmativo, ejecutar directamente el paso de transmitir, por el punto de acceso, la tercera trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión después de esperar el segundo tiempo preestablecido, para acusar recibo de los éxitos de contención a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones. En la implementación, dado que todas las estaciones completan el acuse de recibo del éxito de la contención después de recibir la tercera trama de respuesta a la solicitud, por lo tanto, cuando se alcanza el tiempo de contención del canal, se puede realizar el acuse de recibo del éxito de la contención a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones a través de la tercera trama de respuesta a la solicitud directamente, no hay necesidad de transmitir ninguna trama de terminación de contención adicional.
Cuando el número de todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones alcance el umbral preestablecido, o el número de períodos de contención continuos alcance el umbral del período preestablecido, o el tiempo de contención del canal alcance el umbral de tiempo preestablecido, el AP transmitirá una trama G-CTS en el tiempo t2 después de que se transmita la trama RTS en el último período de contención del canal. La tercera trama de respuesta a la solicitud G-CTS acusa recibo del éxito de la contención a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones. Mientras tanto, la tercera trama de respuesta a la solicitud G-CTS también asigna recursos de frecuencia y/o tiempo a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones.
Ya que un AP decide si iniciar una contención en un nuevo período de contención del canal, en el presente método, se requiere que el periodo de tiempo de t2 sea menor que el de t1. En una implementación, t1 puede ser PIFS (point (coordination function) interframe space, espacio entre tramas (de función de coordinación) de punto) o DIFS, mientras que t2 puede ser SIFS (short interframe space, espacio entre tramas corto).
Al recibir la trama G-CTS, todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones transmiten datos según los recursos de frecuencia y/o tiempo asignados.
Después de que todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones terminan de transmitir los datos, el AP transmite G-BA para realizar una respuesta de acuse de recibo a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones.
La Figura 5a es un diagrama de estructura modular esquemático de un punto de acceso de la presente invención, como se muestra en la Figura 5a, el punto de acceso incluye:
una unidad 520 de recepción de solicitudes, configurada para recibir una trama de solicitud de contención transmitida por una estación en un subcanal; y
una unidad 530 de procesamiento de solicitudes, configurada para evaluar si la suma de un número de estaciones que tienen éxito en una contención en un período de contención del canal actual y un número de estaciones que tienen éxito en una contención histórica es menor que un umbral preestablecido, en caso afirmativo, activar que la estación entre en el siguiente período de contención del canal.
Haciendo referencia a la Figura 5b, el punto de acceso incluye además:
una unidad 510 de activación de contención, configurada para activar que la estación realice una contención del canal.
Haciendo referencia a la Figura 6, en una implementación de la presente invención, la unidad 530 de procesamiento de solicitudes incluye:
un primer módulo 531 de evaluación de umbral, configurado para evaluar si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido después de la contención del canal, en caso afirmativo, transmitir un primer mensaje de notificación a un primer módulo de respuesta; o transmitir un segundo mensaje de notificación a un segundo módulo de respuesta;
el primer módulo 532 de respuesta, configurado para transmitir una primera trama de respuesta a la solicitud en un modo de difusión según el primer mensaje de notificación, para acusar recibo del éxito de la contención a una estación que tiene éxito en la contención en el período de contención del canal actual, y activar que la estación entre en el siguiente período de contención del canal; y
el segundo módulo 533 de respuesta, configurado para transmitir una segunda trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión y según el segundo mensaje de notificación, para acusar recibo del éxito de la contención a una estación que tiene éxito en la contención en el último período de contención del canal.
Haciendo referencia a la Figura 7, en una solución preferida de la implementación, la unidad 530 de procesamiento
de solicitudes incluye además:
un primer módulo 534 de evaluación de números, configurado para evaluar si el número de períodos de contención del canal alcanza un umbral de período preestablecido, en caso afirmativo, transmitir el segundo mensaje de notificación al segundo módulo 533 de respuesta; de lo contrario, transmitir un primer mensaje de evaluación de umbral al primer módulo 531 de evaluación de umbral. El primer módulo 531 de evaluación de umbral evaluará si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido después de la contención del canal según el primer mensaje de evaluación de umbral, en caso afirmativo, transmite el primer mensaje de notificación al primer módulo 532 de respuesta; de lo contrario, transmite el segundo mensaje de notificación al segundo módulo 533 de respuesta.
En otra solución preferida de la implementación, la unidad 530 de procesamiento de solicitudes incluye además: un primer módulo de monitorización de tiempo, configurado para monitorizar si el tiempo de contención del canal alcanza un umbral de tiempo preestablecido, en caso afirmativo, transmitir una trama de terminación de contención en el modo de difusión, para notificar a la estación que la contención del canal ha terminado.
En esta implementación, hay dos formas de asignar recursos a la estación que tiene éxito en una contención:
El primer módulo 532 de respuesta está configurado además para asignar un recurso a las estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual a través de la primera trama de respuesta a la solicitud; y el segundo módulo 533 de respuesta está además configurado para asignar un recurso a las estaciones que tienen éxito en la contención en el último período de contención del canal a través de la segunda trama de respuesta a la solicitud. O,
El segundo módulo de respuesta está configurado además para asignar un recurso tanto a las estaciones que tienen éxito en la contención en el último período de contención del canal como a las estaciones que tienen éxito en la contención histórica a través de la segunda trama de respuesta a la solicitud.
Además, haciendo referencia a la Figura 8, el punto de acceso puede incluir además:
un módulo 540 de respuesta de acuse de recibo, configurado para realizar una respuesta de acuse de recibo después de que las estaciones que tienen éxito en las contenciones terminen la transmisión de datos.
Haciendo referencia a la Figura 9, otra implementación de la presente invención es similar a la implementación mencionada anteriormente, las diferencias radican en que la unidad 530 de procesamiento de solicitudes incluye:
un segundo módulo 531' de evaluación de umbral, configurado para evaluar si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido, en caso afirmativo, el punto de acceso espera un primer tiempo preestablecido sin respuesta, para activar que la estación entre en el siguiente período de contención del canal; de lo contrario, transmite un tercer mensaje de notificación a un tercer módulo 533' de respuesta; y
el tercer módulo 533' de respuesta, configurado para transmitir una tercera trama de respuesta a la solicitud en el modo de difusión después de esperar un segundo tiempo preestablecido según el tercer mensaje de notificación, para acusar recibo del éxito de la contención a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones; donde la duración del primer tiempo preestablecido es mayor que la del segundo tiempo preestablecido.
Haciendo referencia a la Figura 10, una solución preferida de la implementación es que la unidad de procesamiento de solicitudes incluye además:
un segundo módulo 534' de evaluación de números, configurado para evaluar si el número de períodos de contención del canal alcanza un umbral de período preestablecido, en caso afirmativo, transmitir el tercer mensaje de notificación al tercer módulo 533' de respuesta; de lo contrario, transmitir un segundo mensaje de evaluación de umbral al segundo módulo 531' de evaluación de umbral. El segundo módulo 531' de evaluación de umbral evalúa si la suma del número de estaciones que tienen éxito en la contención en el período de contención del canal actual y el número de estaciones que tienen éxito en la contención histórica es menor que el umbral preestablecido según el segundo mensaje de evaluación de umbral, en caso afirmativo, el punto de acceso espera un primer tiempo preestablecido sin respuesta, para activar que la estación entre en el siguiente período de contención del canal; de lo contrario, transmite el tercer mensaje de notificación al tercer módulo 533' de respuesta.
Otra solución preferida de la implementación, no cubierta por las reivindicaciones adjuntas, es que la unidad 530 de procesamiento de solicitudes incluye además: un segundo módulo de monitorización de tiempo, configurado para monitorizar si el tiempo de contención del canal alcanza un umbral de tiempo preestablecido, en caso afirmativo, transmitir el tercer mensaje de notificación al tercer módulo de respuesta. En cuanto a la asignación de recursos a las estaciones que tienen éxito en las contenciones, en la implementación, el tercer módulo 533' de respuesta está configurado además para asignar un recurso a todas las estaciones que tienen éxito en las contenciones a través de la tercera trama de respuesta a la solicitud.
La Figura 11 ilustra una realización de un dispositivo de punto de acceso, como se muestra en la Figura 11, la estructura del dispositivo de punto de acceso 1100 es similar a la de un ordenador en la técnica anterior, y el dispositivo de punto de acceso 1100 puede comunicarse con dispositivos periféricos, como una estación a través de una interfaz de red 1110, para realizar la activación de contenciones, recibir una solicitud de contención de la estación, y responder una trama de respuesta a la solicitud, etc.; y también puede realizar las funciones anteriores a través de una interfaz de entrada 1120 y una interfaz de salida 1130. Mientras tanto, se puede utilizar un procesador 1140 para procesar las solicitudes de contención de cada estación y controlar la interfaz de red 1110, o la interfaz de entrada 1120 y la interfaz de salida 1130 para realizar el intercambio de datos con cada estación. Además, la interfaz de red 1110, la interfaz de entrada 1120, la interfaz de salida 1120 y el procesador 1140 se comunican entre sí a través de un bus.
La Figura 12 ilustra una realización de un dispositivo de estación, en esta realización, el dispositivo de estación 1200 incluye una antena 1210, un circuito de transmisión 1220, un circuito de recepción 1230, un controlador de potencia 1240, una unidad de procesamiento 1250 y una memoria 1260. La unidad de procesamiento 1250 controla las operaciones del dispositivo de estación 1200, la unidad de procesamiento 1250 también puede denominarse CPU. La memoria 1260 puede incluir una memoria de solo lectura y una memoria de acceso aleatorio y proporcionar instrucciones y datos a la unidad de procesamiento 1250. Parte de la memoria 1260 puede incluir además una memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM). En una aplicación particular, el dispositivo de estación puede estar integrado o puede ser él mismo un dispositivo de comunicación inalámbrico, como un teléfono móvil y similares, y puede incluir además un soporte para contener el circuito de transmisión 1220 y el circuito de recepción 1230, para permitir que el dispositivo de estación 1200 realice la transmisión y recepción de datos en una posición remota. El circuito de transmisión 1220 y el circuito de recepción 1230 pueden acoplarse a la antena 1210. Cada componente del dispositivo de estación 1200 puede acoplarse entre sí a través de un sistema de bus 1270, donde, además del bus de datos, el sistema de bus 1270 puede incluir además un bus de alimentación, un bus de control y un bus de señal de estado. Sin embargo, para mayor claridad, cada tipo de bus está etiquetado como el sistema de bus 1270. El dispositivo de estación 1200 puede incluir además un controlador de potencia 1240.
La unidad de procesamiento 1250 puede implementar o ejecutar cada paso y diagrama lógico descrito en las realizaciones del método de la presente invención. La unidad de procesamiento 1250 puede ser un microprocesador o también puede ser cualquier procesador, decodificador, etc. común. Un módulo de software puede estar ubicado en un medio de almacenamiento común en la técnica, como una memoria de acceso aleatorio, una memoria flash, una memoria de solo lectura, una memoria programable de sólo lectura o una memoria programable borrable eléctricamente, o un registro y similares. El medio de almacenamiento está ubicado en la memoria 1260, donde la unidad de procesamiento 1250 lee información en la memoria 1260 e implementa los pasos en los métodos anteriores con la combinación de su hardware.
El método de contención OFDMA y el punto de acceso según las realizaciones de la presente invención pueden continuar iniciando una contención cuando el número de estaciones que tienen éxito en una contención inicial es menor que un cierto umbral, para aumentar el número de estaciones que tienen éxito en las contenciones, y así mejorar el rendimiento del sistema OFDMA; mientras tanto, el método de contención OFDMA es compatible con el mecanismo existente, cuando las estaciones que tienen éxito en la contención inicial alcanzan el umbral, no hay coste adicional, lo que se combina fácilmente con el sistema OFDMA actual y es conveniente para ser ampliamente aplicado.
Los expertos en la técnica deben entender que varios aspectos o la posible implementación de varios aspectos de la presente invención pueden materializase como un sistema, método o productos de programa informático. Por consiguiente, los aspectos o la posible implementación de varios aspectos de la presente invención pueden utilizar una forma de realización completamente de hardware, una realización completamente de software (incluyendo firmware, software residente, etc.), o una realización de una combinación de software y hardware, que se denominan "circuito", "módulo" o "sistema" en la presente memoria. Además, varios aspectos o posibles implementaciones de varios aspectos de la presente invención pueden utilizar la forma de un producto de programa informático, donde el producto de programa informático se refiere a códigos de programa legibles por ordenador almacenados en un medio legible por ordenador.
El medio de almacenamiento legible por ordenador puede ser un medio de señal legible por ordenador o un medio de almacenamiento legible por ordenador. En donde el medio de almacenamiento legible por ordenador incluye pero no se limita a sistemas, dispositivos o aparatos electrónicos, magnéticos, ópticos, electromagnéticos, infrarrojos o semiconductores, o cualquier combinación adecuada de los anteriores, como una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM o memoria flash), una fibra óptica o una memoria portátil de solo lectura (CD-ROM).
El procesador de un ordenador lee el código de programa legible por ordenador almacenado en el medio legible por ordenador, de modo que el procesador puede ejecutar una acción funcional como se especifica en cada paso o una combinación de diferentes pasos en el diagrama de flujo; generar un aparato que implemente la acción funcional como se especifica en cada bloque o una combinación de diferentes bloques en el diagrama.
El código de programa legible por ordenador puede ejecutarse completamente en el ordenador de un usuario, ejecutarse parcialmente en el ordenador del usuario, como un paquete separado, ejecutarse parcialmente en el ordenador del usuario y ejecutarse parcialmente en un ordenador remoto, o ejecutarse completamente en un
ordenador o un procesador remoto. También debe señalarse que, en algunas realizaciones alternativas, cada paso en el diagrama de flujo, o función indicada en cada bloque en el diagrama, puede no ocurrir según la secuencia indicada en las figuras. Por ejemplo, dependiendo de la funcionalidad implicada, dos pasos o dos bloques que se muestran en sucesión, pueden ejecutarse en realidad simultáneamente, o los bloques pueden ejecutarse algunas veces en el orden inverso.
Claims (3)
1. Un método de contención, que comprende:
51, recibir (220), por un punto de acceso, una trama de enlace ascendente transmitida por una estación sobre un subcanal; en donde la trama de enlace ascendente comprende una trama de solicitud de contención;
52, evaluar si la suma de un número de estaciones que tienen éxito en una contención en un período de contención del canal actual y un número de estaciones que tienen éxito en una contención en un período de contención del canal histórico antes del período de contención del canal actual, es menor que un umbral preestablecido, en caso afirmativo, 53, transmitir, por el punto de acceso, una trama en respuesta a la trama de enlace ascendente, que se utiliza para acusar recibo de la trama de enlace ascendente y activar que una estación entre en el siguiente período de contención del canal OFDMA;
el acuse de recibo de la trama de enlace ascendente comprende:
para acusar recibo del éxito de la contención a una estación que tiene éxito en la contención en el período de contención del canal actual.
2. El método según la reivindicación 1, en donde después de transmitir, por el punto de acceso, una trama en respuesta a la trama de enlace ascendente, comprendiendo el método:
ejecutar S1 y S2 repetidamente hasta que la suma sea mayor o igual que el umbral preestablecido.
3. Un aparato (1100) en un lado del punto de acceso, que comprende:
una unidad receptora (1110, 1120), configurada para recibir una trama de enlace ascendente sobre un subcanal; en donde la trama de enlace ascendente comprende una trama de solicitud de contención;
una unidad de procesamiento (1140), configurada para:
evaluar si la suma de un número de estaciones que tienen éxito en una contención en un período de contención del canal actual y un número de estaciones que tienen éxito en una contención en un período de contención del canal histórico antes del período de contención del canal actual, es menor que un umbral preestablecido,
en caso afirmativo, la unidad de procesamiento (1140) está además configurada para controlar una unidad transmisora (1110, 1130) para transmitir una trama en respuesta a la trama de enlace ascendente, que se utiliza para acusar recibo de la trama de enlace ascendente y activar que una estación entre en el siguiente período de contención del canal OFDMA; y
la unidad transmisora (1110, 1130), configurada para transmitir una trama en respuesta a la trama de enlace ascendente, que se utiliza para acusar recibo de la trama de enlace ascendente y activar que una estación entre en el siguiente período de contención del canal OFDMA; en donde el acuse de recibo de la trama de enlace ascendente comprende:
acusar recibo del éxito de la contención a una estación que tiene éxito en la contención en el período de contención del canal actual.
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