MX2007002952A

MX2007002952A - Implementacion de una antena inteligente en una red inalambrica de area local.

Info

Publication number: MX2007002952A
Application number: MX2007002952A
Authority: MX
Inventors: Vincent Roy; Paul Marinier; Arty Chandra; Inhyok Cha
Original assignee: Interdigital Tech Corp
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-04-24
Also published as: KR20060071298A; AR050873A1; EP3576310A1; MY149952A; WO2006031495A3; AU2005285274A1; KR20140037177A; CN105306119B; AU2009202240B2; IL181672A0; IL181672A; AR066065A2; TW201338449A; CN105306120B; TWI544758B; KR101414210B1; KR20140134639A; SG158862A1; BRPI0515656A; WO2006031495A2

Abstract

Un metodo para implementar una antena inteligente para establecer una asociacion entre una estacion (STA) y un punto de acceso (AP) en una red inalambrica de area local comienza cuando el AP transmite una trama de baliza sobre un haz de antena. La trama de baliza es recibida en la STA, que mide la calidad de senal de la trama de baliza. El AP conmuta a un haz de antena diferente y repite el metodo hasta que la trama de baliza ha sido transmitida sobre todos los haces de antena. La STA se asocia con el AP que transmite la trama de baliza con la calidad de senal mas alta sobre uno de sus haces de antena. Puede utilizarse un metodo similar donde la STA envia una trama de pedido de prueba al AP, que luego responde con tramas de respuesta de prueba enviadas sobre multiples haces de antena.

Description

IMPLEMENTACION DE UNA ANTENA INTELIGENTE EN UNA RED INALÁMBRICA DE ÁREA LOCAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere, en general, a redes inalámbricas de área local (WLANs), y más particularmente, a métodos y aparatos para implementar una antena inteligente en una WLAN, para soportar el uso de una antena inteligente en una WLAN, y para transferir información de capacidad de antena inteligente entre las estaciones (STAs) en una WLAN.

ANTECEDENTES En una WLAN que opera en modo infraestructura, típicamente, una STA lleva a cabo un escaneado con el fin de estimar que punto de acceso (AP) es el mejor candidato para que le preste servicio. El escaneado llevado a cabo por la STA puede ser pasivo o activo. En el escaneado pasivo, la STA escucha tramas de baliza enviadas por los APs. En el escaneado activo, la STA envía pedidos de prueba y los APs responden enviando una respuesta de prueba a la STA. Con el fin de mejorar la cobertura y aumentar el rendimiento los APs pueden ser equipados con estructuras de antena avanzada, lo que les permite cambiar el patrón de radiación (el haz) que utilizan. La expresión "antena inteligente" de la forma utilizada en la presente hace referencia a un conjunto de N antenas que tienen diferentes patrones de radiación, típicamente apuntando en direcciones seleccionadas (o sin apuntar hacia ninguna dirección en particular en el caso de una antena omni-direccional) . El transmisor y/o receptor de un nodo (AP o STA) selecciona la antena más apropiada (o "haz") para comunicarse con su o sus contrapartes. El haz más apropiado es, típicamente, el que resulta en la relación más alta entre señal e interferencia más ruido (SINR) en el nodo en recepción en el caso de conexiones dedicadas, donde un nodo se encuentra transmitiendo un paquete a otro nodo específico. La mejora de una cobertura es una función de la posición de la STA a la que el AP le envía paquetes y/o del canal de tiempo variable. Dado que las tramas de baliza enviadas por un AP no apuntan a una STA en particular, sino a una gran cantidad de STAs, éstas tienden a ser enviadas en forma uniforme en todas direcciones (es decir, con un haz omni-direccional) . De manera similar, dado que es conveniente que un AP escuche los paquetes de todas sus STAs asociadas, el AP típicamente escucha el canal utilizando un haz omni-direccional. Este tipo de haz no permite, necesariamente, que el AP determine qué haz es mejor para prestar servicio a una STA, incluso después de haber recibido un pedido de prueba de la STA. Por lo tanto, una respuesta de prueba también tiende a ser transmitida utilizando un haz omni-direccional.

Una STA utiliza las balizas (escaneado pasivo) y los pedidos de prueba (escaneado activo) para estimar, entre otras cosas, la calidad de los enlaces de radio (por ejemplo, relación entre señal y ruido (SNR) ) que podría obtener de diferentes APs. Las balizas y las respuestas de prueba son enviadas, típicamente, por los APs utilizando un haz omni-direccional por las razones descritas con anterioridad. Esto crea una situación donde una STA puede estimar, en base a la calidad de señal recibida que percibe de las balizas y/o respuestas de prueba, que un AP dado es el mejor candidato, cuando de hecho este AP funcionará peor que otro AP para la transmisión de tramas de tráfico que pueden ser enviadas con haces direccionales. La Figura 1 muestra una WLAN 100 ilustrativa que incluye una STA 102 y dos APs, AP_A 110 y AP_B 120. El AP_A 110 puede utilizar un haz omni-direccional 112 y una pluralidad de haces direccionales 114, 116, 118. El AP_B 120 puede utilizar un haz omni-direccional 122 y una pluralidad de haces direccionales 124, 126, 128. La STA 102 mide la potencia recibida de los diversos haces de acuerdo con lo mostrado por la Tabla 1. Tabla 1 - Potencia de Señal Recibida Medida en la STA 10 La STA 102 puede recibir balizas y/o respuestas de prueba más intensas a través de un haz omni-direccional 112 del AP_A 110 que a través del haz omni-direccional 122 del AP_B 120. No obstante, el AP _B 120 seria un mejor candidato que el AP_A 110 para transmitir tramas de tráfico dado que el AP_B 120 se encuentra en una mejor posición para hacer uso de su estructura de antena avanzada y enfocar la energía hacia la STA (a través del haz direccional 124). En una WLAN basada en AP, múltiples STAs pueden estar asociadas a un AP dado en un momento dado. Sí el esquema de acceso múltiple es un acceso múltiple sensible a la portadora/prevención de colisiones (CSMA/CA) , como en las WLANs basadas en 802.11, cualquier STA es susceptible de transmitir un paquete (también denominado una "trama") a su AP asociado en cualquier momento dado. El AP determina cuáles de sus STAs asociadas ha transmitido un paquete después de que el paquete ha terminado de recibir y descodificar, en base a la dirección de fuente contenida en la cabecera de control de acceso al medio (MAC) del paquete. El AP necesita haber recibido todo el paquete antes de tomar la determinación de fuente porque los bits de detección de errores que cubren tanto la cabecera MAC como la carga útil del MAC, son recibidos en el extremo del paquete. En una arquitectura de malla, las STAs (o "nodos de malla") también pueden estar equipadas con antenas inteligentes con el fin de mejorar la SNR de señales recibidas o con otros fines tal como la reducción de interferencia. El esquema de acceso múltiple en WLANs basadas en el 802.11 dificulta la selección del haz más apropiado para recibir paquetes en el AP cuando más de una STA se encuentra asociada al AP. Esto se da porque las STAs pueden estar ubicadas en cualquier lugar alrededor del AP, y por lo tanto, el haz más apropiado no es el mismo, por lo general, para cada STA. Dado que la identidad de la STA es desconocida antes de terminar de recibir el paquete, el AP no puede utilizar esta información para decidir qué antena seleccionar para la recepción del paquete. El mismo inconveniente se suscita en una arquitectura de malla, donde un nodo de malla puede estar enlazado con más de un nodo de malla diferente. Para sortear esta dificultad, varias alternativas resultan posibles pero todas tienen desventajas. 1) El AP podría limitarse a utilizar un patrón omni-direccional para todas las recepciones de paquete, y así perder la ganancia potencial de utilizar una antena inteligente. 2) El AP podría utilizar las señales de múltiples haces simultáneamente y combinarlas o seleccionar el mejor haz entre las mismas. Esta solución aumenta la complejidad del receptor^ dado que las señales de múltiples haces deben ser desmoduladas. 3) El AP podría conmutar, justo después de comenzar la recepción del paquete, entre todos sus haces disponibles de una forma sucesiva, tomar el haz que resulte con la mejor calidad de señal, y conmutar a este haz por el resto del tiempo de la recepción del paquete. Este procedimiento tiene la desventaja que el AP se arriesga a recibir incorrectamente algunos bits mientras intenta menos haces adecuados para un paquete en particular, lo que da como resultado la pérdida del paquete. 4) El AP podría intentar descodificar la dirección de MAC del emisor (contenida en la cabecera MAC del paquete) utilizando una antena omni-direccional y luego utilizar el haz más apropiado para la STA identificada en la cabecera MAC para el resto del paquete. El inconveniente con este procedimiento es que la cabecera MAC es transmitida a la misma velocidad que el resto del paquete. Si la antena omni-direccional no ofrece una ganancia suficiente para una calidad de señal adecuada para la carga útil del MAC, no es probable que la cabecera MAC sea correctamente descodificada. En el caso opuesto (si la antena omni-direccional sí ofreciera ganancia suficiente) , no habría necesidad de utilizar una antena inteligente en primer lugar. 5) Las STAs podrían estar obligadas a enviar cada paquete utilizando el procedimiento de Solicitud para Enviar/Listo para Enviar (RTS/CTS) . Esto permitiría que el AP identifique a la STA emisora antes de la llegada del paquete de datos. No obstante, esto se da a un costo de un efecto adverso significativo sobre el rendimiento debido al recurso de servicio de los paquetes RTS y CTS, que parcialmente frustra el propósito de utilizar antenas inteligentes. 6) El AP podría interrogar secuencialmente las STAs utilizando diferentes haces por turnos. Este procedimiento presenta dos problemas. En primer lugar, es difícil intentar predecir el tiempo transcurrido en cada haz en un sistema con tráfico con ráfagas, tal como una WLAN. En segundo lugar, es difícil evitar que las STAs respondan a una interrogación secuencial enviada utilizando un haz sub-óptimo (pero audible) para las mismas, dada la superposición necesaria entre patrones de antena y las irregularidades del entorno de radio, tal como ocultamiento. En una WLAN, pueden existir capacidades de antena inteligente en el AP, en la STA, o en ambos. Sin un intercambio previo de información de capacidad de antena, el AP no tiene conocimiento de cómo coordinar sus funciones de antena inteligente con las de una STA y viceversa. El efecto potencialmente adverso sobre una WLAN no intercambiar información de capacidad de antena inteligente puede ser ilustrado en el siguiente ejemplo. Supongamos que las antenas inteligentes de haz conmutado son empleadas tanto en un AP como en una STA y aún así, cada capacidad de antena inteligente de extremo (por ejemplo, la cantidad de modos de haz que está disponible y se necesita escanear, así como también el tiempo necesario para probar cada uno de los haces disponibles), es desconocida para el otro extremo. Dado que ni el AP ni la STA tienen conocimiento sobre las capacidades de antena inteligente de su extremo receptor, cada uno tendrá que: (1) adivinar respecto de las capacidades de antena inteligente del otro extremo; o bien (2) intentar probar sus propios haces de antena de transmisión sin saber qué extremo de recepción emplearía, al mismo tiempo, una búsqueda de haz por su cuenta. Si las capacidades de antena inteligente en ambos extremos resultan conocidas entre sí, ambos dispositivos podrían seguir normas simples previamente convenidas, para evitar degradaciones de servicio debido a la búsqueda de haz al mismo tiempo en ambos extremos. Por ejemplo, si el "tiempo de búsqueda de haz" (Tbúsqueda) es conocido tanto para el AP como para la STA, entonces una simple regla que podría resultar útil sería que el dispositivo (el AP o la STA) que primero reciba un paquete después de la asociación debería esperar durante TbúSqueda antes de que comience su propia búsqueda de haz en un intento por darle al otro extremo (que había iniciado la transmisión), tiempo suficiente para establecer su propia búsqueda de haz. Las tecnologías actuales sobre antenas mejoran la recepción utilizando diversidad de recepción y/o transmisión.

A estas técnicas les lleva más tiempo obtener cualquier ganancia o proveer una menor ganancia que lo que de otra manera hubiera sido posible. Además, las tecnologías actuales sobre antenas con frecuencia necesitan utilizar mensajes privados para saber la capacidad de antena de una STA. En ausencia de esta información, los APs y las STAs no pueden aprovechar las capacidades de antena para aumentar el margen o la velocidad de datos. Para que las funciones de antena inteligente funcionen con efectividad, debe intercambiarse la información sobre las capacidades de la STA y del AP. El intercambio de información de antena también permite una coordinación posible durante la optimización de funciones de antena inteligente tal como selección de haz, escaneado de haz, formado de haz, múltiples entradas/múltiples salidas (MIMO) , y cualquier otra función que permita cambiar el patrón de haz y/o la ganancia de las antenas.

LA INVENCIÓN Un método para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una STA y un AP en una WLAN comienza cuando el AP transmite una trama de baliza sobre un haz de antena. La trama de baliza es recibida en la STA, que mide la calidad de señal de la trama de baliza. El AP conmuta a un haz de antena diferente y repite el método hasta que la trama de baliza ha sido transmitida sobre todos los haces de antena. La STA se asocia con el AP que transmite la trama de baliza con la calidad de señal más alta sobre uno de sus haces de antena. Puede utilizarse un método similar donde la STA envía una trama de pedido de prueba al AP, que luego responde con tramas de respuesta de prueba enviadas sobre múltiples haces de antena. Un sistema para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una STA y un AP en una WLAN incluye una trama de baliza enviada del AP a la STA. La trama de baliza incluye un campo para identificar una cantidad total de haces de antena sobre el que se llevará a cabo una transmisión y un campo para identificar el haz sobre el que se está transmitiendo corrientemente. Otro sistema para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una STA y un AP en una WLAN incluye una trama de pedido de prueba enviada de la STA al AP y una trama de respuesta de prueba enviada del AP a la STA. La trama de pedido de prueba incluye una indicación sobre si la STA desea escanear múltiples haces de antena desde el AP. La trama de respuesta de prueba incluye un campo para identificar una cantidad total de haces de antena sobre el que se hará una transmisión y un campo para identificar el haz sobre el que se está transmitiendo corrientemente. Un método para soportar el uso de una antena inteligente en una WLAN que incluye un AP y una STA comienza cuando el AP selecciona un haz de antena para su uso en comunicación con la STA. La información de haz seleccionada es enviada del AP a la STA. Se transmite un paquete de la STA al AP, donde el paquete incluye la información de haz seleccionada, por lo que el AP utiliza el haz seleccionado para recibir al menos una parte del paquete. Un sistema para soportar un uso de una antena inteligente en una WLAN con un AP y una STA incluye un primer paquete y un segundo paquete. El primer paquete es enviado del AP a la STA e incluye un indicador de haz seleccionado, una dirección MAC del AP, y una dirección MAC de la STA. El indicador de haz seleccionado identifica un haz de antena seleccionado por el AP para su uso en comunicación con la STA. El segundo paquete es enviado de la STA al AP e incluye el indicador de haz seleccionado, por lo que el AP recibe al menos una parte del segundo paquete a través del haz seleccionado.

Un sistema para intercambiar información de capacidad de antena inteligente entre una STA transmisora y una STA receptora en un sistema de comunicación inalámbrica incluye un elemento de información (IE) de capacidad de antena. El IE de capacidad de antena es enviado de la STA transmisora a la STA receptora antes de una transmisión de datos entre la STA transmisora y la STA receptora. Cuando se utiliza en una WLAN, el IE de capacidad de antena puede ser enviado como parte de una trama de gestión. Un método para intercambiar información de capacidad de antena inteligente entre una STA transmisora y una STA receptora en un sistema de comunicación inalámbrica incluye los pasos de: enviar información de capacidad de antena de la STA transmisora a la STA receptora, determinar si la STA receptora puede soportar las capacidades de antena de la STA transmisora, ajustar las configuraciones en la STA receptora si la STA receptora puede soportar las capacidades de antena de la STA transmisora, y transmitir datos de la STA transmisora a la STA receptora utilizando las capacidades de antena si la STA receptora puede soportar las capacidades de antena de la STA transmisora. Un sistema para implementar funciones de antena inteligente en una WLAN incluye un AP y una STA. El AP incluye un primer dispositivo de determinación de capacidad de antena; un primer dispositivo de información de capacidad de antena conectado al primer dispositivo de determinación de capacidad de antena, primer dispositivo de determinación de capacidad de antena configurado para determinar las capacidades de antena del AP examinando información almacenada en el primer dispositivo de información de capacidad de antena; un primer transmisor/receptor conectado al primer dispositivo de determinación de capacidad de antena; una primera antena conectada al transmisor/receptor; y un dispositivo de conmutación de haz conectado al transmisor/receptor, dispositivo de conmutación de haz configurado para conmutar haces de la primera antena. La STA incluye una segunda antena; un segundo transmisor/receptor conectado a la segunda antena, segundo transmisor/receptor configurado para recibir información de capacidad de antena del AP; un segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena conectado al segundo transmisor/receptor; un segundo dispositivo de información de capacidad de antena conectado al segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena, segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena configurado para comparar las capacidades de antena del AP recibidas del segundo transmisor/receptor con las capacidades de antena de la estación recuperadas del segundo dispositivo de información de capacidad de antena; y un dispositivo de ajuste de configuración de estación conectado al segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena, dispositivo de ajuste de configuración de estación configurado para ajustar las configuraciones de la estación para utilizar capacidades de antena inteligente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Puede tenerse una comprensión más detallada de la invención a partir de la siguiente descripción de una modalidad preferida, dada a modo de ejemplo y para ser interpretada junto con los dibujos que acompañan, donde: la Figura 1 es un diagrama de una WLAN que muestra patrones de haces de antena omni-direccionales y direccionales; la Figura 2 es un diagrama de un formato de trama de baliza para identificar haces de antena; la Figura 3 es un diagrama de sincronización para escaneado pasivo; la Figura 4 es un diagrama de flujo de un método para transmitir una trama de baliza en escaneado pasivo; la Figura 5 es un diagrama de un formato de trama de pedido de prueba para su uso en escaneado activo; la Figura 6 es un diagrama de un formato de trama de respuesta de prueba para su uso en escaneado activo; la Figura 7 es un diagrama de sincronización para escaneado activo; la Figura 8 es un diagrama de flujo de un método para transmitir una trama de respuesta de prueba en escaneado activo; la Figura 9 es un diagrama que muestra una transmisión de paquetes de datos entre un AP y STAs; la Figura 10 es un diagrama de un formato de trama que incluye información de indicador de haz enviada por una STA; la Figura 11 es un diagrama de un formato de mensaje de indicador de haz enviado por un AP; las Figuras 12a y 12b son diagramas de formatos de trama que incluyen información de indicador de haz enviada por un AP; las Figuras 13a y 13b son diagramas de formatos de trama alternativos que incluyen información de indicador de haz enviada por un AP; la Figura 14 es un diagrama de flujo de un método para transmitir información de antena inteligente por parte de un AP y una STA; la Figura 15 es un diagrama de flujo de un ejemplo del método mostrado en la Figura 14; la Figura 16 es un diagrama de un campo de información de capacidad existente; la Figura 17 es un diagrama de una porción de una trama que incluye un IE de capacidad de antena; la Figura 18 es un diagrama del IE de capacidad de antena mostrado en la Figura 17; la Figura 19 es un diagrama de flujo de un método para intercambiar información de capacidad de antena; la Figura 20 es un diagrama de flujo de un método alternativo para intercambiar información de capacidad de antena; y la Figura 21 es un diagrama de bloque de un sistema configurado para implementar la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En adelante, el término "estación" (STA) incluye, pero sin limitarse a ello, una unidad inalámbrica de transmisión/recepción, un equipo de usuario, una unidad de abonado fija o móvil, un buscapersonas, o cualquier otro tipo de dispositivo capaz de operar en un entorno inalámbrico. Cuando se hace referencia en adelante, la expresión "punto de acceso" (AP) incluye, pero sin limitarse a ello, una estación base, un Nodo B, un controlador de sitio, o cualquier otro tipo de dispositivo de interfase en un entorno inalámbrico. La presente invención soluciona el problema de selección de haz tanto para escaneado pasivo como para escaneado activo. La presente invención también se refiere a un método y a un esquema de señalización que puede ser implementado en un AP y en una STA para permitir el uso de antenas inteligentes en el AP para la recepción de paquetes de STAs. El método también puede ser implementado en nodos de malla en el caso de una arquitectura de malla. La presente invención contempla el intercambio de información de capacidad de antena entre un AP y una STA y se construye sobre los mensajes corrientes provistos por los estándares 802.11 y es completamente compatible hacia atrás.

Escaneado Pasivo La presente invención provee la señalización y soporte para que un AP envíe su baliza sobre múltiples haces. Esto puede lograrse agregando dos campos a la trama de gestión de baliza de la WLAN, de acuerdo con lo mostrado por la Figura 2. La trama de gestión resultante es mencionada como una trama de baliza de Antena Avanzada (AA) 200. Muchos de los campos de la trama 200 se encuentran en la trama de baliza existente de acuerdo con lo definido por los estándares 802.11. Estos campos incluyen control de trama 202, duración 204, dirección de destino (DA) 206, dirección fuente (SA) 208, identificación (BSSID) de conjunto de servicio básico (BSS) 210, control de secuencia 212, marca de tiempo 214, intervalo de baliza 216, información de capacidad 218, elemento de información (IE) de SSID 220, IE de velocidades soportadas 222, IE de conjunto de parámetros de salto de frecuencia (FH) /sistema de distribución (DS) 224, IE de conjunto de parámetros libre de contención (CF) 226, IE de conjunto de parámetros de BSS independiente (IBSS) 228 e IE de mapa de indicación de tráfico (TIM) 230. El primer campo nuevo 232 de la trama 200 le indica a la STA que las tramas de baliza son enviadas N veces dentro de un intervalo de baliza de AA, donde N corresponde a la cantidad de haces sobre la cual el AP enviará la baliza. El segundo campo nuevo 234 identifica el haz que fue utilizado para transmitir la baliza; es decir, el identificador de haz. Al recibir cualquiera de las múltiples tramas de baliza de AA enviadas por un AP, la STA es capaz de identificar la cantidad de haces (232) incluida en el barrido de haz llevado a cabo por el AP y también es capaz de distinguir las diferentes versiones que recibe observando el identificador de haz (234) . Cabe destacar que el intervalo de baliza de AA 216 puede ser configurado con el mismo valor o con valor diferente del no intervalo de baliza de AA. Para que el sistema sea capaz de ofrecer servicio a los usuarios, el intervalo de baliza de AA debe ser mayor que la duración del escaneado de haz, de manera que quede tiempo para transmitir tramas de tráfico. Esto podría hacerse cumplir, por ejemplo, como una norma de manejo de configuración que evite que un usuario configure el AP de manera que el escaneado de haz tome una porción grande del tiempo de intervalo de baliza de AA. En una modalidad preferida, las N tramas de baliza de AA 200 son enviadas sucesivamente en el tiempo. Esto se logra cuando el AP usa un retardo (X) más corto que el DIFS (Espacio ínter-Trama Distribuido) pero más prolongado que el SFIS (Espacio ínter-Trama Corto) cuando se intenta acceder al medio inalámbrico entre la transmisión de dos tramas de baliza. Puede utilizarse cualquier valor de X entre SIFS y DIFS. Cabe destacar que el AP aún necesitaría esperar un DIFS entero cuando accede al medio inalámbrico para transmitir la primera de las N tramas de baliza. Esto coloca un límite superior sobre la cantidad máxima de tiempo que una STA necesitaría para escanear el medio una vez que detecta una de las N balizas dadas a conocer por un AP; por lo cual: Límite superior - (N-l) x (duración_baliza + X) Ecuación 1 En otras palabras, esto evita que la STA escanee un canal durante una cantidad de tiempo no determinada sin saber jamás si todas las N balizas han sido transmitidas por el AP. La Figura 3 muestra el diagrama de sincronización para el escaneado pasivo. Antes de que el AP comience el intervalo de baliza de AA 300, espera durante un DIFS 302. Al comienzo del intervalo de baliza de AA 300, el AP transmite la primera trama de baliza 304. Entre tramas de baliza 304, el AP espera durante el intervalo X (306) , donde X es más corto que el DIFS y más prolongado que el SIFS. La Figura 4 muestra un método 400 para transmitir una trama de baliza de AA en escaneado pasivo. El método 400 comienza cuando el AP transmite una trama de baliza de AA 200 sobre uno de los N haces de antena, con el identificador de haz corriente 234 configurado con el haz corriente (paso 402) .

Se toma una determinación sobre si la trama de baliza de AA ha sido transmitida sobre todos los N haces (paso 404) . Si la trama de baliza de AA ha sido transmitida sobre todos los N haces, entonces termina el método (paso 406) . Si la trama de baliza de AA no ha sido transmitida sobre todos los N haces (paso 404), entones el método espera durante el intervalo X (paso 408) . El sistema de antena luego conmuta al haz siguiente (paso 408) y transmite la trama de baliza de AA 200 sobre el haz corriente, con el identificador de haz corriente 234 configurado con el haz corriente (paso 410) y el método continúa con el paso 404. Cabe destacar que el paso de conmutación al haz siguiente (paso 408) puede llevarse a cabo antes o después de esperar durante el intervalo X. La determinación utilizada por la STA sobre si se asocia al AP es de implementación específica. Un método es el de utilizar el nivel de potencia o SNR percibido sobre las balizas para seleccionar el AP con el que asociarse. La presente invención permite que una STA utilice este método al tiempo de capitalizar por completo el hecho de que el AP se encuentra equipado con un sistema de antena avanzada.

Escaneado activo La presente invención también contempla el escaneado activo permitiendo que la STA le pida al AP enviar respuestas de prueba sobre múltiples haces. Esto puede lograrse agregando un campo nuevo a la trama de pedido de prueba de la WLAN. La trama resultante es mostrada en la Figura 5 y mencionada como una trama de pedido de prueba AA 500. Muchos de los campos de la trama 500 se encuentran en la trama de pedido de prueba existente según lo definido por los estándares 802.11. Estos campos incluyen control de trama 502, duración 504, DA 506, SA 508, BSSID 510, control de secuencia 512, IE de SSID 514 e IE de velocidades soportadas 516. El campo nuevo 518 de la trama 500 le provee una indicación al AP (como un valor afirmativo o negativo) que la STA desea escanear todos los haces del AP. Además, dos campos nuevos son agregados a la trama de respuesta de prueba de la WLAN. La trama resultante es mostrada en la Figura 6 y mencionada como una trama de respuesta de prueba AA 600. Muchos de los campos de la trama 600 están en la trama de respuesta de prueba existente de acuerdo con lo definido por los estándares 802.11. Los campos 602-628 de la trama 600 son los mismos que los campos 202-228 de la trama 200. El primer campo nuevo 630 de la trama 600 le indica a la STA que se envían respuestas de prueba de AA N veces dentro de un intervalo de baliza de AA, donde N corresponde a la cantidad de haces sobre la que el AP enviará la respuesta de prueba. El segundo campo nuevo 632 identifica el haz que fue utilizado para transmitir la respuesta de prueba de AA; esto es el identificador de haz. Un AP equipado con un sistema AA responde al pedido de prueba de AA enviando múltiples (N) respuestas de prueba de AA a la STA. En una modalidad preferida, las N respuestas de prueba de AA son enviadas sucesivamente en el tiempo. Esto se logra cuando el AP usa un retardo (X) más corto que el DIFS pero más prolongado que el SIFS cuando se intenta acceder al medio inalámbrico entre la transmisión de dos respuestas de prueba de AA. Cabe destacar que el AP aún necesitaría esperar un DIFS entero cuando accede al medio inalámbrico para transmitir la primera de las N respuestas de prueba. Esto coloca un límite superior sobre la cantidad máxima de tiempo que una STA necesitaría esperar una vez que recibió una de las N respuestas de prueba de AA enviadas por un AP; por lo cual: Límite superior = (N-l) x (duración respuesta prueba + X) Ecuación 2 La Figura 7 muestra el diagrama de sincronización para el escaneado activo. Después de que la STA envía la trama de pedido de prueba de AA 700, el AP espera durante un DIFS 702 antes de enviar la primera trama de respuesta de prueba AA 704. Entre tramas de respuesta de prueba 704, el AP espera durante el intervalo X (706) , donde X es más corto que el DIFS y más prolongado que el SIFS. La Figura 8 muestra un método 800 para transmitir una trama de respuesta de prueba de AA en escaneado activo. El método 800 comienza cuando la STA envía una trama de pedido de prueba de AA 500, incluyendo la configuración del indicador 518 para escanear todos los haces del AP (paso 802) . El AP recibe la trama de pedido de prueba AA y espera durante el período de DIFS (paso 804) . El AP transmite una trama de respuesta de prueba de AA 600 sobre uno de los N haces de antena, con el identificador de haz corriente 632 configurado con el haz corriente (paso 806) . Se toma una determinación sobre si la trama de respuesta de prueba de AA ha sido transmitida sobre todos los N haces (paso 808) . Si la trama de respuesta de prueba de AA ha sido transmitida sobre todos los N haces, entonces termina el método (paso 810) . Si la trama de respuesta de prueba de AA no ha sido transmitida sobre todos los N haces (paso 808), entones el método espera durante el intervalo X (paso 812) . El sistema de antena luego conmuta al haz siguiente (paso 812) y transmite la trama de respuesta de prueba de AA 600 sobre el haz corriente, con el identificador de haz corriente 632 configurado con el haz corriente (paso 814) y el método continúa con el paso 808. Cabe destacar que el paso de conmutación al haz siguiente (paso 812) puede llevarse a cabo antes o después de esperar durante el intervalo X. En sistemas del arte previo, la decisión tomada por una STA en lo que respecta a qué AP asociarse no podría tener en cuenta la ganancia de enlace de radio obtenida de la estructura de antena avanzada en el AP. Esto significa que los datos reunidos del escaneado del entorno RF, ya sea en forma pasiva o activa, cuando las tramas de baliza y respuestas de prueba son enviadas por APs de una manera omni-direccional, podría llevar a que la STA se asocie con un AP que ofrezca un peor rendimiento que otro AP, si las ganancias de los sistemas AA se hubieran tenido en cuenta. Con la presente invención, los datos reunidos por una STA al escanear el entorno RF le permite estimar qué AP podrá proveer el mejor enlace de radio, tendiendo en cuenta las ganancias que los sistemas AA ofrezcan cuando se transmitan las tramas de tráfico.

Indicador de Haz La Figura 9 es un diagrama que muestra un sistema 900 que opera de acuerdo con la presente invención. El sistema 900 incluye un AP 902, una primera STA (STA 1) 904 y una segunda STA (STA 2) 906. El AP 902 transmite sobre un haz (o patrón; b0) omni-direccional 910, un primer haz direccional (bi) 912 con la STA 1 904, y un segundo haz direccional (b2) 914 con la STA 2 906. Si bien el haz omni-direccional 910 puede ser recibido por la STA 1 904 y la STA 2 906 (aunque débilmente), los haces direccionales 912, 914 son mejores opciones. Un campo nuevo, en adelante denominado "indicador de haz", es agregado después de la cabecera de Protocolo de Convergencia de Capa Física (PLCP) de la mayoría de los paquetes enviados de una STA a un AP, que le indica al AP cuál de sus haces (o antenas) debe seleccionar para recibir el resto del paquete (la unidad de datos de protocolo (PDU) de MAC) . Cabe destacar que el indicador de haz no necesita ser enviado con todos los paquetes de la STA al AP porque se espera que ciertos paquetes (tal como una confirmación (ACK) o un CTS) sean recibidos por el AP de una STA en particular. Si el AP tiene conocimiento de antemano de qué STA estará enviando el próximo paquete, puede seleccionar el haz óptimo para recibir ese paquete, y el indicador de haz no es necesario. No obstante, el indicador de haz también puede ser transmitido en esos paquetes. La Figura 10 es un diagrama de un formato de trama 1000 que incluye la información del indicador de haz enviada por una STA. La trama 1000 es una versión modificada de una PDU de PLCP (PPDU) e incluye un preámbulo PLCP 1002, una cabecera PLCP 1004, un campo de indicador de haz 1006 y una trama MAC 1008. Esta información es provista por la STA que transmite el paquete 1000, a una velocidad de datos mínima. El AP utiliza su antena omni-direccional para descodificar la cabecera PLCP 1004 y el campo del indicador de haz 1006. Después de descodificar el campo del indicador de haz 1006, el AP selecciona el haz correspondiente para recibir el resto del paquete 1008, sin tener conocimiento de la identidad de la STA que envía el paquete 1000. El indicador de haz 1006 es un número entero comprendido entre 0 y Namax/ donde Nama? es el número máximo de haces que el AP puede utilizar. El valor de Namax puede ser fijo para todos los dispositivos compatibles con el sistema, o señalizado por el AP en tramas de baliza, tramas de respuesta de prueba, u otras tramas de gestión. Preferentemente, Namax es un número entero relativamente pequeño (es decir, 7 ó 15) de manera de limitar la cantidad de bits adicionales requeridos para el campo del indicador de haz 1006. Uno de los valores es preferentemente reservado como un valor por defecto para situaciones donde la STA desconoce qué valor utilizar en el campo del indicador de haz 1006. Cuando se utiliza este valor por defecto, el AP puede usar, simplemente, un haz que no apunte en una dirección específica (tal como un patrón omni-direccional) . La STA determina qué valor utilizar en el campo del indicador de haz 1006 en base a la información provista por el AP en la señalización de AP a STA previa. La información requerida para esta señalización consiste en el indicador del haz propiamente dicho, junto con las direcciones MAC de la STA y AP. Opcionalmente, puede agregarse un "límite de edad" para indicarle a la STA un tiempo máximo más allá del cual la información del indicador de haz es considerada no confiable o inválida. El límite de edad puede ser un valor fijo, o puede ser señalizado desde tramas de baliza, tramas de respuesta de prueba, u otras tramas de gestión. En este último caso, el límite de edad puede ser establecido en forma adaptativa por el AP en base a las consideraciones de movilidad de la STA. Existen varias posibilidades de señalización para que el AP transfiera la información del indicador de haz a la STA. Un método es que el AP envíe un paquete especial (un mensaje de indicador de haz) que contiene solamente la información requerida para este propósito (direcciones STA y AP, indicador de haz, límite de edad opcional) . La Figura 11 es un diagrama de un mensaje del indicador de haz 1100 enviado por un AP. El mensaje 1100 incluye un campo de indicador de haz 1102, un campo de dirección de AP 1104, un campo de dirección de STA 1106, y un campo de límite de edad opcional 1108. El orden de los campos 1102-1108 es ilustrativo, y los campos 1102-1108 del mensaje 1100 pueden estar en cualquier orden. En una situación de unidifusión, la STA envía de regreso, preferentemente, una ACK de manera que el AP pueda re-transmitir el paquete 1100 si la STA no lo recibió con éxito. Si el AP tiene que actualizar el indicador de haz para varias STAs, puede enviar un mensaje de multi-difusión para estas STAs que contenga sus valores de indicador de haz respectivos . Otra posibilidad de señalización es que el AP inserte o soporte la información requerida sobre un paquete que contenga otros datos destinados a la STA. La información podría ser agregada después de la cabecera PLCP, después de la PDU de MAC, o como otro campo en la cabecera MAC. Las Figuras 12a y 12b son diagramas de formatos de tramas 1200, 1220 que incluyen la información del indicador de haz enviada por un AP. Las tramas 1200, 1220 son versiones modificadas de la PPDU. La Figura 12a muestra una trama 1200 que agrega la información del indicador de haz después de la cabecera de PLCP. La trama 1200 incluye un preámbulo PLCP 1202, una cabecera PLCP 1204, un campo del indicador de haz 1206, un campo de dirección de AP 1208, un campo de dirección de STA 1210, un campo de límite de edad opcional 1212, y una trama MAC 1214. La Figura 12b muestra una trama 1220 que agrega la información del indicador de haz después de la trama MAC 1214. Los campos de la trama 1220 son los mismos que la trama 1200, con una diferencia en el orden de los campos. Otra posibilidad de señalización es la de agregar una bandera que indique si la información del indicador de haz se encuentra presente o no. Esta bandera permitiría que el AP no enviara la información del indicador de haz en cada paquete destinado a la STA. La información del indicador de haz puede ser enviada periódicamente (por ejemplo, una vez cada cinco segundos) y/o en base a un evento (por ejemplo, ante un cambio en el haz transmitido en el AP a una cierta STA) . Las Figuras 13a y 13b son diagramas de formatos de trama alternativos 1300, 1320 que incluyen la información del indicador de haz enviada por un AP que incorpora la bandera de información del indicador de haz. Las tramas 1300, 1320 son versiones modificadas de la PPDU. La Figura 13a muestra una trama 1300 que incluye un preámbulo PLCP 1302, una cabecera PLCP 1304, una bandera de información del indicador de haz 1306, un campo del indicador de haz 1308, un campo de dirección AP 1310, un campo de dirección STA 1312, un campo de límite de edad opcional 1314, y una trama MAC 1316. La bandera 1306 es establecida solamente si se provee la información del indicador de haz (campos 1308-1314) en la trama 1300. La Figura 13b muestra una trama 1320 que agrega la información del indicador de haz después de la trama MAC 1316. Los campos de la trama 1320 son los mismos que la trama 1300, con una diferencia en el orden de los campos. La STA completa el campo del indicador de haz 1006 en las transmisiones de STA a AP (paquete 1000) con el último indicador de haz (1102, 1206, 1308) que señaliza el AP para esa STA, si esta última señalización fue recibida antes de que expirara su limite de edad (o por completo) . De otra manera, la STA completa el campo del indicador de haz 1006 con el valor por defecto, de acuerdo con lo mencionado con anterioridad. Para cada valor del indicador de haz, el AP tiene conocimiento de cuál de sus haces (o antenas) le corresponde al indicador; la STA no tiene necesidad de conocer esta correspondencia. La Figura 14 es un diagrama de flujo de un método 1400 para que un AP y una STA transmitan información de antena inteligente. El método 1400 comienza cuando el AP selecciona un haz para comunicarse con la STA y seleccionar el indicador de haz correspondiente con el haz seleccionado (paso 1402) . Preferentemente, aunque no en forma obligatoria, el AP elige el haz que maximiza el nivel de señal o la relación entre señal e interferencia (SIR) en su receptor. Existe una variedad de métodos a través de los cuales el AP puede enterarse de qué haz maximiza la SIR para una STA especifica. Por ejemplo, el AP puede probar diferentes haces al recibir paquetes que se esperan de una STA en particular, y tomar el haz que resulte en la mejor calidad de la señal recibida. Entre los ejemplos de paquetes esperados se incluyen: una ACK posterior a la transmisión de un paquete de datos a una STA en particular, y un paquete CTS posterior a la transmisión de un paquete RTS a una STA en particular. Con paquetes esperados, puede no ser necesario que la STA agregue el campo del indicador de haz 1006 después de la cabecera PLCP 1004 porque el AP espera que los paquetes sean enviados por una cierta STA, y por lo tanto, el AP ya tendría conocimiento de qué haz utilizar.

Luego, el AP envía la información del indicador de haz a la STA (paso 1404). La información del indicador de haz (de acuerdo con lo explicado en mayor detalle con anterioridad) , incluye el indicador de haz, la dirección del AP, la dirección de la STA y un límite de edad opcional como vencimiento de la información del indicador de haz. El método 1400 supone que el límite de edad se encuentra presente en la información del indicador de haz. La STA toma una determinación en lo que respecta a si se ha alcanzado el limite de edad de la información del indicador de haz; es decir, si la información del indicador de haz aún es válida (paso 1406) . Si no se alcanzó el límite de edad, entonces la STA establece el indicador de haz para un paquete a ser transmitido al haz seleccionado (paso 1408) . La STA envía el paquete con la información del indicador de haz sobre el haz seleccionado (paso 1410) . El AP comienza a recibir el paquete de la STA sobre el haz omni-direccional (paso 1412) . El AP descodifica la información del indicador de haz contenida en el paquete y conmuta la antena al haz seleccionado para recibir el resto del paquete (paso 1414). Luego, termina el método (paso 1416) . Si se alcanzó el límite de edad de la información del indicador de haz; es decir, la información del indicador de haz ya no es válida (paso 1406) , entonces la STA establece el indicador de haz para un paquete a ser transmitido al haz (o patrón) omni-direccional (paso 1420) . La STA luego envía el paquete sobre el haz omni-direccional (paso 1422) . El AP recibe el paquete sobre el haz omni-direccional (paso 1424) y termina el método (paso 1416) . Dado que el paquete está siendo transmitido sobre el haz omni-direccional (porque el paquete de la STA no incluye la información del indicador de haz o porque la STA ha establecido el indicador de haz en el valor por defecto) , no hay necesidad de que el AP cambie su haz de antena. La Figura 15 muestra un ejemplo del método 1400. En este ejemplo, se supone que el AP 1500 ya ha decidido que los mejores haces para comunicarse con la STA 1 1502 y con la STA 2 1504 son bi y b2, respectivamente (de acuerdo con lo mostrado por la Figura 9) . La Figura 15 muestra una posible secuencia de eventos donde la STA 1 1502, la STA 2 1504, y el AP 1500 se comunican entre sí. En primer lugar, el AP desea transmitir un paquete a la STA 1. Después de ganar acceso al medio (paso 1510), el AP conmuta al haz bi (paso 1512) y transmite un paquete de datos a la STA 1 incluyendo un mensaje del indicador de haz, con el indicador de haz (bi) y un límite de edad para el uso de este indicador de haz (cinco segundos; paso 1514) . Luego, la STA 1 envía una ACK al AP (paso 1516) . A partir de ese momento (y hasta cinco segundos desde ese momento) , la STA 1 tiene conocimiento respecto de que si tiene que transmitir un paquete (1000, de acuerdo con lo mostrado por la Figura 10) al AP, debe establecer el campo del indicador de haz (1006) a bi (paso 1518) . Después de recibir la ACK de la STA 1, el AP conmuta su antena a un patrón omni-direccional (b0; paso 1520) . Después, el AP logra acceder al medio nuevamente (paso 1522) y conmuta al haz b2 (paso 1524) con el fin de transmitir un paquete a la STA 2, incluyendo un mensaje del indicador de haz, con el indicador de haz (b2) y un límite de edad para el uso de este indicador de haz (cinco segundos; paso 1526) . La STA 2 luego envía una ACK al AP (paso 1528) . La STA 2 tiene conocimiento de que debe establecer el campo del indicador de haz (1006) en b2 para cualquier paquete que transmita al AP (diferente de una ACK o una CTS) , hasta cinco segundos a partir de ese momento (paso 1530) . Después de recibir la ACK de la STA 2, el AP conmuta su antena a un patrón omni-direccional (b0; paso 1532) . Entonces, la STA 1 logra acceder al medio (paso 1534) y transmite un paquete de datos al AP con el campo del indicador de haz (1006) establecido en bi (suponiendo que hayan transcurrido menos de cinco segundos; paso 1536) . Después de descodificar el campo del indicador de haz, el AP conmuta de inmediato al haz bi (paso 1538) para descodificar el resto del paquete (paso 1540) . Después del final de la recepción del paquete, el AP envía una ACK a la STA 1 (paso 1542) y conmuta su antena al patrón omni-direccional (b0; paso 1544).

Después, la STA 2 logra acceder al medio (paso 1546) y transmite un paquete de datos al AP con el campo del indicador de haz (1006) establecido en b2 (suponiendo que hayan transcurrido menos de cinco segundos; paso 1548). Después de descodificar el campo del indicador de haz, el AP conmuta de inmediato al haz b2 (paso 1550) para descodificar el resto del paquete (paso 1552) . Después del final de la recepción del paquete, el AP envía una ACK a la STA 1 (paso 1554) y conmuta su antena al patrón omni-direccional (b0; paso 1556) . Cabe destacar que si el límite de edad de la información del indicador de haz ha expirado (cinco segundos en este ejemplo) , una STA (ya sea la STA 1 o la STA 2) establecería el campo del indicador de haz (1006) en b0 (el valor por defecto) . La invención permite aprovechar la antena inteligente en el AP sin que resulte en ninguna inconveniencia mayor. El agregado del campo del indicador de haz en la cabecera PLCP no da como resultado un recurso de servicio excesivo dado que la cantidad de haces posibles puede usualmente limitarse a ocho o menos (por ejemplo, tres o cuatro bits para el campo del indicador de haz) . Para los propósitos de compatibilidad hacia atrás, se le puede dar a un campo de la cabecera PLCP un nuevo valor para los paquetes transmitidos de STAs implementando la presente invención, de manera que el AP pueda determinar si se transmitió un paquete entrante de una STA que implementa la invención o no. Por ejemplo, uno de los bits corrientemente reservados en el campo "servicio" de la cabecera PLCP podría ser utilizado para indicar si la STA implementa esta invención (y por lo tanto, si habrá un campo del indicador de haz después de la cabecera PLCP) . De lo contrario, el AP tiene conocimiento de que no debe esperar el campo del indicador de haz después de la cabecera PLCP y simplemente podría utilizar el patrón omni-direccional para descodificar el resto del paquete. La presente invención también se aplica en el caso de una arquitectura de malla donde un nodo de malla es susceptible de recibir paquetes de más de uno de otro nodo de malla. En ese caso, un nodo de malla juega el papel de una STA y de un AP de acuerdo con lo descrito con anterioridad. Esto significa que un nodo de malla A utiliza el campo del indicador de haz al transmitir a otro nodo de malla B, usando el valor del indicador de haz que ese nodo de malla B previamente señalizó al nodo de malla A. A la inversa, un nodo de malla B utiliza el campo del indicador de haz al transmitir a un nodo de malla A, utilizando el valor del indicador de haz que el nodo de malla A previamente señalizó al nodo de malla B. Como alternativa a contar con un campo del indicador de haz después de la cabecera PLCP, la STA podría agregar su dirección después de la cabecera PLCP. Esto no es una solución tan eficiente porque la dirección de la STA tiene 48 bits de longitud en comparación con los tres o cuatro bits para el indicador de haz. Otra alternativa sería reemplazar el campo del indicador de haz con un índice de STA arbitrario asignado por el AP a la STA ante la asociación y/o señalización de capa superior a partir de allí. El índice de STA podría ser relativamente corto (de menos de diez bits en su valor máximo), según la cantidad máxima de STAs asociadas. El AP buscaría y utilizaría el mejor haz corriente para el índice de STA especificado en el preámbulo. Entonces, el AP no necesitaría señalizar un indicador de haz a la STA en cada paquete de AP a STA, sino que habría más bits adicionales después del preámbulo de PLCP.

Información de Capacidad de la Antena Un campo de información de capacidad 1600, de acuerdo con lo utilizado en una trama de baliza, una trama de pedido de asociación, una trama de respuesta de asociación, y una trama de respuesta de prueba, tiene algunos bits reservados, de acuerdo con lo mostrado por la Figura 16. El campo de información de capacidad 1600 incluye un sub-campo del conjunto de servicio extendido (ESS) 1602, un sub-campo de IBSS 1604, un sub-campo consultable libre de contención (CF) 1606, un sub-campo de pedido de interrogación secuencial CF 1608, un sub-campo de privacidad 1610, y una cantidad de bits reservados 1612. En los estándares 802.11, los sub-campos 1602-1610 tienen, cada uno de ellos, una longitud de un bit y hay 11 bits reservados 1612. La presente invención utiliza uno de los bits reservados 1612 para transferir información de capacidad de antena utilizando uno de los bits reservados como una bandera para indicar si la información de capacidad de antena será transmitida. Los detalles de capacidades de una antena son parte de un IE adicional que está unido al extremo del paquete si se establece la bandera de información de capacidad de antena. El IE de información de capacidad de antena puede ser incluido como parte de una trama de pedido de asociación, una trama de respuesta de asociación, una trama de pedido de prueba, y una trama de respuesta de prueba. La Figura 17 muestra un ejemplo de una porción de una trama de pedido de asociación 200 que incluye este nuevo IE. La trama 1700 incluye un campo de información de capacidad 1702, un campo de intervalo de escucha 1704, un IE de SSID 1706, un IE de velocidades soportadas 1708, y un IE de capacidad de antena 1710. En forma alternativa, el IE de capacidad de antena 1710 puede ser agregado a cualquier trama de gestión, tal como un pedido de re-asociación, una respuesta de re-asociación, o una baliza; a cualquier trama de control; o a paquetes de datos.

En una modalidad preferida, el IE de capacidad de antena 1710 es enviado en una trama de gestión. Si el IE de capacidad de antena 1710 es agregado a la trama de pedido de prueba y a la trama de respuesta de prueba, una STA puede utilizar esta información antes de iniciar un procedimiento de asociación con un AP. El IE de capacidad de antena 1710 es mostrado en detalle en la Figura 18 e incluye, pero sin limitarse a ello, un campo de tecnología de antena 1802, un número de campo de haces soportados 1804, un campo para indicar el soporte de la información de antena de transmisión después de la cabecera PLCP 1806, un campo de técnica de diversidad 1808, un campo para indicar el soporte de la señalización de medición de antena 1810, y un campo para indicar el soporte para múltiples entradas 1812. También puede incluirse información de capacidad de antena adicional en el IE 1710. En una modalidad, la cantidad mínima de información a ser intercambiada incluye el campo de tecnología de antena 1802, y el resto de los campos pueden ser opcionales. Puede ser posible derivar los campos restantes (es decir, los campos 1804-1812) una vez que se conozca el tipo de tecnología de antena. Después de que uno de los lados (ya sea el AP o la STA) reciba la información de capacidad de antena del lado transmisor, el lado receptor ajusta las configuraciones locales para su transmisión y/o recepción tal como la cantidad de antenas utilizadas, el método de diversidad, las tecnologías de antena inteligente utilizadas para transmisión/recepción, y mediciones extras de antena. En caso que el lado receptor no pueda soportar las capacidades de antena del lado transmisor, el lado transmisor no podrá utilizar las funciones de antena particulares. Ciertas tecnologías de antena operarán adecuadamente sólo si ambos lados, el transmisor y el receptor, son capaces de utilizar la tecnología. Un ejemplo es la tecnología MIMO, que solamente funciona si es soportada por ambos lados. La Figura 19 muestra un método 1900 para intercambiar información de capacidad de antena. A los fines de analizar el método 1900, se utilizan las expresiones "STA transmisora" y "STA receptora". Cabe destacar que tanto la STA transmisora como la STA receptora pueden ser un AP o una STA, de manera que pueda producirse un intercambio de información de capacidad de antena entre un AP y una STA o entre dos STAs, en cualquiera de las direcciones. El método 1900 comienza cuando la STA transmisora envía su información de capacidad de antena a la STA receptora en un IE de capacidad de antena (paso 1902) . La STA. receptora recibe el IE de capacidad de antena (paso 1904) y determina si puede soportar las capacidades de antena solicitadas. Si la STA receptora puede soportar las capacidades de antena de la STA transmisora (paso 1906) , entonces la STA receptora ajusta sus configuraciones para manejar las capacidades de antena de la STA transmisora (paso 1908) . La STA receptora envía una confirmación de sus capacidades de antena a la STA transmisora (paso 1910) . En una en una modalidad alternativa del método 1900, la confirmación es enviada a la STA transmisora antes de que la STA receptora ajuste sus configuraciones (es decir, se conmutan los pasos 1908 y 1910) . Sí bien este mensaje es una confirmación de las capacidades de antena de la STA receptora, no es necesariamente una señal ACK. Si la STA receptora tiene algunas de las capacidades de la STA transmisora, pero no todas, puede producirse una negociación de capacidades para lograr un conjunto común de capacidades a utilizar. En una modalidad preferida, las capacidades utilizadas consistirán en el conjunto de capacidades más pequeñas que pertenezcan a ambas STAs. La STA transmisora comienza a transmitir utilizando las capacidades de antena comunicadas (paso 1912) y termina el método (paso 1914) . Si la STA receptora no soporta las capacidades de antena de la STA transmisora (paso 1906) , entonces la STA receptora le notifica a la STA transmisora que no tiene las capacidades de antena solicitadas (paso 1916) . La STA transmisora comienza a transmitir sin utilizar las capacidades de antena solicitadas (paso 1918) y termina el método (paso 1914) . La Figura 20 es un diagrama de flujo de un método alternativo 2000 para intercambiar información de capacidad de antena entre una STA transmisora 2002 y una STA receptora 2004. La STA transmisora 2002 envía su información de capacidad de antena a la STA receptora 2004 (paso 2010) . La STA receptora 2004 envía su información de capacidad de antena a la STA transmisora 2002 (paso 2012) . Cabe destacar que los pasos 2010 y 2012 pueden ser llevados a cabo en orden inverso. El orden de los pasos 2010 y 2012 no son críticos, siempre y cuando la información de capacidad de antena sea intercambiada entre la STA transmisora 2002 y la STA receptora 2004. Opcionalmente, la STA transmisora 2002 y la STA receptora 2004 pueden negociar capacidades de antena para encontrar un conjunto de capacidades de antena común o pueden intercambiar información de medición (paso 2014). Este paso opcional puede ser utilizado para depurar el conjunto de funciones de antena a utilizar. Después del intercambio de información de antena (pasos 2010, 2012) y de cualquier intercambio de información adicional (paso 2014), tanto la STA transmisora 2002 como la STA receptora 2004 deciden localmente qué funciones de antena utilizar en base a las capacidades de antena que son localmente soportadas (pasos 2016, 2018) .

Si bien la transferencia de información de capacidad de antena ha sido descrita en términos de una WLAN, los principios de este concepto son igualmente aplicables a cualquier tipo de sistema de comunicación inalámbrica.

Implementación del Sistema La Figura 21 es un diagrama de bloque de un sistema 2100 configurado para implementar los varios aspectos de la presente invención. El sistema 2100 incluye un AP 2102 y una STA 2104. El AP 2102 incluye un dispositivo de determinación de capacidad de antena 2110 que determina las capacidades de antena del AP 2102 examinando la información de capacidad de antena almacenada en un dispositivo de información de capacidad de antena 2112 que está conectado al dispositivo de determinación de capacidad de antena 2110. Las capacidades de antena del AP 2102 son envidadas por un transmisor/receptor 2114 conectado al dispositivo de determinación de capacidad de antena 2110 y una antena 2116 conectada al transmisor/receptor 2114. Se conecta un dispositivo de conmutación de haz 2118 al transmisor/receptor 2114 y es utilizado para conmutar los haces de la antena 2116. La STA 2104 recibe la información de capacidad de antena del AP 2102 a través de una antena 2120 y un transmisor/receptor 2122 conectado a la antena 2120. Un dispositivo de determinación de capacidad de antena 2124 está conectado al transmisor/receptor 2122 y compara las capacidades de antena del AP 2102 con la información de capacidad de antena de la STA 2104 accediendo a un dispositivo de información de capacidad de antena 2126 que está conectado al dispositivo de determinación de capacidad de antena 2124. El dispositivo de determinación de capacidad de antena 2124 está conectado a un dispositivo de ajuste de configuración de STA 2128, que ajusta las configuraciones de la STA 2104 con el fin de utilizar las capacidades de antena inteligente. Cabe destacar que puede llevarse a cabo una negociación de capacidades de antena entre el AP 2102 y la STA 2104 a través de los dispositivos de determinación de capacidad de antena 2110, 2124 respectivos. Si bien el sistema 2100 ha sido descrito utilizando un AP 2102, el AP 2102 puede ser, en cambio, otra STA en el sistema 2100.

Modalidades Un método para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una STA y un AP incluye los pasos de: (a) transmitir una trama de baliza por parte del AP sobre un haz de antena; (b) recibir la trama de baliza en la STA; (c) medir una calidad de señal de la trama de baliza en la STA; (d) conmutar a un haz de antena diferente; (e) repetir los pasos (a)-(d) hasta que la trama de baliza haya sido transmitida sobre todos los haces de antena; y (f) asociar la STA con el AP que transmite la trama de baliza con la mayor calidad de señal sobre uno de sus haces de antena. Un método para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una STA y un AP incluye los pasos de: (a) enviar una trama de pedido de prueba de la STA al AP, trama de pedido de prueba que incluye una indicación en lo que respecta a si la STA desea escanear múltiples haces del AP; (b) transmitir una trama de respuesta de prueba del AP a la STA sobre un haz de antena; (c) recibir la trama de respuesta de prueba en la STA; (d) medir una calidad de señal de la trama de respuesta de prueba en la STA; (e) conmutar a un haz de antena diferente; (f) repetir los pasos (b)-(e) hasta que la trama de respuesta de prueba haya sido transmitida sobre todos los haces de antena; y (g) asociar la STA al AP que transmite la trama de respuesta de prueba con la mayor calidad de señal sobre uno de sus haces de antena. El método de acuerdo con uno de los dos párrafos precedentes, donde el método espera durante un intervalo antes de transmitir la trama de baliza después de conmutar haces de antena, y donde el intervalo es mayor que un espacio intertrama corto y es menor que un espacio inter-trama distribuido. Un sistema para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una STA y un AP que incluye una trama de baliza enviada del AP a la STA. Un sistema para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una STA y un AP que incluye: una trama de pedido de prueba enviada de la STA al AP, trama de pedido de prueba que incluye una indicación en lo que respecta a si la STA desea escanear múltiples haces de antena desde el AP; y una trama de respuesta de prueba enviada del AP a la STA. Una cualquiera de las modalidades precedentes, donde la trama de baliza o la trama de respuesta de prueba incluye un campo que identifica la cantidad total de haces de antena y/o un campo que identifica el haz de antena corriente. Un método para soportar el uso de una antena inteligente en una WLAN que incluye un AP y una STA, método que incluye los pasos de: seleccionar un haz de antena por parte del AP para su uso en la comunicación con la STA; enviar la información de haz seleccionado del AP a la STA; y transmitir un paquete de la STA al AP, paquete que incluye la información de haz seleccionado, por lo cual el AP utiliza el haz seleccionado para recibir al menos una parte del paquete. El método de acuerdo con el párrafo precedente, donde el paso de selección incluye la selección de un haz de antena con un nivel de señal máximo o un haz de antena con una relación entre señal e interferencia máxima. El método de acuerdo con uno de los dos párrafos precedentes, donde el paso de envío incluye enviar uno o más de los siguientes: un indicador de haz; un límite de edad para el indicador de haz, donde el haz seleccionado solamente será utilizado si el límite de edad no ha expirado; la dirección de control de acceso al medio (MAC) del AP; y la dirección MAC de la STA. El método de acuerdo con uno de los tres párrafos precedentes, donde el paso de envío incluye enviar la información de haz seleccionado en un mensaje separado. El método de acuerdo con uno de los cuatro párrafos precedentes, donde el paso de envío incluye enviar la información de haz seleccionado como parte de un tipo de trama existente. El método de acuerdo con uno de los cinco párrafos precedentes, donde el paso de envío incluye, además, enviar una bandera de información de indicador de haz con el fin de indicar la presencia de información de haz seleccionado en la trama. El método de acuerdo con uno de los seis párrafos precedentes, donde el paso de envío incluye conmutar la antena del AP al haz seleccionado antes de enviar la información de haz seleccionado. El método de acuerdo con uno de los siete párrafos precedentes, donde el paso de envío incluye, además, conmutar la antena del AP a un patrón omni-direccional después de enviar la información de haz seleccionado sobre el haz seleccionado. El método de acuerdo con uno de los ocho párrafos precedentes, que incluye, además, el paso de enviar una confirmación de la STA al AP ante una recepción exitosa de la información de haz seleccionado. El método de acuerdo con uno de los nueve párrafos precedentes, que incluye, además, los pasos de: recibir una primera parte del paquete en el AP a través de un haz omni-direccional, primera parte del paquete que incluye la información de haz seleccionado; conmutar la antena del AP al haz seleccionado de acuerdo con lo especificado en la información de haz seleccionado; y recibir una segunda parte del paquete en el AP a través del haz seleccionado. El método de acuerdo con uno de los diez párrafos precedentes, donde el paso de conmutación incluye descodificar la primera parte del paquete para determinar el haz seleccionado. Un sistema para soportar el uso de una antena inteligente en una WLAN que incluye un AP y una STA, sistema que incluye: un primer paquete, enviado del AP a la STA, primer paquete que incluye un indicador de haz seleccionado, una dirección de control de acceso al medio (MAC) del AP, y una dirección MAC de la STA, indicador de haz seleccionado que identifica un haz de antena seleccionado por el AP para su uso en la comunicación con la STA; y un segundo paquete, enviado de la STA al AP, segundo paquete que incluye el indicador de haz seleccionado, por el cual el AP recibe al menos una parte del segundo paquete a través del haz seleccionado. El sistema de acuerdo con el párrafo anterior, donde el primer paquete es enviado como un mensaje separado del AP a la STA. El sistema de acuerdo con uno de los dos párrafos precedentes, donde el primer paquete es parte de un tipo de trama existente. El sistema de acuerdo con uno de los tres párrafos precedentes, donde el primer paquete incluye, además, un limite de edad para el indicador de haz seleccionado, donde el haz seleccionado solamente será utilizado si el límite de edad no ha expirado. El sistema de acuerdo con uno de los cuatro párrafos precedentes, donde el primer paquete incluye, además, una bandera de información del indicador de haz, para indicar la presencia del indicador de haz seleccionado en el paquete. El sistema de acuerdo con uno de los cinco párrafos precedentes, donde: una primera parte del segundo paquete es recibida en el AP a través de un haz omni-direccional, primera parte del segundo paquete que incluye el indicador de haz seleccionado; el AP conmuta su antena al haz seleccionado de acuerdo con lo especificado en el indicador de haz seleccionado; y una segunda parte del segundo paquete es recibida en el AP a través del haz seleccionado. Un sistema para intercambiar información de capacidad de antena inteligente entre una STA transmisora y una STA receptora en un sistema de comunicación inalámbrica, que incluye un elemento de información de capacidad de antena, intercambiado entre la STA transmisora y la STA receptora antes de una transmisión de datos entre las dos STAs, elemento de información de capacidad de antena que incluye información referida a las capacidades de las dos STAs. El sistema de acuerdo con el párrafo precedente, donde el sistema de comunicación inalámbrica es una WLAN, la STA transmisora es un AP o una STA en la WLAN, y la STA receptora es una STA en la WLAN o un AP. El sistema de acuerdo con uno de los párrafos precedentes, donde el elemento de información de capacidad de antena incluye un campo de tecnología de antena y al menos un campo seleccionado entre el grupo que consiste en una cantidad de haces soportados, un indicador de soporte de información de antena de transmisión después de una cabecera de protocolo de convergencia de capa física, un indicador de técnica de diversidad, un indicador de soporte de señalización de medición de antena, y un indicador de soporte de entrada múltiple . El sistema de acuerdo con uno de los dos párrafos precedentes, donde cada campo es derivado por la STA receptora a partir del campo de tecnología de antena. El sistema de acuerdo con uno de los tres párrafos precedentes, donde el elemento de información de capacidad de antena es enviado como parte de una trama de gestión, una trama de control, o una trama de datos. El sistema de acuerdo con uno de cuatro párrafos precedentes, donde el elemento de información de capacidad de antena es intercambiado entre la STA transmisora y la STA receptora en cualquier momento después de una asociación entre la STA transmisora y la STA receptora o en cualquier momento después de una transferencia de datos entre la STA transmisora y la STA receptora. Un método para intercambiar información de capacidad de antena inteligente entre una STA transmisora y una STA receptora en un sistema de comunicación inalámbrica, que incluye los pasos de: enviar información de capacidad de antena de la STA transmisora a la STA receptora; determinar si la STA receptora puede soportar las capacidades de antena de la STA transmisora; ajustar configuraciones en la STA receptora si la STA receptora puede soportar las capacidades de antena de la STA transmisora; y transmitir datos de la STA transmisora a la STA receptora utilizando las capacidades de antena si la STA receptora puede soportar las capacidades de antena de la STA transmisora. El método de acuerdo con el párrafo precedente, que incluye, además, el paso de respuesta a la STA transmisora con una confirmación de las capacidades de antena de la STA receptora. El método de acuerdo con uno de los dos párrafos precedentes, donde el paso de respuesta se lleva a cabo antes del paso de ajuste o después del paso de ajuste. El método de acuerdo con uno de los tres párrafos precedentes, donde el paso de respuesta incluye notificarle a la STA transmisora que la STA receptora no tiene la capacidad de antena solicitada. El método de acuerdo con uno de los cuatro párrafos precedentes, donde el paso de transmisión incluye transmitir datos de la STA transmisora a la STA receptora sin utilizar las capacidades de antena. El método de acuerdo con uno de los cinco párrafos precedentes, donde el paso de envío incluye enviar la información de capacidad de antena como parte de una trama de gestión. El método de acuerdo con uno de los seis párrafos precedentes, donde el paso de ajuste incluye ajustar al menos una configuración seleccionada del grupo que consiste en una cantidad de antenas utilizadas, un método de diversidad, una tecnología de antena inteligente utilizada, y mediciones de antena adicionales. Un método para intercambiar información de capacidad de antena entre una primera STA y una segunda STA en un sistema de comunicación inalámbrica, que incluye los pasos de: enviar información de capacidad de antena de la primera STA a la segunda STA; y enviar información de capacidad de antena de la segunda STA a la primera STA. El método de acuerdo con el párrafo precedente, que incluye, además, el paso de decidir localmente, en la primera STA y en la segunda STA, las capacidades de antena a utilizar para una futura transmisión y recepción entre la primera STA y la segunda STA. El método de acuerdo con uno de los dos párrafos precedentes, donde el paso de decisión se lleva a cabo sin ninguna comunicación adicional entre la primera STA y la segunda STA. El método de acuerdo con uno de los tres párrafos precedentes, que incluye, además, el paso de comparar las capacidades de antena de la primera STA y de la segunda STA, donde el paso de decisión incluye el uso de las capacidades de antena que son soportadas tanto por la primera STA como por la segunda STA. El método de acuerdo con uno de los cuatro párrafos precedentes, que comprende, además, el paso de intercambiar información de medición entre la primera STA y la segunda STA, paso de intercambio que se lleva a cabo antes que el paso de decisión. El método de acuerdo con uno de los cinco párrafos precedentes, que comprende, además, el paso de negociar información de capacidad de antena entre la primera STA y la segunda STA, paso de negociación que se lleva a cabo antes que el paso de decisión. Un sistema para implementar funciones de antena inteligente en una WLAN incluye un AP y una STA. El AP incluye un primer dispositivo de determinación de capacidad de antena; un primer dispositivo de información de capacidad de antena conectado al primer dispositivo de determinación de capacidad de antena, primer dispositivo de determinación de capacidad de antena configurado para determinar las capacidades de antena del AP examinando información almacenada en el primer dispositivo de información de capacidad de antena; un primer transmisor/receptor conectado al primer dispositivo de determinación de capacidad de antena; una primera antena conectada al transmisor/receptor; y un dispositivo de conmutación de haz conectado al transmisor/receptor, dispositivo de conmutación de haz configurado para conmutar haces de la primera antena. La STA incluye una segunda antena; un segundo transmisor/receptor conectado a la segunda antena, segundo transmisor/receptor configurado para recibir información de capacidad de antena del AP; un segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena conectado al segundo transmisor/receptor; un segundo dispositivo de información de capacidad de antena conectado al segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena, segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena configurado para comparar las capacidades de antena del AP recibidas del segundo transmisor/receptor con las capacidades de antena de la STA recuperadas del segundo dispositivo de información de capacidad de antena; y un dispositivo de ajuste de configuración de STA conectado al segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena, dispositivo de ajuste de configuración de STA configurado para ajustar las configuraciones de la STA para utilizar capacidades de antena inteligente. El sistema de acuerdo con el párrafo precedente, donde el primer dispositivo de determinación de capacidad de antena y el segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena están configurados para negociar un nivel de capacidades de antena que tanto el AP como la STA pueden soportar. Aunque las características y elementos de la presente invención son descritas en las modalidades preferidas en combinaciones particulares, cada característica o elemento puede ser utilizado sólo (sin las otras características y elementos de las modalidades preferidas) o en varias combinaciones con o sin otras características y elementos de la presente invención. Si bien se han mostrado y descrito modalidades específicas de la presente invención, los expertos en el arte pueden hacer muchas modificaciones y variaciones sin alejarse del alcance de la invención. La descripción anterior sirve para ilustrar y no para limitar la invención particular de ninguna manera.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Método para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una estación (STA) y un punto de acceso (AP) en una red inalámbrica de área local, caracterizado porque comprende los pasos de: (a) transmitir una trama de baliza por parte del AP sobre un haz de antena; (b) recibir la trama de baliza en la STA; (c) medir una calidad de señal de la trama de baliza en la STA; (d) conmutar a un haz de antena diferente; (e) repetir los pasos (a)-(d) hasta que la trama de baliza haya sido transmitida sobre todos los haces de antena; y (f) asociar la STA con el AP que transmite la trama de baliza con la mayor calidad de señal sobre uno de sus haces de antena.
2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la trama de baliza incluye un campo que identifica la cantidad total de haces de antena.
3. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la trama de baliza incluye un campo que identifica los haces de antena corrientes.
4. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el método espera durante un intervalo antes de transmitir la trama de baliza después de conmutar haces de antena.
5. Método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el intervalo es mayor que un espacio inter-trama corto y menor que un espacio inter-trama distribuido.
6. Método para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una estación (STA) y un punto de acceso (AP) en una red inalámbrica de área local, caracterizado porque comprende los pasos de: (a) enviar una trama de pedido de prueba de la STA al AP, trama de pedido de prueba que incluye una indicación en lo que respecta a si la STA desea escanear múltiples haces del AP; (b) transmitir una trama de respuesta de prueba del AP a la STA sobre un haz de antena; (c) recibir la trama de respuesta de prueba en la STA; (d) medir una calidad de señal de la trama de respuesta de prueba en la STA; (e) conmutar a un haz de antena diferente; (f) esperar por un intervalo antes de transmitir la trama de respuesta de prueba después de conmutar los haces de antena, donde el intervalo es mayor que un espacio inter-trama corto y menor que un espacio inter-trama distribuido; (g) repetir los pasos (b)-(f) hasta que la trama de respuesta de prueba haya sido transmitida sobre todos los haces de antena; y (h) asociar la STA al AP que transmite la trama de respuesta de prueba con la mayor calidad de señal sobre uno de sus haces de antena .
7. Método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la trama de respuesta de prueba incluye un campo que identifica la cantidad total de haces de antena.
8. Método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la trama de respuesta de prueba incluye un campo que identifica el haz de antena corriente.
9. Sistema para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una estación (STA) y un punto de acceso (AP) en una red inalámbrica de área local, caracterizado porque comprende: una trama de baliza enviada del AP a la STA, donde dicha trama de baliza incluye: un campo para identificar el haz sobre el que está siendo corrientemente transmitido.
10. Sistema para implementar una antena inteligente para establecer una asociación entre una estación (STA) y un punto de acceso (AP) en una red inalámbrica de área local, caracterizado porque comprende: una trama de pedido de prueba enviada de la STA al AP, donde dicha trama de pedido de prueba incluye una indicación en lo que respecta a si la STA desea escanear múltiples haces de antena del AP; y una trama de respuesta de prueba enviada del AP a la STA, donde dicha trama de respuesta de prueba incluye: un campo para identificar una cantidad total de haces de antena sobre los que se llevará a cabo la transmisión; y un campo para identificar el haz sobre el que está siendo corrientemente transmitido.
11. Método para soportar el uso de una antena inteligente en una red inalámbrica de área local (WLAN) , WLAN que incluye un punto de acceso (AP) y una estación (STA) , método caracterizado porque comprende los pasos de: seleccionar un haz de antena por parte del AP para su uso en la comunicación con la STA; enviar la información de haz seleccionado del AP a la STA; y transmitir un paquete de la STA al AP, paquete que incluye la información de haz seleccionado, por lo cual el AP utiliza el haz seleccionado para recibir al menos una parte del paquete.
12. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de selección incluye seleccionar un haz de antena con un nivel de señal máximo.
13. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de selección incluye seleccionar un haz de antena con una relación máxima entre señal e interferencia.
14. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de envío incluye enviar un indicador de haz, la dirección del control de acceso al medio (MAC) del AP y la dirección MAC de la STA.
15. Método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el paso de envío incluye, además, enviar un límite de edad para el indicador de haz, donde el haz seleccionado será solamente utilizado si no ha expirado el límite de edad.
16. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de envío incluye enviar la información de haz seleccionada en un mensaje separado.
17. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de envío incluye enviar la información de haz seleccionado como parte de un tipo de trama existente.
18. Método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el paso de envío incluye, además, enviar una bandera de información de indicador de haz, para indicar la presencia de información de haz seleccionado en la trama.
19. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de envío incluye conmutar la antena del AP al haz seleccionado antes de enviar la información de haz seleccionado.
20. Método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el paso de envío incluye, además, conmutar la antena del AP a un patrón omni-direccional después de enviar la información de haz seleccionado sobre el haz seleccionado.
21. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además, porque comprende, el paso de: enviar una confirmación de la STA al AP ante la recepción exitosa de la información de haz seleccionado.
22. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además, porque comprende, los pasos de: recibir una primera parte del paquete en el AP a través de un haz omni-direccional, primera parte del paquete que incluye la información de haz seleccionado; conmutar la antena del AP al haz seleccionado de conformidad con lo especificado en la información de haz seleccionado; y recibir una segunda parte del paquete en el AP a través del haz seleccionado.
23. Método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el paso de conmutación incluye descodificar la primera parte del paquete para determinar el haz seleccionado.
24. Sistema para soportar el uso de una antena inteligente en una red inalámbrica de área local (WLAN) , WLAN que incluye un punto de acceso (AP) y una estación (STA) , sistema caracterizado porque comprende: un primer paquete enviado del AP a la STA, primer paquete que incluye un indicador de haz seleccionado, una dirección de control de acceso al medio (MAC) del AP, y una dirección MAC de la STA, donde dicho indicador de haz seleccionado identifica un haz de antena seleccionado por el AP para su uso en la comunicación con la STA; y un segundo paquete enviado de la STA al AP, segundo paquete que incluye dicho indicador de haz seleccionado, por el cual el AP recibe al menos una parte de dicho segundo paquete a través del haz seleccionado.
25. Sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque dicho primer paquete es enviado como un mensaje separado del AP a la STA.
26. Sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque dicho primer paquete es parte de un tipo de trama existente.
27. Sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque dicho primer paquete incluye, además, un límite de edad para dicho indicador de haz seleccionado, donde el haz seleccionado será solamente utilizado si dicho límite de edad no ha expirado.
28. Sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque dicho primer paquete incluye, además, una bandera de información de indicador de haz, para indicar la presencia de dicho indicador de haz seleccionado en dicho paquete.
29. Sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque: una primera parte de dicho segundo paquete es recibida en el AP a través de un haz omni-direccional, primera parte de dicho segundo paquete que incluye dicho indicador de haz seleccionado; el AP conmuta su antena al haz seleccionado de conformidad con lo especificado en dicho indicador de haz seleccionado; y una segunda parte de dicho segundo paquete es recibida en el AP a través del haz seleccionado.
30. Sistema para intercambiar información de capacidad de antena inteligente entre una estación transmisora y una estación receptora en un sistema de comunicación inalámbrica, caracterizado porque comprende: un elemento de información de capacidad de antena, intercambiado entre la estación transmisora y la estación receptora antes de la transmisión de datos entre las dos estaciones, elemento de información de capacidad de antena que incluye al menos un campo seleccionado entre el grupo que consiste en una cantidad de haces soportados, un indicador de soporte de información de antena de transmisión después de una cabecera de protocolo de convergencia de capa física, un indicador de técnica de diversidad, un indicador de soporte de señalización de medición de antena, y un indicador de soporte de entrada múltiple.
31. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el sistema de comunicación inalámbrica es una red inalámbrica de área local (WLAN) , la estación transmisora es un punto de acceso, y la estación receptora es una estación en la WLAN.
32. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el sistema de comunicación inalámbrica es una red inalámbrica de área local (WLAN) , la estación transmisora es una estación en la WLAN, y la estación receptora es un punto de acceso.
33. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el sistema de comunicación inalámbrica es una red inalámbrica de área local (WLAN) , la estación transmisora es una estación en la WLAN, y la estación receptora es otra estación en la WLAN.
34. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque dicho elemento de información de capacidad de antena incluye un campo de tecnología de, antena.
35. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque cada uno de al menos un campo es derivado por la estación receptora de dicho campo de tecnología de antena.
36. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque dicho elemento de información de capacidad de antena es enviado como parte de una trama de gestión.
37. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque dicho elemento de información de capacidad de antena es enviado como parte de una trama de control.
38. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque dicho elemento de información de capacidad de antena es enviado como parte de una trama de datos.
39. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque dicho elemento de información de capacidad de antena es intercambiado entre la estación transmisora y la estación receptora en cualquier momento después de una asociación entre la estación transmisora y la estación receptora.
40. Sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque dicho elemento de información de capacidad de antena es intercambiado entre la estación transmisora y la estación receptora en cualquier momento después de una transferencia de datos entre la estación transmisora y la estación receptora.
41. Método para intercambiar información de capacidad de antena inteligente entre una estación transmisora y una estación receptora en un sistema de comunicación inalámbrica, caracterizado porque comprende los pasos de: enviar información de capacidad de antena de la estación transmisora a la estación receptora; determinar si la estación receptora puede soportar las capacidades de antena de la estación transmisora; ajustar configuraciones en la estación receptora si la estación receptora puede soportar las capacidades de antena de la estación transmisora; y transmitir datos de la estación transmisora a la estación receptora utilizando las capacidades de antena si la estación receptora puede soportar las capacidades de antena de la estación transmisora.
42. Método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado además, porque comprende, el paso de responderle a la estación transmisora con una confirmación de las capacidades de antena de la estación receptora.
43. Método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el paso de respuesta se lleva a cabo antes que el paso de ajuste.
44. Método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el paso de respuesta se lleva a cabo después del paso de ajuste.
45. Método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el paso de respuesta incluye notificarle a la estación transmisora que la estación receptora no tiene las capacidades de antena solicitadas.
46. Método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque el paso de transmisión incluye transmitir datos de la estación transmisora a la estación receptora sin utilizar capacidades de antena.
47. Método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el paso de envío incluye enviar la información de capacidad de antena como parte de una trama de gestión.
48. Método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el paso de ajuste incluye ajustar al menos una configuración seleccionada entre el grupo que consiste en una cantidad de antenas utilizadas, un método de diversidad, una tecnología de antena inteligente utilizada, y mediciones de antena adicionales.
49. Método para intercambiar información de capacidad de antena inteligente entre una primera estación y una segunda estación en un sistema de comunicación inalámbrica, caracterizado porque comprende los pasos de: enviar información de capacidad de antena de la primera estación a la segunda estación; y enviar información de capacidad de antena de la segunda estación a la primera estación.
50. Método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado además, porque comprende, el paso de: decidir localmente, en la primera estación y en la segunda estación, sobre las capacidades de antena a utilizar para una futura transmisión y recepción entre la primera estación y la segunda estación.
51. Método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el paso de decisión se lleva a cabo sin ninguna comunicación adicional entre la primera estación y la segunda estación.
52. Método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además, porque comprende, el paso de: comparar las capacidades de antena de la primera estación y la segunda estación, donde el paso de decisión incluye utilizar las capacidades de antena que son soportadas tanto por la primera estación como por la segunda estación.
53. Método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además, porque comprende, el paso de: intercambiar información de medición entre la primera estación y la segunda estación, paso de intercambio que se lleva a cabo antes que el paso de decisión.
54. Método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además, porque comprende, el paso de: negociar información de capacidad de antena entre la primera estación y la segunda estación, paso de negociación que se lleva a cabo antes que el paso de decisión.
55. Sistema para implementar funciones de antena inteligente en una red inalámbrica de área local, caracterizado porque comprende: un punto de acceso (AP) , que comprende: un primer dispositivo de determinación de capacidad de antena; un primer dispositivo de información de capacidad de antena conectado a dicho primer dispositivo de determinación de capacidad de antena, primer dispositivo de determinación de capacidad de antena configurado para determinar las capacidades de antena de dicho AP examinando información almacenada en dicho primer dispositivo de información de capacidad de antena; un primer transmisor/receptor conectado a dicho primer dispositivo de determinación de capacidad de antena; una primera antena conectada a dicho transmisor/receptor; y un dispositivo de conmutación de haz conectado a dicho transmisor/receptor, dispositivo de conmutación de haz configurado para conmutar haces de dicha primera antena; y una estación, que comprende: una segunda antena; un segundo transmisor/receptor conectado a dicha segunda antena, segundo transmisor/receptor configurado para recibir información de capacidad de antena de dicho AP; un segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena conectado a dicho segundo transmisor/receptor; un segundo dispositivo de información de capacidad de antena conectado a dicho segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena, segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena configurado para comparar las capacidades de antena de dicho AP recibidas de dicho segundo transmisor/receptor con las capacidades de antena de dicha estación recuperadas de dicho segundo dispositivo de información de capacidad de antena; y un dispositivo de ajuste de configuración de estación conectado a dicho segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena, dispositivo de ajuste de configuración de estación configurado para ajustar las configuraciones de dicha estación para utilizar capacidades de antena inteligente.
56. Sistema de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque dicho primer dispositivo de determinación de capacidad de antena y dicho segundo dispositivo de determinación de capacidad de antena están configurados para negociar un nivel de capacidades de antena que tanto dicho AP como dicha estación pueden soportar.