PT2267956E

PT2267956E - Controlo de acesso ao meio de alta velocidade com interoperabilidade de um sistema legado

Info

Publication number: PT2267956E
Application number: PT10176962T
Authority: PT
Inventors: Rodney J Walton; John W Ketchum; Sanjiv Nanda
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2011-11-21
Also published as: EP1678898B1; JP2007509532A; JP5175314B2; KR100849623B1; IL174944A0; HK1149668A1; PT1678898E; PL2267956T3; KR20060090259A; EP2267956A1; JP2010200333A; CA2542384C; PL1678898T3; EP2267956B1; EP1678898A1; ATE520231T1; IL174944A; DK2267956T3; WO2005039133A1; ATE549832T1

Description

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DESCRIÇÃO "CONTROLO DE ACESSO AO MEIO DE ALTA VELOCIDADE COM INTEROPERABILIDADE DE UM SISTEMA LEGADO"

Antecedentes

Campo A presente invenção refere-se no geral às comunicações, e mais especificamente ao controlo de acesso ao meio.

Antecedentes

Os sistemas de comunicações sem fios são amplamente utilizados para fornecer vários tipos de comunicação, tais como voz e dados. Um típico sistema de dados sem fios, ou rede, fornece a vários utilizadores acesso a um ou mais recursos compartilhados.

Um sistema pode utilizar uma variedade de técnicas de acesso múltiplo, tais como multiplexagem por divisão na frequência (Frequency Dívísion Multiplexing -FDM) , multiplexagem por divisão no tempo (Time Division Multiplexing - TDM) , multiplexagem por distribuição do código (Code Division Multiplexing - CDM) , e outros. 2 ΡΕ2267956

Exemplos de redes sem fios incluem sistemas de dados celulares. Os seguintes são vários exemplos: (I) a "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (a norma IS-95), (2) a norma oferecida por um consórcio denominado " 3rd Generation Partnership Project" (3GPP) e realizada num conjunto de documentos incluindo os documentos número 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, e 3G TS 25.214 (a norma W-CDMS), (3) a norma oferecida por um consórcio denominado "3rd Generation Partnership Protect 2" (3GPP2) e realizado em "TR-45. 5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" (a norma IS-2000), e (4) o sistema de taxa de dados elevada (HDR) de acordo com a norma TIA/EIA/IS-856 (a norma IS-856).

Outros exemplos de sistemas sem fios incluem redes de área local sem fios tais como as normas IEEE 802.11 (i. e. 802.11 (a), (b), ou (g) ) . Melhorias em relação a essas redes podem ser alcançadas na implantação de uma WLAN de várias entradas várias saídas (Multiple Input Multiple Output - MIMO) compreendendo técnicas de modulação de multiplexagem por divisão de frequência ortogonal (Orthogonal Frequency Division Multiplexing -OFDM) . A IEEE 802.11 (e) foi introduzida para melhorar previamente algumas das deficiências das normas 802.11 anteriores. À medida que os esquemas dos sistemas sem fios 3 ΡΕ2267956 avançam, tornaram-se disponíveis taxas de dados mais elevadas. Maiores taxas de dados abriram a possibilidade de aplicações avançadas, entre as quais estão voz, vídeo, transferência rápida de dados, e várias outras aplicações. No entanto, diversas aplicações podem ter diferentes requisitos para a sua respectiva transferência de dados. Muitos tipos de dados podem ter requisitos de latência e de rendimento, ou precisam de alguma garantia de Qualidade de Serviço (QdS). Sem a gestão de recursos, a capacidade de um sistema pode ser reduzida, e o sistema pode não operar eficientemente.

Os protocolos de controlo de acesso ao meio {MAC) são geralmente utilizados para atribuir um recurso de comunicações compartilhado entre um número de utilizadores. Os protocolos MAC geralmente formam a interface de camadas superiores à camada física utilizada para transmitir e receber dados. Para beneficiar de um aumento nas taxas de dados, um protocolo MAC deve ser projectado para utilizar de forma eficiente o recurso compartilhado. Também é geralmente desejável manter a interoperabilidade com normas de comunicação alternativas ou legadas. Existe por isso uma necessidade na técnica do processamento MAC para uso eficiente de sistemas de elevada taxa de transferência. Existe uma necessidade adicional na técnica para um tal processamento MAC que é retrocompatível com vários tipos de sistemas legados. A patente dos Estados Unidos número 6.587.441 4 ΡΕ2267956 descreve um processo e dispositivo para o transporte de dados numa rede sem fios gerida utilizando um protocolo de comunicação. A patente europeia número 6.587.441 descreve a transferência de chamadas sem fios entre sistemas que suportam modelos de chamada de circuito e pacotes.

Sumário A presente invenção refere-se a um processo e dispositivo para gerir a interoperabilidade por um ponto de acesso com sistemas de comunicação sem fios legado, tal como definido nas reivindicações anexas. As formas de realização descritas na presente abordam a necessidade de processamento MAC para uso eficiente de sistemas de elevada capacidade e que é retrocompativel com vários tipos de sistemas legados. Num aspecto, um primeiro sinal é transmitido de acordo com um formato de transmissão legado para reservar uma parte de um meio compartilhado, sendo que a comunicação de acordo com um segundo formato de transmissão ocorre durante o troço reservado.

Num outro aspecto, um dispositivo de comunicação pode disputar o acesso num sistema legado e depois comunicar de acordo com um novo protocolo de comunicação de classe com um ou mais dispositivos de comunicação remotos durante o período de acesso. Num outro aspecto, um dispositivo pode pedir o acesso a um meio compartilhado de acordo com um protocolo legado, e, com a cedência de acesso, o dispositivo pode comunicar com uma ou mais 5 ΡΕ2267956 estações remotas (ou facilitar a comunicação entre duas ou mais estações remotas) de acordo com um novo protocolo.

Num outro aspecto, um novo ponto de acesso de classe atribui um período livre de contenção e um período de contenção, uma parte do período livre de contenção atribuído à comunicação de acordo com um novo protocolo de classe, e uma segunda parte do período livre de contenção opcionalmente atribuído a comunicação de acordo com um protocolo de comunicação legado. 0 período de contenção pode utilizar qualquer protocolo, ou uma combinação de ambos. São também apresentados vários outros aspectos.

Breve descrição dos desenhos

Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5

Figura 6 exemplo de forma de realização de um sistema incluindo uma WLAN de alta velocidade; exemplo de forma de realização de um dispositivo de comunicação sem fios, que pode ser configurado como ponto de acesso ou terminal do utilizador; parâmetros de espaçamento entre quadros 802.11; exemplo de segmento de transmissão de camada física (PHY) ilustrando a utilização de DIPS mais o recuo para acesso de acordo com o DCF; exemplo de segmento de transmissão de camada física {PHY) ilustrando a utilização de SIFS antes de um ACK, com prioridade mais elevada do que um acesso DIFS; segmentação de pacotes grandes em fragmentos ΡΕ2267956 6

Figura

Figura Figura

Figura

Figura Figura Figura Figura Figura Figura menores com SIFS associados; 7 exemplo de segmento de transmissão da camada física (PHY) ilustrando um TXOP com confirmação por quadro; 8 TXOP com confirmação de bloco; 9 exemplo de segmento de transmissão da camada física {PHY) ilustrando um TXOP interrogado utilizando HCCA; 10 exemplo de forma de realização de um TXOP incluindo várias transmissões consecutivas sem intervalos; 11 exemplo de forma de realização de um TXOP ilustrando a redução da quantidade de transmissão de preâmbulo necessário; 12 exemplo de forma de realização de um processo para incorporar vários aspectos, incluindo a consolidação de preâmbulos, eliminando os intervalos, tais como SIFS, e inserindo GIFs conforme o caso; 13 exemplo de segmento de transmissão da camada física {PHY) ilustrando pesquisas consolidadas e as suas respectivas TXOP; 14 exemplo de forma de realização de um processo para a consolidação de pesquisas; 15 exemplo de quadro MAC; 16 exemplo de PDU DO MAC; 17 exemplo de comunicação posto-a-posto; 18 rajada de camada física da técnica anterior; 19 exemplo de rajada de camada física, que pode ser 7 utilizada para transmissão posto-a-posto;

exemplo de forma de realização de um quadro MAC incluindo um segmento ad-hoc opcional; exemplo de rajada de camada física; exemplo de processo para transmissão de dados posto-a-posto; exemplo de processo de comunicação posto-a-posto; exemplo de processo para proporcionar retorno de taxa para utilização em ligação posto-a-posto; ligação posto-a-posto gerada entre duas estações e um ponto de acesso; ligação posto-a-posto baseada na contenção (ou ad-hoc); exemplo de quadro MAC ilustrando a comunicação posto-a-posto gerida entre estações; suporte de ambas as estações de legado e de nova classe na mesma atribuição de frequência; ilustra a combinação de legado e controlo de acesso ao meio de nova classe; exemplo de processo para ganhar uma oportunidade de transmissão; exemplo de processo para partilhar uma única FA com vários BSSs; BSSs sobrepostos utilizando uma única FA; exemplo de processo para executar de comunicação posto-a-posto de alta velocidade enquanto interopera com um BSS legado; comunicação posto-a-posto utilizando técnicas MIMO lutando por acesso a um BSS legado; ΡΕ2267956 8

Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 39 Figura 40 Figura 41 Figura 42 Figura 43 Figura 44 Figura 45 Figura 46 Figura 47 Figura 48 Figura 49 Figura 50 Figura 51 Figura 52 Figura 53 encapsulação de um ou mais quadros MAC (ou fragmentos) dentro de um quadro agregado; quadro MAC legado; exemplo de quadro descomprimido; exemplo de quadro comprimido; outro exemplo de quadro comprimido; exemplo de cabeçalho de agregação; exemplo de forma de realização de um quadro de período de acesso agendado (Scheduled Acess

Period Frame - SCAP) para utilização na ACF; ilustra como o SCAP pode ser utilizado em conjunção com HCCA e EDCA; intervalos beacon que compreendem vários SCAPS intercalados com períodos de acesso baseados em contenção funcionamento de baixa latência com um grande número de STAs MIMO; exemplo de mensagem SCHED; exemplo de campo de gestão de energia; exemplo de campo MAP; exemplo de quadros de controlo SCHED para atribuição TXOP; legado 8 02.11 PPDU; exemplo de formato MIMO PPDU para transmissão de dados; exemplo SCHED PPDU; exemplo FRACH PPDU; e forma de realização alternativa de um processo de interoperabilidade com sistemas legados. 9 ΡΕ2267956

Descrição pormenorizada São descritos na presente exemplos de formas de realização que suportam funcionamento altamente eficiente em conjunção com camadas físicas de taxas de bits muito elevadas para uma LAN sem fios (ou aplicações semelhantes que utilizam tecnologias de transmissão recém-emergentes). 0 exemplo WLAN suporta taxas de bits superiores a 100 Mbps (milhões de bits por segundo) em larguras de banda de 20 MHz . Vários exemplos de formas de realização preservam a simplicidade e robustez da operação de coordenação distribuída de sistemas WLAN legados, exemplos que se Encontram em 802.11 (a-e). As vantagens das várias formas de realização podem ser alcançadas enquanto se mantém a retrocompatibilidade com tais sistemas legados. (Note que, na descrição abaixo, os sistemas 802.11 são descritos como exemplo de sistemas legados. Os técnicos irão reconhecer que as melhorias são também compatíveis com sistemas e normas alternativos.)

Um exemplo de WLAN pode compreender uma pilha de protocolo de sub-rede. A pilha de protocolo da sub-rede pode suportar alta taxa de dados, mecanismo de transporte de camada física de alta largura de banda no geral, incluindo, mas não limitado a, aqueles baseados em modulação OFDM, técnicas de modulação de uma só portadora, sistemas utilizando antenas transmissoras múltiplas e 10 ΡΕ2267956 receptoras múltiplas (sistemas Multiple Input Multiple Output (MIMO) , compreendendo sistemas Multiple Input Single Output (MISO)) para operação de eficiência de largura de banda muito alta utilizando várias antenas de transmissão e recepção em conjunção com técnicas de multiplexagem espacial para transmitir dados para e de vários terminais de utilizador durante o mesmo intervalo de tempo, e sistemas utilizando técnicas de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA) para permitir transmissões para vários utilizadores simultaneamente. Os exemplos alternativos incluem sistemas de uma só entrada e várias saídas (Single Input Multiple Output - SIMO) e de uma só entrada e uma só saída (Single Input Single Output - SISO).

Um ou mais exemplos de formas de realização descritas na presente os são apresentados no contexto de um sistema de comunicações sem fios de dados sem fios. Embora a utilização dentro deste contexto seja vantajosa, formas de realização diferentes da invenção podem ser incorporadas em diferentes ambientes ou configurações. Em geral, os vários sistemas descritos neste documento podem ser formados utilizando processadores controlados por software, circuitos integrados, ou a lógica discreta. Os dados, instruções, comandos, informações, sinais, símbolos e microcircuitos que podem ser referenciados por toda a parte no pedido são vantajosamente representados por tensões, correntes, ondas electromagnéticas, campos magnéticos ou partículas, campos ópticos ou partículas, ou uma combinação destes. Além disso, os blocos apresentados em cada diagrama 11 ΡΕ2267956 de blocos podem representar os passos de hardware ou processo. Os passos do processo podem ser permutados sem fugir do escopo da presente invenção. A palavra "exemplar" é utilizada aqui para significar "servir como um exemplo, caso concreto, ou ilustração". Qualquer forma de realização descrita na presente como "exemplar" não é necessariamente para ser construída como preferida ou vantajosa em relação a outras formas de realização. A figura 1 é um exemplo de forma de realização do sistema 100, que compreende um ponto de acesso (Acess Point - AP) 104 ligado a um ou mais terminais de utilizador User Terminais (UTs) 10 6A - N. De acordo com a terminologia 802.11, neste documento o AP e os UTs são também são designados como estações ou STAs. O AP e os UTs comunicam através de rede de área local sem fios (Wireless Local Area Network - WLAN) 120.

No exemplo de forma de realização, WLAN 120 é um sistema de alta velocidade MIMO OFDM. No entanto, WLAN 120 pode ser qualquer LAN sem fios. O ponto de acesso 104 comunica-se com qualquer número de dispositivos externos ou processos através da rede 102. A rede 102 pode ser a internet, uma intranet, ou qualquer outra rede cableada, sem fios, ou óptica. A ligação 110 transporta os sinais da camada física da rede para o ponto de acesso 104. Dispositivos ou processos podem estar ligados à rede 102 ou como TUs (ou através de ligações com isso) na WLAN 120. Exemplos de dispositivos que podem ser ligados à rede 102 12 ΡΕ2267956 ou WLAN 120 incluem telefones, assistentes digitais pessoais (PDAs), computadores de vários tipos (computador portátil, computador pessoal, estações de trabalho, terminais de qualquer género), dispositivos de video tais como câmaras, câmaras de filmar, câmaras Web, e virtualmente qualquer outro tipo de dispositivo de dados. Os processos podem incluir voz, video, comunicações de dados, etc. Vários fluxos de dados podem ter diferentes requisitos de transmissão, que podem ser acomodados utilizando técnicas de qualidade de serviço (QdS) variáveis. O sistema 100 pode ser utilizado com um AP 104 centralizado. Todos os UTs 106 comunicam com o AP num exemplo de forma de realização. Numa forma de realização alternativa, a comunicação posto-a-posto directa entre dois UTs pode ser acomodada, com modificações para o sistema, como será evidente para os técnicos, cujos exemplos se Encontram ilustrados a seguir. O acesso pode ser gerido por um AP, ou ad-hoc (i.e. baseado em contenção) conforme descrito pormenorizadamente a seguir.

Numa forma de realização, o AP 104 proporciona adaptação Ethernet. Neste caso, pode ser colocado um router IP adicionalmente ao AP para proporcionar a ligação à rede 102 (pormenores não apresentados) . Os quadros Ethernet podem ser transferidos entre o router e os UTs 106 sobre a 13 ΡΕ2267956 sub-rede WLAN (descrito pormenorizadamente a seguir). A adaptação e conectividade Ethernet são bem conhecidas na técnica.

Numa forma de realização alternativa, o AP 104 proporciona adaptação IP. Neste caso, o AP actua como um router de acesso para o conjunto de UTs ligados (pormenores não apresentados). Neste caso, os datagramas IP podem ser encaminhados pelo AP 104 e dos UTs 106. A adaptação IP e conectividade são bem conhecidas na técnica. A figura 2 ilustra um exemplo de forma de realização de um dispositivo de comunicação sem fios, que pode ser configurado como ponto de acesso 104 ou terminal de utilizador. Na figura 2 é apresentada uma configuração de ponto de acesso 104. O emissor-receptor 210 recebe e transmite na ligação 110 de acordo com as exigências da camada física da rede 102. Os dados de ou para dispositivos ou aplicações ligadas à rede 102 são entregues ao processador MAC 220. Estes dados são designados na presente como fluxos 260. Os fluxos podem ter diferentes características e podem exigir processamento diferente com base no tipo de aplicação associada ao fluxo. Por exemplo, vídeo ou voz podem ser caracterizados como fluxos de baixa latência (tendo o vídeo geralmente maiores exigências de débito do que a voz). Muitas aplicações de dados são menos sensíveis à latência, mas podem ter requisitos mais elevados de integridade de dados (i.e., a voz pode ser tolerante quanto a algumas perdas de pacotes, transferência 14 ΡΕ2267956 de ficheiros é geralmente intolerante a perda de pacotes). 0 processador MAC 220 recebe fluxos 260 e processa os mesmos para transmissão na camada física. O processador MAC 220 recebe também dados da camada física e processa os dados para formar pacotes para fluxos de saída 260. O controlo interno e sinalização são também comunicados entre AP e os UTs. As unidades de dados de protocolo (MAC Protocol Data Units - PDUs do MAC) também conhecidas como unidades de dados de protocolo (Protocol Data Units) de camada física (PHY) (PPDUs) ou quadros (no jargão 802.11) são entregues ao, e recebidos do, emissor-receptor LAN 240 na ligação 270. Exemplos de técnicas para conversão de fluxos e comandos para PDUs do MAC e vice-versa Encontram-se descritos pormenorizadamente a seguir. As formas de realização alternativas podem empregar qualquer técnica de conversão. 0 retorno 280 que corresponde às várias IDs do MAC pode ser devolvido da camada física {PHY) 240 para o processador MAC 220 para diversos fins. O retorno 280 pode incluir qualquer informação de camada física, incluindo taxas suportáveis para os canais (incluindo canais multidifusão bem como unidifusão), formato de modulação, e vários outros parâmetros.

Num exemplo de forma de realização, a camada de adaptação (Adaptation layer - ADAP) e camada de controlo de ligação de dados (Data Link Control layer - DLC) são realizados no processador MAC 220. A camada física (PHY) é 15 ΡΕ2267956 executada num emissor-receptor LAN sem fios 240. Os técnicos irão reconhecer que a segmentação das várias funções pode ser realizada em qualquer de uma variedade de configurações. 0 processador MAC 220 pode executar algum ou todo o processamento para a camada física. Um emissor-receptor LAN sem fios pode incluir um processador para executar processamento MAC, ou subpartes do mesmo. Pode ser utilizado qualquer número de processadores, hardware especializado, ou combinação dos mesmos. O processador MAC 220 pode ser um microprocessador de propósito geral, um processador de sinal digital {DSP), ou um processador especializado. O processador MAC 220 pode ser ligado a hardware especializado para ajudar em várias tarefas (pormenores não apresentados). Podem ser executadas várias aplicações em processadores ligados externamente, tal como um computador ligado externamente ou através de uma ligação de rede, podem ser executadas num processador adicional dentro do ponto de acesso 104 (não apresentado), ou pode ser executado no próprio processador MAC 220. O processador MAC 220 é apresentado ligado à memória 255, que pode ser utilizada para armazenar dados, bem como instruções para executar os diversos procedimentos e processos aqui descritos. Os técnicos irão reconhecer que a memória 255 pode ser composta por um ou mais componentes de memória de vários tipos, que podem estar incorporados no todo ou em parte no processador MAC 220. 16 ΡΕ2267956

Adicionalmente a armazenar instruções e dados para a realização de funções descritas neste documento, a memória 255 também pode ser utilizada para armazenar dados associados a várias filas de espera. 0 emissor-receptor de LAN sem fios 240 pode ser qualquer tipo de emissor-receptor. Num exemplo de forma de realização, o emissor-receptor LAN sem fios 240 é um emissor-receptor OFDM que pode ser operado com uma interface MIMO ou MISO. OFDM, MIMO, e MISO são conhecidos dos técnicos. Vários exemplos de emissores-receptores OFDM, MIMO e MISO Encontram-se descritos pormenorizadamente no pedido de patente copendente U.S. número de série 10/650, 295, com o titulo "FREQUENCY-INDEPENDENT SPATIAL-PROCESSING FOR WIDEBAND MISO AND MIMO SYSTEMS", apresentado a 27 de Agosto de 2003, atribuído ao titular da presente invenção. As formas de realização alternativas podem incluir sistemas SIMO ou SISO.

Emissor-receptor LAN sem fios é apresentado ligado com antenas 250 A-N. Qualquer número de antenas pode ser suportado em várias formas de realização. As antenas 250 podem ser utilizadas para transmitir e receber em WLAN 120. 0 emissor-receptor sem fios LAN 240 pode incluir um processador espacial ligados a cada uma das, uma ou mais antenas 250. O processador espacial pode processar os dados para transmissão independentemente para cada antena ou 17 ΡΕ2267956 processar em conjunto os sinais recebidos em todas as antenas. Exemplos do processamento independente podem ser baseados em estimativas de canal, retorno do UT, inversão de canal, ou uma variedade de outras técnicas conhecidas na técnica. 0 processamento é realizado usando qualquer uma de uma variedade de técnicas de processamento espacial. Vários emissores-receptores deste tipo podem utilizar configuração do feixe, orientação do feixe, orientação própria, ou outras técnicas espaciais para aumentar o débito para e de um dado terminal de utilizador. Num exemplo de forma de realização, em que os símbolos OFDM são transmitidos, o processador espacial pode compreender processadores sub-espaciais para processamento de cada um dos subcanais OFDM, ou caixas.

No exemplo de um sistema, o AP pode ter N antenas, e num exemplo o UT pode ter M antenas. Existem deste modo Μ x N caminhos entre as antenas do AP e do UT. É conhecida na técnica uma variedade de técnicas espaciais para melhorar o débito utilizando estes vários caminhos. Numa diversidade de transmissão de tempo-espaço (STTD) (também aqui designada como "diversidade"), os dados de transmissão são formatados, codificados e enviados através de todas as antenas como um único fluxo de dados. Com M antenas de transmissão e N antenas de recepção, podem existir MIN (Μ, N) canais independentes que podem ser formados. A multiplexagem espacial explora esses caminhos independentes e pode transmitir dados diferentes sobre cada um dos caminhos independentes, para aumentar a taxa de 18 ΡΕ2267956 transmissão . São conhecidas várias técnicas para aprender ou adaptar às caracteristicas do canal entre o AP e um UT. Podem ser transmitidos pilotos únicos de cada antena de transmissão. Os pilotos são recebidos em cada antena de recepção e medidos. 0 retorno de informação do estado do canal pode então ser devolvido para o dispositivo de transmissão para utilização na transmissão. A decomposição própria da matriz medida de canal pode ser realizada para determinar os modos próprios dos canais. Uma técnica alternativa, para evitar a decomposição própria da matriz do canal no receptor, é a de utilizar orientação própria do piloto e dados para simplificar o processamento espacial no receptor.

Assim, dependendo das condições do canal actual, podem estar disponíveis taxas de dados variáveis para a transmissão para vários terminais de utilizador em todo o sistema. Em particular, a ligação específica entre o AP e cada UT pode ser maior desempenho do que uma ligação multidifusão ou ligação de difusão que pode ser partilhada do AP para mais de um UT. Exemplos disto são descritos pormenorizadamente mais adiante. 0 emissor-receptor LAN sem fios 240 pode determinar a taxa suportável com base em qualquer processamento espacial que estiver a ser utilizado para a ligação física entre o AP e o UT. Esta informação pode ser alimentada de volta na ligação 280 para utilização no processamento MAC. 19 ΡΕ2267956 0 número de antenas pode ser utilizado de acordo com as necessidades dos dados do UT bem como dimensão e factor de forma. Por exemplo, um monitor de video de alta definição pode compreender, por exemplo, quatro antenas, devido às suas elevadas exigências de largura de banda, enquanto que um PDA pode ser satisfeito com duas. Um exemplo de ponto de acesso pode ter quatro antenas.

Um terminal de utilizador 106 pode ser utilizado de forma semelhante no ponto de acesso 104 ilustrado na figura 2. Em vez de ter fluxos 260 a ligar a um emissor-receptor LAN (embora um UT possa incluir um tal emissor-receptor, com ou sem fios), os fluxos 260 são geralmente recebidos de ou entregues a uma ou mais aplicações ou processos que operam no UT ou um dispositivo ligado ao mesmo. Os níveis mais elevados ligados a AP 104 ou UT 106 podem ser de qualquer tipo. As camadas descritas na presente são apenas ilustrativas.

Legado 802.11 MAC

Tal como mencionado acima, podem ser utilizadas várias formas de realização de forma a serem compatíveis com sistemas legados. O conjunto de características do IEEE 802.11 (e) (que é por sua vez retrocompatível com os

padrões 802.11 anteriores) inclui vários recursos que serão resumidos nesta secção, juntamente com funcionalidades introduzidas nos padrões anteriores. Para uma descrição detalhada dessas funções, consulte a respectiva norma IEEE 20 ΡΕ2267956 802.11. Ο 802.11 MAC básico consiste numa função de coordenação distribuída (Dístributed Coordínation Functíon - DCF) baseada em acesso múltiplo por detecção de portadora evitando colisões (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance - CSMA/CA) e uma função de coordenação de ponto (Point Coordínation Functíon - PCF) . A DCF permite o acesso do meio sem controlo central. A PCF é utilizada num AP para proporcionar um controlo central. A DCF e PCF utilizam diversos intervalos entre transmissões consecutivas para evitar colisões. As transmissões são designadas como quadros, e um intervalo entre quadros é designado como um espaçamento entre quadros (Interframe Spacing - IFS). Os quadros podem ser quadros de dados de utilizador, quadros de controlo ou quadros de gestão. A duração do espaçamento entre quadros varia dependendo do tipo de intervalo inserido. A figura 3 ilustra os parâmetros de espaçamento entre quadros 802.11: um espaçamento entre quadros curto (Short Interframe Spacing - SIFS) , um espaçamento entre quadros de ponto (Point Interframe Spacing - PIFS), e um espaçamento entre quadros DCF (DCF Interframe Spacing - DIFS) . Note-se que SIFS <PIFS <DIFS. Deste modo, uma transmissão após um período de tempo mais curto terá uma prioridade maior do que aquela que tem que esperar mais tempo antes de tentar aceder ao canal. 21 ΡΕ2267956

De acordo com a caracteristica da detecção da transmissão (CSMA) de CSMA/CA, uma estação (STA) pode ter acesso ao canal após a detecção do canal estar livre durante pelo menos a duração de um DIFS. (Tal como utilizado, o termo STA pode referir-se a qualquer estação que acede a uma WLAN, e pode incluir pontos de acesso, bem como terminais de utilizador). Para evitar a colisão, cada STA espera por um recuo seleccionado aleatoriamente adicionalmente a DIFS antes de aceder ao canal. STAs com um recuo maior irá notar quando uma STA de prioridade mais alta começa a transmitir no canal, e irá deste modo evitar a colisão com esta STA. (Cada STA em espera pode reduzir o seu respectivo recuo pela quantidade de tempo que esperou antes de detectar uma transmissão alternativa no canal, mantendo deste modo a sua prioridade relativa.) Deste modo, seguindo a caracteristica da prevenção de colisão (collision avoidance - CA) do protocolo, a STA recua um período de tempo aleatório entre [0, CW], onde CW é inicialmente escolhido para ser CWmin, mas aumenta por um factor de dois em cada colisão, até um valor máximo de CWmax. A figura 4 ilustra um exemplo de segmento de transmissão de camada física (PHY) 400, que ilustra a utilização de DIPS mais o recuo para acesso de acordo com o DCF; Uma transmissão existente 410 utiliza o canal. Quando a transmissão de 410 termina, neste exemplo não ocorrem acessos de prioridade mais elevada, e assim começa uma nova transmissão 420 após os DIFS e o período de recuo 22 ΡΕ2267956 associado. Na discussão a seguir, à STA que realiza a transmissão 420 é dito que ganhou esta oportunidade para transmitir, neste caso através de contenção. São utilizados SIFS durante uma sequência de quadros em que apenas se espera que uma STA específica responda à transmissão actual. Por exemplo, quando é transmitida uma confirmação (ACK) em resposta a um quadro de dados recebido, aquela ACK pode ser transmitida imediatamente após os dados recebidos mais SIFS. Outras sequências de transmissão podem também utilizar SIFS entre os quadros. Um quadro de pedido de envio (Request To Send -RTS) pode ser seguido após SIFS com um quadro livre para enviar (Clear To Send - CTS), depois os dados podem ser transmitidos um SIFS após o CTS, após o que um ACK pode seguir os dados após SIFS. Como se pode verificar, tais sequências de quadros Encontram-se interpolados com SIFS. A duração do SIFS pode ser utilizada para (a) a detecção de energia no canal, e para determinar se a energia desapareceu (i.e., o canal limpa), (b) o tempo para descodificar a mensagem anterior e determinar se um quadro ACK irá indicar se a transmissão foi recebida correctamente, e (c) o tempo para os emissores-receptores comutarem de recepção para transmissão, e vice-versa. A figura 5 ilustra um exemplo de segmento de transmissão de camada física (PHY) 500, que ilustra a utilização de SIFS antes de um ACK, com prioridade mais elevada do que um acesso DIFS. Uma transmissão existente 23 ΡΕ2267956 510 utiliza o canal. Quando a transmissão 510 termina, neste exemplo, ACK 520 segue o final da transmissão 510 depois de um SIFS. Note que ACK 520 começa antes de um DIFS expirar, portanto quaisquer outros STAs que tentem ganhar uma transmissão não teriam sucesso. Neste exemplo, após a ACK 520 tiver terminado, não ocorrem acessos de prioridade mais elevada, e assim começa uma nova transmissão 530 após os DIFS e o período de recuo associado, se existir algum. A sequência de quadros RTS/CTS (além de fornecer recursos de controlo de fluxo) pode ser utilizada para melhorar a protecção para a transmissão de quadros de dados. 0 RTS e CTS contêm informação de duração para o quadro de dados subsequente e ACK e qualquer SIFS interveniente. As STAs que ouvem o RTS ou CTS marcam a duração ocupada no seu vector de atribuição de rede (Network Allocation Vector - NAV) e tratam o meio como ocupado para a duração. Tipicamente, os quadros maiores do que um comprimento especificado Encontram-se protegidos com RTS/CTS, enquanto que os quadros mais curtos são transmitidos sem protecção. A PCF pode ser utilizada para permitir que um AP proporcione controlo centralizado do canal. Um AP pode ganhar controlo do meio após detectar o meio a ficar livre por um período PIFS. O PIFS é mais curto do que o DIFS e, portanto, tem uma prioridade maior do que DIFS. Assim que o AP tiver ganho acesso ao canal pode proporcionar oportunidades de acesso livres de contenção a outras STAs 24 ΡΕ2267956 e, assim, melhorar a eficiência MAC em relação à DCF. Note-se que SIFS tem prioridade mais alta que os FIPs, de modo que a PCF tem que esperar até que quaisquer sequências SIFS completem antes de assumir o controlo do canal.

Assim que o AP ganhar acesso ao meio usando o PIFS pode estabelecer um período livre de contenção {CFP) durante o qual o AP pode proporcionar acesso programado a STAs associadas. A pesquisa livre de contenção (CF-Poll), ou simplesmente pesquisa, é transmitida pelo AP e é seguido por uma transmissão a partir da STA interrogada para o AP. Mais uma vez, a STA tem de esperar por um período SIFS após a pesquisa CF, embora a STA interrogada não precise de esperar por DIFS, ou qualquer recuo. A 802.11 (e) introduziu diversas melhorias, incluindo melhorias para pesquisa, um exemplo que é descrito pormenorizadamente adicionalmente a seguir em relação à figura 9. O beacon transmitido pelo AP estabelece a duração do CFP. Isto é semelhante a utilizar RTS ou CTS para evitar o acesso de contenção. No entanto, podem ainda ocorrer os problemas escondidos do terminal a partir de terminais que são incapazes de ouvir o beacon, mas cujas transmissões podem interferir com as transmissões agendadas pelo AP. É possível protecção adicional através da utilização de um CTS-to-Self por cada terminal que começa uma transmissão no CFP. Às ACKs e pesquisas CF é permitido serem 25 ΡΕ2267956 incluídos num quadro, e podem ser incluídas com quadros de dados para melhorar a eficiência MAC. Note que o relacionamento SIFS <PIFS < DIFS fornece um mecanismo de prioridade determinístico para acesso de canal. 0 acesso de contenção entre STAs no DCF é probabilístico baseado no mecanismo de recuo.

As normas 802.11 anteriores também proporcionavam a seqmentação de qrandes pacotes em fraqmentos menores. Um dos benefícios de tal segmentação é que um erro num segmento requere menos retransmissão do que um erro num pacote maior. Uma desvantagem de segmentar nestas normas é, para a transmissão confirmada, a exigência de transmitir um ACK para cada segmento, com os SIFS adicionais que correspondem às transmissões ACK adicionais e transmissões de fragmento. Isto encontra-se ilustrado na figura 6. O exemplo do segmento de transmissão 600 da camada física (PHY) ilustra a transmissão de N segmentos e as suas respectivas confirmações. A transmissão existente 610 é transmitida. No final de transmissão 610, uma primeira STA espera DIFS 620 e recua 630 para ganhar acesso ao canal. A primeira STA transmite N fragmentos 640A - 640N para uma segunda STA, após o que N respectivos atrasos de SIFS 650A - 650N têm que ter lugar. A segunda STA transmite quadros N ACK STA 660A - 660N. Entre cada fragmento, a primeira STA tem que esperar SIFS, de modo que existem também N-l SIFS 670A - 670N-1. Deste modo, ao contrário de enviar um pacote, um ACK, e um SIFS, um pacote segmentado exige o mesmo tempo de transmissão de pacotes, com N ACKs e 2N-1 26 ΡΕ2267956 SIFS. A norma 802.11 (e) adiciona melhorias para aperfeiçoar o MAC anterior de 802.11 (a), (b) e (g) . 802.11 (g) e (a) são ambos sistemas OFDM, que são muito semelhantes, mas operam em diferentes bandas. Várias caracteristicas de protocolos MAC de baixa velocidade, tais como 802.11 (b), foram transferidas para sistemas com taxas mais elevadas de bits, introduzindo ineficiências, pormenorizadas mais adiante.

Em 802.11 (e), a DCF é reforçada e designada como o acesso melhorado ao canal distribuído (Enhanced Distributed Channel Access - EDCA) . Os melhoramentos primários da qualidade de serviço (QdS) do EDCA são a introdução de um espaçamento entre quadros de arbitragem (Arbitration Interframe Spacing - AIFS) . O AIFS [i] está associado a uma classe de tráfego (Traffíc Class - TC) identificada com o índice i. O AP pode utilizar valores AIFS[i] diferentes dos valores AIFS[i] que é dada permissão de serem utilizados pelas outras STAs. Somente o AP pode utilizar um valor AIFS[i] que é igual ao PIFS. Caso contrário o AIFS [i] é maior ou igual a DIFS. Por padrão, o AIFS para classes de tráfego "voz" e "vídeo" é escolhido para ser igual a DIFS. É escolhido um AIFS maior que implica menor prioridade para classes de tráfego "melhor esforço" e "fundo". 0 tamanho da janela de contenção também é 27 ΡΕ2267956 realizado em função do TC. À classe de maior prioridade é permitido definir CW=1, ou seja, não recuo. Para outros TCs, os diferentes tamanhos de janela de contenção fornecem uma prioridade probabilistica relativa, mas não podem ser utilizados para alcançar garantias de demora. A 802.11 (e) introduziu a oportunidade de transmissão (Transmission Opportunity - TXOP). Para melhorar a eficiência MAC, quando uma STA adquire o meio através de EDCA ou através de um acesso programado em HCCA, a STA podem ser autorizada a transmitir mais de um único quadro. O um ou mais quadros são designados como a TXOP. O comprimento máximo de uma TXOP no meio depende da classe de tráfego e é estabelecido pelo AP. Deste modo, no caso de uma TXOP interrogada, o AP indica a duração permitida da TXOP. Durante a TXOP, a STA pode transmitir uma série de quadros, intercaladas com SIFS e ACKs do destino. Além de remover a necessidade de esperar DIFS mais o recuo para cada quadro, tendo a STA ganho uma TXOP tem certeza de que ele pode manter o canal para transmissões subsequentes.

Durante a TXOP, ACKs do destino podem ser por quadro (como em anteriores 802.11 MACs), ou pode utilizar um bloco imediato ou atrasado ACK como descrito a seguir. Além disso é permitida uma política de não ACK para determinados fluxos de tráfego, por exemplo, difusão ou multidifusão. A figura 7 ilustra um exemplo de segmento de 28 ΡΕ2267956 transmissão da camada física (PHY) 700, ilustrando uma TXOP com confirmação por quadro. É transmitida uma transmissão 710 existente. Após a transmissão 710, e depois de esperar por DIFS 720 e recuo 730, se for o caso, uma STA ganha TXOP 790. TXOP 790 compreende N quadros 740A - 740N, cada quadro seguido por N respectivos SIFS 750A - 750N. A STA receptora responde com N respectivas ACKS 7 60A - 7 60N. As ACKs 4 60 são seguidas por N-l SIFS 770A - 770N-1. Note que cada quadro 740 compreende um preâmbulo 770 assim como um cabeçalho e pacote 780. Exemplos de formas de realização, descritos pormenorizadamente a seguir, permitem grandemente reduzir a quantidade de tempo de transmissão reservada para preâmbulos. A figura 8 ilustra uma TXOP 810 com confirmação de bloco. A TXOP 810 pode ser obtida através de contenção ou de pesquisa. A TXOP 810 compreende N quadros 820A -820N, cada quadro seguido por N respectivos SIFS 830A -830N. Após a transmissão de quadros 820 e SIFS 830 é transmitido um pedido de bloco ACK 840. O STA receptor responde ao pedido de bloco ACK num momento no futuro. O bloco ACK pode ser imediata após a conclusão da transmissão de um bloco de quadros, ou pode ser atrasado para permitir que o receptor processe o software.

Exemplos de formas de realização, pormenorizadas a seguir, permitem reduzir substancialmente a quantidade de tempo de transmissão entre quadros (SIFS neste exemplo). Em algumas formas de realização, não há necessidade de atrasar 29 ΡΕ2267956 entre transmissões consecutivas (i.e., quadros).

Note que, em 802.11 (a) e outras normas, para certos formatos de transmissão é definida uma extensão de sinal que acrescenta atraso adicional até o final de cada quadro. Embora não sejam tecnicamente incluídas na definição de SIFS, várias formas de realização, pormenorizadas a seguir permitem também a remoção das extensões de sinal. A característica do bloco ACK proporciona maior eficiência. Num exemplo, podem ser transmitidos por uma STA até 64 unidades de dados de serviço MAC (Service Data Units - SDUs) (cada possivelmente fragmentada a 16 fragmentos) correspondendo a 1024 quadros, enquanto que a STA de destino está autorizada a proporcionar uma única resposta no fim do bloco de quadros indicando o estado de cada um dos 1024 quadros. Tipicamente, a taxas elevadas, o MAC SDU não será fragmentado, e para baixa latência, menos de 64 MAC SDUs podem ser transmitidos antes de pedir um bloco ACK do destino. Nesse caso, para transmitir quadros Μ, o tempo total é reduzido de M quadros + M SIFS + M ACKs + M-l SIFS, para M quadros + M SIFS + bloco ACK. As formas de realização pormenorizadas a seguir melhoram ainda mais a eficiência no bloco ACK. O protocolo de ligação directa (Direct Link Protocol - DLP), introduzido por 802.11 (e), permite a uma STA retransmitir quadros directamente para outro destino 30 ΡΕ2267956 STA dentro de um conjunto de serviço básico (Basic Service Set - BSS) (controlado pelo mesmo AP) . O AP pode tornar uma TXOP disponível para esta transferência directa de quadros entre STAs. Antes da introdução desta funcionalidade, durante o acesso programado, o destino de quadros do STA interrogado foi sempre o AP, que por sua vez iria reencaminhar os quadros para o STA de destino. Ao eliminar o encaminhamento de quadros de dois saltos, a eficiência média é melhorada. As formas de realização adicionalmente pormenorizadas mais adiante adicionam eficiência substancial a transferências DLP. A 802.11 (e) introduz também uma PCF melhorada, denominada de função de coordenação híbrida (Hybrid Coordination Function - HCF) . No acesso de canal controlado (Controlled Channel Access), ao AP é permitido aceder ao canal a qualquer momento, tanto para estabelecer uma fase de acesso controlado (Controlled Access Phase - CAP), que é como o CFP e é utilizado para proporcionar oportunidades de transmissão a qualquer momento durante a fase de contenção, não somente imediatamente após o beacon. O AP acede o meio esperando por um PIFS sem recuo. A figura 9 ilustra um exemplo de segmento de transmissão da camada física (PHY) 800, ilustrando um TXOP programado que utiliza HCCA. Neste exemplo, o AP procura pela pesquisa. É transmitida uma transmissão 910 existente. Após a transmissão 910, o AP espera por PIFS, e depois transmite a pesquisa 920, dirigida a uma STA. Note-se que 31 ΡΕ2267956 outras STAs que procuram pelo canal teriam que esperar pelo menos DIFS, o que não ocorre devido à pesquisa 920 transmitida, tal como apresentado. A STA interrogada transmite TXOP 940 interrogada após a pesquisa e 920 SIFS 930. O AP pode continuar a interrogar, esperando por PIFS entre casa TXOP 940 interrogado e pesquisa 920. Num cenário alternativo, o AP pode estabelecer uma CAP esperando PIFS de uma transmissão 910. O AP pode transmitir uma ou mais pesquisas durante a CAP.

Melhoramentos MAC

Tal como descrito acima, várias caracteristicas ineficientes de MACs anteriores foram trazidas para a frente, para versões mais recentes. Por exemplo, preâmbulos muito longos, projectados para 11 Mbps contra 64 Mbps, introduzem ineficiência. Dado que a unidade de dados de protocolo MAC (Protocol Data Unit - MPDU) continua a encolher à medida que aumentam as taxas, manter constante os vários espaçamentos entre quadro e/ou preâmbulos constantes significa uma diminuição correspondente na utilização do canal. Por exemplo, uma transmissão MIMO MPDU de taxa de dados elevada pode ter apenas alguns microssegundos de comprimento, em comparação com 802.11 (g) , que tem um preâmbulo 72 Ps. Eliminar ou reduzir os atrasos, tal como SIFS, extensões de sinal, e/ou preâmbulos irá aumentar o débito e utilização do canal. A figura 10 é um exemplo de forma de realização 32 ΡΕ2267956 de um TXOP 1010 incluindo várias transmissões consecutivas sem quaisquer intervalos. A TXOP 1010 compreende N quadros 1020A - 1020N que são transmitidos sequencialmente sem quaisquer intervalos (compare isto com o SIFS necessário na TXOP 810, ilustrado na figura 8) . O número de quadros na TXOP é limitado somente pela memória tampão e capacidade de descodificação do receptor. Quando uma STA está a transmitir quadros consecutivos com um bloco ACK numa TXOP 1010, não é necessário interpolar durações SIFS uma vez que nenhuma outra STA necessita de ter acesso ao meio entre quadros consecutivos. Um pedido ACK 1030 de bloco opcional encontra-se anexado aos N quadros. Certas classes de tráfego podem não exigir a confirmação. Um pedido de bloco ACK pode ser respondido imediatamente após a TXOP, ou pode ser transmitido mais tarde. Os quadros 1020 não necessitam de extensões de sinal. A TXOP 1010 pode ser utilizada em qualquer uma das formas de realização pormenorizadas na presente onde uma TXOP é chamada.

Tal como apresentado na figura 10, a transmissão de SIFS entre quadros consecutivos num TXOP, quando todos os quadros são transmitidos pelo mesmo STA, pode ser eliminada. Em 802.11(e), tais intervalos foram retidos para limitar a exigência de complexidade no receptor. Na norma 802.11 (e), os 10 Ps período SIFS e os 6 Ps extensão do sinal OFDM alimentam o receptor com um total de 16 Ps para processar o quadro recebido (incluindo desmodulação e descodificação). Contudo, a taxas PHY elevadas, este SI 16 resulta numa ineficiência significativa. Em algumas formas 33 ΡΕ2267956 de realização, com a introdução do processamento MIMO, mesmo o 16 Ps pode ser insuficiente para concluir o processamento. Em vez disso, neste exemplo de forma de realização, o SIFS e extensão de sinal OFDM entre transmissões consecutivas de uma STA para o AP ou para outra STA (usando o protocolo de ligação directa) são eliminados. Deste modo, um receptor que requere um período adicional após a conclusão da transmissão, para processamento de receptor MIMO e descodificação de canal (por exemplo turbo/convolucional/descodificação LDPC) pode executar essas funções, enquanto que o meio é utilizado para transmissão adicional. Uma confirmação pode ser transmitida em um momento posterior, tal como descrito acima (usando por exemplo o bloco ACK) .

Devido a diferentes atrasos de propagação entre STAs, as transmissões entre diferentes pares de STAs devem ser separadas por períodos de guarda para evitar colisões num receptor entre transmissões consecutivas no meio de STAs diferentes (não mostrado na figura 10, mas descrito pormenorizadamente mais adiante). Num exemplo de forma de realização, um período de guarda de um símbolo OFDM (4 Ps) é suficiente para todos os ambientes de funcionamento para 802.11. As transmissões da mesma STA para diferentes STAs de destino não necessitam de ser separados por períodos de guarda (tal como apresentado na figura 10). Descrito pormenorizadamente adicionalmente a seguir, estes períodos de guarda podem ser designados espaçamentos entre quadros de banda de guarda (Guardband Interframe Spacings - GIFS) . 34 ΡΕ2267956

Em vez de utilizar SIFS e/ou extensão do sinal, o tempo de processamento necessário do receptor (para processamento MIMO e descodificação, por exemplo) pode ser proporcionado através da utilização de um esquema ARQ baseado em janelas (por exemplo, volta para trás N ou repetição selectiva), técnicas conhecidas dos técnicos. A camada MAC ACK de paragem e espera do legado 802.11 foi reforçada em 802.11(e) para um mecanismo semelhante a janela com até 1024 quadros e bloco ACK, neste exemplo. Pode ser preferível introduzir um mecanismo ARQ normalizado baseado em janelas ARQ ao invés do esquema ad-hoc de bloco ACK projectado em 802.1 (e). A janela máxima permitida pode ser determinada pela complexidade de processamento do receptor e utilização da memória tampão. Ao transmissor pode ser permitido transmitir dados suficientes para preencher a janela do receptor à taxa PHY pico alcançável entre o par transmissor-receptor. Por exemplo, dado que o processamento do receptor pode não ser passível de manter-se com a taxa PHY, o receptor pode precisar de armazenar saídas indicativas do desmodulador até elas poderem ser descodificadas. Por isso, as exigências de utilização de memória tampão para o processamento da camada física, à taxa PHY pico podem ser utilizadas para determinar a janela máxima permitida.

Num exemplo de forma de realização, o receptor pode anunciar o tamanho de bloco máximo permitido PHY que 35 ΡΕ2267956 ele pode processar a uma dada taxa PHY sem transbordar as suas memórias tampão da camada física. Alternativamente, o receptor pode anunciar o tamanho de bloco máximo permitido PHY que ele pode processar à taxa PHY máxima sem transbordar as suas memórias tampão da camada física. As taxas PHY mais baixas podem ser processadas tamanhos de bloco maiores sem transbordamento de dados. Pode ser utilizada uma fórmula conhecida por transmissores para calcular o tamanho de bloco PHY máximo permitido a uma dada taxa PHY, a partir do tamanho de bloco PHY máximo anunciado permitido à taxa PHY máxima.

Se o tamanho de bloco PHY máximo anunciado for um parâmetro estático, então a quantidade de tempo antes das memórias tampão da camada física pode ser processada e o receptor encontra-se preparado para a próxima rajada PHY é outro parâmetro receptor que pode ser conhecido no transmissor e também no gestor de agenda. Alternativamente, o tamanho máximo anunciado do bloco PHY pode ser variado dinamicamente de acordo com a ocupação das memórias tampão da camada física. 0 atraso de processamento do receptor pode ser utilizado para determinar o tempo de retorno para o ARQ, que por sua vez pode ser utilizado para determinar os atrasos vistos pelas aplicações. Portanto, para permitir serviços de baixa latência, o tamanho do bloco permitido PHY pode ser limitado. 36 ΡΕ2267956 A figura 11 ilustra um exemplo de forma de realização de uma TXOP 1110 ilustrando a redução da quantidade necessária de transmissão de preâmbulo. A TXOP 1110 compreende preâmbulo 1120 seguido por N transmissões consecutivas 1130A - 1130N. Pode ser anexado um pedido 1140 opcional de bloco ACK. Neste exemplo, uma transmissão 1130 compreende um cabeçalho e um pacote. Contraste TXOP 1110 com TXOP 790 da figura 7, em que cada quadro 740 é composto por um preâmbulo, além do cabeçalho e pacote. Ao enviar um único preâmbulo, a transmissão de preâmbulo necessária é um preâmbulo em vez de N preâmbulos, para a mesma quantidade de dados transmitidos.

Deste modo, o preâmbulo 1120 pode ser eliminado de transmissões sucessivas. O preâmbulo inicial 1120 pode ser utilizado pelo receptor para adquirir o sinal, bem como para aquisição de frequência fina para OFDM. Para transmissões MIMO, o preâmbulo inicial 1120 pode ser estendido em comparação com o preâmbulo OFDM actual para permitir que o receptor calcule os canais espaciais. No entanto, os quadros subsequentes dentro do mesmo TXOP podem não exigir preâmbulos adicionais. Tons piloto dentro dos símbolos OFDM são geralmente suficientes para o rastreamento de sinal. Numa forma de realização alternativa, símbolos adicionais (semelhantes a preâmbulo) podem ser interpolados periodicamente durante a TXOP 1110. Contudo, a informação adicional de preâmbulo global pode ser significativamente reduzida. O preâmbulo pode ser enviado somente quando necessário, e pode ser enviado de 37 ΡΕ2267956 forma diferente dependendo da quantidade de tempo decorrido desde um preâmbulo previamente transmitido.

Note que a TXOP 1110 pode também incorporar caracteristicas de sistemas legados. Por exemplo, o bloco ACK é opcional. Podem ser suportados ACKs mais frequentes. Mesmo assim, um intervalo menor, como GIFs, pode ser substituído pelos SIFS mais longos (com a extensão de sinal, se utilizado). As transmissões consecutivas 1130 podem também incluir segmentos de um pacote maior, tal como descrito acima. Note ainda que o cabeçalho para transmissões consecutivas 1130 para a mesma STA receptora pode ser comprimido. Um exemplo de cabeçalhos de compressão encontra-se descrito pormenorizadamente adicionalmente a seguir. A figura 12 ilustra um exemplo de forma de realização de um processo 1200 para incorporar vários aspectos, acabados de descrever, incluindo a consolidação de preâmbulos, eliminando os intervalos tais como SIFS, e inserindo GIFs quando necessário. O processo começa no bloco 1210, onde uma STA ganha uma TXOP utilizando qualquer uma das técnicas pormenorizadas na presente. No bloco 1220 é transmitido um preâmbulo quando necessário. Mais uma vez, o preâmbulo pode ser maior ou menor do que um preâmbulo legado, e pode variar dependendo de vários parâmetros como o tempo decorrido desde o último preâmbulo transmitido quando necessário para permitir à STA receptora calcular o canal espacial MIMO. No bloco 1230, a STA transmite um ou 38 ΡΕ2267956 mais pacotes (ou, mais genericamente, as transmissões consecutivas de qualquer tipo), para um destino. Note-se que não precisam de ser transmitidos preâmbulos adicionais. Numa forma de realização alternativa, um ou mais preâmbulos adicionais podem ser opcionalmente transmitidos, ou um símbolo semelhante a preâmbulo pode ser interpolado quando desejado. No bloco 1240 a STA pode opcionalmente transmitir para uma STA receptora adicional. Neste caso, um GIFS é inserido quando necessário, e uma ou mais transmissões consecutivas podem ser transmitidas para a STA receptora adicional. Depois o processo pode parar. Em várias formas de realização, a STA pode continuar a transmitir a mais do que duas STAs, inserindo GIFS e/ou preâmbulos quando exigido para o nivel desejado de desempenho.

Deste modo, tal como descrito acima, a eficiência MAC pode ser adicionalmente melhorada por meio da consolidação das transmissões a partir de uma STA para STAs de vários destinos em transmissões consecutivos, eliminando assim muitos ou todos os períodos de guarda e reduzindo a informação adicional preâmbulo. Um preâmbulo único (ou transmissão piloto) pode ser utilizado para várias transmissões consecutivas da mesma STA para STAs de destinos diferentes.

Pode ser obtida eficiência adicional através da consolidação da pesquisa. Num exemplo de forma de realização, várias pesquisas podem ser consolidadas num canal de controlo, cujos exemplos se Encontram descritos 39 ΡΕ2267956 pormenorizadamente a seguir. Num exemplo, o AP pode transmitir para várias STAs de destino um sinal incluindo mensagens de pesquisa para atribuir TXOPs. Em contrapartida, em 802.11(e), cada TXOP é precedida por uma pesquisa CF do AP seguido por um SIFS. É obtida uma eficiência melhorada quando várias de tais mensagens de pesquisa CF são consolidadas numa única mensagem do canal de controlo (designada como uma mensagem SCHED num exemplo de uma forma de realização pormenorizada a seguir) utilizada para atribuir diversas TXOPs. Numa forma de realização geral, qualquer período de tempo pode ser atribuído para pesquisas consolidadas e suas respectivas TXOPs. Um exemplo de forma de realização encontra-se descrito pormenorizadamente a seguir em relação à figura 15, Encontrando-se também outros exemplos incluídos neste documento.

Uma mensagem de controlo de canal (ou seja SCHED) pode ser codificada com uma estrutura de taxas escalonadas para melhorar ainda mais a eficiência. Por conseguinte, uma mensagem de pesquisa para qualquer STA pode ser codificada de acordo com a qualidade de canal entre o AP e a STA. A ordem de transmissão de mensagens de pesquisa não precisa ser a ordem da TXOPs atribuída, mas podem ser ordenada de acordo com a robustez da codificação. A figura 13 ilustra um exemplo de segmento de transmissão da camada física (PHY) 1300, ilustrando pesquisas consolidadas e as suas respectivas TXOPs. As 40 ΡΕ2267956 pesquisas consolidadas 1310 são transmitidas. As pesquisas podem ser transmitidos usando uma estrutura de canal de controlo, cujos exemplos se Encontram descritos pormenorizadamente a seguir, ou podem ser transmitidos usando uma várias técnicas alternativas, que serão prontamente visíveis para os técnicos. Neste exemplo, para eliminar a necessidade de espaçamento entre quadros entre as pesquisas e quaisquer TXOPs de ligação directa, as TXOPs 1320 de ligação directa 1320 são transmitidas directamente após as pesquisas consolidados 1310. A seguir às TXOPs 1320 de ligação directa, são transmitidas várias ligações inversas TXOPs 1330A - 1330N, com GIFS inseridos quando apropriado. Note-se que não é necessário incluir GIFS quando são realizadas transmissões sequenciais de uma STA (semelhante à falta do requisito de GIFS para transmissões de ligação directa que emanam do AP para várias STAs). Neste exemplo, as TXOPs de ligação inversa incluem STA para TXOPs de STA (i.e. posto a posto) (utilizando por exemplo DLP) . Note que a ordem da transmissão apresentada é apenas para ilustração. TXOPs de ligação directa e inversa (incluindo transmissão posto a posto) podem ser trocadas, ou interpoladas. Algumas configurações podem não resultar na eliminação de quantos intervalos como em outras configurações. Os técnicos irão rapidamente adaptar várias formas de realização alternativas à luz dos ensinamentos da presente. A figura 14 ilustra um exemplo de forma de realização de um processo 1400 para a consolidação de 41 ΡΕ2267956 pesquisas. 0 processo começa no bloco 1410, onde os recursos de canal se Encontram atribuídos a um ou mais TXOPs. Qualquer função de programação pode ser utilizada para realizar a determinação da atribuição TXOP. No bloco 1420, as pesquisas para atribuir TXOPs de acordo com a atribuição são consolidadas. No bloco 1430, as pesquisas consolidadas são transmitidos para uma ou mais STAs em um ou mais canais de controlo (i.e., os segmentos CTRLJ da mensagem SCHED, num exemplo de forma de realização descrito pormenorizadamente a seguir). Numa forma de realização alternativa, pode ser utilizada qualquer técnica de envio de mensagens para transmitir as pesquisas consolidadas. No bloco 1440, as STAs transmitem TXOPs de acordo com as atribuições de pesquisa nas pesquisas consolidadas. Depois o processo pode parar. Este processo pode ser utilizado em conjunção com intervalos de pesquisa consolidados de qualquer comprimento, que pode incluir a totalidade ou parte do intervalo de beacon do sistema. A pesquisa consolidada pode ser utilizada de forma intermitente, com acesso baseado na contenção, ou pesquisa de legado, tal como descrito acima. Num exemplo de forma de realização, o processo 1400 pode ser repetido periodicamente, ou de acordo com outros parâmetros, tais como carregamento do sistema ou pedido de transmissão de dados.

Um exemplo de forma de realização de um protocolo MAC ilustrando vários aspectos encontra-se descrito pormenorizadamente em relação às figuras 15 e 16. Este protocolo MAC encontra-se descrito pormenorizadamente 42 ΡΕ2267956 adicionalmente no pedido de patente co-pendente U.S. com os números de série XX/XXX, XXX, XX/XXX, XXX e XX/XXX, XXX (Extractos do mandante números 030428, 030433, 030436) , intitulado "WIRELESS LAN PROTOCOL STACK" arquivado em simultâneo com este, atribuído ao titular da presente invenção.

Um exemplo de intervalo de quadro 1500 TDD MAC encontra-se ilustrado na fiqura 15. O uso do termo intervalo de quadro TDD MAC neste contexto refere-se ao período de tempo em que os vários segmentos de transmissão descritos pormenorizadamente abaixo são definidos. O intervalo de quadro 1500 TDD MAC distingue-se do uso genérico do termo quadro para descrever uma transmissão num sistema 802.11. Em termos 802.11, o intervalo de quadro 1500 TDD MAC pode ser análogo ao intervalo de beacon ou uma fracção do intervalo de beacon. Os parâmetros descritos pormenorizadamente em relação às figuras 15 e 16 são somente ilustrativos. Um técnico irá prontamente adaptar este exemplo a inúmeras formas de realização alternativa, utilizando alguns ou todos os componentes descritos, e com vários valores de parâmetro. A função MAC 1500 encontra-se atribuída entre os seguintes segmentos de canal de transporte: difusão, controlo, tráfego directo e inverso (designado como fase de ligação descendente e fase de ligação ascendente, respectivamente), e acesso aleatório.

No exemplo de forma de realização, um intervalo de quadro TDD MAC 1500 é duplexado por divisão no tempo 43 ΡΕ2267956 (Time Dívísion Duplexed - TDD) durante um intervalo de tempo de 2 ms, dividido em cinco segmentos de canal de transporte 1510 - 1550 tal como apresentado. Ordens alternadas e tamanhos de quadros diferentes podem ser utilizados em formas de realização alternativas. As durações das atribuições no intervalo de quadro TDD MAC 1500 podem ser quantizadas em alguns intervalos pequenos de tempo comuns. O exemplo cinco canais de transporte dentro intervalo do quadro TDD MAC 1500 inclui: (a) o canal de radiodifusão (BCH) 1510, que transporta o canal de controlo de difusão (BCCH); (b) o canal de controlo (CCH) 1520, que transporta o canal de controlo de quadro (FCCH) e canal de retorno de acesso aleatório (RFCH) na ligação directa; (c) o canal de tráfego {TCH), que transporta dados do utilizador e informação de controlo, e se encontra subdividido em (i) o canal de tráfego directo (F-TCH) 1539 na ligação directa e (ii) o canal de tráfego inverso [R-TCH) 1540 na ligação inversa; e (d) o canal de acesso aleatório (RCH) 1550, que transporta o canal de pedido de acesso (ARCH (para pedidos de acesso do UT) . É também transmitido no segmento de 1510 um piloto beacon. A fase de ligação descendente do quadro 1500 compreende segmentos 1510 - 1530. A fase de ligação ascendente compreende segmentos 1540 - 1550. Segmento 1560 indica o inicio de um intervalo de quadro TDD MAC subsequente. Uma forma de realização alternativa abrangendo 44 ΡΕ2267956 a transmissão posto-a-posto encontra-se ilustrada mais adiante. 0 canal de difusão (BCH) e beacon 1510 é transmitido pelo AP. A primeira parte do BCH 510 contém informação adicional comum da camada fisica, tais como sinais piloto, incluindo piloto de aquisição de temporização e de frequência. Num exemplo de forma de realização, o beacon é composto por 2 símbolos OFDM curtos utilizados para aquisição de frequência e temporização pelos UTs seguido por 8 símbolos OFDM de piloto MIMO comum utilizados pelos UTs para calcular o canal. 0 segundo troço do BCH 1510 é o troço de dados. O troço de dados BCH define a atribuição do intervalo do quadro TDD MAC no que diz respeito aos segmentos de canal de transporte: CCH 1520, F-TCH 1530, R-TCH 1540 e RCH 1550, e também define a composição do CCH em relação a subcanais. Neste exemplo, o BCH 1510 define a cobertura da LAN sem fios 120, e assim é transmitido no modo de transmissão de dados mais robusto disponível. O comprimento de todo o BCH é fixo. Num exemplo de forma de realização, o BCH define a cobertura de uma MIMO-WLAN, e é transmitida em modo de diversidade de transmissão de tempo espaço (Space Time Transmit Diversity - STTD) utilizando taxa de 1/4 modulação por deslocamento de fase bivalente codificada (Binary Phase Shíft Keying - BPSK). Neste exemplo, o comprimento do BCH encontra-se fixado em 10 símbolos OFDM curtos. Várias outras técnicas de sinalização podem ser utilizadas em 45 ΡΕ2267956 formas de realização alternativas. 0 canal de controlo (CCH) 1520, transmitido pelo AP, define a composição do restante do intervalo de quadro TDD MAC, e ilustra o uso de pesquisas consolidadas. O CCH 1520 é transmitido utilizando modos de transmissão altamente robustos em vários subcanais, cada subcanal com uma taxa de dados diferente. O primeiro subcanal é o mais robusto e espera-se que seja descodificável por todos os UTs. Num exemplo de forma de realização, a BPSK codificada ^ de taxa é utilizada para o primeiro subcanal CCH. Também Encontram-se disponíveis vários outros subcanais com robustez decrescente (e eficiência crescente). Num exemplo de forma de realização, são utilizados até três subcanais adicionais. Cada UT tenta descodificar todos os subcanais em ordem até que falhe uma descodificação. O segmento de canal de transporte CCH em cada quadro é de comprimento variável, dependendo o comprimento do número de mensagens CCH em cada subcanal. As confirmações para rajadas de acesso aleatório de ligação inversa são realizadas sobre o subcanal (primeiro) mais robusto do CCH.

0 CCH contém atribuições de rajadas de camada física nas ligações directas e inversas (análogas às pesquisas consolidadas para TXOPs) . As atribuições podem ser para a transferência de dados na ligação directa ou indirecta. Em geral, uma atribuição de rajada de camada física compreende: (a) uma ID MAC; (b) um valor que indica a hora de início da atribuição dentro do quadro (no F-TCH 46 ΡΕ2267956 ou no R-TCH) , (c) o comprimento da atribuição; (d) o comprimento da informação adicional dedicada da camada física; € o modo de transmissão; e (f) o esquema de codificação e modulação a ser utilizado para a rajada da camada física.

Outros tipos de exemplo de atribuições no CCH incluem: uma atribuição na ligação inversa para a transmissão de um piloto dedicado de um UT f ou uma atribuição na ligação inversa para a transmissão de informação de estado da memória tampão e ligação de um UT. 0 CCH pode também definir partes do quadro que deverão ser deixadas sem uso. Estas partes não utilizadas do quadro podem ser utilizadas pelos UTs para fazer estimativas de ruído de fundo (e interferência) bem como para medir beacons do sistema vizinho. 0 canal de acesso aleatório (RCH) 1550 é um canal de ligação inversa em que um UT pode transmitir uma rajada de acesso aleatório. O comprimento variável do RCH é especificado para cada quadro no BCH. O canal de tráfego directo (F-TCH) 1530 compreende uma ou mais rajadas de camada física transmitidas do AP 104. Cada rajada é orientada para uma ID MAC particular tal como indicado na atribuição CCH. Cada rajada compreende informação adicional de camada física dedicada, tal como um sinal piloto (se houver) e um PDU do MAC transmitido de acordo com o modo de transmissão e 47 ΡΕ2267956 esquema de codificação e de modulação indicado na atribuição CCH. 0 F-TCH é de comprimento variável. Num exemplo de forma de realização, a informação adicional da camada fisica dedicada pode incluir um piloto MIMO dedicado. Um exemplo PDU do MAC encontra-se descrito pormenorizadamente em relação à figura 16. 0 canal de tráfego inverso (R-TCH) 1540 compreende transmissões de rajada de camada fisica de um ou mais UTs 106. Cada rajada é transmitida por um UT particular tal como indicado na atribuição CCH. Cada rajada pode compreender um preâmbulo piloto (se houver) e um PDU do MAC transmitido de acordo com o modo de transmissão e esquema de codificação e de modulação indicado na atribuição CCH. O R-TCH é de comprimento variável.

No exemplo de forma de realização, o F-TCH 530, o R-TCH 540, ou ambos, podem utilizar a multiplexagem espacial ou divisão de código de técnicas de acesso múltiplo para permitir a transmissão simultânea de PDUs do MAC associados a UTs diferentes. Um campo que contém a MAC ID à qual se encontra associado o MAC PDU (i.e. o emissor na ligação ascendente, ou o destinatário pretendido na ligação descendente) pode ser incluído no cabeçalho do PDU do MAC. Isto pode ser utilizado para resolver quaisquer ambiguidades de endereçamento que possam surgir quando são utilizadas multiplexação espacial ou CDMA são utilizados. Em formas de realização alternativas, quando a multiplexagem é baseada estritamente em técnicas de divisão 48 ΡΕ2267956 do tempo, a ID do MAC não é necessária no cabeçalho PDU do MAC, dado que a informação de endereçamento se encontra incluída na mensagem CCH atribuindo um determinado período de tempo no intervalo do quadro TDD MAC a uma ID do MAC específica. Qualquer combinação de multiplexação espacial, multiplexação por divisão de código, multiplexação por divisão do tempo, e qualquer outra técnica conhecida na arte, pode ser utilizada. A figura 16 retrata a formação de um exemplo de PDU do MAC 1660 a partir de um pacote de 1610, que pode ser um datagrama IP ou um segmento de Ethernet, neste exemplo. Exemplos de tamanhos e tipos de campos Encontram-se descritos nesta ilustração. Os técnicos irão reconhecer que vários outros tamanhos, tipos e configurações encontram-se contemplados dentro do escopo da presente invenção.

Tal como apresentado, o pacote de dados 1610 é segmentado numa camada de adaptação. Cada subcamada de adaptação PDU 1630 carrega um desses segmentos de 1620. Neste exemplo o pacote de dados 1610 é segmentado em N segmentos 162 0 - N. Uma subcamada de adaptação PDU 1630 compreende uma carga útil 1634 que contém o respectivo segmento 1620. Um campo de tipo 1632 (um byte neste exemplo) encontra-se ligado à subcamada de adaptação PDU 1630.

Um cabeçalho de ligação lógica (LL) 1642 (4 bytes neste exemplo) encontra-se ligado à carga útil 1644, que 49 ΡΕ2267956 compreende a camada de adaptação PDU 1630. Um exemplo de informação de cabeçalho LL 1642 inclui um identificador de fluxo, informação de controlo, e números de sequência. É calculado um CRC 1646 sobre o cabeçalho 1642 e a carga útil 1644, e anexado para formar uma subcamada de ligação lógica PDU (LL PDU) 1640. As PDUs de controlo de ligação lógica (LLC) e controlo de ligação de rádio (RLC) podem ser formadas de modo semelhante. As PDUs LL 1640, bem como LLC PDUs LLC e PDUs RLC, são colocadas em filas (por exemplo, uma fila de elevada QdS, uma fila de melhor esforço, ou fila de mensagens de controlo) para o serviço por uma função MUX.

Um cabeçalho MUX 1652 encontra-se anexado a cada PDU LL 1640. Um exemplo de cabeçalho MUX 1652 pode compreender um comprimento e um tipo (o cabeçalho 1652 são dois bytes neste exemplo). Pode ser formado um cabeçalho semelhante para cada PDU de controlo (i.e., LLC e RLC PDUs) . A PDU LL 1640 (ou LLC ou RLC PDU) forma a carga Útil 1654. O cabeçalho 1652 e carga útil 1654 formam a subcamada PDU-MUX (MPDU) 1650 (PDUs de subcamada MUX são também designados na presente como PDUs do MUX) .

Os recursos de comunicação no meio compartilhado são atribuídos neste exemplo pelo protocolo MAC numa série de intervalos de quadro TDD MAC. Em formas de realização alternativas, cujos exemplos se Encontram descritos pormenorizadamente mais adiante, estes tipos de intervalos de quadro TDD MAC podem ser intercalados com várias outras 50 ΡΕ2267956 funções MAC, incluindo a contenção baseado ou pesquisada, e incluindo a interface com sistemas legados usando outros tipos de protocolos de acesso. Tal como descrito acima, um gestor de agenda pode determinar o tamanho das rajadas de camada fisica atribuídas a um ou mais MAC IDs em cada intervalo de quadro TDD MAC (análogo aos TXOPs pesquisados consolidados) . Note que nem a todos os MAC ID com dados a serem transmitidos serão necessariamente atribuídos um espaço em qualquer intervalo de quadro TDD MAC particular. Qualquer controle de acesso ou esquema de temporização pode ser utilizado dentro do escopo da presente invenção. Quando é realizada uma atribuição uma ID de MAC, uma função MUX respectiva para essa ID do MAC irá formar uma PDU do MAC 1660, incluindo um ou mais PDUs do MUX 1650 para inclusão no intervalo de quadro TDD MAC. Um ou mais PDUs do MUX 1660, para uma ou mais IDs do MAC atribuídas será incluído num intervalo de quadro TDD MAC (ou seja intervalo de quadro TDD MAC 1500, descrito pormenorizadamente em relação à figura 15, acima).

Num exemplo de forma de realização, um aspecto permite que uma MPDU parcial 1650 seja transmitida, permitindo o preenchimento eficiente numa PDU do MAC 1660. Neste exemplo, podem ser incluídos os bytes não transmitidos de quaisquer MPDUs parciais 1650 deixados para trás de uma transmissão anterior, identificados como MPDU 1664 parcial. Estes bytes serão transmitidos à frente de quaisquer PDUs novas 1666 (i.e. PDUs de LL ou PDUs de controlo) no quadro actual. O cabeçalho 1662 (dois bytes 51 ΡΕ2267956 neste exemplo) inclui um ponteiro MUX, que aponta para o inicio do primeiro MPDU novo (MPDU 1666A, neste exemplo) para ser transmitido no quadro actual. 0 cabeçalho 1662 pode também incluir um endereço MAC. 0 PDU do MAC 1660 compreende o ponteiro MUX 1662, um possível MUX do PDU 1664 parcial no início (que sobrou de uma atribuição anterior), seguido de zero ou PDUs de MUX 1666A - N mais completas, e uma possível PDU de MUX 1668 parcial (a partir da atribuição actual) ou outra zona de preenchimento, para encher o troço atribuído da rajada da camada física. A PDU do MAC 1660 é transportada na rajada da camada física atribuída à ID do MAC.

Deste modo, o exemplo PDU do MAC 1660 ilustra uma transmissão (ou quadro, na terminologia 802.11), que pode ser transmitida de uma STA para outra, incluindo troços de dados de um ou mais fluxos direccionados para aquela STA de destino. 0 preenchimento eficiente é conseguido com a utilização opcional de PDUs de MUX parciais. Cada PDU de MAC pode ser transmitida numa TXOP (usando a terminologia 802.11), num tempo indicado na pesquisa consolidada incluída no CCH.

0 exemplo de forma de realização descrito pormenorizadamente nas figuras 15-16 ilustra vários aspectos, incluindo pesquisas consolidadas, a transmissão preâmbulo reduzida, e eliminação de intervalos transmitindo sequencialmente rajadas de camada física de cada STA 52 ΡΕ2267956 (incluindo o AP). Estes aspectos são aplicáveis a qualquer protocolo MAC, incluindo sistemas 802.11. Encontram-se pormenorizadas mais adiante formas de realização alternativas que ilustram várias outras técnicas para alcançar a eficiência MAC, e que suportam a transmissão posto-a-posto e integração com e/ou cooperação com protocolos legados ou sistemas existentes.

Tal como descrito acima, várias formas de realização pormenorizadas na presente podem empregar estimativa de canal e controlo apertado de taxa. Pode ser obtida uma maior eficiência MAC através da minimização da transmissão desnecessária no meio, mas o retorno inadequado do controlo da taxa pode, em alguns casos, reduzir o débito global. Deste modo, podem ser proporcionadas oportunidades suficientes para a estimativa de canal e retorno para maximizar a taxa transmitida em todos os modos MIMO, a fim de evitar a perda de débito devido a estimativa de canal inadequada, que pode compensar eventuais ganhos de eficiência MAC. Por isso, tal como descrito acima, e descrito pormenorizadamente mais adiante, os exemplos de formas de realização MAC podem ser concebidos para proporcionar oportunidades de transmissão suficientes de preâmbulo, bem como oportunidades para os receptores proporcionarem retorno de controlo de taxa para o transmissor.

Num exemplo, o AP intercala periodicamente piloto MIMO nas suas transmissões (pelo menos a cada TP ms, onde 53 ΡΕ2267956 TP pode ser um parâmetro fixo ou variável). Cada STA também pode começar a sua TXOP pesquisada com um piloto MIMO que pode ser utilizado por outras STAs e o AP para fazer uma estimativa do canal. Para o caso de uma transmissão para o AP ou para outra STA usando o protocolo de ligação directa (descrito pormenorizadamente mais abaixo), o piloto MIMO pode ser uma referência dirigida para ajudar a simplificar o processamento do receptor na STA de destino. 0 AP pode também proporcionar oportunidades à STA de destino para proporcionar retorno ACK. A STA de destino também pode utilizar estas oportunidades de retorno para proporcionar retorno de controlo de taxa para modos MIMO disponíveis para a STA transmissora. Tal retorno de controlo de taxas não se encontra definido nos sistemas 802.11 legados, incluindo 802.11(e) . A introdução da MIMO pode aumentar a quantidade total de informação de controlo de taxa (pelo modo MIMO) . Em alguns casos, para maximizar o benefício de melhorias na eficiência MAC, estas podem ser complementadas por retorno de controlo apertado de taxas.

Um outro aspecto introduzido aqui, e descrito pormenorizadamente mais adiante, é a informação acumulada e agendamento de STAs. Cada STA pode começar a sua TXOP com um preâmbulo seguido por um período pedido da TXOP seguinte. Esta informação é destinada ao AP. O AP recolhe informações sobre a próxima TXOP pedida de várias STAs diferentes e determina a atribuição de duração no meio das TXOPs para um intervalo entre quadros subsequente MAC da 54 ΡΕ2267956 TDD. 0 AP pode utilizar prioridade diferente ou regras de QdS para determinar como compartilhar o meio, ou pode utilizar regras muito simples para partilhar proporcionalmente o meio de acordo com as solicitações das STAs. Qualquer técnica de temporização pode também ser utilizada. As atribuições as TXOPs para o próximo intervalo de quadro MAC da TDD são atribuídos na mensagem de canal de controlo subsequente do AP.

Ponto de acesso designado

Em formas de realização pormenorizadas neste documento, uma rede pode suportar o funcionamento com ou sem um ponto de acesso verdadeiro. Quando um AP verdadeiro está presente, pode ser conectado, por exemplo, a uma ligação cableada de banda larga (i.e., cabo, fibra, DSL ou T1/T3, Ethernet) ou um servidor de entretenimento doméstico. Neste caso, um AP verdadeiro pode ser a origem e destino para a maioria dos dados que fluem entre os dispositivos na rede.

Quando não existe um AP verdadeiro, as estações podem ainda comunicar uns com os outros usando técnicas como a função de coordenação distribuída (Distributed Coordination Function - DCF) ou 802.11b/g/a ou o acesso melhorado de canal distribuído (Enhanced Distributed Channel Access) de 802.lie, tal como descrito acima. Tal como descrito pormenorizadamente mais adiante, quando forem necessários recursos adicionais, o uso mais eficiente do 55 ΡΕ2267956 meio pode ser realizado com um esquema de temporização centralizada. Esta arquitectura de rede pode surgir, por exemplo, numa casa onde muitos dispositivos diferentes precisam de se comunicar uns com os outros (i.e., DVD-TV, CD-amp-altifalantes, etc.) Neste caso, as estações da rede designam automaticamente uma estação para se tornar no AP. Note-se que, conforme descrito pormenorizadamente a seguir, pode ser utilizada uma função de coordenação adaptiva (Adaptive Coordination Function - ACF) com um ponto de acesso designado, e pode ser utilizada com temporização centralizada, acesso aleatório, comunicação ad-hoc, ou qualquer combinação destes.

Certamente, mas não necessariamente, todos os dispositivos não-AP podem ter capacidade MAC melhorada e são adequados para operação como um AP designado. Deverá ser notado que nem todos os dispositivos precisam ser projectados para ser passíveis da capacidade MAC do AP designado. Quando a QdS (por exemplo, a latência garantida), alto débito, e/ou eficiência é fundamental, pode ser necessário que um dos dispositivos na rede sejam passíveis da operação AP designada.

Isto significa que a capacidade AP designada será geralmente associada a dispositivos com maior capacidade, por exemplo, com um ou mais atributos, tais como a alimentação da linha, grande número de antenas e/ou correntes para transmitir/receber, ou exigência de alto débito. (Outros factores para seleccionar um AP designado 56 ΡΕ2267956 são descritos pormenorizadamente mais abaixo.) Assim, um dispositivo gama baixa tal como uma câmara de gama baixa ou telefone não precisa ser sobrecarregado com capacidade do AP designado, enquanto um dispositivo de gama alta tal como uma fonte de video de gama alta ou um monitor de video de alta definição podem ser equipados com a capacidade do AP designado.

Numa rede não-AP, o AP designado assume o papel do AP verdadeiro e pode ou não ter funcionalidade reduzida. Em várias formas de realização, um AP designado pode executar o seguinte: (a) estabelecer a ID do conjunto de serviço básico (Basic Service Set - BSS), (b) definir a temporização da rede transmitindo um beacon e informação de configuração de rede de canal de difusão (BCH) (o BCH pode definir a composição do meio até ao próximo BCH); (c) gerir ligações ao agendar transmissões de estações na rede utilizando um canal de controlo directo (FCCH); (d) gerir a associação; (e) proporcionar o controlo de admissão para fluxos QdS; e/ou (f) várias outras funções. 0 AP designado pode implementar um gestor de agenda sofisticado, ou qualquer tipo de algoritmo de agendamento. Pode ser utilizado um gestor de agenda simples, cujo exemplo é descrito pormenorizadamente mais adiante.

Um cabeçalho de protocolo modificado de convergência de camada física (PLCP) é descrito pormenorizadamente a seguir em relação a comunicações posto-a-posto, que é também aplicável para APS designados. 57 ΡΕ2267956

Numa forma de realização, o cabeçalho PLCP de todas as transmissões é transmitido a uma taxa de dados básica que pode ser descodificadas por todas as estações (incluindo o AP designado). 0 cabeçalho PLCP das transmissões das estações contém acumulação de dados na estação associada com uma dada prioridade ou fluxo. Alternativamente, ele contém um pedido de duração de uma oportunidade de transmissão posterior para uma dada prioridade ou um fluxo. 0 AP designado poderá determinar a acumulação ou durações de oportunidades de transmissão pedidas pelas estações "bisbilhotando" nos cabeçalhos PLCP de todas as transmissões da estação. 0 AP designado poderá determinar a fracção de tempo a atribuir a baseado em EDCA (acesso distribuído) e a fracção de tempo atribuída ao acesso pesquisado livre de contenção (centralizado) baseado na carga, colisões, ou outras medidas de congestionamento. 0 AP designado pode correr um gestor de agenda rudimentar que atribui largura de banda em proporção aos pedidos e agenda os mesmos no período livre de contenção. Os gestores melhorados são permitidos mas não obrigatórios. As transmissões agendadas podem ser anunciadas pelo AP designado no CCH (canal de controlo).

Um AP designado não pode ser obrigado a ecoar a transmissão de uma estação para outra estação (i.e., serve como um ponto de salto), embora esta funcionalidade seja permitida. Um AP verdadeiro pode ser passível de ecoar. 58 ΡΕ2267956

Ao seleccionar um ponto de acesso designado, pode ser criada uma hierarquia para determinar que dispositivo deve servir como ponto de acesso. Os factores de exemplo que podem ser incorporados na escolha de um ponto de acesso designado incluem o seguinte: (a) substituição do utilizador; (b) nivel de preferência mais elevado; (c) nivel de segurança, (d) capacidade: alimentação da linha; (e) capacidade: número de antenas; (f) capacidade: potência máx. de transmissão; (g) cortar uma ligação baseada em outros factores: endereço de controlo de acesso ao meio {MAC); (h) primeiro dispositivo ligado; (i) quaisquer outros factores.

Na prática, pode ser desejável para o AP designado estar centralmente localizado e ter o melhor conjunto Rx SNR CDF (isto é, ser passível de receber todas as estações com um bom SNR) . Em geral, quanto mais antenas uma estação tiver, melhor a sensibilidade de recepção. Adicionalmente, o AP designado pode ter uma maior potência de transmissão de modo que o AP designado pode ser ouvido por um grande número de estações. Estes atributos podem ser avaliados e explorados para permitir que a rede reconfigure dinamicamente conforme as estações são adicionadas e/ou movimentadas.

As ligações posto-a-posto podem ser suportadas em casos onde a rede se encontra configurada com um AP verdadeiro ou um AP designado. As ligações posto-a-posto, em geral, encontram-se pormenorizadas na próxima secção a 59 ΡΕ2267956 seguir. Numa forma de realização, podem ser suportados dois tipos de ligações posto-a-posto: (a) posto-a-posto gerido, onde o AP agenda transmissões para cada estação envolvida; e (b) ad-hoc, onde o AP não está envolvido na gestão ou programação de transmissões de estação. 0 AP designado pode definir o intervalo de quadro MAC e transmitir um beacon no inicio do quadro. Os canais de transmissão e controlo podem especificar durações atribuídas no quadro para as estações transmitirem. Para as estações que tenham pedido atribuições para transmissões posto-a-posto (e esses pedidos são conhecidos do AP), o AP pode fornecer atribuições agendadas. 0 AP pode anunciar essas atribuições no canal de controlo, como, por exemplo, com cada quadro MAC.

Opcionalmente, o AP pode também incluir um segmento A-TCH (ad-hoc) no quadro MAC (pormenorizado mais abaixo) . A presença do A-TCH no quadro MAC pode ser indicada no BCH e FCCH. Durante o A-TCH, as estações podem conduzir a comunicação posto a posto utilizando os procedimentos CSMA/CA. Os procedimentos CSMA/CA da LAN sem fios IEEE 802.11 podem ser modificado para excluir a exigência de ACK imediato. Uma estação pode transmitir um PDU (Protocol Data Unit) do MAC composto por vários PDUs de LLC quando a estação se apodera do canal. A duração máxima que pode ser ocupada por uma estação no A-TCH pode ser indicada no BCH. Para LLC confirmado, o tamanho da janela e atraso máximo de confirmação podem ser negociados de acordo 60 ΡΕ2267956 com o atraso de aplicação necessário. Um quadro MAC modificado com um segmento A-TCH, para uso com ambos os APS verdadeiros e APS designados, é pormenorizado mais adiante em relação à figura 20.

Numa forma de realização, o piloto MIMO não marcado pode permitir que todas as estações aprendam o canal entre si e com a estação transmissora. Isto pode ser útil em alguns cenários. Além disso, o AP designado pode utilizar o piloto MIMO não marcado para permitir a estimativa de canal e facilitar a desmodulação do PCCH do qual podem ser derivadas atribuições. Uma vez que o AP designado receba todas as atribuições pedidas num determinado quadro MAC, ele pode agendar estes para o quadro MAC subsequente. Observe que a informação de controlo da taxa não tem que ser incluída no FCCH.

Numa forma de realização, o programador pode executar as seguintes operações: Primeiro, o programador recolhe todas as atribuições pedidas para o próximo quadro MAC e calcula a atribuição pedida do agregado (total pedido). Segundo, o programador calcula o total de recursos disponíveis para atribuição ao F-TCH e ao R-TCH (total disponível). Terceiro, se o total pedido exceder o total disponível, todas as atribuições pedidas são feitas à escala pelo rácio definido por total disponível/total pedido. Quarto, para quaisquer atribuições à escala existem menos do que 12 símbolos OFDM, estas atribuições são aumentadas para 12 símbolos OFDM (no exemplo de forma de 61 ΡΕ2267956 realização; formas de realização alternativas podem ser utilizada com parâmetros alternativos). Quinto, para acomodar as atribuições resultantes no F-TCH + R-TCH, qualquer excesso de símbolos OFDM e/ou tempos de quarda pode ser acomodado reduzindo todas as atribuições maiores do que 12 símbolos OFDM, um símbolo de cada vez no modo cooperativo a partir do maior.

Um exemplo ilustra a forma de realização acabada de descrever. Considerar os pedidos de atribuição da seguinte forma: 20, 40, 12, 48. Deste modo, total pedido = 120. Assuma que o total disponível = 90. Assuma também que o tempo de guarda necessário é símbolos OFDM. Então, conforme pormenorizado na terceira operação acima, as atribuições à escala são: 15, 30, 9, 36. Tal como pormenorizado na quarta operação acima, uma atribuição de 9 é aumentada para 12. De acordo com a quinta operação, adicionar as atribuições revistas e o tempo de guarda, a atribuição total é 93,8. Isto quer dizer que as atribuições são para ser reduzidas 4 símbolos. Ao iniciar com o maior e retirar um símbolo de cada vez, é determinada uma atribuição final de 14, 29, 12, 34 (i.e., um total de 89 símbolos e 0,8 símbolos por tempo de guarda).

Num exemplo de forma de realização, quando o AP designado está presente, pode estabelecer o beacon para o BSS e definir a temporização da rede. Os dispositivos associam-se ao AP designado. Quando dois dispositivos associados a um AP designado exigem uma ligação QdS, por 62 ΡΕ2267956 exemplo uma ligação HDTV com exigência de baixa latência e elevado débito, eles proporcionam a especificação de tráfego para o AP designado para controlo de admissão. 0 AP designado pode admitir ou negar o pedido de ligação.

Se a utilização média é suficientemente baixa, toda a duração do meio entre beacons pode ser definida à parte para operação EDCA utilizando CSMA/CA. Se a operação EDCA correr perfeitamente, por exemplo, não existem colisões excessivas, recuos e atrasos, o AP designado não precisa de fornecer uma função de coordenação. 0 AP designado pode continuar a monitorizar a utilização do meio ouvindo os cabeçalhos PLCP das transmissões da estação. Com base na observação do meio, bem como as solicitações de atraso ou duração de oportunidade de transmissão, o AP designado pode determinar quando a operação EDCA não está a satisfazer a QdS exigida dos fluxos admitidos. Por exemplo, pode observar as tendências nos atrasos relatados ou durações pedidas, e compará-las com os valores esperados com base nos fluxos admitidos.

Quando o AP designado determina que a QdS necessária não está sendo atendida sob acesso distribuído, ele pode transitar a operação no meio para operação com pesquisa e programação. Esta última oferece latência mais determinística e maior eficiência de débito. Exemplos d e tal operação Encontram-se pormenorizados mais adiante. 63 ΡΕ2267956

Deste modo, podem ser utilizadas a transição adaptativa de EDCA (esquema de acesso distribuído) a operação agendada (centralizada) como função da observação da utilização do meio, colisões, congestão, bem como, a observação dos pedidos de oportunidade de transmissão de estações transmissoras e comparação dos pedidos com fluxos de QdS.

Tal como mencionado anteriormente, em qualquer forma de realização pormenorizada ao longo desta especificação, onde se Encontrar descrito um ponto de acesso, um técnico irá reconhecer que a forma de realização pode ser adaptada para operar com um ponto de acesso verdadeiro ou um ponto de acesso designado. Um ponto de acesso designado pode também ser utilizado e/ou seleccionado tal como pormenorizado na presente, e podem operar de acordo com qualquer protocolo, incluindo protocolos não descritos nesta especificação, ou qualquer combinação de protocolos.

Transmissão posto-a-posto e protocolo de ligação directa (Direct Link Protocol - DLP)

Tal como descrito acima, a transmissão posto-a-posto (ou simplesmente designada como "posto-a-posto") permite a uma STA transmitir dados directamente para outra STA, sem enviar os primeiros dados a um AP. Vários aspectos pormenorizados na presente podem ser adoptados para utilização com a transmissão posto-a-posto. Numa forma de 64 ΡΕ2267956 realização, o protocolo de ligação directa (DLP) pode ser adaptado conforme pormenorizado a seguir. A figura 17 ilustra um exemplo de comunicação posto-a-posto dentro de um sistema 100. Neste exemplo, o sistema 100, que pode ser semelhante ao sistema 100 ilustrado na figura 1, encontra- se adaptado para permitir a transmissão directa de um UT para outro (neste exemplo encontra-se ilustrada a transmissão entre UT 106A e UT 106B) . Os UTs 106 podem executar qualquer comunicação directamente com AP 104 em WLAN 120, tal como pormenorizado na presente.

Em vários exemplos de formas de realização, podem ser suportados dois tipos de ligações posto-a-posto: (a) posto-a-posto gerido, onde o AP agenda transmissões para cada STA envolvida, e (b) ad-hoc, onde o AP não está envolvido na gestão ou programação de transmissões da STA. Uma forma de realização pode incluir um ou ambos os tipos de ligações. Num exemplo de forma de realização, um sinal transmitido pode incluir uma porção que inclui informação comum que é recepcionável por uma ou mais estações, incluindo possivelmente um ponto de acesso, bem como informação especificamente formatada para a recepção por uma estação de recepção posto-a-posto. A informação comum pode ser utilizada para agendamento (tal como apresentado na figura 25, por exemplo) ou para contenção de recuo por várias estações vizinhas (apresentado na figura 26, por exemplo). realização, Vários exemplos de formas de 65 ΡΕ2267956 pormenorizados a seguir, ilustram o controlo da taxa de circuito fechado para ligações posto-a-posto.

Tal controlo de taxa poderá ser utilizado para aproveitar as altas taxas de dados disponíveis.

Para maior compreensão da descrição, vários caracteristicas (isto é, confirmação) não se Encontram necessariamente pormenorizadas nos exemplos de forma de realização. Os técnicos irão reconhecer que as caracteristicas descritas na presente podem ser combinados para formar qualquer número de conjuntos e subconjuntos em várias formas de realização. A figura 18 ilustra uma rajada de camada física da técnica anterior 1800. Pode ser transmitido um preâmbulo 1810, seguido por um cabeçalho de protocolo de convergência de camada física (Layer Convergence Protocol Header - PLCP) 1820. Os sistemas legados 802.11 definem um cabeçalho PLCP para incluir um tipo de taxa e formato de modulação para dados transmitidos como símbolos de dados 1830. A figura 19 ilustra um exemplo de rajada de camada física 1900, que pode ser utilizada para transmissão posto-a-posto;. Tal como na figura 18, podem ser incluídos o preâmbulo 1810 e cabeçalho PLCP 1820, seguido por uma transmissão posto-a-posto, rotulada P2P 1940. P2P 1940 pode compreender um piloto MIMO 1910 para utilização pelo receptor UT. O retorno da taxa MIMO 1920 pode ser incluído para utilização pelo UT receptor em transmissão futura de 66 ΡΕ2267956 volta para o UT emissor. 0 retorno da taxa pode ser gerado em resposta a uma transmissão anterior a partir da estação receptora para a estação transmissora. Em seguida os símbolos de dados 1930 podem ser transmitidos de acordo com a taxa seleccionada e formato de modulação para a ligação posto-a-posto. Note-se que pode ser utilizada uma rajada de camada física, tal como uma rajada PHY 1900, com ligação posto-a-posto gerida por AP, assim como com transmissão posto-a-posto ad-hoc. Exemplos de formas de realização de retorno de taxa Encontram-se descritos a seguir. Encontram-se também incluídas a seguir as formas de realização alternativas de rajadas de transmissão de camada física incluindo estes aspectos.

Num exemplo de forma de realização, um AP define o intervalo de quadro do MAC da TDD. Os canais de transmissão e controlo podem ser utilizados para especificar durações atribuídas no intervalo de quadro do MAC da TDD. Para as STAs que tenham pedido atribuições para transmissões posto-a-posto (e conhecidos do AP), o AP pode fornecer atribuições agendadas e anunciar as mesmas no canal de controlo a cada intervalo de quadro de MAC da TDD. Um exemplo de sistema encontra-se descrito acima em relação à figura 15. A figura 20 ilustra um exemplo de forma de realização de um intervalo de quadro MAC da TDD 2000 incluindo um segmento opcional ad-hoc, identificado como A-TCH 2010. 15. A presença do A- TCH 2010 no intervalo de 67 ΡΕ2267956 quadro do MAC da TDD 2000 pode ser indicado no BCH 510 e/ou CCH 520. Durante o A-TCH 2010, as STAs podem conduzir a comunicação posto-a-posto utilizando qualquer procedimento de contenção. Por exemplo, podem ser utilizadas as técnicas 802.11 tais como SIFS, DIFS, recuo, etc., conforme pormenorizado acima. Podem opcionalmente ser utilizadas as técnicas de QdS, tais como aquelas introduzidas em 802.11(e) (i.e. AIFS). Podem também ser utilizados vários outros esquemas baseados na contenção.

Num exemplo de forma de realização, os procedimentos CSMA/CA para contenção, tais como aqueles definidos na 802.11, podem ser modificado tal como se segue. Não é necessária a ACK imediata. Uma STA pode transmitir uma PDU {Protocol Data Unit) do MAC composto por vários PDUs (i.e. PDUS do LLC) quando se apodera do canal. Uma duração máxima ocupada por uma STA no A-TCH pode ser indicada no BCH. Quando é desejada uma transmissão confirmada, um tamanho de janela e atraso máximo de confirmação podem ser negociados de acordo com o atraso de aplicação necessário.

Neste exemplo, o F-TCH 530 é a porção do intervalo do quadro MAC da TDD para as transmissões do AP para STAs. As comunicações posto-a-posto entre STAs utilizando técnicas de contenção podem ser realizadas no A-TCH 2010. As comunicações posto-a-posto agendadas entre STAs podem ser conduzidas no R-TCH 540. Quaisquer destes três segmentos podem ser colocados a zero. 68 ΡΕ2267956 A figura 21 ilustra um exemplo de rajada de camada física 2100, também designada como uma "rajada PHY". A rajada PHY 2100 pode ser utilizada com ligações posto-a-posto agendadas, tais como durante o R-TCH 540, ou durante as ligações ad-hoc tais como A-TCH 2010, tal como pormenorizado acima em relação à figura 20. A rajada PHY 2100 compreende o piloto MIMO 2110 não marcado, canal de controlo comum do posto (Peer Common Control Channel -PCCH) 2120, e um ou mais símbolos de dados 2130. O piloto MIMO 2110 não marcado pode ser recebido em uma ou mais estações, e pode ser utilizado como referência por uma estação receptora para estimar o respectivo canal entre a estação de transmissão e a estação receptora. Este exemplo PCCH compreende os seguintes campos: (a) uma ID de MAC de destino, (b) um pedido de atribuição por um período de transmissão desejado para o próximo intervalo de quadro MAC da TDD, (c) um indicador de taxa de transmissão para indicar o formato de transmissão para o pacote de dados actual, (d) um subcanal de canal de controlo (i.e. CCH) para receber qualquer atribuição do AP, e (e) um CRC. O PCCH 2120, junto juntamente com um piloto MIMO 2110 não marcado é um segmento comum que pode ser recebido por várias estações de escuta, inclusive o ponto de acesso. Um pedido de atribuição pode ser inserido no PCCH para permitir uma ligação posto-a-posto gerida num futuro intervalo de quadro MAC de TTD. Uma tal rajada PHY pode ser incluída numa ligação ad-hoc, e pode ainda pedir uma atribuição para posto-a-posto agendado num futuro intervalo de quadro MAC de TDD. No exemplo de forma de 69 ΡΕ2267956 realização, o piloto MIMO não marcado é oito símbolos OFDM (em formas de realização alternativas, menos símbolos podem ser suficientes para a estimativa de canal) e o PCCH é dois símbolos OFDM. Seguindo o segmento comum, gue compreende o piloto MIMO 2110 não marcado e PCCH 212 0, um ou mais símbolos de dados 2130 são transmitidos usando multiplexagem espacial e/ou formatos de modulação mais elevada conforme determinado por cada STA na ligação posto-a-posto. Esta parte da transmissão encontra-se codificada de acordo com a informação de controlo da taxa integrada na parte dos dados da transmissão. Assim, uma parte da rajada PHY 2100 é passível de ser recebida por várias estações ao redor, enguanto que a transmissão de dados actual é adaptada para a transmissão eficiente a uma ou mais estações específicas ligadas posto-a-posto ou ao AP. Os dados em 2130 podem ser transmitidos, conforme atribuição de um ponto de acesso, ou podem ser transmitidos de acordo com uma ligação ad-hoc (i.e., procedimentos baseados em contenção CSMA/CA).

Um exemplo de uma forma de realização de uma rajada PHY compreende um preâmbulo que consiste em 8 símbolos OFDM de uma referência MIMO não marcada. Um cabeçalho PDU do MAC de canal de controlo comum aos postos (Peer Common Control Channel - PCCH) encontra-se incluído nos 2 símbolos OFDM subsequentes, utilizando o modo STTD, codificado com R=l/2 BPSK. A ID do MAC é de 12 bits. Encontra-se incluído um pedido de atribuição de 8 bits para recepção pelo AP por um período desejado no próximo 70 ΡΕ2267956 intervalo de quadro TDD do MAC próximo (assim o pedido máximo é de 256 símbolos OFDM curtos). A taxa de TX é de 16 bits para indicar a taxa a ser utilizada no pacote actual. A preferência do subcanal FCCH é de dois bits, correspondendo a uma preferência entre até quatro subcanais, em que o AP deve efectuar qualquer atribuição aplicável. O CRC é de 10 bits. Pode ser incluído qualquer número de outros campos e/ou tamanhos de campo numa forma de realização alternativa de rajada PHY.

Neste exemplo, o restante da transmissão da PDU do MAC utiliza multiplexagem espacial e modulações mais elevadas tal como determinado por cada STA na ligação posto-a-posto. Esta parte da transmissão encontra-se codificada de acordo com a informação de controlo da taxa integrada na parte dos dados da transmissão. A figura 22 ilustra um exemplo do processo 2200 para transmissão de dados posto-a-posto. O processo começa no bloco 2210, onde uma estação transmite um piloto MIMO não marcado. No bloco 2220, a estação transmite geralmente informação descodificável. Por exemplo, o piloto MIMO não marcado 2110 e PCCH 212 0 servem como um exemplo de um mecanismo para pedir a atribuição numa ligação gerida, para a qual o AP, ou outra ou outra estação de agendamento, precisaria de ser passível de descodificar a parte do sinal que compreende o pedido. Os técnicos irão reconhecer vários mecanismos de pedido alternativos para agendar ligações posto-a-posto num canal partilhado. No bloco 2230, os dados 71 ΡΕ2267956 são transmitidos de uma estação para a outra de acordo com formatos de transmissão negociados. Neste exemplo, os dados não marcados são transmitidos usando taxas e parâmetros tal como determinado de acordo com medições de piloto MIMO 2110 não marcado. Os técnicos irão reconhecer vários meios alternativos para transmitir dados feitos por medida para um canal posto-a-posto especifico. A figura 23 ilustra um exemplo de processo 2300 de comunicação posto-a-posto. Este exemplo de processo 2300 ilustra vários aspectos, subconjuntos dos quais podem ser utilizados em qualquer forma de realização dada. O processo começa no bloco de decisão 2310. No bloco de decisão 2310, se existirem dados para transferência STA-STAr continue para o bloco de decisão 2320. Se não, avance para o bloco 2370 e execute qualquer tipo de comunicação, incluindo outros tipos de acesso, se existirem alguns. Avance para o bloco de decisão 2360 onde o processo pode ser repetido retornando para o bloco de decisão 2310, ou o processo pode parar.

No bloco de decisão 2320, se houver dados para transmissão STA-STA, determine se a ligação posto-a-posto é para ser agendada ou ad-hoc. Se a transmissão é para ser agendada avance para o bloco 2320 e peça uma atribuição para ganhar uma TXOP. Note-se que um pedido de atribuição pode ser feita durante uma parte do acesso aleatório de um intervalo de quadro MAC da TDD, tal como descrito acima, ou pode ser incluído numa transmissão ad-hoc. Assim que tiver 72 ΡΕ2267956 sido feita uma atribuição, no bloco 2350 pode ser transmitida uma rajada física STA-STA. Num exemplo de forma de realização, o processo 2200 pode servir como um tipo de rajada S TAS TA PHY.

No bloco de decisão 2320, se não for desejada a ligação posto-a-posto, avance para o bloco 2340 para disputar o acesso. Por exemplo, pode ser utilizado o segmento A-TCH 2010 do intervalo de quadro MAC da TDD 2000. Quando um acesso for conquistado com sucesso através de contenção avance para o bloco 2350 e transmita uma rajada PHY STA-STA, tal como descrito acima.

Do bloco 2350, avance para o bloco de decisão 2350 onde o processo pode ser repetido, tal como descrito acima, ou pode parar. A figura 24 ilustra um exemplo de processo 2400 para proporcionar retorno de taxa para utilização em ligação posto-a-posto. Esta figura ilustra várias transmissões e outros passos que podem ser realizados por duas estações, STA 1 e STA 2. STA 1 transmite um piloto não marcado 2410 para STA 2. STA 2 mede o canal 2420 enquanto recebe o piloto não marcado 2410. Num exemplo de forma de realização, STA 2 determina uma taxa suportável para transmissão no canal tal como medido. Esta determinação da taxa é transmitida como retorno de taxa 2430 a STA 1. Em várias formas de realização, os parâmetros alternativos podem ser fornecidos para permitir que seja realizada uma 73 ΡΕ2267956 decisão de retorno de taxa em STA 1. Em 2440, STA 1 recebe uma atribuição agendada ou disputar uma oportunidade de transmissão, por exemplo durante A-TCH. Uma vez que for conquistada uma oportunidade de transmissão, em 2450, STA 1 transmite para STA 2 dados a uma taxa e formato de modulação determinada em resposta ao retorno da taxa 2430. O processo ilustrado na figura 24 pode ser generalizado e aplicado a várias formas de realização, tal com será facilmente visível aos técnicos. Alguns exemplos que incorporam retorno posto-a-posto, bem como outros aspectos, Encontram-se pormenorizados mais adiante. A figura 25 ilustra o processo 2500 ilustrando a ligação posto-a-posto gerida entre duas estações, STA 1 e STA 2, e um ponto de acesso {AP) . Em 2505, a STA 1 transmite um piloto não marcado bem como um pedido de atribuição. Os dados podem também ser transmitidas de acordo com uma atribuição anterior e retorno de taxa prévia, tal como será ilustrado a seguir. Além disso, quaisquer de tais dados podem ser transmitidos de acordo com retorno da taxa de uma ligação posto-a-posto gerida anterior ou de comunicação ad-hoc originada por STA 1 ou STA 2. O piloto não marcado e pedido de transmissão são recebidos pela STA 2 e pelo ponto de acesso (e podem ser passíveis de serem recebidos por várias outras estações nesta área. O ponto de acesso recebe o pedido de transmissão 74 ΡΕ2267956 e, de acordo com um de qualquer número de algoritmos de agendamento, realiza uma determinação de quando e se fazer uma atribuição para a comunicação posto-a-posto. STA 2 mede o canal enquanto o piloto não marcado em 2505 é transmitido e pode efectuar uma determinação sobre a taxa suportável para comunicação posto-a-posto um STA 1. Opcionalmente, STA 2 pode também receber o retorno da taxa e/ou dados de STA 1 de acordo com uma transmissão prévia.

Neste exemplo, o ponto de acesso determinou que será efectuada uma atribuição para a transmissão pedida.

Em 2515 uma atribuição é transmitida do ponto de acesso para um STA 1. Neste exemplo, as atribuições no R-TCH 540 são transmitidas durante o canal de controlo, tal como CCH 520, ilustrado acima. Da mesma forma em 2520 é realizada uma atribuição no RTCH para STA 2. Em 252, STA 1 recebe a atribuição do ponto de acesso. Em 2530 STA 2 recebe a atribuição do ponto de acesso. A STA 2 transmite um retorno da taxa em 2535, de acordo com a atribuição 2520. Opcionalmente pode ser incluído um pedido para transmissão, tal como descrito acima, assim como quaisquer dados a serem transmitidos de acordo com um pedido anterior. 0 retorno da taxa transmitido é seleccionado de acordo com a medição do canal 2510, tal como descrito acima. A rajada PHY de 2535 pode incluir também um piloto não marcado. Em 2540 STA 1 mede o canal da STA 2, recebe o retorno da taxa, e pode também receber dados opcionais. 75 ΡΕ2267956

Em 2545, de acordo com a atribuição 2515, a STA 1 transmite dados de acordo com a informação recebida de retorno da taxa. Além disso, um pedido pode ser feito para uma atribuição futura bem como retorno da taxa de acordo com a medição do canal em 2540. Os dados são transmitidos de acordo com uma medição especifica do canal para a comunicação posto-a-posto. Em 2550, STA 2 recebe os dados bem como qualquer retorno da taxa transmitida opcionalmente. STA 02 pode também medir o canal para proporcionar o retorno da taxa para transmissões futuras.

Note que ambas as transmissões 2535 e 2545 são passíveis de serem recebidas pelo ponto de acesso, pelo menos a parte não marcada, tal como descrito acima. Assim, para qualquer pedido incluído, o ponto de acesso pode atribuir fundos adicionais para transmissões futuras, tal como indicado pelas atribuições 2555 e 2560 para STA 1 e STA 2, respectivamente. Em 2565 e 2570, STA 1 e STA 2 recebem as suas respectivas atribuições. 0 processo pode, então, repetir indefinidamente com o ponto de acesso gerindo o acesso no meio compartilhado, transmitindo STA 1 e STA 2 a comunicação posto-a-posto directamente um para o outro a taxas e formatos de modulação seleccionados como suportáveis no canal posto-a-posto. Note que, numa forma de realização alternativa, uma comunicação posto-a-posto ad-hoc pode também pode ser realizada juntamente com a comunicação posto-a-posto gerida ilustrada na figura 25. A figura 26 ilustra uma ligação posto-a-posto 76 ΡΕ2267956 baseada na contenção (ou ad-hoc) ; STA 1 e 2 STA irão comunicar uma com a outra. Outras STAs podem também estar na gama receptora podem aceder ao canal compartilhado. Em 2610 STA 1, com dados a transmitir para STA 2, monitoriza o canal partilhado e disputa o acesso. Assim que for conquistada uma oportunidade de transmissão, a rajada 2615 PHY posto-a-posto é transmitida para STA 2, sendo que pode também ser recebida por outras STAs. Em 2620 outras STAs que monitorizam o canal compartilhado podem receber a transmissão da STA 1 e saber evitar aceder ao canal. Por exemplo, um PCCH, descrito acima, pode ser incluído na transmissão 2615. Em 2630, STA 2 mede o canal de acordo com 0 piloto não marcado, e disputa o acesso de retorno no canal partilhado. STA 2 pode também transmitir dados, se necessário. Note que o tempo de contenção pode variar. Por exemplo, uma ACK pode ser devolvida a seguir a um SIFS num sistema legado 802.11 . Dado que SIFS é a prioridade mais elevada, STA 2 pode responder sem perder o canal. Várias formas de realização podem permitir menos atraso, e podem proporcionar dados de retorno com alta prioridade.

Em 2 635, STA 2 transmite um retorno de taxa juntamente com os dados opcionais para STA 1. Em 2640, STA 1 recebe o retorno da taxa, disputa mais uma vez o acesso ao meio partilhado, e transmite em 2645 para STA 2 de acordo com o retorno de taxa recebido. Em 2640, STA 1 pode também medir o canal para proporcionar retorno da taxa para STA 2 para transmissão futura, e pode receber quaisquer dados opcionais transmitidos por STA 2. Em 2650, STA 2 77 ΡΕ2267956 recebe a transmissão de dados 2645 de acordo com a taxa e formato de modulação determinados pelas condições de canal medidas. STA 02 pode também receber retorno de taxa para utilização na devolução de uma transmissão para STA 1. STA 2 pode também medir o canal para proporcionar retorno futuro de taxa. O processo pode assim repetir retornando para 2635 para que STA 2 retorne o retorno de taxa bem como os dados.

Assim, duas estações podem executar comunicação ad-hoc em ambas as direcções disputando o acesso. A ligação posto-a-posto em si é feita de modo eficiente pela utilização de retorno de taxa e realizando a transmissão por medida para a estação receptora. Quando uma porção geralmente a receber da rajada PHY, tal como o PCCH, é utilizado, então, tal como ilustrado em 2620, outras STAs podem aceder à informação e podem evitar a interferência no canal em momentos que se sabem como estando ocupados, conforme indicado no PCCH. Tal como acontece com a figura 25, a comunicação posto-a-posto gerida ou ad-hoc pode iniciar a transferência de dados antes dos passos ilustrados na figura 26, e pode ser utilizada para continuar a comunicação posto-a-posto posteriormente. Assim, pode ser utilizada qualquer combinação de comunicação posto-a-posto programada e ad-hoc. A figura 27 ilustra um exemplo de intervalo de quadro MAC da TDD 2700, ilustrando a comunicação posto-a-posto gerida entre estações. Neste exemplo, tanto as 78 ΡΕ2267956 durações F-TCH e A-TCH foram definidas para zero. Beacon/BCH 510 e 520 CCH são transmitidos como antes. Beacon/BCH 560 indica o inicio do próximo quadro. CCH 520 indica atribuições para comunicações posto-a-posto. De acordo com essas atribuições, STA 1 um transmite para STA 2 em rajada atribuída 2710. Note que, no mesmo intervalo de quadro MAC da TDD, à STA 2 é atribuído o segmento 2730 para responder à STA 1. Qualquer dos vários componentes, pormenorizados acima, tais como o retorno da taxa, pedidos, pilotos marcados e não marcados, e dados marcados e não marcados podem ser incluídos em qualquer rajada de camada PHY posto-a-posto dada. A STA 3 transmite para a STA 4 em atribuição 2720. A STA 4 transmite para a STA 3 em atribuição 2740, de modo semelhante. Várias outras transmissões de ligação inversa, incluindo as ligações não posto-a-posto, podem ser incluídas no R-TCH. Os exemplos de formas de realização que ilustram estes e outros aspectos são pormenorizados mais adiante.

Note que na figura 27, os intervalos de guarda podem ser agendados entre os segmentos, conforme necessário. Uma questão fundamental no que se refere às comunicações posto-a-posto é que geralmente o atraso no trajecto entre as duas STAs é desconhecido. Um processo de lidar com isto é fazer com que cada STA mantenha os seus tempos de transmissão fixados de modo a que eles cheguem ao AP em sincronia com o relógio do AP. Neste caso, o AP pode proporcionar o tempo de guarda de cada lado de cada atribuição posto-a-posto para compensar atrasos do trajecto 79 ΡΕ2267956 desconhecidos entre duas STAs em comunicação. Em muitos casos, um prefixo cíclico será adequado e não serão necessários quaisquer ajustes nos receptores STA. As STAs têm depois que determinar os seus respectivos desvios de tempo para saber quando receber a outra transmissão da STA. Os receptores STA podem precisar de manter dois relógios receptores: um para o sincronismo do quadro AP e outro para a ligação posto-a-posto.

Tal como ilustrado em várias formas de realização acima, as confirmações e retorno de canal podem ser obtidos por um receptor durante a sua atribuição e retorno para um transmissor. Mesmo que o fluxo de tráfego geral seja de sentido único, o receptor envia referência e pedidos para obter atribuições. 0 gestor AP garante que sejam proporcionados recursos adequados para retorno. A interoperabilidade com estações legadas e pontos de acesso

Tal como pormenorizado na presente, várias formas de realização descritas proporcionam melhoramentos em relação a sistemas legados. No entanto, dada a ampla utilização de sistemas legados já existentes, pode ser desejável para um sistema manter a retrocompatibilidade com um sistema legado existente e/ou terminais de utilizador legados. Tal como utilizado na presente, o termo "nova classe" será utilizado para diferenciar de sistemas legados. Um novo sistema de classe pode incorporar um ou 80 ΡΕ2267956 mais dos aspectos ou características pormenorizadas na presente. Um exemplo de novo sistema de classe é o sistema OFDM MIMO descrito a seguir em relação às figuras 35-52. Além disso, os aspectos pormenorizados a seguir para interoperar um novo sistema de classe como um sistema legado são também aplicáveis a outros sistemas, ainda a serem desenvolvidos, esteja ou não qualquer melhoramento particular pormenorizado na presente, incluído em tal sistema.

Num exemplo de forma de realização, a retrocompatibilidade com sistemas alternativos pode ser proporcionada utilizando atribuições de frequência separadas (Frequency Assignments - FA) para permitir a operação de um sistema de classe numa FA separada dos utilizadores legados. Assim, um novo sistema de classe pode procurar por uma FA disponível na qual operar. Um algoritmo de selecção de frequência dinâmica (Dynamic Frequency Selection - DFS) pode ser implementado na WLAN da nova classe para acomodar isto. Pode ser desejável utilizar um AP para ser multi-portador.

As STAs legadas que tentam aceder a uma WLAN podem empregar dois processos de digitalização: passivos e activos. Com a digitalização passiva, uma STA desenvolve uma lista de conjuntos de serviços básicos viáveis (Basic Service Sets - BSSs) nas suas proximidades digitalizando as bandas de operação. Com a digitalização activa, uma STA transmite uma consulta para solicitar uma resposta de 81 ΡΕ2267956 outras STAs no BSS.

As normas de legados são omissas quanto à forma como uma STA decide a qual BSS se unir, mas, uma vez que uma decisão esteja tomada, pode ser tentada a associação. Se não tiver êxito, a STA irá mover-se através da sua lista BSS até ter sucesso. Uma STA legada pode não tentar associar a uma WLAN de classe nova se a informação do beacon transmitida não fosse compreendida por essa STA. No entanto, um AP de classe nova (assim como UTs) pode ignorar pedidos de STAs legadas como um processo para manter uma única classe WLAN numa única FA.

Uma técnica alternativa é para AP de classe nova ou STAs de classe nova para rejeitar qualquer pedido de STA's legadas utilizando mensagens legadas (i.e., 802.11) válidas. Se um sistema legado suportar tais mensagens, a STA legada pode ser munida com uma mensagem de redireccionamento.

Uma compensação óbvia associada com a operação em FAs separadas é o espectro adicional necessário para suportar ambas as classes de STAs. Uma vantagem é a facilidade de gestão das diferentes caracteristicas WLANs a preservar tais como QdS e semelhantes. Conforme pormenorizado em toda esta especificação, no entanto, os protocolos CSMA MAC legados (tais como aqueles pormenorizados nas normas 802.11 legadas), são geralmente ineficientes para altas taxas de dados suportadas para 82 ΡΕ2267956 sistemas de classe nova, tais como a forma de realização do sistema MIMO pormenorizado na presente. Assim, é desejável utilizar os modos de retrocompatibilidade de operação que permitem que uma nova classe de MAC co-exista com um MAC legado na mesma FA. Encontram-se descritos a seguir exemplos de formas de realização em que sistemas legados e de classe nova podem compartilhar a mesma FA. A figura 28 ilustra o processo 2800 para suportar ambas as estações de legado e de nova classe na mesma atribuição de frequência. Neste exemplo, para maior clareza, assume-se que o BSS se encontra a operar isoladamente (i.e., não há coordenação entre os vários BSSs sobrepostos) . 0 processo começa no bloco 2810 onde é utilizada a sinalização do legado para estabelecer um período livre de contenção.

Seguem-se vários exemplos ilustrativos, para uso com sistemas legados 802,11, em que a WLAN AP da nova classe pode utilizar os ganchos construídos na norma 802.11 do legado para reservar tempo para utilização exclusiva por estações da nova classe. Podem ser utilizado qualquer número de técnicas adicionais de sinalização, para além destas, para estabelecimento de um período livre de contenção, para vários tipos de sistemas legados.

Uma técnica é a de estabelecer períodos livres de contenção (CFP) no modo PCF/HCF. O AP pode estabelecer um intervalo de beacon e anunciar um período livre de 83 ΡΕ2267956 contenção dentro do intervalo de beacon, onde ele pode servir as STAs tanto da nova classe como as legadas em modo de pesquisa. Isso faz com que todas as STAs legadas definam os seus vectores de atribuição de rede (Network Allocation Vectors - NAV), que são contadores utilizados para seguir o CFP, durante a duração do CFP anunciado. Como resultado, STAs legadas que recebem o beacon são impedidas de utilizar o canal durante o CFP, a não ser quando pesquisados pelo AP.

Uma outra técnica é a de estabelecer um CFP, e definir NAV, através de um RTS/CTS e campo de duração/JD. Neste caso, o AP da nova classe pode enviar para fora um RTS especial que tem um endereço reservado (RA), indicando a todas as STAs da nova classe que o AP está a reservar o canal. As STAs legadas interpretam o campo RA como sendo direccionado para uma STA específica e não respondem. As STAs da nova classe respondem com um CTS especial para limpar o BSS para o período de tempo especificado no campo de duração/JD no par de mensagens CTS/RTS. Neste ponto, as estações de nova classe estão livres de utilizar o canal para a duração reservada sem conflito.

No bloco 2820, as STAs de classe legada, tendo recebido o sinal para estabelecer o período livre de contenção, esperam até que o período de pesquisa ou livre de contenção termine. Assim, o ponto de acesso atribuiu com sucesso o meio compartilhado para utilização com o protocolo MAC da nova classe. No bloco 2830, novas STAs 84 ΡΕ2267956 podem aceder de acordo com este protocolo. Qualquer conjunto ou subconjunto dos aspectos aqui pormenorizados podem ser utilizados num tal protocolo MAC de classe nova. Por exemplo, podem ser utilizadas as transmissões agendadas de ligação directa e inversa bem como transmissões posto-a-posto geridas, comunicação ad-hoc ou baseadas na contenção (incluindo posto-a-posto), ou qualquer combinação dos itens acima. No bloco 2840, o periodo de acesso da nova classe é terminado, utilizando qualquer de uma variedade de tipos de sinal, que pode variar de acordo com o sistema legado utilizado. No exemplo de forma de realização é transmitido um sinal de fim de periodo livre de contenção. Numa forma de realização, as STAs legada podem também ser pesquisadas durante um periodo livre de contenção. Tais acessos poderão ser posteriores aos acessos da nova classe, ou podem ser intercalados dentro deles.

No bloco 2850, todas as STAs pode disputar o acesso, se um periodo de contenção se Encontrar definido para o sistema legado. Isso permite que os sistemas legados, não passíveis de comunicar durante o período livre de contenção, façam pedidos e/ou tentem transmitir. No bloco de decisão 2860, o processo pode continuar retornando para o bloco 2810, ou pode parar. A figura 29 ilustra a combinação de legado e controlo de acesso ao meio de nova classe. Um protocolo MAC 2910 legado é mostrado acima de um protocolo da nova classe 2930, que, quando combinados, formam um protocolo MAC tal 85 ΡΕ2267956 como o protocolo MAC combinado 2950. Neste exemplo é utilizada para ilustração a sinalização de legado 802.11. Os técnicos irão perceber que as técnicas descritas neste documento podem ser aplicadas a qualquer de uma variedade de sistemas legados, e a qualquer protocolo MAC da nova classe, incluindo qualquer combinação das caracteristicas divulgadas neste documento. O protocolo MAC 2910 legado compreende beacons 2902, que identificam o intervalo beacon. O intervalo beacon legado compreende um período livre de contenção 2904 seguido pelo período de contenção 2906. Podem ser geradas várias pesquisas livres de contenção 2908AN durante o período livre de contenção 2904. 0 período livre de contenção 2904 é terminado pelo fim do período livre de contenção 2910. Cada beacon 2902 é transmitido no período de transmissão beacon alvo (Target Beacon Transmission Time TBTT) em exemplos de formas de realização 802.11. 0 protocolo 2930 do MAC da nova classe compreende quadros MAC 2932A-N. O intervalo Beacon combinado 2950 ilustra a interoperabilidade dos protocolos MAC legados e da nova classe durante o período livre de contenção 2904. Os intervalos de quadro 2 932 do quadro MAC da TDD da nova classe Encontram-se incluídos seguido por pesquisas legadas CF da pesquisa 2908Λ-Ν. 0 período de livre de contenção termina com CFPEND 2910, seguido por um período de contenção 2906. Intervalos de quadro MAC da TDD 2932 podem 86 ΡΕ2267956 ser de qualquer tipo compreendendo opcionalmente vários aspectos pormenorizados na presente. Num exemplo de forma de realização, o intervalo do quadro 2932 MAC da TDD de nova classe compreende vários seqmentos tais como os ilustrados em relação à figura 20 acima. Deste modo um intervalo de quadro MAC da TDD da nova classe, neste exemplo, compreende o piloto 510, um canal de controlo 520, um canal de transmissão directa 530, secção posto-a-posto ad-hoc (A-TCH) 2010, um canal de transmissão de ligação inversa 540, e um canal de acesso aleatório 550.

Note-se que, durante o CFP 2904, as STAs legadas não devem interferir com qualquer transmissão WLAN da nova classe. 0 AP pode pesquisar qualquer STA legada durante o CFP, permitindo o modo de operação misturado no segmento. Além disso, o AP pode reservar todo o CFP 2904 para utilização da nova classe e empurrar todo o tráfego legado para o período de contenção (CP) 2906 perto do final do intervalo beacon. O exemplo norma legada 802.11 exige que CP 2906 seja suficientemente longo para suportar uma troca entre dois terminais legados. Deste modo, o beacon pode ser atrasado, resultando em instabilidade do tempo no sistema. Se desejado, para mitigar a instabilidade, o intervalo CFP pode ser reduzido para manter um intervalo de beacon fixo. Os temporizadores utilizados para estabelecer o CFP e CP podem ser definido de modo que o CFP seja longo (isto é, cerca de 1,024 segundos) em relação ao CP (isto é, menos de 87 ΡΕ2267956 10 ms) . No entanto, se, durante o CFP, o AP pesquisa terminais legados, a duração da sua transmissão pode ser desconhecida e pode provocar uma instabilidade adicional no tempo. Como resultado, devem ser tomados cuidados para manter a QdS para STAs de nova classe quando se acomoda STAs legadas na mesma FA. A norma legada 802.11 sincroniza a unidades de tempo (Time Units - TU) de 1.024 ms. O MAC da nova classe pode ser projectado para estar sincronizado com um sistema legado, empregando uma duração de quadro MAC de 2 TUs ou 2,048 ms, neste exemplo.

Em algumas formas de realização, pode ser desejável assegurar que o quadro do MAC da nova classe seja realizado síncrono. Ou seja, o relógio do quadro MAC para o sistema pode ser contínuo e que os limites do quadro MAC, quando transmitidos, comecem em múltiplos de intervalo de quadro de 2.048 ms. Desta forma, o modo de suspensão para STAs pode ser facilmente mantido.

As transmissões da nova classe não precisam de ser compatíveis com transmissões legadas.. Os cabeçalhos, preâmbulos, etc., podem ser todos únicos para o sistema de classe nova, cujos exemplos se Encontram pormenorizados ao longo desta especificação. STAs legadas podem tentar desmodular estes, mas não conseguirão descodificar correctamente. As STAs legadas em modo de suspensão não serão geralmente afectadas. A figura 30 ilustra um processo 3000 para ganhar ΡΕ2267956 uma oportunidade de transmissão. 0 processo 3000 pode ser utilizado como bloco 2830 num exemplo de forma de realização do processo 2800, ilustrado acima. 0 processo começa com bloco de decisão 3010, no qual pode ser agendado ou não um acesso. Os técnicos irão reconhecer que, embora este exemplo ilustre dois tipos de acesso, em qualquer forma de realização indicada, podem ser suportados um ou ambos os tipos de acesso. No bloco de decisão 3010, se for desejado o acesso não agendado, avance para o bloco 3040 para disputar o acesso. Pode ser utilizado qualquer número de técnicas de acesso baseadas em contenção. Uma vez que uma oportunidade de transmissão (TXOP) for conquistada, transmitir de acordo com a oportunidade de transmissão no bloco 3050. Depois o processo pode parar.

No bloco 3010, se for desejado o acesso agendado, avance para o bloco 3020 para solicitar acesso. Este pedido de acesso pode ser feito num canal de acesso aleatório, durante a contenção ad-hoc, ou qualquer das outras técnicas aqui descritas. No bloco 3030, quando o pedido de acesso é concedido, será recebida uma atribuição. Avance para o bloco 3050 para transmitir a TXOP de acordo com a atribuição recebida.

Em alguns casos, pode ser desejável acomodar interoperação entre um AP da nova classe, e seus BSS associados, com um BSS legado sobreposto, na mesma atribuição de frequência. O BSS legado pode estar a operar em modo DCF ou PCF/HCF, e portanto a sincronização entre o 89 ΡΕ2267956 BBS de nova classe e BSS legado pode não ser sempre alcançável.

Se o BSS legado estiver a operar em modo PCF ou HCF, o AP da nova classe pode tentar sincronizar com o TBTT. Se isso for possível, o AP da nova classe pode apanhar o canal durante o período de contenção, usando qualquer um dos vários mecanismos, cujos exemplos se Encontram acima descritos, para operar dentro da área BSS sobreposta. Se o BSS legado estiver a operar sob DCF, o AP da nova classe pode também tentar apanhar o canal e anunciar a um PCP para limpar o canal.

Podem existir várias situações onde algumas ou todas as STAs no BSS legado não recebem as transmissões AP da nova classe. Neste caso, estas STAs legadas podem interferir com a operação da WLAN da nova classe. Para evitar esta interferência, as estações de nova classe podem não comparecer à operação baseada em CSMA e contam com as transmissões posto-a-posto (isso é pormenorizado adicionalmente a seguir em relação às figuras 33-34). A figura 31 ilustra um exemplo de processo 3100 para partilhar uma única FA com várias BSSs; No bloco 3110, um ponto de acesso legado transmite um beacon. Um ponto de acesso da nova , compartilhando a mesma atribuição de frequências, pode sincronizar o TBTT associado com o beacon (opcional). No bloco 3120, se um período livre de contenção legado tiver prescrito de acordo com o beacon, 90 ΡΕ2267956 este é realizado. Uma vez que o período livre de contenção, se houver, estiver completo, então todas as STAs podem disputar o acesso durante um período de contenção prescrito. No bloco 3130, o ponto de acesso da nova classe disputa o acesso durante o período de contenção. No bloco 3140, as STAs da nova classe podem aceder ao meio partilhado durante o período em que o ponto de acesso da nova classe disputou o acesso. Os tipos de acesso durante este acesso da nova classe podem incluir qualquer um dos aspectos pormenorizados na presente. Pode ser utilizada uma variedade de técnicas, tais como as acima descritas, para indicar a STAs legadas a quantidade de tempo durante a qual o ponto de acesso está a reservar o canal. Quando este período terminar, então as STAs legadas podem disputar no bloco 3150. No bloco de decisão 3160 o processo pode continuar retornando o bloco 3110 ou pode parar. A figura 32 ilustra os BSSs sobrepostos utilizando uma única FA. O sistema legado 3210 transmite beacons 3205 (são apresentados os 3205A e 3205B ilustrando o TBTT e o intervalo beacon geral do sistema legado). O beacon 3205A identifica o período livre de contenção 3210 e período de contenção 3215. Durante o período livre de contenção 3210, as pesquisas legadas livres de contenção 3220A-N podem ser executadas seguidas pelo indicador do fim do período livre de contenção 3225.

Estações na WLAN 3240 da nova classe monitorizam o canal, recebem o beacon 3205, e abstêm-se de aceder o 91 ΡΕ2267956 meio até que surja uma a oportunidade para disputar o acesso. Neste exemplo, a primeira oportunidade é durante o período livre de contenção. Depois de PIFS 3230, o ponto de acesso da nova classe transmite um sinal legado 3245 para indicar às estações legadas a quantidade de tempo que o canal estará ocupado. Pode ser utilizada uma variedade de símbolos para executar esta função, cujos exemplos foram pormenorizados acima. Podem ser utilizados vários outros sinais dependendo do sistema legado com o qual é desejada a interoperabilidade. As STAs legadas dentro do alcance de recepção do sinal legado 3245 podem evitar aceder a um canal até ao final do período de acesso 3250 da nova classe. O período 3250 compreende um ou mais intervalos de quadro MAC da TDD 3260 (3260Λ-Ν neste exemplo). Os intervalos de quadro MAC da TDD 3260 podem ser de qualquer tipo, cujos exemplos compreendem um ou mais dos aspectos pormenorizados neste documento.

Num exemplo de forma de realização, o AP da nova classe apanha o canal em intervalos de tempo (i.e. , a cada 4 0 ms o AP da nova classe apanha o canal durante 2 0 ms) . O AP da nova classe pode manter um temporizador para assegurar que está somente segurando o canal por um período desejado, garantindo assim a partilha equitativa do canal. Na captura do canal, o AP da nova classe pode utilizar várias técnicas de sinalização. Por exemplo, podem ser transmitidos CTS/RTS ou um beacon legado anunciando um novo CFP. 92 ΡΕ2267956

Durante o intervalo da nova classe 3250, um exemplo de primeiro intervalo de quadro MAC da TDD pode ser definido da seguinte forma: Primeiro, enviar um beacon mais F-CCH indicando os UTs na lista a ser pesquisada no quadro MAC actual. Após o F-CCH, um difundir um trecho do piloto MIMO para permitir que as STAs adquiram e formem uma medida precisa do canal MIMO. Num exemplo de forma de realização, pode ser obtido um excelente desempenho com dois símbolos OFDM curtos por antena. Isto implica que o F-TCH no quadro MAC inicial pode ser composto por cerca de 8 símbolos piloto MIMO. A porção R-TCH do primeiro quadro MAC pode ser estruturada de modo que as STAs na lista de pesquisa transmitam piloto MIMO marcado e um indicador de taxa (para a ligação descendente) com confirmação de volta ao AP. Neste ponto, neste exemplo, todos os terminais na lista de pesquisa Encontram-se prontos para operar de um modo programado normal no próximo intervalo de quadro MAC da TDD. Os intervalos de quadro MAC da TDD a seguir ao primeiro intervalo de quadro MAC da TDD podem depois ser utilizados para troca de dados, coordenados pelo AP, utilizando qualquer uma das técnicas divulgados neste documento.

Tal como mencionado acima, as estações de nova classe podem não comparecer à operação baseada em CSMA e contar com transmissões posto-a-posto em determinadas situações (por exemplo, situações em que algumas ou todas as STAs no BSS legado não recebem as transmissões AP de nova classe) . Em tais casos, o estado de repetição On/Off 93 ΡΕ2267956 descrito acima pode não ser vantajoso, ou mesmo possível. Nestes casos, as estações de nova classe podem não comparecer à operação posto-a-posto. A figura 33 ilustra o exemplo do processo 3300 para a realização de comunicação posto-a-posto de alta velocidade, utilizando várias técnicas descritas neste documento, enquanto interage com um BSS legado. O processo começa no bloco 3310, onde uma primeira STA tendo dados para enviar para uma segunda STA disputa o acesso. No bloco 3320, tendo disputado com sucesso pelo acesso, a estação limpa o meio usando um sinal de legado, como aqueles descritos acima. No bloco 3330, a primeira STA transmite um pedido (juntamente com um piloto) para uma segunda STA. A segunda STA é passível de medir o canal de acordo com o piloto transmitido. A segunda STA transmite retorno do canal para a primeira STA. Assim, no bloco 3340 a primeira estação recebe uma resposta com retorno de canal (retorno da taxa, por exemplo). No bloco 3350 a primeira STA transmite o piloto e dados marcados para a segunda estação de acordo com o retorno. No bloco 3360 a segunda STA pode transmitir confirmação para a primeira STA, e pode transmitir retorno continuado de taxa para utilização em outra transmissão. 0 sinal legado utilizado para limpar o meio permite que os blocos 3330 a 3360 sejam transportados utilizando qualquer uma das técnicas de alta velocidade e melhoramentos em sistemas legados tais como aqueles aqui descritos. Assim que a STA tiver limpo o meio, qualquer protocolo MAC posto-a-posto pode ser utilizado dentro do 94 ΡΕ2267956 escopo do período da presente invenção. 0 processo pode continuar tal como ilustrado no bloco de decisão 3310 retornando para o bloco 3310, ou o processo pode parar.

Num exemplo de forma de realização, com o modo posto-a-posto, apanhar o canal funciona de acordo com as regras do legado para CSMA. Neste exemplo, não são empregues PCF e HCF, e pode não existir necessariamente uma arquitectura de rede centralizada. Quando uma STA da nova classe deseja se comunicar com outra STA da nova classe (ou AP), a STA apanha o canal. A primeira transmissão consiste de piloto MIMO suficiente mais alguma mensagem solicitando que seja estabelecida uma ligação. Pode ser empregues CTS e RTS para limpar a área e tempo de reserva. A mensagem das STAs que fazem o pedido deve conter a ID do BSS da STA, a ID do MAC da STA, e a ID do MAC da STA alvo (se conhecida). A resposta deve conter a ID do BSS da STA que responde. Isso permite que as STAs determinem se elas precisam de executar correcção do receptor de vectores de marcação de transmissão, se for utilizada marcação. Note que a marcação de transmissão não tem que ser usada neste caso, embora possa ser vantajoso fazê-lo se as STAs tiverem tudo calibrado com um AP designado que coordena o BSS.

Tal como descrito em relação à figura 33, uma resposta pode conter piloto MIMO (marcado, se empregue) mais alguma indicação de taxa. Uma vez que tiver ocorrido esta troca, é possível a marcação em cada ligação. No entanto, se as STAs pertencerem a diferentes BSSs, a 95 ΡΕ2267956 primeira transmissão marcada entre a STA que iniciou a ligação pode conter piloto MIMO marcado para permitir que o receptor da STA que responde corrigir a diferencial de fase entre os diferentes BSSs.

Neste exemplo de forma de realização, uma vez que o intercâmbio inicial ter ocorrido, é possível a marcação. As trocas devem aderir ao intervalo SIFS entre as transmissões de ligação descendente e ligação ascendente. Devido potenciais atrasos no processamento do cálculo de vectores próprios para marcação, isto pode exigir que as STAs utilizem o processamento do erro quadrático médio mínimo (Minimum Mean Squared Error - MMSE) em vez do processamento de vector próprio. Assim que os vectores de marcação tiverem sido calculados, as STAs pode começar a utilizar os vectores próprios no lado da transmissão e o lado receptor pode continuar a empregar o processamento MMSE, adaptando para a solução óptima do filtro correspondente espacial. 0 seguimento e o controlo da taxa podem ser facilitados por retorno periódico entre as duas STAs. 0 intervalo SIFS pode ser seguido para que as STAs mantenham o controlo sobre o canal. A figura 34 ilustra a comunicação posto-a-posto utilizando técnicas MIMO disputando o acesso (i.e. não gerido) num BSS legado. Neste exemplo, a estação iniciadora 106A disputa o acesso no canal. Quando tiver apanhado com sucesso o canal, o piloto MIMO 3405é transmitido, seguido pelo pedido 3410. A mensagem pode conter a ID BSS, a ID do 96 ΡΕ2267956 MAC da STA iniciadora e uma ID do MAC da STA alvo, se conhecida. Pode ser usada outra sinalização para limpar adicionalmente o canal, tal como CTS e RTS. A STA 106B que responde transmite piloto 3420 marcado seguido pela confirmação e retorno da taxa 3425. O piloto marcado 3420 é transmitido SIFS 3415 segue o pedido 3410. No exemplo de forma de realização, em que o ponto de acesso legado é um ponto de acesso 802.11, lembrar-se que SIFS é a prioridade mais elevada e, deste modo, a estação que responde 106B irá reter o controlo do canal. As várias transmissões pormenorizadas na figura 34 podem ser transmitidas SIFS afastadas umas das outras para manter o controlo do canal até que a comunicação posto-a-posto esteja completa.

Num exemplo de forma de realização, pode ser determinada uma duração máxima para a ocupação do canal. O piloto marcado 3430, subsequente ao retorno da taxa 3425, e os dados 3435 são transmitidos a partir da STA 106A inicial para a STA 10 6B que responde de acordo com aquele retorno da taxa. A seguir aos dados 3435, a STA 106B que responde transmite piloto marcado 3440 e confirmação e controlo da taxa 3445. Em resposta, a estação 106A que inicia transmite piloto marcado 3450 seguido pelos dados 3455. O processo pode continuar indefinidamente ou até o tempo máximo permitido para o acesso ao canal, dependendo do período utilizado. Não apresentado na figura 34, a STA que responde pode também transmitir dados e a estação que inicia pode também transmitir o controlo de taxa. Estes 97 ΡΕ2267956 segmentos de dados podem ser combinados com aqueles indicados na figura 34 para maximizar a eficiência (i.e. o SIFS não necessita de ser interposto entre estas transmissões).

Quando dois ou mais BSSs se sobrepõem, pode ser desejável utilizar mecanismos que permitem que o canal seja partilhado de forma coordenada. A seguir Encontram-se descritos vários exemplos de mecanismos, juntamente com exemplos de procedimentos de operação associados a cada um. Estes mecanismos podem ser utilizados em combinação.

Um primeiro exemplo de mecanismo é a selecção de frequência dinâmica (Dynamic Frequency Selection - DFS). Antes de estabelecer um BSS, podem ser necessárias WLANs para procurar o meio sem fios para determinar a melhor atribuição de frequência (Frequency Allocation - FA) para estabelecer as operações para o BSS. No processo de busca das FA's candidatas, um AP pode também criar uma lista de vizinhos para facilitar o redireccionamento e transferência entre APS. Além disso, a WLAN pode sincronizar temporização de quadro MAC com BSSs vizinhos (descritos mais adiante) . Pode ser usado o DFS para distribuir BSSs para minimizar a necessidade de sincronização entre BSSs.

Um segundo exemplo de mecanismo é a sincronização entre BSSs. Durante um procedimento DFS, um AP pode adquirir a temporização dos BSSs vizinhos. Em geral, pode ser desejável sincronizar todos os BSSs (num único FA numa 98 ΡΕ2267956 forma de realização, ou através de várias FAs numa forma de realização alternativa) para facilitar a transferência entre BSSs. Contudo, com este mecanismo, pelo menos aqueles BSSs que operam na mesma FA mesmo na proximidade uns dos outros sincronizam os seus quadros MAC. Além disso, se o co-canal BSSs se Encontrarem sobrepostos (i.e. os APS podem-se ouvir um ao outro), o AP recém-chegado podem alertar o AP estabelecido da sua presença e instituir um protocolo de compartilhamento de recurso, tal como se segue.

Um terceiro exemplo de mecanismo é um protocolo de compartilhamento de recursos. Os BSSs sobrepostos no mesmo FA podem compartilhar de forma equitativa o canal. Isso pode ser feito alternando quadros MAC entre BSSs de algum modo definido. Isto permite que o tráfego em cada BSS utilize o canal sem o risco de interferência de BSSs vizinhos. A partilha pode ser feita entre todos os BSSs sobrepostos. Por exemplo, com 2 BSSs sobrepostos, um AP utiliza quadros MAC pares e o outro AP utiliza quadros MAC impares. Com 3 BSSs sobrepostos, a partilha pode ser realizada modulo-3, etc. Formas de realização alternativas podem utilizar qualquer tipo de esquema de partilha. Campos de controlo na mensagem de informações adicionais BCH podem indicar se a partilha de recursos se encontra possibilitada e o tipo de ciclos de partilha. Neste exemplo, a temporização para todas as STAs no BSS ajusta o ciclo de partilha apropriado. Neste exemplo, a latência será aumentada com BSSs sobrepostos. 99 ΡΕ2267956

Um quarto exemplo de mecanismo é a ressincronização assistida por STA. É possível que dois BSSs não ouçam um ao outro, mas uma nova STA na área sobreposta possa ouvir os dois. A STA pode determinar a temporização de ambos os BSSs e relatar isso para ambos. Além disso, a STA pode determinar o desvio do tempo e indicar qual o AP que deve diminuir a sua temporização do quadro e por quanto. Esta informação tem de ser propagada para todos os BSSs ligados ao AP e todos eles têm que restabelecer a temporização do quadro para conseguir a sincronização. A ressincronização do quadro pode ser anunciada no BCH. 0 algoritmo pode ser generalizado para lidar BSSs sobrepostos mais ignorados.

Exemplos de procedimentos Encontram-se pormenorizados a seguir, os quais podem ser utilizados em um ou mais dos mecanismos acabados de descrever. A sincronização pode ser realizada por AP' s na ligação, ou em outras vezes designadas. A temporização do sistema pode ser determinada através de pesquisa de todas as FA por sistemas nas proximidades. Para facilitar a sincronização, pode ser usado um conjunto de códigos ortogonais para ajudar na discriminação de APS diferentes. Beacons por exemplo, APS têm beacons conhecidos repetidos a cada quadro MAC. Estes beacons podem estar cobertos com sequências Walsh (por exemplo, de comprimento 16) . Deste modo um dispositivo, tal como um AP ou STA, pode executar as medições da força do piloto (Pilot Strength Measurements 100 ΡΕ2267956 - PSMs) dos APS locais para determinar os BSSs sobrepostos. Pormenorizados mais adiante, STAs activas, associadas a um AP, podem transmitir ecos para ajudar na sincronização. Os ecos podem utilizar a temporização e cobertura correspondente à cobertura AP. Assim, quando BSSs se sobrepõem, mas os respectivos APS para aqueles BSSs possam não ser passíveis de detectar sinais um do outro, um eco de STA pode ser passível de ser recebido por um AP vizinho, proporcionando deste modo informação sobre o seu AP, e um sinal com qual o vizinho AP pode sincronizar. Note que os códigos de cobertura ortogonais podem ser reutilizados em diferentes FAs. A selecção de uma cobertura Walsh pode ser efectuada de forma determinística com base no conjunto de coberturas Walsh não detectadas (i.e., selecciona uma cobertura Walsh que não é detectada num AP vizinho) . Se todas as coberturas estiverem presentes, o código correspondente ao nível do sinal recebido (Received Signal Levei - RSL) mais fraco pode ser reutilizado pelo AP novo. Caso contrário, numa forma de realização, o código pode ser seleccionado que maximiza o ponto de operação para o AP (ver recuo estruturado da potência para reutilização adaptativa, pormenorizado a seguir).

Neste exemplo, os contadores de quadros transmitidos por cada AP são alternados relativamente um ao outro. A alternância empregue corresponde ao índice de cobertura Walsh. Deste modo, APO usa código 0 Walsh. APj 101 ΡΕ2267956 usa cobertura j Walsh, e tem o seu contador de quadro igual a 0 sempre que o contador de quadro = j _

Ao ligar, ou a qualquer momento em que a sincronização tenha que ser executada, um AP escuta beacons vizinhos AP e/ou ecos STA. Após a não detecção de sistemas vizinhos, o AP estabelece a sua própria referência de tempo. Isto pode ser arbitrário, ou relacionado com GPS, ou qualquer outra referência temporal local. Após a detecção de um único sistema, a temporização local é estabelecida em conformidade. Se o AP detecta dois ou mais sistemas operando com diferentes linhas de tempo, o AP pode sincronizar com o sistema que tem o sinal mais forte. Se os sistemas estiverem a operar na mesma atribuição de frequência (FA), o AP pode tentar associar ao AP mais fraco para informá-lo do outro AP nas proximidades que opera num relógio independente. O novo AP tenta informar o AP mais fraco da distorção da temporização necessária para sincronizar ambas as zonas AP. O AP da zona mais fraca pode então distorcer a sua temporização. Isso pode ser repetido para vários APS vizinhos. O novo AP pode estabelecer a sua temporização com a temporização sincronizada de dois ou mais sistemas. Numa situação em que todos os APS vizinhos são passíveis, por qualquer motivo, de sincronizar com um único temporizador, o novo AP pode sincronizar com qualquer um dos APS vizinhos.

Pode ser executada a selecção da frequência dinâmica por AP's na ligação. Como declarado acima, é 102 ΡΕ2267956 tipicamente desejável minimizar a sobreposição BSS com a selecção DFS, para minimizar o número de BSSs que pedem a sincronização, e qualquer atraso ou redução de débito que possa estar associado à sincronização (isto é, um BSS com acesso a todo o meio num FA pode ser mais eficiente do que um BBS que tem que partilhar o meio com um ou mais BSSs vizinhos). Após a sincronização, o novo AP pode seleccionar a FA que tem o RSL mínimo associado a ele (i.e., quando se mede os APS vizinhos, ou durante o período de eco). Periodicamente, o AP pode consultar as STAs para medições piloto AP. Da mesma forma, o AP pode agendar períodos de silêncio para permitir a avaliação dos níveis de interferência no AP provocados por STAs de outras zonas (i.e. BSSs vizinhos). Se os níveis de RSL forem excessivos, o AP pode tentar Encontrar um outra FA durante períodos não agendados, e/ou instituir uma política de recuo de potência, conforme descrito abaixo.

Tal como descrito acima, os APS podem estar organizados de acordo com um código de cobertura piloto. Cada AP pode utilizar uma cobertura de sequência Walsh de comprimento 16, neste exemplo. Pode ser utilizado qualquer número de códigos de vários comprimentos. A cobertura piloto é utilizada para modular o sinal do beacon durante um período de super-quadro. Neste exemplo, o período de super-quadro é equivalente a 32 ms (i.e. 16 beacons de quadros MAC consecutivos). As STAs podem então integrar de forma coerente sobre o intervalo de super-quadro para determinar a potência piloto associada a um dado AP. Tal 103 ΡΕ2267956 como acima mencionado, um AP pode seleccionar o seu código Walsh da pesquisa de códigos Walsh não detectados disponíveis. Se todos os códigos forem detectados (no mesmo FA) , então o AP pode classificar estes em ordem dos mais fortes para os mais fracos. O AP pode voltar a utilizar o código de Walsh que corresponde ao código Walsh mais fraco detectado.

Para facilitar a identificação dos APS vizinhos, têm que ser utilizadas as STAs para transmitir um eco para identificar os seus respectivos APS. Deste modo, tal como descrito acima, um AP que não detecta um AP vizinho pode detectar um eco STA correspondente, identificando assim o AP e a sua temporização. Cada AP pode transmitir informações de configuração no seu beacon, e cada STA pode funcionar como um repetidor para retransmitir a informação de configuração AP, bem como a temporização, para qualquer AP vizinho receptor.

Podem ser necessárias STAs activas para transmitir, ao comando do AP, um padrão pré-definido que permite que APS contíguos operem na mesma FA para detectar a presença do sistema vizinho. Uma maneira simples de facilitar isto é o de definir um intervalo de observação no quadro MAC (por exemplo, entre o FCH e segmentos RCH) que não é usado pelo AP para qualquer tráfego. A duração do intervalo de observação pode ser definido como sendo suficientemente longo para lidar com o atraso máximo de propagação diferencial entre STAs associado com o AP e STAs 104 ΡΕ2267956 associado a um AP contíguo (por exemplo 160 fichas ou 2 símbolos OFDM) . Por exemplo, STAs associada ao AP utilizando o código j de cobertura Walsh cobrir j podem transmitir o eco sempre que o seu contador de quadros MAC = 0. O eco é codificado com informação necessária para permitir que APS vizinhos detectem a presença e co-existam eficientemente com STAs na zona AP contígua.

Pode ser utilizado o recuo estruturado de potência para reutilização adaptativa. Quando um sistema fica congestionado ao ponto onde cada FA deve ser reutilizada nas proximidades de um outro AP, pode ser desejável impor um esquema estruturado de recuo de potência para permitir que terminais em ambas as zonas operem com eficiência máxima. Quando é detectado o congestionamento, o controlo da potência pode ser utilizada para melhorar a eficiência do sistema. Ou seja, em vez de transmitir com potência total durante todo o tempo, os APS podem utilizar um esquema estruturado de recuo de potência que se encontra sincronizado com o seu contador de quadros MAC.

Como exemplo, suponha que dois APS estão a operar na mesma FA. Assim que os APS detectarem esta condição, eles poderão instituir uma política conhecida de recuo de potência. Por exemplo, ambos os APS usam um esquema de recuo que permite a potência plena, Ptot, no quadro MAC 0, Ptot (15/16) no quadro MAC 1, ... Ptot/16 no quadro MAC 15. Dado que os APS se Encontram sincronizados e os seus contadores de quadros alternados, nenhuma zona AP está a 105 ΡΕ2267956 utilizar simultaneamente potência completa. O objectivo é o de seleccionar o padrão de recuo que permite que STAs em cada zona AP operem com o maior débito possível. O padrão de recuo utilizado por um dado AP pode ser uma função do grau de interferência detectado. Neste exemplo, podem ser utilizados até 16 padrões conhecidos de recuo por um determinado AP. O padrão de recuo utilizado pode ser transmitido pelos APS no BCH e nos ecos transmitidos por STAs associadas a um AP.

Um exemplo de esquema de recuo é pormenorizado na patente U.S. número 6.493.331, com o título "Method and apparatus for controlling transmissions of a Communications systems" por Walton et. al, atribuído ao titular da presente invenção.

Um outro exemplo de forma de realização de uma técnica para a interoperabilidade com sistemas legados encontra-se ilustrado na figura 53. É apresentado um exemplo de quadro MAC 1500, tal como pormenorizado acima em relação à figura 15. É introduzido um modo de ranhura em que intervalos de ranhura 5310 se Encontram definidos. Um intervalo de ranhura 5310 compreende um intervalo piloto MIMO 5315 e intervalo de ranhura 5320. Os pilotos 5315 são inseridos, tal como apresentado, para reservar o canal de interferência por outras estações (compreendendo APS) que operam de acordo com regras, tais como EDCA. O quadro MAC modificado 5330 compreende substancialmente o quadro MAC 106 ΡΕ2267956 1500 com 5315 inseridos para manter o controlo do meio. A figura 53 é apenas ilustrativa, tal como será evidente para um técnico. Um modo de ranhura pode ser incorporado com qualquer tipo de quadro MAC, sendo que vários exemplos se Encontram pormenorizados neste documento.

Neste exemplo, para fins de ilustração, assume um sistema legado 802,11 que usa quadros MAC que são múltiplos de 1.204 ms. O quadro MAC pode ser configurado para ser 2.048 ms para ser síncrono. No período de transmissão de beacon alvo (TBTT) , um anúncio CFP duração para obter STAs para definir os seus NAV' s. Durante o CFP, STAs no BSS não devem transmitir a não ser se pesquisadas. Opcionalmente, tal como descrito anteriormente, um AP pode enviar um RTS e ter as STAs a ecoar um CTS idêntico para limpar ainda mais o BSS. Este CTS pode ser uma transmissão sincronizada de todas as STAs. Neste exemplo, a instabilidade pode ser eliminada assegurando que os quadros MAC comecem sempre nos limites 2.048 ms. Isso mantém sincronia de tempo entre BSSs adjacentes/sobrepostos mesmo com TBTTs reduzidos. Várias outras técnicas, como as descritas acima, podem ser combinadas com a técnica descrita abaixo. Uma vez que o meio é reservado para quadro MAC modificado 5330, utilizando qualquer técnica disponível, o modo de ranhura pode ser utilizado para manter a posse do meio, para evitar que uma STA legada interfira com as transmissões agendadas, deste modo reduzindo potencialmente os ganhos de débito de um novo sistema de classe (i.e. um utilizando um esquema tal como apresentado na figura 15 ou figura 53, ou várias 107 ΡΕ2267956 pormenorizadas na presente).

Neste exemplo, o AP da nova classe está sujeito às regras CSMA para apanhar o canal. Antes disto porém, ele deve tentar determinar a presença de outro BSS, seja escutando o beacon, ou outras STAs. A sincronização não é no entanto necessária, para permitir o compartilhamento justo de recursos.

Uma vez que o(s) BSS (s) vizinho(s) tiverem sido detectado (s) , o AP da nova classe pode apanhar o canal transmitindo o seu beacon. Para bloquear outros utilizadores, o AP da nova classe AP transmite piloto com uma frequência que impede que outras STAs utilizem o canal (i.e., sem períodos inactivos não mais compridos do que PIFS = 25 psec). O AP da nova classe pode definir um temporizador que lhe permite ocupar o canal por um período fixo determinado para ser justo. Isto pode ser mais ou menos sincronizado com o período do beacon AP legado ou assíncrono (i.e., 100 ms a cada 200 ms). 0 AP da nova classe pode apanhar o canal em qualquer momento durante o seu intervalo permitido, que pode ser atrasado por utilizadores BSS legados. O AP da nova classe pode abandonar o canal antes de o seu tempo expirar se não houver tráfego para servir.

Quando o AP da nova classe apanha o canal, tem o seu uso 108 ΡΕ2267956 limitado por um período de tempo equitativo. Além disso, a temporização estabelecida pelo AP da nova classe pode ser consistente com a temporização estabelecida do quadro MAC. Quer dizer, os beacons da nova classe ocorrem em limites de 2.048 ms do relógio AP da nova classe. Desta forma, as STAs da nova classe podem manter a sincronização olhando nesses intervalos específicos para determinar se o AP do HT apanhou o canal. O AP da nova classe pode anunciar os seus parâmetros de quadro num beacon. Parte dos parâmetros do quadro pode incluir o espaçamento do intervalo piloto indicando a frequência da transmissão piloto em todo o quadro MAC. Note-se que o AP da nova classe pode agendar STAs de modo que tal forma que a sua transmissão se sobrepõe o piloto da rajada periódica. Neste caso, a STA, cuja atribuição se sobrepõe sabe disto e ignora o piloto durante esse período. Outras STAs não sabem disso e por isso utilizam um detector de limiar para validar se o piloto foi transmitido durante o intervalo prescrito. É possível que uma STA possa transmitir um piloto no instante em que é suposto o AP transmitir, ou que o AP se encontra a transmitir piloto marcado para uma STA durante este intervalo. Para evitar que outras STAs utilizem este piloto, corrompendo deste modo as suas estimativas de canal, o piloto AP pode utilizar coberturas Walsh que são ortogonais a coberturas piloto Walsh. Pode ser utilizada uma estrutura para atribuir coberturas Walsh. 109 ΡΕ2267956

Por exemplo, quando STAs e APS utilizam coberturas Walsh diferentes, o espaço Walsh pode incluir coberturas 2N, com N coberturas reservadas para APS, e o restante para STAs associadas a um determinado AP usando uma cobertura que se encontra acoplada de um modo conhecido com a respectiva cobertura Walsh dos AP's.

Quando o AP da nova classe transmite uma atribuição para uma STA, espera-se que a STA transmita a mesma durante o intervalo prescrito. É possível que a STA não consiga receber a atribuição, sendo que neste caso o canal pode ir sem uso por um intervalo maior do que PIFS. Para evitar que isso ocorra, o AP pode sentir o canal para t <SIFS e determinar se ele está ocupado. Caso contrário, o AP pode apanhar imediatamente o canal transmitindo o piloto, faseado de modo correspondente.

As atribuições de canal de nova classe podem ser fendidas em intervalos de SIFS (16 psec) . Deste modo a ocupação de canal pode ser garantida para manter afastados os utilizadores legados durante o período de uso exclusivo da nova classe. 0 RCH deve ser projectado para acomodar interoperabilidade dado que a duração do RCH pode exceder 16 psec. Se o RCH não pode ser facilmente acomodado numa dada forma de realização, o RCH pode ser atribuído para trabalhar nos modos legados, quando o MAC da nova classe não tem controlo do canal (i.e., coexiste em modo legado). 110 ΡΕ2267956 O F-RCH pode ser acomodado permitindo às STAs transmitir pedidos de acesso a qualquer hora depois de uma transmissão de piloto (i.e., esperar 4 psec e transmitir durante 8 psec), conforme ilustrado na figura. 53.

Exemplo de forma de realização: 802.11 WLAN MIMO melhorada A seguir encontra-se pormenorizado um exemplo de forma de realização ilustrando vários aspectos apresentados acima, bem como aspectos adicionais. Neste exemplo, encontra-se ilustrada uma WLAN 802.11 melhorada que utiliza MIMO. Encontram-se pormenorizados vários melhoramentos MAC, bem como dados correspondentes e estruturas de mensagens para utilização na camada MAC e camada física. Os técnicos irão reconhecer que é descrito apenas um subconjunto ilustrativo das caracterí sticas de uma WLAN e irão prontamente adaptar o ensinamento da presente para interoperabilidade dos sistemas legados 802.11, bem como a interoperabilidade com vários outros sistemas. O exemplo de forma de realização, pormenorizado a seguir, caracteriza a interoperabilidade com STAs de 802.11a, 802.llg legadas assim como com o esboço de 802.lie norma final antecipada. O exemplo de forma de realização compreende um AP MIMO-OFDM, assim denominado para distinguir de APS legados. Devido à retrocompatibilidade, tal como pormenorizado a seguir, as STAs legadas são passíveis de serem associadas a um AP MIMO-OFDM. No 111 ΡΕ2267956 entanto, se desejado, um AP MIMO-OFDM pode rejeitar explicitamente um pedido de associação de uma STA legada. Procedimentos DFS podem direccionar a STA rejeitada para outro AP que suporta a operação legada (que pode ser um AP legado ou outro AP MIMO-OFDM). STAs MIMO-OFDM são passíveis de associar a um BSS 802.11a ou 802. llg ou BSS independente (IBSS) onde não se encontra presente qualquer AP. Assim, para tal operação, tal STA irá implementar todas as características obrigatórias de 802.11a, 802.llg, bem como o esboço previsto final da 802.lie.

Quando STAs legadas e MIMO-OFDM partilham o mesmo canal RF, em um BSS ou um IBSS, são suportados vários recursos. A máscara espectral PHY MIMO-OFDM proposta é compatível com máscara espectral 802.11a, 802.llg existente de modo que nenhuma interferência de canal adjacente adicional é introduzida em STAs legadas. 0 campo ampliado SIGNAL no cabeçalho PLCP (pormenorizado abaixo) é retrocompatível com o campo SIGNAL da 802.11 legada. Valores RATE não utilizados no campo SIGNAL legado Encontram-se configurados para definir novos tipos de PPDU (pormenorizados a seguir). A função de coordenação adaptativa (Adaptive Coordination Function - ACF) (pormenorizada a seguir) permite a partilha arbitrária do meio entre STAs MIMO-OFDM legadas. Os períodos de 8 02.11e EDCA, 802. lie CAP e a SCAP (apresentados a seguir) podem ser arbitrariamente interpolados em qualquer intervalo 112 ΡΕ2267956

Beacon, conforme determinado pelo gestor AP.

Tal como descrito acima, é necessário um MAC de alto desempenho para alavancar efectivamente as altas taxas de dados activadas pela camada física MIMO WLAN. Vários atributos deste exemplo de forma de realização MAC são pormenorizados a seguir. Seguem-se vários exemplos de atributos: A adaptação das taxas PHY e modos de transmissão exploram eficazmente a capacidade do canal MIMO. 0 serviço de baixa latência do PHY proporciona pequenos atrasos de ponta a ponta para empenhar-se nas exigências de aplicações de alto débito (por ex. multimédia). A operação de baixa latência pode ser conseguida com técnicas MAC baseadas na contenção com cargas baixas, ou usando agendamento centralizado ou distribuído em sistemas muito carregados. A baixa latência proporciona muitos benefícios. Por exemplo, a baixa latência permite a adaptação de taxa rápida para maximizar a taxa de dados da camada física. A baixa latência permite a implementação MAC económica com memórias tampão pequenas, sem parar ARQ. A baixa latência minimiza também o atraso ponta a ponta para aplicações multimédia e de alto débito.

Outro atributo é a elevada eficiência MAC e a informação adicional de baixa contenção. Em MACs baseados em contenção, a altas taxas de dados, o tempo ocupado por 113 ΡΕ2267956 transmissões úteis encolhe enquanto uma fracção cada vez maior do tempo é desperdiçada em informação adicional, colisões e períodos inactivos. 0 tempo perdido no meio pode ser reduzido através de agendamento, bem como através da agregação de vários pacotes da camada superior (por ex., datagramas IP) num único quadro MAC. Os quadros agregados podem também ser formados para minimizar o preâmbulo e informações adicionais de treino.

As altas taxas de dados activadas pelo manuseio QdS simplificado de licença PHY.

Os melhoramentos do exemplo de MAC, pormenorizados a seguir, são concebidos para atender os critérios de desempenho acima descritos de um modo que é retrocompatível com 802.llg e 802.11a. Além disso, suporte para um melhoramento para características que se Encontram incluídas no esboço da norma 802.lie, descrito acima, incluindo características tais como TXOP e protocolo de ligação directa (Direct Link Protocol - DLP), bem como o mecanismo opcional de confirmação de bloco.

Ao descrever os exemplos de formas de realização abaixo, é utilizada nova terminologia para alguns conceitos introduzidos acima. Um levantamento para a nova terminologia encontra-se pormenorizado no quadro 1. ΡΕ2267956 114

Quadro 1. Levantamento da terminologia

Terminologia anterior Termos utilizados nos parágrafos anteriores Levantamento para nova terminologia Termos utilizados nos parágrafos subsequentes PDU-MUX ou MPDU Quadro MAC MPDU parcial Fragmento de quadro MAC MAC PDU PPDU Difundir mensagem de canal Mensagem SCHED (BCH) e mensagem de canal de controlo (CCH) Subcanais de mensagem de Segmentos CTRLJ da mensagem canal de controlo SCHED Intervalo de quadro MAC da Período de acesso programado TDD (Scheduled Access Period -SC AP) F-TCH (Forward Traffic Transmissões AP-STA Channel- canal de tráfego agendadas directo) R-TCH (Reverse Traffic Transmissões STA-AP ou STA- Channel - canal de tráfego STA agendadas inverso) A-TCH (Ad-hoc peer-to-peer EDCA protegido ou EDCA MIMO- Traffic Channel - canal de OFDM tráfego posto-a-posto Ad-hoc) 115 ΡΕ2267956

PCCH (Peer-to-Peer Control Channel - canal de controlo posto-a-posto) Campo SIGNAL de cabeçalho PLCP RCH FRACH

Agregação flexível de quadro

Neste exemplo de forma de realização, a agregação de quadro flexível encontra-se facilitada. A figura 35 ilustra o encapsulamento de um ou mais quadros MAC (ou fragmentos) dentro de um quadro agregado. A agregação de quadros permite o encapsulamento de um ou mais quadros MAC (ou fragmentos) 3510 dentro de um quadro agregado 3520, que pode incorporar a compressão do cabeçalho, pormenorizada a seguir. O quadro MAC agregado 3520 forma PSDU 3530, que pode ser transmitida como uma PPDU única. O quadro agregado 3520 pode conter quadros (ou fragmentos) encapsulados 3510 de tipo de dados, gestão ou controlo. Quando a privacidade se encontra activada, a carga útil do quadro pode ser criptografada. 0 cabeçalho do quadro MAC de um quadro criptografado é transmitido "em claro".

Esta agregação do quadro de nível MAC, tal como acabado de descrever, permite a transmissão de quadros com zero IFS ou BIFS (espaçamento entre quadros da rajada, pormenorizado mais adiante) para a mesma STA receptora. Em certas aplicações, é desejável permitir que o AP transmita 116 ΡΕ2267956 quadros com zero IFS, ou quadros agregados, para várias STAs receptoras. Isto é permitido através do uso do quadro SCHED, descrito a seguir. 0 quadro SCHED define a hora de inicio de várias TXOPs. Preâmbulos e IFS podem ser eliminados quando o AP realiza transmissões costas-com-costas para várias STAs receptoras. Isto é designado como agregação PPDU para distinguir de agregação de quadro de nível MAC.

Um exemplo de transmissão de quadro MAC agregado (i.e. uma PPDU) começa com um preâmbulo seguido pelo MIMO OFDM PLCP HEADER (incluindo um campo SIGNAL, que pode incluir dois campos, SIGNAL1 e SIGNAL2) , seguido por símbolos de treinamento MIMO-OFDM (se houver). Exemplos de formatos PPDU Encontram-se pormenorizados mais adiante em relação às figuras 49-52. 0 quadro MAC agregado, agrega de modo flexível um ou mais quadros ou fragmentos encapsulados que devem ser transmitidos para a mesma STA receptora. (A mensagem SCHED, pormenorizada a seguir, permite a agregação de TXOPs do AP para várias STAs receptoras.) Não existe qualquer restrição sobre o número de quadros e fragmentos que podem ser agregados. Pode haver um limite para o tamanho máximo de um quadro agregado que é estabelecido através de negociação. Normalmente, o primeiro e último quadros no quadro agregado podem ser fragmentos que são criados para o empacotamento eficiente. Quando vários quadros de dados encapsulados são incluídos dentro de um quadro agregado, os cabeçalhos MAC dos quadros de dados e QdS podem ser comprimidos, conforme pormenorizado a seguir. 117 ΡΕ2267956 0 MAC transmissor pode tentar minimizar as informações adicionais PHY e PLCP e períodos de inactividade por meio do uso de agregação de quadro flexível. Isto pode ser conseguido através da agregação de quadros para eliminar o espaçamento entre quadros e cabeçalhos PLCP, bem como fragmentação de quadro flexível, para ocupar completamente o espaço disponível numa TXOP. Num exemplo de uma técnica, o MAC calcula primeiro o número de octetos a serem fornecidos para a PHY com base na taxa de dados actual e na duração da TXOP atribuída ou baseada em contenção. Quadros MAC completos e fragmentados podem então ser empacotados para ocupar toda a TXOP.

Se não puder ser acomodado um quadro completo no espaço restante numa TXOP, o MAC pode fragmentar o próximo quadro para ocupar o máximo possível dos octetos restantes na TXOP. Os quadros podem ser fragmentados de forma arbitrária para empacotamento eficiente. Num exemplo de forma de realização, esta fragmentação arbitrária está sujeita à restrição de um máximo de 16 fragmentos por quadro. Numa forma de realização alternativa, esta limitação pode não ser necessária. 0(s) restante(s) fragmento(s) do quadro MAC podem ser transmitidas numa TXOP subsequente. Na TXOP subsequente, o MAC pode dar maior prioridade a fragmentos de um quadro transmitido de modo incompleto, se desejado.

Um cabeçalho de agregação (2 octetos, neste exemplo), descrito abaixo, é inserido no cabeçalho MAC de 118 ΡΕ2267956 cada quadro (ou fragmento) encapsulado que é inserido no quadro agregado. Um campo de comprimento no cabeçalho de agregação indica o comprimento (em octetos) do quadro MAC encapsulado, e é usado pelo receptor para extrair quadros (e fragmentos) do quadro agregado. 0 campo do tamanho PPDU no campo SIGNAL proposto prevê o tamanho da transmissão MIMO-OFDM PPDU (número de símbolos OFDM) enquanto que o comprimento de cada quadro MAC encapsulado (em octetos) é indicado pelo cabeçalho de agregação.

Compressão de cabeçalho de quadros encapsulados A figura 36 ilustra um quadro MAC 3600 legado, que compreende cabeçalho MAC 3660, seguido por um corpo de quadro 3650 (que pode incluir um número variável de octetos, N) e um símbolo de verificação de quadro (FCS) 3655 (4 octetos, neste exemplo). Este formato de quadro MAC da técnica anterior encontra-se pormenorizado em 802.lie. 0 cabeçalho MAC 3660 compreende um campo de controlo de quadro 3610 (2 octetos), um campo de duração/ID 3615 (2 octetos), um campo de controlo de sequência 3635 (2 octetos) , e um campo de controlo de QdS 3645 (2 octetos) .

Além disso encontram-se incluídos quatro campos de endereço, endereço 1 3620, endereço 2 3625, endereço 3, 3630, e endereço 4 3640 (6 octetos cada). Estes endereços podem também ser designados como TA, RA, SA, e DA, respectivamente. O TA é o endereço da estação transmissora. O RA é o endereço da estação receptora. O SA é o endereço da estação de origem. O DA é o endereço da estação de 119 ΡΕ2267956 destino .

Quando vários quadros de dados encapsulados são incluídos dentro de um quadro agregado, os cabeçalhos MAC dos quadros de dados e QdS podem ser comprimidos. Exemplos de cabeçalhos MAC comprimidos para quadros de dados QdS são mostrados nas figuras 37-39. Note que o FCS é calculado no cabeçalho MAC comprimido e na carga útil (codificada ou não codificada).

Tal como apresentado nas figuras 37-39, quando os quadros são transmitidos utilizando PPDU de dados MIMO (tipo 0000), um campo de cabeçalho de agregação é introduzido no cabeçalho MAC 3660 do quadro MAC 3600 para criar um quadro MAC encapsulado, ou seja 3705, 3805, ou 3905, respectivamente O cabeçalho MAC, incluindo o campo de cabeçalho de agregação, é denominado de cabeçalho MAC ampliado (ou seja, 3700, 3800, ou 3900) . Um ou mais quadros encapsulados de gestão, controlo e/ou de dados (incluindo dados QdS) podem ser agregados num quadro MAC agregado. Quando se encontra em utilização a privacidade de dados, a carga útil dos dados ou quadros de dados QdS podem ser codificados. 0 cabeçalho de agregação 3710 é inserido para cada quadro (ou fragmento) inserido no quadro agregado (3705, 3805, ou 3905, respectivamente). A compressão do cabeçalho é indicada pelo campo do tipo de cabeçalho de agregação, pormenorizado a seguir. Os cabeçalhos de quadros 120 ΡΕ2267956 de dados e quadros de dados QdS podem ser comprimidos para eliminar campos redundantes. O quadro agregado 3705, ilustrado na figura 37, ilustra um quadro descomprimido, que inclui todos os quatro endereços e campo duração/ID.

Após um quadro agregado descomprimido ter sido transmitido, quadros agregados adicionais não precisam de identificar os endereços da estação de transmissão e recepção, dado que são idênticos. Assim, o endereço 1 3620 e endereço 2 3625 podem ser omitidos. O campo de duração/ ID 3615 não precisa de ser incluído no quadro agregado para quadros subsequentes. A duração pode ser utilizada para definir o NAV. O campo de duração/ID está sobrecarregado com base no contexto. Em mensagens de pesquisa, contém a ID de acesso {AID) . Em outras mensagens, o mesmo campo especifica a duração para definir o NAV. O quadro correspondente 3805 encontra-se ilustrado na figura 38. A compressão adicional encontra-se disponível quando o endereço de origem e endereços de estação de destino contêm informação duplicada. Neste caso, o endereço 3 3630 e endereço 4 3640 pode também ser removido, resultando no quadro 3905 ilustrado na figura 39.

Quando os campos são removidos, para descomprimir, o receptor pode inserir o campo correspondente do cabeçalho anterior (após a descompressão) no quadro agregado. Neste exemplo, o primeiro quadro num quadro agregado utiliza sempre o cabeçalho descomprimido. A 121 ΡΕ2267956 descodificação da carga útil pode exigir alguns campos do cabeçalho MAC que podem ter sido removidos para a compressão do cabeçalho. Após a descompressão do cabeçalho do quadro, estes campos podem ser disponibilizados para o motor de descodificação. 0 campo do comprimento é usado pelo receptor para extrair quadros (e fragmentos) do quadro agregado. 0 campo do comprimento indica o comprimento do quadro com o cabeçalho comprimido (em octetos).

Após a extracção, o campo de cabeçalho de agregação é removido. 0 quadro descomprimido é depois passado para o motor de descodificação. Podem ser necessários campos nos cabeçalhos MAC (descomprimidos) para a verificação de integridade da mensagem durante a descodificação. A figura 40 ilustra um exemplo de cabeçalho de agregação 3710. O campo de cabeçalho de agregação é adicionado a cada cabeçalho de quadro ( ou fragmento) para um ou mais quadros (codificados ou não codificados) que são transmitidos numa PPDU de dados MIMO. O cabeçalho de agregação compreende um campo do tipo cabeçalho de agregação 4010 de 2 bits (para indicar se ou não está a ser empregue compressão do cabeçalho, e que tipo) e um campo 4030 com 12 bits de comprimento. Os quadros do tipo 00 não empregam compressão do cabeçalho. Os quadros do tipo 01 não têm os campos duração/ID, endereço 1 e endereço 2. Aos quadros do tipo 10 foram retirados os mesmos campos que os quadros do tipo 01 frames, assim como os campos endereço 3 122 ΡΕ2267956 e endereço 4. 0 campo comprimento 4030 no cabeçalho de agregação indica o comprimento do quadro em octetos com o cabeçalho comprimido. 2 bits 4020 Encontram-se reservados. Os tipos de cabeçalho de agregação Encontram-se resumidos no quadro 2.

Quadro 2: Tipo de cabeçalho de agregação

Bit 0 Bit 1 Significado 0 0 Não comprimido 0 1 Encontram-se retirados os campos duração/ID, endereço 1, endereço 2 1 0 Encontram-se retirados os campos duração/ID, endereço 1, endereço 2, endereço 3, endereço 4 1 1 Reservado

Neste exemplo de forma de realização, todos os quadros de gestão e controlo que se encontram encapsulados num quadro agregado utilizam o cabeçalho de quadro descompactado com cabeçalho de agregação do tipo 00. Os seguintes quadros de gestão podem ser encapsulados juntamente com quadros de dados num quadro agregado: pedido de associação, resposta de associação, pedido de reassociação, resposta de reassociação, pedido de ensaio, resposta de ensaio, dissociação, autenticação e desautenticação. Os seguintes quadros de controlo podem ser encapsulados juntamente com quadros de dados num quadro agregado: BlockAck e BlockAckRequest. Em formas de realização alternativas, qualquer tipo de quadro pode ser 123 ΡΕ2267956 encapsulado .

Função de coordenação adaptativa A função de coordenação adaptativa (Adaptíve Coordination Functíon - ACF) é uma extensão do HCCA e EDCA que permite operação agendada flexível, altamente eficiente, de baixa latência apropriada para a operação com altas taxas de dados accionada pelo MIMO PHY. A figura 41 ilustra um exemplo de forma de realização de um quadro de período de acesso agendado (Scheduled Acess Period Frame -SCAP) para utilização na ACF. Utilizando uma mensagem SCHED 412 0, um AP pode agendar simultaneamente uma ou mais AP-STA, STA-AP ou STA-STA TXOPs durante o período conhecido como o período de acesso agendado 4130. Estas transmissões agendadas são identificadas como transmissões agendadas 4140. A mensagem SCHED 4120 é uma alternativa da pesquisa HCCA legada, pormenorizada acima. Num exemplo de forma de realização, o valor máximo permitido do SCAP é de 4 ms.

Exemplos de transmissões agendadas 4140 são apresentados na figura 41 para ilustração, incluindo transmissões AP para STA 4142, transmissões STA para 4144, e transmissões STA para STA 4146. Neste exemplo, o AP transmite para STA B 4142A, depois para STA D 4142B, e depois para STA G 4142C. Note-se não é necessário serem introduzidos intervalos entre estas TXOPs, dado que a origem (o AP) é a mesma para cada transmissão. Os intervalos são apresentados entre TXOPs quando a origem 124 ΡΕ2267956

muda (exemplos de espaçamentos de intervalo são pormenorizados mais abaixo). Nesta ilustração, após as transmissões AP para STA 4142, SAT C transmite para AP 4144, depois, após um intervalo, STA G transmite para o AP 4144B, e depois, após um intervalo, STA E transmite para o AP 4144C. Uma TXOP 4146 posto-a-posto é então agendada. Neste caso, STA E permanece como a origem (transmitindo para STA F), então não é necessário ser introduzido qualquer intervalo se a potência de transmissão da STA E estiver inalterada, caso contrário pode ser utilizado um intervalo BIFS. Transmissões adicionais STA para STA podem ser agendadas, mas não são apresentadas neste exemplo. Pode ser agendada qualquer combinação de TXOPs, em qualquer ordem. A ordem dos tipos de TXOP apresentados é somente um exemplo de uma convenção. Embora possa ser desejável para agendar TXOPs para minimizar o número necessário de intervalos, não é obrigatório. 0 período de acesso agendado 4130 pode também

conter um período FRACH 4150 dedicado a transmissões de canal de acesso aleatório rápido {FRACH) (em que uma STA pode fazer um pedido de atribuição) e/ou um período MIMO OFDM EDCA 4160 onde STAs da MIMO podem utilizar procedimentos EDCA Estes períodos de acesso baseados na contenção são protegidos pelo conjunto NAV para o SCAP. Durante o período MIMO OFDM EDCA 4160, STAs da MIMO

utilizam procedimentos EDCA para aceder ao meio, sem ter de disputar com STAs legadas. As transmissões durante qualquer período de contenção protegido utilizam o cabeçalho MIMO 125 ΡΕ2267956 PLCP (pormenorizado mais adiante). 0 AP não proporciona agendamento TXOP durante o período de contenção protegido, nesta forma de realização.

Quando se Encontram presentes somente STAs da MIMO, o NAV para o SCAP pode ser definido através de um campo de duração no quadro SCHED (o quadro SCHED encontra-se pormenorizado mais adiante). Opcionalmente, se for desejada protecção de STAs legadas, o AP pode preceder o quadro SCHED 4120 com um CTS-to-Self 4110 para estabelecer o NAV para o SCAP em todas as STAs no BSS.

Nesta forma de realização, as STAs da MIMO obedecem ao limite SCAP. A última STA a transmitir num SCAP deve encerrar a sua TXOP pelo menos duração PIES antes do final do SCAP. As STAs da MIMO obedecem também aos limites TXOP agendados e completam a sua transmissão antes do fim da TXOP atribuída. Isso permite que a STA agendada subsequente inicie a sua TXOP sem sentir o canal como estando inactivo. A mensagem SCHED 4120 define o agendamento. As atribuições de TXOPs (AP-STA, STA-AP e/ou STA-STA) estão incluídas nos elementos CTRLJ (4515 -.. 4530 na figura 45, pormenorizada abaixo) no quadro SCHED. A mensagem SCHED pode também definir a parte do SCAP 4100 dedicada a FRACH 4150, se houver, e uma parte protegida para o funcionamento do EDCA 4160, se houver. Se não se encontrarem incluídas quaisquer atribuições TXOP agendadas no quadro SCHED, então 126 ΡΕ2267956 todo o SCAP é reservado para as transmissões EDCA (incluindo qualquer FRACH) protegido de STAs legadas pelo conjunto NAV para o SCAP. 0 comprimento máximo da TXOP agendada ou baseada na contenção permitido durante o SCAP pode ser indicado num elemento de capacidades ACF. Nesta forma de realização, o comprimento do SCAP não muda durante um intervalo beacon. 0 comprimento pode ser indicado no elemento de capacidades ACF. Um exemplo de elemento ACF compreende um comprimento de SCAP (10 bits), um comprimento máximo SCAP TXOP (10 bits) , um IFS guarda (GIFS) duração (4 bits), e uma FRACH RESPONSE (4 bits). O comprimento SCAP indica o comprimento do SCAP para o intervalo beacon actual. O campo é codificado em unidades de 4 Ps. O comprimento SCAP TXOP máximo indica o comprimento TXOP permissivel máximo durante um SCAP. O campo é codificado em unidades de 4 Ps. A duração GIFS é o intervalo de guarda entre TXOPs de STA seguidos agendados. O campo é codificado em unidades de 800 ns. FRACH RESPONSE é indicada em unidades de SCAPS. O AP deve responder a um pedido recebido usando um FRACH PPDU fornecendo ao STA uma TXOP agendada dentro de SCAPS FRACH RESPONSE. A figura 42 mostra um exemplo de como o SCAP pode ser usado em conjunção com HCCA e EDCA. Em qualquer intervalo beacon (ilustrado com beacons 4210A-C), o AP tem total flexibilidade para acesso baseado na contenção de duração interpolada adaptivamente de EDCA com a CAP 802.lie 127 ΡΕ2267956 e o SCAP MIMO-OFDM.

Assim, usando a ACF, o AP pode operar como em HCCA, mas com a capacidade adicional de atribuir períodos para SCAP. Por exemplo, o AP pode utilizar CFP e CP tal como no PCF, atribuir um CAP para a operação de pesquisa tal como em HCCA, ou pode atribuir um SCAP para operação agendada. Tal como apresentado na figura 42, num intervalo Beacon, o AP pode utilizar qualquer combinação de períodos para acesso baseado em contenção (EDCA) 4220A-F, CAP 4230A-F, e SCAP 4100Λ-Ι. (Para simplificar, o exemplo da figura 42 não mostra nenhum CFP.) O AP adapta a proporção do meio ocupado por diferentes tipos de mecanismos de acesso baseados nos seus algoritmos de agendamento e suas observações de ocupação média. Pode também ser utilizada qualquer técnica de agendamento. O AP determina se os fluxos QdS admitidos estão a ser satisfeitos e pode utilizar outras observações incluindo a ocupação medida do meio para adaptação. HCCA e C APS associadas encontram-se descritas acima. Um exemplo ilustrativo CAP 4230 é apresentado na figura 42. Uma TXOP de AP 4232 é seguida por uma pesquisa 4234A. HCCA TXOP 4236A segue a pesquisa 4234A. É transmitida outra pesquisa 4234B, seguida por outra respectiva HCCA TXOP 4236B. EDCA encontra-se descrito acima. Um exemplo ilustrativo EDCA 4220 é apresentado na figura 42. São 128 ΡΕ2267956 apresentados vários EDCA TXOPs 4222A-C. Um CFP é omitido neste exemplo.

Um SCAP 4100, tal como apresentado na figura 42, pode ser do formato pormenorizado na figura 41, incluindo um CTS opcional para o Self 4110, SCHED 4120, e período de acesso agendado 4130. O AP indica a operação agendada utilizando a mensagem 802.11 mensagem de indicação de tráfego fornecido (Delivery Traffic Indication Message - DTIM) da seguinte forma. A DTIM contém um mapa de bits de IDs de acesso (AIDs) para o qual o AP ou outra STA no BSS atrasou dados. Usando a DTIM, todas as STAs passíveis de MIMO são sinalizadas para ficarem alerta após o beacon. Num BSS, onde ambos as STAs das MIMO legadas se Encontram presentes, STAs legadas são agendadas em primeiro lugar, imediatamente após o beacon. Logo após as transmissões legadas, é transmitida a mensagem SCHED que indica a composição do período de acesso agendado. As STAs passíveis de MIMO não agendadas num período de acesso agendado particular pode dormir para o resto do SCAP e acordar para ouvir as mensagens SCHED subsequentes. Vários outros modos de operação são activados com ACF. A figura 43 mostra um exemplo de operação onde cada intervalo beacon compreende um número de SCAPS 4100 interpolados com períodos de acesso baseados na contenção 4220. Este modo permite a partilha "justa" do meio onde os 129 ΡΕ2267956 fluxos de QdS MIMO se Encontram agendados durante o SCAP enquanto que os fluxos não QdS MIMO utilizam os períodos de contenção juntamente com STAs legadas, se existirem. Períodos intercalados permitem serviço de baixa latência para MIMO e STAs legadas.

Como descrito acima, a mensagem SCHED na SCAP pode ser precedida por um CTS-to-Self para protecção contra STAs legadas. Se não existirem quaisquer STAs legadas, não é necessário CTS-to-Self (ou outro sinal de libertação legado) . 0 beacon 4210 pode definir um CFP longo para proteger todos os SCAPS de qualquer STAs legada que chega. Um CP no final do intervalo beacon permite que STAs legadas recém-chegadas acedam ao meio. A operação de baixa latência optimizada com um grande número de STAs da MIMO pode ser activada usando o exemplo de operação mostrado na figura 44. Neste exemplo, a suposição é que as STAs legadas, se presentes, exigem apenas recursos limitados. 0 AP transmite um beacon, estabelecendo um longo CFP 4410 e um curto CP 4420. Um beacon 4210 é seguido por quaisquer mensagens de difusão/multidifusão para STAs legadas. Depois os SC APS 4100 são agendados costas-com-costas. Este modo de operação também oferece a gestão optimizada de energia, dado que as STAs têm que acordar periodicamente para ouvir as mensagens SCHED e podem dormir durante o intervalo SCAP se não agendadas no SCAP actual. 130 ΡΕ2267956 O acesso protegido baseado na contenção STAs da MIMO é proporcionado através dos períodos FRACH ou MIMO EDCA incluídos no período de acesso agendado 4130 do SCAP 4100. As STAs legadas podem obter acesso baseado na contenção para o meio durante o CP 4420.

As transmissões agendadas seguidas a partir do AP podem ser agendadas logo após a transmissão do quadro SCHED. O quadro SCHED pode ser transmitido com um preâmbulo. As transmissões de AP agendadas subsequentes podem ser transmitidas sem um preâmbulo (pode ser transmitido um indicador se um preâmbulo se encontra ou não incluído). Um exemplo de preâmbulo PLCP encontra-se pormenorizado mais adiante. As transmissões STA agendadas começarão com um preâmbulo no exemplo de forma de realização.

Recuperação de erro O AP pode utilizar vários procedimentos para a recuperação de erros de recepção SCHED. Por exemplo, se uma STA não for passível de descodificar uma mensagem SCHED, não será passível de utilizar a sua TXOP. Se uma TXOP agendada não começar no tempo de arranque atribuído, o AP pode iniciar a recuperação transmitindo num PIFS após o início da TXOP agendada não utilizada. O AP pode utilizar o período da TXOP agendada não utilizada como uma CAP. Durante a CAP, o AP pode transmitir a uma ou mais STAs ou pesquisar uma STA. A pesquisa pode ser para a STA que 131 ΡΕ2267956 perdeu a TXOP agendada ou outra STA. A CAP é terminada antes da próxima TXOP agendada.

Os mesmos procedimentos podem também ser usados quando uma TXOP programada termina mais cedo. 0 AP pode iniciar a recuperação transmitindo num PIFS após o fim da última transmissão na TXOP agendada. 0 AP pode utilizar o período não utilizado de uma TXOP agendada como um CAP, tal como acabado de descrever.

Contenção protegida

Tal como descrito acima, um SCAP pode também conter uma parte dedicada a transmissões FRACH e/ou uma parte onde STAs da MIMO podem utilizar procedimentos EDCA. Estes períodos de acesso baseados na contenção podem ser protegidos pelo conjunto NAV para o SCAP. A contenção protegida complementa o funcionamento agendado de baixa latência ao permitir que STAs indiquem pedidos TXOP para ajudar o AP no agendamento. No período EDCA protegido, STAs MIMO-OFDM podem transmitir quadros usando acesso baseado em EDCA (protegido de contenção com STAs legadas) . Usando técnicas de legado, as STAs podem indicar pedido de duração TXOP ou estado da memória tampão no campo de controlo QdS 802. lie no cabeçalho MAC. No entanto, o FRACH é um meio mais eficiente de fornecer a mesma função. Durante o período FRACH, as STAs podem utilizar contenção semelhante a Aloha fendida para aceder 132 ΡΕ2267956 ao canal em fendas FRACH de tamanho fixo. A PPDU do FRACH pode incluir o pedido de duração TXOP.

No exemplo de forma de realização, as transmissões de quadro MIMO utilizam o cabeçalho MIMO PLCP, pormenorizado a seguir. Dado que as STAs 802.11b, 802.11a, e 802.llg são passíveis de descodificar apenas o campo SIGNALl do cabeçalho MIMO PLCP (pormenorizado em relação à figura 50, abaixo), na presença de STAs não-MIMO, os quadros MIMO devem ser transmitidos com protecção. Quando ambas as STAs legadas e MIMO estão presentes, as STAs que utilizam os procedimentos de acesso EDCA podem utilizar uma sequência RTS/CTS legada para protecção. O RTS/CTS legado refere-se à transmissão de quadros RTS/CTS usando preâmbulo legado, cabeçalho PLCP e formatos de quadro MAC.

As transmissões MIMO podem também utilizar os mecanismos de protecção fornecidos pelo 802.lie HCCA. Assim, as transmissões do AP para STAs, as transmissões pesquisadas de STAs para o AP, ou de uma STA para outra STA (usando o protocolo de ligação directa) podem ser proporcionadas protecção usando o Período de acesso controlado (Controlled Access Period - CAP) . 0 AP pode também utilizar CTS-to-Self legado para a protecção do período de acesso agendado MIMO (Scheduled Access Period - SCAP) de STAs legadas.

Quando um AP determina que todas as STAs 133 ΡΕ2267956 presentes no BSS são passíveis de descodificar o cabeçalho MIMO PLCP, ele indica isto num elemento de capacidades MIMO no beacon. Isto é designado como um MIMO BSS.

Num MIMO BSS, sob ambos EDCA e HCCA, as transmissões de quadro usam o cabeçalho MIMO PLCP e símbolos de treino MIMO-OFDM de acordo com as regras de envelhecimento dos símbolos de treino MIMO-OFDM. As transmissões no MIMO BSS usam o MIMO PLCP.

Espaçamento entre quadros reduzido

Encontram-se pormenorizadas acima várias técnicas para a redução geral do espaçamento entre quadros. Encontram-se ilustrados aqui vários exemplos de redução de espaçamento entre quadros neste exemplo de forma de realização. Para transmissões agendadas, o momento de início da TXOP é indicado na mensagem SCHED. A STA emissora pode começar a sua TXOP agendada no momento de início indicado na mensagem SCHED sem determinar que o meio está inactivo. Tal como descrito acima, as transmissões agendadas AP consecutivas durante um SCAP são transmitidas sem IFS mínimo.

No exemplo de forma de realização, as transmissões STA consecutivas agendadas (a partir de diferentes STAs) são transmitidas com um IFS de pelo menos IFS guarda (GIFS) . 0 valor padrão de GIFS é de 800 ns. Pode ser escolhido um valor maior até ao valor de rajada IFS 134 ΡΕ2267956 (Burst IFS - BIFS) definido a seguir. 0 valor de GIFS pode ser indicado no elemento de capacidades ACF, descrito acima. Formas de realização alternativas podem empregar quaisquer valores para GIFS e BIFS.

As transmissões MIMO OFDM PPDU consecutivas da mesma STA (rajada de TXOP) são separadas por um BIFS. Quando se opera na banda de 2,4 GHz, o BIFS é igual ao 10 Ps e o PPDU MIMO-OFDM não inclui a extensão de sinal OFDM 6 Ps. Quando se opera na banda de 5 GHz, o BIFS é 10 Ps. Numa forma de realização alternativa, BIFS pode ser definido como um valor menor ou maior, incluindo 0. Para permitir que o controlo de ganho automático (Automatic Gain Control - AGC) comute entre transmissões, pode ser utilizado um intervalo maior do que 0 quando a potência de transmissão da STA transmissora for alterada.

Os quadros que exigem uma resposta imediata da STA receptora não são transmitidos usando um PPDU MIMO-OFDM. Em vez disso, eles são transmitidos usando o PPDU legado subjacente, i.e. a cláusula 19 na banda de 2,4 GHz ou cláusula 17 na banda dos 5 GHz. Alguns exemplos de como PPDUs MIMO-OFDM legado são multiplexados no meio são mostrados abaixo.

Primeiro, considere um RTS/CTS legado seguido por rajadas de PPDU MIMO-OFDM. A sequência de transmissão é a seguinte: RTS legado - SIFS - CTS legado - SIFS - PPDU MIMO-OFDM - BIFS - PPDU MIMO-OFDM. Em 2,4 GHz, o RTS legado 135 ΡΕ2267956 ou PPDU CTS usa extensão de sinal OFDM e o SIFS é de 10 Ps. Em 5 GHz, não há extensão OFDM mas o SIFS é de 16 Ps.

Segundo, considere um TXOP EDCA usando PPDU MIMO-OFDM. A sequência de transmissão é a seguinte: PPDU MIMO-OFDM - BIFS - BlockAckRequest legado - SIFS - ACK. A TXOP EDCA é obtida através de procedimentos EDCA para a classe de acesso apropriada (Access Class - AC) . Conforme pormenorizado acima, EDCA define classes de acesso que podem utilizar diferentes parâmetros por AC, tal como AIFS [AC], CWmin[AC], e CWmax[AC] . O BlockAckRequest legado é transmitido com qualquer extensão de sinal ou SIFS de 16 Ps. Se o BlockAckRequest for transmitido no quadro agregado dentro do PPDU MIMO-OFDM, não existe qualquer ACK.

Terceiro, considere TXOPs agendados consecutivos. A sequência de transmissão é a seguinte: STA A PPDU MIMO-OFDM - GIFS - STA B PPDU MIMO-OFDM. Pode haver um período de inactividade após a transmissão da STA A PPDU MIMO-OFDM se a transmissão PPDU for mais curta do que o tempo máximo permitido atribuído da TXOP.

Tal como descrito acima, a descodificação e desmodulação de transmissões codificadas OFDM impõe requisitos de processamento adicional na STA receptora. Para acomodar isto, 802.11a e 802. llg permitem tempo adicional para a STA receptora antes da ACK ter que ser transmitida. Em 802.11 a, o tempo SIFS encontra-se definido para 16 Ps. Em 802.llg o tempo SIFS encontra-se definido 136 ΡΕ2267956 para 10 Ps mas é introduzida uma extensão de sinal adicional OFDM 6 Ps.

Dado que a descodificação e desmodulação de transmissões MIMO-OFDM pode impor uma carga de processamento ainda maior, seguindo a mesma lógica, pode ser concebida uma forma de realização para aumentar o SIFS ou extensão de sinal OFDM, conduzindo à redução adicional na eficiência. No exemplo de forma de realização, através do alargamento do bloco ACK e mecanismo de confirmação de bloco atrasado da 802.lie, a exigência de ACK imediato para todas as transmissões MIMO-OFDM é eliminada. Em vez de aumentar o SIFS ou a extensão do sinal, a extensão do sinal é eliminado, e para muitas situações o espaçamento entre quadros necessário entre as transmissões consecutivas é reduzido ou eliminado, conduzindo a uma maior eficiência.

Mensagem SCHED A figura 45 ilustra a mensagem SCHED, introduzida acima em relação à figura 41, mas pormenorizada mais adiante. A mensagem SCHED 412 0 é uma mensagem de pesquisa múltipla que atribui uma ou mais TXOPs AP-STA, STA-AP e STA-STA para a duração de um período de acesso agendado (SCAP). A utilização da mensagem SCHED permite pesquisa reduzida e informação adicional de contenção, bem como elimina IFS desnecessários. A mensagem SCHED 4120 define o agendamento para o 137 ΡΕ2267956 SCAP. A mensagem SCHED 4120 compreende um cabeçalho MAC 4510 (15 octetos no exemplo de forma de realização) . No exemplo de forma de realização, cada um dos segmentos CTRLO, CTRL1, CTRL2 e CTRL3 (aqui referidos genericamente como CTRLJ, onde J pode ser 0 a 3 para ilustrar segmentos 4515-4530, respectivamente) são de comprimento variável e podem ser transmitidos a 6, 12, 18 e 24 Mbps, respectivamente, se existirem. O exemplo de cabeçalho MAC 4510 é composto por controlo de quadro 4535 (2 octetos), duração 4540 (2 octetos), BSSID 4545 (6 octetos), gestão de energia 4550 (2 octetos) , e MAP 4555 (3 octetos) . Os bits 13-0 do campo duração 4540 especificam o comprimento do SCAP em microssegundos. O campo duração 4540 é usado por STAs passíveis de transmissões MIMO-OFDM para definir o NAV para a duração do SCAP. Quando existem STAs legadas no BSS, o AP pode utilizar outros meios para proteger o SCAP, por exemplo CTS-to-Self legado. No exemplo de forma de realização, o valor máximo do SCAP é de 4 ms. O campo BSSID 4545 identifica o AP. O campo de gestão de energia 4550 é mostrado na figura 46. A gestão de energia 4550 compreende contagem SCHED 4610, um campo reservado 4620 (2 bits), potência de transmissão 4630, e potência de recepção 4640. A potência de transmissão do AP e potência de recepção AP são tal como indicado no campo de gestão de energia, sendo o nível da potência de recepção STA medido na STA. 138 ΡΕ2267956 A contagem SCHED é um campo que é incrementado a cada transmissão SCHED (6 bits neste exemplo). A contagem SCHED é reinicializada em cada transmissão beacon. A contagem SCHED pode ser utilizada para diversos fins. Como exemplo, é descrita abaixo uma caracteristica de economia de energia que utiliza a contagem SCHED. 0 campo de energia de transmissão 4630 representa o nivel de potência de transmissão a ser utilizado pelo AP. No exemplo de forma de realização, o campo de 4 bits é codificado da seguinte forma: O valor representa o número de passos de 4 dB que o nivel de potência de transmissão se encontra abaixo do nivel de potência de transmissão máxima (em dBm) para esse canal, tal como indicado num elemento de informação do beacon. O campo da potência de recepção 4640 representa o nivel de potência de recepção esperado no AP. No exemplo de forma de realização, o campo de 4 bits é codificado da seguinte forma: O valor representa o número de passos de 4 dB que o nivel de potência receptora se encontra acima do nivel mínimo de sensibilidade do receptor (-82 dBm). Baseado no nível de potência recebida numa STA, uma STA pode calcular o seu nível de potência de transmissão da seguinte forma: potência de transmissão da STA (dBm) = potência de transmissão do AP (dBm) + potência de recepção do AP (dBm) - potência de recepção da STA (dBm).

No exemplo de forma de realização, durante as 139 ΡΕ2267956 transmissões agendadas STA-STA, o segmento de controlo é transmitido em um nível de potência que pode ser descodificado em ambos os AP, bem como na STA receptora. Um relatório de controlo de potência do AP ou do campo de gestão de energia 4550 no quadro SCHED permite ao STA determinar o nível de potência de transmissão necessário para que o segmento de controlo possa ser descodificado no AP. Este aspecto geral é descrito acima em relação à figura 22. Para uma transmissão STA-STA agendada, quando a potência necessária para descodificar no AP é diferente da potência necessária para descodificar na STA receptora, o PPDU é transmitido no mais elevado dos dois níveis de potência. O campo MAP 4555, mostrado na figura 47, especifica a presença e duração dos períodos protegidos de acesso baseados na contenção durante o SCAP. O campo MAP 4555 compreende contagem FRACH 4710, desvio FRACH 4720, e desvio EDCA 4730. O exemplo contagem FRACH 4710 (4 bits) é o número de fendas FRACH agendadas que começam no desvio FRACH 472 0 (10 bits) . Cada ranhura FRACH é de 2 8 Ps. Um valor de contagem FRACH de "0" indica que não há período FRACH no período de acesso agendado actual. O desvio EDCA 4730 é o início do período EDCA protegido. 0 exemplo de desvio EDCA 4730 é de 10 bits. Ambos, o desvio FRACH 4720 e o desvio EDCA 4730, são em unidades de 4 Ps a partir do início da transmissão de quadro SCHED.

A mensagem SCHED 4120 é transmitida como um SCHED 140 ΡΕ2267956 PPDU 5100 (tipo 0010) especial, pormenorizado mais adiante em relação à figura 51. A presença dentro da mensagem SCHED 4120 e o comprimento dos segmentos CTRL0 4515, CTRL 4520, CTRL2 4525 e CTRL3 4530 Encontram-se indicados no campo SIGNAL (5120 e 5140) do cabeçalho PLCP do SCHED PPDU 5100. A figura 48 ilustra os quadros de controlo SCHED para atribuição TXOP. Cada um dos segmentos CTRL0 4515, CTRL1 4520, CTRL2 4525, e CTRL3 4530 são de comprimento variável e cada um compreende zero ou mais elementos de atribuição (4820, 4840, 4860 e 4880, respectivamente). Um FCS de 16 bits (4830, 4850, 4870 e 4890, respectivamente) e 6 bits de cauda (não apresentados) são adicionados por segmento CTRLJ. Para o segmento 4515 CTRL0 o FCS é calculado sobre o cabeçalho MAC 4510 e quaisquer elementos de atribuição 4820 CTRL0 (deste modo o cabeçalho MAC é mostrado prefixado a CTRL0 4515 na figura 48) . No exemplo de forma de realização, o FCS 4830 para CTRLO 4515 encontra-se incluído mesmo que nenhuns elementos de atribuição estejam incluídos no segmento CTRLO.

Tal como aqui pormenorizado, o AP transmite atribuições para transmissões AP-STA, STA-AP e STA-STA no quadro SCHED. Os elementos de atribuição para STAs diferentes são transmitidos num segmento CTRLJ tal como indicado pela STA no campo da taxa SCHED do cabeçalho PLCP das suas transmissões. Note que CTRLO a CTRL3 correspondem a robustez cada vez menor. Cada STA começa a descodificar o cabeçalho PLCP do PPDU SCHED. O campo SIGNAL indica a 141 ΡΕ2267956 presença e comprimento de segmentos CTRLO, CTRL1, CTRL2 e CTRL 3 na PPDU SCHED. 0 receptor STA começa com a descodificação do cabeçalho MAC e segmento CTRLO, descodificando cada elemento de atribuição até que o FCS, e continua a descodificar posteriormente CTRL1, CTRL2 e CTRL3, parando no segmento CTRLJ cujo FCS é incapaz de verificar. São definidos cinco tipos de elementos de atribuição tal como apresentado no quadro 3. Vários elementos de atribuição podem ser empacotados em cada segmento CTRLJ. Cada elemento de atribuição especifica a ID de acesso STA em transmissão {AID), a AID da STA receptora, o momento de inicio da TXOP agendada e o comprimento máximo permitido da TXOP agendada.

Quadro 3: Tipos de elemento de atribuição

Tipo (3 bits) Tipo de elemento de atribuição Campos (comprimentos em bits) Comprim ento total em bits 000 Simplex AP-STA Preâmbulo presente (D 40 AID (16) Iniciar desvio (10) Duração TXOP (10) 001 Simplex ST A-AP AID (16) 39 Iniciar desvio (10) Duração TXOP (10) 142 ΡΕ2267956 010 Duplex AP-STA Preâmbulo presente (D 60 AID (16) Iniciar desvio AP (10) Duração TXOP AP (10) Iniciar desvio STA (10) Duração TXOP STA (10) 011 Simplex STA-STA AID transmissão (16) 55 AID recepção (16) Iniciar desvio (10) Dim. máx. PPDU (10) 100 Duplex STA-STA AID 1 (16) 75 AID 2 (16) STA 1 iniciar desvio (10) STA 1 dim. máx. PPDU (10) STA 2 iniciar desvio (10) STA 2 dim. máx. PPDU (10) 0 preâmbulo pode ser eliminado em transmissões consecutivas do AP. 0 bit presente do preâmbulo é definido como 0 se o AP não transmitir um preâmbulo para uma transmissão AP agendada. Um exemplo de beneficio da eliminação do preâmbulo é quando o AP tem uma baixa largura de banda, fluxos de baixa latência para várias STAs, tal como num BSS com vários fluxos de voz sobre IP (VoIP) . Por isso, o quadro SCHED permite a agregação de transmissões do AP para várias STAs receptoras (i.e. agregação de PPDU, descrita acima). A agregação de quadros, tal como definido acima, permite a agregação de quadros a uma STA receptora. 143 ΡΕ2267956 0 campo Start Offset (iniciar desvio) é em múltiplos de 4 Ps referenciado do momento de inicio do preâmbulo da mensagem SCHED. A AID é a ID de acesso da(s) STA{s) atribuída(s).

Para todos os tipos de elemento de atribuição, excepto transmissões STA-STA agendadas, o campo TXOP Duration (duração TXOP) é o comprimento máximo permitido da TXOP agendada em múltiplos de 4 Ps. 0 tamanho actual da PPDU, da PPDU transmitida é indicado no campo SIGNALl da PPDU (pormenorizado mais adiante).

Para transmissões STA-STA agendadas (atribuição de tipos de atribuição 011 e 100) , o campo Max PPDU Size (tamanho máximo da PDU) é também o comprimento máximo permitido da TXOP agendada em múltiplos de 4 Ps, podendo no entanto ser aplicadas regras adicionais. No exemplo de forma de realização, para transmissões STA-STA agendadas, a TXOP contém apenas um PPDU. A STA receptora usa a Max PPDU Size (dimensão máx. da PPDU) indicada no elemento de atribuição para determinar o número de símbolos OFDM na PPDU (dado que campo PPDU Size (tamanho PPDU) se encontra substituído por um campo de pedido no SINAL1, pormenorizado a seguir em relação à figura 51) . Se o fluxo STA-STA utiliza símbolos OFDM com o intervalo de guarda normal (Guard Interval - GI) , a STA receptora coloca o tamanho do PPDU para a TXOP agendada para o tamanho PPDU máximo indicado no elemento de atribuição. Se o fluxo STA-STA utilizar símbolos OFDM com GI encurtado, a STA receptora 144 ΡΕ2267956 determina o tamanho da PPDU ampliado a escala do campo Max PPDU Size (tamanho máximo da PPDU) em um factor de 10/9 e arredondando para baixo. A STA emissora pode transmitir uma PPDU mais curta do que o tamanho máximo da PPDU atribuído. O tamanho da PPDU não proporciona o comprimento do quadro MAC agregado para o receptor. O comprimento dos quadros encapsulados é incluído no cabeçalho de agregação de cada quadro MAC. A inclusão da STA de transmissão e recepção nos elementos de atribuição permite a economia de energia em STAs que não estão agendadas para transmitir ou receber durante o SCAP. Evoquemos o campo SCHED Count (contagem SCHED) introduzido acima. Cada atribuição agendada pela mensagem SCHED especifica a AID da STA transmissora, a AID da STA receptora, o momento de início da TXOP agendada e o comprimento máximo permitido da TXOP agendada. A contagem SCHED é incrementada em cada transmissão SCHED e é reinicializada em cada transmissão beacon. As STAs podem indicar uma operação de economia de energia para o AP, e deste modo proporcionar valores específicos de contagem SCHED durante os quais eles podem ser atribuídos pelo AP a TXOPs de transmissão ou recepção. As STAs podem então acordar periodicamente apenas para escutar as mensagens com uma contagem SCHED apropriada.

Formatos PPDU A figura 49 ilustra uma PPDU 802.11 legada 4970, 145 ΡΕ2267956 que compreende um preâmbulo PLCP 4975 (12 símbolos OFSM) , um cabeçalho PLCP 4910, um comprimento variável PSDU 4945, uma cauda de 6 bits 4950, e pad de comprimento variável 4955. Uma porção 4960 de PPDU 4970 compreende um campo SIGNAL (1 símbolo OFDM) transmitido utilizando BPSK à taxa = 1/2, e um campo de dados de comprimento variável 4985, transmitido com o formato de modulação e taxa indicada em SIGNAL 4980. O cabeçalho PLCP 4910 compreende SIGNAL 4980 e campo de serviço de 16-bits 4940 (o qual se encontra incluído em DATA 4985, e transmitido de acordo com o seu formato) . O campo SIGNAL 4980 compreende a taxa 4915 (4 bits), campo reservado 4920 (1 bit), comprimento 4925 (12 bits), bit de paridade 4930, 4935 e cauda (6 bits).

Os campos SIGNAL ampliados (pormenorizado a seguir) no exemplo de cabeçalho PLCP (pormenorizado a seguir) são retrocompativeis com o campo SIGNAL 4 98 0 da 802.11 legada. Os valores não utilizados do campo RATE 4915 no campo SIGNAL 4980 legado Encontram-se fixados para definir novos tipos de PPDU (pormenorizado a seguir). São apresentados vários novos tipos de PPDU. Para a retrocompatibilidade com STAs legadas, o campo RATE no campo SIGNAL do cabeçalho PLCP é modificado para um campo RATE/tipo. Os valores não utilizados de RATE são designados como tipo PPDU. O tipo PPDU indica também a presença e comprimento de uma extensão de campo SIGNAL designado SIGNAL2. Encontram-se definidos no quadro 4 novos valores de campo RATE/tipo. Estes valores do campo RATE/tipo são 146 ΡΕ2267956 indefinidos para STAs legadas. Portanto as STAs legadas irão abandonar a descodificação da PPDU após a descodificar com sucesso o campo SIGNALl e encontrar um valor indefinido no campo RATE.

Alternativamente, o bit reservado no campo SIGNAL legado pode ser definido como '1' para indicar uma transmissão MIMO-OFDM para uma STA de nova classe. As STAs receptoras podem ignorar o bit reservado e continuar a tentar descodificar o campo SIGNAL e a transmissão restante. 0 receptor é passível de determinar o comprimento do campo SIGNAL2 com base no tipo de PPDU. 0 FRACH PPDU aparece apenas numa parte designada do SCAP e precisa ser descodificada somente pelo AP.

Quadro 4: Tipos de MIMO PPDU RATE/tipo (4 bits) MIMO PPDU Comprimento do campo SIGNAL2 (símbolos OFDM) 0000 Transmissão MIMO BSS IBSS ou MIMO AP (excepto SCHED PPDU) . 1 0010 MIMO BSS SCHED PPDU 1 0100 MIMO BSS FRACH PPDU 2 A figura 50 ilustra o formato MIMO PPDU 5000 para transmissão de dados. PPDU 5000 é designado como PPDU tipo 0000. PPDU 5000 compreende um preâmbulo PLCP 5010, 147 ΡΕ2267956 SIGNAL 1 5020 (1 símbolo OFDM) , SIGNAL 2 5040 (1 símbolo OFDM) , símbolos de treino 5060 (0, 2, 3, ou 4 símbolos), e um campo de dados de comprimento variável 5080. O preâmbulo PLCP , quando existe, é 16 Ps no exemplo de forma de realização. SIGNAL 1 5020 e SIGNAL 2 5040 são transmitidos usando a taxa de segmento de controlo PPDU e formato de modulação. Os dados 5080 compreendem o serviço 5082 (16 bits), retorno 5084 (16 bits), um comprimento variável PSDU 5086, cauda 5088 (6 bits por fluxo), onde um código de canal separado convolucional é aplicado a cada fluxo, e pad 5090 de comprimento variável. Os dados 5080 são transmitidos utilizando a taxa de segmento de dados PPDU e formato de modulação. O cabeçalho MIMO PLCP para PPDU Tipo 0000 compreende os campos SIGNAL (incluindo SIGNAL1 5020 e SIGNAL2 5040), SERVICE 5082 e FEEDBACK 5084. O campo SERVICE é inalterado do 802.11 legada, e é transmitido utilizando a taxa de segmento de dados e formato. O campo FEEDBACK 5084 é transmitido utilizando a taxa de segmento de dados e formato. O campo FEEDBACK compreende o campo ES (1 bit), o campo de retorno de vector de taxa de dados (Data Rate Vector Feedback - DRVF) (13 bits), e um campo de controlo de potência (2 bits). O campo ES indica o processo de marcação preferido. No exemplo de forma de realização, a marcação do vector próprio (Eigenvector Steering - ES) é seleccionado 148 ΡΕ2267956 quando o bit ES é definido, e a distribuição espacial (Spatial Spreading - SS) é seleccionada de outra forma. 0 campo do retorno do vector da taxa de dados (Data RATE Vector Feedback - DRVF) fornece retorno à estação par em relação à taxa sustentável em cada um de até quatro modos espaciais. 0 retorno explicito da taxa permite que as estações maximizem com rapidez e precisão as suas taxas de transmissão, melhorando drasticamente a eficiência do sistema. É desejável retorno de baixa latência. No entanto, as oportunidades de retorno não precisam de ser síncronas. As oportunidades de transmissão podem ser obtidas de qualquer forma, tais como baseadas na contenção (i.e. EDCA), pesquisadas (i.e. HCF) , ou agendadas (i.e., ACF) . Portanto, podem passar quantidades variáveis de tempo entre as oportunidades de transmissão e retorno da taxa. Com base na idade do retorno da taxa, o transmissor pode aplicar um recuo para determinar a taxa de transmissão. A adaptação da taxa dos segmento de dados PPDU para transmissões de STA A para STA B apoia-se no retorno fornecido pela STA B para STA A (descrito anteriormente, ver figura 24, por exemplo). Tanto para o modo de operação ES como SS, de cada vez que a STA B recebe símbolos de treino MIMO-OFDM da STA A, ela estima as taxas de dados que podem ser alcançadas em cada fluxo espacial. Em qualquer transmissão posterior da STA B para STA A, STA B inclui 149 ΡΕ2267956 esta estimativa no campo DRVF de FEEDBACK 5084. O campo DRVF é transmitido na taxa do segmento de dados 5080.

Ao transmitir para STA B, STA A determina que taxas de transmissão utilizar baseada no DRVF que recebeu da STA B, com um recuo opcional se necessário para contar com os atrasos. O campo SIGNAL (pormenorizado abaixo) contém o campo de 13-bit DRV 504 6 que permite à STA B receptora descodificar o quadro transmitido da STA A. O DRV 5046 é transmitido à taxa de segmento de controlo. O campo DRVF é codificado compreendendo um campo STR (4 bits), um campo R2 (3 bits), um campo R3 (3 bits), e um campo R4 (3 bits) . O campo STR indica a taxa para o fluxo 1. Este campo é codificado como valor STR apresentado no quadro 5. R2 indica a diferença entre o valor STR para o fluxo 1 e o valor STR para o fluxo 2. Um valor R2 de "111" indica que o fluxo 2 se encontra desligado. R3 indica a diferença entre o valor STR para o fluxo 2 e o valor STR para o fluxo 3. Um valor R3 de "111" indica que o fluxo 3 se encontra desligado. Se R2 = "111", então R3 é definido para "111". R4 indica a diferença entre o valor STR para o fluxo 3 e o valor STR para o fluxo 4. Um valor R4 de "111" indica que o fluxo 4 se encontra desligado. Se R3 = "111", então R4 é definido como "111".

Quando ES = 0, i. e. difusão espacial, uma codificação alternativa do DRVF é tal como se segue: 0 número de fluxos (2 bits) f taxa por fluxo (4 bits). A taxa 150 ΡΕ2267956 por campo de fluxo é codificada como valor STR acima. Os restantes 7 bits encontram-se reservados.

Quadro 5. Codificagão STR

Valor STR Taxa de Formato de Bits/símbolo codificação modulação por fluxo 0000 1/2 BPSK 0.5 0001 3/4 BPSK 0.75 0010 1/2 QPSK 1.0 0011 3/4 QPSK 1.5 0100 1/2 16 QAM 2.0 0101 5/8 16 QAM 2.5 0110 3/4 16 QAM 3.0 0111 7/12 64 QAM 3.5 1000 2/3 64 QAM 4.0 1001 3/4 64 QAM 4.5 1010 5/6 64 QAM 5.0 1011 5/8 256 QAM 5.0 1100 3/4 256 QAM 6.0 1101 7/8 256 QAM 7.0

Além do DRVF, a STA B proporciona também retorno do controlo de potência para a STA A transmissora. Este retorno encontra-se incluído no campo de controlo de energia e é também transmitido à taxa segmento de dados. Este campo é de 2 bits e indica se é de aumentar ou diminuir a potência ou a deixar inalterado o nível de potência. O nível de potência de transmissão resultante é 151 ΡΕ2267956 designado como nível de potência de transmissão de segmento de dados.

Os exemplos de valores de campo de controlo de potência Encontram-se ilustrados no quadro 6. As formas de realização alternativas podem utilizar campos de controlo de potência de várias dimensões, e com valores de ajuste de potência alternativos.

Quadro 6: Valores de campo de controlo de potência

Campo do controlo de potência Significado 00 Sem alteração 01 Aumentar potência em 1 dB 10 Diminuir potência em 1 dB 11 Reservado 0 nível de potência de transmissão permanece constante para todo o PPDU. Quando o nível de potência de transmissão do segmento de dados e a potência de transmissão de STA de circuito aberto (i.e. o nível de potência necessário para que o AP descodifique a transmissão, pormenorizado acima) são diferentes, a PPDU é transmitida no máximo dos dois níveis de potência. Quer dizer, o nível de potência de transmissão PPDU é o máximo da potência de transmissão STA de circuito aberto (dBm) e a potência de transmissão de segmento de dados (dBm).

No exemplo de forma de realização, o campo 152 ΡΕ2267956 controlo de potência (Power Control) encontra-se definido como "00" no primeiro quadro de qualquer sequência de troca de quadro. Em quadros subsequentes, indica o aumento ou diminuição da potência em passos de ldB. A STA receptora usará esta informação de retorno em todas as transmissões de quadro subsequentes para aquela STA. SIGNALl 5020 compreende o campo RATE/tipo 5022 (4 bits), 1 bit reservado 5024, PPDU tamanho/pedido 5026 (12 bits), bit de paridade 5028, e uma cauda de 6 bits 5030. O campo SIGNALl 5020 é transmitido utilizando a taxa e formato do segmento de controlo (6 Mbit/s, no exemplo de forma de realização). O campo RATE/tipo 5022 encontra-se definido para 0000. O bit reservado 5024 pode ser definido para 0. O campo PPDU tamanho/pedido 5026 serve duas funções, dependendo do modo de transmissão. Em transmissões STA baseadas na contenção e todas as transmissões AP, este campo indica o tamanho da PPDU. Neste primeiro modo, bit 1 indica que a PPDU usa símbolos OFDM expandidos, bit 2 indica que a PPDU usa símbolos OFDM com GI encurtada e bits 3-12 indica o número de símbolos OFDM.

Em transmissões STA não-AP agendadas, o campo PPDU tamanho/pedido 5026 indica pedido. Neste segundo modo, os bits 1-2 indicam a taxa SCHED. A taxa SCHED indica o campo com o número mais elevado SCHED (0, 1, 2 ou 3) que pode ser usado para transmitir uma atribuição para a STA. 153 ΡΕ2267956

Durante as transmissões de símbolo de treino do AP, cada STA não- -AP estima a taxa à qual pode receber de modo robusto transmissões de quadros SCHED do AP. Em transmissões agendadas subsequentes da STA, esta taxa máxima permissivel encontra-se incluída no campo taxa SCHED. Este campo é descodificado pelo AP. O AP usa esta informação para agendar TXOPs subsequentes para a STA e determina o CTRLJ (0, 1, 2 ou 3) para a emissão destas atribuições para a STA.

No segundo modo, os bits 3-4 indicam o campo de QdS, que identifica a fracção (em terços) do pedido que é para TC 0 ou 1 (i.e. 0%, 33%, 67%, 100%) . Os bits 5-12 indicam o comprimento pedido de TXOP (em múltiplos de 16 Ps, no exemplo de forma de realização). O campo SIGNAL1 5020 é verificado por um bit de paridade 5028 e terminado com uma cauda de 6 bits 5030 para o codificador convolucional. A presença e comprimento do campo SIGNAL2 5040 são indicados pelo campo RATE/tipo 5022 em SIGNALl 5020. O campo SIGNAL2 504 0 é transmitido utilizando a taxa de segmento de controlo e formato. SIGNAL2 5040 compreende um bit reservado 5042, tipo de treino 5044 (3 bits), vector de taxa de dados (DRV) 5046 (13 bits), bit de paridade 5048, e cauda 5050 (6 bits) . O campo de 3 bits sobre o tipo de treino indica o comprimento e formato dos símbolos de treino MIMO-OFDM. Os bits 1-2 indicam o número de símbolos 154 ΡΕ2267956 de treino MIMO-OFDM 50 60 (0, 2, 3 ou 4 símbolos OFDM) . O bit 3 é o campo de tipo de treino: 0 indica SS, 1 indica ES. O DRV 5046 fornece a taxa para cada um até quatro modos espaciais. O DRV 5046 é codificado do mesmo modo que DRVF (incluído no FEEDBACK 5084, pormenorizado acima). O campo SIGNAL2 5040 é verificado por 1 bit de paridade 5048 e terminado com uma cauda de 6 bits 5050 para o codificador convolucional. A figura 51 ilustra SCHED PPDU 5100 (taxa/tipo = 0010) . SCHED PPDU 5100 compreende um preâmbulo PLCP 5110, SIGNAL 1 5120 (1 símbolo OFDM), SIGNAL 2 5140 (1 símbolo OFDM), símbolos de treino 5160 (0, 2, 3, ou 4 símbolos), e um quadro SCHED de comprimento variável 5180. O preâmbulo PLCP 5010, quando existe, é 16 Ps no exemplo de forma de realização. SIGNAL 1 5020 e SIGNAL 2 5040 são transmitidos usando a taxa de segmento de controlo PPDU e formato de modulação. O quadro SCHED 5180 pode incluir várias taxas, conforme pormenorizado acima, em relação à descrição ACF. SIGNALl 5120 compreende RATE/tipo 5122 (4 bits), um bit reservado 5124, tamanho CTRL0 5126 (6 bits), tamanho CTRL1 5128 (6 bits), bit de paridade 5130, e cauda 5132 (6 bits). RATE/tipo 5122 está definido para 0010. O bit reservado 5124 pode ser definido para 0. O tamanho CTRL0 5126 indica o comprimento do segmento do SCHED PPDU transmitido na taxa mais baixa (6 Mbps neste exemplo). Este segmento inclui o campo SERVICE no cabeçalho PLCP, o cabeçalho MAC e o segmento CTRL0 5126. O valor é codificado 155 ΡΕ2267956 em múltiplos de 4 Ps, neste exemplo. 0 tamanho CTRLO 5128 indica o comprimento do segmento do SCHED PPDU transmitido na próxima taxa mais alta (12 Mbps neste exemplo). 0 valor é codificado em múltiplos de 4 Ps, neste exemplo. Um tamanho CTRL1 de '0' indica que o segmento CTRL1 correspondente não está presente no SCHED PPDU. O campo SIGNALl 5120 é verificado por 1 bit de paridade 5130 e terminado com uma cauda de 6 bits 5132 para o codificador convolucional. O SIGNALl 5120 compreende um bit reservado 5124, tipo de treino 5144 (3 bits), tamanho CTRL2 5146 (5 bits), tamanho CTRL3 5148 (5 bits), FCS 5150 (4 bits), e cauda 5152 (6 bits). 0 bit reservado 5024 pode ser definido para 0. O tipo de treino 5144 é tal como especificado para PPDU tipo 0000 (tipo de treino 5044). O tamanho CTRL2 5146 indica o comprimento do segmento do SCHED PPDU transmitido na próxima taxa mais alta (18 Mbps neste exemplo) . O valor é codificado em múltiplos de 4 Ps, neste exemplo. Um tamanho CTRL2 de '0' indica que o segmento CTRL2 correspondente não está presente no SCHED PPDU. 0 tamanho CTRL3 5148 indica o comprimento do segmento do SCHED PPDU transmitido na próxima taxa mais alta (24 Mbps neste exemplo) . 0 valor é codificado em múltiplos de 4 Ps, neste exemplo. Um tamanho CTRL2 de '0' indica que o segmento CTRL3 correspondente não está presente no SCHED PPDU. 156 ΡΕ2267956 FCS 5150 é calculado ao longo de todos os campos SIGNALl e SIGNAL2. O campo SIGNAL2 5152 é terminado com uma cauda de 6 bits 5152 para o codificador convolucional. A figura 52 ilustra FRACH PPDU 5200 (taxa/tipo = 0010) . FRACH PPDU 52 0 0 compreende um preâmbulo PLCP 5210, SIGNAL 1 5220 (1 símbolo OFDM), e SIGNAL 2 5240 (2 símbolos OFDM) . PLCP preâmbulo 5210, quando presente, é de 16 Ps no exemplo de forma de realização. SIGNAL 1 5220 e SIGNAL 2 5240 são transmitidos usando a taxa de segmento de controlo PPDU e formato de modulação. O FRACH PPDU 52 00 é transmitido por uma STA durante o período FRACH dentro do Período de Acesso MIMO agendado. O período FRACH é estabelecido por e, portanto, conhecido do AP (conforme pormenorizado acima). O SIGNALl 5220 compreende RATE/tipo 5222 (4 bits), um bit reservado 5224, pedido 5226 (2 bits), bit de paridade 5228, e cauda 5230 (6 bits). RATE/Tipo 5222 está definido para 0100. O bit reservado 5124 pode ser definido para 0. O campo pedido 522 6 é tal como especificado para PPDU tipo 0000 (5000) , pormenorizado acima. O campo SIGNALl 5220 é verificado por 1 bit de paridade 5228 e terminado com uma cauda de 6 bits 5230 para o codificador convolucional. O SIGNALl 5240 compreende um bit reservado 5242, AID de origem 5244 (16 bits), AID de destino 5246, FCS 5248 (4 bits), e cauda 5250 (6 bits). O bit reservado 5242 pode 157 ΡΕ2267956 ser definido como 0. O AID de origem 5244 identifica a STA transmitindo no FRACH. O AID 5246 de destino identifica a STA de destino para a qual foi pedida uma TXOP. No exemplo de forma de realização, no caso em que o destino é o AP, o valor do campo de destino AID 5246 está definido para 2048. Um FCS de 4 bits 5248 é calculado sobre todos os campos de sinal SIGNALl e SIGNAL2. Uma cauda de 6 bits 5250 é adicionada antes da codificação convolucional.

No exemplo de forma de realização, as STAs podem utilizar Aloha fendida para aceder ao canal e transmitir a mensagem pedida no FRACH. Se recebida com sucesso pelo AP, o AP fornece à STA requerente a TXOP agendada num período de acesso agendado posterior. O número de fendas FRACH para o período de acesso agendado actual encontra-se indicado na mensagem SCHED, N_FRACH. A STA pode também manter um B_FRACH variável. Na sequência de uma transmissão no FRACH, se a STA recebe uma atribuição TXOP do AP, ela redefine B_FRACH. Se a STA não recebe uma atribuição TXOP dentro de um número predeterminado, FRACH RESPONSE, de transmissões SCHED da AP, B_FRACH é incrementado em 1 até um valor máximo de 7. O parâmetro FRACH RESPONSE é incluído num elemento ACF do beacon. Durante qualquer FRACH, a STA escolhe uma ranhura FRACH com probabilidade {N_FRACH)-1 * 2-B_FRACH.

Se não estiver agendado nenhum período FRACH pelo AP, STAs MIMO podem disputar durante o período de contenção 158 ΡΕ2267956 protegido durante o SCAP usando regras EDCA.

Os técnicos irão compreender que as informações e sinais podem ser representados utilizando qualquer de uma variedade de tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, os dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos e microcircuitos que podem ser referenciados por toda a descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas electromagnéticas, campos magnéticos ou partículas, campos ópticos ou partículas, ou qualquer combinação destes.

Os técnicos irão ainda apreciar que os vários blocos lógicos ilustrativos, módulos, circuitos, e passos do algoritmo descritos em ligação com as formas de realização descritas na presente podem ser implementados como hardware electrónico, software de computador, ou combinações de ambos. Para ilustrar claramente esta permutabilidade de hardware e software, vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos e passos foram descritos acima, geralmente em termos da sua funcionalidade. Se uma tal funcionalidade é implementada como hardware ou software depende da aplicação específica e restrições de concepção impostas ao sistema global. Os técnicos qualificados podem implementar a funcionalidade descrita de maneiras diferentes para cada aplicação específica, mas as decisões de implementação não devem ser interpretadas como causa de afastamento do âmbito da presente invenção. 159 ΡΕ2267956

Os vários blocos lógicos ilustrativos, módulos, e circuitos descritos em ligação com as formas de realização descritas na presente, podem ser implementados ou executados com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado para aplicação especifica (ASIC) , uma rede de portas lógicas programáveis (FPGA) ou qualquer outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transístor, componentes de hardware discretos, ou qualquer combinação dos mesmos concebidos para executar as funções descritas na presente. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, mas em alternativa, o processador pode ser qualquer processador convencional, controlador, microcontrolador, ou máquina de estado. Pode também ser implementado um processador como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, vários microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunção com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração deste tipo.

Os passos de um processo ou algoritmo descrito em conexão em ligação com as formas de realização descritas na presente podem ser realizados directamente no hardware, num módulo de software executado por um processador, ou numa combinação dos dois. Um módulo de software pode residir na memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registos, disco rígido, um disco amovível, um CD-ROM, ou qualquer outra forma de suporte de armazenamento conhecido na técnica. Um exemplo de meio de 160 ΡΕ2267956 armazenamento é acoplado ao processador de modo a que o processador possa ler informação de e escrever informação para, o meio de armazenamento. Em alternativa, o meio de armazenamento pode fazer parte integrante do processador. O processador e o suporte de armazenamento podem residir em um ASIC. O ASIC pode residir num terminal de utilizador. Em alternativa, o processador e o suporte de armazenamento podem residir como componentes discretos num terminal de utilizador.

Os cabeçalhos são aqui incluídos para referência e para auxiliar na localização das várias secções. Estes cabeçalhos não pretendem limitar o âmbito dos conceitos descritos a esse respeito. Tais conceitos podem ter aplicabilidade em toda a especificação. A descrição anterior das formas de realização descritas é proporcionada para permitir a qualquer técnico realizar ou utilizar a presente invenção. Várias modificações a estas formas de realização serão facilmente visíveis aos técnicos, sendo que os princípios genéricos definidos na presente podem ser aplicados a outras formas de realização sem fugir do escopo da invenção. Assim, a presente invenção não se destina a ser limitada às formas de realização aqui apresentadas mas deve estar de acordo com o escopo mais amplo consistente com os princípios e características inovadoras descritos neste documento.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é 161 ΡΕ2267956 proporcionado um dispositivo que compreende: um transmissor para transmitir um sinal, de acordo com um primeiro formato de transmissão, para reservar um meio compartilhado por um período e para transmissão de acordo com um segundo formato de transmissão durante o período reservado; e um receptor para receber de acordo com o segundo formato de transmissão durante o período reservado.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um dispositivo que compreende: um transmissor para transmitir de acordo com pelo menos uma parte de um primeiro formato de comunicação e para transmitir de acordo com um segundo formato de comunicação; um receptor para receber de acordo com o segundo formato de comunicação; e meios para reservar um meio compartilhado por um período de comunicação de acordo com o segundo formato de transmissão durante o período reservado.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um sistema de comunicações sem fios que compreende: meios para transmitir um sinal, de acordo com um primeiro formato de transmissão, para reservar um meio compartilhado por um período; meios para comunicar de acordo com o segundo formato de transmissão durante o período reservado. 162 ΡΕ2267956

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um processo para interoperação num meio compartilhado entre um ou mais dispositivos de comunicação de acordo com um primeiro formato de transmissão e um ou mais dispositivos que comunicam de acordo com um segundo formato de transmissão, compreendendo o processo: transmitir um sinal, de acordo com um primeiro formato de transmissão, para reservar o meio compartilhado por um período; e comunicar de acordo com o segundo formato de transmissão durante o período reservado. 0 processo pode ainda compreender disputar o acesso de acordo com o primeiro formato de transmissão antes de transmitir o sinal para a reserva. 0 processo pode ainda compreender: solicitar acesso ao meio compartilhado; e receber uma atribuição em resposta ao pedido. 0 sinal pode ser uma oportunidade de transmissão (TXOP) de acordo com um protocolo IEEE 802.11. 0 sinal pode estabelecer um período sem disputa.

Transmitir um sinal para reservar o meio compartilhado por um período pode ainda compreender a transmissão de uma mensagem de pedido de envio (Request To Send - RTS) , indicando a mensagem RTS uma duração de transmissão. 163 ΡΕ2267956

Transmitir um sinal para reservar o meio compartilhado por um período pode ainda compreender a transmissão de uma mensagem de livre para enviar (Clear To Send - CTS) , indicando a mensagem CTS uma duração de transmissão. 0 primeiro formato de transmissão pode ser um formato IEEE 802.11. 0 segundo formato de transmissão pode incluir um intervalo de quadro duplexagem por divisão no tempo (Time Division Duplex - TDD) que compreende: um piloto; uma pesquisa consolidada; zero ou mais pontos de acesso para quadros de estação remota de acordo com a pesquisa consolidada; zero ou mais estações remotas para aceder quadros de ponto de acesso de acordo com a pesquisa consolidada; zero ou mais estações remotas para quadros de estação remota de acordo com a pesquisa consolidada; e zero ou mais segmentos de acesso aleatórios de acordo com a pesquisa consolidada.

De acordo com um aspecto da presente invenção é proporcionado um dispositivo que compreende: meios para a atribuição de uma primeira duração para a comunicação num meio compartilhado de acordo com um primeiro de vários formatos de comunicação; e meios para a atribuição de uma segunda duração para a 164 ΡΕ2267956 comunicação no meio compartilhado de acordo com um segundo de vários formatos de comunicação. 0 dispositivo pode ainda compreender meios para processamento espacial.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um suporte legível em computador, operável para executar os seguintes passos: atribuir uma primeira duração para a comunicação num meio partilhado de acordo com um primeiro de vários formatos de comunicação; e atribuir uma segunda duração para a comunicação no meio compartilhado de acordo com um segundo de vários formatos de comunicação. 0 meio pode ser ainda operável para executar os seguintes passos: transmitir intervalo de quadro (Time Dívísíon Duplex -TDD) que compreende uma pesquisa consolidada,. transmitir um ou mais quadros de acordo com a pesquisa consolidada;. e receber um ou mais quadros de acordo com a pesquisa consolidada.

De acordo com um aspecto da presente invenção é proporcionado um processo para a comunicação num meio partilhado que compreende: atribuir uma primeira duração para a comunicação no meio partilhado de acordo com um primeiro de vários 165 ΡΕ2267956 formatos de comunicação; e atribuir uma segunda duração para a comunicação no meio compartilhado de acordo com um segundo de vários formatos de comunicação.

Pelo menos um de vários formatos de comunicação pode incluir o processamento espacial. 0 um de vários formatos de comunicação que inclui o processamento espacial pode ser um formato de comunicação várias entradas, várias saídas (Multiple Input Multiple Output - MIMO) . 0 formato de comunicação MIMO pode ser um formato de comunicação várias entradas, uma só saída (Multiple Input Single Output - MISO).

Um de vários formatos de comunicação pode incluir um intervalo de quadro de duplexagem por divisão no tempo (Time Division Duplex - TDD) que compreende: um piloto; uma pesquisa consolidada; e um ou mais quadros de acordo com a pesquisa consolidada.

Um ou mais quadros podem incluir ponto de acesso para a comunicação com estações remotas.

Um ou mais quadros podem incluir a comunicação da 166 ΡΕ2267956 estação remota para o ponto de acesso.

Um ou mais quadros podem incluir a comunicação de estação remota para estação remota.

Um ou mais quadros podem incluir o acesso aleatório ao meio compartilhado.

Um de vários formatos de comunicação podem ser substancialmente os mesmos que um formato 802.11 EDCA.

Um de vários formatos de comunicação podem ser substancialmente os mesmos que um formato 802.11 CAP.

Um de vários formatos de comunicação podem ser substancialmente os mesmos que um formato SCAP. O processo pode ainda compreender a atribuição de uma série de uma ou mais terceira duração de durações para a comunicação no meio compartilhado de acordo com um primeiro de vários formatos de comunicação e uma série de um ou mais quarta duração de durações para a comunicação no meio compartilhado de acordo com um segundo de vários formatos de comunicação, Encontrando-se interpoladas as séries de terceiras durações e séries de quartas durações. A interpolação pode ser seleccionada para fornecer um intervalo de tempo máximo entre uma da série de terceiras durações. 167 ΡΕ2267956 A primeira duração pode compreender um ou mais intervalos SCAP. A segunda duração pode compreender um ou mais intervalos 802.11 EDCA. O processo pode ainda compreender estabelecer um periodo livre de contenção para a primeira duração. O processo pode ainda compreender estabelecer um periodo de contenção para a segunda duração.

De acordo com um aspecto da presente invenção é proporcionado um dispositivo que compreende: meios para a disputa de acesso a um meio compartilhado de acordo com um primeiro protocolo de comunicação; e meios para comunicar no meio compartilhado de acordo com um segundo protocolo de comunicação durante o acesso disputado.

De acordo com um aspecto da presente invenção é proporcionado um processo para a comunicação num meio partilhado que compreende: transmitir um beacon; disputar o acesso ao meio compartilhado de acordo com um primeiro protocolo de comunicação; e comunicar no meio compartilhado de acordo com um segundo protocolo de comunicação durante o acesso disputado. 168 ΡΕ2267956 0 processo pode ainda compreender: estabelecer um período livre de disputa; e atribuir pesquisas de acordo com o primeiro protocolo de comunicações durante o período livre de disputa. 0 processo pode ainda compreender: disputar um segundo acesso ao meio compartilhado de acordo com um primeiro protocolo de comunicações; e comunicar no meio compartilhado de acordo com o primeiro protocolo de comunicações durante o segundo acesso disputado.

Um primeiro ponto de acesso pode estabelecer o período livre de disputa; e um segundo ponto de acesso pode disputar o acesso de acordo com o primeiro protocolo de comunicações e comunicar com uma ou mais estações remotas de acordo com o protocolo de comunicações durante o acesso disputado.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um dispositivo, operável com um ponto de acesso, estabelecendo o ponto de acesso um período livre de disputa e um período de disputa de acordo com um primeiro protocolo de comunicações, compreendendo o dispositivo: meios para disputar o acesso de acordo com o primeiro protocolo de comunicações durante o período de contenção; um transmissor para transmitir de acordo com um segundo protocolo de comunicações durante o acesso 169 ΡΕ2267956 disputado; e um receptor para transmitir de acordo com um segundo protocolo de comunicações durante o acesso disputado.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um suporte legível em computador, operável para executar os seguintes passos: disputar o acesso ao meio compartilhado de acordo com um primeiro protocolo de comunicações; e comunicar no meio compartilhado de acordo com um segundo protocolo de comunicação durante o acesso disputado.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um sistema de comunicações sem fios que compreende: um dispositivo para: disputar o acesso ao meio compartilhado de acordo com um primeiro protocolo de comunicações; e transmitir um sinal de acordo com o primeiro protocolo de comunicações para reservar o meio compartilhado por um período; uma primeira estação remota para a transmissão de um piloto de acordo com um segundo protocolo de comunicações; e uma segunda estação remota para: medir o piloto e determinar do mesmo o retorno; e transmitir o retorno para a primeira estação remota. 170 ΡΕ2267956 A primeira estação remota pode ainda transmitir dados de acordo com o segundo protocolo de comunicações para a segunda estação remota de acordo com o retorno.

De acordo com um aspecto da presente invenção é proporcionado um processo para a comunicação num meio partilhado que compreende: disputar o acesso ao meio compartilhado de acordo com um primeiro protocolo de comunicações; transmitir um sinal de acordo com o primeiro protocolo de comunicações para reservar o meio compartilhado por um período; transmitir um piloto de uma primeira estação remota para uma segunda estação remota de acordo com um segundo protocolo de comunicações; medir o piloto na segunda estação remota e determinar do mesmo o retorno; transmitir o retorno da segunda estação remota para a primeira estação remota; e transmitir dados de acordo com o segundo protocolo de comunicações da primeira estação remota para a segunda estação remota de acordo com o retorno.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um sistema de comunicações sem fios, operável com um meio compartilhado para receber e transmitir, que compreende: um primeiro ponto de acesso para comunicação de acordo com um primeiro formato de comunicação em lugar; e 171 ΡΕ2267956 um segundo ponto de acesso para comunicação de acordo com um segundo formato de comunicação, sendo o segundo ponto de acesso operável para transmitir um sinal de acordo com o primeiro formato de comunicação para reservar uma duração no meio compartilhado para comunicação de acordo com o segundo formato de comunicação.

Lisboa, 3 de Novembro de 2011

Claims

ΡΕ2267956 1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para gerir a interoperabilidade através de um ponto de acesso (104) com sistemas de comunicação sem fios legados, compreendendo o processo os passos de: detectar um meio compartilhado (5330) operado por um ponto de acesso vizinho de acordo com um primeiro protocolo de comunicações; reservar o meio compartilhado por uma duração de acordo com o primeiro protocolo de comunicações; caracterizado por o processo compreender adicionalmente os passos de: proporcionar um modo de ranhura com intervalos de ranhura definidos (5310) no meio compartilhado durante a duração reservada para estações sem fios (106) para comunicarem de acordo com um segundo protocolo de comunicações, sendo o primeiro protocolo de comunicações um protocolo legado do segundo protocolo de comunicações, compreendendo cada intervalo de ranhura um intervalo piloto (5315) para transmissões piloto e um intervalo de ranhura (5320) para transmissões pelas estações sem fios (106); e transmitir periodicamente um sinal piloto durante cada intervalo piloto (5315) para manter a reserva do meio compartilhado para as estações sem fios (106) para comunicar de acordo com o 2 ΡΕ2267956 segundo protocolo de comunicações.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o período de tempo entre os sinais piloto transmitidos ser menor ou igual a um período de tempo de espaçamento entre quadros de ponto (Point Interframe Spacing - PIFS) definido pelo ponto de acesso vizinho para o meio compartilhado.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender a transmissão de um beacon que indica parâmetros de quadros para as estações sem fios (106) para comunicar de acordo com o segundo protocolo de comunicações no modo de ranhura.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os parâmetros do quadro compreenderem o espaçamento do intervalo piloto para indicar a frequência das transmissões piloto.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segundo protocolo de comunicações utilizar MIMO-OFDM (Multiple Input Multiple Output - MIMO = várias entradas várias saídas) (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM = multiplexagem por divisão de frequência ortogonal).
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segundo protocolo de comunicações ser 3 ΡΕ2267956 IEEE 802.11(e) e o primeiro protocolo de comunicações ser IEEE 802.11(a), (b) ou (g).
7. Suporte legível em computador, que compreende instruções, caracterizado por, quando executado por um processador (220), fazer com que o processador (220) execute operações para a gestão da interoperabilidade por um ponto de acesso (104) com sistemas de comunicação sem fios legados de acordo com qualquer dos processos 1 a 6.
8. Dispositivo para a gestão da interoperabilidade por um ponto de acesso (104) com sistemas de comunicação sem fios legado, compreendendo o dispositivo: meios para detectar (240) um meio compartilhado (5330) operado por um ponto de acesso vizinho de acordo com um primeiro protocolo de comunicações; meios para reservar (240) o meio compartilhado por uma duração de acordo com o primeiro protocolo de comunicações; caracterizado por o dispositivo compreender adicionalmente: meios para proporcionar (220) um modo de ranhura com intervalos de ranhura definidos (5310) no meio compartilhado durante a duração reservada para estações sem fios (106) para comunicarem de acordo com um segundo protocolo de comunicações, sendo o primeiro protocolo de comunicações um protocolo legado do segundo protocolo de comunicações, compreendendo cada intervalo de 4 ΡΕ2267956 ranhura um intervalo piloto (5315) para transmissões piloto e um intervalo de ranhura (5320) para transmissões pelas estações sem fios (106); e meios para transmitir periodicamente (240, 250) um sinal piloto durante cada intervalo piloto (5315) para manter a reserva do meio compartilhado para as estações sem fios (106) para comunicar de acordo com o segundo protocolo de comunicações.
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o período de tempo entre os sinais piloto transmitidos ser menor ou igual a um período de tempo de espaçamento entre quadros de ponto (Point Interframe Spacing - PIFS) definido pelo ponto de acesso vizinho para o meio compartilhado.
10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender adicionalmente meios para transmitir um beacon que indica parâmetros de quadros para as estações sem fios para comunicar de acordo com o segundo protocolo de comunicações no modo de ranhura.
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por os parâmetros do quadro compreenderem o espaçamento do intervalo piloto para indicar a frequência das transmissões piloto. 5 ΡΕ2267956
12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o segundo protocolo de comunicações utilizar MIMO-OFDM (Multiple Input Multiple Output - MIMO = várias entradas várias saídas) (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM = multiplexagem por divisão de frequência ortogonal).
13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o segundo protocolo de comunicações ser IEEE 802.11(e) e o primeiro protocolo de comunicações ser IEEE 802.11(a), (b) ou (g) .
14. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 13, caracterizado por os meios para detectar, os meios para reservar, os meios para proporcionar, e os meios para transmitir compreenderem um receptor (240), um transmissor (240), e um processador (220) configurados para executar cada função. Lisboa, 3 de Novembro de 2011