Comunicación usando antenas direccionales.

Un método para su uso en un punto de acceso AP que tiene una antena de formación de haz configurada para generar una pluralidad de haces de antena direccionales

, comprendiendo el método:

generar una baliza de descubrimiento para su uso en asociación con una unidad de transmisión/recepción inalámbrica WTRU;

transmitir una pluralidad de haces de antena direccionales enfocados de forma gruesa a una pluralidad respectiva de sectores asociados al AP, en donde cada uno de la pluralidad de haces de antena direccionales enfocados de forma gruesa porta la baliza de descubrimiento y una indicación de un sector respectivo;

escuchar un mensaje de respuesta procedente de una WTRU tras la transmisión de la baliza de descubrimiento, en donde el mensaje de respuesta incluye una indicación de un sector en el que está ubicada la WTRU; a condición de que se reciba un mensaje de respuesta desde la WTRU, establecer un haz de antena direccional enfocado de forma fina para comunicación con la WTRU;

comunicar datos en paquetes con la WTRU usando el haz de antena direccional enfocado de forma fina, y transmitir una baliza periódica a la WTRU usando un haz de antena direccional enfocado de forma gruesa asociado a la indicación de un sector incluido en el mensaje de respuesta procedente de la WTRU.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/026062.

Solicitante: INTERDIGITAL PATENT HOLDINGS, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 200 Bellevue Parkway, Suite 300 Wilmington, DE 19809 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: GRANDHI,SUDHEER A, DIGIROLAMO,ROCCO, AHMAD,SAAD, GAUVREAU,JEAN-LOUIS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Planificación de red, p. ej. herramientas de planificación... > H04W16/28 (usando orientación del haz)

PDF original: ES-2498838_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Comunicación usando antenas direccionales Antecedentes

En comunicaciones inalámbricas, las antenas inteligentes tienen la capacidad de cambiar los patrones de transmisión y recepción de haz de radio para hacer el mejor uso del entorno de transmisión inalámbrica. Las antenas inteligentes son ventajosas debido a que proporcionan una ganancia de enlace de radio relativamente alta sin añadir un coste o una complejidad de sistema excesivos. Una estación móvil (STA) o un punto de acceso (AP) pueden usar antenas inteligentes para formar transmisiones direccionales y recibir haces para conseguir un alto rendimiento en entornos de radio pobres.

Los sistemas de comunicación inalámbrica que operan en las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz, tal como las redes de área local inalámbricas (WLAN) IEE 82.11, utilizan balizas omnidireccionales para anuncio y descubrimiento del sistema. En comparación con las bandas de frecuencia más alta, la gama de transmisión en las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz es más alta y se requiere menos ganancia de antena para transmitir o recibir la señal. Sin embargo, en una STA que opere en una WLAN de alta frecuencia, tal como la banda de los 6 GHz, las condiciones del entorno de radio pueden verse con frecuencia suficientemente degradas cuando se ve en todas las direcciones usando una antena omnidireccional. La degradación del entorno de radio se incrementa según se incrementa la banda de frecuencia, y resulta más difícil que una señal penetre obstáculos y la absorción atmosférica degrada la señal.

Las unidades de transmisión/recepción inalámbrica (WTRUs) IEEE 82.11 pueden basarse en Acceso Múltiple por Sentido de Portadora con Evitación de Colisión (CSMA/CA) y la Petición de Enviar/Borrar para enviar el mecanismo (RTS/CTS) para reducir las colisiones de trama. Cuando se usan antenas direccionales, puede resultar más común un problema de nodo oculto, puesto que la transmisión y recepción WTRU está dirigida a un área (o sector) geográfica particular.

Las WTRUs que utilizan antenas direccionales se enfrentan también a un problema de sordera. La sordera ocurre cuando una transmisión de una WTRU no es recibida por una WTRU vecina debido a que la antena de la WTRU vecina recibe en otra dirección (en otras palabras, la WTRU vecina no puede escuchar en la dirección apropiada). La sordera puede ocurrir cuando la WTRU vecina está en comunicación con otra WTRU. El documento WO 29/114621 A2 describe un método en el que se usan haces de antena direccional enfocados toscamente para descubrir transmisión de baliza, y se usan haces de antena direccional enfocados finamente para comunicación con una WTRU particular.

Sumario

Se proporciona un método y un aparato según las reivindicaciones 1 y 9, respectivamente.

Breve descripción de los dibujos

Se puede lograr una comprensión más detallada a partir de la descripción que sigue, dada a título de ejemplo junto con los dibujos que se acompañan, en los que:

La Figura 1A es un diagrama de sistema de un ejemplo de sistema de comunicaciones en el que se pueden implementar una o más realizaciones descritas;

La Figura 1B es un diagrama de sistema de un ejemplo de unidad de transmisión/recepción inalámbrica (WTRU) que puede ser usada dentro del sistema de comunicaciones ilustrado en la Figura 1 A;

La Figura 1C es un diagrama de sistema de un ejemplo de red de acceso de radio y de un ejemplo de red central que puede ser usada dentro del sistema de comunicaciones ilustrado en la Figura 1 A;

La Figura 2 es un diagrama de flujo de método de un método para transmitir balizas de descubrimiento, balizas periódicas, y transferencia de datos en paquetes;

La Figura 3 es una Ilustración de un ejemplo de transmisión de baliza de descubrimiento que utiliza haces direccionales gruesos;

La Figura 4 es una Ilustración de una transmisión de baliza de descubrimiento, transmisión de baliza periódica, y trasferencia de datos en paquetes que utiliza haces de antena direccional;

La Figura 5 es un diagrama de flujo de señal de transmisión de baliza de descubrimiento, transmisión de baliza periódica y transferencia de datos en paquetes utilizando haces de antena direccional;

La Figura 6 es una ilustración de exploración de WTRU para transmisión de baliza de descubrimiento usando haces de antena direccional;

La Figura 7 es un diagrama de transmisión de baliza de descubrimiento seguido de un período de respuesta conforme a una realización;

La Figura 8 es un diagrama de transmisión de baliza de descubrimiento seguido de un período de respuesta conforme a una realización;

La Figura 9 es un diagrama de sintonización de haz fino de WTRU para la recepción de balizas de descubrimiento transmitidas por un AP;

La Figura 1 es un diagrama de flujo de método para la transmisión de balizas de espacio-frecuencia transmitidas por un AP;

La Figura 11 representa un ejemplo de un escenario de sordera en el que la WTRU de destino está en comunicación 1 con otra WTRU;

La Figura 12 es un diagrama de las WTRUs de la Figura 11, que implementa un mecanismo de protección de QDRTS/QDCTS;

La Figura 13 es un diagrama de transmisión y recepción de trama de QDRTS y QDCTS en sectores donde una WTRU de transmisión espera una WTRU destinataria;

La Figura 14 es un diagrama de un primer tipo de problema de sordera contemplado por la presente descripción;

La Figura 15 es un diagrama de flujo de señal de una solución al problema de sordera ilustrado en la Figura 14, y La Figura 16 es un diagrama de un segundo tipo de problema de sordera contemplado por la presente descripción. Descripción detallada

La Figura 1A es un diagrama de un ejemplo de sistema 1 de comunicaciones en el que puede ser implementada 2 una o más de las realizaciones descritas. El sistema 1 de comunicaciones puede ser un sistema de acceso múltiple que proporcione contenido, tal como voz, datos, vídeo, mensajería, radiodifusión, etc., a múltiples usuarios inalámbricos. El sistema 1 de comunicaciones puede permitir que múltiples usuarios inalámbricos accedan a contenidos de ese tipo mediante la compartición de recursos de sistema, incluyendo el ancho de banda inalámbrico. Por ejemplo, los sistemas 1 de comunicaciones pueden emplear uno o más métodos de acceso de canal, tal 25 como acceso múltiple por división de código (CDMA), acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA), FDMA ortogonal (OFDMA), FDMA de portadora simple (SC-FDMA), y similar.

Según se muestra en la Figura 1A, el sistema 1 de comunicaciones puede incluir unidades de transmlslón/recepclón Inalámbrica (WTRUs) 12a, 12b, 12c, 12d, una red de acceso de radio (RAN) 14, una 3 red central 16, una red de telefonía pública conmutada (PSTN) 18, Internet 11, y otras redes 112, aunque se apreciará que las realizaciones descritas contemplan cualquier número de WTRUs, estaciones de base, redes, y/o elementos de red. Cada una de las WTRUs 12a, 12b, 12c, 12d puede ser un dispositivo de cualquier tipo configurado para que opere y/o comunique en un entorno inalámbrico. A título de ejemplo, las WTRUs 12a, 12b, 12c, 12d pueden estar configuradas para transmitir y/o recibir señales inalámbricas y pueden incluir equipamiento 35 de usuario (UE), una estación móvil, una unidad de abonado fija o móvil, un localizador, un teléfono celular, un asistente digital personal (PDA), un teléfono inteligente, un ordenador portátil, un bloc de notas, un ordenador personal, un sensor inalámbrico, electrónica de consumo, y similar.

Los sistemas 1 de comunicaciones pueden incluir también una estación de base 114a y una estación de base 114b. Cada una de las estaciones de base 114a,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Un método para su uso en un punto de acceso AP que tiene una antena de formación de haz configurada para generar una pluralidad de haces de antena direccionales, comprendiendo el método:

generar una baliza de descubrimiento para su uso en asociación con una unidad de transmisión/recepción inalámbrica WTRU;

transmitir una pluralidad de haces de antena direccionales enfocados de forma gruesa a una pluralidad respectiva de sectores asociados al AP, en donde cada uno de la pluralidad de haces de antena direccionales enfocados de forma gruesa porta la baliza de descubrimiento y una indicación de un sector respectivo;

escuchar un mensaje de respuesta procedente de una WTRU tras la transmisión de la baliza de descubrimiento, en donde el mensaje de respuesta incluye una indicación de un sector en el que está ubicada la WTRU;

a condición de que se reciba un mensaje de respuesta desde la WTRU, establecer un haz de antena direccional enfocado de forma fina para comunicación con la WTRU;

comunicar datos en paquetes con la WTRU usando el haz de antena direccional enfocado de forma fina, y

transmitir una baliza periódica a la WTRU usando un haz de antena direccional enfocado de forma gruesa asociado a la indicación de un sector incluido en el mensaje de respuesta procedente de la WTRU.

2.- El método de la reivindicación 1, en donde el AP está configurado para operar en la banda de frecuencia de los 6 gigahertzios.

3.- El método de la reivindicación 1, en donde la baliza de descubrimiento incluye un subconjunto de información incluido en la baliza periódica.

4.- El método de la reivindicación 1, que comprende además:

generar una secuencia rotacional de sectores asociados al AP, en donde la transmisión de una pluralidad de haces de antena direccionales enfocados de forma gruesa a una pluralidad respectiva de sectores asociados al AP, se realiza según la secuencia rotacional.

5.- El método de la reivindicación 1, que comprende además:

generar una secuencia aleatoria de sectores asociados al AP, en donde la transmisión de una pluralidad de haces de antena direccionales enfocados de forma gruesa a una pluralidad respectiva de sectores asociados con el AP, se realiza según la secuencia aleatoria.

6 - El método de la reivindicación 1, en donde la escucha de un mensaje de respuesta procedente de una WTRU se realiza tras la transmisión de la pluralidad de haces de antena direccionales enfocados de forma gruesa a una pluralidad respectiva de sectores asociados al AP.

7.- El método de la reivindicación 1, que comprende además:

ajustar dinámicamente un primer intervalo en el que se realiza la transmisión de la pluralidad de haces de antena direccionales enfocados de forma gruesa, y

ajustar dinámicamente un segundo intervalo en el que se realiza la transmisión de la baliza periódica.

8.- El método de la reivindicación 7, en donde el primer intervalo es diferente del segundo intervalo.

9.- Un punto de acceso AP, que comprende:

un procesador configurado para generar una baliza de descubrimiento para su uso en asociación con una unidad de transmisión/recepción inalámbricas WTRU;

una antena de formación de haz configurada para generar una pluralidad de haces de antena direccionales gruesos, estando cada uno de la pluralidad de haces de antena direccionales gruesos asociado a un sector respectivo asociado al AP, y para transmitir la baliza de descubrimiento usando la pluralidad haces de antena direccionales gruesos;

un receptor configurado para escuchar un mensaje de respuesta procedente de una WTRU tras la transmisión de la baliza de descubrimiento, en donde el mensaje de respuesta incluye una indicación de un sector en el que se ubica la WTRU;

en donde la antena de formación de haz está además configurada para, a condición de que se reciba un mensaje de respuesta desde la WTRU, generar un haz de antena direccional enfocado finamente para comunicar datos en

paquetes con la WTRU, y transmitir una baliza periódica a la WTRU usando un haz de antena direccional enfocado de forma gruesa asociado a la indicación de un sector incluido en el mensaje de respuesta procedente de la WTRU.

1.- El AP de la reivindicación 9, en donde el AP está configurado para operar en la banda de frecuencia de los 6 gigahertzios.

11.- El AP de la reivindicación 9, en donde la baliza de descubrimiento incluye un subconjunto de información

incluida en la baliza periódica.

12.- El AP de la reivindicación 9, en donde la antena de formación de haz está configurada además para transmitir la baliza de descubrimiento según una secuencia rotacional de la pluralidad de haces de antena direccionales gruesos.

13.- El AP de la reivindicación 9, en donde la antena de formación de haz está configurada además paras transmitir 1 la baliza de descubrimiento según una secuencia aleatoria de la pluralidad de haces de antena direccionales

gruesos.

14.- El AP de la reivindicación 9, en donde el receptor está además configurado para escuchar un mensaje de respuesta procedente de una WTRU después de que la antena de formación de haz transmita la baliza de descubrimiento usando cada uno de la pluralidad de haces de antena direccionales gruesos.

15.- El AP de la reivindicación 9, en donde la antena de formación de haz está además configurada para ajustar

dinámicamente un primer intervalo en el que se transmite la baliza de descubrimiento, y para ajustar dinámicamente un segundo Intervalo en el que se transmite la baliza periódica.