Método y sistema para mejorar la capacidad de respuesta en el intercambio de tramas de comunicación en una red de área local inalámbrica.

Un método llevado a cabo en una estación (202, 404, 604), STA, iniciadora para un intercambio de tramas con un respondedor

(204, 404, 604), comprendiendo el método:

transmitir (212) una trama (422, 622) de solicitud al respondedor (204);

recibir (214), del respondedor (204, 404, 604), una unidad de datos de protocolo de la capa física (426, 634), PPDU, de sondeo que contiene una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio, MAC, (424a, 632), MPDU, como respuesta a la trama (422, 622) de solicitud sin recibir una trama de acuse de recibo, ACK, aparte que acuse recibo de la trama (422, 622) de solicitud;

caracterizado porque

la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de ACK que indica que el respondedor (204, 404, 604) no va a transmitir una trama de ACK aparte para acusar recibo de la trama (422, 622) de solicitud, y por estimar un canal de entrada múltiple, salida múltiple, MIMO, sobre la base de la PPDU (426, 634) de sondeo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/012335.

Solicitante: INTERDIGITAL TECHNOLOGY CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

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

Inventor/es: ZEIRA, ELDAD, GRANDHI,SUDHEER A, SAMMOUR,MOHAMMED, CHANDRA,ARTY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones para detectar o evitar errores en la... > H04L1/18 (Sistema de repetición automática, p. ej. sistema Van Duuren)

PDF original: ES-2528819_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método y sistema para mejorar la capacidad de respuesta en el intercambio de tramas de comunicación en una red de área local inalámbrica

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente Invención se refiere a una red de área local inalámbrica (WLAN). Más particularmente, la presente invención se refiere a un método y un sistema para mejorar la capacidad de respuesta en el Intercambio de tramas de gestión, control o datos en la WLAN.

ANTECEDENTES

En WLANs IEEE 82.11, un punto de acceso (AP) o una estación (STA) usan tramas de gestión para llevar a cabo ciertas funciones de gestión. Son ejemplos de tramas de gestión las tramas de Solicitud de Asociación, de Respuesta de Asociación, de Solicitud de Reasociación, de Respuesta de Reasociación, de Solicitud de Sonda y de Respuesta de Sonda.

La IEEE 82.11e amplía las normas de la IEEE 82.11 con tramas de gestión nuevas. Algunas de esas tramas de gestión nuevas se denominan tramas de acción. Las tramas de acción se usan para llevar a cabo ciertas funciones, tales como el establecimiento de flujos continuos de tráfico de calidad de servicio (QoS), el establecimiento de enlaces directos, el establecimiento de acuses de recibo (ACK) por bloques, o similares. Los ejemplos de las tramas de acción incluyen la Solicitud de Adición de Flujo Continuo de Tráfico (ADDTS), la Respuesta de ADDTS, la Solicitud de Establecimiento de Enlace Directo (DLS), la Respuesta de DLS, la Solicitud de Adición de acuses de recibo (ACK) por Bloques (ADDBA), la Respuesta de Adición de ACK por Bloques, la Solicitud de Supresión de ACK por Bloques (DELBA), o similares.

En la actualidad, se ha propuesto la extensión de la IEEE 82.11n para lograr un mayor caudal (HT). En la propuesta de la IEEE 82.11n se introducen tramas de acción nuevas para proporcionar retroalimentación del modo de transmisión y de información de canales. La retroalimentación del modo de transmisión permite que una estación receptora informe a una estación transmisora sobre el modo preferido para las condiciones actuales del canal. La elección particular del modo es determinada por la estación receptora. La estación transmisora puede usar o no el modo particular, en función de sus capacidades. Una estación receptora también puede rehusar proporcionar un modo preferido. La retroalimentación de información de canales proporciona un mecanismo para que una estación transmisora tenga conocimiento del canal preciso que se ve en la estación receptora. Esta información se puede usar o bien como parte de una calibración, para sistemas que adoptan la reciprocidad de canales, o bien como retroalimentación de canal directa. Una estación receptora puede proporcionar o bien una estimación de canal completa o bien una respuesta nula. Son ejemplos de las tramas de acción IEEE 82.11n las tramas de Solicitud de Modo, de Respuesta de Modo, de Solicitud de Canal de entrada múltiple, salida múltiple (MIMO) y de Respuesta de Canal MIMO.

Las tramas de gestión, (incluyendo tramas de acción), se pueden emitir por difusión general o por multidifusión hacia múltiples respondedores, (por ejemplo, por medio de una trama de baliza), o alternativamente se pueden emitir por unidifusión hada un respondedor especifico (único), (por ejemplo, Solicitud de ADDBA, Respuesta de ADDBA, Solicitud de Modo, Respuesta de Modo, Solicitud de Canal MIMO y Respuesta de Canal MIMO). Cuando una trama de gestión o acción se emite por unidifusión hacia un respondedor especifico, la norma IEEE 82.11 requiere que el respondedor acuse el recibo de dicha trama enviando un paquete de ACK. Por otro lado, si la trama de gestión o acción se emite por difusión general o multidifusión hacia múltiples respondedores, la norma IEEE 82.11 no requiere que los respondedores acusen el recibo de dicha trama.

La Figura 1 es un diagrama de señalización de un proceso 1 de la técnica anterior para intercambiar tramas de gestión o de acción entre un iniciador 12 y un respondedor 14. El Iniciador 12 accede al medio inalámbrico, lo cual requiere cierto retardo correspondiente al retardo por contienda o de acceso bajo las normas IEEE 82.11, y envía una trama de acción, (por ejemplo, una trama de Solicitud de Modo), al respondedor 14 (etapa 112). Al recibir correctamente la trama de acción, el respondedor 14 accede al medio inalámbrico, lo cual requiere también cierto retardo, (por ejemplo, un retardo que se corresponde con una separación entre tramas corta (SIFS)), y envía un paquete de ACK al iniciador 12 (etapa 114). A continuación, el respondedor 14 prepara una trama de acción, (por ejemplo, una trama de Respuesta de Modo), que incluye los datos solicitados por el Iniciador 12, y accede entonces nuevamente al medio inalámbrico, lo cual requiere cierto retardo debido al retardo por contienda o de acceso, y envía la trama de acción al iniciador 12 (etapa 116). Esta vez, el retardo puede ser sustancialmente prolongado ya que es posible que otras estaciones puedan intercambiar paquetes en ese momento y, por lo tanto, es posible que el respondedor 14 no pueda acceder al medio tal como desea. Al recibir correctamente la trama de acción del respondedor 14, el Iniciador 12 accede al medio inalámbrico, lo cual requiere también cierto retardo, (típicamente un período de tiempo que se corresponde con la SIFS), y envía un paquete de ACK al respondedor 14 (etapa 118).

En el proceso 1 de la técnica anterior, puesto que el respondedor 14 debe enviar en primer lugar un paquete de ACK (etapa 114) y a continuación debe incurrir en un retardo por contienda o de acceso con el fin acceder al medio inalámbrico para enviar la trama de respuesta en la etapa 116, la capacidad de respuesta para intercambiar dichas tramas de gestión o de acción es relativamente lenta. Dicha respuesta lenta en las tramas de gestión o acción puede degradar el rendimiento de la WLAN ya que puede que la información no sea válida o pertinente en el momento en el que se entregue. Por ejemplo, puesto que la retroalimentación del modo de transmisión permite que el respondedor 14 especifique o indique al iniciador información relacionada con la transmisión incluyendo una velocidad de datos, un esquema de modulación y codificación (MCS), el número de flujos continuos espaciales en MEMO y el intervalo de guarda, dicha información se debe intercambiar lo más rápido posible. No obstante, con el esquema de la técnica anterior, el intercambio de dicha información se puede retardar de manera sustancial.

Por lo tanto, es deseable un mecanismo nuevo para intercambiar las tramas de gestión o de acción en un período de tiempo muy breve.

El documento de Daji Qiao et al, "Energy-efficient PCF operation of IEEE 82.11 a wireless LAN", IEEE 21 st annual joint conference on Computer Communications IEEE infocom 22, vol. 2, 23 de junio de 22-27 de junio de 22, páginas 58 a 589, NY USA, da a conocer, entre otros aspectos, que un coordinador puntual (PC) envía una interrogación libre de contiendas (CF) a una estación inalámbrica. Como respuesta a ello, el PC espera un Ack de CF o una trama de datos de una trama NULL dentro de un espacio de trama de intervalo corto. Sobre la base de la interrogación de CF, la estación inalámbrica puede estimar una pérdida de potencia sobre un trayecto.

El documento de Daji Qiao et al, "Goodput enhancement of IEEE 82.11 a wireless LAN via link adaptation", IEEE International conference on Communications - ICC 21, vol. 7, 11 de junio de 21-14 de junio de 21, páginas 1.995 a 2., NY, USA, da a conocer el uso de una adaptación de enlace, que lleva a cabo tanto una fragmentación dinámica como una selección de velocidad de capa física en función de la condición del canal inalámbrico entre un transmisor y un receptor, con el fin de mejorar el rendimiento del caudal útil... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método llevado a cabo en una estación (22, 44, 64), STA, iniciadora para un Intercambio de tramas con un respondedor (24, 44, 64), comprendiendo el método:

transmitir (212) una trama (422, 622) de solicitud al respondedor (24);

recibir (214), del respondedor (24, 44, 64), una unidad de datos de protocolo de la capa física (426, 634), PPDU, de sondeo que contiene una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio, MAC, (424a, 632), MPDU, como respuesta a la trama (422, 622) de solicitud sin recibir una trama de acuse de recibo, ACK, aparte que acuse recibo de la trama (422, 622) de solicitud; caracterizado porque

la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de ACK que indica que el respondedor (24, 44, 64) no va a transmitir una trama de ACK aparte para acusar recibo de la trama (422, 622) de solicitud, y por estimar un canal de entrada múltiple, salida múltiple, MIMO, sobre la base de la PPDU (426, 634) de sondeo.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la PPDU (426, 634) de sondeo se recibe dentro de una separación entre tramas corta, SIFS, de la trama (422, 622) de solicitud.

3. El método de la reivindicación 1, en el que la PPDU (426, 634) de sondeo se remolca (piggybacked) en otra trama.

4. El método de la reivindicación 1, en el que la PPDU de sondeo se agrega (426, 634) con otra trama.

5. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud Incluye un campo de número de identidad de solicitud para Indicar un número de Identidad de solicitud.

6. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud Incluye un campo de política de tiempo de respuesta para indicar si la PPDU de sondeo se va a recibir Inmediatamente o dentro de un periodo de tiempo

predeterminado.

7. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de agregación para indicar si la PPDU de sondeo se puede agregar con por lo menos otra trama.

8. El método de la reivindicación 7, en el que el campo de política de agregación indica que se deberían transmitir múltiples paquetes en una separación entre tramas reducida, RIFS.

9. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud y la PPDU (426, 634) de sondeo son tramas de gestión.

1. El método de la reivindicación 9, en el que las tramas de gestión son de una prioridad mayor que tramas de datos.

11. El método de la reivindicación 1, en el que la prioridad se indica mediante un campo que indica prioridad de las tramas de gestión.

12. El método de la reivindicación 1, en el que la trama (422, 622) de solicitud incluye una solicitud de esquema de modulación y codificación, MCS, y la PPDU (426, 634) de sondeo incluye una retroalimentación de MCS, y en donde el método comprende además generar una trama sucesiva sobre la base de la retroalimentación de MCS.

13. Una estación (22, 44, 64), STA, para intercambio de tramas con un respondedor (24, 44, 64), comprendiendo la STA (22, 44, 64):

un transmisor configurado para transmitir una trama (422, 622) de solicitud al respondedor (24, 44, 64); y un receptor configurado para recibir del respondedor (24, 44, 64) una unidad de datos de protocolo de la capa física (426, 634), PPDU, de sondeo que contiene una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio, MAC, (424a, 632), MPDU, como respuesta a la trama (422, 622) de solicitud sin recibir una trama de acuse de recibo, ACK, aparte que acuse recibo de la trama (422, 622) de solicitud; y caracterizado porque

la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de ACK que indica que el respondedor (24, 44, 64) no va a transmitir una trama de ACK aparte para acusar recibo de la trama (422, 622) de solicitud; y por un procesador configurado para estimar un canal de entrada múltiple, salida múltiple, MIMO, sobre la base de la PPDU (426, 634) de sondeo.

14. La estación (22, 44, 64), STA, de la reivindicación 13, en la que el receptor está configurado para recibir la

PPDU (426, 634) de sondeo dentro de una separación entre tramas corta, SIFS, de la trama (422, 622) de solicitud.

15. La estación (22, 44, 64), STA, de la reivindicación 13, en la que la PPDU (426, 634) de sondeo se remolca (piggybacked) en otra trama.

16. La estación (22, 44, 64), STA, de la reivindicación 13, en la que la PPDU (426, 634) de sondeo se agrega con otra trama.

17. La estación, STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud Incluye un campo de número de identidad de solicitud que indica un número de identidad de solicitud.

18. La estación (22, 44, 64), STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de tiempo de respuesta para indicar si la PPDU (426, 634) de sondeo se va a recibir inmediatamente o dentro de un periodo de tiempo predeterminado.

19. La estación (22, 44, 64), STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud incluye un campo de política de agregación que indica si la PPDU (426, 634) de sondeo se agrega con otra trama.

2. La estación (22, 44, 64), STA, de la reivindicación 19, en la que el campo de política de agregación indica que la STA (22, 44, 64) debería transmitir múltiples paquetes en una separación entre tramas reducida, RIFS.

21. La estación (22, 44, 64), STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud y la PPDU (426, 634) de sondeo son tramas de gestión.

22. La estación, STA, de la reivindicación 21, en la que las tramas de gestión son de una prioridad mayor que tramas de datos.

23. La estación, STA de la reivindicación 22, en la que una prioridad se indica mediante un campo que indica prioridad de las tramas de gestión.

24. La estación (22, 44, 64), STA, de la reivindicación 13, en la que la trama (422, 622) de solicitud incluye una solicitud de esquema de modulación y codificación, MCS, y la PPDU (426, 634) de sondeo Incluye una retroalimentación de MCS; y en donde el transmisor está configurado para transmitir una trama sucesiva sobre la base de la retroalimentación de MCS.