Control de acceso a medios de alta velocidad con interoperabilidad de sistemas heredados.

Un aparato para su uso en un sistema que comprende un canal de transmisión que puede admitir acceso por parte de uno o más dispositivos que se comunican según un primer formato de transmisión,

y uno o más dispositivos que se comunican según un segundo formato de transmisión, comprendiendo el aparato:

medios para transmitir una señal (3245) por un canal de transmisión, según el primer formato de transmisión, para reservar el canal de transmisión durante un lapso (3250);

en el cual el lapso reservado corresponde a un primer intervalo según el primer formato de transmisión, e incluye al menos un segundo intervalo (3260) según el segundo formato de transmisión; y medios para comunicarse según el segundo formato de transmisión durante al menos dicho segundo intervalo (3260) del lapso reservado.

Control de acceso a medios de alta velocidad con interoperabilidad de sistemas heredados Antecedentes Campo La presente invención se refiere, en general, a las comunicaciones y, más específicamente, al control de acceso al medio Antecedentes Los sistemas de comunicación inalámbrica están ampliamente extendidos, para proporcionar diversos tipos de comunicación, tales como voz y datos. Un típico sistema, o red, de datos inalámbricos proporciona a múltiples usuarios acceso a uno o más recursos compartidos. Un sistema puede usar una gran variedad de técnicas de acceso múltiple, tales como el Multiplexado por División de Frecuencia (FDM) , el Multiplexado por División del Tiempo (TDM) , el Multiplexado por División de Código (CDM) y otros.

Los ejemplos de redes inalámbricas incluyen sistemas de datos de base celular. Los siguientes son varios de tales ejemplos: (1) el "Estándar de compatibilidad entre estación móvil y estación base " TIA/EIA-95-B" para un sistema celular de espectro ensanchado, banda ancha y modalidad dual" (el estándar IS-95) , (2) el estándar ofrecido por un consorcio llamado "Proyecto de Colaboración de 3ª Generación" (3GPP) y realizado en un conjunto de documentos que incluyen los Documentos de Nº 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 y 3G TS 25.214 (el estándar W-CDMA) , (3) el estándar ofrecido por un consorcio llamado "Proyecto 2 de Colaboración de 3ª Generación" (3GPP2) y realizado en el "Estándar de capa física TR-45.5 para sistemas de espectro ensanchado cdma2000" (el estándar IS2000) y (4) el sistema de alta velocidad de datos (HDR) conforme al estándar TIA/EIA/IS-856 (el estándar IS-856) .

Otros ejemplos de sistemas inalámbricos incluyen las Redes Inalámbricas de Área Local (WLAN) , tales como los estándares IEEE 802.11 (es decir, 802.11 (a) , (b) o (g) ) . Pueden lograrse mejoras sobre estas redes desplegando una WLAN de Entrada Múltiple y Salida Múltiple (MIMO) que comprende técnicas de modulación de Multiplexado Ortogonal por División de Frecuencia (OFDM) . El estándar IEEE 802.11 (e) ha sido introducido para mejorar algunos de los inconvenientes de los anteriores estándares 802.11.

Según han avanzado los diseños de sistemas inalámbricos, las mayores velocidades de datos se han hecho inevitables. Las mayores velocidades de datos han abierto la posibilidad de aplicaciones avanzadas, entre las cuales están la voz, el vídeo, la transferencia rápida de datos y varias otras aplicaciones. Sin embargo, diversas aplicaciones pueden tener distintos requisitos para su respectiva transferencia de datos. Muchos tipos de datos pueden tener requisitos de latencia y de caudal, o necesitar alguna garantía de Calidad de Servicio (QoS) . Sin gestión de recursos, la capacidad de un sistema puede reducirse, y el sistema puede no funcionar eficazmente.

Los protocolos de Control de Acceso al Medio (MAC) se usan habitualmente para adjudicar un recurso de comunicación compartido entre un cierto número de usuarios. Los protocolos de MAC usualmente mantienen interfaces con capas superiores a la capa física utilizada para transmitir y recibir datos. Para aprovechar un aumento en las velocidades de datos, debe diseñarse un protocolo de MAC para utilizar el recurso compartido eficazmente. También es generalmente deseable mantener la interoperabilidad con estándares de comunicación alternativos o heredados. Hay, por lo tanto, una necesidad en la técnica para el procesamiento del MAC de un uso eficiente de sistemas de alto caudal. Hay una necesidad adicional en la técnica para tal procesamiento del MAC que sea retrocompatible con diversos tipos de sistemas heredados.

La Patente Estadounidense Nº 6.587.441 revela un procedimiento y aparato para el transporte de datos por una red inalámbrica gestionada, usando un único protocolo de comunicación.

Resumen Las realizaciones reveladas en el presente documento abordan la necesidad de un procesamiento del MAC para un uso eficaz de sistemas de alto caudal, y que sea retro-compatible con diversos tipos de sistemas heredados. En un aspecto, una primera señal se transmite según un formato de transmisión heredado, para reservar una parte de un medio compartido, y la comunicación según un segundo formato de transmisión se revela durante la parte reservada.

En otro aspecto, un dispositivo de comunicación puede competir por el acceso a un sistema heredado, y luego comunicarse según un protocolo de comunicación de nueva clase con uno o más dispositivos de comunicación remotos durante el periodo de acceso. En otro aspecto, un dispositivo puede solicitar acceso a un medio compartido según un protocolo heredado y, tras la concesión del acceso, el dispositivo puede comunicarse con una o más estaciones remotas (o facilitar la comunicación entre dos o más estaciones remotas) según un nuevo protocolo.

En otro aspecto, un punto de acceso de nueva clase adjudica un periodo libre de competición y un periodo de competición, una parte del periodo libre de competición adjudicado a la comunicación según un protocolo de nueva clase, y una segunda parte del periodo libre de competición optativamente adjudicado a la comunicación según un protocolo de comunicación heredado. El periodo de competición puede usar cualquier protocolo, o una combinación de ambos. También se presentan otros diversos aspectos.

Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es una realización ejemplar de un sistema que incluye una WLAN de alta velocidad;

la FIG. 2 ilustra una realización ejemplar de un dispositivo de comunicación inalámbrica, que puede configurarse como un punto de acceso o terminal de usuario; la FIG. 3 ilustra parámetros de separación entre tramas del estándar 802.11; la FIG. 4 muestra un segmento ejemplar de transmisión de la capa física (PHY) , que ilustra el uso de DIFS más retroceso para el acceso según la DCF;

la FIG. 5 muestra un segmento ejemplar de transmisión de la capa física (PHY) que ilustra el uso de SIFS antes de un ACK (Acuse de Recibo) , con mayor prioridad que un acceso con DIFS; la FIG. 6 ilustra la segmentación de grandes paquetes en fragmentos más pequeños con SIFS asociados; la FIG. 7 muestra un segmento ejemplar de transmisión de la capa física (PHY) que ilustra una TXOP con acuse de recibo por trama; la FIG. 8 ilustra una TXOP con acuse de recibo de bloques; la FIG. 9 muestra un segmento ejemplar de transmisión de capa física (PHY) que ilustra una TXOP con sondeo, usando HCCA;

la FIG. 10 es una realización ejemplar de una TXOP que incluye múltiples transmisiones consecutivas sin ninguna brecha; la FIG. 11 muestra una realización ejemplar de una TXOP que ilustra la reducción de la magnitud de transmisión de preámbulo requerida;

la FIG. 12 ilustra una realización ejemplar de un procedimiento para incorporar diversos aspectos, que incluye consolidar preámbulos, eliminar brechas tales como SIFS e insertar GIF según corresponda; la FIG. 13 muestra un segmento ejemplar de transmisión de la capa física (PHY) que ilustra sondeos consolidados y sus respectivas TXOP; la FIG. 14 ilustra una realización ejemplar de un procedimiento para consolidar sondeos; la FIG. 15 ilustra una trama ejemplar del MAC; la FIG. 16 ilustra una PDU (Unidad de Datos de Protocolo) ejemplar del MAC; la FIG. 17 ilustra una comunicación ejemplar de par a par; la FIG. 18 ilustra una ráfaga de capa física de la técnica anterior; la FIG. 19 ilustra una ráfaga ejemplar de capa física, que puede desplegarse para la transmisión de par a par; la FIG. 20 ilustra una realización ejemplar de una trama del MAC que incluye un segmento ad hoc optativo; la FIG. 21 ilustra una ráfaga ejemplar de capa física; la FIG. 22 ilustra un procedimiento ejemplar para la transmisión de datos de par a par; la FIG. 23 ilustra un procedimiento ejemplar para la comunicación de par a par; la FIG. 24 ilustra un procedimiento ejemplar para proporcionar respuesta de velocidad para su uso en la conexión de par a par; la FIG. 25 ilustra una conexión gestionada de par a par entre dos estaciones y un punto de acceso;

la FIG. 26 ilustra una conexión de par a par basada en la competición (o ad hoc) ; la FIG. 27 muestra una trama ejemplar del MAC que ilustra la comunicación gestionada de par a par entre estaciones; la FIG. 28 ilustra el soporte de estaciones, tanto heredadas como de nueva clase, en la misma asignación de frecuencia; la FIG. 29 ilustra la combinación del control de acceso al medio, heredado y de nueva clase; la FIG. 30 ilustra un procedimiento ejemplar para ganar una oportunidad de transmisión; la FIG.... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para su uso en un sistema que comprende un canal de transmisión que puede admitir acceso por parte de uno o más dispositivos que se comunican según un primer formato de transmisión, y uno o más dispositivos que se comunican según un segundo formato de transmisión, comprendiendo el aparato:

medios para transmitir una señal (3245) por un canal de transmisión, según el primer formato de transmisión, para reservar el canal de transmisión durante un lapso (3250) ;

en el cual el lapso reservado corresponde a un primer intervalo según el primer formato de transmisión, e incluye al menos un segundo intervalo (3260) según el segundo formato de transmisión; y medios para comunicarse según el segundo formato de transmisión durante al menos dicho segundo intervalo (3260) del lapso reservado.

2. Un procedimiento para la interoperación por un canal de transmisión entre uno o más dispositivos comunicándose según un primer formato de transmisión y uno o más dispositivos comunicándose según un segundo formato de transmisión, comprendiendo el procedimiento:

transmitir una señal (3245) por el canal de transmisión, según el primer formato de transmisión, para reservar el canal de transmisión durante un lapso (3250) ;

en donde el lapso reservado corresponde a un primer intervalo según el primer formato de transmisión, e incluye al menos un segundo intervalo (3260) según el segundo formato de transmisión; y comunicarse según el segundo formato de transmisión durante al menos dicho segundo intervalo (3260) del lapso reservado.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, que comprende adicionalmente competir por el acceso según el primer formato de transmisión antes de transmitir la señal para reservar.

4. El procedimiento de la reivindicación 2, que comprende adicionalmente: solicitar acceso al canal de transmisión; y recibir una adjudicación en respuesta a la solicitud.

5. El procedimiento de la reivindicación 2, en el cual el lapso reservado por señal es una Oportunidad de Transmisión, TXOP, según un protocolo del estándar 80.211 de IEEE.

6. El procedimiento de la reivindicación 2, en el cual la señal establece un periodo libre de competición.

7. El procedimiento de la reivindicación 2, en el cual la transmisión de una señal para reservar el canal de transmisión por un lapso comprende adicionalmente transmitir un mensaje de Solicitud para Enviar, RTS, indicando el mensaje de RTS un lapso de transmisión.

8. El procedimiento de la reivindicación 2, en el cual la transmisión de una señal para reservar el canal de transmisión por un lapso comprende adicionalmente transmitir un mensaje de Listo para Enviar, CTS, indicando el mensaje de CTS un lapso de transmisión.

9. El procedimiento de la reivindicación 2, en el cual el primer formato de transmisión es un formato del estándar 802.11 del IEEE.

10. El procedimiento de la reivindicación 2, en el cual el segundo formato de transmisión comprende un intervalo de trama del TDD, Duplexado por División del Tiempo, que comprende: un piloto; un sondeo consolidado; cero o más tramas entre puntos de acceso y estaciones remotas, de acuerdo al sondeo consolidado; cero o más tramas entre estaciones remotas y puntos de acceso, de acuerdo al sondeo consolidado;

cero o más tramas entre estaciones remotas y estaciones remotas, de acuerdo al sondeo consolidado; y cero o más segmentos de acceso aleatorio, de acuerdo al sondeo consolidado.

11. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el cual la comunicación según el segundo formato de transmisión comprende: transmitir un piloto desde una primera estación remota a una segunda estación remota de acuerdo al segundo protocolo de comunicación;

medir el piloto en la segunda estación remota y determinar la retroalimentación proveniente del mismo; transmitir la retroalimentación desde la segunda estación remota a la primera estación remota; y transmitir datos según el segundo formato de comunicación desde la primera estación remota a la segunda estación remota, de acuerdo a la retroalimentación.

12. Medio legible por ordenador que comprende instrucciones operables para hacer que un ordenador realice un 10 procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11.