ES2326288T3 - Metodo y aparato para asignar un periodo de transmision en un sistema de comunicaciones sin hilos. - Google Patents
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Abstract
Un método para recibir un periodo de transmisión asignado en un periodo de la trama de transmisión (300; 400) en un sistema de red sin hilos, teniendo dicho periodo de la trama de transmisión una duración prefijada, comprendiendo el método las etapas de: recibir desde un punto de acceso, AP, una trama de multi-exploración de ahorro de potencia, PSMP, (310a; 410a; 510a) que proporciona un periodo del enlace descendente y un periodo inicial del enlace ascendente; si el periodo inicial del enlace ascendente proporcionado por la trama PSMP (310a; 410a; 510a) es insuficiente para transmitir los datos puestos en cola, transmitir en el periodo inicial del enlace ascendente una parte de los datos puestos en cola y un mensaje de petición de recursos solicitando una asignación de recursos adicionales para los datos restantes puestos en cola; recibir desde el AP en el periodo de trama de transmisión una trama PSMP posterior (310b; 410b; 510b) que proporciona un periodo adicional del enlace ascendente, en el que la trama PSMP posterior (310b; 410b; 510b) es una trama PSMP adicional para seguir la trama PSMP (310a; 410a; 510a) en el periodo de la trama de transmisión; y se transmite por el AP después de todos los periodos proporcionados por la trama PSMP (310a; 410a; 510a); y transmitir los datos restantes puestos en cola al AP en el periodo adicional del enlace ascendente indicado por la trama PSMP posterior (310b; 410b; 510b).
Description
Método y aparato para asignar un periodo de
transmisión en un sistema de comunicaciones sin hilos.
La presente invención se refiere a un método y a
un aparato para asignar eficazmente un periodo de transmisión en un
periodo de una trama de transmisión de un sistema de red sin hilos,
y a un sistema para el mismo.
Junto con el reciente desarrollo de la
tecnología de comunicaciones sin hilos y la difusión resultante de
los equipos sin hilos, hay una creciente demanda de transmisión de
datos de alta velocidad, altamente fiable a través de enlaces sin
hilos. Una Red de Área Local Sin Hilos (WLAN) desarrollada para
cumplir con la demanda está compuesta básicamente de estaciones
(STA), que son equipos de comunicaciones de datos móviles, y un
punto de acceso (AP) capaz de intercambiar datos con las STA. El AP
y las STA, localizadas en la misma cobertura del servicio sin
hilos, se conocen como un Conjunto de Servicios Base (BSS).
Particularmente, un sistema WLAN mejorado
consigue una tasa de transferencia elevada empleando una tecnología
de Entrada Múltiple Salida Múltiple (MIMO) que usa una pluralidad de
antenas de transmisión y una pluralidad de antenas de recepción, y
una tecnología de Multiplexación por División Ortogonal de
Frecuencias (OFDM). En este sistema WLAN, las STA localizadas en un
área de cobertura del servicio sin hilos transmiten o reciben datos
usando recursos sin hilos asignados desde un AP. En este caso, el AP
asigna los recursos sin hilos en la forma de recursos de fase, y el
término "recursos de fase" como se usa en este documento se
refiere al periodo en el que pueden transmitir datos las STA y el
AP.
La Figura 1 ilustra una estructura de un periodo
de una trama de transmisión en un sistema típico WLAN.
Haciendo referencia a la Figura 1, en un periodo
de la trama de transmisión 100 que tiene una longitud fija
determinada en el sistema, un AP transmite una trama MAP (mapeo) 110
indicando la asignación de recursos de fase sobre todo el periodo
de la trama de transmisión 100. La trama MAP 110 esta compuesta de
una MAP del enlace descendente 120 que indica el periodo en el que
el AP puede transmitir datos y una MAP del enlace ascendente 122
que indica el periodo en el que pueden transmitir datos las STA. La
MAP del enlace descendente 120 está compuesta del campo del
Número-de-STA 130, y al menos un
campo de información de la STA 132 determinado en base al campo del
Número-de-STA 130. De forma similar,
la MAP del enlace ascendente 122 está compuesta de un campo del
Número-de-STA 134, y al menos un
campo de información de STA 136 determinado en base al campo del
Número de STA 134. Los campos de Información de STA 132 y 136
incluyen campos ID de STA 140 y 144 que indican respectivamente los
periodos del enlace descendente y del enlace ascendente asignados a
las STA, y los campos de Desplazamiento Temporal 142 y 146 que
indican los desplazamientos de tiempo asignados a las STA.
Una STA, asignada a un periodo en una trama MAP
110, recibe datos en el periodo indicado por la información
correspondiente de la STA, del periodo del enlace descendente 112, y
transmite datos en el periodo indicado por la información
correspondiente de la STA, del periodo del enlace ascendente 114. La
STA mantiene el modo de reposo en otros periodos excepto para el
periodo en el que se transmite la trama MAP 110 y el periodo
indicado por la trama MAP 110. El periodo de contención 116 que
sigue al periodo del enlace ascendente 114 puede accederse por al
menos una STA sobre una base de contención.
De este modo, el AP estima la cantidad de
recursos requeridos para cada STA en un periodo de trama de
transmisión 100, y asigna periodos del enlace descendente y del
enlace ascendente de acuerdo con la estimación. Sin embargo, cuando
el AP sobreestima la cantidad de recursos requeridos para la STA,
los recursos de la red sin hilos se malgastan, disminuyendo el
rendimiento de tasa de transferencia de datos. En este caso, la STA
puede no usar los recursos de la red sin hilos asignados. Además
ese recurso no puede usarse de nuevo por otra STA ya que este
recurso está ya asignado a la STA particular. Cuando el AP subestima
la cantidad de recursos requeridos por la STA, la STA puede no
asignar sus recursos requeridos hasta al menos el siguiente periodo
de la trama de transmisión, sufriendo un retardo de transmisión y
una perturbación oscilatoria del servicio del enlace ascendente. El
retardo de transmisión y la perturbación oscilatoria afectan a la
Calidad de Servicio (QoS) requerida por la STA. Además, si la STA
accede al periodo de contención 116 debido a una falta de los
recursos asignados, la STA no puede funcionar en el modo de reposo
para el periodo de contención, malgastando su potencia.
Por lo tanto, en el sistema de comunicaciones
sin hilos en el que el AP determina los periodos del enlace
descendente y del enlace ascendente para la STA mediante
programación, hay una necesidad de tecnología para impedir la
reducción en la tasa de transferencia de datos y el malgasto de
potencia de la STA, y asignar los periodos con precisión.
Propuesta de MAC de Samsung, la especificación
técnica de 13.08.2004, IEEE 802.11,
11-04-0918-00-000n
es una especificación técnica de una propuesta de MAC que define
mejoras de la MAC para una tasa de transferencia elevada dentro del
ámbito de la petición de autorización del proyecto (PAR) para la
IEEE 802.11n. Una trama de Multi-Exploración (MP)
proporciona el control de flujo para las fases de transmisión del
enlace descendente y/o del enlace ascendente dentro de un periodo
de servicio para comenzar un periodo de servicio para las STA de
HT. Una trama MP es un mapa de programación colectiva que describe
como se intercambiarán las MPDU agregadas del enlace descendente y
del enlace ascendente en el periodo de servicio posterior. Un HC
transmite PPDU a las STA en base a la MAP del enlace descendente,
que determina el instante de comienzo de la transmisión y la
duración para cada PPDU. Una MPDU de la MP comienza un periodo de
servicio en el que se intercambian las agrupaciones.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un método mejorado para recibir un periodo de
transmisión asignado en un periodo de la trama de transmisión y una
estación correspondiente.
Este objeto se resuelve por el tema que es
objeto de las reivindicaciones independientes.
Las realizaciones preferidas se definen por las
reivindicaciones dependientes.
Para resolver sustancialmente al menos los
problemas y/o desventajas anteriores y proporcionar al menos las
ventajas de más adelante, la presente invención proporciona un
método de asignación del periodo de transmisión y un aparato para
minimizar el malgasto de potencia de la STA sin reducir la tasa de
transferencia de los datos en el sistema de una red sin hilos, y un
sistema para el mismo.
La presente invención proporciona un método y un
aparato para asignar de forma flexible el periodo de transmisión
requerido para una STA que usa más de dos tramas MAP en un sistema
de red sin hilos, y un sistema para el mismo.
La presente invención proporciona un método y un
aparato para, después de asignar un periodo de transmisión a una
STA usando una trama MAP, asignar un periodo de transmisión preciso
para la STA usando una trama MAP adicional en el mismo periodo de
la trama de transmisión a petición de la STA en el sistema de red
sin hilos, y un sistema para el mismo.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se proporciona un método para recibir un periodo de
transmisión asignado en un sistema de red sin hilos. El método
incluye recibir una trama de multi-exploración de
ahorro de potencia (PSMP) que proporciona por un punto de acceso
(AP) un periodo del enlace descendente y un periodo inicial del
enlace ascendente; si el periodo inicial del enlace ascendente
proporcionado por la trama PSMP es insuficiente para transmitir los
datos puestos en cola, transmitir en el periodo inicial del enlace
ascendente una parte de los datos puestos en cola y un mensaje de
petición de recursos solicitando una asignación de recursos
adicionales para los datos restantes puestos en cola; recibir en el
periodo de trama de transmisión una trama PSMP posterior que
proporciona por el AP un periodo del enlace ascendente adicional,
en el que se transmite la trama PSMP posterior por el AP después de
todos los periodos proporcionados por la trama PSMP; y transmitir
los datos restantes puestos en cola al AP en el periodo adicional
del enlace ascendente indicado por la trama PSMP posterior.
De acuerdo con otro aspecto más de la presente
invención, se proporciona un aparato de la estación (STA) para
recibir un periodo de transmisión asignado en un sistema de red sin
hilos. El aparato de la STA incluye un procesador para analizar una
trama de multi-exploración de ahorro de potencia
(PSMP) que proporciona por un punto de acceso (AP) un periodo del
enlace descendente y un periodo inicial del enlace ascendente, y si
el periodo inicial del enlace ascendente proporcionado por la trama
PSMP es insuficiente para transmitir los datos puesto en cola,
generar una unidad de datos que incluye una parte de los datos
puestos en cola y un mensaje de petición de recursos solicitando
una asignación de recursos adicionales para los datos restantes
puestos en cola; un transceptor para recibir la trama PSMP desde el
AP, suministrando la trama PSMP al procesador, transmitiendo la
unidad de datos al AP en el periodo inicial del enlace ascendente y
recibiendo en el periodo de la trama transmisión una trama PSMP
posterior que proporciona por el AP un periodo adicional del enlace
ascendente, transmitiéndose la trama PSMP posterior por el AP
después de todos los periodos proporcionados por la trama PSMP, y
transmitiendo al menos parte de los datos restantes puestos en cola
al AP en el periodo adicional del enlace ascendente proporcionado
por la trama PSMP posterior.
\vskip1.000000\baselineskip
El anterior y otros objetos, características y
ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir
de la siguiente descripción detallada cuando se toma junto con los
dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 es un diagrama que ilustra una
estructura de un periodo de la trama de transmisión en un sistema
WLAN típico;
La Figura 2A es un diagrama que ilustra una
configuración de un sistema WLAN de acuerdo con la presente
invención;
La Figura 2B es un diagrama de bloques que
ilustra una estructura ejemplar de un AP y cada STA en el sistema
WLAN mostrado en la Figura 2A;
La Figura 3 es un diagrama que ilustra una
estructura de un periodo de trama de transmisión de acuerdo con la
presente invención;
La Figura 4 es un diagrama de tiempos para una
descripción del efecto de reducción de potencia de la asignación de
recursos de fase de acuerdo con la presente invención;
La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
una asignación precisa de recursos de ejemplo de acuerdo con la
presente invención;
La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra
una operación de un AP de acuerdo con la presente invención; y
La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra
una operación de una STA de acuerdo con la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Las realizaciones preferidas de la presente
invención se describirán a continuación en detalle con referencia a
los dibujos adjuntos. En la siguiente descripción, se ha omitido una
descripción detallada de las funciones y configuraciones conocidas
incorporadas en este documento por claridad y concisión.
La principal característica de la presente
invención, relativa a la asignación de periodos de transmisión en
un sistema de red sin hilos, es proporcionar más de una trama MAP
(mapeo) para indicar un periodo asignado por un punto de acceso
(AP) a cada estación (STA) en un periodo de la trama de transmisión.
El periodo asignado comienza inmediatamente después de que se
transmite la trama MAP, y en el periodo de la trama de transmisión,
las tramas MAP distintas de la primera trama MAP se denominan como
"MAP posteriores" (MAP posterior). En particular, el sistema
de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la presente invención,
después de asignar un periodo mínimo a una STA que usa una trama
MAP, asigna recursos precisos a la STA que usa una trama MAP
posterior en el mismo periodo de la trama de transmisión y en la
petición de la STA.
Aunque se hará una descripción detallada de la
presente invención con referencia a un sistema de Red de Área Local
Sin Hilos (WLAN) basado en las normativas IEEE 802.11, se entenderá
por los especialistas en la técnica que la asignación de recursos
de fase, un aspecto de la presente invención, puede aplicarse
también a otros sistemas de comunicaciones sin hilos que tienen
requisitos técnicos y formatos de canal similares sin alejarse de
la invención.
La Figura 2A ilustra una configuración de un
sistema WLAN de acuerdo con la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 2A, cada uno de
los AP 202 y 210 están conectados a una red cableada 200, y una
pluralidad de STA 204, 206, 208, 212 y 214 acceden a sus AP
asociados 202 y 210 a través de una capa Física IEEE 802.11 (PHY) y
un enlace sin hilos basado en un protocolo de Control de Acceso a
Medios (MAC), y transmite/recibe datos sobre una pluralidad de
canales sin hilos. Las STA 204 a 208 y el AP 202, localizados en la
misma cobertura de servicio sin hilos 220, constituyen un Conjunto
de Servicio Base (BSS). Del mismo modo, las STA 212 y 214 y el AP
210, localizados en la cobertura del servicio sin hilos 222, forman
otro BSS. Las STA localizadas en cada BSS pueden intercambiar datos
entre sí a través del AP correspondiente. Las funciones clave de
los AP 202 y 210 incluyen el suministro del tráfico de datos, acceso
a otras redes (por ejemplo, la red cableada 200), soporte de
itinerancia, sincronización en un BSS, soporte de gestión de
potencia, y control de acceso a medios para soportar el servicio
vinculado al tiempo en un BSS.
La Figura 2B es un diagrama de bloques que
ilustra una estructura ejemplar de un AP y cada STA en el sistema
WLAN mostrado en la Figura 2A. Tanto el AP como la STA pueden
incluir una pantalla 232, un procesador 234, un transceptor 236,
una unidad de entrada 238, un almacenamiento 240, una Memoria de
Acceso Aleatorio (RAM) 242, una Memoria de Sólo Lectura (ROM) 244,
y un bus común 230. La estructura ejemplar ilustrada se proporciona
simplemente por conveniencia. Aunque en este documento se
describirán elementos específicos y sus operaciones como un AP o
una STA con referencia a la Figura 2B, la descripción de ejemplo no
debería limitar la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 2B, el
transceptor 236, conectado a una antena (no mostrada), recibe los
datos deseados y convierte la señal recibida en los datos digitales
correspondientes. El procesador 234 es un controlador que funciona
bajo el control de un sistema operativo (OS) y otros programas,
incluidos en la ROM 244, y los datos y la información generados por
la operación del procesador 234 se almacenan en la RAM 242.
Las operaciones clave del procesador 234
incluidas en el AP incluyen el análisis/generación de datos,
asignación de periodos para las STA localizadas en el mismo área de
cobertura del servicio sin hilos y conectadas al AP, generación de
al menos una trama MAP que indica el periodo asignado, y un control
del modo de operación para el transceptor 236 basado en el periodo
asignado. Específicamente, el procesador 234 del AP asigna la tasa
de datos mínima de cada STA o la cantidad mínima de recursos a las
STA a través de la trama MAP localizada en la parte principal de la
trama de transmisión, y si hay cualquier STA que envía un mensaje de
Petición de Recursos (RR) a través de los recursos asignados, el
procesador 234 asigna adicionalmente la cantidad solicitada del
periodo del enlace ascendente a la STA que envió el mensaje RR, a
través de la trama MAP posterior transmitida inmediatamente después
de la duración de secuencia asociada con la primera trama MAP de la
trama de transmisión. Resultará obvio para los especialistas en la
técnica que el término "inmediatamente después" se refiere
sustancialmente a un periodo de tiempo predeterminado.
Después de la expiración del periodo del enlace
descendente/enlace ascendente indicado por la primera trama MAP, si
es necesario, puede transmitirse adicionalmente más de una trama MAP
posterior indicando los periodos del enlace descendente y/o enlace
ascendente asignados en el mismo periodo de la trama de transmisión.
La trama MAP posterior se sigue por los periodos del enlace
descendente y/o enlace ascendente indicados por la trama MAP
posterior.
Las operaciones clave del procesador 234
incluidas en la STA incluyen la generación/análisis de datos, la
generación de una trama de transmisión, y el control del modo de
funcionamiento para el transceptor 236 basados en una trama MAP
recibida desde el punto de comienzo de la trama de transmisión. Esto
es, el procesador 234 controla al transceptor 236 de modo que
recibe la trama MAP desde el AP en el punto de comienzo de cada
trama de transmisión, y analiza la trama MAP para determinar si
está incluida en la misma su propia ID de STA. Si está incluida su
propia ID de STA en la trama MAP, el procesador 234 almacena en el
almacenamiento 240 la información sobre los periodos asignados del
enlace descendente y del enlace ascendente indicados por la
información de STA asociada con la ID de la STA, y a continuación
activa el receptor y el transmisor del transceptor 236 en los
periodos respectivos del enlace descendente y del enlace ascendente
de modo que recibe/transmite datos. El receptor y el transmisor del
transceptor 236 entran en el modo de reposo en los otros periodos
excepto para los periodos asignados.
En particular, si el recurso asignado por el AP
no es suficiente para transmitir los datos puestos en cola, el
procesador 234 de la STA transmite una parte de los datos puestos en
cola usando el recurso del enlace ascendente asignado. Al mismo
tiempo, el procesador 234 genera un mensaje RR para solicitar
recursos adicionales, y envía el mensaje RR al AP a través del
transceptor 236. Después de enviar el mensaje RR, el procesador 234
monitoriza si se recibe una trama MAP posterior indicando los
recursos adicionales asignados desde el AP después de la expiración
del periodo inicial del enlace ascendente y del enlace descendente
indicados por la trama MAP, y una vez recibida la trama MAP
posterior, analiza la trama MAP posterior recibida.
La Figura 3 ilustra una estructura de un periodo
de la trama de transmisión de acuerdo con la presente invención.
Aunque se ha ilustrado en este documento que todas las tramas y
periodos del enlace ascendente/enlace descendente son adyacentes,
pueden existir intervalos para la conmutación y procesamiento de
transmisión/recepción en el sistema actual.
Haciendo referencia a la Figura 3, en un periodo
de la trama de transmisión 300 que tiene una longitud fija, un AP
transmite en primer lugar una trama MAP 310a con una tasa básica
fijada (incluyendo un esquema de modulación, tasa de codificación,
y tasa de datos), que es menor que una tasa fijada normal. Esto es
para posibilitar a todas las STA en el área de cobertura del
servicio recibir la trama MAP 310a. Al comienzo de la comunicación,
la trama MAP 310a se transmite periódicamente de acuerdo con un
periodo fijado (por ejemplo, aproximadamente 20 ms y 100 ms para la
Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP) y el Grupo 4 de Expertos de
Cuadros en Movimiento (MPEG 4), respectivamente) determinado a
través de la negociación entre el AP y la STA. El periodo de la
trama de transmisión 300 se inicia por la transmisión de una trama
MAP 310a.
Por ejemplo, la trama MAP 310a, para indicar la
asignación del recurso de fase de su periodo sucesivo del enlace
descendente 312 y el primer periodo del enlace ascendente 314a, está
compuesto por una MAP 320 del enlace descendente 320 que indica un
periodo en el que el AP puede transmitir datos en el periodo del
enlace descendente 312, y una primera MAP del enlace ascendente
322a que indica un periodo en el que la STA puede transmitir datos
en el primer periodo del enlace ascendente 314a. La MAP del enlace
descendente 320 está compuesta por el campo del Número de STA 330 y
al menos un campo de Información de STA 332 determinado en base al
campo del Número de STA 330. Del mismo modo, la primera MAP del
enlace ascendente 322a está compuesta del campo del Número de STA
334a y al menos un campo de Información de STA 336a determinado en
base al campo del Número de STA 334a.
Los campos de Información de la STA 332 y 336a
incluyen cada uno campos de ID de la STA 340 y 344a que indican los
periodos asignados o proporcionados de las STA 312 y el primer
periodo del enlace ascendente 314a, los campos de Desplazamiento
Temporal 342 y 346a que indican los comienzos de los periodos
asignados a las STA, y los campos de Duración 343 y 348a que
indican las longitudes de los periodos asignados. Los campos ID de
las STA 340 y 344a incluyen cada uno al menos una parte de la
Identidad de Asociación (AID) de cada STA, o al menos una parte de
una dirección hardware, es decir la dirección de la MAC, dada a cada
STA. Una ID de la STA que indica un periodo para los datos de
difusión/difusión selectiva se fija a un valor particular, por
ejemplo "0". Los campos de Desviación Temporal 342 y 346a
indican cada uno un intervalo desde la trama MAP 310a hasta el
comienzo de un periodo correspondiente en un múltiplo de una unidad
de tiempo predeterminada (por ejemplo, 4 \mus). Los campos de
Duración 343 y 348 indican cada uno un intervalo desde el comienzo
al final del periodo, es decir indican una longitud del periodo en
un múltiplo de una unidad de tiempo predeterminada (por ejemplo, 16
\mus).
La primera MAP del enlace ascendente 322a de la
trama MAP 310a se determina de acuerdo con la cantidad mínima de
recursos R_{init} estimada para cada STA. La R_{init} indica la
tasa de datos mínima para un servicio individual tomada por la STA,
o los recursos requeridos para la transmisión de un mensaje de
control. El mensaje RR usado para la petición de asignación de
recursos adicionales es un ejemplo típico de un mensaje de control.
Si se determina la tasa de datos mínima para un servicio individual
durante la activación del acceso al servicio, se determina la
cantidad de recursos requeridos para la transmisión del mensaje de
control en base a la longitud del mensaje de control. Como
resultado, el primer periodo del enlace ascendente 314a indicado por
la primera MAP del enlace ascendente 322a se minimiza en el periodo
de la trama de transmisión 300.
La STA, con recursos de fase asignados por la
trama MAP 310a, recibe datos en el periodo indicado por la
información de la STA correspondiente 332, en el periodo del enlace
descendente 312, y transmite datos en el periodo indicado por la
información de la STA correspondiente 336a, en el primer periodo del
enlace ascendente 314a. Los datos del enlace descendente y del
enlace ascendente pueden incluir MPDU incluyendo una o más Unidades
de Datos de Protocolo (PDU) de la MAC Agregada
(A-MPDU) y/o carga útil, y un Acuse de recibo. La
STA mantiene el estado de reposo en el periodo en el que se
transmite la trama MAP 310a, y los otros periodos excepto para los
periodos indicados por la trama MAP 310A.
Cuando se transmiten datos en el periodo
asignado del primer periodo del enlace ascendente 314a, cada STA
determina si el periodo asignado es suficiente para transmitir los
datos puestos en cola en el mismo. Si el periodo asignado es
insuficiente, la STA transmite sólo una parte de los datos puestos
en cola en el periodo asignado, y a continuación envía un mensaje
RR. En este caso, se transmite una parte de los datos puestos en
cola usando un recurso (R_{init} - R_{RR}) en el periodo
asignado, donde R_{RR} indica el recurso usado para la
transmisión del mensaje RR. El mensaje RR está constituido con un
campo de Tamaño de Cola de los datos puestos en cola, o un campo de
Petición de Duración basado en la QoS, y puede estar compuesto de
una A-MDPU junto con los datos transmitidos en el
periodo asignado. En otras palabras, el mensaje RR se monta sobre
los datos.
El AP puede asignar un periodo preciso del
enlace ascendente en base al mensaje RR desde la STA transmitiendo
una trama MAP posterior 310b. De este modo, se permite la
transmisión de los datos restantes puestos en cola. Inmediatamente
después de la transmisión del mensaje RR en el primer periodo del
enlace ascendente 314a, la STA monitoriza la recepción de la trama
MAP posterior 310b. La trama MAP posterior 310b indica los recursos
del enlace ascendente asignados de forma adicional por el AP en
respuesta al mensaje RR.
Esto es, la trama MAP posterior 310b incluye un
segunda MAP del enlace ascendente 322b que indica la asignación de
recursos de fase para un segundo periodo del enlace ascendente 314b.
De forma similar, la trama MAP posterior 310b puede transmitirse
con la tasa básica fijada. La segunda MAP del enlace ascendente 322b
se compone de un campo del Número de STA 334b y al menos un campo
de Información de STA 336b determinado en base al campo del Número
de STA 334b. El campo de información de STA 336b incluye un campo de
ID de STA 344b que indica una STA asignada a un periodo en el
segundo periodo del enlace ascendente 314b, un campo de
Desplazamiento Temporal 346b que indica el comienzo del periodo
asignado a la STA, y un campo de Duración 348b que indica una
longitud del periodo. Los elementos del campo de Información de la
STA 336 se han descrito anteriormente. Una STA, asignada a recursos
de fase por la trama MAP posterior 310b, recibe datos en el periodo
indicado por la información de STA correspondiente 336b, del
segundo periodo del enlace ascendente 314b.
Aunque no se ilustra, si hay necesidad de
asignación de aún más recursos, pueden incluirse adicionalmente más
de una trama MAP posterior y un periodo del enlace ascendente o un
periodo del enlace descendente en base a las tramas MAP posteriores
en el periodo de la trama de transmisión 300. Un esquema de
transmisión que usa una trama MAP capaz de acompañar una o más
tramas posteriores se denomina como una
"Multi-Exploración de Ahorro de Potencia"
Multi-Fase (PSMP), y la trama MAP 310a y la trama
MAP posterior 310b se denominan como una trama PSMP y una trama
PSMP posterior, respectivamente. Cada una de las tramas PSMP y la
trama PSMP posterior están seguidas por al menos un periodo del
enlace descendente o del enlace ascendente indicado por la trama
PSMP (posterior) correspondiente, y la trama PSMP (posterior) y el
periodo indicado correspondiente se denominan una secuencia PSMP
(posterior). En otras palabras, una secuencia PSMP se inicializa
transmitiendo una trama PSMP, y la STA se activa sólo en el periodo
indicado por la trama PSMP en la secuencia PSMP que comienza con la
trama PSMP, minimizando por lo tanto el consumo de potencia.
El periodo de contención 316 que sigue la última
duración de secuencia puede accederse por al menos una STA sobre la
base de la contención.
Debe observarse que los elementos de las tramas
MAP 310a y 310b mostrados en la Figura 3 y sus disposiciones están
sujetos a cambios sin alejarse del espíritu y alcance de la
invención. Por ejemplo, cada una de las tramas MAP 310a y 310b
incluyen un campo de ID de la STA, los campos de Desplazamiento
Temporal y de Duración para la transmisión del enlace descendente,
y los campos de Desplazamiento Temporal y Duración para la
transmisión del enlace ascendente. En este caso, si no se asigna
ningún periodo al enlace ascendente o al enlace descendente, el
campo de Duración correspondiente se fija a Nulo (0). Además, cada
una de las tarmas MAP 310a y 310b pueden incluir un campo para
indicar si irá seguida por otra trama MAP posterior. La STA analiza
el campo en la trama MAP posterior para determinar si la trama MAP
posterior es la última trama MAP posterior en el periodo de la
trama de transmisión actual.
La Figura 4 es un diagrama de tiempos para una
descripción del efecto de la reducción de potencia de la asignación
de recursos de fase de acuerdo con la presente invención.
Haciendo referencia al diagrama (a) de la Figura
4, el periodo de la trama de transmisión 400 incluye una trama MAP
410a, un periodo del enlace descendente 412, un primer periodo del
enlace ascendente 414a, una trama MAP posterior 410b, y un segundo
periodo del enlace ascendente. La trama MAP 410a indica la
asignación del recurso de fase del periodo del enlace descendente
412 y el primer periodo del enlace ascendente 414a.
El diagrama (b) de la Figura 4 muestra un
escenario en el que los recursos del primer periodo del enlace
ascendente 414a asignado en base a la trama MAP 410a son
suficientes para transmitir los datos puestos en cola en una STA.
Esto es, después de conmutar al modo de reposo después de la
recepción de la trama MAP 410a en un periodo 420, la STA se activa
en un periodo asignado 422 en el periodo del enlace descendente 412
indicado por la trama MAP 410a y recibe datos desde el AP. Después
de conmutar de nuevo al modo de reposo a la terminación del periodo
422, la STA mantiene el modo de reposo hasta el periodo asignado 424
en el primer periodo del enlace ascendente 414a indicado por la
trama MAP 410a. En el periodo 424, la STA transmite datos al AP. En
este punto, la STA, como ha transmitido completamente los datos
puestos en cola en el periodo 424, mantiene el estado de reposo
hasta que recibe una trama MAP del siguiente periodo de la trama de
transmisión, sin monitorizar la recepción de la trama MAP posterior
410b.
El diagrama (c) de la Figura 4 muestra un
escenario en el que el recurso del primer periodo del enlace
ascendente 414a asignado en base a la trama MAP 410a no es
suficiente para transmitir los datos deseados por la STA. Esto es,
después de conmutar al modo de reposo después de la recepción de la
trama MAP 410a en el periodo 430, la STA se activa en el periodo
asignado 432 en el periodo del enlace descendente 412 indicado por
la trama MAP 410a, y recibe datos desde el AP. Después de conmutar
de nuevo al modo de reposo una vez que expira el periodo 432, la
STA mantiene el modo de reposo hasta un periodo asignado 434 en el
primer periodo del enlace ascendente 414a indicado por la trama MAP
410a. En el periodo 434, la STA transmite datos al AP. Al mismo
tiempo, la STA transmite un mensaje RR para solicitar los recursos
requeridos para la transmisión de los datos restantes puestos en
cola, junto con una parte de los datos puestos en cola, en el
periodo 434.
Después de la transmisión del mensaje RR, la STA
se activa en el periodo 436 y monitoriza la recepción de la trama
MAP posterior 410b. Una vez recibida la trama MAP posterior 410, la
STA conmuta de nuevo al modo de reposo y espera hasta el periodo
438 en un segundo periodo del enlace ascendente 414b indicado por la
trama MAP posterior 410b. En el periodo 438, la STA transmite los
datos restantes puestos en cola al AP. Aunque no ilustrado, es
posible asignar periodos adicionales con mapeo a una o más tramas
MAP adicionales antes de la terminación del periodo de la trama de
transmisión 400.
La Figura 5 ilustra la asignación precisa de
recursos de acuerdo con la presente invención. En este documento,
dos STA (STA1) 504 y (STA2) 506 están comunicando entre sí en un
área de cobertura del servicio de un AP 502.
Haciendo referencia a la Figura 5, el AP 502
transmite una trama MAP 510a al comienzo de un periodo de la trama
de transmisión. La trama MAP 510a indica los periodos 512a y 512b en
un periodo del enlace descendente 512 asignados a la STA1 504 y la
STA2 506, y los periodos 522 y 532 en un periodo del enlace
ascendente 514a asignado a la STA1 504 y la STA2 506. En este
documento, los periodos 512a, 512b, 522 y 532 no se solapan entre
sí. Después de transmitir la trama MAP 510a, el AP 502 transmite
datos a la STA1 504 en el periodo 512a, y transmite datos a la STA2
506 en el periodo 512b. La trama MAP 510a, la trama MAP posterior
510b, y todos los periodos del enlace descendente y del enlace
ascendente asociados con el mismo, ocurren todos dentro de un
periodo de la trama de transmisión 500.
Una vez recibidos los datos desde el AP 502 en
el periodo 512a, la STA1 504 transmite datos al AP 502 en el
periodo 522 del periodo del enlace ascendente 514a indicado por la
trama MAP 510a. En este momento, ya que hay datos puestos en cola
524 dejados en la STA1 504, la STA1 504 transmite datos en el
periodo 522, junto con un mensaje RR para solicitar los recursos
requeridos para transmitir los datos puestos en cola 524. Una vez
recibidos los datos desde el AP 502 en el periodo 512b, la STA2 506
transmite datos al AP 502 en el periodo 532 del periodo del enlace
ascendente 512a indicado por la trama MAP 510a. La STA2 506 no
transmite un mensaje RR en el periodo 532, porque el periodo 532
asignado al mismo es suficiente para transmitir los datos puestos
en cola.
Si el AP 502 detecta el mensaje RR de la STA1
504 al recibir los datos de la STA1 504 y la STA2 506, el AP 502
asigna un periodo adicional 526 apropiado para la transmisión de los
datos puestos en cola 524 a la STA1 504 a través de la trama MAP
posterior 510b. Si el AP 502 no puede asignar todos los recursos
requeridos por el mensaje RR en el periodo de la trama de
transmisión actual, el AP 502 puede asignar sólo los recursos
disponibles en el periodo de la trama de la transmisión actual a
través de la trama MAP posterior 510b, o asignar todos los recursos
solicitados a través de una trama MAP del siguiente periodo de la
trama de transmisión. En el caso anterior donde el AP 502 transmite
sólo una parte de los recursos solicitados, los recursos restantes
requeridos por la STA1 504 pueden asignarse en el siguiente periodo
de la trama de transmisión.
Si la STA2 506 no tiene necesidad de una
asignación de recursos adicional, hay sólo un periodo 526 para la
STA1 504 en un periodo del enlace ascendente 514b que sigue la trama
MAP posterior 510b. Una vez recibida la trama MAP posterior 510b,
la STA1 504 transmite los datos restantes puestos en cola 524 en el
periodo 526 indicado por la trama MAP posterior 510b.
La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra
una operación de un AP de acuerdo con la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 6, en la etapa
602, el AP transmite una trama MAP indicando un periodo asignado
para el periodo de la trama de transmisión actual para inicializar
por lo tanto el periodo de la trama de transmisión actual. En la
etapa 604, el AP transmite datos del enlace descendente al menos a
una STA asociada en el periodo indicado por la trama MAP. En la
etapa 606, el AP recibe los datos del enlace ascendente desde al
menos una STA asociada en el periodo indicado por la trama MAP.
En la etapa 608, el AP determina si los datos
recibidos del enlace ascendente incluyen un mensaje RR solicitando
la asignación de recursos adicionales. Si no se detecta ningún
mensaje RR en los datos del enlace ascendente, el AP no asigna
ningún recurso adicional en el periodo de la trama de transmisión
actual, es decir no transmite ninguna trama MAP posterior, y
procede al siguiente periodo de la trama de transmisión. Sin
embargo, si se detecta el mensaje RR, el AP asigna en la etapa 610
el periodo requerido por el mensaje RR a la STA que transmite el
mensaje RR. En la etapa 612, después de la terminación del periodo
entero indicado por la trama MAP, el AP transmite una trama MAP
posterior indicando el periodo asignado. En la etapa 614, el AP
recibe datos del enlace ascendente desde la STA en el periodo
asignado.
La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra
el funcionamiento de una STA de acuerdo con la presente
invención.
Haciendo referencia a la Figura 7, en la etapa
702, la STA, una vez recibida la trama MAP desde un AP, reconoce un
comienzo del periodo de la trama de transmisión actual y detecta un
periodo del enlace descendente y/o un periodo del enlace ascendente
asignado al mismo. En la etapa 704, la STA recibe datos del enlace
descendente desde el AP en el periodo del enlace descendente
indicado por la trama MAP.
Antes de que llegue el periodo del enlace
ascendente indicado por la trama MAP, la STA determina en la etapa
706 si el periodo del enlace ascendente indicado por la trama MAP es
suficiente para transmitir los datos puestos en cola. Si el periodo
del enlace ascendente es suficiente, la STA transmite sus datos
puestos en cola al AP en el periodo del enlace ascendente indicado
por la trama MAP en la etapa 712.
Sin embargo, si el periodo del enlace ascendente
es insuficiente, la STA transmite una parte de los datos puestos en
cola al AP en el periodo del enlace ascendente indicado por la trama
MAP, junto con un mensaje RR solicitando los recursos requeridos
para transmitir los datos restantes puestos en cola en la etapa 708.
Después de transmitir el mensaje RR, si el periodo completo
indicado por la trama MAP expira, la STA recibe una trama MAP
posterior desde el AP en la etapa 710, y a continuación vuelve a la
etapa 706.
Como puede entenderse de la descripción
anterior, el AP asigna sólo los recursos mínimos a través de la
primera trama MAP para minimizar la cantidad de recursos
sobreestimados, y si la STA tiene necesidad de recursos adicionales,
el AP asigna inmediatamente los recursos del enlace ascendente
solicitados a través de la trama MAP posterior en el mismo periodo
de la trama de transmisión, eliminando por lo tanto las causas de
reducción de la QoS tales como el retardo y la perturbación
oscilatoria. Además, el STA maximiza el tiempo de mantenimiento del
modo de reposo sin monitorizar innecesariamente el largo periodo y
reduciendo por lo tanto su consumo de potencia.
Aunque la invención se ha mostrado y se ha
descrito con referencia a cierta realización preferida de la misma,
se entenderá por los especialistas en la técnica que pueden
realizarse diversos cambios en la forma y en los detalles sin
alejarse de la invención como se define en las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (11)
1. Un método para recibir un periodo de
transmisión asignado en un periodo de la trama de transmisión (300;
400) en un sistema de red sin hilos, teniendo dicho periodo de la
trama de transmisión una duración prefijada, comprendiendo el
método las etapas de:
recibir desde un punto de acceso, AP, una trama
de multi-exploración de ahorro de potencia, PSMP,
(310a; 410a; 510a) que proporciona un periodo del enlace
descendente y un periodo inicial del enlace ascendente;
si el periodo inicial del enlace ascendente
proporcionado por la trama PSMP (310a; 410a; 510a) es insuficiente
para transmitir los datos puestos en cola, transmitir en el periodo
inicial del enlace ascendente una parte de los datos puestos en
cola y un mensaje de petición de recursos solicitando una asignación
de recursos adicionales para los datos restantes puestos en
cola;
recibir desde el AP en el periodo de trama de
transmisión una trama PSMP posterior (310b; 410b; 510b) que
proporciona un periodo adicional del enlace ascendente, en el que la
trama PSMP posterior (310b; 410b; 510b) es una trama PSMP adicional
para seguir la trama PSMP (310a; 410a; 510a) en el periodo de la
trama de transmisión; y se transmite por el AP después de todos los
periodos proporcionados por la trama PSMP (310a; 410a; 510a); y
transmitir los datos restantes puestos en cola
al AP en el periodo adicional del enlace ascendente indicado por la
trama PSMP posterior (310b; 410b; 510b).
2. El método de la reivindicación 1, en el que
si el periodo adicional del enlace ascendente es insuficiente para
transmitir los datos restantes puestos en cola, transmitir mensajes
de petición de recursos adicionales y proporcionar periodos
adicionales del enlace ascendente hasta que se transmite uno de los
datos restantes puestos en cola o expira la duración prefijada del
periodo de la trama de transmisión.
3. El método de la reivindicación 1, en el que
el periodo inicial del enlace ascendente se proporciona de acuerdo
con al menos una de la tasa de datos mínima requerida y un periodo
requerido para la transmisión de un mensaje de petición de
recursos.
4. El método de la reivindicación 1, en el que
el mensaje de petición de recursos incluye al menos un campo de
tamaño que define la cantidad de datos restantes del enlace
ascendente puestos en cola y un campo de petición de duración que
define una calidad de servicio requerida, QoS.
5. El método de la reivindicación 1, en el que
la trama PSMP posterior (310b; 410b; 510b) comprende:
un identificador, ID, (344b) de la STA que
transmitió el mensaje de petición de recursos.
una desviación de arranque (346b) que indica un
punto de comienzo del periodo adicional del enlace ascendente
proporcionado por la trama PSMP posterior; y
un campo de duración (348b) que indica una
longitud del periodo del enlace ascendente adicional.
6. El método de la reivindicación 1, en el que
todos los periodos proporcionados por la trama PSMP (310a; 410a;
510a) y todos los periodos proporcionados por todas las tramas PSMP
posteriores (310b; 410b; 510b) están incluidos en un periodo de la
trama de transmisión que tiene una longitud fija.
7. Un aparato de estación, STA, para recibir un
periodo de transmisión asignado en un periodo de la trama de
transmisión (300; 400) en un sistema de red sin hilos, teniendo
dicho periodo de la trama de transmisión una duración
predeterminada, comprendiendo el aparato:
un procesador para analizar una trama,
multi-exploración de ahorro de potencia, PSMP,
(310a; 410a; 510a) que proporciona un periodo del enlace
descendente y un periodo inicial del enlace ascendente, y si el
periodo inicial del enlace ascendente proporcionado por la trama
PSMP (310a; 410a; 510a) es insuficiente para transmitir los datos
puestos en cola, generar una unidad de datos que incluya una parte
de los datos puestos en cola y un mensaje de petición de recursos
solicitando una asignación de recursos adicionales para los datos
restantes puestos en cola; y
un transceptor para recibir la trama PSMP (310a;
410a; 510a) desde un punto de acceso, AP, que suministra la trama
PSMP (310a; 410a; 510a) al procesador, transmitiendo la unidad de
datos al AP en el periodo inicial del enlace ascendente y
recibiendo del AP en el periodo de la trama de transmisión una trama
PSMP posterior (310b; 410b; 510b) que proporciona un periodo
adicional de enlace ascendente, en el que la trama PSMP posterior
(310b; 410b; 510b) es una trama PSMP adicional para seguir la trama
PSMP (310a; 410a; 510a) en el periodo de la trama de transmisión; y
se transmite por el AP después de todos los periodos proporcionados
por la trama PSMP (310a; 410a; 510a); y transmite al menos parte de
los datos restantes puestos en cola al AP en el periodo adicional
de enlace ascendente mediante la trama PSMP posterior (310b; 410b;
510b).
8. El aparato de STA de la reivindicación 7, en
el que el periodo inicial de enlace ascendente se proporciona de
acuerdo con al menos una de la tasa de datos mínima requerida y un
periodo requerido para la transmisión de un mensaje de petición de
recursos.
9. El aparato de STA de la reivindicación 7, en
el que el mensaje de petición de recursos incluye al menos un campo
de tamaño que define la cantidad de datos restantes puestos en cola
del enlace ascendente y un campo de petición de duración que define
una calidad de servicio requerida, QoS.
10. El aparato de STA de la reivindicación 7, en
el que la trama PSMP posterior (310b; 410b; 510b) comprende:
un identificador, ID, (344) de la STA que
transmitió el mensaje de petición de recursos;
una desviación de comienzo (346b) que indica un
punto de comienzo del periodo adicional del enlace ascendente
proporcionado por la trama PSMP posterior; y
un campo de duración (348b) que indica una
longitud del periodo adicional del enlace ascendente.
11. El aparato de STA de la reivindicación 7, en
el que todos los periodos proporcionados por la trama PSMP (310a;
410a; 510a) y todos los periodos proporcionados por la trama PSMP
posterior (310b; 410b; 510b) están incluidos en un periodo de la
trama de transmisión que tiene una longitud fija.
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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