ES2922316T3 - Punto de acceso para generar una trama de activación para asignar unidades de recursos para UORA - Google Patents
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Abstract
La presente divulgación se relaciona con la priorización de dispositivos que participan en una comunicación inalámbrica de acceso aleatorio de usuarios múltiples. Según algunas condiciones conocidas, los dispositivos que cumplen con las condiciones reciben un tratamiento preferencial durante el período de acceso aleatorio. El tratamiento preferencial puede referirse a los dispositivos elegibles que se les permite acceder a más unidades de recursos durante el acceso aleatorio, o también puede significar un acceso más rápido al medio durante el acceso aleatorio. Al aprovechar los métodos descritos en la presente divulgación, es posible asignar una prioridad más alta a los tipos de cuadros seleccionados y/o categorías de dispositivos en un sistema de comunicación inalámbrica de acceso aleatorio de usuarios múltiples. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Punto de acceso para generar una trama de activación para asignar unidades de recursos para UORA
Campo técnico
La presente descripción se refiere, en general, a un punto de acceso y un método para generar una trama de activación para asignar unidades de recursos para acceso aleatorio de acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales de enlace ascendente (UORA, Uplink Orthogonal Frequency-Division Multiple Access Random Access) en un sistema de comunicación inalámbrica multiusuario.
Antecedentes de la técnica
El grupo de trabajo 802.11 del IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) se encuentra actualmente en el proceso de estandarizar la tecnología WLAN (Wireless Local Area Network, red de área local inalámbrica) de próxima generación bajo el grupo de trabajo 802.11ax. El objetivo principal del grupo de trabajo es la mejora de la eficiencia del espectro para mejorar el rendimiento/área del sistema en escenarios de alta densidad de puntos de acceso (también denominados "AP") y/o aparatos terminales (también denominados "STA"). Entre las diversas tecnologías que se proponen, el acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales (OFDMA) y la transmisión multiusuario de enlace ascendente son dos tecnologías clave que el grupo de trabajo 802.11ax ha adoptado para conseguir los objetivos de mejora del rendimiento.
En el pasado, los STA 802.11 operaban con una granularidad de ancho de banda de canal de 20 MHz, es decir, la unidad más pequeña de ancho de banda de canal en la que podía operar un STA 802.11 era 20 MHz. Pero con la adopción de OFDMA, los STA 802.11ax, también conocidos como STA de alta eficiencia (HE, High Efficiency), pueden operar en canales de menos de 20 MHz. Esto significa que varios STA HE pueden transmitir datos simultáneamente en diferentes subcanales dentro del mismo canal de 20 MHz. Sin embargo, se han impuesto ciertas condiciones a tales transmisiones OFDMA multiusuario, tales como: todas los STA que participan en una transmisión OFDMA multiusuario tienen que sincronizar sus transmisiones para comenzar en el mismo punto de tiempo y terminar asimismo en el mismo punto de tiempo. Dado que los STA no conocen los tiempos de transmisión de los demás, esto requiere que el controlador central, que es un punto de acceso (AP, access point) en el caso de las WLAN, controle los tiempos de las transmisiones multiusuario.
En 802.11ax, esto se consigue mediante un AP que transmite una trama de control especial denominada trama de activación. La trama de activación transporta información como la información de identidad de cada uno de los STA que pueden participar en la transmisión multiusuario, la duración de la transmisión, la asignación de subcanales (conocidos como unidades de recursos, RU) para cada STA y otra información necesaria. Los STA que se indican en la trama de activación transmiten sus respectivas tramas en la RU asignada después de un intervalo de tiempo fijo (SIFS) desde el final de la trama de activación. Este arreglo funciona bien cuando el AP tiene suficiente información sobre los STA que participan en la transmisión multiusuario, como el estado de la memoria intermedia, el estado operativo del STA, etc. Pero hay casos en los que el AP puede no tener la información adecuada sobre los STA para realizar la asignación de RU necesaria de manera eficiente. En tales casos, es beneficioso asignar RU a un grupo de STA con características similares y dejar que el grupo de STA compita por las RU en función de sus necesidades reales. Para satisfacer tales necesidades, en 802.11ax se ha introducido el procedimiento de acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente., en lo sucesivo denominado "UORA". Los detalles de UORA se encuentran en [NPL 2] y en la sección 9.58.2.5.1 de [NPL 3].
El documento de ROBERT STACEY (INTEL): "Proposed draft specification ; 11-16-0024-01-00ax-proposed-draftspecification", IEEE DRAFT; IEEE-SA MENTOR, PISCATAWAY, NJ EE. UU., vol. 802.11ax, núm. 1, 3 de marzo de 2016, describe una trama de activación convencional en el estándar IEEE 802.11ax que comprende un campo de información común con un subcampo de tipo de activador, un campo de información de usuario que incluye un subcampo de identificación de asociación (AID).
El documento de WOOJIN AHN (YONSEI UNIV): "Congestion control for UL MU random access", IEEE DRAFT; 20 enero 2016, sugiere además que la trama de activación indique un valor de probabilidad para UORA.
El documento de CHITTABRATA GHOSH (INTEL): ""UL OFDMA-based Random Access Procedure", IEEE DRAFT; 14 de septiembre de 2015, se refiere a tramas de activación en un procedimiento de acceso aleatorio basado en ofdma y especifica que se incluye un valor "AID X" o "AID 0" en la trama de activación.
Bibliografía no de patentes
NPL 1: IEEE802.11-15/0132r14, Specification Framework for TGax, enero de 2016
NPL 2: IEEE802.11-15/1105r0. UL OFDMA-based Random Access Procedure
NPL 3: IEEE802.11-16/0024r0, Proposed TGax draft specification
NPL 4: Estándar IEEE 802,11-2012
Compendio de la invención
Sin embargo, no hay soporte en [NPL1], [NPL2] y [NPL3] para la priorización de recursos para acceso aleatorio en función de los tipos de tráfico de STA, las cargas de memoria intermedia u otras propiedades de dispositivo. Se requiere un método para asignar una mayor prioridad a los tipos de trama seleccionados y/o categorías de STA durante el acceso aleatorio OFDMA de UL. La invención se define mediante las características de las reivindicaciones independientes. Cualquier referencia a invenciones o realizaciones que no entren dentro del alcance de las reivindicaciones independientes tienen que interpretarse como ejemplos útiles para comprender la invención.
Por lo tanto, un ejemplo de la presente descripción facilita proporcionar un método de acceso aleatorio para una estación inalámbrica en un sistema de comunicación inalámbrica multiusuario, comprendiendo el método: (a) recibir una señal de activación transmitida por un punto de acceso inalámbrico, donde que la señal de activación especifica una condición para los recursos de frecuencia asignados por la señal de activación; (b) competir por el acceso al medio inalámbrico; y (c) cuando la estación inalámbrica gana la contienda de acceso aleatorio, determinar si la estación inalámbrica cumple la condición especificada en la señal de activación; y (d) cuando la estación inalámbrica cumple la condición, transmitir simultáneamente una pluralidad de tramas en una pluralidad de recursos de frecuencia; (e) cuando la estación inalámbrica no cumple la condición, transmitir una sola trama en un recurso de frecuencia elegido aleatoriamente sin dicha restricción de condición; en el que dicha condición especifica un uso recomendado para los recursos de frecuencia.
Cabe señalar que las realizaciones generales o específicas pueden realizarse como un sistema, un método, un circuito integrado, un programa informático, un medio de almacenamiento o cualquier combinación opcional de los mismos.
Aprovechando los métodos descritos en la presente descripción, es posible facilitar la asignación de una mayor prioridad a los tipos de trama seleccionados y/o categorías de STA durante el acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente.
Se harán evidentes beneficios y ventajas adicionales de las realizaciones descritas a partir de la memoria descriptiva y los dibujos. Los beneficios y/o ventajas pueden obtenerse individualmente mediante las diversas realizaciones y características de la memoria descriptiva y los dibujos, sin que sea necesario proporcionarlas en su totalidad para obtener uno o más de dichos beneficios y/o ventajas.
Breve descripción de los dibujos
[Fig. 1] La figura 1 es un diagrama de un ejemplo particular de un sistema que hace uso del acceso aleatorio multiusuario priorizado.
[Fig.2] La figura 2 es un diagrama de flujo del procedimiento de acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente que sirve como técnica anterior para la presente descripción.
[Fig. 3] La figura 3 es un diagrama de un ejemplo de intercambio de tramas multiusuario utilizando el procedimiento de acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente original.
[Fig. 4] La figura 4 es un diagrama del primer ejemplo de la gestión de la cola de transmisión utilizada durante la conmutación entre EDCA y el acceso aleatorio o Fd Ma de enlace ascendente.
[Fig. 5] La figura 5 es un diagrama del primer ejemplo de la gestión de la cola de transmisión utilizada durante el acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente.
[Fig. 6] La figura 6 es un diagrama de una trama de activación utilizada para iniciar el acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente.
[Fig. 7A] La figura 7A ilustra un ejemplo de un campo de "preferencia de respuesta" en el campo de información común 650 de la trama de activación según el primer ejemplo.
[Fig. 7B] La figura 7B es un ejemplo de la codificación de bits utilizada en la trama de activación para representar la preferencia de respuesta según el primer ejemplo.
[Fig. 7C] La figura 7C es un ejemplo de un indicador de un bit en los campos de información por usuario según el primer ejemplo.
[Fig. 7D] La figura 7D es un ejemplo de dos bits en el campo de información común para representar las transmisiones simultáneas máximas según el primer ejemplo.
[Fig. 8A] La figura 8A es un diagrama de flujo del procedimiento de acceso aleatorio multiusuario priorizado propuesto, de acuerdo con el primer ejemplo.
[Fig. 8B] La figura 8B es un diagrama de un ejemplo de intercambio de tramas multiusuario según el primer ejemplo del acceso aleatorio multiusuario priorizado propuesto.
[Fig. 9] La figura 9 es un diagrama de la segunda realización de la codificación de bits utilizada para representar los tipos de activador.
[Fig. 10A] La figura 10A es un diagrama de otro ejemplo de intercambio de tramas multiusuario según el tercer ejemplo del acceso aleatorio multiusuario priorizado propuesto.
[Fig. 10B] La figura 10B ilustra la codificación de bits correspondiente para las condiciones del canal.
[Fig. 11A] La figura 11A es un diagrama de la gestión de la cola de transmisión utilizada durante el acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente según el cuarto ejemplo.
[Fig. 11B] La figura 11B es un ejemplo de tabla de prioridades para varias UORAF.
[Fig. 11C] La figura 11C es otro ejemplo de parámetros de acceso al canal para varias UORAF.
[Fig. 12] La figura 12 es un diagrama de un ejemplo de intercambio de tramas multiusuario según el cuarto ejemplo del acceso aleatorio multiusuario priorizado propuesto.
[Fig. 13] La figura 13 es un diagrama de flujo del quinto ejemplo del acceso aleatorio multiusuario priorizado propuesto.
[Fig. 14] La figura 14 es un diagrama de un ejemplo de intercambio de tramas multiusuario según el quinto ejemplo del acceso aleatorio multiusuario priorizado propuesto.
[Fig. 15] La figura 15 es un diagrama de bloques de un STA de ejemplo.
[Fig. 16] La figura 16 es un diagrama de bloques de un AP de ejemplo.
[Fig. 17] La figura 17 es un diagrama de bloques de un STA de ejemplo.
[Fig. 18] La figura 18 es un diagrama de bloques de un AP de ejemplo.
Descripción de realizaciones
La presente descripción puede entenderse mejor con la ayuda de las siguientes figuras y realizaciones. Las realizaciones descritas aquí son meramente de naturaleza ejemplar y se usan para describir algunas de las posibles aplicaciones y usos de la presente descripción y no deben considerarse como limitantes de la presente descripción con respecto a realizaciones alternativas que no se describen explícitamente en este documento.
En cualquier sistema de comunicación inalámbrica, una amplia variedad de dispositivos pueden ser parte de la red inalámbrica, cada dispositivo difiere en términos de necesidades de tráfico, capacidades del dispositivo, tipos de fuente de alimentación, etc. Algunas clases de dispositivos pueden tener altos requisitos de ancho de banda, altos requisitos de QoS en términos de latencia o tasa de éxito de transmisión, etc., pero pueden no estar muy preocupados por el consumo de energía, ya que pueden estar alimentados por la red o tener baterías grandes (por ejemplo, ordenadores portátiles). Mientras que otra clase de dispositivos puede tener menos requisitos de ancho de banda y también requisitos de QoS menos estrictos, pero pueden estar relativamente más preocupados por el consumo de energía (por ejemplo, teléfonos móviles). Otra clase más de dispositivos puede tener requisitos de ancho de banda bajos, así como ciclos de trabajo muy bajos, pero puede ser muy sensible al consumo de energía debido a baterías extremadamente pequeñas o una expectativa de vida extremadamente larga (por ejemplo, sensores para detección remota, etc.).
En muchos sistemas de comunicación inalámbrica, habrá uno o más controladores centrales (por ejemplo, AP) que determinarán el área de cobertura de la red inalámbrica, los canales de frecuencia inalámbrica, la política de admisión de dispositivos, la coordinación con otras redes inalámbricas vecinas, etc. y, por lo general, también actuarán como una puerta de enlace a infraestructura de red de la etapa final. Ejemplos de controladores centrales son las estaciones base o eNB en redes inalámbricas celulares o los puntos de acceso (AP) en WLAN, etc.
Aunque las técnicas descritas en la presente descripción pueden aplicar a muchos sistemas de comunicación inalámbrica, a modo de ejemplo, el resto de las descripciones de esta descripción se describen en términos de un sistema WLAN IEEE 802.11 y sus terminologías asociadas. Esto no debe tomarse como una limitación de la presente descripción con respecto a sistemas de comunicación inalámbrica alternativos. En las WLAN basadas en IEEE 802.11, la mayoría de las redes funcionan en modo Infraestructura, es decir, todo o la mayor parte del tráfico en la red tiene que pasar por el AP. Así, cualquier dispositivo (denominado STA en términos de 802.11) que desee unirse a la WLAN primero tiene que negociar la membresía de la red con el AP a través de un proceso llamado asociación. Antes de la asociación, la mayoría de las WLAN también requieren algún tipo de autenticación, por ejemplo WPA, etc.
<Clase de dispositivo>
Haciendo referencia a la figura 1, una red inalámbrica de ejemplo 100 puede incluir un AP 190 y muchos STA asociados. El STA2 120 y el STA6 160 representan una clase de dispositivo con alto ancho de banda y posiblemente altos requisitos de QoS y requisitos relativamente bajos para ahorro de energía. El STA1 110 y el STA4 140 representan otra clase de dispositivo que también puede tener un alto ancho de banda y posiblemente altos requisitos de QoS, pero están relativamente más preocupados por el consumo de energía. En el otro extremo, el STA3 130 y el STA5 150 representan otra clase de dispositivos que pueden tener bajos requisitos de ancho de banda pero pueden ser muy sensibles al consumo de energía.
<Acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente>
En general, el mecanismo de acceso al canal en un sistema inalámbrico puede estar coordinado de forma centralizada por un controlador central (por ejemplo, HCCA en 802.11) o puede basarse en un mecanismo de acceso distribuido como CSMA/CA. Recientemente, en el grupo de trabajo IEEE 802.11ax en curso, se ha introducido un tipo mixto de mecanismo de acceso al canal, llamado acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente (UORA). Un STA HE (alta eficiencia) que utiliza el procedimiento de acceso aleatorio mantiene un contador interno denominado contador de retroceso OFDMA (OBO). La ventana de contienda OFDMA (OCW) es un número entero con un valor inicial de OCWmin. Un AP 802.11ax (también llamado AP HE) notifica a los STA el valor de OCWmin para la operación de acceso aleatorio. Para una transmisión inicial de Unidad de datos de protocolo de capa física (PPDU) de UL, cuando un STA obtiene el valor de OCWmin del AP HE, establece el valor de OCW en OCWmin e inicializa su contador OBO en un valor aleatorio en el rango de 0 y OCWmin.
El proceso UORA en un STA se puede explicar mejor con la ayuda del diagrama de flujo 200 en la figura 2. El proceso UORA comienza cuando el STA recibe una trama de activación de un AP y determina que al menos una RU se ha asignado al STA. Si esta es la primera instancia del proceso UORA que se invoca, o si el STA logró ganar la contienda en el período UORA anterior, su OBO será igual a 0. En la etapa 210, se determina si el valor OBO es mayor que 0. Si el valor OBO es mayor que 0, el proceso salta directamente a la etapa 240 pero si el valor OBO es igual a 0, el proceso pasa a la etapa 220 donde el OBO se inicializa a un valor aleatorio entre 0 y OCW y se pasa el proceso a la etapa 230. En la etapa 230, se determina de nuevo si el valor OBO es mayor que 0. Si el valor OBO es mayor que 0, el proceso pasa a la etapa 240, pero si el valor OBO es igual a 0, el proceso salta directamente a la etapa 270.
En la etapa 240, a partir de la primera asignación de RU en la trama de activación, se comprueba si la RU está asignada al STA. Si es así, el proceso pasa a la etapa 250 donde OBO se reduce en 1 y el proceso pasa a la etapa 260, de lo contrario el proceso pasa a la etapa 280. En la etapa 260, se determina si el valor OBO es 0. Si el valor OBO es 0, el proceso pasa a la etapa 270, de lo contrario, el proceso pasa a la etapa 280. En la etapa 270, se considera que el STA ha ganado los derechos de contienda y selecciona aleatoriamente una RU entre las RU asignadas para el STA y transmite su trama en la RU seleccionada y finaliza el proceso UORA. En la etapa 280, la trama de activación se comprueba si existe más asignación de RU. Si existe más asignación de RU, el proceso UORA continúa y el proceso vuelve a la etapa 240, de lo contrario, el proceso UORA finaliza.
Haciendo referencia a la figura 3, se muestra un ejemplo de intercambio de tramas multiusuario 300 que utiliza el proceso UORA explicado anteriormente. La trama de activación para acceso aleatorio 310 es transmitida por el AP 190 de la figura 1 después de una contienda CMSA/CA exitosa. La trama de activación contiene cinco campos de asignación de RU 312, 314, 316, 318 y 320 para asignar RU1, RU2, RU3, RU4 y RU5 respectivamente a AID X que representa un grupo de STA: STA1, STA2 y STA3. Dado que la trama de activación tiene campos de asignación de RU para STA1, STA2 y STA3, el valor OBO de cada dispositivo se inicializa aleatoriamente, por ejemplo, en 10, 7 y 3 respectivamente. Según el proceso UORA 200 de la figura 2, los valores OBO de las tres STA se reducen en 1 en cada uno de los campos de asignación 312, 314 y 316 de RU1, RU2 y RU3. En el campo de asignación 316 de RU3, el valor OBO de StA1 es igual a 7, el valor ObO de STA2 es igual a 4 y el valor ObO de STA3 es igual a 0. Dado que STA3 con su valor OBO de 0 ha ganado la contienda, STA3 selecciona aleatoriamente RU1 332 y transmite su trama de sondeo de PS en este. En cuanto a STA1 y STA2, sus valores OBO continúan disminuyendo en RU4 y RU5, alcanzando valores de 5 y 2 respectivamente en el campo de asignación 320 de RU5. Dado que tanto STA1 como STA2 no lograron que los valores OBO respectivos llegaran a 0, ninguno de los dos STA1 y STA2 lograron ganar la contienda en esta trama de activación y, como resultado, RU2 334, RU3336, RU4338 y RU5 340 no se usan para la PPDU de enlace ascendente. Como muestra este ejemplo, dado que un STA solo puede transmitir su trama en una sola RU, la eficiencia de utilización del canal puede ser baja en redes dispersas.
Aunque UORA puede planificarse en cualquier momento a discreción del AP, un escenario de uso más probable es en momentos en que el AP no tiene un conocimiento muy preciso o no tiene conocimiento en absoluto de las necesidades de tráfico de enlace ascendente de los STA. Algunos casos de ejemplo son los siguientes:
1. Los STA están funcionando en modo de ahorro de energía y se activan después de un largo período de inactividad.
2. Están presentes STA no asociados.
3. Los STA no han comunicado con el AP durante algún tiempo.
En tales casos, el AP no tiene suficiente información para poder planificar la transmisión OFDMA de enlace ascendente multiusuario de manera eficiente. Específicamente, el AP puede no conocer el estado de la memoria intermedia de los STA asociados o la presencia de STA no asociados que no pueden comunicar con el AP. En tales circunstancias, la planificación de UORa puede ser beneficiosa, pero solo si la trama de activación puede dirigirse a dichos STA. Con la UORA actual, la única manera de que el AP proporcione un servicio diferenciado a los STA es durante la asignación de RU.
<Priorización en acceso aleatorio en LTE>
Además de 802.11ax, acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente también se utiliza en otros sistemas de comunicación inalámbrica, tales como 3GPP LTE, etc. En LTE, los UE utilizan acceso aleatorio para solicitar nuevos recursos de canal del eNB. Se han propuesto esquemas de priorización para el acceso aleatorio en LTE basados en agrupar el tráfico de los UE de acuerdo con sus requisitos de QoS y preasignar diferentes canales de enlace ascendente (recursos de frecuencia) a diferentes clases de tráfico. La prioridad también se puede diferenciar mediante la utilización de procedimientos de retroceso dependientes de la clase en caso de colisión del intento de acceso aleatorio original. La presente descripción difiere de tales esquemas en varios aspectos importantes:
- No se requiere asignación previa de recursos. Los recursos pueden ser asignados dinámicamente por el controlador central según las necesidades.
- No es necesario agrupar dispositivos en diferentes clases.
- Se asigna una mayor prioridad al permitir que los dispositivos de mayor prioridad utilicen simultáneamente más de un recurso de frecuencia, así como al diferenciar el uso de dichos recursos durante el acceso aleatorio.
Antes de explicar los detalles de la presente descripción, es necesario describir brevemente la arquitectura relevante de un dispositivo transmisor en el que se implementa la presente descripción. Haciendo referencia a la figura 4, el dispositivo transmisor 400 puede representar un modelo de implementación de referencia en el que el UORA se usa junto con el mecanismo e DcA en un STA de WLAN IEEE 802.11. EDCA (Enchanced Distributed Channel Access, acceso a canal distribuido mejorado), proporciona cuatro colas priorizadas para la transmisión, una cola para cada una de las categorías de acceso (AC) en particular. Las cuatro AC, en prioridad creciente, son fondo (AC_BK), mejor esfuerzo (AC_BE), video (AC_VI) y voz (AC_VO). Las AC y sus respectivas colas de transmisión se utilizan para diferenciar la prioridad de la trama del STA durante el período de acceso al canal basado en contienda CSMA/CA. Los parámetros EDCA correspondientes a las colas de transmisión de CA se establecen de tal manera que las colas de mayor prioridad tienen una mayor probabilidad de ganar la contienda tanto interna como externa.
El circuito 402 puede representar un filtro o un planificador que filtra las tramas entrantes de las aplicaciones de capa superior en función de la prioridad de usuario asignada a las tramas y las dirige a las respectivas colas de transmisión. Opcionalmente, si se implementan esquemas de priorización de tramas de gestión tales como QMF, el circuito 402 también puede usarse para filtrar las tramas de gestión autogeneradas de la capa MAC en las respectivas colas de transmisión. Aquí, 410, 412, 414 y 416 representan las colas de transmisión para AC_VO, AC_VI, AC_BE y AC_BK respectivamente. Durante EDCa , cada una de las cuatro colas de transmisión tiene sus propias funciones EDCA correspondientes (EDCAF) que compiten de forma independiente por el acceso al medio inalámbrico en función de los parámetros EDCA de cada cola. 430, 432, 434 y 436 representan las funciones EDCA correspondientes a las colas de transmisión para AC_VO, AC_VI, AC_BE y AC_BK respectivamente mientras que 420, 422, 424 y 426 representan las conexiones entre las colas de transmisión y sus respectivas EDCAF. En el caso de que dos o más EDCAF ganen la contienda al mismo tiempo, se dice que ha ocurrido una colisión interna y solo el EDCAF correspondiente a la AC con la prioridad más alta podrá transmitir mientras que los otros EDCAF invocarán el procedimiento de retroceso.
Basándose en el conocimiento anterior, los inventores de esta solicitud han llegado a la presente descripción. Se dan a conocer métodos que proporcionan una mayor prioridad UORA a los STA que cumplen ciertas condiciones conocidas decididas por el AP. Una mayor prioridad puede referirse a permitir que los dispositivos elegibles accedan a una pluralidad de unidades de recursos (RU) durante el acceso aleatorio, o también puede significar un acceso más rápido al medio durante el acceso aleatorio. Según un ejemplo, el AP anuncia en la trama de activación, un uso recomendado para las RU seleccionadas. Se permite a los STA que ganan la contienda UORA transmitir simultáneamente en múltiples RU si los STA pueden cumplir con la condición de uso recomendada, lo que hace que dichos STA disfruten de una mayor prioridad. De acuerdo con otro ejemplo, el AP anuncia en la trama de activación, una cierta condición de canal bajo la cual los STA calificados, al ganar la contienda UORA, pueden transmitir simultáneamente múltiples copias de la misma trama en múltiples RU aumentando así su probabilidad de éxito de transmisión.
De acuerdo con otro ejemplo más, las reglas para el procedimiento UORA se modifican de tal manera que los STA que cumplen las condiciones de uso recomendadas para las RU seleccionadas anunciadas por el AP en la trama de activación, tienen una ventaja en el procedimiento UORA que conduce a una mayor probabilidad de que ganen la contienda de acceso aleatorio. Varios ejemplos se describen en detalle en secciones posteriores para describir la
descripción en detalle. Los diversos ejemplos para el acceso aleatorio multiusuario priorizado propuesto en la presente descripción se describen en detalle en las siguientes secciones.
<Primer ejemplo>
Haciendo referencia nuevamente a la figura 4, se describe el modelo de implementación de referencia que se relaciona con UORA. A diferencia de EDCA (acceso a canal distribuido mejorado), de acuerdo con el primer ejemplo, el procedimiento UORA es manejado por una única función UORA (UORAF) 470. Para trabajar sin problemas junto con el modelo de implementación de referencia EDCA, se utiliza un mecanismo de conmutación requerido que, al ser desencadenado por algún curso de acción específico, por ejemplo la recepción de una trama de activación válida, cambiará la operación de EDCA a UORA y el control de las colas de transmisión se entregará a UORAF a través de los conectores 440, 442, 444 y 446. Durante este proceso de conmutación, se pueden realizar varios procedimientos de mantenimiento, como congelar los procedimientos de retroceso de EDCA, realizar copias de seguridad de los diversos contadores relacionados con EDCA, etc.
Al mismo tiempo, es posible que sea necesario restaurar o inicializar los contadores relacionados con UORA. Al final del período de acceso aleatorio de enlace ascendente, hay que realizar un proceso de conmutación inversa, de UORA a EDCA. Durante esta conmutación inversa, la UORAF se congela, los contadores de la UORA se respaldan, los contadores de la EDCAF respaldados se restauran y el control de las colas de transmisión se devuelve a las EDCAF. Para seleccionar las tramas a reenviar a la UORAF para su transmisión durante la UORA, se puede implementar un planificador 460 RA OFDMA de UL. También se puede implementar un generador de tramas UORA 450 independiente que sea responsable de generar tramas sensibles al tiempo específicamente para ser utilizadas durante UORA, por ejemplo trama de informe de estado de memoria intermedia de STA.
La figura 5 se puede usar para ilustrar mejor el modelo de implementación de referencia UORA 500. 502, 510, 512, 514, 516 son los mismos que 402, 410, 412, 414 y 416 de la figura 4, respectivamente. De forma similar, el generador de tramas UORA 520, el planificador RA OFDMA de UL 530 y la UORAF 540 son los mismos que 450, 460 y 470 descritos en la figura 4 respectivamente. Puede considerarse que la priorización de tramas durante el acceso aleatorio de enlace ascendente tiene lugar en dos etapas. En la etapa 1, la priorización se produce dentro de la propia STA y la competencia se da entre las tramas de las distintas colas de transmisión, así como entre otras tramas generadas dentro de la propia MAC. La priorización de la etapa 1 tiene lugar en gran medida dentro del planificador 530.
Como se mencionó anteriormente, el papel del planificador 530 es seleccionar las tramas que se reenviarán a la UORAF 540 para su transmisión durante la UORA. Dado que las tramas pueden existir en más de una cola de transmisión de CA y la trama específica de UORA también puede ser generada por el generador de tramas UORA 520, el planificador puede definir algunas reglas simples de selección de tramas, tales como:
- Si el generador de tramas UORA genera una trama durante el UORA, entonces se selecciona la trama, de lo contrario
- Si la trama de activación indica una condición específica de "uso recomendado" para, por ejemplo una "preferencia de respuesta", se selecciona la primera trama que está más cerca de la cabecera de la cola de transmisión de CA con la prioridad más alta y que cumple con la "preferencia de respuesta", de lo contrario
- Si la trama de activación no indica ninguna condición específica de "uso recomendado", la trama se selecciona de acuerdo con su prioridad de CA.
Además, el planificador 530 también necesita asegurarse de que el tamaño de la trama seleccionada sea apropiado para la transmisión dentro de la duración de la PPDU asignada. Opcionalmente, el planificador también puede considerar otros factores durante el proceso de selección de trama en la etapa 1, como la eficiencia de utilización del canal en términos de la cantidad de relleno necesario para la trama, etc.
La priorización de la etapa 2 implica la competencia entre las diversos STA que participan en el acceso aleatorio de enlace ascendente y está estrechamente relacionada con el procedimiento UORA y los parámetros de acceso al canal relacionados. La UORAF es responsable de la priorización de la etapa 2, que es el enfoque principal de la presente descripción.
Haciendo referencia a la figura 6, 600 representa el formato de trama de la trama de activación genérica que utiliza el AP para asignar RU a los STA que participan en la transmisión de enlace ascendente multiusuario. La trama 600 se compone de un campo de control de trama 610 que indica las propiedades de la trama, tales como tipo de trama, subtipo, etc., un campo de duración 620, un campo de dirección del receptor opcional 630, un campo de dirección del transmisor 640, un campo de información común 650 que indica información sobre la trama de respuesta que es útil para todos los usuarios, tal como la longitud, el contenido de SIG-A, el tipo de activador, etc., uno o más campos de información por usuario 660, ... 670 que indican información pertinente para un usuario en particular, tal como MCS que se usará para la trama de respuesta, asignación de RU, ID de estación, etc., y finalmente la secuencia de verificación de trama (FCS) 680.
La trama de activación para acceso aleatorio es un subtipo especial de trama de activación y se identifica como tal mediante el subcampo de tipo de activador en el campo de información común 650 o mediante la definición de ID de estación especiales en los campos de información por usuario 660, ... 670, etc. Si se utiliza el primer método, es decir, la trama de activación se define exclusivamente para uso de acceso aleatorio, todas las RU asignadas en la trama de activación están disponibles para acceso aleatorio, mientras que si se utiliza el segundo método, solo las RU asignadas en los respectivos campos de información por usuario pueden usarse para acceso aleatorio.
Como se propone en la presente descripción, el AP anuncia una condición predeterminada o conocida para las RU, de modo que los STA que cumplen la condición pueden transmitir simultáneamente más de una trama en una pluralidad de RU asignadas. La lista de condiciones se puede definir en un estándar de la industria, como IEEE 802.11ax, y este puede ser conocido por todos los dispositivos compatibles. También es posible que la lista de condiciones pueda asimismo ser notificada por el AP a los dispositivos durante el proceso de asociación, o anunciada regularmente en tramas periódicas, tales como tramas de baliza. En el primer ejemplo, la condición puede denominarse "preferencia de respuesta" y puede representarse mediante 4 bits en el campo de información común 650 de la trama de activación, como se muestra en la figura 7A.
El campo de "preferencia de respuesta" 700 en la figura 7A puede estar compuesto además por un bit de clase 702 y un campo de subclase 704 de 3 bits. Como sugiere el nombre, el bit de clase indica la clase general de la respuesta preferida por el AP. Por ejemplo, si el bit de clase es "0", la respuesta preferida puede referirse a un tipo de trama particular, mientras que si el bit de clase es "1", la respuesta preferida puede referirse a tramas de una categoría de acceso (AC) particular o tramas de STA que se encuentran en un estado de asociación particular o en un modo de administración de energía particular. El campo subclase puede indicar la respuesta específica preferida por el AP. Con estos 4 bits es posible indicar hasta 16 "preferencias de respuesta" diferentes.
La tabla 710 de la figura 7B es un ejemplo de la codificación de "preferencia de respuesta". Es posible que algunos de los valores no se utilicen y se reserven para futuras expansiones, por ejemplo 714 mientras que algunos valores también pueden usarse para indicar que no hay restricciones en el uso de la RU en particular, por ejemplo 712. Como se muestra en la figura 7C, un indicador de un bit 720 en los campos de información por usuario 660, ... 670, denominado en el presente documento RPflag, se puede utilizar para indicar si la "preferencia de respuesta" indicada se aplica o no a la RU asignada en ese campo de información por usuario. Si RPflag es "0", la "preferencia de respuesta" no se aplica a la RU, pero si RPflag es "1", entonces sí. Las RU en las que se aplican los criterios de "preferencia de respuesta" indicado se pueden denominar RU especiales, mientras que las RU en las que no se aplican los criterios de "preferencia de respuesta" indicado se pueden denominar RU genéricas.
De forma similar, el número máximo de tramas que un STA puede transmitir simultáneamente puede representarse mediante dos bits en el campo de información común, como se muestra en la tabla 730 de la figura 7D. Los valores de bit "00", "01", "10" y "11" representan 1,2, 3 y 4 transmisiones simultáneas máximas respectivamente. "00" puede ser utilizado por el AP en casos especiales para rechazar explícitamente múltiples transmisiones simultáneas.
Según el primer ejemplo, el AP indica en el campo de información común de la trama de activación, una "preferencia de respuesta", así como el número máximo de tramas que un STA puede transmitir simultáneamente. El AP indica además las RU en las que se aplica la "preferencia de respuesta" configurando selectivamente RPflag en los campos de información por usuario en "1". Un STA, al recibir la trama de activación, primero verifica si hay al menos una RU asignada a el STA en la trama de activación. En caso afirmativo, el STA procede a competir por el medio inalámbrico según el procedimiento UORA. Si el STA gana la contienda UORA, puede transmitir múltiples tramas, hasta el número indicado por el subcampo de transmisión simultánea máxima 730 en la figura 7D según las siguientes reglas:
- Si la siguiente trama a transmitir cumple con los criterios de 'preferencia de respuesta', puede elegir aleatoriamente cualquier RU (ya sea RU especial o RU genérica) del grupo de RU asignadas y transmitir la trama.
- Si la siguiente trama a transmitir no cumple con los criterios de 'preferencia de respuesta', puede elegir aleatoriamente una RU solo entre las RU genéricas (es decir, RU con 'Preferencia de respuesta' configurada deshabilitada) para transmitir la trama.
- El proceso se repite hasta que el STA no tenga más tramas para transmitir o haya transmitido el número máximo de tramas permitidas.
Si la cantidad de STA que compiten por UORA es grande, existe la posibilidad de que más de un STA gane la contienda y, posteriormente, transmita múltiples tramas en diferentes Ru , lo que conduce a mayores posibilidades de colisión en comparación con la UORA original. Como tal, el AP necesita lograr un equilibrio al elegir el valor apropiado para el subcampo 730 de transmisión simultánea máxima de modo que la tasa de colisión esté dentro de un límite aceptable.
El proceso UORA según el primer ejemplo se puede explicar mejor con la ayuda de la figura 8A y el diagrama de flujo 800. El proceso UORA comienza cuando el STA recibe una trama de activación de un AP y determina que al menos una RU se ha asignado al STA. Si esta es la primera instancia del proceso UORA que se invoca, o si el STA
logró ganar la contienda en el período UORA anterior, su OBO será igual a 0. El valor de OCW se establece inicialmente en OCWmin, que se puede establecer a un valor por defecto o se puede obtener del AP. En la etapa 810, se determina si el valor OBO es mayor que 0. Si el valor OBO es mayor que 0, el proceso salta directamente a la etapa 816 pero si el valor OBO es igual a 0, el proceso pasa a la etapa 812 donde el valor OBO se inicializa a un valor aleatorio entre 0 y OCW y el proceso pasa a la etapa 814.
En la etapa 814, se determina de nuevo si el valor OBO es mayor que 0. Si el valor OBO es mayor que 0, el proceso pasa a la etapa 816, pero si el valor OBO es igual a 0, el proceso salta directamente a la etapa 832. En la etapa 816, comenzando desde el primer campo de asignación de Ru en la trama de activación, se comprueba si la Ru está asignada al STA. Si es así, el proceso pasa a la etapa 818 donde el valor OBO se reduce en 1 y el proceso pasa a la etapa 830, de lo contrario, el proceso pasa a la etapa 820. En la etapa 830, se determina si el valor OBO es 0. Si el valor OBO es 0, el proceso se pasa a la etapa 832, de lo contrario, el proceso se pasa a la etapa 820. En la etapa 820, se comprueba la trama de activación si existen más campos de asignación de RU. Si existen más campos de asignación de RU, el proceso UORA continúa y el proceso vuelve a la etapa 816; de lo contrario, el proceso UORA finaliza.
En la etapa 832, se considera que el STA ha ganado los derechos de contienda, y el STA comprueba si cumple la condición de "preferencia de respuesta". En caso afirmativo, el proceso pasa a la etapa 836; de lo contrario, el proceso pasa a la etapa 834, donde el STA selecciona aleatoriamente una RU genérica de la lista de RU genéricas restantes asignadas al STA y el proceso UORA finaliza y el proceso pasa a la etapa 840. En la etapa 836, el STA selecciona aleatoriamente cualquier RU de la lista de RU especiales o genéricas restantes asignadas al STA y el proceso pasa a la etapa 838.
En la etapa 838, el STA verifica si hay más tramas presentes en su cola de transmisión y también si la cantidad de tramas seleccionadas para transmisión hasta el momento es menor que el valor especificado por el campo 730 de transmisiones simultáneas máximas. Si la respuesta es sí para ambas condiciones, el proceso vuelve a la etapa 832, de lo contrario, el proceso UORA finaliza y el proceso pasa a la etapa 840. En la etapa 840, el STA construye la PPDU multiusuario de enlace ascendente con una cabecera PHY común y las tramas llenan las porciones de datos de la PPDU en las RU seleccionadas correspondientes y finalmente transmite la PPDU multiusuario al AP.
En el ejemplo de intercambio de tramas multiusuario 850 ilustrado en la figura 8B, el AP difunde una trama de activación 860 que indica RU1 862 y RU5870 como RU especiales con una "preferencia de respuesta" de "0100", es decir, una trama de sondeo de PS, mientras que RU2864, RU3866 y RU4868 son RU genéricas. Todas las RU están asignadas a AID X que representa un grupo de STA: STA1, STA2 y STA3. El subcampo 730 de transmisión simultánea máxima se establece en "10", es decir, 3. Dado que la trama de activación tiene una asignación de RU para las tres STA, STA1, STA2 y STA3, el OBO de cada dispositivo se inicializa aleatoriamente en 10, 7 y 3 respectivamente. Según el procedimiento UORA 200, los OBO de las tres STA se reducen en 1 en RU1, RU2 y RU3. En RU3, el OBO de sTa 1 es igual a 7, el OBO de STA2 es igual a 4 y el OBO de STA3 es igual a 0.
Dado que STA3 ha ganado la contienda, y la siguiente trama de STA3 en la cola de transmisión resulta ser un sondeo de PS, STA3 puede elegir aleatoriamente cualquier RU de RU1 882, RU2 884, RU3886, RU4 888 o RU5 890 para transmisión en la PPDU multiusuario 880. En el ejemplo, STA3 elige aleatoriamente la RU especial, RU1 882 para transmitir la trama de sondeo de PS. Las siguientes dos tramas en la cola de transmisión de STA3 resultan ser tramas de datos y dado que no califican para transmitirse en las RU especiales, STA3 elige aleatoriamente una de las RU genéricas, RU3 886 para la transmisión de la primera trama de datos. Dado que se selecciona para la transmisión una trama que no cumple con la "preferencia de respuesta", aunque el STA puede transmitir hasta 3 tramas, el proceso UORA debe finalizar.
Finalmente, STA3 construye la PPDU multiusuario de enlace ascendente 880 con una cabecera PHY común y las dos tramas llenan las porciones de datos de la PPDU, la trama de sondeo de PS en RU1 y la trama de datos en RU3 respectivamente y finalmente transmite la PPDU multiusuario 880 al AP. Suponiendo que STA1 y STA2 no logran ganar la contienda, se puede ver que, en comparación con el ejemplo de la figura 3, dado que STA3 puede transmitir múltiples tramas en múltiples RU según la presente descripción, STA3 disfruta de una mayor prioridad y, al mismo tiempo, la eficiencia de utilización del canal también es mucho mayor.
<Segunda realización>
De acuerdo con la segunda realización de la descripción, en lugar de señalizar la condición como una "preferencia de respuesta" en el campo de información común 650 de la trama de activación, la condición se puede señalizar directamente definiendo varios tipos de tramas de activación, cada uno de los cuales especifica un uso particular para las RU asignadas por la trama de activación. Los distintos tipos de tramas de activación se pueden indicar mediante el subcampo tipo de activador en el campo de información común 650 de la trama de activación 600. Esto puede verse como una extensión de los diversos tipos de tramas de activación que ya se están considerando en el grupo de trabajo IEEE 802.11ax.
En la tabla 900 de la figura 9 se muestra un ejemplo de la representación del tipo de activador usando 4 bits. Los primeros cuatro tipos de activador representan las tramas de activación de uso especial ya aceptadas como parte de
la especificación IEEE 802.11ax. El quinto tipo de activador, la trama de activación para acceso aleatorio (general) representa una trama de activación de uso general para acceso aleatorio sin restricciones o condiciones específicas. De acuerdo con la presente descripción, la trama de activación para acceso aleatorio puede personalizarse aún más para indicar acceso aleatorio para tipos de respuesta específicos. Algunos de estos pueden ser los siguientes: - Trama de activación para acceso aleatorio (Informe de estado de la memoria intermedia) 902: solicita tramas de informe de estado de la memoria intermedia
- Trama de activación para acceso aleatorio (sondeo de PS) 904: solicita tramas de sondeo de PS
- Trama de activación para acceso aleatorio (solicitud de asociación) 906: solicita tramas de solicitud de asociación - Trama de activación para acceso aleatorio (datos) 908: solicita tramas de datos
- Trama de activación para acceso aleatorio (ahorro de energía) 910: solicita tramas de STA en modo ahorro de energía
- Trama de activación para acceso aleatorio (no asociado) 912: solicita tramas de STA no asociados.
Dado que la restricción del tipo de activador se aplica a todas las RU asignadas por la trama de activación, todas las RU en este caso se considerarían RU especiales y están restringidas a ser utilizadas por STA cuyas tramas cumplan con el tipo de respuesta indicado. En los casos en que el AP pueda desear eliminar esta restricción de algunas de las RU asignadas, o el AP desee especificar un tipo de respuesta diferente solo para algunas de las RU asignadas, puede hacerlo incluyendo el campo 700 de "preferencia de respuesta" en la figura 7A, descrita anteriormente, en los campos de información por usuario. Las RU asignadas en los campos de información por usuario que incluyen el campo "preferencia de respuesta" seguirían indicando la preferencia de respuesta en lugar de la especificada por el tipo de activador.
Como ejemplo, el AP puede indicar que la trama de activación es una trama de activación de tipo de activador para acceso aleatorio (sondeo de PS) y asignar tres RU, RU1, RU2 y RU3 en el campo información por usuario 1, el campo información por usuario 2 y el campo información por usuario 3 respectivamente a STA1, STA2 y STA3. El AP también puede establecer el subcampo de transmisión simultánea máxima 730 en la figura 7D, en el campo de información común en "01", es decir, 2. El AP puede incluir además un campo de "preferencia de respuesta" con el valor "0110", es decir, SIN RESTRICCIONES en el campo información por usuario 3 para indicar que RU3 no está restringido a tramas de sondeo de PS. En este ejemplo, RU1 y RU2 se considerarían RU especiales que solo permiten que se transmitan tramas de sondeo de PS en estas, mientras que RU3 se consideraría una RU genérica y una contienda ganadora de STA puede transmitir cualquier trama en esta.
Si STA1 gana la contienda UORA y tiene una trama de sondeo de PS en su cola de transmisión, elige aleatoriamente RU1 entre RU1, RU2 y RU3 para transmitir la trama de sondeo de PS. Dado que el subcampo transmisión simultánea máxima se establece en dos, el STA1 puede proceder a transmitir su siguiente trama en la cola de transmisión, una trama de datos, en la RU genérica, RU3.
La segunda realización puede ser preferible ya que la sobrecarga de señalización sería menor cuando hay muchas RU para asignar en la trama de activación con la misma condición.
<Tercer ejemplo>
De acuerdo con el tercer ejemplo de la presente descripción, en lugar de aumentar la prioridad de un STA permitiendo que los STA elegibles transmitan múltiples tramas, la prioridad del STA puede aumentarse permitiendo que los STA elegibles transmitan múltiples copias de una misma trama. Los STA que pueden cumplir la condición indicada por el AP en la trama de activación pueden considerarse STA elegibles.
Un ejemplo de la condición según el tercer ejemplo puede referirse a una condición de canal particular. El AP anuncia en la trama de activación, una determinada condición de canal bajo la cual los STA elegibles, al ganar la contienda UORA, pueden transmitir simultáneamente varias copias de la misma trama en varias RU, lo que aumenta su probabilidad de éxito de transmisión. Por ejemplo, la condición del canal puede referirse a un determinado nivel de relación señal/ruido (SNR) de la trama de activación observada por el STA receptor. Al establecer el RPflag 720 en la figura 7C en los campos de información por usuario en "1", el Ap puede reservar algunas de las RU asignadas para los STA con el valor de SNR observado para la trama de activación recibida que cumple con la condición indicada en el campo de información común 650 en la figura 6 de la trama de activación.
En el tercer ejemplo, dichas RU reservadas pueden denominarse RU especiales, mientras que el resto de las RU pueden considerarse RU genéricas. Alternativamente, el AP también puede indicar las RU especiales definiendo ID de estación reservadas o AID para representar una condición de canal particular. Otros ejemplos de condiciones de canal pueden ser el indicador de intensidad de la señal del receptor (RSSI) de la trama de activación recibida, o también puede ser algún nivel de interferencia experimentado por el STA, etc. Al planificar la asignación de RU, el
AP también puede asignar las RU especiales lejos unos de otros en el dominio de la frecuencia para aumentar aún más la probabilidad de éxito de transmisión aprovechando la diversidad de frecuencias.
Un esquema de codificación de ejemplo para la condición del canal se ilustra en la tabla 1050 en la figura 10B. Se pueden usar cuatro bits para indicar varias condiciones de canal. Por ejemplo, "0000" 1052, "0001" 1054, "0010" 1056 y "0011" 1058 indican las condiciones del canal en términos del nivel de SNR de la trama de trama de activación recibida por un STA; "0100" 1060, "0101" 1062, "0110" 1064 y "0011" 1066 indican las condiciones del canal en términos del nivel de RSSI de la trama de trama de activación recibida por un STA mientras que "1000" 1068, "1001" 1070, "1010 1072 y 1011 1074 indican las condiciones del canal en términos de los valores más recientes del nivel de interferencia experimentado por un STA. El resto de los valores están reservados para uso futuro.
Como ejemplo, en la figura 10A se ilustra una secuencia 1000 de tramas de acceso aleatorio multiusuario. El AP, en la trama de activación 1010, puede asignar cinco RU, RU1 1012, RU21014, RU3 1016, RU4 1018 y RU5 1020 en los campos información por usuario 1, información por usuario 2, información por usuario 3, información por usuario 4 e información por usuario 5, respectivamente a STA1, STA2 y STA3. El Ap incluye el subcampo condición de canal en el campo de información común 650 y lo establece en "0011" como en 1058 de la figura 10B para indicar que los STA que reciben la trama de activación a un nivel de SNR por debajo de 10 dB pueden transmitir múltiples copias de la misma trama. El número de copias está limitado al número indicado por el subcampo de transmisión simultánea máxima 730 en la figura 7D en el campo de información común, que se establece en "01", es decir, 2 en este ejemplo. Al establecer los RPflag en "1" en los respectivos campos de información por usuario, el AP indica además que RU1 y RU5 pueden usarse para múltiples transmisiones simultáneas por los STA que cumplen la condición de canal indicada. Los RPflag en los campos de información por usuario de RU2, RU3 y RU4 se establecen en "0".
En este caso, RU1 y RU5 se considerarían RU especiales, mientras que RU2, RU3 y RU4 se considerarían RU genéricas. En este ejemplo, STA1 gana la contienda de UORA, y dado que el nivel de s Nr de la trama de activación observado por STA1 resulta ser inferior a 10 dB y, por lo tanto, STA1 califica para transmitir varias copias de la misma trama. STA1 tiene una trama de sondeo de PS como la siguiente trama en su cola de transmisión, y elige aleatoriamente RU41038 de entre RU1 1032, RU21034, RU31036, RU41038 y RU51040 para transmitir la trama de sondeo de PS. Dado que el subcampo de transmisión simultánea máxima se establece en dos, STA1 puede transmitir una copia más del sondeo de PS y, como tal, procede a elegir aleatoriamente RU1 1032 entre las dos RU especiales, RU1 1032 y RU51040 para transmitir la segunda copia de la trama de sondeo de PS.
Otro ejemplo de la condición según el tercer ejemplo puede referirse a un tipo particular de STA, por ejemplo, un STA de tipo sensor con un ciclo de trabajo extremadamente bajo y restricciones de energía muy estrictas. Dado que las transmisiones fallidas y las subsiguientes retransmisiones pueden causar un desperdicio de energía relativamente grande, sería deseable minimizar la probabilidad de fallos en la transmisión para tales STA. Para garantizar una mayor fiabilidad de transmisión, el AP puede reservar algunas RU para uso exclusivo de dichos STA y permitirles transmitir múltiples copias de la misma trama.
El tercer ejemplo puede ser preferible en situaciones en las que el AP es consciente de la presencia de STA miembros que pueden beneficiarse significativamente mediante la reducción de sus probabilidades de fallos en la transmisión. Al permitir que tales STA transmitan simultáneamente múltiples copias de la misma trama en múltiples RU, el AP puede intentar mejorar su probabilidad de éxito en la transmisión. La presente descripción puede usarse para complementar otros esquemas para mejorar la probabilidad de éxito de transmisión, como ajustar el nivel de MCS de transmisión o el nivel de potencia de transmisión, etc.
<Cuarto ejemplo>
La figura 11A puede usarse para ilustrar el modelo de implementación de referencia UORA 1100 para el cuarto ejemplo. El planificador 1102 así como las cuatro colas de transmisión 1110, 1112, 1114 y 1116 son iguales al planificador 502 y las colas de transmisión 510, 512, 514 y 516 de la figura 5 respectivamente. De manera similar, el generador 1120 de tramas UORA es el mismo que el generador 520 de tramas UORA descrito en la figura 5. En los ejemplos anteriores, un STA mantenía una única UORAF 540 y un conjunto correspondiente de parámetros de acceso al canal. El STA competiría por el acceso al medio a través de la única UORAf usando los parámetros de acceso al canal asociado. Si la UORAF gana la contienda, el STA puede transmitir múltiples tramas en diferentes RU si se cumple la condición establecida por el AP.
Según el cuarto ejemplo, un STA puede mantener múltiples UORAF 1140, 1150, 1160, etc., así como sus correspondientes parámetros de acceso al canal. El número exacto de UORAF que mantiene un STA, n, puede ser decidido por un organismo de estandarización como IEEE 802.11ax y ser conocido por todos los dispositivos de quejas. Aunque la función principal del planificador 1130 de UORA es reenviar las tramas a las UORAF para la contienda de acceso al canal, debido a la existencia de múltiples UORAF, el procedimiento de priorización de la etapa 1 en el planificador 1130 de UORA es ligeramente diferente en comparación con el de UORA planificador 530. Como ejemplo, la especificación IEEE 802.11ax puede definir el número de UORAF que mantiene un STA, n, para que sea igual a tres.
Además, como se ilustra en la tabla 1170 de la figura 11B, a las tres UORAF se pueden asignar tres niveles de prioridad diferentes: prioridad alta 1172, prioridad normal 1174 o prioridad baja 1176. De manera similar, las tramas que se van a reenviar a las tres UORAF también pueden ser clasificadas en los tres niveles de prioridad, como se muestra en la segunda columna de la tabla 1170. Las tramas se pueden clasificar según el tipo de trama, así como el estado de asociación del STA o el modo de administración de energía, de modo que a las tramas que sean más adecuadas o con mayor probabilidad de ser utilizados durante el acceso aleatorio de enlace ascendente se asigna una mayor prioridad. Por ejemplo, si el STA está en el modo de administración de energía de ahorro de energía, entonces la trama de informe de estado de la memoria intermedia, la trama de sondeo de PS y todas las tramas de la cola de transmisión de AC_VO 1110 se clasifican como de alta prioridad, mientras que las tramas de la cola de transmisión de AC_VI 1112 se clasifican como prioridad normal.
Si el STA se encuentra en un estado no asociado o disociado, la trama de autenticación y la trama de solicitud de asociación se clasifican entonces como de alta prioridad, mientras que la trama de solicitud de sondeo se clasifica como de prioridad normal. Si el STA está en estado asociado, la trama de informe de interferencia coubicada se clasifica como de alta prioridad. Si el STA está en el modo de gestión de energía activa, entonces la trama de informe de estado de la memoria intermedia así como todas las tramas de la cola de transmisión de AC_VO 1110 se clasifican como de prioridad normal. Todos los demás tipos de tramas en todos los demás estados/modos de STA se clasifican como pertenecientes al nivel de prioridad baja. Las tramas clasificadas como de prioridad alta, prioridad normal y prioridad baja son enviadas por el planificador 1130 de UORA a UORAF 1140, UORAF 1150 y UORAF 1160 respectivamente. La clasificación ilustrada aquí es solo un ejemplo y son posibles muchas más clasificaciones de este tipo.
Haciendo referencia a la figura 11C, también se puede definir una tabla 1180 que especifica los parámetros de acceso al canal que se usarán para los diversos niveles de prioridad. Como mínimo, la tabla 1180 especificaría los valores OCWmin y el OCWmáx a utilizar para cada nivel de prioridad 1182, 1184 y 1186. Dado que el tamaño mínimo de OCW, OCWmin, afecta directamente la rapidez con la que un STA gana la contienda, el valor de OCWmin es menor para los niveles de prioridad mayores. Del mismo modo, el tamaño máximo de OCW, OCWmáx, afecta la cantidad de reintentos que un STA puede realizar para la contienda y también al tamaño máximo de la ventana de contienda; en general OCWmáx también puede ser menor para los niveles de prioridad mayores.
También se pueden definir parámetros adicionales, por ejemplo, probabilidad de transmisión (PTX) que indica la probabilidad de transmisión de un STA que gana la contienda. El valor de PTX de 1 indica que el STA puede transmitir cada vez que gana la contienda, mientras que el valor de PTX de 0,5 indica que el STA solo puede transmitir el 50 % de las veces que gana la contienda. También se pueden definir otros parámetros, como el límite de retransmisión, es decir, el número de veces que se permite que un STA vuelva a intentar la contienda para la misma trama, etc.
Según el cuarto ejemplo, el AP puede especificar, en la trama de activación, la transmisión simultánea máxima que puede realizar un STA. Sin embargo, el número real de transmisiones simultáneas que puede realizar un STA es el valor mínimo entre los tres factores: el número de UORAF, el número de tramas de diferentes niveles de prioridad listas para la transmisión y el valor especificado por el AP para el campo de transmisión simultánea máxima. El AP también puede especificar una condición en algunas o todas las RU, que determina las RU que el STA puede elegir para la transmisión.
Dependiendo de la implementación, la condición puede representar la codificación 710 de "preferencia de resonancia", o puede representar la codificación 900 de tipo de activador, o también puede representar la codificación de condiciones de canal 1050. Las RU que tienen condiciones adjuntas se conocen como RU especiales mientras que aquellas sin ninguna condición adjunta se conocen como RU genéricas. Al recibir una trama de activación válida, el planificador 1130 de UORA reenvía una trama de cada nivel de prioridad a las UORAF correspondientes, según lo permita el campo de transmisión simultánea máxima 730, en orden de prioridad de UORAF, de mayor a menor. Cada una de dichas UORAF compite por el acceso al medio inalámbrico de acuerdo con sus respectivos parámetros de acceso al canal, como los especificados en la tabla 1180.
La UORAF que gana la contienda puede elegir la RU para transmitir sus tramas de acuerdo con las siguientes reglas:
- Si la trama a transmitir cumple con la condición especificada, puede elegir aleatoriamente cualquier RU del grupo de RU no utilizadas (ya sea RU especial o RU genérica).
- Si la trama a transmitir no cumple con la condición especificada, puede elegir aleatoriamente una RU solo entre las RU Genéricas no utilizadas. Solo una trama que no cumpla con la condición especificada puede ser transmitida por la misma STA en una PPDU de acceso aleatorio de enlace ascendente.
- Una RU solo puede elegirse una vez, es decir, dos UORAF diferentes no pueden elegir la misma RU. La primera UORAF que gane la contienda elige primero una RU. Si más de una UORAF gana la contienda en la misma RU, la UORAF con mayor prioridad elige primero una RU.
El intercambio de tramas multiusuario 1200 ilustrado en la figura 12 puede tomarse como un ejemplo del cuarto ejemplo. En este ejemplo, el número de UORAF que mantiene cada sTa se fija en tres. La clasificación del nivel de prioridad y sus correspondientes parámetros de acceso al canal se ilustran en la tabla 1170 y la tabla 1180 en las figuras 11B y 11C respectivamente. STA1 está operando en el modo de administración de energía de ahorro de energía y sus colas de transmisión tienen al menos una trama de cada uno de los tres niveles de prioridad, una trama de sondeo de PS, una trama de datos AC_VI y una trama de datos AC_BE.
El AP difunde la trama de activación 1210 que indica RU1 1212 y RU5 1220 como RU especiales con una "preferencia de respuesta" de "0100", es decir, una trama de sondeo de PS, mientras que RU2 1214, RU3 1216 y RU4 1218 son RU genéricas. Todas las RU están asignadas a AID X que representa un grupo de STA: STA1, STA2 y STA3. El subcampo 730 de transmisión simultánea máxima se establece en "10", es decir, 3. Solo se considera en este ejemplo el procedimiento UORA en STA1, para mayor brevedad. Dado que la trama de activación 1210 tiene una asignación de RU para STA1, el planificador UORA 1130 reenvía la trama de sondeo de PS a la UORAF1 de alta prioridad, la trama de datos AC_VI a la UORAF2 de prioridad normal y la trama de datos AC_BE a la UORAF3 de baja prioridad. Cada una de las tres UORAF, UORAF1, UORAF2 y UORAF3 tienen sus OBO, OBO1, OBO2 y OBO3 inicializados aleatoriamente en 3, 5 y 8 respectivamente.
Según el procedimiento UORA 200, los tres OBO se reducen en 1 en RU1, RU2 y RU3. En RU3, OBO1 es igual a 0, OBO2 es igual a 2 y OBO3 es igual a 5. Dado que UORAF1 ha ganado la contienda, y dado que la trama de UORAF1 resulta ser un sondeo de PS, se le permite elegir aleatoriamente cualquier RU de RU1 1232, RU2 1234, RU3 1236, RU4 1238 o RU5 1240 para transmisión en la PPDU 1230 multiusuario. En el ejemplo, STA1 elige aleatoriamente la RU especial, RU1 1232 para transmitir la trama de sondeo de PS. OBO2 y OBO3 continúan disminuyéndose en 1 en RU4 y RU5 de modo que OBO2 llega a 0 en RU5 mientras que OBO3 es igual a 3 en RU5. Dado que UORAF2 ha ganado la contienda en RU5 y la trama en UORAF2 resulta ser una trama de datos. Dado que las tramas de datos no califican para transmitirse en las RU especiales, UORAF2 elige aleatoriamente una de las RU genéricas, RU41238 para la transmisión de la trama de datos.
Aunque el STA puede transmitir hasta 3 tramas, dado que UORAF3 no ganó la contienda, el proceso UORA tiene que finalizar. Pero incluso si UORAF3 hubiera ganado la contienda en RU5, no se le permitiría transmitir su trama de datos ya que solo se permite transmitir una trama que no cumpla con la condición especificada por STA. Finalmente, STA1 construye la PPDU multiusuario de enlace ascendente 1230 con una cabecera PHY común y las dos tramas que llenan las porciones de datos de la PPDU, la trama de sondeo de PS en RU1 y la trama de datos en RU4 respectivamente y finalmente transmite la PPDU multiusuario 1230 al AP. Independientemente de si las UORAF de STA2 y STA3 logran ganar la contienda o no, se puede ver que, en comparación con el ejemplo de la figura 3, dado que STA1 puede transmitir múltiples tramas en múltiples RU según la presente descripción, STA1 disfruta de una mayor prioridad en este ejemplo.
Dado que cada UORAF compite por el medio en función de sus propios parámetros de acceso al canal, la probabilidad de que las UORAF de mayor prioridad ganen la contienda es mayor. Además, dado que cada UORAF compite por el medio independientemente de las otras UORAF, aunque a un STA se le permiten múltiples oportunidades de transmisión, no todas las UORAF elegibles pueden ganar la contienda y, por lo tanto, la tasa de colisión para el cuarto ejemplo sería menor en comparación con los anteriores tres ejemplos.
<Quinto ejemplo>
Los ejemplos anteriores asignaron una mayor prioridad al permitir que los STA elegibles accedieran a más unidades de recursos durante el acceso aleatorio. El quinto ejemplo asigna una mayor prioridad al permitir a los STA elegibles un acceso más rápido al medio durante el acceso aleatorio.
Según el quinto ejemplo de la presente descripción, el AP reserva algunas de las RU asignadas para que las usen los STA elegibles publicitando una condición para esas RU en la trama de activación. El procedimiento UORA se modifica de manera que los STA que cumplen la condición tienen una mayor probabilidad de ganar la contienda UORA más rápido que otras STA. Las RU en las que se cumple la condición indicada se pueden denominar RU especiales, mientras que las RU en las que no se cumple la condición indicada se pueden denominar RU genéricas. Dado que las RU genéricas no tienen ninguna condición adjunta, todas los sTa se consideran elegibles para transmitir en estas, mientras que solo los STA que pueden cumplir con las condiciones especificadas adjuntas a las RU especiales son elegibles para transmitir en estas. Durante el proceso UORA, el OBO de los STA elegibles, es decir, los STA que cumplen la condición especificada en una RU, se reduce en un valor mayor que el valor en el que se reduce el OBO de un STA que no cumple la condición.
El proceso UORA modificado en un STA se puede explicar mejor con la ayuda del diagrama de flujo 1300 en la figura 13. El proceso UORA modificado comienza cuando el STA recibe una trama de activación de un AP y determina que al menos una RU se ha asignado al STA. Si esta es la primera instancia del proceso UORA modificado que se invoca, o si el STA logró ganar la contienda en el período UORA anterior, su OBO será igual a 0. En la etapa 1310, se determina si el valor OBO es mayor que 0. Si el valor OBO es mayor que 0, el proceso salta directamente a la etapa 1340 pero si el valor OBO es igual a 0, el proceso pasa a la etapa 1320 donde el valor OBO
se inicializa a un valor aleatorio entre 0 y OCW y el proceso pasa a la etapa 1330. En la etapa 1330, se determina de nuevo si el valor OBO es mayor que 0. Si el valor OBO es mayor que 0, el proceso pasa a 1340, pero si el valor OBO es igual a 0, el proceso salta directamente a la etapa 1380. En la etapa 1340, a partir de la primera asignación de RU en la trama de activación, se verifica si la RU está asignada al sTa . Si es así, el proceso pasa a la etapa 1350, de lo contrario, el proceso pasa a la etapa 1390.
En la etapa 1350, el STA verifica si es elegible para transmitir en la RU en base a la condición especificada para la RU, si la hay; si es así, el proceso pasa a la etapa 1360, de lo contrario, el proceso pasa a la etapa 1390. En la etapa 1360, el valor OBO se reduce en 1 y el proceso pasa a 1370, donde se determina de nuevo si el valor OBO es igual a 0 y, si es 0, el proceso pasa a la etapa 1380, de lo contrario, el proceso pasa a la etapa 1390. En la etapa 1380, se considera que el STA ha ganado el derecho de contienda, y selecciona aleatoriamente una RU entre las RU asignadas para el STA en la que el STA es elegible para transmitir, y transmite su trama y finaliza el proceso UORA modificado. En la etapa 1390, la trama de activación se comprueba si existen más campos de asignación de RU. Si existen más campos de asignación de RU, el proceso UORA modificado continúa y el proceso vuelve a la etapa 1340; de lo contrario, el proceso UORA modificado finaliza.
En el ejemplo ilustrado en la figura 14, el AP difunde una trama de activación 1410 que indica RU1 1412 y RU51420 como Ru especiales con una "preferencia de respuesta" de "0100", es decir, una trama de sondeo de PS, mientras que RU21414, RU31416 y RU41418 son RU genéricas. Todas las RU están asignadas a AID X que representa un grupo de STA: STA1 y STA2. La siguiente trama en la cola de transmisión de STA1 es una trama de sondeo de PS mientras que en STA2 es una trama de datos. Dado que la trama de activación tiene una asignación de RU para STA1 y sTA2, el OBO de cada dispositivo se inicializa aleatoriamente en 5 y 4 respectivamente.
Según el procedimiento 1300 de UORA modificado de la figura 13, el OBO de STA1 se reduce en 1 en la RU especial, RU1, mientras que el OBO de STA2 no se reduce. Los OBO de STA1 y STA2 se reducen en 1 en cada una de las RU genéricas, RU2, RU3 y RU4. En RU4, los OBO de ambos STA son iguales a 1. Pasando a RU5, nuevamente dado que RU5 es un RU especial, solo el OBO de STA1 se reduce en 1 y alcanza el valor de 0. Dado que STA1 ha ganado la contienda, se le permite elegir aleatoriamente cualquier RU de RU1 1432, RU21434, RU3 1436, RU4 1438 o RU5 1440 para la transmisión en la PPDU 1430 multiusuario. En el ejemplo, STA1 elige aleatoriamente la RU especial, RU5 1440 para transmitir la trama de sondeo de PS. Se puede ver que, en comparación con el ejemplo de la figura 3, dado que solo se permite que STA1 disminuya su OBO en RU1 y RU5 según el presente ejemplo, STA1 disfruta de una mayor prioridad, es decir, un acceso más rápido al medio. Aunque OBO de STA1 se inicializó con un valor más alto (5) en comparación con el de STA2 (4), STA1 aún logró ganar la contienda por delante de STA2.
También son posibles otras variaciones del quinto ejemplo, por ejemplo, el OBO de los STA elegibles se reduce en dos (2) mientras que el OBO de un STA que no cumple la condición se reduce en uno (1).
<Sistema de comunicación por radio>
La figura 15 ilustra un método de ejemplo 1500 para ser implementado por un AP para el anuncio, en la trama de activación, de la condición que se utiliza para proporcionar prioridades diferenciadas a los STA que participan en el acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente. En 1510, basándose en las observaciones del AP con respecto a las condiciones actuales de la red que también pueden incluir retroalimentaciones de los STA, etc., el AP selecciona la condición más apropiada que se utilizará en la trama de activación. Dependiendo de la implementación, la condición puede representar la codificación 710 de "preferencia de resonancia", o puede representar la codificación 900 de tipo de activador, o también puede representar la codificación de condiciones de canal 1050. En 1520, el AP realiza la asignación de RU y también selecciona las RU a las que se aplicarán las condiciones. En 1530, el AP construye la trama de activación que incluye la asignación de RU junto con la codificación de bits que identifica las RU con la condición. Finalmente, a las 1540, el AP transmite la trama de activación.
La figura 16 ilustra un método de ejemplo 1600 para ser implementado por un STA que hace uso del acceso aleatorio OFDMA de enlace ascendente modificado. En 1610, el STA recibe la trama de activación del AP y decodifica la asignación de RU así como la condición adjunta a las RU. Dependiendo de la implementación, la condición puede representar la codificación 710 de "preferencia de resonancia", o puede representar la codificación 900 de tipo de activador, o también puede representar la codificación de condiciones de canal 1050. En 1620, si la trama de activación tiene asignación de RU para el STA, compite por el medio inalámbrico en base al procedimiento UORA modificado. El procedimiento UORA modificado puede hacer referencia a cualquiera de los diversos procedimientos UORA explicados en los diferentes ejemplos de la presente descripción. En 1630, si el STA logra ganar la contienda, transmite una o más tramas en las RU seleccionadas de la PPDU multiusuario de enlace ascendente, según las condiciones señaladas en la trama de activación.
<Configuración de un STA>
La figura 17 es un diagrama de bloques de un STA 1700 de ejemplo, que puede ser cualquiera de los STA de la figura 1. El STA 1700 comprende una unidad central de procesamiento (CPU) 1730 acoplada a una memoria 1720, a un almacenamiento secundario 1740 y a uno o más interfaces de comunicación inalámbrica 1750. El
almacenamiento secundario 1740 puede ser un medio no volátil de almacenamiento legible por ordenador que se utiliza para almacenar de forma permanente códigos de instrucciones pertinentes, datos, etc. En el momento de la puesta en marcha, la CPU 1730 también puede copiar los códigos de instrucciones así como datos relacionados a la memoria volátil 1720 para su ejecución. El código de instrucciones puede ser un sistema operativo, aplicaciones de usuario, controladores de dispositivo, códigos de ejecución, etc., que se requieren para el funcionamiento del STA 1700. El STA 1700 también puede comprender una fuente de alimentación 1710, por ejemplo, una batería de iones de litio o una batería de tipo moneda, etc.
La interfaz de comunicación inalámbrica 1750 puede comprender una interfaz para comunicación celular o una interfaz para protocolos de comunicación de corto alcance, tal como Zigbee, o puede ser una interfaz WLAN. La interfaz inalámbrica 1750 puede comprender además un módulo MAC 1752 y un módulo PHY 1760. Entre otros submódulos, el módulo mAc 1752 puede comprender un planificador de acceso al canal 1754 que es responsable de planificar el acceso al medio inalámbrico. El módulo MAC 1752 también puede almacenar una tabla 1756 de la codificación de bits utilizada para representar la condición UORA. El módulo PHY es responsable de la conversión de los datos del módulo MAC hacia/desde las señales de transmisión/recepción. La interfaz inalámbrica también puede acoplarse, a través del módulo PHY, a una o más antenas 1770 que son responsables de la transmisión/recepción real de las señales de comunicación inalámbrica en/desde el medio inalámbrico.
En una realización particular, el sistema operativo comprende un sistema operativo en tiempo real (RTOS), la aplicación de usuario comprende un navegador web o una aplicación de teléfono inteligente, los controladores de dispositivo comprenden un controlador de WLAN y el código de ejecución puede comprender código que cuando es ejecutado por la CPU 1730, hace que se ejecute el método 1600. El planificador 1754 de acceso al canal implementa el modelo de referencia 400 en el que se usa el procedimiento UORA junto con el mecanismo EDCA. Dependiendo de la implementación, la tabla de codificación de condiciones UORA 1756 puede representar la codificación de "preferencia de resonancia" 710, o puede representar la codificación de tipo de activador 900, o también puede representar la codificación de condiciones de canal 1050. La tabla de codificación de condiciones UORA 1756 puede ser almacenada con valores por defecto durante la fabricación. También es posible que la tabla de codificación de condiciones UORA 1756 se actualice de acuerdo con los valores comunicados por el AP durante el proceso de asociación, o en base a los valores anunciados regularmente por el AP en tramas periódicas tales como tramas de baliza.
STA 1700 puede comprender muchos otros componentes que no se ilustran, para mayor claridad, en la figura 17. Solo se ilustran aquellos componentes que son más pertinentes para la presente descripción.
<Configuración de un punto de acceso>
La figura 18 es un diagrama de bloques de un AP 1800 de ejemplo, que puede ser el AP 190 de la figura 1. El AP 1800 comprende una unidad central de procesamiento (CPU) 1830 acoplada a una memoria 1820, a un almacenamiento secundario 1840, a una o más interfaces de comunicación inalámbrica 1850, así como a otras interfaces de comunicación por cable 1880. El almacenamiento secundario 1840 puede ser un medio no volátil de almacenamiento legible por ordenador que se utiliza para almacenar de forma permanente códigos de instrucción pertinentes, datos, etc. En el momento de la puesta en marcha, la CPU 1830 puede copiar los códigos de instrucción así como los datos relacionados a la memoria volátil 1820 para su ejecución. El código de instrucción puede ser un sistema operativo, aplicaciones de usuario, controladores de dispositivos, códigos de ejecución, etc., que se requieren para el funcionamiento del AP 1800. El tamaño del código de instrucción y, por lo tanto, la capacidad de almacenamiento tanto del almacenamiento secundario 1840 como de la memoria 1820 puede ser sustancialmente mayor que la del STA 1700. El STA 1800 también puede comprender una fuente de alimentación 1810 que, en la mayoría de los casos, puede ser una alimentación de la red, pero en algunos casos también puede ser algún tipo de batería de alta capacidad, por ejemplo una batería de coche. La interfaz de comunicación por cable 1880 puede ser una interfaz ethernet, una interfaz de línea eléctrica, una interfaz de línea telefónica, etc.
La interfaz de comunicación inalámbrica 1850 puede comprender una interfaz para comunicación celular o una interfaz para protocolos de comunicación de corto alcance como Zigbee, o puede ser una interfaz WLAN. La interfaz inalámbrica 1850 puede comprender además un módulo MAC 1852 y un módulo PHY 1860. El módulo MAC 1852 de un AP puede ser sustancialmente más complicado que el de un STA 1700 y puede comprender muchos submódulos. Entre otros submódulos, el módulo MAC 1852 puede comprender un planificador de asignación de RU 1854 que es responsable de realizar la etapa 1520 del método 1500. El módulo MAC 1852 también puede almacenar una tabla 1856 de la codificación de bits utilizada para representar la condición UORA. El módulo PHY es responsable de la conversión de los datos del módulo MAC hacia/desde las señales de transmisión/recepción. La interfaz inalámbrica también puede acoplarse, a través del módulo PHY, a una o más antenas 1870 que son responsables de la transmisión/recepción real de las señales de comunicación inalámbrica en/desde el medio inalámbrico.
En una realización particular, el sistema operativo comprende un sistema operativo en tiempo real (RTOS), la aplicación de usuario comprende un navegador web o una aplicación de teléfono inteligente, los controladores de dispositivo comprenden un controlador WLAN y el código de ejecución puede comprender código que cuando es ejecutado por la CPU 1830, hace que se ejecute el método 1500 de la figura 15.
Dependiendo de la implementación, la tabla de codificación de condiciones UORA 1856 puede representar la codificación de "preferencia de resonancia" 710, o puede representar la codificación de tipo de activador 900, o también puede representar la codificación de condiciones de canal 1050. La tabla de codificación de condiciones UORA 1856 puede ser almacenada con valores por defecto durante la fabricación, pero el AP 1800 también puede modificarlos si es necesario de acuerdo con las condiciones de red predominantes y comunicar los nuevos contenidos de la tabla a los STA miembros, por ejemplo durante el proceso de asociación, o el AP 1800 también puede optar por anunciar los nuevos contenidos de la tabla en un elemento de información en algunas tramas periódicas, como las tramas de baliza.
AP 1800 puede comprender muchos otros componentes que no se ilustran, para mayor claridad, en la figura 18. Solo se ilustran aquellos componentes que son más pertinentes para la presente descripción.
En las realizaciones anteriores, la presente descripción está configurada con hardware a modo de ejemplo, pero también puede ser proporcionada por software en cooperación con hardware.
Además, los bloques funcionales usados en las descripciones de las realizaciones se implementan normalmente como dispositivos LSI, que son circuitos integrados. Los bloques funcionales se pueden formar como chips individuales, o una parte o la totalidad de los bloques funcionales se pueden integrar en un solo chip. El término "LSI" se usa en la presente memoria, pero los términos "IC", "sistema LSI", "super LSI" o "ultra LSI" también se pueden usar dependiendo del nivel de integración.
Además, la integración del circuito no se limita a LSI y puede conseguirse mediante circuitos dedicados o un procesador de propósito general distinto de un LSI. Después de la fabricación de LSI, se puede usar una matriz de puertas programables en campo (FPGA), que es programable, o un procesador reconfigurable que permite la reconfiguración de conexiones y ajustes de celdas de circuito en LSI.
Si apareciera una tecnología de integración de circuitos que reemplazara a LSI como resultado de los avances en la tecnología de semiconductores u otras tecnologías derivadas de la tecnología, los bloques funcionales podrían integrarse utilizando dicha tecnología. Otra posibilidad es la aplicación de biotecnología y/o similares.
Aplicabilidad industrial
Esta descripción se puede aplicar a un método para la priorización de dispositivos que participan en una comunicación inalámbrica de acceso aleatorio multiusuario.
Lista de signos de referencia
1100 Modelo de implementación de referencia UORA
1102 planificador
1120 Generador de tramas UORA
1140, 1150, 1160UORAF
1700 Estación
1710, 1810 Fuente de alimentación
1720, 1820 Memoria
1730, 1830 UPC
1740, 1840 Almacenamiento secundario
1750 Interfaz inalámbrica
1752,1852 Módulo MAC
1754 Programador de acceso al canal
1756, 1856 Tabla de codificación de condiciones UORA
1760,1860 Módulo PHY
1770, 1870 Antena
1800 Punto de acceso
1854 Planificador de asignación de RU
1880 Interfaz de comunicación por cable
Como tales, las realizaciones están limitadas únicamente por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (12)
1. Un punto de acceso (1800) que comprende:
un procesador (1852, 1860) que, en funcionamiento, está adaptado para generar una trama de activación (600) que incluye un campo de información común (650) y un campo de información de usuario (660, 670), el campo de información común (650) que incluye un subcampo de tipo de activador (900) que identifica un tipo de activador de la trama de activación (600), y
un transmisor (1870) que, en funcionamiento, está adaptado para transmitir la trama de activación generada (600) a una estación inalámbrica
caracterizado por que
varios tipos de activador permiten la asignación de unidades de recursos, RU, para acceso aleatorio de acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales, OFDMA, de enlace ascendente, UORA, y el campo de información de usuario (660, 670) que incluye un subcampo de identificación de asociación, AID, en el que el subcampo AID con un valor determinado indica que el campo de información del usuario (670) asigna una o más RU para UORA.
2. El punto de acceso según la reivindicación 1, en el que el subcampo de tipo de activador (900) es un subcampo de cuatro bits en el campo de información común (650) de la trama de activación (600), en el que se han configurado dieciséis valores posibles para el subcampo de tipo de activador (900) y algunos de los dieciséis valores posibles permiten la asignación de Ru para UORA.
3. El punto de acceso según la reivindicación 1, en el que una condición para asignar RU para UORA se indica implícitamente a través del subcampo de tipo de activador (900) en el campo de información común (650) de la trama de activación (600).
4. El punto de acceso según la reivindicación 1, en el que los diversos tipos de activador de la trama de activación (600) incluyen un activador básico y un activador de informe de estado de la memoria intermedia.
5. El punto de acceso según la reivindicación 1, en el que la trama de activación (600) incluye un subcampo de preferencia (700) que indica una categoría de acceso, AC, preferida de una respuesta.
6. El punto de acceso según la reivindicación 1, en el que la trama de activación (600) indica una o más condiciones mediante las cuales la estación inalámbrica determina las RU asignadas para transmisión de enlace ascendente, en el que el STA es elegible para transmitir.
7. Un método de comunicación para un punto de acceso (1800), que comprende:
generar una trama de activación (600) que incluye un campo de información común (650) y un campo de información de usuario (660, 670), incluyendo el campo de información común (650) un subcampo de tipo de activador (900) que identifica un tipo de activador de la trama de activación (600), y
transmitir la trama de activación generada (600) a una estación inalámbrica
caracterizado por que
varios tipos de activador permiten la asignación de unidades de recursos, RU, para acceso aleatorio de acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales, OFDMA, de enlace ascendente, UORA, y el campo de información de usuario (660, 670) que incluye un subcampo de identificación de asociación, AID, en el que el subcampo AID con un cierto valor indica que el campo de información del usuario asigna una o más RU para UORA.
8. El método de comunicación según la reivindicación 7, en el que el subcampo de tipo de activador (900) es un subcampo de cuatro bits en el campo de información común (650) de la trama de activación (600), en el que se han configurado dieciséis valores posibles para el subcampo de tipo de activador (900) y algunos de los dieciséis valores posibles permiten la asignación de RU para UORA.
9. El método de comunicación según la reivindicación 7, en el que una condición para asignar RU para UORA se indica implícitamente a través del subcampo de tipo de activador (900) en el campo de información común de la trama de activación (600).
10. El método de comunicación según la reivindicación 7, en el que los diversos tipos de activador de las tramas de activación (600) incluyen un activador básico y un activador de informe de estado de la memoria intermedia.
11. El método de comunicación según la reivindicación 7, en el que la trama de activación (600) incluye un subcampo de preferencia (700) que indica una categoría de acceso, AC, preferida de una respuesta.
12. El método de comunicación según la reivindicación 7, en el que la trama de activación (600) indica una o más condiciones mediante las cuales la estación inalámbrica determina RU asignadas para transmisión de enlace ascendente, en el que el STA es elegible para transmitir.
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