ES2825575T3 - Método y aparato para la transmisión de múltiples marcos para soportar MU-MIMO - Google Patents

Método y aparato para la transmisión de múltiples marcos para soportar MU-MIMO Download PDF

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Abstract

Un método de múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios, MIMO, que se comunica en un sistema de red de área local inalámbrica, comprendiendo el método: transmitir, mediante un punto de acceso, AP, un marco de datos (520, 525) seguido de una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio agregada, A-MPDU, que incluye una pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU, en donde un intervalo de guarda (GI) corto se utiliza en el marco de datos (520, 525), en donde cada uno de la pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU incluye un campo delimitador de A-MPDU, incluyendo el campo delimitador de A-MPDU (610) un campo de bit nulo (612) que incluye información acerca de si el marco secundario de A-MPDU se utiliza o no para relleno, incluyendo además el campo delimitador de MPDU (613) un campo de longitud de MPDU que incluye información acerca de la longitud de una MPDU del marco secundario de A-MPDU, en donde el campo de bit nulo (612) es un campo de información de 1 bit y tiene un valor de "1" para el marco secundario de A-MPDU que está siendo utilizado para relleno.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y aparato para la transmisión de múltiples marcos para soportar MU-MIMO
Campo técnico
La presente invención se refiere a comunicaciones inalámbricas, y más concretamente, a un método de trasmisión de múltiples marcos en un sistema de red de área local inalámbrica (WLAN) que soporta múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios (MU-MIMO) y un aparato inalámbrico que soporta el método.
Técnica anterior
Con el avance de las tecnologías de comunicación de la información, se han desarrollado recientemente diversas tecnologías de comunicación inalámbrica. Entre las tecnologías de comunicación inalámbrica, una red de área local inalámbrica (WLAN) es una tecnología mediante la cual es posible el acceso a Internet de una manera inalámbrica en lugares o centros de negocio o en una región que proporciona un servicio específico utilizando un terminal portátil, tal como un asistente digital personal (PDA), un ordenador portátil, un reproductor multimedia portátil (PMP), etc.
Desde que el instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos (IEEE) 802, esto es, una organización de estandarización para tecnologías WLAN, fue establecido en febrero de 1980, se han realizado muchos trabajos de estandarización. En la tecnología WLAN inicial, se utilizó una frecuencia de 2,4 GHz de acuerdo con IEEE 802.11 para soportar una velocidad de datos de 1 a 2 Mbps utilizando salto de frecuencia, espectro ensanchado, comunicación por infrarrojos, etc. Recientemente, la tecnología WLAN puede soportar una velocidad de datos de hasta 54 Mbps utilizando multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). Además, el IEEE 802.11 está desarrollando o comercializando estándares de diversas tecnologías, tales como la mejora de calidad de servicio (QoS), compatibilidad de protocolo de punto de acceso, mejora de la seguridad, medida que los recursos de radio, acceso inalámbrico en entornos vehiculares, roaming rápido, redes en malla, interrelación con redes externas, gestión de red inalámbrica, etc.
El IEEE 802.11 n es una estándar técnico introducido de forma relativamente reciente para superar una velocidad de datos limitada, lo que ha sido considerado como una desventaja en la WLAN. El IEEE 802.11 n está concebido para incrementar la velocidad y la fiabilidad de la red y para aumentar la distancia operacional de una red inalámbrica. Más concretamente, el IEEE 802.11n soporta una producción elevada (HT), es decir, una velocidad de procesamiento de datos de hasta superior a 540 Mbps, y está basado en una técnica de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) que utiliza múltiples antenas tanto en un transmisor como en un receptor para reducir al mínimo el error de trasmisión y para optimizar la velocidad de datos. Además, este estándar puede utilizar un esquema de codificación que trasmite varias copias duplicadas para incrementar la fiabilidad de los datos y también puede utilizar la OFDM para soportar una elevada velocidad de datos.
Con el uso extendido de la WLAN y la diversificación de aplicaciones que utilizan la WLAN, existe una reciente demanda de un nuevo sistema WLAN para soportar una producción más elevada que la velocidad de procesamiento de datos soportada por IEEE 802.11n. Sin embargo, un protocolo de control de acceso al medio (MAC)/capa física (PHY) de IEEE 802.11n no es efectivo para proporcionar una producción por encima de 1 Gbps. Esto es debido a que el protocolo MAC/PHY de IEEE 802.11n está diseñado para el funcionamiento de una estación (STA), esto es, una STA que tiene una tarjeta de interfaz de red (NIC), y de este modo cuando la producción de marcos es incrementada, estando a la vez conforme con el protocolo MAC/PHY de IEEE 802.11n convencional, se incrementa el coste estructural adicional resultante. En consecuencia, existe una limitación en el incremento de la producción de una red de comunicación inalámbrica aunque esté conforme con el protocolo MAC/PHY de IEEE 802.11n esto es, una arquitectura de STA única.
Por lo tanto, para conseguir una velocidad de procesamiento de datos por encima de 1 Gbps en el sistema de comunicación inalámbrica, se requiere un nuevo sistema diferente del protocolo MAC/PHY de IEEE 802.11n (es decir, arquitectura de STA única). Un sistema (VHT) WLAN de muy elevada producción es la versión siguiente del sistema WLAN de IEEE 802.11 n, y es uno de los sistemas WLAN de IEEE 802.11 que ha sido propuesto recientemente para soportar una velocidad de procesamiento de datos por encima de 1 Gbps en un punto de acceso de servicio (SAP) MAC.
El sistema WLAN de VHT permite acceso de canal simultáneo de una pluralidad de STAs de WHT para el uso efectivo de un canal de radio. Para esto, es soportada una transmisión basada en múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios (MU-MIMO) que utiliza múltiples antenas. El AP de WHT puede realizar transmisión de acceso múltiple por división espacial (SDMA) para transmitir espacialmente datos multiplexados a la pluralidad de STAs de WHT. El documento U S 2007/186134 A1 (HARKIRAT [US] Et al.) 9 de agosto de 2007 (09-08-2007) describe un método para generar un acuse de recibo de bloque para MSDUs agregadas (A-MSDU) transmitidas sobre un canal inalámbrico. Después de recibir la A-MSDU, el receptor genera un acuse de recibo que bloque de MSDU (MSDU-BA) que incluye un acuse de recibo para cada MSDU recibida. En base a este MSDU-BA, el remitente retrasmite selectivamente solo las MSDUs erróneas al receptor.
Sin embargo, cuando los marcos son transmitidos simultáneamente a una pluralidad de STAs en un sistema WLAN que soporta MU-MIMO, una cantidad de datos que van a ser transmitidos a cada STA pueden diferir, y de este modo puede no ser mantenida la sincronización entre las STAs. Como resultado, la eficacia en uso de los recursos de radio disminuye y la complejidad de la STA aumenta, lo que conduce a un incremento de los costes que implementación. Dicho problema se puede hacer más evidente cuando son transmitidos múltiples marcos para cada una de la pluralidad de STAs. Por consiguiente, existe la necesidad de considerar un método de trasmisión de marcos capa de resolver este problema.
Compendio de la invención
Problema técnico
La presente invención proporciona un método de trasmisión de múltiples marcos en un sistema de red de área local inalámbrica (WLAN) que soporta múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios (MU-MIMO).
La presente invención proporciona también un método para transmitir múltiples marcos en un sistema WLAN que soporta MU-MIMO y un aparato inalámbrico que soporta el método.
Solución al problema
En un aspecto de la presente invención, un método de trasmisión de múltiples marcos en un sistema de red de área local inalámbrica (WLAN) que soporta múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios (MU-MIMO) incluye transmitir un primer marco y un segundo marco consecutivamente a una primera estación (STA), y trasmitir un tercer marco y un cuarto marco consecutivamente a una segunda STA, en donde un tiempo de inicio de trasmisión del primer marco y un tiempo de inicio de trasmisión del tercer marco están alineados entre sí, y en donde un tiempo de inicio de trasmisión del segundo marco y un tiempo de inicio de trasmisión del cuarto marco están alineados entre sí. Una longitud del primer marco y una longitud del tercer marco pueden ser ajustadas a la misma longitud mediante relleno de los datos nulos en un maco más corto entre el primer marco el tercer marco mediante la diferencia entre la longitud del primer marco y la longitud de tercer marco.
El primer marco y el tercer marco pueden tener un formato de unidad de datos de protocolo MAC agregada (A-MPDU).
Cada marco secundario A-MPDU que constituye primer marco puede incluir un bit nulo para indicar si el marco secundario de la A-MPDU siguiente es un dato nulo.
Si el bit nulo indica que un marco secundario de A-MPDU que sigue al marco secundario de A-MPDU que comprende un bit nulo es un dato nulo, la primera STA puede desechar el marco secundario de A-MPDU que sigue al marco secundario de A-MPDU que comprende el bit nulo.
En otro aspecto de la presente invención, un método para trasmitir múltiples marcos, realizado mediante un punto de acceso (AP), en un sistema WLAN que soporta MU-MIMO incluye transmitir un primer marco y un segundo marco consecutivamente a una primera sTa , y trasmitir un tercer marco y un cuarto marco consecutivamente a una segunda STA, en donde un tiempo de inicio de trasmisión del primer marco y un tiempo de inicio de trasmisión de tercer marco están alineados entre sí, y en donde un intervalo entre el primer marco y el segundo marco y un intervalo entre tercer marco y el cuarto marco son establecidos en un múltiplo de una duración de símbolo de multiplexación por división de frecuencia octogonal (OFDM).
La duración de símbolo de OFDM puede ser de 4 gis.
La primera STA y la segunda STA pueden recibir información de configuración de espacio entre marcos (IFS) desde el AP, y en la información de configuración de IFS, el intervalo entre el primer marco y el segundo marco y el intervalo entre el tercer marco y el cuarto marco pueden ser establecidos en un múltiplo de duración de símbolo de OFDM.
La información de configuración de IFS puede ser transmitida a la primera STA y a la segunda STA utilizando un marco beacon.
En todavía otro aspecto de la presente invención, un AP para trasmitir múltiples marcos incluye un transcibidor para trasmitir los múltiples marcos, y un procesador conectado operacionalmente al transcibidor, en donde el procesador trasmite un primer marco y un segundo marco consecutivamente a una primera STA, trasmite un tercer marco y un cuarto marco consecutivamente a una segunda STA, alinea un tiempo de inicio de trasmisión del primer marco y un tiempo de inicio de transmisión del tercer marco entre sí, y alineada un tiempo de inicio retransmisión del segundo marco y un tiempo de inicio de trasmisión del cuarto marco entre sí.
Efectos ventajosos de la invención
De acuerdo con la presente invención, los costes estructurales se reducen en la trasmisión de múltiples marcos. Por lo tanto, los recursos de radio son utilizados de forma más efectiva, y la complejidad de un aparato inalámbrico se reduce, pudiéndose con ello capaz ahorrar costes de implementación.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es un ejemplo de transmisión de marcos que utiliza un esquema de múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios (MU-MIMO).
La Fig. 2 muestra un ejemplo de trasmisión de múltiples marcos.
La Fig. 3 muestra un problema en el que no se mantiene la sincronización entre marcos que van a ser transmitidos a respectivas STAs en transmisión SDMA.
La Fig. 4 muestra un ejemplo de un RIFS ranurado propuesto en la presente invención.
La Fig. 5 muestra un ejemplo de un método de trasmisión de múltiples marcos sincronizado propuesto en la presente invención.
La Fig. 6 muestra un ejemplo de un formato de marco secundario de A-MPDU utilizado en relleno que datos nulos de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Fig. 7 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de un aparato inalámbrico para implementar una realización de la presente invención.
Modo de realizar la invención
En lo que sigue, se describirán las realizaciones a modo de ejemplo de la presente invención haciendo referencia los dibujos adjuntos.
Un sistema de red de área local inalámbrica (WLAN) de acuerdo con una realización de la presente invención incluye al menos un conjunto de servicio básico (BSS). El BSS es un conjunto de estaciones (STAs) sincronizadas exitosamente para comunicarse entre sí. El BSS puede ser clasificado como BSS independiente (IBSS) y un BSS de infraestructura.
El BSS incluye al menos una STA y un punto de acceso (AP). El AP es un medio funcional para proporcionar una conexión con las STAs en el BSS a través de respectivos medios inalámbricos. El AP también puede ser denominado con otras terminologías, tales como un controlador centralizado, una estación base (BS), un programador, etc.
La STA es cualquier medio funcional incluyendo un control de acceso al medio (MAC) y una interfaz de capa física (PHY) de medio inalámbrico que cumple con el estándar IEEE 802.11. La STA puede ser un AP o una STA sin AP. En lo que sigue, la STA se refiere a una STA sin AP a no ser que se especifique lo contrario. La STA puede estar denominada con otras terminologías, tales como un equipo de usuario (UE), una estación móvil (MS), un terminal móvil (MT), un dispositivo de mano, una tarjeta de interfaz, etc.
La STA puede estar clasificada como una VHT-STA, una HT-STA, y una STA de legado (L). La HT-STA es una STA que soporta IEEE 802.11n. La L-STA es una STA que soporta una versión anterior de IEEE 802.11n, por ejemplo IEEE 802,11a/b/g. La L-STA es también denominada STA sin HT.
En lo que sigue, la transmisión desde el AP a la STA será denominada trasmisión de enlace descendente, y la transmisión desde la STA al AP será denominada trasmisión de enlace ascendente. Además, la transmisión de datos de acceso múltiple de división espacial (SDMA) espacialmente multiplexados con respecto a una pluralidad de STAs será denominada trasmisión SDMA. Aunque en lo que sigue será descrito un escenario de transmisión de enlace descendente como un ejemplo para una mayor facilidad explicación, un método de trasmisión de múltiples marcos propuesto en la presente invención también puede ser aplicado igualmente a un escenario de transmisión de enlace ascendente.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de transmisión de marcos que utiliza un esquema del múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios (MU-MIMO).
En el ejemplo de la Fig. 1 un AP 100 trasmite datos SDMA 104 multiplexados espacialmente con respecto a una STA_1 110, una STA_2120, y una STA_3130 utilizando el esquema MU-MIMO.
Una pluralidad de unidades de datos de protocolo de proceso de convergencia de capa física (PLCP) (PPDUs) puede ser utilizada como un marco de datos que va a ser transmitido para cada una de la STA_1 110, la STA_2120, y la STA_3130. Cuando la pluralidad de PPDUs son transmitidas consecutivamente por el AP con un intervalo de un espacio entre marcos corto (SIFS) o un espacio entre marcos reducido (RIFS), en lo que sigue será denominada trasmisión de múltiples marcos.
Para realizar la estimación de canal con respecto a una STA objetivo para la que se va a realizar la transmisión SDMA, el AP 100 trasmite en un marco de solicitud de capacitación (TRQ) 102 antes de la transmisión SDMA. El marco TRQ 102 puede incluir información que indica la STA objetivo de la transmisión SDMA e información que indica la duración de transmisión. Después de recibir el marco t Rq 102, una STA determina si la propia STA es la STA objetivo de la transmisión SDMA utilizando la información que indica la STA objetivo de la transmisión SDMA y que está incluida en el marco TRQ 102. Si no es la STA objetivo, la STA puede establecer un vector de asignación de red (NAV) en base a la información que implica la duración de trasmisión, de manera que aplaza el acceso al canal durante la duración de la transmisión.
Si se determina que la STA es la STA objetivo, la STA trasmite al AP una PPDU de sondeo utilizado para la estimación del canal con respecto a una STA específica. En el ejemplo de la Fig. 1, la STA_1 110, la STA_2 120, y la STA_3130 son STAs objetivo, y trasmiten al AP 100 una PPDU de sondeo 112, una PPDU de sondeo 122, y una PPDU de sondeo 132, respectivamente.
Después de recibir la PPDU de sondeo 112, la PPDU de sondeo 122, y la PPDU de sondeo 132, el AP 100 realiza la estimación de canal utilizando las PPDUs de sondeo recibidas. Después, en base al resultado que estimación de canal el AP trasmite los datos SDMA 104 a la STA_1 110, a la STA_2 120, ya la STA_3 130 en la transmisión SDMA.
La STA_1 110, la STA_2 120, y la STA_3 130 reciben los datos SDMA 104, y como un acuse de recibo (ACK), trasmiten un a Ck de bloque 114, un ACK de bloque 124, y un ACK 134 de bloque al AP.
En este caso, una cantidad de datos que va a ser transmitida por el AP 100 a la STA_1 110, a la STA_2 120, y a la STA_3 130 puede ser diferente entre las STAs. En otras palabras, los marcos de datos que tienen cada uno una longitud diferente pueden ser transmitidos simultáneamente a la STA_1 110, a la STA_2 120, y a la STA_3 130, respectivamente. En este caso, para la utilización efectiva de los recursos de radio, la trasmisión de múltiples marcos se puede conseguir de manera que una pluralidad de marcos de datos son transmitidos consecutivamente dentro de un rango de una duración de transmisión SDMA.
La Fig. 2 muestra un ejemplo de trasmisión de múltiples marcos.
Los datos SDMA 104 de la Fig. 1 pueden incluir datos SDMA 210 que van a ser transmitidos a la STA_1 110 de la Fig. 1, datos SDMA 220, datos SDMA 221, y datos SDMA 222 que van a ser transmitidos a la STA_2 120, y datos SDMA 230 y datos SDMA 231 que van a ser transmitidos a la STA_3130.
En el ejemplo de la Fig. 2, el marco de datos SDMA 220 que va a ser transmitido a la STA_2 120 tiene una longitud más corta que la duración de trasmisión SDMA. Por consiguiente, los datos SDMA 221 y los datos SDMA 222 pueden ser transmitidos adicionalmente consecutivamente durante la duración de trasmisión SDMA.
En un caso en el que los datos SDMA 210 son transmitidos a la STA_1 110 y los datos SDMA 220, los datos SDMA 221, y los datos SDMA 222 son transmitidos a la STA_2120 durante la duración de trasmisión SDMA en transmisión de múltiples marcos, si la sincronización se mantiene entre las diferentes piezas de los datos SDMA simultáneamente transmitidos a las respectivas STAs puede necesitar ser considerado.
La Fig. 3 muestra un problema en el que la sincronización no se mantiene entre marcos que van a ser transmitidos a las respectivas STAs en transmisión SDMA.
La Fig. 3 es una vista aumentada de una parte 200 de la Fig. 2. Un marco de datos incluye un símbolo de multiplexación por división de frecuencia octogonal (OFDM) (es decir, un periodo de transformación de Fourier rápida inversa (IFFT)/ transformación de Fourier rápida (FFT) de la Fig. 3) y un intervalo de guarda (GI) para evitar la interferencia entre símbolos. De acuerdo con el estándar IEEE 802.11 n, el periodo IFFT/FFT es de 3,2 gs, y el GI es de 0,8 gs. El periodo IFFT/FFT y el GI serán denominados el conjunto en lo que sigue como duración de símbolo OFDM. Esto es, la duración de símbolo OFDM es de 4,0 gs en el estándar IEEE 802.11.
En la Fig. 3, la transmisión de datos SDMA 210 a una STA_1 y la transmisión de datos SDMA 220 a una STA_2 se inician simultáneamente. Hasta que la transmisión de datos SDMA 220 termina, la sincronización entre la STA_1 y la STA_2 se mantiene dado que la duración de símbolo de OFDM que tiene la misma longitud se repite. Aunque no se muestra en la Fig. 3, la sincronización se mantiene también dado que los datos SDMA 230 son transmitidos a una STA_3.
Sin embargo, si el final de la transmisión de datos SDMA 220 es posteriormente seguido del inicio de la transmisión de datos SDMA 221, la sincronización entre los datos SDMA 210 y los datos SDMA 221 no se mantiene. Esto es debido a que los datos SDMA 221 transmitidos posteriormente a los datos SDMA 220 son transmitidos cuando un RIFS 300 transcurre después de la transmisión de los datos SDMA 220. De acuerdo con el estándar IEEE 802.11 n, el RIFS 300 es de 2 gs. Después, la sincronización entre los datos SDMA 210 y los datos SDMA 221 no se mantiene, lo que produce un problema consistente en que un nivel de interferencia de una señal aumenta en un lado de STA de recepción y la complejidad de la implementación aumenta. Por lo tanto, existe la necesidad de un método para mantener la sincronización entre marcos de datos transmitidos a respectivas STAs cuando son transmitidos múltiples marcos en un sistema WLAN que soporta transmisión SDMA.
La Fig. 4 muestra un ejemplo de un RIFS ranurado propuesto en la presente invención.
Se ha descrito anteriormente que la transmisión de múltiples marcos tiene un problema que consiste en que la sincronización no se mantiene entre marcos transmitidos a respectivas STAs. Este problema se produce cuando se utiliza un espacio entre marcos (IFS) como un RIFS en la transmisión de múltiples marcos. De acuerdo con el estándar IEEE 802.11 n, el RIFS es de 2 ps, que no es un múltiplo de la duración de símbolo de OFDM.
Para resolver este problema, la presente invención propone establecer el IFS en un múltiplo de la duración de símbolo de OFDM. En este caso, el IFS en la trasmisión de múltiples marcos pueden ser 0 ps, 4 ps, 8 ps, ..., etc., que es un múltiplo de la duración de símbolo de OFDM (es decir, 4 ps), en lugar del RFIS (es decir, 2 ps) basado en el estándar IEEE 802.11 n. Un nuevo IFS ajustado a un múltiplo de la duración de símbolo de OFDM (es decir, 4 ps) propuesto en la presente invención será denominado en lo que sigue como un RIFS ranurado. El término "RIFS ranurado" está denominado de forma arbitraria.
Un RIFS ranurado 400 está establecido en 4 ps en la Fig. 4 que muestra trasmisión de múltiples marcos de acuerdo con una realización de la presente invención. A diferencia del ejemplo con la Fig. 3, el RIFS ranurado 400 de 4 ps se utiliza como un IFS entre los datos SDMA 220 y los datos SDMA 221, y como resultado, se puede mantener la sincronización entre los datos SDMA 210 y los datos SDMA 221.
El RIFS ranurado propuesto en la presente invención puede ser utilizado para la trasmisión de múltiples marcos en MU-MIMO. Como para trasmisión de múltiples marcos en SU-MIMO, un RIFS puede ser utilizado también además del RIFS ranurado.
Un AP puede reportar a las STAs si el RIFS ranurado está disponible. Por ejemplo, un elemento de información de operación VHT que incluye un bit de RIFS ranurado para reportar si el RIFS ranurado está disponible puede ser transmitido a las STAs. El elemento de información de operación VHT puede ser transmitido a la STA estando incluido en un marco de respuesta de sonda, un marco beacon, o similar basado en el estándar IEEE 802.11. Después de recibir el marco de respuesta de sonda o el marco beacon, la STA puede conocer si el RIFS ranurado está disponible de acuerdo con el bit de RIFS ranurado en el elemento de información de operación VHT. Cuando el bit de RIFS ranurado está establecido en 0, el RIFS ranurado no está disponible, y en este caso, un IFS puede ser establecido en un SIFS en la trasmisión de múltiples marcos. Cuando está conforme con el estándar IEEE 802.11 a/n, el SIFS es de 16 ps, que es un múltiplo de la duración de símbolos de OFDM (es decir, 4 ps). Cuando el RIFS ranurado está establecido en 1, el RIFS ranurado es utilizado como el IFS en la trasmisión de múltiples marcos, y de este modo la trasmisión de múltiples marcos se produce con un intervalo del RIFS ranurado.
Mientras, en el estándar IEEE 802. 11n, se utiliza un GI opcionalmente para disminuir los costes estructurales. El GI de 4 ps, puede ser utilizado en un campo de datos de acuerdo con el establecimiento de un campo para indicar si el GI corto está disponible en un campo de señal (SIG) de un encabezado PLCP. Dado que el GI corto es utilizado en el campo de datos, cuando se utiliza el GI corto, una duración de símbolo OFDM utilizada en el encabezado PLCP puede diferir de una duración de símbolo OFDM utilizada en el campo de datos. En otras palabras, la duración de símbolo OFDM utilizada en el encabezado PLCP es de 4 ps, mientras que la duración de símbolo OFDM utilizada en el campo de datos es de 3,6 ps.
En el caso de utilizar el GI corto, para mantener la sincronización en transmisiones de múltiples marcos, el GI corto tiene que ser utilizado en marcos transmitidos a todas las STAs. Cuando el GI corto es utilizado en un marco transmitido a la STA_1, en el ejemplo de la Fig. 1, el GI corto también tiene que ser utilizado en los marcos transmitidos a la STA_2 y a la STA_3. En otras palabras, el mismo GI tiene que ser utilizado en todas las cadenas espaciales en transmisión SDMA. Además, dado que el GI corto es utilizado solo en el campo de datos, la transmisión de múltiples marcos está configurada de manera que cada marco tiene el mismo tiempo de inicio de trasmisión. Por lo tanto, cuando se utiliza un GI corto, el uso del RIFS ranurado propuesto en la presente invención como el IFS no es una solución para el problema de no ser capaz de mantener la sincronización en trasmisión de múltiples marcos.
La Fig. 5 muestra un ejemplo de un método de trasmisión de múltiples marcos sincronizados propuesto en la presente invención.
En el método de trasmisión de múltiples marcos sincronizados propuesto en la presente invención, la transmisión se consigue sincronizado un tiempo de inicio de transmisión de cada marco en la trasmisión de múltiples marcos. En otras palabras, cuando un AP trasmite marcos de datos 510 y 515 para trasmisión de múltiples marcos a una STA_1 y trasmite marcos de datos 520 y 525 para la transmisión de múltiples marcos a una STA_2, si la transmisión del marco de datos 520 termina primero, el siguiente marco 525 no es transmitido después de que un RIFS o un SIFS transcurra. El AP espera hasta que la transmisión del marco de datos 510 finalice, y empieza trasmitir el marco de datos 525 en el inicio de la transmisión del marco de datos 515 que va a ser transmitido después del marco de datos 510. Esto es, un tiempo de inicio de transmisión del marco de datos 515 y un tiempo de inicio de transmisión del marco de datos 525 están alineados a un t_n+1 570. En trasmisión de múltiples marcos, los tiempos de inicio de transmisión de los respectivos marcos están alineados a un t_n 560 y un t_n+1 570 como se muestra en la Fig. 5. Los tiempos de inicio de trasmisión de los marcos que van a ser transmitidos a la STA_1, a la STA_2, y a la STA_3 están alineadas entre sí, e incluso si la transmisión para una cualquiera de las STAs finaliza primero, el siguiente marco es alineado de nuevo con el tiempo de inicio de trasmisión después de que finalice la transmisión de las restantes STAs. Por consiguiente, se puede mantener la sincronización entre marcos que van a ser transmitidos a respectivas STAs incluso si se utiliza el GI corto.
En el ejemplo de la Fig. 5, para alinear los tiempos de inicio de transmisión de los marcos de datos 515, 525, y 535 al t_n+1 570, el relleno de datos nulos puede ser utilizado. Para permitir que el marco de datos 510 tenga el mismo tiempo de fin de transmisión que los marcos de datos 520 y 530 cuya transmisión termina antes que el marco de datos 510, un relleno 521 es aplicado al marco de datos 520, y el relleno 531 es aplicado al marco de datos 530. Utilizando el relleno de datos nulos, las longitudes de los marcos que van a ser transmitidos a la STA_1, la STA_2, y la STA_3 pueden ser ajustadas para tener la misma longitud.
Como un ejemplo del relleno de datos nulos, el relleno 521 y el relleno 531 pueden ser una cadena de cero bits que no incluye datos. Como otro ejemplo, una unidad de datos de protocolo de MAC agregado (A-MPDU) puede ser utilizada como relleno de datos nulos.
La Fig. 6 muestra un ejemplo de un formato de marco secundario A-MPDU utilizado para rellenos de datos nulos de acuerdo con una realización de la presente invención.
Un marco secundario A-MPDU utilizado en el relleno de datos nulos de acuerdo con la realización de la presente invención incluye un delimitador MPDU 610, una MPDU 620, y un relleno 630. Excepto cuando es el último marco secundario A-MPDU en una A-MPDU, el campo de relleno 630 está anexo para hacer cada marco secundario A-MPDU un múltiplo que 4 octetos de longitud. El delimitador MPDU 610 puede ser de 4 octetos de longitud. La Tabla 1 muestra una estructura a modo de ejemplo del delimitador MPDU 610.
Tabla 1
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Los nombres de campo de la Tabla 1 están designados arbitrariamente, y algunos de los campos pueden ser añadidos u omitidos. El campo nulo 612 puede tener una longitud de 1 bit, y cuando este bit es establecido en 1, puede indicar que la siguiente MPDU son datos nulos.
El AP agrega las MPDUs que van a ser transmitidas a una STA específica. Si no hay más MPDUs que van a ser agregadas o si un tamaño de A-MPDU ya no es capaz de ser incrementado debido a un tamaño de A-MPDU limitado de una STA de recepción, se utiliza relleno nulo para alinear el tiempo de inicio de transmisión. El AP establece el bit nulo del marco secundario de A-MPDU en 1, y trasmite los datos nulos para las siguientes MPDUs. La STA recibe la A-MPDU, y evalúa un bit nulo de cada marco secundario de A-MPDU de la A-MPDU. Cuando el bit nulo es establecido en 1, se puede saber que el siguiente marco secundario de A-MPDU son datos nulos, y de este modo la STA puede descartar inmediatamente el siguiente marco secundario de A-MPDU sin almacenarlo en un búfer.
La Fig. 7 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de un aparato inalámbrico para implementar una realización de la presente invención. Un aparato inalámbrico 700 puede ser un AP o una STA sin AP.
El aparato inalámbrico 700 incluye un procesador 710, una memoria 720, y un transcibidor 730. El transcibidor 730 trasmite/recibe una señal de radio, e implementa una capa PHY de IEEE 802.11. El transcibidor 730 soporta transmisión MU-MIMO utilizando múltiples antenas. El procesador 710 está conectado operacionalmente al transcibidor 730, e implementa capas MAC y PHY de IEEE 802.11. Cuando el procesador 710 procesa una operación de un AP en el método anteriormente mencionado, el aparato inalámbrico 700 es el AP. Cuando el procesador 710 procesa una operación en una STA en el método anteriormente mencionado, el aparato inalámbrico 700 es la STA.
La capa MAC del aparato inalámbrico implementada en el procesador 710 genera los múltiples marcos anteriormente mencionados, y genera una A-MPDU agregando los marcos secundarios de A-MPDU anteriormente mencionados. La A-MPDU es trasmitida al transcibidor 730 mediante una capa de protocolo de convergencia de capa física (PLCP) y una capa dependiente del medio físico (PMD). Las capas MAC y PHY que soportan el método de trasmisión de marcos en múltiples canales de la presente invención pueden ser implementadas por el procesador 710 y el transcibidor 730 modulando cada capa.
El procesador 710 y/o el transcibidor 730 pueden incluir un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un conjunto de chips separados, un circuito lógico, una unidad de procesamiento de datos, y/o una unidad de radiofrecuencia (RF) para convertir mutuamente una señal de banda de base y la señal de radio. La memoria 720 puede incluir una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria temporal, una tarjeta de memoria, un medio de almacenamiento, y/u otros dispositivos de almacenamiento equivalentes. Cuando la realización de la presente invención es implementada en software, los métodos anteriormente mencionados pueden ser implementados con un módulo (es decir, proceso, función, etc.) para realizar las funciones anteriormente mencionadas. El módulo puede ser almacenado en la memoria 720 y puede ser ejecutado por el procesador 710. La memoria 720 puede estar situada dentro o fuera del procesador 710, y puede estar conectada al procesador 710 utilizando diversos medios bien conocidos.
Las realizaciones anteriormente mencionadas incluyen diversos aspectos a modo de ejemplo. Aunque no pueden ser descritas todas las combinaciones posibles para representar los distintos aspectos, los expertos en la técnica entenderán que también son posibles otras combinaciones. Por lo tanto todas las sustituciones, modificaciones y cambios deberían estar dentro del alcance de las reivindicaciones de la presente invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un método de múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios, MIMO, que se comunica en un sistema de red de área local inalámbrica, comprendiendo el método:
transmitir, mediante un punto de acceso, AP, un marco de datos (520, 525) seguido de una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio agregada, A-MPDU, que incluye una pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU,
en donde un intervalo de guarda (GI) corto se utiliza en el marco de datos (520, 525),
en donde cada uno de la pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU incluye un campo delimitador de A-MPDU, incluyendo el campo delimitador de A-MPDU (610) un campo de bit nulo (612) que incluye información acerca de si el marco secundario de A-MPDU se utiliza o no para relleno, incluyendo además el campo delimitador de MPDU (613) un campo de longitud de MPDU que incluye información acerca de la longitud de una MPDU del marco secundario de A-MPDU,
en donde el campo de bit nulo (612) es un campo de información de 1 bit y tiene un valor de "1" para el marco secundario de A-MPDU que está siendo utilizado para relleno.
2. El método de la reivindicación 1, en donde una duración de símbolo de multiplexación por división de frecuencia octogonal, OFDM, del marco de datos (520, 525) es de 3,6 ps.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el campo delimitador de MPDU (610) está directamente seguido por la MPDU (620).
4. Un dispositivo de múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios, MIMO, que se comunica en un sistema de red de área local inalámbrica, comprendiendo el dispositivo un procesador configurado para: trasmitir, mediante un punto de acceso, AP, un marco de datos (520, 525) seguido por una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio agregada, A-MPDU, que incluye una pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU,
en donde el intervalo de guarda (GI) corto se utiliza en el marco de datos (520, 525),
en donde cada uno de la pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU incluye un campo delimitador de MPDU (610), incluyendo el campo delimitador de MPDU (610) un campo de bit nulo (612) que incluye información acerca de si el marco secundario de A-MPDU es o no utilizado para relleno, incluyendo además el campo delimitador de MPDU (610) un campo de longitud de MPDU (613) que incluye información acerca de la longitud de una MPDU del marco secundario de A-MPDU,
en donde el campo de bit nulo (612) es un campo de información de 1 bit y tiene un valor de "1" para el marco secundario de A-MPDU que está siendo utilizado para relleno.
5. El dispositivo de la reivindicación 4, en donde una duración de símbolo de multiplexación por división de frecuencia octogonal, OFDM, del marco de datos (520, 525) es 3,6 ps.
6. El dispositivo de la reivindicación 4, en donde el campo delimitador de MPDU (610) está seguido directamente por la MPDU (620).
7. Un método para recibir comunicación de múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios, MIMO, en un sistema de red de área local inalámbrica, comprendiendo el método:
recibir, desde un punto de acceso, AP, un marco de datos (520, 525) seguido por una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio agregado, A-MPDU, que incluye una pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU, en donde el intervalo de guarda (GI) corto es utilizado en el marco de datos (520, 525),
en donde cada uno de la pluralidad de marco secundarios de A-MPDU incluye un campo delimitador de MPDU (610), incluyendo el campo delimitador de MPDU (610) un campo de bit nulo (612) que incluye información acerca de si el marco secundario de A-MPDU es utilizado o no para relleno, incluyendo además el campo delimitador de MPDU (610) un campo de longitud de MPDU (613) que incluye información acerca de una longitud de una MPDU del marco secundario de A-MPDU,
en donde el campo de bit nulo (612) es un campo de información de 1 bit y tiene un valor de "1" para un marco secundario de A-MPDU que está siendo utilizado para relleno.
8. El método de la reivindicación 7, en donde una duración de símbolo de multiplexación por división de frecuencia ortogonal, OFDM, del marco de datos (520, 525) es 3,6 ps.
9. El método de la reivindicación 7, en donde el campo delimitador de MPDU (610) está directamente seguido por la MPDU (620).
10. Un dispositivo de múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios, MIMO, que comunica en un sistema de red de área local inalámbrica, comprendiendo el dispositivo un procesador configurado para:
recibir, desde un punto de acceso, AP, un marco de datos (520, 525) seguido por una unidad de datos de protocolo de control de acceso al medio agregada, A-MPDU, que incluye una pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU, en donde el intervalo de guarda (GI) corto es utilizado en el marco de datos (520, 525),
en donde cada uno de la pluralidad de marcos secundarios de A-MPDU incluye un campo delimitador de MPDU (610), incluyendo el campo delimitador de MPDU (610) un campo de bit nulo (612) que incluye información acerca de si el marco secundario de A-MPDU es utilizado o no para relleno, incluyendo además el campo delimitador de MPDU (610) un campo de longitud de MPDU (613) que incluye información acerca de una longitud de una MPDU de un marco secundario de A-MPDU,
en donde el campo de bit nulo (612) es un campo de información de 1 bit y tiene un valor de "1" para el marco secundario de A-MPDU que está siendo utilizado para relleno.
11. El dispositivo de la reivindicación 10, en el que una duración de símbolo de multiplexación por división de frecuencia ortogonal, OFDM, del marco de datos (520, 525) es de 3,6 gis.
12. El dispositivo de la reivindicación 10, en el que el campo delimitador de MPDU está directamente seguido por la MPDU (620).
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