Передача элемента нагрузки bss в системе беспроводной локальной сети

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат заключается в повышении спектральной эффективности и надежности линии связи. Для достижения технического результата процессор системы обработки данных генерирует и передает элемент нагрузки базового набора служб (BSS), содержащий поле подсчета высокоэффективных (НЕ) станций (STA), поле недозагруженности частоты и поле недозагруженности пространственного потока. Поле подсчета НЕ STA указывает общее количество HE STAs ассоциированных, в данный момент времени, с BSS, поле недозагруженности частоты указывает недозагруженность ресурса частотной области, а поле недозагруженности пространственного потока указывает недозагруженность ресурса пространственной области. Поле недозагруженности частоты рассчитывают на основании размера блока ресурса (RU) множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), а поле недозагруженности пространственного потока рассчитывают на основании размера RU OFDMA. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к связи в беспроводной локальной сети (WLAN), в частности, способам и системам для передачи элемента нагрузки базового набора служб (BSS) в WLAN системе.

Уровень техники

В процессе усовершенствования информационных технологий различные технологии беспроводной связи предоставляют пользователям удобный доступ к услугам и/или подключение к сети. Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802 стандарта организации предложены многие WLAN технологии. Разрабатывают и вводят в коммерческое обращение группы, относящиеся к 802.11 семейству стандартов, для повышения качества услуги (QoS), относящиеся к протоколу точки доступа, повышению безопасности, беспроводному управлению и т.д.

В последнее время используют 802.11a/g с повышенной скоростью передачи по беспроводной связи до 54 Мбит с введением технологии мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Технология повышения скорости передачи данных по линии связи была разработана на основании 802.11n, предоставляя пользователям единый поток со скоростью передачи 150 Мбит. Кроме того, 802.11ac предоставляет возможность передавать данные со скоростью около 866 Мбитов на одном пространственном потоке с более широкими каналами (160 МГц) и более высокими порядками модуляции.

Однако, WLAN устройства, развернутые в данный момент в различных средах, в некоторых обстоятельствах могут обеспечить очень медленный трафик данных. Например, сценарий развертывания устройств с высокой плотностью, например, попытка проверить электронную почту с помощью Wi-Fi общего пользования в аэропорту может оказаться безуспешной для пользователей. С целью повышения производительности беспроводной связи в настоящее время разрабатывают новый IEEE 802.11ax WLAN стандарт, которая обеспечить лучшую поддержку различных приложений, таких как видео, доступ к облаку и разгрузку.

Таким образом, необходимо найти решения для повышения эффективности WLAN связи, а также для выравнивания нагрузки для поддержки сред, таких как беспроводная связь для корпоративных офисов, наружные точки доступа и связь в плотных жилых районах.

Раскрытие сущности изобретения

Настоящее изобретение описывает примерные подходы, которые позволяют станции (STA) выбрать надлежащую точку доступа (AP) на основании элемента нагрузки (basic service set) BSS, передаваемого в WLAN системе. Посредством использования полей недозагруженности частотного и/или пространственного потока на каждом канале 20 МГц и полей дельты наблюдаемого использования вторичного канала в BSS элементе нагрузки, примеры, описанные в настоящем документе, могут относиться к одному или обоим аспектам перегрузки и неэффективного использования ресурсов по меньшей мере в некоторых реализациях. По меньшей мере, предоставлены некоторые примеры, способы и системы для передачи BSS элемента нагрузки для достижения общей балансировки сетевой нагрузки.

В соответствии примерным аспектом, способы и системы для генерирования и передачи информации о базовом наборе служб (BSS) в системе беспроводной локальной сети (WLAN), выполняют точкой доступа (AP). BSS элемент нагрузки сгенерированной AP, включает в себя поле подсчета возможных (station) STA, множество полей недозагруженности частотного и/или пространственного потока и множество полей дельты наблюдаемого использования вторичного канала. Поле подсчета STA указывает общее количество STAs, в настоящее время, ассоциированное с BSS. Каждое из полей недозагруженности частотного и/или пространственного потока указывает недозагруженные ресурсы частотной и/или пространственной области потока на блоках ресурсов (RUs) множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) для каждого канала, и каждое из полей недозагруженности частотного и/или пространственного потока рассчитывается на основании размера RU. Каждое из полей дельты наблюдаемого использования вторичного канала указывает на использование поддиапазона в пределах вторичного канала, рассчитанное на основании наблюдаемого использования на соответствующем вторичном канале. BSS элемент нагрузки затем передают в WLAN.

В некоторых примерах предусмотрена станция для приема BSS элемента и выбора АР для ассоциации, на основании BSS элементов, принятых от одной или более APs. В соответствии с другим аспектом, предусмотрена примерная система обработки, выполненная с возможностью передавать информацию о базовом наборе служб (BSS) в системе беспроводной локальной сети (WLAN). Система обработки включает в себя: устройство обработки; память, ассоциированную с устройством обработки; и постоянное хранилище для хранения инструкций. Инструкции, когда загружаются в память и выполняются устройством обработки, побуждают устройство обработки генерировать BSS элемент нагрузки, который включает поле подсчета, информацию недозагруженности и информацию наблюдаемого использования вторичного канала STA. Поле подсчета STA указывает общее количество STAs, в настоящее время ассоциированное с BSS. Информация недозагруженности указывает информацию о недозагруженных ресурсах частотной и/или пространственной области потока на блоках ресурсов (RUs) множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) для каждого из множества каналов. Информация наблюдаемого использования вторичного канала включает в себя информацию наблюдаемого использования вторичного канала для множества поддиапазонов в одном или более вторичных каналах. Инструкции также побуждают устройство обработки передавать BSS элемент нагрузки.

В соответствии с первым примерным аспектом способ для предоставления информации использования базового набора служб (BSS) в системе беспроводной локальной сети (WLAN), выполняемый точкой доступа (AP), содержит: генерирование BSS элемента нагрузки, включающего в себя одно или более из следующих полей недозагруженности: поле подсчета STA, поля недозагруженности частоты, поля недозагруженности пространственного потока, поля недозагруженности частотного и пространственного потока, причем поле подсчета STA указывает общее количество STAs, в данный момент ассоциированное с BSS; и каждое из полей недозагруженности указывает один или оба из недозагруженных частотных ресурсов и недозагруженных ресурсов потока пространственной области на блоках ресурсов (RUs) множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), и каждое из полей недозагруженности рассчитывают на основании размера RUs; и передают BSS элемент нагрузки.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов способ дополнительно содержит генерирование множества полей использования канала, причем каждое из полей дельты наблюдаемого использования вторичного канала указывает на использование поддиапазона в пределах вторичного канала, рассчитанного на основании наблюдаемого использования на соответствующем вторичном канале.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов поля недозагруженности указывают недозагруженные ресурсы частотной или пространственной области на OFDMA RUs.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов поля недозагруженности включают в себя информацию, указывающую одно или комбинацию из: недозагруженности частоты и пространственного потока, недозагруженности частоты и недозагруженности пространственного потока.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов каждое из полей недозагруженности включает в себя информацию недозагруженности частоты и информацию недозагруженности пространственного потока.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов поля недозагруженности являются полями недозагруженности частоты.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов поля недозагруженности являются полями недозагруженности пространственного потока, рассчитанные на основании RUs, имеющих по меньшей мере 106 тональных сигналов.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов способ дополнительно содержит определение недозагруженных ресурсов частотной или пространственной области отдельно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов вторичный канал включает в себя вторичную полосу пропускания 40 МГц или вторичную полосу пропускания 80 МГц.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов элемент нагрузки BSS передают в ответе проверки в ответ на запрос проверки для сканирования BSS, с которым ассоциирована одна из STAs.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов элемент нагрузки BSS передают в сигнале-маяка, транслируемом на периодической основе.

Согласно второму аспекту, способ приема информации использования базового набора служб (BSS) в системе беспроводной локальной сети (WLAN), выполняемый станцией (STA) содержит: прием по меньшей мере от одной точки доступа (АР) элемента нагрузки BSS, включающего в себя поле подсчета STA, множество полей недозагруженности, причем поля недозагруженности являются полями недозагруженности частоты или полями недозагруженности пространственного потока, при этом поле подсчета STA указывает общее количество STAs, в данный момент ассоциированное с BSS; и каждое из полей недозагруженности указывает информацию о недозагруженных частотных ресурсах и недозагруженных ресурсах потока пространственной области в блоках ресурсов (RUs) множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), и каждое из полей недозагруженности рассчитывают на основании размера RUs; а выбор АР для ассоциации осуществляют на основании элемента нагрузки BSS.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов, элемент нагрузки BSS дополнительно содержит множество полей дельты наблюдаемого использования вторичного канала, каждое из полей дельты наблюдаемого использования вторичного канала указывает использование поддиапазона в пределах вторичного канала, рассчитываемого на основании наблюдаемого использования на соответствующем вторичном канале.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов, поля недозагруженности указывают на недозагруженные ресурсы частотной или пространственной области потока на OFDMA RUs для каждого канала из множества каналов.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов поля недозагруженности частоты и/или пространственного потока включают в себя поля недозагруженности частоты и пространственного потока или поля недозагруженности частот, или поля недозагруженности пространственного потока.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов каждое из полей недозагруженности частот и пространственных потоков рассчитывается, как по размеру RUs меньше, чем 106 тональных сигналов RU, так и по размеру RUs не менее 106 тональных сигналов RU.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов каждое из полей недозагруженности частот рассчитываются по размеру RUs меньше, чем 106 тональных сигналов RU.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов каждое из полей недозагруженности пространственного потока рассчитывается по размеру RUs не менее 106 тональных сигналов RU.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов вторичный канал включает в себя вторичную полосу пропускания 40 МГц или вторичную полосу пропускания 80 МГц.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов элемент нагрузки BSS принимается в ответе проверки в ответ на запрос проверки для сканирования BSS, с которым ассоциирована одна из STAs.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов элемент нагрузки BSS принимается в сигнале-маяка, транслируемом на периодической основе.

В соответствии с третьим аспектом, система обработки, выполненная с возможностью передавать информацию о базовом наборе служб (BSS) в беспроводной локальной сети (WLAN), содержит: устройство обработки; память, ассоциированную с устройством обработки; постоянное хранилище для хранения инструкций, которые, когда загружаются в память и выполняются устройством обработки, вызывают выполнение устройством обработки: генерирования элемента нагрузки BSS, который включает в себя поле подсчета STA и информацию недозагруженности, причем поле подсчета STA указывает общее количество STAs, в данный момент ассоциированное с BSS; информация недозагруженности указывает информацию о недозагруженных ресурсах частотной и пространственной области потока в блоках ресурсах (RUs) множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) для каждого из множества каналов; и передачи элемента нагрузки BSS.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов информация наблюдаемого использования вторичного канала включает в себя информацию дельты наблюдаемого использования о разнице между использованием поддиапазона и использованием вторичного канала, который включает в себя поддиапазон.

В качестве варианта, в любом из предшествующих аспектов информация недозагруженности указывает информацию как недозагруженных ресурсах частотной, так и пространственной области потока для множества 20 МГц каналов.

В соответствии с четвертым аспектом система обработки выполнена с возможностью обрабатывать элемент нагрузки базового набора служб (BSS) в беспроводной локальной сети (WLAN), причем система содержит: устройство обработки; память, ассоциированную с устройством обработки; постоянное хранилище для хранения инструкций, которые, когда загружаются в память и выполняются устройством обработки, вызывают выполнение устройством обработки: приема от точки доступа (AP) элемента нагрузки BSS, включающего в себя поле подсчета STA и множество полей недозагруженности, при этом, поля недозагруженности является полями недозагруженности частоты или полями недозагруженности пространственного потока, при этом поле подсчета STA указывает общее количество STAs, в данный момент ассоциированное с BSS; в котором каждое из полей недозагруженности частоты и/или пространственного потока указывает информацию о недозагруженных ресурсах частотной и/или пространственной области в блоках ресурсах (RUs) множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) для каждого канала; и каждое из полей недозагруженности частоты и/или пространственного потока рассчитывается на основании размера RU; и выбора АР для на основании элемента нагрузки BSS.

Краткое описание чертежей

Далее приведено описание для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг. 1 представляет собой схему, иллюстрирующую WLAN систему для связи в соответствии с примерными вариантами осуществления;

фиг. 2 представляет собой схему MU-MIMO WLAN системы для связи согласно примерным вариантам осуществления;

фиг. 3А представляет собой схему расширенного формата BSS элемента нагрузки предшествующего уровня техники в 802.11ac;

фиг. 3В представляет собой изображение уравнения поля недозагруженности пространственного потока расширенного BSS элемента нагрузки на фиг. 3А;

фиг. 4А иллюстрирует схему OFDMA RUs в частотно/временном графе по 802.11ax;

фиг. 4B показывает RUs, поддерживаемые в 20, 40 и 80 МГц каналах по 802.11ax;

фиг. 4C иллюстрирует пример канальных блоков в пределах ширины полосы частот по 802.11ax;

фиг. 5A является представлением формата BSS элемента 500 нагрузка в соответствии с примерными вариантами осуществления;

фиг. 5В представляет собой уравнения поля недозагруженности частоты и пространственного потока BSS элемента нагрузки на фиг. 5А;

фиг. 5C представляет собой уравнение поля недозагруженности частоты BSS элемента нагрузки фиг. 5А в соответствии с дополнительными примерными вариантами осуществления;

фиг. 5D представляет собой уравнение поля недозагруженности пространственного потока BSS элемента нагрузки фиг. 5А в соответствии с дополнительными примерными вариантами осуществления;

фиг. 5E являются управлениями поля дельты наблюдаемого использования BSS элемента нагрузки на фиг. 5А;

фиг. 5F является уравнением поля наблюдаемого использования для применения в уравнениях дельта наблюдаемого использования на фиг. 5Е;

фиг. 5G является форматом BSS элемента 500 нагрузки в соответствии с примерными вариантами осуществления;

фиг. 5H является форматом BSS элемента 500 нагрузки в соответствии с примерными вариантами осуществления;

фиг. 6 показывает примерный график планирования ресурсов передачи для BSS элемента нагрузки на фиг. 5А;

фиг. 7 представляет собой схему системы обработки, используемую для осуществления передачи BSS элемента нагрузки на фиг. 5А;

фиг. 8 показывает блок-схему последовательности операций способа, выполняемого системой обработки на фиг. 7 в соответствии с примерными вариантами осуществления.

Для обозначения аналогичных компонентов на различных чертежах могут быть использованы аналогичные ссылочные позиции.

Осуществление изобретения

В беспроводных средах с высокой плотностью, таких как беспроводной корпоративный офис, точки доступа общего пользования или переполненных жилые районы, точка доступа (AP) может быть перегружена трафиком, если AP ассоциируется с слишком многими станциями (STAs). Соответственно, ниже описаны способы и системы для предоставления и передачи элемента нагрузки базового набора службы (BSS) в WLAN системе для повышения спектральной эффективности и надежности линии связи.

Фиг. 1 представляет собой схему WLAN системы 90, в которой реализованы описанные в настоящем документе способы. AP 101 вместе по меньшей мере с одной ассоциированной STA 102, формируют инфраструктуру базового набора служб (BSS). Фиг. 1 включает в себя два BSSs 100 (1), 100 (2) (далее по тексту в общем обозначенные, как BSS 100) в системе 90 беспроводной локальной сети. AP 101 является любым объектом, который имеет функциональность STA и обеспечивает доступ к службе распределения для ассоциированных STAs 102. Как использовано в данном описании, STAs 102 могут быть мобильными устройствами, выполненные с возможностью осуществлять беспроводную связь, включающие в себя, но не ограничиваясь этим, сотовые телефоны, смартфоны, портативные компьютеры, планшетные компьютеры, устройства связи машинного типа, устройства интернета вещей (IoT), устройства отчётности и зондирования беспроводной связи.

Как показано на фиг. 2, будет приведено описание примеров WLAN системы 90 в контексте беспроводной связи между множеством STAs 102 и AP 101 BSS 100. Технология многопользовательского с множеством входов и множеством выходов (MU-MIMO), основанная на передаче с использованием множества АР антенн, позволяет одновременно получить доступ к каналу с помощью множества STAs 102 для эффективного использования радиоканала в WLAN системе. AP 101 может одновременно передавать пространственно-мультиплексированные данные множеству STAs 102. Когда данные передаются одновременно множеству STAs 102 с использованием множества соответствующих пространственных потоков (поток 1, 2, 3, 4), то может быть повышена общая пропускная способность (TH) WLAN системы 90.

В WLAN системе 90 в STA 102 выполняет процедуры сканирования, аутентификации и ассоциирования с AP 101 для предоставления WLAN службы. В обычной WLAN, при обнаружении множества точек доступа в результате сканирования AP выполняемого STA, STA обычно предпочитает получить доступ к AP, который обеспечивает STA с самой высокой принимаемой мощностью. Тем не менее, там будет большое количество STAs и трафик в плотных средах. В отсутствие эффективной балансировки нагрузки, некоторые точки доступа могут быть ассоциированы со слишком большим количеством STAs и может быть перегружена. Если STA выбирает занятую или перегруженную AP 101, STA будет иметь меньше возможностей для запланированных передач. Соответственно, в примерных вариантах осуществления учитывается общий баланс нагрузки WLAN системы 90, когда STA 102 выбирает АР 101 в плотной среде.

В IEEE 802.11ac, как показано на фиг. 3А, определен обычный расширенный BSS элемент 300 нагрузки. Для поддержки MU-MIMO признака в расширенном BSS элементе 300 нагрузки кадра маяка используют поле 301 недозагруженности MU-MIMO пространственного потока. STAs используют принятый расширенный BSS элемент 300 нагрузки кадра маяка для реализации алгоритма выбора конкретной AP, чтобы выбрать ассоциированную АР. Как показано на фиг. 3А, расширенный BSS элемент 300 нагрузки включает в себя поле 301 недозагруженности пространственного потока, поле 302 наблюдаемого использования вторичной 20 МГц, поле 303 наблюдаемого использования вторичной 40 МГц и поле 304 использования наблюдаемого использования вторичной 80 МГц.

Значение, используемое для поля 301 недозагруженности пространственного потока, определяется с использованием уравнения (1), указанного ниже: (также показано на фиг. 3В):

Недозагруженность пространственного потока = (1)

где:

T_utilized представляет , где Ti, является временным интервалом в единицах микросекунд, в течение которого первичный 20 МГц канал занят из-за передачи одного или нескольких пространственных потоков точкой доступа в MU STAs с формированием луча; Nss,i является количеством пространственных потоков, передаваемых в течение временного интервала Ti; и N является числом занятых событий, произошедших в течение всего времени измерения, которое меньше или равно dot11ChannelUtilizationBeaconIntervals последовательных интервалов маяка

является максимальным количеством пространственных потоков, поддерживаемых точкой доступа.

является количеством микросекунд, в течение которых, указанный канал был занят в течение периода измерения, согласно оценке незанятости канала (CCA). Единицей измерения занятости ССА является микросекунды.

IEEE 802.11ac поддерживает мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) с одним пользователем (SU)/MU-MIMO, и результат использования частоты вычисляют только на первичном 20 МГц канале и 20/40/80МГц вторичных каналах. Поскольку поля BSS нагрузки, содержащиеся в 802.11ac расширенном BSS элементе 300 нагрузки, содержат только информацию о MIMO использовании пространственного потока и использовании полосы пропускания для всех каналов, информацию использования частоты опускают, которая могла быть использована STAs при выборе оптимальной ассоциированной АР. Соответственно, далее приведено описание примерных вариантов осуществления, обеспечивающие BSS элемент нагрузки, который предоставляет усовершенствованную информацию использования.

В IEEE 802.11ax определена схема передачи с множественным доступом с ортогональным частотным разделение (OFDMA) для мультиплексирования нескольких станций в одной и той же полосе пропускания канала, как показано на фиг. 4А и фиг. 4В. В 802.11ax назначают конкретные наборы поднесущих отдельным станциям. Ссылаясь на фиг. 4, канал (который может иметь ширину полосы частот 20, 40, 80 или 160 МГц) разделен на более мелкие подканалы, который каждый имеет заданное число поднесущих. Более меньший подканал называют блоком ресурса (RU) 410. RU подканалов может включать в себя: 26 тональных сигналов RU, 52 тональных сигналов RU, 106 тональных сигналов RU, 242 тональных сигналов RU, 484 тональных сигналов RU, 996 тональных сигналов RU и 2 * 996 тональных сигналов RU.

Как показаны на фиг. 4В, следующие размеры RUs тональных сигналов поддерживается для каналов размера полосы пропускания: (1) 20 МГц полоса пропускания: 26 тональных сигналов RU, 52 тональных сигналов RU, 106 тональных сигналов RU и 242 тональных сигнала RU; (2) 40 МГц полоса пропускания: 26 тональных сигналов RU, 52 тональных сигналов RU, 106 тональных сигналов RU, 242 тональных сигналов RU и 484 тональных сигналов RU; (3) 80 МГц полоса пропускания: 26 тональных сигналов RU, 52 тональных сигналов RU, 106 тональных сигналов RU, 242 тональных сигналов RU, 484 тональных сигналов RU и 996 тональных сигналов RU; и (4) 160 МГц (или 80 + 80 МГц) полоса пропускания: 26 тональных сигналов RU, 52 тональных сигналов RU, 106 тональных сигналов RU, 242 тональных сигналов RU, 484 тональных сигналов RU, 996 тональных сигналов RU и 2 * 996 тональных сигналов RU. OFDMA RU включает в себя полную полоса пропускания, то есть, в случае максимума RU в пределах полосы пропускания.

Фиг. 4C иллюстрирует пример доступной полосы пропускания (5170-5330 МГц в показанном примере), разделенная на блоки полосы пропускания канала в соответствии с 802.11ax. Как показано на фиг. 4С, доступная полоса пропускания делится на следующие блоки: восемь 20 МГц каналов 420 (1-го по 8-й 20 МГц каналы); четыре 40 МГц канала 430, где каждый включают в себя два (2) (1-ый и 2-ой) 20 МГц поддиапазоны; два 80 МГц 440 каналов, которые включает в себя четыре (4) (1-й по 4-ый); 20 МГц поддиапазонов и 160 МГц канал (80 МГц + 80 МГц).

В примерных вариантах осуществления BSS выделяется сегмент 20 МГц в пределах 40, 80 или 160 МГц широкого канала в качестве первичного 20 МГц канала для BSS. Этот 20 MГц канал формирует сегмент частоты ядра, который BSS или АР используют. 40 МГц канал, который включает в себя спектр первичного 20 МГц канала, обозначен как первичный 40 МГц канал, и 80 МГц канал включает в себя первичный 40 МГц канал, обозначенный как первичный 80 МГц канал. 80 МГц канал, который не является первичным 80 МГц каналом, обозначен как вторичный 80 МГц канал, и не первичный 40 МГц канал, который находится в пределах спектра первичного 80 МГц канала, обозначен как вторичный 40 МГц канал. На фиг. 4С показана иерархическая структура, где пунктирная петля 420P указывает на назначенный первичный 20 МГц канал, пунктирная петля 430P указывает на соответствующий первичный 40 МГц канал и пунктирная петля 440P указывает соответствующий первичный 80МГц канал. Кроме того, пунктирная петля 440S указывает на соответствующий назначенный вторичный 80МГц канал и пунктирная петля 430S указывает на соответствующий назначенный вторичный 40 МГц канал.

Элемент 500 нагрузки BSS определяют, как показано на фиг. 5А, в соответствии с примерными вариантами осуществления. Элемент 500 нагрузки BSS может быть использован для высокоэффективной беспроводной связи (HEW) 802.11ax среды, например, элемент 500 нагрузки BSS, показанный на фиг. 5, выполнен с возможностью включать в себя информацию об использовании ресурсов для: до восьми (8) зарезервированных 20 МГц каналов 420 (1-го по 8-ой 20 МГц каналы), два (2) (1-й и 2-й) 20 МГц поддиапазоны вторичного 40 МГц канала 430S и четыре (4) (1-го по 4-й) 20 МГц поддиапазоны вторичного 80 МГц канала 440S.

Элемент 500 нагрузки BSS включает в себя поле 501 ID элемента, поле 502 длины, поле 503 НЕ STA подсчета, поля 504 недозагруженности множества (1-го по 8-е) частоты и пространственного потока и поля 505 недозагруженности множества (1-го по 6-й) дельты наблюдаемого использования вторичного канала. В примере, показанном на фиг. 5А, BSS элемент 500 нагрузки включает в себя восемь (8) полей 504 недозагруженности частоты и пространственного потока, по одному для каждого с 1-го по 8-й 20 МГц каналы. BSS элемент 500 нагрузки включает в себя шесть (6) полей 505 недозагруженности дельты наблюдаемого использования вторичного канала, включающие в себя поля 505 для каждого из 1-го и 2-го 20 МГц поддиапазоны вторичного 40 МГц канала 430S, и поля 505 для каждого из 1-го по 4-й 20 МГц поддиапазоны вторичного 80 МГц канала 440S. Как отмечено ниже в некоторых примерах, некоторые из 20 МГц каналов 420 вторичных каналов 430S, 440S могут быть зарезервированы или недоступны в BSS и, в этом случае, соответствующие поля в BSS элементе 500 нагрузки может включать в себя нулевую информацию или быть опущены. И некоторые поля недозагруженности частоты и пространственного потока могут включать в себя нулевую информацию или быть опущены, в зависимости от полосы пропускания.

Поля (501, 502, 503, 1-й-8-й 504 и 1-й-6-ой 505) BSS нагрузки, содержащиеся в элементе 500 нагрузки BSS, передаются в пакетах данных из AP 101 и предоставляют полезную информацию о состоянии использования WLAN системы 90. STAs 102 могут использовать информацию из BSS элемента 500 нагрузки для выбора соответствующей ассоциированной AP 101 для каждого 20 МГц канала. В частности, STAs 102 могут использовать информацию о состоянии использования WLAN в алгоритме выбора AP в конкретной реализации, что позволяет каждой STA 102 выбрать соответствующую AP 101 (к примеру, AP 101 в режиме ожидания) для ассоциации. Оптимизированный выбор АР на основе элемента 500 нагрузки BSS может по меньшей мере в некоторых примерах, увеличивать эффективность использования каналов, а также сокращать время ожидания для запланированных передач.

В показанном примере, как показано на фиг. 5А, поле 503 подсчета доступной станции (STA) показывает общее количество STAs, которые в данный момент ассоциированы с AP 101, и которые могут функционировать в режиме НЕ или MU-MIMO и OFDMA.

OFDMA/MU-MIMO доступные STAs, в данный момент времени ассоциированные с АР 101, передают BSS элемент 500 нагрузки.

Поле 504 недозагруженности частоты и пространственного потока для каждого 20 MГц канала заполняют значением, которое представляет собой процент времени, линейно масштабируемый 255, что составляет 100%, что точка доступа 101 имеет недозагруженные ресурсы частотной и пространственной области для заданного времени занятости среды на OFDMA RUs для 20 МГц канала 420. Соответственно, поле 504 включает в себя информацию о недозагруженности ресурсов для 20 МГц канала 420. Значение недозагруженности частоты и пространственного потока рассчитывают для каждого из восьми 20 МГц каналов. В примерных вариантах осуществления, этот процент рассчитывается с использованием либо уравнения (2А), (2В), или уравнения (3), указанного ниже, для измеряемого 20 МГц канала 420 (также показаны на фиг. 5В):

Недозагруженность частот и пространственного потока =

(2А)

Или же в альтернативном варианте осуществления:

(2В)

Недозагруженность частот и пространственного потока =

(3)

Где:

является максимальным количеством пространственных потоков, поддерживаемых точкой доступа.

является количеством микросекунд, в течение которых, указанный канал был занят в течение периода измерения, согласно оценке незанятости канала (CCA). Единицей измерения занятости ССА является микросекунды.

Ti, является временным интервалом в единицах микросекунд, в течение которого первичный 20 МГц канал занят из-за передачи одного или более пространственных потоков между AP и HE STAs;

является количеством RUs, которые распределены в пределах измеряемого 20 МГц канала или полосы пропускания или BSS полосы пропускания в течение временного интервала Ti;

является количеством пространственных потоков, передаваемых по j-му RU во временном интервале Ti;

N является количеством событий занятости, произошедших в течение всего времени измерения, которое меньше или равно dot11ChannelUtilizationBeaconIntervals последовательных интервалов сигнала-маяка;

представляет собой нормирующий множитель в зависимости от размера RU. RU1 применяют в отношении RUs, размер которого меньше, чем 106 тональных сигналов. Если j-й RU1 является 26 тональным RU, то ; если j-й RU1 является 52-тональным RU, то ;

является числом RUs, размер которого меньше, чем 106 тональных сигналов (RUs с нормирующим множителем менее 4/9), которые распределены в пределах измеряемого 20 МГц канала или полосы пропускания или BSS полосы пропускания в течение временного интервала Ti; если используют BSS полосу пропускания, то любые 20 МГц каналы, которые не занятые PPDU, можно рассматривать один или более RUs, когда полоса пропускания PPDU меньше, чем BSS полоса пропускания, и эти RUs интерпретируются как RUs помехи;

равен 1, если j-й RU1 занят или является помехой в момент времени Ti занятости, в противном случае, равен 0;

является нормирующим множителем в зависимости от размера RU. RU2 применяется в отношении RUs, размер которого составляет по меньшей мере 106 тональных сигналов. Если j-й RU является 106-тональным RU, то ; если j-й RU является 242-тональным RU или более, то .

является числом RUs, размер которого составляет по меньшей мере 106 тональных сигналов или больше (RUs с нормирующим множителем менее по меньшей мере 4/9), которые распределены в пределах измеряемого 20 МГц канала или полосы пропускания или BSS полосы пропускания во временном интервале Ti. Если используют BSS полосу пропускания, то любые 20 МГц каналы, которые не занятые PPDU, можно рассматривать как один или более RUs, когда полоса пропускания PPDU меньше, чем BSS полоса пропускания, и эти RUs интерпретируются как RUs помехи; и

находится в диапазоне от 0 до 8, что является количеством потоков по j-м RU2 в занятое время Ti, установлен на 0, если j-й RU2 занят или является помехой в занятое время Ti.

В уравнении (3), показанном выше, и на фиг. 5В, и - нормирующими множителями, а именно, и

(В некоторых примерах, могут быть использованы другие уравнения для определения нормирующих множителей ai и aj).

В этом примере поле недозагруженности рассчитывается на основании OFDMA и/или MU-MIMO передач, следовательно, N используется для указания количества событий передачи МU PPDU, включающее в себя OFDMA PPDU, OFMDA + MU-MIMO PPDU и полную полосу пропускания MU-MIMO PPDU.

Как указано в вышеприведенных уравнениях, в примерных вариантах осуществления, поле 504 недозагруженности частот и пространственного потока включает в себя элементы, которые вычисляются как для RUs, которые имеют размер меньше, чем 106 тональных сигналов, так и для RUs, которые имеют размер 106 тональных сигналов или более. Со ссылкой на фиг. 5В, в уравнениях (2) и (3), каждое из полей недозагруженности частот и пространственного потока рассчитываются на основе RU1j (показано пунктирной окружностью 510) и RU2j (показано пунктирной окружностью 520). Как было отмечено выше, является нормирующим множителем, который зависит от размера RU. RU1 применяется в отношении RUs, размер которых меньше, чем 106 тональных сигналов. Когда j-й RU1 является 26-тональным RU, ; когда j-й RU1 является 52-тональным RU, . Кроме того, также является нормирующим множителем, который зависит от размера RU. RU2 применяется в отношении RUs, размер которых составляет по меньшей мере 106 тональных сигнала или больше. Когда j-й RU является 106- тональным RU, ; когда j-й RU является 242-ональным RU или больше, то . Соответственно, поля 504 недозагруженности частот и пространственного потока имеют информацию, которая основана на размере RUs, содержащиеся в BSS. Основываясь на этой информации, STAs могут выбрать правильную ассоциированную точку доступа, что может повысить эффективность использования ресурсов с WLAN системой 90 и уменьшить время ожидания для запланированных передач.

Как будет понятно из уравнений (2) и (3), информация недозагруженности ресурса канала, которая содержится для каждого из 20 МГц каналов 420 в BSS элементе 500, определяется на основе использования ресурсов RU, а не просто широкого использования канала, как это было сделано ранее в BSS элементе 300 по 802.11ac.

В показанном варианте осуществления, когда равно 0, поле 504 недозагруженности частоты и пространственного потока зарезервировано. В альтернативном примере осуществления изобретения, может быть не количеством микросекунд, в течение которых ССА указанный измеренный 20 МГц канал был занят в течение продолжительности измерения для передачи множеством пользователей (MU) по восходящей линии связи. Вместо этого, может быть количеством микросекунд, в течение которых осуществляют по меньшей мере одну принятую передачу в течение одного RU в пределах измеряемого 20 МГц канала в течение продолжительности измерения MU передачи по восходящей линии связи. В качестве альтернативы, может быть любой другой подходящей величиной измерения длительности занятости канала.

В альтернативных примерах реализации, АР 101 предоставляет поле недозагруженности средней частоты и пространственного потока по всей полосе пропускания всех доступных 20 МГц каналов. Это может быть вычислено путем усреднения недозагруженности всех частот и пространственных потоков на 20 МГц канале в пределах полосы пропускания. В качестве альтернативы, уравнение (2) или (3) может быть адаптировано для охвата всей доступной полосы пропускания, используя нормирующий множитель и рассчитывается как RU размера, разделенного на максимальной RU в пределах полосы пропускания или BSS полосы пропускания, например, когда RU1 является 26 тональным RU в полосе 40 МГц, то .

Ссылаясь на фиг. 5А, как отмечалось выше, множество полей 504 недозагруженности частот и пространственного потока включает в себя соответствующее поле 504 для каждого из восьми (8) каналов 420, от первого 20 МГц канала до 8-го 20 МГц канала. Первый 20 МГц канал до 8-ой 20 МГц канал соответствует 20 МГц подканалу с самой низкой частотой до 20 МГц подканала с самой высокой частотой, соответственно.

В альтернативных примерах реализации, недозагруженность частоты и пространственного потока может быть разделена на две части.

Недозагруженность частоты определяется следующим уравнением (4А), которое также показано на фиг. 5С или, альтернативно, с помощью уравнения (4В) или уравнения (4С) (все вместе называемые здесь как уравнение (4)):

Недозагруженность частоты =

(4А)

или

Недозагруженность частоты =

(4В)

(4В)

или

(4C)

Где RU3 включает в себя как RU1, так и RU2, и является нормирующим множителем максимального RUs в пределах BSS полосы пропускания, и устанавливается на 1, в данном случае, , и являются числами RU в пределах BSS полосы пропускания. В другом варианте осуществления, является нормирующим множителем максимума RUs в пределах НЕ PPDU полосы пропускания. Так, например, в 40 МГц BSS полосе пропускания, максимальный RU размер 40 МГц BSS полосы пропускания составляет 484 тональных сигналов, максимальный RU в пределах 20 МГц полосы пропускания в MU PPDU составляет 242 тональных сигналов, следовательно, = 242/484 = 0,5 в этом случае, , и являются числами RU в пределах полосы пропускания PPDU. Во втором варианте осуществления, меняется с следовательно, точное выражение представляет собой:

Где является временным интервалом в микросекундах, в течение которого измеряемый 20 МГц канал или первичный 20 МГц канал занят или занят из-за передачи OFDMA одного или нескольких пространственных потоков между АР и НЕ STAs и = , N3 = N.

применяется для уравнения 5В, но является временным интервалом в микросекундах, в течение которого измеряемый 20 МГц канал или первичный 20МГц канал занят или занят из-за передачи OFDMA одного или нескольких пространственных потоков (в одном из вариантов OFDMA или OFDMA плюс MU-MIMO) и/или передачи одного или нескольких пространственных потоков (в варианте MU-MIMO) между АР и HE STAs.

приблизительно равна , но они не являются точно такими же, потому что есть некоторые дополнительные оставшиеся тональные сигналы в RU, относящиеся к по сравнению с суммой RUs, относящейся к . Кроме того, изменяется в зависимости от случая N

Недозагруженность пространственного потока определяется следующими уравнениями (5А) или (5В), которые также показаны на фиг. 5D:

Недозагруженность пространственного потока

(5A)

В качестве альтернативы:

Недозагруженность пространственного потока

(5B)

Где RU3 включает в себя как RU1 и RU2 и является нормирующим множителем максимального RUs в пределах полосы пропускания

Параметры, используемые в уравнении (4) и (5), имеют то же значение, как указаны выше в отношении уравнений (2) и (3). В уравнениях (5А) и (5В) другое значение имеет Ti, представляющий временной интервал в микросекундах, в течение которого измеряемый 20 МГц канал или первичный 20 МГц канал занят или занят из-за передачи OFDMA одного или несколько пространственных потоков (OFDMA или OFDMA плюс MU-MIMO вариант) и/или передачи одного или нескольких пространственных потоков (в варианте MU-MIMO) между точкой доступа и HE STAs; В примере, недозагруженность частоты и пространственного потока может быть вычислена для каждого 20 МГц канала 420. По меньшей мере, в одном примерном варианте осуществления поле 504 недозагруженности частоты и пространственного потока в BSS элементе 500 нагрузки для каждого 20 МГц канала 420 может быть замещено либо полем недозагруженности частоты или полем недозагруженности пространственного потока, или оба поля недозагруженности частоты и поле недозагруженности пространственного потока вычисляют в соответствии с уравнениями (4) и (5). В уравнении (4) недозагруженность частоты рассчитывают на основании RUs, имеющие менее 106 тональных сигналов (уравнение 4A), или на основе всех RUs (уравнение 4В), однако в уравнении (5) недозагруженность пространственного потока рассчитывают на основании только RUs, которые имеют по меньшей мере 106 тональных сигналов или больше. Ссылаясь на фиг. 5С и 5D, RU1j обозначен пунктирной окружностью 510 в уравнении (4) и RU2j обозначен пунктирной окружностью 520 в уравнении (5).

Ссылаясь на фиг. 5Е и фиг. 5F, будут описаны значения, используемые для заполнения полей 505 дельты наблюдаемого использования вторичного канала BSS элемента 500 нагрузки, в соответствии с примерными вариантами осуществления. В BSS элементе 500 нагрузки, каналы передачи разделяют на частотные использования для всех 20 МГц каналов 420 (по сравнению, например, BSS элемента нагрузки по 802.11ac, который учитывает только первичный 20 МГц канал и вторичные 20/40/80 МГц каналы). В примерных вариантах осуществления дельта наблюдаемого использования определяются для каждого 20 МГц поддиапазона вторичных 40 МГц и 80 МГц каналов 430S и 440S на основании комбинации наблюдаемого использования конкретного 20 МГц поддиапазона и наблюдаемого использования всего вторичного 40 МГц или 80 МГц канала, что конкретный 20 МГц поддиапазон является его частью.

Как было отмечено выше, в примерном варианте осуществления, BSS элемент 500 нагрузки включает в себя поля 505 дельты наблюдаемого использования вторичного канала для шести 20 МГц поддиапазонов, включающие в себя два (2) поддиапазона 40 МГц вторичного канала 430S и четыре (4) поддиапазона 80 МГц вторичного канала 440S. Уравнения (6) и (7) ниже, обеспечивают два альтернативных примера для определения значения, которые используются для заполнения поля 505 дельты наблюдаемого использования вторичного канала. В следующих уравнениях, «W2» используют для обозначения либо вторичного 40 МГц диапазона, либо 80 МГц диапазона, с W2 = 40МГц, обозначающий вторичный 40 МГц канал и W2 = 80 МГц, обозначающий вторичный 80 МГц канал. «W1» используют для обозначения W1-го поддиапазона в пределах W2 канала, с W1 = 1 или 2 для W2 = 40МГц и W1 = 1,2,3 или 4 для W2 = 80 МГц.

Дельта наблюдаемого использования W1-го 20 МГц поддиапазона вторичного W2 канала =

- наблюдаемое использование вторичного W2 канала (6)

Альтернативный пример уравнения:

Дельта наблюдаемого использования W1-го 20 МГц поддиапазона вторичного W2 канала =

/Наблюдаемое использование вторичного W2 канала (7)

Где в уравнении (6) и уравнение (7):

dot11ChannelUtilizationBeaconIntervals представляет число последовательных интервалов маяка, в течение которых измеряют вторичный канал занят.

вычисляют как сумма длительностей из оценки физического незанятого канала (PHY-ССА) указания (BUSY, {per20MHz bitmap}) (где n-th (n=1, ..., 8) бит, соответствующий W1th 20 МГц каналу вторичного W2, устанавливается на 1) на следующее появление PHY-CCA. Указания примитивного и который перекрывает интервал измерения. В качестве примера, когда W1 = 1, W2 = 40 МГц, то Т_ (busy, W1, W2) является Т_(busy, 1,40), и вычисляется как сумма длительностей от PHY-CCA.indication (BUSY, {x1 ... Х8}), где бит х устанавливается на 1, и xn бит соответствует первому 20 МГц каналу вторичного 40 МГц канала.

«Наблюдаемое использование вторичного W2» является наблюдаемым использованием для всего 40 МГц вторичного канала в случае W2=40 МГц и наблюдаемым использованием для всего 80 МГц вторичного канала в случае W2 = 80 МГц.

Следую принять во внимание, что уравнение (6) предоставляет дельту наблюдаемого значения, которое представляет собой разность между измеренным наблюдаемым использованием конкретного поддиапазона и наблюдаемым использованием вторичного 40 МГц или 80 МГц канала, который является частью конкретного поддиапазона, и уравнение (7) обеспечивает дельту наблюдаемого значения, которое представляет собой отношение наблюдаемого использования измеряемого конкретного поддиапазона к наблюдаемому использованием вторичного 40 МГц или 80 МГц канала, где конкретный поддиапазон является его частью.

Следует также отметить, что общая начальная часть уравнений (6) и (7) обеспечивает абсолютное наблюдаемое значение, которое может альтернативно или дополнительно быть включено в качестве поля в BSS элементе 500 нагрузки, а именно:

Наблюдаемое использование W1th 20 МГц вторичного W2 =

(8)

Следует отметить, что наблюдаемое использование W1th 20 МГц вторичного W2 может быть использовано вместо дельты наблюдаемого использования W1th 20 МГц поддиапазона вторичного W2 канала в некоторых примерах.

BSS элемент 500 нагрузки также включает в себя использование первичного 20 МГц канала, которое может быть вычислено с помощью уравнения 7 и 8, используя вместо .

В примерных вариантах осуществления, в дополнении к BSS элементу 500 нагрузки, AP 101 будет передавать HT элемент операции, который включает в себя поле, указывающие поддерживаемые ширины STA канала и/или VHT элемент операции, который включает в себя поле, указывающие поддерживаемые ширины канала. Если АР 101 указывает на ширину 20 МГц, 40 МГц или 80 МГц канала в поле ширины STA канала HT элемента операции и в поле ширины канала VHT элемента операции, то недозагруженность частоты и пространственного потока для n-го (1≤n≤8) 20 МГц канала в пределах вторичных 80 МГц полей, зарезервирована, и поля наблюдаемого использования или дельты наблюдаемого использования (от 1-го до 4-го 20 МГц) вторичного 80 МГц зарезервированы. Если АР указывает ширину 20 МГц или 40 МГц канала в поле ширины STA канала в НТ элементе операции, то недозагруженность частоты и пространственного потока для n-го (1≤n≤8) 20 МГц канала в пределах вторичных 40 МГц полей зарезервированы и поля наблюдаемого использования или дельты наблюдаемого использования (от 1-го до 4-го 20 МГц) вторичного 40 МГц зарезервированы. Если АР указывает ширину 20 МГц канала в поле ширины STA канала в НТ элементе операции, то недозагруженность частоты и пространственного потока для n-го (1≤n≤8) 20 МГц канала, соответствующего вторичному 20 МГц полю, зарезервировано, или в некоторых примерах, недозагруженность частоты и пространственного потока зарезервировано отдельно.

Недозагруженность частоты и пространственного потока из уравнений (2), (3), (4) и (5), и дельта наблюдаемого использование вторичного канала из уравнений (6) и (7) могут быть разделены на две части: одна для передачи по восходящей линии связи, и другая для передачи по нисходящей линии связи. Соответствующие параметры , и измеряют с помощью передачи по восходящей линии связи и нисходящей линии связи в отдельности. Более конкретно, соответствующие параметры , и измеряют посредством MU передач по восходящей линии связи и нисходящей линии связи отдельно для частей восходящей линии связи и нисходящей линии связи, где и измеряют посредством накопленного времени MU передачи по восходящей и нисходящей линий связи по отдельности. В другом варианте осуществления измеряют только соответствующие параметры , и с помощью передачи по восходящей линии связи и нисходящей линии связи отдельно для частей восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Использование первичного 20 МГц канала также может быть разделено на две части: одна для передачи по восходящей линии связи, другая для передачи по нисходящей линии связи.

Фиг. 5G иллюстрирует формат BSS элемент 500 нагрузки в соответствии с примерными вариантами осуществления, в котором поля недозагруженности рассчитывают на основании всей полосы пропускания, а не на для каждого канала.

Фиг. 5H иллюстрирует формат BSS элемента 500 нагрузки в соответствии с примерными вариантами осуществления, в котором поля недозагруженности рассчитывают на основании всей полосы пропускания, а не для каждого канала.

В альтернативных примерах реализации для 26 тонального RU в центральной области полосы пропускания 80 МГц канала или на 80 МГц в полосе пропускания 160 МГц (или полосы пропускания 80 + 80 МГц), недозагруженность частоты игнорируется для 26 тонального RU. В качестве альтернативного примера, центральный 26-тональный RU перемещается в 20 МГц канал, который примыкает к исходному местоположению центрального 26-тонального RU или к двум 20 МГц каналам, которые являются смежными с исходным расположением центрального 26-тонального RU. Нормирующий множитель для каждого RU в уравнениях (2), (3), (4) и (5) должен быть скорректирован для соответствующего 20 МГц канала, который содержит перемещенный центральный 26-тональный RU 80 МГц канала. Например, когда является нормирующим множителем для RUs, размер которого меньше, чем 106 тональных сигналов, когда j-й RU1 является 26-тональным RU, и тогда ; когда j-й RU1 является 52-тональным RU, то . Где является нормирующим множителем для RUs, размер которого составляет по меньшей мере 106 тональных сигналов, когда j-ый RU является 106-тональным RU, то ; когда j-ый RU является 242-тональным RU, то ; и когда j-ый RU больше, чем в 242 тональный RU, то .

В некоторых примерных вариантах осуществления, поля BSS элемента 500 нагрузки, которые несут информацию BSS нагрузки (например, поля 504, 505) также или альтернативно могут содержаться в расширенном унаследованном BSS элементе нагрузки, таком как 802.11ac расширенный BSS элемент нагрузки, Приемник (например, STA 102) может использовать поле длины или другое явное поле, такие как подэлемент ID, чтобы узнать, содержит ли унаследованный BSS элемент нагрузки информацию BSS нагрузки для OFDMA/MU-MIMO передачи.

В альтернативных примерных реализациях, поля BSS нагрузки (например, поле 504, 505), содержащиеся в BSS элементе 500 нагрузки, может быть передано в ответных сообщениях зондирования или маяка. Например, BSS элемент 500 нагрузки может быть передан в ответном сообщении зондирования в ответ на запрос зондирования из STA 102 для AP 101 сканирования BSS. В альтернативном примере BSS элемент 500 нагрузки передают в сигнале-маяк посредством периодической трансляции АР 101.

На фиг. 6 показана схема сравнения использования ресурсов между 802.11ac и 802.11ax. На фиг. 6 показан пример 802.11ax операции нисходящей линии связи и восходящей линии связи многопользовательской передачи посредством MU-MIMO и технологии OFDMA, которая в некоторых реализациях может увеличить среднюю пропускная способность для каждого пользователя в 4 раза в сценариях с высокой плотностью, таких как железнодорожные станции, аэропорты и стадионы.

На фиг. 7 показана схема примерной системы 700 обработки, которая может быть использована для реализации способов и систем, раскрытых в данном описании, например, AP 101 и одна или более STAs 102. Могут быть использованы другие системы обработки, пригодный для реализации описанных в настоящем изобретении примеров, которые могут включать в себя компоненты, отличные от тех, которые обсуждались ниже. Несмотря на то, что на фиг. 7 показан один экземпляр каждого компонента, могут быть использованы несколько экземпляров каждого компонента в системе 700 обработки данных, и система 700 обработки может быть реализована с использованием параллельных и/или распределенных систем.

Система 700 обработки может включать в себя один или более устройств 705 обработки, такие как процессор, микропроцессор, специализированная интегральная схема (ASIC), программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA), специализированная логическая схема или их комбинация. Система 700 обработки может также включать в себя один или более дополнительный интерфейс 710 ввода/вывода (I/O), который может обеспечивать взаимодействие с одним или несколькими соответствующими устройствами 735 ввода и/или устройствами 770 вывода. Система 700 обработки может включать в себя один или несколько сетевых интерфейсов 715 для проводной или беспроводной связи для взаимодействия с сетью (например, интранет, интернет, P2P-сеть, WAN и/или локальная сеть и/или сеть радиодоступа (RAN)) или другим узлом. Сетевые интерфейсы 715 могут включать в себя один или несколько интерфейсов для проводных сетей и беспроводных сетей. Проводные сети могут использовать проводные линии связи (например, Ethernet кабель). Беспроводные сети, где они используются, могут использовать беспроводные соединения, передаваемые через антенну, такие как антенны 775. Сетевые интерфейсы 715 может обеспечивать беспроводную связь с помощью одного или нескольких передатчиков, или передающих антенн и одного или более приемников, или приемных антенн, например. В этом примере показана одна антенна 775, которая может обеспечивать работу с передатчиком и приемником. Однако, в других примерах могут быть отдельные антенны для передачи и приема, или антенна 775 может отсутствовать. Система 700 обработки может также включать в себя один или несколько блоков 720 хранения, которые могут включать в себя массивное хранилище, такое как твердотельный накопитель, накопитель на жестком диске, накопитель на магнитных дисках и/или дисковод оптических дисков.

Система 700 обработки может включать в себя одну или более памяти 725, которые могут включать в себя физическую память 210, которая может включать в себя энергозависимую и энергонезависимую память (например, флэш-память, память с произвольным доступом (RAM), и/или память только для чтения (ROM)). В постоянной памяти 725 (а также хранилище 720) могут хранить инструкции для выполнения устройством 705 обработки, например, для выполнения способов, таких как те, которые описаны в настоящем описании. Память 725 может включать в себя другие программные инструкции, например, для управления операционной системой (ОS) и других приложений/функций. В некоторых примерах, могут быть использованы один или более наборов данных и/или модули с помощью внешней памяти (например, внешний диск в проводной или беспроводной связи с системой 700 обработки) или могут быть обеспечены временным или постоянным машиночитаемым носителем информации. Примеры постоянного машиночитаемого носителя информации включают в себя RAM, ROM, стираемое программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое программируемое ROM (EEPROM), флэш-память, компакт-диск или другое запоминающее устройство.

Возможно, может быть использована шина 730 для обеспечения связи между компонентами системы 700 обработки. Шина 730 может быть любой подходящей архитектурой шины, включающей в себя, например, шину памяти, периферийную шину или видео шину. Возможно, устройство 735 ввода (например, клавиатура, мышь, микрофон, сенсорный экран и/или клавиатура) и устройство 770 вывода (например, дисплей, динамик и/или принтер) показаны как внешние по отношению к системе 700, и соединены дополнительно с интерфейсом 710 ввода/вывода. В других примерах могут использовать одно или несколько устройств 735 ввода и/или устройств 770 вывода в качестве одного из компонентов системы 700 обработки.

АР 101 и STAs 102 могут каждое включать в себя множество антенн 775, образующих антенную решетку, и могут осуществлять соответствующее формирование луча и управления лучом (например, с использованием схем формирования луча и/или g модулей управления формированием луча, реализованные с помощью устройства 705 обработки и системы 700 обработки), чтобы осуществлять направленную беспроводную связь, включающую в себя передачу BSS элементов 500 нагрузки, как показано в приведенных выше примерах реализации WLAN системы 90.

Варианты осуществления, в котором система 700 (1) обработки (далее по тексту в общем как система 700 обработки) является АР, может передавать BSS элементы 500 нагрузки, показанная в приведенных выше примерах реализации, в STA через антенну 775, ассоциированную с системой 700 (1) обработки. Устройство 705 обработки может выполнять уравнения (2) - (7) в соответствии с параметрами, хранящимися в хранилище 720 или памяти 725.

Альтернативные примерные варианты осуществления, в котором система 700 (2) обработки (далее по тексту в общем как система 700 обработки) представляет собой STA, принимает BSS элемент нагрузки, показанная в приведенном выше примере реализации, из AP с помощью антенны 775, ассоциированной с системой 700 (2) обработки. Затем устройство 705 обработки может осуществить конкретный алгоритм выбора AP с полями нагрузки, содержащиеся в BSS элементе нагрузки, которые могут быть сохранены в хранилище 720 или памяти 725.

На фиг. 8 показан пример способа осуществляется в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления для передачи BSS элемента нагрузки из AP по системе 700 (1) обработки в STA на другой системе 700 (2) обработки. По меньшей мере, в некоторых примерах, инструкции, которые побуждают устройство 705 обработки выполнить способ, показанный на фиг. 8, хранят в памяти 720 системы 700 (1) обработки, такой как AP. Способ включает в себя генерирование на AP и передачу BSS элемента нагрузки, включающий в себя поле подсчета возможных HE STA, множество полей недозагруженности частот и/или пространственного потока, и множество полей дельты наблюдаемого использования вторичного канала (этап 801) для STA.

В примерных вариантах осуществления, инструкции, которые побуждают устройство 705 обработки выполнить способ, показанный на фиг. 8, хранят в памяти 720 системы 700 (2) обработки, такой как STA. STA принимает BSS элемент нагрузки через антенну 775, ассоциированную с системой 700 (2) обработки. Затем система 700 (2) обработки STA реализует конкретный алгоритм выбора AP, чтобы выбрать надлежащую АР для ассоциирования (этап 802).

В настоящем описании представлены способы передачи BSS элемента нагрузки с информацией недозагруженности частоты и/или пространственного потока для каждого 20 МГц канала. Добавление множества полей недозагруженности частоты и/или пространственного потока в каждый 20 МГц канал и множество полей дельты наблюдаемого использования вторичного канала в BSS элемент нагрузки может более четко и явным образом предоставить информацию относительно использования канала АР, по сравнению с обычным подходом. Используя описанные примеры, STAs могут использовать принятый BSS элемент нагрузки для выбора надлежащей АР для ассоциирования, что может повысить общую эффективность WLAN системы, а также улучшить поток трафика и канал доступа.

Хотя настоящее раскрытие описывает способы и процессы этапов в определенном порядке, один или более этапов способов и процессов могут быть опущены или изменены в зависимости от обстоятельств. Один или несколько этапов могут осуществляться в порядке, отличающемся, в котором они описаны, в зависимости от обстоятельств.

Хотя настоящее раскрытие описано по меньшей мере частично, с точки зрения способов, специалисту с обычной квалификацией в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение также относится к различным компонентам для выполнения по меньшей мере некоторых из аспектов и признаков из описанных способов, будь то путем аппаратных компонентов, программного обеспечения или любой их комбинации. Соответственно, техническое решение по настоящему изобретению, может быть реализовано в виде программного продукта. Подходящий программный продукт может храниться в предварительно записанном запоминающем устройстве или других аналогичных энергонезависимых или постоянных машиночитаемых носителях информации, включающие в себя DVDs, CD-ROMs, флэш-диск, съемный жесткий диск или другой носитель. Программный продукт включает в себя инструкции, хранящиеся на нем осязаемо, которые позволяют устройству обработки (например, персональный компьютер, сервер или сетевое устройство) выполнить примеры способов, раскрытых в настоящем описании.

Могут быть выполнены некоторые адаптации и модификации описанных вариантов осуществления. Таким образом, вышерассмотренные варианты осуществления считаются иллюстративными, а не ограничивающими. Несмотря на то, что данное изобретение было описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, настоящее описание не предназначено быть истолкованным в ограничительном смысле. Различные модификации и комбинации иллюстративных вариантов осуществления, а также другие варианты осуществления настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники со ссылкой на настоящее описание. Поэтому предполагают, что прилагаемая формула изобретения охватывает любые такие модификации или варианты осуществления.

1. Система обработки данных, содержащая:

по меньшей мере один процессор; и

энергонезависимый машиночитаемый носитель, хранящий инструкции для выполнения по меньшей мере одним процессором, причем указанные инструкции вызывают, при исполнении указанным по меньшей мере одним процессором, выполнение системой обработки операций для:

генерирования элемента нагрузки базового набора служб (BSS), при этом элемент нагрузки BSS содержит:

поле подсчета высокоэффективных (НЕ) станций (STA),

поле недозагруженности частоты, и

поле недозагруженности пространственного потока, причем

поле подсчета НЕ STA указывает общее количество из одной или более HE STAs ассоциированных, в данный момент времени, с BSS,

поле недозагруженности частоты указывает недозагруженность по меньшей мере одного ресурса частотной области, а

поле недозагруженности пространственного потока указывает недозагруженность по меньшей мере одного ресурса пространственной области, при этом

поле недозагруженности частоты рассчитывают на основании размера по меньшей мере одного блока ресурса (RU) множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), а поле недозагруженности пространственного потока рассчитывают на основании размера по меньшей мере одного RU OFDMA; и

передают элемент нагрузки BSS.

2. Система обработки данных по п. 1, в котором поле недозагруженности частоты определено в качестве линейно масштабируемого процента времени, где 255 составляет 100%, и процент времени основан на выражении:

недозагруженность частоты,

где является нормирующим множителем в зависимости от максимального RU размера полосы пропускания BSS, и равен 1,

является количеством микросекунд, в течение которых оценка незанятости канала (CCA) указывает, что канал занят в течение продолжительности измерения,

является временным интервалом в микросекундах, в течение которого первичный 20 МГц канал занят,

N представляет собой число событий занятости, произошедших в течение общего времени измерения, где общее время измерения меньше или равно dot11ChannelUtilizationBeaconIntervals последовательных интервалов сигнала-маяка,

является количеством RUs, выделенным в пределах полосы пропускания BSS в течение ,

равен 1, если j-й RU занят или создает помеху в течение и равен 0, если j-й RU не занят или не создает помеху в течение , а

является нормирующим множителем в зависимости от RU размера и равен отношению j-го RU размера к максимальному RU размеру полосы пропускания BSS.

3. Система обработки данных по п. 1 или 2, в котором поле недозагруженности пространственного потока вычисляют на основании одного или более RUs, имеющего по меньшей мере 106 тональных сигналов.

4. Система обработки данных по п. 3, в котором поле недозагруженности пространственного потока определяют в качестве линейно масштабируемого процента времени, где 255 составляет 100%, и процент времени основан на выражении:

недозагруженность пространственного потока =

где представляет собой максимальное количество пространственных потоков, поддерживаемых системой обработки,

представляет собой число одного или более RUs, имеющих размер в по меньшей мере 106 тональных сигналов и выделенных в пределах полосы пропускания BSS в течение ,

является нормирующим коэффициентом, зависящим от размера j-го RU, имеющего по меньшей мере 106 тональных сигналов, и равно отношению j-го RU размера к максимальному RUM размеру полосы пропускания BSS,

представляет собой количество одного или более потоков по j-му RUM в течение ,

является временным интервалом в микросекундах, в течение которого первичный 20 МГц канал занят, а

является количеством микросекунд, в течение которого ССА указывает, что канал занят в течение продолжительности измерения.

5. Система обработки данных по п. 1 или 2, в которой элемент нагрузки BSS дополнительно содержит:

поле использования, указывающее использование первичного канала, причем поле использования вычисляют на основании временного интервала, в течение которого первичный канал занят.

6. Система обработки данных по п. 5, в котором поле использования представляет собой процентное число использования первичного канала, причем процентное число основано на выражении:

,

где является количеством микросекунд, в течение которых оценка незанятости канала (CCA) указывает, что первичный канал занят в течение продолжительности измерения,

dot11ChannelUtilizationBeaconInterval представляет собой количество последовательных интервалов сигнала-маяка, в течение которого измеряют время занятости первичного канала, а

dot11BeaconPeriod представляет собой период сигнала-маяка.

7. Система обработки данных, содержащая:

по меньшей мере один процессор; и

энергонезависимый машиночитаемый носитель, хранящий инструкции для выполнения по меньшей мере одним процессором, причем указанные инструкции вызывают при исполнении указанным по меньшей мере одним процессором, выполнение системой обработки операций для:

приема элемента нагрузки базового набора служб (BSS), причем элемент нагрузки BSS содержит:

поле подсчета высокоэффективных (НЕ) станций (STA),

поле недозагруженности частоты, и

поле недозагруженности пространственного потока, причем

поле подсчета НЕ STA указывает общее количество из одной или более HE STAs ассоциированных, в данный момент времени, с BSS,

поле недозагруженности частоты указывает недозагруженность по меньшей мере одного ресурса частотной области,

поле недозагруженности пространственного потока указывает недозагруженность по меньшей мере одного ресурса пространственной области, причем

поле недозагруженности частоты вычисляют на основании размера по меньшей мере одного блока ресурса (RU) множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), а поле недозагруженности пространственного потока вычисляют на основании размера по меньшей мере одного RU OFDMA; и

выбора точки доступа (АР), для ассоциирования, на основании элемента нагрузки BSS.

8. Система обработки данных по п. 7, в котором поле недозагруженности пространственного потока вычисляют на основании одного или более RUs, имеющих по меньшей мере 106 тональных сигналов.

9. Система обработки данных по п. 7, в которой элемент нагрузки BSS дополнительно содержит:

поле использования, указывающее использование первичного канала, причем поле использования вычисляют на основании временного интервала, в течение которого первичный канал занят.

10. Способ предоставления элемента нагрузки базового набора служб (BSS), содержащий этапы, на которых:

генерируют, с помощью точки доступа (AP), в беспроводной локальной сети (WLAN), элемент нагрузки BSS, причем элемент нагрузки BSS содержит:

поле подсчета высокоэффективных (НЕ) станций (STA),

поле недозагруженности частоты, и

поле недозагруженности пространственного потока, причем

поле подсчета НЕ STA указывает общее количество из одной или более HE STAs ассоциированных, в данный момент времени, с BSS,

поле недозагруженности частоты указывает недозагруженность по меньшей мере одного ресурса частотной области,

поле недозагруженности пространственного потока указывает недозагруженность по меньшей мере одного ресурса пространственной области, причем

поле недозагруженности частоты вычисляют на основании размера по меньшей мере одного блока ресурса (RU) множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), а поле недозагруженности пространственного потока вычисляют на основании размера по меньшей мере одного RU OFDMA; и

передают, с помощью точки доступа, элемент нагрузки BSS.

11. Способ по п. 10, в котором поле недозагруженности частоты определяют в качестве линейно масштабируемого процента времени, где 255 составляет 100%, при этом процент времени основан на выражении:

недозагруженность частоты

где является нормирующим множителем, зависящим от максимального размера RU полосы пропускания BSS, и равен 1,

является количеством микросекунд, в течение которых оценка незанятости канала (CCA) указывает, что канал занят в течение продолжительности измерения,

является временным интервалом в микросекундах, в течение которого первичный 20 МГц канал занят,

N представляет собой число событий занятости, произошедших в течение общего времени измерения, причем общее время измерения меньше или равно dot11ChannelUtilizationBeaconIntervals последовательных интервалов сигнала-маяка,

является количеством RUs, выделенных в пределах полосы пропускания BSS в течение ,

равен 1, если j-й RU занят или создает помеху в течение и равен 0, если j-й RU не занят или не создает помеху в течение , а

является нормирующим множителем, зависящим от размера RU и равен отношению j-го RU размера к максимальному размеру RU полосы пропускания BSS.

12. Способ по п. 10 или 11, в котором поле недозагруженности пространственного потока рассчитывают на основании одного или более RUs, имеющих по меньшей мере 106 тональных сигналов.

13. Способ по п. 12, в котором поле недозагруженности пространственного потока определяют в качестве линейно масштабируемого процента времени, где 255 составляет 100%, а процент времени основан на выражении:

недозагруженность пространственного потока

где представляет собой максимальное количество пространственных потоков, поддерживаемых АР,

представляет собой число одного или более RUs, имеющих размер в по меньшей мере 106 тональных сигналов, и выделенных в пределах полосы пропускания BSS в течение ,

является нормирующим коэффициентом, зависящим от размера j-го RU, имеющего по меньшей мере 106 тональных сигналов, и равно отношению j-го RU размера к максимальному RUM размеру полосы пропускания BSS,

представляет собой количество одного или более потоков по j-му RUM в течение ,

является временным интервалом в микросекундах, в течение которого первичный 20 МГц канал занят, а

является количеством микросекунд, в течение которого ССА указывает, что канал занят в течение продолжительности измерения.

14. Способ по п. 10 или 11, в котором элемент нагрузки BSS дополнительно содержит поле использования, указывающее использование первичного канала, при этом поле использования рассчитывают на основании временного интервала, в течение которого первичный канал занят.

15. Способ по п. 14, в котором поле использования представляет собой процентное значение использования первичного канала, причем процентное значение основано на выражении:

,

где является количеством микросекунд, в течение которых оценка незанятости канала (CCA) указывает, что первичный канал занят в течение продолжительности измерения,

dot11ChannelUtilizationBeaconInterval представляет собой количество последовательных интервалов сигнала-маяка, в течение которых измеряют время занятости первичного канала, а

dot11BeaconPeriod представляет собой период сигнала-маяка.