Спосіб і пристрій для розв’язання проблем сліпого вузла у бездротових мережах

Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб бездротового зв'язку, який включає етапи:

прийом пакета, що містить щонайменше один заголовок і інформацію незаголовка;

декодування згаданого щонайменше одного заголовка з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка;

в якому прийом пакета відбувається на приймальному вузлі, і декодування згаданого щонайменше одного заголовка включає:

визначення адресата пакета; і

повернення до моніторингу для передачі іншого пакета при визначенні, що адресат відрізняється від приймального вузла;

і також включає установку першого часового параметра після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, при цьому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і

продовження згаданого першого часового параметра протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

2. Спосіб за п. 1, який далі включає зупинення подальшої обробки інформації незаголовка після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

3. Спосіб за п. 1, в якому декодування згаданого щонайменше одного заголовка включає:

визначення типу пакета; і

після визначення, що даний тип є керуючим пакетом, подальшу обробку інформації незаголовка.

4. Спосіб за п. 3, в якому керуючий пакет є одним з пакетів повідомлень "Запит на відправлення" (RTS) і "Дозвіл відправлення" (CTS).

5. Машиночитаний носій інформації, який містить програмні коди, що виконуються щонайменше одним комп'ютером для того, щоб:

прийняти пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію незаголовка; і

декодувати згаданий щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка,

в якому прийом пакета відбувається на приймальному вузлі, і декодування даного щонайменше одного заголовка включає:

визначення адресата пакета; і

повернення до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла;

і також включає установку першого часового параметра після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, причому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і

продовження згаданого першого часового параметра протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

6. Пристрій для бездротового зв'язку, який містить:

засіб для прийому пакета, що містить щонайменше один заголовок і інформацію незаголовка;

засіб для декодування згаданого щонайменше одного заголовка з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка;

в якому прийом пакета відбувається на приймальному вузлі, і засіб для декодування згаданого щонайменше одного заголовка містить:

засіб для визначення адресата пакета; і

засіб для повернення до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла;

і додатково містить засіб для встановлення першого часового параметра після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, в якому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і

для продовження згаданого першого часового параметра протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

7. Пристрій для бездротового зв'язку за п. 6, який також містить засіб зупинення подальшої обробки інформації незаголовка після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

8. Пристрій для бездротового зв'язку за п. 6, в якому засіб для декодування згаданого щонайменше одного заголовка містить:

засіб визначення типу пакета; і

засіб для обробки інформації незаголовка після визначення типу пакета як керуючого.

9. Пристрій для бездротового зв'язку за п. 8, в якому керуючий пакет є одним з пакетів повідомлень "Запит на відправлення" (RTS) і "Дозвіл відправлення" (CTS).

10. Пристрій для бездротового зв'язку, який містить:

приймач, сконфігурований так, щоб приймати пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію не заголовка;

декодер, сконфігурований так, щоб декодувати згаданий щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка;

в якому приймач являє собою приймальний вузол і декодер додатково сконфігурований так, щоб:

визначати адресат пакета; і

повертатися до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла;

в якому декодер також сконфігурований так, щоб встановити перший часовий параметр після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, в якому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і

продовжити згаданий перший часовий параметр протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

11. Пристрій за п. 10, в якому декодер також сконфігурований так, щоб зупинити подальшу обробку інформації незаголовка після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

12. Пристрій за п. 10, в якому декодер додатково сконфігурований так, щоб:

визначити тип пакета; і

після визначення типу пакета як керуючого, потім обробити інформацію незаголовка.

13. Пристрій за п. 12, в якому керуючий пакет є одним з пакетів повідомлень "Запит на відправлення" (RTS) і "Дозвіл відправлення" (CTS).

14. Точка доступу, яка містить:

антену;

приймач, виконаний з можливістю приймати через антену пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію незаголовка;

декодер, приєднаний до приймача, причому декодер сконфігурований так, щоб декодувати згаданий щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка;

в якому приймач являє собою приймальний вузол і декодер додатково сконфігурований так, щоб:

визначати адресат пакета; і

повертатися до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла;

в якому декодер далі сконфігурований так, щоб встановити перший часовий параметр після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, в якому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і

продовжити згаданий перший часовий параметр протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

15. Термінал доступу, який містить:

приймач, виконаний з можливістю приймати пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію незаголовка;

декодер, приєднаний до приймача, причому декодер сконфігурований так, щоб декодувати згаданий щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка;

інтерфейс користувача, виконаний з можливістю забезпечити індикацію, основану на інформації не заголовка;

в якому приймач являє собою приймальний вузол і декодер додатково сконфігурований так, щоб:

визначати адресат пакета; і

повертатися до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла;

в якому декодер також сконфігурований так, щоб встановити перший часовий параметр після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, в якому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і

продовжити згаданий перший часовий параметр протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла.

Текст

1. Спосіб бездротового зв'язку, який включає етапи: прийом пакета, що містить щонайменше один заголовок і інформацію незаголовка; декодування згаданого щонайменше одного заголовка з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка; в якому прийом пакета відбувається на приймальному вузлі, і декодування згаданого щонайменше одного заголовка включає: визначення адресата пакета; і повернення до моніторингу для передачі іншого пакета при визначенні, що адресат відрізняється від приймального вузла; і також включає установку першого часового параметра після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, при цьому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і продовження згаданого першого часового параметра протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла. 2 (19) 1 3 в якому прийом пакета відбувається на приймальному вузлі, і засіб для декодування згаданого щонайменше одного заголовка містить: засіб для визначення адресата пакета; і засіб для повернення до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла; і додатково містить засіб для встановлення першого часового параметра після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, в якому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і для продовження згаданого першого часового параметра протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла. 7. Пристрій для бездротового зв'язку за п. 6, який також містить засіб зупинення подальшої обробки інформації незаголовка після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла. 8. Пристрій для бездротового зв'язку за п. 6, в якому засіб для декодування згаданого щонайменше одного заголовка містить: засіб визначення типу пакета; і засіб для обробки інформації незаголовка після визначення типу пакета як керуючого. 9. Пристрій для бездротового зв'язку за п. 8, в якому керуючий пакет є одним з пакетів повідомлень "Запит на відправлення" (RTS) і "Дозвіл відправлення" (CTS). 10. Пристрій для бездротового зв'язку, який містить: приймач, сконфігурований так, щоб приймати пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію не заголовка; декодер, сконфігурований так, щоб декодувати згаданий щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка; в якому приймач являє собою приймальний вузол і декодер додатково сконфігурований так, щоб: визначати адресат пакета; і повертатися до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла; в якому декодер також сконфігурований так, щоб встановити перший часовий параметр після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, в якому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і продовжити згаданий перший часовий параметр протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла. 11. Пристрій за п. 10, в якому декодер також сконфігурований так, щоб зупинити подальшу обробку інформації незаголовка після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла. 94368 4 12. Пристрій за п. 10, в якому декодер додатково сконфігурований так, щоб: визначити тип пакета; і після визначення типу пакета як керуючого, потім обробити інформацію незаголовка. 13. Пристрій за п. 12, в якому керуючий пакет є одним з пакетів повідомлень "Запит на відправлення" (RTS) і "Дозвіл відправлення" (CTS). 14. Точка доступу, яка містить: антену; приймач, виконаний з можливістю приймати через антену пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію незаголовка; декодер, приєднаний до приймача, причому декодер сконфігурований так, щоб декодувати згаданий щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка; в якому приймач являє собою приймальний вузол і декодер додатково сконфігурований так, щоб: визначати адресат пакета; і повертатися до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла; в якому декодер далі сконфігурований так, щоб встановити перший часовий параметр після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, в якому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і продовжити згаданий перший часовий параметр протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла. 15. Термінал доступу, який містить: приймач, виконаний з можливістю приймати пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію незаголовка; декодер, приєднаний до приймача, причому декодер сконфігурований так, щоб декодувати згаданий щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію незаголовка; інтерфейс користувача, виконаний з можливістю забезпечити індикацію, основану на інформації не заголовка; в якому приймач являє собою приймальний вузол і декодер додатково сконфігурований так, щоб: визначати адресат пакета; і повертатися до моніторингу для передачі іншого пакета після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла; в якому декодер також сконфігурований так, щоб встановити перший часовий параметр після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла, в якому перший часовий параметр являє собою вектор розподілу мережі (NAV), протягом якого приймальний вузол уникає передачі повідомлення "Запит на відправлення" (RTS); і продовжити згаданий перший часовий параметр протягом періоду, протягом якого приймальний вузол уникає передачі запиту на відправлення 5 94368 6 після визначення, що адресат відрізняється від приймального вузла. Аспекти даного винаходу, що описується, стосуються загалом протоколів бездротових мереж, а саме способу і пристрою для розв'язання проблем сліпого вузла в бездротових мережах. Стандарти Інституту інженерів по електротехніці і радіоелектроніці (ІЕЕЕ) 802.11 Бездротової локальної обчислювальної мережі (WLAN) завоювали значну популярність в останні роки. Дана серія стандартів охоплює широкий спектр бездротових мереж з різноманітними системними схемами, які призначені керувати різними сценаріями трафіку і користувача. Багато які інші схеми (структури) бездротових мереж, такі як домашні і комерційні бездротові мережі, коміркові мережі, самоорганізовні мережі, бездротові сенсорні мережі і т.д., основані на стандартах IEEE 802.11. У бездротових мережах, основаних на стандартах IEEE 802.11, керуючі повідомлення, такі як запит на відправлення (RTS)/дозвіл відправлення (CTS) використовуються різними вузлами мережі, щоб зарезервувати доступ до бездротового середовища. Механізм RTS/CTS використовується, щоб мінімізувати або усунути перешкоди і колізії між вузлами мережі, які бажають обмінюватися даними через середовище. Однак, один сценарій, в якому резервація середовища, використовуючи обміни RTS/CTS порушується, відбувається, коли один або більше вузлів не в змозі виявити обміни RTS/CTS, оскільки вузол в цей момент прослуховує невірний обмін RTS/CTS. Даний сценарій розглядається як «проблема сліпого вузла», в одному ряду з такими широко поширеними поняттями як проблема прихованого вузла і проблема незахищеного (відкритого) вузла. Дана проблема може мати місце у всіх комунікаційних системах, в яких використовуються керуючі пакети RTS/CTS для резервування середовища. Проблема сліпого вузла може спричинити як погіршення продуктивності, так і сповільнити роботу бездротової мережі, як на місцевому рівні, так і по всій мережі. Таким чином, існує потреба в рівні техніки для розв'язання проблеми сліпого вузла, виникаючої в бездротових мережах, який основані на механізмі RTS/CTS резервування бездротового середовища. Аспекти даного винаходу, що описується, вирішують проблему сліпого вузла шляхом зупинки обробки вузлом пакета даних, не призначених для нього, для того, щоб бути спроможним зарезервувати свої ресурси для виявлення призначених для нього керуючих і інших пакетів. По одному аспекту, спосіб бездротової комунікації виконаний так, щоб прийняти пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію не заголовка; і декодувати даний щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію не заголовка. По іншому аспекту, комп'ютерний програмний продукт для бездротової комунікації виконаний так, щоб мати комп'ютернозчитуване середовище, що включає в себе коди, що виконуються щонай менше одним комп'ютером, щоб прийняти пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформації не заголовка, і декодувати даний щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію не заголовка. Далі по іншому аспекту, пристрій для бездротових комунікацій виконаний так, щоб мати засіб для прийому пакета, що містить щонайменше один заголовок і інформацію не заголовка; і засіб для декодування даного щонайменше одного заголовка з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію не заголовка. Далі по іншому аспекту, пристрій для бездротових комунікацій виконаний так, щоб мати приймач, сконфігурований так, щоб приймати пакет, що включає щонайменше один заголовок і інформацію не заголовка; і декодер, сконфігурований так, щоб декодувати даний щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію не заголовка. Далі по іншому аспекту, точка доступу виконана так, щоб мати антену; приймач, настроєний так, щоб приймати, через антену, пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію не заголовка; і декодер, приєднаний до приймача, причому декодер сконфігурований так, щоб декодувати даний щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію не заголовка. Далі по іншому аспекту, термінал доступу виконаний так, щоб мати приймач, настроєний так, щоб приймати пакет, що містить щонайменше один заголовок і інформацію не заголовка. Термінал доступу також включає декодер, приєднаний до приймача, причому декодер сконфігурований так, щоб декодувати даний щонайменше один заголовок з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію не заголовка; і інтерфейс користувача, настроєний так, щоб забезпечити індикацію, основану на інформації не заголовка. Фіг.1 являє собою мережну діаграму, що використовується для опису проблеми сліпого вузла; Фіг.2 являє собою часову діаграму, що використовується для опису проблеми сліпого вузла; Фіг.3 являє собою діаграму послідовності операцій першого аспекту для розв'язання проблеми сліпого вузла; Фіг.4 являє собою діаграму послідовності операцій другого аспекту для розв'язання проблеми сліпого вузла; Фіг.5 являє собою часову діаграму, що використовується для опису аспектів по фіг. 3 і 4; а Фіг.6 являє собою структурну діаграму компонентів вузла, сконфігурованого так, щоб виконати аспекти по фіг. 3 і 4; Фіг.7 являє собою другу структурну діаграму компонентів вузла, сконфігурованого так, щоб виконати аспекти по фіг. 3 і 4. Нижче описуються різноманітні аспекти розкриття винаходу. Повинно бути очевидним, що на 7 ведені ідеї можуть бути здійснені в самих різноманітних формах, і що будь-яка специфічна структура, функція, або обидві разом, що розкриваються в даному винаході, є тільки репрезентативними. Основуючись на ідеях, наведених в даному винаході, фахівець повинен розуміти в повній мірі, що аспект, розкритий в даному винаході, може бути виконаний незалежно від будь-яких інших аспектів, і що два або більше з даних аспектів можуть бути скомбіновані різними способами. Наприклад, пристрій може бути виконаний, або спосіб може бути реалізований практично, використовуючи будь-яку кількість наведених в даному винаході аспектів. Додатково, такий пристрій може бути виконаний, або такий спосіб може бути реалізований на практиці, використовуючи іншу структуру, функціональність, або структуру і функціональність в доповнення до або відмінні від одного або більше аспектів, наведених в даному винаході. Більш того аспект може містити щонайменше один елемент формули винаходу. Слово «ілюстративний» (зразковий) використовується в даному винаході в значенні «службовець як приклад, варіант або ілюстрація». Будьякий аспект, описаний в даному винаході як «ілюстративний», не обов'язково повинен бути витлумачений як переважний або більш вигідний по відношенню до інших аспектів. Далі, опис також використовує мережу, яка введе в дію стандарт IEEE 802.11, мережі, які використовують інші протоколи, можуть одержати ефект від різноманітних методів і систем, розкритих в даному винаході. Комунікаційна проблема, що розглядається в даному винаході як проблема «сліпого вузла», може бути проілюстрована з використанням простої п'ятивузлової мережі 100, як показано на фіг. 1, де станція STA1 104 і точка доступу АРІ 102 знаходяться в зоні доступу один одного, де термін «в зоні доступу» означає, що дані два приймачапередавача (наприклад, STA1 104 і точка доступу АРІ 102) спроможний передавати інформацію один одному. Аналогічним чином, як показано на фіг. 1, станція STA3 108 і точка доступу АР2 110 знаходяться в зоні доступу один одного. У доповнення, станція STA2 106 знаходиться в зоні доступу як АРІ 102, так і станції STA3 108. Однак, станція STA1 104 і станція STA2 106 знаходяться в з'єднанні з точкою доступу АРІ 102, а станція STA3 108 знаходиться в з'єднанні з точкою доступу АР2 110. Далі, точка доступу АРІ 102 і станція STA3 108 не знаходяться в зоні доступу один одного, а станція STA1 104 і станція STA2 106 не знаходяться в зоні доступу один одного. Проблема сліпого вузла виникає, коли комунікація між станцією STA1 104 і точкою доступу АРІ 102 може бути значно утруднена через станцію STA2 106 під час роботи вузлів відповідно до протоколу IEEE 802.11. Проблема сліпого вузла описана з посиланням на фіг. 1, де станція STA2 106 «засліплена» пакетом даних, доступу, що посилається станцією STA3 108 на точку АР2 110. У той час як станція STA2 106 синхронізувалася і одержує цей пакет даних, вона пропускає повідомлення CTS, що посилається, точкою доступу АРІ 102. Оскільки станція 94368 8 STA2 106 не обізнана про передачу пакета даних станцією STA1 104 на точку доступу АРІ 102, коли станція STA2 106 захоче передати інформацію на точку доступу АРІ 102, станція STA2 106 відправить повідомлення RTS на точку доступу АРІ 102, здійснюючи перешкоди і потенційно руйнуючи пакет даних, який точка доступу АРІ 102 приймає в даний момент від станції STA1 104. Далі слідує детальне пояснення з додатковим посиланням на часову діаграму 200, як показано на фіг. 2, де станція STA3 108 включається в процес передачі довгого кадру на точку доступу АР2 110. Станція STA3 108 передасть повідомлення RTS 212 і одержує повідомлення CTS 202 від АР2 110 до того, як станція STA3 108 почне передавати пакет даних 214. Оскільки станція STA2 106 знаходиться в зоні доступу станції STA3 108, вона виявить преамбулу від станції STA3 108 і продовжить акумулювати біти пакета від станції STA3 108 як наказано дією протоколу. Пакет даних 214 буде відбракований станцією STA2 106, коли буде декодований, і адреса призначення, що міститься в ньому не співпаде зі станцією STA2 106. Однак, за цей часової період, станція STA2 106 вже настроїть вектор NAV 252, оснований на повідомленні RTS 212. Коли станція STA1 104 відправить повідомлення RTS 222 на точку доступу АРІ 102, точка доступу АРІ 102 відповість за допомогою повідомлення CTS 232, оскільки вона не порушена комунікацією між станцією STA3 108 і точкою доступу АР2 110, і станція STA1 104 почне передавати пакет даних на точку доступу АРІ 102. Повідомлення CTS 232 від точки доступу АРІ 102 не буде виявлене станцією STA2 106, оскільки станція STA2 106 синхронізована на пакет даних 214 від станції STA3 108. Коли передача даних між станцією STA3 108 і точкою доступу АР2 110 закінчиться, як позначена повідомленням 216 підтвердження АСК, станція STA2 106 сприйме навколишнє її середовище як неактивне, оскільки вона не знайдеться в зоні передачі даних станції STA1 104 і не виявила обмін сполученнями RTS/CTS між станцією STA1 104 і точкою доступу АРІ 102. Станція STA2 106 може потім почати посилати повідомлення RTS 242 (або дані) на точку доступу АРІ 102, яке вступить в конфлікт з передачею пакета даних 224, що продовжується між станцією STA1 104 і точкою доступу АРІ 102. Потрібно зазначити, що у випадку, якщо використовується агрегування, тоді кадр даних між станцією STA1 104 і точкою доступу АРІ 102 може бути великим, і в період тривалості кадру можуть бути зроблені декілька повторних передач від станції STA2 106. Ці колізії можуть викликати помилки в декодування блоку даних від станції STA1 104 на точці доступу АРІ 102. Потрібно зазначити, що причина, по якій станція STA2 106 зробила спробу передати дані на точку доступу АРІ 102, полягала в тому, що вона пропустила повідомлення CTS 232 від точки доступу АРІ 102 і була поза зоною доступу станції STA1 104. У результаті, станція STA2 106 в той момент декодувала пакет, для неї не призначений. Також потрібно зазначити, що резервуючі пакети, такі як RTS і CTS, посилаються з швидкістю, яка 9 може бути декодований при низькому відношенні сигнал/шум ВСШ, дана проблема була названа проблемою сліпого вузла, оскільки станція STA2 106 була «сліпою» по відношенню до інших пакетів в середовищі, намагаючись декодувати пакет даних 214 від станції STA3 108. Ілюстрація двох точок доступу і трьох станцій в наведеному вище прикладі є довільною. Та ж проблема виникне в багатьох інших сценаріях. Наприклад, всі п'ять вузлів в мережах можуть бути пристроями STA в мережах базового набору послуг (IBSS), або еквівалентними сенсорними вузлами в бездротових сенсорних мережах, або точками стільникової мережі (MPs) і станціями і точками доступу стільникової мережі (MAPs) в стільникових мережах розширеного набору послуг (ESS Mesh). Для того, щоб вирішити проблему сліпого вузла, вузли «засліплені» пакетами, призначеними для інших вузлів, повинні спромогтися зупинити декодування таких пакетів і спромогтися одержати і декодувати резервуючі пакети, що знаходяться в середовищі. У спробі вирішити дану проблему можна взяти два аспекти. Перший введе в дію виконання на фізичному (PHY) рівні, а другий введе в дію рівень контролю доступу до середовища (МАС). Фіг.3 ілюструє перший процес 300 для розв'язання проблеми сліпого вузла, що виконується на фізичному рівні вузла, який починається з етапу 302, в якому вузол входить в неактивний стан після того, як був ініціалізувати. Протягом неактивного стану вузол буде намагатися виявити передачу даних іншого вузла. Далі, протягом неактивного стану, вузол можливо вже настроїв свій період NAV відповідно до раніше прийнятого пакета. Дія першого процесу 300 буде описана з посиланнями на фіг. 5 і на конфігурацію мережі, проілюстровану на фіг. 1, де поняття «вузол», як розглядається в описі, являє собою станцію STA2 106, тільки станція STA2 106 тепер діє відповідно до першого процесу 300 для розв'язання проблеми сліпого вузла. На етапі 304, вузол виявив сигнали, які можуть належати до передачі пакета, і перейшов до етапу 306, де вузол буде декодувати преамбулу і заголовок PLCP. Потім, на етапі 308, визначається, чи виявлений пакет протягом періоду NAV. Якщо вузол не знаходиться в періоді NAV, як до часової точки T0 на фіг. 5, тоді дія продовжується на етапі 314, де пакет стандартно обробляється (наприклад, пакет декодується так, щоб визначити відправника і одержувача, і реагує, якщо, наприклад, пакет призначений для вузла), і вузол повертається в свій неактивний стан на етап 302. Якщо вузол в даний момент знаходиться в періоді NAV, такому як період NAV 522 в момент часу T1 на фіг. 5, тоді дія продовжується на етапі 310. На етапі 310, де вузол в даний момент знаходиться в періоді NAV, вузол не буде передавати ніяких запитів. Вузол тільки зацікавлений в повідомленнях, таких як пакети RTS/CTS, які будуть продовжувати період NAV, як в момент часу T2 на фіг. 5, коли настроюється період NAV 554, який продовжить час перебування вузла в періоді NAV по відношенню до існуючого періоду NAV 552. Та 94368 10 ким чином, на етапі 310 вузол визначить, чи містить пакет повідомлення RTS/CTS, такі як, наприклад, повідомлення RTS 512 або повідомлення CTS 502 - що відносяться до обміну між станцією STA3 108 і точкою доступу АР2 110 для передачі пакета даних 514; або повідомлення RTS 522 або повідомлення CTS 532 - що відносяться до обміну між станцією STA1 104 і точкою доступу АРІ 102 для передачі пакета даних 524. По одному аспекту вузол визначає, чи містить пакет повідомлення RTS/CTS, вивчаючи тривалість пакета, який міститься в заголовку PLCP, оскільки пакети повідомлень RTS/CTS мають фіксовану тривалість. Потрібно зазначити, що час, «що забирається» пакетами повідомлень RTS/CTS, фіксований, і, таким чином, може бути «жорстко закодований» в логічну категорію обробки фізичного рівня. Якщо поле тривалості вказує, що блок даних може бути пакетом повідомлень RTS/CTS, вузол виконує всі необхідні дії для декодування пакета. По іншому аспекту, вузол може визначити, чи містить пакет повідомлення RTS/CTS, шляхом вивчення МАС заголовка, який буде містити інформацію про тип. Якщо повідомлення не є пакетом повідомлень RTS/CTS, тоді дія продовжується на етапі 316. У іншому випадку, якщо повідомлення є пакетом повідомлень RTS/CTS, тоді дія продовжується на етапі 312. Далі, повідомлення підтвердження АСК, такі як повідомлення ACK 516, можуть бути проігноровані вузлом або можуть бути оброблені для підтвердження, що період NAV, який був раніше настроєний, такий як період NAV 516, може бути завершений. На етапі 316, де повідомлення було визначене як таке, що не є пакетом повідомлень RTS/CTS, вузол буде ігнорувати пакет. А саме, якщо вузол декодує преамбулу і заголовок PLCP, і поле тривалості укаже, що пакет не є пакетом RTS або CTS, як в момент часу Tj на фіг. 5, але є пакетом даних, таким як пакет даних 514, тоді вузол визначає, що це відповідає пакету даних для попереднього повідомлення RTS або CTS (наприклад, повідомлення RTS 512 або повідомлення CTS 502) і, таким чином, не є адресованим вузлу. Тоді вузол зупиняє акумулювання будь-яких інших бітів для декодування пакета і повертається в режим прочитання преамбули будь-яких інших нових пакетів. Дія годі повертається на етап 302, де вузол знову входить в свій неактивний стан, щоб прослуховувати інші преамбули. Зазначено, що, хоч вузол може не одержати пакет повідомлень або RTS, або CTS внаслідок низького відношення СШ, як тільки він одержує той або інший, він може діяти відповідно. На етапі 312, де пакет до цього був визначений як пакет повідомлень RTS/CTS, вузол визначить адресата інформації пакета. Якщо пакет призначений для вузла, тоді дія продовжиться на етапі 314, де пакет стандартно обробляється. Однак, якщо адресат інформації не співпадає з вузлом, тоді дія продовжиться на етапі 318. На етапі 318, коли вузол визначив, що він декодував пакет повідомлень RTS/CTS для даних, призначених для іншого вузла, як в моменти часу T1 або T2 на фіг. 5 (наприклад, повідомлення RTS 11 512/522 або повідомлення CTS 502/532). вузол встановить або продовжить, відповідно, свій період NAV, як продовження періоду NAV 522 шляхом додаткового об'єму, основаного на періоді NAV 554. Звичайно, основуючись на часі одержання пакета повідомлень RTS/CTS, вузол може визначити час Tn, в який прибуде кадр даних, і як довго продовжиться передача пакета даних. Звичайно, протягом тривалості, позначеної вектором NAV, вузол продовжує діяти у відповідності зі стандартним протоколом, тобто він перевіряє кожну преамбулу, рівень PLCP, щоб визначити, чи має пакет тривалість RTS/CTS. Пакети, що мають тривалість, відмінну від тривалості пакетів повідомлень RTS/CTS, далі не обробляються, і вузол переходить до виявлення інших преамбул. Для пакетів, що є пакетами повідомлень RTS/CTS, якщо дані пакети успішно декодований вузлом, тоді період NAV на вузлі може бути продовжений відповідно до нових пакетів повідомлень. Як можна бачити на фіг. 5, пакет даних 524, який повинен бути переданий зі станції STA1 104 на точку доступу АРІ 102, не буде перерваний передачею від STA2 106. Перш ніж намагатися передати дані, станція STA2 106 буде чекати, щоб було послане підтвердження повідомлення ACK від точки доступу АРІ 102 (таке як повідомлення ACK 516, яке було послане станцією STA3 для підтвердження одержання пакета даних 514 від станції STA1 104). Фіг.4 ілюструє другий процес 400 для розв'язання проблеми сліпого вузла, виконаний на МАС рівні вузла, який починається на етапі 402, на якому вузол входить в неактивний стан після того, як був ініціалізувати. Протягом неактивного стану вузол буде намагатися виявити передачу іншого вузла. Дія другого процесу 400 буде описана з посиланням на фіг. 5. На етапі 404, вузол виявив сигнали, які можуть належати передачі пакета, і перейшов на етап 406, де вузол буде декодувати преамбулу, заголовок PLCP, і потім заголовок МАС. Зокрема, на етапі 406, коли вузол приймає преамбулу і PLCP будь-якого пакета, потім вузол переходить до акумулювання і декодування достатньої кількості бітів, відповідних заголовку МАС. Здійснюючи обробку заголовка МАС, вузол буде продовжувати акумулювати подальші біти/символи пакета. Однак, вузол переходить до декодування бітів заголовка, не дожидаючись, поки весь повний пакет буде акумульований. Заголовок МАС використовується для того, щоб визначити на етапі 408, чи відповідає позначена адреса призначення вузлу, або чи є пакет широкомовним або керуючим пакетом, таким як пакет повідомлень RTS/CTS. На етапі 412, якщо вузол насправді є адресатом кадру, або якщо пакет є широкомовним, або пакетом повідомлень RTS/CTS, або іншим керуючим пакетом, тоді акумулюється і декодується повний кадр. Або одна, або обидві з описаних вище процедур можуть бути виконані в пристроях 802.11. Аспект тільки фізичного рівня фіг. З має ту перевагу, що функції декодування пакета не активізуються 94368 12 для пакетів, які визначаються як такі, що не с пакетами повідомлень RTS/CTS. Таким чином, вузол може економити на ресурсах потужності. Однак, аспект тільки фізичного рівня не є корисним в мережі, де RTS/CTS спосіб резервування середовища мало використовується. У доповнення, аспект тільки фізичного рівня може бути причиною того, що призначені для вузла пакети будуть пропущені, оскільки визначення робиться тільки на базі поля тривалості. Аспект МАС рівня фіг. 4 корисний у всіх сценаріях і може зажадати активізації пакетного декодера для обробки пакетів. Фіг.6 ілюструє конфігурацію приймального блоку 600 вузла, сконфігуровану так, щоб виконати аспект тільки фізичного рівня фіг. 3 і аспект МАС рівня фіг. 4. Як показано на фігурі, приймальний блок 600 містить антенний модуль 602, що використовується для прийому радіо сигналів, несучого різні пакети, що приймаються вузлом. Антенний модуль 602 може також використовуватися для передачі також і радіо сигналів. До антенному модуля 602 приєднується приймальний модуль 604. Приймальний модуль 604 сконфігурований з можливістю приймати пакети, що передаються за допомогою радіо сигналів, що приймається антенним модулем 602. Декодуючий модуль 606 приєднується до приймального модуля 604. Декодуючий модуль 606 сконфігурований так, щоб декодувати заголовок і інші частини пакета, що приймається приймальним модулем 604. Фіг.7 ілюструє другу конфігурацію приймального блоку 700 вузла, сконфігурованого з можливістю виконати аспект тільки фізичного рівня фіг. З і аспект МАС рівня фіг. 4. Приймальний блок 700 містить модуль 702 для прийому пакета, що містить щонайменше один заголовок і інформацію не заголовка, і модуль 704 для декодування даного щонайменше одного заголовка з метою визначити, чи потрібно обробляти інформацію не заголовка. Фахівці зрозуміють, що інформація і сигнали можуть бути представлені, використовуючи будького з різноманітності різної техніки і методів. Наприклад, дані, інструкції, команди, інформація, сигнали, біти, символи і елементи сигналу, на які можуть посилатися протягом наведеного вище опису, можуть бути представлені напруженнями, струмами, електромагнітними хвилями, магнітними полями або частками, оптичними полями або частками, або їх комбінацією. Фахівці далі в повній мірі зрозуміють, що різні ілюстративні логічні блоки, модулі, схеми і алгоритмічні етапи, описані в зв'язку з аспектами даного винаходу, що розкривається, можуть бути виконані у вигляді електронного апаратного обладнання, комп'ютерного програмного забезпечення, або комбінації обох. Для ясної ілюстрації цієї взаємозамінності апаратного обладнання і програмного забезпечення вище були детально описані різні ілюстративні компоненти, блоки, модулі, схеми і етапи з точки зору їх функціональності. Чи буде така функціональність виконана у вигляді апаратного обладнання або програмного забезпечення, залежить від конкретного варіанту здійснення і обмежень по конструкції, накладеного на всю систему. Фахівці можуть виконати описану функціо 13 нальність різними способами для кожного конкретного варіанту здійснення, але такі виконавські рішення не повинні розглядатися як такі, що виходять за область винаходу, що описується. Етапи способу або алгоритму, описані в зв'язку з аспектами даного винаходу, що розкривається, можуть бути здійснені безпосередньо в апаратному обладнанні, в модулі програмного забезпечення, що виконується процесором, або в комбінації обох. Модуль програмного забезпечення може зберігатися в пам'яті RAM, флеш-пам'яті, пам'яті ROM, пам'яті EPROM, пам'яті EEPROM, регістрах, на жорсткому диску, знімному диску, на CD-ROM, або в будь-якій іншій формі зберігання середовища, відомої в рівні техніки. Ілюстративне середовище зберігання (носій) сполучається з процесором, причому такий процесор може прочитувати інформацію з і записувати інформацію на середовище зберігання. У альтернативі, носій може бути вбудованим в процесор. Процесор і носій можуть постійно зберігатися в ASIC. ASIC може постійно зберігатися в терміналі користувача. У альтернативі, процесор і носій можуть постійно знаходитися як дискретні компоненти в терміналі користувача. Більш того по деяких аспектах, будьякий відповідний комп'ютерний програмний продукт може містити комп'ютернозчитуване середовище, що містить коди (наприклад, що виконуються щонайменше одним комп'ютером), що відносяться до одного або більш аспектам даного винаходу. По деяких аспектах комп'ютерний програмний продукт може містити пакувальні матеріали. Ідеї, викладені в даному винаході, можуть бути вбудовані у (наприклад, виконані всередині або при допомозі) множину пристроїв (наприклад, прилади). Наприклад, кожний вузол може бути сконфігурований, або розглядатися в рівні техніки, як точка доступу («АР»), станція NodeB, контролер радіомережі («RNC»). eNodeB станція, контролер базових станцій («BSC»), базова приймальнопередавальиа станція («BTS»), базова станція («BS»), функція приймача-передавача («TF»), радіо маршрутизатор, радіо приймач-передавач, набір базових послуг («ВSS»), розширений набір послуг («ESS»), радіо базова станція («RBS») або деяка інша техніка. Деякі вузли також можуть розглядатися як абонентські станції. Абонентська станція може також бути відома як абонентський блок, мобільна станція, віддалена станція, віддалений термінал, термінал доступу, термінал користувача, користувацький агент, пристрій користувача або обладнання користувача. У деяких варіантах здійснення абонентська станція може містити стільниковий телефон, бездротовий телефон, телефон протоколу встановлення сеансу («SIP»), станцію бездротової локальної петлі («WLL»), особистого цифрового помічника («PDA»), переносний пристрій, що має можливість бездротового з'єднання, або деякий інший відповідний обробляючий пристрій, приєднаний до бездротового модему. Відповідно, один або більше аспектів, описані в даному винаході, можуть бути вбудовані в телефон (наприклад, стільниковий телефон або смартфон), комп'ютер (наприклад, 94368 14 портативний комп'ютер), переносний комунікаційний пристрій, переносний обчислювальний пристрій (наприклад, кишеньковий персональний комп'ютер), розважальний пристрій (наприклад, музичне або відео пристрій, або супутникове радіо), пристрій системи глобального позиціонування, або будь-який інший відповідний пристрій, який сконфігурований з можливістю обміну даними через бездротову мережу. Бездротовий пристрій може обмінюватися даними через один або більше бездротові комунікаційні зв'язки, які основані на або іншим чином підтримують будь-яку відповідну технологію бездротової комунікації. Наприклад, по деяких аспектах бездротовий пристрій може асоціюватися з мережею. По деяких аспектах мережа може містити локальну обчислювальну мережу або глобальну обчислювальну мережу. Бездротовий пристрій може підтримувати або іншим чином використати одну або більше з множини бездротових комунікаційних технологій, протоколів, або стандартів, такої як, наприклад, стандарти CDMA, TDMA, OFDM, OFDMA, WiMAX, і Wi-Fi. Подібним чином, бездротовий пристрій може підтримувати або іншим чином використати одну або більше з множини відповідних модуляційних або мультиплексних схем. Бездротовий пристрій може таким чином містити відповідні компоненти (наприклад, повітряні інтерфейси), так щоб встановити і проводити обмін інформацією через один або більше комунікаційні зв'язки, що використовують згадані вище або інші бездротові комунікаційні технології. Наприклад, пристрій може містити бездротовий приймач-передавач з асоційованими компонентами передавача і приймача, які можуть містити різні компоненти (наприклад, сигнальні генератори і сигнальні процесори), які спрощують комунікацію через бездротове середовище. Різні ілюстративні логічні блоки, модулі і схеми, описані в зв'язку з аспектами даного розкритого винаходу, можуть бути виконані всередині або виконані за допомогою інтегральної схеми («1С»), термінала доступу або точки доступу. IC може містити процесор загального призначення, цифровий сигнальний процесор (DSP), спеціалізовану для рішення конкретної задачі інтегральну схему (ASIC), програмовану користувачем вентильну матрицю (FPGA) або інший логічний пристрій, що програмується, дискретний вентиль або транзисторну логіку, дискретні компоненти апаратного забезпечення, електричні компоненти, оптичні компоненти, механічні компоненти, або будь-яку їх комбінацію, виконану з можливістю виконувати функції, описані в даному винаході, і може виконувати коди або інструкції, що постійно зберігаються всередині 1С, зовні 1С, або в обох варіантах. Процесор загального призначення може бути мікропроцесором, але в альтернативі, даний процесор може бути будь-яким звичайним процесором, контролером, мікроконтролером, або механізмом визначення стану. Процесор може також бути викопаний у вигляді комбінації обчислювальних пристроїв, наприклад, комбінації процесора DSP і мікропроцесора, множини мікропроцесорів, одного або більше мікропроцесорів в з'єднанні з ядром 15 DSP, або будь-яку іншу таку конфігурацію. Наведений опис розкритих аспектів даного винаходу закликаний дати можливість фахівцеві виконати або використати даний винахід. Різні модифікації даних аспектів будуть явно очевидні для таких фахівців, і загальні принципи, описані в даному винаході, можуть бути застосовані до інших 94368 16 аспектів, не виходячи з рамок даного винаходу. Таким чином, даний винахід не призначений бути обмеженим аспектами, показаними в даному винаході, але повинен бути узгоджений з самою широкою галуззю розгляду, узгоджений з принципами і новаторськими особливостями, розкритими в даному винаході. 17 94368 18 19 94368 20 21 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 94368 Підписне 22 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method and apparatus for resolving blinded-node problems in wireless networks

Автори англійською

Abraham, Santosh, Wang, Xiaofei, Nandagopalan, Saishankar, Nanda, Sanjiv

Назва патенту російською

Способ иустройство для решения проблем слепого узла в беспроводных сетях

Автори російською

Абрахам Сантош, Ванг Сяофей, Нандагопалан Саишанкар, Нанда Санджив

МПК / Мітки

МПК: H04Q 5/00, H04W 4/00

Мітки: проблем, вузла, спосіб, розв'язання, пристрій, сліпого, мережах, бездротових

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-94368-sposib-i-pristrijj-dlya-rozvyazannya-problem-slipogo-vuzla-u-bezdrotovikh-merezhakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і пристрій для розв’язання проблем сліпого вузла у бездротових мережах</a>

Подібні патенти