Система і спосіб впровадження часових міток у звіти про результати вимірювань для гарантування правильності часової прив’язки

1. Спосіб вимірювання ресурсів у бездротовій локальній мережі (WLAN) з множиною станцій (201), який включає такі операції: передавання (308) у станцію (201), здатну здійснювати вимірювання, запиту на вимірювання, що запитує щонайменше один інформаційний елемент (500) звіту про результати вимірювань, причому запит на вимірювання містить часову прив'язку (100, 101), яка вказує, коли повинно початися вимірювання, що запитується; приймання (301) від станції (201), здатної здійснювати вимірювання, звіту (400) про результати вимірювань, що містить щонайменше один інформаційний елемент (405, 500) звіту про результати вимірювань, причому звіт (400) про результати вимірювань містить часову мітку, побудовану на основі абсолютного часу, яка вказує, коли саме виконалося запитане вимірювання; та порівняння часової прив'язки, що вказувалася у запиті на вимірювання, із часовою міткою, що міститься у звіті про результати вимірювань, для того щоб пересвідчитися в тому, що не мали місця ніякі неоднозначності протоколу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що часовій мітці присвоюється значення (306) TSFтаймера. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що звіт про результати вимірювань містить: поле "Category" ("категорія") (401), якому присвоюється значення, яке відповідає категорії "Radio 2 (19) 1 3 90995 4 підполе "Measurement Type" ("тип вимірювання") (506), яке встановлюється рівним значенню ідентифікатора, що визначає тип запиту на вимірювання; і поле "Measurement Report" ("звіт про результати вимірювань") (507), що містить щонайменше один інформаційний елемент (500) звіту про результати вимірювань; причому наявною є або часова мітка (404) звіту про результати вимірювань, або часова мітка (504) інформаційного елемента звіту про результати вимірювань, або обидві ці мітки. 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що: бездротова локальна мережа WLAN являє собою WLAN стандарту IEEE 802.11; "Element ID" ("ідентифікатор інформаційного елемента") (501) встановлюється рівним унікальному ідентифікатору, визначеному стандартом IEEE 802.11; кожне поле часової мітки "Time Stamp" (404, 504) містить значення (306) TSF-таймера; і загальна довжина інформаційних елементів (405) звіту про результати вимірювань є не більшою від максимально допустимого розміру блока даних протоколу керування доступом до середовища (MMPDU). 5. Пристрій, виконаний з можливістю вимірювання ресурсів у бездротовій локальній мережі (WLAN) з множиною станцій (201), який включає в себе: передавач (308) для передавання у станцію (201), здатну здійснювати вимірювання, запиту на вимірювання, що запитує щонайменше один інформаційний елемент (500) звіту про результати вимірювань, причому запит на вимірювання містить часову прив'язку (100, 101), яка вказує, коли повинно початися вимірювання, що запитується; приймач (301) для приймання від станції (201), здатної здійснювати вимірювання, звіту (400) про результати вимірювань, що містить щонайменше один інформаційний елемент (405, 500) звіту про результати вимірювань, причому звіт (400) про результати вимірювань містить часову мітку, побудовану на основі абсолютного часу, яка вказує, коли саме виконалося запитане вимірювання; та процесор (305) для порівняння часової прив'язки, що вказувалася у запиті на вимірювання, із часовою міткою, що міститься у звіті про результати вимірювань, для того щоб пересвідчитися в тому, що не мали місця ніякі неоднозначності протоколу. Цей винахід стосується передавання інформації в локальній мережі і, більш конкретно, системи і способу впровадження часових міток у звіт про результати вимірювань для гарантування правильності часової прив'язки. Загалом, існує два типи бездротових локальних мереж (WLAN) - інфраструктури! (infrastructure) і спеціальні (ad hoc). У мережі першого типу обмін інформацією звичайно відбувається лише між бездротовими вузлами, що іменуються станціями (STA), і точкою доступу (АР), що також є станцією (STA), які разом утворюють BSS-мережу. У мережі зі спеціальною структурою обмін інформацією здійснюється безпосередньо між бездротовими вузлами (STA), які утворюють IBSS-мережу. У WLAN між станціями, виконаними з можливістю радіовимірювання, запитуються вимірювання і передаються звіти про результати таких вимірювань. Вимірювання на каналах, передавання якими не здійснюється, відбувається у виділеному режимі, що вимагає від станції, що вимірює, переривати нормальну роботу, перемикати канали і виконувати радіовимірювання. Вимірювання на каналі, передавання яким здійснюється, виконується станцією у паралельному режимі. Тоді як виконана з можливістю вимірювання станція є відповідальною за декодування і інтерпретацію кожного пакета звіту про результати вимірювань і оцінку його впливу на її власну роботу, виконання деяких запитів на вимірювання є необов'язковим і може бути проігнороване станцією, що приймає, якщо це спричиняє істотний негативний вплив на її роботу. Станція може вимірювати один або декілька каналів сама, або запитувати в інших станціях з цієї ж BSS або IBSS вимірювання одного або декількох каналів для неї. Запитуючи інші станції виміряти один або декілька каналів, станція використовує пакет запитування вимірювань ("Measurement Request Frame"), вказуючи в ньому щонайменше один інформаційний елемент запитування вимірювання ("Measurement Request Element"). Стандарт IEEE 802.11-1999 є стандартом протоколу для бездротових локальних мереж (WLAN) і відноситься до рівня керування доступом до середовища (МАС) і фізичного рівня (PHY); він включений в цю заявку шляхом посилання, як якби був в ній викладений в повному обсязі. Відповідно до проектів IEEE 802.11(h) і IEEE 802.11(k), що доповнюють цей стандарт, які включені в цю заявку шляхом посилання, як якби були в ній викладені в повному обсязі, запити на вимірювання містять часову прив'язку, яка вказує, коли повинно початися вимірювання, що запитується. Наприклад, як показано на Фіг.1А, параметр 100 "Measurement Offset" ("зсув вимірювання") і параметр 101 "Activation Delay" ("затримка активізації") разом задають часову прив'язку відповідно до IEEE TGh і TGk. "Activation Delay" являє собою затримку активізації вимірювання (у кількості моментів часу ТВТТ - моментів часу передавання beaconпакетів), a "Measurement Offset" являє собою зсув вимірювання в одиницях TU. На Фіг.1В зображені допустимі запити на вимірювання. У залежності від стану каналу для передавання запиту на вимірювання в станцію-адресат можуть знадобитись декілька спроб. Прийнявши більш однієї копії одного й того самого запиту на вимірювання, відповідна станція відкидатиме при 5 йняті останніми дублюючі пакети. Це відповідно до протоколу, визначеного стандартом IEEE 802.11. Таке відкидання дублюючих пакетів згідно з протоколом IEEE 802.11 станцією, що приймає, може призвести до того, що у станції, що запитує, і станції, що приймає, виявляться різні beaconпакети часової прив'язки, від яких кожна з них буде відраховувати час початку вимірювання. Наприклад, якщо запит на вимірювання передається протягом одного інтервалу beacon-пакета і стан каналу дозволив станції, що приймає, прийняти цей пакет правильно, але її підтвердження (АСК) не буде одержане станцією, що передає, і, якщо запит на вимірювання буде потім успішно переданий протягом іншого інтервалу beacon-пакета, то beacon-пакети часової прив'язки на станції, що передає, і станції, що приймає, відрізнятимуться. У варіантах здійснення даного винаходу пропонується спосіб і система, які усувають неоднозначність в звіті про результати вимірювань у WLAN шляхом впровадження в ці звіти значень таймера. Тоді час, на який запитане виконання вимірювання, і фактичний час, коли це вимірювання виконується, можуть бути порівняні ініціатором запиту, таким чином гарантуючи унеможливлення якої-небудь неоднозначності. В одному варіанті здійснення цього винаходу для мережі WLAN стандарту IEEE 802.11 в звіти про результати вимірювань включають значення TSF-таймера. В одному варіанті здійснення, якому віддають перевагу, пакет і інформаційний елемент звіту про результати вимірювань модифікуються шляхом включення в нього поля з міткою абсолютного часу. Для WLAN стандарту IEEE 802.11 такою міткою абсолютного часу є значення часу TSF (або його частини) на момент початку запитаних вимірювань. У всіх варіантах здійснення запланований (запитаний) час початку вимірювань і фактичний час їх початку порівнюються для гарантування унеможливлення якої-небудь неоднозначності протоколу. Фіг.1А ілюструє параметри сервісного примітива, що запитує передавання запиту на вимірювання в рівноправний об'єкт WLAN; Фіг.1В ілюструє запити на вимірювання, дозволені у WLAN; Фіг.2А являє собою спрощену блок-схему, що ілюструє архітектуру BSS-системи, в якій можуть використовуватися варіанти здійснення даного винаходу; Фіг.2В являє собою спрощену блок-схему, що ілюструє архітектуру IBSS-системи, в якій можуть використовуватися варіанти здійснення даного винаходу; Фіг.3 ілюструє спрощену блок-схему точки доступу (АР) і кожної станції (STA) BSS-системи або IBSS-системи відповідно до одного варіанта здійснення даного винаходу; Фіг.4 ілюструє формат пакета звіту про результати вимірювань ("Measurement Request Frame") відповідно до одного варіанта здійснення даного винаходу; Фіг.5А ілюструє формат інформаційного елемента звіту про результати вимірювань 90995 6 ("Measurement Request Element") відповідно до одного варіанта здійснення даного винаходу; і Фіг.5В ілюструє поле режиму звіту про результати вимірювань інформаційного елемента звіту про результати вимірювань, показаного на фіг. 5А, відповідно до одного варіанта здійснення цього винаходу. Для більш глибокого розуміння цього винаходу в наведеному нижче описі розкриті, виключно для наглядності, але ніяк не для обмеження, характерні деталі, такі як конкретна архітектура, інтерфейси, методи тощо. Однак фахівцю в цій галузі техніки стане очевидно, що цей винахід може бути реалізований і в інших варіантах бездротової мережі, з відступом від цих конкретних деталей. На Фіг.2А зображена типова бездротова BSSмережа, в якій можуть використовуватися варіанти здійснення даного винаходу. Як показано на Фіг.2А, точка доступу (АР) 200 з'єднується з множиною нестаціонарних станцій (STAі) 201, які через бездротові лінії зв'язку 202 обмінюються одна з одною і точкою доступу (АР) інформацією множиною бездротових каналів. Основний принцип цього винаходу полягає у створенні механізму впровадження часових міток у звіти про результати вимірювань, виконаних станцією (STA0 201, щоб можна було уникати неоднозначностей при роботі протоколу, якщо такі виникнуть, тим самим роблячи можливим застосування подальших коректуючих дій. Слід зазначити, що кожна мережа, показана на Фіг.2, для цілей наглядності зображена невеликою. На практиці більшість мереж буде складатися з набагато більшої кількості нестаціонарних станцій (STAі) 201. На Фіг.2В зображена типова бездротова IBSS-мережа, в якій можуть використовуватися варіанти здійснення даного винаходу. Як показано на фіг. 2В, множина нестаціонарних станцій (STAі) 201 обмінюються одна з одною інформацією через бездротові лінії зв'язку 202 без використання точки доступу (АР). Звернемося до Фіг.3: точка доступу (АР) 200 і кожна станція (STAі) 201 в мережі WLAN, показаній на Фіг.2А або Фіг.2В, може включати в себе систему з архітектурою, яку ілюструє блок-схема на Фіг.3. Як точка доступу (АР) 200, так і кожна станція (STAі) 201 може мати в своєму складі приймач 301, демодулятор 302, вимірювальну схему 303, запам'ятовувальний пристрій 304, керуючий процесор 305, таймер 306, модулятор 307 і передавач 308. Система 300 показана на Фіг.3 як приклад і виключно для цілей наглядності. Хоч в даному описі можуть вживатися терміни, звичайно вживані при описуванні конкретних нестаціонарних станцій, сам опис і вжиті в ньому поняття рівною мірою стосуються інших систем обробки даних, в тому числі з архітектурою, відмінною від показаної на Фіг.3. В одному варіанті здійснення, якому віддають перевагу, приймач 301 і передавач 308 з'єднані з антеною (не показана) для перетворення прийнятих звітів про результати вимірювань і передавання запитів на здійснення потрібних вимірювань у відповідні цифрові дані за допомогою відповідно демодулятора 302 і модулятора 307. Схема збирання результатів вимірювання під керуванням 7 керуючого процесора 305 обробляє прийняті пакети звітів про результати вимірювань, що містять результати вимірювань і відповідні часові мітки, або здійснює запитані або періодичні (автономно) вимірювання, які передаються потім разом із відповідними часовими мітками в пакетах звітів про результати вимірювань. На Фіг.1В показані можливі комбінації ініціатора запиту і станції, що здійснює вимірювання, для варіантів здійснення цього винаходу як в бездротових IBSS-мережах, так і BSS-мережах стандарту IEEE 802.11. Таймер 306 використовується для встановлення часової мітки у пакетах звітів про результати вимірювань, яка показує час початку вимірювання, результати якого містяться у звіті. Фіг.4 ілюструє формат тіла 400 пакета звіту про результати вимірювань відповідно до одного варіанта здійснення цього винаходу, якому віддають перевагу. У варіанті здійснення цього винаходу для WLAN стандарту IEEE 802.11 для тіла 400 пакета звіту про результати вимірювань використовується формат тіла Action-пакета ("пакетаоперації"). Тіло 400 пакета звіту про результати вимірювань передається станцією 201 у відповідь на пакет запитування вимірювань, або станцією 201, що автономно надає дані результатів вимірювання. У всіх варіантах здійснення поле "Category" ("категорія") 401 встановлюється рівним значенню, яке вказує "Radio Measurement" ("радіовимірювання") або "Spectrum Management" ("управління спектром"). Поле "Action" ("операція") 402 встановлюється рівним значенню, яке вказує, що в пакеті міститься звіт про результати вимірювань. Поле "Dialog Token" ("діалоговий маркер") 403 встановлюється рівним значенню, що міститься у відповідному пакеті запитування вимірювань. Якщо пакет 400 звіту про результати вимірювань передається не у відповідь на пакет запитування вимірювань, то поле "Dialog Token" 402 встановлюється рівним нулю. В одному варіанті здійснення, якому віддають перевагу, або (1) поле часової мітки 404 пакета звіту про результати вимірювань ("Measurement Request Frame") містить значення абсолютного часу, що відповідає моменту початку здійснення станцією першого вимірювання, за яким вона надає звіт, або (2) в щонайменше одному інформаційному елементі 500 звіту про результати вимірювань ("Measurement Request Element") впроваджена часова мітка 504, або має місце і (1), і (2). Поле "Measurement Report Elements" ("інформаційні елементи звіту про результати вимірювань") 405 містить щонайменше один інформаційний елемент 500 звіту про результати вимірювань, показаний на Фіг.5А. Кількість інформаційних елементів 500 у звіті про результати вимірювань і довжина поля "Measurement Report Elements" 405 в пакеті 400 звіту про результати вимірювань обмежені максимально допустимим розміром блока даних протоколу керування доступом до середовища (відомого як MMPDU). Кожний інформаційний елемент 500 звіту про результати вимірювань містить звіт про результати вимірювання, здійсненого станцією 201. Формат інформаційного елемента 500 звіту про результати вимірювань відповідно до одного варіанта здійс 90995 8 нення, якому віддають перевагу, показаний на фіг. 5А. Поле "Element ID" ("ідентифікатор інформаційного елемента") 501 містить значення ідентифікатора, присвоєне відповідним запитом на вимірювання (наприклад, відповідно до стандарту IEEE 802.11 для звіту про результати вимірювань це 39). Поле "Length" ("довжина") 502 не є постійним, і залежить від довжини поля "Measurement Report" ("звіт про результати вимірювань") 507. Мінімальним значенням поля "Length" є 3 (наприклад, при звітуванні із полем "Measurement Mode" ("режим вимірювання"), що має значення "Incapable" ("неможливо") або "Refused" ("відмова"), при нульовій довжині поля "Measurement Report"). Поле "Measurement Token" ("маркер вимірювання") 503 встановлюється рівним значенню "Measurement Token" відповідного інформаційного елемента запитування вимірювання. Якщо інформаційний елемент звіту про результати вимірювань передається станцією автономно, то поле "Measurement Token" 503 встановлюється рівним нулю. Поле часової мітки 504 встановлюється рівним значенню абсолютного часу, що відповідає моменту початку запитаного вимірювання для кожного інформаційного елементу звіту про результати вимірювань, що передається в пакеті 400 звіту про результати вимірювань; для варіанта здійснення цього винаходу для мережі стандарту IEEE 802.11 це є значення TSF-таймера. Слід зазначити, що в звіті про результати вимірювань може бути присутнім або одне з двох полів часової мітки 404 і 504, або обидва. Як показано на Фіг.5А, підполе "Measurement Mode" ("режим вимірювання") 505 є бітовим полем, що характеризує тип запиту на вимірювання, що здійснюється. Підполе "Measurement Type" ("тип вимірювання") 506 встановлюється рівним значенню ідентифікатора, що визначає тип запиту на вимірювання. Поле "Measurement Report" ("звіт про результати вимірювань") 507 містить щонайменше один інформаційний елемент 500 звіту про результати вимірювань. Запровадження фактичного часу 504 в інформаційному елементі 500 звіту про результати вимірювань збільшує рівень достовірності вимірювання, і коли декілька станцій 201 звітують результати одного і того самого вимірювання в близькі - але різні - фактичні моменти часу 504, цей рівень достовірності ще більш підвищується. Крім того, частота переданих і запитаних звітів про результати вимірювань допомагає станції 201 зорієнтуватися при запитуванні і формуванні звітів про результати вимірювань, наприклад, якщо звіт приймається станцією 201 в 1:00 і 1:05, станція 201 може запитати вимірювання або передати звіт про результати вимірювань в 1:10, щоб відповідно одержати або надати надійне вимірювання даного елемента (або елементів). За одним із варіантів здійснення цього винаходу станція (201), здатна здійснювати вимірювання, у разі, якщо в щонайменше один інформаційний елемент звіту про результати вимірювань впроваджують мітку (504) абсолютного часу, може здійснювати перелічені нижче операції. Станція (201), здатна здійснювати вимірювання, визначає 9 найбільш ранню мітку (504) абсолютного часу інформаційного елемента звіту про результати вимірювань. Станція (201), здатна здійснювати вимірювання, присвоює згаданій часовій мітці (404) звіту про результати вимірювань значення згаданої визначеної найбільш ранньої мітки абсолютного часу інформаційного елемента звіту про результати вимірювань. Хоч були ілюстровані і описані варіанти здійснення цього винаходу, яким віддають перевагу, фахівцям в цій галузі техніки буде зрозуміло, що 90995 10 можливі різні зміни і модифікації, та певні ознаки можна замінити еквівалентними, не виходячи за межі обсягу винаходу. Крім того, пристосувати цей винахід до конкретної ситуації можна за допомогою численних різних модифікацій, не відхиляючись від його суті. Тому цей винахід не обмежений описаним конкретним варіантом, що розкритий як оптимальний спосіб його здійснення, але охоплює всі варіанти здійснення, охоплені формулою винаходу. 11 Комп’ютерна верстка О. Рябко 90995 Підписне 12 Тираж 28 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