用于亚1千兆赫无线网络的帧间间隔历时的制作方法

文档序号:7793243阅读:235来源:国知局
用于亚1千兆赫无线网络的帧间间隔历时的制作方法
【专利摘要】公开了经由亚1千兆赫无线网络来执行通信的系统和方法。还定义了供在经由亚1千兆赫无线网络的通信中使用的一个或多个帧间间隔参数的值。这些参数可包括160微秒(μs)的短帧间间隔(SIFS)时间。这些参数还可包括40μs的空闲信道评估(CCA)时间。还定义了附加参数,诸如空中传播时间(例如,以供包括在标准中,诸如电气电子工程师协会(IEEE)802.11ah)。
【专利说明】用于亚1千兆赫无线网络的帧间间隔历时
[0001] 优先权要求
[0002] 本申请要求2012年6月11日提交的题为"INTERFRAMESPACINGDURATION FORIEEE802. 11AH(用于IEEE802. 11AH的帧间间隔历时)"的美国临时专利申请 N〇.61/658,341、2012年7 月 9 日提交的题为"INTERFRAMESPACINGDURATIONFORIEEE 802. 11AH(用于IEEE802. 11AH的帧间间隔历时)"的美国临时专利申请No. 61/669, 489、 2012 年 7 月 30 日提交的题为"INTERFRAMESPACINGDURATIONFORIEEE802. 11AH(用 于IEEE802. 11AH的帧间间隔历时)"的美国临时专利申请No. 61/677, 336、以及2013 年 5 月 23 日提交的题为"INTER-FRAMESPACINGDURATIONFORSUB-1GIGAHERTZ WIRELESSNETW0RKS(用于亚1千兆赫无线网络的帧间间隔历时)"的美国非临时专利申请 No. 13/901,193的优先权,这些申请中的每一个的内容通过援引被整体纳入于此。 发明领域
[0003] 本公开一般涉及用于亚1千兆赫无线网络的帧间间隔历时。
[0004] 背景
[0005] 技术进步已产生越来越小且越来越强大的计算设备。例如,当前存在各种各样的 便携式个人计算设备,包括较小、轻量且易于由用户携带的无线计算设备,诸如便携式无线 电话、个人数字助理(PDA)以及寻呼设备。更具体地,便携式无线电话(诸如蜂窝电话和网 际协议(IP)电话)可通过无线网络来传达语音和数据分组。此外,许多此类无线计算设备 包括被结合于此的其他类型的设备。例如,无线计算设备还可包括数码相机、数码摄像机、 数字记录器以及音频文件播放器。同样,此类无线计算设备包括处理器,该处理器可以处理 可执行指令,包括软件应用(诸如可被用于接入因特网的web浏览器应用)。由此,这些无 线计算设备可包括显著的计算能力。随着对无线计算设备的使用的增加,分配给无线通信 的带宽可能随着增加的话务而变得拥塞。为了缓解这种拥塞,一种可能的办法是向无线计 算设备分配先前未充分利用的带宽。
[0006] 随着对无线数据通信的需求增加,通信系统可被设计成在工业、科学和医疗(ISM) 频带中的未充分利用的亚1GHz(千兆赫)频谱中操作。除了使用未充分利用的亚1GHz频 谱之外,通信系统的改进的覆盖范围可以允许新的应用出现,诸如基于广域的传感器网络、 传感器回程系统、以及无线保真(Wi-Fi)卸载功能。
[0007] 概述
[0008] 电气电子工程师协会(IEEE)颁布了与无线联网有关的各种行业规范,其中的许 多行业规范以"IEEE802. 11"名称来指定。例如,802.lib(题为"2. 4GHz频带中较高速的 物理层扩展"并被称为条款18)是可在客户房屋无线联网中(诸如在家庭或办公环境中) 使用的无线联网标准,而802.lln(题为"用于信息技术的标准--局域网和城域网--具 体要求部分11 :无线LAN媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范修改5 :用于较高吞吐量 的增强2009")是可用于高速无线局域网(WLAN)实现的无线联网标准。"在进展中的"IEEE 802. 11标准包括802.llac(题为"用于甚高吞吐量的增强")以及802.llah(题为"亚1GHz 传感器网络")。IEEE802.llah是用于为无线局域网(WLAN)通信使用工业、科学和医疗 (ISM)频带中的低于1GHz的载波频率的标准。IEEE802.llah尚未定案的一些项目包括物 理层(PHY)参数或约束。
[0009] 本公开提供了用于亚1GHz网络(例如,可以与IEEE802.llah标准兼容的网络) 以及用于传输(例如,符合IEEE802.llah标准的传输)的一个或多个参数或约束以使得 站(例如,发射机或发射站)能够传送协议数据单元(prou)。该一个或多个参数或约束可 以与一个或多个帧间间隔(定时)参数相关联或者包括一个或多个帧间间隔(定时)参数。 在特定实施例中,所选择的帧间间隔值可以是为达成用于IEEE802.llah系统中的载波侦 听多址(CSMA)机制的成功操作所要求的最小值。
[0010] 基于该一个或多个参数或约束,站(例如,移动通信设备)可以使用具有工业、科 学和医学(ISM)频带中低于1GHz的载波频率的带宽信道来传送PPDU。PPDU可以包括一个 或多个码元并且可以经由无线局域网(WLAN)来传送。信道可以包括1兆赫(MHz)带宽信 道、2MHz带宽信道、4MHz带宽信道、8MHz带宽信道、16MHz带宽信道、或其组合。例如,在美 国,可以使用902MHz-928MHz无线频谱中的26个1MHz带宽信道、13个2MHz带宽信道、6个 4MHz带宽信道、3个8MHz带宽信道、或者1个16MHz带宽信道。每个2MHz带宽信道中的下 半部分可用作主1MHz带宽信道,而每个2MHz带宽信道中的上半部分可用作副1MHz带宽信 道。例如,站可以使用主带宽信道来传送具有1MHz带宽的数据,并且可以使用主带宽信道 和副带宽信道两者来传送具有2MHz带宽的数据。使用1MHz带宽信道的站可以被称为在 1MHz模式中操作。使用2MHz带宽信道的站可以被称为在2MHz模式中操作。
[0011] 在特定实施例中,一种装置包括发射机。该发射机能操作用于在至少部分地基于 160微秒的短帧间间隔(SIFS)时间的起始时间经由亚1千兆赫(GHz)无线网络来传送帧。
[0012] 在另一特定实施例中,一种非瞬态计算机可读存储设备存储指令。这些指令在由 处理器执行时使得处理器在基于短帧间间隔(SIFS)时间的起始时间发起经由亚1千兆赫 (GHz)无线网络来传送帧。SIFS时间是160微秒。
[0013] 在另一特定实施例中,一种非瞬态计算机可读存储设备存储指令。这些指令在由 处理器执行时使得处理器在基于空闲信道评估(CCA)时间的起始时间发起经由亚1千兆赫 (GHz)无线网络来传送帧。CCA时间是40微秒。
[0014] 在另一特定实施例中,一种方法包括经由亚1千兆赫(GHz)无线网络从站传送帧。 该帧在至少部分地基于40微秒的空闲信道评估(CCA)时间的起始时间传送。
[0015] 所公开的各实施例提供的一个优点在于能够实现经由亚1GHz无线网络的数据传 送和接收的一个或多个帧间间隔参数。该一个或多个帧间间隔参数可被包括在标准(诸如 IEEE8〇2.llah标准)中。
[0016] 本公开的其他方面、优点和特征将在阅读了本申请后变得明了,本申请包括下述 章节:附图简述、【具体实施方式】以及权利要求。
[0017] 附图简述
[0018] 图1是经由亚1GHz无线网络传达数据的系统的说明性实施例的图示;
[0019] 图2是与基于关联于亚1GHz无线网络的一个或多个帧间间隔参数来传送帧相关 联的时序图;
[0020] 图3是解说用于经由亚1GHz无线网络传送帧的特定方法的流程图,该传送基于一 个或多个帧间间隔参数;以及
[0021] 图4是被配置成在亚1GHz无线网络上传达数据的设备的特定实施例的框图。
[0022] 详细描述
[0023] 以下参照附图来描述本公开的特定实施例。在描述中,共同特征贯穿附图由共同 参考标记来标明。
[0024] 站可以经由亚1GHz网络来传送数据分组(例如,包括数据码元或PPDU)。对数据 分组的传送可以基于一个或多个帧间间隔(定时)参数。例如,该一个或多个参数或约束 可被包括在电气电子工程师协会(IEEE)802.llah标准中。
[0025] 图1是能操作用于经由无线网络140来传达数据的系统100的特定实施例的图 示。系统100包括发射机站106和接收机站160。发射机站106可被配置成经由网络140 向接收机站160传送分组130。尽管图1中示出单个发射机和单个接收机,但替换实施例包 括一个以上发射机,一个以上接收机,或两者。尽管图1中示出专用发射机站106和专用接 收机站160,但是一些设备(例如,收发机或者包括收发机的移动通信设备)可以能够进行 分组传送和分组接收两者。因此,网络140支持双向通信。
[0026] 网络140可以根据IEEE802.llah协议来操作。网络140可以支持经由多个信道 (例如,亚1GHz带宽信道)的通信。在特定实施例中,网络140的信道带宽取决于网络140 所位于的地理区域中的管制方针而从1MHz到16MHz地变化。例如,信道带宽在美国可以是 16MHz、在欧洲可以是2MHz、在另一管制域中可以是4MHz。当经由网络140传达数据时,用 于每个信道中的通信的工作带宽可以小于或等于该信道的信道带宽。例如,2MHz信道(例 如在美国)内的工作带宽可以是1. 5MHz、l. 66MHz、l. 75MHz、2MHz或小于或等于2MHz的某 一其它带宽。
[0027] 发射机站106可以包括处理器108、存储器110、分组创建/编码模块114、基带处 理器116以及发射机118。处理器108(例如,数字信号处理器(DSP)、应用处理器等)可以 耦合至存储器110。在特定实施例中,处理器108包括用于生成要经由网络140来传送的分 组130的逻辑(例如,硬件和/或电路元件)。替换地,分组130可以由分组创建/编码模 块114(例如,硬件、电路元件、软件、或其组合)来生成、编码、或其组合。
[0028] 存储器110可以是存储数据、指令或这两者的非瞬态计算机可读存储介质。存储 器110可以包括与网络140以及与分组130的传送相关联的PHY参数112。发射机站106 可以基于PHY参数112经由网络140传送分组130 (例如,协议数据单元(PH)U)或数据码 元)。例如,PHY参数112可以与一个或多个帧间间隔(定时)参数相关联。在特定实施例 中,PHY参数112被存储在存储器110中的表或数组中、在一个或多个电路或组件中被硬编 码、或其组合。
[0029] 存储器110还可包括能由处理器108执行以使处理器108执行本文进一步描述的 一个或多个功能或方法的指令(未示出)。例如,指令可包括或表示用户应用、操作系统、其 他可执行指令、或其组合。此外,存储器110可以存储由处理器108生成的或由分组创建/ 编码模块114生成的分组130。
[0030] 基带处理器116 (例如,IEEE802.llah基带处理器)可以耦合至处理器108、分组 创建/编码模块114以及发射机118。基带处理器116可以包括时钟104。发射机118可 以包括滤波器102 (例如,一个或多个射频(RF)滤波器)、媒体接入控制(MAC)模块152、以 及物理层收敛规程(PLCP)模块154。发射机118可以包括使得发射机站106能够无线地传 送数据和无线地接收数据的收发机。发射机118 (例如,RF发射机)可以耦合至一个或多 个无线天线120。另外,发射机站106可以包括用于生成发射中心频率、码元时钟频率、或 其组合以供由发射机站106使用的一个或多个振荡器。在特定实施例中,处理器108可以 发起经由网络140的一个或多个信道从发射机站106向接收机站160或另一设备传送分组 130 (经由基带处理器116、发射机118、以及无线天线120)。经由网络140对分组130的传 送可以符合IEEE802.llah标准中包括的一个或多个约束。例如,发射机站106可以基于 由IEEE802.llah标准指定的帧间间隔参数来传送分组130。
[0031] 接收机站160可以包括被配置成接收一个或多个数据分组(例如,数据码元)(诸 如经由网络140发送的分组130)的站、接入点、或另一设备。接收机站160可以包括处理 器168、存储器170、分组解码模块174、基带处理器176以及接收机178。处理器168 (例如, 数字信号处理器OSP)、应用处理器等)可以耦合至存储器170。在特定实施例中,处理器 168包括用于处理经由网络140在接收机站160处接收的分组130的逻辑(例如,硬件和/ 或电路元件)。替换地,分组130可以由分组解码模块174(例如,硬件、电路元件、软件、或 其组合)解码(解构)。
[0032] 存储器170可以是存储数据、指令或这两者的非瞬态计算机可读存储介质。存储 器170可以包括与网络140以及与分组130的传送的接收相关联的PHY参数172。接收机 站160可以经由网络140接收分组130 (例如,协议数据单元(prou)或数据码元)并且基 于PHY参数172来处理收到分组130。例如,PHY参数172可以与一个或多个帧间间隔(定 时)参数相关联。在特定实施例中,PHY参数172被存储在存储器170中的表或数组中、在 一个或多个电路或组件中被硬编码、或其组合。
[0033] 存储器170还可包括能由处理器168执行以使处理器168执行本文进一步描述的 一个或多个功能或方法的指令(未示出)。例如,指令可包括或表示用户应用、操作系统、其 他可执行指令、或其组合。此外,存储器170可以存储分组130或来自分组130的、由处理 器108或分组解码模块174生成的经处理的数据。
[0034] 基带处理器176 (例如,IEEE802.llah基带处理器)可以耦合至处理器168、分组 解码模块174以及接收机178。基带处理器176可以包括时钟164。接收机178可以包括滤 波器162 (例如,一个或多个RF滤波器)、媒体接入控制(MAC)模块192、以及物理层收敛规 程(PLCP)模块194。接收机178可以包括使得接收机站160能够无线地传送数据和无线地 接收数据的收发机。接收机178 (例如,RF接收机)可以耦合至一个或多个无线天线180。 另外,接收机站160可以包括用于生成一个或多个时钟信号或频率信号的一个或多个振荡 器。在特定实施例中,接收机站160可以经由网络140的一个或多个信道从发射机站106 或另一设备接收分组130 (经由无线天线180、接收机178以及基带处理器176)。经由网络 140对分组130的传送和接收可以符合IEEE802.llah标准中包括的一个或多个约束。
[0035] 在操作期间,发射机站106的处理器108、分组创建/编码模块114、基带处理器 116、或其组合可以基于PHY参数112来创建(例如生成)和编码分组130。分组130可以 由发射机站106经由发射机118和一个或多个无线天线120来传送。分组130可以经由网 络140传送到接收机站160。经由网络140对分组130的传送可以符合IEEE802.llah标 准中包括的一个或多个约束。接收机站160可以经由一个或多个无线天线180和接收机 178来接收分组130。处理器168、分组解码模块174、基带处理器176、或其组合可以基于PHY参数172来解码分组130。
[0036] 系统100可以因此提供被配置成经由网络140的亚1GHz带宽信道来传送数据分 组(例如,数据码元或PPDU)的发射机以及接收该数据分组的接收机。分组130可以遵循 并且符合一个或多个标准,诸如IEEE802.llah标准。例如,IEEE802.llah标准可以包括 一个或多个帧间间隔参数,如本文进一步描述的。
[0037] 帧间间隔(定时)参数
[0038] 帧间间隔(例如,两个帧之间的间隔值)参数可以包括空闲信道评估(CCA)时间、 CCA中间时间、空中传播时间、时隙时间、以及短帧间间隔(SIFS)时段。在表1中提供可用 于一个或多个参数的示例性值--帧间间隔参数。在表1中,示例性值采用微秒(Us)为 单位。
[0039] 表1--帧间间隔参数
【权利要求】
1. 一种装置,包括被配置成在至少部分地基于160微秒的短帧间间隔(SIFS)时间的起 始时间经由亚1千兆赫(GHz)无线网络来传送帧的发射机。
2. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述起始时间进一步至少部分地基于6微秒 的空中传播时间。
3. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述起始时间进一步至少部分地基于40微 秒的空闲信道评估(CCA)时间。
4. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述起始时间进一步至少部分地基于6微秒 的空中传播时间以及40微秒的空闲信道评估(CCA)时间。
5. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述发射机遵循电气电子工程师协会 (IEEE) 802. Ilah 标准。
6. -种存储有指令的非瞬态计算机可读存储设备,所述指令在由处理器执行时使得所 述处理器在基于短帧间间隔(SIFS)时间的起始时间发起经由亚1千兆赫(GHz)无线网络 来传送帧,其中所述SIFS时间为160微秒。
7. 如权利要求6所述的非瞬态计算机可读存储设备,其特征在于,所述起始时间进一 步至少部分地基于6微秒的空中传播时间。
8. 如权利要求6所述的非瞬态计算机可读存储设备,其特征在于,所述起始时间进一 步至少部分地基于40微秒的空闲信道评估(CCA)时间。
9. 如权利要求6所述的非瞬态计算机可读存储设备,其特征在于,所述起始时间进一 步至少部分地基于40微秒的空闲信道评估(CCA)时间以及6微秒的空中传播时间。
10. -种存储有指令的非瞬态计算机可读存储设备,所述指令在由处理器执行时使得 所述处理器在基于空闲信道评估(CCA)时间的起始时间发起经由亚1千兆赫(GHz)无线网 络来传送帧,其中所述CCA时间为40微秒。
11. 如权利要求10所述的非瞬态计算机可读存储设备,其特征在于,所述起始时间进 一步基于短帧间间隔(SIFS)时间,其中所述SIFS时间为160微秒。
12. 如权利要求10所述的非瞬态计算机可读存储设备,其特征在于,所述起始时间进 一步基于6微秒的空中传播时间。
13. 如权利要求10所述的非瞬态计算机可读存储设备,其特征在于,所述起始时间进 一步基于6微秒的空中传播时间以及短帧间间隔(SIFS)时间,其中所述SIFS时间为160 微秒。
14. 一种方法,包括经由亚1千兆赫(GHz)无线网络从站传送巾贞,其中所述帧在至少部 分地基于40微秒的空闲信道评估(CCA)时间的起始时间传送。
15. 如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述起始时间进一步至少部分地基于6微 秒的空中传播时间。
16. 如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述起始时间进一步至少部分地基于160 微秒的短帧间间隔(SIFS)时间。
17. 如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述起始时间进一步至少部分地基于160 微秒的短帧间间隔(SIFS)时间以及6微秒的空中传播时间。
18. -种设备,包括: 用于生成帧的装置;以及 用于在至少部分地基于160微妙的短帧间间隔(SIFS)时间的起始时间经由亚1千兆 赫(GHz)无线网络来传送帧的装置。
19. 如权利要求18所述的设备,其特征在于,所述用于生成帧的装置包括处理器。
20. 如权利要求18所述的设备,其特征在于,所述用于传送帧的装置包括发射机。
【文档编号】H04W28/18GK104322101SQ201380027711
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2012年6月11日
【发明者】T·尤西克, S·莫林, H·萨姆帕斯, D·J·R·范尼 申请人:高通股份有限公司
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