用于无线网络中的多用户通信的方法和装置与流程

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用于无线网络中的多用户通信的方法和装置与流程

本公开的某些方面一般涉及无线通信,尤其涉及用于无线网络中的多用户通信的方法和装置。

背景

在许多电信系统中,通信网络被用于在空间上分开的若干个交互设备之间交换消息。网络可根据地理范围来分类,该地理范围可以例如是城市区域、局部区域、或者个人区域。此类网络可分别被命名为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、或个域网(PAN)。网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换、路由技术(例如,电路交换对分组交换)、用于传输的物理介质的类型(例如,有线对无线)、和所使用的通信协议集(例如,网际协议套集、同步光学联网(SONET)、以太网等)而有所不同。

当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时,或者在网络架构以自组织(ad hoc)拓扑结构而非固定拓扑结构来形成的情况下,无线网络往往是优选的。无线网络使用无线电、微波、红外、光等频带中的电磁波以非制导传播模式来采用无形的物理介质。在与固定的有线网络相比较时,无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。

为了解决无线通信系统所要求的持续增长的带宽需求这一问题,正在开发不同的方案以允许多个接入终端通过共享信道资源的方式与单个接入点通信,而同时达成高数据吞吐量。在有限的通信资源下,期望减少在接入点与多个终端之间传递的话务量。例如,当多个终端向接入点发送上行链路通信时,期望使得用于完成所有传输的上行链路的话务量最小化。因此,存在对于用于无线网络中的多用户通信的改进方法和装置的需求。

概述

所附权利要求的范围内的系统、方法和设备的各方面各自具有若干方面,不是仅靠其中任何单一方面来得到本文中所描述的期望属性。本文中描述一些突出特征,但其并不限定所附权利要求的范围。

本说明书中所描述的主题内容的一个或多个方面的细节在附图及以下描述中阐述。其他特征、方面和优点将从该描述、附图和权利要求书中变得明了。注意,以下附图的相对尺寸可能并非按比例绘制。

一些方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置包括处理系统,其被配置成生成包括其中具有本地地址字段的报头的清除传送消息。该清除传送消息指示传输机会并且包括多个设备在特定时间并发地传送数据的请求。该装置进一步包括接口,其被配置成输出清除传送消息以供传送给多个设备。

一些方面提供了一种用于无线通信的方法。该方法包括生成包括其中具有本地地址字段的报头的清除传送消息。该清除传送消息指示传输机会并且包括多个设备在特定时间并发地传送数据的请求。该方法进一步包括输出该清除传送消息以供传送给该多个设备。

一些方面提供了一种其上编码有指令的计算机可读介质,该指令在被执行时使一装置执行一种无线通信方法。该方法包括生成包括其中具有本地地址字段的报头的清除传送消息。该清除传送消息指示传输机会并且包括多个设备在特定时间并发地传送数据的请求。该方法进一步包括输出该清除传送消息以供传送给该多个设备。

一些方面提供了一种用于无线通信的装备。该装备包括用于生成包括其中具有本地地址字段的报头的清除传送消息的装置。该清除传送消息指示传输机会并且包括多个设备在特定时间并发地传送数据的请求。该装备进一步包括用于输出清除传送消息以供传送给多个设备的装置。

一些方面提供了一种用于无线通信的无线节点。该无线节点包括处理系统,其被配置成生成包括其中具有本地地址字段的报头的清除传送消息。该清除传送消息指示传输机会。该清除传送消息进一步包括多个设备在特定时间并发地传送数据的请求。该无线节点进一步包括接口,其被配置成输出清除传送消息以供传送给多个设备。该无线节点进一步包括发射机,其被配置成向该多个设备传送该清除传送消息。

附图简述

图1解说了具有接入点和接入终端的多址多输入多输出(MIMO)系统。

图2解说了图1的MIMO系统中的接入点以及两个接入终端的框图。

图3解说了在可用在图1的MIMO系统内的无线设备中可利用的各种组件。

图4A是解说根据一些方面的可被用于UL通信的UL-MU-MIMO协议的示例的时序图。

图4B是解说根据一些方面的可被用于UL通信的另一UL-MU-MIMO协议的示例的时序图。

图5是根据一些方面的结合图1解说UL-MU-MIMO传输的操作模式的时序图。

图6是根据一些方面的结合图1解说UL-MU-MIMO传输的另一操作模式的时序图。

图7是根据一些方面的结合图1解说利用请求传送(RTX)消息发起UL-MU-MIMO的时序图。

图8是根据一些方面的多用户上行链路通信的消息时序图。

图9是根据一些方面的RTX消息的示图。

图10是根据一些方面的清除传送(CTX)消息的示图。

图11是根据一些方面的CTX消息的另一示图。

图12是根据一些方面的CTX消息的另一示图。

图13是根据一些方面的CTX消息的另一示图。

图14是根据一些方面的CTX消息的另一示图。

图15是根据一些方面的单播CTX消息的另一示图。

图16是根据一些方面的包括包含图15的单播CTX消息的MPDU的多用户(MU)PPDU的示图。

图17是根据一些方面的空数据分组(NDP)CTX消息的高效率信号字段的示图。

图18是根据一些方面的单播NDP CTX消息的示图。

图19是根据一些方面的NDP CTX消息的另一示图。

图20是根据一些方面的用于提供无线通信的方法的流程图。

详细描述

以下参照附图更全面地描述本新颖系统、装置和方法的各种方面。然而,本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限定于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。确切而言,提供这些方面是为了使本公开将是透彻和完整的,并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文的教导,本领域技术人员应领会,本公开的范围旨在覆盖本文所公开的这些新颖的系统、装置和方法的任何方面,不论其是独立实现的还是与本申请的任何其他方面组合实现的。例如,可使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外,本申请的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的各种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解,本文所公开的任何方面可以由权利要求的一个或多个要素来实施。

尽管本文描述了特定方面,但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点,但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、用途或目标。确切而言,本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议,其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开,本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。

无线网络技术可包括各种类型的无线局域网(WLAN)。WLAN可被用于采用广泛使用的联网协议来将近旁设备互连在一起。本文描述的各个方面可应用于任何通信标准,诸如Wi-Fi、或者更一般地IEEE 802.11无线协议族中的任何成员。

在一些方面,可使用正交频分复用(OFDM)、直接序列扩频(DSSS)通信、OFDM与DSSS通信的组合、或其他方案来根据高效率802.11协议传送无线消息。高效率802.11协议的各方面可用于因特网接入、传感器、计量、智能电网或其他无线应用。有利地,实现该特定无线协议的某些设备的各方面可比实现其他无线协议的设备消耗更少功率,可被用于跨短距离传送无线消息,和/或可以能够传送不太可能被物体(诸如人)阻挡的消息。

在一些方面,WLAN包括作为接入无线网络的组件的各种设备。例如,可以有两种类型的设备:接入点(“AP”)和客户端(也称为接入终端,或“接入终端”)。一般而言,接入点用作为WLAN的中枢或基接入终端且接入终端用作为WLAN的用户。例如,接入终端可以是膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话等。在一示例中,接入终端经由遵循Wi-Fi(例如,IEEE 802.11协议,诸如802.11ah)的无线链路连接到接入点以获得至因特网或至其它广域网的一般连通性。在一些方面,接入终端也可被用作AP。

本文所描述的技术可用于各种宽带无线通信系统,包括基于正交复用方案的通信系统。此类通信系统的示例包括空分多址(SDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统等。SDMA系统可利用充分不同的方向来同时传送属于多个接入终端的数据。TDMA系统可通过将传输消息划分在不同时隙中、每个时隙被指派给不同的接入终端来允许多个接入终端共享相同的频率信道。TDMA系统可实现全球移动通信系统(GSM)或本领域中已知的某些其他标准。OFDMA系统利用正交频分复用(OFDM),这是一种将整个系统带宽划分成多个正交副载波的调制技术。这些副载波也可以被称为频调、频槽等。在OFDM下,每个副载波可以用数据独立调制。OFDM系统可实现IEEE 802.11或本领域中已知的某些其它标准。SC-FDMA系统可以利用交织式FDMA(IFDMA)在跨系统带宽分布的副载波上传送,利用局部式FDMA(LFDMA)在由毗邻副载波构成的块上传送,或者利用增强式FDMA(EFDMA)在多个由毗邻副载波构成的块上传送。一般而言,调制码元在OFDM下是在频域中发送的,而在SC-FDMA下是在时域中发送的。SC-FDMA系统可实现3GPP-LTE(第三代伙伴项目长期演进)或其他标准。

本文中的教导可被纳入各种有线或无线装置(例如节点)中(例如实现在其内或由其执行)。在一些方面,根据本文中的教导实现的无线节点可包括接入点或接入终端。

接入点(“AP”)可包括、被实现为、或被称为:B节点、无线电网络控制器(“RNC”)、演进型B节点、基接入终端控制器(“BSC”)、基收发机接入终端(“BTS”)、基接入终端(“BS”)、收发机功能(“TF”)、无线电路由器、无线电收发机、基本服务集(“BSS”)、扩展服务集(“ESS”)、无线电基接入终端(“RBS”)或其他某个术语。

接入终端“接入终端”还可包括、被实现为、或被称为:接入终端(“AT”)、订户接入终端、订户单元、移动接入终端、远程接入终端、远程终端、用户代理、用户设备、用户装备、用户终端或其他某个术语,诸如,设备或多个设备。在一些方面,接入终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(“SIP”)话机、无线本地环路(“WLL”)接入终端、个人数字助理(“PDA”)、具有无线连接能力的手持式设备、站(STA)或连接至无线调制解调器的其他某种合适的处理设备。因此,本文所教导的一个或多个方面可被纳入到电话(例如,蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如,膝上型设备)、便携式通信设备、头戴式送受话器、便携式计算设备(例如,个人数据助理)、娱乐设备(例如,音乐或视频设备、或卫星无线电)、游戏设备或系统、全球定位系统设备、或被配置成经由无线介质通信的任何其他合适的设备中。

图1解说了具有接入点和接入终端的多址多输入多输出(MIMO)系统100。为简单起见,图1中仅示出一个接入点110。接入点一般是与各接入终端通信的固定接入终端,并且也可称为基接入终端或使用某个其它术语。接入终端或接入终端可以是固定的或者移动的,并且也可称作移动接入终端或无线设备、或使用其他某个术语来称呼。接入点110可在任何给定时刻在下行链路和上行链路上与一个或多个接入终端120A、120B、120C、120d、120e、120f、120g、120h、120i(下文统称为接入终端120或者在指代不止一个接入终端时被称为诸接入终端120)通信。下行链路(即,前向链路)是从接入点至接入终端的通信链路,而上行链路(即,反向链路)是从接入终端至接入点的通信链路。接入终端还可与另一接入终端进行对等通信。系统控制器130耦合到各接入点并提供对这些接入点的协调和控制。

尽管以下公开的各部分将描述能够经由空分多址(SDMA)来通信的接入终端120,但对于某些方面,接入终端120还可包括不支持SDMA的一些接入终端。因此,对于此类方面,接入点110可被配置成与SDMA和非SDMA接入终端两者通信。这一办法可便于允许不支持SDMA的较老版本的接入终端(“旧式”接入终端)仍旧部署在企业中以延长其有用寿命,同时允许在被认为恰当的场合引入较新的SDMA接入终端。

系统100采用多个发射天线和多个接收天线来进行下行链路和上行链路上的数据传输。接入点110装备有Nap个天线并且对于下行链路传输而言表示多输入(MI)而对于上行链路传输而言表示多输出(MO)。具有K个所选接入终端120的集合共同地对于下行链路传输而言表示多输出并且对于上行链路传输而言表示多输入。对于纯SDMA,如果给K个接入终端的数据码元流没有通过某种手段在码、频率、或时间上进行复用,则需要Nap≤K≤1。如果数据码元流能使用TDMA技术、在CDMA下使用不同码信道、在OFDM下使用不相交的子频带集合等进行复用,则K可以大于Nap。每个所选接入终端可向接入点传送因用户而异的数据和/或从接入点接收因用户而异的数据。一般而言,每一个所选接入终端可装备有一个或多个天线(即,Nut≥1)。该K个所选接入终端可具有相同数目的天线,或者一个或多个接入终端可具有不同数目的天线。

系统100可以是时分双工(TDD)系统或频分双工(FDD)系统。对于TDD系统,下行链路和上行链路共享相同频带。对于FDD系统,下行链路和上行链路使用不同频带。系统100还可利用单载波或多载波进行传输。每个接入终端可装备有单个天线(例如为了抑制成本)或多个天线(例如在能够支持附加成本的场合)。如果通过将传送、接收划分到不同时隙中、其中每个时隙可被指派给不同接入终端120的方式使各接入终端120共享相同频率信道,则系统100还可以是TDMA系统。

图2解说了系统100中的接入点110以及两个接入终端120A和120i的框图。接入点110装备有Nt个天线224a到224ap。接入终端120A装备有Nut,m个天线252ma到252mu,而接入终端120i装备有Nut,x个天线252xa到252xu。接入点110对于下行链路是传送方实体,而对于上行链路是接收方实体。接入终端120对于上行链路而言是传送方实体,而对于下行链路而言是接收方实体。如本文所使用的,“传送方实体”是能够经由无线信道传送数据的独立操作的装置或设备,而“接收方实体”是能够经由无线信道接收数据的独立操作的装置或设备。在以下的描述中,下标“dn”表示下行链路,下标“up”表示上行链路,Nup个接入终端被选择用于上行链路上的同时传输,而Ndn个接入终端被选择用于下行链路上的同时传输。Nup可以等于或可以不等于Ndn,并且Nup和Ndn可以是静态值或者可针对每个调度区间而改变。可在接入点110和/或接入终端120处使用波束转向或其他某种空间处理技术。

在上行链路上,在被选择进行上行链路传输的每个接入终端120处,发射(TX)数据处理器288接收来自数据源286的话务数据和来自控制器280的控制数据。TX数据处理器288基于与为该接入终端选择的速率相关联的编码及调制方案来处理(例如,编码、交织、和调制)该接入终端的话务数据并提供数据码元流。TX空间处理器290对该数据码元流执行空间处理并为Nut,m个天线提供Nut,m个发射码元流。每个发射机(TMTR)单元254接收并处理(例如,转换至模拟、放大、滤波、以及上变频)各自的发射码元流以生成上行链路消息。相应收发机单元254内的Nut,m个发射机提供Nut,m个上行链路消息以供从Nut,m个天线252进行传送,例如以传送到接入点110。

Nup个接入终端可被调度用于在上行链路上进行同时传输。这些接入终端中的每一个可对其相应的数据码元流执行空间处理并在上行链路上向接入点110传送其相应的发射码元流集。

在接入点110处,Nup个天线224a到224ap从在上行链路上进行传送的所有Nup个接入终端接收上行链路消息。每个天线224向收发机单元222内的各自相应的接收机(RCVR)单元提供收到消息。每个收发机单元222执行与收发机单元254所执行的处理互补的处理,并提供收到码元流。RX空间处理器240对来自相应收发机单元222内的Nup个接收机单元的Nup个收到码元流执行接收机空间处理并提供Nup个恢复出的上行链路数据码元流。接收机空间处理可以是根据信道相关矩阵求逆(CCMI)、最小均方误差(MMSE)、软干扰消去(SIC)、或其他某种技术来执行的。每个恢复出的上行链路数据码元流是对由相应接入终端传送的数据码元流的估计。RX数据处理器242根据对每个恢复出的上行链路数据码元流所使用的速率来处理(例如,解调、解交织、和解码)此恢复出的上行链路数据码元流以获得经解码数据。每个接入终端的经解码数据可被提供给数据阱244以进行存储和/或提供给控制器230以供进一步处理。

在下行链路上,在接入点110处,TX数据处理器210接收来自数据源208的给为进行下行链路传输所调度的Ndn个接入终端的话务数据、来自控制器230的控制数据、以及还可能有来自调度器234的其他数据。可在不同的传输信道上发送各种类型的数据。TX数据处理器210基于为每个接入终端选择的速率来处理(例如,编码、交织、和调制)给该接入终端的话务数据。TX数据处理器210为Ndn个接入终端提供Ndn个下行链路数据码元流。TX空间处理器220对Ndn个下行链路数据码元流执行空间处理(诸如预编码或波束成形)并为Nup个天线提供Nup个发射码元流。每个收发机单元222接收并处理各自的发射码元流以生成下行链路消息。相应收发机单元222内的Nup个发射机可提供Nup个下行链路消息以用于从例如Nup个天线224传送到接入终端120的传输。

在每个接入终端120处,Nut,m个天线252接收来自接入点110的Nup个下行链路消息。每个收发机单元254处理来自相关联的天线252的收到消息并提供收到码元流。RX空间处理器260对来自Nut,m个收发机单元254的Nut,m个收到码元流执行接收机空间处理并向该接入终端120提供恢复出的下行链路数据码元流。接收机空间处理可以是根据CCMI、MMSE、或某种其他技术来执行的。RX数据处理器270处理(例如,解调、解交织和解码)恢复出的下行链路数据码元流以获得给该接入终端的经解码数据。

在每个接入终端120处,信道估计器278估计下行链路信道响应并提供下行链路信道估计,其可包括信道增益估计、SNR估计、噪声方差等。类似地,信道估计器228估计上行链路信道响应并提供上行链路信道估计。每个接入终端的控制器280通常基于该接入终端的下行链路信道响应矩阵Hdn,m来推导该接入终端的空间滤波器矩阵。控制器230基于有效上行链路信道响应矩阵Hup,eff来推导接入点的空间滤波器矩阵。每个接入终端的控制器280可向接入点110发送反馈信息(例如,下行链路和/或上行链路本征向量、本征值、SNR估计等)。控制器230和280还可分别控制接入点110和接入终端120处的各种处理单元的操作。

图3解说了在可用在图1的无线通信系统100内的无线设备302中可利用的各种组件。无线设备302是可被配置成实现本文描述的各种方法的设备的示例。无线设备302可包括接入点110或接入终端120。

无线设备302可包括控制无线设备302的操作的处理系统304。处理系统304也可被称为中央处理单元(CPU)、硬件处理器或处理器。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者的存储器306向处理系统304提供指令和数据。存储器306的一部分还可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理系统304可基于存储器306内存储的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器306中的指令可被执行以实现本文所描述的方法。

处理系统304可以用一个或多个处理器来实现。这一个或多个处理器可以用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、选通逻辑、分立硬件组件、专用硬件有限状态机、或能够对信息执行演算或其他操纵的任何其他合适实体的任何组合来实现。

处理系统还可包括其上编码有指令的计算机可读介质,该指令在被执行时使得无线设备302执行一种无线通信方法。此类指令应当被宽泛地解释成意指任何类型的指令,无论其被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或是其他。指令可包括代码(例如,呈源代码格式、二进制代码格式、可执行代码格式、或任何其他合适的代码格式)。这些指令在由该一个或多个处理器执行时使处理系统执行本文描述的各种功能。

无线设备302还可包括外壳308,该外壳308可内含发射机310和接收机312以允许在无线设备302和远程位置之间进行数据的传送和接收。发射机310和接收机312可被组合成收发机314。单个或多个收发机天线316可被附连至外壳308且电耦合至收发机314。无线设备302还可包括(未示出)多个发射机、多个接收机和多个收发机。

无线设备302还可包括可被用于力图检测和量化由收发机314接收到的消息电平的信号检测器318。信号检测器318可检测诸如总能量、每副载波每码元能量、功率谱密度之类的消息以及其他消息。无线设备302还可包括用于处理消息的数字信号处理器(DSP)320。

无线设备302的各个组件可由总线系统322耦合在一起,该总线系统322除数据总线外还可包括电源总线、控制帧总线、以及状态消息总线。在一些方面,处理系统304单独地或结合总线系统322可包括被配置成将两个或更多个组件连接在一起以使得可在该两个或更多个组件之间传达数据或信息的接口(例如,硬件或软件)。例如,在一些方面,接口可从无线设备302的组件或者从另一设备接收信息或通信。在一些方面,接口可被配置成输出信息以供传送给无线设备302的另一组件或者另一设备。

本公开的某些方面支持从多个接入终端向AP传送上行链路(UL)消息。在一些方面,UL消息可以在多用户MIMO(MU-MIMO)系统中传送。替换地,UL消息可以在多用户FDMA(MU-FDMA)或类似的FDMA系统中传送。具体地,图4A、4B、5、6、7解说了UL-MU-MIMO传输410A和410B(统称为UL-MU-MIMO传输410),其将等同地适用于UL-FDMA传输。在这些方面,UL-MU-MIMO或UL-FDMA传输可同时从多个接入终端发送到接入点并且可创造无线通信中的效率。

数量增加的无线和移动设备对无线通信系统所要求的带宽需求施加了越来越大的压力。在有限的通信资源下,期望减少在接入点110与多个接入终端120之间传递的话务量。例如,当多个接入终端120向接入点110发送上行链路通信时,期望使得用于完成所有传输的上行链路的话务量最小化。由此,本文描述的各方面支持利用通信交换、调度以及特定消息来增加到接入点110的上行链路传输的吞吐量。

图4A是解说根据一些方面的可被用于UL通信的UL-MU-MIMO协议400的时序图。如图4A中所示并且结合图1,接入点110可向接入终端120传送清除传送(CTX)消息402以指示哪些接入终端可参与UL-MU-MIMO方案,以使得特定接入终端被指导开始UL-MU-MIMO。在一些方面,CTX消息402可以在物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的有效载荷部分中传送。示例CTX消息结构在以下参照图10-19更全面地描述。在一些方面,CTX消息可包括空数据分组(NDP)(例如,包括PLCP报头且无有效载荷的消息)。在此类方面,CTX消息信息可被包括在PLCP报头的字段之一中。在与802.11ax标准兼容的PLCP报头中,例如,该信息可被包括在以下一者中:第一高效率信号字段(HE SIG1)、第二高效率信号字段(HE SIG2)、或者第三高效率信号字段(HE SIG 3字段)(统称为多个信号字段)。图17-19解说了包括CTX消息信息的802.11ax NDP CTX消息的一些示例。

一旦接入终端120从接入点110接收到其中列出了该接入终端的CTX消息402,该接入终端120就可传送UL-MU-MIMO传输410A、410B(统称为410)。在图4A中,接入终端120A和接入终端120B分别传送包含物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的UL-MU-MIMO传输410A和410B。一旦接收到UL-MU-MIMO传输410,接入点110就可向接入终端120传送块确收(块ACK消息)470。

图4B是解说根据一些方面的可被用于UL通信的UL-MU-MIMO协议的时序图。在图4B中,CTX消息被聚集在聚集式MAC协议数据单元(A-MPDU)消息407中。聚集式A-MPDU消息407可向接入终端120提供时间以用于传送UL消息之前的处理,或者可允许接入点110在接收上行链路数据之前向接入终端120发送数据。

并非所有接入点110或接入终端120都可支持UL-MU-MIMO或UL-FDMA操作。来自接入终端120的能力指示可在关联请求或探测请求中所包括的高效率(HE)无线能力元素中指示并且可包括指示能力的位、接入终端120能在UL-MU-MIMO传输中使用的最大空间流数目、接入终端120能在UL-FDMA传输中使用的频率、最小和最大功率以及功率退避粒度、以及接入终端120能执行的最小和最大时间调整。

来自接入点的能力指示可在关联响应、信标或探测响应中所包括的HE无线能力元素中指示并且可包括指示能力的位、单个接入终端120能在UL-MU-MIMO传输中使用的最大空间流数目、单个接入终端120能在UL-FDMA传输中使用的频率、所要求的功率控制粒度、以及接入终端120应当能够执行的所要求的最小和最大时间调整。

在一些方面,接入终端120可以通过向接入点110发送指示请求启用对UL-MU-MIMO特征的使用的管理消息来向接入点110请求成为UL-MU-MIMO(或UL-FDMA)协议的一部分。在一些方面,接入点110可通过准予对UL-MU-MIMO特征的使用或拒绝该使用来作出响应。一旦对UL-MU-MIMO的使用被准予,接入终端120就可预期在各个时间的CTX消息402。另外,一旦接入终端120被启用成操作UL-MU-MIMO特征,该接入终端120就可遵循特定操作模式。如果多种操作模式是可能的,则接入点110可在HE无线能力元素、管理消息或操作元素中向接入终端120指示要使用哪种模式。在一些方面,接入终端120可在操作期间通过向接入点110发送不同的操作元素来动态地改变操作模式和参数。在一些方面,接入点110可在操作期间通过向接入终端120或在信标中发送经更新的操作元素或管理消息来动态地切换操作模式。在一些方面,操作模式可在设立阶段中指示并且可每接入终端120地或者针对一群接入终端120来设立。在一些方面,操作模式可每话务标识符(TID)地被指定。

图5是根据一些方面的结合图1解说UL-MU-MIMO传输的操作模式的时序图。在此类方面,接入终端120从接入点110接收CTX消息402,并向接入点110发送立即响应。该响应可以是清除发送(CTS)消息408或另一类似消息的形式。在一些方面,对发送CTS消息的要求可以在CTX消息402中指示或者可以在通信的设立阶段中指示。如图5中所示,接入终端120A和接入终端120B可响应于接收到CTX消息402而传送第一CTS消息408A和第二CTS消息408B。第一CTS消息408A和第二CTS消息408B的调制和编码方案(MCS)可以基于CTX消息402的MCS。在此类方面,第一CTS消息408A和第二CTS消息408B包括相同位和相同的加扰序列,以使得它们可同时被传送给接入点110。CTS消息408A、408B的历时字段可以基于CTX消息402中的历时字段再移除用于CTX消息PPDU的时间。随后由如在CTX消息402消息中列出的接入终端120A、120B发送UL-MU-MIMO传输410A、410B。接入点110可随后向接入终端120A、120B发送确收(ACK)消息475。在一些方面,ACK消息475可以是去往每个接入终端的串行ACK消息或者是块ACK消息。在一些方面,ACK消息可被轮询。该方面通过同时从多个接入终端向接入点110传送CTS消息408A、408B(而非顺序地传送)来创造效率,这节省了时间并降低了干扰可能性。

图6是根据一些方面的结合图1解说UL-MU-MIMO传输的操作模式的另一示例的时序图。在这些方面,接入终端120A、120B从接入点110接收CTX消息402并且被允许在携带CTX消息402的PPDU结束后过时间(T)406开始UL-MU-MIMO传输。时间(T)406可以是短帧间间隔(SIFS)、点帧间间隔(PIFS)、或潜在地用如由接入点110在CTX消息402中或经由管理消息所指示的附加偏移来调整的另一时间。SIFS和PIFS时间可按照标准固定或者由接入点110在CTX消息402中或在管理消息中指示。时间(T)406的益处可包括改进同步或者允许接入终端120A、120B在传输之前有时间来处理CTX消息402或其它消息。增大帧间间隔(IFS)超过PIFS可能是有风险的,因为其它接入终端可能能够在IFS时间期间完成它们的争用和传送。在IFS>PIFS的情况下,CTX消息旧式前置码可被修改为指示超过实际PPDU历时的PPDU历时,由此提供增大的推迟时间。

参照图4A-6,结合图1,UL-MU-MIMO传输410可具有相同的历时。利用UL-MU-MIMO特征的接入终端的UL-MU-MIMO传输410的历时可在CTX消息402中或在设立阶段期间指示。为了生成具有所要求历时的PPDU,接入终端120可构建PLCP服务数据单元(PSDU),从而PPDU的长度匹配在CTX消息402中指示的长度。在一些方面,接入终端120可调整媒体接入控制(MAC)协议数据单元(A-MPDU)中的数据聚集水平或MAC服务数据单元(A-MSDU)中的数据聚集水平以逼近目标长度。在一些方面,接入终端120可添加文件结束(EOF)填充定界符以达到目标长度。在另一办法中,填充或EOF填充字段被添加在A-MPDU的开头处。使所有UL-MU-MIMO传输具有相同长度的益处之一在于传输的功率电平将保持恒定。

在一些方面,接入终端120可具有要上传到接入点110的数据、但接入终端120尚未接收到CTX消息402或指示接入终端120可开始UL-MU-MIMO传输的其他消息。

在一种操作模式中,接入终端120不可以在(例如,CTX消息402之后的)UL-MU-MIMO传输机会(TXOP)之外进行传送。在另一操作模式中,接入终端120可传送用于初始化UL-MU-MIMO传输的消息,并且如果例如它们在CTX消息402中被指令在UL-MU-MIMO TXOP期间进行传送则随后可在UL-MU-MIMO TXOP期间进行传送。在一些方面,用于初始化UL-MU-MIMO传输的消息可以是请求传送(RTX),这是被专门设计用于此目的的消息(以下参照图8和9更全面地描述RTX消息结构的示例)。RTX消息可以是接入终端120被允许用来发起UL-MU-MIMO TXOP的仅有消息。在一些方面,接入终端除了发送RTX消息之外可能无法在UL-MU-MIMO TXOP外进行传送。在一些方面,用于初始化UL-MU-MIMO传输的消息可以是向接入点110指示接入终端120有数据要发送的任何消息。可以预先协商好这些消息指示UL-MU-MIMO TXOP请求。例如,可使用以下各项来指示接入终端120有数据要发送并且正请求UL-MU-MIMO TXOP:请求发送(RTS)消息、数据帧或QoS空帧(其中QoS控制帧的位8-15被设置成指示更多数据)、或PS轮询消息。在一些方面,接入终端除了发送用于触发UL-MU-MIMO TXOP的消息之外可能无法在该TXOP外进行传送,其中该消息可以是RTS消息、PS轮询消息、或服务质量(QoS)空帧。在一些方面,接入终端120可如常发送单用户上行链路数据,并且可通过将其数据分组的QoS控制帧中的位进行置位来指示对UL-MU-MIMO TXOP的请求。

图7是结合图1解说利用RTX消息701发起UL-MU-MIMO的时序图。在此类方面,接入终端120向接入点110发送包括关于UL-MU-MIMO传输的信息的RTX消息701。如图7中所示,接入点110可用CTX消息402来响应RTX消息701,该CTX消息402准予UL-MU-MIMO TXOP紧跟在该CTX消息402之后来发送UL-MU-MIMO传输410。在一些方面,接入点110可以用准予单用户(SU)UL TXOP的CTS消息(未示出)来作出响应。在一些方面,接入点110可以用确认对RTX消息701的接收但不准予立即UL-MU-MIMO TXOP的消息(例如,带有特殊指示的ACK消息或CTX消息,未示出)来作出响应。在一些方面,接入点110可以用确认对RTX消息701的接收、不准予立即UL-MU-MIMO TXOP、但准予经延迟的UL-MU-MIMO TXOP并且可标识TXOP被准予的时间的消息(未示出)来作出响应。在此类方面,接入点110可发送CTX消息402以在所准予的时间开始UL-MU-MIMO。

在一些方面,接入点110可用ACK消息或其他响应消息来响应RTX消息701,该ACK消息或其他响应消息不准予接入终端120进行UL-MU-MIMO传输,而是指示接入终端120在尝试另一传输(例如,发送另一RTX)之前应等待达时间(T)。在此类方面,时间(T)可由接入点110在设立阶段中或在该响应消息中指示。在一些方面,接入点110和接入终端120可商定接入终端120可传送RTX消息701、RTS消息、功率节省(PS)轮询消息、或关于UL-MU-MIMO TXOP的任何其他请求的时间。

在另一操作模式中,接入终端120可根据常规的争用协议来传送对UL-MU-MIMO传输410的请求。在一些方面,使用UL-MU-MIMO的接入终端120的争用参数被设置成与不使用UL-MU-MIMO特征的其他接入终端不同的值。在此类方面,接入点110可在信标、关联响应中或通过管理消息来指示争用参数的值。在一些方面,接入点110可提供延迟定时器,该延迟定时器在每个成功的UL-MU-MIMO TXOP之后或在每个RTX消息、RTS消息、PS轮询消息、或QoS空帧之后阻止接入终端120进行传送达某个时间量。该定时器可在每个成功的UL-MU-MIMO TXOP之后被重启。在一些方面,接入点110可在设立阶段中向接入终端120指示延迟定时器,或者延迟定时器对于每个接入终端120可以是不同的。在一些方面,接入点110可在CTX消息402中指示延迟定时器,或者延迟定时器可取决于CTX消息402中的接入终端120的次序,并且对于每个终端可以是不同的。

在另一操作模式中,AP 110可指示其间接入终端120被允许传送UL-MU-MIMO传输的时间区间。在一些方面,接入点110向接入终端120指示其间这些接入终端被允许向接入点110发送RTX或RTS消息或其他请求以要求UL-MU-MIMO传输的时间区间。在此类方面,接入终端120可使用常规的争用协议。在一些方面,接入终端120可能不在该时间区间期间发起UL-MU-MIMO传输,但接入点110可向接入终端120发送CTX消息402或其他消息以发起UL-MU-MIMO传输。

在某些方面,被启用进行UL-MU-MIMO的接入终端120可因为它有等待UL的数据而向接入点110指示它请求UL-MU-MIMO TXOP。在一些方面,接入终端120可发送RTS消息或PS轮询消息以请求UL-MU-MIMO TXOP。在一些方面,接入终端120可发送任何数据帧,包括服务质量(QoS)空数据帧,其中QoS控制字段的位8-15指示非空队列。在此类方面,接入终端120可在设立阶段期间确定哪些数据帧(例如,RTS消息、PS轮询消息、QoS空帧等)在QoS控制字段的位8-15指示非空队列时将触发UL-MU-MIMO传输。在一些方面,RTS消息、PS轮询消息、或QoS空帧可包括允许或不允许接入点110用CTX消息402作出响应的1位指示。在一些方面,QoS空帧可包括TX功率信息以及每TID队列信息。TX功率信息以及每TID队列信息可被插入在QoS空帧中的序列控制及QoS控制字段的这两个字节中,并且经修改的QoS空帧可被发送给接入点110以请求UL-MU-MIMO TXOP。在一些方面,参照图1和7,接入终端120可发送RTX消息701以请求UL-MU-MIMO TXOP。

响应于接收到如上所述的RTS消息、RTX消息、PS轮询或QoS空帧、或其他触发消息,接入点110可发送CTX消息402。在一些方面,还参照图7,在传送CTX消息402以及完成UL-MU-MIMO传输410A和410B之后,TXOP返回到接入终端120A、120B,其可决定要如何使用剩余TXOP。在一些方面,参照图7,在传送CTX消息402以及完成UL-MU-MIMO传输410A和410B之后,TXOP仍然归于接入点110并且接入点110可通过向接入终端120A、120B或向其他接入终端发送另一CTX消息402来将剩余TXOP用于附加UL-MU-MIMO传输。

图8是根据一些方面的多用户上行链路通信的消息时序图。消息交换800示出了接入点110与三个接入终端120A-120C之间的无线消息的通信。消息交换800指示接入终端120A-120C中的每一者向接入点110传送请求传送(RTX)消息802A-802C。RTX消息802A-802C中的每一者指示传送方接入终端120A-120C具有可供传送给接入点110的数据。

在接收到RTX消息802A-802C中的每一者之后,接入点110可以用指示接入点110已经接收到RTX消息的消息来作出响应。如图8所示,接入点110可响应于RTX消息802A-802C中的每一者来传送ACK消息803A-803C。在一些方面,接入点110可传送指示RTX消息802A-802C中的每一者都已被接收到、但接入点110尚未向接入终端120A-120C准予传送上行链路数据的传输机会的消息(例如,CTX消息)。在图8中,在发送ACK消息803C后,接入点110传送CTX消息804。在一些方面,CTX消息804被传送到至少接入终端120A-120C。在一些方面,CTX消息804被广播。在一些方面,CTX消息804指示哪些接入终端被准予在传输机会期间向接入点110传送数据的许可。在一些方面,传输机会的开始时间及其历时可以在CTX消息804中指示。例如,CTX消息804可指示接入终端120A-120C应将其网络分配向量设置成与网络分配向量(NAV)812一致。

在CTX消息804所指示的时间,这三个接入终端120A-120C向接入点110传送数据806A-806C。数据806A-806C在传输机会期间至少部分地并发地传送(例如,接入终端120A、120B、120C中的至少两者同时进行传送)。数据806A-806C的传输可利用上行链路多用户多输入多输出传输(UL-MU-MIMO)或上行链路频分多址(UL-FDMA)。

在一些方面,接入终端120A-120C可传送填充数据,以使得在传输机会期间进行传送的每一接入终端的传输具有近似相等的历时。消息交换800示出接入终端120A在接入终端120C传送填充数据808C时传送填充数据808A。填充数据的传输确保来自接入终端120A-120C中的每一者的传输在大致相同的时间完成。这可允许整个传输历时上更均衡的发射功率,从而优化接入点110接收机效率。

在接入点110接收到数据传输806A-806C之后,接入点110向接入终端120A-120C中的每一者传送确收810A-810C。在一些方面,确收810A-810C可使用DL-MU-MIMO或DL-FDMA来至少部分并发地传送。

图9是根据一些方面的RTX消息900的示图。RTX消息900包括消息控制(FC)字段910、历时字段915(可任选)、发射机地址(TA)/分配标识符(AID)字段920、接收机地址(RA)或基本服务集标识符(BSSID)字段925、TID字段930、估计传输(TX)时间字段950、以及TX功率字段970。FC字段910指示控制子类型或扩展子类型。历时字段915向RTX消息900的任何接收方指示要设置NAV。在一个方面,RTX消息900可以不具有历时字段915。TA或AID字段920指示源地址,其可以是AID或完整MAC地址。RA或BSSID字段925分别指示RA或BSSID。在一些方面,RTX消息900可以不包含RA或BSSID字段925。TID字段930指示用户具有数据的接入类别(AC)。估计TX时间字段950指示请求用于UL-TXOP的时间并且可以是供接入终端120以当前计划MCS来发送其缓冲器中的全部数据所需的时间。TX功率字段970指示该消息被传送的功率并且可由接入点用于估计链路质量并适配CTX消息中的功率退避指示。

在一些方面,在可进行UL-MU-MIMO通信之前,接入点110可以从可参与UL-MU-MIMO通信的接入终端120收集信息。接入点110可通过调度来自接入终端120的传输来优化对来自接入终端120的信息的收集。

如以上所讨论的,CTX消息402可被用在各种通信中。图10是根据一些方面的清除传送(CTX)消息1000的示图。CTX消息1000是控制帧,其包括消息控制(FC)字段1005、历时字段1010、发射机地址(TA)字段1015、控制(CTRL)字段1020、PPDU历时字段1025、站(STA)信息(info)字段1030、以及消息校验序列(FCS)字段1080。FC字段1005指示控制子类型或扩展子类型。历时字段1010向CTX消息1000的任何接收方指示要设置NAV。TA字段1015指示发射机地址或BSSID。控制字段1020是可包括关于以下各项的信息的一般性字段:该消息的其余部分的格式(例如,STA信息字段的数目以及STA信息字段内的任何子字段的存在或不存在)、对接入终端120的速率适配的指示、对所允许TID的指示、以及关于必须紧跟在CTX消息1000之后发送CTS消息的指示。控制字段1020还可指示CTX消息1000是正被用于UL-MU-MIMO还是用于UL FDMA还是用于这两者,从而指示STA信息字段1030中是否存在Nss或频调分配字段。

替换地,关于CTX消息1000是用于UL-MU-MIMO还是用于UL FDMA的指示可基于子类型的值。注意,可通过向接入终端120指定要使用的空间流和要使用的信道两者来联合执行UL-MU-MIMO和UL FDMA操作,在这种情形中,这两个字段都存在于CTX消息1000中;在此情形中,Nss指示被称为具体频调分配。PPDU历时字段1025指示接入终端120被允许发送的后续UL-MU-MIMO PPDU的历时。STA信息字段1030包含关于特定接入终端120的信息,并且可包括每接入终端信息集(参见STA信息1 1030和STA信息N1075)。STA信息字段1030可包括标识接入终端120的AID或MAC地址字段1032、指示(在UL-MU-MIMO系统中)接入终端120可使用的空间流数目的空间流数目字段(Nss)字段1034、指示接入终端120相比于接收到触发消息(在该情形中为CTX消息1000)应调整其传输的时间的时间调整字段1036、指示接入终端120应从声明发射功率取得的功率退避的功率调整字段1038、指示(在UL-FDMA系统中)接入终端120可使用的频调或频率的频调分配字段1040、指示可允许TID的所允许TID字段1042、指示所允许TX模式的所允许TX模式字段1044、指示接入终端120应使用的MCS的MCS字段1046、以及指示接入终端120将传送上行链路数据的开始时间的TX开始时间字段1048。在一些方面,所允许TX模式可包括短、长保护区间(GI)或循环前缀模式、二进制卷积码(BCC)、低密度奇偶校验(LDPC)模式(概言之是编码模式)、或者空-时块编码(STBC)模式。

在一些方面,STA信息字段1030-1075可以从CTX消息1000中被排除。在这些方面,缺失STA信息字段的CTX消息1000可以向接收CTX消息1000的接入终端120指示针对上行链路数据的请求消息(例如,RTS消息、RTX消息、或QoS空帧)已被接收,但是传输机会尚未被准予。在一些方面,控制字段1020可以包括关于所请求的上行链路的信息。例如,控制字段1020可以包括在发送数据或另一请求之前的等待时间、关于为何不准予请求的原因码、或者用于控制来自接入终端120的介质接入的其他参数。缺失STA信息字段的CTX消息还可以应用于以下描述的CTX消息1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800和1900。

在一些方面,接收带有所允许TID字段1042指示的CTX消息1000的接入终端120可被允许传送仅该TID的数据、相同或更高TID的数据、相同或更低TID的数据、任何数据,或首先仅传送该TID的数据、然后在没有数据可用的情况下传送其他TID的数据。FCS字段1080指示携带用于CTX消息1000的检错的FCS值。

图11是根据一些方面的CTX消息1100的另一示图。在此类方面并且结合图10,STA信息1030字段不包含AID或MAC地址字段1032,而是取而代之,CTX消息1000包括群标识符(GID)字段1026,其通过群标识符(而非个体标识符)来标识接入终端。图12是根据一些方面的CTX消息1200的另一示图。在此类方面并且结合图11,GID字段1026被替代为接收机地址(RA)字段1014,其通过多播MAC地址来标识一群接入终端。

图13是根据一些方面的CTX消息1300的另一示图。在此类方面,CTX消息1300是管理消息,其包括管理MAC报头字段1305、主体字段1310、以及FCS字段1380。主体字段1310包括:标识信息元素(IE)的信息元素(IE)标识符(ID)字段1315、指示CTX消息1300的长度的长度(LEN)字段1320、包括与控制字段1020相同的信息的CTRL字段1325、指示接入终端120被允许发送的后续UL-MU-MIMO PPDU的历时的PPDU历时字段1330、STA信息1字段1335、以及可指示供所有接入终端在后续UL-MU-MIMO传输中使用的MCS或供所有接入终端在后续UL-MU-MIMO传输中使用的MCS退避的MCS字段1375。STA信息1字段1335(连同STA信息N字段1370)表示每接入终端字段,其包括标识接入终端的AID字段1340、指示(在UL-MU-MIMO系统中)接入终端可使用的空间流数目的空间流数目字段(Nss)字段1342、指示接入终端相比于接收到触发消息(在该情形中为CTX消息)应当调整其传输时间的时间的时间调整字段1344、指示接入终端应从声明发射功率取得的功率退避的功率调整字段1346、指示(在UL-FDMA系统中)接入终端120可使用的频调或频率的频调分配字段1348、指示可允许TID的所允许TID字段1350、以及指示接入终端传送上行链路数据的开始时间的TX开始时间字段1048。

在一些方面,CTX消息1000或CTX消息1300可被聚集在A-MPDU中以向接入终端120提供用于在传送UL消息之前进行处理的时间。在此类方面,填充或数据可被添加在CTX消息之后以允许接入终端120有附加时间来处理即将到来的分组。与如上所述的增大帧间间隔(IFS)相比,填充CTX消息的一个好处可以是避免来自其它接入终端120的UL消息的可能的争用问题。在一些方面,如果CTX消息是管理消息,则附加填充信息元素(IE)可被发送。在一些方面,如果CTX消息被聚集在A-MPDU中,则可包括附加A-MPDU填充定界符。填充定界符可包括EoF定界符(4字节)或其它填充定界符。在一些方面,填充可通过添加数据、控制或管理MPDPU来实现,只要这些MPDPU不要求在IFS响应时间内被处理。在此类情形中,接收机知晓哪些MPDU被填充且不要求立即响应可能是有益的。被填充的MPDU可在例如在长度大于0时设置EoF位=1的定界符字段的指示之后。MPDU可包括向接收机指示不要求立即响应且任何后续MPDU将不会要求立即响应的指示。在一些方面,接入终端120可向接入点110请求CTX消息1300的最小历时或填充。在一些方面,填充可通过添加物理层(PHY)OFDMA码元来达成,这些PHY OFDMA码元可包括不携带信息的未定义比特,或者可包括携带信息的比特序列,只要它们不需要在该IFS时间内被处理。PHY填充的存在和/或历时可以是一个或多个传输参数(诸如,调制和编码方案(MCS)、保护区间(GI)、编码类型、和/或分组历时)的函数或者由一个或多个传输参数指示。在一些方面,接入终端120可具有不同的接收能力。相应地,接入终端120可向接入点110指示填充应当针对哪些消息和在哪些传输条件下使用,以及填充应当多长。

在一些方面,填充可由响应方接入终端120执行。接入终端120可以能够解码CTX消息1300信息并且在所请求的时间接入开始UL MU响应PPDU的传输。接入终端120可代替地需要更多时间来处理将被包括在UL MU PPDU的有效载荷中的数据(从队列获取数据、加密等)。相应地,接入终端120可添加一些预填充以获得更多时间来处理数据。预填充可以是A-MPDU定界符的形式,包括长度=0指示。

在一些方面,CTX消息402可具有如图14所示的格式。图14是根据一些方面的CTX消息1400的示图。在这些方面,CTX消息1400是广播控制帧,其包括协议版本1(PV1)MAC报头1420,版本1MAC报头1420包括消息控制(FC)字段1402、本地地址或本地标识符(A1)字段1404、以及第二地址(A2)字段1406(例如,三个字段)。如图所示,FC字段1402可具有2字节(八位位组)的长度并且可包括被保留用于指示“协议版本1”的多位(例如,未被示出的2位)、以及指示“CTX消息”消息类型的类型字段(未示出)。例如,本地地址或本地标识符(A1)字段1404也可具有2字节(与6字节形成对比)的长度。在一些方面,本地地址字段1404包括本地MAC地址。术语“本地地址”或“本地标识符”可对应于由相关联的接入点110向基本服务集(BSS)中的一个或多个接入终端120指派的非唯一性的2字节MAC地址。由于本地地址字段1404的长度为2字节而非6字节(如同唯一性MAC地址的完整长度),4字节开销的差异可被节省以改进数据吞吐量的效率。在一些方面,本地地址字段1404中包括的本地MAC地址可以是广播关联标识符(AID)(例如,包括全零的广播AID)。在一些方面,本地地址可包括对应于或标识作为消息1400的预期接收方的两个或更多个接入终端的群ID。第二地址(A2)字段1406可具有6字节的长度并且可包括完整的6字节的唯一性MAC地址。在一些方面,第二地址字段1406可包括当前服务相关联BSS的接入点110的BSSID。

CTX消息1400可附加地包括多个STA信息字段1408、1410。例如,如图14所示,CTX消息1400可包括第一STA信息字段1408、第N STA信息字段1410、以及第一与第N STA信息字段之间的任何STA信息字段(未示出)。本申请构想了用于STA信息字段格式的至少两个变量:5字节(八位位组)变量1430和4字节(八位位组)变量1450。这些变量中的每一者可包括:用于指示特定STA信息字段1408、1410与A1字段1404中所指示的多个接入终端中的哪一个相对应的地址字段1444,指示接入终端(在UL-MU-MIMO系统中)可使用的空间流的数目的空间流数目字段(Nss)字段1430,指示接入终端相比于触发消息(在该情形中为CTX消息1400)的接收应当调整其传输的时间的时间调整字段1434,指示接入终端应当从声明发射功率取得的功率退避的功率调整字段1436,指示可允许TID的所允许TID字段1438,以及指示接入终端应当使用的MCS的调制和编码方案(MCS)字段1440。5字节变量1430可具有针对字段1444、1432、1434、1436、1438和1440中的每一者分别为16位、3位、4位、5位、3位和9位的字段长度。相反,在4字节变量1450中,所有字段长度可以与5字节变量1430相同,不同之处在于MCS字段1442可具有1位而非9位的长度,由此将总长度减小了8位(1字节)。

CTX消息1400进一步包括FCS字段1414,其携带用于CTX消息1400的检错的FCS值并且可具有4字节的长度。应注意,PV1MAC报头1420不包括历时字段,由此进一步减小了传送CTX消息1400所需的开销并且进一步提高了数据吞吐量的效率。

在一些方面,在CTX消息402为单播PV1CTX消息的情况下,CTX消息402可具有如图15所示的格式。图15是根据一些方面的单播CTX消息1500的示图。在这些方面,单播PV1CTX消息1500包括如先前结合图14描述的协议版本1MAC报头1520,协议版本1MAC报头1520包括消息控制(FC)字段1502、本地地址或本地标识符(A1)字段1504、以及第二地址(A2)字段1506(例如,三个字段)。FC字段1502和第二地址(A2)字段1506可以是如先前结合图14描述的。然而,并非在本地地址(A1)字段1504中包括广播MAC地址(例如,AID),而是本地地址字段1504包括关于单个接入点(接入终端)的具有2字节长度的本地地址。

CTX消息1500可附加地包括单个STA信息字段1508,其可包括与先前结合图14中的5字节变量1430和/或4字节变量1450描述的基本相同的字段。在一些方面,由于本地地址(A1)字段1504仅包括一个地址,所以STA信息字段1508可以不包括如先前结合图14描述的地址字段1444。在此类方面,5字节变量1430可以是3字节变量并且4字节变量1450可以是2字节变量。CTX消息1500进一步包括具有与图14的FCS字段1414相同的特性的FCS字段1514。由于本地地址字段1504包括关于仅一个设备的本地MAC地址,因此在MU模式中在多个设备将要基本上同时地进行传送时,可传送指示相同传输时间的多个CTX消息1500,每个CTX消息1500寻址这多个设备中的每一个。

在一些方面,单播PV1CTX消息可被包括在具有如图16所示的格式的多用户(MU)PPDU中。图16是包括OFDMA PHY报头1662以及一个或多个每接入终端物理层服务数据单元(PSDU)的MU PPDU 1600的示图。该一个或多个每接入终端PSDU中的每一者可包括MPDU 1650,MPDU 1650包括图15的单播CTX消息1500。该一个或多个每接入终端PSDU附加地在MPDU1650前包括服务字段1664,具有2字节的长度。在一些方面,OFDM PHY报头1662可在约20μs中传送,而服务字段1664和MPDU 1650可基于所指示的MCS与OFDM PHY报头1662相比以增大的数据率传送。

在一些方面,CTX消息402可以是空数据分组(NDP)(即,包括PLCP报头且无PSDU的PPDU)。PLCP报头包括可携带用于CTX消息功能性的信息的一个或多个字段。在一些方面,NDP CTX消息可具有如图17所示的格式。

图17是根据一些方面的NDP CTX消息1700的示图。NDP CTX消息1700可以是广播CTX消息,类似于先前结合图14所描述的。NDP CTX消息1700可包括非旧式部分,其具有重复旧式消息(RL-SIG)字段1702、第一高效率消息(HE-SIG1)字段1704、第二高效率消息(HE-SIG2)字段1706、高效率短训练(HE-STF)字段1746、高效率长训练(HE-LTF)字段1748以及第三高效率消息(HE-SIG3)字段1750。

RL-SIG字段1702可以是来自NDP CTX消息1700的旧式前置码部分的L-SIG字段(未示出)的重复。NDP CTX消息1700的可靠性可通过在非旧式部分中重复L-SIG(未示出)来改进。在一些示例中,RL-SIG字段1702的长度可为约4μs。在其它示例中,RL-SIG字段1702可具有其它历时。

HE-SIG1字段1704可以是包括与旨在被NDP CTX消息1700的所有接收方解码的PPDU的格式相关的信息的信息字段。在一些示例中,HE-SIG1字段1704为固定的长度。在一个此类示例中,HE-SIG1字段1704具有3.2μs的长度,加上保护区间的长度。在其它示例中,HE-SIG1字段1704可具有不同长度。

HE-SIG2字段1706可以是包括与分组格式或附加操作指示相关的扩展信息的信息字段。HE-SIG2字段1706也可旨在被NDP CTX消息1700的所有接收方接收和解码。在一些示例中,HE-SIG2字段1706为可变的长度。在其它示例中,HE-SIG2字段1706可为固定的长度。

HE-STF字段1746和字段HE-LTF 1748可以是训练码元,其包括用于刷新信道估计和同步的信息。HE-STF字段1746和HE-LTF字段1748可包括每STA信息并且可仅在用于该接入终端的特定子带或空间流上传送。在一个示例中,HE-STF字段1746可具有约4到8μs的历时。HE-LTF字段1748的历时可取决于无线通信系统中所使用的空间流数目(NSTS)。在其他示例中,HE-STF字段1746和HE-LTF字段1748的历时可不同于本文所描述的特定示例。

NDP CTX消息1700的非旧式部分还可包括HE-SIG3字段1750。HE-SIG3字段1750可包括每STA信息并且可具有可变长度。在一些示例中,HE-SIG3字段1750可以仅在用于特定接入终端的子带中或者在用于特定接入终端的特定空间流上发送。

RL-SIG字段1702、HE-SIG1字段1704和HE-SIG2字段1706可包括关于NDP CTX消息1700的每个接收方的信息。也就是说,该信息可在每个相关信道(诸如,40或80MHz带宽的每个20MHz信道)上传送。在其它示例中,可使用其它信道和带宽。相反,HE-STF字段1746、HE-LTF字段1748和HE-SIG3字段1750可以是每接入终端部分。也就是说,那些字段可包含与仅一个接入终端相关的信息。在该情形中,不同的HE-STF字段1746、HE-LTF字段1748和HE-SIG3字段1750可以在用于每个接入终端的单独信道上传送。

HE-SIG1字段1704和/或HE-SIG2字段1706可包括若干字段,包括类型字段1708、信息字段1710、以及循环冗余校验(CRC)字段1712。类型字段1708可描述消息类型或消息功能。在一个示例中,类型字段1708为4位。CRC字段1712指示与循环冗余校验相关的信息。具体而言,CRC字段1712可包括强制校验和为已知常数以便检查传输差错的16位。在其他示例中,可使用其它字段和位长。

信息字段1710可进一步包括附加字段,包括发射机地址字段1714、控制(CTRL)字段1716、PPDU历时字段1718以及多STA信息字段1720和1722。在该示例中,HE-SIG2字段1706包括N个STA信息字段(例如,接入终端1信息字段1720到接入终端N信息字段1722)。STA信息字段可包括附加子字段,如将在以下更详细描述的。

地址字段1714可指示发射机地址或BSSID。在一些方面,地址字段1714还可包括“本地地址”或“本地标识符”,如结合图14描述的,其可以是具有与完整长度MAC地址相比缩短的长度(例如,2字节对6字节)的非唯一性MAC地址。CTRL字段1716可以是可包括与以下各项相关的信息的一般性字段:NDP CTX消息的剩余部分的格式、速率适配的指示、所允许话务标识符(TID)的指示、以及清除发送消息必须响应于NDP CTX消息1700而发送的指示。例如,CTRL字段1716可包括存在的STA信息字段的数目以及是否有任何子字段被包括在STA信息字段中。CTRL字段1716还可包括附加控制信息。

每个STA信息字段可包括每接入终端信息集。STA信息字段的子字段可包括关联标识符(AID)或MAC地址字段1744、空间流数目(Nss)字段1732、时间调整字段1734、功率调整字段1736、所允许TID字段1738、以及调制和编码方案(MCS)字段1742。字段1744、1732、1734、1736、1738和1742中的每一者可分别对应于图14的字段1444、1432、1434、1436、1438和1442。在一些示例中,并非所有所描述的子字段都被包括在NDP CTX消息(在广播CTX消息情况下)的HE-SIG2字段1706中。在一些示例中,对于每个信道(例如,20MHz信道),触发信息可涉及不同接入终端群。每接入终端部分可以或者可以不被包括在NDP CTX消息中(在广播CTX消息情况下)。

在用于多用户单播CTX消息的NDP CTX消息的示例中,被描述为包括在HE-SIG2字段1706中的信息可以位于用于每个不同接入终端的HE-SIG3字段中。在此类示例中,信息字段1710可以仅包括单个STA信息字段。

图18是根据一些方面的单播NDP CTX消息1800的另一示图。NDP CTX消息1800可被用于个体接入终端,类似于先前结合图15描述的。单播NDP CTX消息1800可包括如以上关于图17讨论的字段。例如,单播NDP CTX消息1800可包括RL-SIG字段1802、HE-SIG1字段1804、HE-SIG2字段1806、HE-STF字段1846、HE-LTF字段1848、以及HE-SIG3字段1850。

HE-SIG3 1806可包括类型字段1808、信息字段1810、以及CRC字段1812。类型字段1808和CRC字段1812可以是图17的类型字段1708和CRC字段1712的一个或多个方面的示例。信息字段1810可进一步包括接入终端ID或接入点ID字段1814、TID字段1816、序列号字段1818、以及位图字段1820。接入终端ID或接入点ID字段1814可标识接入终端或接入点,并且可包括“本地地址”或“本地标识符”,如先前结合14-17描述的,具有比完整MAC地址短的长度(例如,6字节对2字节)。TID字段1816可指示接入终端或接入点具有数据的接入类别(AC)。序列号字段1818充当较高层级消息的取模计数器。位图1820可包括用于确收或不确收消息的位。

图19是根据一些方面的NDP CTX消息1900的另一示图。NDP CTX消息1900可包括如以上关于图17-18讨论的字段。例如,NDP CTX消息1900可包括RL-SIG字段1902、HE-SIG1字段1904、HE-SIG2字段1906、HE-STF字段1946、HE-LTF字段1948、以及HE-SIG3字段1950。

HE-SIG1字段1904和HE-SIG2字段1906可包括类型字段1908、地址字段1940、信息字段1910、以及CRC字段1912。类型字段1908和CRC字段1912可以是图17和18的类型字段1708、1808和CRC字段1712、1812的一个或多个方面的示例。

地址字段1940可标识接入点。在一些方面,地址字段1940可包括“本地标识符”或“本地地址”,如先前结合图14-18描述的,其具有与完整长度MAC地址相比缩短的非唯一性MAC地址(例如,2字节对6字节)。信息字段1910可进一步包括接入终端ID或接入点ID字段1914、TID字段1916、序列号字段1918、以及位图字段1920。信息字段1910还可包括接入终端ID或接入点ID字段1924、TID字段1926、序列号字段1928、以及位图字段1930。在其它示例中,信息字段1910可包括用于多个其它接入终端的附加字段集。字段1914、1924、1916、1926、1918、1928、1920、1930可分别对应于图18的字段1814、1816、1818、1820。

在一些方面,针对NDP CTX消息1900描述的前置码结构和信息可被用于非NDP PPDU。在此类情形中,非NDP PPDU将包括PLCP报头以及一个或多个PSDU(每子信道或流一个PSDU)。PLCP报头可具有与关于图17-19描述的相同的格式,而每个PSDU可具有根据802.11ax标准PSDU的格式并且可携带附加MPDU。此类非NDP CTX消息会是有益的,因为它允许在还携带用于一个或多个接入终端的数据的PPDU的PLCP报头中携带CTX消息信息,由此减少了单独CTX消息和数据PPDU的传输将引发的开销。在非NDP CTX消息PPDU被用来触发来自一个或多个接入终端的UL-MU-MIMO、OFDMA传输时,接入终端可在非NDP CTX消息PPDU被完全接收之后过短帧间间隔(SIFS)时间发送UL-MU-MIMO或OFDMA PPDU。注意,有助于接入终端响应的CTX消息信息被包括在PLCP报头中,PLCP报头是PPDU的初始部分,继之以附加PSDU传输,由此允许增多的时间供接入终端处理CTX消息信息。

根据一些方面,NDP CTX消息1900可以是包括块ACK消息位图的NDP块ACK消息,块ACK消息位图具有NDP CTX消息1900的“每接入终端”部分中的每接入终端的信息。在一些示例中,该位图针对块ACK消息存在并且可针对ACK消息不存在。发送给每个接入终端的块ACK消息信息可以是自包含消息。也就是说,BA(块确收)信息可包括消息类型标识符、源地址或目的地地址。

在一些方面,NDP块ACK消息可以是对MU数据PPDU或对触发消息(诸如,多接入终端BAR)的大致立即响应,其可指示NDP BA响应的结构和对不同接入终端的NDP字段分配。此类消息可以是SIFS立即响应。在该情形中,NDP块ACK消息可以无需包括块ACK消息中的某些信息,诸如接入终端和接入点标识符或类型。在一些示例中,每接入终端的带宽或流可以基于接入终端关于恳求PPDU的资源分配来分配。例如,接入终端可使用与恳求PPDU相同的带宽或流或根据恳求PPDU中标识的数个接入终端使用相等的带宽分配。在一些示例中,由于NDP块ACK消息可以是立即响应,因此接收方已被良好标识并且NDP所携带的信息类型可能已被NDP的接收方知晓。

在一些方面,接入点110可发起CTX消息传输。在一些方面,接入点110可根据常规的增强型分布信道接入(EDCA)争用协议来发送CTX消息402。在一些方面,接入点110可在所调度时间发送CTX消息402。在此类方面,所调度时间可由接入点110通过使用信标中的指示保留供接入终端120群接入介质的时间的受限接入窗(RAW)指示、指示多个接入终端120在相同时间苏醒以参与UL-MU-MIMO传输的与每个接入终端120的目标苏醒时间(TWT)协定、或其他字段中的信息来向接入终端120指示。在RAW和TWT外,接入终端120可被允许传送任何消息、或仅传送消息子集(例如,非数据帧)。还可禁止接入终端120传送某些消息(例如,可禁止它传送数据帧)。接入终端120还可指示它处于休眠模式。调度CTX消息的一个优点在于,多个接入终端120可被指示相同的TWT或RAW时间,并且可从接入点110接收传输。

图20是根据一些方面的用于无线通信的方法的流程图2000。本领域普通技术人员将领会,该方法可由任何合适的设备和系统来实现。此外,尽管流程图2000的方法在本文中参照特定次序来描述,但在各个方面,本文中的各框可按不同次序执行、或被省略,并且可添加附加框。

操作框2002包括生成包括其中具有本地地址字段的报头的清除传送消息,该清除传送消息指示传输机会,该清除传送消息进一步包括多个设备在特定时间并发地传送数据的请求。例如,如先前结合图14-16中的任一者描述的,清除传送消息1400、1500可包括PV1MAC报头1420、1520,其具有在长度上可比完整MAC地址短的本地地址字段1404、1504(例如,2字节对6字节)。如先前结合图17-19中的任一者描述的,NDP清除传送消息1700、1800、1900可包括PHY报头,其具有也可具有缩短长度的本地地址字段1714、1814、1914、1924。该清除传送消息进一步包括多个设备(例如,接入终端120,参见图1)在特定时间并发地传送数据(例如,数据806a、806b、806c)的请求。

流程图2000随后可前进至操作框2004,其包括输出清除传送消息以供传送给该多个设备。

在一些方面,一种用于无线通信的装备可以执行流程图2000的一些功能。该装备包括用于生成包括其中具有本地地址字段的报头的清除传送消息的装置。该清除传送消息指示传输机会。该清除传送消息进一步包括多个设备在特定时间并发地传送数据的请求。在一些方面,例如,用于生成清除传送消息的装置可包括图3的无线设备302的处理系统304。该装备可进一步包括用于输出清除传送消息以供传送给多个设备的装置。在一些方面,用于输出清除传送消息以供传送的装置可包括接口,包括处理系统304,并且在一些方面还包括总线系统322的至少一部分。

在一些方面,该装备可附加地包括用于将对应于多个设备的广播MAC地址插入本地地址字段的装置,包括例如可被配置成将对应于多个设备之一的单播MAC地址插入本地地址字段的图3的无线设备302的处理系统304(以及在一些方面包括存储器306)。在一些方面,该装备可附加地包括用于将对应于多个设备之一的单播MAC地址插入本地地址字段的装置,包括例如图3的无线设备302的处理系统304(以及在一些方面包括存储器306)。在一些方面,该装备可附加地包括用于在报头中生成第二地址字段的装置,包括例如图3的无线设备302的处理系统304(以及在一些方面包括存储器306)。在一些方面,该装备可附加地包括用于生成报头而不生成其中的历时字段的装置,包括例如图3的无线设备302的处理系统304(以及在一些方面包括存储器306)。在一些方面,该装备可附加地包括用于在清除传送消息的物理层报头中生成第一信号字段、第二信号字段和第三信号字段以及在第二信号字段和第三信号字段之一中生成本地地址字段的装置。该装置可包括例如图3的无线设备302的处理系统304(以及在一些方面包括存储器306)。

本领域普通技术人员将理解,信息和消息可使用各种各样的不同技艺和技术中的任一种来表示。例如,贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、消息、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

对本公开中描述的各方面的各种改动对于本领域技术人员可能是明显的,并且本文中所定义的普适原理可应用于一些方面而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中示出的各方面,而是应被授予与权利要求书、本文中所公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。本文中专门使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过一些方面。

本说明书中在分开方面的上下文中描述的某些特征也可组合地实现在单个方面中。相反,在单个方面的上下文中描述的各种特征也可分开地实现在多个方面中或以任何合适的子组合来实现。此外,虽然诸特征在上文可能被描述为以某些组合的方式起作用且甚至最初是如此要求保护的,但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可从该组合中去掉,且所要求保护的组合可以针对子组合、或子组合的变体。

上面描述的方法的各种操作可由能够执行这些操作的任何合适的装置来执行,诸如各种硬件和/或软件组件、电路、和/或模块。一般而言,在附图中所解说的任何操作可由能够执行这些操作的相对应的功能性装置来执行。

结合本公开描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑消息(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。

在一个或多个方面中,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现,则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据,而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。因此,在一些方面,计算机可读介质可包括非瞬态计算机可读介质(例如,有形介质)。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

本文所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之,除非指定了步骤或动作的特定次序,否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。

此外,应当领会,用于执行本文所描述的方法和技术的模块和/或其他恰适装置能由接入终端和/或基接入终端在适用的场合下载和/或以其他方式获得。例如,此类设备能被耦合至服务器以促成用于执行本文中所描述的方法的装置的转移。替换地,本文所描述的各种方法能经由存储装置(例如,RAM、ROM、诸如压缩碟(CD)或软盘之类的物理存储介质等)来提供,以使得一旦将该存储装置耦合到或提供给接入终端和/或基接入终端,该设备就能获得各种方法。此外,可利用适于向设备提供本文所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。

尽管上述内容针对本公开的各方面,然而可设计出本公开的其他和进一步的方面而不会脱离其基本范围,且其范围是由所附权利要求来确定的。

再多了解一些
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