配置用于站组管理的接入点和管理站管理组的方法与流程

文档序号:11523784阅读:209来源:国知局
实施例与包括无线-保真(wifi)通信的无线通信相关。一些实施例涉及多用户多输入多输出(mu-mimo)通信。一些实施例与使用下行链路空分多址(dl-sdma)技术的mu-mimo系统相关。一些实施例与根据ieee802.11标准的其中之一(例如802.11ac标准)运行的mu-mimo系统相关。
背景技术
::mu-mimo系统使用多个空间信道来使用两个或两个以上天线同时将信号传送到多个站并且从多个站接收信号。在mu-mimo系统中,预编码给不同的站的信号以在不同的空间信道上的传输,从而允许站区分预计送往特定站的数据。mu-mimo系统的一个问题是管理并且维持站的组。因此存在有对于配置用于站组管理的接入点和用于管理站管理组的方法的一般需要。附图说明图1示出根据一些实施例的基本服务集(bss);图2a示出根据一些实施例的、配置用于显式删除站管理组的组分配消息的帧格式;图2b示出根据一些实施例的组删除消息的帧格式;图2c示出根据一些实施例的dlmu-mimo传输;图3是根据一些实施例的、配置用于显式删除站管理组的接入点的状态图;图4是根据一些实施例的、配置用于显式删除站管理组的站的状态图;图5示出根据一些实施例的、配置用于隐式删除站管理组的组分配消息的帧格式;图6是根据一些实施例的、配置用于隐式删除站管理组的接入点的状态图;以及图7是根据一些实施例的、配置用于隐式删除站管理组的站的状态图。具体实施方式下面的描述和附图充分地示出特定实施例以使那些本领域技术人员能够实施它们。其他实施例可以结合结构、逻辑、电、过程以及其他变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在其他实施例的那些部分和特征中,或被其他实施例的那些部分和特征取代。在权利要求书中陈述的实施例包括那些权利要求的所有可用的等价体。图1示出根据一些实施例的基本服务集(bss)。bss100包括接入点(ap)102和多个关联的通信站(sta)104。根据实施例,接入点102配置成使用mu-mimo技术将数据帧传送到作为站管理组的一部分的站104。如下面更详细地描述的那样,接入点102可以建立、维持以及删除bss100内的一个或多个站管理组,例如站管理组105和站管理组115。站104还可以维持具有对等(peertopeer)链路107的无干扰同等链路组。如在图1中示出的那样,接入点102配置成使用mu-mimo技术将数据帧103传送到作为站管理组105的一部分的站104。接入点102还可以配置成使用mu-mimo技术将数据帧113传送到作为站管理组115的一部分的站104。传送到站管理组105的站104的数据帧103,和传送到站管理组115的站104的数据帧113可以被称为下行链路(dl)mu-mimo传输,下面更详细地描述了所述的下行链路(dl)mu-mimo传输。根据实施例,接入点102可以选择站管理组105的站104并且将组分配消息传送到所选择的站104。接入点102还可以建立包括从中接收响应帧的站104的站管理组105。响应帧可以是确认(ack)帧或包括信道状态信息(csi)反馈的帧。尽管建立了站管理组105,但接入点102可以使用mu-mimo技术将数据帧103传送到站管理组105的站104。接入点102还可以通过将组删除消息传送到站104来从站管理组105显式地删除站104,或者通过抑制将dlmu-mimo传输或组更新消息传送到站104来从站管理组105隐式地删除站104。下面更详细地描述了这些实施例。bss100的接入点102和站104可以实施用于访问无线介质的载波监听(carriersense)多路访问技术(csma),例如ieee802.11的具有冲突避免的载波监听多路访问(csma/ca)技术。接入点102和站104还可以实施ieee802.11ac的mu-mimo技术。接入点102和站104可以包括用于实现本文描述的操作的若干独立功能元件,包括无线电收发机、处理电路和存储器。功能元件中的一个或多个可以组合并且可以通过软件配置的元件(例如包括数字信号处理器(dsp)的处理元件)和/或其他硬件元件的组合来实现。例如,一些元件可以包括一个或多个微处理器、dsp、专用集成电路(asic)、射频集成电路(rfic)以及用于执行至少本文描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中,站104可以是固定的或移动的无线通信设备,如个人数字助理(pda)、具有无线通信能力的膝上型或便携式计算机、智能电话、上网平板电脑(webtablet)、无线电话、无线头戴式耳机、寻呼机、即时通讯设备、数码相机、接入点、电视、医疗设备(例如,心律监视器、血压监视器等等),或可以无线地接收和/或传送信息的其他设备。图2a示出根据一些实施例的、配置用于显式删除站管理组的组分配消息的帧格式。接入点102(图1)可以传送组分配消息202以指示站104(图1)中的哪些被选择为站管理组105(图1)的一部分。组分配消息202每一个字段之上的数字可以以八位位组指示每一个字段的长度。根据实施例,组分配消息202包括用于标识站管理组105的帧主体内的组标识(id)字段204以及用于标识为站管理组105选择的站104的关联id的多个关联标识符(aid)字段206。可以以广播或者单播方式传送组分配消息202。当以广播方式传送时,组分配消息202的接收机地址(ra)是广播地址。组分配消息202的帧主体还可以包括指示消息是组分配消息的动作字段和类型字段,以及指示帧主体的长度的长度字段。图2b示出根据一些实施例的组删除消息的帧格式。接入点102(图1)可以传送组删除消息232来删除已建立的站管理组105(图1)或从已建立的站管理组105移除一个或多个站104(图1)。在组分配消息232的每一个字段之上的数字可以以八位位组指示每一个字段的长度。当配置成从站管理组移除一个或多个站时,组删除消息232可以被认为是站删除消息。可以将组删除消息232寻址到将要删除的站管理组105的一个或多个站104。组删除消息232可以包括帧主体中的组id字段234以标识站管理组105。可以使用ra字段将组删除消息232寻址到正在从组移除的站。组删除消息232的帧主体还可以包括指示消息是组分配消息的动作字段和类型字段,以及指示帧主体的长度的长度字段。图2c示出根据一些实施例的dlmumimo传输。接入点可以将dlmumimo传输240传送到作为已建立的站管理组的一部分的站。dlmumimo传输240可以对应于根据mu-mimo技术传送到站管理组105(图1)的数据帧103(图1),或根据mu-mimo技术传送到站管理组115(图1)的数据帧113(图1)。dlmumimo传输240可以包括空间分离的数据分组250到站管理组的至少一些站104的并发传输。如在图2c中示出的那样,空间分离的数据分组250可以包括在相同的频谱内并发地传送的多个单独的数据分组,例如数据分组251、数据分组252和数据分组253。数据分组251可以预计送往第一站(sta1),数据分组252可以预计送往第二站(sta2)以及数据分组253可以预计送往第三站(sta3)。尽管在图2c中分别地示出单独的数据分组251、252、253,但这并不意味着在分离的频道上传送它们。在一些实施例中,可以分别地预编码每一个数据分组250用于由接收站接收。下面更详细地描述了这些实施例。可以在相同的频道上并发地传送空间分离的单独的数据分组250,所述相同的频道可以包括正交频分复用(ofdm)频率副载波的相同集合。可以将单独的数据分组250的每一个寻址到站管理组105的站104的其中之一并将其预编码用于由该站管理组105的站104的其中之一来接收。在这些实施例中,可以同时传送单独的数据分组并且可以在不同的空间信道上传送每一个数据分组250。在这些实施例中,可以采用dlmumimo或dlsdma技术。在一些实施例中,单个频道可以用于传送dlmumimo传输240。在一些ieee802.11ac实施例中,可以使用主频道和高达七个的次频道来传送dlmu-mimo传输240。每一个频道可以是20-mhz频道并且可以使用多个ofdm副载波。接入点102可以根据csma/ca技术将dlmu-mimo传输240的多个单独的数据分组250作为单个帧传送。在单独的数据分组250的传输之后,接入点102可以从站管理组105的站104接收单独的确认255,例如块确认(ba)255。响应于收到dlmu-mimo传输240,站可以根据csma/ca技术在相同的频道上传送确认255。尽管在图2c中示出了块确认255,但这并不意味着它们在不同的频道上传送。dlmu-mimo传输240可以是单个帧,该单个帧可以包括,除了别的以外,一个或多个训练字段和一个或多个信令字段。可以根据ieee802.11标准配置dlmu-mimo传输240。图3是根据一些实施例的、配置用于显式删除站管理组的接入点的状态图。接入点(例如接入点102(图1))可以根据状态图300运行。在空闲状态301期间,接入点102相对于站组管理活动是空闲的。在将组分配消息(例如组分配消息202(图2a))传送到所选择的站104(图1)之后,接入点102可以进入组设置等待状态302。当从所选择的站104的一个或多个接收到响应帧时,接入点102可以建立站管理组105来包括从中接收响应帧的站104并且进入已建立状态304。当在已建立状态304中时,接入点102可以使用mu-mimo技术将dlmu-mimo传输240传送到已建立的站管理组105的站104。当在已建立状态304中时,接入点102可以通过传送组删除消息232(图2b)或站删除消息来显式地删除站管理组105并且进入删除等待状态306。在删除等待状态306期间,接入点102可以等待站确认收到组删除消息232。在从站管理组105删除了所有站104或达到重试极限之后,接入点102可以返回空闲状态301。如在状态图300中示出的那样,当在预定的时段内未从所选择的站104的任何一个接收到响应帧时,接入点102可以从组设置等待状态302返回空闲状态301。当在删除等待状态306中时,接入点102还可以重试发送站删除消息,并且如果在组中存在剩余的站,则返回已建立状态304。图4是根据一些实施例的、配置用于显式删除站管理组的站的状态图。通信站(例如通信站104(图1)的其中之一)可以根据状态图400运行。在空闲状态402期间,通信站104可以从接入点102(图1)接收组分配消息202(图2a)并且进入组设置等待状态404。响应于组分配消息202,通信站104可以发送响应帧(例如ack帧或包括csi反馈的帧)以指示它将加入在组分配消息202中指示的站管理组105(图1)并且进入已建立状态406。在已建立状态406期间,通信站104是站管理组105的成员并且可以从接入点102接收dlmu-mimo传输240(图2c)。在这些显式组删除实施例中,通信站104可以保持在已建立状态406中直到它从接入点接收到组删除消息为止。图5示出根据一些实施例的、配置用于隐式删除站管理组的组分配消息的帧格式。接入点102(图1)可以将组分配消息502传送到选择作为站管理组105(图1)的一部分的站104(图1)。在组分配消息502的每一个字段之上的数字可以以八位位组指示每一个字段的长度。根据实施例,组分配消息502包括用于标识站管理组105的帧主体内的组id字段504和用于标识正为站管理组105选择的站104的关联id的多个aid字段506。组分配消息502的帧主体还可以包括超时字段514以指示组成员资格的最大持续时间。在这些实施例中,当在超时字段514中指示的预定的时段之后未将组更新消息或dlmu-mimo传输240发送到已建立的站管理组105的站时,接入点102将自动地删除站管理组。下面更详细地讨论这些实施例。在一些实施例中,超时字段514可以以毫秒指示超时间隔。组分配消息502的帧主体还可以包括指示消息是配置用于隐式组删除的组分配消息的类型字段、动作字段、以及指示帧主体的长度的长度字段。在组分配消息502、组分配消息202(图2a)以及组删除消息232(图2b)的帧主体中可以包括其他字段。在这些实施例中,可以在从10毫秒到更长得多的时期(例如几小时)之间变化的时限内建立站管理组。在显式组删除实施例和隐式组删除实施例两者中的站管理组的建立和重建允许接入点基于单独的站的业务模式(trafficpattern)和改变的信道状况等等来动态地更新和改变站管理组的成员。图6是根据一些实施例的、配置用于隐式删除站管理组的接入点的状态图。接入点(例如接入点102(图1))可以根据状态图600运行。在空闲状态601期间,接入点102相对于站组管理活动是空闲的。在将组分配消息(例如组分配消息502(图5))传送到所选择的站104(图1)之后,接入点102可以进入组设置等待状态602。当从所选择的站104的一个或多个接收到响应帧时,接入点102可以建立站管理组105以包括从中接收响应帧的站104并且进入已建立状态604以及建立站管理组105(图1)。当在已建立状态604中时,接入点102可以将dlmu-mimo传输240(图2c)传送到站管理组105的站104。当在已建立状态604中时,接入点102可以通过抑制将dlmu-mimo传输240或组更新消息传送到已建立的站管理组105的站104,在超时字段514(图5)中指示的预定的时段之后隐式地删除站管理组105,并且返回空闲状态601。当在已建立状态604中时,在等待响应于dlmu-mimo传输240的、来自站104的确认帧或csi反馈的时候接入点102可以进入维持等待状态606。根据常规技术当未接收到确认时可以重发数据分组。如在状态图600中说明的那样,当在预定的时段内未从所选择的站104的任何一个接收到响应帧时,接入点102可以从组设置等待状态602返回空闲状态601。在达到未响应dlmu-mimo传输240的站的重试极限之后的预定的时段之后,接入点102也可以返回空闲状态601。图7是根据一些实施例的、配置用于隐式删除站管理组的通信站的状态图。通信站(例如通信站104(图1)的其中之一)可以根据状态图700运行。在空闲状态702期间,通信站104可以从接入点102(图1)接收组分配消息502(图5)并且进入组设置等待状态704。响应于组分配消息502,通信站104可以发送响应帧(例如ack帧或包括csi反馈的帧)以指示它将加入指示的站管理组并且进入已建立状态706。在已建立状态706期间,通信站104可以从接入点102接收dlmu-mimo传输240(图2c)。通信站104可以保持在已建立状态706中,直到在组分配消息502的超时字段514(图5)中指示的预定的时段内它不再接收到任何dlmu-mimo传输240或组更新消息为止。参考如上所讨论的图1、2a、2b、2c以及5,接入点102配置成通过将组分配消息传送到所选择的站104来设立并且管理一个或多个站管理组105。当接入点102采用显式组删除时可以传送组分配消息202(图2a),并且当接入点102采用隐式组删除时可以传送组分配消息502(图5)。接入点102可以建立站管理组105以包括从中接收响应帧的站。接入点102可以使用mu-mimo技术将dlmu-mimo传输240传送到站管理组105的站。接入点102可以通过将组删除消息232传送到组的站来显式地删除站管理组,或者通过在预定的时段内抑制将dlmu-mimo传输240或组更新消息传送到组的站来隐式地删除站管理组。在一些实施例中,接入点102可以并发地建立不止一个站管理组。在一些实施例中,所选择的站104的至少一些响应于收到组分配消息202或502传送响应帧,并且接入点102建立站管理组105以包括在预定的时段内从中接收响应帧的站104。在这些实施例中,响应帧是确认帧,并且接收到组分配消息的所有站发送回确认帧。基于收到确认帧,接入点102可以决定将哪个站包括在站管理组中。在一些实施例中,接入点102可以在预定的时段内尝试建立站管理组105。在这个时段期间,接入点102可以将一个或多个组分配消息传送到所选择的站104。在这个时段内响应的站104可以变成指示的站管理组105的一部分。在一些实施例中,接入点102可以通过将组删除消息232传送到已建立的站管理组105的站104的一个或多个来从已建立的站管理组105显式地删除一个或多个站104。在一些实施例中,接入点102可以通过在预定的时段内抑制将dlmu-mimo传输240或组更新消息传送到一个或多个站104来从已建立的站管理组105隐式地删除一个或多个站104。可以将从站管理组删除的站104从标识当前为站管理组的一部分的站的、接入点102的存储器中删除。当接入点102配置用于隐式组删除时,不需要将显式的消息传送到已建立的站管理组105的站104以指示正移除站或正删除站管理组105。如上所讨论的那样,通过在预定的时段内抑制传送dlmu-mimo传输240或组更新消息,来自动地删除站管理组105的站。当接入点102配置用于显式删除时,站104可以以确认帧来响应组删除消息232。在接入点102接收到确认帧之后,可以从站管理组105删除这些响应站104。如上面所讨论的,dlmu-mimo传输240可以包括采用dlmumimo或dlsdma技术的、空间分离的数据分组250到站管理组105的至少一些站104的并发传输。在一些实施例中,接入点102以及站104可以采用波束成形用于传送和接收。在一些实施例中,当sdma技术用于传送dlmu-mimo传输240时站管理组可以是dlsdma组。在采用dl-sdma的实施例中,可以基于站管理组105的站104的csi矩阵预编码单独的数据分组251、252以及253。在这些实施例中,可以根据每一个站104的csi生成预编码矩阵,并且预编码矩阵可以用于预编码单独的数据分组用于在dlmu-mimo传输240内的并发传输。站104包括处理电路来基于站的csi或csi矩阵将它们的分组从预计送往其他站的分组分离出来。在这些实施例中的一些实施例中,站104可以将组分配消息202用作探测帧来确定它们的csi。接入点102可以配置成基于与bss100内的接入点关联的站104的csi来为站管理组105选择站104。尽管这不是必要条件,但可以为站管理组105选择在站104的csi之间具有最大差异的站104。在这些实施例中,在站管理组105的站104之间的csi的较大的差异可以通过预编码提供较大的空间信道间距,使得站104将它的数据分组从在dlmu-mimo传输240内的其他数据分组分出变得更简单。在一些实施例中,基于在同等站104之间的不同的对等链路107的干扰模式(interferingpattern),接入点102可以为不同的站管理组105和115选择站104,使得在组内的对等链路107可以用于同时地通信而不会引起对彼此的定向传输的干扰。尽管图1示出放置在一起的站管理组105的站104和放置在一起的站管理组115的站,但这可以不是基于它们的csi为站管理组选择站104的情况。在一些实施例中,当在(显式地或者隐式地)从站管理组105移除站104之后接入点102缓冲了站104的业务时,接入点102可以将缓冲的业务作为单播业务传送到站而不是将业务作为dlmu-mimo传输240的一部分传送。在一些实施例中,如果站的csi已改变(例如,如果站104的csi并非足够地不同于其他站的csi以通过预编码允许足够的信号间距)或如果并未存在站104的业务,则可以从组移除站104。提供了摘要以遵守要求将允许读者确定本技术公开的特性和要点的摘要的37c.f.r.章节1.72(b)。该摘要是在理解到它将并非用于限制或解释权利要求书的范围或含义的情况下提交的。因此将所附的权利要求书并入详细的描述中,其中每一个权利要求作为独立实施例而独立自主。当前第1页12当前第1页12
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