在无线网络中分区化反馈及多分区传输的制作方法_2

文档序号:9221941阅读:来源:国知局
信标讯框
[0055]511、512、516 空数据封包
[0056]600无线网络
[0057]601存取点
[0058]602 站台
[0059]610信标讯框
[0060]620、621、622、626 空数据封包
[0061]700作用讯框
[0062]701、702 方块
[0063]SECO ?SEC7 分区
[0064]801存取点
[0065]901存取点
[0066]902、903、904 站台
[0067]915、916方块确认请求
[0068]922、923、924 方块确认
[0069]1001、1002、1003、1004 步骤
[0070]1101、1102、1103、1104 步骤
【具体实施方式】
[0071]以下描述为本发明实施的较佳实施例,且有些实施例通过附图进行了说明。
[0072]图1为本发明所述的方法中具有重叠基本服务集的一无线网络100的示意图。无线网络100包括一第一基本服务集BSS-1及一第二基本服务集BSS-2。BSS-1包括一存取点APl和四个站台STAl、STA2、STA3、STA4。BSS-2包括一存取点AP2及两个站台STA5和STA6。BSS-1的覆盖范围与BSS-2的覆盖范围部分重叠。两个BSS被称为重叠基本服务集(Overlapping BSS, 0BSS)。由于BSS-1和BSS-2共享相同的无线介质传输,个别网络(例如,BSS-1和BSS-2)可实现吞吐量因此减少。对长距离室外网络而言,已增加的覆盖范围导致同一区域内许多重叠的无线网络,从而造成每一网络吞吐量的显著减少。
[0073]分区化(Sectorizat1n)为一常用于户外无线网络的强大技术。将一基本服务集覆盖范围分割为多个分区(sector)称为分区化,其中每一分区包括数个站台的子集合。在图1的示例中,APl透过一组天线或一组合成天线波束传送或接收无线信号,以覆盖BSS-1的不同分区。所有与BSS-1相关的站台皆由至少一分区所覆盖。举例来说,STAl由分区O所覆盖,STA2及STA3由分区I所覆盖,而STA4由分区2覆盖。站台被允许从一分区移动至另一分区。整个BSS-1也可通过APl的全向传输(全向波束或全向天线)所覆盖。
[0074]分区化的目标之一是通过在一分区内站台数目的缩减,以减少媒介竞争或干扰。在APl分区化波束传输期间,空间正交(Spatially Orthogonal, SO)重叠基本服务集非存取点站台(OBSS non-AP STA)与重叠基本服务集存取点(OBSS AP)的一子集可接收来自APl的全向传输,而非来自APl的分区传输。举例来说,AP2为一空间正交重叠基本服务集存取点而STA6为一空间正交重叠基本服务集站台。因空间正交重叠基本服务集非存取点站或重叠基本服务集存取点可被允许在分区波束传输期间内存取通道,因此分区化的另一目标是提升媒介的空间再利用。分区波束操作使存取点和非存取点站台可通过重叠基本服务集非存取点站和重叠基本服务集存取点进行媒介的空间再利用。通过减少媒介竞争和增强空间再利用,显著增强网络能力(多个重叠基本服务集的聚集能力),因而在重叠基本服务集中达成。
[0075]分区化的另一潜在好处是同时传输至复数字于不同分区站台的可能性。这增加了在一基本服务集内的吞吐量。现有技术多用户多重输入多重输出(Mult1-User MultipleInput Multiple Output,MU_MIMO)传输是实现这种同步传输至多个使用者的一种方式。对于位于不同分区的站台,至这些站台的下行链路(Downlink,DL)MU-MIMO传输与通过定向(分区化)波束的同步传输十分相似。然而,现今的下行链路MU-MIMO受限于高复杂度和负载,且特别是长程室外传感器或仪表网络。
[0076]在一新方面中,一解决方案为采用下行链路MU-MMO的信号格式及协议,以具有下行链路(Downlink,DL)多分区传输(Mult1-sector Transmiss1n, MST)的能力。应注意的是,本发明并不局限MU-MMO信号波形的使用,像是在IEEE802.1lac标准的多分区传输。然而,采用此波形具有传统站台可处理此波形和可最小化所需修改的优点。下行链路多分区传输被定义为由一存取点执行同步传输至在不同使用分区波束分区中的一组站台。下行链路多分区传输类似下行链路MU-MIM0,其可提高传输容量,但具有非常低的实施复杂度及负载。一般情况下,一存取点执行分区训练并收集来自站台的反馈讯息。存取点构成使用由站台所提供分区ID反馈信息的空间正交站台组。在传输机会(Transmiss1nOpportunity,ΤΧ0Ρ)中,存取点传送全向前导及信号字段以设置网络分配向量(NetworkAllocat1n Vector,NAV)保护,接着继续在保护期间剩余部分的一多分区传输中传送由群组ID所标示一响应方站台群组所指定不同的负载。使用分区化波束的多分区传输的细节将配合图示在下方描述。
[0077]图2为描述根据一新方面的在一无线网络中分区化波束操作的示意图。图2左侧部分所示的扇形波束图形110可通过一板状分区天线或其他合成天线的方法来实现。图2右侧部分所示的六个分区波束111、112、113、114、115及116可通过在60度递增复制六倍的分区波束图形110来实现。在典型的户外部署方案中,这些通常位于高大建筑物或塔顶端的天线或合成波束向下倾斜以限制其范围在基本服务集的覆盖区域内,从而避免受到来自覆盖区域其他基本服务集的干扰。全向波束图形也可通过全部六个扇形波束同时传送并同时划分传输功率的方式来实现。请注意,循环位移(Cyclic Shift,CSD)的插入可用以防止部分重叠扇形波束额外的波束成形。此外,请注意这些波束可用于传送与接收。前提为在传送与接收使用相同天线图形的空间可逆性条件。
[0078]合成分区波束一较佳的实施例为使用一组具有足够宽组件图形的天线组件以覆盖受关注的视场。合成波束由用于天线组件的一预定天线权重向量所产生。在传送方面中,天线权重提供进入天线组件相关的相移及信号振幅大小。在接收方面,天线权重在接收信号合并前提供了来自天线组件接收信号相关的相移及振幅大小。所有分区的天线权重向量被储存于一码簿中。当一特定分区波束形成时,每一天线权重向量则由码簿中检索出来。本领域技术人员可理解有许多其它方式可产生所需的扇形波束。一般而言,一基本服务集可被划分成三个、六个或八个分区,其取决于波束图形。对一个移动台而言,受关注的视场可依照波束图形被划分成多个(8、16、32等等)分区。
[0079]传输至使用多分区传输多使用者的下行链路可产生许多长程户外网络的好处。多分区传输的负载非常的低。对户外网络而言,存取点策略性地放置在大楼、塔、或建筑物的上方位置。因此,传输至站台的存取点传输至或来自站台的接收大部分是定向的。当站台在一区域中移动时,从存取点到站台的方向并不会发生太大的变化,因此无须频繁更新该站台的分区。这与仅适用于一短协调信道时间信道信息的MU-MMO有显著的不同。分区ID反馈的负载与MU-MMO的波束成形报告相比也非常小。存取点使用合成波束的固定、预定编码矩阵或在多分区传输不同分区中使用一站台群组的分区天线,而非在一 MU-MMO传输中使用计算来自信道测量的预编码。此外,由于没有必要执行通道测量,仅简单的信噪比(Signal to Noise Rat1, SNR)测量即足以确定最佳分区,没有必要立即压缩波束成形报告回馈,且也无需消除干扰,因此站台实施的复杂度非常低。总而言之,用于多分区传输的分区波束操作适用于长程户外网络。
[0080]图3为描述根据一新方面的在一无线网络中一存取点AP 301和一站台STA 321的简化方框图。存取点301包括一内存302、一处理器303、一 MMO编码器304、一分区训练模块305、一群组模块306、一多分区传输模块307及一由分别耦接至多个天线315-316的多个RF链311-312所组成的收发器。STA321包含一内存322、一处理器323、一 MIMO译码器324、一信道估计模块325、一测量模块326、一回馈模块327、一训练模块328及一由分别耦接至多个天线335-336的多个RF链331-332所组成的收发器。应注意的是,与SU-MMO不同,非存取点站台可具有用于接收上述MU-MMO波形的一单一天线。
[0081]在存取点301和站台321中不同模块可以为功能模块,且可通过软件、韧体、硬件或其他任意组合来实现。当由处理器执行时,功能模块允许存取点301和站台321执行下行链路多分区传输。例如,在存取点端,训练模块305通过发送探测信号至站台321 (及其他在基本服务集中的站台)执行分区训练,并回应接收分区ID反馈信息,使得存取点可选择较佳的发射波束。群组模块306接着使用分区ID反馈信息中形成空间正交(SpatiallyOrthogonal, SO)站台群组。在一传输机会(Transmiss1n Opportunity, TXOP)中,多分区传输(Mult1-sector Transmiss
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