用于无线电信息的快速传递的技术的制作方法
【专利说明】用于无线电信息的快速传递的技术
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利文件根据35U.S.C.§ 119(a)和巴黎公约要求于2014年3月28日递交的国际专利申请第PCT/CN2014/074331号的优先权权益。前述专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0003]背景
[0004]本专利文件涉及无线通信。
[0005]无线通信系统可以包括一个或者多个接入点(AP)与一个或者多个无线工作站(STA)通信的网络。接入点可以向一个或者多个无线工作站发射携带管理信息、控制信息或者用户数据的无线电信号，并且工作站也可以通过时分双工(TDD)在同一个频率信道中或者通过频分双工(FDD)在不同的频率信道中向接入点发送无线电信号。
[0006]IEEE 802.11是指定用于无线局域网(WLAN)的异步时分双工技术。WLAN的基本单元是基本服务集(BSS)。基础结构型BSS (infrastructure BSS)是具有通过与接入点(AP)关联以连接到有线网络或者因特网的工作站的BSS。在BSS中，接入点和工作站两者通过使用带冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)技术共享同一频率信道，其中CSMA/CA技术是一种用于多路访问和数据传输的TDD机制。
【发明内容】
[0007]本专利文件描述了用于无线电信息的快速传递机制等的技术，该无线电信息用于空闲信道评估(CCA)、优化发送功率以及针对无线电环境状况的调制与编码方案(MCS)调节，使得高效无线(HEW)工作站可以更准确地评估信道占用率并确定是否开始新传输，从而减小对现有传输的干扰。
[0008]在一个示例性方面中，公开了一种无线通信方法。该方法包括通过无线通信设备执行对无线传输介质的干扰测量，以及执行包括信道评估信息的当前无线传输。信道评估信息包括以下中的一种或者两种:(a)用于当前无线传输的发送功率；以及(b)根据干扰测量而留在当前无线传输中的信号与干扰和噪声比(SINR)的报头空间(header room)。
[0009]在另一个示例性的方面中，公开了一种用于无线通信的装置。该装置包括存储器和处理器，所述存储器存储可执行指令，且所述处理器从存储器读取可执行指令以便控制无线通信装置的一个或者多个模块，以执行对无线传输介质的干扰测量并且执行包括信道评估信息的当前无线传输。该信息包括以下中的一种或者两种:(a)用于当前无线传输的发送功率，以及(b)根据干扰测量而留在当前无线传输中的信号与干扰和噪声比(SINR)的报头空间。关于等式(I)到等式(5)给出了各个实例。
[0010]在又一个示例性的方面中，公开了一种无线通信方法。该方法包括:在执行传输之前对介质侦听接收的信号强度；如果所侦听到的接收的信号强度低于阈值，则执行传输；如果所侦听到的接收的信号强度高于阈值，则接收PHY传输；尝试对PHY传输解码；当对PHY传输解码的尝试成功时，从PHY传输中提取信道评估信息；以及，基于信道评估信息调整阈值的值以便将来使用。
[0011]以上各方面及其实施方案的细节在附图、说明书和权利要求中进行了阐述。
【附图说明】
[0012]图1示出了无线通信系统中的基础结构型BSS的实例。
[0013]图2示出了采用IEEE 802.11的OBSS部署方案的实例。
[0014]图3示出了发明的HEWPHY帧中的HE-SIG的实例。
[0015]图4示出了无线电参数的关系及路径损耗和SINR报头空间计算的实例。
[0016]图5示出了通过HEW工作站设置HE-SIG的实例。
[0017]图6示出了 HEW工作站的CCA过程的实例。
[0018]图7A-7B示出了 HEW工作站检测BSS中的传输的实例。
[0019]图8A-8B示出了 HEW工作站检测OBSS中的传输的实例。
[0020]图9示出了用于提高频谱效率的无线电信息的快速传递机制的过程的实例。
【具体实施方式】
[0021]本文件描述了用于无线电信息的快速传递机制的技术、机制、设备和方法，该无线电信息用于在基于争用的无线通信中的基本服务集(BSS)和重叠BSS(OBSS)中的CCA阈值调整、发送功率优化以及针对信道状况的MCS速率调节。
[0022]在一个方面中，提供了用于工作站以在HEW PHY帧的HE-SIG中包括用于当前传输的发送功率信息的快速传递方法。该发送功率信息可以被其它HEW工作站使用以计算路径损耗并确定干扰水平。
[0023]在另一方面中，提供了用于工作站以在HEW PHY帧的HE-SIG中包括SINR报头空间信息的方法。该SINR报头空间信息可以被其它HEW工作站使用以调整CCA阈值从而提供动态CCA设置。
[0024]在又一个方面中，提供了用于工作站以优化新HEW传输的发送功率的方法。在一些实施例中，通过优化发送功率，新传输将不会严重干扰现有传输。
[0025]在又一个方面中，提供了用于工作站以选择适应HEW AP的接收信道状况的合适的MCS速率的方法。在一些实施例中，通过MCS调节，可以由BSS中的HEW AP成功地对在与其它现有传输共享的相同信道中的新传输进行解调和解码。
[0026]在另一个方面中，提供了用于工作站以在HEW PHY帧的HE-SIG中包括色码的方法。HE-SIG中的色码可被用于HEW工作站以在不对MAC报头解码情况下区分来自其BSS或OBSS的接收的帧。在一些实施例中，允许HEW工作站快速获得接收的帧的信息以协助准备进行新HEW传输。
[0027]在又一个方面中，提供了用于AP以在HEW PHY帧的HE-SIG中包括“允许新传输(NTA) ”信息的方法。NTA信息可以被HEW工作站使用以确定在BSS中是否允许多用户的MIMO或者空间分集传输。
[0028]在又一个方面中，提供了用于工作站以通过最大可接受的MCS速率来评估信道占用的方法。在一些实施例中，将优化的传输功率和新的信道评估算法相结合将使得减小对相同信道上的现有传输的干扰并且提高信道使用效率。
[0029]仅出于清晰的目的而在本文件中使用章节标题，并且不以任何方式限制所公开的技术的范围。
[0030]在IEEE 802.11中，基本服务集(BSS)是无线局域网(WLAN)的组成部分。在无线电覆盖区域中相关联的无线工作站(也被称为工作站)建立BSS并且提供WLAN的基本服务。
[0031]图1示出了基础结构型BSS的实例。BSSl和BSS2是基础结构型BSS。BSSl包含一个接入点(API)和多个非AP的工作站STA11、STA12和STA13。APl保持与工作站STAl 1、STA12和STA13的联系。BSS2包含一个接入点(AP2)和两个非AP的工作站STA21和STA22。AP2保持与工作站STA21和STA22的联系。基础结构型BSSl和BSS2可通过APl和AP2进行互连或者通过分布式系统(DS)连接到服务器。与其它工作站相关联并且专用于管理BSS的中心工作站被称为接入点(AP)。建立在AP周围的BSS被称为基础结构型BSS。
[0032]IEEE 802.11无线通信支持多路访问并且提供用于多个工作站访问介质的两种类型的访问控制机制。
[0033]A)分布式协调功能(DCF)
[0034]B)点协调功能(PCF)。
[0035]PCF (或其增强版HCCA，即混合协调功能控制信道访问)是用在基于IEEE 802.11的WLAN中的中央控制的多路介质访问控制(MAC)机制。PCF通常存在于AP中以协调BSS内的通信。在侦听到介质处于空闲后AP等待PIFS(PCF帧间间隔)以争用介质。由于具有比DCF更高的优先权，AP可以比其它工作站更早争用介质并且向有PCF能力的工作站传送CF轮询帧以安排其传输。如果被轮询的工作站没有任何帧要传送，那么其向AP发送空帧。否则，被轮询的工作站将抓住该传输机会以通过介质向AP传送其数据帧。
[0036]由于PCF(或HCCA)将轮询机制用于多路访问控制，即，其在时间上交替地轮询所有相关联的工作站以检查它们是否具有要传送的数据，当在部署情况(诸如公共区域或者会议室的热点)中存在大量相关联的工作站时，可能遇到信道效率问题。当相关联的工作站的数目较大而它们中仅有一些是活动的(即，想要向网络传送数据包的工作站)时，PCF轮询机制不是十分有效的并且导致大量的介质浪费。
[0037]另一方面，DCF依靠带冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)机制来控制多路介质访问。每个工作站实现CSMA/CA功能。在访问无线介质之前，工作站利用CSMA/CA侦听介质占用。如果工作站侦听到介质忙碌，则工作站等待且在稍后时间重试侦听介质。如果工作站侦听到介质处于空闲状态，则其将等待某个IFS且然后进入称为争用窗口(CW)的时间段。为了支持多个工作站访问介质，每个工作站不得不在经由介质传输之前退避一段随机时间使得可以平均分配对介质的访问。
[0038]空闲信道评估(CCA)是PHY的用来确定无线介质占用的当前状态的功能。CCA机制可以被归类为:
[0039]A) CCA-裁波侦听(CCA-CS)
[0040]可以由工作站的PHY通过测量在等于或大于最小调制与编码速率灵敏度(被称为CCA阈值(CCAT))的接收水平下的OFDM传输的前导码(短训练序列)的信号强度来执行CCA-CSo在一些实施例中，CCAT可以被设为:
[0041]对于20MHz的信道带宽，CCAT = _82dBm，或者
[0042]对于40MHz的信道带宽，CCAT = _79dBm，等等。
[0043]工作站的CCA机制可以在检测到前导码为CCAT或者高于CCAT时报告忙碌。CCA机制可以认为介质将在如帧的PLCP长度字段中标示的接收帧的长度(持续时间)内为忙碌。
[0044]B) CCA-能量检测(CCA-ED)
[0045]如果工作站的PHY不能检测到有效的OFDM传输的前导码，那么PHY可以执行CCA-ED,并且当CCA-ED测量到信号强度处于最小调制与编码速率灵敏度CCAT (以dBm为单位)的水平或者大于最小调制与编码速率灵敏度CCAT (例如高于20dB)的水平时，PHY声称介质忙碌状态。CCA-ED可以用于对与跨技术的(S卩，占用相同频谱的不同的MAC-PHY)系统共享的