用于下行链路频域复用传输的系统和方法_3

文档序号:9439647阅读:来源:国知局
包括例如数据总线,以及除了数据总线之外还有电源总线、控制信号总线、和状态信号总线。本领域技术人员将领会,无线设备402的各组件可耦合在一起或者使用某种其他机制来接受或提供彼此的输入。
[0081]尽管图4中解说了数个分开的组件,但本领域技术人员将认识到,这些组件中的一个或多个组件可被组合或者共同地实现。例如,处理器404可被用于不仅实现以上关于处理器404描述的功能性,而且还实现以上关于信号检测器418和/或DSP 420描述的功能性。另外,图4中解说的每个组件可使用多个分开的元件来实现。
[0082]无线设备402 可包括 AP 104、STA 106、AP 254、STA 256 和 / 或 AP 304,并且可用于传送和/或接收通信。即,AP 104,STA 106,AP 254,STA 256或AP 304可用作发射机或接收机设备。某些方面构想了信号检测器418由在存储器406和处理器404上运行的软件用来检测发射机或接收机的存在。
[0083]如上所述,网络吞吐量和等待时间可能是无线网络中在使用CSMA机制时的主要关注问题。例如,与一个无线网络相关联的无线设备可能定位成紧邻与其他无线网络相关联的其他无线设备。一个网络的无线设备可侦听到由另一网络的另一无线设备作出的传输,并由此制止在该介质上传送,即使在不会发生干扰时亦然。因此,可在高效802.11协议中使用经修改机制以减轻这些问题中的一些问题。
[0084]在经修改机制中,可根据无线设备的状态或状况来分类无线设备。例如,无线设备可处在其中该无线设备能够与其他无线设备并发地通信的状态或状况中(例如,由于该无线设备远离BSA边缘且由此不会引起干扰)。作为另一示例,无线设备可处在其中该无线设备不能与其他无线设备并发地通信的状态或状况中(例如,由于该无线设备靠近BSA边缘且由此会引起干扰)。
[0085]为了改进网络吞吐量并减少等待时间,一些技术可被采用来允许无线设备并发地通信,即使它们靠近BSA的边缘或以其他方式不能在当前协议下并发地通信。一种这样的技术是频域复用,这参考图3在上文描述。具体而言,协议可被开发并实现以允许AP使用频域复用技术将消息传送给STA(例如,DL通信)。如下所述,AP可以使用基于STA被如何分类所确定的频率信道来将消息传送给STA。
[0086]图5A示出了其中可采用本公开的各方面的无线通信系统500。如图5A所示,无线通信系统500包括BSA 502。BSA 502可包括AP 504和STA 506A-E。在一实施例中,AP504和STA 506A-D各自包括上述高效率无线组件。然而,STA 506E不包括高效率无线组件。因而,STA 506A-D被称为高效STA,而STA 506E被称为传统STA (例如,因为它兼容常规 IEEE 802.11 协议,诸如 IEEE 802.lln、IEEE 802.llac,等等)。
[0087]如上所述,AP 504可以将高效STA和传统STA分类成处于或不处于其中相应STA能与其他无线设备并发地通信的状态或状况中。AP 504可以基于STA的相应带宽能力来作出这样的分类。
[0088]AP 504可以将数据经由DL通信510传送给STA 506A,经由DL通信512传送给STA 506B,经由DL通信514传送给STA 506C,经由DL通信516传送给STA 506D,以及经由DL通信518传送给STA 506E。如图5A所示,STA 506A-C可被定位成比STA 506D-E更靠近AP 504。DL通信510、512、514、516和518可由AP 504根据本文描述的下行链路频域复用(DL FDM)协议作出。
[0089]DL FDM协议可包括三个数据交换状态:⑴数据传输;⑵保护;以及(3)确收。保护阶段可以在数据传输阶段之前且确收阶段可以在数据传输阶段之后。在保护阶段中,各技术可被采用以防止干扰。在数据传输阶段中,针对一个或多个STA的数据可被传送给相应的STA。在确收阶段中,AP可以确认相应STA接收到适当的数据。这些阶段中的每一者可以根据本文讨论的频域复用原理并发地发生在不同信道上。另外,DL FDM协议可包括与由AP 504进行的传输的开始的定时相关的规则。
[0090]数据传输阶段
[0091 ] 在一实施例中,若干数据传输选项在数据传输阶段期间是可用的。具体而言,若干选项可供用于将STA分配在不同信道上,使得各STA可并发地通信。这些选项还可允许传统STA和高效STA两者并发地通信。因而,本文描述的改进网络吞吐量并减少等待时间的技术可在兼容高效STA并且向后兼容现有传统STA的设备中实现。例如,常规IEEE 802.11协议的现有PHY层(例如,802.1ln,802.1lac等等PHY层)可与新的媒体接入控制(MAC)机制相耦合以将各STA分配在不同信道上。作为另一示例,新的PHY层前置码可针对高效802.11协议被创建以将各STA分配在不同信道上。作为又一示例,常规IEEE 802.11协议的现有PHY层和新PHY层前置码可被用来将各STA分配在不同信道上。
[0092]图5B-C示出了其中可采用本公开的各方面的时序图。具体而言,图5B-C示出可根据常规IEEE 802.11协议的现有PHY层和新MAC机制来使用的时序图。如图5B-C所示,存在四个信道:信道520、信道522、信道524和信道526。如本文所使用的,信道526被称为主信道且信道520、522和524被称为副信道。主信道是由在常规IEEE 802.11协议上操作的STA使用的默认信道。传统STA可以使用副信道来接收或传送数据,但去往或来自传统STA的传输必须包括主信道(例如,针对传统STA的分组总是包括主信道)。另一方面,高效STA可以使用主信道来接收或传送数据,或者可以只使用副信道来接收或传送数据(例如,只要去往或来自高效STA的传输包括高效STA已知的至少一个信道)。信道520、522、524和526可以是毗连的(例如,每一信道520、522、524和526覆盖连贯的20MHz频率范围,诸如从1000MHz到1080MHz)或非毗连的(例如,信道520、522、524和526中的一者或多者之间存在频率间隙)。
[0093]在一实施例中,主信道(以及可能的附加副信道,如在传统IEEE 802.1ln操作、传统802.1lac操作等中)被用于从AP 504到传统STA(例如,STA 506E)的通信,且副信道被用于从AP 504到高效STA (例如,STA 506A-D)的通信。
[0094]AP 504可以传送将STA 506A-E与各信道进行关联的MAC消息,从而指示AP 504计划使用哪个信道来与相应STA 506A-E进行通信。在一些实施例中,AP 504默认在主信道上与STA 506E通信,因为STA 506E是传统STA。因而,AP 504可以不向STA 506E传送MAC消息。相反,AP 504可以只向高效STA传送MAC消息。在其他实施例中,AP 504将MAC消息传送给每一 STA 506A-E。MAC消息可以是由AP 504传送给STA 506A-E的管理帧。管理帧可指示STA 506A-E中的一者或多者的所分配的信道。MAC消息在下文参考图7更详细地描述。
[0095]如图5B-C所示,MAC消息将STA 506E分配给信道526、将STA 506A分配给信道524、将STA 506B分配给信道522、以及将STA 506C分配给信道520。从AP 504到相应STA506A-C和506E的传输可同时开始(例如,参见图5B)或在不同的时刻开始(例如,参见图5C)。如果来自AP 504的传输在不同的时刻开始,则传送给不同STA 506A-E的OFDM码元可仍然被对齐以帮助接收机处理。同样,来自AP 504的传输可以同时结束(未示出)或在不同的时刻结束(例如,参见图5B-C)。
[0096]STA 506A-E可以使用特殊过滤能力和/或过采样FFT来接收MAC消息和/或实际数据传输。传统STA 506E和/或BSA 502中的任何其他传统STA可包括低调制和编码方案(MCS)值(例如,四或五)以最小化来自毗邻信道的潜在信道干扰。
[0097]因此,使用现有PHY层和新MAC机制允许AP 504并发或近乎并发地复用至传统STA和高效STA的传输。
[0098]图OT-E示出了其中可采用本公开的各方面的另一时序图。具体而言,图OT-E示出了可根据新PHY层前置码使用的时序图。因为新PHY层前置码被定义,所以图f5D-E可只应用于高效STA。
[0099]在一实施例中,新PHY层前置码包括与每一 STA 506A-D相关联的MCS、AP 504将向每一相应STA 506A-D进行传送的历时、AP 504将向每一相应STA 506A-D进行传送的字节数、与每一相应STA 506A-D相关联的信道的标识以及该信道的带宽、传统STA将在主信道上推迟传输的历时、关于AP 504在向每一相应STA 506A-D传送消息时将使用的传输节点的附加指示(例如,编码模式、导频位置模式,等等)、和/或任何其他物理层传输参数。如果新PHY层前置码不包括任何上述信息,则这样的信息可被包括在先前传送给STA 506A-D的MAC消息中。
[0100]对于每一 STA 506A-D而言,信道带宽可以相同或不同。例如,如图K)所示,STA506A-D被指派单独的信道520、522、524、526,其中每一信道具有相同的带宽。作为另一示例,如图5E所示,STA 506A和506C被指派单独的信道522或526,其中每一信道具有相同的带宽并且其中带宽是图中的带宽的两倍。作为未示出的又一示例,STA 506A和506C被指派单独的信道522或526,其中信道522的带宽不同于信道526的带宽(例如,信道522的带宽是信道526的带宽的两倍)。
[0101]如图ro-E所示,PHY层前置码528由AP 504通过信道520、522、524和526传送。在一些实施例中,PHY层前置码528包括每一信道上的所有STA 506A-D的信息。这可允许STA 506A-D在任何一个信道上监听并接收信道分配信息。在其他实施例中,PHY层前置码528包括不同信道中的不同STA 506A-D的信息。在此,STA 506A-D可经由附加MAC消息来被预先通知STA 506A-D应当监听的信道。STA 506A-D中的每一者可以在单独的信道上监听消息。以此方式,STA 506A-D中的每一者可以接收PHY层前置码528。在接收到PHY层前置码528之后,STA 506A-D可以接收DL通信510、512、514或516。STA 506A-D可以使用PHY层前置码528中提供的信息来正确地接收来自AP 504的DL通信和/或向AP 504正确地传送UL通信。因此,AP 504可能能够使用新PHY层前置码528在多个信道上向多个STA 506A-D传送数据。注意,传输在每一信道上可以具有相同或不同的历时。
[0102]图5F-G示出了其中可采用本公开的各方面的又一时序图。具体而言,图OT-E示出可根据常规IEEE 802.11协议中的现有PHY层和新PHY层前置码来使用的时序图。
[0103]如以上参考图5B-C描述的,主信道(例如,信道526)和/或一个或多个副信道(例如,信道520、522和/或524)可被用于至传统STA(例如,STA 506E)的传输,且副信道可被用于至高效STA (例如,STA 506A-D)的传输。因为新PHY层前置码528兼容高效STA,所以PHY层前置码528可以在副信道上传送,使得只有高效STA接收到PHY层前置码528,如图5F-G所示。
[0104]在一实施例中,如上所述,信道带宽中的每一者可以是相同大小或不同大小。在一实施例中,信道520、522、524和/或526可以或可以不是毗连的。在一些实施例中,主信道总是被使用且与至少一个STA 506A-E相关联。在其他实施例中,主信道未被使用且不与STA 506A-E中的任一者相关联。
[0105]因此,使用现有PHY层和新PHY层前置码528允许AP 504并发地或近乎并发地复用至传统STA和高效STA的传输。对于正确地指令STA 506A-E在适当的信道上监听消息而言,新MAC机制可能是不必要的;然而,新MAC机制可结合现有PHY层和新PHY层前置码528来使用。
[0106]在一实施例中,主信道上的(传统)传输可包括MAC消息或可在MAC消息之后,其中MAC消息包括对副信道中的一者或多者中的附加高效传输的存在的指示。这可允许高效STA只监听主信道并且被通知副信道上可能寻址到高效STA中的一者或多者的附加分组的存在。高效STA随后可切换到第二信道并检测前置码,其中该前置码包含用于解码传输的附加信息。
_7] 开始传输的定时
[0108]在一实施例中,传输的开始的定时可以基于以下规则:该规则基于随机退避计数器和点协调功能帧间间距(PIFS)和/或由AP 504和/SSTA 506A-E所设置的时间表。
[0109]图6A-B示出了其中可采用本公开的各方面的又一时序图。如上所述,主信道(例如,信道526)和/或一个或多个副信道(例如,信道520、522和/或524)可被用于至传统STA的传输,且副信道可被用于至高效STA的传输。信道520、522、524和/或526可以或可以不是毗连的。在一实施例中,随机退避计数器可以与主信道相关联,如由IEEE 802.11的增强型分布式信道接入(H)CA)规程所定义的。在随机退避计数器期满时,AP 504可开始准备DL通信518以供传输到STA 506E。如果信道520自随机退避计数器期满的时间之前的时段602以来是空闲的,则AP 504可以在与向STA 506E进行传输的时间相同或近乎相同的时间向STA 506C传送PHY层前置码528和/或DL通信514。同样,如果信道522自随机退避计数器期满的时间之前的时段602以来是空闲的,则AP 504可以在与向STA 506E进行传输的时间相同或近乎相同的时间向STA 506B传送PHY层前置码528和/或DL通信512。此外,如果信道524自随机退避计数器期满的时间之前的时段602以来是空闲的,则AP 504可以在与向STA 506E进行传输的时间相同或近乎相同的时间向STA 506A传送PHY层前置码528和/或DL通信510。
[0110]因此,一旦随机退避计数器期满,则至少一个传输是在主信道上作出的。并发地,传输可以在副信道中的一者或多者上作出,如果该副信道空闲的话。在一实施例中,时段602可以基于PIFS时间。PIFS时间可以由AP 504和/或STA 506A-E来选择。
[0111]图6C-D示出了其中可采用本公开的各方面的又一时序图。如上所述,主信道(例如,信道526)可被保留用于传统STA,且副信道(例如,信道520、522和524)可被保留用于高效STA。信道520、522、524和/或526可以或可以不是毗连的。在一实施例中,随机退避计
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