在无线lan系统中动态感测信道的方法及其设备的制造方法_5

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都是空闲的)。
[0巧引CCA励估
[0巧6] 在本发明中,当STA执行用于第一主信道和第二主信道的回退过程时,主要地基 于CCA阔值(或者CCA功率阔值)确定用于确定是否信道是空闲/忙碌的CCA操作。例 如,如果在信道上检测到的接收信号的强度高于或者等于CCA阔值,则可W确定信道是忙 碌的。随着CCA增加,其它的信号保护可能降低(即,与从其它的装置发送的信号的冲突的 概率可能增加)。随着CCA阔值减少,其它的信号的保护可W增强(目P,与从其它的装置发 送的信号的冲突的概率可能降低)。
[0257]同时,LR STA和皿STA可W具有不同的使用场景。LR STA期待低功率的短距离 服务,然而皿STA期待获得高吞吐量而不是低功率消耗。因为LR STA和皿STA用于不同 的用途,所W取决于环境通过LR STA和皿STA确定是否信道(或者介质)是否是空闲/ 忙碌的CCA阔值需改变。
[025引在本发明中提出应定义两个或者更多个CCA阔值。例如,LR CCA阔值和皿CCA阔 值可W被单独地定义,并且皿CCA阔值可W被设置为比LR CCA阔值高。例如,如果小于皿 CCA阔值并且大于LR CCA阔值的信号被检测,则采用皿CCA阔值的STA确定信道不是忙 碌的(即,信道是空闲的),而采用LR CCA阔值的STA确定信道是忙碌的。与采用LR CCA 阔值的STA相比较,采用皿CCA阔值的STA可能W较低的程度保护从其它的装置发送的信 号。因此,采用皿CCA阔值的STA需要将服务范围设置为比通过采用LR CCA阔值的STA 设置的服务范围更窄。
[0259] 本发明假定STA基本上使用皿CCA阔值(或者作为默认值)。如果通过干扰信号 中断STA的服务,则STA可W将请求皿CCA禁止的管理帖发送给AP。一旦接收请求皿CCA 禁止的管理帖,AP可W将指示皿CCA禁止的管理帖广播给属于SlG BSS的所有的STA。另 夕F,从AP接收指示皿CCA禁止的管理帖的STA将CCA阔值从皿CCA阔值变成LR CCA阔 值。
[0260] 如果不同的BSS的BSA部分地或者完全地重叠并且BSS在相同的信道上操作,贝U BSS被称为OBSS。如果STA在具有OBSS的环境下从相邻的BSS的AP中接收指示皿CCA 禁止的管理帖,则STA将CCA阔值变成LR CCA阔值,但是,此操作没有被持久地应用。运是 因为,如果已经发送皿CCA禁止管理帖的相邻的BSS的AP不再提供服务则LRCCA阔值变 成不必要的。
[026。因此,接收指示皿CCA禁止的管理帖的STA可朗尋CCA阔值从皿CCA阔值变成 LRCCA阔值,并且将其应用某个时间(例如,皿CCA禁止超时)。在皿CCA禁止超时流逝 之后,STA再次变成HRCCA阔值。因此,如果STA期待W将CCA阔值持久地变成LRCCA阔 值,则指示皿CCA禁止的管理帖需要W小于皿CCA禁止超时的周期性被连续地发送。 [026引请求皿CCA禁止的管理帖可W包括指定在其期间皿CCA禁止被应用的时间(例 如,HRCCA禁止开始时间、HRCCA禁止超时等等)的信息。目P,如果通过干扰信号中断用于 STA的服务,则关于指示在其期间干扰信号被产生的时间间隔的皿CCA禁止开始时间和皿 CCA禁止超时的信息可W被包括在请求HRCCA禁止持续该时间间隔的管理帖中。
[026引另外,当AP发送指示皿CCA禁止的管理帖时,指示特定时间间隔的诸如皿CCA禁止开始时间和皿CCA禁止超时的信息可W被包括在指示皿CCA禁止的管理帖中W便于 在特定的时间间隔内命令皿CCA禁止。
[0264] 接收包含皿CCA禁止开始时间和皿CCA禁止超时的皿CCA禁止管理帖的STA 可W仅在通过皿CCA禁止开始时间和皿CCA禁止超时指定的时间间隔内将CCA阔值从皿 CCA阔值变成LRCCA阔值。在未被指定的时间间隔中,皿CC可W被使用。
[0265] 如果接收用于皿CCA禁止的管理帖的AP或者STA切换到另一信道,则皿CCA禁 止没有被应用于AP或者STA切换到的信道。运意指每个信道执行皿CCA禁止的信令。如 果接收皿CCA禁止管理帖的AP执行信道切换,则当接收皿CCA禁止管理帖的STA在其它 的信道上扫描时,可W忽略先前接收到的皿CCA禁止的信令,并且皿CCA阔值可W被用于 执行信道接入。
[026引动杰CCA
[0267] 为了在真实的环境中实现通过未授权的WLAN系统定向的高吞吐量(例如,IE邸 802.IlacVHT系统的BSS能够提供的大于或者等于IGbps的聚合的吞吐量),多个非APSTA需要同时使用信道。为此,APSTA可W使用空分多址(SDMA)或者MU-MIM0。旨P,在多个非 APSTA和APSTA之间的同时传输和接收被允许。
[026引另外,在支持进一步扩展的信道带宽(例如,VHT系统的160MHz信道带宽)中,IEEE802.lla/n的传统的STA可W在频带中的各种位置操作,并且因此不容易发现传统 STA没有使用的连续的160MHz信道。因此,通过聚合非连续的信道获得的扩展的信道带宽 需要被使用。
[0269] 图22是图示采用非连续的信道的传输的框图。
[0270] 在图22中,在执行非连续的传输灯讶的传输侧,经由相锁环(PLL),两个数字-模 拟转换器值AC)的输出中的每一个被乘W参考振荡器巧ef.Osc.)的输出。经由A孤操作在 无线介质上可W发送经由化L的Ref.Osc的输出和DAC-I的输出的乘法的结果和经由化L 的DAC-A的输出和Ref.Osc的输出的乘法的结果。在此,DAC-I的输出可W对应于160MHz 信道带宽的第一分段(分段0),并且DAC-2的输出可W对应于160MHz信道带宽的第二分段 (分段1)。执行非连续的TX的传输侧可W将其两个频率分段定位为彼此靠近W便于与执 行连续的接收(R讶的接收侧通信。
[027。图23是图示在5GHz带中可用于WLAN系统的信道的图。
[0272]随着对于大量的数据传输(例如,高清晰度的多媒体传输)的需求的增长,扩展 可用于WLAN系统的未经许可的带正在讨论当中。图23示出在5GHz带中当前可用于IE邸 802.Ilac系统的信道和在未来将会额外可用的信道的频率位置。
[027引当前可用的信道包括UNII(未经许可的国际信息结构)-1、UNII-2、UNII-3、 UNII3。UNII-I被称为UNII低,并且被定义为位于在5150化和5250化之间的带中。UNII-2 被称为UNII中,并且包括位于在5250化和5350化之间的带中的部分和被称为UNII-2e或 者UNII-世界范围的位于5470化和5725化之间的带中的部分。UNII-3被称为UNII-高, 并且被定义W位于在5725化和5825化之间的带中。
[0274] 如在图23中所示,考虑到重新添加到5350MHZ-5470MHZ带和5825MHZ-5925MHZ带 的信道,可用的80MHz信道的数目从当前数目的6增加到9。另外,可用的160MHz信道的数 目从当前数目的2增加到4。
[0275] 为了有效地支持逐渐地增加的数据的数量,扩展可用于WLAN系统的未经许可的 带并且改进WLAN协议的效率来说变成重要的。特别地,在大量的AP密集存在的环境中增 加空间再使用增益。
[0276] 本发明提出用于WWLAN系统基本上采用的CSMA/CA技术最大化无线介质的使用 的效率的动态的CCA。
[0277] 在下文中,将会主要地描述根据本发明的实施例的20MHz、40MHz、80MHz、W及 160MHz信道带宽的使用。对于本领域的技术人员来说显然的是,下面描述的相同的原理可 应用于在其它的带(例如,SlG带)中采用其它的信道带宽(2MHz、4MHz、8MHz、16MHz)的操 作。在下面的示例中,主信道的最小带宽将会被表达为WMHz。在5GHz带中操作的WLAN系 统中,W可W是20。在SlG带中操作的WLAN系统中,W可W是2。显然的是,包括被提出的 CCA技术的回退操作可应用于如上所述的最小的主信道带宽的大小是1(目P,W= 1)的情 况。
[027引被提出的动态的CCA技术可W包括变化用于各自的BSS的CCA参数。另外,被提 出的动态的CCA技术可W包括应用根据要被发送的数据单元(PPDU)的信道带宽区分的CCA 参数(或者CCA调节)。
[0279]CCA操作可W被视为当在操作信道上检测到大于或者等于A地m的接收功率时 (例如,当大于或者等于A地m的PPDU的开始被感测时)确定通过其它的STA占用特定操 作信道的操作。如果作为CCA的结果操作信道被确定为是忙碌的,则STA冻结当前的回退 过程(即,回退计数器的倒计数),并且等待直到确定操作信道是处于空闲状态中。
[0280] 商业的CCA操作和回退操作被总结如下。基本上,所有的STA可W对主WMHz信 道执行回退过程。目P,当在0和Cwmin的范围内设置回退定时器,并且对于回退时隙时间作 为主WMHz信道的CCA的结果确定信道是空闲时,回退定时器可W倒计数到0。
[028。一旦回退定时器达到0,STA可W在信道上发送DATA帖。运时,可W首先发送RTS 帖,并且可W从目的地STA接收CTS帖。然后,可W发送DATA帖。可替选地,在没有RTS帖 和CTS帖的交换的情况下,DATA帖可W被发送到目的地STA。
[028引如果除了目的地STA之外的STA接收RTS帖、CTS帖、DATA帖、或者ACK帖,则NAV值被设置为延迟信道接入W便于避免在相对应的信道上的STA的同时传输(或者冲突)。 回退定时器在与被设置的NAV相对对应的时间内没有减少,即使作为CCA的结果确定信道 是空闲的。
[0283] 在此,根据本发明的CCA操作,如果确定通过其它的STA占用无线介质(WM),则通 过增加主信道带宽可W继续回退。
[0284] 旨P,接收(或旁听)从某个STA发送的RTS帖或者CTS帖的STA(即,第SSTA或 者第S方STA)可W通过RTS帖或者CTS帖的持续时间字段预测确定的STA使用信道的时 间,并且设置NAV。在运样的情况下,第S方STA可W通过增加主信道带宽执行CCA,从而继 续回退。
[0285] 例如,第S方STA可W通过对主信道带宽翻倍执行CCA。在运样的情况下,主信 道CCA主可W被改变。例如,如果通过翻倍主信道带宽执行CCA,则CCA阔值可W被增加了 3地m。第S方STA可W使用改变的CCA参数继续回退过程。
[028引在此,当经历回退(或者CCA)的主信道带宽是WMHz时,回退(或者CCA)过程可W被理解为被预期用于具有WMHz的信道带宽(或者大于或者等于WMHz的信道带宽)的 数据单元(即,PPDU)的传输。如果回退过程被预期用于具有WMHz的信道带宽(大于或 者等于WMHz的信道带宽)的数据单元的传输,则可W基于A地m的CCA阔值确定在具有 WMHz的大小的主信道上是否信道是忙碌的/空闲的。因此,可W根据确定执行回退过程。 如果回退过程预期用于具有2WMHz的信道带宽(或者大于或者等于2WMHz的信道带宽) 的数据单元的传输,则基于A+3地m的CCA阔值,可W确定在具有2WMHz的大小的主信道上 是否信道是忙碌的/空闲的。因此,根据该确定可W执行回退过程。
[0287] 例如,如果使用A地m的CCA阔值为具有20MHz的大小的主信道执行CCA,则20MHz 主信道的忙碌状态可W被检测。另一方面,如果使用A+3地m的CCA阔值为具有40MHz的 大小的主信道执行CCA,则可W确定信道是空闲的。如果作为使用A+3地m的CCA阔值为具 有40MHz的大小的主信道通过STA执行的CCA的结果信道被确定是空闲的,则回退定时器 可W倒计数到0。一旦回退定时器达到〇,STA必须使用(包括MOMHz主信道发送数据帖。 良P,STA必须采用大于或者等于40MHz的信道宽度发送数据单元(例如,PPDU)。如果STA 使用A+3地m的CCA阔值为具有40MHz的大小的主信道执行回退过程,则在TXOP期间禁止 STA发送具有小于40MHz的信道宽度的PPDU。例如,当具有大于或者等于20MHz的信道宽 度的数据单元需要被发送时使用A地m20MHz的CCA阔值在具有20MHz的大小的主信道上 可W执行回退过程,并且当具有大于或者等于40MHz的信道宽度的数据单元要被发送时使 用A+3地m的CCA阔值在具有40MHz的主信道上可W执行。
[028引如果在使用A+3地m的CCA阔值在具有40MHz的大小的主信道上执行回退过程之 后信道始终是忙碌的,则STA可W使用具有先前的主信道的大小的两倍的大小的主信道和 被增加了 3地m(增加到A+6地m)的CCA阔值作为CCA参数执行回退过程。例如,如果作为 使用A+6地m的CCA阔值在具有80MHz的大小的主信道上执行的CCA的结果信道被确定为 是空闲的,则回退定时器可W倒计数到0。在此,当回退定时器达到0时,STA必须使用(或 者包括)80MHz主信道发送数据帖。如果STA使用A+6地m的CCA阔值为80MHz主信道执行 回退过程,则在TXOP期间禁止STA发送具有小于80MHz的信道宽度的PPDU。简而言之,如 果需要发送具有大于或者等于20MHz的信道宽度的数据单元,则STA可W使用A地m的CCA 阔值对具有20MHz的大小的主信道执行回退过程。如果具有大于或者等于40MHz的信道宽 度的数据单元需要被发送,则STA可W使用A+3地m的CCA阔值对具有40MHz的大小的主信 道执行回退过程。如果具有大于或者等于80MHz的信道宽度的数据单元需要被发送,则STA可W使用A+6地m的CCA阔值对具有80MHz的大小的主信道执行回退过程。
[0289] 如果在使用A+6地m的CCA阔值在具有80MHz的大小的主信道上执行回退过程之 后信道始终是忙碌的,则STA可W使用具有先前的主信道的大小的两倍的大小的主信道和 被增加了 3地m(增加到A+9地m)的CCA阔值作为CCA参数执行回退过程。例如,如果作为 使用A+9地m的CCA阔值在具有160MHz的大小的主信道上执行的CCA的结果信道被确定为 是空闲的,回退定时器可W倒计数到0。在此,当回退定时器达到0,则STA必须使用(或者 包括)160MHz主信道发送数据帖。如果STA使用A+9地m的CCA阔值为1600MHz主信道执 行回退过程,则在TXOP期间禁止STA发送具有小于160MHz的信道宽度的PPDU。简而言之, 如果需要发送具有大于或者等于20MHz的信道宽度的数据单元,则STA可W使用A地m的 CCA阔值对具有20MHz的大小的主信道执行回退过程。如果具有大于或者等于40MHz的信 道宽度的数据单元需要被发送,则STA可W使用A+3地m的CCA阔值对具有40MHz的大小的 主信道执行回退过程。如果具有大于或者等于80MHz的信道宽度的数据单元需要被发送, 则STA可W使用A+6地m的CCA阔值对具有80MHz的大小的主信道执行回退过程。如果具 有大于或者等于160MHz的信道宽度的数据单元需要被发送,则STA可W使用A+9地m的CCA 阔值对具有160MHz的大小的主信道执行回退过程
[0290] 当在其上执行CCA的主信道的宽度被翻倍时,STA出于下述理由将CCA阔值增加了 3地m。当通过STA发送的输出功率是恒定的时,翻倍在其上发送PPDU的信道的宽度将每个 单位宽度的输出功率减少了一半。因此,当用于PPDU的传输的信道宽度被翻倍时,被应用 于其它的STA的干扰的水平被减少了一半。因此,即使CCA阔值被翻倍(即,增加了 3地m), 被应用于其它的STA的干扰的实际水平保持恒定。
[0291] 例如,通过由在发送具有WMHz的大小的PPDU中使用功率P的STA引起的干扰的 量级是X地m,通过在发送具有2WMHz的大小的PPDU中使用功率P的STA引起的干扰的量 级可W是X-3地m。CCA是检测是否通过其它的STA产生的干扰信号在信道上存在的操作,并 且当在信道上检测具有大于或者等于CCA阔值的干扰量级的信号时,确定通过其它的STA 占用无线介质(WM)。因此,STA1的CCA阔值可W被视为与通过来自于STA2的PPDU的传 输引起的干扰的水平有关。将A地m的CCA阔值应用于WMHzPPDU的传输意指如果通过 STA2的WMHzPPDU传输引起的干扰水平大于或者等于A地m则信道被确定为是忙碌的。 如果STA1将A地m的CCA阔值应用于2WMHzPPDU传输,则运意指信道被确定是忙碌的 即使通过STA2的2WMHzPPDU传输引起的观察到的干扰水平大于或者等于A地m。目P,考 虑到通过2WMHzPPDU传输引起的干扰水平是通过WMHzPPDU传输引起的干扰水平的一 半,使用A地m的CCA阔值用于WMHzPPDU传输和2WMHzPPDU传输可W被解释为应用减 少了一半的CCA阔值。换言么在等待来自于STA1的传输的信道被加宽的事件下,STA1 应确定如果STA1没有增加CCA阔值,则信道是忙碌的,甚至W较低的干扰水平。如果使用 上述的CCA阔值基于CCA操作执行回退过程,则给出获取TXOP的更少的机会。因此,为了 防止当用于PPDU的传输的信道带宽增加时TXOP获取可能性的不平衡,CCA阔值可能需要 被增加。
[029引因此,当某个STA期待发送具有大于或者等于WMHz的大小的PPDU时,STA可W使用A地m作为CCA阔值在信道上确定来自于其他的STA的PPDU传输的存在。当STA期 待发送具有大于或等于2WMHz的大小的PPDU时,STA可W使用A+3地m作为CCA阔值在信 道上确定来自于其他的STA的PPDU传输的存在。
[0293] 图24是图示根据本发明的实施例的CCA技术的图。
[0294] 具有要发送的数据的STAl和STA4可W对20MHz主信道执行回退过程。在此,假 定在20MHz主信道上的CCA阔值是A地m。当存在W大于或者等于A地m的功率接收到的 信号时,STAl和STA4可W停止回退定时器倒计数,确定CCA结果值指示信道是忙碌的。假 定通过STAl和STA4随机选择的回退定时器开始值相互不同并且STAl的回退定时器首先 达到0。因此,STAl可W使用20MHz主信道执行帖发送或接收。例如,STAl可W将RTS发 送到是目的地STA的STA2,并且接收RTS的STA2可W作为响应将CTS发送到STAl。因此, STAl可W将A-MPDU值ATA)发送到STA2,并且STA2可W作为响应将块ACK帖发送到STAl。
[0295] 由于通过STAl发送和接收到的帖导致基于CCA结果值确定20MHz主信道是忙 碌的STA4可W通过将信道带宽增加了四倍(到80MHz主信道)并且将CCA阔值增加了 6地m(到A+6地m)来恢复回退。在根据被增加的CCA阔值的回退过程中,可W基于例如在整 个80MHz主信道上或者在80MHz主信道的一部分上的接收到的信号强度,执行回退定时器 倒计数。在回退定时器达到0之后,已经执行用于80MHz主信道的回退过程的STA4可W使 用80MHz主信道执行帖发送/接收。例如,STA4可W将RTS发送到STA3,并且STA3可W作 为响应将CTA发送到STA4。因此,STA4可W将A-MPDU〇)ATA)发送到STA3,并且STA3可W 作为响应将块ACK帖发送到STA4。
[029引其后,STA4可W在20MHz主信道上开始新回退。在运样的情况下,被用于20MHz主 信道上的回退过程的CCA阔值(即,A地m)可W比用于80MHz主信道的CCA阔值低了 6地m。 [0297]同时,在图24的示例中,通过STA3发送的CTS帖和块ACK帖可W中断在STAl和 STA2之间的通信。为了解决此问题,特定的STA为了实现动态的CCA对其它的STA发出请 求。
[029引图25是图示根据本发明的实施例的CCA技术的图。
[0299] 在图25的示例中,STA3可W通过在STAl和STA2之间交换的RTS/CTS帖中包括 的持续时间字段预测STAl和STA2的信道使用时间。如果STA3是AP,则STA3可W向属于 STA3的BSS的所有的STA宣告STA3已经确
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