在无线通信中交换天线能力信息的第一站台及方法_3

文档序号:9550964阅读:来源:国知局
否关联于该AP所使用的决定具有实施特异性,其中,一个方法是,使用在 所述信标上所察觉的功率位准或是SNR来选择要进行关联的AP,此外,本发明允许一STA在 使用此方法的同时,完全利用该AP已配备有一先进天线系统的事实。
[0070] 主动扫描
[0071] 本发明还通过允许一STA请求该AP在多个波束上发送探针响应而寻址主动扫 描,而此则是可以通过将一新的字段增加至该WLAN探针请求帧而加以达成,该所得到的 帧是显示于图5中,并且,是称之为一AA探针请求帧500。该帧500的许多字段是正如所 述802. 11标准所定义的既存探针请求帧一样,而这些字段则是包括帧控制502,持续期间 504,DA506,SA508,BSSID510,顺序控制 512,SSIDIE514,以及支持速率IE516,而该 帧500的该新字段则是会将一有关该STA要扫描该AP的所有波束的指示(以一是、或否的 数值)提供至该AP。
[0072] 此外,两个新的字段是会被增加至该WLAN探针响应帧,所得到的帧是显示于图6 的中,并且,是被称之为一AA探针回应帧600,而该帧600的许多字段则正如所述802. 11 标准所定义的既存探针请求帧一样,其中,该帧600的字段602-628是与该帧200的字段 202-228 -样。
[0073]该帧600的该第一个新字段是指示该STA,该AA探针响应在一AA信标间距的范 围是被发送了N次,其中,N是对应于该AP将于其上发送该探针回应的波束的数量,而该第 二个新字段632则是在于识别已被用于传送该AA探针响应的波束,也就是,波束识别符,并 且,一配备以一AA系统的AP会通过将多个(N)AA探针回应发送至该STA而回应该AA探针 请求。
[0074] 在一较佳实施例中,所述N个AA探针响应会于时间上连续地进行发送。此可以通 过让该AP在试着要接入于两AA探针响应的传送间的无线媒体时,使用一较DIFS为短但较 SIFS为大的延迟(X)而加以达成。在此,应该要注意的是,该AP在接入该无线媒体以用于 传送所述N个探针响应的第一个时,仍然需要等待一个完整的DIFS,而此则是将一上限设 置在一STA-旦已接收到一AP所发送的所述N个探针响应的其中之一时,其需要等待的时 间的最大值,借此:
[0075] 上限=(N-l)X(探针回应持续期间+X)方程式2
[0076] 该主动扫描的时序图是显示于图7中。在该STA发送该AA探针请求帧700之后, 该AP会在发送该第一个探针回应帧704之前等待一个DIFS702,然后,在探针响应帧704 之间,该AP则是会等待该间距X(706),其中,X是较该DIFS为短,但较该SIFS为长。
[0077] -种用于在一主动扫描中传送一AA探针响应帧的方法800是显示于图8中。于 该方法800的一开始,该STA会发送一AA探针请求帧500,包括将该指示符518设定为扫 描该AP的所有波束(步骤802),然后,该AP会接收该AA探针请求帧,并等待该DIFS期间 (步骤804),接着,该AP会在N个天线波束的其中之一上传送一AA探针响应帧600,且该当 前波束识别符632是加以设定为该当前波束(步骤806),再者,依照该AA探针响应帧是否 已经于所有N个波束上进行传输而做出决定(步骤808),其中,若是该AA探针响应帧已经 在所有N个波束上进行传送时,则该方法终止(步骤810),而若是该AA探针响应帧尚未在 所有N个波束上进行传送时(步骤808),则该方法会等待该间距X(步骤812),接着,该天 线系统会切换至下一个波束(步骤812),并在当前的波束上传送该AA探针响应帧600,且 该当前波束识别符632是加以设定为该当前波束(步骤814),然后,该方法接续步骤808。 在此,要注意的是,该切换至下一个波束的步骤(步骤812)是可以在等待该间距X之前、或 之后执行。
[0078] 在现有技术的系统中,一STA所做出的有关哪一个AP要产生关联的决定并不会考 虑到于该AP处的该先进天线结构所获得的无线连结增益,此即表示,在所述信标帧以及探 针响应是APs利用一全方向性的方式而加以发送的该RF环境中,通过扫描,无论是被动、或 是主动,所收集到的数据可以将一STA导向与一会提供较另一AP更差的效能的AP产生关 联,并已考虑到获得自所述AA系统的增益。
[0079] 通过本发明,在考虑到所述AA系统于流量帧进行传输时将会提供的增益的情形 下,当扫描该RF环境时,一STA所收集的数据是使得对哪一个AP能够提供最佳无线连结的 评估成为可能。
[0080] 波束指示符
[0081] 图9是为依照本发明而进行操作的一系统900的图式。该系统900包括一AP902, 一第一3了4(3了4 1)904,以及一第二3了4(3了4 2)906,其中,该六? 902会在一全方向性波束 (或模式,b0) 910上进行传送,在一第一方向性波束(1^)912上与该STA1 904 -起进行传 送,以及在一第二方向性波束(b2)914上与该STA2 906 -起进行传送,并且,在该全方向 性波束910能够为STA1 904以及STA2 906 (虽然是微弱地)所接收的同时,所述方向性 波束912,914是较佳的选择。
[0082] -新的字段,在此称之为一 〃波束指示符〃,是会增加在自一STA发送至一AP的大 部分信息包的物理层会聚协议(PhysicalLayerConvergenceProtocol,PLCP)标头之后, 以用于指示该AP其应该选择其波束(或天线)的哪一个,进而接收该信息包的剩余部分 (MAC协议数据单元(MACprotocoldataunit,FOU)),在此,要注意的是,该波束指示符并 不需要与所有的信息包一起自该STA被发送至该AP,因为某些信息包(例如,一确认(ACK) 或一CTS)是预期要通过该AP而自一特殊的STA进行接收,若是该AP事先得知哪一个STA 将会发送下一个信息包时,则其可以选择最佳的波束,以用于接收该信息包,在此,该波束 指示符并非为必要的,不过,该波束指示符也可以在这些信息包的中进行传送。
[0083] 图10为一包括一STA所发送的该波束指示符信息的帧格式1000的示意图。该帧 1000 为一PLCPPDU(PPDU)的一修饰版本,以及包括一PLCP前导码(PLCPpreamble) 1002, 一PLCP标头1004, 一波束指示符字段1006,以及一MAC帧1008。
[0084] 此信息是通过该STA传送该信息包1000,以最小的数据速率,而加以提供。该AP 是会使用其全方向性天线来译码该PLCP标头1004以及该波束指示符字段1006,并且,在解 碼该波束指示符字段1006之后,该AP可以在不需要知道对于发送该信息包1000的该STA 的识别的情形下,选择相对应的波束来接收该信息包1008的剩余部分。
[0085] 该波束指示符1006为一介于0以及N_x之间的整数,其中,N_x为该AP可使用的 波束的最大数量,而N_x的数值则可以是对兼容于该系统的所有装置皆为固定,或是在信 标帧中、在探针响应帧中、或是其它管理帧中通过该AP而进行信号发送,较佳地是,N_XS 一相对而言较小的整数(也即,7或是15),以便限制该波束指示符字段1006所需要的额外 位的数量,并且,所述数值的其中之一是较佳地预留为该STA不知道要在该波束指示符字 段1006中使用什么数值的状况时的一默认值(defaultvalue),而当使用此默认值,该AP 就可以简单的使用未指向在一特殊方向中(例如,一全方向性场型)的波束。
[0086] 该STA会在AP至STA的信号发送之前,以该AP所提供的信息作为基础,而决定要 在该波束指示符字段1006中使用哪一个数值。此信号发送所需要的信息是由该波束指示 符其本身以及所述AP以及STAMAC地址所构成,可选择地是,一〃年龄限制(agelimit)" 可以加以增加,以指示该STA在该波束指示符信息被视为不可靠、或是无效之外的一最大 时间,并且,该年龄限制可以是一固定的数值,或者可以是来自信标帧、探针响应帧、或是其 它管理帧的信号发送,而在稍后的例子中,该年龄限制则是可以通过AP、并以对STA移动性 的考虑作为基础而进行设定。
[0087] 该AP将该波束指示符信息传输至该STA具有数种信号发送的可能性,而其中一个 方法则是,该AP会发送仅包含此目的(AP以及STA寻址,波束指示符,可选择的年龄限制) 所需要的信息的一特殊信息包(一波束指示符信息)。图11为一AP所发送的一波束指示符 信息1100的示意图,其中,该信息1100包括一波束指示符字段1102, 一AP地址字段1104, 一STA地址字段1106,以及一可选择性年龄限制字段1108,在此,所述字段1102-1108的顺 序是作为示范之用,也即,该信息1100的所述字段1102-1108可以有任何的顺序。
[0088] 在一单点传播(unicast)的情况中,较佳地是,该STA会往回发送一ACK,因此,若 是该STA并未连续地接收该信息包时,该AP就可以重新传送该信息包1100,此外,若是该 AP必须为了数个STAs而更新该波束指示符时,则其可以将一包含这些STAs分别的波束指 示符数值的多点传播信息(multicastmessage)发送给它们。
[0089] 该AP发送信号的另外一种可能性则是将该所需要的信息插入、或背负至一包含 其它指定该STA的数据的信息包之上,而该信息则是可以增加在该PLCP标头之后,在该MAC PDU之后,或是在该MAC标头中作为另一个字段。图12a以及图12b即为包含一AP所发送 的该波束指示符信息的帧格式1200,1220的示意图,而所述帧1200,1220则为该PPDU的修 饰版本。
[0090] 图12a是显示将该波束指示符信息增加在该PLCP标头之后的一帧1200,该帧 1200包括有一PLCP前导1202, 一PLCP标头1204, 一波束指示符字段1206, 一AP地址字段 1208, 一STA地址字段1210, 一可选择性年龄限制字段1212,以及一MAC帧1214。
[0091] 图12b则是显示一将该波束指示符信息增加在该MAC帧1214之后的帧1220,而该 帧1220的字段则是与该帧1200的所述字段相同,其中的不同仅在于所述字段的顺序。
[0092] 另一种发送信号的可能性则是增加一用以指示该波束指示符信息是否存在的标 记符,而该标记符则是使得该AP可以不需要在每一个朝向该STA的信息包中都发送该波束 指示符信息,也即,该波束指示符信息可以周期性地(举例而言,每五秒一次),及/或以事 件驱动作为基础(举例而言,以在该AP处传送至某一STA的波束中的改变作为基础)而进 行发送。
[0093] 图13a以及图13b为替代帧格式1300,1320的示意图,其包括一AP所发送的该波 束指示符信息,并合并有该波束指示符信息标记符,且所述帧1300,1320是该PPDU的修饰 版本。图13a显示一帧1300,包括一PLCP前导1302, 一PLCP标头1304, 一波束指示符信息 标记符1306, 一波束指示符字段1308, 一AP地址字段1310, 一STA地址字段1312, 一可选 择性年龄限制字段1314,以及一MAC帧1316,其中,该标记符1306仅有在该波束指示符信 息(字段1308-1314)若被提供在该帧1300的中时才会进行设定。
[0094] 图13b则是显示一将该波束指示符信息增加在该MAC帧1316之后的帧1320,而该 帧1320的字段则是与该帧1300的所述字段相同,其中的不同仅在于所
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