用于调度无线网络中的群接入的系统和方法

用于调度无线网络中的群接入的系统和方法
【专利说明】用于调度无线网络中的群接入的系统和方法
[0001 ]
[0002]本申请一般涉及无线通信，尤其涉及用于调度无线网络中的群接入的系统、方法和设备。
【背景技术】
[0003]在许多电信系统中，通信网络被用于在若干个空间上分开的交互设备之间交换消息。网络可根据地理范围来分类，该地理范围可以例如是城市区域、局部区域或者个人区域。此类网络可能分别被指定为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、无线局域网(LAN)或个域网(PAN)。网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换/路由技术(例如，电路交换相对于分组交换)、用于传输的物理介质的类型(例如，有线相对于无线)、和所使用的通信协议集(例如，网际协议套集、S0NET(同步光学联网)、以太网等)而有所不同。
[0004]当网络元素是移动的并因此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织(ad hoc)拓扑而非固定拓扑形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络采用使用无线电、微波、红外、光等频带中的电磁波的处于非制导传播模式的无形物理介质。在与固定的有线网络相比较时，无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。
[0005]然而，多个无线网络可存在于同一建筑物内、邻近建筑物内和/或同一室外区域内。多个无线网络的普遍存在可导致干扰、降低的吞吐量(例如，因为每个无线网络都在同一区域和/或频谱内操作)和/或阻碍特定设备进行通信。因此，用于在无线网络密布时进行通信的改进型系统、方法和设备是期望的。
[0006]
[0007]明的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负责其期望属性。在不限制如所附权利要求所表述的本发明的范围的情况下，现在将简要地讨论一些特征。在考虑此讨论后，并且尤其是在阅读题为“详细描述”的章节之后，将理解本发明的特征是如何提供包括无线网络中的接入点和站之间的改进的通信在内的优点的。
[0008]本公开的一个方面提供了一种无线通信方法。该方法包括确定来自一个或多个无线设备的一个或多个兼容传输类。该方法进一步包括定义用于这一个或多个类中的每个类的调度时隙。该方法进一步包括定义与每个调度时隙相关联的信道接入规程。该方法进一步包括由一个或多个无线设备根据信道接入规程在相关联的调度时隙期间接入无线介质。
[0009]另一方面提供了一种配置成用于无线通信的设备。该设备包括处理器，其被配置成确定来自一个或多个无线设备的一个或多个兼容传输类。处理器被进一步配置成定义用于这一个或多个类中的每个类的调度时隙。处理器被进一步配置成定义与每个调度时隙相关联的信道接入规程。处理器被进一步配置成由一个或多个无线设备根据信道接入规程在相关联的调度时隙期间接入无线介质。
[0010]另一方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备包括用于确定来自一个或多个无线设备的一个或多个兼容传输类的装置。该设备进一步包括用于定义用于这一个或多个类中的每个类的调度时隙的装置。该设备进一步包括用于定义与每个调度时隙相关联的信道接入规程的装置。该设备进一步包括用于由一个或多个无线设备根据信道接入规程在相关联的调度时隙期间接入无线介质的装置。
[0011]另一方面提供了一种包括代码的非瞬态计算机可读介质，该代码在一个或多个处理器上执行时使装置:确定来自一个或多个无线设备的一个或多个兼容传输类。该介质进一步包括在执行时使该装置定义用于这一个或多个类中的每个类的调度时隙的代码。该介质进一步包括在执行时使该装置定义与每一调度时隙相关联的信道接入规程的代码。该介质进一步包括在执行时使该装置由一个或多个无线设备根据信道接入规程在相关联的调度时隙期间接入无线介质的代码。
[0012]附图简述
[0013]图1示出了其中可采用本公开的各方面的示例性无线通信系统。
[0014]图2示出了其中存在多个无线通信网络的无线通信系统。
[0015]图3示出了其中存在多个无线通信网络的另一无线通信系统。
[0016]图4示出了可在图1-3的无线通信系统内采用的示例性无线设备的功能框图。
[0017]图4A示出了可在图1-3的无线通信系统内采用的群调度控制器的示例性功能框图。
[0018]图5示出了其中可采用本公开的各方面的时序图。
[0019]图6示出了其中可采用本公开的各方面的另一时序图。
[0020]图7示出了其中可采用本公开的各方面的另一时序图。
[0021 ]图8示出了其中可采用本公开的各方面的另一时序图。
[0022]图9示出了其中可采用本公开的各方面的另一时序图。
[0023]图10不出了其中可米用本公开的各方面的另一时序图。
[0024]图11是示例性无线通信方法的流程图。
[0025]图12是用于无线通信的装置的功能框图。
[0026]图13是示出根据一个实施例的在交叠信道上的并发消息传输的图示。
[0027]详细描述
[0028]以下参照附图更全面地描述本新颖系统、装置和方法的各种方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限定于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。确切而言，提供这些方面是为了使本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应领会到，本公开的范围旨在覆盖本文中公开的这些新颖的系统、装置和方法的任何方面，不论其是独立实现的还是与本发明的任何其他方面组合实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本发明的范围旨在覆盖使用作为本文所阐述的本发明各种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性或者结构及功能性来实践的装置或方法。应当理解，本文披露的任何方面可以由权利要求的一个或多个要素来实施。
[0029]尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。该详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。
[0030]流行的无线网络技术可包括各种类型的无线局域网(WLAN)ILAN可被用于采用广泛使用的联网协议来将近旁设备互连在一起。本文中所描述的各个方面可应用于任何通信标准，诸如无线协议。
[0031]在一些方面，可使用正交频分复用(OFDM)、直接序列扩频(DSSS)通信、OFDM与DSSS通信的组合、或其他方案根据802.11协议来传送无线信号。802.11协议的实现可被用于因特网接入、传感器、计量、智能电网或其他无线应用。有利地，使用本文所公开的技术来实现8 O 2.11协议的特定设备的各方面可包括允许在同一区域内增加的对等服务(例如，Miracast、WiFi直连服务、社交WiFi等)、支持增加的每用户最低吞吐量要求、支持更多用户、提供改善的室外覆盖和稳定性、和/或比实现其他无线协议的设备消耗更少的功率。
[0032]在一些实现中，WLAN包括作为接入该无线网络的组件的各种设备。例如，可以有两种类型的设备:接入点(“AP”)和客户端(也称为站，或“STA”)。一般而言，AP可用作WLAN的中枢或基站，而STA用作WLAN的用户。例如，STA可以是膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话等。在一示例中，STA经由遵循WiFi(例如，IEEE 802.11协议)的无线链路连接到AP以获得到因特网或到其他广域网的一般连通性。在一些实现中，STA也可被用作AP。
[0033]接入点(“AP”)还可包括、被实现为、或被称为B节点、无线电网络控制器(“RNC”)、演进型B节点、基站控制器(“BSC”)、基收发机站(“BTS”)、基站(“BS”)、收发机功能(“TF” )、无线电路由器、无线电收发机或其他某个术语。
[0034]站“STA”还可包括、被实现为、或被称为接入终端(“AT”)、订户站、订户单元、移动站、远程站、远程终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户装备或其他某个术语。在一些实现中，接入终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(“SIP”)话机、无线本地环路(“WLL”)站、个人数字助理(“PDA”)、具有无线连接能力的手持式设备、或连接至无线调制解调器的其他某种合适的处理设备。相应地，本文教导的一个或多个方面可被纳入到电话(例如，蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如，膝上型设备)、便携式通信设备、手持机、便携式计算设备(例如，个人数据助理)、娱乐设备(例如，音乐或视频设备、或卫星无线电)、游戏设备或系统、全球定位系统设备、或被配置为经由无线介质通信的任何其他合适的设备中。
[0035]如以上所讨论的，本文中所描述的某些设备可实现例如高效率802.11标准。此类设备(无论是用作STA还是AP还是其他设备)可被用于智能计量或者用在智能电网中。此类设备可提供传感器应用或者用在家庭自动化中。这些设备可取代或者附加地用在健康护理环境中，例如用于个人健康护理。这些设备也可被用于监督以使得能够实现范围扩展的因特网连通性(例如，以供与热点联用)、或者实现机器对机器通信。
[0036]图1示出了其中可采用本公开的各方面的示例性无线通信系统100。无线通信系统100可按照无线标准(例如高效率802.11标准)来操作。无线通信系统100可包括AP 104，AP104与STA 106A-106D(本文中通称为STA 106)通信。
[0037]可以将各种过程和方法用于无线通信系统100中在AP104与STA 106之间的传输。例如，可以根据0FDM/0FDMA技术在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100可以被称为0FDM/(FDMA系统。替换地，可以根据码分多址(CDMA)技术在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100可被称为CDMA系统。
[0038]促成从AP 104至一个或多个STA 106的传输的通信链路可以被称为下行链路(DL)108，而促成从一个或多个STA 106至AP 104的传输的通信链路可以被称为上行链路(UL)110。替换地，下行链路108可以被称为前向链路或前向信道，而上行链路110可以被称为反向链路或反向信道。
[0039]AP 104可充当基站并提供基本服务区(BSA)102中的无线通信覆盖。AP 104连同与该AP 104相关联并使用该AP 104来通信的STA 106—起可被称为基本服务集(BSS)。应注意，无线通信系统100可以不具有中央AP 104，而是可用作STA 106之间的对等网络。相应地，本文描述的AP 104的功能可替换地由一个或多个STA 106来执行。
[0040]在一些方面，STA 106可能被要求与AP 104相关联以向该AP 104发送通信和/或从该AP 104接收通信。在一个方面，用于关联的信息被包括在由AP 104作出的广播中。为了接收此种广播，例如，STA 106可在覆盖区划上执行宽覆盖搜索。举例而言，搜索还可由STA106通过以灯塔方式扫过覆盖区划来执行。在接收到用于关联的信息之后，STA 106可向AP104传送参考信号，诸如关联探测或请求。在一些方面，AP 104可使用回程服务例如以与更大的网络(诸如因特网或公共交换电话网(PSTN))通信。
[0041]在一实施例中，AP 104包括AP群调度控制器(GSC) (“AP GS(T)ISLAP GSC 154可执行本文描述的一些或全部操作以使得能够使用802.11协议来在AP 104和STA 106之间进行通信。AP GSC 154的功能性在以下关于图4-10来更详细地描述。
[0042]替换地或补充地，STA 106可包括STA GSC 1560STA GSC 156可执行本文描述的一些或全部操作以使得能够使用802.11协议来在STA 106和AP 104之间进行通信。STA GSC156的功能性在以下关于图4-10来更详细地描述。
[0043]在某些环境中，一BSA可位于其他BSA附近。例如，图2示出了其中存在多个无线通信网络的无线通信系统200。如图2所解说的，BSA 202A、202B和202C可以物理地彼此邻近。尽管BSA 202A-C紧邻，但是AP 204A-C和/或STA 206A-H可以各自使用相同的频谱来通信。因此，如果BSA 202C中的设备(例如，AP 204C)正在传送数据，则在BSA 202C以外的设备(例如，AP 204A-B或STA 206A-F)可以侦听到介质上的通信。
[0044]一般而言，使用常规802.11协议(例如，802.11&、802.1113、802.118、802.1111等)的无线网络在用于介质接入的载波侦听多址(CSMA)机制下操作。根据CSMA，设备侦听介质并且只在介质被侦听到为空闲时进行传送。因此，如果AP 204A-C和/或STA 206A-H根据CSMA机制来操作并且BSA 202C中的设备(例如，AP 204C)正在传送数据，则在BSA 202C以外的AP204A-B和/或STA 206A-F不可在介质上进行传输，即使这些AP和/或STA是不同BSA的一部分。
[0045]图2解说了这种情形。如图2所解说的，AP204C正在介质上进行传送。该传输被与AP 204C在相同BSA 202C中的STA 206G侦听到、并被与AP 204C在不同的BSA中的STA 206A侦听到。虽然该传输可被定址到STA 206G和/SRRbsa 202c中的stajssta 206A却可能直到AP 204C(以及任何其他设备)不再在介质上进行传送才能够传送或接收通信(例如，去往或来自AP 204A)。尽管未示出，但同样情况也可适用于BSA 202B中的STA 206D-F和/或BSA 202A中的STA 206B-C(例如，如果AP 20