用于高效无线网络中的改进的保护模式的系统和方法与流程

文档序号:12290836阅读:206来源:国知局
用于高效无线网络中的改进的保护模式的系统和方法与流程

概括地说,本公开内容的某些方面涉及无线通信,更具体地说,本公开内容的某些方面涉及用于保护高效无线网络中的无线通信的方法和装置。



背景技术:

在许多电信系统中,通信网络用于在若干个交互的空间上分离的设备之间交换消息。根据地理范围可以对网络进行分类,地理范围可以是例如城市区域、局部区域或个人区域。可以将这些网络分别指定为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)或个域网(PAN)。网络还根据用于对各种网络节点和设备进行互联的交换/路由技术(例如,电路交换与分组交换)、用于传输的物理介质的类型(例如,有线与无线)以及所使用的通信协议集(例如,互联网协议套件、SONET(同步光网络)、以太网等)而不同。

当网络单元是移动的并且因此具有动态连接需要时,或者如果网络架构以自组织而不是固定的拓扑形成,那么无线网络通常是优选的。无线网络在无线电、微波、红外线、光学等频段中使用电磁波的非导向式传播模式中使用无形的物理介质。当与固定有线网络相比时,无线网络有利地促进用户移动性及快速现场部署。

无线网络中的设备可以在彼此之间发送/接收信息。设备传输可能互相干扰,并且某些传输可能选择性地阻碍其它传输。在许多设备共享通信网络的情况下,可能导致拥塞和低效的链路使用。因此,需要用于改进高效无线网络中的通信效率的系统、方法和非临时性计算机可读介质。



技术实现要素:

所附权利要求书范围内的系统、方法和设备的各种实现均具有若干方面,其中没有单个的一个方面单独负责本文中所描述的期望的属性。本文中描述了一些显著的特征,这不是对所附权利要求书的范围进行限定。

在附图和下面的描述中阐述了本说明中描述的主题的一个或多个实现方式的细节。根据描述、附图和权利要求书,其它特征、方面和优点将变得显而易见。应当注意的是下面附图的相对尺寸可能不是按比例绘制的。

本公开内容的一个方面提供了一种用于无线通信的装置。所述装置包括处理系统,所述处理系统被配置为:接收消息,所述消息指示多个设备中的每个设备至少部分地与其它多个设备的每个传输并发地发送分组。所述处理系统还被配置为:生成所述分组。所述分组包括:具有大于与所述分组的传输相关联的时间的值的指示符。接口被配置为:提供所述分组以用于传输。

在各个方面中,所述处理系统可以被配置为:在所述指示符中指示的时间期间接收关于所述分组的接收的确认。所述指示符具有比与所述分组的所述传输相关联的所述时间至少大所述确认的传输时间的值。在各个方面中,与所述分组的所述传输相关联的所述时间可以是所述分组的持续时间。

在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:包括所述装置的标识符的清除发送帧。在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:时间段指示。所述指示符的值可以基于所述时间段指示。在各个方面中,所述时间段可以指示与确认的传输相关联的时间。

在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:分组传输时间指令。所述处理系统可以被配置为:在由所述分组传输时间指令指示的持续时间期间生成所述分组。

在各个方面中,所述分组可以包括:多输入多输出帧或正交频分多址帧。在各个方面中,所述分组可以包括:包括所述指示符的单用户部分。所述单用户部分可以与802.11a或802.11b前导码格式兼容。在各个方面中,所述分组可以包括:没有分组传输时间指示的多用户部分。

在各个方面中,所述分组可以包括:与由所述多个设备中的一个设备发送的分组相同的部分。所述部分可以包括所述指示符。

另一个方面提供了一种无线通信方法。所述方法包括:在无线设备处接收消息,所述消息指示多个设备中的每个设备至少部分地与其它多个设备的每个传输并发地发送分组。所述方法还包括:生成所述分组。所述分组包括指示符。所述指示符具有大于与所述分组的传输相关联的时间的值。所述方法还包括:提供所述分组以用于传输。

在各个方面中,所述方法还可以包括:在所述指示符中指示的时间期间接收关于所述分组的接收的确认。所述指示符可以具有比与所述分组的所述传输相关联的所述时间至少大所述确认的传输时间的值。在各个方面中,与所述分组的所述传输相关联的所述时间可以是所述分组的持续时间。

在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:包括所述无线设备的标识符的清除发送帧。在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:时间段指示。所述指示符的值可以基于所述时间段指示。在各个方面中,所述时间段可以指示与确认的传输相关联的时间。

在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:分组传输时间指令。所述方法还可以包括:在由所述分组传输时间指令指示的持续时间期间提供所述分组以用于传输。

在各个方面中,所述分组可以包括:多输入多输出帧或正交频分多址帧。在各个方面中,所述分组可以包括:包括所述指示符的单用户部分。所述单用户部分可以与802.11a或802.11b前导码格式兼容。在各个方面中,所述分组可以包括:没有分组传输时间指示的多用户部分。

在各个方面中,所述分组可以包括:与由所述多个设备中的一个设备发送的分组相同的部分。所述部分可以包括所述指示符。

另一个方面提供了一种用于无线通信的装置。所述装置包括:用于接收消息的单元,所述消息指示多个设备中的每个设备至少部分地与其它多个设备的每个传输并发地发送分组。所述装置还包括:用于生成所述分组的单元。所述分组包括指示符。所述指示符具有大于与所述分组的传输相关联的时间的值。所述装置还包括:用于提供所述分组以用于传输的单元。

在各个方面中,所述装置还可以包括:用于在所述指示符中指示的时间期间接收关于所述分组的接收的确认的单元。所述指示符可以具有比与所述分组的所述传输相关联的所述时间至少大所述确认的传输时间的值。在各个方面中,与所述分组的所述传输相关联的所述时间可以是所述分组的持续时间。

在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:包括所述装置的标识符的清除发送帧。在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:时间段指示。所述指示符的值可以基于所述时间段指示。在各个方面中,所述时间段可以指示与确认的传输相关联的时间。

在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:分组传输时间指令。所述装置还可以包括:用于在由所述分组传输时间指令指示的持续时间期间提供所述分组以用于传输的单元。

在各个方面中,所述分组可以包括:多输入多输出帧或正交频分多址帧。在各个方面中,所述分组可以包括:包括所述指示符的单用户部分。所述单用户部分可以与802.11a或802.11b前导码格式兼容。在各个方面中,所述分组可以包括:没有分组传输时间指示的多用户部分。

在各个方面中,所述分组可以包括:与由所述多个设备中的一个设备发送的分组相同的部分。所述部分可以包括所述指示符。

另一个方面提供了一种包括以指令编码在其上的计算机可读介质的计算机程序产品,当被执行时,所述指令使装置执行无线通信方法。所述方法包括:接收消息,所述消息指示多个设备中的每个设备至少部分地与其它多个设备的每个传输并发地发送分组。所述方法还包括:生成所述分组。所述分组包括指示符。所述指示符具有大于与所述分组的传输相关联的时间的值。所述方法还包括:提供所述分组以用于传输。

在各个方面中,所述方法还可以包括:在所述指示符中指示的时间期间接收关于所述分组的接收的确认,所述值比与所述分组的所述传输相关联的所述时间至少大所述确认的传输时间。在各个方面中,与所述分组的所述传输相关联的所述时间可以是所述分组的持续时间。

在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:包括所述装置的标识符的清除发送帧。在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:时间段指示。所述指示符的值可以基于所述时间段指示。在各个方面中,所述时间段可以指示与确认的传输相关联的时间。

在各个方面中,指示所述多个设备中的每个设备发送所述分组的所述消息可以包括:分组传输时间指令。所述方法还可以包括:在由所述分组传输时间指令指示的持续时间期间提供所述分组以用于传输。

在各个方面中,所述分组可以包括:多输入多输出帧或正交频分多址帧。在各个方面中,所述分组可以包括:包括所述指示符的单用户部分。所述单用户部分可以与802.11a或802.11b前导码格式兼容。在各个方面中,所述分组可以包括:没有分组传输时间指示的多用户部分。

在各个方面中,所述分组可以包括:与由所述多个设备中的一个设备发送的分组相同的部分。所述部分可以包括所述指示符。

另一个方面提供了一种用于无线通信的无线节点。所述无线节点包括天线。所述无线节点还包括处理系统,所述处理系统被配置为:接收消息,所述消息指示多个设备中的每个设备至少部分地与其它多个设备的每个传输并发地发送分组。所述处理系统还被配置为:生成所述分组。所述分组包括指示符。所述指示符具有大于与所述分组的传输相关联的时间的值。接口还被配置为:提供所述分组以经由所述天线进行传输。

附图说明

图1示出了可以在其中使用本公开内容的方面的无线通信系统的示例。

图2示出了可以在无线设备中使用的各种部件,该无线设备可以在图1的无线通信系统中使用。

图3是示例性无线通信系统的图。

图4是根据一个方面的示例性无线帧交换的图。

图5是根据另一个方面的示例性无线帧交换的图。

图6是图5的无线帧交换的时间序列图。

图7是根据另一个方面的图6的无线帧交换的时间序列图。

图8是包括OFDMA或MU-MIMO部分的物理层数据单元(PPDU)分组格式的方面的图。

图9示出了可以在图1的无线通信系统中运用的示例性无线通信方法的流程图。

图10是用于无线通信的装置的功能框图。

具体实施方式

参照附图在下文中对新颖的系统、装置和方法的各个方面进行了更加全面的描述。然而,教导的公开内容可以用多种不同的方式体现并且不应当被解释为局限于贯穿本公开内容所给出的任何具体的结构或功能。而是提供这些方面以使得本公开内容将是透彻和完整的,并且将向本领域技术人员全面地传达本公开内容的范围。基于本文中的教导,本领域技术人员应当意识到的是,本公开内容的范围旨在涵盖本文中公开的新颖的系统、装置和方法的任意方面,不管这些方面是独立地实现的还是与本发明的任何其它方面结合地实现的。例如,可以使用本文中阐述的任何数量的方面来实现装置或实施方法。此外,本发明的范围旨在涵盖使用除了或不同于本文中阐述的本发明的各个方面的其它结构、功能或者结构和功能来实施的这样的装置和方法。应当理解的是,本文中公开的任何方面可以由权利要求的一个或多个元素来体现。

尽管本文中描述了特定的方面,但是这些方面的多种变化和置换落入本公开内容的范围之内。尽管提到了优选的方面的一些益处和优点,但是本公开内容的范围并不旨在局限于特定的益处、使用或目标。而是,本公开内容的方面旨在广泛地应用于不同的无线技术、系统配置、网络和传输协议,对其中的一些通过示例的方式在图中以及在下面对优选的方面的描述中进行了说明。具体实施方式和附图仅是对本公开内容的说明而非限制性的,本公开内容的范围是通过所附权利要求及其等价物来限定的。

无线网络技术可以包括各种类型的无线局域网(WLAN)。WLAN可以用于运用广泛使用的网络连接协议将附近的设备互联在一起。本文中描述的各个方面可以应用任何通信标准,如Wi-Fi,或者更加概括地说,无线协议的IEEE 802.11族的任何成员。

在一些方面中,可以使用正交频分复用(OFDM)、直接序列扩频(DSSS)通信、OFDM和DSSS通信的组合,或其它方案,根据高效802.11协议来发送无线信号。高效802.11协议的实现可以用于互联网接入、传感器、计量、智能电网或其它无线应用。有利地,实现该特定无线协议的某些设备的方面可以比实现其它无线协议的设备消耗更少的功率,可以用于跨越短距离来发送无线信号,和/或能够不太可能被对象(例如,人)阻挡地来发送信号。

在一些实现中,WLAN包括各种设备,这些设备是接入无线网络的部件。例如,可以有两种类型的设备:接入点(“AP”)和客户端(也被称为站或“STA”)。总体而言,AP用作WLAN的枢纽或基站,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。在一个示例中,STA经由Wi-Fi(例如,如802.11ah的IEEE 802.11协议)兼容的无线链路连接到AP以获得到互联网或到其它广域网的一般连接性。在一些实现中,STA也可以用作AP。

本文描述的技术可以用于各种宽带无线通信系统,包括基于正交复用方案的通信系统。这种通信系统的例子包括空分多址(SDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、多输入多输出(MIMO)系统等等。SDMA系统可以充分利用不同的方向来并发地发送属于多个用户终端的数据。TDMA系统可以通过将传输信号划分到不同的时隙来允许多个用户终端共享相同的频率信道,每个时隙被分配给不同的用户终端。TDMA系统可以实现GSM或本领域已知的一些其它标准。OFDMA系统利用正交频分复用(OFDM),OFDM是将整个系统带宽划分成多个正交的子载波的调制技术。这些子载波还可以称为音调、频段等。使用OFDM,每个子载波可以被独立地调制有数据。OFDM系统可以实现IEEE 802.11或本领域已知的一些其它标准。SC-FDMA系统可以利用交织的FDMA(IFDMA)以在跨越系统带宽分布的子载波上进行发送,利用集中式FDMA(LFDMA)以在具有相邻子载波的块上进行发送,或者利用增强型FDMA(EFDMA)以在多个具有相邻子载波的块上进行发送。通常,在频域中使用OFDM发送调制符号,在时域中使用SC-FDMA发送调制符号。SC-FDMA系统可以实现3GPP-LTE(第三代合作伙伴计划长期演进)或其它标准。

可以将本文的教导并入(例如,在其中实现或由其执行)多种有线或无线装置(例如,节点)。在一些方面中,根据本文教导来实现的无线节点可以包括接入点或接入终端。

接入点(“AP”)可以包括、被实现为、或者被称为节点B(NodeB)、无线网络控制器(“RNC”)、eNodeB、基站控制器(“BSC”)、基站收发信台(“BTS”)、基站(“BS”)、收发机功能(“TF”)、无线路由器、无线收发机、基本服务集(“BSS”)、扩展服务集(“ESS”)、无线基站(“RBS”)、或者某种其它术语。

站(“STA”)还可以包括、被实现为、或者被称为用户终端、接入终端(“AT”)、用户站、用户单元、移动站、远程站、远程终端、用户代理、用户设备、用户装备或者某种其它的术语。在一些实现中,接入终端可以包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(“SIP”)电话、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设备或者连接到无线调制解调器的某种其它合适的处理设备。因此,可以将本文中教导的一个或多个方面并入电话(例如,蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如,膝上型计算机)、便携式通信设备、头戴式耳机、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,或者卫星无线电)、游戏设备或系统、全球定位系统设备或者被配置为经由无线介质来进行通信的任何其它适当的设备。

如同上面所讨论的,例如,本文中描述的设备中的某些设备可以实现802.11ah标准。这样的设备(无论是用作STA或AP还是其它设备)可以用于智能计量或在智能电网中使用。这些设备可以提供传感器应用或者在家庭自动化中使用。代替地或另外,这些设备可以在医疗环境中使用,例如用于个人保健。它们还可以用于监视,来启用扩展范围的互联网连接(例如,与热点一起使用)或者实现机器对机器的通信。

图1示出了可以在其中使用本公开内容的方面的无线通信系统100的示例。无线通信系统100可以根据无线标准(例如802.11ah、802.11ac、802.11n、802.11g和802.11b标准中的至少一个)来操作。无线通信系统100可以包括AP 104,AP 104与STA 106进行通信。

各种过程和方法可以用于无线通信系统100中AP 104和STA 106之间的传输。例如,可以根据OFDM/OFDMA技术在AP 104和STA 106之间发送和接收信号。如果是这种情况,那么可以将该无线通信系统100称为OFDM/OFDMA系统。或者或另外,可以根据CDMA技术在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是这种情况,那么可以将该无线通信系统100称为CDMA系统。或者或另外,可以根据MIMO技术在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是这种情况,那么可以将该无线通信系统100称为MIMO系统。在各个方面中,无线通信系统100可以同时使用技术的组合(如OFDMA和MIMO)。

可以将促进从AP 104到STA 106中的一个或多个STA的传输的通信链路称为下行链路(DL)108,并且可以将促进从STA 106中的一个或多个STA到AP 104的传输的通信链路称为上行链路(UL)110。或者,可以将下行链路108称为前向链路或前向信道,并且可以将上行链路110称为反向链路或反向信道。

AP 104可以在基本服务区域(BSA)102中提供无线通信覆盖。AP 104连同与AP 104相关联并且使用AP 104来进行通信的STA 106可以被称为基本服务集(BSS)。应当注意的是,无线通信系统100可能不具有中央AP 104,而是可以用作STA 106之间的对等网络。因此,本文中描述的AP 104的功能可以替换地由STA106中的一个或多个STA来执行。

图2示出了可以在无线设备202中使用的各种部件,该无线设备可以在图1的无线通信系统100中使用。无线设备202是可以被配置实现本文中描述的各种方法的设备的示例。例如,无线设备202可以包括AP 104或STA 106中的一个STA。

无线设备202可以包括控制无线设备202的操作的处理器204。处理器204还可以被称为中央处理单元(CPU)。存储器206向处理器204提供指令和数据,存储器206可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)二者。存储器206的一部分还可以包括非易失性随机访问存储器(NVRAM)。处理器204通常基于存储在存储器206中的程序指令来执行逻辑和算术运算。可以执行存储器206中的指令以实现本文中描述的方法。

处理器204可以包括或者是使用一个或多个处理器实现的处理系统的部件。可以使用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件部件、专用硬件有限状态机、或者任何其它能够执行对信息的计算或其它操作的适当实体的任意组合来实现一个或多个处理器。

处理系统还可以包括用于存储软件的机器可读介质。无论是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其它名称,软件应广义地解释为意指任何类型的指令。指令可以包括代码(例如,以源代码格式、二进制代码格式、可执行代码格式,或代码的任何其它适当的格式)。当由一个或多个处理器执行时,指令使处理系统执行本文所描述的各种功能。

无线设备202也可以包括壳体208,该壳体208可以包括发射机210和接收机212以允许无线设备202和远程位置之间的数据发送和接收。发射机210和接收机212可以组合成收发机214。天线216可以连接到壳体208并且电气地耦接到收发机214。无线设备202还可以包括(没有示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或多个天线,例如,其可以在MIMO通信期间使用。

在各个实施例中,通信接口(或“接口”)可以包括下列各项中的任何一项:发射机210、接收机212和收发机214。如本文中所使用的,术语接口可以指代被配置为将两个或更多个设备连接在一起的硬件或软件。例如,接口可以是处理器或总线的一部分,并且可以被配置为允许设备之间的信息或数据的通信。接口可以集成到芯片或其它设备中。例如,在一些实施例中,接口可以包括被配置为在一设备处从另一设备接收信息或通信的接收机。(例如,处理器或总线的)接口可以接收由前端或另一个设备处理的信息或数据,或者可以对所接收的信息进行处理。在一些实施例中,接口可以包括被配置为向另一个设备发送或传送信息或数据的发射机。因此,接口可以发送信息或数据,或者可以准备用于输出的信息或数据来进行传输(例如,经由总线)。

无线设备202还可以包括信号检测器218,可以使用该信号检测器218来努力对收发机214接收的信号的电平进行检测和量化。信号检测器218可以检测像总能量、每符号每子载波的能量、功率谱密度这样的信号和其它信号。无线设备202还可以包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP)220。DSP 220可以被配置为:生成用于传输的数据单元。在一些方面中,数据单元可以包括物理层数据单元(PPDU)。在一些方面中,PPDU被称为分组。

在一些方面中,无线设备202还可以包括用户接口222。用户接口222可以包括按键、麦克风、扬声器和/或显示器。用户接口222可以包括:向无线设备202的用户传送信息和/或接收来自用户的输入的任何元件或部件。

无线设备202的各个部件可以由总线系统226耦接在一起。例如,总线系统226可以包括数据总线、以及除数据总线之外的功率总线、控制信号总线和状态信号总线。本领域技术人员将明白:无线设备202的部件可以使用某种其它机制耦接在一起或者接受彼此的输入或向彼此提供输入。

尽管在图2中示出了一些单独的部件,但本领域技术人员将认识到:这些部件中的一个或多个部件可以组合或共同实现。例如,处理器204可以用于不仅实现上面参照处理器204描述的功能,而且实现上面参照信号检测器218和/或DSP 220描述的功能。另外,图2中示出的部件中的每一个部件可以使用多个单独元件来实现。

如上文所讨论的,无线设备202可以包括AP 104或STA 106,并且可以用于发送和/或接收通信。在无线网络中的设备之间交换的通信可以包括数据单元,这些数据单元可以包括分组或帧。在一些方面中,数据单元可以包括数据帧、控制帧和/或管理帧。数据帧可以用于从AP和/或STA向其它AP和/或STA发送数据。控制帧可以与数据帧一起用于执行各种操作和用于可靠地传送数据(例如,确认数据的接收、AP的轮询、区域清除操作、信道获取、载波侦听维护功能等)。管理帧可以用于各种监控功能(例如,用于加入和离开无线网络等)。

本公开内容的某些方面支持允许AP 104以优化的方式调度STA 106传输以便提高效率。高效无线(HEW)站、使用802.11高效率协议的站和使用较旧或传统802.11协议的站都可以竞争对无线介质的接入。本文中描述的高效802.11协议可以允许设备在修改的机制下进行操作,该修改的机制对可以进行并发通信的设备与不能进行并发通信的设备进行区分。因此,在公寓楼或人口密集的公共空间的情况下,即使当活动无线设备的数量增加时,使用高效802.11协议的AP和/或STA可能经历降低的延迟和增加的网络吞吐量,从而提升用户体验。

本公开内容的某些方面支持允许AP和STA以优化的方式使用RTS(或者称为RTX)和/或CTS(或者称为CTX)来请求推迟节点的某些子集以提高效率。通常,使用常规802.11协议(例如,802.11a、802.11b、802.11ac、802.11g、802.11n等)的无线网络在载波侦听多路访问(CSMA)机制下操作来进行介质访问。根据CSMA,设备侦听介质,并且仅当侦听到该介质为空闲时进行发送。CSMA机制的使用可能造成低效率,因为位于基本服务区(BSA)内部或外部的一些AP或STA能够在不对BSA中的AP或STA的传输造成干扰的情况下发送数据。随着活动无线设备的数量持续增长,低效率可以开始显著影响网络延迟和吞吐量。本文中描述的RTS/CTS交换协议可以允许设备在修改的机制下进行操作,该修改的机制对可以与正在交换RTS和CTS帧的设备进行并发通信的设备与不能进行并发通信的设备进行区分。因此,在公寓楼或人口密集的公共空间的情况下,即使当活动无线设备的数量增加时,使用本文中讨论的修改的RTS/CTS协议的AP和/或STA可能经历降低的延迟和增加的网络吞吐量,从而提升用户体验。

图3是用于信道x的示例性无线通信系统300的图。在所示方面中,无线通信系统300包括多个AP(例如,AP1x、AP2x、AP3x和AP4),每个AP具有BSA 301-304和STA(例如,STA1x、STA2x和STA4)。在一些方面中,本文中描述的AP和STA的各种操作可以互换。对于在信道x上工作的每个AP-STA链路(例如,参考链路315),可以用下列方式来表示成功接收的字节的数量:

RTS/CTS交换可以通过有效地将CSMA范围之外的信道x上的数据传输(TX)和信道x上的确认(ACK)传输减少到零来改变所接收的字节的总数量。在CSMA范围之外的信道x上发送数据传输(TX)的节点和在信道x上发送确认(ACK)传输的节点可以被认为是可能对信道x上的给定参考链路315造成干扰的“干扰方”。假设RTS/CTS消息使接收消息的节点静音,则使用RTS/CTS可以降低系统吞吐量。然而,当存在可能导致干扰的许多设备时,RTS/CTS交换可以降低干扰并改善给定STA的接收。

图4是根据一个方面的示例性无线帧交换400的图。结合图1,在一些方面中,AP 104可以向STA 106发送RTS帧,并且STA106可以通过向AP 104发送CTS帧来对RTS帧进行响应。当STA 106的数据传输不成功时,可以期望RTS/CTS交换用于隐藏节点缓解或用于清除介质。如图4所示,AP1可以向STA1发送RTS 405或其它消息,其中,RTS 405使得在推迟范围401内的所有STA和AP推迟。AP2在推迟范围401之外,并且可以被认为是相对于AP1的隐藏节点。如图4所示,AP2可以在其自己的推迟范围402内向STA2发送消息410,这可能干扰STA1对RTS 405的接收或者干扰其对响应CTS帧的发送。

虽然图4示出了下行链路(DL)配置,但是上行链路(UL)配置可以是相反的。例如,STA1可以可选地向AP1发送RTX以发起UL PPDU。AP1可以发送CTX以便从STA1发起潜在地与一个或多个其它多用户(MU)STA并发的UL传输。在UL传输之后,AP1可以发送确认(ACK)或块ACK(BA)。因此,隐藏节点AP2可能干扰STA1处的ACK的接收。

图5和图6示出了RTX/CTX系统的效果。图5是根据另一个方面的示例性无线帧交换的示图500。图6是图5的无线帧交换的时间序列图600。在图5和图6中,一个或多个MU STA STA1-N向AP1发送具有推迟范围501的RTX帧601。在各个方面中,RTX帧601是可选的。然后AP1用具有推迟范围502的CTX帧602进行响应。STA STA1-N向AP1发送UL MU PPDU 604。AP2(隐藏节点)可以对UL MU PPDU 604的传统PHY报头中的持续时间进行解码。持续时间可以指示UL MU PPDU 604的有效载荷将完成的时间。AP2可以推迟时段610和/或在时段610保持空闲,该时段610可以持续指示的持续时间加上扩展的帧间间隔(EIFS)。在各个单用户方面,时段610可以足以使AP1发送ACK。另一方面,在所示的多用户方面中,时段610不足以使AP1发送BA 606。因此,当STA STA1-N正在接收BA 606时,AP2可能引起干扰。

在各个方面中,可通过将UL MU PPDU 604的PHY报头中的持续时间指示设置为长于有效载荷的实际持续时间来避免上文针对图6所讨论的潜在干扰。尽管本公开内容通常提及“持续时间”,但该短语被设想为进一步包括长度、大小、开始和结束时间(显式或隐式)以及传输时间,或有效载荷、分组和/或分组的部分。类似地,尽管本公开内容通常提及“实际”持续时间等,但该短语被设想为进一步包括预期持续时间、指示持续时间、预计持续时间、“将要”持续的时间,并且可以更一般地称为与传输相关联的时间。

在各个方面中,持续时间指示可以被称为分组传输时间指示符。当持续时间指示没有准确地指示PPDU 604的长度或结束时,其可以被不同地称为欺骗持续时间、欺骗分组传输时间指示符、经调整的持续时间、经调整的分组传输时间指示符、经修改的持续时间、经修改的分组传输时间指示符、延长的持续时间、延长的分组传输时间指示符、不准确的持续时间、不准确的分组传输时间指示符、延长的分组传输时间指示符、不兼容(例如,针对传统标准)的持续时间、不兼容的分组传输时间指示符等。在一些方面中,持续时间指示可以仅仅对于传统前导码标准是不兼容的。PPDU 604可以包括一个或多个可选择的持续时间指示(例如,在HE前导码中),其可以准确地指示PPDU 604的持续时间。在一些方面中,HE前导码可以不包括PPDU 604的持续时间的准确指示。

图7是根据另一个方面的图6的无线帧交换的时间序列图700。在图7中,一个或多个MU STA STA1-N向AP1发送具有推迟范围501的RTX帧701。在各个方面中,RTX帧701是可选的。然后AP1用具有推迟范围502的CTX 702帧进行响应。在各个方面中,CTX 702帧可以包括UL MU PPDU 704应该有多长的指示。例如,CTX 702帧可以包括指定UL MU PPDU 704的预期持续时间的指令。在各个方面中,持续时间指令可以被称为持续时间指示、分组传输时间指令、分组传输时间指示符、最大分组传输时间指示、最大分组传输时间指示符等。在各个方面中,持续时间指令可以指示超出PPDU 704的实际或预期传输时间的额外时间量,STA STA1-N应当在其欺骗持续时间指示中指示该额外时间量。

在各个方面中,可以基于EIFS的倍数(例如,EIFS的两倍)来指定额外时间量。在各个方面中,持续时间指令可以使用符号的数量和符号速率的组合来指定UL MU PPDU 704的持续时间和/或长度。在其它方面中,持续时间指令可以使用秒或时间单位(TU)的数量或分数来指定UL MU PPDU 704的持续时间和/或长度。

响应于CTX 702帧,STA STA1-N向AP1发送UL MU PPDU 704。STA STA1-N可以将PPDU 704的长度设置为等于、或者等于或小于CTX 702帧中的持续时间指令。与上文针对图6讨论的方面不同,PPDU 704的传统PHY报头可能包括不准确的持续时间指示,其指示PPDU 704将晚于其实际将(或期望)终止的时间终止。例如,持续时间指示可以指示UL MU PPDU 704的有效载荷将在足以导致AP2推迟直到接收到BA 706之后的时间结束。AP2(隐藏节点)可以对UL MU PPDU 704的传统PHY报头中的持续时间进行解码。因此,AP2可以推迟时段710和/或在时段710保持空闲,该时段710可以持续指示的持续时间加上扩展的帧间间隔(EIFS)。因此,当STA STA1-N正在接收BA 706时,AP2不会引起干扰。

图8是包括OFDMA或MU-MIMO部分的物理层数据单元(PPDU)800分组格式的方面的示图。PPDU 800可以由无线设备(如上文针对图1-图7讨论的STA1)发送。在一个方面中,PPDU 800可以包括上文针对图7讨论的UL MU PPDU 704。PPDU 800可以包括传统部分(例如,PHY报头801),其包括传统字段:传统短训练字段(L-STF)802;传统长训练字段(L-LTF)804和传统信号字段(L-SIG)806。随着特征被添加到IEEE 802.11,开发了对数据分组中的SIG字段的格式的改变以便向STA提供额外的信息。图8示出了示例性IEEE 802.11ax分组的分组结构。为了向包含IEEE 802.11a/b/g(等)设备和IEEE 802.11ax设备的系统提供后向兼容性,用于IEEE 802.11ax系统的数据分组还包括这些较早系统的STF、LTF和SIG字段,记为L-STF 802、L-LTF 804和L-SIG 806,它们具有前缀L以表示它们是“传统”字段。当被配置为与IEEE 802.11a/b/g一起操作的传统设备接收到这样的分组时,其可以接收L-SIG字段806并将其解码为正常的11/b/g分组。然而,当设备继续对额外的比特进行解码时,由于L-SIG字段806之后的数据分组的格式不同于11/b/g分组的格式,因此它们可能不能被成功解码,并且在该过程期间由该设备执行的CRC校验可能会失败。这导致这些传统设备停止对分组进行处理,但仍然推迟任何进一步的操作,直到经过了由初始解码的L-SIG中的长度字段定义的时间段。相比之下,与IEEE 802.11n兼容的新设备可以感测随后的高效信号字段(HE-SIG)808中的调制,其包含用于PPDU 800的某些信令信息,并将分组处理为802.11ax分组。PPDU 800还可以包括一个或多个短训练字段(STF)和长训练字段(LTF)以及MU-MIMO或OFDMA数据有效载荷814。

PHY报头801可以包括上面针对图7讨论的欺骗持续时间指示。欺骗持续时间指示可以包括在L-SIG字段806中。在一些方面中,HE-SIG字段808可以包括准确持续时间指示,其在一些方面中仅可由非传统设备解码。在一些方面中,HE-SIG字段808可以不包括持续时间指示,并且监听设备可以隐式地确定PPDU 800的长度,例如基于CTX 702(图7)中的持续时间指示。

图9示出了可以在图1的无线通信系统100中运用的示例性无线通信方法的流程图900。该方法可以由本文中描述的设备(如图2中所示的无线设备202)整体或部分实现。虽然在本文中参考上文针对图1讨论的无线通信系统100、上文针对图2讨论的无线设备202、上文针对图3讨论的无线通信系统300、上文针对图4讨论的无线帧交换400以及上文针对图5讨论的时序图500描述了所说明的方法,但本领域普通技术人员将明白的是:所说明的方法可由本文中描述的另一个设备或任何其它合适的设备来实现。虽然在本文中参考特定的顺序对图示方法进行了描述,但在各个方面中,本文中的框可以用不同的顺序来执行或者省略,并且可以添加额外的框。

首先,在框910处,无线设备接收消息,所述消息指示多个设备中的每个设备至少部分地与其它多个设备的每个传输并发地发送分组。例如,返回参照图7,STA1可以从AP1接收CTX 702,其可以指示多个STA STA1-STAN中的每个STA并发地向AP1发送UL MU PPDU 704。

在各个方面中,指示多个设备中的每个设备发送分组的消息包括:包括无线设备的标识符的清除发送帧。例如,指示多个设备中的每个设备发送分组的消息可以包括CTX 702,其可以包括STA1的标识符(如AID或部分AID)。STA1可以识别其标识符并确定其已经被调度用于发送UL MU PPDU 704。

接下来,在框920处,无线设备生成分组。分组包括:具有大于与分组的传输相关联的时间的值的指示符。在各个方面中,与分组的传输相关联的时间可以是分组的持续时间。例如,与分组的传输相关联的时间可以是PPDU 704的准确持续时间。

然后,在框930处,无线设备提供分组用于传输。例如,STA1可以提供UL MU PPDU 704用于向AP1的传输(例如,通过发射机210(图2))。UL MU PPDU 704可以包括上文针对图7-图8讨论的欺骗持续时间指示(例如,在PHY报头801的L-SIG字段806中)。如图7所示,欺骗持续时间指示可以指示PPDU 704的分组传输时间大于与PPDU 704的传输相关联的时间(例如,与图6相比)。

在各个方面中,无线设备在指示符中指示的时间期间接收关于分组的接收的确认。指示符具有比与分组的传输相关联的时间至少大确认的传输时间的值。例如,STA1可以在图7所示的持续时间期间从AP1接收BA 706。持续时间可以比PPDU 704的实际传输时间至少长BA 706的传输时间。在各个方面中,持续时间可以比PPDU 704的实际传输时间至少长BA 706加上SIFS减去EIFS。换句话说,持续时间可以比PPDU 704的实际传输时间长,足以使AP2推迟或空闲至少足够长以使STA1无干扰地接收BA 706。在各个方面中,持续时间可以比PPDU 704的实际传输时间至少长BA 706加上EIFS。

在各个方面中,指示多个设备中的每个设备发送分组的消息包括时间段指示。指示符的值可以基于时间段指示。例如,CTX 702可以包括以下各项中的一项或多项的指示:PPDU 704的传输时间、STA1向AP2指示的推迟或空闲时间或者这两者之间的差。在各个方面中,AP1可以向STA STA1-N中的每个STA指示不同的时间段。在各个方面中,时间段可以是ACK的时间段(其对于STA STA1-N中的每个STA也可以是不同的)。

在各个方面中,STA1可以将时间段确定为是预先定义的或是静态值(例如从存储器获取的或者硬编码)。在各个方面中,STA1可以独立于AP1和CTX 702来确定时间段。在各个方面中,AP1可以经由网络分配矢量(NAV)来指示时间段。在各个方面中,AP1可以在单独的专用通信中指示时间段。

在各个方面中,指示多个设备中的每个设备发送分组的消息包括分组传输时间指令,并且无线设备将分组的实际传输时间设置为等于分组传输时间指令。例如,CTX 702可以包括向STA1指示UL MU PPDU 704应该是特定长度的指令。指令可以指示例如传输时间,或者符号数量和符号速率的组合。STA1可以发送UL MU PPDU 704,以使得传输时间等于或基本上等于分组传输时间指令。例如,基本相等的传输时间可以包括发射机或接收机的定时容差内的传输时间。

在各个方面中,分组可以包括:多输入多输出帧或正交频分多址帧。例如,UL MU PPDU 704可以包括MIMO帧。UL MU PPDU 704可以包括OFDMA帧。在各个方面中,UL MU PPDU 704可以包括任何多用户技术。

在各个方面中,分组可以包括:包括指示符的单用户部分。例如,UL MU PPDU 704可以包括上文针对图8讨论的传统字段802、804和806。在各个方面中,单用户部分与802.11a或802.11b前导码格式兼容。

在各个方面中,分组包括:没有分组传输时间指示的多用户部分。例如,UL MU PPDU 704可以包括上文针对图8讨论的HE字段808和810。在HE字段808和810在一些方面中可以包括单独的持续时间指示的情况下,在至少一个方面中,它们不包括分组持续时间指示。在各个方面中,AP1可以隐式地确定PPDU 704的持续时间,例如基于在CTX 702中提供的持续时间指令。

在各个方面中,分组可以包括:与由多个设备中的一个设备发送的分组相同的部分。该部分可以包括指示符。例如,UL MU PPDU 704可以包括上文针对图8讨论的传统字段802、804和806。在各个方面中,STA STA1-N中的每个STA可以发送不同的PPDU 704,每个PPDU 704具有公共持续时间字段(例如,在L-SIG 806中)。

图10是用于无线通信的装置1000的功能框图。本领域的技术人员将明白的是:与图10中示出的简化的装置1000相比,用于检测无线通信的装置可以具有更多的部件。示出的用于无线通信的装置1000包括仅用于描述权利要求书范围内的实现的一些突出特征的那些部件。用于无线通信的装置1000包括:用于接收消息的单元1002,该消息指示多个设备中的每个设备至少部分地与其它多个设备的每个传输并发地发送分组;用于生成分组的单元1004;以及用于提供分组以用于传输的单元1006。在各个方面中,装置1000还可以包括用于执行本文中描述的任何其它块或功能的单元。

在一个方面中,用于接收指示多个设备中的每个设备至少部分地与其它多个设备的每个传输并发地发送分组的消息的单元1002可以被配置为:执行上文参照框910(图9)描述的功能中的一个或多个功能。在各个方面中,单元1002可以由下列各项中的一项或多项来实现:处理器204(图2)、存储器206(图2)、信号检测器218(图2)、DSP 220(图2)、接收机212(图2)、收发机214(图2)和/或天线216(图2)。

在一个方面中,用于生成分组的单元1004可以被配置为:执行上面参照框920(图9)描述的功能中的一个或多个。在各个方面中,单元1004可以由处理器204(图2)、存储器206(图2)和DSP 220(图2)中的一个或多个来实现。

在一个方面中,用于提供分组以用于传输的单元1006可以被配置为:执行上面参照框930(图9)描述的功能中的一个或多个功能。在各个方面中,单元1006可以由下列各项中的一项或多项来实现:处理器204(图2)、存储器206(图2)、DSP 220(图2)、发射机210(图2)、收发机214(图2)和/或天线216(图2)。

在各个方面中,装置还可以包括:用于在指示符中指示的时间期间接收关于分组的接收的确认的单元,所述值比与分组的传输相关联的时间至少大确认的传输时间。在各个方面中,用于接收确认的单元可以由下列各项中的一项或多项来实现:处理器204(图2)、存储器206(图2)、信号检测器218(图2)、DSP 220(图2)、接收机212(图2)、收发机214(图2)和/或天线216(图2)。

在一个方面中,装置还可以包括:用于在由分组传输时间指令指示的持续时间期间提供分组以用于传输的单元。在各个方面中,用于提供分组的单元可以由下列各项中的一项或多项来实现:处理器204(图2)、存储器206(图2)、DSP 220(图2)、发射机210(图2)、收发机214(图2)和/或天线216(图2)。

本领域的普通技术人员会理解的是,可以使用各种不同的技术和方法中的任意一种来表示信息和信号。例如,在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光粒子、或者其任意组合来表示。

对于本领域技术人员来说,对本公开内容中所描述的实现的各种修改可以是显而易见的,并且,本文所定义的总体原理可以在不脱离本公开内容的精神或范围的前提下应用于其它实现。因此,本公开内容并非旨在受限于本文所示出的实现,而是被给予与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽范围。在本文中专门使用“示例性”一词来意指“用作示例、实例或例证”。本文描述的作为“示例性”的任何实现不必被解释为比其它实现更优选或更具优势。

本说明书中在单独实现情况下描述的某些特征也可以在单个实现的组合中来实现。相反,在单个实现情况下描述的各种功能,也可以单独地在多个实现中或者在任何适当的子组合中实现。此外,尽管功能可能在上面被描述为在某些组合中运行,甚至最初要求保护如此,但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在某些情况下可以从组合中去除,并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变体。

如本文中所使用的,提及项目列表中的“至少一个”的短语指的是那些项目的任意组合,其包括单个成员。举例说明,“a、b、或c中的至少一个”意在覆盖a、b、c、a-a、b-b、c-c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。

上述方法的各种操作可以由能够执行这些操作的任何适当的单元来执行,如各种硬件和/或软件部件、电路和/或模块。通常,在图中示出的任何操作可以由能够执行这些操作的相应的功能单元来执行。

可以使用被设计为执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列信号(FPGA)或其它可编程逻辑器件(PLD)、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件部件、或者它们的任意组合,来实现或执行结合本文公开内容所述的各种示例性的逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器,或者,该处理器也可以是任何市场上有售的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合,或者任何其它此种结构。

在一个或多个示例性方面中,本文中所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。如果通过软件实现,则这些功能可以作为一条或多条指令或代码保存在计算机可读介质上、或者通过计算机可读介质传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质二者,通信介质包括有助于将计算机程序从一个地点传输到另一个地点的任意介质。存储介质可以是可以由计算机存取的任何可用介质。通过举例而非限制的方式,这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或者可以用于携带或存储具有指令或数据结构形式的所期望的程序代码并可以由计算机访问的任何其它介质。此外,任何连接都可以被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源发送软件,那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波的无线技术包括在介质的定义中。如本文中所使用的,磁盘(disk)和光碟(disc)包括压缩光碟(CD)、激光光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光光碟,其中磁盘通常磁性地复制数据,而光碟则用激光来光学地复制数据。因此,在一些方面,计算机可读介质可以包括非临时性计算机可读介质(例如,有形介质)。此外,在一些方面,计算机可读介质可以包括临时性计算机可读介质(例如,信号)。上述各项的组合也应该包括在计算机可读介质的范围之内。本文中公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。在不背离权利要求的范围的前提下,这些方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说,除非规定了步骤或动作的具体顺序,否则,在不背离权利要求的范围的前提下,可以对具体步骤和/或动作的顺序和/或使用进行修改。

此外,应当明白,在适当的时候,用户终端和/或基站能够下载和/或以其它方式获得用于执行本文所描述的方法和技术的模块和/或其它适当的单元。例如,可以将这种设备耦接到服务器来促进用于执行本文所描述的方法的单元的传输。替换地,可以经由存储单元(例如,RAM、ROM、诸如压缩光碟(CD)或者软盘的物理存储介质等)来提供本文所描述的各种方法,以使得当耦接到设备或者向设备提供存储单元时,用户终端和/或基站能够获得所述各种方法。此外,可以使用用于向设备提供本文所描述的方法和技术的任何其它适当的技术。

尽管前面涉及了本公开内容的一些方面,但在不背离本公开内容的基本范围的前提下,可以设计本公开内容的其它以及进一步的方面,并且本公开内容的范围由下面的权利要求确定。

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