用于对共享传输介质的依赖于带宽的接入协调的方法和设备与流程

文档序号:14037111阅读:301来源:国知局
用于对共享传输介质的依赖于带宽的接入协调的方法和设备与流程

本申请涉及用于协调对共享传输介质的接入的方法和系统,具体地,涉及根据要发送的数据的带宽来处理不同站对无线局域网(wlan)的接入的解决方案。具体解决方案针对在不同wlan交叠的情况下协调接入的问题。



背景技术:

无线网络(例如,基于ieee802.11的解决方案)的部署迅速增加并且还在继续。另外,随着wlan技术的新版本,数据传输带宽不断增加。结果,越来越多的能够通过wlan通信的站(最显著地,移动站)投入使用。这导致大量站可通过使用wlan来竞争接入互联网或其它服务的密集环境。

在wlan中,在共享传输介质上提供无线电业务。一种用于协调介质访问控制(mac)的现有技术的解决方案被称为载波侦听多址接入(csma),其可在各种模式下执行。此方法涉及在发送机中使用来自接收机的反馈,以在发起传输之前确定是否正在进行另一个传输。csma方法可进一步与提供数据业务的合适协调的其它技术组合。这种技术的一个示例是带有冲突避免的csma(csma/ca),其中如果在传输之前侦听到信道忙,则将传输推迟一段时间,这降低了信道上的冲突概率。其它csma技术包括带有冲突检测的csma(csma/cd)。

然而,随着竞争接入wlan接入点(ap)的站的高增长,在协调对共享传输介质的接入的领域中仍需要改进。与这种网络的高密度部署有关的一个问题是基本服务集(bss)交叠的风险,其中多个ap设置有至少部分地交叠的通信范围。在这种情形下从这些ap和站的同时传输可能导致冲突,这会导致过多的管理业务和吞吐量的降低。

在诸如办公室、公共场所等的管理wlan网络中,wlan配置通常仅允许窄带宽业务(例如,20-40mhz),以方便小区和信道规划。另一方面,针对峰值吞吐量而非容量优化的专用网络可允许最高至160mhz的信道。类似地,对于装置侧,一些装置支持宽带宽,一些则不支持。因此,真实网络包括被配置用于以不同的带宽传输的装置和接入点的混合。这种情形可能造成问题,因为例如一个160mhz信道处的传输将暂时占用原本可分配给以20mhz发送的8个单独的装置的传输信道频谱。本公开提出了一种方法以在具有带宽配置不同的装置的环境中允许频谱更好地共存和利用。



技术实现要素:

本文中借助于一种方法以及执行这种方法的设备或系统来提供对这个问题的解决方案。该方法可以是通过借助于连接到wlanap的设备中的处理器执行存储在存储器中的计算机程序代码而执行的计算机实现的方法。

根据第一方面,提供一种用于在无线局域网(wlan)中协调对共享传输介质的接入的方法,该方法包括以下步骤:

在第一基本服务集(bss)中发起从第一装置到第二装置的数据传输;

在一个或更多个时隙中为第一装置提供在共享传输介质上的接入机会,所述时隙根据要发送的数据的带宽来指派。

在一个实施方式中,响应于确定第一装置处于第一bss相对于第一接入点(ap)的边缘区域中,执行在根据带宽指派的时隙中提供接入机会的步骤。

在一个实施方式中,该方法包括以下步骤:

与和第二交叠bss所关联的其它装置协调提供给第一装置的接入机会。

在一个实施方式中,该方法包括以下步骤:

根据带宽来指定组关联,其中,第一组与第一带宽的传输关联,并且第二组与第二带宽的传输关联,所述第二带宽高于所述第一带宽;

根据组关联来指派用于数据传输的时隙。

在一个实施方式中,该方法包括以下步骤:

在第一时隙集合内,但是不在不包括第一时隙集合中的时隙的第二时隙集合内,为第二组的数据传输提供接入机会。

在一个实施方式中,该方法包括步骤:在第二时隙集合内为第一组的数据传输提供接入机会。

在一个实施方式中,该方法包括步骤:在第一时隙集合内为第一组的数据传输提供接入机会。

在一个实施方式中,该方法包括以下步骤:

根据选择规则将第一装置分配到所述组中的一个;

向第一装置告知其中将提供接入机会的所分配的组。

在一个实施方式中,选择规则涉及将第一装置分配到与和第一装置所关联的带宽能力对应的组。

在一个实施方式中,该方法包括以下步骤:

将所指定的组的信息传送给第一装置,以允许该装置根据选择规则分配到所述组中的一个。

在一个实施方式中,该方法包括以下步骤:

为了至少第一帧的传输机会,根据至少第一帧的所指示的带宽将第一装置分配到所述组中的一个。

在一个实施方式中,该方法包括以下步骤:

如果与不同的组关联对应,针对后面的帧指示与针对所述第一帧不同的带宽,则为了所述后面的帧的传输机会,根据那所述帧的带宽将第一装置分配到所述组中的另一个。

根据第二方面,提供了一种用于在无线局域网(wlan)中协调对共享传输介质的接入的设备,在所述网络中第一装置被配置为向与第一基本服务集(bss)关联的第二装置发送数据,该设备包括被配置为执行程序代码的处理器以及包括指令的存储器,所述指令在被处理器执行时使得所述设备在一个或更多个时隙中为第一装置提供在共享传输介质上的接入机会,所述时隙根据要发送的数据的带宽来指派。

在一个实施方式中,所述存储器包括指令,所述指令在被执行时使得所述设备:

根据带宽来指定组关联,其中,第一组与第一带宽的传输关联,并且第二组与第二带宽的传输关联,所述第二带宽高于所述第一带宽;以及

根据组关联来指派用于数据的传输机会的时隙。

在一个实施方式中,所述存储器包括指令,所述指令在被执行时使得所述设备执行任何前述方法步骤。

根据第三方面,提供了一种被配置为向与无线局域网(wlan)的第一基本服务集(bss)关联的接收方装置发送数据的装置,所述wlan包括用于协调第一装置在共享传输介质上的接入的设备,其中,所述装置被配置为根据取决于要发送的数据的带宽的组分配来发送数据,并且其中,所述装置被配置为在根据组分配指派的时隙内尝试接入共享传输介质。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的各种实施方式,附图中

图1示意性地示出根据实施方式的为通信建立的wlan装置的示例;

图2示出在交叠的基本服务集中的传输的示例;

图3示出各种实施方式适用的具有bss边缘和bss中心划分的wlan系统的示例;

图4示出根据一些实施方式所适用的将接入机会分成与图3的系统相关的组的示例;

图5示出用于共存网络的频谱信道分配;

图6示出根据一个实施方式的用于不同组的时间划分;

图7示出根据另一实施方式的用于不同组的时间划分的另选方式;以及

图8示意性地示出用在图1的wlan中的装置,其可被配置为根据图3至图7的任何实施方式来操作。

具体实施方式

现在将参照附图描述各种实施方式的详细描述。此描述提供了一些可能实现方式的详细示例,但是应该注意,细节旨在为示例性的,决不限制本申请的范围。另外,详细描述的实施方式以外的实施方式可付诸实践。

在图1中示出了许多wlan装置。wlan可包括接入点(ap)100,其被配置为将无线站与有线网络节点互连。在图中,wlan装置包括便携式计算机形式的站(sta)110、打印机形式的sta111以及移动电话形式的sta112。这些仅仅是为指示原理而提供的示例,wlan装置可包括基本上移动或便携式装置110、112以及基本上固定的装置111二者。wlan可被配置为实现ieee802.11通信标准的一个或更多个协议。但是可注意到,本文所提供的解决方案可应用于允许装置为接入竞争的其它网络系统。

ap以及与ap关联的sta包括基本服务集(bss)。在图1的示例中,ap100以及sta110、111和112可被包括在第一bss中。扩展服务集(ess)可包括一个或更多个ap(具有一个或更多个bss)以及与ap关联的sta。ap通常连接到分发系统121,该分发系统121可以是有线的和/或无线的,用于在ap与经由网络120连接的wlan外部的诸如节点122(例如,服务器)的目的地之间承载业务。wlan内的sta之间的业务可通过一个或更多个ap发送。例如,源sta110可具有旨在用于目的地sta111的业务。

包括staap的wlan装置可使用带有冲突避免的载波侦听多址接入(csma/ca)信道接入机制,其中,装置可侦听主信道。例如如果sta110有数据要发送,则sta110可侦听主信道。如果检测到主信道忙,则sta110可回退。信道接入可包括请求发送(rts)和/或清除发送(cts)信令。例如,rts帧的交换可由发送装置发送,并且cts帧可由接收装置发送。cts帧可包括时间值,该时间值可提醒其它sta在发起rts的装置可能发送其数据的同时推迟接入介质。

wlan中的任何装置(例如,ap或sta)可包括处理器、存储器、无线电接收机和/或发送机、一个或更多个天线等。处理器功能可包括一个或更多个处理器。例如,处理器可包括下列项中的一个或更多个:通用处理器、专用处理器(例如,基带处理器、mac处理器等)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)电路、任何其它类型的集成电路(ic)、状态机等。一个或更多个处理器可彼此集成或者彼此不集成。这些处理器可与一个或更多个其它功能(例如,存储器)集成,并且可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、调制、解调和/或可使得装置能够在诸如图1的wlan的无线环境中操作的任何其它功能。处理器可被配置为执行诸如软件和/或固件指令的处理器可执行代码。例如,处理器可被配置为执行包括在处理器或存储器中的一个或更多个上的计算机可读指令。指令的执行可使得装置执行本文所描述的一个或更多个功能。

无线网络中的发送功率控制(tpc)可用于使节点之间的干扰最小化,改进无线链路质量,降低能量消耗,控制网络拓扑,减少对卫星/雷达或其它技术的干扰,或者改进网络覆盖。无线网络中的tpc可以是开环或闭环。在开环tpc中,发送机可独立于接收机来控制发送功率。在闭环tpc中,接收机可指示发送机基于一个或更多个度量来增大或减小发送机的发送功率。tpc可在不同的无线网络中按照许多种方式实现。wlan中的tpc可以是基于mac的,并且可涉及tpcmac分组的发送和接收。tpc可支持发送功率基于一个或更多个信息元素(ie)的适配,信息元素包括例如路径损耗、链路余量估计等。该tpc为开环,并且发送节点(例如,ap或sta)可独立于接收节点来确定发送功率。

在蜂窝网络中,小区间协调方案可用于通过基于在一小部分传输带宽中随着时间和频率的审慎多址接入调度协调小区之间的发送和接收来管理干扰。与蜂窝场景相反,本文所描述的方案可在整个传输带宽上利用csma/ca的随机接入本质。wlan网络中的干扰协调可以是专有的,并且可在无线网络控制器中在比phy和mac更高的层执行。一些无线lan网络可使用可协调的技术来减小大量ap和/或sta的影响。例如,在基于ieee802.11ah的网络中,不同类型的交叠bss(obss)网络可能彼此干扰。这些obss问题可通过使交叠网络之间的干扰最小化并且在时域中共享信道来解决。时分机制可随sta的物理分组或逻辑分组一起使用,重点在于专用扇区中的传输。

wlan网络可被部署在具有多个ap和bss的密集环境中。高密度部署可能导致相邻bss的交叠。密集环境中的关键问题之一是来自在相同信道上操作的交叠网络(obss)的扰动。当多个obss使用相同的频带时,例如对于覆盖范围的边缘上的sta,干扰可能成为问题。增加的干扰可能导致如在mac层看到的网络吞吐量(mac实际吞吐量)的降低和能量消耗的增加。可减轻干扰对网络的mac实际吞吐量和能量效率的影响。使obss影响最小化的已知和研究的方法包括装置输出功率的交替,以便降低总体噪声和“不必要”的范围。此外,评估可使冲突最小化并因此增加聚合吞吐量的不同调度机制。当可用时,相邻ap可选择不同的操作频带。在一些网络中,使用不同的频率可能是不可能的。各个obss中的csma/ca的独立操作可能导致从多个ap的同时传输,从而导致冲突并导致过多的管理业务,或者由于冲突避免而阻止传输,从而导致吞吐量降低。

图2示出obss中的传输的示例和相关问题。在图中,第一ap101至少与第一sta112一起形成第一bss201。第二ap102至少与第二sta113一起形成第二bss。两个bss201、202至少部分地交叠。更具体地,在图2的场景中,第一站112可在第二ap102的接收范围内。ap102和202可独立地且同时地分别向其bss中的任何sta(例如,sta112和113)发送数据。结果,由于bss202中从ap102到sta113的传输,bss201中从ap101到sta112的传输可能失败。

为了网络吞吐量改进和能源效率,可解决这种传输失败问题。在interdigital公司的oteri等人的“advancedpowercontroltechniquesforinterferencemitigationindense802.11networks”中提供了针对这个问题的一个尝试。其中所讨论的解决方案也由相同的发明人在wo2014/179713a1中进行了概述。提议是通过用户分组、增强发送功率控制和bss间协调实现部分csma/ca(fractionalcsma/ca)技术,以用于改进多个bss的密集、交叠网络的系统性能。利用tpc、bss间协调和用户分组,obss中的两个ap可很少冲突或没有冲突地同时发送。在部分csma/ca方法中,总sta的一小部分可被允许在特定时间接入信道。为了限制干扰量,可在多个bss之间协调接入持续时间。利用tpc,由协调传输导致的干扰可为有限的。使用如本文所述的协调传输,网络中的bss的子集的传输所覆盖的区域(例如,覆盖区域)可隐含地减小,从而减小bss之间的交叠量并改进系统性能。

在oteri等人所提出的解决方案(其可构成或者可不构成本文所提供的解决方案的基础)中,基于sta可从其它bss接收或提供给网络中的其它bss的干扰量,将各个bss中的sta分组为一个或更多个组,由此将sta划分成bss边缘sta和bss中心sta。bss边缘sta可能在接收期间受到邻近bss的不利影响,或者可能在发送期间对邻近bss产生不利影响。bss中心sta可以是非bss边缘sta。在图2中,针对bss202示出这种bss中心sta114。在第一bss201中的ap101与bss边缘sta112之间传输的情况下,邻近bss202可将其传输限制为bss中心sta(例如,sta114),而不向bss边缘sta113发送。邻近bss202还可通过tpc或者甚至增强tpc来控制其功率,以不到达bss202的边缘部分。这可限制其对第一bss201中的sta112的干扰影响。可提供定时和协调,使得一个或更多个bss中心sta可被置于活动csma/ca池中。为了限制相邻或交叠bss之间的干扰量,可在交叠bss之间协调边缘bss(例如,被置于活动csma/ca池中)的定时。协调可为集中式或分布式。可控制边缘bss的定时,使得相邻组正交或部分地正交。

如果网络中的ap具有f-csma/ca能力,则各个ap可在其控制下识别bss边缘sta和非bss边缘sta。可使用包括例如路径损耗、物理/地理位置、sta辅助、精灵辅助等的一种或更多种技术来识别bss边缘sta。可使用f-csma/ca能力信令字段来检查具有f-csma/ca能力的网络。如果邻近ap不支持该特征或者被指示不使用该特征,则分组传输可遵循使用传统操作(例如,802.11ac、802.11ah等)。

在各个bss中,可基于期望的标准(例如,bss边缘、bss中心等)来对sta进行分组。例如,组1可包括各个bss中的bss中心sta,组2可包括奇数bss中的bss边缘sta,组3可包括偶数bss中的bss边缘sta。一个或更多个ap可基于bss索引协调以允许各自接入执行csma/ca的sta池。例如,组1可被置于活动csma/ca池中。组2和3可在特定时隙期间以协调的方式被置于活动csma/ca池中。协调可使得组2和组3处于正交的池中(例如,当组2在池中时,组3不能在池中)或者处于部分正交的池中。sta分组可与tpc组合以限制干扰。可基于活动csma/ca池中的组来调节发送功率。最大发送功率可确定可发送各个sta所需的控制帧的功率。如果组1在池中,则最大发送功率可被限制为限制的组中的最差sta,例如组1中可能需要最大发送功率的sta。最大发送功率可用于数据和控制帧二者。

图3示出具有许多obss301-309的wlan的示例。在这些obss中的每一个中,相应bss具有bss边缘和bss中心划分,其中存在于短划线圆圈内的sta可被确定为形成bss中心组的一部分。位于相应外圆圈内但在短划线圆圈外的sta可被确定为形成bss边缘组的一部分。可以看出,这些bss中的一些用点线外圆圈指示(在此示例中,奇数bss),而偶数bss的其它圆圈被完整画出。在一个示例中,被认为是bss中心的所有sta可形成第一组g1的一部分。此外,可通过合适的分组(在不同的时间周期中给予接入)来为边缘sta提供正交性。

图4示意性地示出不同sta组的时间分割,其中指示了一系列的10个时间周期ts。g1sta可在各个时隙中被置于活动csma/ca池中。边缘sta可分别被置于两个不同的组g2和g3中。根据图2的图,奇数bss的边缘sta被置于组g2中,并且偶数bss的边缘sta被置于组g3中。g2和g3的sta可在特定时隙期间被置于活动csma/ca集合中。分组可与tpc组合以限制干扰。为了限制obss之间的干扰量,可在交叠bss之间协调不同的组之间的定时。协调可为集中式或分布式,并且横跨相邻bss的协调定时可被设定为完全正交(例如,在干扰组之间不存在干扰的情况下)或者部分正交(例如,在干扰组可具有一定级别的交叠的情况下,最高至期望的正交性级别)。例如,可通过使用信标和信标间隔来实现组之间的正交性。用于避免冲突的分组和实施方式的进一步的细节在上述公开wo2014/179713a1中有所概述,其通过引用并入本文。

现有技术解决方案的挑战是被配置为以不同带宽发送的装置的共存。802.11是一个“先听后讲”协议,其中传输介质使用中的间隙是在许多站之间划分对介质的接入的协调处理的重要组成部分。然而,正如作者matthews.gast在“802.11ac:asurvivalguide”(o'reillymedia,inc.,2013年7月23日)中指出的,802.11ac标准的重要组成部分是bssid(基本服务集id)可逐帧地动态切换信道带宽。并非坚持单带宽适应所有的方法,802.11ac允许逐帧地确定信道带宽。通过每帧选择要使用的信道带宽,802.11ac可更有效地使用可用频谱。当宽信道可用时,高数据速率是可能的。当仅窄信道可用时,802.11ac可回落到较低的速率。在例如5.1ghz频谱中,可定义许多20mhz信道,其可基本上正交地使用。然而,如果要使用40mhz带宽进行传输,则两个20mhz信道必须能自由接入。另外,802.11ac规范也分别为需要4个和8个自由信道的80mhz和160mhz的传输留出空间。

与gast的书中的图3至图6对应的图5示出了在相同频率空间中多个网络的共存。使用160mhz信道的结果是占用原本可由8个不同的交叠网络在没有干扰或扰动的风险的情况下使用的带宽空间。帮助多个网络共享相同频率空间的一个方式是主信道和辅信道的概念。由于各种各样的装置和数据速率在使用,针对使用160mhz信道的峰值速度设计的网络并不总是需要信道的全部容量。然而,在网络中,可定义主80mhz信道51以及关联的相邻辅80mhz信道52。在图5的示例中,第一网络可具有占用20mhz信道36、40、44和48的主80mhz信道51。也可在信道52、56、60和64处定义关联的辅信道52(由图中的虚线轮廓指示)。如图5所示,如果其主80mhz信道53定义在20mhz信道52、56、60和64处,则在最高至80mhz的传输中第二网络可没有干扰地共存。另外,如虚线轮廓所指示,第二网络可在20mhz信道36、40、44和48上具有辅80mhz信道54。然而,为了使网络能够以160mhz发送,其主和辅80mhz信道必须可用。因此,对于交叠的网络,在这种情况下可能在相同频带处同时存在业务,这可能对吞吐量有负面影响。应该注意的是,甚至对于一个网络的辅信道与第二网络的主或辅信道交叠的较窄带宽(例如,对于20或40mhz信道),对应问题也可能存在。

为了使如oteri等人定义的针对交叠网络的现有技术提案高效,处于边缘区域中的装置必须被巧妙地分类以使调度有效,并且先前提出的解决方案涉及基于路径损耗、预期rssi、gps位置以及利用手动设置来对组中的装置进行分类,以识别更有可能冲突的边缘区域。然而,该解决方案没有处理这样的情况:在不同的并且部分或完全正交的主信道上操作的网络共存,然而较高带宽的传输可能在频谱上交叠,并因此干扰。

因此,本文所提出的解决方案是一种在具有带宽配置不同的装置、站和接入点的网络环境中允许频谱更好地共存和利用的方法和设备。所提出的解决方案可用作根据所引用的oteri等人的出版物对“边缘”区域中的装置进行分组的替代或补充。所提出的用于提高效率的解决方案需要允许网络创建具有相似rf配置的装置的组。将向各个组分配特定时隙,推荐其在所述时隙接入信道。因此,本公开提出了分组到csma时隙并基于其占用的带宽来分配装置。这样,可给予交叠或部分交叠的网络更高的连续自由通话时间。

一般而言,提议是使用rf带宽作为关键选择参数将装置分配到特定组。这种组分配可根据两种主要方法来完成:

i.集中式,其中ap将各个装置指定给特定组。作为示例,可指定以下组:20-40mhz组、80mhz组和160mhz组。不同的时隙集合可被指派给至少两个组。然后,网络的装置可被分配这些组中的一个,由此被给予机会在所指派的时隙集合接入csma下的共享信道空间。

ii.分布式。在这种实施方式中ap或连接到ap的其它网络实体可针对不同的带宽创建“空”组(例如,利用上面针对集中式方法所概述的相同的指定)。然后,ap将向网络中的所有装置告知组配置。然后,各个装置基于实际业务选择组,由此将仅在指派给对应组的时隙中尝试接入共享信道空间。在此方法中,装置可例如根据其有效载荷的期望带宽在任何帧改变组,。

一般而言,所提出的解决方案涉及一种用于在wlan中协调对共享传输介质的接入的方法。该wlan可以是802.11型系统,或者可根据例如csma或对应过程在装置之间通过竞争给予接入的任何其它无线网络。该方法包括在第一基本服务集(bss)中发起从第一装置到第二装置的数据传输。尽管bss是用于802.11系统的术语,它将被理解为网络中通信装置的设置。装置可包括一个接入点(ap)和一个或更多个站(sta)。可在一个或更多个时隙中在共享传输介质上向第一装置提供接入机会,所述时隙根据要发送的数据的带宽来指派。这样,提供了一种根据射频配置(即,带宽)来协调接入的方法。

在一个实施方式中,根据组关联来向网络的装置提供接入机会。组的指定基于带宽要求。因此,装置与所指定的组的关联至少取决于由所涉及的装置发送或要发送或者发送或要发送给所涉及的装置的数据的带宽。第一组可与第一带宽的传输关联,第二组可与第二带宽的传输关联,第二带宽高于第一带宽。用于数据传输的时隙根据组关联来指派。

不同的实施方式可涉及指定超过两个组(例如,三个或四个)。在一个实施方式中,组的数量也可根据包括在网络中的装置而动态地变化。如果仅存在能够以一个相同的带宽发送的装置,则仅可采用一个组(或者实际上不分组)。一旦新装置加入网络,该新装置能够以更高的带宽发送,就可针对这种更高的带宽进行不同的组指定。

在一个实施方式中,各个组可由一个信道带宽大小(例如,20、40、80或160mhz)来指定。在另选实施方式中,可针对信道带宽范围(例如,20-40、20-80、40-80、40-160或80-160mhz)来形成组。

在一个实施方式中,根据对网络中的装置的组分配来为装置协调接入。在这种实施方式中,根据选择规则将装置分配到所述组中的一个。该分配可由ap或者由通信连接到ap的另一设备执行,并且装置可被告知其被分配到的组,将在该组中提供接入机会。在一个实施方式中,装置可具有由例如芯片集硬件限制的特定带宽能力。该带宽能力可由装置报告给ap或其它设备,或者由ap或其它装置从其它信息(例如,装置的802.11级别能力)推断。然后,选择规则可涉及将装置分配到与其带宽能力对应的组。在另选实施方式中,分配给装置的组可取决于为不同类型的装置设定的优先级别,其中给予所选装置较高的优先级,并且即使装置能够以代表较高优先级组的要求的较高带宽进行发送,该装置也可被分配到较低优先级的组。例如在为诸如开放网络的所有者或成员的特定用户保存更好的服务的情况下,可采用这种优先分组。作为示例,家庭网络可被配置为向包括家庭成员的“家庭”组的装置提供较高带宽接入,而向“访客”组的装置提供较低带宽接入。因此,家庭成员装置可根据带宽能力被分配到组。另一方面,访客装置即使能够以较高的带宽进行传输也可被分配到较低带宽的组。这样的优先级别和组分配可例如根据用于接入网络的不同密码的使用来指派。

在一个实施方式中,装置或者要发送的帧到组的分配由该装置根据选择规则来控制。在此实施方式中,向网络中的装置传送组的指定,例如隐含地或明确地揭示哪些带宽与哪些组关联的信息。这可通过广播来实现,因为其不依赖于装置,或者通过直接装置信令来实现。该分配可由ap或者由通信连接到ap的另一设备执行。然后,各个装置将被配置为根据适当的选择规则来确定其被分配到的组。如所述,选择规则可以是带宽能力,并且也可如上所述与优先级别组合。

在另一实施方式中,可根据实际rf配置来执行组分配。在这种实施方式中,要由装置发送的第一帧可根据所指示的该帧的带宽被指定给所述组。或者,措辞有所不同,可根据所指示的该帧的带宽将装置分配到与要发送的第一帧的带宽对应的组。这种指示可在与帧有关的头中找到,并且可与该帧的有效载荷有关。如前所述,可逐帧地确定信道带宽,并且在此实施方式中,组分配也可根据所指示的信道带宽而改变。这样,如果针对后面的帧指示不同于第一帧的带宽,则装置传输的后面的帧可根据该后面的帧的带宽被指定给另一个组。因此,与不同的组关联对应,如果针对所述后面的帧指示不同于所述第一帧的带宽,则为了后面的帧的传输机会,第一装置将根据所述帧的带宽被分配到该另一组。在一个实施方式中,针对装置根据帧的当前目标信道带宽进行组分配。在另一实施方式中,仅针对数据(例如,数据帧),而不针对装置本身进行组分配或指定。

在所公开的实施方式中,被提供相同时隙中的接入机会的装置可被允许在载波侦听多路接入(csma)下接入共享传输介质。组可例如被指派给特定数量的10ms时隙,并且此数量可关于其它组的成员根据此刻在网络中存在多少装置(或帧)而变化,以获得平衡效果。

如所述,将在一个或更多个时隙中在共享传输介质上提供接入机会,所述时隙根据要发送的数据的带宽来指派,该带宽或者从发送装置的能力确定或者是数据本身的目标带宽。在一个实施方式中,指定至少两个组;第一组与第一带宽的传输关联,第二组可与第二带宽的传输关联,第二带宽高于第一带宽。用于数据传输的时隙根据组关联来指派(或者在ap或者与其连接的其它设备的直接控制下,或者由装置本身在接收到关于至少带宽的组指定信息之后进行)。

在一个实施方式中,在第一时隙集合内,但是不在不包括第一时隙集合中的时隙的第二时隙集合内,为第二组的数据的传输提供接入机会。这样,高带宽帧的传输被限制到第一时隙集合,其中将在所有发送装置之间在csma下协调接入。另一方面,在不给予较高带宽数据接入的第二时隙集合内,提供用于具有较低带宽的第一组的数据的传输的接入机会。这样做的好处是对于要发送的较低带宽数据至少在第二时隙集合内将始终存在机会。这将使这种较低带宽数据被原本随时间任意分布的许多高带宽数据所淹没的风险最小化。更具体地,这对于范围至少部分地交叠的共存网络而言是有益的。在这样的共存网络中,较低带宽的数据(例如,图5的80mhz组51和53的数据)可在彼此没有干扰的情况下自由地发送数据,因为在该第二时隙集合期间,它们在频谱上分离,但是没有受到任何160mhz传输干扰的风险。这使网络中扰动的风险最小化,以及更高吞吐量的可能性。在优选的实施方式中,也可在第一时隙集合内为第一组的数据的传输提供接入机会。在这种情况下,当然在这些数据之间以及与第二组的较高带宽数据仍将存在csma下的接入竞争。

图6示意性地示出根据一个实施方式的在时间周期tp61上根据带宽指派时隙。在一个实施方式中,时间周期tp61可对应于根据图4的一个或更多个时间周期ts,并且可针对例如一个bss中的所有装置或sta采用该时隙指派。在这种实施方式中,如果装置存在并且业务模式保持相同,则在tp61完成时,后续时间周期可利用相同的时隙指派紧随其后。在另一实施方式中,时间周期tp61可对应于指派给特定组的sta的时间周期ts,例如图4的组g2的ts1、3、5、…。在这种实施方式中,可仅针对组g2的装置(例如,边缘sta的子集,例如奇数bss的边缘sta)采用图65的时隙指派。换言之,在这种实施方式中图6中的框g61和g62代替图4中的框g2。在这种实施方式中,紧接在tp61之后的时间周期可被指派给另一组的装置(例如,根据图4,组g3的时间周期ts2、4、6、...)。如上面针对各种实施方式概述的,时间周期tp61可对应于第一时隙集合。

根据上面所概述的,应用选择规则以将装置或者其要发送的数据关联到不同的组。在图6的示例中,仅指示2个不同的依赖于带宽的组。在一个实施方式中,此配置可基于这样的时隙指派方案:装置或帧仅被指派到两个不同的组(例如,20-40mhz组和80-160mhz组)中的一个。在另一实施方式中,此配置可在这样的系统中实现:允许确定超过两个组(例如,覆盖各种20、40、80和160mhz带宽大小的三个或四个组),但是目前在所涉及的bss中将仅发送两个组的装置或帧。那么没有理由在tp61的周期中为这些其它不存在的组留时间。

为了简单起见,现在将参照装置组,而对应实施方式可基于帧带宽大小,使得装置可逐帧地改变组。在图6的实施方式中,旨在以不同的带宽发送的装置被置于不同的组中。在所示的示例中,第一带宽(例如,80mhz)的装置被置于组g61中。在g61内,这些装置可在csma/ca下竞争接入。第二更高带宽的装置被分配到第二组g62。如所指示,组g62的装置被指派第一时隙集合(表示时间周期tp61的一部分)期间的时隙。在此实施方式中,组g61的装置仅被指派第二时隙集合(可表示时间周期的互补部分)期间的时隙。在第二时间部分内,g62的装置可在csma/ca下彼此竞争接入。在这种布置方式中,组g62的装置将根本不与组g61的装置竞争接入。在不同带宽级别的装置(或数据帧)都重要的情况下,这种实施方式可能是有利的。例如,语音可具有高优先级,但带宽小,属于组g61。如果第二组g62被指派用于例如高分辨率流视频,则这些分组可由高带宽rf配置表征。

图7示意性地示出了根据另一实施方式的在时间周期tp71上根据带宽指派时隙。在一个实施方式中,时间周期tp71可对应于根据图4的一个或更多个时间周期ts,并且可针对例如一个bss中的所有装置采用该时隙指派。在这种实施方式中,如果装置存在并且业务模式保持相同,则在tp71完成时,后续时间周期可利用相同的时隙指派紧随其后。在另一实施方式中,时间周期tp71可对应于指派给特定组的装置的时间周期ts,例如图4的组g2的ts1、3、…。在这种实施方式中,可仅针对组g2的装置(例如,边缘sta的子集,例如奇数bss的边缘sta)采用图7的时隙指派。与针对图6所提及的对应,在这种实施方式中图7中的框g71和g72代替图4中的框g2。在这种实施方式中,紧接在tp71之后的时间周期可被指派给另一组的装置(例如,根据图4,组g3的时间周期ts2、4、...)。

同样在图7的示例中,为了简单起见,仅指示了2个不同的带宽级别,但是图7的时隙指派方案可在允许确定超过两个级别的系统中实现。同样在图7的实施方式中,具有不同带宽级别的装置被置于不同的组中。在所示的示例中,第一带宽级别的装置被置于组g71中。在g71内,这些sta可在tp71的整个周期期间在csma/ca下竞争接入。第二更高带宽级别的sta被分配到第二组g72。如所指示的,g72的装置被指派与指派给g61的sta的时间周期不同的时间周期期间的时隙,并且优选与指派给组g71的较大的第二时隙集合相比,有限的第一时隙集合期间的时隙。在该有限的时间部分内,g72的装置可彼此以及与g71的装置在csma/ca下竞争接入。在这种布置方式中,组g72的装置将至少在时间周期tp71的一部分内不与组g71的装置竞争接入,因此给予g71装置接入优先。关于tp71(以及因此g71的接入时间周期),g72的接入时间周期的持续时间可由ap根据相应组的在bss中或obss中存在的装置的数量来设定。例如,如果在较低带宽组g71中仅存在一个或几个装置,则组g72的第二时隙集合可与第一组g72在较大程度上交叠,留下g72的装置不与g71的装置竞争接入的较小时间周期,反之亦然。优选地,根据bss或obss中存在的装置来动态地确定对第二组g72的这种时间扩展指派。此外,如所指示的,指派给组g72的时间周期不需要与组g71的时间周期对齐以同时开始。相反,g72的周期可比指派给组g71的周期晚开始,并且也可被分成分布于tp71时间周期上,但聚合地覆盖比指派给组g72的周期短的时间周期的较小周期。

返回到图1,根据上面所给出的实施方式的共享传输介质的接入协调可由包括ap100的wlan中的设备130执行,该ap100被配置为提供与bss中的站110、111、112的无线电通信。设备130可被包括在ap100中或连接到ap100,或者被设置在与ap100连接的网络120中的另一位置处。该设备包括被配置为执行程序代码的处理器131和包括指令的存储器132,所述指令在被处理器131执行时使得该设备在根据带宽指派的时隙中在共享传输介质上向站提供接入机会。在各种实施方式中,设备130可分布在wlan系统中,其中处理器131可包括多个不同的处理器单元,并且存储器132可包括不同类型的不同本地或虚拟存储器。另外,本文所描述的方法可在并入计算机可读介质中的计算机程序、软件或固件中实现,以供计算机或处理器执行。

在一个实施方式中,设备的存储器132包括指令,所述指令在被执行时使得设备:根据带宽指定组关联,其中,第一组与第一带宽的传输关联,第二组与第二带宽的传输关联,第二带宽高于第一带宽;并且根据组关联指派用于数据传输的时隙。如上面的方法描述所提及的,可应用组关联以将发送装置分配到不同的组。另选地,在这样的实施方式中,要发送的实际数据可落在所指定的特定组的范围内,并且因此将逐帧地改变组所属。关于上面概述的另外的方面,存储器132可包括指令,所述指令在被执行时使得设备执行本文所描述的任何方法步骤(例如,用于组指定和时隙指派)。

图8示意性地示出了根据上面概述的任一个实施方式配置的用在wlan中的装置80。更具体地,装置80可被配置为在第一基本bss中发起向接收方装置的数据传输。wlan可如参照图1所述那样配置,包括用于协调第一装置在共享传输介质上的接入的设备130。装置80可包括被配置为执行程序代码的处理器81以及包括指令的存储器82,所述指令在由处理器81执行时使得装置执行根据前面的描述的方法步骤,并且允许装置80的操作。有经验的读者将容易地理解,处理器81和存储器82二者均可包括分布式单元。用户接口83可在操作上连接到处理器81,并且可根据现有技术包括诸如键或触敏表面的触觉元件、显示器、麦克风和扬声器。收发器84可在操作上连接到处理器81并由处理器81控制以执行wlan无线电通信。天线85可连接到收发器84,用于在装置80与例如接入点100之间传送无线电通信信号(包括控制信号和有效载荷数据)。装置80可例如对应于图1的站110、111、112中的任一个并且可被配置为在wlan中操作,其中根据本文所描述的任一个实施方式,设备130被配置为在根据带宽指派的时隙中向站(例如,装置80)提供在共享传输介质上的接入机会。装置80优选被配置为根据取决于要发送的数据的带宽的组分配来发送数据,并且在根据组分配指派的时隙内尝试接入共享传输介质。如所概述的,可由ap100或设备130控制和指示组分配。然后,装置可被配置为基于例如在装置中进行的映射来确定指派给所分配的组的时隙。在变型中,可由ap100将关于向组指派哪些时隙的信息传送给装置80,这样做的好处是使得可就向特定组指派哪些时隙更新装置80(例如,当动态地改变指派给特定组的时隙的数量时),这可在bss中特定组的活动站的数量变化时执行。在另选实施方式中,可根据带宽相关要求来指定空组,其中为各个组指派时隙。组的指定(就哪一带宽与哪一组有关而言)或者向各个带宽组指派哪些时隙的识别可被传送给bss中的装置。可在装置80中借助于天线85和收发器84来收集该信息。效果是装置80将在根据数据传输的带宽指派的时隙中尝试接入wlan的共享介质。根据针对上述方法给出的实施方式,时隙可根据装置80本身的组分配来指派,或者根据要发送的数据的组分配(例如,逐帧地)指派。

所描述的各种实施方式具有通过根据bss的装置的带宽协调对wlan中的共享传输介质的接入而使例如obss中的干扰、冲突或其它扰动的风险最小化的益处。这为增加的吞吐量提供了改进的控制方案,其是高效的并且比已知解决方案更公平。这些所提出的基于业务模式的指派因此可在现有技术方法“之上”使用,或者在没有“边缘”分类的情况下独立使用。

尽管上面以特定组合描述了特征和元素,但是本领域普通技术人员将理解,各个特征或元素可单独地使用或者与其它特征和元素组合使用。还应该注意的是,所提出的解决方案将不会影响传统802.11装置的完整功能。除了本文所描述的802.11协议之外,本文所描述的特征和元素可适用于其它无线系统。

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