未使用的资源单元中信号的发射以增加802.11信道的能量检测的制作方法

本发明总体地涉及无线通信网络。

背景技术：

ieee802.11mac标准定义无线局域网(wlan)必须在物理和媒体访问控制(mac)层级工作的方式。典型地，802.11mac(媒体访问控制)操作模式实现众所周知的分布式协调功能(dcf)，其依赖于基于所谓的“具有冲突避免的载波感测多路访问”(csma/ca)技术的基于竞争的机制。

802.11媒体访问协议标准或者操作模式主要针对等待无线媒体变得空闲以便尝试对无线媒体进行访问的通信节点的管理。

由ieee802.11ac标准定义的网络操作模式除了其它方式之外通过从被认为高度容易受到干扰的2.4ghz频带移动至5ghz频带、由此允许使用80mhz的更宽的频率连续信道(它们中的两个可以可选地组合以获得160mhz信道作为无线网络的操作频带)来提供非常高的吞吐量(vht)。

802.11ac标准还对诸如请求发送(rts)和清除发送(cts)帧的控制帧稍作调整以允许20、40或者80mhz的变化的且预定义的带宽的复合信道，该复合信道由操作频带内连续的一个或多个信道组成。160mhz复合信道可能是通过160mhz操作频带内两个80mhz复合信道的组合。控制帧对于作为目标的(targeted)复合信道指定信道宽度(带宽)。

因此，复合信道由给定节点对其执行edca退避过程以对媒体进行访问的主信道(primarychannel)和例如每个20mhz的至少一个辅信道(secondarychannel)构成。主信道由通信节点使用以感测信道是否空闲，并且可以使用一个或多个辅信道扩展主信道以形成复合信道。

使用cca(空信道评估)以及更特别地cca-ed(代表cca-能量检测)进行信道空闲的感测。cca-ed是任何节点检测信道和退避数据传输中的非802.11能量的能力。基于其对在信道上检测的能量进行比较的ed阈值例如定义为高于节点的phy层的最小灵敏度的20db。如果带内信号能量越过该阈值，那么cca保持繁忙，直到媒体能量重新变得低于阈值。

给定操作频带到基本的20mhz信道的树分解，一些辅信道命名为三级或者四级信道。

在802.11ac中，所有传输、并且因此可能的复合信道都包括主信道。这是因为节点仅对主信道执行完全的载波感测多路访问/冲突避免(csma/ca)和网络分配向量(nav)跟踪。其它信道被指派为辅信道，节点在该辅信道上仅具有cca(空信道评估)，即所述辅信道的空闲或者繁忙状态/状况的检测的能力。

如在802.11n或者802.11ac(或者802.11ax)中定义的复合信道的使用的问题在于符合802.11n和802.11ac的节点(即，ht节点，代表高吞吐量节点)和其它遗留(legacy)节点(即，非ht节点，仅符合例如802.11a/b/g)必须共存于相同无线网络内并且因此必须共享20mhz信道。

为了处理这个问题，802.11n和802.11ac标准提供以802.11a遗留格式(称作“非ht”)复制控制帧(例如，rts/cts或者cts-to-self或者ack帧以确认发送数据的正确或者错误接收)以在整个复合信道上建立所请求的txop的保护的可能性。

这是为了使用在复合信道中涉及的20mhz信道中的任何一个的任何遗留802.11a节点知晓20mhz信道上正在进行的通信。结果，防止遗留节点发起新的传输，直到授予(grant)802.11n/ac节点的当前复合信道txop结束。

如最初由802.11n提出的，提供传统802.11a或者“非ht”传输的复制以允许两个同样的20mhz非ht控制帧在形成所使用的复合信道的主信道和辅信道两者上同时发送。

这个方法已经对于802.11ac扩宽以允许在形成80mhz或者160mhz复合信道的信道上复制。在本文档的剩余部分中，“复制的非ht帧”或者“复制的非ht控制帧”或者“复制的控制帧”意指节点设备在(40mhz80mhz或者160mhz)操作频带的辅20mhz信道上复制给定控制帧的传统或者“非ht”传输。

在实践中，为了请求复合信道(等于或者大于40mhz)用于新的txop，802.11n/ac节点在主20mhz信道中进行edca退避过程。并行地，它在新的txop开始之前(即，在退避计数器到期之前)在pifs间隔期间对辅信道执行诸如空信道评估(cca)信号检测的信道感测机制以检测空闲的(信道状态/状况为“空闲”)一个或多个辅信道。

最近，电气与电子工程师协会(ieee)官方地批准802.11ax任务组作为802.11ac的后继。802.11ax任务组的主要目标在于寻求对于在密集部署场景中使用的无线通信设备在数据速度上的提高。

802.11ax标准的最新发展力求优化复合信道由具有接入点(ap)的无线网络中的多个节点的使用。实际上，典型的内容具有例如与高清晰度视听实时和交互内容有关的重要数据量。而且，众所周知的是，在ieee802.11标准中使用的csma/ca协议的性能随着节点的数量以及业务量增加，即在密集的wlan场景中而快速地劣化。

在这种背景下，已经考虑多用户传输，以允许在下行链路和上行链路两个方向上去往/来自不同用户的多个同时传输。在上行链路中，可以使用多用户传输以通过允许多个节点同时传输来缓和冲突概率。

为了实际地执行这种多用户传输，已经提出将授予的20mhz信道分割成子信道(基本子信道)，也称作资源单元(ru)，它们基于例如正交频分多址(ofdma)技术在频域内由多个用户共享。

ofdma是作为提高先进的基于基础设施的无线网络中的效率的新关键技术而出现的ofdm的多用户变型。它将物理层上的ofdm与mac层上的频分多址(fdma)组合，允许不同的子载波指派给不同的节点以便增加并发性。相邻的子载波经常经历类似的信道状况并且因此被分组成子信道：ofdma子信道或者ru因此是子载波的集合。

如当前设想的，这种ofdma子信道的粒度比原始的20mhz信道频带精细。典型地，可以考虑2mhz或者5mhz子信道作为最小宽度，因此在单个20mhz信道内定义例如9个子信道或者资源单元。

为了在授予的txop期间支持到802.11ax接入点(ap)的多用户上行链路，即上行链路传输，802.11axap必须提供信令信息用于遗留节点(非802.11ax节点)设置它们的nav和用于802.11ax节点确定资源单元ru的分配。

已经提出使ap发送触发帧(tf)到802.11ax节点来触发上行链路通信。

文档ieee802.11-15/0365提出‘触发’帧(tf)由ap发送以恳求来自多个节点的上行链路(ul)多用户(ofdma)ppdu的传输。作为响应，节点传输ulmu(ofdma)ppdu作为对触发帧的立即响应。所有传输方可以同时发送数据，但是使用ru的不相交集合，导致具有较少干扰的传输。

在tf帧中用信号通知作为目标的复合信道的带宽或者宽度，意指添加20、40、80或者160mhz值。tf帧在主20mhz信道上发送并且在形成作为目标的复合信道的每个其它20mhz信道上复制(重复)。如上面对于控制帧的复制而描述的，期望每个附近的遗留节点(非ht或者802.11ac节点)在其主信道上接收tf，并且然后将其nav按次序设置为tf帧中指定的值。这防止这些遗留节点在txop期间访问作为目标的复合信道的信道。

可以为特定的节点预留资源单元ru，在这种情况下，ap在tf中指示对其预留ru的节点。这种ru称作调度ru。节点不需要对访问调度ru执行竞争。

为了关于到ap的未被管理的业务(例如，来自相关联节点的上行链路管理帧、意图到达ap的不相关联节点，或者仅仅未被管理的数据业务)更好地提高系统的效率，文档ieee802.11-15/0604在先前的ulmu过程之上提出新的触发帧(tf-r)，允许随机访问到ofdmatxop上。换言之，资源单元ru可以由多于一个节点随机访问。这种ru称作随机ru并且在tf中如此指示。随机ru可以用作想要访问通信媒体用于传输数据的节点之间的竞争的基础。

还没有定义随机资源选择过程。已知的全部是触发帧可以定义作为目标的复合信道内的仅随机ru，或者仅调度ru。

不存在调度或者随机ru将由节点使用的保证。

这特别是对于随机ru的情况，因为由节点使用以选择随机ru的任何规则可能导致使得ru根本不被分配给任何节点。而且，ap不知道一些节点是否需要带宽。另外，由ap提供的一些ru可能由于隐藏的遗留节点而对于一些节点不可访问。

这也是对于调度ru的情况(因为一些节点已经明确地请求带宽，所以调度ru由ap预留)，如果指定的节点不发送数据的话。

这导致没有最优地使用信道带宽。

而且，20mhz信道内未使用的ru越多，这个20mhz信道上的平均能量越低。

然而，由于没有注册到ap的遗留节点使用它们的主20mhz上的这个平均能量感测它是空闲还是繁忙，所以未使用ru的存在增加遗留节点将相应20mhz信道感测为空闲的风险。遗留节点然后可以在这个20mhz信道上传输数据，因此与在所使用的ru上传送的数据业务冲突。

技术实现要素：

本发明的广泛目的是提供无线网络中的无线通信方法和设备。无线网络包括接入点和多个节点，它们全部共享无线网络的物理媒体。

已经设计本发明来克服一个或多个前述限制。

在这种背景下，本发明寻求提供针对通信信道中的冲突具有改进机制的无线通信方法。

本发明可以应用于任何无线网络，其中接入点向注册节点提供形成通信信道的多个子信道(或者资源单元)。通信信道是节点对其执行感测以确定它是空闲还是繁忙的基本信道。

本发明特别适合于到ieee802.11ax网络(以及未来版本)的ap的数据传输。

首先本发明的第一主要实施例从接入点的视角提供包括接入点和多个节点的无线网络中的无线通信方法，所述方法包括以下步骤，在接入点处：

将触发帧发送到节点，所述触发帧预留所述无线网络的至少一个通信信道并且定义形成所述通信信道的多个资源单元；

在所述触发帧的发送之后，在感测时段期间感测至少一个未使用的资源单元，在所述至少一个未使用的资源单元上，没有数据传输正在进行中；以及

在所感测的未使用的一个资源单元或多个资源单元上发射信号。

本发明的相同第一主要实施例从节点的视角提供包括接入点和多个节点的无线网络中的无线通信方法，所述方法包括以下步骤，在所述节点中的一个处：

从接入点接收触发帧，所述触发帧预留所述无线网络的至少一个通信信道并且定义形成所述通信信道的多个资源单元；

在所述触发帧的接收之后，在感测时段期间感测至少一个未使用的资源单元，在所述至少一个未使用的资源单元上，没有数据传输正在进行中；以及

在所感测的未使用的一个资源单元或多个资源单元上发射信号。

遗留节点没有检测到使仅其ru的子部分被使用的20mhz信道上的活动的风险减少。因此减少冲突的风险。

这通过通过信号的发射在一个或多个未使用的资源单元上提供另外的能量来实现。结果，20mhz通信信道上的总体能量水平可以升高到ed阈值以上，并且遗留节点不再感测该信道为空闲。

相关地，本发明提供在无线网络中充当接入点的通信设备，所述无线网络还包括多个节点，充当接入点的所述通信设备包括至少一个微处理器，所述至少一个微处理器被配置用于执行步骤：

将触发帧发送到节点，所述触发帧预留所述无线网络的至少一个通信信道并且定义形成所述通信信道的多个资源单元；

在所述触发帧的发送之后，在感测时段期间感测至少一个未使用的资源单元，在所述至少一个未使用的资源单元上，没有数据传输正在进行中；以及

在所感测的未使用的一个资源单元或多个资源单元上发射信号。

从节点的视角，本发明还提供包括接入点和多个节点的无线网络中的通信设备，所述通信设备是节点中的一个并且包括至少一个微处理器，所述至少一个微处理器被配置用于执行步骤：

从接入点接收触发帧，所述触发帧预留所述无线网络的至少一个通信信道并且定义形成所述通信信道的多个资源单元；

在所述触发帧的接收之后，在感测时段期间感测至少一个未使用的资源单元，在所述至少一个未使用的资源单元上，没有数据传输正在进行中；以及

在所感测的未使用的一个资源单元或多个资源单元上发射信号。

本发明的实施例的可选特征在附加权利要求中限定。下面在这里参考方法解释这些特征中的一些，虽然它们可以转换为专用于根据本发明实施例的任何节点设备的系统特征。

在实施例中，感测时段从一个节点或多个节点在一个资源单元或多个资源单元上开始传输数据的预定义的开始时间(例如，tf之后的sifs)起持续预定义的持续期(例如，两个aslottime时间单元)。因此，感测或者监视时段的持续期为大约difs-sifs，在此期间没有竞争节点将尝试访问网络。

在实施例中，信号由填充数据组成。这意味着数据不为ap传送内容。该配置可以使得使两个节点能够根据本发明在相同的ru上发射信号，以便提供针对一个隐藏节点的保护。

在其它实施例中，发射信号包括发送数据到接入点。该配置优化带宽的使用。

在实施例中，信号被发射直到所有节点在形成通信信道的所有资源单元上停止传输的结束时间。因为所有ru使用长达相同的txop时间，所以它确保通信信道的能量水平不在一个ru上传输结束之前下降到能量检测阈值以下。

在特定的实施例中，触发帧包括传输持续期，结束时间基于传输持续期计算。这使得所有节点有可能同步它们的上行链路传输，以便保证传输的同步结束。

在实施例中，信号以自身的信号强度在所感测的未使用的资源单元的仅子集上发射，使得通信信道上的总体信号强度高于信号强度阈值。

该配置使得具有有限能力的节点(例如，能够在比未使用ru的数量少的有限数量的ru上发射信号的节点)有可能适应信号强度以便满足由遗留节点进行的信道检测。

另外，配置可以通过限制信号要在其上发送的资源单元的数量帮助一些节点减少能量消耗。

在实施例中，如果接入点或者节点(充当监视节点)感测到形成通信信道的所有资源单元都未使用，那么接入点或者节点(充当监视节点)不在形成通信信道的那些资源单元上发射信号。该配置有利地释放通信信道。因此带宽的使用被优化并且使得更公平。

在节点中的一个(即，不是接入点)发射信号的实施例中，方法还可以包括，在节点处，

在感测时段期间在一个资源单元上传输数据，以及

基于节点在哪个资源单元上传输数据，确定要在未使用的哪个资源单元或者哪些资源单元上发射信号。

这种确定可以避免使接入点在触发帧内指定信号发射节点。因此节省其中的位。

在特定的实施例中，资源单元在通信信道内排序，并且进一步相对于资源单元的次序确定要在其上发射信号的未使用的一个资源单元或多个资源单元。例如，节点可以监视它在其上传输数据的第一个ru之后的一个或多个ru并且在其上发射信号(如果需要的话)。

在实施例中，触发帧指示特定节点，所述特定节点被允许在通信信道的每个未使用的资源单元上发射信号。

在替代的实施例中，触发帧指示每个资源单元的特定节点，如果所述资源单元未使用则所述特定节点被允许在该资源单元上发射信号。

这些配置使得确定哪个节点必须在特定的未使用ru上发送信号非常简单。这特别适于具有轻(低资源)节点的网络。

在实施例中，方法还包括在感测时段期间评估通信信道上的总体信号强度；

其中在所感测的未使用的一个资源单元或多个资源单元上发射信号取决于所评估的总体信号强度。

该配置避免使信号系统地在未使用的ru上发送。这种信号只有相对于总体信号强度而需要时才被发射。这导致可以节省能量(通过当没有用时不发射信号)。

在特定的实施例中，信号以自身的信号强度发射，使得通信信道上的总体信号强度高于信号强度阈值。该配置优化发射信号的节点/接入点中能量的使用。

在节点中的一个(即，不是接入点)发射信号的特定实施例中，触发帧包括信号强度阈值，所述信号强度阈值要与所评估的总体信号强度进行比较，以便确定是否在通信信道中的所感测的未使用的一个资源单元或多个资源单元上发射信号。所以ap可以强制节点发射强信号，因此防止隐藏节点访问网络。

在实施例中，触发帧定义通信信道的哪个资源单元或者哪些资源单元为指定的节点预留(即，调度ru)以及节点随机地，即使用竞争方案，访问通信信道的哪个资源单元或者哪些资源单元(即，调度ru)。

在实施例中，触发帧在一个或多个其它通信信道上复制以预留其它的一个通信信道或多个通信信道，所述触发帧定义相应的指定节点被允许在其上传输数据的一个或多个调度资源单元以及节点随机地访问的一个或多个随机资源单元，

其中调度资源单元和随机资源单元基本上均匀地分布在所预留的通信信道上。

该配置还减少遗留节点没有检测到使仅其ru的子部分被使用的20mhz信道上的活动的风险，并且因此减少冲突的风险。

这是由于调度ru和随机ru的均匀分布。实际上，因为调度ru更可能被相关联的节点使用，所以上面限定的配置减少通信信道具有非常低的总体能量水平的风险。遗留节点将在统计上更经常地感测信道为繁忙，因此避免冲突发生。

在特定的实施例中，应用均匀分布取决于调度资源单元的数量，并且如果调度资源单元的数量少于形成主通信信道(接入点和节点为了访问复合信道而在主通信信道上竞争)的资源单元的数量，那么调度资源单元集中在主通信信道内。在变体中，如果调度资源单元的数量少于通信信道的数量，那么调度资源单元集中在单个通信信道(优选地主信道)内。

本发明的第二主要实施例从接入点的视角提供包括接入点和多个节点的无线网络中的无线通信方法，所述方法在所述接入点处包括将复制的触发帧发送到节点的步骤，所述复制的触发帧预留多个通信信道，每个通信信道由有序的多个资源单元组成，所述复制的触发帧定义相应的指定节点被允许在其上传输数据的一个或多个调度资源单元以及节点随机地(即，使用竞争方案)访问的一个或多个随机资源单元，

其中调度资源单元和随机资源单元基本上均匀地分布在所述多个通信信道上。

本发明的相同第二主要实施例从节点的视角提供包括接入点和多个节点的无线网络中的无线通信方法，所述方法在所述节点中的一个处包括从接入点接收复制的触发帧的步骤，所述复制的触发帧预留多个通信信道，每个通信信道由有序的多个资源单元组成，所述复制的触发帧定义相应的指定节点被允许在其上传输数据的一个或多个调度资源单元以及节点随机地访问的一个或多个随机资源单元，

其中调度资源单元和随机资源单元基本上均匀地分布在所述多个通信信道上。

遗留节点没有检测到使仅其ru的子部分被使用的20mhz信道上的活动的风险减少。因此减少冲突的风险。

这通过在通信信道上均匀地分布调度ru和随机ru来实现。结果，因为调度ru更可能被相关联的节点使用，所以第二主要实施例减少通信信道具有非常低的总体能量水平的风险。遗留节点将在统计上更经常地感测信道为繁忙，因此避免冲突发生。

相关地，本发明提供在无线网络中充当接入点的通信设备，所述无线网络还包括多个节点，充当接入点的所述通信设备包括至少一个微处理器，所述至少一个微处理器被配置用于执行将复制的触发帧发送到节点的步骤，所述复制的触发帧预留多个通信信道，每个通信信道由有序的多个资源单元组成，所述复制的触发帧定义相应的指定节点被允许在其上传输数据的一个或多个调度资源单元以及节点随机地访问的一个或多个随机资源单元，

其中所述调度资源单元和随机资源单元基本上均匀地分布在所述多个通信信道上。

从节点的角度，本发明还提供包括接入点和多个节点的无线网络中的通信设备，所述通信设备是节点中的一个并且包括至少一个微处理器，所述至少一个微处理器被配置用于执行从接入点接收复制的触发帧的步骤，所述复制的触发帧预留多个通信信道，每个通信信道由有序的多个资源单元组成，所述复制的触发帧定义相应的指定节点被允许在其上传输数据的一个或多个调度资源单元以及节点随机地访问的一个或多个随机资源单元，

其中所述调度资源单元和随机资源单元基本上均匀地分布在所述多个通信信道上。

本发明的实施例的可选特征在附加权利要求中限定。下面在这里参考方法解释这些特征的一些，虽然它们可以转换为专用于根据本发明实施例的任何节点设备的系统特征。

在实施例中，应用均匀分布取决于调度资源单元的数量，并且如果调度资源单元的数量少于形成主通信信道(接入点和节点为了访问复合信道而在主通信信道上竞争)的资源单元的数量，那么调度资源单元集中在主通信信道内。在变体中，如果调度资源单元的数量少于通信信道的数量，那么调度资源单元集中在单个通信信道(优选地主信道)内。

在实施例中，方法(在接入点处或者在一个节点处)还包括：

在触发帧的发送(对于ap)或者接收(对于节点)之后，在感测时段期间感测至少一个未使用的资源单元，在所述至少一个未使用的资源单元上，没有数据传输正在进行中；以及

在所感测的未使用的一个资源单元或多个资源单元上发射信号。

在该配置中，20mhz通信信道上的总体能量水平可以因此升高到ed阈值以上。它导致没有遗留节点将要感测该信道为空闲。冲突被避免。

参考第一主要实施例在上面描述的所有实施例可以适用于该配置。

本发明的另一方面涉及存储程序的非暂时性计算机可读介质，所述程序在由无线网络的设备中的微处理器或者计算机系统执行时，使设备执行如上面限定的任何方法。

非暂时性计算机可读介质可以具有与上面和下面关于方法和节点设备而阐述的那些类似的特征和优点。

本发明的另一方面涉及包括接入点和多个节点的无线网络中的无线通信方法，其基本上如参考附图的图8a或图8b在本文中所描述并且如在图8a或图8b中所示。

根据本发明的方法的至少部分可以计算机实现。因此，本发明可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或者组合软件和硬件方面的实施例(全部可以一般地在这里称作“电路”、“模块”或者“系统”)的形式。而且，本发明可以采取在任何有形的表达介质中包含的计算机程序产品的形式，表达介质具有在介质中包含的计算机可用程序代码。

因为本发明可以以软件实现，所以本发明可以体现为任何合适的载体介质上用于提供到可编程装置的计算机可读代码。有形的载体介质可以包括存储介质，诸如硬盘驱动器、磁带设备或者固态存储设备等。瞬态载体介质可以包括信号，诸如电气信号、电子信号、光学信号、声学信号、磁信号或者电磁信号，例如微波或者rf信号。

附图说明

本发明的进一步优点将在检查附图和具体实施方式时对本领域中那些技术人员变得清楚。现在将仅通过示例的方式并且参考以下的附图描述本发明的实施例。

图1例示本发明的实施例可以在其中实现的典型无线通信系统；

图2是示意地例示根据ieee802.11标准的传统通信机制的时间线；

图3例示如本领域中已知的支持20mhz、40mhz、80mhz或者160mhz的信道带宽的802.11ac信道分配；

图4例示802.11ax上行链路ofdma传输方案的示例，其中如本领域中已知的，ap发出触发帧用于预留80mhz信道上的ofdma子信道(资源单元)的传输机会；

图5例示根据示例性随机分配的示例性通信线路；

图6示出根据本发明实施例的通信设备或者站的示意性表示；

图7示出根据本发明实施例的无线通信设备的示意性表示；

图8使用两个流程图例示本发明实施例的一般步骤，以允许遗留站检测802.11ax无线媒体中子信道(ofdma资源单元)上的传输；

图9例示根据本发明的示例性通信线路；

图10呈现根据本发明的其它实施例可以使用的‘ru信息元素’(1010)的格式。

具体实施方式

现在将借助于具体的非限制示例性实施例并且通过参考附图描述本发明。

图1例示通信系统，在该通信系统中，若干个通信节点(或者站)101-107在中央站或者接入点(ap)110的管理下通过无线局域网(wlan)的无线电传输信道100交换数据帧。无线电传输信道100由通过单个信道或者形成复合信道的多个信道构成的操作频率带定义。

访问共享无线电媒体以发送数据帧基于csma/ca技术，用于感测载波并且通过在空间和时间上分离并发传输来避免冲突。

csma/ca中的载波感测通过物理和虚拟机制两者执行。虚拟载波感测通过在数据帧的传输之前传输控制帧以预留媒体来实现。

接着，在传输数据帧之前，源节点首先通过物理机制尝试感测已经空闲长达至少一个difs(代表dcf帧间间距)时间段的媒体。

然而，如果在difs时段期间感测到共享无线电媒体繁忙，那么源节点继续等待直到无线电媒体变得空闲。为了这样做，它启动被设计为在许多时隙之后到期的倒计时退避计数器，该时隙在[0，cw]之间随机选择，cw(整数)被称作竞争窗口。该退避机制或者过程是将传输时间推迟随机的间隔、因此减少在共享信道上的冲突概率的冲突避免机制的基础。在退避时间段之后，如果媒体空闲，那么源节点可以发送数据或者控制帧。

无线数据通信的一个问题在于源节点不可能在发送的同时进行侦听，因此阻止源节点检测到由于信道衰落或者干扰或者冲突现象而引起的数据损坏。源节点仍然不知晓所发送的数据帧的损坏，并且不必要地继续传输帧，因此浪费访问时间。

因此，如果帧被成功地接收，那么csma/ca的冲突避免机制由接收节点提供所发送数据帧的肯定确认(ack)，以通知源节点没有发生所发送数据帧的损坏。

ack在数据帧的接收结束、紧接在称作短帧间间距(sifs)的时间段之后传输。

如果源节点没有在指定的ack超时内接收到ack或者检测到信道上不同帧的传输，那么它可以推断数据帧丢失。在那种情况下，它通常根据上述退避过程重新调度帧传输。然而，如果仅ack已经损坏但是数据帧由接收节点正确地接收，那么这可以看作带宽浪费。

为了提高csma/ca的冲突避免效率，可选地实现四路握手机制。一种实现已知为在802.11标准中定义的rts/cts交换。

如下所述，rts/cts交换在于在802.11标准中称作txop的传输机会期间，在传输数据帧之前交换控制帧以预留无线电媒体，因此保护数据传输不受任何进一步的冲突。

图2例示在802.11媒体的20mhz信道上的传统通信期间三组节点的行为：传输或者源节点20、接收或者被访地址或者目的地节点21以及当前通信中没有涉及的其它节点22。

如上所解释的，当在传输数据之前开始退避处理270时，站，例如源节点20，将其退避时间计数器初始化为随机值。只要无线电媒体被感测为空闲，退避时间计数器就每个时隙间隔260递减一次(从t0，23开始倒计时，如图中所示)。

信道感测例如使用空信道评估(cca)信号检测执行。

cca是在ieee802.11-2007标准中作为物理媒体相关(pmd)和物理层汇聚协议(plcp)层的部分而定义的wlan载波感测机制。它涉及两个功能：

载波感测(cca-cs)，它是接收节点检测并且解码802.11帧前导的能力。从plcp报头字段中，可以推断媒体将被占用的持续时间，并且当检测到这种802.11帧前导时，cca标记保持繁忙，直到数据传输结束。

能量检测(cca-ed)，它是接收节点检测特定的20mhz信道中的非802.11能量并且退避数据传输的能力。在实践中，20mhz信道上的能量水平被感测并且与ed阈值进行比较，该ed阈值在具有或者不具有802.11能量信道的信道状态之间区分。ed阈值例如定义为高于节点的phy层的最小灵敏度的20db。如果带内信号能量越过该阈值，那么cca保持繁忙直到媒体能量重新变得低于阈值。

802.11标准中的时间单元是称作‘aslottime’参数的时隙时间。该参数由phy(物理)层指定(例如，对于802.11n标准，aslottime等于9μs)。所有专用的间距持续期(例如，退避)将该时间单元的倍数加到sifs值。

当在无线电媒体信道上检测到传输时，退避时间计数器被‘冻结’或者暂停(对于使它们的退避时间计数器递减的其它节点22，倒计时在t1，24处停止)。

在difs时间段之后，当无线电媒体重新被感测为空闲时，退避时间计数器的倒计时重新开始或者重新激活。这是授予源节点20的传输机会txop一结束并且difs时段28经过，t2，25处其它节点的情况。difs28(dcf帧间间距)因此定义源节点在尝试传输一些数据之前的最小等待时间。在实践中，difs＝sifs+2*aslottime。

当退避时间计数器在t1处达到零(26)时，计时器到期，相应节点20请求访问到媒体上以便被授予txop，并且使用新的随机退避值重新初始化29退避时间计数器。

在实现rts/cts方案的图的示例中，如上所解释的，在t1处，刚刚在信道被感测为空闲长达difs之后或者在退避时段之后，想要传输数据帧230的源节点20发送充当媒体访问请求的特殊短帧或者消息以预留无线电媒体，而不是发送数据帧本身。

媒体访问请求已知为请求发送(rts)消息或者帧。rts帧通常包括源和接收节点(“目的地21”)的地址以及无线电媒体将要被预留用于传输控制帧(rts/cts)和数据帧230的持续期。

当接收到rts帧时并且如果无线电媒体被感测为正在空闲，接收节点21在sifs时间段27(例如，对于802.11n标准，sifs等于16μs)之后，利用已知为清除发送(cts)帧的媒体访问响应来进行响应。cts帧还包括源和接收节点的地址，并且指示用于传输数据帧所需的剩余时间，该剩余时间从cts帧开始被发送的时间点计算。

cts帧被源节点20看作它请求预留共享无线电媒体长达给定的持续时间的确认。

因此，源节点20期望在使用唯一且单播(一个源地址以及一个被访地址或者目的地地址)帧发送数据230之前从接收节点21接收cts帧220。

当正确地接收到cts帧220并且在新的sifs时间段27之后，源节点20因此被允许发送数据帧230。

在新的sifs时间段27之后，ack帧240由接收节点21在已经正确地接收到所发送的数据帧之后发送。

如果源节点20没有在指定的ack超时内(通常在txop内)接收到ack240，或者如果它检测到无线电媒体上不同帧的传输，那么它重新使用退避过程重新调度帧传输。

由于rts/cts四路握手机制210/220在802.11标准中是可选的，所以源节点20有可能在它的退避时间计数器达到零(即，在t1)时立即发送数据帧230。

在rts和cts帧中定义的用于传输的请求持续时间定义授予的传输机会txop的长度，并且可以由无线电网络中的任何侦听节点(图2中“其它节点22”)读取。

为了这样做，每个节点在存储器中具有已知为网络分配向量或者nav的数据结构来存储已知媒体将仍然繁忙的持续时间。当侦听不是寻址到它自己的控制帧(rts210或者cts220)时，侦听节点22利用在控制帧中指定的请求传输持续时间更新它的nav(与rts相关联的nav255和与cts相关联的nav250)。侦听节点22因此将无线电媒体将仍然繁忙的持续时间保存在存储器中。

其它节点22对无线电媒体的访问因此通过暂停31它们相关联的计时器并且然后通过当nav已经到期时随后重新开始32计时器来推迟30。

这防止侦听节点22在那个时段期间传输任何数据或者控制帧。

有可能接收节点21由于消息/帧冲突或者由于衰落而没有正确地接收rts帧210。即使它确实接收到它，接收节点21可能不总是利用cts220响应，因为例如它的nav被设置(即，另一个节点已经预留了媒体)。在任一情况下，源节点20进入新的退避过程中。

rts/cts四路握手机制在系统性能方面、特别是关于大的帧非常高效，因为它减少在竞争处理中涉及的消息的长度。

详细地，假设由每个通信节点进行完美的信道感测，则冲突可能仅当在difs28(dcf帧间间距)之后相同时隙内传输两个(或者更多个)帧或者当它们自身的退避计数器几乎在相同时间t1已经到达零时发生。如果两个源节点都使用rts/cts机制，那么该冲突仅可以对于rts帧发生。幸运地，这种冲突由源节点早期检测到，由于快速地确定没有接收到cts响应。

如上所述，原始ieee802.11mac总是在接收到每个数据帧230之后发送确认(ack)帧240。

然而，这种冲突限制无线电网络的最优功能。如上所述，来自各种无线节点的同时传输尝试导致冲突。802.11退避过程首先对于dcf模式引入，作为冲突避免的基本解决方案。在出现的ieee802.11n/ac/ax标准中，退避过程仍然用作用于支持移动站或者节点之间的分布式访问的根本方法。

为了满足对于更快无线网络的日益增长的需求以支持带宽密集的应用，802.11ac正在以通过多信道操作的较大带宽传输为目标。图3例示支持20mhz、40mhz、80mhz或者160mhz的复合信道带宽的802.11ac信道分配。

ieee802.11ac引入20mhz的受限数量的预定义子集的支持以形成单独的预定义复合信道配置，其可用于由无线网络上的任何802.11ac节点预留以传输数据。

预定义的子集在图中示出并且对应于20mhz、40mhz、80mhz和160mhz信道带宽，与由802.11n支持的仅20mhz和40mhz相比较。实际上，20mhz组成信道(componentchannel)300-1至300-8联结以形成较宽的通信复合信道。

在802.11ac标准中，每个预定义的40mhz、80mhz或者160mhz子集的信道在操作频率带内连续，即，不允许操作频率带中排序的复合信道中的孔隙(缺失的信道)。

160mhz信道带宽由可以频率连续或者可以不频率连续的两个80mhz信道组成。80mhz和40mhz信道分别由两个频率相邻或者连续的分别40mhz和20mhz信道组成。

节点通过增强分布式信道访问(edca)机制在“主信道”(300-3)上授予txop。实际上，对于具有带宽的每个复合信道，802.11ac指明一个信道为“主”，意指它用于竞争对复合信道的访问。主20mhz信道对于属于相同的基本集合，即由相同本地接入点(ap)管理或者注册到相同本地接入点(ap)的所有节点(sta)是共同的。

然而，为了确保没有其它遗留节点(即，不属于相同集合)使用辅信道，提供预留复合信道的控制帧(例如，rts帧/cts帧)在这种复合信道的每个20mhz信道上复制。

如先前论述的，ieee802.11ac标准使得多达四个、或者甚至八个20mhz信道能够绑定(bind)。由于有限数量的信道(在欧洲在5ghz频带中19个)，信道饱和变得成问题。实际上，在密集居住区，即使每个无线lan小区使用20或者40mhz带宽，5ghz频带必将趋于饱和。

802.11ax标准的开发寻求增强用于密集环境的无线信道的效率和使用。

在这个视角，可以考虑多用户传输特征，其允许在下行链路和上行链路两个方向上到不同用户的多个同时传输。在上行链路中，多用户传输可以用来通过允许多个节点同时传输来缓和冲突概率。

为了实际地执行这种多用户传输，已经提出将授予的20mhz信道(300-1至300-4)分割成子信道410(基本子信道)，也称作子载波或者资源单元(ru)，它们例如基于正交频分多址(ofdma)技术由多个用户在频域中共享。

这参考图4例示。

ofdma的多用户特征允许ap将不同的ru指派给不同的节点以便增加竞争。这可以帮助减少802.11网络内部的竞争和冲突。

与其中ap可以直接发送多个数据到多个站(由plcp报头内部的特定指示支持)的下行链路ofdma相对照，已经采取触发机制以供ap触发来自各种节点的上行链路通信。

为了支持上行链路多用户传输(在被抢占的txop期间)，802.11axap必须提供信令信息用于遗留站(非802.11ax节点)设置它们的nav以及用于802.11ax节点确定资源单元分配。

在以下的描述中，术语遗留指的是非802.11ax节点，意指不支持ofdma通信的先前技术的802.11节点。

如图4的示例中所示，ap将触发帧(tf)430发送到作为目标的802.11ax节点。作为目标的复合信道的带宽或者宽度在tf帧中用信号通知，意指添加20、40、80或者160mhz值。tf帧在主20mhz信道上发送并且在形成作为目标的复合信道的每个其它20mhz信道上复制(重复)。如上面对于控制帧的复制而描述的，期望每个附近的遗留节点(非ht或者802.11ac节点)在其主信道上接收到tf，然后将其nav按次序设置为tf帧中指定的值。这防止这些遗留节点在txop期间访问作为目标的复合信道的信道。

触发帧tf可以指明可以由多于一个节点随机访问的至少一个资源单元(ru)410，或者“随机ru”。换言之，由ap在tf中指明或者分配的随机ru可以用作想要访问通信媒体用于发送数据的节点之间的竞争的基础。这种随机分配的示例性实施例由图5例示。

除了随机ru之外或者代替随机ru，触发帧tf也可以指明调度的资源单元。调度ru可以为某些节点而预留，在这种情况下不需要用于访问这种ru的竞争。

在这种背景下，tf包括指定ru的类型(调度或者随机)的信息。例如，可以使用标记指示在tf中定义的所有ru是调度的(标记＝1)或者随机的(标记＝0)。如果随机ru和调度ru在tf内混合，那么可以使用位图(或者任何其它等同信息)定义每个ru的类型(位图可以遵循遍及通信信道的ru的已知次序)。

ofdma的多用户特征允许ap将不同ru指派给不同节点以便增加竞争。这可以帮助减少802.11网络内部的竞争和冲突。

在图4的示例中，每个20mhz信道在频域中再分成典型地大小5mhz的四个子信道或者ru410。这些子信道(或者资源单元)也称作“子载波”或者“业务信道”。

当然，分割20mhz的ru的数量可以不同于四。例如，可以提供两个至九个之间的ru(因此每个具有10mhz与大约2mhz之间的大小)。

图5例示根据可以由节点使用以访问在tr中指示的随机ru的示例性随机分配过程的示例性通信线路。该随机分配过程基于节点的退避计数器值的重新使用，用于将ru指派给网络的节点以发送数据。

ap发送定义随机访问的ru的触发帧tr。在图的示例中，对于40mhz复合信道定义具有相同带宽的八个ru，并且tf430在形成复合信道的两个20mhz信道上复制。换言之，网络被配置为处理每一个20mhz信道的四个ofdma资源单元。

每个节点sta1至stan是相对于接收ap的传输节点，并且结果，每个节点具有至少一个活跃(active)的退避值。

对于具有活跃退避的多个节点中的节点，随机分配过程包括从触发帧确定可用于竞争的通信媒体的子信道或者ru的第一步骤，验证所考虑的节点本地的活跃退避的值是否不大于检测为可用的ru的数量的第二步骤，以及然后在其编号等于退避值的ru上执行发送数据的步骤。

换言之，随机ru可以在tf中被索引，并且每个节点使用索引等于节点的退避值的ru。

如图中所示，一些资源单元可以不被使用，例如，索引为2(410-2)、5、7和8的ru。这是由于随机化处理，并且在本示例中，由于当发送tf时没有节点具有等于2、5、7或者8的退避值的事实。

以20mhz信道宽度粒度操作的遗留802.11a/n/ac节点可以以各种方式检测触发帧。

如果遗留节点(802.11a/n/ac)使其主信道在tf在其上复制的20mhz信道(300)中的一个上操作，那么节点可以使用空信道评估(cca)推迟它的活动。准确地说，节点在主信道上使用包括前导分组检测(称作信号检测sd)的完全cca，并且执行物理载波感测和虚拟载波感测两者。换言之，节点对从在其主信道上接收到的tf检测到的plcp(物理层汇聚协议)前导进行解码，并且使用那个信息设置其nav(网络分配向量)计数器。

如果遗留节点(802.11n/ac)没有使其主信道在由ap使用的复合信道内，但是使辅信道在复合信道中，那么节点在辅信道上使用减少的cca(称作能量检测(ed)，因为信号不可解码)，并且因此不设置nav计数器。

只有遗留节点已经成功地接收到触发帧时，才设置主信道上的cca。注意，进一步的ofdmaru传输不可由遗留节点解码。

网络中的新来者、或者更经典地经历隐藏节点的节点出现问题。这种节点可以在ofdmatxop期间(即，在已经传输tf之后)重新执行cca感测。

然而，如果在定义的20mhz信道带宽内的总接收rf(无线电频率)功率或者能量的测量在txop230期间遭受闲置的ru，那么遗留节点可能不能够检测到它的主信道上的显著信号。问题主要来自802.11遗留节点基于20mhz部分评估媒体的可用性，而ulofdma指派可以更窄并且跨越bss覆盖范围而变化的事实。

应当小心地处理资源单元的使用中的前述问题，因为特定的20mhz信道上的得到的信号能量可以降低到由遗留节点使用的能量检测(ed)阈值(例如，对于20mhz信道宽度，能量检测阈值是-62dbm)以下。

实际上，一旦遗留节点没有检测到足够的信号能量，冲突就可能在使用中的20mhz信道(即，一些ru未使用的信道)上发生。换言之，具有未使用的ru的ofdmatxop230是冲突增加的因素(引导一种新的冲突)，这与随机ru的预期使用相反。

调度ru的未使用可以导致使遗留节点在一些ru上冲突ofdma业务的相同问题。

本发明在802.11ac标准的增强中，并且更准确地，在密集的无线环境更确定遭受先前限制的802.11ax的背景下找到特定应用。

本发明通过带宽的更高效使用同时限制冲突的风险来提供改进的无线通信。

示例性无线网络是ieee802.11ac网络(以及更高版本)。然而，本发明应用于包括接入点ap110以及通过多用户传输将数据传输到ap的多个节点101-107的任何无线网络。本发明特别适合于需要带宽的更好使用的ieee802.11ax网络(以及未来版本)中的数据传输。

已经参考图1至5在上面描述了这种网络中多用户传输的示例性管理。

本发明的第一实施例提供，在触发帧预留无线网络的至少一个通信信道并且定义形成通信信道的多个资源单元之后，网络中的一个或多个设备执行以下的步骤：

在触发帧的发送或者接收之后，在感测(或者监视)时段期间感测没有数据传输在其上正在进行的至少一个未使用的资源单元；以及

在所感测的未使用的一个或多个资源单元上发射信号。

优选地，所涉及的设备是ap。替代地，可以涉及节点100-107中的一个。

20mhz通信信道上的总体能量水平因此可以升高到高于ed阈值。这导致没有遗留节点将要感测该信道为空闲。冲突被避免。

本发明的第二实施例针对发送复制的触发帧以预留每个由有序的多个资源单元组成的多个通信信道的情况，复制的触发帧定义相应的指定节点被允许在其上传输数据的一个或多个调度资源单元，以及节点随机地(即，使用竞争方案)访问的一个或多个随机资源单元。在第二实施例中，提出调度资源单元和随机资源单元基本上均匀地分布在多个通信信道上。“基本上均匀地分布”意指寻求在信道上具有基本上相同数量的调度资源单元(即，两个信道之间调度ru的数量的差异至多为1)。

因为调度ru更可能由相关联的节点使用，所以第二实施例减少通信信道具有非常低的总体能量水平的风险。遗留节点将在统计上更经常地感测信道为繁忙，因此避免冲突发生。

如下面进一步描述的，第一实施例和第二实施例可以单独地，或者组合地实现。

图6示意地例示无线电网络100的通信设备600，其被配置为实现本发明的至少一个实施例。通信设备600可以优选地是诸如微计算机、工作站或者轻的便携式设备的设备。通信设备600包括通信总线613，存在优选地连接到的：

●中央处理单元611，诸如微处理器，表示为cpu；

●只读存储器607，表示为rom，用于存储用于实现本发明的计算机程序；

●随机存取存储器612，表示为ram，用于存储根据本发明实施例的方法的可执行代码，以及寄存器，适于记录用于实现根据本发明实施例的方法的必要的变量和参数；以及

●至少一个通信接口602，连接到数字数据分组或者帧或者控制帧在其上传输的无线电通信网络100，例如，根据802.11ac协议的无线通信网络。在cpu611中运行的软件应用的控制下，帧从ram612中的fifo发送存储器写到用于传输的网络接口，或者从用于接收的网络接口读取并且写入ram612中的fifo接收存储器中。

可选地，通信设备600还可以包括以下的组件：

●数据存储手段(means)604，诸如硬盘，用于存储用于实现根据本发明的一个或多个实施例的方法的计算机程序；

●用于盘606的盘驱动器605，盘驱动器适于从盘606读取数据或者将数据写到所述盘上；

●屏幕609，用于显示已解码的数据和/或借助于键盘610或者任何其它定点手段，用作与用户的图形接口。

通信设备600可以可选地连接到各种外围设备，诸如例如数字照相机608，每个连接到输入/输出卡(未示出)以便供给数据到通信设备600。

优选地，通信总线提供包括在通信设备600中或者连接到它的各种元件之间的通信和互操作性。总线的表示是不受限制的并且特别地中央处理单元可操作为直接地或者借助于通信设备600的另一个元件将指令传递到通信设备600的任何元件。

盘606可以可选地由任何信息介质代替，诸如例如紧凑盘(cd-rom)、可重写或者不可重写、zip盘、usb钥匙或者存储器卡，并且一般地，由可以由微计算机或者由微处理器读出、集成到或者不集成到装置中、可能可移除并且适于存储一个或多个程序的信息存储手段代替，程序的执行使得根据本发明的方法能够实现。

如先前描述的，可执行代码可以可选地存储在只读存储器607中、硬盘604上或者可移除数字介质诸如例如盘606上。根据可选的变体，程序的可执行代码在被执行之前，可以借助于通信网络603经由接口602接收，以便存储在通信设备600的存储手段中的一个(诸如硬盘604)中。

中央处理单元611优选地适于控制和引导根据本发明的一个或多个程序的软件代码的指令或者部分的执行，其中该指令存储在前述存储手段中的一个中。当上电时，存储在非易失性存储器中，例如硬盘604上或者只读存储器607中的一个或多个程序被转移到随机存取存储器612中，该随机存取存储器612然后包含一个或多个程序的可执行代码，以及用于存储用于实现本发明必要的变量和参数的寄存器。

在优选的实施例中，装置是使用软件实现本发明的可编程装置。然而，替代地，本发明可以以硬件实现(例如，以专用集成电路或者asic的形式)。

图7是示意地例示适于至少部分地执行本发明的通信设备或者节点600、ap110或者节点100-107中的一个的体系结构的框图。如所例示的，节点600包括物理(phy)层块703、mac层块702和应用层块701。

phy层块703(这里，802.11标准化的phy层)具有格式化、在任何20mhz信道或者复合信道上调制或者从其解调、以及因此在所使用的无线电媒体100上发送或者接收帧的任务，该帧诸如去往/来自那个无线电媒体的802.11帧，例如为了预留传输时隙的媒体访问触发帧tf430，基于20mhz宽度与遗留802.11站交互的mac数据和管理帧，以及具有比20mhz遗留小的宽度(典型地2或者5mhz)的ofdma类型的mac数据帧。

根据802.11标准，phy层块703包括感测20mhz信道的空闲或者繁忙状态并且将结果报告给mac702的cca能力。当检测到具有显著的接收信号强度的信号时，生成信道使用的指示。

mac层块或者控制器702优选地包括实现传统的802.11axmac操作的mac802.11层704，以及用于至少部分地执行本发明的另外的块705。mac层块702可以可选地以软件实现，其中该软件加载到ram612中并且由cpu611执行。

优选地，称作ofdmaru能量检测模块705的另外的块实现关于节点600的本发明的部分，即，基于phy层703检测ofdmaru的使用以及20mhz信道上的能量。ofdmaru能量检测模块705还执行ru上的传输和接收操作。

在图的顶部，应用层块701运行生成并且接收数据分组例如视频流的数据分组的应用。应用层块701代表根据iso标准化在mac层之上的所有堆栈层。

图8使用两个流程图例示本发明的实施例的一般步骤。这些实施例提供802.11ax无线媒体中(上行链路)多用户ofdma传输(ru)的高效管理，以减少与遗留节点的冲突的风险。

图8的方法由至少一个节点600实现。一个节点是接入点ap110以执行流程图8a，并且可以涉及一个或多个其它节点或者相同的ap以执行流程图8b。

流程图8a例示被执行以准备触发帧tf并且在无线信道上传输它的算法。该算法由接入点ap执行。

根据本发明的实施例，tf呈现ofdmaru的高效分布，特别地，触发帧概况描述(profile)具有基本上均匀地分布在构成作为目标的复合信道的多个通信信道上的调度资源单元和随机资源单元。特别地，随机和调度ru彼此交错。

该方法的目标在于在20mhz信道上平均信号能量，如果可能的话，高于遗留节点的最小能量检测阈值，而不是使所有能量集中在很少的20mhz信道上。

图8b例示至少一个节点600(或者ap110或者任何节点100-107)的行为，用于监视形成上行链路ofdma传输时隙的活跃ru的能量，并且执行每一个20mhz通信信道的信号强度分析。这意味着节点在感测时段期间(从一个或多个节点开始在一个或多个资源单元上传输数据的预定义的开始时间起)评估通信信道上的总体信号强度。

在不充分的信号(即，低于ed阈值的能量)的情况下，监视节点600被允许在至少一个空的ru，即，未使用的ru上通信。换言之，取决于所评估的总体信号强度，监视节点在所感测的未使用的一个或多个资源单元上发射信号。

优选地，监视节点600是接入点ap本身，因为它是上行链路业务的目的地并且很好地被定位以检测接收的信号。在变体中，它可以是传输节点100-107中的一个。

注意，根据本发明，传输和监视节点600优选地具有两个或者更多个传输链，以便同时在一个ru中发送数据并且监视其它ru的使用。具有仅一个传输链的节点可以仍然由ap指明以充当监视节点，但是将不能够同时在一个ru中发送数据；它仅被允许监视一个或多个通信信道的能量。

虽然图8的示例将调度和随机ru的交错与在未使用的ru上信号的发射相组合，但是这两个特征可以单独地使用，因为二者都有助于升高复合信道上每个信道的总体能量，并且因此减少使遗留节点在已有ru被使用的信道上传输的风险。

尽管在这个方面上没有限制，但是实现算法8a的一种方式如下。

在步骤800，ap确定当被授予时考虑用于多用户txop的资源单元的数量。该确定基于bss配置环境，也就是说基本操作宽度(即根据802.11ac标准包括主20mhz信道的20mhz、40mhz、80mhz或者160mhz信道)。

为了简单，可以考虑根据802.11ax标准每个20mhz频带分配固定数量的ofdmaru(例如九个)：在那种情况下，tf帧中用信号通知的带宽(即，添加20、40、80或者160mhz值)足以使节点知道ru的数量。典型地，根据802.11标准，这种信息在非ht帧的data区段(section)的service字段中用信号通知，因此保持符合用于遗留节点的媒体访问机制。

tf可以包括多用户txop包括随机类型和调度资源单元410中任何一者或者两者的信息元素指示；也就是说，多个节点可以根据随机分配过程随机地或者在由ap赋予的固定ru位置访问ofdmatxop内的ru。换言之，触发帧定义通信信道的哪个或者哪些资源单元为指定节点而预留，以及节点随机地(使用竞争方案)访问通信信道的哪个或者哪些资源单元。

在本发明的实施例中，如果分配包括一些固定分配(即，调度ru)，那么那些固定分配均匀地分布在整个复合信道之间，以便保证信道能量的平均再分配。例如，如果八个调度ru必须被分配在形成四个20mhz信道的32个ru之间，那么两个调度ru可以定位于四个20mhz信道中的每一个中。

接着步骤800，步骤801包括使ap确定一个节点被声明为用于给定20mhz信道的监视站。

在优选实施例中，ap将自己考虑为用于形成复合信道的所有20mhz信道的监视站，在这种情况下，图8b的流程图仅由ap执行。

在变体中，ap可以每个20mhz信道选择注册的节点以供它监视所考虑的20mhz信道，在这种情况下，图8b的流程图由这个节点对于所考虑的20mhz信道而执行。由于节点到ap的注册处理，ap对于适当的20mhz信道可以在tf中通过其关联标识符(aid)识别相应的监视节点。在那种情况下，触发帧指示被允许在所考虑的通信信道的每个未使用的资源单元上发射信号的特定节点。

在其它变体中，不是每个20mhz信道关联监视节点，可以对于每个ru定义监视节点。在那种情况下，触发帧指示每个资源单元的特定节点，如果所述资源单元未使用那么所述特定节点被允许在这个资源单元上发射信号。

图10提出用于指示具有给定资源单元的监视节点的分配的tf帧内部的信息元素的格式。

注意，其它变体可以考虑动态过程来指派哪个节点是监视节点，而不是使ap在tf中指定它。例如，动态过程可以指派在一个ru上传输的节点监视相同20mhz信道中相邻或者下一个ru。换言之，节点可以在感测时段期间在一个资源单元上传输数据(将数据上载到ap)，并且基于节点在哪个资源单元上传输数据来确定在未使用的哪个或者哪些资源单元上发射信号。如果资源单元在通信信道内排序，那么可以相对于资源单元的次序进一步确定在其上发射信号的未使用的一个或多个资源单元，例如接着的一个或多个资源单元(注意，ap可以负责20mhz信道的第一个ru或若干个ru，如果未使用的话)。

接着步骤801，步骤802包括使ap发送tf帧(并且如果复合信道包括多于一个20mhz信道，那么可能地它的复制)，tf帧具有作为目标的txop的带宽的指示。

tf还定义ru以及它们的类型(调度或者随机)。

当适当时，tf还包括对于特定的20mhz信道和/或ru，哪个节点是监视节点的指示。

期望每个附近的节点(遗留或者802.11ac)可以在它的主信道上接收tf。这些节点中的每一个然后将它的nav设置为tf帧中指定的值：媒体因此理论上由ap预留。

为了避免没有接收到触发帧的遗留节点错误地感测20mhz信道为可用，算法以步骤803继续，在此期间，ap等待ru中由节点进行的ofdma传输的开始。一个或多个节点在ru上开始传输数据的这个预定义的开始时间例如在tf帧发射(或者接收)之后的sifs间隔发生。

如上面定义的，预定义的开始时间开始感测或者监视时段。

接着，在步骤804，检查ap是否是监视节点。

肯定地，ap根据本发明的实施例执行监视和信号发射步骤(850至856)。参考流程图8b在下面描述这些步骤。

接着步骤850-856并且在测试804否定(ap不监视任何20mhz信道)的情况下，ap等待(步骤805)如在tf中定义的ofdmatxop230的结束。

接着，在步骤806，ap在ofdmatxop230内发送与从多个节点接收的mpdu有关的确认帧(ack帧)。

优选地，ack帧在复合信道的每个20mhz信道中以非ht复制格式传输。该确认对于多个传输节点确定是否目的地(ap)已经很好地接收到ofdmampdu是必要的，因为传输节点不能够检测它们所选择的ru内的冲突(例如，图5的ru#4中的冲突，因为两个节点具有等于4的相同退避值)。

现在转到流程图8b，它例示当实现上行链路ofdma传输时，用于监视20mhz信道上由于活跃ru而应当的能量的至少一个监视节点600(ap110或者传输节点100-107)的行为。

在实施例中，如果在20mhz信道上分析的信号强度小于遗留阈值(作为示例，-62dbm)，那么监视节点发送与能量的缺失水平有关的ofdma传输。例如，它在未使用的一个或多个资源单元上发射信号。

在变体中，可以避免信号强度分析，并且在每个未使用的一个或多个资源单元上自动地发射信号。

如上面参考图8a描述的，充当监视节点的ap仅执行步骤850-856(如果测试804为肯定)。注册到ap的所有传输节点执行整个流程图8b(下面描述的测试811在监视节点与其它节点之间区分)。

处理在步骤810处开始，在此期间，传输节点600验证它是否接收到非ht格式的802.11a帧。优选地，类型/子类型指示触发帧tf类型，并且tf的接收方地址(ra)是广播或者组地址(这不是与节点600mac地址相对应的单播地址)。

当接收到触发帧tf时，在802.11数据帧的service字段中用信号通知由tf控制帧占用的复合信道宽度(data字段由service、psdu、尾部以及填充部分组成)。

在步骤811，传输节点600验证它是否必须充当用于复合信道宽度的至少一个20mhz信道的监视节点。

例如，它可以搜索触发帧内指定传输节点600被指明为用于特定20mhz信道的监视节点的任何信息元素(这种指示的格式关于图10作为示例提供)。

在基于动态过程的变体中，传输节点一在一个ru上传输它就自动地成为监视节点。在上面的示例中，它负责接着的一个或多个ru，如果它们没有由其它节点使用的话。

肯定的验证进行以应用步骤850至856。

在传输节点不必充当监视节点的情况下，算法在步骤812处停止。也就是说，节点继续与本发明无关的任何通常的动作：节点sta在sifs时段之后，利用802.11ax格式的至少一个802.11ppdu帧(ppdu意指plcp协议数据单元，其中plcp代表物理层汇聚过程；基本上，ppdu指的是802.11物理帧)对接收到的tf进行响应，如果调度资源单元专用于它则在ofdmatxop230的该调度资源单元中，或者如果随机ru分配方案利用这种随机ru分配它则在随机ru中。

焦点现在在由监视节点(ap或者传输节点)执行的步骤850-856上。

在步骤850，监视节点使用传统的感测机制监视所考虑的20mhz信道的能量水平。由于循环851，感测或者监视时段从一个或多个节点开始在一个或多个资源单元上传输数据的预定义的开始时间(例如，tf之后的sifs)起持续预定义的持续期，例如，两个aslottime时间单元。这个持续期对应于‘difs-sifs’，其中difs(代表dcf帧间间距)对应于802.11节点在传输新的数据帧之前应当感测媒体为空闲的时间段。

感测或者监视时段因此具有已知的持续期。

在监视时段期间，模块705计算指派给监视节点进行监视的20mhz信道上的信号能量。

一旦感测时段结束，监视节点就已经评估20mhz信道的信号能量，并且在步骤852处可以将它与ed阈值进行比较。

如果存在足够的信号能量，那么处理在步骤856处继续。

否则，监视节点确定(步骤853)所监视的20mhz信道内哪些(调度和/或随机)ru未使用。这可以通过分析接收到的ofdma信号以检测哪些ofdma时隙未使用(即，不具有ulofdmappdu)来完成。

接着，在步骤854，监视在所感测的未使用的一个或多个资源单元上发射信号。并且发射信号直到所有节点在形成通信信道的所有资源单元上停止传输的结束时间。这是如在tf中指定的txop230的结束时间。

信号优选地由填充数据组成(即，不具有对于ap可理解的内容)。然而，在变体中，可以提供信号包括到接入点的数据(加上可能的填充数据以达到txop230的传输持续期)。

在第一实施例中，每个ru保持繁忙长达由ap指示的时间(txop230)。这意味着信号在检测为空的任何ru上发射(图9的情况910a)。监视节点利用非ap站功率需求(其经常小于对于接入点所允许的功率值)发射信号。

填充传输可以等同于如在802.11ac规范中定义的a-mpdu填充，如果节点没有足够的数据来充满可用的psdu字节则它被使用。

为了节省能量，在未使用的一个或多个ru上发射的信号具有自己的信号强度，使得20mhz通信信道上的总体信号强度高于ed阈值。换言之，由监视节点发射的另外信号稍微高于步骤852处检测的能量的缺乏(即，等同于达到ed阈值)。

在第二实施例中，如果在20mhz信道内至少两个ru被检测为未使用，那么监视节点可以在20mhz信道的未使用ru的仅子部分上发射信号，假如所发射的信号的自身信号强度使得20mhz通信信道上所得到的总体信号强度高于ed阈值。

在变体中，监视节点可以聚合若干个连续的ru用于发送单个填充数据(图9的情况910b)。

注意在20mhz信道上不进行能量检测的一个实施例中，可以避免步骤850-852。监视节点在未使用的ru上自动地发射信号。

接着步骤854，步骤855包括使监视节点在读取txop持续期的结束时停止发射信号(填充传输)。

算法因此对于传输节点结束(测试856)。就ap而言，它现在返回通常模式，也就是说在所使用的ru中对于接收到的数据发送ack(步骤807)。

图9例示根据本发明的示例性通信线路。尽管这些示例示出使用包括具有16个ofdma资源单元的集合的80mhz带宽复合信道的多信道的wlan系统，但是形成总体复合信道的20mhz频带的数量和/或其每个20mhz信道带宽的ofdma资源单元的数量可以变化。

并且，通过根据802.11ax使用由ap对于多用户上行链路传输而发送的触发帧机制的示例而提出本发明的应用。当然，可以在ad-hoc环境(没有ap)中使用等同的机制，意指tf由节点发送。监视节点的示例包括调度ru分配到的节点。

ap在总体示例性的80mhz复合信道上发送用于多用户上行链路传输的触发帧(意指tf430在四个20mhz信道上复制)。该示例建议网络被配置为处理每一个20mhz信道的四个ofdma资源单元(所有节点知晓该配置，或者在其它位置配置由触发帧指定)。

由于由节点实现的ru分配方案，在时段900期间，一些资源单元没有使用(作为示例，索引2、5、6、9至12、13和14)。

附图标记900指示与流程图8b的步骤850至851之间的循环相对应的感测或者监视时段。

接着，在感测时段900结束之后，进行步骤854以获得各种填充信号910。910a是在一个ru上的单个填充。910b是在聚合的连续ru上执行的示例性填充。

附图标记920例示与在辅20mhz信道300上的总的不活动(inactivity)的情况相对应的可选实施例。因为根本没有ofdma通信发生，所以有可能执行流程图8b的监视节点决定释放整个20mhz信道以便确保环境公平。换言之，如果监视节点感测到形成通信信道的所有资源单元都未使用，那么节点不在形成通信信道的那些资源单元上发射信号。

图10呈现可以根据本发明的实施例而使用的‘ru信息元素’(1010)的格式。

‘ru信息元素’(1010)由ap使用以将另外的信息嵌入与ofdmatxop有关的触发帧内。它的格式遵循如在ieee802.11-2007标准中定义的‘供应商特定的信息元素’格式。

‘ru信息元素’(ruie，1010)是一个或若干个ru属性(1020)(每个具有用于识别的专用属性id)的容器。ruie的报头可以通过元素id、oui、oui类型值而标准化(并且因此容易由节点识别)。

定义ru属性1020以具有由一个字节ru属性id字段、两个字节长度字段以及可变长度的属性特定的信息字段组成的通用一般格式。

mac帧净负荷内信息元素的使用仅为了例示而给出，并且任何其它格式可以是可支持的。

在mac净负荷中嵌入另外信息的选择对于保持遗留符合媒体访问机制是有利的，因为在802.11帧的phy报头内执行的任何修改将禁止遗留设备对mac报头的任何成功解码。

关于步骤801，接入点可能想要将传输节点指明为用于整个20mhz信道的监视节点。触发帧包含ru属性1020的列表，每一个ru属性用来指定负责给定20mhz信道的传输节点。

为了这样做，根据图10，tf在802.11mac帧的帧体中包含特定的信息元素1010，其包含ru属性1020。

如图中所示，专用ru属性遵循以下的格式：

-属性id是识别‘ru信息’的专用值。可以选择标准中未使用的值，例如在19-221的范围中。这个一个字节的值是开始‘ru信息’的标记。

-信道字段(1021)给出将要被考虑的信道编号。例如，它遵循根据802.11标准的20mhz信道的约定标识符编号。

-aid字段(1022)包括被指明负责监视相应信道(由信道字段1021标识)的能量并且如果需要的话发送填充业务的节点的标识符。这可以是节点的mac地址，或者关联标识符(aid)或者部分aid。

如可以注意到的，在图8a、8b和10中呈现的各种替代的实施例彼此兼容，并且可以组合以利用它们相应的优点。

尽管已经参考具体的实施例在上文中描述了本发明，但是本发明不限于具体的实施例，并且落在本发明范围内的修改对于本领域技术人员将是清楚的。

当参考前述例示性实施例时，许多另外的修改和变化将将它们暗示给本领域中精通的技术人员，前述例示性实施例仅通过示例的方式给出并且不意图限制本发明的范围，本发明的范围仅仅由附加权利要求书确定。特别地，在适当的情况下，来自不同实施例的不同特征可以互换。

在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元素或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。不同特征在相互不同的从属权利要求中记载的单纯事实并不指示这些特征的组合不能被有利地使用。