用于上行链路多用户传输的ACK/NACK信号处理方法及装置与流程

本公开涉及一种在无线局域网(WLAN)系统中基于ACK策略值发送和接收用于多用户或多站(STA)数据的肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号的方法和设备。
背景技术：
：WLAN技术已被标准化为电气和电子工程师协会(IEEE)802.11。IEEE802.11a和IEEE802.11b在2.4GHz或5GHz下使用免许可频带。IEEE802.11b提供11Mbps的传输速率，IEEE802.11a提供54Mbps的传输速率。IEEE802.11g通过在2.4GHz下应用正交频分复用(OFDM)来提供54Mbps的传输速率。IEEE802.11n通过应用多输入多输出(MIMO)-OFDM为四个空间流提供300Mbps的传输速率。IEEE802.11n支持高达40MHz的信道带宽，在这种情况下，提供600Mbps的传输速率。上述WLAN标准已演变为IEEE802.11ac，其使用高达160MHz的带宽并支持用于8个空间流的高达1Gbit/s的传输速率，并且IEEE802.11ax标准化正在讨论中。技术实现要素：技术问题在IEEE802.11ax标准中，将使用上行链路(UL)正交频分多址(OFDMA)传输和UL多用户(MU)传输。因此，接入点(AP)可在相同传输机会中从多个站(STA)接收ULMU帧，并且需要响应于ULMU帧发送肯定应答(ACK)帧。在这种情况下，可考虑在块ACK(BA)帧中向多个STA高效发送肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号。然而，由于多个STA的MUBA或M-BA帧的增加的大小，导致开销会存在问题。此外，如果多个STA中的一些STA请求BA，而其它STA请求正常ACK，则该过程变得复杂并且ACK/NACK操作可能被延迟。在下文中，将描述用于在上述ULMU传输情况下高效地发送ACK/NACK信号的方法和设备。技术方案在本公开的一方面，一种由站(STA)在无线局域网(WLAN)系统中以多用户方案访问接入点(AP)的方法，该方法包括以下步骤：从所述AP接收触发帧；以及响应于所述触发帧，以多用户接入方案向所述AP发送数据。所述STA将用于基于所述触发帧发送的所述数据的ACK策略值设置为除了基于块ACK请求来请求传输ACK信号的第一ACK策略值以外的值。所述STA可将用于基于所述触发帧发送的所述数据的所述ACK策略值设置为请求正常ACK或即时传输块ACK请求的第二ACK策略值。该方法还可包括以下步骤：在传输具有被设置为所述第二ACK策略值的所述ACK策略值的数据之后，从所述AP接收用于所述数据的ACK/NACK信号。在传输具有被设置为所述第二ACK策略值的所述ACK策略值的数据之后，可在短帧间间隔(SIFS)后接收所述ACK/NACK信号。如果从所述AP以多用户方案接收下行链路数据，则用于所述下行链路数据的ACK策略值可被设置为包括所述第一ACK策略值在内的多个ACK策略值中的一个。所述多个ACK策略值可包括请求正常ACK或即时传输块ACK请求的'00'、请求无ACK的'01'、请求无显式ACK或省电多轮询(PSMP)ACK的'10'以及基于块ACK请求来请求ACK的'11'。所述第一ACK策略值可以是'11'，所述第二ACK策略值可以是'00'。在本公开的另一方面，一种在WLAN系统中以多用户方案访问AP的STA，该STA包括：收发器，所述收发器被配置为从所述AP接收触发帧，并且响应于所述触发帧以多用户接入方案向所述AP发送数据；以及处理器，所述处理器被连接到所述收发器并且被配置为向所述收发器提供所述数据。所述处理器被配置为将用于基于所述触发帧发送的所述数据的ACK策略值设置为除了基于块ACK请求来请求传输ACK信号的第一ACK策略值以外的值。所述处理器可被配置为将用于基于所述触发帧发送的数据的所述ACK策略值设置为请求正常ACK或即时传输块ACK请求的第二ACK策略值。如果所述收发器从所述AP以多用户方案接收下行链路数据，则所述处理器可被配置为检查用于所述下行链路数据的ACK策略值被设置为包括所述第一ACK策略值在内的多个ACK策略值中的一个。在本公开的另一方面，一种AP在WLAN系统中以多用户方案从多个STA接收数据的方法，该方法包括以下步骤：向所述多个STA发送触发帧；以及以多用户接入方案从所述多个STA接收数据。针对在发送所述触发帧之后接收到的数据的ACK策略值被设置为除了基于块ACK请求来请求传输ACK信号的第一ACK策略值以外的值。针对在发送所述触发帧之后接收到的数据的所述ACK策略值可被设置为请求正常ACK或即时传输块ACK请求的第二ACK策略值。如果所述AP以多用户方案向所述多个STA发送下行链路数据，则所述AP可将用于所述下行链路数据的ACK策略值设置为包括所述第一ACK策略值在内的多个ACK策略值中的一个。在本公开的另一方面，一种在WLAN系统中以多用户方案从多个STA接收数据的AP，该AP包括：收发器，所述收发器被配置为向所述多个STA发送触发帧，并且以多用户接入方案从所述多个STA接收数据；以及处理器，所述处理器被连接到所述收发器并且被配置为对所述数据进行处理。所述处理器被配置为响应于针对被设置为除了基于块ACK请求来请求传输ACK信号的第一ACK策略值以外的数据的ACK策略值而操作。针对在传输所述触发帧之后接收到的数据的所述ACK策略值可被设置为请求正常ACK或即时发送块ACK请求的第二ACK策略值。有益效果根据如上所述的本公开，接入点(AP)可在上行链路(UL)多用户(MU)传输情形中向多个站(STA)高效地发送肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号。附图说明图1是例示无线局域网(WLAN)系统的示例性配置的图。图2是例示WLAN系统的另一示例性配置的图。图3是例示WLAN系统中使用的块肯定应答(ACK)机制的图。图4是例示块ACK帧的基本配置的图。图5是例示图4所示的BA控制字段的详细配置的图。图6是例示图4所示的块ACK(BA)信息字段的详细配置的图。图7是例示块Ack起始序列控制子字段的配置的图。图8是例示压缩块Ack帧的BA信息字段的配置的图。图9是例示多业务标识符(TID)块ACK帧的BA信息字段的图。图10和图11是例示其中将块ACK机制应用于下行链路(DL)多用户多输入多输出(MU-MIMO)的情况的图。图12是例示应用本公开的上行链路(UL)MU传输情况的图。图13是例示使用根据本公开的实施方式的ACK策略向多个STA发送ACK/NACK信号的方法的图。图14是例示根据本公开的实施方式的未使用基于块ACK请求(BAR)的ACK策略值的情况的图。图15和图16是附加例示应用本公开的UL多址接入情况的图。图17和图18是例示由接入点(AP)发送的触发帧中的ACK策略值的图。图19是用于实现上述方法的设备的框图。具体实施方式现在将详细参照本公开的示例性实施方式，在附图中示出了本公开的示例性实施方式的示例。下面参照附图将给出的详细描述旨在解释本公开的示例性实施方式，而不是为了示出可根据本公开实现的唯一实施方式。以下详细描述包括具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言明显的是，本公开可在没有这些具体细节的情况下进行实践。在一些情况下，已知的结构和设备被省略或以框图形式示出，集中于结构和设备的重要特征，以免混淆本公开的概念。如上所述，以下描述涉及一种用于高效地利用无线局域网(WLAN)系统中的具有宽频带的信道的方法及其设备。为此，将首先详细描述可应用本公开的WLAN系统。图1是例示WLAN系统的示例性配置的图。如图1所示，WLAN系统包括至少一个基本服务集(BSS)。BSS是能够通过成功同步彼此进行通信的站(STA)的集合。STA是包括介质访问控制(MAC)层与无线介质之间的物理层接口的逻辑实体。STA可以是接入点(AP)和非APSTA中的任何一个。在STA当中，由用户操纵的便携式终端是非APSTA。如果终端被简称为STA，则STA是指非APSTA。非APSTA也可被称为终端、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动终端或移动订户单元。AP是通过无线介质向与AP相关联的STA提供对分发系统(DS)的访问的实体。AP也可被称为集中式控制器、基站(BS)、节点B、基站收发系统(BTS)或站点控制器。BSS可分类为基础设施BSS和独立BSS(IBSS)。在图1中示出的BSS是IBSS。IBSS是指不包括AP的BSS。由于IBSS不包括AP，因此IBSS不被允许访问DS，并由此形成自包含网络。图2是例示WLAN系统的另一示例性配置的图。在图2中示出的BSS是基础设施BSS。每个基础设施BSS包括一个或更多个STA和一个或更多个AP。在基础设施BSS中，非APSTA之间的通信基本上经由AP进行。然而，如果在非APSTA之间建立直接链路，则在非APSTA之间也可进行直接通信。如图2所示，多个基础设施BSS可经由DS互连。经由DS互连的BSS称为扩展服务集(ESS)。包括在ESS中的STA可相互通信，并且同一ESS内的非APSTA可在无缝地执行通信的同时从一个BSS移动到另一BSS。DS是将多个AP相互连接的机制。DS不一定是网络。只要它提供特定的分发服务，DS不限于任何特定形式。例如，DS可以是诸如网状网络的无线网络，或者可以是将AP彼此连接的物理结构。现在，将基于以上描述给出WLAN系统中的块ACK机制的描述。块ACK机制是在一帧中发送多个ACK/NACK信号的方案，从而提高信道效率。对于块ACK机制，有两种响应方案可用：即时响应和延迟响应。即时响应方案可有利于在宽带宽中以短延迟传输业务，而延迟响应方案可适用于延迟容忍应用。除非在以下描述中另有规定，否则在块ACK机制中发送数据的STA被称为发起者，并且接收该数据的STA被称为接收者。图3是例示WLAN系统中的块ACK机制的图。如图3所示，可通过在添加块肯定应答(ADDBA)请求帧与ADDBA响应帧之间的交换来启动块ACK机制((a)建立)。在以这种方式启动块ACK机制之后，发起者可向接收者发送服务质量(QoS)数据帧块。当发起者赢得轮询发送机会(TXOP)或增强的分发式信道访问(EDCA)竞争时，可开始传输这些块。块中的帧数可被限制。可根据响应于由BlockAckReq帧做出的请求而接收的块ACK帧来确认接收到或未接收到这种帧块中包括的MAC协议数据单元(MPDU)((b)数据和块ACK)。如果发起者没有更多的传输数据并且最终的块ACK交换完成，则发起者可通过向接收者发送删除块肯定应答(DELBA)帧来结束块ACK机制。在接收到DELBA帧之后，接收者可释放针对块ACK传输所分配的所有资源((c)拆除)。图4是例示块ACK(BA)帧的基本配置的图。如图4所示，BA帧可包括MAC报头字段、BA控制字段和BA信息字段。MAC报头字段可包括帧控制字段、持续时间/ID字段、RA字段和TA字段。在本文中，RA字段表示接收STA的地址，并且TA字段表示发起STA的地址。图5是例示图4所示的BA控制字段的详细配置的图。BA控制字段中的BAAck策略子字段的值可具有以下[表1]中所述的含义。表1[表1]此外，根据以下规则，BA控制字段中的多业务标识符(多TID)、压缩位图和GCR子字段可确定可能的BlockAck帧变形。表2[表2]多TID子帧值压缩位图子帧值GCR子帧值BlockAck帧变形000基本BlockAck010压缩BlockAck100扩展压缩BlockAck110多TIDBlockAck001保留011GCRBlockAck101保留111保留图6是例示图4中所示的BA信息字段的详细配置的图，图7是例示块Ack起始序列控制子字段的配置的图。如图6所示，BA信息字段可包括块Ack起始序列控制(SSC)子字段和块Ack位图子字段。如图6所示，块Ack位图子字段的长度为128个八位位组，因此可表示64个MAC服务数据单元(MSDU)的接收状态。如果块Ack位图子字段中的比特位置n被设置为1，则这可指示具有与(SSC+n)对应的MPDU序列控制值的MPDU已被成功接收。在本文中，SSC表示块Ack起始序列控制子字段的值。另一方面，如果块Ack位图字段的比特位置n被设置为0，则这可指示具有与(SSC+n)对应的MPDU序列控制值的MPDU尚未被接收到。MPDU序列控制字段的值和块Ack起始序列控制子字段的值均可被视为16比特无符号整数。对于MSDU的未使用的片段号，可将位图中对应比特设置为0。图8是例示压缩块ACK帧中的BA信息字段的配置的图。如图8所示，压缩块ACK帧的BA信息字段的块Ack位图子字段的长度可以是8个八位位组，并且指示64个MSDU和聚合MSDU(A-MSDU)的接收状态。位图的第一比特对应于与块Ack起始序列控制子字段的值相匹配的MSDU或A-MSDU，并且位图的每个比特可依次对应于上述MSDU或A-MSDU之后的MSDU或A-MSDU。图9是例示多TID块ACK帧中的BA信息字段的图。多TID块ACK帧中的BA信息字段的TID_INFO子字段包含关于BA信息字段中的TID的数目的信息。具体地说，TID_INFO子字段的值表示(与BA信息字段的信息对应的TID的数目)-1。例如，如果TID_INFO子字段的值是2，则这可指示BA信息字段包含关于三个TID的信息。此外，除了如图9所示的块Ack起始序列控制子字段和块Ack位图子字段之外，多TID块ACK帧还可包括每个TID信息子字段。可与最低TID值对应地发送第一每个TID信息、块Ack起始序列控制和块Ack位图子字段，并且随后重复的子字段可对应于下一个TID。每个TID可重复三个一组的这些子字段。图10和图11是例示将块ACK机制应用于DLMU-MIMO的情况的图。如图10和图11所示，AP可向多个STA(STA1、STA2和STA3)发送MU-MIMO数据帧。在图10中，假定帧在传输多用户PLCP协议数据单元(MUPPDU)之后被交换为短帧间空间(SIFS)。在图10中假定隐式块ACK请求被设置为用于STA1的ACK策略，并且块ACK被设置为用于STA2和STA3的ACK策略。因此，STA1可在接收到DLMUPPDU之后立即接收BA帧而无需BA请求。另一方面，AP可通过向STA2和STA3发送BA请求(BAR)帧来对STA2和STA3执行轮询。STA2和STA3可响应于BAR帧而发送BA帧。此外，图11例示了在传输MUPPDU之后在没有SIFS的情况下交换帧的示例。在图11中假定块ACK被设置为用于所有STA的ACK策略。因此，AP可通过向每个STA发送BAR帧来执行轮询。图12是例示应用了本公开的ULMU传输情况的图。如上所述，可在802.11ax系统中使用ULMU传输。如图12所示，当AP向多个STA(例如，STA1至STA4)发送触发帧时，可开始ULMU传输。触发帧可包括ULMU分配信息(例如，资源位置和大小、STAID、调制和编码方案(MCS)、MU类型(MIMO、OFDMA等))。具体地说，例如，可在触发帧中发送以下信息。表3[表3]此外，如图12所示，AP可通过对介质访问的竞争来获取在其中发送触发帧的TXOP。然后，STA可发送在触发帧之后的SIFS，可以按照由AP指示的格式发送UL数据帧。在本公开中，假定AP通过块ACK(BA)帧对ULMU数据帧执行ACK/NACK过程。在UL多址接入中，可考虑灵活应用每个STA的ACK策略值，以便使AP的ACK/NACK信号传输方案变得灵活。ULMU帧的QoS控制字段具有以下配置。具体地说，QoS控制字段具有在比特5和比特6中指示ACK策略的2比特字段。表4[表4]表5[表5]表4和表5中所示的Ack策略字段的值如下设置。表6[表6]表7[表7]表8[表8]表9[表9]也就是说，上述Ack策略字段可通过2比特信息表示四个不同的值，并且在[表6]至[表9]中定义了Ack策略字段的每个值。在以下描述中，用于向多个STA发送ACK/NACK信号的方法由于AP将Ack策略字段应用于ULMU情况而更灵活。除了[表6]至[表9]中描述的含义之外，在以下描述中使用的ACK策略值还可具有如下阐述的附加含义。然而，除非另有规定，否则假定ACK策略值依照[表6]至[表9]中的定义。图13是例示使用根据本公开的实施方式的ACK策略向多个STA发送ACK/NACK信号的方法的图。如在图13的示例那样，AP可通过向STA1至STA4发送触发帧来触发ULMU帧的传输。因此，当发送ULMU帧时，STA1至STA4可在MPDU中包括Ack策略。在图13中，假定STA1和STA3将Ack策略值设置为00，而STA2和STA4将Ack策略值设置为11。在该实施方式中假定：如果ULMU帧的Ack策略值是00，则这指示对于单个MPDU的隐式BA/ACK请求，并且紧接在从STA接收到ULMU帧之后的SIFS后，AP可向已经发送了具有Ack策略＝＝00(隐式BA/ACK)的ULMU帧的STA同时发送BA(即，M-BA)。假定M-BA包括针对多个STA的ACK/BA。也就是说，在接收到具有Ack策略＝＝00的一个或更多个ULMU帧时，AP在SIFS后发送M-BA。然后，在从已经发送了具有被设置为11(指示BA)的Ack策略的ULMU帧的STA接收到BAR之后，AP可向已经发送了BAR的STA发送块ACK。在图13中，由于STA1和STA3的Ack策略是00(单个MPDU的隐式BA或ACK)，因此AP在接收到ULMU帧之后的SIFS后将BA/ACK(即，M-BA)同时发送给STA1和STA3。在本文中，AP可发送包括用于多个STA的BA/ACK信息在内的块ACK(多STABA)。随后，AP可等待从已经发送了具有设置为11(指示BA)的Ack策略的UL帧的STA2和STA4接收BAR。然后，STA2可按照基于竞争的方式发送BAR，并且AP可响应于BAR向STA2发送BA。随后，STA4可按照基于竞争的方式发送BAR，并且AP可响应于BAR向STA4发送BA。然而，如果ACK策略值如图13所示那样被灵活地用于多个STA中的每一个，则ULMU操作会变得复杂。特别是当STA使用被设置为'11'的Ack策略时，AP应当在等待从STA接收到BAR之后发送ACK，可使该过程延迟。因此，本公开的优选实施方式提出在ULMU情况下不使用ACK策略值'11'。因此，假定STA在ULMU中发送数据并且将ACK策略值设置为除“11”之外的值(例如，'00'、'01'或'10')。因此，当请求ACK/NACK时，STA优选地通过将Ack策略设置为'00'来操作。上述ULMU情况可与上述DLMU情况不同。在DLMU中，由于AP可统一确定多个STA的ACK策略值，因此AP可根据AP的情况针对一些STA选择基于BAR的ACK策略。图14是例示根据本公开的实施方式的其中不使用基于BAR的ACK策略值的情况的图。如图14所示，AP可通过发送触发帧来触发从多个STA传输ULMU帧。因此，在图14的示例中假定STA1至STA4中的每一个发送ULMU帧，请求接收用于ULMU帧的ACK/NACK。因此，STA1至STA4发送具有被设置为'00'的Ack策略的ULMU帧，因此在SIFS之后从AP接收ACK/NACK信号。此外，AP在图14中被示出为例如在M-BA中发送ACK/NACK信号。因此，AP可在M-BA中发送STA1至STA4的所有ACK/NACK信号。图15和图16是附加例示应用本公开的UL多址接入情况的图。图15是例示如上所述的STA1至STA4响应于由AP发送的触发帧而发送ULMUPPDU的情况的图。在图15中，由于STA1、STA2和STA3针对它们发送的ULMUPPDU请求ACK/NACK信号，因此STA1、STA2和STA3优选地发送具有被设置为'00'的Ack策略的ULMUPPDU。相比之下，STA4针对它发送的ULMUPPDU不请求ACK/NACK信号，因此可发送具有被设置为'01'的Ack策略的ULMUPPDU。因此，AP可在DLOFDMABA或M-BA中向已经将Ack策略设置为'00'的STA1、STA2和STA3发送ACK/NACK信号。此外，如图16所示，AP可将DLMUPPDU与触发帧一起发送。因此，在STA发送ULMUPPDU或ULACK之后，AP可针对需要ACK的ULMUPPDU发送DLACK。在本文中，针对DLMUPPDU传输ACK的触发信息可被包括或者可被隐含地导出。可按照OFDMA或M-BA形式发送DLACK帧。也就是说，发送给每个STA的每条ACK信息可被配置在OFDMA帧中，或者发送给所有STA的ACK信息可被聚合在一个帧中。这两种方案的混合方案也是可能的，其中仅在20MHz内使用M-BA，并且在等于或大于20MHz的带宽中使用OFDMA。如果与DLMU情况相比较，如上所述的在ULMU情况下针对不同的STA设置不同的ACK策略值，则该过程会变得复杂并且会发生不必要的延迟。因此，优选地不使用ACK策略值'11'。然而，为了解决如上所述的在ULMU情况下针对每个STA选择不同的ACK策略值并且根据每个STA的状态灵活地使用ACK策略的问题，本公开的另一实施方式提出了AP通过触发帧设置每个STAACK策略。图17和图18是例示由AP发送的触发帧中的ACK策略值的图。AP可在触发帧中针对所有STA设置相同或不同的ACK策略。图17例示了针对所有STA设置相同的Ack策略＝＝00(隐式BA)的示例，并且图18例示了基于STA设置ACK策略的示例。在图18的示例中，对于STA1和STA3，Ack策略(A_P)被设置为00(用于单个MPDU的隐式BA/ACK)，对于STA2和STA4，A_P被设置为11(块ACK)。因此，AP可接收ULMU帧，在M-BA中针对STA1和STA3发送BA/ACK，然后通过触发帧向STA2和STA4分配用于MUBAR传输的资源。图19是用于实现上述方法的设备的框图。图19的无线装置800可对应于上述特定STA，图19的无线设备850可对应于上述AP。STA800可包括处理器810、存储器820和收发器830，AP850可包括处理器860、存储器870和收发器880。收发器830和880可发送/接收无线信号，并且可在IEEE802.11/3GPP的物理层中实现。处理器810和860在物理层和/或MAC层中实现并且连接到收发器830和880。处理器810和860可执行上述ULMU调度过程。处理器810和860和/或收发器830和880可包括专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路和/或数据处理器。存储器820和870可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、存储卡、存储介质和/或存储单元。如果通过软件执行实施方式，则可按照执行上述功能的模块(例如，过程或函数)的形式来执行上述方法。该模块可存储在存储器820和870中并且由处理器810和860执行。存储器820和870可位于处理器810和860的内部或外部，并且可经由已知手段连接到处理器810和860。已经给出了本公开的优选实施方式的详细描述，以使得本领域技术人员能够实现和实践本公开。虽然已经参照优选实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离所附权利要求中描述的本公开的精神或范围的情况下，可在本公开中进行各种修改和变形。因此，本公开不应限于在此描述的特定实施方式，而应被赋予与本文所公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。工业适用性尽管已经在IEEE802.11WLAN系统的背景下描述了本公开，但是本公开不限于此。本公开能以相同的方式应用于其中AP能够对多个STA执行块ACK机制的各种无线系统。当前第1页1 2 3