用于隐藏节点场景的空间重用的制作方法

1.本文中描述的各种实施例涉及无线通信领域，并且具体地涉及在隐藏节点情况下在无线设备之间共享传输机会。


背景技术：

2.对各种无线网络的更高吞吐量、容量和密度的持续需求提出了对提高频谱效率的需求。波束成形是一种其中发送器使无线电能量朝向预期接收者集中和/或使无线电能量朝向非预期接收者减少的技术。好处可以是改进链路质量和/或减少对其他无线电接收器的干扰、以及改进空间重用。
3.隐藏节点情况是指其中在存在第三无线设备的情况下第一无线设备正在与第二无线设备通信使得第二设备无法检测到第三设备但第一设备可以检测到第三设备的情况。在这种情况下，第三设备可以在第二设备向第一设备传输帧时执行传输。结果，第二设备和第三设备的传输可能发生冲突，并且第一设备无法从第二设备接收帧。


技术实现要素：

4.本发明的一些方面由独立权利要求限定。
5.本发明的一些实施例在从属权利要求中限定。
6.在本说明书中描述的不属于独立权利要求的范围的实施例和特征(如果有的话)应当被解释为对理解本发明的各种实施例有用的示例。本公开的一些方面由独立权利要求限定。
7.根据一个方面，提供了一种用于由第一接入节点管理的第一无线网络的装置，该装置包括用于执行以下操作的部件：检测第二无线网络的第二接入节点对第一接入节点隐藏；响应于该检测，向第二接入节点传输空间协作请求消息；从第二接入节点接收空间协作响应消息作为对空间协作请求消息的响应，该空间协作响应消息包括确认空间协作的至少一个信息元素；在接收空间协作响应消息之后，在第二接入节点正在传输另一帧的同时并且在该装置与第二接入节点之间零点转向被执行(null steering)的同时，从第一接入节点接收帧。
8.在一个实施例中，该部件被配置为在从第一接入节点接收帧之前，向第二接入节点传输零点协调帧，该零点协调帧包括请求该装置与第二接入节点之间的零点转向的至少一个信息元素。
9.在一个实施例中，零点协调帧的至少一个信息元素请求第二接入节点布置朝向该装置的传输零点。
10.在一个实施例中，该部件被配置为响应于检测到第一接入节点要向该装置传输帧，请求第二接入节点布置朝向该装置的传输零点。
11.在一个实施例中，该部件被配置为引起该装置通过布置朝向第二接入节点的接收零点来执行零点转向。
12.在一个实施例中，该部件被配置为响应于检测到第二接入节点要传输帧，布置朝向第二接入节点的接收零点。
13.在一个实施例中，该部件被配置为在接收帧之前对从第二接入节点接收的信道探测信号执行信道测量，并且基于信道测量来配置接收零点。
14.在一个实施例中，信道探测信号被寻址到除了该装置之外的装置。
15.在一个实施例中，该部件被配置为在接收空间协作响应消息之后，向第一接入节点传输空间协作信息帧，该空间协作信息帧包括指示该装置与第二接入节点之间的空间协作的至少一个信息元素。
16.在一个实施例中，该部件被配置为在从第一接入节点接收帧之前，从第二接入节点接收触发帧，并且向第二接入节点传输响应消息，该响应消息响应于触发帧并且还向第一接入节点通知在帧的接收期间的零点转向。
17.在一个实施例中，该部件被配置为在从第一接入节点接收帧之前，从第一接入节点接收第一零点放置请求帧，并且响应于第一零点放置请求帧的接收而向第二接入节点传输第二零点放置请求帧，该第二零点放置请求帧请求第二接入节点布置朝向该装置的传输零点。
18.根据一个方面，提供了一种用于第一无线网络的第一接入节点的装置，该装置包括用于执行以下操作的部件：从与第二无线网络的第二接入节点相关联的第一站点接收空间协作请求消息；向第一站点传输空间协作响应消息作为对空间协作请求消息的响应，该空间协作响应消息包括确认空间协作的至少一个信息元素；在传输空间协作响应消息之后，在第二接入节点正在向第一站点传输另一帧的同时并且在该装置与第一站点之间零点转向被执行的同时，向与第一接入节点相关联的第二站点传输帧。
19.在一个实施例中，该部件被配置为在第二接入节点传输另一帧之前，从第一站点接收零点协调帧，该零点协调帧包括请求该装置与第一站点之间的零点转向的至少一个信息元素。
20.在一个实施例中，零点协调帧的至少一个信息元素请求该装置布置朝向第一站点的传输零点。
21.在一个实施例中，该部件被配置为作为对零点协调帧的响应而传输信道探测信号。
22.在一个实施例中，信道探测信号被寻址到第二站点。
23.在一个实施例中，该部件被配置为在向第二站点传输帧之前传输触发帧，并且从第一站点接收响应消息，该响应消息响应于触发帧。
24.在一个实施例中，该部件包括：至少一个处理器；包括计算机程序代码的至少一个存储器，该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起引起该装置的执行。
25.根据一个方面，提供了一种方法，该方法包括：由第一接入节点管理的第一无线网络的站点检测第二无线网络的第二接入节点对第一接入节点隐藏；响应于该检测，由该站点向第二接入节点传输空间协作请求消息；由该站点从第二接入节点接收空间协作响应消息作为对空间协作请求消息的响应，该空间协作响应消息包括确认空间协作的至少一个信息元素；在接收空间协作响应消息之后，在第二接入节点正在传输另一帧的同时并且在该
装置与第二接入节点之间零点转向被执行的同时，由该站点从第一接入节点接收帧。
26.在一个实施例中，该站点在从第一接入节点接收帧之前向第二接入节点传输零点协调帧，该零点协调帧包括请求该站点与第二接入节点之间的零点转向的至少一个信息元素。
27.在一个实施例中，零点协调帧的至少一个信息元素请求第二接入节点布置朝向该站点的传输零点。
28.在一个实施例中，该站点响应于检测到第一接入节点要向该站点传输帧而请求第二接入节点布置朝向该装置的传输零点。
29.在一个实施例中，该站点通过布置朝向第二接入节点的接收零点来执行零点转向。
30.在一个实施例中，该站点响应于检测到第二接入节点要传输帧而布置朝向第二接入节点的接收零点。
31.在一个实施例中，该站点在接收帧之前对从第二接入节点接收的信道探测信号执行信道测量，并且基于信道测量来配置接收零点。
32.在一个实施例中，信道探测信号被寻址到除了该站点之外的站点。
33.在一个实施例中，该站点在接收空间协作响应消息之后向第一接入节点传输空间协作信息帧，该空间协作信息帧包括指示该站点与第二接入节点之间的空间协作的至少一个信息元素。
34.在一个实施例中，该站点在从第一接入节点接收帧之前从第二接入节点接收触发帧，并且向第二接入节点传输响应消息，该响应消息响应于触发帧并且还向第一接入节点通知在帧的接收期间的零点转向。
35.在一个实施例中，该站点在从第一接入节点接收帧之前从第一接入节点接收第一零点放置请求帧，并且响应于第一零点放置请求帧的接收而向第二接入节点传输第二零点放置请求帧，该第二零点放置请求帧请求第二接入节点布置朝向该站点的传输零点。
36.根据一个方面，提供了一种方法，该方法包括：由第一无线网络的第一接入节点从与第二无线网络的第二接入节点相关联的第一站点接收空间协作请求消息；由第一接入节点向第一站点传输空间协作响应消息作为对空间协作请求消息的响应，该空间协作响应消息包括确认空间协作的至少一个信息元素；在传输空间协作响应消息之后，在第二接入节点正在向第一站点传输另一帧的同时并且在第一接入节点与第一站点之间零点转向被执行的同时，由第一接入节点向与第一接入节点相关联的第二站点传输帧。
37.在一个实施例中，第一接入节点在第二接入节点传输另一帧之前从第一站点接收零点协调帧，该零点协调帧包括请求第一接入节点与第一站点之间的零点转向的至少一个信息元素。
38.在一个实施例中，零点协调帧的至少一个信息元素请求第一接入节点布置朝向第一站点的传输零点。
39.在一个实施例中，第一接入节点传输信道探测信号作为对零点协调帧的响应。
40.在一个实施例中，信道探测信号被寻址到第二站点。
41.在一个实施例中，该部件被配置为在向第二站点传输帧之前传输触发帧，并且从第一站点接收响应消息，该响应消息响应于触发帧30至34。
42.根据一个方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品被实施在计算机可读介质上并且包括计算机程序代码，该计算机程序代码由用于第一无线网络的装置的计算机可读取，该第一无线网络由第一接入节点管理，其中该计算机程序代码将计算机配置为执行计算机过程，该计算机过程包括：检测第二无线网络的第二接入节点对第一接入节点隐藏；响应于该检测，引起空间协作请求消息向第二接入节点的传输；从第二接入节点接收空间协作响应消息作为对空间协作请求消息的响应，该空间协作响应消息包括确认空间协作的至少一个信息元素；在接收空间协作响应消息之后，在第二接入节点正在传输另一帧的同时并且在该装置与第二接入节点之间零点转向被执行的同时，从第一接入节点接收帧。
43.根据一个方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品在计算机可读介质上并且包括计算机程序代码，该计算机程序代码由用于第一无线网络的第一接入节点的计算机可读取，其中该计算机程序代码将计算机配置为执行计算机过程，该计算机过程包括：从与第二无线网络的第二接入节点相关联的第一站点接收空间协作请求消息；向第一站点传输空间协作响应消息作为对空间协作请求消息的响应，该空间协作响应消息包括确认空间协作的至少一个信息元素；在传输空间协作响应消息之后，在第二接入节点正在向第一站点传输另一帧的同时并且在第一接入节点与第一站点之间零点转向被执行的同时，向与第一接入节点相关联的第二站点传输帧。
附图说明
44.以下仅通过示例的方式参考附图描述实施例，在附图中
45.图1示出了可以应用本发明的一些实施例的无线通信场景；
46.图2和图3示出了用于布置站点与隐藏接入节点之间的空间协作的过程的一些实施例；
47.图4示出了用于建立与隐藏接入节点的空间协作的实施例；
48.图5示出了根据一个实施例的在隐藏节点发起下行链路传输的情况下的空间协作的信令图；
49.图6示出了根据一个实施例的在相关联的接入节点发起下行链路传输的情况下的空间协作的信令图；
50.图7示出了根据另一实施例的在隐藏节点发起下行链路传输的情况下的空间协作的信令图；
51.图8示出了根据一个实施例的用于确定是否采用空间协作的决策过程的流程图；
52.图9示出了根据一个实施例的用于确定是否请求空间协作的决策过程的流程图；以及
53.图10和图11示出了根据本发明的一些实施例的装置的结构的框图。
具体实施方式
54.以下实施例是示例。尽管说明书可以在若干位置引用“一”、“一个”或“一些”实施例，但这并不一定表示每个这样的引用都指向(多个)相同实施例，也并不一定表示该特征仅适用到单个实施例。也可以组合不同实施例的单个特征以提供其他实施例。此外，词语“包括”和“包含”应当理解为没有将所描述的实施例限制为仅由已经提及的特征组成并且这样的实施例还可以包含尚未具体提及的特征/结构。
55.可以应用本发明的实施例的一般无线通信场景在图1中示出。图1示出了包括多个接入点(ap)110、112和多个无线终端设备或站点(sta)100至102的无线通信设备。每个ap可以与作为ieee 802.11无线局域网(wlan)的基本构建块的基本服务集(bss)相关联。最常见的bss类型是基础设施bss，基础设施bss包括单个ap以及与该ap相关联的所有sta。ap可以是固定ap，也可以是移动ap，并且管理诸如bss等无线网络并且向站点提供无线服务的装置的总称是接入节点。ap 110、112还可以提供对例如互联网等其他网络的访问。在另一实施例中，bss可以包括多个ap以形成扩展服务集(ess)，例如，ap 110或112可以与另一ap属于同一ess并且具有相同的服务集标识符(ssid)。虽然本发明的实施例是在上述基于ieee 802.11的网络拓扑的上下文中描述的，但应当理解，本发明的这些或其他实施例可以适用于基于其他规范的网络，例如不同版本的ieee 802.11、wimax(全球微波接入互操作性)、umts lte(通用移动电信系统的长期演进)、以及具有认知无线电特征的其他网络，例如基于不同规范和/或标准的传输介质侦听特征和与无线电接入网共存的适应性。
56.ieee 802.11规范规定了一种数据传输模式，该数据传输模式包括主信道和辅信道。主信道用于所有数据传输，并且除了主信道，一个或多个辅信道可以用于附加带宽。bss的传输频带可以包含主信道和零个或多个辅信道。辅信道可以用于增加传输机会(txop)的数据传输容量。辅信道可以称为辅信道、三次信道、四次信道等。然而，为了简单起见，让我们使用辅信道作为通用术语来指代三次或四次信道等。主信道可以用于信道争用，并且txop可以在主信道上的信道争用成功之后被获取。
57.一些ieee 802.11网络采用基于载波侦听多路访问和冲突避免(csma/ca)的信道争用来进行信道接入。尝试获取txop的每个设备减小退避值，同时主信道在特定时间间隔内被侦听为处于空闲状态。退避值可以在由争用窗口参数定义的范围内随机选择。争用窗口对于不同类型的业务可以具有不同范围，从而影响不同类型业务的优先级。信道侦听可以基于侦听无线电信道中的无线电能量水平。可以将侦听到的电平与阈值进行比较：如果侦听到的电平低于阈值电平，则可以确定信道空闲(否则繁忙)。这样的过程在802.11规范中称为空闲信道评估(cca)。当退避值达到零时，sta获取txop并且开始帧传输。如果在此之前另一sta获取txop，则退避值计算可以暂停，并且在其他sta的txop结束并且主信道被侦听为空闲之后，sta继续退避计算。持续时间(退避值)可能不会在其他sta的txop期间递减，但在暂停之前已经过去的持续时间可以被维持，这表示设备现在有更高概率获取txop。如果辅信道在txop开始时间之前已经空闲确定的一段时间(可以与用于获取txop的时间段相同或不同)，则可以在传输中使用辅信道，以便争用设备获取正在使用的辅信道。
58.sta 100至102可以被认为是能够连接或关联到ap 110、112中的任何一个的终端设备或站点。sta可以与它已经检测到的ap中的任何一个建立连接以在sta附近提供无线连接。连接建立可以包括其中在ap中建立sta的标识的认证。认证可以包括建立在bss中使用的加密密钥。在认证之后，ap和sta可以进行关联，其中sta在bss中完全注册，例如，通过向sta提供关联标识符(aid)。单独的用户认证可以遵循关联，这也可以包括构建在bss中使用的加密密钥。应当注意，在其他系统中，不一定使用认证和关联，因此，sta与ap的关联应当被广义地理解为在sta与ap之间建立连接使得sta相对于ap处于连接状态并且等待来自ap
的下行链路帧传输并且监测其自己的缓冲器以进行上行链路帧传输。未与ap相关联的sta处于未关联状态。未关联sta仍可以与ap交换一些帧，例如发现帧。
59.为了下面的描述，让我们假定其中站点100与接入节点110相关联而站点102与接入节点112相关联的情况。此外，接入节点110、112管理具有不同网络标识符(例如，不同ssid)的不同无线网络。图1示出了相关网络的覆盖范围。站点102位于接入节点112的覆盖区域内，而站点100位于两个接入节点110、112的覆盖区域内。此外，接入节点110、112不在彼此的覆盖区域内，这可能表示接入节点不能彼此检测或彼此通信。这表示接入节点112是站点100的潜在干扰源并且是接入节点110的隐藏节点。换言之，如果在接入节点112正在向站点102传输另一帧的同时接入节点110向站点100传输帧，则两个帧传输可能在站点100发生冲突，并且站点100无法检测到由接入节点110传输的帧。接入节点110、112可能无法修复隐藏节点问题，因为它们无法彼此通信。
60.接入节点110、112可以包括启用波束成形的天线阵列。如本领域已知的，波束成形或空间滤波是用于定向信号传输或接收的信号处理技术。空间滤波是通过组合天线阵列中的信号使得传输到特定角度的信号经历相长干扰而传输到其他角度的信号经历相消干扰来实现的。波束成形可以用于传输端和接收端两者，以实现空间选择性。改进是将无线电信号的方向指向期望方向并且减少向不期望方向发射的无线电能量。站点100、102还可以包括天线阵列，该天线阵列包括至少两个天线。接入节点中的天线数可以是两个或更多个。
61.零点转向是一种波束成形技术，其中传输零点被定向到不期望方向。例如，接入节点112可以尝试将传输零点朝向站点100转向。通过将接收零点朝向可能预期不期望信号的方向转向，可以在接收中同样使用零点转向。例如，包括天线阵列的站点100可以将接收零点指向接入节点102。因此，这种不期望信号将不会干扰来自(多个)期望方向的信号的接收。零点转向的有效使用将需要关于接入节点112与站点100之间的无线电信道的信道状态信息。由于站点102相对于接入节点112处于未关联状态，所以接入节点112可以不直接从站点102获取信道状态信息。关于从接入节点102获取信道状态信息，这同样适用于站点。
62.零点转向可以用于在相邻无线网络中启用并发传输。例如，接入节点112可以将传输零点指向站点100，以使得接入节点110、112能够在相同频率信道上并发传输一个或多个下行链路帧。传输零点确保了由接入节点112进行的传输不会干扰站点100，并且站点100可以从接入节点110接收下行链路帧。
63.图2和图3示出了根据一些实施例的用于执行网络间波束成形协作和在两个接入节点之间共享txop的过程。图2示出了在站点100中执行的过程，而图3示出了在接入节点102中执行的过程。
64.参考图2，让我们描述由第一接入节点管理的第一无线网络的站点的过程，例如，一个接入节点110。该过程包括：检测(框200)第二无线网络的第二接入节点112对第一接入节点110隐藏；响应于该检测，向第二接入节点112传输(框202)空间协作请求消息；从第二接入节点112接收(框204)空间协作响应消息作为对空间协作请求消息的响应，该空间协作响应消息包括确认空间协作的至少一个信息元素；在接收空间协作响应消息之后，在第二接入节点112正在传输另一帧的同时并且在该装置与第二接入节点112之间零点转向被执行的同时，从第一接入节点110接收(框206)帧。
65.参考图3，让我们描述用于接入节点112的装置的对应过程。该过程包括：从与接入
节点110相关联的站点100接收(300)空间协作请求消息；向站点100传输(框302)空间协作响应消息作为对空间协作请求消息的响应，该空间协作响应消息包括确认空间协作的至少一个信息元素；在传输空间协作响应消息之后，在接入节点110正在向站点100传输另一帧的同时并且在该装置与站点100之间零点转向被执行的同时，向与接入节点112相关联的站点102传输(框304)帧。
66.上述方法提供的优点在于，即使在接入节点110、112不能彼此通信的情况下，也可以布置两个接入节点110、112之间的空间协作。由于在站点100中可以在冲突的情况下同时传输两个帧，所以可以提高频谱效率。
67.上述过程与图1所示的场景有关。但是，隐藏节点情况可能会出现在另一上下文中，例如在其中一个对等设备对另一对等设备隐藏的对等网络中。也可以设想其他场景。
68.上述实施例适用于其中站点100与接入节点110相关联并且与接入节点112处于未关联状态的情况，但也可以应用于其中站点100与接入节点110处于未关联状态的情况。例如，站点100可以布置空间协作以用于从接入节点110接收诸如信标信号等广播信号或者用于从接入节点110接收诸如关联响应帧等关联建立帧。
69.在一个实施例中，空间协作消息建立两个无线网络之间的空间协作。换言之，空间协作请求和相关联的响应的传输可以先于在空间协作和零点转向下传输的任何帧相对于站点100的传输。图4示出了用于建立空间协作的这样的过程的实施例。
70.参考图4，在框400中，站点100可以与接入节点相关联。框400是可选的，如上所述。该关联可以按照上述的关联建立过程来进行。在框402中，站点100检测其中接入节点112对接入节点110隐藏的隐藏节点情况。存在多种用于标识隐藏节点问题的方法。例如，在一个简单实现中，站点100可以基于过去的信息(例如，其中站点100检测到来自接入节点112的传输并且同时接入节点110开始朝向站点100的下行链路传输的情况的检测)而检测到接入节点112要向接入节点110。在这种情况下，来自接入节点110的下行链路传输可能与由接入节点112进行的传输发生冲突。
71.在框402中检测到隐藏节点情况时，站点100可以向接入节点传输空间协作请求(步骤202、300)。在该帧中，站点可以指示可能影响由接入节点112做出的决定的参数。该参数可以包括例如站点100中的天线数、站点100配置朝向接入节点112的接收零点的能力、关于空间协作是否需要接入节点112配置朝向站点100的传输零点的信息、和/或站点的服务质量(qos)参数。这些参数的任何集合都可以在步骤202和300中被传送。例如，空间协作请求中的信息元素可以指示站点是否将配置零点转向、接入节点112是否被请求配置零点转向、或者站点100和接入节点112两者是否被指示执行零点转向。
72.在一个实施例中，仅当接入节点112已经在信标帧(或另一广播帧或信令帧)的信息元素中指示接入节点112允许空间协作时，站点100才传输空间协作请求。
73.在步骤302中接收到空间协作请求帧之后，接入节点在框406中做出关于空间协作的决定。尽管接入节点112可以在信标等中指示空间协作的意愿，但它仍然可以根据情况做出决定。接入节点在做出决定时可以考虑在空间协作请求中接收的上述参数中的任何一个或多个。例如，如果接入节点不能建立更多的传输零点并且站点100指示不能建立接收零点，则接入节点112可以拒绝该请求。在做出决定之后，接入节点112在步骤302中向站点传输空间协作响应，并且站点100在步骤204中接收帧。如果响应是否定的，则接入节点112可
以在响应帧中指示这一情况。然后将不会启用空间重用。如果响应是肯定的，则接入节点112可以在响应帧中指示这一情况，并且可选地包括用于空间协作的信息。这样的信息可以包括指示接入节点112应当促进在接入节点112与站点100之间的信道上对信道状态信息的获取以用于在站点100中配置朝向接入节点112的接收零点的信息元素。获取的细节描述如下。
74.在一个实施例中，站点100在接收到空间协作响应消息之后向第一接入节点传输空间协作信息帧，该空间协作信息帧包括指示站点100与接入节点112之间的空间协作的至少一个信息元素。该帧向接入节点110通知隐藏节点情况和空间协作已经启用。例如，接入节点110可以在调度下行链路传输时使用该信息。空间协作信息帧可以包括关于站点100是否将在空间协作中使用朝向接入节点112的接收零点的指示。接入节点110可以在配置朝向站点100的传输的空间方向性时使用该信息。例如，如果站点100使用接收零点，则用于接收的空间方向受到限制。结果，接入节点可以限制到站点100的下行链路帧传输的空间流的数目和/或方向。在框412中，接入节点110可以存储空间协作信息帧中包含的空间协作信息。
75.然后让我们参考图5至图7来描述在空间协作期间的过程的一些实施例。图5和图7示出了其中接入节点112正在发起下行链路传输并且站点100在空间协作期间配置朝向接入节点112的接收零点的实施例。换言之，图5至图7的实施例中的任何一个可以在根据图4的空间协作的发起之后。图6示出了其中接入节点110正在发起下行链路传输并且接入节点112在空间协作期间配置朝向站点100的传输零点的实施例。想法可以是，站点100受益于图5至图7的实施例中的空间协作，并且因此负责零点转向。相同的想法适用于图6的实施例，其中接入节点受益于空间协作并且因此负责布置零点转向。每次(隐藏)接入节点112发起下行链路传输时，都可以执行图5或图7的过程，而每次接入节点110发起下行链路传输时，都可以执行图6的过程。
76.参考图5，在步骤500中，站点100可以与接入节点110相关联，并且在步骤501中，站点102可以与接入节点112相关联。空间协作的建立可以在站点100在关联期间检测到隐藏接入节点时进行。例如，根据图4的实施例的建立可以在步骤500之后或甚至在步骤500之前执行。在框502中检测到准备好传输的下行链路帧时，接入节点112可以发起用于空间协作的信道探测过程。在信道探测过程中，接入节点112可以传输(步骤504)指示站点102的通告帧。通告帧可以另外指示未关联的站点100。通告帧可以指示接入节点要与站点102(和100)执行信道状态信息(csi)获取。在传输通告帧之后，接入节点112可以传输(步骤506)信道探测信号。(多个)站点102、100可以测量由通告帧配置的信道探测信号(框508和510)并且生成csi。在生成csi之后，至少站点102可以传输(步骤518)包括csi的波束成形报告。
77.如果接入节点不执行零点转向或空间复用，例如，如果只有站点100正在执行零位转向，则步骤510和518可以省略。在这种情况下，触发帧的目的可以是仅促进或启用空间重用。然后触发帧可以仅被寻址到站点100。检测被寻址到站点100的触发帧的站点102然后可以跳过步骤518。例如，站点102也可以跳过csi的计算。如果接入节点112要使用传输零点转向和/或空间复用，则接入节点可以将触发帧寻址到站点102并且可选地寻址到站点100。因此，站点102可以执行csi报告并且站点100可以检测空间重用的机会。
78.在其中空间协作仅涉及由站点在接收中进行的零点转向的实施例中，接入节点112可以以常规方式执行下行链路帧传输，因为在空间协作期间不需要它的特殊动作。
79.在一个实施例中，信道探测信号仅被寻址到站点102。然而，由于站点100已经被配置为与接入节点112进行空间协作，所以在步骤506中，站点100还可以检测和测量由接入节点112传输的信道探测信号。
80.在一个实施例中，步骤518中的波束成形报告的传输受到传输信道探测信号的接入节点112传输触发帧(步骤512)的处理，该触发帧在步骤518中触发波束成形报告的传输。
81.在一个实施例中，在步骤504中传输的通告帧是802.11规范的空数据分组通告(ndpa)帧。ndpa帧可以指示接入节点从其请求信道状态信息(csi)并且包含关于所请求的csi的信息的站点。在一个实施例中，通告帧指示来自传输通告帧的接入节点112的网络的至少一个站点和来自另一接入节点110的网络的至少一个站点。下面，示出了ndpa帧的示例：
[0082][0083][0084]
每个项目下方的数字表示相应项目的长度(以八位字节为单位)。“帧控制”字段指定帧的类型，“持续时间”字段指定帧的持续时间。ra是接收器地址，ta是发送器地址。在单播传输的情况下，ra可以是目标站点的媒体访问控制(mac)地址，也可以是广播地址。当帧仅以与接入节点112相关联的站点为目标时，ta可以是接入节点112的mac地址。当帧以一个或多个未关联的站点为目标时，ta字段可以包括接入节点112的ssid，即接入节点112的无线网络的标识符。替代地，当帧以一个或多个未关联的站点为目标时，ta字段可以包括接入节点112的mac地址。“探测对话令牌”可以通告该帧是高效(he)ndpa帧。“sta1”到“sta n”字段可以标识被请求执行信道探测测量的n个站点。该站点可以包括与接入节点112相关联的站点和/或与接入节点112未关联的站点。下表示出了字段sta n的内容的实施例。帧校验序列(fcs)可以用于错误检测/校正。
[0085]
aid11部分bw信息反馈类型和ng消歧码本大小nc11142113
[0086]
每个项目下方的数字表示相应项目的长度(以位为单位)。aid11包含由该字段标识的站点的关联标识符的最低有效位。在这种情况下，使用11个最低有效位，但位数可以不同。部分带宽(bw)信息字段可以用于根据资源单位指定测量频带。对于he帧，可以将消歧位设置为值“1”。“反馈类型和ng”和“码本大小”子字段定义要确定的信道状态信息的类型，诸如量化分辨率、单用户/多用户反馈类型和预编码码本大小。
[0087]
在一个实施例中，信道探测信号是802.11规范的空数据分组(ndp)。在其中通告帧是ndpa帧并且信道探测信号是ndp的实施例中，ndp可以在ndpa帧之后的短帧间间隔(sifs)中传输。ndp可以不携带有效载荷，即，没有数据字段。ndp还可以包括用于启用信道测量的训练序列字段，此外，还可以包括一个或多个信令字段。
[0088]
在传输信道探测信号时，接入节点112可以传输指示下行链路帧传输的传输时段和/或请求至少站点102向接入节点112发送所测量的csi的触发帧(步骤512)。触发帧可以用作站点100的共享传输机会的指示。触发帧可以引起站点102用包括所测量的csi的波束
成形报告来进行响应(步骤518)。站点110可以将触发帧的检测理解为共享传输机会的指示，并且因此，站点100可以向接入节点100指示并发下行链路传输可以开始。接入节点112因此可以使用触发帧来间接地向接入节点110传送空间协作内的下行链路传输正在开始。
[0089]
站点100可以通过在步骤514中传输响应帧来响应于在步骤512中接收的触发帧。在一个实施例中，响应帧是空数据分组(ndp)。在该实施例中，站点100可以配置朝向接入节点的接收零点。在另一实施例中，响应帧包括在框508中测量的csi，并且接入节点可以使用csi来配置朝向站点100的传输零点。
[0090]
以类似的方式，站点102可以通过在步骤518中传输响应帧来响应于在步骤512中接收的触发帧。在一个实施例中，响应帧是空数据分组(ndp)。在该实施例中，接入节点可以不执行传输零点转向。在另一实施例中，响应帧包括在框508中测量的csi，并且接入节点112可以使用csi来配置朝向站点102的传输波束。
[0091]
接入节点110可以检测在步骤514中传输的响应帧并且隐含地理解接入节点112即将在空间协作内执行下行链路数据传输。例如，该检测可以基于检测到响应帧被寻址到对于其空间协作已经被确认的接入节点112并且还在图4的过程中被指示给接入节点。结果，接入节点110可以利用该信息并且准备去往站点100的并发下行链路传输(框516)。接入节点110还可以基于检测到的响应帧来确定传输参数。例如，如果响应帧是ndp，则接入节点110可以确定站点100正在执行零点转向并且限制在下行链路传输中使用的空间流。另一方面，如果响应帧包含csi，则接入节点110可以确定隐藏接入节点112正在执行零点转向并且向站点110配置较少受限的空间流。
[0092]
如果站点100执行零点转向，则站点100可以在框508中基于所测量的csi计算零点转向参数。
[0093]
在步骤520和522中，接入节点110、112并发执行下行链路帧传输，并且站点100能够从接入节点110接收下行链路帧，这要归功于零点转向(框524)。
[0094]
接下来让我们描述其中接入节点110正在发起下行链路传输并且因此接入节点112在空间协作内布置并发传输的实施例。在该实施例中，站点在从第一接入节点110接收帧之前向接入节点112传输零点协调帧，该零点协调帧包括请求站点100与接入节点112之间的零点转向的至少一个信息元素，从而向接入节点112通知共享传输机会。
[0095]
参考图6，接入节点110在框600中确定被寻址到站点100的下行链路帧已经准备好传输。结果，接入节点110在步骤602中向该站点传输零点放置请求帧以请求零点转向以保护下行链路帧的传输。它还指示接入节点112可用的共享传输机会。在步骤602中接收到零点放置请求之后，站点100可以向接入节点112传输零点放置请求帧，以请求第二接入节点112布置朝向站点110的传输零点(步骤602)。
[0096]
结合在步骤602中向接入节点传输零点放置请求帧，站点100可以传输信道探测信号(步骤604)以使得接入节点能够测量站点100与接入节点112之间的信道。在步骤602中，信道探测信号可以在零点放置请求帧中传输，或者它可以在单独的帧中传输。接入节点112然后可以测量信道探测信号并且确定用于建立朝向站点100的传输零点的零点转向配置。此后，接入节点110、112可以在步骤608和610中执行并发下行链路帧传输，其中接入节点使用零点转向来执行传输，使得传输零点指向站点100。
[0097]
在一个实施例中，接入节点可以通过传输确认零点放置请求的零点放置响应帧来
确认在步骤602中接收的零点放置请求帧。在步骤604中，零点放置响应帧可以触发信道探测信号的传输。在一个实施例中，零点放置响应帧是例如结合步骤512描述的上述触发帧。
[0098]
如果站点100具有可用于接入节点112的最新csi，则站点100可以另外地或替代地确定应当配置朝向接入节点112的接收零点。
[0099]
然后让我们关于图2和图3的实施例来总结图4至图6的实施例。如上面结合图4所述，空间协作请求和相关联的响应可以在实际共享传输机会出现之前在建立空间协作时传输。在其他实施例中，可以省略图4的建立，并且在这样的实施例中，零点放置请求可以被理解为步骤202和300的空间协作请求的实施例。对零点放置请求的响应可以类似地解释步骤204和302的空间协作响应的实施例。
[0100]
图5的实施例采用信道探测过程，其中接入节点112传输通告帧和相关联的信道探测信号以使得站点100、102能够测量朝向接入节点112的信道的csi。这个过程可以称为显式csi获取。一些系统可以采用所谓的隐式csi获取，其中接入节点使用通告帧触发信道探测信号的上行链路传输。当应用隐式csi获取时，接入节点112在常规过程中不传输信道探测信号，并且因此，站点100不能测量csi。
[0101]
图7示出了其中在隐式csi获取的上下文中启用由站点100进行的csi测量的实施例。在图7中，由与图5中相同的附图标记表示的功能表示相同或基本相似的功能。参考图7，在步骤504中传输通告帧并且因此触发信道探测信号的上行链路传输(步骤700)之后，接入节点112可以另外在通告帧之后传输下行链路信道测量信号(步骤506)以使得站点100能够测量下行链路信道探测信号(框508)。在步骤506中传输的信道探测信号可以被寻址到站点100，或者替代地，被寻址到到站点102。在任一情况下，站点100可以测量信道探测信号。
[0102]
在一个实施例中，尽管承认与站点100的空间协作，但是接入节点112可以仅对它传输的一些下行链路帧采用空间协作。图8示出了用于确定何时在下行链路传输中使用空间协作的实施例。参考图8，在检测到一个或多个下行链路帧准备好传输到站点102时(框502)，接入节点112可以确定下行链路传输的长度或持续时间，例如，以毫秒或要传输的下行链路帧数为单位。如果在框800中确定下行链路传输的持续时间(或长度)高于阈值，则接入节点112可以触发空间协作并且将触发帧寻址到两个站点100、102。此后，例如，该过程可以根据图5或7的实施例进行。因此，站点100可以响应于触发帧，并且从而向接入节点110通知共享传输机会。另一方面，如果在框800中确定下行链路传输的持续时间(或长度)低于阈值，则接入节点112可以禁用空间协作并且仅将触发帧寻址到站点102。此后，该过程可以作为没有空间协作的常规下行链路传输而进行。因此，站点100不响应于触发帧，并且因此接入节点110确定不存在可用的共享传输机会。如果认为持续时间较短，则接入节点112可以确定冲突的风险是微不足道的并且因此避免与空间协作有关的附加信令。
[0103]
例如，可以为接入节点110形成类似的过程并且结合图6的实施例使用类似的过程。图9示出了用于确定接入节点110何时在下行链路传输中请求空间协作的实施例。参考图9，在检测到一个或多个下行链路帧准备好传输到站点100时(框600)，接入节点110可以确定下行链路传输的长度或持续时间，例如以毫秒或要传输的下行链路帧数为单位。如果在框900中确定下行链路传输的持续时间(或长度)高于阈值，则接入节点110可以触发对空间协作的请求并且传输零点放置请求(框602)。此后，例如，该过程可以根据图6的实施例进行。因此，站点100可以将零点放置请求转发给接入节点112。另一方面，如果在框900中确定
下行链路传输的持续时间(或长度)低于阈值，则接入节点110可以禁用空间协作请求并且传输常规触发帧或触发下行链路传输而无需空间协作的其他帧。此后，该过程可以作为没有空间协作的常规下行链路传输而进行。因此，站点100不转发零点放置请求，并且因此，接入节点112确定不存在可用的共享传输机会。
[0104]
代替或除了传输的持续时间或长度，接入节点110或112可以在框800/900中使用另一标准或多个标准，例如，正在传输的帧的可靠性要求或qos分类。如果可靠性要求较低，例如低于阈值，则该过程可以进行到框804、904，并且随着冲突风险的增加而减少信令开销。如果可靠性要求较高，例如高于阈值，则该过程可以进行到框802、902，并且提高帧传输的可靠性。
[0105]
图10示出了在图2的过程中执行站点100的功能的装置的上述功能的结构的实施例、或以上针对站点100而描述的实施例中的任何一个。该装置可以是例如802.11网络等无线网络的终端设备、对等设备或客户端设备。在其他实施例中，该装置可以是在这样的无线设备中实现本发明的一些实施例的电路系统或电子设备。该装置可以符合802.11规范。该装置可以是以下各项或可以被包括在其中：计算机(pc)、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话、掌上电脑、传感器设备、或具有无线电通信能力的任何其他装置。在另一实施例中，执行上述功能的装置被包括在这样的设备中，例如，该装置可以包括电路系统，诸如上述设备中的任何一个中的芯片、芯片组、处理器、微控制器、或这样的电路系统的组合。该装置可以是包括用于实现本发明的一些实施例的电子电路系统的电子设备。
[0106]
参考图10，该装置可以包括通信电路系统50，该通信电路系统50为该装置提供在接入节点110的无线网络中进行通信的能力。通信电路系统50可以包括为该装置提供无线电通信能力的无线电接口52。无线电接口52可以包括射频转换器和其他射频组件，诸如放大器、滤波器和频率转换器电路系统以及一个或多个天线。通信电路系统50还可以包括无线电调制解调器58，该无线电调制解调器58被配置为在无线网络中和与该装置与之不相关联的无线网络的接入节点(例如，接入节点112)执行消息的传输和接收。无线调制解调器58可以包括编码器和解码器电路系统、调制器和解调器电路系统等。
[0107]
通信电路系统50还可以包括信道估计电路系统54，该信道估计电路系统54被配置为测量来自接收无线电信号的信号强度并且确定其他信道状态信息，诸如用于通过使用波束成形来形成空间传输和/或接收零点的预编码参数，如上所述。例如，信道估计电路系统54可以被配置为测量在步骤506中接收的信道探测信号并且生成要在步骤514中传输的信道状态信息。
[0108]
通信电路系统50还可以包括被配置为控制该装置的传输和功能的控制器56。例如，控制器56可以在步骤400或500中控制关联的建立，控制信道估计电路系统54对从未关联接入节点接收的信号执行信道估计，并且控制无线电调制解调器与(多个)未关联接入节点通信，例如，如上面结合步骤202、204、506、512、514、602和604中的任何一个或多个而描述的。通信控制器50可以包括至少一个处理器，该处理器包括控制器56和信道估计电路系统54并且可选地包括无线电调制解调器58的电路系统中的至少一些。
[0109]
至少在其中该装置执行站点100的功能的实施例中，该装置还可以包括应用处理器56，该应用处理器56执行一个或多个计算机程序应用，该计算机程序应用生成对通过通信电路系统50传输和/或接收数据的需要。应用程序处理器可以形成该装置的应用层。应用
处理器可以执行形成该装置的主要功能的计算机程序。例如，如果该装置是传感器设备，则应用处理器可以执行一个或多个信号处理应用，该信号处理应用处理从一个或多个传感器头获取的测量数据。如果该装置是车辆的计算机系统，则应用处理器可以执行媒体应用和/或自主驾驶和导航应用。应用处理器可以生成要在无线网络中传输的数据。
[0110]
该装置还可以包括存储器60，该存储器60存储配置该装置的(多个)上述处理器的操作的一个或多个计算机程序产品62。存储器60还可以存储配置数据库64，该配置数据库64存储该装置的操作配置。例如，配置数据库64可以存储已经与其建立空间协作的未关联接入节点的标识符，例如，根据图4的实施例。配置数据库可以存储朝向未关联接入节点的csi。
[0111]
图11示出了在图3的过程中执行接入节点112的功能的装置的上述功能的结构的实施例、或以上针对接入节点112而描述的实施例中的任何一个。接入节点110可以在接入节点110可以被配置为具有与接入节点112相同的空间协作能力的意义上具有相似结构。以相同的方式，接入节点112可以在以下场景下具有接入节点110的能力：其中角色互换，例如接入节点110将是干扰与接入节点112相关联的站点的隐藏节点。在一个实施例中，该装置是接入节点112。在另一实施例中，执行接入节点112的上述功能的装置被包括在这样的设备中，例如，该装置可以包括电路系统，例如，接入节点中的芯片、芯片组、处理器、微控制器或这样的电路系统的组合。该装置可以是包括用于实现接入节点的一些实施例的电子电路系统的电子设备。
[0112]
参考图11，该装置可以包括被配置为向该装置提供通过无线电接口与站点和其他接入节点进行双向通信的能力的第一通信接口22或通信电路系统。通信接口22可以包括用于处理接收控制帧和数据帧以及要传输的控制帧和数据帧的射频电路系统。通信接口22可以包括用于处理以上与步骤300至304、501、504、506、512、514、518、522、602、604、610、700中的一个或多个相结合描述的消息的电路系统。通信接口22可以包括标准的众所周知的组件，诸如天线阵列、放大器、滤波器、频率转换器和编码器/解码器电路系统。
[0113]
该装置还可以包括被配置为向该装置提供与其他网络(例如，互联网或其他计算机网络)进行双向通信的能力的第二通信接口30或通信电路系统。通信接口30可以包括标准的众所周知的组件，诸如放大器、滤波器和编码器/解码器电路系统。
[0114]
该装置还可以包括存储器20，该存储器20存储配置该装置的至少一个处理器10的操作的一个或多个计算机程序产品24。存储器20还可以存储配置数据库26，该配置数据库26存储该装置的操作配置，例如，关于已经配置空间协作的站点的信息、朝向这样的站点的信道状态信息。
[0115]
该装置还可以包括被配置为执行图3或其实施例中的任何一个的过程的至少一个处理器10。处理器可以包括控制接入节点的操作的通信控制器10。通信控制器可以由一个或多个处理器实现。参考图11，(多个)处理器10包括空间协作控制器17、波束成形控制器12和传输电路系统15。传输电路系统15可以在由该装置管理的无线网络中执行帧传输。帧传输可以包括帧到与该装置相关联的站点的传输，在这种情况下，传输电路系统可以采用传输零点转向，如在上面的一些实施例中描述的，例如，结合步骤522、612。帧传输可以包括空间协作的建立，如上面结合图4描述的。为了在空间协作的建立期间传输至少一些消息，传输电路系统15可以采用使用或不使用零点转向的波束成形配置，例如全向传输。
[0116]
空间协作控制器可以控制接入节点112中的图4的过程，或者执行图8的过程。关于图4，空间协作控制器17可以例如在框406做出关于空间协作的决定并且根据该决定控制传输电路系统15传输(多个)适当的帧。空间协作控制器17还可以在图5至图7的实施例的操作期间控制传输电路系统15和波束成形控制器。
[0117]
波束成形控制器12可以包括零点转向滤波电路系统14，零点转向滤波电路系统14被配置为执行图7的过程以确定需要将传输零点指向它们的设备。为了生成波束成形配置，波束成形控制器12可以包括信道状态信息(csi)获取电路系统16，该csi获取电路系统16被配置为选择参与csi获取的站点，控制csi获取和(多个)通告帧、信道探测信号的传输、以及上行链路信道探测信号的测量。在确定需要传输零点的站点的csi时，零点转向电路系统18可以计算波束成形配置，使得(多个)传输零点指向需要零点转向的未关联的站点并且传输能量指向发生去往其的传输/接收的关联站点。零点转向电路系统18然后可以将波束成形配置存储在配置数据库26中。
[0118]
如本技术中使用的，术语“电路系统”是指以下中的一项或多项：(a)纯硬件电路实现，诸如仅使用模拟和/或数字电路系统的实现；(b)电路和软件和/或固件的组合，诸如(如适用)：(i)(多个)处理器或处理器核的组合；(ii)(多个)处理器/软件的部分，包括(多个)数字信号处理器、软件和至少一个存储器，它们一起工作以引起装置执行特定功能；以及(c)需要软件或固件才能操作(即使软件或固件实际上并不存在)的电路，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分。
[0119]“电路系统”的这一定义适用于该术语在本技术中的使用。作为另外的示例，如本技术中使用的，术语“电路系统”也将涵盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分(例如，多核处理器的一个核)、以及其(或它们的)随附软件和/或固件的实现。根据本发明的一个实施例，术语“电路系统”还将涵盖(例如并且如果适用于特定元件)用于该装置的基带集成电路、专用集成电路(asic)和/或现场可编程门阵列(fpga)电路。
[0120]
图2至图9中描述的过程或方法也可以以由一个或多个计算机程序定义的一个或多个计算机过程的形式来执行。可以在执行结合附图描述的过程的功能的一个或多个装置中提供单独的计算机程序。(多个)计算机程序可以是源代码形式、目标代码形式或某种中间形式，并且可以存储在某种载体中，该载体可以是能够承载该程序的任何实体或设备。这样的载体包括暂态和/或非暂态计算机介质，例如记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件分发包。根据所需要的处理能力，计算机程序可以在单个电子数字处理单元中执行，或者它可以分布在多个处理单元中。
[0121]
本文中描述的实施例适用于上面定义的无线网络，但也适用于其他无线网络。所使用的协议、无线网络的规范及其网络元素发展迅速。这样的发展可能需要对所描述的实施例进行附加改变。因此，所有的词语和表达应当被广义地解释并且它们旨在说明而不是限制实施例。对于本领域技术人员来说很清楚的是，随着技术的进步，本发明的概念可以以各种方式实现。实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。