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用于优化的多AP协调的方法和设备与流程

2023-02-02 04:45:38 来源:中国专利 TAG:

用于优化的多ap协调的方法和设备
技术领域
1.本发明一般涉及无线通信。


背景技术:

2.无线通信网络被广泛地部署以提供各种通信服务,诸如语音、视频、包数据、消息传送、广播等。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源来支持多个用户的多址网络。这种多址网络的示例包括码分多址(cdma)网络、时分多址(tdma)网络、频分多址(fdma)网络、正交fdma(ofdma)网络和单载波fdma(sc-fdma)网络。
3.为了应对高密度环境中的无线通信系统所需的增加带宽和减少延迟要求的问题,正在开发多用户(mu)方案以允许在无线网络中用于管理基本服务集(bss)的单个接入点(ap)调度mu传输,即,去往或来自bss的非ap站的多个同时传输。例如,电气和电子工程师协会(ieee)已经在2018年6月的802.11ax标准草案版本3.0(d3.0)中采用了这样的mu方案之一。
4.由于mu特征,非ap站有机会经由以下两种接入方案赢得对无线介质的接入:mu方案和传统的增强型分布式信道接入(edca(单用户))方案。
5.各个bss定义无线介质的主要基本信道(称为主信道(primary channel),通常是20mhz信道或20mhz信道的倍数),站(包括ap)在该主要基本信道上进行edca竞争。为了增加用于即将到来的传输的带宽,站可以同时竞争附加的20mhz信道(称为辅信道(secondary channel))。因此被许可用于传输的通信信道包括主信道和可选的辅信道。
6.802.11ax标准允许ap在针对传输机会(txop)赢得对无线介质的接入时进行mu下行链路(dl)传输。在许可的通信信道上的mu dl传输期间,ap在所谓的资源单元(ru)上进行向各种非ap站的多个同时基本传输。作为示例,资源单元例如基于正交频分多址(ofdma)技术在频域中拆分无线网络的通信信道。通过针对传输机会中定义的各个ru提供非ap站的关联标识符(aid)(该aid由各个站在其与ap的关联过程期间单独获得),在mu下行链路帧的开始处用信号通知ru向非ap站的分派。
7.802.11ax标准还允许在赢得对无线介质的接入时由ap触发mu上行链路(ul)传输。在mu ul传输期间,各种非ap站可以在形成通信信道的资源单元上同时向ap传输数据。为了控制非ap站的mu ul传输,ap先前发送被称为触发帧(tf)的控制帧。触发帧使用在登记到ap时分派给非ap的16位关联标识符(aid)和/或使用指定一组非ap站的保留aid来将资源单元分配给同一bss的非ap站。tf还定义非ap站的mu ul传输的开始及其长度。
8.最近,ieee 802.11be草案标准任务组提出了所谓的多ap技术。后者旨在提供相邻接入点(管理单独bss的ap)之间的某种程度的协作,以更有高效地利用可用的时间、频率和空间资源。当相邻ap在相同的所选通信信道(或足够接近以彼此通信的信道)上操作时,这是特别重要的。
9.利用这种技术,两个或多于两个相邻ap可以在频率和/或时间方面共享资源,并且以这种方式,它们防止干扰。
10.用于通过共享所许可的txop的资源来初始化和管理多ap协作的ap被称为共享或协调器ap。协调器ap维护ap候选集合,该ap候选集合登记已经请求成为集合的一部分的用于参与协作的候选ap。参与多ap协作并使用共享资源的这种ap被称为被共享或被协调ap。相应的bss被称为被协调bss。
11.协调器ap通常发送共享通告帧(sharing announcement frame),该共享通告帧定义哪些资源被分配给哪些被协调ap。可以使用触发帧。被协调ap可以在其所分配的资源的约束(通常在频率和时间方面)内调度用于其相关联的非ap站的mu下行链路(dl)和/或上行链路(ul)传输。多ap协作优选地是动态的,这意味着同一多ap组的不同ap可以充当协调器ap以获得无线介质并共享资源。
12.利用多ap方案,与被协调ap共享的资源可以不包括被协调bss的主信道。为了使被协调ap在共享资源内高效地调度mu dl或ul传输,需要被协调bss的所有站临时地从它们的本地主信道切换到被协调ap进行通信以管理mu传输的共享资源的另一信道,直到共享txop结束为止。然而,共享bss的一些非ap站可能超出协调器ap的范围,并且因此可能没有接收到共享通告帧。继而,这些非ap站将不能够将它们的主信道切换到正确的信道,并且因此不能够在共享资源内参与由这些非ap的(它们登记至的)本地ap发起的任何mu传输。
13.ieee 802.11-20/0277r1对802.11be标准的贡献公开了被协调ap可能必须向其相关联的非ap站指示临时信道切换,以在共享机会期间正确操作。这些协调器ap同时传输相同的交换帧。后者仅包括对其bss的非ap站必要的信息(诸如主信道和共享资源的带宽等),并且必须将mac头部的ta字段设置为协调器ap的mac地址。
14.该方案的第一个问题是被协调ap(特别是如果它们依赖于由不同公司构建的硬件)难以在本地构建相同的交换帧。实际上,被协调ap必须在交换帧内以相同的顺序组织相同的基本信息。然而,不将诸如用户信息字段(定义ru和向站的相应分配)等的一些信息的顺序施加给装置;仅取决于ap的实现。
15.已知的多ap方案的第二个问题是需要被协调ap与其相关联的非ap站先验地(例如,在关联期间)共享协调器ap的mac地址。这是为了使这些非ap站高效地解码具有等于协调器ap的mac地址的ta的交换帧。因此,协调器ap必须被所有站所知,这意味着协调器ap必须是固定的。
16.期望设计更高效的机制来进行与超出范围的站的多ap操作。


技术实现要素:

17.本发明的广泛目的是克服一些前述问题。
18.在该上下文中,本发明提供一种无线网络中的通信方法,包括在无线装置处进行以下步骤:
19.从被许可了传输机会即txop的协调器装置接收用于通告对所许可的txop的资源进行共享的帧,通告帧由短起始部分和大数据部分构成;以及
20.响应于接收到所述通告帧来发送对所接收的通告帧的所述大数据部分进行重复的重新通告帧。
21.该资源共享可以有利于协调器装置的bss之外的任何无线装置(例如其他ap)。
22.该方法中涉及的无线装置,即管理一组无线装置(例如bss或directlink组)的被
协调装置,通过二进制复制或拷贝与接收通告帧之一相同的大数据部分来构建重新通告帧。继而,构建重新通告帧的操作仅仅是简单的,并且不受制于从一个装置到另一装置变化的实现。这是重要的,因为被协调装置可能具有非常少的时间(诸如sifs等)来生成重新通告帧,这例如在被协调装置被分配在通告帧的最末尾声明的共享资源时发生。因此,多ap方案中涉及的各种被协调装置可以在同时传输重新通告帧之前在非常短的时间内构建严格相同的重新通告帧。
23.此外,通过重复大数据部分,被协调装置允许超出范围的装置(从协调器装置的角度来看,例如接入点ap)最终知道多ap资源共享。因此,如果需要,它们能够临时切换它们的主信道。
24.本发明还提供一种无线网络中的通信方法,包括在协调器装置处进行以下步骤:
25.发送要被许可传输机会即txop的帧,所述帧还通告所许可的txop的资源的共享并且包括重新通告字段,所述重新通告字段指示与资源共享有关的至少一个被协调装置是否必须重新通告资源共享,通告帧包括短起始部分和大数据部分;以及
26.从一个或多于一个被协调装置接收对所发送的通告帧的所述大数据部分进行重复的重新通告帧。
27.因此,例如当意识到资源共享所涉及的一些装置(即,被分配共享资源的装置)可能超出初始通告帧的范围时,协调器装置高效地驱动资源共享的重新通告。
28.此外,通过从被协调装置接收重新通告帧,协调器装置确认了被协调装置正在以适当的方式工作。
29.相关地,本发明还提供一种无线通信装置,该无线通信装置包括至少一个微处理器,该至少一个微处理器被配置为执行上述方法中的任何方法的步骤。
30.本发明的实施例的可选特征在所附权利要求中限定。下面参考方法解释这些特征中的一些特征,同时这些特征中的一些特征可以转换为装置特征。
31.在一些实施例中,大数据部分是通告帧的mac有效载荷。在这种情况下,整个mac有效载荷保持原样(二进制副本),重新通告帧仅具有要生成的不同(短)mac头部。这是生成重新通告帧的最短和最安全的方式。
32.在其他实施例中,重新通告帧具有与通告帧不同的mac头部和mac有效载荷中的一个或多于一个起始字段。mac有效载荷的剩余部分保持原样。这允许被协调装置在需要时添加信号通知。
33.在关于被协调装置的一些实施例中,还响应于从所接收的通告帧确定为分配给无线装置的共享资源不包含无线装置的主信道,来发送重新通告帧。换句话说,被协调装置仅在其必须切换其主信道时才重新发送大数据部分或mac有效载荷。
34.在一些实施例中,还响应于确定为所接收的通告帧的重新通告字段指示无线装置必须重新通告资源共享,来发送重新通告帧。以这种方式,协调器装置可以在需要重新通告时高效地驱动,可能基于各个被协调装置。
35.根据特定特征,重新通告字段指示必须切换其主信道的无线装置必须重新通告资源共享。
36.在一些实施例中,无线装置是管理一组无线装置的管理装置,诸如管理bss的ap或管理实现directlink传输的点对点(p2p)组的组所有者。
37.在一些实施例中,重新通告帧在其mac头部中包括空发送器地址ta字段或不包括ta字段。例如,重新通告帧可以仅仅是所接收的通告帧的复制,其中mac头部的发送器地址(ta)字段被清空。
38.这种方法有利地避免了具有各个和每个站必须知道的固定协调器装置。相反,空ta字段允许任何ap动态地作为多ap共享的协调器来操作(与在ta字段中用信号通知协调器ap的mac地址的已知技术相反)。
39.此外,空ta字段是针对无线装置的、帧是重新通告帧的清楚指示。无线装置可以相应地行动(例如,分析mac有效载荷以确定是否需要主信道切换,或者在sifs之后开始mu ul或dl传输)。
40.在一些实施例中,无线装置是接入点(ap),其还在分配给ap的共享资源上发送触发帧,以触发在所分配的共享资源上的与其自己的基本服务集的非ap站的多用户上行链路传输。
41.在一些实施例中,无线装置是接入点(ap),其还开始在所分配的共享资源上的与其自己的基本服务集的非ap站的多用户下行链路传输。例如,多用户下行链路传输可以包括在所分配的共享资源上的后续多用户上行链路传输机会的指示。
42.在一些实施例中,无线装置还发送用于通告对分配给无线装置的共享资源的一部分进行共享的帧。可以进行资源的该子共享以有利于其自己的bss之外的其他无线装置,例如其他ap,诸如超出协调器装置的传输范围的ap。
43.在关于协调器装置的一些实施例中,重新通告字段指示必须切换其主信道的被协调装置必须重新通告资源共享。
44.在一些实施例中,在共享资源(例如,ru)级别(例如,在触发帧中的用户信息字段级别)提供重新通告字段。这旨在协调器装置选择性地选择哪个被协调装置必须发送重新通告帧。
45.在其他实施例中,协调器装置还将重新通告帧同时发送到一个或多于一个被协调装置。
46.本发明的另一方面涉及一种存储程序的非暂时性计算机可读介质,所述程序在由无线装置中的微处理器或计算机系统执行时使无线装置进行如上定义的任何方法。
47.根据本发明的方法的至少一部分可以是计算机实现的。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)或组合软件和硬件方面的实施例的形式,这些软件和硬件方面在本文中通常都可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外,本发明可以采取体现在任何有形表达介质中的计算机程序产品的形式,该有形表达介质具有体现在介质中的计算机可用程序代码。
48.由于本发明可以在软件中实现,因此本发明可以体现为用于在任何合适的载体介质上提供给可编程设备的计算机可读代码。有形载体介质可以包括存储介质,诸如硬盘驱动器、磁带装置或固态存储器装置等。瞬态载体介质可以包括信号,诸如电信号、电子信号、光信号、声信号、磁信号或电磁信号(例如微波或rf信号)。
附图说明
49.现在将仅通过示例并参考以下附图来描述本发明的实施例,在附图中:
50.图1示出了可以实现本发明的实施例的示例性网络环境;
51.图2示出了基于触发(tb)的多用户(mu)传输;
52.图3示出了触发帧的结构;
53.图4a示出了he su ppdu的格式;
54.图4b示出了he mu ppdu的格式;
55.图4c示出了he tb ppdu的格式;
56.图5示出了实施多ap技术以实现被协调的ofdma资源共享的传输序列;
57.图6a示出了根据本发明实施例的通信装置的示意性表示;
58.图6b示出了根据本发明实施例的无线通信装置的示意性表示。
59.图7示出了实现本发明实施例的另一基于多ap的传输序列;
60.图8使用流程图示出了根据本发明实施例的协调器装置处的一般步骤;
61.图9使用流程图示出了根据本发明实施例的非协调器装置处的一般步骤;以及
62.图10示出了实现本发明实施例的替代的基于多ap的传输序列。
具体实施方式
63.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。这种通信系统的示例包括空分多址(sdma)系统、时分多址(tdma)系统、正交频分多址(tdma)系统和单载波频分多址(sc-fdma)系统。sdma系统可以利用足够不同的方向来同时传输属于多个用户终端(即,无线装置或站)的数据。tdma系统可以通过将传输信号划分到不同时隙或资源单元中来允许多个用户终端共享相同的频率信道,其中各个时隙被分派给不同的用户终端。ofdma系统利用正交频分复用(ofdm),ofdm是将整个系统带宽分区成多个正交子载波或资源单元的调制技术。这些子载波也可以称为频调、频段(bin)等。利用ofdm,各个子载波可以用数据独立地调制。sc-fdma系统可以利用交织的fdma(ifdma)以在跨系统带宽分布的子载波上进行传输,利用集中式fdma(ifdma)以在相邻子载波的块上进行传输,或者利用增强型fdma(ifdma)以在相邻子载波的多个块上进行传输。
64.本文的教导可以并入到各种设备(例如,站)中(例如,在设备内实现或由设备执行)。在一些方面,根据本文的教导实现的无线装置或站可以包括接入点(所谓的ap)或不包括接入点(所谓的非ap站或sta)。
65.ap可以包括、被实现为、或称为b节点、无线电网络控制器(“rnc”)、演进型b节点(enb)、5g下一代基站(gnb)、基站控制器(“bsc”)、基站收发器(“bts”)、基站(“bs”)、收发器功能(“tf”)、无线电路由器、无线电收发器、基本服务集(“bss”)、扩展服务集(“ess”)、无线电基站(“rbs”)、或某些其他术语。
66.非ap站可以包括、实现为或称为订户站、订户单元、移动站(ms)、远程站、远程终端、用户终端(ut)、用户代理、用户装置、用户设备(ue)、用户站或某些其他术语。在一些实现中,sta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装置、或者连接到无线调制解调器的某些其他适当的处理装置。相应地,本文教导的一个或多于一个方面可被纳入到电话(例如,蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如,膝上型计算机)、平板、便携式通信装置、便携式计算装置(例如,个人数据助理)、娱乐装置(例如,音乐或视频装置、或卫星无线电)、全球定位
系统(gps)装置、或被配置为经由无线或有线介质进行通信的任何其他合适的装置中。在一些方面中,非ap站可以是无线节点。这样的无线节点可以经由有线或无线通信链路来提供例如针对网络(例如,诸如互联网或蜂窝网络等的广域网)的连接性或到网络的连接性。
67.图1示出了可以实现本发明的实施例的示例性网络环境。
68.所示的无线网络环境包括由在公共通信信道或无线介质上操作的一组相邻无线网络形成的多ap系统100。公共通信信道可以对应于操作信道(例如,20mhz、40mhz、80mhz或160mhz)的一部分(例如,20mhz)或全部。
69.第一无线网络bss1包括接入点(ap)110和与ap 110相关联(即向ap 110登记)的三个非ap站(sta)111、112和113。第二无线网络bss2包括ap 120和三个相关联的非ap sta 121、122和123。第三无线网络bss2包括ap 130和三个相关联的非ap sta 131、132和133。在下文中,bssx表示任何无线网络,而1x1、1x2和1x3表示任何非ap站。当然,可以考虑另一数量的无线网络和针对每个无线网络的任何数量的非ap站。在本发明中,ap 110、120和130也分别被称为ap1、ap2和ap3。装置可以充当一个无线网络的ap,并且同时可以作为相关联的sta属于另一无线网络。
70.各个无线网络的站(ap和非ap)在ap的管理下在通信信道100上交换数据帧。针对交换管理帧的每个无线网络来定义主信道,通常为20mhz信道。通信信道的其他20mhz信道(如果存在)被称为辅信道。
71.此外,可以在不使用接入点的情况下实现非ap sta之间的直接通信(也称为直接链路,dil)(称为ad-hoc模式)。例如,wifi直连标准允许装置在不需要任何ap的情况下直接在802.11无线介质上进行通信。直接通信的示例性情况(对应于如今的增长趋势)是在具有相同主信道的非ap站(例如,图中所示的sta 112和sta 113)之间存在点对点(p2p)传输。除了wifi直连之外,支持不与同一bss相关联或不与bss相关联的非ap sta之间的p2p传输的技术还包括例如wifi-miracast(rtm)和无线显示场景。支持bss内的p2p传输的其他技术包括直接链路建立(dls)和隧道直接链路建立(tdls)。即使p2p流通常不是很多,每个流的数据量(通常是从1080p60到8k uhd分辨率的低压缩视频)也往往很重要。
72.各个非ap sta 1x1至1x3在关联过程期间向一个无线网络bssx的ap 1x0登记。在主信道上的关联过程期间,ap将特定关联标识符(aid)分派给请求站。例如,aid是唯一地标识站的16位值。
73.站(包括ap)使用edca(增强型分布式信道接入)竞争在通信信道(包括主信道和可选的辅信道以增加带宽)上彼此竞争以接入通信信道,以被许可传输机会(txop)。然后,txop可以用于传输(单用户,su)数据帧或实现多用户(mu)传输。在mu方案中,允许单个站(通常是无线网络bssx的ap)调度mu传输,即去往或来自无线网络的其他站的多个同时传输。这种mu方案的一种实现例如已经在ieee 802.11ax修订标准中采用,称为多用户上行链路和下行链路ofdma(mu ul和dl ofdma)过程。在mu方案中,在所使用的一个或多于一个20mhz信道上定义资源,称为资源单元。
74.更一般地,资源可以包括空间、频率和时间资源,并且可以根据不同的复用方案来获得。这些方案的示例包括空分多址(sdma)系统、时分多址(tdma)系统、正交频分多址(ofdma)系统和单载波频分多址(sc-fdma)系统。
75.在ieee 802.11无线局域网标准中,多ap系统100可以对应于扩展服务集(ess),并
且各个无线网络可以对应于基本服务集(bss)。
76.尽管在ieee 802.11的上下文中给出了本发明的实施例的描述,但是实施例不限于此,并且实施例可以应用于其他类型的无线网络和协议。
77.图2示出了任何无线网络bssx中的mu方案,并且更具体地示出了基于触发(tb)的多用户(mu)传输,其除了向bssx的ap的mu上行链路(ul)传输之外,还包括非ap sta之间的mu传输,即直接链路(dil)传输。
78.所示出的mu传输是由针对传输机会txop 200保留通信信道的触发帧(tf)210触发的。tf是例如ieee 802.11传统非ht格式的控制帧。当检测为空闲时,由apx在主20mhz信道250上发送tf,并且在形成通信信道的一个或多于一个其他(辅)空闲20mhz信道251(如果存在)上复制(重复)tf。由于控制帧210的复制,预期在主信道(其可以是所考虑的bssx的辅信道)上接收tf的每个附近传统站(非ht或802.11ac站)将其nav设置为在tf的头部中指定的值。这防止了这些传统站在传输机会(即,txop)期间接入保留的通信信道的信道。
79.tf 210具有图3所示的结构。它是由以下各项构成的mac(代表介质介入控制)帧300:
80.mac头部310,其具有标准化的“帧控制”字段311、定义传输机会(例如,txop 200)的持续时间的标准化的“持续时间”字段312、设置为bssx 313的广播mac地址的“ra”字段、以及设置为传输触发帧314的ap的mac地址的“ta”字段,以及
81.mac有效载荷320。
82.mac有效载荷320包括:
[0083]“公共信息”字段330,
[0084]
一个或多于一个“用户信息”字段340,以及
[0085]
填充和fcs字段。
[0086]“公共信息”字段330包括“触发类型”子字段331,其指定触发帧的类型。目前,定义了八个值(0至7)。例如,由“触发类型”子字段331中的值0用信号通知基本tf。
[0087]“公共信息”字段330还包括指定所请求的ul传输(前导码230 ul数据221)的持续时间的“ul长度”字段332、以及指定所考虑的通信信道的带宽的2位“ul bw”字段333,例如bw=0以定义20mhz带宽,bw=1用于40mhz带宽,bw=2用于80mhz带宽,bw=3用于80 80mhz或160mhz带宽。公共信息”字段330以保留的b63位334和可变长度的触发相关公共信息子字段335(其内容取决于“触发类型”子字段320)而结束。
[0088]
如图2所示,跨所使用的通信信道来定义基本通信信道,这里是资源单元ru。基本上,各个资源单元被分配给mu方案中的不同的非ap站。
[0089]
资源单元ru1 201至ru8 208(更一般地,rux)由通信信道所包含的优选地相邻的一组子载波形成。这意味着通信信道的频率带宽大于或等于资源单元的频率带宽。ru可以被分配用于调度接入(ap决定哪个非ap站使用ru)或随机接入(非ap站竞争对ru的接入)。
[0090]
ru由ap在tf 210中定义。返回到图3,各个“用户信息”字段340对应于ru之一。可以在tf 300内使用“用户信息”字段340的任何顺序,因为这些字段自给自足地定义ru及其接入方案。
[0091]“用户信息”字段340包括“aid12”子字段341、“ru分配”子字段342,并且以保留的b39位343和可变长度的“触发相关用户信息”子字段344(其内容取决于“触发类型”子字段
320)而结束。存在为简明起见未在这里说明的其他字段。
[0092]“aid12”子字段341被设置为在调度接入的情况下将“ru分配”子字段342中定义的ru分配给的非ap站的aid,或者被设置为aid=0或2045,以将相应的ru分别提供给相关联的和非相关联的非ap站的随机接入。802.11ax标准(例如,该标准的版本d4.1的表9-31g)定义了要在“ru分配”子字段342中使用的值,以指定在“ul bw”字段333中用信号通知的通信信道内的特定ru。
[0093]
在图2的示例中,tf 210向非ap站提供用于上行链路(ul)传输221的ru(ru1 201和ru3至ru8 203至208),并且通过为了该目的而分配资源单元(这里是ru2 202)来在触发的mu传输内提供dil传输能力222。先前,p2p组的管理器或负责方或“组所有者”可能已向ap告知该p2p组愿意具有针对dil传输的新机会。
[0094]
通过使用“aid12”子字段341中的适当值,可以在相关联的“用户信息”字段340(即,与所提供的ru相对应的字段)中用信号通知由ap提供的dil传输。
[0095]
在一个实现中,“aid12”子字段341可以传送与直接链路会话相对应的dil会话标识符(直接链路通信中涉及的源站和目的地站可以直接标识)。这可以在以下的情况下被设想:ap已允许p2p会话(如dls协议(如果在其bss内))或者替代地知晓p2p协议(在其bss之外并且通过协调方案的信标帧或发现帧被发现)并且已向会话许可标识符时。优选地,dil会话标识符被限制为12位的aid格式;然后由ap分配与分派给用于标识各个非ap站的aid的值不同的值。
[0096]
替换地,“aid12”子字段341可以传送p2p组的非ap站(例如,p2p组的组所有者)的aid。替代地,由于p2p组的非ap 802.11ax站可能不知道aid,因此可以使用mac地址而不是站标识符(aid),因为这种地址是普遍已知的,并且更特别地由ap和站共享。在变型中,dil会话中涉及的非ap站的两个aid(如果存在)或两个mac地址可以在用户信息字段中指示(使用例如aid12子字段341和/或触发相关用户信息部分344)。
[0097]
返回到图2,作为接收到tf 210的结果,非ap站在tf之后的sifs开始mu传输(用于ul或dil传输)。非ap站开始以802.11ax中引入的高效率(he)格式发送它们的数据帧。
[0098]
在802.11ax中已经引入了高效(he)帧。如图4a、4b和4c所示,这些帧以任何站可读的相同前导码230(l-stf、l-ltf和l-sig)开始(为了向后兼容性),并以互补的前导码和数据字段继续。前导码的he字段只能由802.11ax(和向前兼容)装置解码,并且被包括在如下的各种类型的he帧中:例如,用于单用户传输的he单用户(su)ppdu,用于向一个或多于一个站的传输的he mu(多用户)ppdu(特别是用于从ap到非ap站的mu下行链路(dl)传输),以及用于响应于触发帧而从非ap站到ap的上行链路(ul)传输的he基于触发(tb)的ppdu(he_trig)。
[0099]
图4a、4b和4c分别示出了这些各种帧(he su ppdu、he mu ppdu和he tb ppdu帧)的格式。这些he帧在描述本发明的实施例时用作示例。然而,当然可以考虑其他格式。例如,也可以很好地使用在802.11be中引入的极高吞吐量(eht)帧。
[0100]
图4a示出了he su ppdu的格式。它包括传统前导码(l-stf、l-ltf、具有rl-sig的l-sig)、由he-sig-a(he信号a)、he-stf(he短训练字段)和he-ltf(he长训练字段)构成的he前导码,并且以数据和pe(包扩展)字段而结束。在通信信道中使用的各个20mhz信道上复制传统前导码和he-sig-a(一起称为字段400a)。he-sig-a字段包括多个子字段,其指示ppdu
的传输参数集合,诸如带宽(bw)、调制和编码方案(mcs)、数据流的数量、编码类型等。在信道带宽上调制下一字段401a。
[0101]
图4b示出了he mu ppdu的格式。它包括与he su ppdu(图4a)相同的字段,具有附加字段401,即he-sig-b(he信号b),该附加字段401用于告诉非ap站它们将在哪个资源单元中找到它们的数据(即,ru到非ap站的分配)。这是因为dl传输直接开始而没有用于通告ru的分配的先前触发帧。因此,he-sig-b 401定义了如何将形成dl mu传输的ru分派给非ap站,以使后者高效地从ap接收它们自己的数据。再次,在各个20mhz信道上复制字段400b,而对于字段401b,在信道带宽上调制he-stf和he-ltf,而仅在所涉及的ru上调制数据。
[0102]
图4c示出了he tb ppdu(he-trig)的格式。这是用于图2的数据帧(前导码230和数据221)的格式。各个he-trig ppdu携带响应于触发帧的单个传输(即,来自一个非ap站)。he-trig帧具有非常类似于he su ppdu的格式的格式,除了he-stf字段的持续时间是8μs之外。特别地,不包括he-sig-b字段,这是因为已经由tf 210定义了向非ap站的ru分配。再次,在各个20mhz信道上复制字段400c,而对于字段401c,在信道带宽上调制he-stf和he-ltf,而仅在所涉及的ru上调制数据。
[0103]
如果dil发生在整个20mhz信道或其倍数上,则dil传输基于he su ppdu格式,或者对于传输发生在20mhz信道的子部分上的情况,则dil传输基于he tb ppdu格式。
[0104]
常规的mu传输强制前导码230对于所有传输是相同的。更确切地,对于802.11ax,pre-he调制字段400c(构成前导码230)必须完全相同,并且在所使用的通信信道的各个20mhz频带上同时发射。这包括由非ap站向目的地dil非ap站进行的dil传输的前导码。
[0105]
一旦站已经使用调度的和/或随机的ru来向ap传输数据,ap就以多用户确认进行响应,以确认在各个ru上接收到的数据。确认帧240可以遵循non_ht ppdu格式(241)以进行块确认,或者当在ofdma ru上发送时遵循he mu ppdu格式(242)以进行基于ru的确认。
[0106]
对于dil传输,可以设想目的地dil非ap站在与用于dil传输222的ru相同的ru上发射确认帧260。确认帧260可以遵循su格式(图4a)。
[0107]
已经出现了多ap技术,其中一旦ap 110、120、130之一被许可对公共通信信道的接入,ap 110、120、130就协作以共享公共通信信道。ap彼此交换消息以协调多ap通信,即避免干扰。
[0108]
公共通信信道的多ap共享是基于资源的。共享资源的量可以以时间单位、频带宽度、流的数量、数据或业务的量(例如,字节的数量)和/或任何其他合适的单位来测量,这取决于如上定义的资源的类型。例如,可以共享如图2所示的频率组织的ru,这意味着第一ap可以向其他ap提供一个或多于一个ru。从这个角度来看,“共享资源”、“共享频带”、“共享信道”和“共享资源单元”是同义词,并且指定通过多ap技术由协调器ap向另一ap提供的这些资源。
[0109]
为了协调多ap通信,ap可以是ap间协调组的一部分,ap间协调组的形成在本发明的范围之外。作为示例,愿意协作的ap可以先前发布管理帧,如信标或专用广播帧,以向其他ap广告其多ap协调能力。协调组也被称为用于多ap共享的ap候选集合。
[0110]
图5示出了实施多ap技术以实现协调的ofdma资源共享的传输序列。传输序列基于802.11ax帧。然而,可以使用等效帧。
[0111]
触发帧210具有非ht复制格式,并且在形成公共通信信道的各个20mhz信道(例如,
为了说明起见,40mhz)上被复制。
[0112]
从协调器或“共享”ap(为了说明起见,ap1)发送的触发帧210被配置为触发用于另一无线网络(为了说明起见,由ap2管理的bss2)的mu传输,即,发起多ap协调以与其他bss共享txop的一部分。为此,触发帧210将保留的通信信道的一个或多于一个资源单元(这里是具有20mhz宽度的单个资源单元ru5)分配给其他无线网络。从该角度来看,触发帧210充当通告共享所许可的txop的资源的帧。
[0113]
在所示的示例性序列中,由ap1发送的tf 210将其主20mhz信道的资源单元分配给其自己的无线网络(即,bss1)的非ap sta(sta
11
、sta
12
、sta
13
、sta
1i
)。因此,常规mu ul传输221发生在bss的主20mhz信道上:各个非ap sta(sta
11
、sta
12
、sta
13
、sta
1i
)根据he tb ppdu格式(图4c)发射ul帧,其中所有pre-he调制字段400c(形成前导码230)仅由这些站在主20mhz信道上发射。
[0114]
除了常规的mu ul ru之外,mu传输的一个或多于一个资源单元被分配给由另一ap(ap2)管理的另一无线网络(在该示例中为bss2)。从协调器ap的角度来看,该另一ap(ap2)被认为是纯粹的装置,例如与协调器ap(ap1)无关联的站,即通常没有由协调器ap分派给它的aid。该另一ap称为被协调或“被共享”ap,并且将管理由协调器ap分配给其bss的共享资源。
[0115]
由ap1在tf 210中用信号通知资源单元向被协调ap(ap2)的分配。由于针对ap2不存在ap1所已知的aid,因此可以使用专用标识符来填充相应的“用户信息”字段340的“aid12”子字段341。例如,被协调ap的mac地址或被协调bss的bssid可以用于用信号通知资源单元被分配给被协调ap/bss(ap2/bss2)。
[0116]
这种分配的资源单元各自占用由多个20mhz信道(例如,20、40、60、80mhz等)构成的频带。换句话说,多ap技术优选地分租20mhz信道。共享频带可以是连续的或打孔的,并且可以与bss1的主信道相邻或不相邻。
[0117]
如前所述,各个无线网络bssx定义其自己的主20mhz信道,该网络的站在该主20mhz信道上进行竞争。共享频带可以包括或不包括被协调bss(这里是bss2)的主20mhz信道。当共享频带不包括bss2的主20mhz信道时,ap2和bss2的非ap站必须临时切换它们的主20mhz信道(直到资源共享结束为止),以在该共享频带上高效地一起通信。
[0118]
用于被协调bss(bss2)的“新”(和临时)主20mhz信道可以由协调器ap(ap1)在tf 210中(使用适当的标志)定义,或者由被协调bss的所有站已知的规则定义。
[0119]
被协调ap(ap2)使用分配给其bss(在该示例中为ru5)的mu传输的资源单元来管理其bss(bss2)内的数据交换,特别是bss2的非ap站和ap2之间的数据交换。
[0120]
递归地,ap2可以将如此获得的共享资源单元的一个或多于一个20mhz信道分租给bss2之外的站,例如分租给另一ap(诸如ap3等)。在这种情况下,ap2成为ap3的协调器ap。作为示例,当被协调装置(ap2)是物理ap的传输的bssid ap时,可以进一步将共享频带中的一部分分配给其未传输的bssid。
[0121]
当管理被协调传输的共享资源内的数据交换时,被协调装置可以使用单用户(su)格式传输数据帧,这是因为共享频带由一个或多于一个整个20mhz信道构成,但是也可以使用多用户(mu)格式或混合这两者来传输数据帧。所使用的su格式可以是根据ieee 802.11ax标准的he su ppdu格式(图4a);所使用的mu格式可以是根据ieee 802.11ax标准
的he mu ppdu格式(图4b)(替代地,可以根据ieee 802.11be标准设想eht mu ppdu格式)。在mu格式情况下,帧(前导码)具有he-sig-b字段,该he-sig-b字段包含附加信息(诸如发送器的标识符,即被协调ap),该附加信息可以由帧的接收方使用以快速(即,甚至在接收到帧的数据字段之前)确定ppdu的发送器。这有助于非ap站正确地识别帧是否必须被处理(如果帧来自本地ap)。
[0122]
例如,参考图2说明的mu方案可以在这些共享资源单元(在该示例中为ru5)内实现。
[0123]
因此,被协调ap(ap2)发出触发帧510(以su或mu格式),以在由协调器ap(ap1)触发的(第一)mu传输的所分配的共享资源单元上触发来自第二bss(bss2)的非ap站的(第二)mu ul传输。被协调ap(由ap1通过tf 210触发)成为bss2的非ap站的触发ap。tf 510针对bss2的非ap站的mu ul传输530定义自己的持续时间312(在由tf 210的持续时间312定义的txop的限制内)和自己的ul长度332。
[0124]
由于被协调ap(ap2)是形成共享频带的20mhz信道(当未被分租时)中的唯一发送器,因此由被协调ap在20mhz信道上发送的前导码500(tf 510的前导码)不与由bss1的sta在其他20mhz信道中(同时)发送的前导码230叠加。
[0125]
接着,bss2的非ap站接收由ap2发送的tf 510,从tf 510确定它们是否被分配了共享频带内的ru(在该示例中为ru5)。注意,tf 510中定义的ru包含在tf 210中定义的共享ru内,并且可以是tf 210中定义的共享ru的子部分。bss2的非ap站然后可以发射其触发的ul帧530(具有前导码520)。
[0126]
mu下行链路帧(550(连同其前导码540))还可以在由ap1许可的共享频带内传送,其中ap2可以针对其bss(bss2)的多个非ap站发送若干ampdu。
[0127]
phy前导码500-520-540可以具有与相关数据510-530-550相同的频率宽度,也就是说在该示例中为20mhz宽度。
[0128]
如图5所示,被协调bss(bss2)内的mu传输在时间上可以比协调器bss(bss1)内进行的mu传输短(参见阴影部分)。在该情况下,被协调ap(ap2)可以发送填充信号,以在整个txop上维持共享频带上的能量。
[0129]
在共享频带中的mu传输结束时,被协调bss(bss2)的站切换回其原始的主20mhz信道(如果已经进行了临时切换)。
[0130]
这种被协调的多ap方案高效工作的一个主要要求是所有参与者(包括被协调ap及其相关联的非ap站)对触发帧的积极接收。
[0131]
然而,被协调bss的一些非ap站(例如,由bss2中的ap2管理的站)可能超出协调器ap(ap1)的传输范围,并且因此可能没有接收到初始tf 210。
[0132]
这对于这些bss被分配包含其主20mhz信道的共享频带不应该是问题。实际上,在这种情况下,被协调ap(ap2)仍然在被协调bss(bss2)的主信道中发射tf 500,并且该bss的超出范围的非ap站能够接收tf 500并因此知道将要到来的mu序列。
[0133]
但是当所分配的共享频带不包含被协调ap(ap2)的主20mhz信道时,这是不同的。这是因为需要被协调bss(bss2)的站的临时切换以从被协调ap接收进一步的通信(特别是触发帧510)。然而,该bss的超出范围的非ap站在没有接收到初始tf 210的情况下不能知道这种切换。因此,这些非ap站不能参与被协调txop,特别是不能接收其本地ap(被协调ap,
ap2)通过切换后的主20mhz信道发送的tf 500。
[0134]
提出了一种克服该问题的增强的多ap方案,其易于在被协调ap处实现并且提供灵活的多ap共享。
[0135]
增强方案在被协调ap处(并且更一般地在被协调装置处)且响应于tf210(即,通告资源共享的帧)的接收,提供重新通告帧的发送,该重新通告帧重复接收到的通告帧的mac有效载荷或重复通告帧的短起始部分(例如mac头部 mac有效载荷中的一个或多于一个起始字段)之后的大的最终数据部分。使短起始部分不同,以使站可以清楚地区分通告帧和重新通告帧。这是重要的,使得站操作满足序列时间(例如,mu传输在重新通告帧之后的sifs开始)。
[0136]
重新通告确保被协调bss的所有站(即,包括超出范围的站)变得知道mac有效载荷(来自初始/通告tf 210)中定义的资源共享。
[0137]
此外,仅仅重复或拷贝mac有效载荷或其大部分(即,公共和固定有效载荷)使被协调ap处的操作复杂度保持非常低。这很好地适应于它们在接收到初始/通告tf 210时所具有的非常短的时间(仅保证sifs)。
[0138]
因此,被协调bss的非ap站从与协调器ap(ap1)分离的被协调ap(ap2)接收重新通告帧,该重新通告帧通告共享被许可给协调器装置的传输机会(txop)的资源;然后,响应于接收到重新通告帧,它们将主信道切换到共享资源的操作信道。因此,操作信道(暂时)变为被协调bss的主信道。
[0139]
协调器ap可以发送包括重新通告字段的通告帧(初始tf),该重新通告字段指示与资源共享有关的至少一个被协调ap是否必须重新通告资源共享。协调器ap接下来从一个或多于一个被协调ap接收重复所发送的通告帧的mac有效载荷或其大的最终数据部分的重新通告帧。
[0140]
虽然多ap技术的以上呈现关注于协调器ap和被协调ap,但是本发明针对作为协调器实体和被协调实体操作的任何种类的装置。
[0141]
类似于将ru分配给dil传输(参见图2中的222),可以进行资源的共享以有利于p2p组,该p2p组可以组织其自身以在共享资源内进行dil传输。在这种情况下,被协调装置是p2p装置(而不是ap),例如p2p组的所有者或管理器。
[0142]
类似地,任何装置(而不仅仅是ap)可以获得txop并决定使用所提出的机制来共享txop。因此,协调器装置可以与ap不同。
[0143]
换句话说,除了被协调bss之外,还可以考虑其他通信组,如在(上面参考图2引入的)直接链路中通信的站的组。在这种短距离和动态网络配置内,一个站装置可以被选举为组所有者,并且充当所有p2p通信的中央集线器。结果,多ap(共享)方案可以被应用于直接链路,其中被选举为给定p2p组的主所有者的装置可以具有与以上针对给定bss引起的被协调ap等效的角色。
[0144]
因此,在以下描述中,针对触发基于多ap的协调方案并向其他组或bss(例如,协调器ap或协调器p2p站)提供共享资源的实体,参考“协调器装置”。相应地,针对管理这样的其他组或其他bss的任何实体,参考“被协调装置”:例如,可以对应于另一bss的上下文中的被协调ap或p2p组的上下文中的组所有者站。
[0145]
图6a示意性地示出了被配置为实现本发明的至少一个实施例的通信装置600,例
如图1所示的任何(ap和非ap)站。通信装置600是协调器装置、被协调装置或由协调器或被协调装置管理的纯粹的站。
[0146]
通信装置600可以优选地是诸如微计算机、工作站或轻型便携式装置等的装置。通信装置600包括通信总线613,通信总线613优选地连接到:
[0147]
表示为cpu的中央处理单元601,诸如处理器;
[0148]
存储器603,用于存储根据本发明的实施例的方法或方法的步骤的可执行代码以及适于记录实现方法所需的变量和参数的寄存器;以及
[0149]
至少一个通信接口602,其经由发送和接收天线604连接到无线通信网络,例如根据ieee 802.11标准族之一的通信网络。
[0150]
优选地,通信总线提供包括在通信装置600中或连接到通信装置600的各种元件之间的通信和互操作性。总线的表示不是限制性的,并且特别地,中央处理单元可操作以直接地或借助于通信装置600的另一元件将指令通信到通信装置600的任何元件。
[0151]
可执行代码可以存储在存储器中,该存储器可以是只读的、硬盘或可移动数字介质(例如盘等)。根据可选变型,程序的可执行代码可以借助于通信网络经由接口602接收,以在被执行之前存储在通信装置600的存储器中。
[0152]
在实施例中,装置是使用软件来实现本发明的实施例的可编程设备。然而,替代地,本发明的实施例可以全部或部分地以硬件(例如,以专用集成电路或asic的形式)实现。
[0153]
图6b是示意性地示出适于至少部分地执行本发明的通信装置600的架构的框图。如图所示,装置600包括物理(phy)层块623、mac层块622和应用层块621。
[0154]
phy层块623(这里是802.11标准化phy层)的任务是对任何20mhz信道或公共通信信道进行格式化、调制或解调,从而通过所使用的无线无线电介质发送或接收帧,诸如802.11帧,例如用以保留传输时隙的介质接入触发帧tf,用以与传统802.11站交互的基于20mhz宽度的mac数据和管理帧,以及去往/来自该无线电介质的宽度小于20mhz传统(通常为2或5mhz)的ofdma类型的mac数据帧。
[0155]
mac层块或控制器622优选地包括实现常规802.11ax mac操作的mac 802.11层624、以及用于至少部分地执行本发明的附加块625。mac层块622可以可选地以软件实现,该软件被加载到ram 603中并由cpu 601执行。
[0156]
优选地,附加块625被称为多ap通告管理模块,其具有不同的操作以实现本发明的部分,这取决于通信装置600所扮演的角色。由于同一装置可以随时间扮演不同的角色,因此附加块625优选地被设计为选择性地进行不同的操作。
[0157]
例如,而非详尽地,充当协调器装置的通信装置的操作可以包括:选择被协调装置(ap或非ap p2p站);生成初始触发帧,该初始触发帧通告资源共享并且包括例如用于同一组的站的和用于其他组的ru分配的指示、以及哪些被协调装置必须发送重新通告帧的指示。
[0158]
例如,而非详尽地,充当被协调装置的通信装置的操作可以包括:从协调器装置接收通告(触发)帧;确定是否必须发送重新通告帧,如果需要,则通过重用通告帧的mac有效载荷或其大的最终数据部分来准备重新通告帧;配置phy层623以发射重新通告(触发)帧。
[0159]
例如,而非详尽地,充当被协调组/bss中的站的通信装置的操作可以包括:从被协调装置接收重新通告帧;从接收到的通告帧或重新通告帧(如果没有接收到通告帧)中检索
指示以安全地切换其主信道;进行常规的p2p(dil)的帧交换或mu传输。
[0160]
根据本发明的实施例,mac 802.11层624和多ap通告管理模块625彼此交互,以准确地处理寻址到多个站的ofdma ru上的通信。
[0161]
在该图的上部,应用层块621运行用于生成和接收数据包(例如,诸如视频流等的数据包)的应用。应用层块621表示根据iso标准化的mac层之上的所有堆栈层。
[0162]
本发明的实施例在其不同方面有利地考虑由一个或多于一个被协调装置发射控制帧,该控制帧在所获得的共享ru中发出它们的he ppdu之前复制初始触发帧(由协调器装置发射的所谓的“通告帧”)的信息,以使被协调装置附近的所有站(特别是超出协调器的传输范围的站)可以在共享ru的使用开始之前接收这种信息。当初始触发帧用信号通知基于多ap的资源共享时,接收到初始触发帧或其副本的所有站变得知道这种共享,并且因此可以在必要时切换它们的主信道。由于形成由被协调装置接收的初始tf的大部分的资源分配信息原样复制到新的控制帧(所谓的“重新通告帧”)中,因此被协调装置可以以同步方式实现每20mhz信道的正确、快速且容易的复制。
[0163]
本发明的构思在图7中示出,图7示出了具有本发明的实现的与图5类似的传输序列。图8是示出根据本发明实施例的特别是在图7的序列期间充当协调器装置的通信装置的一般步骤的流程图。图9是示出根据本发明实施例的特别是在图7的序列期间的非协调器通信装置(即,充当被协调装置或充当纯粹的站)的一般步骤的另一流程图。
[0164]
如从图7中显而易见的,初始触发帧710仍然在通信信道上发射,以通告基于多ap技术的资源共享。该通告帧在概念上等效于上述tf 210,但可以任选地包括如下文进一步描述的附加指示,以在需要由被协调装置进行重新通告时用信号通知。
[0165]
tf 710随后是由一个或多于一个被协调装置(ap2)在通告帧710之后的sifs发送的重新通告帧720。优选地由被协调装置在与针对tf 710相同的20mhz信道上(或者在与被协调装置在带宽操作方面的能力匹配的所有相应的20mhz信道上)以非ht复制模式来发射。可选地,重新通告帧720可以在较少的信道上传输,在这种情况下,重新通告帧720至少在被协调装置的主信道(使得同一bss的所有站接收帧)和分配给被协调装置的共享频带的信道上发射。
[0166]
重新通告帧720也可以被命名为“自触发帧”,这是因为它旨在用于发射帧的被协调装置的bss集(或组集)。
[0167]
根据本发明,重新通告帧720包含与tf 710相同的资源分配数据内容,特别地,重新通告帧720可以二进制重复或拷贝tf 710的整个mac有效载荷(或除了一个或多于一个起始字段之外的大部分),其中定义了所有资源分派(因此包括资源共享)。这允许与被协调装置在同一组/bss中的所涉及的所有站接收资源分派,即使它们超出ap1的传输范围并且没有接收到初始通告帧710也是如此。
[0168]
有利地,当在协调器装置发起的多ap资源共享中涉及若干被协调装置时,这些被协调装置都同时以非ht重复格式在20mhz信道(优选地相同的信道)上发送相同的重新通告帧710。因此,它们的bss或组的所有站变得知道资源共享。
[0169]
在所分配的共享频带需要的情况下,站进行向(在帧710、720中指示或通过预定义规则而本地已知的)适当信道的主信道切换。
[0170]
然后,mu传输221、510可以在重新通告帧720(包括其前导码230和500)之后的sifs
开始。先前已经参考图5描述了这种mu传输。例如,被协调ap还可以在分配给它(或其bss)的共享资源上发送触发帧,以触发与其自己的基本服务集的非ap站的在所分配的共享资源上的多用户上行链路传输。
[0171]
此外,在寻求减少相邻20mhz信道之间的干扰的实施例中,当在整个20mhz频带上发射前导码500、520、540时,相关数据520、540、560在较窄的频带上发送。例如,可以在20mhz信道(由242个频调构成)的一个(或两个)边界处定义空26频调ru(例如,在相应的用户信息字段340中使用aid=2046)。在图中的附图标记599下示出了空ru,其是最接近ap1的主信道的ru。
[0172]
如上所述,通告tf 710通过在相应的“aid12”子字段341中设置例如ap2的bssid来向bss2分配资源,例如一个或多于一个ru(这里是定义共享频带的ru5)。
[0173]
在实施例中,被协调装置(ap2)的重新通告处理对于接收通告帧710的被协调装置(ap2)是系统化的。在这种情况下,tf 710可以类似于上面说明的tf 210。
[0174]
这可以应用于直接链路ru通信:仅仅确定为ru是直接链路ru就足以确定为需要重新通告。类似地,这也可以应用于被协调ap:仅仅使用被协调ap的mac地址或bssid(或从其导出的值)进行ru分配就足以确定为需要重新通告。
[0175]
在具体实施例中,只有必须临时切换其主信道(出于上述原因)的被协调装置继续重新通告用于其配对站(以使它们也进行切换)的资源共享。在这种情况下,还响应于从接收到的通告帧710确定为分配给被协调装置的共享资源不包含被协调装置的主信道(在这种情况下需要临时切换),发送重新通告帧。
[0176]
在其他实施例中,协调器装置(ap1)可以决定被协调装置何时必须发送重新通告帧720,以及任选地哪些被协调装置必须这样做。
[0177]
例如,协调器装置可以知道所触发的bss或组的所有站都在其传输范围内。在这种情况下,所有站将直接接收通告帧710并且不需要发送重新通告帧720。节省了相应的传输时间 sifs。这种情况通常发生在协调器ap是传输的bssid ap时,该发送的bssid ap与其非传输的ap(它们都位于同一物理ap装置内)至少之一共享其时间/频率txop的一部分。
[0178]
在这种情况下,初始通告帧710可以包括重新通告字段,该重新通告字段指示与资源共享有关的至少一个被协调装置是否必须重新通告资源共享。被协调装置仅必须读取所接收的通告帧的重新通告字段,以确定它们是否必须重新通告资源共享。
[0179]
在具体实施例中,可以请求所有被协调装置发射重新通告帧。当协调器装置实现打孔tf时(由于检测到不能用于由tf保留的通信txop的一些占用信道),这可能是有用的。
[0180]
在具体实施例中,仅邀请必须临时切换其主信道(出于上述原因)的被协调装置重新通告用于其配对站(以使它们也进行切换)的资源共享。在这种情况下,重新通告字段指示必须切换主信道的被协调装置必须重新通告资源共享。
[0181]
例如,重新通告字段可以允许协调器ap在没有重新通告(字段设置为0)和由切换被协调ap进行的重新通告(字段设置为1)之间进行决定,或者在由所有被协调ap(不管主信道切换问题如何)进行的重新通告(字段设置为0)和由切换被协调ap进行的重新通告(字段设置为1)之间进行决定,或者甚至在三个选项(重新通告字段因此由至少两个位构成)之间进行决定。
[0182]
当然,可以考虑任何其他条件来选择被协调装置的子集以发射重新通告帧。例如,
可以选择被认为在空间上远离协调器装置的被协调装置的子集。空间距离可以由低功率信号(与阈值相比)的测量产生。这样的示例旨在通过在这些装置附近并入站来扩大保护区域。
[0183]
更一般地,协调器装置可以选择性地选择哪些被协调装置必须发送重新通告帧(例如取决于策略规则和/或历史数据)。在这种情况下,重新通告字段优选地在资源级别(例如,在触发帧中的用户信息字段级别)提供。
[0184]
在一些实施例中,重新通告字段在帧710的触发类型子字段331中实现。子字段331可以被设置为指示协调触发帧需要由被协调装置重新通告的值。例如,可以使用一个或多于一个保留值(“8”、“9”等)。
[0185]
在变型中,特定子字段(例如,充当重新通告字段的单个位)可以用作重新通告要求的信号通知元素。这样的子字段可以仅被命名为“需要tf”或“需要tf复制”或“需要tf到自身”或任何其他适当的名称。
[0186]
在一个实现中,802.11ax用户信息字段340的位39(图3中的附图标记343)用于此目的。替代地,可以使用触发相关用户信息子字段344中的一个或多于一个位。有利地,ru级别的这样的一个或多于一个位使得协调器ap可以选择性地选择哪个被协调装置必须重新通告资源共享。此外,ru级别的子字段的使用与现有的802.11ax tf格式向后兼容。
[0187]
在另一实现中,可以使用公共信息子字段330内的位。因此,这样的信号通知对于所有被协调装置是共同的。当具有所分配的共享ru的所有装置(除了协调器bs的装置之外)被认为是被协调装置时,优选地应用该位。
[0188]
作为示例,可以使用“需要cs”位(图3中的附图标记336),因为在用于多ap技术的触发帧的情况下,此时它是无意义的。在变型中,可以使用保留位b63(附图标记334),或者可以使用触发相关公共信息字段335中的任何位或多位字段。公共信息字段720级别的这种信号通知也与现有的802.11ax tf格式向后兼容。
[0189]
根据本发明,重新通告帧tf到自身720具有与初始通告帧tf 710基本相同的有效载荷内容。由于序列定时(mu传输在重新通告帧720之后的sifs开始),需要重新通告帧720和初始通告帧710不同,特别是用于超出范围的站知道它们当前正在接收通告帧710(在这种情况下预期重新通告帧720)还是重新通告帧720(在这种情况下,mu传输将在sifs之后开始)。因此,使两个帧710、720之间的短起始部分不同。
[0190]
在短起始部分由mac头部和mac有效载荷的一个(或两个)或更多个起始字段构成的第一实施例中,公共信息字段330中的触发类型子字段331可以用于将tf到自身帧识别为新的触发帧变型(使用一个保留类型值)。因此,站仅需要读取该子字段331以清楚地区分tf 710和tf 720。在这些实施例中,mac有效载荷的剩余部分(定义ru分配,包括资源共享)可以保持原样。可选地,可以调整下一字段,ul长度子字段332。
[0191]
在第二实施例中,重新通告帧720在其mac头部中包括空发送器地址ta字段(即值为0或null)或不包括ta字段。这可以有利地用于当整个mac头部在重新通告帧720中被二进制拷贝时。在这种情况下,在被协调装置处创建重新通告帧非常简单且快速(仅保证sifs持续时间来创建帧):仅复制接收到的通告帧710,其中mac头部的发送器地址(ta)字段被清空或删除。这也可以与修改mac头部的一个或多于一个起始字段的上述第一实施例一起使用。
[0192]
这些实施例使得任何站可以动态地充当协调器装置,因为不需要在帧中标识协调
器装置。因此,本发明提出的共享方案是完全灵活的。
[0193]
注意,为了在重新通告帧720和初始通告帧710中设置的持续时间之间的一致性,优选地(但不是强制的)重新通告帧720指示较低持续时间定时器(在持续时间字段312中),再次保留与初始通告帧710相同的通话时间。为了一致性,在初始通告帧tf 710中指定的持续时间字段312包含:响应于其而传输的重新通告帧720的时间长度 一个sifs和ru长度(mu传输时间)。
[0194]
然而,在一些实施例中,共享频带可以在与tf 710中指示的“ul长度”子字段332相对应的持续时间中分配给被协调组。在这种情况下,被协调组的站都不会在ul长度332时段之后发射,从而将频带释放给协调器装置。这使得txop的最终时段在共享频带上不被使用:避免了与ap1 bss(主20mhz信道)的同信道干扰;此外,ba帧241可以由ap1在释放的频带上被复制,以占用介质并且重置附近的并且在该20mhz信道上操作的站的任何nav。
[0195]
现在转到图8和图9,说明了根据本发明实施例的各种装置处的操作。
[0196]
假设所有装置(特别是ap和p2p组所有者)具有ap候选集合,该ap候选集合列出希望(通过多ap共享)被提供用于数据传输的新资源的其他bss或p2p组。基于这样的集合并且基于来自其他ap和其他p2p组所有者的资源请求,接入介质的协调器装置可以决定共享资源。
[0197]
参考图8,在步骤801,协调器装置(比如说协调器ap)准备触发帧710,用于触发被协调方案的多用户(mu)传输。tf 710使用适当的指示(例如,相应的aid12子字段341中的bssid或dil会话标识符或mac地址),将一些资源单元分配给它的bss的非ap站,并且将一个或多于一个资源单元分配给其他bss和/或p2p组。
[0198]
在同一步骤801期间,协调器ap还确定被协调装置是否必须发送重新通告帧702,并且在适用时确定哪些被协调装置必须发送重新通告帧702。
[0199]
如上所述,协调器ap的决定可以被包括在专用重新通告字段中,例如触发类型子字段331(不同的值对应于不同的重新通告方案)、b39位343、触发相关用户信息子字段344中的一个或多于一个位、公共信息子字段330内的一个或多于一个位(诸如“需要cs”位336或位b63 334)或甚至触发相关公共信息字段335中的一个或多于一个位。协调器ap可以例如指示所有被协调装置必须发射重新通告帧720,或者指示没有被协调装置必要这样做,或者指示仅主信道切换被协调装置必须这样做,或者单独指示必须这样做的各个被协调装置(例如,对于各个共享ru使用位b39 343)。
[0200]
分配(共享)给被协调装置的ru的选择可以由协调器装置考虑到被协调装置是否必须切换其主信道来进行。优选地,协调器装置寻求减少必须切换主信道的被协调装置(以及因此相关联的站)的数量。
[0201]
协调器装置可以知道由各个站使用的主信道(例如,可能看起来直接链路会话可以在协调器ap的bss外部发生,使得直接链路站的主信道与协调器ap的主信道不同)和/或由被协调bss使用的主信道(例如,可能看起来协调器bss和被协调bss不具有相同的主信道)。在任何情况下,被协调装置的主信道被包含在由协调器ap操作的信道带宽中(否则被协调装置将接收不到初始通告tf 710)。作为示例,协调器ap可以使用bqr触发帧(代表带宽查询报告)来触发各个被协调设备/bss/p2p组的最适当的信道。
[0202]
如上所述,在步骤802,由协调器ap的phy发送如此准备的初始通告tf 710,以触发
各种站(协调器ap自己的bss的一些非ap站,以及诸如不同bss的其他ap和/或p2p组所有者站的被协调装置)。在形成被检测为空闲的公共通信信道的各个20mhz信道上发送初始通告tf 710。
[0203]
初始通告tf 710使一些被协调装置发送重新通告帧720。因此,在步骤803a,协调器ap预期从触发的被协调装置接收(tf 710之后的sifs)这样的控制帧720。
[0204]
可选地,协调器ap还可以将重新通告帧720同时发送到一个或多于一个被协调装置。这是步骤803b。例如,这使得可以到达在接收初始通告帧710时有困难或问题的一些装置,而不管它们所属的bss或组如何。
[0205]
接着,在步骤804,协调器ap在为其bss保持的资源单元上参与mu通信(230、221、241)。如果ru是上行链路ru,则协调器ap从其bss的非ap sta接收数据帧。
[0206]
注意,在不涉及协调器ap的共享频带上并行进行其他传输。对于各个共享dil ru,(直接链路通信的)目的地非ap sta在该ru上从p2p组所有者接收数据帧。对于分配给不同bss的各个共享ru,(在该不同bss的非ap sta和同一bss的被协调ap之间)发生不同bss内的mu传输。
[0207]
参考图9,在步骤901,在协调器ap的传输范围内的并且主信道传送初始通告tf 710的复制之一的任何非协调器装置接收初始通告tf 710。非协调器装置可以是任何bss的非ap sta、bss的ap或p2p组内的sta。
[0208]
注意,以流程图中未示出的常规方式(例如802.11ax)处理常规触发帧。
[0209]
装置可以使用接收到的帧中的信息来识别接收到的帧是资源共享通告帧710。
[0210]
例如,tf 710可以包括标识通告帧的专用触发类型子字段331,从而邀请各个接收装置分析其中的各个用户信息元素,以确定是否与即将到来的mu传输有关。
[0211]
替代地,装置可以分析tf 710的各个用户信息元素以确定是否与其他bss或p2p组共享资源(例如,是否aid12子字段包括bssid或p2p会话标识符或mac地址)。
[0212]
可以设想用于允许分析接收到的tf的其他手段。作为示例,装置可能先前已经确定为其相关联的ap或组所有者已经通过在ap或组所有者传输的管理(例如,信标或探测响应)帧中广告的能力列表向其他ap(协调器装置候选)通知其ap协调能力。
[0213]
在步骤902,非协调器装置确定其是否充当被协调装置。基本上,当是共享资源被分配给bss的ap或p2p组的组所有者时,就是这种情况。在实践中,它的bssid或mac地址在一个用户信息元素的aid12子字段(或帧内的被协调装置的任何列表)中的存在足以使装置确定其是被协调装置。
[0214]
在测试902为肯定的情况下,被协调装置在步骤903从所接收的tf 710检索重新通告字段(如果存在)。这是为了确定(测试904)被协调装置是否必须发射重新通告帧720。
[0215]
在测试904为肯定的情况下,被协调装置如上所述创建重新通告帧720,特别是除了准备具有例如ta字段空的mac头部之外,还通过二进制拷贝mac有效载荷或其大数据部分来创建重新通告帧720。然后在初始tf 710之后的sifs发送重新通告帧720。所述发送由所有触发的被协调装置在复制模式下同时进行。这是步骤905。
[0216]
下一步骤是步骤906,在步骤906期间,装置在正确的主信道上配置自身。
[0217]
如上所述,如果原始主信道被分配给装置和其bss或p2p组的共享资源所包含,则该装置不必修改其主信道。只有物理(phy)层被配置为处于mu在通过所分配的一个或多于
一个共享资源单元上操作的状态。
[0218]
另一方面,如果原始主信道未被分配给装置和其bss或p2p组的共享资源包含,则该装置必须在phy层临时切换其主信道。如果所分配的共享资源大于单个20mhz信道,则仅一个20mhz信道成为主信道,并且其他信道是辅信道。
[0219]
在测试904为否定的情况下,处理直接转到步骤906以准备phy层。
[0220]
返回到测试902,如果结果为否定,则装置不是被协调装置。
[0221]
在测试907,装置确定它是否与txop 200有关。
[0222]
对于协调器ap的非ap站,这意味着这些非ap站被分配ru(用户信息字段的aid12子字段包括它们自己的aid)。
[0223]
对于不属于协调器ap的bss的其他装置,它们必须确定共享资源是否被分配给它们的bss或p2p组。这可以通过分析ru的用户信息字段340来进行,以检测与它们的bss或p2p组相对应的标识符(例如,mac地址、dil会话标识符、bssid)。
[0224]
在装置与tf 710无关的情况下,该处理结束。否则,装置等待接收(步骤908)重新通告tf 720(由触发的被协调装置同时发送,可能包括其本地ap)。
[0225]
在步骤908之后,装置将其phy准备到正确的主信道(上述步骤906),特别地,装置切换其主信道(如果需要)。
[0226]
注意,超出协调器ap的传输范围的装置不接收tf 710(步骤901)。然而,由于本发明,与txop 200有关的这些装置(至少从其本地ap或组所有者)最终接收到重新通告帧720。对于这些超出范围的装置,该处理直接开始于步骤908(图右侧的虚线箭头)。由于tf 720中的特定信号通知,这些装置能够确定为接收到的帧是重新通告帧而不是初始tf 710。
[0227]
一旦装置的phy准备就绪(在重新通告tf 720随后的sifs之前),它们就在它们各自的所分配的ru中参与mu传输(其在tf 720之后的sifs开始)(步骤909)。在txop 200结束时,已经切换了主信道的装置切换回其原始主信道。
[0228]
因此,本发明使得超出范围的站可以最终知道资源共享,并且因此临时切换它们的主信道以实际参与mu传输。本发明对网络的影响很小(只有重新通告tf 720的传输时间 sifs)。这是因为,由于基本上所有mac有效载荷的二进制拷贝,各种被协调装置可以快速生成相同的重新通告帧,并因此同时(而不是相继地)发送重新通告帧。
[0229]
尽管以上描述基于频分,但是所提出的基于相继通告帧tf 710和重新通告帧tf 720的机制可以以时分共享来应用(也就是说,各种被协调装置相继地获得用于其bss的各个时隙,并且通信在单用户模式下操作)。
[0230]
如图3所示,触发帧格式还在对应于各个ru的用户信息字段340中包括mcs子字段345。mcs子字段指示要使用的调制和编码方案。协调器装置可在分配给被协调装置的共享资源的用户信息字段340中指定不同的mcs(当在步骤801准备帧时)。基于该指示,被协调装置可以发送具有不同mcs的重新通告帧720。
[0231]
例如,可以指示更大的mcs,使得减少由于重新通告帧720引起的开销影响。mcs值优选地对于所有被协调装置是相同的(使得由被协调装置发送的重新通告帧彼此正确地叠加)。
[0232]
图10示出了根据本发明实施例的另一传输序列。
[0233]
在这种场景下,ap1在三个20mhz信道上保留通信信道。ap1充当协调器ap,这意味
着tf 710是与其他bss或p2p组共享资源(这里是ru5和ru6)的通告帧。在该示例中,ru5被分配给由ap2管理的bss2,而ru6被分配给由sta
dil1
管理的p2p组。
[0234]
ap2和sta
dil1
接收通告帧710并且作为被协调装置,它们随后(在sifs之后)通过重复基本上所有mac有效载荷(同时)发射相同的重新通告帧720。在该图中,协调器装置ap1也同时发送重新通告帧720。
[0235]
在接收到重新通告帧720时,bss2和p2p组的所有非ap站(包括超出ap1的传输范围的这些非ap站)现在都知道资源共享,并且可以临时切换它们的主信道(如果需要)。它们准备好在txop期间进行数据传输。
[0236]
在这种场景下,与图7相比,bss2内的传输序列被修改:为了避免具有前导码500和相关数据510,被协调ap2开始在共享ru中利用在tf 710中定义的整个ul长度332期间持续的dl传输(dl mu ppdu-前导码1000和数据ru 1010)进行通信。换句话说,被协调装置与其自己的基本服务集的非ap站通过所分配的共享资源开始多用户下行链路传输。
[0237]
ul通信(ul ppdu前导码1020和ul数据1030)可以在dl通信之后的sifs发生。这旨在对齐bss(这里是bss1和bss2)之间的通信,特别是对齐前导码。这使得同信道干扰减少。
[0238]
为了在不发射触发帧的情况下正确地发生ul传输,使用dl mu ppdu(1000,1010)来触发上行链路ru。换言之,多用户下行链路传输包括对所分配的共享资源上的后续多用户上行链路传输机会的指示。
[0239]
例如,一些dl数据帧包含trs控制子字段(根据802.11ax,mac头部中的trs控制子字段用于在上行链路方向上发起ofdma传输,并且对参与ul mu传输的非ap sta进行标识并向这些sta分派ru)。所得到的ul ru 1030为bss2的被触发(经由trs)的非ap站发射关于接收到的dl数据1010的ul数据和/或确认提供空间。
[0240]
通常,数据帧的mac头部内的trs子字段用于触发来自接收dl数据帧的相同非ap站的响应(ul传输)。这意味着在dl和ul中寻址相同的非ap sta。
[0241]
为了绕过该限制,被协调ap2可以考虑在广播模式中使用至少一个dl ru来分别向若干非ap站发送若干mac数据帧,各个mac数据帧具有专用trs子字段。因此,允许dl广播ru以触发下一ul传输期间(具有用信号通知的持续时间1099)的若干不同的ul ru。
[0242]
注意,dl ul通信序列适合在初始通告帧tf 710中指定的原始持续时间312内:sifs tf 720的持续时间 sifs ul长度332 sifs 持续时间1099《tf 710的持续时间312。
[0243]
并行地,共享ru6用于dil传输。优选地,dil传输在bss1和bss2中的mu传输上对齐。为了实现这一点,tf 710的ul长度字段332用于定义第一dil传输(sta
dil1
到sta
dil2
)的持续时间,然后在sifs之后,可以发生第二dil传输(sta
dil2
到sta
dil1
),其可以持续直到txop的结束(由tf 710的持续时间312定义)为止。
[0244]
尽管上文已经参考具体实施例描述了本发明,但是本发明不限于具体实施例,并且在本发明的范围内的修改对于本领域技术人员将是明显的。
[0245]
特别地,在适当的情况下,从不同实施例描述的不同he帧格式可以由eht帧格式代替。
[0246]
在参考前述说明性实施例时,本领域技术人员将想到许多进一步的修改和变化,前述说明性实施例仅以示例的方式给出,并且不旨在限制本发明的范围,本发明的范围仅由所附权利要求确定。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。
[0247]
在权利要求中,词语“包括”不排除其他元素或步骤,并且不定冠词“a”或“an”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载不同特征的仅有事实并不指示不能有利地使用这些特征的组合。
再多了解一些

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