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CN105794136A - 用于wlan系统中基于协作正交块的资源分配(cobra)的增强 - Google Patents

用于wlan系统中基于协作正交块的资源分配(cobra)的增强 Download PDF

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CN105794136A
CN105794136A CN201480065604.2A CN201480065604A CN105794136A CN 105794136 A CN105794136 A CN 105794136A CN 201480065604 A CN201480065604 A CN 201480065604A CN 105794136 A CN105794136 A CN 105794136A
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CN
China
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sta
cobra
frame
channel
stas
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Application number
CN201480065604.2A
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H·娄
张国栋
X·王
方娟
O·奥特莱
P·夏
M·高希
R·L·奥勒森
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InterDigital Patent Holdings Inc
Original Assignee
InterDigital Patent Holdings Inc
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Publication date
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Abstract

描述了一种用于在IEEE 802.11站(STA)中经由协作正交块资源分配(COBRA)来从IEEE 802.11接入点(AP)接收数据的方法。STA可以接收来自AP的COBRA调度,并在COBRA TXOP中向AP传送一个应答(ACK)。该STA可以基于所述COBRA调度来接收COBRA TxOP中的第一数据分组。该STA可以确定是否成功接收到第一数据分组,以及在没有成功接收到第一数据分组的情况下,STA可以在COBRA TxOP中向AP传送否定应答(NACK)。

Description

用于WLAN系统中基于协作正交块的资源分配(COBRA)的增强
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2013年10月1日提交的美国临时申请No.61/885,400以及2014年4月14日提交的美国临时申请No.61/979,099的权益,所述申请的内容在这里被引入以作为参考。
背景技术
基础设施基本服务集(BSS)模式中的无线局域网(WLAN)可以包括一个用于BSS的接入点(AP)以及与AP关联的一个或多个站(STA),即无线发射/接收单元(WTRU)。该AP可以访问或者对接于能够携带进出BSS的业务量的分布式系统(DS)或是别的类型的有线/无线网络。从BSS外部发起的针对STA的业务量可以通过AP到达,并且可以被递送至STA。源于STA且目的地处于BSS外部的业务量可被传送至AP,以便被递送至各自的目的地。BSS内部的STA之间的业务量同样可以通过AP来传送,其中源STA可以将业务量传送至AP,并且AP可以将业务量递送至目的地STA。这种介于BSS内部的STA之间的业务量可被称为点对点(P2P)业务量。凭借使用了电气与电子工程师协会(IEEE)802.11eDLS或IEEE802.11z隧道化DLS(TDLS)的直接链路建立,在源与目的地STA之间还可以直接传送P2P业务量。采用独立BSS(IBSS)模式的WLAN未必包含AP,并且由此STA彼此可以直接通信。这种通信模式可被称为“自组织(adhoc)”通信模式。
在IEEE802.11基础设施工作模式中,AP可以在一个名为主信道的固定信道上传送信标。该主信道的宽度可以是20MHz,并且可以是BSS的工作信道。而STA也可使用所述主信道来与AP建立连接。
IEEE802.11系统中的信道接入机制可以是具有冲突避免的载波感测多路访问(CSMA/CA)。在这种工作模式中,包括AP在内的每一个STA都可以感测主信道。如果检测到信道繁忙,则STA可以回退。由此,在指定的BSS中,在任何指定时间都只有一个STA可以进行传输。
发明内容
所描述的是一种供IEEE802.11站(STA)用于借助协作正交块资源分配(COBRA)来从IEEE802.11接入点(AP)接收数据的方法和装置。STA可以接收来自AP的COBRA调度,并在COBRATXOP中向AP传送应答(ACK)。该STA可以基于所述COBRA调度来接收COBRATxOP中的第一数据分组。该STA可以确定是否成功接收到第一数据分组,以及如果没有成功接收到第一数据分组,则STA可以在COBRATxOP中向AP传送一个否定应答(NACK)。
附图说明
更详细的理解可以从以下结合附图举例给出的描述中得到,其中:
图1A是可以实施所公开的一个或多个实施例的例示通信系统的系统图示;
图1B是可以在图1A所示的通信系统内部使用的例示无线发射/接收单元(WTRU)的系统图示;
图1C是可以在图1A所示的通信系统内部使用的例示无线电接入网络和例示核心网络的系统图示;
图2是例示的类型ICOBRA传输的图示;
图3是例示的COBRA参数集元素的图示;
图4是类型IICOBRA传输的示例;
图5是例示的多用户分集和子信道选择过程的图示;
图6是用于下行链路传输的例示的多用户分集和子信道选择过程的图示;
图7是用于上行链路传输的例示的多用户分集和子信道选择过程的图示;
图8是例示的具有下行链路COBRA能力的发射机的图示;
图9是例示的具有下行链路COBRA能力的接收机的图示;
图10是仿真场景1中、在信道B和信道D上都执行一次数据流传输的情况下的多用户子信道选择的仿真结果的图形表示;
图11是子信道上的信道幅度差的经验性累积分布函数(CDF)的图形表示;
图12是仿真场景2中、在信道B上执行两次数据流传输的情况下的多用户子信道选择的仿真结果的图形表示;
图13是仿真场景2中、在信道D上执行两次数据流传输的情况下的多用户子信道选择的仿真结果的图形表示;
图14是例示的DLCOBRATXOP的图示;
图15是例示的ULCOBRATXOP的图示;
图16是在DLCOBRA中的例示的COBRA调度信息传输失败的图示;
图17是在DLCOBRA的子信道之一中的例示的传输失败的图示;
图18是在ULCOBRA中的例示的COBRA轮询信息传输失败的图示;
图19是在ULCOBRA中的例示的COBRA调度信息传输失败的图示;
图20是在ULCOBRA的子信道之一中的例示的传输失败的图示;
图21是例示的NACK控制帧的图示;
图22是例示的上行链路数据缓存状态反馈过程的图示;
图23是例示的COBRA能力/工作元素的图示;
图24是例示的自组织归组(grouping)管理帧的图示;
图25是例示的自组织群组管理和传输过程的图示;
图26是例示的COBRADL调度帧的图示;
图27是另一个例示的COBRADL调度帧的图示;
图28是例示的COBRAUL调度帧的图示;
图29是统一COBRAUL/DL调度帧的第一示例的图示;
图30是统一COBRAUL/DL调度帧的第二示例的图示;
图31是第一例示COBRA轮询帧的图示;
图32是第二例示COBRA轮询帧的图示;
图33是例示COBRA上行链路请求(ULR)帧的图示;
图34是用于将ACK帧捎带(piggyback)到另一个帧的例示A-MPDU格式的图示;
图35是为每一个STA的ULR帧传输都使用固定或特定波段指配的独立ULCOBRA的第一例示信道接入方案的图示;
图36是具有码分复用(CDM)ULR的独立ULCOBRA的第二例示信道接入方案的图示;
图37是具有时分复用(TDM)ULR的独立ULCOBRA的第三例示信道接入方案的图示;
图38是在没有来自被指配的STA的ACK的情况下、为针对每一个STA的下行链路COBRA传输都使用固定或特定波段指配的独立DLCOBRA的第一示例信道接入方案的图示;
图39是在具有来自被指配的STA的ACK的情况下、为每一个STA的下行链路COBRA传输使用固定或特定信道/波段指配的独立DLCOBRA的第二例示信道接入方案的图示;
图40是为上行链路和下行链路COBRA传输都使用固定或特定信道/波段指配的第一例示组合下行链路/上行链路COBRA信道接入方案的图示;以及
图41是为下行链路COBRA传输使用固定或特定信道/波段指配以及为上行链路COBRA传输使用频率选择性信道/波段指配的第二例示组合下行链路/上行链路COBRA信道接入方案的图示。
具体实施方式
图1A是可以实施所公开的一个或多个实施例的例示通信系统100的图示。通信系统100可以是为多个无线用户提供语音、数据、视频、消息传递、广播等内容的多址接入系统。该通信系统100通过共享包括无线带宽在内的系统资源来允许多个无线用户访问此类内容,举例来说,通信系统100可以使用一种或多种信道接入方法,例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等等。
如图1A所示,通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、102d,无线电接入网络(RAN)104,核心网络106,公共交换电话网络(PSTN)108,因特网110以及其他网络112,但是应该了解,所公开的实施例设想了任意数量的WTRU、基站、网络和/或网络部件。每一个WTRU102a、102b、102c、102d可以是被配置成在无线环境中工作和/或通信的任何类型的设备。例如,WTRU102a、102b、102c、102d可以被配置成发射和/或接收无线信号,并且可以包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、上网本、个人计算机、无线传感器、消费类电子设备等等。
通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。每一个基站114a、114b可以是被配置成通过与WTRU102a、102b、102c、102d中的至少一个无线对接来促使接入一个或多个通信网络的任何类型的设备,所述网络则可以是核心网络106、因特网110和/或网络112。作为示例,基站114a、114b可以是基地收发信台(BTS)、节点B、e节点B、家庭节点B、家庭e节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器等等。虽然每一个基站114a、114b都被描述成是单个部件,但是应该了解,基站114a、114b可以包括任何数量的互连基站和/或网络部件。
基站114a可以是RAN104的一部分,并且RAN还可以包括其他基站和/或网络部件(未显示),例如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等等。基站114a和/或基站114b可以被配置成在名为小区(未显示)的特定地理区域内部发射和/或接收无线信号。小区可被进一步划分成小区扇区。例如,与基站114a关联的小区可分为三个扇区。由此,在一个实施例中,基站114a可以包括三个收发信机,也就是说,每一个收发信机对应于小区的一个扇区。在另一个实施例中,基站114a可以使用多输入多输出(MIMO)技术,由此可以为小区的每个扇区使用多个收发信机。
基站114a、114b可以经由空中接口116来与一个或多个WTRU102a、102b、102c、102d进行通信,该空中接口可以是任何适当的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外线(IR)、紫外线(UV)、可见光等等)。所述空中接口116可以用任何适当的无线电接入技术(RAT)来建立。
更具体地说,如上所述,通信系统100可以是多址接入系统,并且可以使用一种或多种信道接入方案,例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。举例来说,RAN104中的基站114a与WTRU102a、102b、102c可以实施诸如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)之类的无线电技术,并且该技术可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口116。WCDMA可以包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA(HSPA+)之类的通信协议。HSPA则可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。
在另一个实施例中,基站114a与WTRU102a、102b、102c可以实施演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术,该技术可以使用长期演进(LTE)和/或先进LTE(LTE-A)来建立空中接口116。
在其他实施例中,基站114a与WTRU102a、102b、102c可以实施IEEE802.16(全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000EV-DO、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、用于GSM增强数据速率演进(EDGE)、GSMEDGE(GERAN)等无线电接入技术。
作为示例,图1A中的基站114b可以是无线路由器、家庭节点B、家庭e节点B或接入点,并且可以使用任何适当的RAT来促成局部区域中的无线连接,例如营业场所、住宅、交通工具、校园等等。在一个实施例中,基站114b与WTRU102c、102d可以通过实施诸如IEEE802.11之类的无线电技术来建立无线局域网(WLAN)。在另一个实施例中,基站114b与WTRU102c、102d可以通过实施诸如IEEE802.15之类的无线电技术来建立无线个人局域网(WPAN)。在再一个实施例中,基站114b和WTRU102c、102d可以通过使用基于蜂窝的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等等)来建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示,基站114b可以直接连接到因特网110。由此,基站114b未必需要经由核心网络106来接入因特网110。
RAN104可以与核心网络106通信,所述核心网络可以是被配置成向一个或多个WTRU102a、102b、102c、102d提供语音、数据、应用和/或借助网际协议的语音(VoIP)服务的任何类型的网络。例如,核心网络106可以提供呼叫控制、记账服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、因特网连接、视频分发等等,和/或执行用户验证之类的高级安全功能。虽然在图1A中没有显示,但是应该了解,RAN104和/或核心网络106可以直接或间接地和其他那些与RAN104使用相同RAT或不同RAT的RAN进行通信。例如,除了与使用E-UTRA无线电技术的RAN104连接之外,核心网络106还可以与别的使用GSM无线电技术的RAN(未显示)通信。
核心网络106还可以充当供WTRU102a、102b、102c、102d接入PSTN108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN108可以包括提供简易老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网110可以包括使用公共通信协议的全球性互联计算机网络设备系统,所述协议可以是TCP/IP互连网协议族中的传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和网际协议(IP)。网络112可以包括由其他服务供应商拥有和/或运营的有线或无线通信网络。例如,网络112可以包括与一个或多个RAN相连的另一个核心网络,所述一个或多个RAN可以与RAN104使用相同RAT或不同RAT。
通信系统100中一些或所有WTRU102a、102b、102c、102d可以包括多模能力,换言之,WTRU102a、102b、102c、102d可以包括在不同无线链路上与不同无线网络通信的多个收发信机。例如,图1A所示的WTRU102c可以被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a通信,以及与可以使用IEEE802无线电技术的基站114b通信。
图1B是例示WTRU102的系统图示。如图1B所示,WTRU102可包括处理器118、收发信机120、发射/接收部件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示器/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136以及其他外围设备138。应该了解的是,在保持符合实施例的同时,WTRU102还可包括前述部件的任何子组合。
处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或其他任何能使WTRU102在无线环境中工作的功能。处理器118可以耦合至收发信机120,收发信机120可以耦合至发射/接收部件122。虽然图1B将处理器118和收发信机120描述成是独立组件,但是应该了解,处理器118和收发信机120可以集成在一个电子组件或芯片中。
发射/接收部件122可以被配置成经由空中接口116来发射或接收去往或来自基站(例如基站114a)的信号。举个例子,在一个实施例中,发射/接收部件122可以是被配置成发射和/或接收RF信号的天线。在另一个实施例中,作为示例,发射/接收部件122可以是被配置成发射和/或接收IR、UV或可见光信号的放射器/检测器。在再一个实施例中,发射/接收部件122可以被配置成发射和接收RF和光信号。应该了解的是,发射/接收部件122可以被配置成发射和/或接收无线信号的任何组合。
此外,虽然在图1B中将发射/接收部件122描述成是单个部件,但是WTRU102可以包括任何数量的发射/接收部件122。更具体地说,WTRU102可以使用MIMO技术。因此,在一个实施例中,WTRU102可以包括两个或多个经由空中接口116来发射和接收无线电信号的发射/接收部件122(例如多个天线)。
收发信机120可以被配置成对发射/接收部件122将要发射的信号进行调制,以及对发射/接收部件122接收的信号进行解调。如上所述,WTRU102可以具有多模能力。因此,收发信机120可以包括允许WTRU102借助诸如UTRA和IEEE802.11之类的多种RAT来进行通信的多个收发信机。
WTRU102的处理器118可以耦合至扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板128(例如液晶显示器(LCD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元),并且可以接收来自这些部件的用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板128输出用户数据。此外,处理器118可以从任何适当的存储器、例如不可移除存储器106和/或可移除存储器132中存取信息,以及将信息存入这些存储器。所述不可移除存储器106可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或是其他任何类型的记忆存储设备。可移除存储器132可以包括订户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)记忆卡等等。在其他实施例中,处理器118可以从那些并非实际位于WTRU102的存储器访问信息,以及将数据存入这些存储器,其中举例来说,所述存储器可以位于服务器或家庭计算机(未显示)。
处理器118可以接收来自电源134的电力,并且可以被配置分发和/或控制用于WTRU102中的其他组件的电力。电源134可以是为WTRU102供电的任何适当的设备。举例来说,电源134可以包括一个或多个干电池组(如镍镉(Ni-Cd)、镍锌(Ni-Zn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等等)、太阳能电池、燃料电池等等。
处理器118还可以与GPS芯片组136耦合,该芯片组可以被配置成提供与WTRU102的当前位置相关的位置信息(例如经度和纬度)。作为来自GPS芯片组136的信息的补充或替换,WTRU102可以经由空中接口116接收来自基站(例如基站114a、114b)的位置信息,和/或根据从两个或多个附近基站接收的信号定时来确定其位置。应该了解的是,在保持符合实施例的同时,WTRU102可以借助任何适当的定位方法来获取位置信息。
处理器118还可以耦合到其他外围设备138,这其中可以包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如,外围设备138可以包括加速度计、电子指南针、卫星收发信机、数码相机(用于照片和视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发信机、免提耳机、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器等等。
图1C是根据一个实施例的RAN104和核心网络106的系统图示。如上所述,RAN104可以是在空中接口116上使用IEEE802.16无线电技术来与WTRU102a、102b、102c进行通信的接入服务网络(ASN)。如以下进一步论述的那样,WTRU102a、102b、102c、RAN104以及核心网络106的不同功能实体之间的通信链路可被定义成参考点。
如图1C所示,RAN104可以包括基站140a、140b、140c以及ASN网关142,但是应该了解,在保持与实施例相符的同时,RAN104可以包含任何数量的基站和ASN网关。基站140a、140b、140c中的每一个都可以关联于RAN104中的一个特定小区(未显示),并且每一个都可以包含一个或多个收发信机,以便经由空中接口116来与WTRU102a、102b、102c通信。在一个实施例中,基站140a、140b、140c可以实施MIMO技术。由此,举例来说,基站140a可以使用多个天线来向WTRU102a发射无线信号,以及接收来自WTRU102a的无线信号。基站140a、140b、140c还可以提供移动性管理功能,例如切换触发、隧道建立、无线电资源管理、业务量分类、服务质量(QoS)策略管理等等。ASN网关142可以重放业务量聚集点,并且可以负责实施寻呼、订户简档缓存、针对核心网络106的路由处理等等。
WTRU102a、102b、102c与RAN104之间的空中接口116可被定义成实施IEEE802.16规范的R1参考点。此外,每一个WTRU102a、102b、102c都可以与核心网络106建立一个逻辑接口(未显示)。WTRU102a、102b、102c与核心网络106之间的逻辑接口可被定义为R2参考点,该参考点可用于认证、授权、IP主机配置管理和/或移动性管理。
每一个基站140a、140b、140c之间的通信链路可被定义成R8参考点,并且该参考点包含了用于促成WTRU切换以及基站之间的数据传送的协议。基站140a、140b、140c与ASN网关142之间的通信链路可被定义成R6参考点。该R6参考点可以包含用于促成以与每一个WTRU102a、102b、102c相关联的移动性事件为基础的移动性管理的协议。
如图1C所示,RAN104可以连接到核心网络106。RAN104与核心网络106之间的通信链路可以被定义成R3参考点,作为示例,该参考点包含了用于促成数据传送和移动性管理能力的协议。核心网络106可以包括移动IP家用代理(MIP-HA)144、验证授权记帐(AAA)服务器146以及网关148。虽然前述每个部件都被描述成是核心网络106的一部分,然而应该认识到的是,除核心网络运营商之外的其他实体也可以拥有和/或运营这其中的任一部件。
MIP-HA可以负责实施IP地址管理,并且可以允许WTRU102a、102b、102c在不同的ASN和/或不同的核心网络之间漫游。MIP-HA144可以为WTRU102a、102b、102c提供针对因特网110之类的分组交换网络的接入,以便促成WTRU102a、102b、102c与启用IP的设备之间的通信。AAA服务器146可以负责实施用户验证以及支持用户服务。网关148可以促成与其他网络的互通。例如,网关148可以为WTRU102a、102b、102c提供对于PSTN108之类的电路交换网络的接入,以便促成WTRU102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。另外,网关148还可以为WTRU102a、102b、102c提供针对网络112的接入,其中该网络可以包括其他服务供应商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
虽然在图1C中没有显示,然而应该认识到,RAN104可以连接到其他ASN,并且核心网络106可以连接到其他核心网络。RAN104与其他ASN之间的通信链路可被定义成R4参考点,该参考点可以包括用于协调WTRU102a、102b、102c在RAN104与其他ASN之间的移动性的协议。核心网络106与其他核心网络之间的通信链路可以被定义成R5参考点,该参考点可以包括用于促成归属核心网络与被访核心网络之间互通的协议。
其他网络112可以进一步连接到基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)160。该WLAN160可以包括一个接入路由器165。该接入路由器可以包含网关功能。接入点路由器165可以与多个接入点(AP)170a、170b进行通信。接入路由器165与AP170a、170b之间的通信可以借助有线以太网(IEEE802.3标准)或是任何类型的无线通信协议。AP170a在空中接口上与WTRU102d进行无线通信。
在这里,术语“STA”包括但局限于无线发射/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机、移动因特网设备(MID)、或是能在无线环境中工作的其他任何类型的用户设备。除非另有指示,否则这里引用的STA可以是具有COBRA能力的STA。
在这里,术语“AP”包括但不局限于基站、节点B、站点控制器或是能在无线环境中工作的其他任何类型的接口设备。除非另有指示,否则这里引用的AP可以是具有COBRA能力的AP。
除了这里引用的这些描述之外,关于COBRA的引用可以是指任何能够向后兼容CSMA空中接口过程和协议的基于块的协作参考分配方法。
作为参考,IEEE802.11n和IEEE802.11ac可以在2到6GHz的频率中工作。在802.11n中,高吞吐量(HT)STA可以使用宽为40MHz的信道来进行通信。这一点可以通过将20MHz的主信道与另一个20MHz的相邻信道相结合以形成宽为40MHz的信道来实现。在802.11ac中,甚高吞吐量(VHT)STA可以支持宽为20MHz、40MHz、80MHz以及160MHz的信道。在可以以与802.11n相类似的方式通过组合连续的20MHz信道来形成40MHz和80MHz的信道的同时,160MHz的信道可以通过组合8个连续的20MHz信道或是两个非连续的80MHz信道(即“80+80”配置)来形成。作为示例,对于“80+80”配置来说,在对数据进行了信道编码之后可以使其经过一个分段解析器,其中该分段解析器会将数据分成两个流。在每一个流上可以单独执行快速傅里叶逆变换(IFFT)和时域处理。然后,这些流可被映射在两个信道上,并且可以送出数据。在接收端,这种机制可被颠倒,并且组合的数据可被发送至介质访问控制(MAC)层。
此外,请求发送(RTS)/清除发送(CTS)短帧间空间(SIFS)可以是16μs,并且保护间隔(GI)可以是8μs。来自100米以内的节点的传输可以保持处于GI以内。而来自100米以外的节点的传输则会具有大于0.8μs的延迟。举例来说,在1千米处,该延迟会超过6μs。
作为参考,IEEE802.11af和IEEE802.11ah设备可以在小于1GHz的频率中工作。对于802.11af和802.11ah来说,信道工作带宽与802.11n相比将会减小,并且802.11ac、802.11af可以支持电视(TV)白空间(TVWS)中的宽为5MHz、10MHz以及20MHz的波段,而IEEE802.11ah则可以支持非TVWS中的1MHz、2MHz、4MHz、8MHz和16MHz的波段。802.11ah中的一些STA可被认为是能力有限的传感器,并且只能支持1和2MHz的传输模式。
在使用了多个信道宽度的WLAN系统(例如802.11n、802.11ac、802.11af以及802.11ah)中,主信道的带宽会与BSS中的所有STA所支持的最大公共工作带宽相等。主信道的带宽会受到支持最小带宽工作模式的STA的限制。在关于802.11ah的示例中,虽然BSS中的AP和其他STA可以支持4MHz、8MHz以及16MHz工作模式,但如果有一个或多个STA仅仅支持1和2MHz模式,那么主信道的宽度将会是1或2MHz。所有载波感测和网络分配矢量(NAV)设置都会取决于主信道的状态。举例来说,如果主信道因为某一个STA而处于繁忙状态,并且该STA仅仅支持1和2MHz工作模式,且正在向AP进行传输,那么即使大多数的可用频段保持空闲和可用,整个可用频段也会被视为繁忙。在802.11ah和802.11af中,分组可以使用一个时钟来传送,其中与802.11ac相比,该时钟的时钟定时降低(downclocked)了4或10倍)。
在美国,可供802.11ah使用的可用频段是902MHz到928MHz。在韩国,该频段是917.5到923.5MHz。在日本,该频段是916.5MHz到927.5MHz。依照国家代码,802.11ah可用的总的带宽可以是6MHz到26MHz。
为了提高频谱效率,802.11ac已经引入了一个概念,用于在相同符号的时间帧中、例如在下行链路OFDM符号期间执行针对多个STA的下行链路多用户多输入多输出(MU-MIMO)传输。与此同时也考虑了将下行链路MU-MIMO用于IEEE802.11ah的可能性。由于IEEE802.11ac所指的下行链路MU-MIMO是将相同符号定时用于多个STA,因此,针对多个STA的波形传输干扰不会成为问题。然而,在与AP进行的MU-MIMO传输中涉及的所有STA都可以使用相同的信道或波段。这样可能会将工作带宽限制到与AP进行的MU-MIMO传输中包含的STA所支持的最小信道带宽。
WLAN系统中基于协作正交块的资源分配(COBRA)最初是由Interdigital提出的。这种COBRA传输方案是作为一种备选的WLAN介质访问手段提出的。该COBRA方案可以使用基于普通子载波的多址方案。关于COBRA的解决方案可以包括多载波调制,滤波,以及作为传输和编码方案基础的时间、频率、空间和极化域。COBRA方案可以使用正交频分多址(OFDMA)子信道化、单载波频分多址(SC-FDMA)子信道化以及滤波器组多载波子信道化来实施。以下特征可以为启用COBRA传输所必需的:覆盖范围扩展方法;对用户进行归组的方法;信道接入方法;用于实现低开销的前导码设计;波束成形和信道探测方法;频率和定时同步方法;以及链路自适应方法。此外还需要用于将用户归组的方法。
通用的COBRA传输规则
在现有COBRA系统中并没有很好地定义COBRA的通用传输规则。例如,在一些密集部署的系统、例如基础设施网络中,具有COBRA能力和不具有COBRA能力的STA有可能共存于相同的BSS或重叠的BSS(OBSS)中。在这样的场景中,AP可能希望为COBRA传输安排一部分的信标间隔,以及将剩余的信标间隔安排给非COBRA传输。由此需要规定一种允许COBRA传输与非COBRA传输、例如基于CSMA/CA的信道接入方案共存的COBRA传输规则。
图2是例示的类型ICOBRA传输的图示。类型ICOBRA传输是一种用于在相同的信标间隔中调度COBRA和非COBRA传输的机制。AP可以使用信标帧来为COBRA传输安排一部分的信标间隔。该信标帧可以用于通告指定信标间隔中专用于COBRA传输的一个或多个时段。COBRA时段可以是信标间隔中只允许进行一个或多个COBRA传输的时段。如图2所示,信标帧205可以通告COBRA时段210是专用于COBRA传输的。在信标帧中可以包含COBRA参数集元素。剩余的时隙或信标间隔可被分配给非COBRA传输。如图2所示,剩余部分的信标间隔被分配给了传统时段(legacyperiod)230。
图3是例示的COBRA参数集元素300的图示。COBRA参数集元素300可以包括元素ID字段305、长度字段310、COBRA时段持续时间字段315、COBRA基本子信道大小字段320、COBRA群组位图字段325、COBRA上行链路随机接入存在字段330、COBRA群组管理存在字段335以及周期性COBRA时段字段340。
元素ID字段305可以标识特定的元素。
长度字段310可以指示元素的长度。
COBRA时段持续时间字段315可以指示当前信标间隔中的COBRA时段的最大长度。STA可以使用该字段来设置其NAV。该字段也可用于设置IEEE802.11时间单元(TU)。
COBRA基本子信道大小字段320可用于指示在当前的信标间隔中使用的最小COBRA子信道大小。
COBRA群组位图字段325可以是一个与COBRA群组ID相关联的位图。当COBRA群组ID包含N个群组成员时,该字段可以包含N个比特。每一个比特都可以与一个COBRA群组相关联。该比特的值可以用于指示该群组是否被指配给了信标间隔内即将到来的COBRA时段中的COBRA传输(下行链路、上行链路或组合的下行链路/上行链路)。
COBRA上行链路随机接入存在字段330可用于指示随后的COBRA时段是否包含上行链路COBRA随机接入传输。上行链路COBRA随机接入传输可供具有上行链路业务量的COBRA非APSTA用来请求AP指配上行链路传输。
COBRA群组管理存在字段335可以用于指示即将到来的COBRA时段是否包含COBRA群组管理信息。
周期性COBRA时段字段340可以用于指示COBRA时段是否是周期性出现的,如果是的话,则该字段可以用于指示COBRA时段字段多长时间可能出现一次。例如,它可以指示COBRA时段每两个信标间隔出现一次。
在下行链路COBRA传输或上行链路COBRA传输中,COBRA传输可以由AP发起并控制。AP可以保持一个包含了所述AP想要通信的STA的COBRA调度列表。该列表可以包括:具有将要由AP传送的未决业务量的STA;具有将要传送至AP的业务量的STA;或是AP想要轮询的STA等等。回过来参考图2,AP保持的COBRA调度列表可以包括STA1-6,并且带有一个用于表明AP具有将要传送至这些STA的未决业务量的指示。如果COBRA调度列表是非空的,那么如上所述,AP可以通过在信标帧中包含COBRA参数集元素来分配COBRA时段。关于何时分配COBRA时段的决定可以取决于实施方式。作为替换或补充,AP可以向一个或多个STA传送一个COBRA调度帧,以便发起AP与STA之间的通信。然后,STA可以知道其在信标间隔内的COBRA时段中的传输或接收位置。对于图2提供的示例来说,COBRA调度帧(未显示)将会指示AP具有一个针对STA-1和STA-2的COBRA传输,以及针对STA-3、STA-4、STA-5和STA-6的另一个COBRA传输。在传输了COBRA调度帧(未显示)之后,AP会执行针对STA-1和STA-2的第一COBRA传输215,并且会执行针对STA-3、STA-4、STA5和STA-6的第二COBRA传输220。如果在COBRA时段中还留有时间,并且先前的COBRA调度帧的帧交换已经完成,那么AP可以调度在AP与一组STA之间进行的新的COBRA传输。这组STA既可以与先前调度的STA重叠,也可以不与之重叠。当在COBRA时段中还留有时间,并且与COBRA调度列表上的所有STA全都进行了通信或是对其进行了轮询的时候,该AP可以传送一个COBRA时段结束帧,并且提早终止COBRA时段。作为替换,AP可以使用COBRA时段中的剩余时间来轮询未被包含在COBRA调度列表上的其他STA,以便确定这些STA是否具有将要传送的上行链路业务量。
在COBRA时段内,CSMA/CA争用窗口的随机化和回退过程并不是强制性的。在传统时段(legacyperiod)中,AP可以具有传送至别的STA的数据。如图2所示,AP具有在传统时段230中传送至STA-7的业务量。AP可以执行CSMA/CA,以便确定媒体在COBRA210终止之后是否清空。如果媒体尚未清空,那么AP可以发起一个回退过程。该回退过程还有可能是因为缺少预期响应、因为某些规则或者因为用于防止来自OBSS的干扰的额外保护机制而被发起的。在图2所示的示例中,AP确定媒体尚未清空,并且发起一个回退过程235。当回退时段结束并且AP获取了媒体的控制权的时候,该AP可以依照CSMA协议来进行针对STA7的数据传输240。虽然在图2中没有显示,但如果媒体在回退过程235之后仍未清空,那么将可以执行另一个回退过程。
作为替换,AP有可能希望仅仅在AP获得媒体的时候才执行COBRA传输。如果AP没有在信标间隔中指定或调度COBRA传输,那么AP可能需要通过与其他非APSTA相竞争来获取信道,以便执行COBRA传输。其他非APSTA可以同时包括具有COBRA能力的设备以及无法使用COBRA来访问媒体的、不具有COBRA能力的或传统的设备。图4是类型IICOBRA传输的一个示例。该类型IICOBRA传输是这样一种机制,其中仅仅在AP获得了媒体,也就是仅仅在其与其他的非APSTA所进行的用于获取信道的竞争中取得成功的时候,所述AP才会执行COBRA传输。如图4所示,AP具有一个针对STA-1和STA-2的COBRA传输,以及针对STA-3、STA-4、STA-5和STA-6的另一个COBRA传输。在AP首次尝试获取媒体控制权的过程中,如果媒体尚未清空,那么AP将会执行回退过程410。一旦AP控制了媒体,那么AP可以执行针对STA-1和STA-2的COBRA传输415。在传输之后,AP将会再次竞争该媒体。在这个示例中,媒体在AP进行下一次尝试的过程中处于繁忙状态;由此,AP会执行另一个回退过程420。一旦AP再次获得了媒体的控制权,那么它可以执行针对STA-3、STA-4、STA-5和STA-6的另一个COBRA传输425。如所示,在类型IICOBRA传输中,COBRA传输可以与基于CSMA/CA的信道接入方案共存。在执行了COBRA传输415和425之后,AP可以执行CSMA/CA,其中如果媒体繁忙,那么所述CSMA/CA可以包括执行一个回退过程430,且随后则会依照CSMA协议来将数据435传送至预定STA、即STA-7。作为替换,基于CSMA/CA的信道接入方案也可以在COBRA传输之间执行。
COBRA中的多用户分集
COBRA可以允许多个STA同时在多个子信道上进行通信。为了充分利用频率选择性和多用户分集,每一个STA可以在具有良好信道质量的子信道上传送或接收数据。换句话说,为每一个进行通信的STA所做的信道选择可以取决于相应子信道的信道质量。
图5是例示的多用户分集和子信道选择过程500的图示。在这个示例中,AP隐式地对信道进行测量,以便为多个STA调度上行链路传输。转到图5,AP可以通过传送一个探测请求帧505而开始执行一个启用多用户分集的COBRA传输,其中该传输针对的是一组将要为上行链路中的COBRA传输调度的潜在COBRA候选者,即STA-1、STA-2、STA-3、……、STA-N。虽然没有显示,但是类似的过程也可以应用于调度下行链路传输。该探测请求帧可以用于请求每一个STA向AP传送一个探测帧,以便估计用于每一个STA的宽带信道。该探测请求帧可以包括每一个STA的地址以及供STA传送探测帧的顺序。AP可以在探测请求帧中对所有STA的地址进行排序,以使第一寻址的STA可以在第一位置传送探测帧,第二寻址的STA在第二位置传送探测帧,依此类推。
AP可以按预定定时接收来自包含在探测请求帧中的每一个STA的探测帧510。这可以在稍后的SIFS时间(或是新的帧间空间(IFS)时间)进行。举例来说,第一寻址的STA可以在第一位置传送探测帧;第二寻址的STA可以在第二位置传送探测帧,依此类推。该探测帧可以是一个空数据分组(NDP),由此仅仅包含了前导码(例如短训练字段,长训练字段,信令字段)。该探测帧可以覆盖整个频率资源,例如整个载波块,或者覆盖整个带宽。举例来说,虽然只能调度每一个STA进行20MHz传输,但是每一个STA的探测帧可以跨越AP所支持的整个系统带宽,例如80MHz。作为替换,探测帧可以覆盖一部分的频率资源,例如STA的预期资源块,或者覆盖所指配的一个或多个子信道。
一旦接收到来自所有STA的探测帧,则AP可以在该AP所支持的整个系统带宽上估计用于STA-1、STA-2、STA-3、……、STA-N的频域信道515。这可以在稍后的SIFS时间(或新的IFS时间)进行。
AP可以实现一个取决于实施方式的模块,以便将不同的用户调度至不同的子载波块520。在一个示例中,AP可以将整个系统带宽分成N个块,以使一个STA可以在一个子载波块上进行传输。在另一个示例中,AP可以将整个系统带宽分成M个块(M<N),以由此仅仅有M个STA可以进行传输,其中每一个STA都只在一个子载波块上进行传输。用于实施不同用户调度的算法可以取决于实施方式。
一旦做出调度决定,则AP可以传送一个调度许可帧525,由此向STA-1、STA-2、STA-3、……、STA-N广播频率分配信息。该调度许可帧可以包括每一个被调度的STA的地址,以及所有STA的调度位置(频段分配信息)。该调度许可帧还可以充当同步帧。这可以通过在调度许可帧中包含前导码来实现。每一个被调度的STA可以使用该前导码来执行恰当的定时调节和频率同步。
AP可以从多个STA接收多个正交的COBRA传输530,并且其中每一个STA会在为其调度的频率位置(子载波块)上传送各自的分组。这可以在AP传送了调度许可帧之后的一个SIFS时间(或是新的IFS时间)发生。
然后,AP可以单独解码每一个所接收的传输,并且为每一个STA执行一个帧校验序列(FCS)535。AP可以针对每个STA传送ACK或NACK帧,其中STA-1的ACK或NACK帧位于为STA-1分配的频段上,STA-2的ACK或NACK帧位于为STA-2分配的频段上,依此类推。作为替换,AP可以在单个分组中传送用于每一个STA的ACK或NACK帧,例如在信道的主波段上。这个单个分组可以包含每一个STA的地址以及与每一个STA相对应的ACK或NACK报告。
图6是用于下行链路传输的例示的多用户分集和子信道选择过程600的图示。在该过程中,接收机即下行链路中的STA会显式地将所预期的资源指示给发射机,也就是AP。该过程可以分三个阶段进行,即宽带信道估计阶段,反馈阶段以及启用多用户分集的COBRA传输阶段。
在宽带信道估计阶段,AP可以在指定间隔上向一组STA(即STA-1、STA-2、STA-3、……、STA-N)广播跨越了整个带宽的宽带探测帧605,以使该组STA能够估计宽带信道。作为替换,每一个STA可以在执行从所述AP到BSS中的其他STA的正常传输的过程中估计每一个子波段的质量。
在反馈阶段,AP从每一个STA接收与其希望用于调度的信道相关的反馈610。该反馈可以是宽带信道的复杂元素。AP可以通过处理信道信息来执行子信道选择615。作为替换,STA可以执行所需要的处理,并且可以反馈随后被AP用来执行子信道选择的子信道信息。该反馈可以取决于特定的子信道选择策略。举例来说,在使用总和最佳改善(SumBestImproved,SBI)算法的情况下,假设信道度量(CM)是平均信噪比(SNR),那么每一个STA可以反馈每一个子信道的平均SNR。STA还可以确定不反馈其最差的子信道。通过约定一个反馈协议,可以允许恰当反馈所需要的信息。作为替换,在使用次最佳(SubBest,SB)算法的情况下,每一个STA可以反馈整个波段上的CM的总和。假设CM是平均SNR,那么每一个STA可以反馈所有子波段上的平均SNR的总和。
在一个示例中,AP可以从每一个STA请求最佳的N个子信道。该处理可以通过一个最佳信道请求帧来实施,其中所述帧可以包含STAID以及被请求的信道的数量。STA可以传送包含了STAID以及按偏好排序的信道的最佳信道响应帧。作为示例,如果N=3,那么STA可以反馈信道4、3和1。作为替换,AP可以请求供其轮询BSS中的每一个连续STA的块反馈。每一个STA还可以反馈用于指示偏好等级的CM或CM组合。该等级可以是子信道的SNR/SINR,在子信道上遭遇的干扰等级,在子信道中遭遇的冲突数量,信道能量等等。
在另一个示例中,每一个STA可以反馈用于指示主子信道与所有其他子信道之间的预期度量的差值或是主子信道与其他子信道中的度量之间的相关性的差异度量(differentialmetric)帧。在给出了关于主子信道的观测结果的情况下,这样做能使AP估计剩余子信道的信道质量。该度量可以是子信道的SNR,在子信道中遭遇到的干扰等级,在子信道中遭遇到的冲突数量,信道能量等等。在这个示例中,关于主信道的度量可以是在AP确定的间隔上反馈的。差异度量帧可以是在较长的间隔上反馈的。该处理可以在周期性的间隔上或者在差异度量变化超出阈值的时候进行。然后,AP可以使用不同STA在主信道上的度量的相关强度的组合,其中该组合是与其调度决定中的每一个STA的差异信息相结合的。这样做能为该系统实现更有效的反馈。
在启用多用户分集的COBRA传输阶段,一旦达成调度决定,则AP可以向该组STA传送调度许可帧620,由此广播频率分配信息。该调度信息可以基于全部或局部信息。该调度许可帧可以包括每一个被调度的STA的地址以及STA的调度位置(频段分配信息)。调度许可帧还可以充当同步帧。这一点可以通过在调度许可帧中包含前导码来实现。每一个被调度的STA都可以使用该前导码来执行恰当的定时调整和频率同步。应该指出的是,AP可以向所有STA发送单个许可帧,或者也可以向每一个单独的STA发送多个调度许可帧。
AP可以向该组STA传送分组,其中每一个STA都位于为其调度的频率位置(子载波块或子信道)625。该处理可以是在AP传送了调度许可帧之后的SIFS时间(或新的IFS时间)发生的。AP可以从该组STA接收到是否成功接收所传送的分组的应答。该应答可以是ACK帧、NACK帧或块ACK帧。AP可以同时接收到来自多个STA的应答,并且这些STA在频域或码域可以是分离的。作为替换,AP可以按顺序地接连接收应答帧。在第二种方法中,AP既有可能需要也有可能不需要向STA轮询所述应答帧。
图7是用于上行链路传输的例示的多用户分集和子信道选择过程700的图示。该过程可以分三个阶段进行,宽带信道估计阶段,反馈阶段,以及启用多用户分集的COBRA传输阶段。
在宽带信道估计阶段,如上所述,AP可向每一个STA传送探测请求帧705,以使该AP能够估计最佳上行链路信道。该探测请求帧可以用于请求每一个STA向所述AP传送探测帧,以便估计每一个STA的宽带信道。该探测请求帧可以包括每一个STA的地址以及供所述STA传送探测帧的顺序。
在反馈阶段,包含在探测请求帧中的每一个STA会在预定时间使用探测帧来做出响应710。该处理可以是在接收到来自AP的探测请求帧之后的SIFS时间(或新的IFS时间)发生的。该探测帧可以是只包含前导码(例如短训练字段、长训练字段、信令字段)的空数据分组,并且可以覆盖整个载波块。举例来说,虽然只能为每一个STA调度20MHz的传输,但是每一个STA的探测帧可以跨越AP所支持的整个系统带宽,例如80MHz。该探测帧还可以覆盖STA预期的载波块。AP可以在该AP所支持的整个系统带宽上估计用于所有STA的频域信道715。
作为替换,AP可以使用从调度上行链路传输的过程中的下行链路传输估计和反馈所收集的信息(作为示例,假设存在用于下行链路传输的最佳信道即为用于上行链路传输的最佳信道的信道互易性)。该STA可以使用来自下行链路信道估计(例如互易性)的信息,并且可以在预期的子信道上传送指示符帧,以此作为在多用户分集的意义上的最佳信道的指示。作为示例,该指示符帧可以是一个请求发送(RTS)帧。
在启用多用户分集的COBRA传输阶段,一旦达成调度决定,则AP可以向该组STA传送调度许可帧720,由此广播频率分配信息。调度信息可以基于全部或局部信息。该调度许可帧可以包括每一个被调度的STA的地址,以及STA的调度位置(频段分配信息)。该调度许可帧还可以充当同步帧。这一点可以通过在调度许可帧中包含前导码来实现。每一个被调度的STA可以使用该前导码来执行恰当的定时调整和频率同步。
然后,所有被调度的STA都可以传送分组,并且每一个都处于为其调度的频率位置(子载波块)。AP可以从多个STA接收多个正交的COBRA传输725。该处理可以在STA接收到调度许可帧之后的SIFS时间(或是新的IFS时间)发生。AP可以单独解码传输,并且可以为每一个STA执行FCS校验730。该AP可以为每一个STA传送ACK或NACK帧,作为示例,STA-1的ACK或NACK帧位于分配给STA-1的频段上,STA-2的ACK或NACK帧位于分配给STA-2的频段上,依此类推。作为替换,AP可以在单个分组中传送针对每一个STA的ACK或NACK帧,例如在信道的主波段上。这个单个分组可以包括每一个STA的地址,以及与每一个STA相对应的ACK/NACK报告。
为了执行隐式的多用户分集或显式的多用户分集,有必要执行信道测量。对于隐式的多用户分集来说,AP可以测量信道,并且其所使用的测量可能取决于实施方式。对于显式的多用户分集来说,非APSTA可以在下行链路信道上执行测量,并且可以将所述测量反馈给AP,由此需要在标准中对信道测量加以规定。CM可以用子信道上的平均SNR、调和平均SNR或信道容量来表示。
现在将对例示的CM定义进行描述。
在单个数据流的情况下,该测量可以是平均SNR、调和平均SNR以及信道容量。
对于任一STAi,第n个子信道的平均SNR可被定义成:
其中SNRi,n,k是第n个子信道中用于STAi的第k个子载波的SNR,N是总的可用子信道的数量,以及K是每一个子信道中的子载波的数量。
对于任一STAi,第n个子信道的调和平均SNR可被定义成:
对于任一STAi,第n个子信道的信道容量可被定义成:
其中Hi,n,k是第n个子信道中用于STAi的第k个子载波的等效信道频率响应。
在多数据流的情况下,假设发射机和接收机天线分别是Ntx和Nrx,并且数据流的数量Nss与Ntx和Nrx中的最小值相等,那么将可以适应两个量度:后置处理的平均SINR以及信道容量。
对于任一STAi,第n个子信道的后置处理平均SINR可以定义如下:
其中SINRi,n,k是第n个子信道中用于STAi的第k个子载波的SINR,并且可以通过下式来获取:
其中是第(nss)个数据流的功率,是其他数据流对第(nss)个数据流的总的干扰,以及可以是相关的噪声功率。
对于任一STAi,第n个子信道的信道容量可被定义为:
其中大小为Nrx×Ntx的Hi,n,k是第n个子信道中的第k个子载波上的针对第i个用户的频域信道响应。
为了实现更大的频率分集,一旦通过归组算法选择了STA(例如COBRA用户),那么AP可能需要依照信道测量来为STA选择正确的子信道。
现在将对例示的子信道选择策略进行描述,作为示例,该策略可以是总和最佳(sumbest)(SB)算法、总和最佳改善(sumbestimproved)(SBI)算法或各个最佳改善(eachbestimproved)(EBI)算法。应该指出的是,虽然可以在算法中使用CM,但是迄今为止描述或是为本领域技术人员所知的任一度量都是可以使用的。例如,CM可被替换成Mean_SNR(平均_SNR)、Harmonic_Mean_SNR(调和_平均_SNR)、Mean_SINR(平均_SINR)、Harmonic_Mean_SINR(调和_平均_SINR)或容量。
如果所有用户全都遭遇到相似的延迟扩展信道,或者如果AP不知道信道延迟扩展,那么基于以上定义的量度、SNR、SINR或容量(以下使用SNR作为示例),以下定义的SB算法、SBI算法或EBI算法都可以使用。
在SB算法中,子信道分配可以通过寻找全部用户的总和SNR的最大值来获取:
其中ni是分配给第i个用户的子信道的索引。表1是基于SNR来将四个子信道指配给四个STA的示例。每一个STA可以具有四个选项,并且同一个子信道不会被分配给一个以上的STA,由此,在本示例中可以有24种选择组合。在所有这24种组合中,如下表1中粗体显示的那样,被选定为最优解的可以是一个具有如下的最大SNR的{n0,n1,n2,n3}={2,1,3,4}:
子信道1 子信道2 子信道3 子信道4
STA 1 SNR1,1 SNR1,2 SNR1,3 SNR1,4
STA 2 SNR2,1 SNR2,2 SNR2,3 SNR2,4
STA 3 SNR3,1 SNR3,2 SNR3,3 SNR3,4
STA 4 SNR4,1 SNR4,2 SNR4,3 SNR4,4
表1:用于四个(4)STA的例示的子信道分配
在SBI算法中,除了将所有STA的总和SNR最大化之外,不会将STA的最差子信道指配给任一STA:
如果所有STA都具有相同的最差子信道,那么可以将所述子信道分配给所有STA中在该最差子信道上具有最大SNR的STA。
对于EBI算法来说,除了将所有STA的总和SNR最大化以及避免为STA指配其最差的子信道之外,该EBI算法还可以使用至少一个STA的最佳子信道来对其进行调度:
如果所有STA全都遭遇到不同的延迟扩展信道,并且AP拥有一些关于信道延迟扩展的知识,那么子信道选择策略可以是具有不同延迟扩展信道的STA可能会期望不同的子信道选择增益。为了将所有STA上的COBRA传输的总吞吐量最大化,AP可以为具有最大子信道选择增益的STA选择最佳信道。然后则会为具有次最大子信道选择增益的STA选择次最佳信道,依此类推。
图8是例示的具有下行链路COBRA能力的发射机800的图示。该发射机可以包括MAC接口805以及一个或多个处理单元810a-n。处理单元的数量可以基于COBRA系统中的STA的数量,并且可以为每一个STA指配一个处理单元。每一个处理单元810a-n都可以包括PHY填充单元815、扰频器单元820、编码器单元825、交织单元830、以及星座映射单元835。MAC接口805可以预备将要向多个STA、也就是STA1-4传送的业务量,并且会将它们传递至可处于PHY层中的一个或多个处理单元810a-n。对于针对每一个STA的每一个数据流,在PHY填充单元815上可以执行填充处理,在扰频器单元820处可以执行扰频处理,在编码器单元825处可以执行编码处理,在交织单元830处可以执行交织处理,以及在星座映射单元835处可以执行星座映射处理。基于多用户子信道选择算法,AP可以将来自多个STA的数据流映射到选定的子信道840a-n。然后,在整个频段上可以应用宽带快速傅里叶逆变换(IDFT),并且可在宽带IDFT/GI加法器单元845处添加GI。由此产生的数据流将被传送至RF前端850,以便进行传输。
图9是用于STAk的例示的具有下行链路COBRA能力的接收机900的图示。具有下行链路COBRA能力的接收机900可以包括天线905和处理单元910。处理单元910可以包括分组开始(SOP)检测单元915,GI移除单元920,宽带离散傅里叶变换(DFT)单元925,频段映射单元930,信道估计(CHEST)单元935,均衡器940,去映射和去交织单元945,以及解码器950。用于STAk的过程可以以在天线905处接收宽带信号(例如跨越整个传输带宽的信号)为开始,其后跟随的是在SOP检测单元905处执行的分组开始(SOP)检测过程。在GI移除单元920处可以移除保护间隔,其后跟随的是在宽带DFT单元925处执行的宽带DFT操作。依照COBRA会话之前的帧交换,AP可以用信号通告与该COBRA会话有关的子信道分配。由此,STAk可以在频段映射单元930处执行频段映射处理,并且可以在为其分配的一个或多个子信道上获取频段信号。在此之后将会在CHEST单元935处执行信道估计处理,在均衡器940处执行均衡处理,在去映射和去交织单元945处执行去映射和去交织处理,以及在解码器950处执行解码处理。
现在将要描述的是用于论证如上在具有工作在80MHz带宽的单个BSS的802.11系统中叙述的子信道选择算法的相关性能的仿真处理。在该仿真处理中,AP可以工作在80MHz的信道上,并且可以通过COBRA传输来进行针对四个STA的传输和接收。每一个STA可被分配一个20MHz的子信道。假设所有的STA全都采用了相同的调制和编码方案。在所有的仿真处理中都可以使用MCS5,其中所述MCS5指的是64QAM和2/3速率的卷积码。
在这里可以定义两个仿真场景。在第一个仿真场景中,其中可以向每一个STA传送并且从每一个STA接收单个数据流。由此,Nss=1,其中代表数据流的数量。分组大小可以是500字节。在AP侧和STA侧可以使用单个天线。在第二个仿真场景中,其中可以向每一个STA传送以及从每一个STA接收两个数据流,由此,Nss=2。分组大小是1000字节。AP和STA全都可以具有两个天线。
该仿真处理中所使用的信道模型可以是分别具有15ns和50ns的均方根(RMS)延迟扩展的IEEE802.11信道B和信道D。这两个信道模型都可以代表室内多径状况。由于RMS延迟扩展存在差异,因此,信道D与信道B相比具有更高的频率选择性。此外,在这里可以为不同的STA选择随机到达角(AoA)和随机的发射角(AoD)。
在第一个仿真场景、也就是单数据流的情形中,由于所有的信道度量都是频域中的信道系数的绝对值的函数,因此可以采用相似的方式来执行这些信道度量。由此,在这里可以仅仅显示了使用信道度量Mean_SNR的仿真结果。在包含了多个数据流传输的第二个仿真场景中,MIMO信道可能会更加复杂,并且众多的因素会对最终的PER与SNR的对比结果产生作用,例如信道系数的绝对值,信道矩阵的状态数量等等。三个信道度量可以以略微不同的方式执行,然而,Mean_SNR和Harmonic_Mean_SNR可以用相似的方式执行。
为了充分评估所提出的子信道选择算法和COBRA方案,在这里可以考虑两个基准系统。在基准系统I中,作为示例,所使用的可以是使用了随机子信道选择处理且针对四个STA的COBRA传输,并且其中并未应用子信道选择算法。在基准系统II中,所使用的可以是在80MHz的信道上进行的传统的单个STA传输。为了比较COBRA传输,作为示例,在这里可以使用4倍的分组大小,例如为仿真场景1使用2000字节以及为场景2使用4000字节。这样一来,所有方案的数据净荷总量都会是相等的。
假设信道是静态的,由此,用于COBRA数据传输的信道与用于子信道选择的信道可以是相同的。AP可以具有所有用户的信道状态信息,并且可以执行子信道选择算法。
图10是关于仿真场景1的多用户子信道选择处理的仿真结果的图形表示,其中在信道B和信道D上都进行一个数据流传输。在这里显示了使用SB、SBI和EBI子信道选择算法以及未使用子信道选择的仿真处理。图10所示的图表包括代表分组差错率(PER)的轴线以及代表以分贝(dB)为单位量度的SNR的轴线。如图9所示,SBI方案和EBI方案几乎是以相同的方式执行的。SBI和EBI方案要稍好于SB方案。如上所述,SBI和EBI方案的优点是避开了所有用户的最差信道。根据该仿真结果,在1%的PER等级,与没有应用子信道选择算法的基准系统I相比,所提出的子信道选择算法在信道D中显示出3到4dB增益,并且在信道B中显示出5到6dB增益。
与信道D中相比,信道B中的子信道选择增益更加显著。在子载波等级,信道D与信道B相比具有更高的频率选择性。然而,如果使用了20MHz子载波上的Mean_SNR作为量度,那么信道B的信道变化与信道D相比可能会更加显著。这个观测结果可以取决于子信道的大小。如果子信道的大小持续减小,那么在子信道等级上,信道D中的信道变化将会增大并且最终超出信道B中的信道变化。
图11是子信道上的信道幅度差的经验性累积分布函数(CDF)的图形表示。图11所示的图表包括代表CDF的轴线和代表信道幅度差的轴线。图11证实了上述观测。每一个子信道上的平均SNR可被计算,并且然后可以记录最大SNR与最小SNR的差值。在图10中可以获取并显示RMS延迟扩展分别为0ns、10ns、50ns和100ns的简单指数多径衰落信道的曲线。图11显示的仿真是结合80MHz信道的。在具有256个子信道的情况下,每一个子信道可以包含一个子载波。而在4个子信道的情况下,每一个子信道宽为20MHz,并且可以包含64个子载波。依照该观察,对于20MHz的子信道的解决方案来说,多用户子信道分集在RMS延迟扩展相对较小的信道中将会更为显著。
与AP使用80MHz信道来向一个用户进行传输的基准系统II相比,基于图10-11,所提出的使用了子信道选择算法SBI或EBI的COBRA方案在信道B中要高出2dB,并且在D信道中要高出1.2dB。在该仿真中并未考虑窄带干扰。然而,如果考虑了窄带干扰,那么通过使用COBRA子信道选择将可以观察到更加显著的性能增益。
图12是关于仿真场景2、也就是具有两个数据流的情况下的多用户子信道选择处理的仿真结果的图形表示,其中在信道B上会进行两个数据流传输。在进行两个数据流传输的情况下,由于流间干扰,后置处理的SINR可被用作用于计算Mean_SINR和Harmonic_Mean_SINR的基本单元。在每一个子载波上,在AP侧执行了最小均方误差(MMSE)均衡之后可以计算后置SINR。在这里显示了使用基于容量和基于SINR的SB、SBI以及EBI子信道选择算法且没有使用子信道选择的仿真处理。图12所述的图表包括代表PER的轴线和代表用dB量度的SNR的轴线。参考图12,与单数据传输的情形一样,SBI和EBI可以几乎一样执行并且稍好于SB。基于容量的子信道选择算法要稍好于基于SINR的子信道选择算法。与基准系统I相比,使用子信道选择算法会导致产生某种增益。然而,该增益要小于在单数据传输的情况观测到的增益。与没有使用COBRA并且在80MHz的信道上进行传输的基准系统II相比,使用了SBI/EBI的基于容量的子信道选择算法在1%的PER处显现出一个很小的增益。其他算法可以类似于或略差于80MHz传输执行。出现这种情况是非常合理的,因为在进行两个数据流传输的情况下,性能是由2x2信道矩阵(H)确定的。由此,空域分集会对最终结果产生影响。当与先前的情形、也就是1x1信道相比,考虑到2x2空间分集,整个频段上的频率分集有可能会变小。
图13是关于仿真结果2、也就是具有两个数据流的情况下的多用户子信道选择处理的仿真结果的图形表示,其中在信道D上会进行两个数据流传输。在这里显示了使用基于容量和基于SINR的SB、SBI和EBI子信道选择算法且没有使用子信道选择的仿真处理。图13所示的图表包括用于表示PER的轴线和用于表示用dB量度的SNR的轴线。在这个示例中,基于容量的算法要稍好于基于SINR的算法。执行子信道选择处理要好于不执行子信道选择处理。与在整个80MHz信道上执行非COBRA传输相比,使用了基于容量的子信道选择算法SBI/EBI的COBRA方案要稍好一些。
用于提升COBRA效率的方法
对于正常的WiFi系统来说,AP和非APSTA在竞争和获取媒体方面可以具有相同的优先级。如果AP需要与其他STA竞争来获取信道,那么这对COBRA传输而言将会是不公平且效率低下的。STA可能需要等待AP调度DL/ULCOBRA传输,并且AP可能需要通过与剩余的STA相竞争来获取信道,以便执行该处理。举例来说,BSS可能具有N个具有COBRA能力的STA和N个不具有COBRA能力的STA。AP可能与N个不具有COBRA能力的STA相竞争,并且用于COBRA传输的机会可能仅仅是1/(N+1)。由此,具有COBRA能力的STA只有1/[(N+1)N]的机会进行接收/传输。因此,为了充分利用COBRA传输,期望一种用于改善COBRA传输的信道接入公平性和效率的接入方案。
COBRA传输的信道接入公平性和效率可以通过在AP获取信道时延长具有COBRA能力的STA的传输时间或业务量时机(TXOP)来改善。TXOP的概念可以作为COBRA传输权利分配的基本单元而被引入。
COBRATXOP可以用开始时间和最大长度来限定。COBRATXOP可以由赢得信道的AP获取,然后该AP可以为具有COBRA能力的STA调度DL或ULCOBRA传输。在COBRATXOP期间可以向多个具有COBRA能力的STA传送多个帧。这些帧可以在相同的时间、在近乎相同的时间或者在交错的时间被传送至多个具有COBRA能力的STA。在完成当前帧交换序列之后的SIFS,如果所述帧的传输持续时间加上对所述帧的任何与其应答小于剩余的TXNAV定时器值,那么AP或者具有COBRA能力的STA可以开始传输附加帧。
COBRATXOP传输过程可以包括两个阶段:COBRATXOP启动阶段和COBRA多用户多帧传输阶段。在COBRATXOP启动阶段,COBRATXOP可以由AP启动。该COBRATXOP限制持续时间可以由AP在所述AP传送的信标或探查响应帧的COBRA参数集元素中通告。在获取了信道之后,AP可以使用COBRADL/UL调度帧、COBRARTS帧或群组RTS(G-RTS)帧、传送至其自身的COBRACTS帧、COBRA管理帧或MU-PCA管理帧等等来启动COBRATXOP。
在COBRA多用户多帧传输阶段,COBRA多用户多帧传输可以在AP获取媒体并且启动了COBRATXOP之后进行。COBRATXOP的传输规则可以遵循正常的802.11TXOP传输规则。例如,AP可以在不同的子信道中将不同的MCS指配给不同的STA。AP还可以在不同的子信道上将不同数量的数据流指配给不同的STA。AP也可以在不同的子信道上将不同的空间技术用在不同的STA上(例如,一些STA可以使用空时分组码(STBC),而其他STA可以使用空间复用)。MU-MIMO可以与COBRA相结合。例如,AP可以在子信道1上对多个STA执行MU-MIMO。AP还可以在不同的子信道上为不同的STA使用不同的信道编码方案。还可以允许在一个COBRATXOP上传送不同的业务量接入策略(AC)。
在这里提供的示例中,应该指出的是,所描述的STA的数量并不构成限制。这些示例仅仅是出于例证目的提供的。任何数量的STA都可以执行这里阐述的方法和过程,这其中包括比这里描述的STA的数量更多或更少的STA。此外,这里提供的示例中的工作信道和所分配的频率并非用于进行限制,并且其仅仅是出于例证目的提供的。举例来说,如上所述,AP可以向STA分配频率部分、信道或子信道。这些信道既可以是连续的,也可以是不连续的。载波块(或子信道)可以是局部的,也可以是分布的。此外,如上所述,STA和AP可以在不同的频率和信道上工作。
图14是例示的DLCOBRATXOP1400的图示。在该示例中显示AP1405、STA-11410以及STA-21415。AP1405可以在40MHz的信道上工作,其中该信道包括两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅是用于例证目的的,并且AP可以工作于任何的信道大小或配置之上。一旦AP1405获得了信道,则AP1405可以将STA-11410指配到第一个20MHz的子信道,以及将STA-21415指配到第二个20MHz的子信道。该AP可以依照如上所述的过程来指配信道。AP1405可以在他们各自的20MHz子信道上向STA-11405传送COBRA调度帧1420a,以及向STA-21415传送COBRA调度帧1420b。COBRA调度帧1420a、1420b可被重复,并且在所有的子信道上可以具有或不具有相位旋转。为了可靠地传输COBRA调度帧1420a、1420b,AP1405可以使用较低的MCS。STA-11410和STA-21415可以通过在为其指配的子信道上向AP1405传送ACK帧1430a、1430b来做出确认。在AP1450与STA-11410和STA-21415之间进行的这种关于COBRA调度帧1420a、1420b以及ACK帧1430a、1430b的交换可被视为COBRATXOP启动阶段。本示例中的用于启动COBRATXOP的帧、COBRA调度帧以及后续的ACK帧的持续时间可被设置成覆盖整个TXOP。作为替换,AP可以通过使用在TXOP内传送的每一个帧的持续时间字段来复位NAV。一旦COBRATXOP启动阶段结束,则AP1405可以通过分别向STA-11410和STA-21415传送DL分组1435a、1435b而开始COBRA多用户多帧传输阶段。如图14所示,用于STA-11410的DL数据分组1435a要大于用于STA-21415的DL分组1435b。AP1405可以填充DL分组1435b的尾部中的零,以便将分组大小与DL分组1435a相校准,由此保持对所有子信道上的TXOP的控制。STA-11410和STA-21415可以通过在为其指配的子信道上向AP1405传送ACK帧1440a、1440b来做出确认。该处理将会持续至TXOP结束,作为示例,多个数据分组可以采用相似的方式传送,直至TXOP结束。应该指出的是,在TXOP内传送的分组通常是用诸如SIFS之类的很小的持续时间分离的,由此,非预期的STA没有机会中断TXOP。SIFS仅仅是用于例证目的的,并且附加的持续时间同样是可以使用的。
图15是例示的ULCOBRATXOP1500的图示。在该示例中显示了AP1505、STA-11510和STA-21515。与DLCOBRATXOP中一样,AP1505可以在40MHz的信道上工作,其中该信道可以包含两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅是用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。一旦AP1505获得了信道,那么它可以将这两个子信道分别指配给STA-11510和STA-21515。为了指配这两个子信道,AP1505可以执行一个轮询过程。该AP1505可以在为STA-11510和STA-21515指配的20MHz的子信道上向STA-11510传送COBRA轮询帧1520a,以及向STA-21515传送COBRA轮询帧1520b。STA-11510和STA-21515中的每一个都可以向AP1505传送ACK帧1530a、1530b。所述ACK帧1530a、1530b可以包含相应的上行链路业务量信息,例如分组长度、QoS需求等等。在接收到ACK帧1530a、1530b之后,AP1505可以向STA-11510和STA-21515传送COBTRa调度帧1535a、1535b。该COBRA调度帧1535a、1535b可以声明即将到来的上行链路COBRA传输的最大分组大小以及每一个STA的分组大小。这种关于COBRA轮询帧、ACK以及COBRA调度帧的交换可被视为上行链路中的COBRATXOP启动阶段。本示例中的用于启动COBRATXOP的帧、COBRA轮询帧以及相应的ACK帧的持续时间字段可以覆盖整个TXOP。作为替换,AP1505可以通过使用在TXOP内传送的每一个帧上的持续时间字段来复位NAV。一旦COBRATXOP启动阶段结束,则STA-11510和STA-21515可以通过向AP1505传送UL数据分组1540a、1540b而开始执行COBRA多用户多帧传输。如图15所示,STA-21515向AP1505传送与最大分组大小相比相对较小的分组。结果,STA-21515可以在分组的尾部补零,以便将该分组大小与其他STA、也就是这里的STA-11510的分组大小相校准。如果不执行填充,那么AP1505将很难保持对所有子信道上的TXOP的控制。如果AP1505接收到UL数据分组1540a和1540b,那么AP1505可以向STA-11510和STA-21515传送带有下一个COBRA调度帧1545a、1545b的ACK。虽然在本示例中没有显示,但是作为替换,AP可以传送一个不带有下一个COBRA调度帧的ACK。在这种情况下,AP可以执行另一个轮询过程或者终止TXOP。
在这里可以使用至少两种不同类型的COBRA调度帧格式。举例来说,COBRA调度帧可以将若干个即将到来的分组或所有传输分组的信息包含在整个TXOP内。在这种情况下,AP可以在成功接收到分组之后向每一个STA传送一个ACK,或者在未能接收到分组的情况下传送一个NACK。在另一个示例中,COBRA调度帧可以只包含即将到来的分组的信息。由此,如图15所示并且如上所述,ACK和NACK可以与下一个COBRA调度帧一起被反向传送。
在现有的WLANTXOP系统中,作为对TXOP内传输失败的响应,STA可以执行点协作功能帧间空间(PIFS)恢复或回退。这样一来,未被包含在TXOP传输中的STA将无法中断已有的TXOP,因为其在可以执行正常的回退处理以进行竞争之前必须等待一个分布式帧间间隔(DIFS)。作为参考。DIFS要长于PIFS。对于COBRA传输来说,AP可以调度多个用户以共享频域中的全部带宽。例如,每一个STA可被分配一个或多个子信道。由此,AP可能想要在所有的子信道上保持COBRATXOP传输的连续性。对于当前的WLAN系统来说,设备可能无法同时进行传输和接收,作为示例,在一个STA向AP回传ACK的同时,该AP可能无法在一个或多个子信道上开始针对另一个STA的新的传输。结果,相对应COBRATXOP而言,使用PIFS恢复来保持TXOP将无法实现。因此需要用于对抗COBRATXOP中的传输失败的过程。
在DLCOBRATXOP中有可能会发生传输失败。例如,在COBRATXOP启动阶段,一个或多个STA可能会因为信道状态差或干扰而未能接收到COBRA调度帧。此外,如果STA脱离范围,那么也有可能无法接收COBRA调度帧。在COBRA传输阶段,TXOP内的一个或多个子信道中的下行链路传输有可能会失败。同样,如果STA因为信道状态而未能接收到AP传送的COBRA轮询帧,那么也会导致ULCOBRA中的传输失败。如果STA脱离范围,那么该STA也有可能无法接收到COBRA轮询帧。STA同样有可能无法在COBRAUL中接收到来自AP的COBRA调度帧。此外,在TXOP内部,某些子信道上的上行链路传输有可能会失败。
现在将要描述的是NACK帧以及若干种可以在COBRATXOP中用来解决传输失败并保持COBRATXOP的过程。
图16是DLCOBRA中的例示的COBRA调度信息传输失败1600的图示。在该示例中显示了AP1605、STA-11610、STA-21615以及STA-31620。AP1605可以在40MHz的信道上工作,并且该信道可以包含两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅是用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。一旦AP1605获得了信道,那么AP1605可以将STA-11610指配到第一个20MHz的子信道,以及将STA-21615指配到第二个20MHz的子信道。AP可以依照如上所述的过程来指配信道。该AP1605可以向在STA-11610和STA-21615各自的20MHz的子信道上向STA-11610传送COBRA调度帧1625a,以及向STA-21615传送COBRA调度帧1625b。在经过了一个SIFS之后,AP1605接收到来自STA-1的ACK1635a,但是没有接收到来自STA-21615的ACK1635b。由此,AP1605会向STA-11610重传COBRA调度帧1640a,以及向STA-21615重传COBRA调度帧1640b。如果AP1605接收到STA-11610的ACK1645a,但在重传时间达到最大预定值之前还是未能接收到来自STA-21615的ACK1645b,那么AP1605可以通过向STA-11610传送COBRA调度帧1650a以及向STA-31620传送COBRA调度帧1650b来选择将先前指配给STA-21615的子信道调度给别的STA,在这里是调度给STA-31620。一旦接收到来自这两个STA的ACK1660a、1660b,那么AP1605可以向STA-11610传送DL数据分组1670a,以及向STA-31620传送DL数据分组1670b。AP1605可以在用于STA-31620的DL数据分组1670a的尾部补零,以便将该分组大小与用于STA-11610的DL数据分组1670a的大小相校准,由此保持对所有子信道上的TXOP的控制。应该指出的是,AP可以在重新调度子信道或频率资源之前执行数量更多或更少的COBRA调度帧重传。
作为替换,如果没有等待传输的额外STA,那么AP可以选择在窄带上工作,或可以将全部带宽分配给STA-1(也就是具有ACK反馈的STA)。举例来说,如果只有STA-1和STA-2这两个STA在等待传输,并且AP未能与其中一个STA(即STA-2)建立连接,那么AP可以选择仅仅在主20MHz的子信道上工作,并且可以保持用于STA-1的TXOP。作为替换,如果STA-1能在40MHz的带宽上工作,那么AP可将全部的40MHz信道分配给STA-1。
图17是在DLCOBRA中的一个子信道上发生的例示的传输失败1700的图示。在该示例中显示了AP1705、STA-11710以及STA-21715。AP1705可以在40MHz的信道上工作,并且该信道可以包含两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅是用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。一旦AP1705获得了信道,那么它可以将STA-11710指配到第一个20MHz的子信道,以及将STA-21715指配到第二个20MHz的子信道。AP可以依照如上所述的过程来指配信道。该AP1705可以向在STA-11710和STA-21715各自的20MHz的子信道上向STA-11710传送COBRA调度帧1725a,以及向STA-21715传送COBRA调度帧1725b。COBRA调度帧1720a、1720b可以包括数据分组大小信息,并且可以指每一个STA何时应该接收其各自的数据分组。STA-11710和STA-21715可以通过向AP1705传送ACK1725a、1725b来做出确认。然后,AP1705可以向STA-11710传送DL分组1730a,以及向STA-21715传送DL分组1730b。如图17所示,用于STA-11710的DL数据分组1730a要大于用于STA-21715的DL数据分组1730b。AP1705可以在DL数据分组1730b的尾部补零,以便将该分组大小与DL数据分组1730a的大小相校准,由此保持对所有子信道上的TXOP传输。在这个示例中,COBRA调度帧1720a、1720b指示STA-11710和STA-21715全都应该在时间t0接收其各自的数据分组。如果一个或多个STA在COBRA调度帧中指示的时间未接收到分组,那么STA可以向AP回传一个NACK帧。该处理可以是在t0之后经过了一个SIFS发生。在图17显示的这个示例中,STA-11710在t0之前接收到DL数据分组1730a。因此,STA-11710向AP1705发送ACK1735以进行确认。然而,STA-21715没有在t0之前接收到DL数据分组1730a,并且向AP1705发送NACK1740。
如果发生这种传输失败,那么AP可以使用不同的选项。例如,AP可以选择向与先前传输中相同的STA群组传送DL数据分组。在传送DL数据分组之前,AP可以选择修改该STA群组的信道指配。针对未能接收到先前DL数据分组的STA群组所进行的传输既可以是先前的数据分组的重传,也可以是新的传输。然而,应该指出的是,在稍后可以对重传进行调度,以便实现更好的时间分集。
作为替换,AP可以执行针对先前传输之外的不同STA群组的传输。这个不同的STA群组可以与先前的STA群组相重叠。举例来说,AP可以执行针对STA-1的传输,其中该STA是先前的STA群组中成功接收到DL数据分组的成员,并且AP可以执行针对STA-3的传输,而该STA并不处于初始的STA群组之中。作为替换,如果STA-1在第一次传输中成功接收到DL数据分组,那么AP可以执行针对STA-2的传输,其中该STA是先前STA群组中传输失败的成员,并且AP可以执行针对STA-3的传输,而所述STA-3则是一个新的STA。在这种情况下,针对STA-2的传输可以是重传或新的传输。用于新的STA群组的子信道指配可以独立于先前的传输。作为替换,AP可以使用全部带宽来进行针对一个STA的传输,或者可以选择仅仅使用一部分带宽来进行针对STA群组中的一定数量的STA的传输,例如,所述AP可以仅仅使用20MHz的子信道来进行针对STA-1的传输。应该指出的是,这里描述的这些传输失败方法和过程可以在这里描述的与上行链路和下行链路传输故障相关的任一示例中使用。
图18是关于ULCOBRA中的COBRA轮询信息的例示传输失败1800的图示。在该示例中显示了AP1805、STA-11810、STA-21815以及STA-31820。AP1805可以在40MHz的信道上工作,并且该信道可以包含两个20MHz的子信道。一旦AP1805获得了信道,那么它可以将这两个子信道分别指配给STA-11810和STA-21815。为了指配这两个子信道,AP1805可以执行一个轮询过程。该AP1805可以在为STA-11810和STA-21815指配的子信道上向STA-11810传送COBRA轮询帧1825a,以及向STA-21815传送COBRA轮询帧1825b。STA-11810和STA-21815中的每一个都可以向AP1805传送ACK帧1830a、1830b。在本示例中,AP1805未能接收到来自STA-21815的ACK1830b。在这种情况下,AP1805可以向STA-11810和STA-21815传送COBRA轮询帧1835a、1835b。同样,作为响应,STA-11810和STA-21815中的每一个可以向AP1805传送ACK帧1840a、1840b。
如果AP仍旧没有接收到来自一个或多个STA的ACK,并且重传时间达到最大预定值,那么AP可以选择轮询另一STA。在本示例中,AP1805还是未能接收到来自STA-21815的ACK1840b。由此,AP1805会执行另一个轮询过程,并且向STA-11810传送COBRA轮询帧1845a,以及向STA-31820传送COBRA轮询帧1845b。STA-11810和STA-31820中的每一个可以向AP1805传送ACK帧1850a、1850b。如果成功接收到这两个ACK帧1850a、1850b,那么AP1805可以向STA-11810和STA-31820传送COBRA调度帧1855a、1855b。STA-11810和STA-21820可以依照调度而向AP1805传送UL分组1860a、1860b。
应该指出的是,AP可以在重新调度子信道或频率资源之前执行数量更多或更少的COBRA轮询帧重传。作为替换,如果没有额外的STA等待传输,那么AP可以选择在窄带上工作,或者将全部带宽分配给具有ACK反馈的STA。
图19是关于ULCOBRA中的COBRA调度信息的例示传输失败1900的图示。在该示例中显示了AP1905、STA-11910和STA-21915。AP1905可以在40MHz的信道上工作,其中该信道可以包含两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅是用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。一旦AP1905获得了信道,那么它可以将这两个子信道分别指配给STA-11910和STA-21915。为了指配这两个子信道,AP1905可以执行一个轮询过程。该AP1505可以在为STA-11910和STA-21915指配的20MHz子信道上向STA-11910传送COBRA轮询帧1920a,以及向STA-21915传送COBRA轮询帧1920b。STA-11910和STA-21915中的每一个都可以向AP1905传送ACK帧1925a、1925b。如果成功接收到这两个ACK帧,那么AP1905可以向STA-11910和STA-21915传送COBRA调度帧1930a、1930b。如果其中一个STA没有接收到COBRA调度帧,那么STA和AP可以遵从以下的过程之一。
在本示例中,STA-21915未能接收到COBRA调度帧1930b,而STA-11910正确接收到COBRA调度帧1930a,并且由此会向AP1905传送UL分组1935a。如果如图19中提供的示例所示,COBRA调度帧1930a、1930b处于固定长度以内,那么STA-21915可以知道开始传送其UL数据分组1935b的预期时间。由此,STA-21915可以依照预期继续传送UL数据分组1935b。然而,由于STA-21915没有接收到COBRA调度帧1930b,因此,STA-21915不知道与COBRA调度帧1930b中携带的最大分组大小相关的信息。由此,STA-21915可能无法通过在UL分组1935b的末端补零来将其分组大小与STA-11910传送的UL分组1935a的大小相校准。在这种情况下,AP1905可能存在着丧失分配给STA-21905的子信道的媒体的风险。
作为替换,未能接收到COBRA调度帧的STA可以选择不执行任何处理。在这种情况下,非预期的STA可以在一个或多个相应的子信道上传输,由此,AP可能会丧失对于一个或多个子信道的控制权。为了对抗这种状况,AP可以在其接收来自被调度传输的其他STA的UL分组的时候监视子信道。如果子信道在某个时段空闲,例如在应该从AP传送下一个分组之前的DIFS时间,如果COBRATXOP没有丢失,那么AP可以恢复该COBRATXOP。否则,AP可以选择终止当前的COBRATXOP,或者在未被影响的子信道上继续COBRATXOP。
图20是关于ULCOBRA中的子信道之一的例示传输失败2000的图示。在该示例中显示了AP2005、STA-12010和STA-22015。AP2005可以在40MHz的信道上工作,其中该信道可以包含两个20MHz的子信道。一旦AP2005获得了信道,那么它可以将这两个子信道分别指配给STA-12010和STA-22015。为了指配这两个子信道,AP2005可以执行一个轮询过程。该AP2005可以在为STA-12010和STA-22015指配的20MHz子信道上向STA-12010传送COBRA轮询帧2020a,以及向STA-22015传送COBRA轮询帧2020b。STA-12010和STA-22015中的每一个都可以向AP2005传送ACK帧2025a、2025b。如果成功接收到这两个ACK帧,那么AP2005可以向STA-12010和STA-22020传送COBRA调度帧2030a、2030b。STA-12010和STA-22015可以依照调度而向AP2005传送UL数据分组2035a、2035b。如果AP没有在预期时间接收到来自一个或多个STA的分组,那么它可以在时间t0之后的SIFS向一个或多个STA回传NACK帧或是带有COBRA调度信息的NACK帧。在本示例中,AP2005接收到来自STA-12010的UL数据分组2035a,但是没有接收到来自STA-2的UL数据分组2035b。因此,AP2005可以向STA-12010传送带有下一个COBRA调度帧2040的ACK,并且向STA-22015传送带有下一个COBRA调度帧2045的NACK。所述AP可以使用这里描述的在传输失败之后执行的任一方法。
图21是可以在此前描述的方法中使用的例示NACK控制帧2100的图示。NACK控制帧2100可以通过其类型、子类型或扩展字段的组合来标识。参考图21,NACK控制帧2100可以包括帧控制字段2105、持续时间字段2110、接收机地址(RA)字段2115以及帧校验序列(FCS)字段2120。
在帧控制字段2105中,类型和子类型字段可以指示所述帧是NACK帧。在另一个设计中,帧控制字段2105、所述帧中的另一字段或是PLCP/MAC报头可以包含用于指示所述帧是NACK帧的扩展字段。这种扩展字段既可以以独立的方式解释,也可以以与类型和/或子类型字段相结合的方式解释。NACK帧的类型可被设置成管理、控制、数据或扩展。
在持续时间字段2110中可以包含关于TXOP和非TXOP保持器的单个保护设置。举例来说,如果接收失败的帧是TXOP中的最后一个帧,或者关于所述帧的后续传输或重传加上关于所述帧的任何预期应答大于剩余的TXNAV定时器值,那么持续时间字段2110可被设置成0。否则,该持续时间字段2010可以被设置成传送或重传所述帧所需要的时间,这其中包含了关于所述帧的任何预期应答。
作为替换,在持续时间字段2110中可以包含关于AP之类的TXOP保持器的多个保护设置,以及关于STA之类的非TXOP保持器的多个保护设置。
作为示例,对于TXOP保持器来说,如果接收失败的帧是TXOP中的最后一个帧,或者关于所述帧的后续传输或重传加上关于所述帧的任何预期应答大于剩余的TXNAV定时器值,那么它可以被设置成0。否则,它可以被设置成是TXOP的剩余持续时间。
对于非TXOP保持器来说,如果接收失败的帧是TXOP中的最后一个帧,或者关于所述帧的后续传输或重传加上关于所述帧的任何预期应答大于剩余的TXNAV定时器值,那么它可以被设置成0,否则,它可以被设置成TXOP的剩余持续时间或是用于多个帧传输的时间。
RA字段2115可以指示执行接收的STA或AP的地址,其中该地址可以作为MAC地址、关联ID(AID)、局部关联ID(PAID)等等来实施。
在关于NACK的设计中可以包含帧校验序列(FCS)字段2120。
上行链路COBRA信道接入
为了执行用于STA的上行链路COBRA调度,AP可能需要知道哪些STA具有要传送的上行链路业务量。在这里可以使用可靠和有效的上行链路数据缓冲器状态反馈或是用于上行链路COBRA的轮询方案。关于STA数据缓冲器状态的信息可被传递至AP,以使其有效地执行上行链路COBRA传输调度,尤其是在STA数量很多的情况中。在这里可以使用专用的随机接入子信道。作为替换,用于上行链路随机接入的受限接入窗口(RAW)是可以使用的。
在上行链路COBRA中,AP可以选择和调度允许在COBRA资源中进行传输的STA。如此一来,当STA要传送数据时,STA需要能够有效地传递该信息。这一点可以由COBRA随机接入信道来实施,其中每一个用户会在一个或多个专用的时间-频率资源或子信道中传送AP所需要的信息。来自不同STA的信息可以由具有相关联的序列ID的正交或半正交序列来分离。
在STA数量庞大的场景中(例如在IEEE802.11高效WLAN(HEW)),需要确保正交性的序列的长度有可能很大,且如此一来有可能会使用对于数据传输而言将会更好的资源。在这种情况下可以使用RAW辅助的随机接入信道(RAC)。在本示例中,STA可被归组,并且可以将特定的RAC限制在一个或多个预期群组。如此一来,序列长度可以减小,并且可以在不同的群组中重复使用序列ID。
图22是例示的上行链路数据缓冲器状态反馈过程2200的图示。参考图22,在步骤2205,AP与一个或多个STA可以交换能力信息,以便指示其支持RAW辅助的RAC。该AP可以指示受限接入窗口的参数。所规定的参数可以包括周期性或基于时隙的RAWID及RAW持续时间。举例来说,对于周期性的RAW辅助的RAC来说,在后续的信标间隔中可以周期性的指配RAW。在该示例中,RACRAW可以每N个信标间隔出现一次。而对基于时隙的RACRAW来说,所述RAW可被放入时隙,并且每一个非APSTA只能在每一个时隙的开端才可以开始进行传输。非APSTA还需要限制时隙内的传输持续时间。所述非APSTA可以随机选择一个时隙来进行传输。这样做可以减小冲突概率。在步骤2210,与AP关联的每一个STA可被指配一个或多个RAWID以及相应的序列ID。在一个实施例中,STA可被指配一个RAWID+序列ID,以便能够访问数量有限的STA,并且还可以被指配一个单独的RAWID+序列ID,以便允许网络中的所有STA竞争该随机接入信道。
在步骤2215,AP可以在特定的子信道(时间-频率资源)上传送一个RAW辅助的随机接入信道声明。该声明可以包含RAC的RAWID以及所使用的资源,例如持续时间和频段。在步骤2220,想要随机传送数据的STA可以在允许的时间使用其序列ID规定的序列来接入随机接入信道。在步骤2225,STA可以传送用于指示参数的信息,例如数据持续时间,优选资源,数据周期性等等。
在步骤2230,AP可以使用所有的有效序列来关联所接收的信息。可以使用STA的受限子集;而解码处理则会变得更加有效。在步骤2235,AP可以识别出具有待传送数据的STA,并且可以将其置于其调度队列,以便在以后执行调度。
增强的COBRA归组
用于COBRA方案的当前归组过程和群组维持过程允许AP主要基于信道参数来实施STA的归组处理,作为示例,该参数可以是传播路径损失,传播延迟以及诸如时钟漂移和偏移之类的硬件特性。当前,诸如STA的业务量需求以及STA在归组判定中的优先级之类的其他方面还未被考虑。这些需求是非常重要的,由此,如果具有顾及了每一个STA的业务量需求的详细(自组织)归组过程,那么将是非常理想的,其中作为示例,所述需求可以是业务量优先级,应用业务量流持续时间等等。
如果AP或STA具有COBRA能力,那么它可以在其信标、探查请求/响应、关联请求/响应、(再)关联请求/响应或是其他类型的帧、例如管理、控制或扩展帧之类中包含一个COBRA能力/操作元素。图23是例示的COBRA能力/操作元素2300的图示。参考图23,例示的COBRA能力/操作元素可以包含元素ID字段2305,长度字段2310,COBRA资源字段2315,优选资源字段2320,调制和编码集合(MCS)字段2325,优先级归组字段2330,基于应用户的归组字段2335,以及自组织归组字段2340。
元素ID字段2305可以指示该元素是COBRA能力/操作元素。
长度字段2310可以指示COBRA能力/操作元素的长度。
COBRA资源字段2315可以指示执行传输的STA或AP能够使用或是供当前BSS使用的COBRA资源。该字段可以包含两个子字段:COBRA资源类型和COBRA资源规范。
COBRA资源类型子字段可以指示执行传输的STA或AP当前正在使用或者能够使用的COBRA资源的类型。该子字段可以具有如下的值:信道,子信道,子载波群组以及资源块。信道可以包括被用作基本的COBRA资源块的具有某些带宽的信道,例如20MHz的信道。子信道可以包括被用作基本的COBRA资源块的工作信道的一部分。子载波群组可以包括被用作基本的COBRA资源块的一个或多个子载波,并且这些子载波可以潜在地处于预先定义的模式。资源块(RB)可以包括资源块,并且是作为基本的COBRA资源块使用的。
COBRA资源规范子字段可以规定执行传输的STA或AP当前正在使用或者能够使用的特定COBRA资源。该COBRA资源规范子字段可以采用不同的方式来实施。例如,可以使用位图来指示当前正被使用或者能被执行传输的STA或AP使用的信道或子信道、子载波群组或RB的列表。在另一个示例中,其中可以使用一个整数来指示预先定义的COBRA资源的模式。
优选资源字段2320可供STA用于向AP指示其优选使用哪一个COBRA资源。该优选资源字段2320的实施方式与如上所述的COBRA资源字段2315或COBRA资源规范子字段的实施方式相似。
MCS字段2325可被STA用于向AP指示其优选的是哪一个MCS,其中所述MCS有可能优先于所指示的优选资源。
优先级归组字段2330可以指示执行传输的STA或AP是否能够支持优先级归组处理。
基于应用的归组字段2335可以指示执行传输的STA或AP是否能够支持基于应用的归组处理。
自组织归组字段2340可以指示执行传输的STA或AP是否能够支持自组织归组。
可以理解的是,COBRA能力/操作元素或是其字段或子字段的任何集合或子集既可以作为新的或已有元素的任一部分来实施,例如HEW/VHSE能力元素,HEW/VHSE操作元素,COBRA元素,也可以作为管理、控制、空数据分组(NDP)或是包含MAC报头和PLCP报头的扩展帧的任一部分来实施。
现在将参考图23来对使用了这里所描述的COBRA能力/操作元素的COBRA能力指示过程进行描述。具有COBRA能力的AP可以将COBRA能力/操作元素2300包含在其(短)信标中,以便指示该AP是否能够执行优先级归组、基于应用的归组以及自组织归组。此外,AP可以在COBRA资源字段2315中指示在其BSS中使用的COBRA资源的类型(例如信道、子信道、子载波群组或资源块)以及在BSS中使用的COBRA资源的细节。
如果STA具有COBRA能力,那么它可以将COBRA能力/操作元素2300包含在其探查请求、关联请求、(再)关联请求或其他类型的帧中,例如将其包含在管理帧、控制帧、扩展帧、NDP帧、动作帧或没有ACK帧的动作帧中,以便向一个或多个AP指示其COBRA能力。例如,STA可以使用COBRA资源字段2315来指示该STA能够使用的COBRA资源的类型以及特定选集(selection)。STA还可以在与AP或别的STA进行关联期间或者在此之后使用优选资源字段2320来向AP指示COBRA资源选集(例如一个或多个信道、子信道、子载波群组、RB等等)。此类优选资源指示可以是以执行传输的STA对从AP或其他STA接收的分组所做的测量为基础的。
AP或STA可以在HEW/VHSE能力/工作元素或是其(短)信标、探查响应、关联响应、(再)关联响应或其他类型的帧中的任何位置包含一个关于COBRA能力的指示符,例如一个比特。COBRA能力指示符的肯定设置可以暗指在相同分组中包含COBRA能力/操作元素。作为替换,如果包含COBRA能力/操作元素,那么可以意味着所述AP或STA具有COBRA能力。
在接收到来自STA的探查请求时,由于STA在探查请求中指示了COBRA能力,因此AP可以决定不对该探查请求做出响应。
在接收到来自STA的(再)关联请求时,AP可以给予STA在(再)关联请求中指示的COBRA能力来拒绝(再)关联请求。如果AP接受(再)关联请求,那么它可以指配已被指配的COBRA资源的COBRA群组中的发出请求的STA,并且可以使用一个包含了COBRA群组指配元素的(再)关联响应帧来对STA做出响应。
除了当前的四种接入类别(AC)、例如AC_VO(语音)、AC_VI(视频)、AC_BE(尽力而为)、AC_BK(后台)之外,还可以为后代的WLAN系统定义附加的接入类别。一些新的AC可以包括:AC_Gaming(AC_游戏)(该类别用于与实时的交互式游戏相关联的业务量流);AC_VideoConferencing(AC_视频会议)(该AC用于实时视频会议的业务量流);AC_PCDisplay(AC_PC显示器)(该AC用于PC无线显示器的业务量流);AC_(V)HDVideo(AC_(V)HD视频)(该AC用于高清或甚高清视频);以及AC_ULVideo(AC_UL视频)(该AC用于上行链路视频业务量的业务量流)。
新定义的AC可以与不同的介质访问优先级相关联,例如与不同数值的增强分布式信道接入(EDCA)参数,混合协作功能(HCF)控制信道接入(HCCA)轮询频率,被调度的介质访问频率和持续时间等等相关联,而且它还可以与资源分配相关联,例如与分配给较高或较低优先级的业务量的较多或较少的COBRA资源相关联。
现有的AC和新定义的AC全都可以应用于单个STA或是能够实施同时的介质访问的STA群组,例如COBRA群组或多用户(MU)MIMO群组。诸如COBRA群组之类的STA群组可以与特定的AC以及所述AC的介质访问参数相关联。
具有COBRA能力的STA可以依照其应用特性而被划分成COBRA群组。举例来说,在高优先级业务量流的开端,STA可以使用COBRA归组请求帧来请求归组,其中所述帧可以指定业务量负载,优先级以及类型。AP可以使用COBRA归组响应帧或COBRA归组管理帧来做出响应,以便提供STA归组处理,将所述STA与具有相似业务量负载、优先级和/或类型的STA归组。然后,STA可以与其COBRA群组一起使用所指配的优先级、使用所调度的或基于争用的介质访问来访问介质。当应用终止时,STA可以再次使用COBRA归组请求帧来更新所述STA的当前业务量规范的AP。作为替换,终止业务量的最后一个分组可以包含关于当前业务量(流)结束的指示。然后,AP可以使用COBRA归组响应帧或COBRA归组管理帧来做出响应,以便更新COBRA归组处理。
AP可以实施用于下行链路传输的自组织COBRA归组处理。如果AP缓存了用于STA选集的分组,那么AP可以通过传送一个自组织归组管理帧来对作为被缓存分组目的地的若干个STA归组。
图24是例示的自组织归组管理帧2400的图示。自组织归组管理帧2400可以作为HEW/VHSE动作帧或者作为没有ACK帧或公共动作帧的HEW/VHSE动作来实现。关于自组织归组管理帧2400的示例可以包括MAC报头2405,动作字段2410,群组ID字段2415,群组持续时间字段2420,ID字段2425,资源指配字段2430,发射功率字段2435,以及延迟字段2440。
动作字段2410可以包括类别子字段和动作细节字段。类别子字段可以指示HEW/VHSE,而动作细节子字段可以指示所述帧是一个自组织归组管理帧。作为替换,自组织归组管理帧可被定义成扩展帧或其他任何类型的管理、控制、NDP或扩展帧,或者可以被定义成是包含在AP信标、短信标或其他任何类型的控制、管理或扩展帧中的信息元素。
群组ID字段2415可以包括指配给新的自组织群组的ID,例如COBRA群组、MU-MIMO群组或是其他任何类型的MU群组。还可以包含一个或多个指示符,用以指示所述群组是仅仅用于UL,仅仅用于DL,还是同时用于UL和DL。
群组持续时间字段2420可以规定群组指配有效的持续时间。举例来说,关于群组持续时间的可能的值可被规定成是N个时间单元(TU)或是其他任何时间单元,例如毫秒(ms)或微秒(μs)。群组持续时间还可以是无限的,或者在改变之前是有效的。该群组持续时间也可以仅仅对一个传输而言是有效的。
ID字段2425可以指示属于自组织群组的STA/AP的ID。该字段可以包含固定数量的子字段;每一个子字段可以包含一个STA的ID。每一个STA的ID可以使用MAC地址、关联ID(AID)或是AP与STA预先协定的其他任何ID来实施。在ID字段2425中列举STA的ID的顺序可以确定所述STA在群组中的顺序。任何后续字段中的关于所述STA的指配顺序都可以使用STA在该群组中的顺序来确定,作为示例,所述指配顺序可以是资源指配、发射功率或延迟的顺序。
资源指配字段2430可以指示指配给群组中的每一个STA的资源。该字段可以包括多个子字段,其中每一个子字段都指定了指配给群组中的STA的资源。资源指配子字段的顺序可以依照与ID子字段相同的顺序。每一个资源指配子字段都可以采用若干种方式来实施。例如,它们可以作为用于指示指配给每一个STA的资源的位图来实施。作为替换,它们可以作为指示信道、子信道或资源图案的整数来实施,其中作为示例,所述资源图案可以是预先定义的子载波图案或RB图案。作为替换,如果用于群组中的每一个STA的资源都是相同的,那么该字段可以指定资源的大小,例如子载波的数量、信道带宽、为群组中的每一个STA分配的子信道带宽。为每一个STA分配的资源可以由ID子字段中列举的STA的顺序来暗示。在另一个示例中,该字段可以规定可供整个STA群组使用的总资源的大小,例如子载波数量、总的信道带宽、总的子信道带宽等等。为每一个STA分配的资源可以均匀划分,并且可以基于ID子字段中包含的其他资源来得到。
发射功率字段2435可以指示在实施UL信道接入时指配给群组中的每一个STA的发射功率。该发射功率字段2435可以包括多个子字段,并且每一个子字段都指定了为群组中的STA指配的发射功率。发射功率子字段的顺序可以依照与ID子字段相同的顺序。
延迟字段2440可以指示在实施UL信道接入时指配给群组中的每一个STA的延迟。该字段可以包括多个子字段,其中每一个子字段都指定了为群组中的STA指配的延迟。该延迟子字段的顺序可以依照与ID子字段相同的顺序。
在另一个设计中,每一个自组织群组管理帧或元素都可以包括多个群组指配;每一个都包含了群组ID、群组持续时间、ID、资源指配、发射功率以及延迟字段。
在另一个设计中,AP可以在其信标、短信标或其他类型的管理、控制或扩展帧中包含多个自组织归组管理元素,其中每一个自组织归组管理元素都对应于一个STA群组。
图25是例示的自组织归组管理和传输过程2500的图示。参考图25,在步骤2505,AP可以评估其BSS中的STA的业务量规范、业务量负载或业务量需求。该AP还可以评估为下行链路传输缓冲的分组。
在步骤2510,AP可以基于步骤2505的评估来确定其BSS中的STA子集的自组织归组。
在步骤2515,AP可以通过在其信标、短信标或是其他任何类型的控制、管理或扩展帧中包含一个或多个自组织归组管理元素来声明自组织归组。该AP还可以通过传送一个广播自组织归组管理帧来声明自组织归组。如果AP需要更新关于特定自组织群组中的STA的不同指配,那么它可以传送一个带有被设置成目标自组织群组的群组ID或群组地址的RA地址的多播自组织归组管理帧。
一旦声明了自组织归组,那么在步骤2520,AP可以开始在指配的COBRA资源上向自组织群组传送COBRA传输。该COBRA传输可以紧随自组织群组管理帧或信标、短信标或是包含了一个或多个自组织归组管理元素的帧之前。并且该COBRA传输还可以处于介质保留帧之前,例如处于被寻址到COBRA自组织群组的RTS/CTS交换之前。自组织群组中的STA可以使用相同的自组织群组来进行ULCOBRA传输。
增强的COBRA信道接入方案
为了在实施过程中实现COBRA的理论增益,可靠有效的信道接入和调度方案可以是必要的。为了充分利用COBRA方案,可能需要恰当地设计UL/DLCOBRA信道接入方案。目前业已设计并论述若干种信道接入方案。此外,在实施COBRA方案的时候还可以设计和开发更多与现有方案略有差异的信道接入方案。
COBRADL调度帧的若干种帧格式可被用于可靠有效的信道接入和调度方案。
图26是例示的COBRADL调度帧2600的图示。该COBRADL调度帧2600可以包括MAC报头2605、信道指配字段2630和FCS字段2660。MAC报头2605可以包括帧控制字段2610、持续时间字段2615、RA字段2620以及TA字段2625。信道指配字段2630可以包括映射字段2635和STA信道指配字段2640a-2640n。
在帧控制字段2610内,类型值与子类型值字段的组合可用于指示所述COBRADL调度帧是一个COBRADL调度帧。举例来说,COBRADL调度帧可以用类型值字段=“01”以及控制帧子类型值0000-0110中的一个先前保留的值来指示。作为替换,COBRADL调度帧也可以用类型值字段=“11”(这意味着所述帧是一个扩展帧)以及子类型值字段中的介于0000到1111之间的一个值来指示。
如果形成了COBRA群组并且使用群组地址来标识该群组,那么MAC报头2605中的RA字段2620可以包括用于表示STA群组的多播MAC地址。作为替换,广播地址也是可以使用的。如果所涉及的是单个用户,那么可以使用单播地址。
映射字段2635可以使用1字节来指示信道指配长度、信道指配数量以及附加的可选信息字段。
STA信道指配字段2640a-2640n可以是2字节。每一个STA信道指配字段2640a-2640n都可以包括AID字段、子信道位图字段以及保留字段。AID字段可以是12比特。子信道位图可以是2比特(对于40MHz信道来说是2比特;对于80MHz的信道来说是4比特;对于160MHz来说是8比特)。保留字段可以是2比特。
图27是另一个例示COBRADL调度帧2700的图示。该COBRADL调度帧2700可以包括MAC报头2705、信道指配字段2730以及FCS字段2760。MAC报头2705可以包括帧控制字段2710、持续时间字段2715、RA字段2720以及TA字段2725。信道指配字段2730可以包括STA指配位图字段2735和信道指配位图字段2740a-2740n。
帧控制字段2710以及RA字段2720可以与这里描述的相同。
依照RA字段2720所寻址的群组的大小,STA指配位图字段2735可以是1到Q字节。用于指示STA的位图可以指配COBRADL传输中的至少一个信道/波段。位图的长度可以与RA字段2720中标识的所配置的群组的大小相同。举例来说,8比特(1字节)的位图可以用于指示具有8个STA的群组中的哪些STA被指配到至少一个信道。如果位图位置被设置成“1”,那么它可以是指相应的STA可以获取DLCOBRA指配。否则,它有可能是未被指配的。
在信道指配位图字段2740a-2740n中,对于在前的STA指配位图中的每一个正的位图位置,可以使用一个信道指配位图字段/IE来指示关于被指配的STA的信道指配。信道指配位图的长度可以与系统中的最小COBRA波段(例如20MHz)的数量相同。举例来说,4比特的信道指配位图可以用于表示具有80MHz信道的系统中的20MHz信道/波段的信道指配。
图28是例示的COBRAUL调度帧2800的图示。COBRAUL调度帧2800可以包括MAC报头2805、控制信息字段2830和FCS字段2880。MAC报头2805可以包括帧控制字段2810、持续时间字段2815、RA字段2820以及TA字段2825。控制信息字段2830可以包括功率控制字段2835、事件偏移字段2840、频率偏移字段2845以及ULSIG字段2850。
COBRAUL调度帧2800可以是一个单播帧。例如,在不同子信道上传送的COBRAUL调度帧可以是不同的。
在帧控制字段2810内可以使用类型值与子类型值字段的组合来指示所述帧是一个COBRAUL调度帧。例如,COBRAUL调度帧可以用类型值字段=“01”以及关于控制帧的子类型值0000-0110中的一个先前保留的值来指示。作为替换,COBRAUL调度帧可以用类型值字段=“11”(意味着所述帧是一个扩展帧)以及子类型值字段中介于0000与1111之间的一个值来指示。
如果形成了COBRA群组并且使用群组地址来标识来群组,那么MAC报头2805中的RA字段2820可以包括代表了STA群组的多播MAC地址。作为替换,RA字段2820可以包括广播地址。如果所涉及的是单个用户,那么RA字段2820可以包括单播地址。
控制信息字段2830可以是可选的。如果MAC报头2805中的RA字段2820是单播地址,那么功率控制字段2835可以是功率控制命令、相对功率控制命令、或是供所述被寻址的STA在其上行链路COBRA传输中应用的发射功率的绝对电平。如果MAC报头2805中的RA字段2820是群组地址、例如用于N个STA所组成的群组的地址,那么功率控制可以是一个NxM比特的字段,其中M比特是功率控制命令、相对功率控制命令或是群组中的每一个STA在其上行链路COBRA传输中应用的发射功率的绝对电平。
如果MAC报头2805中的RA字段2820是单播地址,那么时间偏移字段2840可以是能被寻址的STA可以在其上行链路COBRA传输中应用的时间偏移或相对时间偏移。如果MAC报头2805中的RA字段2820是群组地址,例如用于N个STA所组成的群组的地址,那么时间偏移字段2840可以是一个NxP比特的字段,其中P比特是群组中的每一个STA可以在其上行链路COBRA传输中应用的定时偏移。
如果MAC报头2805中的RA字段2820是单播地址,那么频率偏移字段2845可以是被寻址的STA可以在其上行链路COBRA传输中应用的时间偏移或相对时间偏移。如果MAC报头2805中的RA字段2820是群组地址,例如用于N个STA所组成的群组的地址,那么频率偏移字段2840可以是NxP比特的字段,其中P比特是群组中的每一个STA可以在其上行链路COBRA传输中应用的频率偏移。
ULSIG字段2850可以是被寻址的STA可以在其上行链路COBRA传输的PLCP报头的SIG字段中的SIG字段。
作为替换,可以使用关于COBRAUL/DL调度帧的统一设计。
图29是统一的COBRAUL/DL调度帧2900的第一示例的图示。统一的COBRAUL/DL调度帧2900可以包括MAC报头2905、信道指配字段2930、控制信息字段2945以及FCS字段2950。MAC报头2905可以包括帧控制字段2910、持续时间字段2915、RA字段2920以及TA字段2925。信道指配字段2930可以包括STA指配位图和UL/DL方向字段2935以及信道指配位图字段2940a-2940n。
这里包含的字段可以与这里描述的COBRADL调度帧中的字段相同。MAC报头2905中的帧控制字段2910中的类型值和子类型值组合可以指示所述帧是统一的COBRAUL/DL调度帧。控制信息字段2945可以是可选的。这里包含的字段可以与这里描述的COBRAUL调度帧中的字段相同。例如,控制信息字段2945可以包括功率控制字段,时间偏移字段,频率偏移字段,以及ULSIG字段。DLSIG字段同样是可以包含的,并且应该指出的是,控制信息字段2945可以包括关于上行链路和下行链路的信息。在本示例中,在STA指配位图字段2935中可以包含一个UL/DL方向指示符。此外还可以包括信道指配位图字段中的一个保留比特。
图30是统一的COBRAUL/DL调度帧3000的第二示例的图示。统一的COBRAUL/DL调度帧3000可以包括MAC报头3005、UL/DL方向字段3030、信道指配字段3035、UL控制信息字段3050以及FCS字段3055。MAC报头3005可以包括帧控制字段3010、持续时间字段3015、RA字段3020以及TA字段3025。信道指配字段3035可以包括STA指配位图字段3040以及信道指配位图字段3045a-3045n。
这里包含的字段可以与这里描述的COBRADL调度帧中的字段相同。MAC报头3005的帧控制字段3010中的类型值和子类型值组合可以指示所述帧是统一的COBRAUL/DL调度帧。上行链路控制信息字段3045可以是可选的。此外,这里包含的字段可以与这里描述的COBRAUL调度帧中的字段相同。例如,UL控制信息字段3050可以包括功率控制字段、时间偏移字段、频率偏移字段以及ULSIG字段。
在这个示例中,所使用的是独立的UL/DL方向指示符字段3030。作为替换,在PLCP报头中可以使用UL/DL方向指示符。
图31是第一例示COBRA轮询帧3100的图示。COBRA轮询帧3100可以包括MAC报头3105、COBRA轮询信息字段3101以及FCS字段3145。MAC报头3105可以包括帧控制字段3110、持续时间字段3115、RA字段3120以及TA字段3125。COBRA轮询信息字段3130可以包括映射字段3135和STA信息字段3140a-3140n。
在帧控制字段3110内可以使用类型值与子类型值字段的组合来指示所述帧是COBRA轮询调度帧。例如,COBRA轮询调度帧可以用类型值字段=“01”以及用于控制字段的子类型值0000-0110中的一个先前保留的值来指示。作为替换,COBRA轮询调度帧可以用类型值字段=“11”(意味着所述帧是扩展帧)以及子类型值字段中的一个介于0000-1111之间的值来指示。
对于MAC报头3105中的RA字段3120,如果形成了COBRA群组并用群组地址来标识该群组,那么可以使用表示STA群组的多播MAC地址。作为替换,广播地址也是可以使用的。如果所涉及的是单个用户,那么可以使用单播地址。
映射字段3135可以是1字节,并且可以指示STA信息字段3140a-3140n的长度,STA信息字段3140a-3140n的数量,以及附加的可选信息字段。STA信息字段3140a-3140n可以包括用于标识STA的AID字段、信道指配字段、用于指示指配给每一个STA的一个或多个可能的子信道的子信道位图字段、以及多个保留字段。
每一个信道指配字段可以是2字节。每一个AID字段可以是12字节。每一个子信道位图字段可以是2比特(2比特对应的是40MHz信道;4比特对应的是80MHz信道;8比特对应的是160MHz)。保留子信道可以是2比特。
图32是第二例示COBRA轮询帧3200的图示。COBRA轮询帧3200可以包括MAC报头3205、轮询信息字段3230以及FCS字段3245。MAC报头3205可以包括帧控制字段3210、持续时间字段3215、RA字段3220以及TA字段3225。轮询信息字段3230可以包括STA轮询位图字段3235以及ULRj-n字段3240a-3240n的控制信息。
MAC报头3205中的帧控制字段3210和RA字段3220与这里描述的示例中的字段可以是相同的。
STA轮询位图字段3235可以依照RA字段3220寻址的群组大小而包含1到Q个字节。STA轮询位图字段3235可以指示正被AP轮询的STA。STA轮询位图字段3225的长度可以与在RA字段3220中标识的已配置群组的大小相同。例如,8比特(1字节)的位图可用于指示8个STA的群组内的哪些STA被指配了至少一条信道。如果位图位置被设置成“1”,那么意味着相应的STA已被轮询。否则,该STA有可能并未被轮询。
每一个ULRj-n字段3240a-3240n的控制信息都包含了即将到来的第j个ULR的控制信息,且1≤j≤J。AP针对ULR轮询J个STA,由此AP可能需要以一种减少潜在冲突的方式来调度J个ULR的传输。每一个ULRj-n字段3240a-3240n的控制信息都可以包括信道位图k(1≤k≤N)以及码域(CDM)、时域(TDM)或频域(FDM)信息。对于在前的STA指配位图中的每一个正的位图位置,一个信道指配位图字段/IE可以用于用于指示被指配的STA的信道指配。信道指配位图的长度可以与系统中的最小COBRA波段(例如20MHz)的数量相等。例如,4比特的信道指配位图可以用于表示具有80MHz信道的系统中的20MHz的信道/波段的信道指配。即将到来的多个ULR传输可以用CDM、TDM或FDM来分离。对于CDM来说,AP和STA可以约定预先定义的正交序列集合,并且每一个STA可被指配一个序列。被轮询的STA可以将所指配的专用序列应用于ULR传输。对于TDM来说,被轮询的STA可以按顺序依次传送ULR帧。对于FDM来说,被轮询的STA可以在预先指配的频率子信道上传送ULR帧。
图33是例示的COBRA上行链路请求(ULR)帧3300的图示。该COBRAULR帧3300可以包括MAC报头3305、UL细节字段3330以及FCS字段3345。MAC报头3305可以包括帧控制字段3310、持续时间字段3315、RA字段3320以及TA字段3325。UL细节字段3330可以包括数据或缓冲器占用大小字段3335以及可选的延迟需求字段3340。
在帧控制字段3310内可以使用类型值和子类型值字段的组合来指示所述帧是COBRAULR帧。例如,COBRAULR帧可以用类型值字段=“01”以及用于控制帧的子类型值0000-0010中的先前保留值来指示。作为替换,COBRAULR帧可以用类型值字段=“11”(意味着所述帧是扩展帧)以及子类型值字段中介于0000到1111之间的一个值来指示。
UL细节字段3330中的数据(或缓冲器占用)大小字段3335可以包括STA处的数据量。延迟需求字段3340可以是一个可选字段,它可以包括与数据相关联的最大允许延迟。
这里描述的COBRAACK/NACK帧可以与诸如ULR或数据帧之类的其他帧相结合或者由其他帧捎带传送。例如,在使用图34所示的例示A-MPDU格式的过程中,COBRA方案可以允许ACK/NACK帧与其他的帧相聚合。
图34是用于将ACK帧捎带到另一个帧的例示A-MPDU格式的图示。在该示例中显示了第一A-MPDU子帧3405和第二A-MPDU子帧3450。A-MPDU子帧3405可以包括MPDU定界符3410、MPDU3415、填充符(pad)3420以及其他可选字段。MPDU定界符3410可以包括保留字段3425、MPDU长度字段3430、CRC字段3435和定界符签名字段3440,以及一些保留比特。
第二A-MPDU子帧3450包括一个ACK。然而,第二A-MPDU子帧3450可以改为包含NACK。如所示出的,包含ACK的第二A-MPDU子帧3450会与诸如A-MPDU子帧3405之类的其他A-MPDU相聚合。整个A-MPDU帧可被传递至PHY层,以便进行传输。
使用A-MSDU格式。为无争用的(CF)传输所定义的聚合帧可被重复使用,并且可以在单个MPDU的帧主体中包含A-MSDU结构。举例来说,COBRA方案可以通过将子类型定义成1001来重新使用QoS+CF-ACK帧。为了使用其他帧来捎带NACK帧,在这里可以定义一个新的子类型。
现在将对若干种独立上行链路COBRA信道接入方法进行描述。在第一实施例中,其中可以为每一个STA的ULR帧传输使用固定或特定的波段指配。在第二实施例中,在所有波段上可以传送带有探测和频率选择性COBRA传输调度信息的码分复用(CDM)ULR帧。在第三实施例中,在所有波段上可以传送带有探测和频率选择性COBRA传输调度信息的时分复用(TDM)ULR帧。
图35是为每一个STA的ULR帧传输使用固定或特定波段指配的独立ULCOBRA的第一例示信道接入方案的图示。在该示例中显示了AP3505、STA-13510和STA-23515。AP3505可以在40MHz的信道上工作,并且该信道可以包括两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。AP3505执行轮询过程,并且在STA-13510和STA-23515各自单独的信道上向STA-13510传送COBRA轮询帧3520a,以及向STA-23515传送COBRA轮询帧3520b。作为替换,该轮询也可以在所有信道上被发送至所有的目标STA(被配置在群组中)。
在COBRA轮询帧可以采用若干个选项来用信号通告信息。例如,AP可以配置特定STA与相应信道之间的映射,其中COBRA轮询是预先传送的。作为示例,如图35所示,STA-13510被预先配置成在其相应的单独的20MHz信道上传送其ULR帧3525a,以及STA-23515被预先配置成在其相应的单独的20MHz信道上传送其ULR帧3525b。作为替换,COBRA轮询帧可以包含与每一个STA的ULR帧传输有关的特定波段指配。
作为示例,如果AP预先使用了先前的控制或管理帧来配置特定STA与相应信道之间的映射,那么先前配置的群组中的STA可以在AP开始传送COBRA轮询帧的时候唤醒,并且可以在所有信道或是预先配置的信道/波段上侦听轮询。
在接收到来自AP3505的有效COBRA轮询帧3520a、3520b之后,如果STA3510、3515要传送上行链路数据,那么STA3510、3515可以在COBRA轮询帧3520a、3520b指配或是先前的控制或管理帧预先配置的信道上传送ULR帧3525a、3525b。
一旦接收到来自STA-13510和STA-23515的ULR帧3525a、3525b,则AP3505可以确定关于ULCOBRA传输的信道指配,并且可以在所指配的每一个信道上传送COBRAUL调度帧3530a、3530b。
传送了ULR帧的STA可以在所有信道或是仅仅在之前配置的信道上进行侦听。在接收到包含ULCOBRA传输信息的COBRAUL调度帧3530a、3530b之后,STA-13510和STA-23515可以相应地在为其指配的信道/波段上传送其数据帧3535a、3535b。AP可以通过传送ACK3540a、3540b来确认接收。
图36是用于带有码分复用(CDM)ULR的独立ULCOBRA的第二例示信道接入方案的图示。在该示例中显示了AP3605、STA-13610和STA-23615。AP3605可以在40MHz的信道上工作,并且该信道可以包括两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。
AP3605可以在所有信道上传送用于所有目标STA(被配置在群组中)的COBRA轮询帧3620a、3620b,其中所述目标STA在这里是STA-13610和STA-23615。作为示例,如果AP使用先前的控制或管理帧预先配置了特定STA与相应信道之间的映射,那么先前配置的群组中的STA可以在AP开始传送COBRA轮询帧的时候唤醒,并且可以在所有信道或是预先配置的信道/波段上进行侦听。
在接收到来自AP3605的有效COBRA轮询帧3620a、3620b之后,将要传送上行链路数据的STA-13610和STA-23615中的每一个可以在所有子信道或是在系统中所有可用子信道的预先配置的或是用信号通告的子集上传送带有探测信号的ULR帧。在本示例中,STA-13610在所有子信道上传送带有探测信号3625a、3625b的ULR帧。STA-23615在所有信道上传送带有探测信号3630a、3630b的ULR帧。由于STA-13610和STA-23615都需要对COBRA轮询帧3620做出响应,因此,其各自的带有探测信号3625a、3625b、3630a、3630b的ULR帧可以以正交的方式传输(在时域、频域或码域)。在本示例中,带有探测信号3625a、3625b、3630a、3630b的ULR帧在码域中是以正交的方式传送的。
一旦分别接收到来自STA-13610和STA-23615的带有探测信号3625a、3625b、3630a、3630b的ULR帧,则AP3605可以确定关于ULCOBRA传输的信道指配。该AP3605可以将信道质量作为这些信道指配的基础,例如使用信道质量指示符(CQI)或其他某个参数。AP3605可以在所指配的每一个信道上传送COBRAUL调度帧3635a、3635b。
传送了ULR帧的STA可以在所有信道或者仅仅在预先配置的信道上进行侦听。在本示例中,在接收到各自包含了ULCOBRA传输信息的COBRAUL调度帧3635a、3635b之后,STA-13610和STA-23615可以相应地在所指配的信道上传送其各自的数据帧3640a、3640b。AP3605可以通过传送ACK3645a、3645b来确认接收。
图37是用于具有时分复用(TDM)ULR的独立ULCOBRA的第三例示信道接入方案的图示。在本示例中显示了AP3705、STA-13710和STA-23715。AP3705可以在40MHz的信道上工作,并且该信道可以包括两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。
AP3705可以在所有信道上传送用于所述目标STA(被配置在群组中)的COBRA轮询帧3720,其中所述目标STA在这里是STA-13710和STA-23715。作为示例,如果AP使用先前的控制或管理帧预先配置了特定STA与相应信道之间的映射,那么先前配置的群组中的STA可以在AP开始传送COBRA轮询帧的时候唤醒,并且可以在所有信道或是预先配置的信道/波段上进行侦听。
在接收到来自AP3705的有效COBRA轮询帧3720之后,将要传送上行链路数据的STA-13710和STA-23715中的每一个可以在所有信道或是在系统中所有可用信道的预先配置的或是用信号通告的子集上传送带有探测信号的ULR帧。在本示例中,STA-13710在所有信道上传送带有探测信号3725a、3725b的ULR帧。STA-23715在所有信道上传送带有探测信号3730a、3730b的ULR帧。由于STA-13710和STA-23715都需要对COBRA轮询帧3720做出响应,因此,其各自带有探测信号3725a、3725b、3730a、3730b的ULR帧可以以正交的方式传输(在时域、频域或码域)。在本示例中,带有探测信号3725a、3725b、3730a、3730b的ULR帧在码域中是以正交的方式传送的。
一旦分别接收到来自STA-13710和STA-23715的带有探测信号3725a、3725b、3730a、3730b的ULR帧,AP3705可以确定关于ULCOBRA传输的信道指配。AP3705可以将信道质量作为这些信道指配的基础,例如使用信道质量指示符(CQI)或其他某个参数。AP3705可以在所指配的每一个信道上传送COBRAUL调度帧3735a、3735b。
传送了ULR帧的STA可以在所有信道或者仅仅在预先配置的信道上进行侦听。在本示例中,在接收到各自包含了ULCOBRA传输信息的COBRAUL调度帧3735a、3735b之后,STA-13710和STA-23715可以相应地在所指配的信道上传送其各自的数据帧3740a、3740b。AP3705可以通过传送ACK3745a、3745b来确认接收。
现在将对若干种独立下行链路COBRA信道接入方法进行描述。在第一实施例中,其中可以为每一个STA的下行链路COBRA传输使用固定或特定的波段指配,并且没有来自所指配的STA的ACK。在第二实施例中,其中可以为每一个STA的下行链路COBRA传输使用固定或特定的信道/波段指配,并且具有来自所指配的STA的ACK。
图38是为每一个STA的下行链路COBRA传输使用固定或特定波段且没有来自所指配的STA的ACK的独立DLCOBRAD第一例示信道接入方案的图示。在该示例中显示了AP3805、STA-13810以及STA-23815。AP3805可以在40MHz的信道上工作,并且该信道可以包括两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。
AP3805可以在相应的信道/波段上传送包含了每一个信道/波段的DL传输调度的DLCOBRA调度帧3820。如图38所示,AP可以在预先配置的信道集合上传送DLCOBRA调度帧3820,并且其在本示例中仅仅在具有两个信道的集合中的第一信道上传送。作为替换,AP可以在所指配的所有信道或者在系统中的所有信道上传送包含了关于所有目标STA的所有指配信道的DL传输调度的DLCOBRA调度帧。
与以上示例中一样,如果通过先前的控制或管理帧将STA配置在一个群组中,那么所配置的群组会在AP开始传送DLCOBRA调度帧的时候唤醒,并且可以在所有信道或是预先配置的信道/波段上侦听DLCOBRA调度帧。
在接收到来自AP3805的有效DLCOBRA调度帧3820之后,STA-13810和STA-23815可以将其各自的接收机调谐至所指配的信道/波段,以便接收其各自的下行链路数据帧。
在传送了DLCOBRA调度帧3820之后的一个SIFS时间,AP3805可以通过分别向STA-13810和STA-23815传送DL数据帧3825a、3825b而开始DLCOBRA传输。
如果成功接收和解码了DL数据帧3825a、3825b,那么STA-13810和STA-23815可以在接收到相应DL数据帧3825a、3825b的信道/波段上向AP传送ACK3830a、3830b。
图39是用于为每一个STA的下行链路COBRA传输使用了固定或特定信道/波段指配且具有来自所指配的STA的ACK的独立DLCOBRA的第二例示信道接入方案的图示。在该示例中显示了AP3905、STA-13910以及STA-23915。AP3905可以在40MHz的信道上工作,并且该信道可以包括两个20MHz的子信道。应该指出的是,这种情况仅仅用于例证目的,并且AP可以工作在任何的信道大小或配置之上。
AP3905可以在相应的信道/波段上传送包含了每一个信道/波段的DL传输调度的DLCOBRA调度帧3920。如图39所示,AP可以在预先配置的信道集合上传送DLCOBRA调度帧3920,并且其在本示例中仅仅在具有两个信道的集合中的第一信道上传送。作为替换,AP可以在所指配的所有信道或者在系统中的所有信道上传送包含了关于所有目标STA的所有指配信道的DL传输调度的DLCOBRA调度帧。
与以上示例中一样,如果通过先前的控制或管理帧将STA配置在一个群组中,那么所配置的群组会在AP开始传送DLCOBRA调度帧的时候唤醒,并且可以在所有信道或是预先配置的信道/波段上侦听DLCOBRA调度帧。
在接收到来自AP3905的有效DLCOBRA调度帧3920之后,STA-13910和STA-23915可以在为其指配的一个或多个信道上向AP3905传送ACK3925a、3925b,以便应答每一个STA都准备好在指配的信道上接收DL帧。ACK帧3925a、3925b可以包含NAV或持续时间信息,以使其附近的STA可以在接收到ACK时恰当设置其NAV。在接收到来自AP的DLCOBRA调度帧3920之后以及在传送ACK之前或之后,STA-13910和STA-23915可以将其各自的接收机调谐到指配的信道/波段,以便接收其各自的下行链路数据帧。
在接收到ACK帧3925a、3925b之后的一个SIFS时间,AP3905可以通过分别向STA-13910和STA-23915传送DL数据帧而开始DLCOBRA传输。如果成功接收和解码DL数据帧3930a、3930b,那么STA-13910和STA-23915可以在接收相应DL数据帧3930a、3930b的信道/波段上向AP3905传送ACK3935a、3935b。
现在将对若干种用于组合的下行链路/上行链路COBRA信道接入方法进行描述。在第一实施例中,为上行链路和下行链路COBRA传输使用了固定或特定的信道/波段指配。在第二实施例中,其中为下行链路使用的是固定或特定的信道/波段指配,但是为上行链路COBRA传输使用的是频率选择性信道/波段指配。
图40是同时为上行链路和下行链路COBRA传输使用固定或特定信道/波段指配的第一例示组合下行链路/上行链路COBRA信道接入方案的图示。在该示例中显示了AP4005、STA-14010以及STA-24015。AP4005可以在40MHz的信道上工作,该信道可以包含两个20MHz的子信道。
AP4005可以在STA-14010和STA-24015的相应信道/波段上传送DLCOBRA调度帧4020a、4020b,其中每一个所述DLCOBRA调度帧都包含了每一个信道/波段的DL传输调度。作为替换,AP可以在所有被指配的信道、系统中的所有信道或是预先配置的信道集合上传送包含了关于所有目标STA的所有被指配的信道的DL传输调度的DLCOBRA调度帧。
与以上示例中一样,如果通过在先的控制或管理帧将STA配置在一个群组中,那么所配置的群组可以在AP开始传送DLCOBRA调度帧时唤醒,并且会在所有信道或是预先配置的信道/波段上侦听DLCOBRA调度帧。
在接收到来自AP4005的有效DLCOBRA调度帧4020a、4020b之后,STA-14010和STA-24015可以将其各自的接收机调谐至所指配的信道/波段,以便接收其各自的下行链路数据帧。
在传送了DLCOBRA调度帧4020a、4020b之后的一个SIFS时间,AP4005可以通过分别向STA-14010和STA-24015传送DL数据帧4025a、4025b而开始DLCOBRA传输。
如果成功接收并解码了DL数据帧,那么STA可以在接收相应下行链路数据帧的信道/波段上向AP传送ACK。如果执行接收的STA要传送上行链路数据,那么它可以在接收相应下行链路数据帧的信道/波段上传送一个“ACK_ULR”帧。作为替换,执行接收的STA可以传送ACK帧,其中所述ACK帧的更多数据字段被设置成“1”或“具有数据”。如果没有成功解码接收到的数据帧,但是STA要传送上行链路数据,那么它可以在接收相应下行链路数据帧的信道/波段上传送一个“NACK_ULR”帧。
在本示例中,STA-14010成功接收并解码了用于其自身的DL数据帧4025a,并且该STA要传送上行链路数据,由此,STA-14010会向AP4005传送ACK_ULR4030。然而,用于STA-24015的DL数据帧4025b未被成功接收和解码,但是STA-24015要传送上行链路数据。由此,STA-24015会向AP4005发送NACK_ULR帧4035。
一旦接收到来自STA-14010和STA-24015的ULR帧4030、4035,则AP4005可以确定关于ULCOBRA传输的信道指配,并且可以在分别为STA-14010和STA-24015指配的信道上向其传送COBRAUL调度帧4040a、4040b。
传送了ULR帧的STA可以在所有信道或者仅仅在先前配置的信道上执行侦听。在接收到各自包含ULCOBRA传输信息的COBRAUL调度帧4040a、4040b之后,STA-14010和STA-24015中的每一个都可以相应地在为其指配的信道/波段上传送其各自的数据帧4045a、4045b。AP4005可以通过传送ACK4050a、4050b来确认接收。
图41是为下行链路COBRA传输使用固定或特定信道/波段指配以及为上行链路COBRA传输使用频率选择性信道/波段指配的第二例示组合下行链路/上行链路COBRA信道接入方案的图示。在本示例中显示了AP4105、STA-14110以及STA-24115。AP4105可以在40MHz的信道上工作,该信道可以包含两个20MHz的子信道。
AP4105可以在STA-14110和STA-24115的相应信道/波段上传送DLCOBRA调度帧4120a、4120b,其中每一个所述DLCOBRA调度帧包含了每一个信道/波段的DL传输调度。作为替换,AP可以在所有被指配的信道、系统中的所有信道或是预先配置的信道集合上传送包含了关于所有目标STA的所有被指配信道的DL传输调度的DLCOBRA调度帧。
与以上示例中一样,如果通过在先的控制或管理帧将STA配置在一个群组中,那么所配置的群组可以在AP开始传送DLCOBRA调度帧时唤醒,并且会在所有信道或是预先配置的信道/波段上侦听DLCOBRA调度帧。
在接收到来自AP4105的有效DLCOBRA调度帧4120a、4120b之后,STA-14110和STA-24115可以将其各自的接收机调谐至所指配的信道/波段,以便接收其各自的下行链路数据帧。
在传送了DLCOBRA调度帧4120a、4120b之后的一个SIFS时间,AP4105可以通过分别向STA-14110和STA-24115传送DL数据帧4125a、4125b而开始DLCOBRA传输。
如果成功接收并解码了DL数据帧,那么STA可以在接收相应下行链路数据帧的信道/波段上向AP传送ACK。如果STA要传送上行链路数据,那么它可以在接收相应下行链路数据帧的信道/波段上传送带有探测信号的“ACK_ULR”帧。作为替换,它可以传送ACK帧,其中所述ACK帧的更多数据字段被设置成“1”或“具有数据”,并且具有探测信号。
如果没有成功接收并解码DL数据帧,但是STA要传送上行链路数据,那么它可以在接收相应下行链路数据帧的信道/波段上传送带有探测信号的“NACK_ULR”帧。该STA可以在接收相应下行链路数据帧的信道/波段之外的其他信道上传送探测信号(例如NDP帧)。如果有多个STA需要传送带有探测信号的ULR或者需要单独传送探测信号,那么它们的帧可以采用正交的方式传送(在时域、频域或码域)。
在本示例中,STA-14110成功接收和解码了针对所述STA的DL数据帧4125a,并且具有要传送的上行链路数据,由此,STA-14110会向AP4105传送带有探测信号的ACK_ULR4130。然而,用于STA-24115的DL数据帧4125b未被成功接收或解码,但是STA-24115具有要传送的上行链路数据。由此,STA-24115会向AP4105传送带有探测信号的NACK_URL帧4135。STA-14110还会在指配给STA-24115的其他20MHz的信道上传送探测帧4140a。同样,STA-24115也会在指配给STA-14110的其他20MHz的信道上传送探测帧4140b。
一旦接收到来自STA-14110和STA-24115的带有探测信号的ULR帧4130、4135,则AP4105可以判定关于ULCOBRA传输的信道指配。该AP4105可以在做出该判定的过程中对信道质量(例如CQI)加以考虑。AP4105可以在每一个被指配的信道上传送COBRAUL调度帧4145a、4145b。
传送了ULR帧的STA可以在所有信道或是仅仅在先前配置的信道上进行侦听。在接收到各自包含了ULCOBRA传输信息的COBRAUL调度帧4145a、4145b之后,STA-14110和STA-24115可以相应地在所指配的信道/波段上传送其各自的数据帧4150a、4150b。AP4105可以通过传送ACK4155a、4155b来确认接收。
实施例
1、一种在无线通信系统中使用的方法,该方法包括:
增强无线局域网(WLAN)系统中的基于协作正交块的资源分配(COBRA)。
2、如实施例1所述的方法,其中类型ICOBRA传输具有用于声明信标间隔中专用于COBRA传输的一个或多个时段的信标帧。
3、如实施例1-2中任一实施例所述的方法,其中COBRA时段可以是信标间隔内只允许COBRA传输的时段。
4、如实施例1-3中任一实施例所述的方法,其中COBRA时段是由信标帧调度和指示的。
5、如实施例1-4中任一实施例所述的方法,其中COBRA接入点(AP)保持COBRA调度列表。
6、如实施例1-5中任一实施例所述的方法,其中COBRA调度列表包括AP想要通信的站(STA)。
7、如实施例1-6中任一实施例所述的方法,其中在COBRA调度列表不为空的情况下,AP通过在信标帧中包含COBRA参数集元素来分配COBRA时段。
8、如实施例1-7中任一实施例所述的方法,其中AP向一个或多个STA传送COBRA调度帧,以便发起AP与STA之间的通信。
9、如实施例1-8中任一实施例所述的方法,其中在时间上处于COBRA时段并且结束了先前的COBRA调度帧的帧交换的同时,AP调度所述AP与STA集合之间的新的COBRA传输。
10、如实施例1-9中任一实施例所述的方法,其中AP传送COBRA时段结束帧,并且提早终止COBRA时段。
11、如实施例1-10中任一实施例所述的方法,其中AP使用COBRA时段中的任意剩余时间来轮询更多的STA。
12、如实施例1-11中任一实施例所述的方法,其中AP在其获得了媒体控制权的时候启动类型IICOBRA传输时机(TXOP)。
13、如实施例1-12中任一实施例所述的方法,其中AP传送探测请求帧。
14、如实施例1-13中任一实施例所述的方法,其中每一个STA在预定时间使用探测帧来对探测请求帧做出响应。
15、如实施例1-14中任一实施例所述的方法,其中AP估计所有STA的频域信道。
16、如实施例1-15中任一实施例所述的方法,其中AP通过执行取决于实施方式的模块来将不同的用户调度到不同的子载波块。
17、如实施例1-16中任一实施例所述的方法,其中AP传送用于广播频率分配信息的调度许可帧。
18、如实施例1-17中任一实施例所述的方法,其中STA在被调度的频率位置传送分组。
19、如实施例1-18中任一实施例所述的方法,其中AP接收来自每一个STA的多个正交COBRA传输。
20、如实施例1-19中任一实施例所述的方法,其中AP单独解码每一个COBRA传输。
21、如实施例1-20中任一实施例所述的方法,其中AP为每一个STA执行帧校验序列(FCS)校验。
22、如实施例1-21中任一实施例所述的方法,其中每一个接收机显式地向发射机指示预期资源。
23、如实施例1-22中任一实施例所述的方法,其中AP向所有STA广播宽带探测帧,以使其能够估计宽带信道。
24、如实施例1-23中任一实施例所述的方法,其中每一个STA在从AP到基本服务集中的其他STA的正常传输期间估计每一个子波段的质量。
25、如实施例1-24中任一实施例所述的方法,其中每一个STA显式地向AP反馈信息。
26、如实施例1-25中任一实施例所述的方法,其中AP向每一个STA传送探测请求帧。
27、如实施例1-26中任一实施例所述的方法,其中AP请求块反馈来轮询BSS中的每一个连续的STA。
28、如实施例1-27中任一实施例所述的方法,其中每一个STA都反馈用于指示偏好等级的信道度量。
29、如实施例1-28中任一实施例所述的方法,其中AP传送用于广播频率分配信息的调度许可帧。
30、如实施例1-29中任一实施例所述的方法,其中该调度许可帧充当同步帧。
31、如实施例1-30中任一实施例所述的方法,其中被调度的STA在每一个被调度的频率位置传送分组。
32、如实施例1-31中任一实施例所述的方法,其中AP在单个分组中传送用于每一个用户的ACK/NACK帧。
33、如实施例1-32中任一实施例所述的方法,其中非APSTA在下行链路(DL)信道上执行测量,并且将所述测量反馈给AP。
34、如实施例1-33中任一实施例所述的方法,其中AP依照所述信道测量来为用户选择子信道。
35、如实施例1-34中任一实施例所述的方法,其中COBRATXOP是通过开始时间和最大长度限定的。
36、如实施例1-35中任一实施例所述的方法,其中COBRATXOP是由赢得信道并且为STA调度DL或上行链路(UL)COBRA传输的AP获取的。
37、如实施例1-36中任一实施例所述的方法,其中COBRATXOP包括启动阶段和多用户多帧传输阶段。
38、如实施例1-37中任一实施例所述的方法,其中COBRATXOP是由具有COBRA能力的AP启动的。
39、如实施例1-38中任一实施例所述的方法,其中COBRATXOP限制持续时间由AP在所述AP传送的信标和探查响应帧的COBRA参数集元素中通告的。
40、如实施例1-39中任一实施例所述的方法,其中AP使用CORADL/UL调度帧来启动。
41、如实施例1-40中任一实施例所述的方法,其中COBRA多用户多帧传输是在AP获取了媒体并且启动了COBRATXOP之后进行的。
42、如实施例1-41中任一实施例所述的方法,其中STA响应于TXOP内的传输失败而执行点协作功能(PCF)帧间间隔(PIFS)恢复或回退。
43、如实施例1-42中任一实施例所述的方法,其中一个或多个STA因为COBRATXOP启动阶段中的恶劣信道状态而没有接收到COBRA调度信息。
44、如实施例1-43中任一实施例所述的方法,其中TXOP内的子信道中的DL传输失败。
45、如实施例1-44中任一实施例所述的方法,其中STA因为信道状态而没有接收到AP传送的COBRA轮询帧。
46、如实施例1-45中任一实施例所述的方法,其中如果AP未能接收到来自STA-2的ACK,那么该AP再次向STA-1和STA-2传送COBRA调度。
47、如实施例1-46中任一实施例所述的方法,其中在重传时间达到最大预定值并且AP遗漏了来自STA的一个或多个ACK的情况下,AP会选择将相关子信道调度到另一STA。
48、如实施例1-47中任一实施例所述的方法,其中在没有附加STA等待传输的情况下,AP在窄带上工作。
49、如实施例1-48中任一实施例所述的方法,其中AP调度两个STA,以便在其两个子信道传送DL数据分组。
50、如实施例1-49中任一实施例所述的方法,其中数据分组大小信息在COBRA调度分组内被传送到STA。
51、如实施例1-50中任一实施例所述的方法,其中在AP未能接收到来自STA-2的ACK的情况下,AP再次向STA-1和STA-2传送COBRA轮询帧。
52、如实施例1-51中任一实施例所述的方法,其中在重传时间达到最大预定值,并且AP遗漏了来自STA的一个或多个ACK的情况下,AP选择轮询另一STA。
53、如实施例1-52中任一实施例所述的方法,其中未接收到COBRA调度帧的STA不执行任何处理。
54、如实施例1-53中任一实施例所述的方法,其中在COBRA调度帧具有固定长度的情况下,STA知道开始传送上行链路分组的预期时间。
55、如实施例1-54中任一实施例所述的方法,其中AP调度两个STA,以便在其两个子信道传送UL数据分组。
56、如实施例1-55中任一实施例所述的方法,其中在成功接收到来自AP的轮询帧之后,STA传送带有其数据分组大小信息的ACK。
57、如实施例1-56中任一实施例所述的方法,其中NACK控制帧包括帧控制字段、持续时间、RA以及FCS。
58、如实施例1-57中任一实施例所述的方法,其中AP选择和调度允许在COBRA资源中进行传输的STA。
59、如实施例1-58中任一实施例所述的方法,其中AP和STA交换用于指示其支持限制接入窗口辅助的随机接入信道的能力信息。
60、如实施例1-59中任一实施例所述的方法,其中AP指示限制接入窗口(RAW)的参数。
61、如实施例1-60中任一实施例所述的方法,其中与AP关联的每一个STA都被指配一个或多个RAWID以及相应的序列ID。
62、如实施例1-61中任一实施例所述的方法,其中AP传送RAW辅助的随机接入信道声明。
63、如实施例1-62中任一实施例所述的方法,其中要传送数据的STA在许可的时间期间使用序列ID规定的序列来随机接入该随机接入信道。
64、如实施例1-63中任一实施例所述的方法,其中AP使用所有的有效序列来关联所接收的信息。
65、如实施例1-64中任一实施例所述的方法,其中AP识别要传送数据的STA并将其置于调度序列中,以用于将来的调度。
66、如实施例1-65中任一实施例所述的方法,其中COBRA能力/操作元素包括元素ID、长度、COBRA资源、优选资源、MCS、优先级归组、基于应用的归组、以及自组织归组。
67、如实施例1-66中任一实施例所述的方法,其中COBRA资源字段包括COBRA资源类型子字段和COBRA资源规范子字段。
68、如实施例1-67中任一实施例所述的方法,其中AP将COBRA能力/操作元素包含在其信标中,以便指示该AP是否能够实施优先级归组、基于应用的归组以及自组织归组。
69、如实施例1-68中任一实施例所述的方法,其中STA将COBRA能力元素包含在其探查请求中。
70、如实施例1-69中任一实施例所述的方法,其中AP或STA在HEW/VHSE能力/操作元素中包含关于COBRA能力的指示符。
71、如实施例1-70中任一实施例所述的方法,其中由于在探查请求中指示了COBRA能力,因此,AP不对探查请求做出响应。
72、如实施例1-71中任一实施例所述的方法,其中AP基于(再)关联请求中指示的COBRA能力而拒绝(再)关联请求。
73、如实施例1-72中任一实施例所述的方法,其中具有COBRA能力的STA依照其应用的特性而被划分为COBRA群组。
74、如实施例1-73中任一实施例所述的方法,其中AP实施用于DL传输的自组织COBRA归组。
75、如实施例1-74中任一实施例所述的方法,其中自组织归组管理帧包括群组ID、群组持续时间、ID、资源指配、发射功率以及延迟。
76、如实施例1-75中任一实施例所述的方法,其中AP评估其BSS中的STA的业务量规范。
77、如实施例1-76中任一实施例所述的方法,其中AP通过在其信标中包含一个或多个自组织归组管理元素来声明自组织归组。
78、如实施例1-77中任一实施例所述的方法,其中AP还通过传送广播自组织归组管理帧来声明自组织归组。
79、如实施例1-78中任一实施例所述的方法,其中在AP需要为自组织群组中的STA更新不同的指配的情况下,AP传送多播自组织归组管理帧,其中所述帧的RA地址被设置成目标自组织群组的群组ID。
80、如实施例1-79中任一实施例所述的方法,其中一旦声明了自组织群组,则AP开始在所指配的COBRA资源上向所述自组织群组传送COBRA传输。
81、如实施例1-80中任一实施例所述的方法,其中自组织群组中的STA使用相同的自组织群组来进行ULCOBRA传输。
82、如实施例1-81中任一实施例所述的方法,其中AP在单独的信道上为每一个目标STA传送轮询。
83、如实施例1-82中任一实施例所述的方法,其中AP在所有信道上传送用于所有目标STA的轮询。
84、如实施例1-83中任一实施例所述的方法,其中先前配置的群组中的目标STA会在AP开始传送COBRA轮询帧的时候唤醒。
85、如实施例1-84中任一实施例所述的方法,其中目标STA在所有信道上侦听该轮询。
86、如实施例1-85中任一实施例所述的方法,其中在STA要传送UL数据的情况下,该STA在COBRA轮询中指配或预先配置的信道上传送ULR帧。
87、如实施例1-86中任一实施例所述的方法,其中AP确定ULCOBRA传输的信道指配,并且在每一个被指配的信道上传送COBRAUL调度帧。
88、如实施例1-87中任一实施例所述的方法,其中在STA传送了ULR帧的情况下,该STA会在所有信道上进行侦听。
89、如实施例1-88中任一实施例所述的方法,其中AP传送包含了每一个信道的DL传输调度的DLCOBRA调度帧。
90、如实施例1-89中任一实施例所述的方法,其中先前配置的群组中的目标STA会在AP开始传送COBRA调度帧的时候唤醒。
91、如实施例1-90中任一实施例所述的方法,其中AP在COBRA调度帧之后经过了预定时间的时候开始DLCOBRA传输。
92、如实施例1-91中任一实施例所述的方法,其中在接收了来自AP的一个或多个有效DLCOBRA调度帧之后,STA将其接收机调谐到所指配的信道,以便接收其DL数据帧。
93、如实施例1-92中任一实施例所述的方法,其中在成功解码了所接收的数据帧的情况下,STA在接收相应帧的信道上向AP传送ACK。
94、如实施例1-93中任一实施例所述的方法,其中在接收了来自AP的一个或多个有效DLCOBRA调度帧之后,STA向AP传送ACK帧。
95、如实施例1-94中任一实施例所述的方法,其中在接收了来自所指配的STA的ACK帧之后的预定时间,AP开始执行DLCOBRA传输。
96、如实施例1-95中任一实施例所述的方法,其中AP传送包含了每一个波段的DL传输调度的DLCOBRA调度帧。
97、如实施例1-96中任一实施例所述的方法,其中AP在所有所指配的信道上传送包含了关于所有目标STA的所有被指配信道的DL传输调度的DLCOBRA调度帧。
98、如实施例1-97中任一实施例所述的方法,其中先前配置的群组中的STA会在AP开始传送DLCOBRA调度帧的时候唤醒。
99、如实施例1-98中任一实施例所述的方法,其中STA在所有信道上侦听DLCOBRA调度帧。
100、如实施例1-99中任一实施例所述的方法,其中在DLCOBRA调度帧之后的预定时间,AP开始执行DLCOBRA传输。
101、如实施例1-100中任一实施例所述的方法,其中在接收了来自AP的一个或多个有效DLCOBRA调度帧之后,STA将其接收机调谐到指配的信道,以便接收其DL数据帧。
102、如实施例1-101中任一实施例所述的方法,其中在成功解码了所接收的数据帧的情况下,STA在接收相应帧的信道上向AP传送ACK。
103、如实施例1-102中任一实施例所述的方法,其中在接收到来自AP的一个或多个有效DLCOBRA调度帧之后,STA在指配的信道上向AP传送ACK帧,以便应答所述STA准备好在指配的信道上接收DL帧。
104、如实施例1-103中任一实施例所述的方法,其中在接收了来自所指配的STA的ACK帧之后的预定时间,AP开始执行DLCOBRA传输。
105、如实施例1-104中任一实施例所述的方法,其中在STA要传送UL数据的情况下,STA在接收相应DL数据帧的信道上传送ACK_ULR帧。
106、如实施例1-105中任一实施例所述的方法,其中AP确定关于ULCOBRA传输的信道指配,并且在每一个被指配的信道上传送COBRAUL调度帧。
107、如实施例1-106中任一实施例所述的方法,其中传送了ULR帧的STA在所有信道上进行侦听。
108、如实施例1-107中任一实施例所述的方法,其中在接收了包含ULCOBRA传输信息的UL调度帧之后,STA在指配的信道上传送它的帧。
109、如实施例1-108中任一实施例所述的方法,其中在没有成功解码所接收的数据帧,但是STA要传送UL数据的情况下,STA在接收相应DL数据帧的信道上传送带有探测信号的NACK_ULR帧。
110、如实施例1-109中任一实施例所述的方法,其中一旦从被轮询的STA接收到带有探测信号的ULR帧,则AP在考虑信道质量的情况下确定关于ULCOBRA传输的信道指配,并且在每一个被指配的信道上传送COBRAUL调度帧。
111、如实施例1-110中任一实施例所述的方法,其中MAC层准备将要传送至多个用户的业务量,并且将其传递到PHY层。
112、如实施例1-111中任一实施例所述的方法,其中PHY层获取关于每一个用户的数据流,并且执行填充、扰频、编码、交织以及星座调制处理。
113、如实施例1-112中任一实施例所述的方法,其中AP将来自多个用户的数据流映射到所选择的子信道。
114、如实施例1-113中任一实施例所述的方法,其中宽带IDFT被应用于整个频段,并且添加保护间隔。
115、如实施例1-114中任一实施例所述的方法,其中用户接收宽带信号。
116、如实施例1-115中任一实施例所述的方法,其中启动分组开始(SOP)检测过程。
117、如实施例1-116中任一实施例所述的方法,其中该保护间隔在宽带DFT操作之前被移除。
118、如实施例1-117中任一实施例所述的方法,其中AP用信号通告关于COBRA会话的子信道分配。
119、如实施例1-118中任一实施例所述的方法,其中用户执行频段映射并在为其分配的信道上获取频段信号。
120、如实施例1-119中任一实施例所述的方法,其中AP在80MHz的信道上工作,并且通过COBRA传输来执行往来于四个用户的传输和接收。
121、如实施例1-120中任一实施例所述的方法,其中每一个用户都被分配了20MHz的子信道。
122、如实施例1-121中任一实施例所述的方法,其中向每一个用户传送并且从每一个用户接收单个数据流。
123、如实施例1-122中任一实施例所述的方法,其中在AP侧和STA侧全都使用了单个天线。
124、如实施例1-123中任一实施例所述的方法,其中向每一个用户传送并且从每一个用户接收两个数据流。
125、如实施例1-124中任一实施例所述的方法,其中使用针对四个用户利用随机子信道选择的COBRA传输。
126、如实施例1-125中任一实施例所述的方法,其中AP具有所有用户的信道状态信息,并且执行子信道选择算法。
127、一种被配置成执行如实施例1-126中任一实施例所述的方法的WTRU,包括:
接收机;
发射机;以及
与发射机和接收机通信的处理器。
128、一种基站,其被配置成执行如实施例1-126中任一实施例所述的方法。
129、一种集成电路,其被配置成执行如实施例1-126中任一实施例所述的方法。
130、一种用于增强站(STA)中的基于协作正交块的资源分配(COBRA)的方法,该方法包括:
接收来自COBRA接入点(AP)的COBRA轮询帧;
在处于COBRA轮询帧开端时唤醒,并且在预先配置的信道上侦听该轮询;
在预先配置的信道上向AP传送带有探测信号的ULR帧;
在预先配置的信道上侦听包含了ULCOBRA传输信息的COBRA上行链路(UL)调度帧;以及
在该调度帧指示的指配信道上传送数据。
虽然在采用特定组合的优选实施例中描述了本发明的特征和要素,但是每一个特征和要素既可以在没有优选实施例中的其他特征和要素的情况下单独使用,也可以在具有或不具有本发明的其他特征和要素的情况下以不同的组合方式来使用。
虽然这里描述的解决方案考虑的是特定于802.11的协议,然而应该理解,这里描述的解决方案并不局限于这种场景,而是同样适用于其他无线系统。
虽然在关于设计和过程的示例中使用了SIFS来指示不同的帧间间隔,然而在相同的解决方案中也可以使用其他所有的帧间间隔,例如RIFS或其他协定的时间间隔。
虽然在上文中描述了采用特定组合的特征和要素,但是本领域普通技术人员将会认识到,每一个特征既可以单独使用,也可以与其他特征和要素进行任何组合。此外,这里描述的方法可以在引入计算机可读介质中以供计算机或处理器运行的计算机程序、软件或固件中实施。关于计算机可读媒体的示例包括电信号(经由有线或无线连接传送)以及计算机可读存储媒体。关于计算机可读存储媒体的示例包括但不局限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可拆卸磁盘之类的磁介质、磁光介质、以及CD-ROM碟片和数字多用途碟片(DVD)之类的光介质。与软件关联的处理器可以用于实施在WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何主计算机中使用的射频收发信机。

Claims (20)

1.一种用于在IEEE802.11站STA中经由协作正交块资源分配COBRA来从IEEE802.11接入点AP接收数据的方法,该方法包括:
在COBRA传输时机TxOP开端接收来自所述AP的COBRA调度;
在所述COBRATXOP中向所述AP传送应答ACK;
基于所述COBRA调度而在所述COBRATxOP中接收第一数据分组;
确定是否成功接收所述第一数据分组;以及
在没有成功接收所述第一数据分组的情况下,在所述COBRATxOP中向所述AP传送否定应答NACK。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述COBRA调度包括频率分配信息,该信息标识的是分配给所述STA以供其接收来自所述AP的数据的可用频率带宽中的相应频率部分。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述COBRA调度还包括在所述COBRATxOP内调度所述STA接收所述第一数据分组的时间的指示。
4.如权利要求3所述的方法,其中所述COBRA调度还包括与将要在COBRATxOP中接收的多个数据分组相关联的信息。
5.如权利要求1所述的方法,其中如果IEEE802.11STA不能解码第一分组,那么所述第一分组未被成功接收。
6.如权利要求3所述的方法,其中如果在调度所述STA以接收所述第一数据分组时的时间没有接收到所述第一分组,那么所述第一分组未被成功接收。
7.如权利要求1所述的方法,该方法还包括:
基于所述COBRA调度而在所述COBRATxOP中接收第二数据分组。
8.如权利要求7所述的方法,其中在没有成功接收所述第一分组以及传送了所述NACK时,所述第二数据分组是所述第一数据分组的重传。
9.一种用于在IEEE802.11站STA中经由协作正交块资源分配COBRA来向IEEE802.11接入点AP发送数据的方法,该方法包括:
在COBRA传输时机TxOP开端接收来自所述AP的COBRA轮询;
响应于所述COBRA轮询,在所述COBRATxOP中向所述AP传送上行链路响应ULR消息,其中所述ULR消息包括探测信息;
在所述COBRATxOP中接收来自所述AP的第一COBRA调度,以便在所述COBRATxOP中向所述AP发送上行链路数据,其中所述第一COBRA调度是以AP基于所述ULR消息中的所述探测信息所确定的信道质量为基础的;以及
基于所述第一COBRA调度,在所述COBRATxOP中向所述AP发送第一数据分组。
10.如权利要求9所述的方法,其中所述第一COBRA调度进一步是以业务量优先级、业务量类型、业务量总量或STA能力为基础的。
11.如权利要求9所述的方法,其中所述第一COBRA调度包括频率分配信息,该信息标识的是分配给所述STA以向所述AP传送数据的可用频率带宽中的相应频率部分。
12.如权利要求11所述的方法,其中所述第一COBRA调度还包括与将要在所述COBRATxOP中传送至所述AP的多个数据分组相关联的信息。
13.如权利要求9所述的方法,该方法还包括:
响应于所传送的第一数据分组,在所述COBRATxOP内接收带有第二COBRA调度的ACK;以及
基于所述第二COBRA调度,在所述COBRATxOP中向所述AP发送第二数据分组。
14.一种能够经由协作正交块资源分配COBRA来从IEEE802.11接入点AP接收数据的IEEE802.11站STA,所述STA包括:
接收机,被配置成在COBRA传输时机TxOP开端接收来自所述AP的COBRA调度;
发射机,被配置成在所述COBRATxOP中向所述AP传送应答ACK;
所述接收机还被配置成基于所述COBRA调度而在所述COBRATxOP中接收第一数据分组;
处理器,被配置成确定是否成功接收所述第一数据分组;以及在没有成功接收所述第一数据分组的情况下,所述发射机还被配置成在所述COBRATxOP中向所述AP传送否定应答NACK。
15.如权利要求14所述的STA,其中所述COBRA调度包括频率分配信息,该信息标识的是分配给所述STA以供其接收来自所述AP的数据的可用频率带宽中的相应频率部分。
16.如权利要求15所述的STA,其中所述COBRA调度还包括在所述COBRATxOP内调度所述STA以接收所述第一数据分组的时间的指示。
17.如权利要求16所述的STA,其中所述COBRA调度还包括与将要在所述COBRATxOP中接收的多个数据分组相关联的信息。
18.如权利要求14所述的STA,其中如果所述IEEE802.11STA不能解码第一分组,那么所述第一分组未被成功接收。
19.如权利要求17所述的STA,其中如果在调度所述STA以接收所述第一数据分组的时间没有接收到所述第一分组,那么所述第一分组未被成功接收。
20.如权利要求14所述的STA,其中所述接收机还被配置成基于所述COBRA调度而在所述COBRATxOP中接收第二数据分组,以及其中在没有成功接收到所述第一分组以及传送了所述NACK时,所述第二数据分组是所述第一数据分组的重传。
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