TW201815211A - 用於自適應空間重用的無線通信的設備和方法以及計算機可讀介質 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於自適應空間重用的無線通信的設備，包括收發器和處理電路。收發器被配置為發送和接收無線信號；以及處理電路被配置為：接收由與該設備在相同服務集中的另一設備發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息；基於該所接收的無線信號確定該設備周圍的無線信息；遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息來確定空間重用參數；以及基於所確定的空間重用參數來控制該收發器，以控制與該服務集重疊的一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信同時傳輸。本發明可以實現更高的吞吐量。

Description

用於自適應空間重用的無線通信的設備和方法以及計算機可讀介質

本發明涉及在無線通信中引導自適應空間重用的方法和設備，更具體地，涉及一種用於自適應空間重用的無線通信的設備和方法以及計算機可讀介質。

本文提供的背景描述是為了通常呈現本發明上下文的目的。目前命名的發明人的工作，在本背景部分中描述的工作以及在提交時可能不作為現有技術的說明的程度上，既不被明確地也不暗示承認為本發明申請的現有技術。

在家庭、學校、辦公樓、商店等中使用無線局域網（wireless local area network，WLAN），以將有限區域內使用無線連接的兩個或多個設備連接到網路。WLAN允許使用者在有限區域內移動並仍然連接到網路。此外，WLAN可以被配置為提供到諸如廣域網、因特網等其他網路的連接。通常，WLAN是基於諸如IEEE 802.11標準等的標準來實現的。

有鑑於此，本發明提供一種用於自適應空間重用的無線通信的設備和方法以及計算機可讀介質，以解決上述問題。

依據本發明一示範性實施例，提供一種用於無線通信的設備，包括收發器和處理電路。收發器被配置為發送和接收無線信號；以及處理電路被配置為：接收由與該設備在相同服務集中的另一設備發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息；基於該所接收的無線信號確定該設備周圍的無線信息；遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息來確定空間重用參數；以及基於所確定的空間重用參數來控制該收發器，以控制與該服務集重疊的一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信同時傳輸。

在一實施例中，處理電路被配置為基於該引導信息來確定信號前導檢測閾值與發射功率電平之間的關係以用於空間重用，該信號前導檢測閾值用於丟棄來自於該一個或多個其他服務集中信號強度低於該信號前導檢測閾值的所接收的信號。

在一實施例中，該處理電路被配置為接收包括該信號前導檢測閾值的最小值、該信號前導檢測閾值的最大值和該發射功率電平的參考值中至少一個的引導信息。

在一實施例中，該處理電路被配置為接收該信號前導檢測閾值的最大值和最小值，以及該發射功率電平的參考值，並基於該最大值、該最小值和該參考值構建比例關係。在一實施例中，該處理電路被配置為確定不會對一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信造成干擾的發射功率電平，並且根據該信號前導檢測閾值和該發射功率電平之間的關係確定該信號前導檢測閾值。此外，該處理電路被配置為確定該發射功率電平以使能該服務集中的無線通信。

在一實施例中，用於空間重用的該引導信息由從該服務集的接入點發送的該無線信號攜帶，該服務集的接入點基於該服務集的無線通信和一個或多個其他服務集的無線通信來確定和改變該引導信息。

依據本發明另一示範性實施例，提供一種用於無線通信的方法，包括：由設備中的處理電路接收從與該設備在相同服務集中的另一設備發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息；基於由該設備接收的無線信號來確定該設備周圍的無線信息；遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息確定空間重用參數；以及基於所確定的空間重用參數來控制該設備中的收發器，以與覆蓋該服務集的一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信控制同時傳輸。

依據本發明再一示範性實施例，提供一種存儲用於設備中的處理器執行無線通信的操作的程序指令的計算機可讀介質，該操作包括：接收從與該設備在相同服務集中的另一設備發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息；基於由該設備接收的無線信號來確定該設備周圍的無線信息；遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息確定空間重用參數；以及基於所確定的空間重用參數來控制該設備中的收發器，以與覆蓋該服務集的一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信控制同時傳輸。

上述用於無線通信的設備和方法以及計算機可讀介質可以實現更高的吞吐量。

第1圖示出了根據本發明實施例的網路100的示意圖。網路100包括多個服務集（service set），諸如第一基本服務集（basic service set，BSS）110、第二BSS 120等。在無線通信中每個服務集包括多個設備。例如，第一BSS 110包括無線通信中的設備111,115,116等，以及第二BSS 120包括無線通信中的設備121,122,130等。在網路100中，諸如設備130的至少一個設備被配置為接收由諸如接入點（access point，AP）設備等管理設備（managing device）所確定的引導信息（guiding information），並執行引導自適應空間重用（guided adaptive spatial re-use）以基於設備周圍的無線環境來調整空間重用參數以及遵循引導信息來調整參數。引導自適應空間重用使得設備130能夠根據網路100的無線環境和設備130本身的無線環境在一個或多個其他服務集中與正在進行的無線通信同時進行傳輸。

網路100包括使用任何合適的網路技術實現的互連，諸如有線、無線、局域網（LAN）、無線LAN（WLAN）、光纖網路、廣域網（WAN）、點對點網路、因特網等。在一個示例中，使用WLAN技術實現第一BSS 110以互連設備111,115,116等；使用WLAN技術實現第二BSS 120以互連設備121,122,130等；以及網路100包括諸如LAN、光纖網路等其他合適的互連（未示出），為第一BSS 110和第二BSS 120提供連接到例如因特網的連接。注意，在一個示例中，第一BSS 110和第二BSS 120屬於相同的WLAN；在另一示例中，第一BSS 110和第二BSS 120屬於不同的WLAN。

根據本發明的一個方面，對於第一BSS 110，第二BSS 120是重疊基本服務集（overlapping basic service set，OBSS）。在一個實施例中，第一BSS 110和第二BSS 120是基礎設施類型的基本服務集。第一BSS 110包括接入點（AP）設備111以及站（STA）設備115和116。STA設備115和116通過AP設備111進行通信，並且AP設備111包括被配置為用作橋接器的網路硬體和軟體，以允許STA設備115和116連接到網路100的其他部分。類似地，第二BSS 120包括AP設備121以及STA設備122和130。STA設備122和130通過AP 121進行通信，並且AP設備121包括被配置為用作橋接器的網路硬體和軟體，以允許STA設備122和130連接到網路100的其他部分。在該實施例中，AP設備111和STA設備115使用第一頻道進行通信，並且AP設備111被配置為覆蓋第一服務區域。AP 121和STA設備130使用第二頻道進行通信，並且AP設備121被配置為覆蓋第二服務區域。在該實施例中，第二頻道與第一頻道重疊，第二服務區域與第一服務區域重疊，因此相對於第一BSS 110，第二BSS 120是OBSS。

網路100中的每個STA設備（諸如STA設備115,116,122和130）可以是任何合適的設備，諸如臺式計算機、膝上型計算機、平板計算機、智能電話、個人數位助手（PDA）、智能手錶、智能相機、智能電視、智能語音記錄器、可穿戴裝置等。根據本發明的一個方面，網路100中的STA設備使用無線標準的相同版本或不同版本來實現，諸如各種IEEE 802.11標準。在一個示例中，STA設備115以IEEE 802.11傳統標準（例如，IEEE 802.11-1997）實現；並且其他STA設備（諸如STA設備116,122和130）以IEEE 802.11標準的最近版本實現。

根據本發明的一個方面，第二BSS 120是被管理的（managed）基本服務集，其中AP設備121被配置為確定第二BSS 120周圍的無線環境並基於所確定的無線環境對第二BSS 120中STA設備的空間重用調整做出決定，並且以引導信息（guiding information）的形式將空間重用調整的決定通知給第二BSS 120中的STA設備。在一個實施例中，AP設備121為例如STA設備130等的各個STA設備作出決定，並且向各個STA設備通知該決定。在另一個實施例中，AP設備121為諸如包括STA設備122和STA設備130的一組STA設備做出決定，並向該組STA設備通知該決定。

注意，在一個實施例中，引導信息可以作為來自諸如AP設備121的管理設備的命令以提供給被管理的基本服務集中的設備。在本實施例中，當被管理的基本服務集中的設備（諸如設備130）接收到該命令時，該設備需要根據該命令的引導信息進行操作。

在一實施例中，第一BSS 110和第二BSS 120屬於企業WLAN。企業WLAN包括多個接入點設備，例如分佈在諸如辦公區域、大學校園、會議中心、酒店等被管理區域中的AP設備111，AP設備121等。在一個示例中，接入點設備密集地分佈在辦公區域中以提供各種益處，例如改進的無線覆蓋，改進的使用者體驗，改進的數據速率等等。接入點設備通過有線連接或無線連接進行通信，以在不同情況下檢測無線環境。

例如，在辦公時間（例如，一天中的上午8點到下午5點），辦公區域滿是擁有諸如智能電話、平板電腦、膝上型計算機等移動設備的人。移動設備被配置為作為STA設備加入企業WLAN。由於STA設備數量眾多，OBSS情況的可能性相對較大。在辦公時間以外，企業WLAN的活動STA設備數量少得多，OBSS情況的可能性要小得多。在一個示例中，諸如AP設備111、AP設備121等的AP設備經由有線或無線連接與其他AP設備進行通信，以檢測WLAN的無線環境的特性，諸如無線環境中的STA設備的數量。在另一示例中，企業WLAN包括WLAN控制器，被配置為從AP設備收集信息並檢測無線環境的特性。在另一示例中，特定BSS的AP設備，諸如AP設備121等，經由有線或無線連接與諸如AP設備111等的相鄰AP設備進行通信以檢測圍繞特定BSS的無線環境的特性。

注意，AP設備可以檢測AP設備可使用的無線環境的其他合適的信息來改變引導信息。在一個示例中，AP設備被配置為檢測在無線環境中使用IEEE 802.11傳統標準的STA設備的數量。在另一示例中，AP設備在無線環境中收集STA設備的優先級信息。

在另一個實施例中，第一BSS 110和第二BSS 120屬於各個WLAN。 在一個示例中，第一BSS 110和第二BSS 120屬於在公寓大樓中建立的各個家庭WLAN。在這個例子中，公寓大樓包括大量公寓單位，並且公寓單位中設有各個WLAN。BSS的無線環境因鄰居活動而異。例如，在白天，鄰居去上學或工作，環境中的無線通信活動較少。在晚上，鄰居回家，鄰居單位中的無線網路被大量使用。在一個示例中，諸如AP設備121的AP設備監聽並檢測來自其他BSS的無線信號，例如來自第一BSS 110中的AP 111的信標信號（beacon signal），並確定無線環境的信息。

此外，在一個實施例中，諸如AP設備121的AP設備基於無線環境的信息來改變引導信息。在一個例子中，在辦公時間內，企業WLAN中的AP設備在無線環境中檢測到相對較多數量的STA設備，因此AP設備改變引導信息以鼓勵空間重用；在辦公時間以外，AP設備在無線環境中檢測到相對較少數量的STA設備，因此AP設備改變引導信息以阻止空間重用。在另一個例子中，在夜間，家庭WLAN中的AP設備檢測到相鄰BSS中大量的無線使用，因此，AP設備改變引導信息以鼓勵空間重用；在白天，AP設備在相鄰BSS中檢測到較少的無線使用，因此AP設備改變引導信息以阻止空間重用。

注意，AP設備可以改變引導信息用於其他合適的目的，例如確保使用傳統標準的設備的公平性等等。還要注意，在一個實施例中，AP設備使用特定信號來攜帶引導信息，因此從分組交換中以較不頻繁的方式提供引導信息。在一個示例中，AP設備在信標信號中包括引導信息，並發送信標信號。在另一示例中，AP設備在探測響應中包括引導信息，並發送探測響應。例如，當STA設備130與AP設備121進行相關處理（association process）時，AP設備121在相關處理期間向STA設備130提供引導信息。

注意，引導信息可以包括任何合適的信息用於輔助空間重用的參數調整。在一個示例中，引導信息用於調整在OBSS環境中用於空閒信道評估（clear channel assessment，CCA）的信號前導檢測閾值（OBSS-PD）。應注意的是，引導信息可以用於調整OBSS環境中的其他合適的閾值，以便進行空閒信道評估（CCA）。在一個示例中，引導信息包括信號前導檢測閾值（signal preamble detection threshold）的最大值。在另一示例中，引導信息包括信號前導檢測閾值的最小值。在又一示例中，引導信息包括用於發射功率電平的參考值。在一個實施例中，引導信息包括信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係。該關係可以以任何合適的形式表示。在一個示例中，根據信號前導檢測閾值和發射功率電平的比例規則來定義該關係。在該示例中，信號前導檢測閾值的增加與發送功率電平的降低成比例。在一個示例中，使用三個值來定義該關係，例如信號前導檢測閾值的最小值（PDmin），信號前導檢測閾值的最大值（PDmax）和參考發射功率電平（TXPref）。因此，OBSS環境中的信號前導檢測閾值（OBSS_PD）和相關的發射功率（TXP）的關係使用等式1來表示：等式1

在一個示例中，最小值PDmin、最大值PDmax、OBSS環境中的信號前導檢測閾值OBSS_PD、參考發射功率電平TXPref和發射功率TXP以dBm為單位，其為所測量的功率的分貝（dB）參考一毫瓦特（mW）的功率比的縮寫。

在一個例子中，等式1用於20MHz的信道。例如，PDmin是用於20MHz帶寬信道的信號前導檢測閾值的最小值，PDmax是用於20MHz帶寬信道的信號前導檢測閾值的最大值，OBSS_PD是用於20 MHz帶寬信道的信號前導檢測閾值。等式1可以被適當地修改以用於不同帶寬的信道。在一個示例中，用於帶寬（BW）的信道的信號前導檢測閾值使用等式2來表示。等式2

其中PD(BW)表示BW帶寬的信道的信號前導檢測閾值，PDmin(BW)表示BW帶寬的信道的信號前導檢測閾值的最小值，PDmax(BW)表示BW帶寬的信道的信號前導檢測閾值的最大值。PDmin(BW)和PDmax(BW)可以根據等式3和等式4來計算：等式3等式4

注意，引導信息可以以其它合適的比例關係或非比例關係表示。在一個示例中，引導信息包括多對信號前導檢測閾值和相關的發射功率電平，並且使用線性內插來確定與特定信號前導檢測閾值相關的發射功率電平。

根據本發明的一個方面，AP 121可以使用任何合適的信號，例如信標信號、探測響應信號、認證響應信號、關聯響應信號等來攜帶引導信息。在一個實施例中，AP 121在數位流（digital stream）中包括信息元素（information element）（例如，空間重用元素），並在空中發射電磁波（無線信號）以攜帶數位流。在一個示例中，信息元素包括例如信號前導檢測閾值的最小值、信號前導檢測閾值的最大值和發射功率電平的參考值。因此，可以基於信息元素來構建信號前導檢測閾值與發送功率電平之間的比例關係。

當諸如STA設備130的STA設備從AP 121接收到引導信息時，STA設備130使用引導信息來構建信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係，以用於空間重用。此外，STA設備130檢測STA設備130本身周圍的無線環境，然後基於檢測到的無線環境並根據該關係確定空間重用參數，諸如信號前導檢測閾值和發射功率電平。信號前導檢測閾值可用於丟棄來自於一個或多個其他服務集中信號強度低於該信號前導檢測閾值的所接收的信號。

具體地，在第1圖的示例中，STA設備130包括收發器電路140和耦接在一起的基帶處理電路150，如第1圖所示。在該示例中，收發器電路140包括都耦接到天線131的接收電路160和發射電路170，以及基帶處理電路150包括引導空間重用控制器（guided spatial re-use controller）180。

注意，在一個示例中，STA設備130可以包括多個天線，以及接收電路160和發射電路170可以耦接到分離的天線。

收發器電路140被配置為接收和發送無線信號。例如，接收電路160被配置為響應於由天線131捕獲的電磁波來產生電信號，處理電信號以從電信號中提取數位流。在一個示例中，發射電路170被配置為從例如基帶處理電路150接收諸如管理幀、數據幀等的數位流，產生射頻（RF）信號以攜帶數位流，以及經由天線131在空中發射電磁波以傳送攜帶數位流的無線信號。

具體地，在一個實施例中，接收電路160被配置為從各種源接收無線信號。在一個示例中，接收電路160被配置為響應於攜帶引導信息的AP 121所發射的無線信號而產生電信號。在該示例中，接收電路160處理電信號並提取包括引導信息的數位流，諸如用於空間重用的信息元素。將數位流提供給基帶處理電路150用於進一步處理。注意，數位流可以包括其他合適的信息。

此外，在該示例中，接收電路160被配置為響應於在其他BSS中的設備所發射的無線信號而產生電信號。在一個示例中，第一BSS 110是第二BSS 120的重疊BSS（OBSS）。STA 130能夠響應於第一BSS 110中的設備（例如AP 111，STA設備115和116）所發射的無線信號而產生電信號。在該示例中，接收電路160處理電信號。例如，接收電路160提取OBSS中的設備所發送的數位流（包含OBSS的各種信息）。將數位流提供給基帶處理電路150用於進一步處理。注意，數位流可以包括其他合適的信息。

應當注意，接收電路160可以提取所接收的無線信號的其他合適的信息，例如無線信號的信號強度等。在一個實施例中，由接收電路160提取的信息指示STA 130周圍的無線環境。提取信息被提供給基帶處理電路150用於進一步處理。

根據本發明的一個方面，發射電路170還從基帶處理電路150接收諸如發射功率控制信號等的控制信號。在一個示例中，發射電路170被配置為根據發射功率控制信號發射具有控制功率的無線信號。

基帶處理電路150被配置為在基帶中執行各種處理。基帶處理電路150可以使用任何合適的技術來實現。在一個實施例中，使用純電路實現基帶處理電路150。處理電路被配置為確定發射功率電平以使能服務集中的無線通信。

在另一個實施例中，使用處理器（未示出）和存儲器電路（未示出）來實現基帶處理電路150。存儲器電路被配置為存儲數據和軟體指令。處理器配置為執行軟體指令來處理數據。在一個示例中，引導空間重用控制器180被實現為執行軟體指令的處理器。例如，存儲器電路存儲用於控制引導自適應空間重用的軟體指令，並且處理器執行軟體指令以執行用於控制引導自適應空間重用的操作。

根據本發明的一個方面，引導空間重用控制器180被配置為根據STA 130周圍的無線環境並遵循由AP 121確定的引導信息來控制空間重用。在一個實施例中，AP 121被配置為基於比第二BSS 120相對更大的區域中的無線環境來確定引導信息。在諸如企業WLAN示例的一範例中，AP 121被配置為能夠與其他AP通信，因此AP 121瞭解WLAN中其他BSS的無線環境，或者瞭解整個WLAN。在另一示例中，例如公寓大樓範例，AP 121被配置為監聽由其他AP發送的信號，因此AP 121瞭解其他公寓單元中其他BSS的無線環境。在一個實施例中，AP 121以相對大的間隔改變引導信息，例如一分鐘或更多分鐘的間隔。

此外，在一個實施例中，引導空間重用控制器180以相對小的間隔（例如以一秒或多秒的間隔）來確定STA 130本身周圍的無線環境。在一個示例中，引導空間重用控制器180跟蹤由AP 121和其他設備發射的無線信號的接收信號功率（RSPAP121-STA130）。例如，當由AP 121發射的無線信號的接收信號功率增加時，引導空間重用控制器180確定STA 130靠近AP 121移動；以及當由AP 121發射的無線信號的接收信號功率減小時，引導空間重用控制器180確定STA 130從AP 121移開。在另一示例中，引導空間重用控制器180瞭解AP 121，例如AP 121的發射功率電平（TXP121），引導空間重用控制器180確定AP 121和STA 130之間的路徑損耗（LOSSAP121-STA130）。

引導空間重用控制器180還確定與其它BSS中的設備（諸如STA設備115等）相關聯的空間重用信息。在一個實施例中，引導空間重用控制器180檢測諸如第一BSS 110等其他BSS中正在進行的無線通信。例如，引導空間重用控制器180接收從第一BSS 110中STA 115發射的無線信號中所提取的資料流。資料流包括關於STA 115和關於第一BSS 110的信息。例如資料流包括指示第一BSS 110的標記，包括STA 115的發射功率信息（TXPSTA115），以及包括STA 115從AP 111發射的無線信號所接收的接收信號功率（RSPAP111-STA115）。應注意，STA 115從AP 111發射的無線信號所接收的接收信號功率的信息可以以諸如接收信號強度指示符（received signal strength indicator，RSSI）等其他形式被包括。引導空間重用控制器180確定攜帶資料流的無線信號是從例如第一BSS 110發射的。此外，引導空間重用控制器180比較無線信號的接收信號功率（RSPSTA115-STA130）與發射功率信息（TXPSTA115）以確定從STA設備115到STA 130的路徑損耗（LOSSSTA115-STA130）。

此外，引導空間重用控制器180基於引導信息和圍繞STA 130的無線環境來確定諸如信號前導檢測閾值、發射功率電平等之類的空間重用參數。在一個實施例中，引導空間重用控制器180確定不會對其他BSS中正在進行的無線通信造成干擾的發射功率電平（TXP130）的範圍。例如，引導空間重用控制器180確定發射功率電平的範圍以滿足等式5以便不對STA 115上正在進行的無線通信造成干擾：等式5

在該示例中，當需要餘量（MARGIN）時，引導空間重用控制器180確定發射功率電平的範圍以滿足等式6：等式6

在該示例中，餘量是一個固定的正值。

此外，引導空間重用控制器180瞭解最小發射功率電平（TXP130MIN）要求（TXP130＞TXP130MIN），以便與AP 121進行通信。在該實施例中，引導空間重用控制器180適當地選擇最小發射功率電平要求以及滿足等式6的發射功率電平（TXP130）。當這樣的發射功率電平不存在時，引導空間重用控制器180確定不與第一BSS110中正在進行的無線通信同時地進行傳輸。

此外，根據本發明的一個方面，該引導空間重用控制器180根據指定信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係的引導信息來確定與所確定的發射功率電平（TXP130）相關聯的信號前導檢測閾值（PD130）。在一示例中，引導空間重用控制器180根據例如等式1或等式2來確定與所確定的發射功率電平（TXP130）相關聯的信號前導檢測閾值（PD130）。

然後，引導空間重用控制器180根據信號前導檢測閾值和發射功率電平來控制空間重用。例如，引導空間重用控制器180使用信號前導檢測閾值來確定信道是否是空閒的，並且基於發射功率電平提供發射功率控制信號到發射電路170。在一示例中，當STA 130從第一BSS 110接收攜帶資料單元（data unit）的無線信號時，接收電路160響應於無線信號而產生電信號，並從電信號提取資料流。此外，接收電路160檢測接收信號功率。基帶處理電路150接著處理資料流。例如，基帶處理電路150提取資料單元，並確定資料單元是來自於一OBSS單元。然後，引導空間重用控制器180比較接收信號功率與信號前導檢測閾值。當接收信號功率低於信號前導檢測閾值時，引導空間重用控制器180確定信道是空閒的，因此STA 130根據發射功率電平初始化傳輸，與一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信同時進行傳輸。

具體而言，在一示例中，當STA 130從無線通信信道接收攜帶資料單元（例如，協議資料單元PPDU）的無線信號並在該資料單元被提取之前，無線信號的信號強度與第一閾值進行比較，以觸發空閒信道評估（CCA）。例如，當信號強度大於第一閾值時，無線通信信道被設置為忙以及觸發CCA。當CCA被觸發時，無線信號的信號強度與信號前導檢測閾值進行比較以用於OBSS環境。當信號強度低於信號前導檢測閾值以及資料單元被提取之後，基帶處理電路150能夠檢測該資料單元是否來自於重疊基本服務集（例如，第二BSS 110）。在一示例中，基帶處理電路150檢測該資料單元的前導部分來尋找BSS的色彩信息（color information）。BSS色彩信息表示資料單元是來自於哪個BSS的。例如，當BSS色彩信息指示資料單元從第一BSS 110發送時，基帶處理電路150確定攜帶資料單元的無線信號即來自於重疊基本服務集。此外，當基帶處理電路150檢測到攜帶資料單元的無線信號是來自於重疊基本服務集時，基帶處理電路150丟棄該資料單元、重置無線通信信道變為空閒、忽略所接收的無線信號、以及不更新網路分配矢量（network allocation vector，NAV）。在一例子中，STA 130繼續退避（backoff），並且如攜帶資料單元的無線信號從未被接收那樣操作。在申請人2016年2月9日提交的共同申請15/019,849，“用於無線網路密集分佈的自適應CCA和TX功率電平調整”中公開了空間重用中信號前導檢測閾值的使用，其通過引用的方式併入本文。

根據本發明的一個方面，網路100是被管理的網路以實現最好的結果來控制BSS間的干擾。在一示例中，網路100是互連多個基本服務集（例如第一BSS 110與第二BSS 120）的擴展服務集（extended service set，ESS），以及多個BSS在相同的管理實體下。在這個例子中，與非管理的網路相比，引導信息是非常有用的以實現更高的吞吐量。

第2圖示出根據本發明實施例的概括過程範例200的流程圖。在一示例中，過程200由第1圖範例中的引導空間重用控制器180執行。該過程開始於S201並進行到S210。

在S210中，從AP設備接收引導信息。在第1圖的範例中，第二BSS 120是被管理的BSS。在第二BSS 120中，AP設備121觀察第二BSS 120周圍的無線環境，例如包括第二BSS 120、第二BSS 120的相鄰BSS等的擴展服務集，並基於無線環境改變用於STA設備130的引導信息。AP設備121接著發送攜帶引導信息的無線信號。STA 130接收該無線信號，接收電路160響應於該無線信號獲取資料流，以及引導空間重用控制器180從資料流中提取引導信息。在一示例中，引導信息包括信號前導檢測閾值的最大值。在另一示例中，引導信息包括信號前導檢測閾值的最小值。在再一示例中，引導信息包括發射功率電平的參考值。在又一示例中，引導信息包括信號前導檢測閾值的最小值、信號前導檢測閾值的最大值、發送功率電平的參考值、以及比例規則的指示。

應注意的是，在一範例中，引導空間重用控制器180從AP設備121發射的無線信號中獲得其他合適的信息，例如無線信號的接收信號功率，由AP設備121確定的用於STA 130的最小發射功率電平等。

在S220中，檢測重疊BSS信息。在第1圖範例中，STA設備130觀察OBSS信息。例如，STA設備130接收由其他BSS中的設備（例如由STA設備130使用的相同信道中或者與STA 130信道重疊的信道中的STA 115等）發射的無線信號。STA設備130確定第一BSS 110是重疊BSS，以及觀察由例如STA 115發射的無線信號中的合適信息。例如，由STA 115發射的無線信號攜帶標誌（例如，BSSID），其指示第一BSS 110、STA 115的發射功率信息（TXPSTA115）、以及由STA 115接收的從AP 111發射的無線信號的接收信號功率（RSPAP111-STA115）。接收電路160響應於無線信號而獲取資料流。引導空間重用控制器180從資料流中提取標誌並確定攜帶資料流的無線信號是從例如第一BSS 110發射的。此外，接收電路160確定無線信號的接收信號功率（RSPSTA115-STA130），引導空間重用控制器180從資料流提取發射功率信息（TXPSTA115）。然後，引導空間重用控制器180比較無線信號的接收信號功率（RSPSTA115-STA130）和發射功率信息（TXPSTA115）來確定從STA設備115到STA 130的路徑損耗（LOSSSTA115-STA130）。

在S230，基於引導信息和OBSS信息確定空間重用參數。在一示例中，引導空間重用控制器180確定不會對其它BSS中正在進行的無線通信造成干擾的發射功率電平（TXP130）的範圍。例如，引導空間重用控制器180確定發射功率電平的範圍以滿足等式6，以便不對STA115中正在進行的無線通信造成干擾。

此外，引導空間重用控制器180適當地選擇最小發射功率電平要求以及滿足等式6的發射功率電平（TXP130）。當這樣的發射功率電平不存在時，引導空間重用控制器180確定不與第一BSS110中正在進行的無線通信同時地進行傳輸。

此外，根據本發明的一方面，引導空間重用控制器180根據引導信息確定與所確定的發射功率電平（TXP130）相關聯的信號前導檢測閾值（PD130）。在一示例中，引導信息指定信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係，例如等式2所示的關係。在一實施例中，引導空間重用控制器180根據例如等式2確定與所確定的發射功率電平（TXP130）相關聯的信號前導檢測閾值（PD130）。

然後，引導空間重用控制器180根據信號前導檢測閾值和發射功率電平控制空間重用。該過程前進至S299並終止。

第3圖示出了根據本發明實施例的概括過程範例300的另一流程圖。在一示例中，過程300由第1圖範例中的引導空間重用控制器180執行。該過程開始於S301並進行到S310。

在S310中，接收信息元素，該信息元素指示信號前導檢測閾值和發射功率電平的關係。該關係由例如AP 121確定。在第1圖範例中，第二BSS 120是被管理的BSS。在第二BSS 120中，AP設備121觀察圍繞第二BSS 120的無線環境，並基於無線環境改變用於STA設備130的關係。AP設備121接著發送攜帶信息元素的無線信號。STA 130接收無線信號，接收電路160響應於該無線信號獲取資料流，以及引導空間重用控制器180從資料流提取信息元素。在一示例中，信息元素包括信號前導檢測閾值的最小值、信號前導檢測閾值的最大值、發射功率電平的參考值、以及比例規則的指示。

應注意的是，在一範例中，引導空間重用控制器180從AP設備121發射的無線信號中獲得其他合適的信息，例如無線信號的接收信號功率、由AP設備121確定的用於STA 130的最小發射功率電平等。

在S320中，基於信息元素來構建該關係。在一示例中，引導空間重用控制器180根據例如等式2構建該關係。

在S330中，檢測存在的BSS和OBSS信息。在第1圖範例中，STA設備130觀察BSS信息和OBSS信息。例如，STA 130從AP設備121接收無線信號，接收電路160確定來自於AP設備121的無線信號的接收信號功率，以及引導空間重用控制器180跟蹤來自於AP設備121的無線信號的接收信號功率。例如，當來自於AP設備121的無線信號的接收信號功率降低時，引導空間重用控制器180檢測到情況是STA 130遠離AP設備121移動。

此外，STA設備130接收由其他BSS中的設備（例如由STA設備130使用的相同信道中或者與STA 130信道重疊的信道中的STA 115等）發射的無線信號。STA設備130確定第一BSS 110是重疊BSS，並觀察來自於例如STA 115發射的無線信號的合適的信息。例如，由STA 115發射的無線信號攜帶標誌，其指示第一BSS 110、STA 115的發射功率信息（TXPSTA115）、以及STA 115接收的從AP 111發射的無線信號的接收信號功率（RSPAP111-STA115）。接收電路160響應於無線信號獲取資料流。引導空間重用控制器180從資料流中提取標誌並確定攜帶資料流的無線信號是從例如第一BSS 110發射的。此外，接收電路160確定無線信號的接收信號功率（RSPSTA115-STA130），引導空間重用控制器180從資料流提取發射功率信息（TXPSTA115）。然後，引導空間重用控制器180將無線信號的接收信號功率（RSPSTA115-STA130）和發射功率信息（TXPSTA115）進行比較來確定從STA設備115到STA 130的路徑損耗（LOSSSTA115-STA130）。在一範例中，引導空間重用控制器180跟蹤從STA設備115到STA 130的路徑損耗中的變化。例如，當路徑損耗減小時，引導空間重用控制器180檢測到情況是STA 115靠近STA 130移動。

在S340，基於BSS信息和OBSS信息來確定空間重用參數。例如，引導空間重用控制器180確定發射功率電平的範圍以滿足等式6，以便不對STA 115正在進行的無線通信造成干擾。此外，引導空間重用控制器180適當地選擇用於STA130的最小發射功率電平要求和滿足等式6的發射功率電平（TXP130）。在一範例中，引導空間重用控制器180根據來自AP 121的無線信號的接收信號功率來調整所選擇的發射功率電平。

此外，根據本發明的一方面，引導空間重用控制器180根據信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係（例如等式2所示的關係）來確定與所確定的發射功率電平（TXP130）相關聯的信號前導檢測閾值（PD130）。

然後，引導空間重用控制器180根據信號前導檢測閾值和發射功率電平控制空間重用。

在S350中，引導空間重用控制器180確定STA 130是否接收信息元素的更新來更新信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係。當接收到更新時，該過程返回到S320以更新信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係；否則，該過程返回到S330以檢測STA130周圍的無線環境。

第4圖示出根據本發明實施例信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係的曲線圖400。X軸表示發射功率電平，Y軸表示信號前導檢測閾值。

曲線圖400示出了第一曲線410和第二曲線420。第一曲線410表示信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的第一關係。第一關係是基於信號前導檢測閾值的最大值（PDMAX）、信號前導檢測閾值的最小值（PDMIN）、以及發射功率電平的第一參考值（TXPREF1）來構建的。第二關係是基於信號前導檢測閾值的最大值（PDMAX）、信號前導檢測閾值的最小值（PDMIN）、以及發射功率電平的第二參考值（TXPREF1）來構建的。

在一示例中，第一BSS 110與第二BSS 120屬於企業WLAN。在一示例中，AP設備121基於企業WLAN的無線環境調整該關係。例如，AP設備121獲得企業WLAN中的一些STA設備的數量，並基於企業WLAN中的STA設備的數量來調整該關係。當企業WLAN中的STA設備的數量相對小時，例如在午餐時間，AP設備121確定使用由第一曲線410表示的關係。當企業WLAN中的STA設備的數量相對高時，例如高峰工作時間，AP設備121決定鼓勵空間重用，並將關係從第一曲線410更新到第二曲線420。

AP設備121將關係更新通知給STA設備130。此外，STA設備130檢測自身周圍的無線環境，並根據檢測到的無線環境確定信號前導檢測閾值和發射功率電平，並遵循由AP設備121確定的關係。例如STA設備130檢測由AP設備121發射的無線信號的接收信號功率，當STA設備130檢測到STA設備130遠離AP設備121移動時，STA設備130將空間重用參數從由422表示的第一組信號前導檢測閾值和相關聯的發射功率調整為由425表示第二組信號前導檢測閾值和相關聯的發射功率。

第5圖示出根據本發明實施例的信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係的曲線圖500。X軸表示發射功率電平，Y軸表示信號前導檢測閾值。

曲線圖500示出了第一曲線510和第二曲線520。第一曲線510表示信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的第一關係。第一關係是基於信號前導檢測閾值的最大值（PDMAX）、信號前導檢測閾值的第一最小值（PDMIN1）、以及發射功率電平的參考值（TXPREF）來構建的。第二關係是基於信號前導檢測閾值的最大值（PDMAX）、信號前導檢測閾值的第二最小值（PDMIN2）、以及發射功率電平的參考值（TXPREF）來構建的。

在一示例中，第一BSS 110與第二BSS 120屬於企業WLAN。在一示例中，AP設備121基於企業WLAN的無線環境調整該關係。例如，AP設備121獲知企業WLAN中是否存在傳統設備，並基於企業WLAN中傳統STA設備的存在來調整該關係。當一個或多個傳統設備在企業WLAN中存在時，則AP設備121確定使用由第一曲線510表示的關係。當沒有傳統設備在企業WLAN中存在時，則AP設備121決定鼓勵空間重用，並將關係從第一曲線510更新到第二曲線520。

AP設備121將關係更新通知給STA設備130。此外，STA設備130檢測自身周圍的無線環境，並根據檢測到的無線環境確定信號前導檢測閾值和發射功率電平，並遵循由AP設備121確定的關係。例如STA設備130檢測由AP設備121發射的無線信號的接收信號功率，當STA設備130檢測到STA設備130遠離AP設備121移動時，STA設備130將空間重用參數從由522表示的第一組信號前導檢測閾值和相關聯的發射功率調整為由525表示第二組信號前導檢測閾值和相關聯的發射功率。

當以硬體實現時，硬體可以包括一個或多個分立部件、集成電路、應用程序專用集成電路（application-specific integrated circuit，ASIC）等。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧網路
110、120‧‧‧基本服務集
111、115、116、121、122、130‧‧‧設備
131‧‧‧天線
140‧‧‧收發器電路
150‧‧‧基帶處理電路
160‧‧‧接收電路
170‧‧‧發射電路
180‧‧‧引導空間重用控制器
200,300‧‧‧示例性過程
400,500‧‧‧曲線圖
410,420,422,425,510,520,522,525‧‧‧曲線
S201,S210-S230,S299,S301,S310-S350‧‧‧步驟

第1圖示出了根據本發明實施例的網路的示意圖。 第2圖示出了根據本發明實施例的概括過程的流程圖。 第3圖示出了根據本發明實施例的概括過程的另一流程圖。 第4圖示出了根據本發明實施例信號用於空間重用參數調整的曲線圖。 第5圖示出了根據本發明實施例信號用於空間重用參數調整的曲線圖。 在下面的詳細描述中，為了解釋的目的，闡述了許多具體細節，以便提供對本申請實施例的透徹理解。然而，顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實現一個或多個實施例。在其他情況下，為了簡化附圖，示意性地示出了眾所周知的結構和裝置。

Claims (20)

1. 一種用於無線通信的設備，其中，包括： 收發器，被配置為發送和接收無線信號；以及 處理電路，被配置為： 接收由與該設備在相同服務集中的另一設備發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息； 基於該所接收的無線信號確定該設備周圍的無線信息； 遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息來確定空間重用參數；以及 基於所確定的空間重用參數來控制該收發器，以控制與該服務集重疊的一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信同時傳輸。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之設備，其中，該處理電路被配置為基於該引導信息來確定信號前導檢測閾值與發射功率電平之間的關係以用於空間重用，該信號前導檢測閾值用於丟棄來自於該一個或多個其他服務集中信號強度低於該信號前導檢測閾值的所接收的信號。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之設備，其特徵在於，該處理電路被配置為接收包括該信號前導檢測閾值的最小值、該信號前導檢測閾值的最大值和該發射功率電平的參考值中至少一個的引導信息。
4. 根據申請專利範圍第2項所述之設備，其特徵在於，該處理電路被配置為接收該信號前導檢測閾值的最大值和最小值，以及該發射功率電平的參考值，並基於該最大值、該最小值和該參考值構建比例關係。
5. 根據申請專利範圍第2項所述之設備，其特徵在於，該處理電路被配置為確定不會對一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信造成干擾的發射功率電平，並且根據該信號前導檢測閾值和該發射功率電平之間的關係確定該信號前導檢測閾值。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之設備，其特徵在於，該處理電路被配置為確定該發射功率電平以使能該服務集中的無線通信。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之設備，其特徵在於，用於空間重用的該引導信息由從該服務集的接入點發送的該無線信號攜帶，該服務集的接入點基於該服務集的無線通信和一個或多個其他服務集的無線通信來確定和改變該引導信息。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之設備，其特徵在於，該處理電路被配置為根據該引導信息並基於該設備周圍的無線信息確定用於重疊基本服務集環境中空間重用的信號前導檢測閾值，該信號前導檢測閾值用於丟棄來自於該一個或多個其他服務集中信號強度低於該信號前導檢測閾值的所接收的信號。
9. 一種用於無線通信的方法，其特徵在於，包括： 由設備中的處理電路接收從與該設備在相同服務集中的另一設備發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息； 基於由該設備接收的無線信號來確定該設備周圍的無線信息； 遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息確定空間重用參數；以及 基於所確定的空間重用參數來控制該設備中的收發器，以與覆蓋該服務集的一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信控制同時傳輸。
10. 根據申請專利範圍第9項所述之方法，其特徵在於，還包括： 基於該引導信息確定信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係以用於空間重用，該信號前導檢測閾值用於丟棄來自於該一個或多個其他服務集中信號強度低於該信號前導檢測閾值的所接收的信號。
11. 根據申請專利範圍第10項所述之方法，其特徵在於，該引導信息包括該信號前導檢測閾值的最小值、該信號前導檢測閾值的最大值和該發射功率電平的參考值中的至少一個。
12. 根據申請專利範圍第10項所述之方法，其特徵在於，該引導信息包括該信號前導檢測閾值的最大值和最小值以及該發射功率電平的參考值，以及該方法還包括： 基於該最大值、該最小值和該參考值構建比例關係。
13. 根據申請專利範圍第10項所述之方法，其特徵在於，遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息確定空間重用參數進一步包括： 確定不會對該一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信造成干擾的發射功率電平；以及 根據該信號前導檢測閾值和該發射功率電平之間的關係確定該信號前導檢測閾值。
14. 根據申請專利範圍第13項所述之方法，其特徵在於，還包括： 確定該發射功率電平以使能該服務集中的無線通信。
15. 根據申請專利範圍第9項所述之方法，其特徵在於，接收從與該設備在相同服務集中的另一設備發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息還包括： 接收從該服務集的接入點發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息，該服務集的該接入點基於該服務集的無線通信和該一個或多個其他服務集的無線通信來確定和改變該引導信息。
16. 一種存儲用於設備中的處理器執行無線通信的操作的程序指令的計算機可讀介質，其特徵在於，該操作包括： 接收從與該設備在相同服務集中的另一設備發送的無線信號所攜帶的用於空間重用的引導信息； 基於由該設備接收的無線信號來確定該設備周圍的無線信息； 遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息確定空間重用參數；以及 基於所確定的空間重用參數來控制該設備中的收發器，以與覆蓋該服務集的一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信控制同時傳輸。
17. 根據申請專利範圍第16項所述之計算機可讀介質，其特徵在於，該操作還包括： 基於該引導信息確定信號前導檢測閾值和發射功率電平之間的關係以用於空間重用，該信號前導檢測閾值用於丟棄來自於該一個或多個其他服務集中信號強度低於該信號前導檢測閾值的所接收的信號。
18. 根據申請專利範圍第17項所述之計算機可讀介質，其特徵在於，該引導信息包括該信號前導檢測閾值的最小值、該信號前導檢測閾值的最大值和該發射功率電平的參考值中的至少一個。
19. 根據申請專利範圍第17項所述之計算機可讀介質，其特徵在於，該引導信息包括該信號前導檢測閾值的最大值和最小值以及該發射功率電平的參考值，以及該操作還包括： 基於該最大值、該最小值和該參考值構建比例關係。
20. 根據申請專利範圍第17項所述之計算機可讀介質，其特徵在於，遵循該引導信息並基於該設備周圍的無線信息確定空間重用參數的操作進一步包括： 確定不會對該一個或多個其他服務集中正在進行的無線通信造成干擾的發射功率電平；以及 根據該信號前導檢測閾值和該發射功率電平之間的關係確定該信號前導檢測閾值。