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利用码分复用的争用仲裁

阅读:126发布:2023-01-28

专利汇可以提供利用码分复用的争用仲裁专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利用码分复用的争用仲裁。 访问 无线介质基于争用仲裁进行控制。特定数目的无线设备被允许争用传输机会。来自这些无线设备的 请求 基于包含在所述请求中的代码而被处理。通过传输争用仲裁消息给出访问无线介质的获胜无线设备。在一些 实施例 中,所述请求中的代码选自 正交 码集或伪正交码集。,下面是利用码分复用的争用仲裁专利的具体信息内容。

1.一种控制无线网络的操作的方法,所述无线网络包括接入点和多个工作站,所述方法包括:
传输第一消息,所述第一消息包括指示被授权争用增强的传输机会TXOP的一组工作站的参数;
接收第一数目的争用请求,所述第一数目的争用请求具有在时域和频域中的至少一些重叠;其中,所述第一数目的争用请求中的每一个包括第一专用前导码和一个或多个争用正交代码符号;
监控无线信道中的所述第一数目的争用请求中的每一个中的所述第一专用前导码,其中,所述第一专用前导码包括用于识别和允许解码所述一个或多个争用正交代码符号的签名符号;
当所述争用请求的所述第一专用前导码识别出一个或多个争用正交代码符号时,解码争用请求中的所述一个或多个争用正交代码符号;
利用从所述第一数目的争用请求中提取的所述一个或多个争用正交代码符号来执行对所述第一数目的传输请求的争用解决;以及
基于所述争用解决,传输识别被允许在所述增强的TXOP中传输的工作站的第二消息。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述争用请求包括:在所述第一专用前导码和所述一个或多个争用正交代码符号中的、可配置的延伸长度的OFDM符号的循环前缀CP。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或多个争用正交代码符号中的每一个都包括其本身的循环前缀和Zadoff-Chu序列ZC-SEQ。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,传输所述第二消息包括通过包括第二专用前导码以及随后的一个或多个争用正交代码符号和/或关于传输类型的信号符号和/或仲裁信息来传输所述第二消息。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括:
基于所述第一数目估计活动工作站密度;以及
当所估计的活动工作站密度超过第一阈值或低于第二阈值时,调节所述参数以改变所述一组工作站的大小。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,对于每个被识别的工作站,所述第二消息包括唯一识别该工作站的对应的正交序列。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述正交序列为CAZAC序列和Zadoff-Chu序列中的一个序列。
8.一种用于控制无线网络的操作的装置,所述无线网络包括接入点和多个工作站,所述装置包括:
传输电路,所述传输电路传输第一消息,所述第一消息包括指示被授权争用增强的传输机会TXOP的一组工作站的参数;
接收电路,所述接收电路接收第一数目的争用请求,所述第一数目的争用请求具有在时域和频域中的至少一些重叠;其中,所述第一数目的争用请求中的每一个包括第一专用前导码和一个或多个争用正交代码符号;
专用前导码监控模,所述专用前导码监控模块监控无线信道中的所述第一数目的争用请求中的每一个中的所述第一专用前导码,其中,所述第一专用前导码包括用于识别和允许解码所述一个或多个争用正交代码符号的签名符号;
争用正交代码符号解码器模块,当所述争用请求的所述第一专用前导码识别出一个或多个争用正交代码符号时,所述争用正交代码符号解码器模块解码争用请求中的所述一个或多个争用正交代码符号;
争用解决模块,所述争用解决模块利用从所述第一数目的争用请求中提取的所述一个或多个争用正交代码符号来执行对所述第一数目的传输请求的争用解决;以及其中,所述传输电路还基于所述争用解决来传输第二消息,所述第二消息识别被允许在所述增强的TXOP中传输的工作站。
9.根据权利要求8所述的装置,其中,所述争用请求包括在所述第一专用前导码和所述一个或多个争用正交代码符号中的、可配置的延伸长度的OFDM符号的循环前缀CP。
10.根据权利要求8所述的装置,其中,所述传输电路包括通过包括第二专用前导码以及随后的一个或多个争用正交代码符号和/或关于传输类型的信号符号来传输所述第二消息的模块。
11.根据权利要求8所述的装置,还包括:
活动工作站密度估计模块,其基于所述第一数目估计活动工作站密度;以及代码调节模块,其在所估计的活动工作站密度高于第一阈值或低于第二阈值时调节所述参数以改变所述一组工作站的大小。
12.一种在无线设备处实施的无线通信方法,包括:
确定所述无线设备是否被允许争用即将到来的传输机会TXOP;
当根据所述确定而被允许时传输包括第一专用前导码和争用正交代码的争用请求,其中,所述第一专用前导码包括识别所述争用正交代码符号的签名符号;
接收响应于所述争用请求的争用仲裁消息,所述争用仲裁消息包括第二专用前导码和引用字段,其中,所述引用字段包括对无线设备列表的一个或多个争用正交代码符号的引用和对于所述无线设备列表的传输机会的指示;
通过检测所述引用字段是否包括对所述无线设备所使用的所述争用正交代码符号的引用,确定是否在所述争用仲裁消息中授权了传输机会;以及
在确定所述传输机会的授权时传输数据。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述争用正交代码符号包括基于所述无线设备的唯一标识符的正交码或伪正交码。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,所述争用正交代码符号包括:
至少一个正交频分复用OFDM符号。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,传输所述争用请求包括:
使用在专用前导码和所述一个或多个争用正交代码符号中的、可配置的延伸长度的OFDM符号的循环前缀CP。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,传输所述争用请求包括:
传输唯一识别传输实体的预分配的正交序列。
17.一种无线通信装置,包括:
存储器、处理器、传输电路和接收电路,
其中,所述处理器:
读取来自所述存储器的指令并且确定是否允许无线设备争用即将到来的传输机会TXOP;
当被允许时使得所述传输电路传输包括第一专用前导码和争用正交代码的争用请求,其中,所述第一专用前导码包括识别所述争用正交代码符号的签名符号;
其中所述接收电路接收响应于所述争用请求的争用仲裁消息,所述争用仲裁消息包括第二专用前导码和引用字段,其中,所述引用字段包括对于无线设备列表的一个或多个争用正交代码符号的引用和对所述无线设备列表的传输机会的指示;
其中通过检测所述引用字段是否包括对所述无线设备所使用的争用正交代码符号的引用,所述处理器还确定是否在所述争用仲裁消息中授权了传输机会;以及其中,在确定所述传输机会的授权时所述传输电路传输数据。
18.根据权利要求17所述的装置,其中,所述争用正交代码符号包括基于所述无线设备的唯一标识符的正交码或伪正交码。
19.根据权利要求17所述的装置,其中,所述争用正交代码符号包括:
至少一个正交频分复用OFDM符号。
20.根据权利要求19所述的装置,其中,所述争用请求包括在专用前导码和所述一个或多个争用正交代码符号中的、可配置的延伸长度的OFDM符号的循环前缀CP。

说明书全文

利用码分复用的争用仲裁

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本专利文件根据35U.S.C.§119(a)和巴黎公约要求于2014年1月13日提交的国际专利申请第PCT/CN2014/070530号以及2014年9月11日提交的国际专利申请第PCT/CN2014/086307号的优先权。上述专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0003] 背景
[0004] 本专利文件涉及无线通信。
[0005] 无线通信系统能够包括一个或多个接入点(AP)与一个或多个无线工作站(STA)通信的网络。接入点能够将携带管理信息、控制信息或用户数据的无线电信号发射至一个或多个无线工作站,并且工作站还能够通过时分双工(TDD)在相同频率信道中将无线电信号发射至接入点或者通过频分双工(FDD)以不同频率发射至接入点。
[0006] IEEE 802.11是指定用于无线局域网(WLAN)的异步时分双工技术。WLAN的基本单元为基本服务集(BSS)。中控型BSS(infrastructure BSS)为具有工作站的通过与接入点(AP)相关联以连接至有线网络或因特网的BSS。在BSS中,接入点与工作站通过使用载波侦听多路访问与冲突避免(CSMA/CA)技术(一种用于多路访问和数据传输的TDD机制)而共享相同频率通道。发明内容
[0007] 本专利文件描述了多种技术,除此之外,还描述基于代码的侦听多路访问与争用仲裁(CBSMA/CA)机制,以提高无线通信中的介质使用效率并减小传输延迟。
[0008] 在一个方面中,提供了用于工作站的、在虚拟的基于代码的侦听多路访问与争用仲裁(CBSMA/CA)机制下争用介质的方法。在一些实施例中,CBSMA/CA能够管理几个符号内的争用时间段,这相比于传统的CSMA/CA机制极大地提高了介质使用的效率。
[0009] 在另一个方面中,提供了用于有CBSMA/CA能的工作站的、将虚拟代码映射到用于传输的物理代码中并调节虚拟代码间隔以控制在争用请求中代码使用的密度的方法。在一些实施例中,通过调节,有CBSMA/CA能力的AP能够控制在争用周期中传输争用请求的冲突概率以及在HEWOP中传输PPDU帧的冲突概率,而无需增加传统CSMA/CA的时域中的争用窗口。这将在争用期间减少在介质使用中所浪费的时间。
[0010] 在另一个方面中,在CBSMA/CA的争用请求帧中提供了专用前导码,以允许其他工作站通过空闲信道评估(CCA)检测机制来侦听介质忙碌并且允许有CBSMA/CA能力的AP检测争用请求帧的传输。专用前导码字段的前三个字段向后兼容传统规格。由于专用前导码字段的固定值,CBSMA/CA机制允许其他工作站检测多个被传输的专用前导码。另外,争用请求帧的专用前导码可以被用于降低争用请求的错误检测以及错误触发HEWOP的概率。
[0011] 在另一个方面中,提供了一种方法,其在争用仲裁帧中利用专用前导码来允许其他工作站通过CCA检测机制侦听介质忙碌并且允许CBSMA/CA争用工作站获得争用仲裁帧。类似于争用请求帧的专用前导码字段,争用仲裁帧的专用前导码可以用于降低争用仲裁的错误检测和错误触发HEWOP的概率。
[0012] 在另一个方面中,提供了一种方法,其通过在码域中将正交序列(例如,CAZAC(恒幅零自相关))或Zadoff-Chu序列分配到每个争用工作站而使用来自不同工作站的可区分的多个争用请求帧。利用Zadoff-Chu序列的自相关和互相关特性,AP可能够区分来自不同工作站的争用请求帧。
[0013] 在另一个方面中,提供了一种方法,其通过串接两个或多于两个Zadoff-Chu符号来增加实际争用代码间隔的方法,这将提供一条灵活的途径以增加物理争用间隔,从而减少由于单个符号中的Zadoff-Chu序列的较小可用数目而导致的冲突概率。
[0014] 在再一个方面中,提供了一种方法,其使得CBSMA/CA争用工作站通过争用仲裁帧得知关于即将到来的HEWOP的获胜工作站。多个获胜工作站能够按照从CBSMA/CA AP发送的争用仲裁帧中的代码出现的次序顺序地发射或接收PPDU,或者利用OFDMA或UL MU-MIMO机制同时发射。以这种方法,AP能够在HEWOP中调度与多个工作站的通信,以便减小在下行传输和上行传输之前的切换时间。
[0015] 在再一个方面中,提供了一种如何保护CBSMA/CA的争用周期和HEWOP传输的周期以减少来自其他邻近工作站的干扰的方法。
[0016] 在所附附图说明书权利要求书中阐述了以上方面及其实施方案的细节。

附图说明

[0017] 图1显示了无线通信系统中的中控型BSS的实例。
[0018] 图2显示了IEEE 802.11的DCF中的现有技术CSMA/CA机制的实例。
[0019] 图3显示了IEEE 802.11的EDCA中的传输开销的实例。
[0020] 图4显示了在CW=128处不同数目工作站的冲突概率的实例。
[0021] 图5A显示了CBSMA/CA机制的实例。
[0022] 图5B显示了CBSMA/CA帧结构的实例。
[0023] 图5C显示了CBSMA/CA帧的L-SIG设置的实例。
[0024] 图5D显示了HE-SIG的实例。
[0025] 图6A显示了用于非AP工作站的CBSMA/CA过程的实例。
[0026] 图6B显示了用于AP的CBSMA/CA过程的实例。
[0027] 图7显示了虚拟争用间隔和实际争用间隔的实例。
[0028] 图8显示了控制冲突概率的实例。
[0029] 图9显示了在HEWOP中一个获胜工作站的传输的实例。
[0030] 图10显示了在HEWOP中多个获胜工作站的传输的实例。
[0031] 图11显示了控制包括接入点和多个工作站的无线网络的操作的示例性方法。
[0032] 图12显示了用于控制包括接入点和多个工作站的无线网络的操作的示例性装置。
[0033] 图13显示了在无线设备处实施的示例性方法。
[0034] 图14显示了示例性无线通信装置。

具体实施方式

[0035] 本文件描述了使用基于代码的侦听与争用仲裁(CBSMA/CA)机制来提高基于争用的无线通信中的传输效率的多路访问的技术、机制、设备和系统。
[0036] 在IEEE 802.11中,基本服务集(BSS)是无线局域网(WLAN)的基本结构单元。在无线电覆盖区域中关联的无线工作站(也称为工作站)建立BSS并且提供WLAN的基本服务。
[0037] 图1示出了中控型BSS的实例。BSS1和BSS2为中控型BSS。BSS1包含一个接入点(AP1)和若干非AP工作站STA11、STA12和STA13。AP1保持与工作站STA11、STA12和STA13相关联。BSS2包含一个接入点(AP2)和两个非AP工作站STA21和STA22。AP2保持与工作站STA21和STA22相关联。中控型BSS1和BSS2可以经由AP1和AP2相互连接或者通过分布式系统(DS)连接至服务器。与其他工作站相关联且专用于管理BSS的中心站被称为接入点(AP)。在AP周围建立的BSS称为中控型BSS。
[0038] IEEE 802.11无线通信支持多路访问且提供两种类型的访问控制机制以用于多个工作站来访问介质:
[0039] A)分布式协调功能(DCF)
[0040] B)点协调功能(PCF)。
[0041] PCF(或其增强版HCCA)为在基于IEEE 802.11的WLAN中使用的中央控制的多路介质访问控制(MAC)机制。PCF存在于AP中以协调BSS内的通信。在侦听到介质空闲后AP等待PIFS以争用介质。利用比DCF更高的优先权,AP能够比其他工作站更早地争用介质并且将CF轮询帧(CF-Poll frame)发送至有PCF能力的工作站以调度其传输。如果被轮询的工作站没有要发送的帧,那么其应将空帧传输至AP。否则,被轮询的工作站将采用该传输机会来将其数据帧通过介质发送至AP。
[0042] 由于PCF(或HCCA)将轮询机制用于多路访问控制,即,其在时间上交替地轮询所有关联的工作站以检查它们是否有数据要发送,当在部署(比如公共区域或会议室的热点)的情况下存在大量关联的工作站时,它可能遇到信道效率问题。当关联的工作站的数目较大而活动的工作站(即,希望将数据包发送至网络的工作站)数目较少时,PCF轮询机制不是十分有效的并且导致大量的介质浪费。
[0043] 另一方面,DCF依靠载波侦听多路访问与冲突避免(CSMA/CA)机制来控制多路介质访问。每个工作站实现CSMA/CA功能。在访问无线介质之前,工作站必须利用CSMA/CA侦听介质占用。如果工作站侦听到介质忙碌,则它必须等待且在稍后时间重试侦听介质。如果工作站侦听到介质空闲,则它将等待某个帧间间隔(IFS)且然后进入争用窗口(CW)。为了支持多个工作站访问介质,每个工作站在经由介质传输之前必须退避随机时间使得对介质的访问可以进行平均分配。
[0044] 图2示出了在当前802.11规范下的DCF的CSMA/CA机制的实例。工作站侦听介质。如果侦听到介质忙碌,则工作站延迟,直到当在介质上检测的最后一帧被正确地接收时介质被确定为空闲加上等于xIFS的时间段为止。如果工作站将要发送控制帧(比如ACK),那么它在传输之前必须等待短帧间间隔(SIFS)的时间。如果工作站将要传输管理帧,那么它必须等待点协调功能(PCF)帧间间隔(PIFS)。如果工作站将要传输数据帧,那么它在进入争用窗口之前必须等待分布式(协调功能)帧间间隔(DIFS)或仲裁帧间间隔(AIFS)或增长的帧间间隔(EIFS)。
[0045] 为了允许多个工作站争用介质,DCF CSMA/CA机制在等待xIFS时间段后在争用窗口中使用退避时间控制机制。在争用窗口中的每个工作站必须退避随机时间以在时域中平均分布传输从而减少冲突。退避时间被定义为
[0046] 退避时间=随机()x时隙   方程式(1)
[0047] 其中,随机()=均匀分布在区间[0,CW]上的伪随机整数,且CW为整数:
[0048] CW最小≤CW≤CW最大   方程式(2)
[0049] 在IEEE 802.11中使用的现有CSMA/CA机制在每个传输中具有巨大开销,并且特别是在大量工作站共享同一介质且将要同时传输时存在介质使用效率的问题。
[0050] 图3显示了在当前IEEE 802.11 CSMA/CA机制下的介质空闲中的等待时间的实例。在争用时间间隔中,等待时间包含仲裁帧间间隔(AIFS)和关于退避时间的争用窗口(CW)。
这个等待时间用于减小争用周期中的冲突概率。
[0051] 图4显示了在CW=128处不同数目工作站的冲突概率的示例性曲线图400。在同一时间争用介质的工作站(沿横轴绘制)越多,则冲突的概率(沿纵轴绘制)越大。随着争用工作站的数目达到某个平,冲突概率将非常高(例如,大于90%)。因此,可期望的是增加争用窗口的大小以减小冲突概率。
[0052] 但是,增加争用窗口大小将会降低介质使用效率。在CW=128处,平均等待时间约为64时隙,这导致了较低的介质使用效率。
[0053] 除了在CSMA/CA机制上的开销,用于平均分享通话时间(air time)的下行或上行TXOP分配在争用期间产生关于AP的公平问题。当许多工作站与AP关联且处于活动传输状态中时,根据CSMA/CA或EDCA机制,每个关联的工作站和AP的传输机会的概率是相同的。但是,AP是BSS的聚合点以将全部DL帧发送至全部关联的工作站。如果AP在争用TXOP中与其他工作站具有相同概率,那么随着关联的工作站的数目增加则AP进入TXOP的机会将越来越低。这将导致随着关联工作站的数目达到特定阈值DL吞吐量迅速下降。
[0054] 本文件公开了称为基于代码的侦听多路访问与争用仲裁(CBSMA/CA)的信道访问机制。在一些实施例中,公开的技术能够用于提高介质使用效率。在一些实施例中,公开的技术能够用于提高用户体验,例如,通过降低网络延迟。
[0055] 在一个有利的方面中,CBSMA/CA信道访问机制结合PCF和DCF机制的某些优点。例如,在一些实施例中,CBSMA/CA能够在实际占用介质之前被实施为预争用与仲裁过程。CBSMA/CA能够将空闲状态中的等待时间减少至固定量同时将冲突概率降低到特定水平内。
[0056] 在一些实施例中,替代EDCA使用的在时域中争用介质,CBSMA/CA机制在码域中管理争用。
[0057] 在一些实施例中,替代通过争用工作站来判断介质占用,CBSMA/CA机制在AP中仲裁争用并且通知获胜工作站在随后的传输机会中进行传输,称为高效WLAN机会(HEWOP)。仲裁过程使得AP控制来自多个工作站的传输并且降低HEWOP中的冲突概率。在HEWOP中,来自获胜工作站的单个传输可以被分配,或者允许来自多个获胜工作站的、根据争用仲裁帧中的争用代码的出现次序的顺序传输,以便减少在下行和上行传输之间的切换(间隔)时间。
[0058] 与传统CSMA/MA机制相比,CBSMA/CA机制可以极大地提高介质使用效率,特别是在高密度部署场景中。
[0059] 在一些实施例中,为了支持与传统CSMA/CA工作站共享的介质的公平性,CBSMA/CA机制以不同时隙将介质占用分类:用于CSMA/CA工作站访问介质的传统TXOP时隙,以及用于有CBSMA/CA能力的工作站访问介质的HEWOP时隙。有CBSMA/CA能力的AP负责在控制帧、管理帧、信标或其他类型的帧中传输即将到来的传输机会时隙的类型的指示,以控制有CBSMA/CA能力的工作站仅在HEWOP时隙中访问介质。
[0060] 图5A显示了在控制帧(比如,CTS自我帧(CTS-to-self frame))中AP通过HEWOP指示来指示HEW传输的实例。
[0061] 当侦听到介质空闲且其NAV=0时,CBSMA/CA AP传输具有HEWOP指示的帧以通知随后的时隙被用于HEW传输。CBSMA/CA AP应该将其帧的持续时间字段设置为由CBSMA过程使用的时间:xIFS+CR+SIFS+CA+m x SIFS(其中,“m”为短退避时间的最大数目,取决于CBSMA/CA AP的配置。“0”代表没有退避,并且SIFS为短帧间间隔),并且将CBSMA的定时器设置为持续时间的值。传统工作站和OBSS中的CBSMA/CA工作站可以在具有HEWOP指示的帧中使用BSS标识符以区分OBSS,并且还可以使用帧的持续时间信息以更新它们的NAV值。在BSS中的CBSMA/CA工作站可能不会更新它们的NAV值以延长至CBSMA周期,因为它们可能需要在CBSMA期间争用介质。如果CBSMA/CA AP在CBSMA周期期间不接收任何CR并且它的CBSMA定时器超时,那么CBSMA/CA AP默认释放该HEWOP。使用了来自具有HEWOP指示的帧的信息作为最新基础以更新其NAV的工作站被允许在没有检测到CA帧时重设其NAV。一旦释放了HEWOP,如果CBSMA/CA AP仍然希望使用介质,则其必须再次与其他工作站争用介质。
[0062] CBSMA/CA AP还可以使用其他方式来指示HEW传输时隙,诸如使用信标帧、控制帧或管理帧。具有HEWOP指示的此帧可以通过有CBSMA/CA能力的AP或应答帧发至STA。这个控制帧、管理帧或信标帧可以由有CBSMA/CA能力的工作站使用以执行与AP的定时资源的定时同步
[0063] 当侦听到介质空闲且即将到来的时隙由AP指示用于HEWOP传输时,那么在BSS中具有NAV=0的有CBSMA/CA能力的工作站可以利用基于代码的侦听多路访问与争用仲裁机制来争用介质。在HEWOP时隙中,有CBSMA/CA能力的工作站被给予比传统工作站稍高的优先权(即,在时间上较早传输)以争用介质,以便防止传统CSMA/CA工作站在同一时间与CBSMA/CA工作站争用介质。
[0064] 为了向传统CSMA/CA工作站和CBSMA/CA工作站提供公平访问,CBSMA/CA AP能够根据传统CSMA/CA工作站的数目与CBSMA/CA工作站的数目的比率来调节即将来临的时隙的HEWOP时隙指示的出现频率,以便基于操作策略(诸如访问网络负载)向两种类型的工作站提供平均对介质的公平访问时间或在两种类型的工作站之间提供其他比率的访问时间。
[0065] 在一些实施例中,当介质被指示用于HEWOP传输时,有CBSMA/CA能力的工作站等待取决于下一传输类型的xIFS时间。xIFS可以是SIFS、DIFS、PIFS、EFIS或AIFS。如果CBSMA/CA工作站仍然侦听到介质空闲,则其使用CBSMA/CA机制通过在主信道上传输争用请求(CR)帧来争用介质,和/或如果工作站同样打算占用辅信道来传输,则其在辅信道上传输重复的CR帧来争用介质。
[0066] 在一些实施例中,CR帧可以包括短专用前导码(SP)字段,其后是争用代码(CC)符号的单个字段或序列。
[0067] 图5B显示了在PHY层中的CR帧结构520的实例。CR帧结构包含专用前导码(SP)字段522和争用代码(CC)字段524。SP字段的符号长度和CC字段的符号长度可以相同或不同。
[0068] 在CR帧520中的专用前导码(SP)字段522的一个目的在于,SP字段可以由AP和其他STA使用以用于定时和频率同步以及用于CCA检测,以便在传统工作站和HEW工作站部署在相同区域中和相同频率信道上时,在CBSMA周期期间保护CBSMA/CA免受传统EDCA工作站争用。SP字段522的另一个目的可以是识别用于CBSMA传输的当前争用窗口。
[0069] SP字段522可以由多个子字段或OFDM符号构成。在图5C中示出的实例显示了如L-STF 526、L-LTF 528和L-SIG 530的字段,其可以用于向后兼容传统STA。当CBSMA/CA工作站与传统工作站共享同一频率信道时,前两个子字段可以与传统前导码(L-STF 526和L-LTF 528)相同,使得传统工作站可以利用传统CCA检测机制来检测介质占用。如果工作站错过检测SP上的前两个子字段,那么它们可以在中间数据包传输中应用能量检测机制来检测介质使用状态。在SP 522中的L-SIG字段530也用于与传统STA兼容,但是其可以由全部有CBSMA/CA能力的工作站设定为固定值,如图5C中所示。
[0070] 参考图5C,其显示了L-SIG 530的各个字段的示例性设置540。
[0071] a)对于CR(或CA)帧,L-SIG的位速率542可以设定为“BPSK r=1/2”。
[0072] b)L-SIG的保留位544可以设定为“1”以指示专用前导码字段。
[0073] c)L-SIG的末尾位550可以设定为“0”。对于L-SIG字段530,校验位P 548可以设定为实现校验一致性。
[0074] d)L-SIG的长度位546可以设定为“CBSMA/CA的持续时间”。在CR帧中L-SIG长度字段用于保护CR和CA的传输。其应当设定为从CR的开始至CA帧的结束算得的持续时间。同样地,在CA中L-SIG长度字段用于保护CA和随后传输,并且应遵循现有规则。
[0075] 由于全部有CBSMA/CA能力的STA在争用期间在CR帧的L-SIG中使用相同设定,因此从多个工作站传输的SP字段将是相同的。这种传输特性能够被AP或其他工作站有利地使用,以将接收的信号仅视为来自单一源的多个路径。换言之,当多个工作站传输专用前导码时,AP的接收模或另一个接收器没有面临额外的接收挑战,这通常设计为减小多路径的影响且解码接收的信号。
[0076] 假定STA已基于AP的DL帧与AP同步,如果STA与AP的定时和频率校准在特定阈值内,那么AP和其他附近的STA(包括传统STA)能够与CR帧的SP同步且解码L-SIG。
[0077] SP字段522可以可选地包括签名符号,其用于识别后面的争用代码字段和防止CBSMA/CA机制对争用代码字段的错误解码。全部CBSMA/CA工作站使用CR中的相同SP以争用介质。利用CR中的这个专用前导码,CBSMA/CA AP可以识别属于CBSMA/CA机制的争用请求的传输。
[0078] 在一些实施例中,CR帧的CC字段524用于指示从CBSMA/CA工作站到AP的争用请求。在SP字段522之后的CC字段可以包含一个或多个CC符号532。图5B显示了包含两个符号的CC字段的实例,每一个CC符号具有其自己的循环前缀(CP)534以及其自己的Zadoff-Chu序列(ZC-SEQ)536。
[0079] 在一些实施例中,当介质被侦听为空闲时,CBSMA/CA工作站生成随机数R,比如利用其MAC地址作为随机数生成的根或者利用其他算法,并且传输在SP之后的源自R的CC字段。CC字段具有取决于CC间隔需求的固定持续时间(比如,一个或多个OFDM符号)。不同工作站可以生成不同随机数并且传输不同CC。由不同非AP工作站发送的多个CC将在通信中混合并且由CBSMA/CA AP同时接收。
[0080] 由于传播延迟或定时同步的错误,从不同工作站传输的争用请求帧可能在不同时间到达AP,这可以导致接收的OFDM符号彼此未对准且切断AP定时。为了降低在接收的OFDM符号中未对准的影响,CR帧中的SP和CC符号可以使用比当前CP值更长(比如两倍)的循环前缀(CP),以使得接收到的从不同工作站发送的CR帧在未对准的定时容差范围内。另外,有CBSMA/CA能力的AP可以使用控制帧来指示有CBSMA/CA能力的工作站以在争用HEWOP之前执行定时超前。
[0081] 为了AP能够区分从不同CBSMA/CA工作站接收的CC字段,CC字段应该利用添加物的特性来选择且可区分。实际上,CAZAC或Zadoff-Chu序列可以用于这个目的并且具有以下特性:
[0082] 1.CAZAC或Zadoff-Chu序列具有恒定幅度,这将在传输期间减少信号的PAPR需求。
[0083] 2.零自相关。此时由相同的CAZAC根序列生成的两个序列(一个序列从另一个序列循环移位M)将具有零相关。
[0084] 3.两个CAZAC或Zadoff-Chu序列的互相关为1/√N,其中N为CAZAC或Zadoff-Chu的代码长度。通常地,Zadoff-Chu序列的长度选为素数以产生更好的自相关性能和互相关性能。
[0085] 对于具有单个符号的CC字段,CC的物理间隔由Zadoff-Chu序列长度(N)确定。Zadoff-Chu序列越长,则越多的物理争用代码将可用且冲突概率越低。物理CC间隔还可以通过在时域中串接两个或多于两个Zadoff-Chu符号来增加。例如,如图5B中所示,具有两个符号的CC字段将产生N x N的CC物理间隔。但是,自相关和互相关仅适用于单个符号。
CBSMA/CA接收器需要执行两次自相关和互相关以检测CC字段。
[0086] 在配置期间,每个CBSMA/CA AP能够为BSS的CC分配CAZAC或Zadoff-Chu代码集。在OBSS区域中的不同CBSMA/CA AP可以分配不同的CAZAC或Zadoff-Chu代码集。例如,BSS可以被分配给Zadoff-Chu根序列和源自根序列的另一个序列。
[0087] CBSMA/CA AP可以在信标或探测应答帧或其他帧中广播CC集的信息以通知BSS中有CBSMA/CA能力的工作站。
[0088] 将要争用介质的有CBSMA/CA能力的工作站能够在CC集中生成足够的唯一的数作为随机数生成的根,例如,利用其MAC地址或随机数,或者基于其他算法,并且导出Zadoff-Chu序列的循环移位作为争用请求的CC代码。CBSMA/CA工作站暂时拥有在HEWOP内的争用代码。
[0089] CBSMA/CA AP监控介质且检查SP字段。如果AP接收匹配CBSMA/CA的专用前导码的SP,那么其通过CC字段解码争用请求信息。
[0090] 在从多个STA接收CR之后的SIFS时间中,CBSMA/CA AP能够传输争用仲裁(CA)帧580。图5D描绘了示例性CA帧580。CA帧580用于仲裁哪一个争用工作站将赢得传输的下一个高效无线机会(HEWOP)。
[0091] 如图5B中所示,CA帧580可以包含具有一个或多个符号的一个SP字段和/或CC字段。SP字段的符号长度和CC字段的符号长度可以相同或不同,即,可以使用相同或不同的FFT尺寸。为了降低触发下一个HEWOP的错误CA检测的概率,CBSMA/CA机制可以在CA帧(类似于CR帧)的起始处插入SP字段。包含L-STF 526、L-LTF 528和L-SIG 530的SP字段可以由CBSMA/CA工作站使用以验证CA帧580。只有在传输CR之后在SIFS中已经检测到SP字段,争用工作站才可以开始接收CA的争用代码。
[0092] 在一些实施例中,SP字段可以可选地包括在传输结束处的签名符号,以识别后续争用代码字段且保护CBSMA/CA机制免受错误解码争用代码字段的影响。计算CA帧中的SP字段的签名符号的技术或算法可以与计算CR帧中的SP的签名符号的技术或算法相同或不同。
[0093] 在CA中具有一个或多个符号的CC字段可以包括由CR帧中的接收的CC形成的一个或多个CAZAC或Zadoff-Chu序列,其用于指示争用工作站的获胜者。如果全部争用工作站都被允许在HEWOP中传输,则在CA帧中的CC符号可以包含在从多个STA发送的CR中的全部接收的CAZAC或Zadoff-Chu序列,如图5A所示。
[0094] 在其作为介质占用的中央控制的作用中,AP能够通过管理CA帧中的CC代码来仲裁一个或多个获胜工作站,以便防止过多STA蜂拥到即将到来的HEWOP中。如果过多工作站争用即将到来的HEWOP,那么AP能够调节待被包括在CA帧的CC中的接收的Zadoff-Chu序列的数目。如果争用工作站在CA中没有检测到与其拥有的CC代码匹配的CC代码,那么争用工作站得知其已经失去当前HEWOP的争用并且不得不等待后续HEWOP。
[0095] 如图5D中所描绘,替代在CA帧的CC中传输Zadoff-Chu序列,CBSMA/CA AP可以通过传输包括获胜争用代码索引(字段584)的HEW信号(SIG)字段582来通知下一个HEWOP的获胜工作站。在CBSMA/CA工作站接收在CA中的HEW SIG字段582之后,它能够将其争用代码索引与获胜争用代码索引进行比较,从而查明其是否是随后HEWOP的获胜工作站。除了在CA中通知获胜工作站,AP还能够包括和使用HEW SIG字段以指示即将到来的HEWOP中的传输类型(TT)586。可能的传输类型可以是:顺序传输、OFDMA(正交频分多址访问)、UL MU-MIMO(上行多用户多输入多输出)等。根据授权的传输类型,多个获胜工作站能够在即将到来的HEWOP中按时间顺序地传输数据帧,或者利用OFDMA(例如,使用不同时间和/或频率资源)或者利用UL MU-MIMO(例如,使用多个天线的空间分集)机制进行传输。HEW SIG的循环冗余码(CRC)子字段588提供了用于接收器的错误检查机制以验证接收的信息。CBSMA/CA AP还可以包括CA的L-SIG的长度字段以指示留给CBSMA过程末端的保护时间。长度字段用于防止在CBSMA/CA获胜工作站的退避时段期间其他隐藏工作站访问介质,参见图5C,长度字段546。CBSMA/CA获胜工作站不更新它们的NAV值,但是其他工作站应该根据CA的持续时间字段更新它们的NAV。
[0096] 图6A显示了用于非AP工作站的CBSMA/CA机制的示例性工作流程600。工作流程600可以在非AP工作站处执行以便在无线通信网络(例如,图1中描绘的网络)中交互操作。
[0097] 在601处,非AP的CBSMA/CA工作站检测下一个传输机会是否用于CBSMA/CA工作站且测量介质空闲。非AP的CBSMA/CA工作站将使用携带HEWOP指示的帧的训练序列以执行其与AP的定时和频率同步。
[0098] 在602处,非AP的CBSMA/CA工作站生成访问类别(AC)的随机数R并且传输包括SP字段以及随后的源自R的CC字段的争用请求(CR)帧。
[0099] 在603处,在传输CR帧之后,非AP的CBSMA/CA工作站侦听介质并且等待争用仲裁(CA)帧。非AP的CBSMA/CA工作站首先检测CA帧的专用前导码(SP)字段。
[0100] 在604处,如果CA帧的SP字段未被接收或被不正确地接收,那么非AP的CBSMA/CA工作站返回到工作流程600的开端以开始对于下一个HEWOP的新争用。
[0101] 否则,在605处,如果非AP的CBSMA/CA工作站检测到CA帧的SP字段,那么其继续解码CA帧的CC字段和/或HEW SIG字段并且处理接收的CA帧。
[0102] 在606处,CBSMA/CA争用工作站检查CA帧以确定关于即将到来的HEWOP的获胜工作站。如果CBSMA/CA争用工作站发现它不是即将到来的HEWOP的获胜工作站,那么它保持当前CC值并且进入工作流程600的开端以争用下一个HEWOP。争用工作站可以在进入下一个HEWOP之前根据来自CBSMA/CA AP的接收的更新信息来更新其自己的CC。
[0103] 在607处,如果非AP的CBSMA/CA工作站发现它自己是即将到来的HEWOP的获胜工作站,那么它能够使用HEWOP按照CC在CA中的出现次序进行传输。
[0104] 例如,在HEWOP中的传输次序可以基于预确定的排序,例如,CA帧中的接收的CC的递增值或索引。第一获胜的非AP工作站应发送RTS(发送请求)以请求在CBSMA过程保护周期内占用HEWOP进行传输,并且将RTS的持续时间字段设定为用于传输PPDU所需要的时间。CBSMA/CA AP应利用CTS(发送确认)来应答以确认请求工作站能够使用介质并且如果CBSMA/CA AP具有缓冲到获胜工作站的数据则将更多时间加入到CTS的持续时间字段。其他工作站将使用RTS/CTS的持续时间字段以在接收RTS/CTS帧之后通过虚拟载波侦听来更新它们的指示介质占用的NAV值。
[0105] 如果获胜STA在CBSMA过程保护周期内没有用RTS来应答CA帧并且造成CBSMA的超时,则HEWOP被释放用于新争用。
[0106] 为了防止两个或多于两个的非AP的CBSMA/CA工作站生成和使用CR的相同争用代码而导致在HEWOP传输中的冲突的情况,第一获胜CBSMA/CA工作站可以在发送RTS之前可选地退避短随机时间。如果在退避之后获胜CBSMA/CA工作站检测到介质正被占用,则意味着其失去了这个HEWOP并且不得不在下一个HEWOP中再次争用介质。否则,如果侦听到介质空闲,获胜的非AP的CBSMA/CA能够传输RTS。短随机退避是可配置的。如果短随机退避被设为“0”,那么第一获胜的CBSMA/CA工作站可以在接收CA之后立即传输RTS。
[0107] 图6B显示了CBSMA/CA过程650的示例,其可以在AP处执行以协调多个传输/接收工作站和AP本身的互操作。
[0108] 在651处,AP验证下一个传输机会是否用于HEWOP。
[0109] 在652处,如果下一个OP用于HEW,则在检测到介质空闲且其NAV=0之后,CBSMA/CA AP经由EDCA过程在信标、管理或控制帧(在不同实施例中)中广播HEWOP指示。AP应将帧的持续时间字段设定为CBSMA过程需要的时间。传统工作站和在OBSS中的CBSMA/CA工作站可能需要根据帧的持续时间信息更新它们的NAV值。在BSS中非AP的有CBSMA/CA能力的工作站将使用携带HEWOP指示的帧的训练序列来执行它们与AP的定时资源的定时和频率同步。然后在侦听到介质空闲之后,CBSMA/CA AP等待在xIFS时间中从非AP的有CBSMA/CA能力的工作站发送的争用请求(CR)帧。
[0110] 在653处,CBSMA/CA AP侦听介质并且检测CR帧的专用前导码(SP)字段。
[0111] 在654处,如果CBSMA/CA AP在特定时间内没有检测到CR帧的SP字段,那么CBSMA/CA AP调节虚拟争用间隔(V)并且进入过程650的开端以开始新的争用周期。
[0112] 否则,在655处,如果CBSMA/CA AP检测到CR帧的SP字段,那么它继续解码争用请求的CC字段。
[0113] 在656处,CBSMA/CA AP处理来自非AP的CBSMA/CA工作站的争用请求帧。
[0114] CBSMA/CA AP可以基于在CR帧中的接收的CC数目来测量虚拟争用间隔(V)的密度,并且确保在下一个HEWOP中的CR的冲突概率保持在实际水平处。如果测量的V的密度高于给定阈值,那么CBSMA/CA AP可以调节V以降低下一个HEWOP争用中的冲突概率。
[0115] CBSMA/CA AP可以根据接收的CC仲裁获胜工作站。如果在同一时刻争用介质的非AP工作站过多,那么CBSMA/CA AP可以从接收的争用工作站中选择关于即将到来的HEWOP的获胜工作站,并且拒绝某些争用工作站进行介质访问。关于授权哪些工作站访问以及拒绝哪些工作站访问的决定可以基于一系列的规定而做出。例如,在一些实施例中,该决定可以考虑在AP操作者和工作站用户之间的任意服务水平协议(SLA)。
[0116] CBSMA/CA AP可以构造争用仲裁(CA)帧以通知即将到来的HEWOP的获胜工作站。CA帧包括具有一个或多个符号的专用前导码字段和随后的具有一个或多个符号的争用代码字段以及具有一个或多个符号的HEW信号(SIG)字段,该HEW信号(SIG)字段包括获胜争用代码索引以及HEWOP的传输类型的列表。在CA帧中的CC字段可以包含由CR帧中的获胜工作站使用的一个或多个CC。
[0117] 在657处,CBSMA/CA AP传输CA帧以通知争用工作站的获胜者。
[0118] 在658处,CBSMA/CA AP进入HEWOP并且执行与获胜工作站的通信。
[0119] CBSMA/CA是基于新争用的多路访问机制,其将传统CSMA/CA机制在时域中的争用转换为在码域中进行。它使用CC来表示来自访问类别中的工作站的争用请求。由于CC(诸如Zadoff-Chu序列)的数目是有限的,因此对于两个或多于两个工作站能够使用相同代码以请求介质并且在HEWOP周期期间导致传输冲突。冲突概率将随着争用工作站数目的增加而增加。
[0120] 为了减小冲突概率,CBSMA/CA机制可以使用虚拟争用间隔(V)和真实争用间隔(T)映射以控制在CR帧和HEWOP周期中的传输冲突概率。真实争用间隔T为Zadoff-Chu序列的间隔。
[0121] 图7显示了虚拟争用间隔(V)相对于真实争用间隔(T)的实例。
[0122] 在一个示例性实施例中:
[0123] -对于访问类别(AC)的CBSMA/CA的虚拟争用间隔为V(ac)。
[0124] -对于访问类别(AC)的CBSMA/CA的真实争用间隔为T(ac)(例如,706)。
[0125] V(ac)可以等于或大于T(ac)并且能够通过AP进行调节。
[0126] 不同的虚拟争用间隔可以是重叠的或非重叠的,其通过AP进行控制(例如,在图7中所示的702和704)。
[0127] T(ac)中的数或项是在CR帧或CA帧中的可传输CC,而V(ac)中的数可能或可能不能作为争用代码传输。如果V(ac)中的数落入T(ac)中,那么这个数能够以CC符号发送。
[0128] 当访问类别(ac)工作站利用CBSMA/CA机制争用介质时,工作站能够生成在V(ac)的可用间隔上平均分布的随机变量R。一些可用间隔可从先前的争用仲裁(CA)帧中得知。如果工作站发现R已经被CA中的其他工作站使用,那么它可以选取另一个值。如果数R落入真实争用间隔(T)中,那么工作站可以使用R作为索引(循环移位)以导出CR帧的CC序列。否则,如果R超出真实争用间隔,那么工作站在这个CR中失去传输机会并且等待下一个HEWOP以争用介质。
[0129] CBSMA/CA AP能够通过调节虚拟争用间隔的密度来控制CR帧中的冲突概率。在一些实施例中,AP监控CR的接收的CC数目以估计虚拟争用间隔的密度。
[0130] 如果CBSMA/CA AP检测到在CR中接收的CC数目高,那么它能够增加V(ac)的大小以减小虚拟争用间隔的密度,从而将真实争用间隔T中的冲突概率降低到特定水平内。
[0131] 如果CBSMA/CA AP检测到在CR中接收的CC数目低于阈值,那么它能够减小V(ac)的大小以增加虚拟争用间隔的密度从而给工作站更多机会以争用介质。
[0132] 图8显示了通过调节虚拟争用间隔的密度来控制冲突概率的示例性工作流程800。工作流程800可以在AP处实施以有助于多个无线设备的高效互操作。
[0133] 在801处,CBSMA/CA AP监控介质并且在信标帧或管理帧中周期地广播虚拟争用间隔(ac)的参数和CC设定信息。
[0134] 在802处,当进入HEWOP争用周期中时,CBSMA/CA AP监控从多个工作站发送的CR并且测量在真实争用间隔T中的CC密度,其可以用于估计在虚拟争用间隔V中的密度。CBSMA/CA AP能够由CC的数目导出每个访问类别的接收的CC密度。例如,在图7的真实争用间隔T中的接收的CC来自AC1的CC以及AC2的CC。T中的小值CC仅被AC1的CC使用,而T中的较大值被AC1和AC2使用。因此,AC1的CC密度可以用T的小值CC直接测量,而AC2的CC密度可以根据从大的CC密度中减去AC1的CC密度的测量值得出。
[0135] 在803处,如果AC的测量的CC密度大于给定阈值(阈值1),那么CBSMA/CA AP通过提高上界H(ac)来增大虚拟争用间隔V(ac)。否则,CBSMA/CA AP通过降低下界L(ac)和上界H(ac)来减小虚拟争用间隔V(ac)。
[0136] 在804处,如果AC检测到访问类别的来自全部虚拟争用间隔的累计的CC密度不大于给定阈值(阈值2),那么AP广播虚拟争用间隔V(ac)。
[0137] 否则,在805处,AC移位V(ac)以减少在虚拟争用间隔之间的重叠并且然后广播虚拟争用间隔V(ac)。
[0138] 图9显示了关于获胜争用工作站的在HEWOP中传输的示例性时间轴。如图中从上至下所见,随着从左至右的时间增长,可以发生以下的事件序列:
[0139] 901.CBSMA/CA AP在检测到介质空闲且其NAV=0后,传输指示下一个传输机会被指定用于HEWOP的帧。CBSMA/CA AP将帧的持续时间字段设定为CBSMA过程所需要的时间。传统工作站和OBSS中的CBSMA/CA工作站可以使用持续时间信息来更新它们的NAV值。BSS中的非AP的CBAMA/CA工作站使用包括HEWOP指示的该帧的训练序列来执行与CBSMA/CA AP的定时同步。
[0140] 902.在xIFS时间之后,CBSMA/CA工作站STA1和STA2检查它们的NAV值(=0)并且通过CBSMA/CA机制在码域中争用介质。STA1和STA2在同一时刻分别传输CR帧。
[0141] 903.在检测到从CBSMA/CA工作站STA1和STA2发送的CR帧的专用前导码之后,CBAMA/CA AP用CA帧应答,该CA帧指示CR已被接收并且仲裁下一个HEWOP的获胜工作站。
[0142] 904.根据CA帧中的CC,获胜工作站STA1传输RTS以请求立即占用介质或者在退避短随机时间且仍然侦听到介质空闲之后请求占用介质,这取决于配置。STA1将RTS的持续时间字段设定为用于传输数据帧、ACK帧和SIFS所需要的时间。
[0143] 905.CBSMA/CA AP用CTS应答以确认介质的占用。如果CBSMA/CA AP具有缓冲用于STA1的数据包,那么它能够在CTS的持续时间字段中添加用于传输PPDU至STA1所需的额外时间。其他工作站能够使用RTS/CTS的持续时间字段以相应地设定它们关于虚拟载波侦听的NAV值。
[0144] 906.CBSMA/CA STA1开始在HEWOP中的分组数据传输。
[0145] 907.CBSMA/CA AP在通信结束之后可通过发送隐式HEWOP结束指示或显式HEWOP结束帧来终止HEWOP。一旦HEWOP被终止,允许使用来自RTS/CTS的帧的信息作为最新基础以更新其NAV的其他工作站相应地重设它们的NAV。
[0146] 如图10中所示,CBSMA/CA机制可以允许多个获胜工作站在相同HEWOP中传输。
[0147] 图10显示了两个具有CBSMA/CA能力的获胜工作站利用顺序传输机制在相同HEWOP中传输A-PPDU的实例。如图中从上至下所见,随着从左至右的时间增长,可以发生以下事件序列:
[0148] 1001.CBSMA/CA AP在检测到介质空闲且其NAV=0之后,传输指示下一个传输机会被指定用于HEWOP的帧。CBSMA/CA AP将帧的持续时间字段设定为CBSMA过程所需要的时间。传统工作站和OBSS中的CBSMA/CA工作站可以根据持续时间信息来更新它们的NAV值。BSS中的非AP的CBAMA/CA工作站使用具有HEWOP指示的该帧的训练序列来执行与CBSMA/CA AP的定时同步。
[0149] 1002.在xIFS时间之后,CBSMA/CA工作站STA1、STA2和STA3检查它们的NAV值(=0)并且利用CBSMA/CA机制争用介质。STA1、STA2和STA3在同一时刻分别传输具有不同CC的CR帧:假定CC1
[0150] 1003.在检测到来自工作站的CR帧的SP之后,CBAMA/CA AP用CA帧应答,该CA帧指示CR帧已被接收并且仲裁下一个HEWOP的获胜工作站。
[0151] 根据CA帧中的CC,CBSMA/CA工作站STA1和STA2赢得HEWOP以传输数据包且基于CA的TT得知在HEWOP内按顺序次序传输。STA1和STA2监控HEWOP中的活动并且准备传输,而STA3可以在当前HEWOP中休眠且在下一个HEWOP中争用介质。
[0152] 1004.根据传输次序,第一工作站STA1能够立即发送RTS至AP,或者在退避短随机时间且仍然侦听到介质空闲之后发送RTS至AP,这取决于配置。默认地,传输次序可以是具有争用代码的最小值或索引的获胜工作站首先开始传输(其他规则是可能的)。在第一获胜工作站完成与CBSMA/CA AP的数据交换之后,具有第二最小争用代码值或索引的工作站然后开始传输。STA1可以根据其数据包传输至CBSMA/CA AP所需的传输时间来设定RTS中的持续时间字段。
[0153] 1005.CBSMA/CA AP用CTS应答以确认介质的占用。如果CBSMA/CA AP具有缓冲用于STA1的分组数据,那么它能够在CTS的持续时间字段中添加用于传输那些数据至STA1所需的额外时间,如果CBSMA/CA配置为在错过第一ACK的应答的情况下重新传输ACK则加上用于重新传输具有切换指示的ACK的附加时间。其他工作站能够使用RTS/CTS的持续时间字段以相应地设定它们关于虚拟载波侦听的NAV值。
[0154] 1006.STA1开始在HEWOP中的分组数据传输。在STA1传输期间,STA2监控介质使用的状态。如果STA2检测到在STA1和AP之间的帧的持续时间等于HEWOP的最大持续时间(HEWOP极限值),即,STA1用完HEWOP的全部传输时间,则STA2将没有机会在当前HEWOP中传输任何数据并且可以进入休眠直到用于介质争用的下一个HEWOP。
[0155] 1007.在CBSMA/CA STA1完成传输之后,CBSMA/CA AP在ACK帧中发送具有切换传输指示的ACK。
[0156] 1008.一旦STA2接收到具有切换传输指示的ACK帧且在当前HEWOP仍有可用时间,则STA2立即在SIFS之后开始在HEWOP中传输,或者可以检查其NAV值且如果NAV=0则开始传输。如果下一个获胜STA在特定时间(如SIFS)内没有通过传输PPDU来应答具有切换指示的ACK的帧,则假如配置了ACK的重新传输,CBSMA/CA AP例如将等待PIFS以发送另一个具有切换指示的ACK帧。如果在CBSMA/CA AP接收来自下一个获胜工作站STA2的应答之前HEWOP超时,则该HEWOP被释放以用于新的争用。
[0157] 1009.一旦来自STA2的传输完成,那么CBSMA/CA AP利用BA应答以确认来自STA2的接收。
[0158] 1010.CBSMA/CA AP可以在通信结束之后通过发送隐式HEWOP结束指示或显式HEWOP结束帧来终止HEWOP。一旦HEWOP被终止,允许使用来自帧交换的信息作为最新基础以更新其NAV值的其它工作站相应地重设它们的NAV。
[0159] CBSNA/CA AP可以隐式地或显式地指示在HEWOP传输中使用的最后一个争用代码(例如CC2)。没有机会在HEWOP中传输的其他工作站可以用其当前拥有的CC减去最后一个CC(例如CC2)来更新它们的争用代码,并且使用更新的争用代码来在下一个HEWOP中争用介质。
[0160] 图11示出了控制包括接入点和多个工作站的无线网络的操作的示例性方法1100。方法1100可以在CBSMA/CA AP处实施。如在本文件中所公开的,例如,接入点可以通过提供控制消息(比如传输机会)来控制无线网络中的传输。
[0161] 方法1100包括在1102处传输包括指示一组工作站的参数的第一消息,该组工作站被授权以争用增强的传输机会(TXOP)。例如,增强的TXOP可以是例如参考图6A、图9和图10在本文件中描述的HEWOP传输机会。
[0162] 方法1100包括在1104处接收在时域和频域中具有至少一些重叠的第一数目的争用请求。例如,两个不同争用请求的接收可以发生在至少相同时间和相同频率范围中。在一些实施例中,可以通过监控无线信道(例如,802.11信道)中的第一专用前导码且当检测到第一专用前导码时解码一个或多个争用代码符号来执行接收。在以上描述中已经提供了专用前导码的一些实例。争用请求可以包括在第一专用前导码和争用代码中的可配置的延伸长度的OFDM符号的循环前缀(CP)。例如,参考图5A、5B、5C和5D已经公开了构成CR的CR帧的一些实例。
[0163] 方法1100包括在1106处利用从第一数目的争用请求中提取的争用代码来执行第一数目的传输请求的争用解决。
[0164] 方法1100包括在1108处基于争用解决传输识别允许在增强的TXOP中传输的工作站的第二消息。在一些实施例中,该方法可以在AP处实施。在一些实施例中,例如在图5A、5B、5C和5D中所公开和讨论的实施例中,第二消息包括第二专用前导码以及随后的一个或多个争用代码符号和/或用于传输类型的信号符号。
[0165] 在一些实施例中,基于接收的第一数目的争用请求,AP可以估计活动工作站密度。AP可以将估计值与第一阈值和第二阈值进行比较,这两个阈值可以由AP的操作员(服务提供者或网络操作员)来编程。在一些实施例中,当估计的活动工作站密度超过第一阈值和/或低于第二阈值时,对于随后的第一消息,AP可以调节被允许发送它们的CR的工作站的数目。例如,如果存在多于第一阈值数目(例如,多于10%)的工作站,那么AP可以提高工作站传输CR的机会。类似地,如果存在少于第二阈值的工作站,那么AP可以减少被授权的CR机会的数目。
[0166] 如本文件中所述,在一些实施例中,正交码可以用来识别工作站。例如,对于每个被识别的工作站,第二消息可以包括唯一识别工作站的相应的正交序列。例如,与每个工作站关联的CABAC或Zadoff-Chu序列可以用于第二消息中以识别工作站。
[0167] 图12示出了用于控制包括接入点和多个工作站的无线网络的操作的示例性装置1200。装置1200包括用于传输包括指示一组工作站的参数的第一消息的模块1202,该组工作站被授权以争用增强的传输机会(TXOP)。装置1200包括用于接收在时域和频域中具有至少一些重叠的第一数目的争用请求的模块1204。装置1200包括用于利用从第一数目的争用请求中提取的争用代码来执行第一数目的传输请求的争用解决的模块1206。装置1200包括用于基于争用解决而传输识别出被允许在增强的TXOP上传输的工作站的第二消息的模块
1208。在一些实施例中,该方法可以在AP处实施。
[0168] 图13描绘了在无线设备处实施的示例性无线通信方法1300。
[0169] 方法1300包括在1302处确定无线设备是否被允许争用即将到来的传输机会(TXOP)。在一些实施例中,传输机会是否被授权的确定基于检测争用仲裁消息是否包括对由无线设备使用的争用代码的引用而执行。
[0170] 方法1300包括在1304处当被允许时传输包括争用代码的争用请求。如本文件所描述的,争用代码可以包括基于无线设备的唯一标识符的正交码或伪正交码。在一些实施例中,争用请求传输可以包括专用前导码以及随后的表示争用代码的至少一个正交频分复用(OFDM)符号。在一些实施例中,可以使用在专用前导码和争用代码中的、可配置的延伸长度的OFDM符号的循环前缀(CP)。
[0171] 方法1300包括在1306处,接收响应于争用请求的争用仲裁消息。
[0172] 方法1300包括在1308处确定传输机会是否在争用仲裁消息中被授权。如本文件中所公开,确定可以通过检查工作站的ID是否包括在争用仲裁消息所携带的协议数据单元中而进行。该确定可以通过接收唯一识别接收工作站的正交码(例如,CABAC或Zadoff-Chu序列或其串接序列)来进行。
[0173] 方法1300包括在1310处当确定传输机会的授权之后传输数据。
[0174] 图14描绘了在无线设备处实施的示例性无线通信装置1400。装置1400包括用于确定无线设备是否被允许争用即将到来的传输机会(TXOP)的模块1402。装置1400包括用于在被允许时传输包括争用代码的争用请求的模块1404。装置1400包括用于接收响应于争用请求的争用仲裁消息的模块1406。装置1400包括用于确定是否在争用仲裁消息中授权传输机会的模块1408。装置1400包括用于当确定传输机会的授权时传输数据的模块1410。
[0175] 所公开的实施例和其他实施例以及在本文件中描述的功能性操作和模块能够在数字电子电路中实施,或者在计算机软件固件硬件中实施,包括在本文件中公开的结构及其结构性等价物或者它们中一个或多个的组合。所公开的实施例和其他实施例可以实施为一个或多个计算机程序产品,即,在计算机可读介质上编码的由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基底、存储器设备、实现机器可读传播信号的组合物,或者它们中一个或多个的组合。术语“数据处理装置”包括用于处理数据的全部装置、设备和机器,包括作为实例的可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件,装置可以包括产生讨论中的计算机程序的执行环境的代码,例如,构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或其中一个或多个的组合的代码。传播的信号为人工生成的信号,例如,机器生成的电信号、光信号或电磁信号,其被生成以编码到适当的接收器装置的传输信息。
[0176] 计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)能够以任何编程语言(包括编译语言或解释语言)的形式进行编写,并且其能够以任意形式来配置,包括作为独立程序或作为模块、部件、子程序或适于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序不是必须对应于文件系统中的文件。程序能够存储在保存其他程序或数据(例如,存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中,存储在专用于讨论中的程序的单个文件中,或存储在多个协调文件(例如,存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。计算机程序能够配置为在一个计算机上或多个计算机上执行,该多个计算机位于一个位置或者分布在多个位置上且通过通信网络互连。
[0177] 在本文件中描述的过程和逻辑流程能够通过执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行,以通过运行一个输入数据和生成输出来实现功能。所述过程和逻辑流程还能够通过专用逻辑电路来执行,并且装置还可以被实施为专用逻辑电路,该专用逻辑电路例如FPGA(现场可编程阵列)或ASIC(专用集成电路)。
[0178] 适于执行计算机程序的处理器包括,例如,通用微处理器和专用微处理器以及任意类型的数字计算机的任意一个或多个处理器。通常,处理器将接收来自只读存储器随机存取存储器或二者的指令和数据。计算机的主要元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常,计算机还将包括或者选择性地耦合以接收来自一个或多个大容量存储设备的数据,或将数据传输至一个或多个大容量存储设备,或二者兼有,该一个或多个大容量存储设备用于存储数据,其例如磁盘、磁光盘或光盘。但是,计算机不需要具有这些设备。适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括全部形式的非易失性存储器、介质和存储设备,包括作为实例的半导体存储设备,例如,EPROM、EEPROM以及闪速存储设备;磁盘,例如,内置硬盘或可移动硬盘;磁光盘;以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器能够补充专用逻辑电路或包含在其中。
[0179] 虽然本文件包含许多细节,但是这些不应被视为对所要求保护的或其中可要求保护的发明范围的限制,而应视为针对特定实施例的特征的描述。本文件中在不同实施例的背景下描述的特定特征还能够在单个实施例以组合形式实施。相反地,在单个实施例的背景下描述的各个特征还能够在多个实施例中分别实施或以适当的子组合形式来执行。此外,虽然特征可以如上描述为以特定组合作用且甚至如最初所要求保护的那样,但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些例子中能够从组合中删除,并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。类似地,虽然以特定次序在附图中描绘了操作,但是这不应被理解为需要以所示特定次序或以顺序次序来执行这些操作,或者需要执行全部所示操作,从而实现期望的结果。
[0180] 仅公开了几个实例和实施方案。基于所公开的内容能够进行对所描述的实例和实施方案以及其他实施方案的改变、修改和增强。
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