在無線通信系統中對多址兼容性的數據傳輸的成功接收進行確認的方法和裝置的制作方法

專利名稱：在無線通信系統中對多址兼容性的數據傳輸的成功接收進行確認的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明的以下描述總體上涉及通信系統，更具體地，涉及用于在無線通信系統中對多址兼容性的數據傳輸的成功接收進行確認的方法和裝置。
背景技術：
為了解決無線通信系統所需要的帶寬要求日益增加的問題，正在開發不同的方案以允許多個用戶終端通過共享信道資源與單個接入點進行通信，同時實現高數據吞吐量。 多輸入多輸出(MIMO)技術代表一種這樣的方法，其最近已經成為下一代通信系統的一種受歡迎的技術。MIMO技術已經在諸如電氣與電子工程師學會(IEEE)802. 11標準的多種新興的無線通信標準中被采納。IEEE 802. 11指的是由IEEE 802. 11委員會開發的用于短距離通信(例如，幾十米到幾百米)的一組無線局域網(WLAN)空中接口(空中鏈路介質)標準。類似于符合IEEE 802.11 WLAN標準的無線系統所提供的一個主要特征是對成功接收到的分組進行確認。分組也被稱為幀。成功接收的幀指的是，例如不與其他傳輸沖突、以高于接收機靈敏度閾值的接收功率接收到的以及在接收機處被正確解碼的幀。在該 IEEE 802. 11 WLAN系統中，PLCP (物理層匯聚協議)協議數據單元(PPDU)的接收機在成功接收到PPDU時向發射機發送確認(ACK)。PPDU的接收機在稱為短幀間間隔(SIFS)時間的時間段之后發送該ACK，以使得有足夠的時間來解碼該分組、檢查該幀是否是給該解碼站的、以及通過計算循環冗余校驗(CRC)來檢查是否存在錯誤。在無線通信系統中，媒體訪問控制(MAC)協議用于利用空中鏈路介質所提供的多個維度的自由度。最常用的自由度的維度是時間和頻率。例如，在IEEE 802.11 MAC協議中，通過載波檢測多址(CSMA)協議來利用自由度的時間維度。CSMA協議試圖確保可能的高干擾的附近發生的傳輸不多于一個。可以通過使用給每個信道分配不同的頻率帶寬所產生的不同信道來利用自由度的頻率維度。最近的發展已經使得作為一種可行的選擇，使用被稱為空分多址(SDMA)方法的空間維度可以被用于通過調度多個終端同時進行發送和接收來提高空中鏈路介質的利用。 使用一個或多個空間流將數據發送到每個終端。具體地，發射機形成去往單個接收機的傳輸的空間流(“傳輸流”)。所述空間流彼此正交。這些正交空間流能夠形成是因為發射機具有多個天線并且發射/接收信道包含多個路徑。接收機也可以具有諸如在支持單輸入多輸出(SIMO)或MIMO傳輸方法的接收機中所實現的一個或多個天線。當發射設備(如接入點)具有要在多個停止等待數據流中發送到不同接收站(如接入終端)的分組時，該發射設備能夠使用前文所述的多種方法中的任何一種來在下行鏈路上發送數據。例如，下行鏈路傳輸可以利用使用聚合PPDU(APPDU)或OFDMA的TDMA、CDMA 或者SDMA傳輸方法中的任意一種。在上行鏈路上，期望已經成功接收到傳輸的所有不同的接收站應該向發射設備發送ACK幀。使用諸如SDMA或OFDMA的多址方法來調度ACK幀的同時傳輸通常是最有效的。 然而，由于當前的ACK方法的配置，原來的發射站(該發射站當前是接收ACK的接收站)無法區分不同的站的ACK。相反地，如果有一個接收站沒有發送ACK，那么原來的發射站無法知道哪個接收機沒有進行確認。這是由于在該ACK幀格式中沒有關于發射站的唯一信息。 因此利用當前的幀格式，發送ACK幀的常用方式是對這些ACK幀進行調度，從而以時間交錯的、連續的方式發送這些ACK幀。因此，希望解決上述一個或多個不足之處。

發明內容
根據多個方面，本發明涉及用于從多個接收站發送關于發射站發送給該多個接收站的多個分組被成功接收的異步確認(ACK)消息的系統和/或方法。根據本公開內容的另一個方面，提供了一種用于對分組的接收進行確認的用于無線通信的方法。該方法包括確定已經成功接收到所述分組；并且當確定成功接收到所述分組時產生ACK消息，其中，所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。根據本公開內容的又一個方面，提供了一種用于對分組的接收進行確認的用于無線通信的裝置。該裝置包括用于確定已經成功接收到所述分組的模塊；以及用于當確定成功接收到所述分組時產生ACK消息的模塊，其中，所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。根據本公開內容的又一個方面，提供了一種用于對分組的接收進行確認的用于無線通信的裝置。該裝置包括處理系統。該處理系統被配置為確定已經成功接收到所述分組；并且，當確定成功接收到所述分組時產生ACK消息，其中所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。根據本公開內容的又一個方面，提供了一種用于對分組的接收進行確認的用于通信的計算機程序產品。所述計算機程序產品包括編碼有指令的機器可讀介質，所述指令可由處理器執行來使該處理器確定已經成功接收到所述分組；并且當確定成功接收到所述分組時產生ACK消息，其中所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。根據本公開內容的又一個方面，公開了一種接入終端。該接入終端包括配置來對分組的接收進行確認的無線網絡適配器；以及處理系統。該處理系統被配置為確定已經成功接收到所述分組；并且當確定成功接收到所述分組時產生ACK消息，其中所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。
根據本公開內容的又一個方面，公開了一種接入點。所述接入點包括配置來從多個接入終端中的一個接入終端接收ACK消息的無線網絡適配器；以及配置為對所述ACK消息進行解碼來確定所述接入終端的唯一標識符的處理系統。盡管本文只描述了特定的方面，但是這些方面的許多變形和置換也在本公開內容的范圍內。盡管提及了優選方面的某些益處和優勢，但是本公開內容的范圍并不限于特定的益處、用途或目的。而是，本公開內容的各個方面旨在廣泛適用于不同的無線技術、系統配置、網絡和傳輸協議，在附圖和以下詳細描述中通過舉例的方式示出了其中的一些無線技術、系統配置、網絡和傳輸協議。這些詳細描述和附圖僅僅是對本公開內容的舉例說明， 而不是對本公開內容的限制，本公開內容的范圍由權利要求及其等價形式所定義。


在以下詳細描述以及附圖中，將對本公開內容的這些和其他示例方面進行描述， 其中圖1是無線通信網絡的圖示；圖2是圖1的無線通信網絡中的無線節點的物理(PHY)層的信號處理功能的實例的框圖；圖3是用于圖1的無線通信網絡中的傳統確認(ACK)幀結構的圖示；圖4是使用圖3的傳統ACK幀結構的時分多址(TDMA)分組傳輸和TDMA ACK傳輸過程的時序圖；圖5是使用圖3的傳統ACK幀結構的空分多址/正交頻分多址(SDMA) / (OFDMA) 分組傳輸和TDMAACK過程的時序圖；圖6是可以用于圖1的無線通信網絡中的第一改進ACK幀結構的圖示；圖7是可以用于圖1的無線通信網絡中的第二改進ACK幀結構的圖示；圖8是使用圖6的第一改進ACK幀結構或圖7的第二改進ACK幀結構的TDMA分組傳輸和SDMA/OFDMA ACK傳輸過程的時序圖；圖9是使用圖6的第一改進ACK幀結構或圖7的第二改進ACK幀結構的SDMA/ OFDMA分組傳輸和SDMA/OFDMA ACK過程的時序圖；圖10是使用圖6的第一改進ACK幀結構或圖7的第二改進ACK幀結構的另一種 ACK過程的時序圖；圖11是示出了圖1的無線通信網絡中的無線節點中的處理系統的硬件配置的實例的框圖；圖12是根據本公開內容的一個方面配置的通信裝置的框圖。根據慣例，為了清楚起見，某些附圖可能進行了簡化。因此，這些附圖可能沒有示出給定裝置(例如，設備)或方法的所有組件。最后，相似的參考數字在整個說明書和附圖中可以用來表示相似的特征。
具體實施例方式以下結合附圖更詳細地描述本公開內容的各個方面。然而，本公開內容可以體現為許多不同的形式，并且不應該被解釋為限制于本公開內容中所給出的任何特定的結構或功能。而是，提供這些方面以使得對于本領域技術人員來說本公開內容是全面和充分的，并且充分表達了本公開內容的范圍。基于本文的教導，本領域技術人員應該理解，本公開內容的范圍旨在涵蓋本文公開的公開內容的任何方面，無論其是與本公開內容的任何其他方面獨立地實現還是組合地實現。例如，可以使用本文給出的任何數量的方面來實現一種裝置或實施一種方法。另外，本公開內容的范圍旨在涵蓋這樣的裝置或方法，其通過使用本文給出的公開內容的各個方面之外的或不同的其他結構、功能、或結構和功能來實現。應該理解的是，本文公開的公開內容的任何方面可以由權利要求的一個或多個要素來體現。在本文描述的改進的傳輸確認方法中，從發射站發送到接收站的確認(ACK)幀包括關于發送該ACK的發射站的唯一標識信息。該接收站是原來的發射站，而該發射站是原來的接收站。唯一標識信息可以在ACK幀中包括諸如發射機MAC地址或發射站標識符(ID) 的信息。在一個方面，在與十六(16)位的長度相關聯的時候，為每個相關聯的設備唯一地分配ID。因此，從多個發射站使用諸如空分多址(SDMA)或正交頻分多址(OFDMA)的多種接入方法同時發送的ACK能夠被接收站唯一地標識，該接收站是原來的發射站。因此，該接收站能夠確定哪個原來的接收站沒有接收到原來的傳輸。現在將參考圖1介紹包括傳輸ACK方法的無線網絡100的多個方面。無線網絡 100顯示為具有多個無線節點，一般性地標為節點110和120。每個無線節點可以進行接收和/或發射。在后續的詳細說明中，對于下行鏈路通信，術語“接入點”用于指發射節點，術語“接入終端”用于指接收節點，而對于上行鏈路通信，術語“接入點”用于指接收節點，術語“接入終端”用于指發射節點。然而，本領域技術人員應該容易理解，其他術語或者命名也可以用于接入點和/或接入終端。舉例來說，接入點可以指作為接入點的基站、基站收發信臺、站、終端、節點、接入終端，或者其他合適的術語。接入終端可以指用戶終端、移動站、 用戶站、站、無線設備、終端、節點，或者其他合適的術語。貫穿本公開內容所描述的各種概念旨在用于所有合適的無線節點，而不管它們用了什么具體名稱。無線網絡100可以支持分布在整個地理區域中的任意數量的接入點，從而為接入終端120提供覆蓋。系統控制器130可以用于提供接入點的協調和控制，以及為接入終端 120提供到其他網絡(例如因特網)的接入。為簡單起見，圖中示出了一個接入點110。接入點通常是為覆蓋的地理區域中的接入終端提供回程服務的固定終端。然而，在某些應用中，接入點也可以是移動的。固定或者移動的接入終端利用接入點的回程服務，或者與其他接入終端進行對等通信。接入終端的例子包括電話(例如，蜂窩電話)、筆記本計算機、臺式計算機、個人數字助理(PDA)、數字音頻播放器(例如，MP3播放器)、照相機、游戲機、或者任何其他合適的無線節點。無線網絡100可以支持MIMO技術。使用MIMO技術，接入點110可以使用SDMA與多個接入終端120同時通信。SDMA是一種使得能夠同時向不同接收機發送多個流以共享同一頻率信道，從而提供更高的用戶容量的多址方案。其實現是通過對每個數據流進行空間預編碼，然后在下行鏈路上通過不同的發射天線來發送每個空間預編碼流。空間預編碼數據流使用不同的空間特征(spatial signature)到達接入終端，這使得每個接入終端120 能夠恢復以該接入終端120為目的地的數據流。在上行鏈路上，每個接入終端120發送空間預編碼數據流，這使得接入點110能夠確定每個空間預編碼數據流的源。可以給一個或多個接入終端120配備多個天線以實現某些功能。利用該配置，可以使用接入點110處的多個天線來與多天線接入點進行通信，從而在不需要額外帶寬或發射功率的情況下提高數據吞吐量。其實現可以通過將發射機處的高數據速率信號分為具有不同空間特征的多個較低速率的數據流，從而使接收機能夠將這些流分到多個信道，并且正確地組合這些流以恢復高速率數據信號。雖然以下公開內容的某些部分將會描述同樣支持多輸入多輸出(MIMO)技術的接入終端，但是接入點Iio還可以配置為支持那些不支持MIMO技術的接入終端。這種方法可以允許老版本的接入終端(即，“傳統”終端)繼續部署在無線網絡中，延長了它們的使用壽命，同時允許酌情引入更新的MIMO接入終端。在以下詳細描述中，將會參考支持任何合適的無線技術(如正交頻分復用 (OFDM))的MIMO系統來描述各個方面。OFDM是將數據分布到以精確的頻率分隔開的多個子載波上的擴頻技術。這種分隔提供了“正交性”使得接收機能夠從子載波中恢復數據。OFDM 系統可以實現IEEE 802. 11，或者某些其他空中接口標準。舉例來說，其他合適的無線技術包括碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、或者任何其他合適的無線技術、或者合適的無線技術的任意組合。CDMA系統可以用IS-2000、IS-95、IS-856、寬帶-CDMA(WCDMA)或者某些其他合適的空中接口標準來實現。TDMA系統可以實現全球移動通信系統(GSM)或者某些其他合適的空中接口標準。本領域技術人員應該理解的是，本公開內容的各個方面不限于任何特定的無線技術和/或空中接口標準。無線節點，無論是接入點還是接入終端，都可以使用利用分層結構的協議來實現， 所述分層結構包括物理(PHY)層，其實現所有的物理和電氣規范從而將無線節點與共享無線信道相接；MAC層，其對到共享無線信道的接入進行協調；以及應用層，其執行各種數據處理功能，例如包括語音和多媒體編解碼器以及圖形處理。針對任何特定應用可能需要另外的協議層(例如，網絡層、傳輸層)。在某些配置中，無線節點可以作為接入點與接入終端之間或者兩個接入終端之間的中繼點，因此可能不需要應用層。本領域技術人員應該能夠根據特定應用和施加到整個系統的整體設計約束，實現針對任何無線節點的適當的協議。當無線節點在發射模式中時，應用層處理數據、將數據分段為分組并且將數據分組提供給MAC層。MAC層組裝MAC分組，來自應用層的每個數據分組由MAC分組的有效載荷來攜帶。或者，MAC分組的有效載荷可以攜帶來自應用層的數據分組的片段或多個數據分組。每個MAC分組包括MAC頭部和檢錯碼。MAC分組有時被稱為MAC協議數據單元(MPDU)， 但也可以被稱為幀、分組、時隙、分段、或者任何其他合適的命名。當MAC決定發送時，它將MAC分組的塊提供給PHY層。PHY層通過將該MAC分組的塊組裝到有效載荷并且添加前導碼來組裝PHY分組。正如將在后文更詳細討論的，PHY層也負責提供各種信號處理功能(例如，調制、編碼、空間處理等)。接收節點使用前導碼(有時稱為物理層匯聚協議(PLCP))來檢測PHY分組的開始并且同步到發射機的節點數據時鐘。PHY分組有時被稱為物理層協議數據單元(PLPDU)，但是也可以被稱為幀、分組、時隙、 分段、或者任何其他合適的命名。當無線節點在接收模式中時，過程反轉。也就是說，PHY層檢測來自無線信道的進入PHY分組。前導碼允許PHY層鎖定PHY分組并且執行各種信號處理功能(例如，解調、解碼、空間處理等)。處理完以后，PHY層恢復出PHY分組的有效載荷中所攜帶的MAC分組的塊，并將所述MAC分組提供給MAC層。MAC層檢查每個MAC分組的檢錯碼以確定它是否被成功解碼。如果MAC分組的檢錯碼指示它被成功解碼，那么將該MAC分組的有效載荷提供給應用層。如果MAC分組的檢錯碼指示它沒有被成功解碼，則丟棄該MAC分組。可以將塊確認(BACK)發送回發射節點以指示哪些數據分組被成功解碼。發射節點使用BACK來確定哪些數據分組(如果有的話)
需要重傳。圖2是示出了 PHY層的信號處理功能的例子的概念框圖。在發射模式中，TX數據處理器202可以用來從MAC層接收數據并且編碼(例如，Turbo碼)該數據以用于接收節點處的前向糾錯(FEC)。編碼過程產生編碼符號的序列，該編碼符號的序列可以被TX數據處理器202組成塊并且映射到信號星座，從而產生調制符號的序列。在實現OFDM的無線節點中，可以將來自TX數據處理器202的調制符號提供給執行調制符號的空間處理的TX空間處理器204。這可以通過在將調制符號提供給OFDM調制器205之前對它們進行空間預編碼來完成。OFDM調制器205將調制符號分為并行流。然后將每個流映射到OFDM子載波并且使用快速傅里葉逆變換(IFFT)組合到一起，來產生時域OFDM流。然后經由各個收發器206a 到206η將每個空間預編碼的OFDM流提供給不同的天線208a到208η。每個收發器206a到 206η用各個預編碼流來調制RF子載波以用于在無線信道上傳輸。在接收模式中，每個收發器206a到206η通過其各個天線208a到208η來接收信號。每個收發器206a到206η可以用來恢復調制到RF子載波上的信息并且將該信息提供給OFDM解調器210。在實現OFDM的無線節點中，來自收發器206a到206η的流(或組合的流)被提供給OFDM解調器210。OFDM解調器210使用快速傅里葉變換(FFT)將該流(或組合的流) 從時域轉換到頻域。頻域信號包括針對OFDM信號的每個子載波的單獨的流。OFDM解調器 210恢復每個子載波上攜帶的數據(即，調制符號)并且將所述數據復用到調制符號的流中，之后將所述流發送到RX空間處理器212。RX空間處理器212對所述信息進行空間處理，從而恢復以無線節點200為目的地的任何空間流。可以根據信道相關矩陣求逆(Channel Correlation Matrix Inversion, CCMI)、最小均方誤差(MMSE)、軟干擾消除(SIC)或某些其他合適的技術來進行空間處理。 如果多個空間流以無線節點200為目的地，則可以由RX空間處理器212將它們進行組合。RX數據處理器214可以用來將調制符號轉換回信號星座中的正確的點。由于無線信道中的噪聲和其他干擾，調制符號可能并不對應于原來的信號星座中的點的確切位置。 RX數據處理器214通過尋找接收到的點與信號星座中的有效符號的位置之間的最小距離來檢測最可能發射了哪個調制符號。對于Turbo碼，可以使用這些軟判決來計算例如與給定調制符號相關聯的碼符號的對數似然比(LLR)。RX數據處理器214然后使用碼符號LLR 的序列，來對原來發送的數據進行解碼，之后將所述數據提供給MAC層。諸如IEEE 802. lle/n系統的無線通信系統中的業務大致可以分為“聚合”流或者 “停止等待”流。在聚集流中，發射站以稱為聚合Mac協議數據單元(AMPDU)的幀結構來背靠背(back-to-back)地發送多個幀，而不在發送單個Mac協議數據單元(MPDU)之后等待接收ACK幀，MPDU是MAC層的基本傳輸單元。因此，接收站只有在接收到完整的AMPDU幀之后才發送塊確認(BlockACK)幀，塊確認幀指示從某個序列號開始的所有幀都被成功接收。 該BlockACK幀通常包括位圖(bitmap)，該位圖表示成功接收到AMPDU中的多個分組的每一個。當位圖中的位設置為“1”時，指示成功接收到AMPDU中的、由i)開始序列號變量加上 )位位置變量所指定的位置處的對應分組。反之，如果位設置為“0”，則指示沒有成功接收到對應的分組。在停止等待流中，發射機期望接收機在成功接收到每個MPDU之后發送ACK幀。這種機制被用于所有符合IEEE 802. lla/b/g標準的傳統WLAN系統中。在符合IEEE 802. Ile/ η系統的WLAN系統中，這種確認機制通常用于具有低數據速率要求而具有非常高的延遲約束要求的流。對于IEEE 802. 11無線LAN系統中的典型的停止等待流，使用這種基本的ACK 機制(而不是BlockACK機制)。下面討論停止等待流的ACK幀的幀格式。圖3示出了傳統的(常規的)ACK幀300。對于典型的停止等待流方法，使用傳統的ACK幀300。如圖所示，ACK幀300包括接收機地址(RA)字段316，其中存儲該站要將該 ACK尋址到的接入點的地址。ACK的RA字段316是從之前緊接著的指導數據、管理或控制幀(例如，BlockAck Req、BlockAck控制或者PS-Poll)的地址復制而來的。傳統的ACK幀 300還包括幀控制字段312、持續時間字段314和幀校驗序列(FCS)字段318，FCS字段318 是在用于檢錯和糾錯的通信協議中增加到ACK幀300的額外的校驗和數據。在一個方面，檢錯并糾錯可以使得通常不被認為成功接收的分組現在被認為是成功接收的。具體而言，如果一個分組在被接收以后檢測到的任何錯誤是可以校正的，則該分組將被視為成功接收。當接入點在多個停止等待流中具有去往不同站的分組時，它能通過使用APPDU或 OFDMA方法來使用SDMA、TDMA中的一種在下行鏈路上發送數據。在上行鏈路上，期望所有成功接收到傳輸的接收站(即，接入終端)應該向原來的發射站(即，接入點)發送回ACK。 在這種情況下，使用諸如SDMA或OFDMA的多址方法來調度這些ACK以使它們被同時發送是非常高效的。由于ACK幀格式300的固有結構，ACK的接收站能將不同站的ACK區分開來。 因此，如果原來的接收站中有一個沒有發送ACK，則原來的發射站將無法確定原來的接收站中的哪一個沒有發送ACK。因此使用當前的幀格式，唯一有效的方式是調度這些ACK從而以時間交錯的方式發送它們。圖4示出了從接入點410到多個站STA-I 412-1到STA-8 412-8的多個TDMA傳輸STA-I 430-1到STA-8 430-8的示例性TDMA APPDU下行鏈路(DL)和經過調度的上行鏈路(UL)時序圖400。如圖所示，多個TDMA傳輸STA-I 430-1到STA-8 430-8的末尾與每個站發送的ACK(如圖所示)之間需要SIFS時間段tSIFS 424。此外，多個站STA-I 412-1 到STA-8 412-8中的各個站所發送的多個ACK 432-1到432-8中的每個ACK之間需要tSIFS 424。在一個方面，用ACK傳輸時間tM 422表示傳輸每個ACK的時間。因此，對于IEEE 802. Ila前導碼，總的ACK傳輸時間取決于發送多個ACK 432-1到432-8中的每個ACK所需要的每個時間段tAeK 422，以及每個ACK之間的SIFS時間段tSIFS 424。舉例來說，如果tSIFS 424是16微秒(μ s)(假設傳輸速率是65兆比特每秒(Mbps))，并且tACK 422是24 μ s，那么總的ACK傳輸時間是320 μ s (假設在多個ACK 432-1到432-8中的每個ACK傳輸之前和之后都需要、IFS 424) 0這是由于在這種ACK幀格式中沒有關于發射站的唯一信息。如果多個TDMA傳輸STA-I 430-1到STA-8 430-8的總的數據傳輸時間是104 μ s (假設傳輸速率為130Mbps)，那么總的傳輸時間是似4 μ S。
圖5示出了支持16x16 SDMA的接入點510和每個都支持SDMA的多個站 STA-I 512-1至Ij STA-8 512-8的示例性SDMA DL和經過調度的UL時序圖500。如圖所示， 多個SDMA傳輸STA-I 530-1到STA-8 530-8從接入點510發送到多個站STA-1 512-1到 STA-8 512-8。如圖所示，多個TDMA傳輸STA-I 530-1到STA-8 530-8的末尾與每個站發送的ACK(如圖所示)之間需要SIFS時間段tSIFS 524ο此外，多個站STA-I 512-1到STA-8 512-8中的各個站所發送的多個ACK 532-1到532-8中的每個ACK之間需要、挪524。在一個方面，用ACK傳輸時間tAeK 522表示傳輸每個ACK的時間。因此，對于IEEE 802. Ila前導碼，總的ACK傳輸時間取決于發送多個ACK 532-1到532-8中的每個ACK所需要的每個時間段tACK 522，以及每個ACK之間的SIFS時間段tSIFS 524.舉例來說，如果、挪524是 16 μ s (假設傳輸速率是65兆比特每秒(Mbps))，并且tACK 522是M μ s，那么總的ACK傳輸時間是320 μ s (假設在多個ACK 532-1到532-8中的每個ACK傳輸之前和之后都需要 tSIFS 524)。這是由于在這種ACK幀格式中沒有關于發射站的唯一信息。如果多個TDMA傳輸STA-I 530-1到STA-8 530-8的總的數據傳輸時間是48 μ s (假設傳輸速率為130Mbps)， 那么總的傳輸時間是368 μ s，這小于圖4中的傳輸時間S。然而，多個ACK 532-1到 532-8以及需要的SIFS時間段tSIFS 524的總傳輸時間是320 μ s，其與多個ACK 432-1到 432-8以及SIFS時間段tSIFS 4 的總傳輸時間相比沒有變化。這是由于在這種ACK幀格式中沒有關于發射站的唯一信息。為了減少在每個站(原來的接收站)與接入點(發射站)之間傳輸ACK所需要的時間，改進的ACK幀格式在ACK幀中包括關于每個ACK發射站的唯一信息。因此，由于每個 ACK的發送方可以被接入點唯一地標識，所以可以使用諸如SDMA或OFDMA的多址方法來從多個站同時發送ACK。在一個方面，唯一信息是發射機MAC地址。在另一個方面，唯一信息是發射機站ID，該ID是在將該站與接入點相關聯時作為唯一的16位ID分配的。圖6示出了第一改進ACK幀600，其包括接收機地址(RA)字段616，其中存儲該站將ACK尋址到的接入點的地址。ACK的RA字段616是從之前緊接著的指導數據、管理或控制幀(例如，BlockAck Req、BlockAck控制或者PS-Poll)的地址復制而來的。第一改進 ACK幀600包括發射機MAC地址(TA)字段620。在一個方面，TA字段620的長度是6個字節。第一改進ACK幀600還包括幀控制字段612、持續時間字段614和幀校驗序列(FCS)字段618，FCS字段618是在用于檢錯和糾錯的通信協議中增加到第一改進ACK幀600的額外的校驗和數據。圖7示出了第二改進ACK幀700，其包括接收機地址(RA)字段716，其中存儲該站將ACK尋址到的接入點的地址。ACK的RA字段716是從之前緊接著的指導數據、管理或控制幀(例如，BlockAck Req、BlockAck控制或者PS-Poll)的地址復制而來的。第一改進 ACK幀700包括發射機標識符(STA-ID)字段720。在一個方面，STA-ID字段720的長度是 2個字節。發射機ID也被稱為關聯ID，其在該站與接入點相關聯時被分配給該站。第二改進ACK幀700還包括幀控制字段712、持續時間字段714和幀校驗序列(FCQ字段718，FCS 字段718是在用于檢錯和糾錯的通信協議中增加到第二改進ACK幀700的額外的校驗和數據。如前所述，當接入點在多個停止等待流中向不同站發送分組時，它能通過使用 APPDU或OFDMA方法來使用SDMA、TDMA中的一種在下行鏈路上發送數據。在上行鏈路上，期望所有成功接收到傳輸的原來的接收站都應該向原來的發射站發送回ACK。在這種情況下，使用諸如SDMA或OFDMA的多址方法來調度這些ACK以使它們被同時發送是非常高效的。通過使用第一改進ACK幀格式600或第二改進ACK幀格式700，接入點(其是ACK的接收站)能將不同站的ACK區分開來。因此，如果原來的接收站中有一個沒有發送ACK，原來的發射站也能確定原來的接收站中的哪一個沒有發送ACK。因此利用所述改進的幀格式，以同時的方式發送這些ACK是一種有效的方式。圖8和9示出了當使用諸如SDMA或OFDMA的多址技術來發送ACK時的幀交換序列。在每個圖中，示出了將232字節長的典型的G711 IP語音(VoIP)分組同時發送到8個站所需要的總傳輸時間。如下文中進一步說明的，在這兩種情況中傳輸時間的減少主要是由于ACK傳輸時間的減少，而由于改進的幀格式，ACK傳輸時間的減少成為可能。圖8示出了支持16xl6SDMA的接入點810和每個都支持&2SDMA的多個站STA-I 812-1到STA-8 812-8的示例性TDMA APPDU下行鏈路(DL)和SDMA上行鏈路(UL)時序圖 800。時序圖800包括從接入點810到多個站STA-I 812-1到STA-8 812-8的多個TDMA傳輸 STA-I 830-1 至Ij STA-8 830-8。如圖所示，多個 TDMA 傳輸 STA-1 830-1 到 STA-8 830-8 的末尾與全部同時并發發送的多個ACK 832-1到832-8的開始之間需要一個SIFS時間段 tSIFS 824，如圖所示，其中所述多個ACK中的每一個由多個站STA-I 812—1至Ij STA—8 812-8 中的各個站發送。由于多個ACK 832-1到832-8并發發送，因此只需要一個tSIFS 824，其中所述多個ACK中的每一個由多個站STA-I 812-1到STA-8 812-8中的各個站發送。在一個方面，用ACK傳輸時間、^ 822表示傳輸每個ACK的時間。總的ACK傳輸時間等于SIFS時間段tSIFS擬4的時間以及同時發送多個ACK 832-1到832-8中的每個ACK所需要的時間tM 822。舉例來說，如果tSIFS擬4是16 μ s (假設傳輸速率是65兆比特每秒(Mbps))，并且tACK 822是92 μ s，那么總的ACK傳輸時間是108 μ s(假設在多個ACK 832-1到832-8中的所有 ACK傳輸之前只需要一個tSIFS 824) ο如果多個TDMA傳輸STA-I 830-1到STA-8 830-8的總的數據傳輸時間是104μ s(假設傳輸速率為130Mbps)，那么總的傳輸時間是212μ S。圖9示出了支持16xl6SDMA的接入點910和每個都支持&2SDMA的多個站STA-I 912-1到STA-8 912-8的示例性TDMA APPDU下行鏈路(DL)和SDMA上行鏈路(UL)時序圖900。時序圖900包括從接入點910到多個站STA-I 912-1到STA-8 912-8的多個同時的 SDMA/0FDMA 傳輸 STA-1 930-1 到 STA-8 930-8。如圖所示，多個 SDMA/0FDMA 傳輸 STA-1 930-1到STA-8 930-8的末尾與全部同時發送的多個ACK 932-1到932-8的開始之間需要一個SIFS時間段tSIFS 924，如圖所示，其中所述多個ACK中的每一個由多個站STA-I 912-1 到STA-8 912-8中的各個站發送。由于同時發送多個ACK 932-1到932-8，因此只需要一個 tSIFS 924，其中所述多個ACK中的每一個由多個站STA-I 912-1到STA-8 912-8中的各個站發送。在一個方面，用ACK傳輸時間、^ 922表示傳輸每個ACK的時間。總的ACK傳輸時間等于SIFS時間段tSIFS 924的時間以及同時發送多個ACK 932-1到932-8中的每個ACK 所需要的時間tM 922。舉例來說，如果^皿擬4是16 μ s(假設傳輸速率是65兆比特每秒 (Mbps))，并且tACK 922是92 μ s，那么總的ACK傳輸時間是108 μ s (假設在多個ACK 932-1 到932-8中的所有ACK傳輸之前只需要一個tSIFS 924)。如果多個SDMA/0FDMA傳輸STA-I 930-1到STA-8 930-8的總的數據傳輸時間是48 μ s (假設傳輸速率為130Mbps)，那么總的傳輸時間是156 μ S。
圖10示出了從接入點1010到多個站STA-I 1012-1至Ij STA-8 1012-8的多個TDMA 傳輸STA-I 1030-1到STA-8 1030-8的示例性TDMA APPDU下行鏈路(DL)和經過調度的上行鏈路(UL)時序圖1000。如圖所示，多個站STA-I 1012-1到STA-8 1012-8中的每一個返回多個ACK 1032-1到1032-8中的一個ACK，所述多個ACK由多個站STA-1 1012-1到STA-8 1012-8中的各個站發送。以爭用方法(contention method)發送每個ACK，在爭用方法中使用隨機時間段tKAfflWM 10M-1到10M-8。可以使用圖6的增強的ACK幀格式，并且在這種簡化的ACK技術中，ACK消息不需要使用SIFS間隔來同時發送。在一個方面，用ACK傳輸時間tACK 1022表示傳輸每個ACK的時間。因此，對于IEEE 802. Ila前導碼，總的ACK傳輸時間取決于發送多個ACK 1032-1到1032-8中的每個ACK需要的每個時間段tM 1022以及每個ACK之前的隨機時間段tKANDQM 1024-1到10M-8。圖11是示出了無線節點中的處理系統的硬件配置的例子的概念圖。在該例子中， 處理系統1100可以使用由總線1102—般性表示的總線架構來實現。根據處理系統1100 的具體應用和整體設計約束，總線1102可以包括任意數量的互連總線和橋接。總線將包括處理器1104、機器可讀介質1106和總線接口 1108在內的各種電路連接在一起。總線接口 1108還可以用于經由總線1102將網絡適配器1110連接到處理系統1100。網絡接口 1110可以用于實現PHY層的信號處理功能。對于接入終端110(見圖1)的情況，用戶接口 1112(例如，小鍵盤、顯示器、鼠標、控制桿等)也可以被連接到總線。總線1102也可以與諸如定時源、外設、調壓器、功率管理電路等現有技術中已知的各種其他電路相連，因此，此處不再贅述。處理器1104負責管理總線和一般處理，包括執行存儲在機器可讀介質1108上的軟件。處理器1108可以通過一個或者多個通用和/或專用處理器來實現。實例包括微處理器、微控制器、DSP處理器以及其他可運行軟件的電路。軟件應廣義地解釋為指令、數據或者其任意組合，而不論其是稱為軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言還是其他。舉例來說，機器可讀介質可以包括RAM(隨機存取存儲器)、閃存、ROM(只讀存儲器)、PR0M(可編程只讀存儲器)、EPROM (可擦寫可編程只讀存儲器)、EEPROM (電可擦寫可編程只讀存儲器)、寄存器、磁盤、光盤、硬盤或者任何其他合適的存儲介質，或者其任意組合。機器可讀介質可以體現在計算機程序產品中。計算機程序產品可以包括包裝材料。在圖11所示的硬件實現中，機器可讀介質1106顯示為與處理器1104分離的、處理系統1100的一部分。然而，本領域技術人員容易認識到，機器可讀介質1106或者其任意部分可以在處理系統1100外部。舉例來說，機器可讀介質1106可以包括傳輸線、調制有數據的載波和/或與無線節點分離的計算機產品，所有這些可以通過總線接口 1108被處理器 1104訪問。作為代替或者補充，機器可讀介質1104或者其任何部分可以整合到處理器1104 中，如高速緩存和/或通用寄存器文件的情況。處理系統1100可以配置為通用處理系統，其具有提供處理器功能的一個或多個微處理器以及提供機器可讀介質1106的至少一部分的外部存儲器，所有這些組件通過外部總線架構與其他支持電路連接在一起。或者，處理系統1100可以用將處理器1104、總線接口 1108、用戶接口 1112(在接入終端的情況下)、支持電路(未示出)以及機器可讀介質 1106的至少一部分整合到單個芯片的ASIC來實現，或者可以用一個或多個FPGA (現場可編程門陣列)、PLD (可編程邏輯器件)、控制器、狀態機、門邏輯、離散硬件組件、或者任意其他合適的電路、或者可以執行本公開內容所描述的各種功能電路的任意組合來實現。根據具體應用和施加于整個系統的整體設計約束，本領域技術人員應該知道如何最好地實現處理系統1100的上述功能。機器可讀介質1106顯示為具有多個軟件模塊。軟件模塊包括當被處理器1104執行時使處理系統1100執行各種功能的指令。每個軟件模塊可以位于單個存儲設備中或者分布在多個存儲設備上。舉例來說，當觸發事件發生時，軟件模塊可以從硬盤驅動器載入到 RAM中。在軟件模塊執行期間，處理器1104可以將某些指令載入到高速緩存中以提高訪問速度。然后可以將一個或多個高速緩存線載入到通用寄存器文件中以供處理器1104執行。 以下當提到軟件模塊的功能時，應該理解為，該功能由處理器1104在執行來自該軟件模塊的指令時實現。圖11是示出了根據本公開內容的另一個方面的用于通信的裝置1100的功能的例子的框圖。用于通信的裝置1100包括分組接收模塊1102，用于接收分組的傳輸；分組接收成功確定模塊1104，用于確定所發送的分組已經被成功接收；以及ACK消息產生模塊1106， 用于在確定所發送的分組被成功接收時產生ACK消息，其中，ACK消息包括與接收機相關聯的唯一標識符。本文描述的各個方面可以使用標準編程和/或工程技術實現為方法、裝置或者制造品。本文使用的術語“制造品”旨在涵蓋可從任何計算機可讀設備、載體或介質訪問到的計算機程序。例如，計算機可讀介質可以包括但不限于磁存儲設備、光盤、數字通用盤、智能卡和閃存設備。本公開內容并不限于優選的方面。此外，本領域技術人員應該認識到，可以以各種方式實現本文描述的方法和裝置的方面，包括以硬件、軟件、固件或者其各種組合來實現。 這種硬件的例子可以包括ASIC、現場可編程門陣列、通用處理器、DSP和/或其他電路。可以通過編程語言的任意組合來實現本公開內容的軟件和/或固件實現，包括Java、C、C++、 MatlabTM, Verilog、VHDL和/或處理器專用的機器和匯編語言。本領域技術人員還應該明白，結合本文公開的各個方面所描述的各種示例性邏輯框、模塊、處理器、裝置、電路和算法步驟可以實現為電子硬件(例如，數字實現、模擬實現、 或者兩者的結合，其可以使用源代碼或者某些其他技術進行設計)、各種形式的程序或者包含指令的設計代碼(為方便起見，在本文中稱為“軟件”或者“軟件模塊”)、或者兩者的結合。為了清楚地說明硬件和軟件的這種可互換性，各種示例性組件、方框、模塊、電路和步驟已經在上文中就其功能進行了一般性描述。所述功能是實現為硬件還是軟件取決于具體應用和施加于整個系統的設計約束。熟練的技術人員可以針對每個具體應用以各種方式實現所描述的功能，但是，這些實現決策不應解釋為脫離本公開的范圍。結合本文公開的各個方面描述的各種示例性邏輯方框、模塊和電路可以在集成電路(“IC”)、接入終端或接入點內實現，或者由它們執行。IC可以包括設計來執行本文描述的功能的通用處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列 (FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立硬件組件、電子組件、光組件、機械組件或者其任意組合，并且可以執行位于IC內、IC外或者IC內外的代碼或指令。通用處理器可以是微處理器，或者，該處理器也可以是任何常規的處理器、控制器、微控制器或者狀態機。處理器也可以實現為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器與DSP內核的結合，或者任何其它此種結構。本文描述的方法和系統的方面僅僅示出了本公開內容的特定方面。應該理解的是，本領域技術人員將能夠設計出各種安排，盡管這些安排沒有在本文中明確描述或示出， 但體現了本公開內容的原理并且包括在其范圍內。此外，本文列舉的所有例子和有條件的語言僅僅旨在用于教導的目的，從而幫助讀者理解本公開的原理。本公開內容及其相關聯的參考應被解釋為不限于這些具體列舉的例子和條件。此外，在本文中列舉的原理、方面、 本公開內容的方面以及其具體的例子的所有陳述，旨在同時涵蓋其結構的和功能的等價形式。此外，這些等價形式意在包括目前已知的等價形式以及在未來開發的等價形式，即，不考慮結構，所開發的執行相同功能的任何要素。本領域技術人員應該理解的是，本文的框圖提供了體現本公開內容的原理的示例性電路、算法和功能步驟的概念視圖。類似地，應該理解的是，任何流程圖、流程框圖、信號圖、系統圖、代碼等等，代表了可以在計算機可讀介質中充分表示并且因此由計算機或處理器執行的各種過程，而無論該計算機或處理器是否明確地示出。應該理解的是，在軟件模塊的上下文中描述的步驟的任何特定的順序或層次，用來提供無線節點的例子。基于設計偏好，應該理解的是，可以對步驟的特定順序或層次重新排列，而仍在本公開內容的范圍內。盡管本公開內容的各個方面被描述為軟件實現，本領域技術人員應該容易理解， 貫穿本公開內容所提出的各個軟件模塊可以在硬件或者軟件和硬件的任意組合中實現。這些方面是在硬件中實現還是在軟件中實現，取決于具體應用和施加于整個系統的設計約束。熟練的技術人員可以針對每個特定應用以不同方式實現所描述的功能，但是，這些實現決策不應被解釋為偏離本公開內容的范圍。提供了前述描述以使得本領域任何技術人員能完全理解本公開內容的完整范圍。 對本文公開的各種配置的修改對于本領域技術人員來說都是顯而易見的。因此，權利要求并不局限于本文描述的公開內容的各個方面，而是應與權利要求語言的完整保護范圍相一致，其中，除非特別聲明，單數形式的元素并不是指“一個且僅一個”，而是表示“一個或多個”。除非另有說明，否則，術語“某些”指的是一個或多個。對于本領域技術人員來說已知的或者以后將成為已知的、與貫穿本公開內容所描述的各個方面的要素的所有結構和功能的等價形式明確以引入方式納入本文，并將包括在權利要求所覆蓋的范圍之內。此外，無論在權利要求中是否明確表述，本文公開的內容對于公眾并不是專用的。權利要求的要素不應按照35 U. S. C. §112第6段的條款進行解釋，除非使用短語“用于……的模塊”明確表述該要素，或者，在方法權利要求中，使用短語“用于……步驟”表述該要素。
權利要求
1.一種對分組的接收進行確認的用于無線通信的方法，包括確定已經成功接收到所述分組；并且當確定成功接收到所述分組時產生確認(ACK)消息，其中，所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述接收機是與所述分組的發射機相關聯的多個接收機中的一個，并且所述接收機的所述唯一標識符與所述多個接收機中的其他接收機的所有其他標識符不同。
3.根據權利要求1所述的方法，還包括使用發射機發送所述ACK消息。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述發射機是多個發射機中的一部分，所述多個發射機中的兩個發射機在維度上相互正交地工作，其中，發送所述ACK消息的步驟包括與所述多個發射機中正在發送另一個ACK消息的另一個發射機并發地發送所述ACK消息。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，并發地發送所述ACK消息的步驟包括在所述多個發射機中的所述另一個發射機正在發送所述另一個ACK消息的同時發送所述ACK消息。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述唯一標識符包括網絡地址。
7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述唯一標識符包括由接入點分配的站標識符。
8.根據權利要求7所述的方法，還包括向所述接入點進行注冊；并且在注冊之后從所述接入點接收所述站標識符。
9.根據權利要求1所述的方法，其中，確定成功接收到所述分組的步驟包括檢測在所述分組的接收期間沒有出現無法校正的錯誤。
10.根據權利要求1所述的方法，還包括在預定時間段之后發送所述ACK消息。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述預定時間段基于隨機間隔。
12.—種對分組的接收進行確認的用于無線通信的裝置，包括用于確定已經成功接收到所述分組的模塊；以及用于當確定成功接收到所述分組時產生確認(ACK)消息的模塊，其中，所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。
13.根據權利要求12所述的裝置，其中，所述接收機是與所述分組的發射機相關聯的多個接收機中的一個，并且所述接收機的所述唯一標識符與所述多個接收機中的其他接收機的所有其他標識符不同。
14.根據權利要求12所述的裝置，還包括用于發送所述ACK消息的模塊。
15.根據權利要求14所述的裝置，其中，所述用于發送所述ACK消息的模塊是多個發射機中的一部分，所述多個發射機中的兩個發射機在維度上相互正交地工作，并且所述用于發送所述ACK消息的模塊包括用于與所述多個發射機中正在發送另一個ACK消息的另一個發射機并發地發送所述ACK消息的模塊。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述用于并發地發送所述ACK消息的模塊包括用于在所述多個發射機中的所述另一個發射機正在發送所述另一個ACK消息的同時發送所述ACK消息的模塊。
17.根據權利要求12所述的裝置，其中，所述唯一標識符包括網絡地址。
18.根據權利要求12所述的裝置，其中，所述唯一標識符包括由接入點分配的站標識符。
19.根據權利要求18所述的裝置，還包括 用于向所述接入點進行注冊的模塊；以及用于在注冊之后從所述接入點接收所述站標識符的模塊。
20.根據權利要求12所述的裝置，其中，用于確定成功接收到所述分組的模塊包括用于檢測在所述分組的接收期間沒有出現無法校正的錯誤的模塊。
21.根據權利要求12所述的裝置，還包括用于在預定時間段之后發送所述ACK消息的模塊。
22.根據權利要求21所述的裝置，其中，所述預定時間段基于隨機間隔。
23.一種對分組的接收進行確認的用于無線通信的裝置，包括 處理系統，其配置為確定已經成功接收到所述分組；并且當確定成功接收到所述分組時產生確認(ACK)消息，其中，所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。
24.根據權利要求23所述的裝置，其中，所述接收機是與所述分組的發射機相關聯的多個接收機中的一個，并且所述接收機的所述唯一標識符與所述多個接收機中的其他接收機的所有其他標識符不同。
25.根據權利要求23所述的裝置，還包括配置來發送所述ACK消息的發射機。
26.根據權利要求25所述的裝置，其中，所述發射機是多個發射機中的一部分，所述多個發射機中的兩個發射機在維度上相互正交地工作，并且所述處理系統進一步配置為與所述多個發射機中正在發送另一個ACK消息的另一個發射機并發地發送所述ACK消息。
27.根據權利要求沈所述的裝置，其中，所述處理系統進一步配置為在所述多個發射機中的所述另一個發射機正在發送所述另一個ACK消息的同時發送所述ACK消息。
28.根據權利要求23所述的裝置，其中，所述唯一標識符包括網絡地址。
29.根據權利要求23所述的裝置，其中，所述唯一標識符包括由接入點分配的站標識符。
30.根據權利要求四所述的裝置，其中所述處理系統進一步配置為向所述接入點進行注冊；以及所述接收機進一步配置為在注冊之后從所述接入點接收所述站標識符。
31.根據權利要求23所述的裝置，其中，所述處理系統進一步配置為檢測在所述分組的接收期間沒有出現無法校正的錯誤。
32.根據權利要求23所述的裝置，其中，所述處理系統進一步配置為在預定時間段之后發送所述ACK消息。
33.根據權利要求32所述的裝置，其中，所述預定時間段基于隨機間隔。
34.一種用于對分組的接收進行確認的用于通信的計算機程序產品，包括 編碼有指令的機器可讀介質，所述指令可由處理器執行來使所述處理器 確定已經成功接收到所述分組；并且當確定成功接收到所述分組時產生確認(ACK)消息，其中，所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。
35.一種接入終端，包括 處理系統，其配置為確定已經成功接收到分組；并且當確定成功接收到所述分組時產生確認(ACK)消息，其中，所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。
36.一種接入點，包括無線網絡適配器，其配置為從多個接入終端中的一個接入終端接收確認(ACK)消息； 處理系統，其配置為對所述ACK消息進行解碼以確定所述接入終端的唯一標識符。
全文摘要
本發明公開了用于對分組的接收進行確認的無線通信方法，包括確定已經成功接收到所述分組；并且當確定成功接收到所述分組時產生確認(ACK)消息，其中，所述ACK消息包括與用來接收所述分組的接收機相關聯的唯一標識符。本發明還公開了用于執行所述方法的裝置。
文檔編號H04L1/16GK102318252SQ201080007434
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月11日 優先權日2009年2月12日
發明者V·K·瓊斯四世, V·斯里哈拉 申請人:高通股份有限公司