專利名稱：寬信道中沖突解決的方法
寬信道中沖突解決的方法
背景技術：
在許多無線網絡中，裝置能夠通過傳送請求發送(RTS)到另ー裝置，并等待來自該另ー裝置的清除發送(CTS)以授權通信，從而發起與該另ー裝置的通信序列。此RTS/CTS交換也能夠通過向其它裝置指示通信的預期持續期，保留用于那兩個裝置的信道。然而，在將通過由多個小信道組成的寬信道進行通信的裝置中，當前不存在使RTS的接收器知道寬信道通信中要使用哪個窄信道的方式。此外，如果由于寬信道中RTS/CTS交換失敗，通信中止，則當前沒有在窄信道中向其它裝置通知信道保留已被取消的方式。
通過參照下面的描述和用于示出本發明實施例的附圖，可更好地理解本發明的一些實施例。在圖中
圖1示出根據本發明的一實施例的無線通信網絡。圖2A、2B示出根據本發明的一實施例的帶有NAV效應的RTS/CTS序列的時序圖。圖3示出根據本發明的一實施例的中止的預期RTS/CTS交換的過程的流程圖。圖4示出根據本發明的一實施例的帶有包含信道寬度信息的HTC字段的控制包裝(wrapper)巾貞的格式。圖5示出根據本發明的一實施例的RTS/CTS交換的流程圖，其中，RTS指示通過交換正在保留的寬信道的寬度。
具體實施例方式在下面的描述中，陳述了許多特定細節。然而，要理解的是，實踐本發明的實施例可無需這些特定細節。在其它情況下，公知的電路、結構和技術未詳細顯示以免混淆對此描述的理解。對“ー個實施例”、“ー實施例”、“示例實施例”、“各種實施例”等的引用表示如此描述的本發明的實施例可包括特定特征、結構或特性，但并非每個實施例一定包括這些特定特征、結構或特性。此外，一些實施例可具有對其它實施例所述的ー些或所有特征，或不具有這些特征中的任何特征。在下面的描述和權利要求中，可使用術語“耦合”和“連接”及其衍生詞。應理解，這些術語無意作為彼此的同義詞。相反，在特定實施例中，“連接”用于指兩個或更多要素相互的直接物理或電接觸。“耦合”用于指兩個或更多要素相互合作或交互，但它們可以有或沒有在其之間的中間物理或電組件。在權利要求中使用時，除非另有規定，否則，使用序數形容詞“第一”、“第二”、“第三”等描述普通要素只表示正在引用類似要素的不同實例，并且無意暗示如此描述的要素必須在時間上、空間上、排列中或以任何其它方式處于給定順序中。本發明的各種實施例可以在硬件、固件和軟件之一或任何組合中被實現。本發明也可實現為在計算機可讀媒體中或其上包含的指令， 可由一個或多個處理器讀取和運行以能夠執行本文中所述操作。計算機可讀媒體可包括用于以ー個或多個計算機可讀的形式存儲信息的任何機制。例如，計算機可讀媒體可包括有形存儲媒體，諸如但不限于只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲媒體、光存儲媒體、閃存裝置等。術語“無線”可用于描述通過非固態媒體，使用調制的電磁輻射來通信數據的電路、裝置、系統、方法、技術、通信信道等。該術語未暗示相關的裝置不包含任何導線。無線裝置可包括至少ー個天線、至少ー個無線電和至少ー個處理器，其中，無線電通過天線傳送表示數據的信號，并通過天線接收表示數據的信號，而處理器可處理要傳送的數據和已接收的數據。處理器也可處理既未被傳送也未被接收的其它數據。在本文檔內使用吋，術語“網絡控制器”要包括至少部分調度和控制網絡中其它裝置的無線通信的裝置。網絡控制器也可稱為基站(BS)、接入點(AP)、中心點(CP)或可用于描述網絡控制器的功能的任何其它術語。在本文檔內使用吋，術語“移動裝置”要包括其無線通信至少部分由網絡控制器調度和控制的那些裝置。移動裝置(MD)也可稱為移動臺(MS)、STA、訂戶站(SS)、用戶設備(UE)或可用于描述移動裝置的功能的任何其它術語。移動裝置可在此類通信期間移動，但移動不是要求的。在本文檔中使用吋，“窄”信道是具有頻譜中預定義的連續帶寬的信道，而“寬”信道是具有由多個這些窄信道占用的頻譜的組合部分的信道。也就是說，多個指定的窄信道可集體構成指定的寬信道。在一些實施例中，寬信道只包含連續窄信道，但在其它實施例中，這些窄信道不必是連續的，即，被包括在寬信道中的兩個窄信道可由未被包括在寬信道中的一個或多個窄信道 所分隔。為了描述的簡便，窄信道可描述為具有20 MHz帶寬，而寬信道可描述為具有是20 MHz的整數倍的帶寬，但其它實施例可使用非20 MHz的窄信道帶寬。在本文檔內，術語“信道”指窄信道，除非被明確描述為寬信道。在各種實施例中，預期通過寬信道與另ー裝置進行通信的裝置可傳送指定寬信道將是多寬(例如，組合多少個窄信道以形成寬信道)的請求發送(RTS)。在一些實施例中，這可通過在RTS中以前未使用的字段中插入此信息來完成。備選的是，如果裝置傳送RTS但未接收對應的清除發送(CTS)，則裝置隨后可傳送CF結束(CF-End)以向其它裝置通知RTS預期的通信將不進行，以便那些其它裝置可重置其網絡分配向量(NAV)。圖1示出根據本發明的一實施例的無線通信網絡。所示網絡顯示標記為A、B、C、D和E的五個網絡裝置。在一些實施例中，這些裝置之一可以是網絡控制器，但在其它實施例中，它們可以全部是對等裝置。在示例中，裝置A通過傳送RTS到裝置B而發起與裝置B的通信，并且裝置B通過傳送CTS到裝置A而接受請求。隨后的通信因而可在裝置A與B之間進行。雖然裝置C、D和E未涉及此交換，但此處假設它們中的每個能夠接收和解碼RTS以及可能還有CTS。通過包括指定預期通信要持續多少時間的持續期字段，RTS也可作用于為裝置A與B之間的通信保留信道。類似地，通過包括指定RTS中指示的持續期剩余多少時間的字段，CTS也可作用于保留信道。因此，偵聽到RTS或CTS的任何裝置能夠確定用于信道的保留時間期何時將結束。偵聽到RTS或CTS的每個此類裝置隨后可將設置其網絡分配向量(NAV)，這意味著裝置能夠啟動對于該時間期的內部計時器，并且禁止在該信道上傳送，直至其計時器到期或重置。在此時間期間傳送可能造成裝置在裝置A和B進行通信時傳送，由此造成網絡內的干擾。在一些實施例中，裝置A和B預期通過寬信道進行通信，并且RTS/CTS交換可指示此類信道。然而，ー些或所有裝置C、D和E只可以能夠通過窄信道之一(或寬信道的子集)進行接收和傳送，并且將不能夠解碼通過寬信道傳送的RTS或CTS。由于此類寬信道裝置被假設成能夠也通過窄信道進行通信，因此，裝置A可通過組成寬信道的每個窄信道同時傳送RTS。類似地，裝置B可通過那些窄信道的每個信道同時傳送CTS。因此，能夠接收和解碼RTS或CTS的任何寬信道或窄信道裝置可知道A和B對于指示的時間期保留相關窄信道。此類裝置可相應地為每個受影響的窄信道對于指示的時間期設置其NAV。 雖然可期待裝置B將通過CTS做出響應，并且裝置A將接收它，但可存在將阻止裝置B傳送CTS或者阻止傳送的CTS為裝置A接收的各種條件。例如，裝置B可由于干擾、正在休眠模式中、正在進行向裝置A不知道的另ー裝置的傳送等原因而從未接收RTS。或者，裝置B可接收到RTS，但由于已經在與另ー裝置進行通信、或者從偵聽到的更早RTS/CTS交換而設置了其NAV、或者由于某ー其它原因而不能傳送CTS。此外，如果裝置B傳送CTS，則裝置A可由于干擾或其它原因而未聽到它。無論原因如何，如果裝置A傳送RTS，但未如期待的接收CTS，則裝置A不能確定裝置B將能夠進行隨后預期的通信，并且裝置A可停止完成預期通信的任何嘗試。然而，裝置C、D和E現在設置了其NAV，并且將不必要地禁止在以前建立的時間期期間傳送任何數據。這能夠降低整體網絡吞吐量。為了克服此問題，裝置A可進行另ー傳送，以通告信道保留已被取消，以便其它裝置可每個重置其NAV，并嘗試在期望時發起其自己的通信。在一些實施例中，此通告可以是無爭用結束(CF-END)幀 的形式。CF結束在過去已經用于在兩個裝置(例如，裝置A和B)已經建立其信道保留、已進行預期通信、并且已完成該通信而在其信道保留上仍剩有時間時提前結束信道保留。這允許它們“給回”剰余時間到網絡中的其它裝置。然而，在此情況下，發起的裝置可傳送CF結束幀以通告預期通信將根本不進行。在RTS正嘗試保留寬信道的一些實施例中，CF結束幀可在組成寬信道的每個窄信道上被傳送。圖2A、2B示出根據本發明的一實施例的帶有NAV效應的RTS/CTS序列的時序圖。圖2A演示CTS在由請求裝置(S卩，傳送RTS的裝置)接收的通信序列，而圖2B演示CTS未由請求裝置接收的通信序列。在此示例中，裝置A、B、C表示與圖1中所示相同的裝置。圖1的裝置D和E在圖2A、2B中未示出，但如果示出，則可能重復為裝置C所示的動作。裝置A示為傳送RTS到裝置B的請求裝置。傳送可以是多信道傳送，即，相同RTS在形成寬信道的多個窄信道的每個信道上并行傳送。在接收RTS后，裝置B可通過傳送CTS到裝置A來做出響應。CTS也可以是多信道傳送。在裝置A接收CTS后，它可通過寬信道傳送ー個或多個數據幀到裝置B而開始預期通信。在數據幀完成后，裝置B可傳回確認(ACK)以指示它正確接收了數據幀。無論何時傳送的責任在裝置A與B之間轉換，網絡規則可要求最小延遲以允許每個裝置在傳送與接收模式之間轉換其電路。此最小延遲示為短的幀間空間(SIFS)，但可轉而使用其它定義的時間期。在裝置C偵聽到RTS時，它可將其NAV設置成RTS中指示的時間期(應允許裝置A和B有足夠時間完成其數據幀和導致的ACK、包括諸如SIFS等所有延遲的時間期)。如果裝置C也偵聽到CTS，則它也可使用CTS中指示的時間期設置NAV。在大多數情況下，由RTS和CTS產生的NAV將同時結束，并且最終使用哪ー個將無關緊要。在兩者產生不同結束時間的不太可能的情況下，用于選擇一項或另ー項的方法在本文檔的范圍之外。在NAV時間期結束時，裝置C可重置其NAV，從而允許它在遵守網絡的其它規則的同時進行傳送。轉到圖2B，裝置A可開始傳送RTS到裝置B。但在此情況下，裝置A從未接收來自裝置B的CTS。這可能是由于幾個原因中的任何原因，如裝置B未傳送CTS，或者它傳送了CTS,但裝置A未正確接收它。無論原因如何，如果裝置A未接收CTS，則裝置A可通過傳送CF結束以向所有監聽的裝置指示預期通信將不進行而甚至在預期通信開始前中止它。這暗示裝置C可如所示的重置其NAV，并且隨后在它要進行通信時競爭任何或所有受影響的窄信道。為了簡明起見，只示出了裝置C，但裝置D和E可同時進行相同的過程。在所示示例中，裝置A —旦確定它未在期待的時間接收CTS的開始，它便開始傳送CF結束，該期待的時間正好在CTS將完成之前。在其它實施例中，裝置A可在傳送CF結束前至少等待CTS完成時間。圖3示出根據本發明的一實施例的用于中止的預期RTS/CTS交換的過程的流程圖。在所示示例中，裝置A在310撰寫多信道RTS，并且在320傳送RTS到裝置B。雖然RTS可尋址到裝置B (圖3中未示出)，但在325裝置C偵聽到RTS，并且在335將其NAV設置成RTS中指示的持續期。在其NAV已設置時，裝置C將不在RTS中指示的信道上傳送，以便避免干擾裝置A正在嘗試與裝置B建立的預期通信。在傳送RTS后，裝置A可針對來自裝置B的CTS響應而等待預定的時間期(在330標示為CTS超時)。如果在330裝置A未在CTS超時期間聽到CTS (或至少足夠的CTS以將它識別為期待的CTS)，則它可假設RTS/CTS交換已失敗。在此類情況下，裝置A可通過在340傳送CF結束而通告正在中止與裝置B的預期通信。此CF結束可在345由裝置C偵聽至IJ。由于裝置C現在知道裝置A與B之間的預期通信將不進行，因此，裝置C可在355重置其 NAV。
在320-325之間及在340-345之間的虛線指示傳送未尋址到裝置C，但仍由裝置C接收和適當解碼。注意，裝置B在此圖中未示出。裝置B是否接收RTS、裝置B是否傳送CTS、以及裝置C是否偵聽到從裝置B傳送的CTS未被示出，因為它們不是此過程中的決定點。如果裝置A由于任何原因而未接收CTS，則過程可如所示的繼續。然而，如果CTS由裝置A正確接收，則此流程圖可不適用。圖4示出根據本發明的一實施例的帶有包含信道寬度信息的HTC (高呑吐量控制)字段的控制包裝幀的格式。此幀可包括RTS，以便預期接收裝置將知道預期通信要通過其進行的信道的寬度。控制包裝幀可用于攜帶任何其它類型的控制幀及HT控制字段，如攜帯的幀控制、HT控制及攜帯的幀字段所示。在所示控制包裝幀中，幀控制字段、持續期/ID字段、地址I字段及FCS字段可具有其常規含意，并且遵守常規格式化規則。類似地，攜帯的幀控制字段和攜帯的幀字段可以常規方式使用以“攜帯”正在輸送的幀。例如，RTS或CTS可以此方式在控制包裝幀中被攜帶。HT控制字段在圖4的下半部分中展開示出。HT控制字段中的大多數子字段可具有其常規含意，并且遵守常規格式化規則。然而，HT控制字段的常規格式具有保留用于不確定的將來使用的兩個子字段。在本發明的一些實施例中，那些保留的子字段之一可選擇成是信道寬度字段。此信道寬度字段可指示為RTS正在請求的預期通信所正在保留的“寬”信道的寬度。在一個示例中，此字段可指示在寬信道中包含多少個窄信道，以便寬信道具有是窄信道的寬度的整數倍的寬度。例如，“00”可指示20 MHz信道(單個窄信道，因此，沒有寬信道)，“01”可指示40 MHz信道(由兩個窄20 MHz信道組成)，“ 10”可指示80 MHz信道(由四個窄20 MHz信道組成)，以及“ 11”可指示160 MHz信道(由八位窄20 MHz信道組成)。也可使用其它慣例。字段的內容到寬信道的寬度的確切映射可遵守任何可行的格式和映射功能。在不同實施例中，信道寬度子字段可被指派到其它以前保留的子字段，不同的子字段可被重新指派到信道寬度功能，或者HT控制字段本身的整體格式可被改變以適應信道寬度子字段。主要目標是在通過RTS正在請求寬信道時在RTS中指定信道寬度，并且在最廣義的實施例中，這可通過任何可行格式來完成。CTS可包括響應裝置同意請求的寬信道的確認。備選的是，響應裝置可傳送它拒絕RTS的指示，但本文中所述相關實施例假設RTS被接受。圖5示出根據本發明的一實施例的RTS/CTS交換的流程圖，其中，RTS指示通過交換正在保留的寬信道的寬度。在所示示例中，預期向另ー無線通信裝置(響應者)通信信息的無線通信裝置(請求者)可在510確定它想為該通信保留哪個寬信道。此處使用了術語“通信”而不是“傳送”，因為預期通信可包括信息到該另ー裝置的傳送和來自該另一裝置的信息被正確接收的接收確認。寬信道的選擇可包括寬信道將是多寬，S卩，多少個窄信道將組合以定義寬信道的帶寬。例如，選定寬信道可具有40 MHz的帶寬(通過組合兩個20 MHz窄信道)、80 MHz的帶寬(通過組合四個20 MHz窄信道)或160 MHz的帶寬(通過組合八個20 MHz窄信道)。請求者也可以能夠選擇要組合所有可用窄信道的哪些信道以形成寬信道。在選擇優選寬信道后，在520，請求者可創建用于傳送的RTS幀，將充分描述選定寬信道的信息插入該幀，以便接收RTS的裝置可以能夠確定寬信道的寬度，以及確定將用于形成該寬信道的特定窄信道。隨后，在530和535，可將RTS從請求者傳送到響應者。雖然幾個裝置可接收RTS，但此處所述響應者是RTS所尋址的以及請求者在保留的信道期間要與其進行通信的裝置。偵聽到RTS傳送的其它裝置采取的動作在此處不描述。響應者接收RTS并且確定其中所述寬信道的細節吋，它可以愿意并且能夠或不愿意并且不能夠同意通過指示的寬信道進行通信。例如，它可不具有通過指示的寬信道進行通信的技術能力，它可已經針 對組成指示的寬信道的一個或多個窄信道而使其NAV被設置，它可正遇到通過ー個或多個那些窄信道的干擾，它也可選擇不接受請求(即使預期通信將是可能的)等等。在545，檢測這些和其它可能性。如果出于任何原因而未接受請求，則流程圖在555退出以采取此處未進ー步描述的動作。但如果請求已被接受，則響應者可在565傳送CTS，在570，CTS由請求者接收。在一些實施例中，CTS可重復RTS中指示過的信道寬度信息，并且在一些實施例中，該信息可在CTS中位干與RTS中相同的字段和/或子字段中。在RTS/CTS交換完成后，在580、585，兩個裝置可通過商定的寬信道來執行其預期通信。
上 述描述g在是說明性而不是限制性的。本領域的技術人員將想到變化。那些變化旨在被包括在只受隨附權利要求的范圍所限制的本發明的各種實施例中。
權利要求
1.一種在無線網絡中通信的方法，包括 將請求發送(RTS)傳送到第一無線網絡裝置以便保留寬信道，所述RTS包含指示所述寬信道的寬度的信息； 其中所述寬信道包括多個窄信道。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述信息指示所述寬信道中包括多少個窄信道。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述RTS在所指示的窄信道的每個窄信道上被傳送。
4.如權利要求2所述的方法，其中所述窄信道的每個窄信道具有20兆赫茲的寬度。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述信息被包含在包括所述RTS的控制包裝幀中。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述信息被包含在所述控制包裝幀的HT控制字段中。
7.如權利要求1所述的方法，還包括在所述傳送后通過所述RTS中指示的窄信道的至少之一來接收清除發送(CTS)。
8.如權利要求1所述的方法，還包括如果未如期待的接收到CTS幀，則傳送無爭用結束(CF-END)幀。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述CF結束幀在所述RTS中指示的窄信道的每個上被傳送。
10.一種用于在無線網絡中通信的設備，包括 具有處理器和無線電的第一無線通信裝置，所述第一裝置將請求發送(RTS)傳送到第二無線通信裝置以便為所述第一與第二裝置之間的預期隨后通信保留寬信道，所述RTS包含指示所述寬信道的寬度的信息。
11.如權利要求10所述的設備，其中所述寬信道要具有是20兆赫茲的整數倍的寬度。
12.如權利要求10所述的設備，其中所述信息要被包含在包括所述RTS的控制包裝幀中。
13.如權利要求12所述的設備，其中所述信息要被包含在所述控制包裝幀的HT控制字段中。
14.如權利要求10所述的設備，其中所述第一裝置還要在所述傳送后從所述第二裝置接收清除發送(CTS)。
15.一種物品，包括 包含指令的計算機可讀存儲媒體，所述指令在由一個或多個處理器運行時導致執行操作，所述操作包括 將請求發送(RTS)傳送到第一無線網絡裝置以便為與所述第一裝置的隨后通信保留寬信道，所述RTS包含指示所述寬信道的寬度的信息； 其中所述寬信道包括多個窄信道，并且所述RTS通過所述窄信道的每個來傳送。
16.如權利要求15所述的物品，其中所述信息指示所述寬信道的寬度等于一個窄信道的寬度的整數倍。
17.如權利要求16所述的物品，其中所述窄信道具有20兆赫茲的寬度。
18.如權利要求15所述的物品，其中所述信息被包含在包括所述RTS的控制包裝幀中。
19.如權利要求18所述的物品，其中所述信息被包含在所述控制包裝幀的HT控制字段中。
20.如權利要求15所述的物品，其中所述操作還包括在所述傳送后通過所述窄信道的至少之一從所述第一裝置接收清除發送(CTS)。
21.一種在無線網絡中通信的方法，包括 從第一無線網絡裝置接收請求發送(RTS)以便保留寬信道，所述RTS包含指示所述寬信道的寬度的信息； 其中所述寬信道由多個整數數量的窄信道來組成。
22.如權利要求21所述的方法，其中所述信息指示所述寬信道中包括多少個窄信道。
23.如權利要求22所述的方法，其中所述窄信道的每個具有20兆赫茲的寬度。
24.如權利要求21所述的方法，其中所述信息被包含在包括所述RTS的控制包裝幀中。
25.如權利要求21所述的方法，其中所述信息被包含在所述控制包裝幀的HT控制字段中。
26.如權利要求21所述的方法，還包括響應所述RTS，通過所述寬信道中包含的窄信道的每個來傳送清除發送(CTS)。
27.一種用于在無線網絡中通信的設備，包括 具有存儲器和無線電的第一無線通信裝置，所述第一裝置從第二無線通信裝置接收請求發送(RTS)以便為所述第一與第二裝置之間的預期隨后通信保留寬信道，所述RTS包含指示所述寬信道的寬度的信息； 其中所述寬信道由多個窄信道來組成。
28.如權利要求27所述的設備，其中所述寬信道要具有是20兆赫茲的整數倍的寬度。
29.如權利要求27所述的設備，其中所述信息要被包含在包括所述RTS的控制包裝幀中。
30.如權利要求29所述的設備，其中所述信息要被包含在所述控制包裝幀內的HT控制字段中。
31.如權利要求27所述的設備，其中所述第一裝置還要在所述接收后通過所述窄信道的每個來將清除發送(CTS)傳送到所述第二裝置。
32.一種物品，包括 包含指令的計算機可讀存儲媒體，所述指令在由一個或多個處理器運行時導致執行操作，所述操作包括 從第一無線網絡裝置接收請求發送(RTS)以便為與所述第一裝置的隨后通信保留寬信道，所述RTS包含指示所述寬信道的寬度的信息； 其中所述寬信道包含多個窄信道，并且所述寬信道的寬度等于窄信道的寬度的整數倍。
33.如權利要求32所述的物品，其中所述窄信道具有20兆赫茲的寬度。
34.如權利要求32所述的物品，其中所述信息被包含在包括所述RTS的控制包裝幀中。
35.如權利要求34所述的物品，其中所述信息被包含在所述控制包裝幀的HT控制字段中。
36.如權利要求32所述的物品，其中所述操作還包括在所述接收后通過所述多個窄信道的每個來將清除發送(CTS)傳送到所述第一裝置。
全文摘要
在各種實施例中，裝置可將請求發送(RTS)傳送到另一裝置以便為與該另一裝置的隨后通信保留寬信道。RTS可包含指示寬信道的寬度的信息，其中，寬信道由多個窄信道組成。在一些實施例中，如果未接收響應RTS的清除發送(CTS)幀，則裝置可傳送CF結束(CF-END)幀，以便其它裝置在中止的保留時間期間不會避免使用窄信道。
文檔編號H04W74/08GK103053124SQ201180040327
公開日2013年4月17日 申請日期2011年7月25日 優先權日2010年8月20日
發明者S.特賴寧 申請人:英特爾公司