相關申請的交叉引用
本申請要求享有2015年1月9日提交的美國臨時申請62/101,890以及2015年3月6日提交的美國臨時申請62/129,469的權益,所述申請的內容據此在這里引入以作為參考。
背景技術:
采用基礎設施基本服務集(bss)模式的無線局域網(wlan)具有用于該bss的接入點以及與ap相關聯的一個或多個站(sta)。ap可以訪問或者能夠對接到用于運送進出bss的業務量的分布式系統(ds)或其他類型的有線或無線網絡。源于bss外部且去往sta的業務量可以通過ap到達,并且可被遞送到sta。源自sta且去往bss外部的目的地的業務量可被發送至ap,由此遞送至相應的目的地。bss內部的sta之間的業務量同樣可以通過ap發送,或者可以直接在源與目的地sta之間使用直接鏈路建立(dls)(例如使用電氣與電子工程師協會(ieee)802.11edls或802.11z隧道化dls(tdls))來發送。舉例來說,采用獨立bss模式的wlan不具有ap,并且由此sta彼此是直接進行通信的。
當前正在考慮在媒體訪問控制(mac)層上具有大于100兆比特每秒(mbps)的甚高吞吐量(vht)的wlan。為了增強系統性能和實現高數據速率,vhtwlan可以通過聚合信道來包含諸如寬帶傳輸之類的特征。舉例來說,在ieee802.11中,信道的寬度通常是20mhz,并且四個這樣的20mhz信道可被聚合,以便用于80mhz的寬帶傳輸。通常,bss是以20mhz的信道作為bss的設備(ap及sta)所駐留的主信道工作的。為使設備(例如ap或sta)執行寬帶傳輸,有必要將一個或多個20mhz的非主信道與20mhz的主信道聚合,以便構成支持寬帶傳輸的期望帶寬。
ieee802.11ac引入了群組標識符(id)的概念,其中所述概念可以用于下行鏈路(dl)多用戶(mu)多輸入/多輸出(mimo)(mu-mimo)傳輸,以使ap能夠定址具有單個群組id的sta群組。然而,ieee802.11ac多用戶分組機制不能支持用于多個mu傳輸方案的大量的簇、正交頻分多址(ofdma)簇與正交頻分復用(ofdm)mu-mimo群組的組合、或是能夠實現依照傳輸的分簇處理和調度的靈活的分簇和調度機制。此外,當前的mu控制幀開銷很大,并且降低了mac效率。
技術實現要素:
這里描述的是用于多用戶傳輸的方法、裝置和系統。無線發射/接收單元(wtru)可以包括接收機、發射機以及至少一個處理器,并且可以被配置成接收幀,解碼所接收的幀,以及以滿足ndp條件為基礎來確定所接收的幀是否為空數據分組(ndp)多用戶(mu)媒體訪問控制(mac)物理層匯聚協議(plcp)協議數據單元(ppdu)(ndpmumacpdu)。所述ndpmumacppdu可以對應于mu傳輸,并且可以包括plcp報頭,其中所述plcp報頭可包括具有mu控制信息的ndp信號(sig)字段。基于所接收的幀滿足ndp條件,所述wtru可被進一步被配置成處理ndpsig字段,基于ndpsig字段和mu控制信息來產生響應,以及傳送所述響應。
在另一個示例中,wtru可被配置成接收與mu傳輸相關聯的空數據分組(ndp)多用戶(mu)媒體訪問控制(mac)物理層匯聚協議(plcp)協議數據單元(ppdu)(ndpmumacppdu)。所述ndpmumacppdu可以包括plcp報頭,所述plcp報頭包括具有mu控制信息的ndp信號(sig)字段,并且所述ndpsig字段可以指示ndpmumacppdu的ndpmac幀類型。所述wtru可被配置成從ndpsig字段中確定ndpmac幀類型,并且基于所確定的ndpmac幀類型以及mu控制信息來產生響應。
附圖說明
更詳細的理解可以從以下結合附圖舉例給出的描述中得到,其中:
圖1a是可以實施所公開的一個或多個實施例的例示通信系統的系統圖示;
圖1b是可以在圖1a所示的通信系統內部使用的例示無線發射/接收單元(wtru)的系統圖示;
圖1c是可以在圖1a所示的通信系統內部使用的例示無線電接入網絡和例示核心網絡的系統圖示;
圖2a是例示的成員身份狀態陣列字段的圖示;
圖2b是例示的用戶位置陣列字段的圖示;
圖3a是例示的下行鏈路多用戶信道接入方案的圖示;
圖3b是例示的上行鏈路(ul)多用戶信道接入方案的圖示;
圖4是用于更新逐個傳輸的位置比特字段的例示過程的圖示;
圖5是用于更新逐個傳輸的位置比特字段的備選過程的示例的圖示;
圖6是例示的空數據分組(ndp)mac幀主體的圖示;
圖7是在mu數據傳輸上用信號通告mu分簇的例示多用戶(mu)分簇機制的圖示;
圖8是在緊接在mu數據傳輸之前的mu控制幀中傳送mu分簇調度的例示的備選mu分簇方法的圖示;
圖9是依照第一例示高效(he)ndpmac物理層匯聚協議(plcp)協議數據單元(ppdu)的例示hendpmacppdu的圖示;
圖10是依照第二個例示hendpmacppdu實施例的例示hendpmacppdu的圖示;
圖11是關于hendp多用戶請求發送(mu-rts)幀的第一例示實施例的圖示;
圖12是使用了圖11中的例示ndpmu控制幀的例示高效多用戶(hemu)過程的流程圖;
圖13是hendpmu-rts幀的第二例示實施例的圖示;
圖14是使用了圖13中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖15是關于hendpmu-rts幀的第三例示實施例的圖示;
圖16是使用了圖15中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖17是關于hendp多用戶清除發送(mu-cts)幀主體的例示實施例的圖示;
圖18是使用了圖17中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖19是關于第一例示ndpmu輪詢幀主體的實施例的圖示;
圖20是使用了圖19中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖21是關于第二例示ndpmu輪詢幀主體的實施例的圖示;
圖22是使用了圖21中的例示的ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖23是關于第三例示ndpmu輪詢幀主體的實施例的圖示;
圖24使用了圖23中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖25是關于第四例示ndpmu輪詢幀主體的實施例的圖示;
圖26是使用了圖25中的例示的ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖27是使用了ndpmu調度控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖28是關于例示的hendp上行鏈路響應/請求(ulr)幀主體的圖示;
圖29是使用了圖28中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖;
圖30是顯示了針對大型分組而言,對基準、針對全部mac控制幀的上行鏈路(ul)正交頻分多路復用(ofdma)傳輸以及具有這里描述的的例示ndpmac幀的ulofdma傳輸進行比較的分析所得出的結果的圖示;
圖31是顯示了針對小型分組而言,對基準、針對全部mac控制幀的ulofdma傳輸以及具有這里描述的的例示ndpmac幀的ulofdma傳輸進行比較的分析所得出的結果的圖示;
圖32是用于單用戶(su)傳輸和ulmu傳輸的例示抽象模型的圖示;
圖33是描繪了與涉及4個ofdma用戶的ulmu傳輸的不同目標增益相關的例示設計需求的圖表;
圖34是描繪了與涉及8個ofdma用戶的ulmu傳輸的不同目標增益有關的例示設計需求的圖表;
圖35是描繪了在數據符號固定時的關于具有4個ofdma用戶的ulmu控制幀的設計需求的圖表;以及
圖36是描繪了在數據符號長度固定時的關于具有8個ofdma用戶的ulmu控制幀的設計需求的圖表。
具體實施方式
圖1a是可以實施所公開的一個或多個實施例的例示通信系統100的圖示。通信系統100可以是為多個無線用戶提供語音、數據、視頻、消息傳遞、廣播等內容的多址接入系統。該通信系統100可以通過共享包括無線帶寬在內的系統資源來允許多個無線用戶訪問這些內容,作為示例,該通信系統100可以使用一種或多種信道接入方法,例如碼分多址(cdma)、時分多址(tdma)、頻分多址(fdma)、正交fdma(ofdma)或是單載波fdma(sc-fdma)等等。
如圖1a所示,通信系統100可以包括無線發射/接收單元(wtru)102a、102b、102c、102d,無線電接入網絡(ran)104,核心網絡106,公共交換電話網絡(pstn)108,因特網110以及其他網絡112,然而應該了解,所公開的實施例可以設想任意數量的wtru、基站、網絡和/或網絡部件。每一個wtru102a、102b、102c、102d可以是被配置成在無線環境中工作和/或通信的任何類型的設備。例如,wtru102a、102b、102c、102d可被配置成發射和/或接收無線信號,并且可以包括用戶設備(ue)、移動站、固定或移動訂戶單元、尋呼機、蜂窩電話、個人數字助理(pda)、智能電話、膝上型計算機、上網本、個人計算機、無線傳感器以及消費類電子設備等等。wtru、ue以及sta等等始終是可以交換使用的。
通信系統100還可以包括基站114a和基站114b。每一個基站114a、114b都可以是被配置成通過與至少一個wtru102a、102b、102c、102d進行無線對接來促使其接入一個或多個通信網絡的任何類型的設備,該網絡可以是核心網絡106、因特網110和/或其他網絡112。作為示例,基站114a、114b可以是基地收發信臺(bts)、節點b、e節點b、家庭節點b、家庭e節點b、站點控制器、接入點(ap)或無線路由器等等。雖然將每個基站114a、114b描述成單個部件,然而應該了解,基站114a、114b可以包括任何數量的互連基站和/或網絡部件。
基站114a可以是ran104的一部分,并且該ran還可以包括其他基站和/或網絡部件(未顯示),例如基站控制器(bsc)、無線電網絡控制器(rnc)或中繼節點等等。基站114a和/或基站114b可被配置成在名為小區(未顯示)的特定地理區域內部發射和/或接收無線信號。小區可以進一步分割成小區扇區。舉例來說,與基站114a關聯的小區可分成三個扇區。由此,在一個實施例中,基站114a可以包括三個收發信機,也就是說,每一個收發信機對應于小區的一個扇區。在另一個實施例中,基站114a可以使用多輸入多輸出(mimo)技術,并且由此可以為小區中的每個扇區使用多個收發信機。
基站114a、114b可以通過空中接口116來與一個或多個wtru102a、102b、102c、102d進行通信,該空中接口可以是任何適當的無線通信鏈路(例如射頻(rf)、微波、紅外線(ir)、紫外線(uv)或可見光等等)。空中接口116可以用任何適當的無線電接入技術(rat)來建立。
更具體地說,如上所述,通信系統100可以是一個多址接入系統,并且可以使用一種或多種信道接入方案,例如cdma、tdma、fdma、ofdma或sc-fdma等等。作為示例,ran104中的基站114a與wtru102a、102b、102c可以實施諸如通用移動電信系統(umts)陸地無線電接入(utra)之類的無線電技術,該技術可以使用寬帶cdma(wcdma)來建立空中接口116。wcdma可以包括諸如高速分組接入(hspa)和/或演進型hspa(hspa+)之類的通信協議。hspa可以包括高速下行鏈路分組接入(hsdpa)和/或高速上行鏈路分組接入(hsupa)。
在另一個實施例中,基站114a與wtru102a、102b、102c可以實施演進型umts陸地無線電接入(e-utra)之類的無線電技術,該技術可以使用長期演進(lte)和/或先進lte(lte-a)來建立空中接口116。
在其他實施例中,基站114a和wtru102a、102b、102c可以實施ieee802.16(全球微波接入互操作性(wimax))、cdma2000、cdma20001x、cdma2000ev-do、臨時標準2000(is-2000)、臨時標準95(is-95)、臨時標準856(is-856)、全球移動通信系統(gsm)、用于gsm增強數據速率演進(edge)、gsmedge(geran)等無線電接入技術。
作為示例,圖1a中的基站114b可以是無線路由器、家庭節點b、家庭e節點b或接入點,并且可以使用任何適當的rat來促成營業場所、住宅、交通工具、校園等局部區域中的無線連接。在一個實施例中,基站114b與wtru102c、102d可以通過實施諸如ieee802.11之類的無線電技術來建立無線局域網(wlan)。在另一個實施例中,基站114b與wtru102c、102d可以通過實施諸如ieee802.15之類的無線電技術來建立無線個人局域網(wpan)。在再一個實施例中,基站114b和wtru102c、102d可以通過使用基于蜂窩的rat(例如wcdma、cdma2000、gsm、lte或lte-a等等)來建立微微小區或毫微微小區。如圖1a所示,基站114b可以直接連接到因特網110。由此,基站114b無需經由核心網絡106來接入因特網110。
ran104可以與核心網絡106通信,該核心網絡可以是被配置成為一個或多個wtru102a、102b、102c、102d提供語音、數據、應用和/或借助網際協議的語音(voip)服務的任何類型的網絡。舉例來說,核心網絡106可以提供呼叫控制、記賬服務、基于移動位置的服務、預付費呼叫、因特網連接、視頻分發等等,和/或執行諸如用戶驗證之類的高級安全功能。雖然圖1a中沒有顯示,然而應該了解,ran104和/或核心網絡106可以直接或間接地和其他ran進行通信,并且這些ran既可以使用與ran104相同的rat,也可以使用不同的rat。例如,除了與使用e-utra無線電技術的ran104連接之外,核心網絡106還可以與另一個使用gsm無線電技術的ran(未顯示)進行通信。
核心網絡106還可以充當供wtru102a、102b、102c、102d接入pstn108、因特網110和/或其他網絡112的網關。pstn108可以包括提供簡易老式電話服務(pots)的電路交換電話網絡。因特網110可以包括使用公共通信協議的全球性互聯計算機網絡設備系統,并且該協議可以是tcp/ip網際協議族中的傳輸控制協議(tcp)、用戶數據報協議(udp)和網際協議(ip)。網絡112可以包括由其他服務供應商所有和/或運營的有線或無線通信網絡。例如,網絡112可以包括與一個或多個ran相連的另一個核心網絡,所述一個或多個ran可以使用與ran104相同的rat或不同的rat。
通信系統100中一些或所有wtru102a、102b、102c、102d可以包含多模能力,換言之,wtru102a、102b、102c、102d可以包括在不同無線鏈路上與不同無線網絡進行通信的多個收發信機。例如,圖1a所示的wtru102c可被配置成與使用基于蜂窩的無線電技術的基站114a進行通信,以及與可以使用ieee802無線電技術的基站114b進行通信。
圖1b是例示的wtru102的系統圖。如圖1b所示,wtru102可以包括處理器118、收發信機120、發射/接收部件122、揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126、顯示器/觸摸板128、不可移除存儲器130、可移除存儲器132、電源134、全球定位系統(gps)芯片組136以及其他周邊設備138。應該了解的是,在保持與實施例相符的同時,wtru102還可以包括前述部件的任何子組合。
處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數字信號處理器(dsp)、多個微處理器、與dsp核心關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用集成電路(asic)、現場可編程門陣列(fpga)電路、其他任何類型的集成電路(ic)、狀態機等等。處理器118可以執行信號編碼、數據處理、功率控制、輸入/輸出處理和/或其他任何能使wtru102在無線環境中工作的功能。處理器118可以耦合至收發信機120,收發信機120則可以耦合至發射/接收部件122。雖然圖1b將處理器118和收發信機120描述成是獨立組件,然而應該了解,處理器118和收發信機120也可以集成在一個電子組件或芯片中。
發射/接收部件122可被配置成經由空中接口116來發射或接收往來于基站(例如基站114a)的信號。舉個例子,在一個實施例中,發射/接收部件122可以是被配置成發射和/或接收rf信號的天線。作為示例,在另一個實施例中,發射/接收部件122可以是被配置成發射和/或接收ir、uv或可見光信號的放射器/檢測器。在再一個實施例中,發射/接收部件122可被配置成發射和接收rf和光信號。應該了解的是,發射/接收部件122可以被配置成發射和/或接收無線信號的任何組合。
此外,雖然在圖1b中將發射/接收部件122描述成是單個部件,但是wtru102可以包括任何數量的發射/接收部件122。更具體地說,wtru102可以使用mimo技術。因此,在一個實施例中,wtru102可以包括兩個或多個經由空中接口116來發射和接收無線電信號的發射/接收部件122(例如多個天線)。
收發信機120可被配置成對發射/接收部件122所要發射的信號進行調制,以及對發射/接收部件122接收的信號進行解調。如上所述,wtru102可以具有多模能力。因此,收發信機120可以包括允許wtru102借助多種rat(例如utra和ieee802.11)來進行通信的多個收發信機。
wtru102的處理器118可以耦合到揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128(例如液晶顯示器(lcd)顯示單元或有機發光二極管(oled)顯示單元),并且可以接收來自這些部件的用戶輸入數據。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128輸出用戶數據。此外,處理器118可以從諸如不可移除存儲器130和/或可移除存儲器132之類的任何適當的存儲器中存取信息,以及將信息存入這些存儲器。不可移除存儲器130可以包括隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、硬盤或是其他任何類型的記憶存儲設備。可移除存儲器132可以包括訂戶身份模塊(sim)卡、記憶棒、安全數字(sd)記憶卡等等。在其他實施例中,處理器118可以從那些并非實際位于wtru102的存儲器存取信息,以及將數據存入這些存儲器,作為示例,此類存儲器可以位于服務器或家庭計算機(未顯示)。
處理器118可以接收來自電源134的電力,并且可被配置分發和/或控制用于wtru102中的其他組件的電力。電源134可以是為wtru102供電的任何適當設備。例如,電源134可以包括一個或多個干電池組(如鎳鎘(ni-cd)、鎳鋅(ni-zn)、鎳氫(nimh)、鋰離子(li-ion)等等)、太陽能電池或燃料電池等等。
處理器118還可以與gps芯片組136耦合,該芯片組可被配置成提供與wtru102的當前位置相關的位置信息(例如經度和緯度)。作為來自gps芯片組136的信息的補充或替換,wtru102可以經由空中接口116接收來自基站(例如基站114a、114b)的位置信息,和/或根據從兩個或多個附近基站接收的信號定時來確定其位置。應該了解的是,在保持與實施例相符的同時,wtru102可以借助任何適當的定位方法來獲取位置信息。
處理器118還可以耦合到其他周邊設備138,這些設備可以包括提供附加特征、功能和/或有線或無線連接的一個或多個軟件和/或硬件模塊。例如,周邊設備138可以包括加速度計、電子指南針、衛星收發信機、數碼相機(用于照片或視頻)、通用串行總線(usb)端口、振動設備、電視收發信機、免提耳機、
圖1c顯示的是根據實施例的例示ran104和例示核心網絡106的系統圖示。如上所述,ran104可以使用e-utra無線電技術而在空中接口116上與wtru102a、102b、102c進行通信。并且ran104還可以與核心網絡106進行通信。
ran104可以包括e節點b140a、140b、140c,然而應該了解,在保持與實施例相符的同時,ran104可以包括任何數量的e節點b。每一個e節點b140a、140b、140c都可以包括在空中接口116上與wtru102a、102b、102c通信的一個或多個收發信機。在一個實施例中,e節點b140a、140b、140c可以實施mimo技術。由此,舉例來說,e節點b140a可以使用多個天線來向wtru102a發送無線信號以及接收來自wtru102a的無線信號。
每一個e節點b140a、140b、140c都可以關聯于一個特定的小區(未顯示),并且可被配置成處理無線電資源管理判定、切換判定、上行鏈路和/或下行鏈路的用戶調度等等。如圖1c所示,e節點b140a、140b、140c彼此可以在x2接口上進行通信。
圖1c所示的核心網絡106可以包括移動性管理網關(mme)142、服務網關144以及分組數據網絡(pdn)網關146。雖然前述的每一個部件都被描述成了核心網絡106的一部分,然而應該了解,這其中的任一部件都可以由核心網絡運營商之外的實體所擁有和/或運營。
mme142可以經由s1接口連接到ran104中的每一個e節點b140a、140b、140c,并且可以充當控制節點。舉例來說,mme142可以負責驗證wtru102a、102b、102c的用戶,執行承載激活/去激活處理,在wtru102a、102b、102c的初始附著過程中選擇特定的服務網關等等。該mme142還可以提供一個用于在ran104與使用其他無線電技術(例如gsm或wcdma)的其他ran(未顯示)之間進行切換的控制平面功能。
服務網關144可以經由s1接口連接到ran104中的每個e節點b140a、140b、140c。該服務網關144通常可以路由和轉發去往/來自wtru102a、102b、102c的用戶數據分組。并且該服務網關144可以執行其他功能,例如在e節點b間的切換過程中錨定用戶平面,在下行鏈路數據可供wtru102a、102b、102c使用時觸發尋呼處理,管理并存儲wtru102a、102b、102c的上下文等等。
服務網關144還可以連接到pdn網關146,所述pdn網關可以為wtru102a、102b、102c提供針對因特網之類的分組交換網絡的接入,以便促成wtru102a、102b、102c與啟用ip的設備之間的通信。無線局域網絡(wlan)155的接入路由器(ar)150可以與因特網110通信。該ar150可助于ap160a、ap160b以及ap160之間的通信。ap160a、ap160b以及ap160可與sta170a、sta170b以及sta170c進行通信。
核心網絡106可以促成與其他網絡的通信。例如,核心網絡106可以為wtru102a、102b、102c提供針對pstn108之類的電路交換網絡的接入,以便促成wtru102a、102b、102c與傳統的陸線通信設備之間的通信。例如,核心網絡106可以包括一個ip網關(例如ip多媒體子系統(ims)服務器)或與之進行通信,并且該ip網關可以充當核心網絡106與pstn108之間的接口。此外,核心網絡106可以為wtru102a、102b、102c提供針對網絡112的接入,該網絡可以包括其他服務供應商所擁有和/或運營的其他有線或無線網絡。
ieee802.11ac引入了群組id概念,其主要用于下行鏈路(dl)多用戶多輸入/多輸出(mimo)(mu-mimo)傳輸,以使ap能夠尋址具有單個群組id的sta群組。單個群組id可被包含在物理層幀的vht信號a(vht-sig-a)字段中。信號字段的用途是描述物理層幀的數據凈荷。該信號字段的目的是幫助接收機解碼數據凈荷,并且這一點是通過描述傳輸使用的參數來完成的。802.11ac會將信號分成兩個不同的部分,并且這兩個部分被稱為信號a和信號b字段(即sig-a和sig-b字段)。前者處于被所有接收機同等接收的物理層報頭部分;后者則處于對于每一個多用戶接收機而言都存在差異的物理層報頭部分。在ieee802.11ac標準中,ap可以使用群組id管理幀來將群組id指配給sta。群組id管理幀可被定址到各個sta,并且可以包括成員身份陣列和用戶位置陣列。圖2a是成員身份狀態陣列字段的圖示,該字段可以指示執行接收的sta在一個或多個群組中的成員身份。圖2b是例示的用戶位置陣列字段的圖示,該字段可以指示執行接收的sta在其作為成員的每個群組內部的位置。
目前業已成立了ieee802.11ah任務組來研發在低于1ghz的頻帶中支持wifi系統。ieee802.11ah物理層(phy)需要支持1、2、4、8和16mhz的帶寬。在ieee802.11ah標準中引入了空數據分組(ndp)來運送簡單控制和管理信息,這其中包括定義ndp清除發送(cts)幀、ndp無爭用結束(cf-end)幀、ndp省電輪詢(pspoll)幀、ndp應答(ack)幀、ndp塊應答(ba)幀、ndp波束成形報告輪詢幀、ndp尋呼幀以及ndp探測請求幀。先前,基于協作正交塊的資源分配(cobra)、mu并行信道接入(mu-pca)、上行鏈路(ul)mu-mimo以及前序碼設計已經解決了同時的多用戶傳輸的替換方面。
圖3a是例示的下行鏈路(dl)多用戶信道接入方案的圖示。圖3a所示的例示多用戶信道接入方案包括兩個控制幀,群組請求發送(g-rts)以及群組清除發送(g-cts)。ap可以使用g-rts幀(也被稱為dl調度幀)來保留用于下行鏈路mu傳輸以及下行鏈路資源分配的信道。非apsta可以傳送g-cts幀,并且所述g-gts幀可以用于確認接收到g-rts幀,以及向ap應答所述sta已經準備好執行dlmu傳輸。
圖3b是例示的上行鏈路(ul)多用戶信道接入方案的圖示。圖3b所示的例示多用戶信道接入方案包括cobra輪詢幀、ul響應/請求(ulr)幀、cobra調度幀以及muack幀,并且在其間具有短幀間間隔(sifs)。cobra輪詢幀可以用于向多個sta輪詢上行鏈路傳輸,并且作為示例,所述輪詢幀還可以被稱為mu輪詢幀、g輪詢幀或mu請求。sta可以使用ulr幀來對輪詢幀做出響應,或者請求上行鏈路傳輸,并且作為示例,所述ulr幀也可稱為mu請求或mu響應。ap可以使用cobra調度幀來調度上行鏈路傳輸,并且所述cobra調度幀可以以ul信道質量指示(cqi)為基礎。ap可以使用muack幀來對接收到在先的上行鏈路傳輸做出應答。
對于多用戶傳輸,ap可能需要在調度間隔中調度sta群組來執行mu通信(在這里也被稱為簇)。對于簇來說,如果與在上文描述的ieee802.11ac分群過程中使用的分群方式相比,其具有更加動態和靈活的分群方式,由此確保系統頻譜效率可被接受,那么將是非常理想的。
例如,在上文中對照ieee802.11ac描述的分群過程以及相關聯的群組id機制只支持一個多用戶傳輸方案(下行鏈路mu-mimo),所支持的dlmu-mimo群組的數量是受到限制的(例如最多62個群組id),并且同時的用戶數量也是受到限制的(例如最多4個用戶)。下一代wlan系統可能需要在dl和ul中使用多個mu傳輸方案,而這需要支持更多的群組,并且其中每一個群組都需要支持更多的用戶。
另舉一例,至少出于ap需要單獨對包含了與群組中的用戶位置有關的信息的群組管理幀執行單播傳輸方面的原因,以上描述的mu調度方案并不靈活。更進一步,在mu數據傳輸過程中,即使信道狀況從上一次的群組管理幀傳輸時起明顯改變,也沒有一種機制來修改成員身份或用戶位置。
這里描述的實施例提供了新的mu分簇和調度機制,所述機制可以支持用于多個mu傳輸方案的大量的簇、ofdma簇與ofdmmu-mimo群組的組合、以及可以啟用依照傳輸的調度處理的靈活的分簇和調度機制。更進一步,在這里定義了能對多個用戶傳輸進行調度的新的mu控制幀。例如,mu控制幀被定義成能使ap先輪詢sta并且能使sta應答該輪詢幀,以便進行上行鏈路mu傳輸。更進一步,由于mu控制幀通常被認為就mac效率而言是額外的開銷,因此,這里描述的實施例提供了通過進一步減小mu控制幀的開銷來提升控制開銷效率的方案。舉例來說,只有在mu傳輸與單用戶(su)傳輸的吞吐量比值高于特定閾值的時候,所期望的才會是mu傳輸。相應地,這里描述的實施例可以限制控制開銷,例如通過設置最大控制幀持續時間來控制。
以下描述的實施例能使ap對mu簇進行管理,并且可以支持用于多個同時的ofdm-mu-mimo傳輸方案的大量的簇,以及支持能夠實現依照傳輸的調度處理的靈活的分簇和調度機制。作為示例,在這里描述了關于mu分簇和調度處理的四個具體實施例,并且本領域技術人員將會理解,在所描述的示例的范圍以內,其他的分簇和調度機制也是可行的。
更進一步,為了在多個用戶之間進行同步以及獲取每一個用戶的業務量信息,ulmu傳輸可能需要額外的控制開銷。作為示例,業務量信息可以包括sta是否要發送數據以及與調度muul傳輸有關的任何需求(例如服務質量(qos)、業務量負載、業務量id或是業務量類別)。作為示例,只有在mu傳輸與單用戶(su)傳輸的吞吐量比值高于特定閾值的時候,mu傳輸才會是可取的。相應地,在下文中還描述了需要ulmu控制開銷滿足一個或多個條件的實施例。
在關于mu分簇和調度機制的例示實施例中,ap可以將分簇管理幀傳送到sta或是屬于一個或多個信道的sta簇。分簇管理幀可以至少包括成員身份比特字段和位置比特字段。
成員身份比特字段可以包括一個n比特陣列,其中n是簇中的成員的數量。該陣列的第k個比特可用于指示所述sta是否屬于第k個分簇(k=0,...n-1)。n可以預先定義或是用信號通告的(例如在信標幀或者在分簇管理幀中)。當在信標幀中用信號通告n時,n可以在一個或多個信標間隔中保持相同,從而ap所支持的群組數量可對于這些信標間隔保持相同。當在分簇管理幀中用信號通告n時,ap可以使用分簇管理幀來增大或減小n。
位置比特字段可以包括mn個比特,其中m是同時的用戶的數量。在這里,每一個群組可以具有用于通告用戶位置的m個比特,并且m可以是預先定義或者用信號通告的(例如在信標幀或者在分簇管理幀中)。當在信標幀中用信號通告m時,m可以在一個或多個信標間隔中保持相同。當在管理幀中用信號通告m時,ap可以使用分簇管理幀來增大或減小m。
在一個示例中,舉例來說,ap可以定義不同的簇,例如基于不同的mu傳輸方案來定義。舉例來說,ap可以定義用于以下的每一個傳輸方案的簇:下行鏈路ofdmmu-mimo(依照信道)傳輸方案、上行鏈路ofdmmu-mimo(依照信道)傳輸方案、下行鏈路ofdma(一個或多個信道)傳輸方案以及上行鏈路ofdma(一個或多個信道)傳輸方案。對于下行鏈路和上行鏈路ofdmmu-mimo方案來說,ofdmmu-mimo既可以與也可以不與ofdma簇結合使用,并且無論是否與ofdma簇相結合,ofdmmu-mimo操作都可以向后兼容vht能力。對于下行鏈路ofdma簇來說,下行鏈路ofdma可以使用一個或多個信道和/或信道內部的一個以上的子信道,其中可以為使用了一個以上的信道和/或子信道的傳輸定義簇。對于上行鏈路ofdma簇來說,上行鏈路ofdma可以使用一個以上的信道或是信道內部的一個以上的子信道。
在另一個示例中,ap可以定義一個具有相對較大的n的簇。在這里,每一個mu傳輸方案可被指配成使用一定范圍以內的簇id,并且在一些情況中,每一個mu傳輸方案都可以被指配成使用與群組id相結合的一定范圍以內的簇id。每一個傳輸方案所使用的簇id的數量可以采用多種不同的方式中的某一種方式來確定,例如使用規范(“固定場景”)或是使用系統信令(“靈活場景”)。
在靈活場景中,ap可以在信標幀中包含mu傳輸簇布置元素。mu傳輸簇布置元素可以定義mu傳輸模式和簇id范圍之間的關系。舉例來說,對于mu模式0,所述關系會在一個或多個信標間隔中保持不變。mu傳輸簇布置元素既可以在每一個信標幀中傳送,也可以在每m個信標幀中周期性傳送。在一個替換示例中,該元素可以在ap想要更新簇id范圍指配的時候傳送。這樣一來,簇id可以暗指mu傳輸模式。由此,在每一個傳輸的sig字段中,如果存在簇id,那么將不需要mu傳輸模式。在關于靈活場景的另一個示例中,mu簇范圍指配可被包含在簇管理幀中。
對于mu傳輸,ap可以在sig字段中用信號通告簇id。所述簇id可以代表每一個群組內部的相應的群組成員身份(例如成員身份陣列)和位置(例如位置陣列)。由此,用戶簇可以通過簇id獲取為其指配的資源塊。所述簇id并不是唯一的,特別是在具有重疊的基站子系統(obss)的密集部署系統中。因此,具有用信號通告的簇id的用戶可能需要通過檢查mac報頭來確認分組的預定接收方。
在分簇管理幀中可以指配和更新成員身份陣列以及位置陣列。更進一步,mu-mimo與ofdma是可以組合的。在這種情況下,對于ofdmmu-mimo和ofdma傳輸方案中的每一個而言,簇定義可以是唯一的。作為替換,對于dl或ul傳輸來說,簇定義可以是所有這兩者的組合。
在關于mu分簇和調度機制的另一個例示實施例中,分簇管理幀的格式可以與定義給關于mu分簇和調度機制的第一實施例的格式相同。然而,在該實施例中,位置比特字段可以用每一個新的傳輸時機(txop)來更新。
圖4是用于更新逐個傳輸的位置比特字段的例示過程的圖示。圖4顯示了為在子信道上的mu傳輸傳送的分簇管理幀401以及分組403。在圖4所示的示例中,在分簇管理幀中可以用信號通告成員身份比特字段和位置比特字段,并且可以在分組的物理層匯聚協議(plcp)報頭包含的sig字段中更新位置比特字段。所述分組可以是數據會話/分組,更具體地說是plcp協議數據單元(ppdu),其中所述plcp協議數據單元是包含了附著有附加的plcp前序碼和報頭的mac協議數據單元(mdpu)的復合幀。在該示例中,在分簇管理幀中,對于第k個簇來說,子信道1、2、3和4分別被指配給了sta1、2、3和4。在既可以是下行鏈路傳輸又可以是上行鏈路傳輸的mu傳輸中,在plcp報頭中可以用信號通告簇k,以指示所述傳輸針對的是sta1、2、3和4。在plcp報頭中可以有一個用于指示用戶在所述簇中的位置的新的子字段。所述子字段可以包括從簇管理幀中定義的位置到特定mu傳輸中使用的位置的映射。在該示例中,sta1過去處于位置1(子信道1),并且現在被指配到了位置2。sta2被從位置2映射到位置4,sta3保持處于相同的位置,sta4被從位置4移動到位置1。通常,這種映射不僅會修改每個用戶的位置,而且還會修改指配給每一個用戶的資源數量(例如多個子信道指配)。作為示例,用戶可被指配成使用一個子信道,而在真實的mu傳輸中,該用戶有可能不會被指配任何子信道,或者也可以為其指配一個以上的子信道。
圖5是用于更新逐個傳輸的位置比特字段的替換過程的示例的圖示。圖5示顯示了用于子信道上的mu傳輸的分簇管理幀501、mu控制幀502以及分組503。在圖5所示的示例中,在分簇管理幀中可以用信號通告成員身份比特字段和位置比特字段。此外,在數據會話/分組之前傳送的一個或多個mu控制幀中可以更新位置比特字段。mu控制幀可以包括可將分簇管理幀中定義的位置映射到在正在進行的mu傳輸中使用的位置的映射。該映射可以在mu控制幀的sig字段或mac主體中運送。在一個示例中,mu控制幀可被在mu數據傳輸之前傳送的任何幀取代,這其中可以包括用于mu數據傳輸的控制、調度或管理信息。
在關于mu分簇和調度機制的另一個例示實施例中,簇id可以用ndpmac幀來指配。ndpplcp協議數據單元(ppdu)格式可以遵循以下描述的任一設計。
圖6是例示的ndpmac幀主體600的圖示。在圖6所示的示例中,ndpmac幀類型子字段601可用于指示所述幀是ndp簇id指配幀,mu模式子字段602可用于指示mu傳輸模式的類型,ap地址子字段603可以包括經過壓縮的ap地址(例如局部的基本服務集標識(bssid)),局部關聯id(paid)子字段604可以包括sta的paid,并且所指配的簇id子字段605可用于指示所指配的簇id。保留子字段606當前未被使用,并且將被保留以供以后使用。
在關于mu分簇和調度機制的另一個例示實施例中,其中不會用到簇id,并且單獨的分組管理幀也不是必需的。在mu傳輸中,分簇成員身份和位置可以在緊接在mu數據會話之前的控制幀或者在mu數據傳輸會話的plcp報頭/sig字段中用信號通告。
圖7是在mu數據傳輸上用信號通告mu分簇的例示mu分簇機制的圖示。在圖7所示的示例中,ap可以發起下行鏈路mu傳輸,并且ap在該傳輸之前不會用信號通告任何與簇相關聯的信息。ap可以依照以下過程來指配mu簇。所述ap可以在空閑信道評估(cca)和回退過程之后獲取媒體。在圖示示例中,ap獲取的是具有四個子信道的信道。ap可以計劃執行mu傳輸。在圖示示例中,ap計劃使用ofdma方案來同時對四個sta進行傳輸。所述ap可以為mu傳輸700預備一個ppdu,其中該ppdu包含了舊有stf、ltf以及sig字段701(其中包括舊有的短訓練字段(l-stf)、舊有的長訓練字段(l-ltf)以及舊有的sig(l-sig)字段)、公共sig字段702(例如高效sig-a(he-sig-a)字段)、高效(he)stf和ltf字段703、專用sig字段704(例如高效sig-b(hesig-b)字段)以及數據字段705。所述舊有字段能使系統向后兼容其他ieee802.11標準,例如802.11a/g、802.11n等等。
公共sig字段702可用于向簇中的所有用戶/sta運送信息。在公共sig字段中可以用信號通告mu傳輸模式,其中所述字段可以在所獲取的所有子信道上和/或用全向天線圖案來傳送。由此,其可以被所有用戶解碼。在圖示示例中,he-sig-a字段即為所述公共sig字段,其中該字段會在每一個子信道上被調制和傳送,并且會在整個信道上重復。由此,公共sig字段702在每一個子信道上都是相同的。在另一個示例中,he-sig-a字段可以似乎在整個信道上被調制和傳送的。
專用sig字段704可在每一個資源塊上被傳送到特定用戶。所述專用sig字段704在每一個子信道上可以是不同的。所述專用sig字段704可以包括sta標識或壓縮版本的標識,其中該標識可以表明sta被指配在該資源塊上。在圖示示例中,he-sig-b字段即為所述專用sig字段。在子信道1(圖7中的ch1)上傳送的he-sig-b字段可以包括sta1的paid或其他類型的sta身份標識。同樣,在子信道2到4上傳送的he-sig-b字段可以包括sta2、sta3和sta4的paid。在替換示例中,在子信道上傳送的he-sig-b字段中可以使用群組id。由此,被指配成在子信道上傳輸的可以是sta群組,而不是以上的示例中述及的一個sta。該sta群組可以使用一些mu傳輸方案(例如mu-mimo)而在所指配的子信道上與ap進行通信。這里提及的群組id可以是在ieee802.11ac中定義的mu-mimo群組id或是別的類型的群組id。
sta可以檢查公共sig字段702,并且會注意到其后跟隨有mu傳輸。在圖示示例中,sta會解碼所有的專用sig字段704(he-sig-b字段)。如果sta的身份標識是在一個或多個專用sig字段704中運送的,那么sta可以在一個或多個相應的子信道上繼續執行接收過程。如果在一個或多個專用sig字段704上沒有sta的身份標識,那么它有可能不是一個或多個相應子信道上的mu傳輸的接收方。如果在任一專用sig字段704上都不存在sta的身份標識,那么它不是mu傳輸的接收方。
ap可以在前序碼之后繼續mu數據傳輸。資源分配可以遵循在專用sig字段704中用信號通告的方式。如果在專用sig字段704中使用的sta身份標識不是唯一的,那么sta將會需要解碼mac報頭,并且確認它是所述分組的接收方。
如果在與mu數據相同的幀中傳送mu簇調度或布置(即mu分簇管理),那么上述mu機制將會發揮作用。在一些場景中,在mu數據傳輸之前可能需要傳送mu分簇管理。
圖8是關于替換的mu分簇方法的圖示,其中對于mu傳輸800來說,mu分簇調度是在緊接在mu數據傳輸802之前的mu控制幀801中傳送的,并且在其間部署了sifs。所述mu數據傳輸802可以是下行鏈路傳輸或上行鏈路傳輸。
在圖8所示的示例中,ap可以在cca和回退過程之后獲得媒體。在圖示的示例中,ap得到了具有四個子信道的信道。所述ap可以開始執行mu傳輸800,其中該傳輸可以是從ap到多個sta的下行鏈路mu傳輸或是從多個sta到ap的上行鏈路mu傳輸。ap可以通過傳送mu控制幀801來保留傳輸時機(txop)以及執行mu分簇調度處理。mu控制幀801可以包括公共部分801a和專用部分801b。公共部分801a可以保留用于dlmu傳輸、ulmu傳輸或組合的dl/ulmu傳輸的媒體。專用部分801b在每一個子信道上都可以是不同的。ap可以在某個子信道的專用部分包含paid或其他類型的sta身份標識,以便隱性地指示將所述子信道指配給了該sta。
在另一個示例中,群組id可用于在子信道上傳送的專用部分801b。由此,被指配成在子信道上進行傳輸的可以是一個sta群組,而不是一個sta。該sta群組可以使用一些mu傳輸方案(例如mu-mimo)而在所指配的子信道上與ap進行通信。群組id可以是在ieee802.11ac標準中定義的mu-mimo群組id或是別的類型的群組id。
sta可以解碼mu控制幀801。在解碼了公共部分之后,sta可以注意到mutxop,并且可以將其paid或其他類型的sta身份標識與在專用部分801a中傳送的標識相比較。如果sta的paid包含在一個或多個專用部分801a中,那么sta可以是mu簇的成員。在一個場景中,sta可能需要解碼mu控制分組801的mac報頭來對其進行確認。sta可以在與專用部分801a相關聯的相應子信道上預備所述傳輸和/或接收。否則,sta將不會是mu傳輸的一部分,并且會相應地設置其nav。在mu控制幀801之后的短幀間間隔(sifs)之后跟隨的是包含了前序碼802a和數據802b的mu數據傳輸802。對于dlmu數據傳輸來說,ap可以在為其指配的子信道上向多個用戶傳送數據幀。對于ulmu數據傳輸來說,sta可以在為其指配的子信道上開始執行上行鏈路傳輸。
在一個示例中,mu控制幀801可以被在mu數據傳輸802之前傳送的包含了用于mu數據傳輸802的控制、調度或管理信息的任何幀取代。在圖8所示的示例中,在mu控制幀801與mu數據幀802之間使用了sifs。然而,其他可能的幀間間隔也是可以替換使用的。更進一步,在圖8所示的示例中,mu數據傳輸802跟隨在dlmu控制幀801之后。然而,在mu數據傳輸802與dlmu控制幀801之間也有可能存在其他的控制幀(dl或ul)。
如在上文中簡要描述的那樣,多用戶傳輸可能需要用于資源分配和同步等等的附加控制幀。這些mu控制幀可被認為是整個系統的開銷。以下描述的示例使用了用于運送mu控制消息和/或其他mac信息的空數據分組(ndp),其中所述空數據分組可以包括plcp報頭,但其沒有mac主體。以下描述的示例包括兩個高效(he)ndpmacppdu設計以及詳細的ndpmumac幀。
以下描述的是使用了hendpmacppdu的示例。在這里描述了兩個hendpmacppdu示例,并且本領域普通技術人員將會理解,在所描述的示例的范圍以內,其他的hendpmacppdu設計也是可能的。在第一個hendpmacppdu示例中,在hendpmacppdu中只包含了一個he-ndp-sig字段,而在第二個hendpmacppdu示例中,ndpmacppdu同時運送了he-ndp-sig-a字段和he-ndp-sig-b字段。
關于第一hendpmacppdu示例,為了向后兼容其他的ieee802.11標準,所述hendpmacppdu可以攜帶舊有的前序碼部分。
圖9是根據第一hendpmacppdu示例的例示hendpmacppdu900的圖示。如圖9中的一個示例所示,舊有的短訓練字段(stf)、長訓練字段(ltf)以及信號(sig)字段可以作為舊有的前序碼部分901而被包含在ppdu中。如果系統需要向后兼容ieee802.11a/g,那么非ht-stf(l-stf)、非ht-ltf(l-ltf)和非ht-sig(l-sig)字段與在ieee802.11n混合模式定義的舊有部分可以是相同的。如果系統被認為向后兼容ieee802.11n,那么ieee802.11n和802.11n+設備可以理解l-stf、l-ltf以及l-sig字段。所述舊有部分可以采用與綠地模式中的ht部分相同的方式來設計。
舊有的前序碼部分901可以在常規的基本信道帶寬上傳送,并且可以在相位旋轉或者沒有相位旋轉的情況下在整個信道上被復制。基本通道帶寬可以是系統強制支持的最小帶寬。舉例來說,當系統在2.4ghz頻帶或5ghz頻帶上工作時,基本信道帶寬可以是20mhz。如果ap在80mhz信道上工作,那么可以在每一個20mhz信道上傳送舊有部分901,并且會在剩余信道上重復該舊有部分。
在圖9所示的示例中,he-ndp-sig字段902可以跟隨在舊有前序碼901之后,并且可以使用與l-sig字段中相同數量的子載波。he-ndp-sig字段902可以是用與用于l-ltf字段的天線圖案相同的天線圖案(例如全向、分段或波束成形天線圖案)傳送的。
一些mu傳輸可以允許ap將一個或多個子信道指配給一個sta。子信道可以是可供ap用于資源分配的基本資源單元。如果mu傳輸的子信道大小與基本信道帶寬相同的情況下(舉例來說,基本信道帶寬是20mhz,子信道帶寬同樣是20mhz,并且ap在相同或更寬的信道上工作),那么可以在每一個子信道上傳送并且可以在整個頻帶上重復he-ndp-sig字段902。如果mu傳輸的子信道大小小于基本信道帶寬的情況下(舉例來說,基本信道帶寬是20mhz,子信道帶寬是5mhz,并且ap在相同或更寬的信道帶寬上工作),那么可以在基本信道帶寬上傳送he-ndp-sig字段902。或者,在替換示例中,在所述子信道上可以傳送并且可以在整個頻帶上重復he-ndp-sig字段902。
圖9所示的示例包括關于he-ndp-sig字段902的兩種替換格式:格式a和格式b。
格式a是具有固定的默認長度(例如以ofdm符號為單元固定)的he-ndp-sig字段902。作為示例,如果可以為he-ndp-sig字段902使用兩個ofdm符號,并且每一個ofdm符號都包含48個數據載波,那么考慮到二進制相移鍵控(bpsk)和1/2速率的卷積碼,兩個ofdm符號可以運送48個信息比特。圖9所示的格式ahe-ndp-sig字段902包括ndpmac幀主體903、ndp指示904、循環冗余校驗(crc)905以及尾部906。ndpmac幀主體子字段903可用于運送控制或管理幀的主要信息。ndp指示子字段904可用于指示或標識這是ndpmac幀,該sig字段有可能不同于正常數據幀,并且是可以重寫的。在替換示例中,ndp指示子字段904可以用l-stf、l-ltf或l-sig字段來隱性地通告,并且不會在he-ndp-sig字段902中顯性地用信號通告。舉例來說,l-sig字段的長度可以用于隱性地用信號通告ndpmac字段。如果l-sig字段中的長度字段小于所給出的閾值,那么可以認為所述幀是ndpmac幀。在為該ndpsig字段902使用零填充卷積編碼方案時,這時會呈現尾部子字段906。對于其他編碼方案或是使用咬尾技術的卷積編碼方案來說,尾部子字段906有可能是不需要的。舉例來說,如果ndpsig字段902運送48個信息比特,那么ndpmac幀主體字段903可以包括37個比特(例如,1比特用于ndp指示,4比特用于crc,以及6比特用于尾部)。
格式b是具有可變長度的he-ndp-sig字段902。圖9所示的格式bhe-ndp-sig字段包括ndpmac幀長度子字段907、ndpmac幀主體908、ndp指示子字段909、crc子字段910以及尾部子字段911。ndpmac幀長度子字段907可用于指示ndp-sig字段902的長度。該長度可以以ofdm符號、比特或字節為單位。ndpmac幀主體908可用于運送控制或管理幀的主要信息。ndp指示子字段909可用于指示這是ndpmac幀,該sig字段有可能不同于正常數據幀,并且是可以重寫的。如上所述,ndp指示子字段909可以隱性地用l-stf、l-ltf或l-sig字段來通告,并且不會在he-ndp-sig字段902中被顯性地用信號通告。在為ndpsig字段902使用零填充卷積編碼方案時,這時呈現尾部子字段911。對于其他編碼方案或是使用咬尾技術的卷積編碼方案來說,尾部子字段911有可能是不需要的。舉例來說,如果ndpsig字段902運送48個信息比特,那么ndpmac幀主體字段可以包含37比特(例如,1比特用于ndp指示,4比特用于crc,以及6比特用于尾部)。作為示例,如果可以為ndpmac幀900使用n個ofdm符號,那么可以運送24n個信息比特。所述ndpmac幀可以包含24n-7-x-y個比特(作為示例,1比特用于ndp指示,x個比特用于crc,y個比特用于ndpmac幀長度,以及6比特用于尾部)。
圖10是根據第二示例的例示hendpmacppdu1000的圖示。就所述第二hendpmacppdu示例而言,例示的hendpmacppdu包括舊有的前序碼部分1001,該部分包括l-sft、l-ltf和l-sig字段。該舊有前序碼部分的傳輸規則與以上對照第一示例描述的規則相同。在所述舊有前序碼部分之后可以呈現兩個ndpsig字段1002和1003。
he-ndp-sig-a字段1002可以包括所有用戶的公共信息。該字段可以通過基本信道帶寬傳輸,并且會在整個頻帶上重復。在一個示例中,ap可以在20mhz的信道上工作,而基本信道帶寬也可以是20mhz。子信道大小可以小于20mhz(例如5mhz)。于是,he-ndp-sig-a字段1002可以通過20mhz的信道傳送。在另一個示例中,ap可以在80mhz的信道上工作,同時基本信道帶寬也可以是20mhz。子信道大小可以是20mhz。于是,he-ndp-sig-a字段1002可以在20mhz的主子信道上編碼和調制,并且會在剩余的三個子信道上重復。
在圖10所示的示例中,he-ndp-sig-a字段1002包括ndpmac幀主體1004、ndp指示子字段1005、crc子字段1006以及尾部子字段1007。ndpmac幀主體可用于運送控制或管理幀的信息。公共信息可被廣播給所有用戶。ndp指示子字段1005可以用于指示這是ndpmac幀,該sig字段與正常數據幀不同,并且可被重寫。ndp指示子字段1005還可以用于指示特定的ndpmacppdu格式(例如he-ndp-sig-b字段1003是否跟隨在he-ndp-sig-a字段1002之后還是包含在ndpmac幀中)。如上所述,ndp指示子字段1005可以用l-stf、l-ltf或l-sig字段而被隱性地用信號通告,并且不會在he-ndp-sig字段1002中顯性地用信號告知。尾部子字段1007可以在ndpsig字段使用零填充卷積編碼方案的時候呈現。對于其他編碼方案或是具有咬尾技術的卷積編碼方案來說,該字段并不是必需的。
更進一步,he-ndp-sigb字段1003可以運送用戶/資源專用的mac幀主體1008。對于用戶專的用he-ndp-sig-b字段1003來說,所述he-ndp-sig-b字段1003可用于運送用戶指定的信令。對mu-mimo傳輸方案來說,he-ndp-sigb字段1003可以用用戶指定的波束來調制。對ofdma傳輸方案來說,he-ndp-sigb字段1003可以在分配給用戶的一個或多個子信道上傳送。舉例來說,一個用戶可被分配兩個子信道,并且he-ndp-sigb字段1003可以用兩個子信道來調制。對于資源專用的he-ndp-sig-b字段1003來說,所述he-ndp-sig-b字段1003可以用于運送資源指定信令。被分配了資源塊的用戶有可能需要資源指定信令。通過ofdma傳輸方案,he-ndp-sigb字段1003可以在每一個子信道上傳送。如果一個用戶被分配了多個子信道,那么可以在一個子信道上傳送he-ndp-sigb字段1003,以及在所指配的剩余子信道上重復該字段。
在圖10所示的示例中,he-ndp-sig-b字段1003緊跟在he-ndp-sig-a字段1002之后。在替換的示例中,he-stf字段和he-ltf字段可被插在he-ndp-sig-a字段1002與he-ndp-sig-b字段1003之間。所述he-stf和he-ltf字段可以是用戶/資源專用的,或者是可以通過整個帶寬傳輸的。
he-ndp-sig-b字段1003可以使用基本調制編碼方案(mcs)(例如mcs0)。在一個替換示例中,he-ndp-sig-b字段1003可以通過為所有用戶選擇的mcs來調制。在這種情況下,所選擇的mcs可以在he-ndp-sig-a字段1002中用信號通告。在另一個示例中,he-ndp-sig-b1003字段可以通過用戶/資源專用的mcs來調制。由此,不同的mcs可以用于不同的用戶/資源。這些mcs值可以在he-ndp-sig-a字段1002中用信號通告。
he-ndp-sig-b字段1003可以包括用戶/資源專用mac幀主體1008、crc子字段1009以及尾部子字段1010。用戶/資源專用mac幀主體1008可用于運送控制或管理幀的用戶/資源專用信息。在為ndpsig字段使用零填充卷積編碼方案時,這時將會出現尾部子字段1010。對于其他編碼方案或是采用咬尾技術的卷積編碼方案來說,該字段有可能是不需要的。
在下文中描述了關于hemu控制幀的專用ndpmac幀主體(例如應用于ndpmac幀主體903、908和/或1004)和/或用戶/資源專用mac幀主體(例如應用于用戶/資源專用的mac幀主體1008)的若干個示例。
對于下行鏈路mu傳輸來說,如圖3a所示,所涉及的mu控制幀可以包括mu-rts幀和mu-cts幀。mu-rts幀可用于保留媒體以及調度下行鏈路mu傳輸。ap可以將mu-rts幀傳送到多個sta,并且作為示例,所述mu-rts幀也可以被稱為g-rts幀或mu調度幀。sta可以通過傳送mu-cts幀來對mu-rts幀做出響應。所述mu-cts幀可用于確認接收到mu-rts幀,并且可以向ap提供關于sta的附加信息。作為示例,所述mu-cts幀也可以被稱為g-rts幀或g-ack幀。
對于上行鏈路mu傳輸來說,如圖3b所示,所涉及的mu控制幀可以包括mu輪詢幀、上行鏈路響應/請求(ulr)幀、mu調度幀以及muack幀。ap可以使用mu輪詢幀來保留媒體,以及向多個sta輪詢上行鏈路傳輸。通常,ap可以向多個sta傳送mu輪詢幀。作為示例,所述mu輪詢幀也可以被稱為g輪詢幀或mu-請求幀。sta可以使用ulr幀來對輪詢幀做出響應或是請求上行鏈路傳輸許可(在這種情況下,ulr幀既可以是也可以不是針對mu輪詢的響應幀)。通常,ulr幀可被從sta傳送到ap。如果多個sta同時傳送其ulr幀,那么所述傳輸可以在空域、時域、頻域或碼域中被區分。作為示例,ulr幀也可以被稱為mu請求幀、mu響應幀或mu-rts幀。ap可以使用mu調度幀來調度上行鏈路傳輸和/或同步上行鏈路傳輸,并且所述幀也可以被稱為muul調度幀。mu調度幀可以用其他名稱來指代,并且可被認為是針對ulr幀的響應幀。通常,mu調度幀可被從ap傳送到多個sta。ap可以使用muack幀來確認接收到先前的上行鏈路傳輸。
以下描述的是關于hendpmu-rts幀主體的示例。ap可以使用ndpmu-rts幀來保留mutxop以及調度dlmu傳輸。在這里描述了關于hendpmu-rts幀主體的三個示例,并且本領域普通技術人員將會理解,在所描述的示例的范圍以內,其他的hendpmu-rts幀設計也是可能的。
關于hendpmu-rts幀主體的第一示例,hendpmu-rts幀主體可被包含在ndpmacppdu的sig字段中,其中所述ppdu可以使用以上在圖9的hendpppdu示例中給出的結構。
圖11是關于hendpmu-rts幀的第一示例的圖示。在圖11所示的示例中,ndpmu-rtsmac幀主體字段1100包括ndpmac幀類型子字段、mu模式子字段、ap地址/ta子字段、群組id子字段、持續時間子字段以及保留子字段。
ndpmac幀類型子字段可用于指示ndpmac幀是hendpmu-rts幀,以使這里公開的設備可以將所述幀識別成hendpmu-rts幀。供該子字段使用的比特數量可以取決于所定義的ndpmac幀的數量。如果還包含了mu模式子字段時,那么有可能需要較少的比特。更進一步,通過定義dl和ulmac幀類型,可以使用ndpmac幀類型子字段來隱性地用信號通告幀的dl/ul方向。或者,在替換示例中,方向子字段可被顯性地包含在幀主體字段1100中。
mu模式子字段可用于指示mu傳輸模式(例如mu-mimo、ofdma、單用戶(su)或時域多用戶聚合)。在替換示例中,所述子字段可以與ndpmac幀類型子字段相結合。
ap地址/ta子字段可用于用信號通告發射機地址。當ap傳送mu-rts幀時,該該字段可以用于用信號通告ap地址。
群組id子字段可被從ap傳送到多個sta,并且可被用于用信號通告sta的群組id。
持續時間子字段可用于用信號通告txop的持續時間。非預定sta可以使用該子字段來設置其網絡分配矢量(nav)。
保留的子字段可被保留以供將來使用。
ap可以在獲得媒體且具有用于多個用戶的業務量之后預備和傳送hendpmu-rts幀。圖12示出了使用圖11中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。在操作1201,一個或多個sta可以接收分組,并且可以使用l-stf和l-ltf字段來執行分組開端檢測。通過解碼l-sig字段,sta可以確定該傳輸的長度。根據從l-sig字段中確定的傳輸長度,sta會通過閾值測試、比較或類似處理來確定該傳輸長度是否小于閾值(1202)。如果該傳輸長度不小于閾值,那么sta可以確定所述幀不是ndp幀(1203)。另一方面,如果該傳輸長度小于閾值,那么sta可以確定所述幀是或者有可能是ndp幀,并且可以前進到操作1204或1206,以便進行更進一步的驗證。sta可以繼續解碼he-ndp-sig字段,并且可以在ndp指示字段被置位成1(1204)時確定所述幀是ndpmac幀。如果沒有置位ndp指示字段,那么sta可以確定所述幀不是ndp幀(1205)。如果sta確定置位了ndp指示字段,那么sta確定所述幀是或者有可能是ndp幀,并且可以前進到操作1206,以便進一步處理ndpmu控制幀。應該了解的是,在操作1202和1204中可以只提供一個操作來確定所述幀是不是ndp幀。
sta可以重新訪問ndpmac幀主體子字段(1206)(例如ndpmac幀主體子字段1100)。在這里,sta會檢查可以標識或指示mu-rts幀和mu傳輸模式的ndpmac幀類型和mu模式字段(1207),以使sta可以對此加以確定。此外,sta可以檢查ap地址、群組id和/或簇id字段(未顯示),并且可以確定該sta是不是mu傳輸的預定接收方(1208)。如果sta與ap相關聯,并且群組id與在所述幀中發送的群組id相同,那么可以認為該sta是其中一個預定接收方,并且將會前進到操作1209。
作為示例,ap可以與很多sta(例如100個sta)相關聯。ap可以在sig字段中包含其簽名(例如其ap地址)。所有的這100個相關聯的sta都會基于對該ap地址的分析而注意到來自與之關聯的ap的傳輸。基于對ap地址的分析以及確認所述sta是相關聯的sta,所述相關聯的sta可以繼續讀取該分組。不關聯的sta則會丟棄該分組并延遲一段時間。ap可以進一步決定執行針對與之關聯的sta的群組或子集(例如8個sta)的mu傳輸。在群組id和/或簇id中可以包含關于sta是預定接收方的信息。這8個sta在這里可被稱為預定接收者/接收機或預定sta。由此,為了確定sta是不是預定sta,該sta可以在先前沒有執行過檢查的情況下檢查ap地址,并且可以檢查在sig字段中提供的群組id和簇id中的至少一個。
在操作1209,sta可以開始預備在mu-rts傳輸結束且經過了sifs時間之后將會傳送的響應幀(例如mu-cts幀傳輸)。否則,sta可以確定其并非所述傳輸的一部分,并且可以檢查持續時間字段以及相應地設置nav(1210)。
關于hendpmu-rts幀主體的第二示例,所述hendpmu-rts幀主體可被包含在ndpmacppdu的sig字段中,其中所述ppdu可以與在圖9所示的第一例示hendpmacppdu中給出的結構。
圖13是關于hendpmu-rts幀1300的第二示例的圖示。在圖13的示例中,大多數的子字段與圖11顯示的第一示例相似。然而,這些子字段可以使用不同數量的比特,并且可以包括附加子字段、響應協議子字段。該響應協議子字段可用于指示以下的一項或多項:響應幀的格式(例如答復幀是ndp幀還是具有mac主體的正常幀)、在響應幀中是否需要子信道選擇相關信息、在響應幀中是否需要同步信息、以及是否有多個期望接收機在頻域、時域和碼域中同時傳送響應幀。
作為示例,子信道選擇相關信息可以包括子信道的秩或順序、量度(例如每一個子信道上的信號干擾噪聲比(sinr)或接收信號強度指示符(rssi))或是一個或多個最佳和/或最差子信道。作為示例,同步信息可以包括發射功率、鏈路余量、時間戳、壓縮時間戳或是載波頻率偏移。頻域中的同時傳輸可以是指sta在為他們指配且不會相互重疊的子信道上傳送響應幀。時域中的同時傳輸可以是指sta在不同的時隙傳送響應幀。在每次上行鏈路傳輸之前,ap既可以輪詢也可以不輪詢sta。碼域中的同時傳輸可以是指sta使用相同的時間-頻率資源來傳送響應幀。然而,它們將會使用預先定義的正交序列,以使ap可以在接收機上對其進行區分。
圖14示出了使用圖13的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。操作1401-1410分別與圖12中的操作1201-1210相似,但在操作1409中,sta還會附加地檢查響應協議字段,以便預備響應幀(例如mu-cts幀傳輸)。舉例來說,在操作1401,一個或多個sta可以接收分組,并且可以使用l-stf和l-ltf字段來對分組開端進行檢測。通過解碼l-sig字段,sta可以確定該傳輸的長度。基于從l-sig字段中確定的傳輸長度,sta可以通過閾值測試、比較或類似處理來確定該傳輸長度是否小于閾值(1402)。如果該傳輸長度不小于閾值,那么sta可以確定所述幀不是ndp幀(1403)。另一方面,如果該傳輸長度小于閾值,那么sta可以確定所述幀是或者有可能是ndp幀,并且可以前進到操作1404或1406,以便進行更進一步的驗證。sta可以繼續解碼he-ndp-sig字段,并且可以在ndp指示字段被置位成1時確定所述幀是ndpmac幀(1404)。如果沒有置位ndp指示字段,那么sta可以確定所述幀不是ndp幀(1405)。如果sta確定置位了ndp指示字段,那么sta可以確定所述幀是或者有可能是ndp幀,并且可以前進到操作1406,以便進一步處理ndpmu控制幀。應該理解的是,在操作1402和1404中可以只提供其中一個操作來依照其中的條件(即ndp條件)確定所述幀是不是ndpmac幀。
sta可以重新訪問ndpmac幀主體子字段(1406)(例如ndpmac幀主體子字段1300)。在這里,sta將會檢查可以標識或指示mu-rts幀和mu傳輸模式的ndpmac幀類型和mu模式字段(1407),以使sta可以對其加以確定。此外,sta還可以檢查ap地址、群組id和/或簇id字段(未顯示),并且可以確定所述sta是不是mu傳輸的預定接收方(1408)。如果該sta與ap相關聯,并且群組id與在幀中發送的群組id相同,那么可以認為所述sta是預定接收方之一,并且將會前進到操作1409。在操作1409,sta可以檢查響應協議字段,并且可以相應地預備子信道選擇和同步信息。在操作1409,sta可以開始預備在mu-rts傳輸結束且經過了sifs時間之后傳送的響應幀,例如mu-cts幀傳輸。關于mu-cts幀的傳輸方案(例如多個用戶同時還是依次傳送mu-cts幀,所述幀是ndp幀還是完整的mac幀等等)同樣可以遵從響應協議字段的指示。否則,sta可以確定其并未所述傳輸的一部分,并且它可以檢查持續時間字段以及相應地設置nav(1410)。
至于hendpmu-rts幀主體的第三示例,可以將圖15所示的ndp幀主體包含在在ndpmacppdu的sig字段中,其中所述ppdu可以使用在圖10所示的第二hendpmacppdu示例中給出的結構,其中使用了ndp-sig-a和ndp-sig-b字段。
圖15是關于hendpmu-rts幀1500的第三示例的圖示。在圖15所示的示例中,包含在ndp-sig-a字段(例如ndp-sig-a字段1002)中的ndp幀主體1500a可以包括ndpmac幀類型子字段、mu模式子字段、ap地址/ta子字段、持續時間子字段、同步信息子字段、帶寬(bw)子字段、ndp-sig-b存在子字段和保留子字段。
ndpmac幀類型子字段可用于向sta指示或標識所述幀是hendpmu-rts幀。mu模式子字段可用于向sta指示或標識mu傳輸模式(例如mu-mimo、ofdma、su或時域多用戶聚合)。在替換示例中,該模式可以與ndpmac幀類型子字段相結合。ap地址/ta子字段可用于用信號通告或是提供發射機地址。當ap傳送mu-rts幀時,ap地址/ta子字段可用于向sta通告或提供ap地址。持續時間子字段可用于向sta通告或提供txop持續時間。非預定sta可以使用該子字段來設置nav。
同步信息子字段可以包括從ap傳送到sta的時間/頻率/功率同步相關信息,或者ap可以使用該子字段來要求sta使用所需要的時間/頻率/功率同步相關信息做出響應。該子字段可被包括在ndp-sig-a字段中(如圖15所示),并且所述同步信息可以被所有sta/用戶共享。在替換示例中,該子字段可被包含在ndp-sig-b字段中(例如ndp-sig-b字段1003),并且該子字段可以包括用戶專用/sta專用同步信息。bw子字段可用于指示帶寬,其中所述帶寬可以是以下的一個或多個:ap工作帶寬、在txop中獲取的帶寬、或是子信道帶寬(例如在基本子信道大小可以依照傳輸改變的情況下)。作為在txop中獲取的帶寬的示例,在80mhz上工作的ap只能獲得60mhz的子信道,由此得到的帶寬將會是60mhz。ndp-sig-b存在子幀可用于用信號通告ndp-sig-b字段(例如ndp-sig-b字段1003)是否跟隨在ndp-sig-a字段(例如ndp-sig-a字段1002)之后,由此,sta將會獲知檢查ndp-sig-b字段。保留子字段可被保留以供將來使用。
包含在he-ndp-sig-b字段(例如ndp-sig-b字段1003)中的用戶/資源專用mac幀主體1500b可以包括paid或響應協議子字段中的一個或多個。paid子字段可以包括可用于代表sta的局部aid或其他可能的id。在一個示例中,ndp-sig-b字段可以是資源/用戶專用的,并且由此可以使用paid子字段來隱性地用信號通告所述資源分配。舉例來說,在子信道k和n上傳送的ndp-sig-b字段可以攜帶相同的paid。于是,paid指示的用戶可被分配子信道k和n。在ndp-sig-b字段中可以包含響應協議子字段,并且該子字段可以包括用戶/sta專用響應協議。在替換示例中,響應協議子字段可被包含在ndp-sig-a字段中,并且響應協議可以被所有sta/用戶共享。
響應協議子字段可以用于指示和/或標識以下的一個或多個:響應幀的格式、在響應幀中是否包含子信道選擇相關信息、或者是否有多個期望接收機在頻域、時域或碼域中同時傳送響應幀。作為示例,響應幀的格式可以指示答復幀是ndp幀還是具有mac主體的正常幀。響應協議子字段還可用于用信號通告在所述幀之后具有dlmu傳輸(具有xfis分離)。這樣一來,響應幀將不會是必需的。無論子信道選擇相關信息是否包含在響應幀中,作為示例,子信道選擇相關信息都可以包括子信道的秩或順序、量度(例如每一個子信道上的信號干擾噪聲比(sinr)或接收信號強度指示符(rssi))或是一個或多個最佳和/或最差子信道。
圖16示出的是使用了圖15中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。操作1601-1605以及1609分別與圖12中的操作1201-1205以及1209相似。ap可以在獲得媒體并具有關于多個用戶的業務量之后預備和傳送hendpmu-rts幀,并且sta可以接收這個分組,以及使用l-stf和l-ltf字段來開始分組檢測處理。通過解碼l-sig字段,sta可以確定該傳輸的長度,并且可以確定所述幀是不是ndpmac幀。該sta可以繼續解碼he-ndp-sig-a字段,并且可以在ndp指示字段被置位成1時確定所述幀是ndpmac幀。當ndp-sig-a字段中的ndp-sig-b存在字段是1時,sta可以確定跟隨有ndpsig-b。在確認所述幀是ndp幀之后,sta可以通過檢查ndpmac幀類型子字段來確定所述幀的類型。在操作1606,sta可以檢查ndp-sig-a字段中的ap地址,并且可以確定其是否與該ap相關聯的。與該ap相關聯的sta可以繼續檢查ndp-sig-b字段。所述與該ap相關聯的sta可以先在操作1606檢查是否在ndp-sig-a字段中設置了ndpsig-b存在字段,以便在所述sta先前沒有檢查過在ndp-sig-a字段之后是否跟隨有ndp-sig-b字段的情況下執行該檢查。與ap無關的sta可以檢查持續時間字段,并且可以相應地設置其nav(1607)。此外,sta還會檢查bw字段,以便確定用于mu傳輸的工作子信道。這些工作子信道可以是ap獲取的用于傳輸的子信道,并且可以與ap通告的總的工作帶寬相同或者更小。這樣一來,obsssta可以在所使用的子信道上設置nav,并且可以在一個或多個未被使用的子信道變得可用的時候使用所述子信道。
與ap關聯的sta可以繼續檢測和處理ndp-sig-b字段。由于不同子信道上傳送的ndp-sig-b字段可能存在差異,因此,sta有可能需要解碼在所有子信道上傳送的所有ndp-sig-b字段。通過在操作1608中檢查每一個子信道上的paid字段(或其他可能的標識),sta可以確定其是否是被指配到該子信道的sta(也就是說,sta可以確定(例如基于paid)其是否為mu傳輸及其資源分配的預期接收方)。sta分可被指配到多個子信道。由此,sta可能需要在所有子信道上解碼sig-b字段。
被指配到一個或一些子信道的sta可以前進至操作1609,以便基于ndp-sig-a和ndp-sig-b字段中運送的信息來預備響應幀。未被指配任何子信道的sta可以前進至操作1610,并且可以依照持續時間字段來設置nav。
以下描述的是關于hendpmu-cts幀主體的示例。sta可以使用ndpmu-cts幀來響應mu-rts幀,并且可以確認所述sta已經預備執行dlmu傳輸。hendpmu-cts幀主體可被包含在ndpmacppdu的sig字段中,并且可以使用如上所述的在圖9所示的hendpmacppdu中給出的結構。
圖17是關于hendpmu-cts幀主體1700的例示實施例的圖示。如圖17所示,ndpmu-ctsmac幀主體字段1700包括ndpmac幀類型子字段、mu模式子字段、paid/ta子字段、子信道信息子字段、同步信息字段、持續時間子字段以及保留子字段。
ndpmac幀類型子字段可用于將所述幀指示和/或標識成hendpmu-cts幀。mu模式子字段可用于指示或標識mu傳輸模式(例如mu-mimo、ofdma、su或時域多用戶聚合)。在替換示例中,mu模式子字段可以與ndpmac幀類型子字段相結合。paid/ta子字段可用于用信號通告或提供發射機地址。當sta傳送mu-cts幀時,paid/ta子字段可以用于用信號通告或提供sta地址或局部地址。
子信道信息子字段可供sta用來指示一個或多個優選子信道。舉例來說,sta可以依照接收信號強度來提供子信道的順序或秩,或者sta可以提供接收信號量度,例如每一個子信道的sinr或rssi。在替換示例中,sta可以提供一個或多個最佳子信道的索引和/或一個或多個最差子信道的索引。同步信息子字段可以包括時間/頻率/功率同步相關信息。持續時間子字段可用于用信號通告或提供txop持續時間。非預定sta可以使用持續時間子字段來設置其nav。保留子字段可被保留以供將來使用。
圖18示出的是使用了圖17中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。在操作1801,sta會響應于ndpmu-rtsmac幀來預備ndpmu-ctsmac幀。在預備mu-cts幀的過程中,sta會在ndpmac幀類型字段中指示ndpmu-cts幀(1802),該sta會在paid/ta字段中包含發射機id(1803),該sta會在子信道信息字段中指示優選子信道(1804),以及sta將會更新txop持續時間字段(1805)。此外,sta還可以在同步信息字段中提供同步信息(未顯示)。
作為mu-rts幀目的地的sta可以在結束接收mu-rts且經過了sifs時間之后傳送mu-cts幀。所述mu-cts幀可以使用圖17所示的ndp格式。
依照在mu-rts幀中定義或者在標準中預先定義的響應協議字段,如果在先前的mu-rts幀中什么都沒有顯示,那么ndpmu-cts傳輸可以使用以下的一項或多項:時域劃分(tdd)、頻域劃分(fdd)、碼域劃分或空域劃分。
關于tdd,sta可以在其間具有或不具有sifs間隔的情況下按順序傳送ndpmu-cts幀。該傳輸順序可以隱性地通過子信道指配或群組id中的位置陣列來通告。在替換示例中,從第一sta傳送的ndpmu-cts幀可以是在ndpmu-rts幀之后且經過了sifs時間傳送的。然后,ap可以傳送ndp幀,以便輪詢下一個sta。在接收到ndp輪詢幀時,第二sta可以發送ndpmu-cts幀。對于來自剩余sta的剩余ndpmu-cts幀傳輸來說,所述傳輸可以遵循相似的過程。
關于fdd,sta可以同時在不同的頻率子信道上傳送ndpmu-cts幀。sta可以在為其指配的一個或多個子信道上傳送ndpmu-cts幀。或者,sta可以通過使用某個映射函數而在子信道上執行傳輸。該映射函數會將sta映射到子信道,并且可以通過群組id或簇id中定義的子信道/資源分配或位置比特字段/陣列來得到。
關于碼域劃分,sta可以在相同頻帶上同時傳送ndpmu-cts幀,并且可以使用為其預先指配的序列來調制ndpmu-cts幀。在替換示例中,來自所有sta的l-stf、l-ltf和l-sig字段可以是相同的,并且ndp-sig字段可以用sta專用序列來調制。關于空域劃分,sta可以使用上行鏈路mu-mimo方案來傳送ndpmu-cts幀。
ap可以檢測所有ndpmu-cts幀,并且可以依照所收集的子信道信息字段來將子信道重新指配給sta。ap可以依照同步信息字段來預備同步相關信令,并且可以預備下行鏈路調度幀(所述幀也可以是ndp幀),其中所述幀可以包括或者不包括子信道指配和同步信息。或者,在替換示例中,ap可以直接預備下行鏈路mu傳輸,并且在plcp報頭中,ap可以重新指配子信道以及提供同步信息。非期望sta有可能接收到該分組,并且可以相應地更新或設置其nav。
以下描述的是關于ndpmu輪詢幀主體的示例。ap可以使用ndpmu輪詢幀來保留mutxop,以及在一個示例中,用以調度ulmu傳輸。在這里描述了關于ndpmu輪詢幀主體的四個示例,并且本領域普通技術人員將會理解,在所描述的示例的范圍以內,其他ndpmu輪詢幀主體設計也是可能的。
關于ndpmu輪詢幀主體的第一示例,所述幀主體可以包含在ndpmacppdu的sig字段中,其中所述ppdu可以使用在關于hendpmacppdu的第一例示實施例中給出的結構。
圖19是關于例示的ndpmu輪詢幀主體實施例中的第一實施例的圖示。在圖19所示的示例中,ndpmu輪詢mac幀主體字段1900可以包括ndpmac幀類型子字段、mu模式子字段、ap地址/ta子字段、群組id/多播paid子字段、持續時間子字段以及保留子字段。
ndpmac幀類型子字段可用于指示和/或標識所述幀是一個hendpmu輪詢幀。mu模式子字段可用于指示和/或標識mu傳輸模式(例如mu-mimo、ofdma、su或時域多用戶聚合)。在替換示例中,mu模式子字段可以與ndpmac幀類型子字段相結合。ap地址/ta子字段可以用于發送或提供發射機地址。當ap傳送mu輪詢幀時,所述幀可以用于用信號通告或提供ap地址。群組id/多播paid子字段可被從ap傳送到多個sta,并且可以用于用信號通告sta的群組id。在替換示例中,群組id/多播paid子字段可以用于運送多播局部aid,其中與典型的mu傳輸相比,所述傳輸可以包含更多的sta。在這種情況下,一些被輪詢的sta不會在后續的ulmu傳輸中被分配時隙。持續時間子字段可用于用信號通告txop持續時間。非預定sta可以使用該子字段來設置nav。保留子字段可被保留以供將來使用。
圖20示出的是使用了圖19中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。操作2001-2010分別與圖12中的操作1201-1210相似,但是存在少量差異。例如,在操作2007,sta會檢查ndpmac幀類型字段,并且會確定幀類型是ndpmu輪詢幀。此外,當sta在操作2008中確定它是ndpmu輪詢幀的預定接收方之后,在操作2009,如果該sta的緩沖器中具有業務量,那么所述sta可以預備執行ul傳輸。
在這里將會簡要描述圖20所示的處理。在獲得媒體并具有關于多個用戶的業務量之后,ap可以預備并傳送hendpmu輪詢幀。sta可以接收到這個分組,并且可以使用l-stf和l-ltf字段來開始分組檢測處理。通過解碼l-sig字段,sta可以確定該傳輸的長度(2001),并且可以基于閾值測試來確定所述幀是不是ndp幀(2002)。sta可以繼續解碼he-ndp-sig字段,并且可以在ndp指示字段被置位成1時確定所接收的幀是ndpmac幀(2004)。
sta可以重新訪問ndpmac幀主體子字段(2006)。在這里,ndpmac幀類型和mu模式字段可以指示mu輪詢幀和mu傳輸模式(2007)。通過檢查ap地址以及群組id/多播字段,sta可以確定其是否為mu傳輸的預定接收方(2008)。如果sta與ap相相關聯,并且群組id與在所述幀中傳送的群組id相同,那么可以認為該sta是預期接收方之一。sta可以檢查其上行鏈路業務量緩沖器,并且可以在存在用于傳輸的數據的情況下開始預備ndpulr幀傳輸,以便在mu-rts傳輸結束且經過了sifs時間之后傳送所述傳輸。否則,sta可以確定它不是所述傳輸的一部分,并且可以檢查持續時間字段以及相應地設置nav。
對于ndpmu輪詢幀主體的第二示例來說,所述幀主體可被包含在ndpmacppdu的sig字段中,其中所述ppdu可以使用圖9顯示的hendpmacppdu中給出的結構。
圖21是關于第二例示ndpmu輪詢幀主體2100的圖示。在圖21所示的示例中,大多數的子字段與圖19所示的示例相似。然而,這些子字段可以使用不同數量的比特。還此外還可以包括一個附加子字段,即ulr子字段,其中所述子字段可以用于控制后續的ulr幀。ulr協議子字段可以包括以下的一項或多項:響應幀格式(例如該答復幀是ndp幀還是具有mac主體的正常幀)、在響應幀中是否需要子信道選擇相關信息、在響應幀中是否需要同步信息、所述ulr幀是否需要上行鏈路探測幀或訓練序列、在ulr幀中是否需要鏈路適配相關信息、或者是否有多個預期接收機會在頻域、時域和碼域中同時傳送響應幀。
作為示例,子信道選擇相關信息可以包括子信道的秩或順序、量度(例如每一個子信道上的sinr或rssi)、或是一個或多個最佳和/或最差子信道。作為示例,同步信息可以包括發射功率、鏈路余量、時間戳或壓縮時間戳、或是載波頻率偏移。至于ulr幀是否需要上行鏈路探測幀或訓練序列,這樣做可以允許ap探測sta的信道,并且由此相應地調度上行鏈路mu傳輸。如果允許多個探測幀,那么可以使用這個子字段來指示特定的探測幀格式。與在ulr幀中是否需要鏈路適配相關信息有關的信息可供ap用來為即將到來的上行鏈路mu傳輸指配mcs。這種設計允許ap為sta指配mcs。
頻域中的同時傳輸可以是指sta在為其指配的互不重疊的子信道上傳送響應幀。時域中的同時傳輸可以是指sta在不同時隙上傳送響應幀。在每一次上行鏈路傳輸之前,ap既可以輪詢也可以不輪詢所述sta。碼域中的同時傳輸可以是指sta使用相同的時間-頻率資源來傳送響應幀。然而,它們可以使用預先定義的正交序列,以使ap可以在接收機上對其進行區分。
圖22示出了使用圖21中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。操作2201-2210分別與圖20中的操作2001-2010相似,只不過在操作2209中,sta可以附加地檢查ulr協議字段,以便據此來預備相應的信息。在獲得媒體且具有多個用戶的業務量之后,ap可以預備和傳送hendpmu輪詢幀,并且依照圖22,sta可以使用接收這個分組,并且可以使用l-stf和l-ltf字段而開始分組檢測處理。
關于第三例示ndpmu輪詢幀主體,所述幀主體可被包含在ndpmacppdu的sig字段中,其中所述ppdu可以使用圖9顯示的hemacppdu中給出的結構。
圖23是關于ndpmu輪詢幀主體2300的第三示例的圖示。在圖23所示的示例中,ndpmu-rts幀主體2300可以允許ap輪詢任何用戶,由此,所述幀的預定用戶不受群組id或多播id限制。任何具有想要借助上行鏈路mu傳輸傳送的上行鏈路業務量的sta都會在接收到這個幀時用ulr幀進行答復。在該示例中,大多數的子字段與圖19所示的示例相似,但是這些子字段可以使用不同數量的比特。更進一步,在該示例中不會包含群組id/多播paid子字段,并且會提供爭用ulr許可子字段,其中該字段可以用于指示是否允許基于爭用的ulr傳輸,并且在一個示例中,可提供被允許的基于爭用的ulr傳輸類型。舉例來說,在這個幀之后經過了sifs時間,ulr可以同時用不同的正交序列來被傳送。或者,ap可以保留特定的時隙,以供意圖在ulmu傳輸中執行傳輸的sta爭用和發送ulr幀等等。
圖24示出的是使用了圖23中的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。操作2401-2407分別與圖20中的操作2001-2007相似。此外,在操作2408,sta可以確定其是否與ap相關聯,如果是的話,那么該sta可以前進至操作2409。否則,sta會前進到操作2410,并且會檢查持續時間字段以及相應地設置其nav。
特別地,在獲得媒體并且具有關于多個用戶的業務量之后,ap可以預備和傳送hendpmu輪詢幀,sta可以接收到該分組,并且可以使用l-stf和l-ltf字段而開始分組檢測處理。通過解碼l-sig字段,sta可以確定該傳輸的長度(2401)。sta可以繼續解碼he-ndp-sig字段,并且會在ndp指示字段被置位成1時注意到這是ndpmac幀(2404)。
sta可以重新訪問ndpmac幀主體子字段(2406)。在這里,ndpmac幀類型和mu模式子字段可以指示mu輪詢幀和mu傳輸模式(2407)。通過檢查ap地址,sta可以確定所述幀是否由相關聯的ap發送(2408)。如果sta與ap相關聯,那么在操作2409,它可以繼續該解碼過程。否則,sta可以確定它不是傳輸的一部分,并且可以檢查持續時間字段以及相應地設置nav(2410)。
一旦確認sta與ap相關聯(2408),那么與ap關聯且要傳送數據的sta可以借此機會發送ul幀。換句話說,圖23顯示的幀是一種由ap傳送到所有相關聯的sta的廣播幀。相應地,應該理解的是,所有相關聯的sta也都是預定接收機,由此,sta可以爭用一個或多個時隙來進行上行鏈路傳輸。
通過檢查爭用ulr許可字段,sta可以確定是否在經過了跟隨當前幀的sifs時間之后調度基于爭用的ulr傳輸時隙(2409),并且可以通過檢查業務量緩沖器來確定其是否可以用緩沖器中等待傳輸的數據來執行基于爭用的ulr傳輸(2411)。在操作2409,如果sta確定不允許基于爭用的ul傳輸,那么該sta可以檢查持續時間字段,并且可以相應地設置其nav(2412)。
對于ndpmu輪詢幀主體的第四示例來說,所述幀主體可被包含在ndpmacppdu的sig字段中,其中所述ppdu可以使用圖10所示的例示hendpppdu中給出的結構,其中可以使用ndp-sig-a和ndp-sig-b字段。
圖25是關于ndpmu輪詢幀主體2500的第四示例的圖示。在圖25所示的示例中,包含在ndp-sig-a字段中的ndp幀主體2500a可以包括ndpmac幀類型子字段、mu模式子字段、ap地址/ta子字段、持續時間子字段、同步子字段、bw子字段、ndp-sig-b存在子字段和保留子字段。
ndpmac幀類型子字段可用于指示和/或標識hendpmu輪詢幀。mu模式子字段可以用于指示或標識mu傳輸模式(例如mu-mimo、ofdma、單用戶(su)或時域多用戶聚合)。在替換示例中,mu模式子字段可以與ndpmac幀類型子字段相結合。ap地址/ta子字段可用于用信號通告或提供發射機地址。當ap傳送mu輪詢幀時,其可以用于用信號通告或提供ap地址。持續時間子字段可用于用信號通告或提供txop持續時間。非預定sta可以使用持續時間子字段來設置其nav。
同步信息子字段可以包括從ap傳送到sta的時間/頻率/功率同步相關信息。或者,ap可以使用該子字段來要求sta用所需要的時間/頻率/功率同步相關信息做出響應。這個子字段可被包含在ndp-sig-a字段中(如圖15所示),并且同步信息可以被所有sta/用戶共享。在替換示例中,這個子字段可被包含在ndp-sig-b字段中,并且可以包括用戶專用/sta專用同步信息。
bw子字段可以用于指示bw,其中所述bw可以是ap的工作bw、在所述txop中獲取的bw或子信道bw(在基本子信道大小會依照傳輸改變的情況下)。ndp-sig-b存在子字段可用于用信號通告在ndp-sig-a字段之后是否跟隨有ndp-sig-b字段。保留子字段可被保留供將來使用。
包含在he-ndp-sig-b字段中的用戶/資源專用mac幀主體2500b可以包括paid子字段、響應協議子字段以及保留子字段。paid子字段可以包括可用于代表sta的局部aid或是別的可能id。ndp-sig-b字段可以是資源/用戶專用的,由此,paid字段可以用于隱性地用信號通告資源分配。舉例來說,在子信道k和n上傳送的ndp-sig-b字段可以攜帶相同的paid。于是,所述paid指示的用戶可被分配給子信道k和n。
ulr協議子字段可被包含在ndp-sig-b字段中,并且可以包含用戶/sta專用響應協議。在替換示例中,這個子字段可以包含在ndp-sig-a字段中,并且響應協議可以被所有sta/用戶共享。該子字段可以與第二例示hendpmu輪詢幀主體實施例中定義的子字段相似。保留子字段可被保留以供將來使用。
圖26示出的是使用了圖25的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。圖26中的一些操作2601-2610與圖20中的操作2001-2010相似,但是存在一些與使用ndpsig-a和ndp-sig-b相關聯的例外情況。舉例來說,在2604中,在確定所述幀是ndp幀之后,sta可以通過檢查ndpsig-a字段中的ap地址來確定sta是否與ap相關聯。如果是的話,那么sta前進到操作2607,如果不是,那么sta前進到操作2608,并會依照持續時間字段來設置其nav。在操作2607,sta會檢查ndpsig-b字段中的staid,以便確定其是否為mu傳輸的預定接收方。如果是的話,那么sta前進到操作2609,如果不是,那么sta前進到操作2601,并且會依照持續時間字段來設置其nav。在操作2609,sta會檢查其業務量緩沖器,并且確定其是否具有將要傳輸的業務量/數據,如果是的話,那么它會預備傳送至ap的響應幀。
特別地,在獲得媒體且具有關于多個用戶的業務量之后,ap可以預備和傳送hendpmu輪詢幀,并且sta可以接收這個分組,以及使用l-stf和l-ltf字段來開始分組檢測處理。通過解碼l-sig字段,sta可以確定該傳輸的長度(2601)。在確定長度小于閾值之后(2602),sta可以繼續解碼he-ndp-sig-a字段,并且可以在ndp指示字段被置位成1時核實所述幀是ndpmac幀(2604)。在確認所述幀是ndp幀之后,sta可以通過檢查ndpmac幀類型子字段來確定幀類型。sta可以檢查ap地址,并且可以確定其是否與ap相關聯(2606)。當ndpsig-b存在字段為1時,sta還可以確定在ndpsig-a字段之后存在ndp-sig-b字段,并且該操作既可以結合操作2604或2606來執行,也可以在這些操作之間進行。與ap關聯的sta可以通過檢查/讀取其中的子字段來繼續分析ndp-sig-b字段(2607)。不與ap相關聯的sta可以檢查持續時間字段,并且可以相應地置位其nav(2608)。此外它們還可以檢查bw字段,以便確定用于mu傳輸的工作子信道。這些工作子信道可以是ap獲取的用于傳輸的子信道,并且會與ap通告的總工作帶寬相同或更小。這樣一來,obsssta可以在所使用的子信道上設置其nav,并且可以在一個或多個未被使用的子信道變得可用的時候使用這些子信道。
與ap相關聯的sta可以繼續分析ndp-sig-b字段(2607)。由于在不同子信道上發送的ndp-sig-b字段有可能是不同的,因此,sta可能需要解碼在所有子信道上發送的所有ndp-sig-b字段。通過檢查每一個子信道上的paid字段(或其他可能的標識),sta可以確定其是否是被分配給該子信道的sta(2607)(也就是說,sta確定它是否為預定接收方)。sta可被指配到多個子信道。由此,sta可能需要解碼所有子信道上的ndpsig-b字段。被指配到一個或多個子信道的sta可以檢查其業務量緩沖器,并且可以基于同時在ndp-sig-a和ndp-sig-b字段中運送的信息來預備響應幀(2609)。未被指配任何子信道的sta可以相應地設置其nav(2610)。
以下描述的是ndpmuul調度幀主體的示例。ap可以使用ndpmuul調度幀來保留ulmutxop,以及調度ulmu傳輸。ndpmuul調度幀可以使用與以上描述的任一ndpmu-rts幀的示例相類似的幀格式(相關示例參見圖11、13和15)。特別地,這三個例示ndpmu-rts幀中的任何一個都可以直接應用于ndpmuul調度幀,但是在一些示例中,ndpmac幀類型和同步信息子字段可以是不同的。
ndpmac幀類型子字段可以指示所述幀是ndpmuul調度幀。同步信息子字段可以包括所建議的同步信息,其中可以包括所建議的發射功率、所建議的定時調整或是所建議的頻率調整中的至少一個。
在替代示例中,ndpmuul調度幀可以包括附加的上行鏈路控制信息,該信息可以包括所建議/指配的nsts子字段、所建議/指配的mcs子字段、所建議/指配的bw子字段以及最大ul分組長度子字段。所建議/指配的nsts子字段可以用于指示為每一個用戶建議或指配的空間時間流的數量。如果使用的是如10所示的例示的ndpppdu,那么可以在ndp-sig-b字段中運送該子字段。所建議/指配的mcs子字段可用于指示為每一個用戶建議或指配的mcs。如果使用的圖10所示的例示ndpppdu,那么可以在ndp-sig-b字段中運送該子字段。所建議/指配的bw子字段可用于指示為每一個用戶建議或指配的帶寬。這一點可以通過群組id而被隱性地用信號通告。如果使用的是圖10所示的例示ndpppdu,那么可以在ndp-sig-b字段中隱性或顯性地運送該子字段。最大ul分組長度子字段可以運送最大ul分組長度。ap可以根據在ulr幀中傳送的ul業務量信息以及所指配的mcs/nsts來計算最大ul分組長度。sta可以使用該子字段來填充上行鏈路分組,以使其在到達ap時被校準。
圖27示出的是使用了ndpmuul調度控制幀的例示hemu過程的流程圖。圖27中的一些操作與圖12的操縱相類似,并且應該是不言自明的。舉例來說,在2704,在確定所述幀是ndp幀之后,sta可以重新訪問ndpsig字段(2706),并且可以通過檢查ndpmac幀類型字段來確定幀類型(2707)。在操作2707,一旦確定所述幀是ndpmuul調度控制幀,那么sta可以決定檢查/讀取ap地址、群組id和/或簇id(未示出)字段中的id,以便確定該sta是不是ndpmac幀的預定接收方(2708)。如果是的話,那么sta前進到操作2709,如果不是,那么在操作2710,sta前進至基于持續時間字段來設置其nav。在操作2709,sta可以預備ul數據傳輸,并且可以執行同步以及設置傳輸控制協議(tcp)。此后,sta可以使用由ap為上行鏈路業務量傳輸所指配的mcs和nsts(2711)。
特別地,ap可以預備跟隨在其他mu控制幀(例如ndpmu輪詢和ndpulr交換)之后的ndpmuul調度幀。作為替換,ap可以獲取媒體,并且可以在ulmutxop開端傳送這個幀。sta可以先檢查ap地址,并且可以確定其是否與ap相關聯(2708)。不與ap相關聯的sta可以相應地設定或更新nav設置(2710)。如果在hendpmuul調度幀中運送bw字段,那么sta可以在bw字段指示的某些子信道上檢查其nav。與ap關聯的sta可以繼續解碼過程,直至操作2709。
sta可以檢查群組id/簇字段(2708)。屬于所述群組/簇的sta可以預備上行傳輸(2709)。它們可以使用ap建議的同步來調整功率、定時以及頻率偏移,并且可以設置tcp(2709)。它們可以使用ap為上行鏈路業務量傳輸指配的mcs和nsts(2711)。它們可以使用最大ul分組長度作為填充或截斷處理的指導。不屬于該群組或簇的sta可以相應地設定或更新其nav(2710)。
以下描述的是關于圖28顯示的ndpulr幀主體的示例。sta可以使用ndpurl幀來用信號通告或指示上行業務量,以及請求ultxop。在一個示例中,ap可以輪詢sta,并且sta可以用ulr幀來回應。在另一個示例中,sta可以在沒有來自ap的輪詢的情況下傳送ulr幀(例如每隔預定時段一次)。
圖28是可以包含在ndpmacppdu的sig字段中的例示hendpulr幀主體的圖示。所述ndpmacppdu可以使用圖9所示的例示hendpmacppdu中給出的結構。
在圖28所示的示例中,ndpulrmac幀主體字段可以包括ndpmac幀類型子字段、mu模式子字段、paid子字段、業務量信息子字段、優選mcs/nsts子字段、持續時間子字段以及保留子字段。
ndpmac幀類型子字段可用于指示或標識所述幀是hendpulr幀。mu模式子字段可用于指示或標識mu傳輸模式(例如mu-mimo、ofdma、su或時域多用戶聚合)。在替換示例中,mu模式子字段可以與ndpmac幀類型子字段相結合。paid子字段可用于用信號通告或提供發射機地址。當sta傳送ulr幀時,其可用于用信號通告或提供sta地址。業務量信息子字段可用于用信號通告或提供上行鏈路業務量信息,其中作為示例,該信息可以包括長度、優先級、業務量類別或接入類別。
sta可以使用優選mcs/nsts子字段來指示或標識優選的mcs和/或nst以及空間時間流的數量。sta可以使用優選子信道子字段來指示或標識優選子信道或資源分配。在替換示例中,與指示或標識優選子信道不同,該子字段可以改為用于指示或提供子信道的秩/順序或詳細信道量度,例如每一個子信道上的sinr或rssi。
持續時間子字段可用于用信號通告或提供txop持續時間。非預定sta可以使用該子字段來設置其nav。保留子字段可被保留以供將來使用。
在另一個示例中,hendpulr幀可以包括附加子字段,例如同步信息子字段。該同步信息子字段可以包括從sta傳送到ap的時間/頻率/功率同步相關信息。sta可以使用該子字段來要求ap報告時間/頻率/功率同步相關信息。
具有上行鏈路業務量的sta可以在獲得媒體的時候發送ndpulr幀,或者被ap輪詢的sta可以用ndpulr幀來做出響應。如果多個sta同時傳送ndpulr幀,那么可以在時域、頻域、碼域或空域中分離ndpulr幀。
圖29示出的是使用了圖28的例示ndpmu控制幀的例示hemu過程的流程圖。sta可以預備mu-ulr幀(2901),sta可以在ndpmac幀類型字段中指示ndpulr幀(2902),sta可以在paid/ta字段中包含發射機id(2903),sta可以在子信道信息和優選mcs/nsts字段中指示優選子信道和mcs/nst(2904),sta可以在業務量信息字段中指示業務量長度、優先級、業務量類別及接入類別(2905),以及sta可以在持續時間字段中指示txop持續時間(2906)。
一旦接收到一個或多個ndpmaculr幀,則ap可以檢測所有ulr幀,并且可以使用所收集的優選子信道信息以及業務量信息來執行分簇/分群。ap可以預備用于調度mu上行鏈路傳輸的ndpulmu調度幀。ap可以使用所收集的同步信息來建議或設定功率、定時和頻率調整,并且可以使用所收集的信道狀態信息來建議或設定用于上行鏈路傳輸的mcs和nsts。非預期sta可以從ap接收ndpulmu調度幀,并且可以相應地執行并更新或設置其nav。
上述示例使用了sifs作為幀間間隔。然而,其他幀間間隔技術(例如減小的幀間間隔(rifs))也是可以使用的。此外,雖然這里描述的解決方案考慮的是ieee802.11專用協議,然而應該理解,這里描述的解決方案并不局限于這種場景,并且還適用于其他無線系統。
目前業已執行了分析來比較以下的三種場景:基準(使用當前版本的ieee802.11ac的單用戶傳輸)(su)、具有完整的mac控制幀(ofdma)的ulofdma傳輸、以及具有這里描述的例示ndpmac幀的ulofdma傳輸(ndpofdma)。該分析的假設是ap在80mhz的信道上工作(對于su來說,非apsta會在80mhz的信道上工作,而對ofdma來說,假設會有四個用戶,并且每一個用戶都被指配了一個20mhz的子信道);所使用了msdu分組大小是兩個(1408字節(大型分組)和36字節(小型分組));并且ulofdma信道接入包括mu輪詢、ulr、mu調度、上行ofdma數據以及ack幀。所述分析還會以信道b上的phy層仿真為基礎,其中ap在該信道上具有8個天線,并且sta具有一個天線。然而應該了解,在不脫離這里公開的概念的情況下,這里公開的特征和技術也可以應用于其他場景。
圖30是顯示了針對大型分組而言,對基準、針對全部mac控制幀的ulofdma傳輸以及具有這里描述的的例示ndpmac幀的ulofdma傳輸進行比較的分析所得出的結果的圖示。
圖31是顯示了對于小型分組而言,對基準、針對全部mac控制幀的ulofdma傳輸以及且具有這里描述的例示ndpmac幀的ulofdma傳輸進行比較的分析所得出的結果的圖示。
分析結果表明,使用ofdmandp方案的吞吐量提升是非常顯著的。
如上文中詳細描述的那樣,ulmu傳輸涉及了同時執行傳輸的多個用戶。在上行鏈路數據傳輸之前有可能需要執行交換業務量信息、在多個用戶之間進行同步以及分配資源的處理。由此,ulmu傳輸有可能需要額外的控制幀。舉例來說,ap可能需要輪詢多個sta來確定所述sta是否要傳送上行鏈路業務量。非ap-sta可以從ap請求上行鏈路傳輸時機。ap可能需要發送用于調度和觸發ulmu傳輸的幀,以使多個sta可以同步和預備上行鏈路數據傳輸。ap和sta可能需要交換用于ulmu同步的預先校正參數。以上的所有例示幀交換都可以被認為是額外開銷,并且有可能導致系統吞吐量降低。在以下描述的示例中描述了用于評估ulmu傳輸性能的方法,其中通過使用所述方法,有助于制訂用于這里描述的任一ulmu設備、系統和方法的設計標準。
圖32是用于su傳輸和ulmu傳輸的例示抽象模型的圖示。在圖32所示的示例中,su傳輸和ulmu傳輸被認為是通過將ulmu傳輸開銷與su傳輸開銷相比較來分析可被接受的ulmu控制幀開銷數量的框架的一部分。在圖32以及以下等式中,tcon是爭用持續時間,tp是前序碼持續時間,
對于su傳輸來說,sta可以使用舊有的csma/ca機制來將分組發送到另一個sta。該sta可以競爭并獲取無線介質,然后可以發送包含前序碼和mac幀的ppdu。如果執行接收的sta成功解碼該分組,那么它可以在接收到數據分組且經過sifs時間之后向第一sta發送應答幀。
對于ulmu傳輸來說,ap或非apsta可以競爭并獲取無線介質,并且ap和sta可以交換控制幀。然后,sta可以開始針對ap的ulmu傳輸。ap可以在解碼了分組之后向sta傳送應答幀。在這里描述的示例中,使用了ofdma方案作為用于執行關于ulmu傳輸的開銷分析的示例。然而,用于ulmu設備、系統及方法的設計和分析可以適配于任何類型的方案。
在一個示例中,為了實現如下的目標吞吐量增益g:
mu控制幀可以用一種能使總的控制幀持續時間滿足下式的方式來設計:
基于等式1,當g=1時,基準需求將會是:
tc<(tcon+tp+tack)(nu-1)
其中nu是ulmu傳輸中的用戶數量。
假設mu和su傳輸具有相同的爭用時段,其中在該時段中,分組大小對于su和mu傳輸來說都是固定的,并且mcs等級對于su和mu傳輸而言也都是固定的,mu傳輸的txop持續時間是(其中dmu代表ulsta傳送的信息比特,rmu代表一個ulsta的mcs速率,dsu代表su傳輸傳送的信息比特,rsu代表在su傳輸中使用的mcs速率,nd代表數據音調的數量,以及tsym代表包含cp的ofdm符號持續時間):
su傳輸的txop持續時間是:
基于以上等式,mu傳輸的最大吞吐量可被表述成:
su傳輸的吞吐量可被表述成:
基于上述假設,rmu=rsu=r(su和mu傳輸具有相同的mcs)。如果關于mu和su傳輸的吞吐量的等式的公共部分(tcon+tp+tack)rnd被表示成a,那么該吞吐量的比值可以由下式給出:
如果進一步假設dmu=dsu=d(用于每一個sta的分組大小都是相同的),那么:
當吞吐量預計大于某個閾值g(或g=1)時,這時可以認為mu傳輸是可取的:
于是:
(a+dtsym)nu>g(a+nudtsym+tcrnd)
為了實現100*(g-1)百分比的吞吐量增益,ulmu控制幀的持續時間應該滿足:
并且基準需求可被表述成g+1或者:
tc<(tcon+tp+tack)(nu-1)
為了將以上分析引入ieee802.11wifi系統,可以適配下表1中提供的假設。表1中提供的假設考慮了最新的ieee802.11開發。
表1
圖33是描繪涉及了4個ofdma用戶的ulmu傳輸的不同目標增益的例示設計需求的圖表。圖34是描繪涉及了8個ofdma用戶的ulmu傳輸的不同目標增益的例示設計需求的圖表。圖33和34所示的示例顯示了在不同的指定目標吞吐量增益下,最大允許控制幀持續時間相比于ofdm數據分組大小的曲線。
在圖33和圖34描繪的實施例中,如果目標吞吐量閾值g被設置成1,則意味著mu傳輸的吞吐量預計會與su傳輸一樣有效,那么,最大允許控制幀持續時間將不會取決于ofdm數據分組大小;ofdm數據分組大小取決于分組大小(以比特為單位)、mcs速率以及每用戶每ofdm符號的子載波數量。對于4用戶和8用戶ofdma傳輸來說,最大允許控制幀持續時間分別是513μs和1197μs。如果設計目標g也就是mu的目標吞吐量增益閾值增大,那么最大允許控制幀持續時間將會明顯減小。
更進一步,在圖33和34描繪的示例中,如果g大于1,那么最大允許控制幀持續時間tc將會取決于ofdm數據分組大小。舉例來說,對于4用戶ofdma來說,如果mu數據分組包含在1個ofdm符號中,那么在將g分別設置成1.5、2和3的時候,最大允許控制幀持續時間將會是280μs、163μs以及46μs。在考慮較大分組(例如用于mu數據傳輸的20個ofdm符號)時,如果目標是1.5倍的mu吞吐量增益,那么最大允許控制幀持續時間可以是178μs。如果所預計的是2倍的mu吞吐量增益,那么ulmu傳輸的整個控制開銷需要控制在11μs以內。并且,3倍的mu吞吐量增益有可能是無法通過4用戶ofdma傳輸和20個mu數據符號實現的。
對于8個ofdma傳輸來說,mu傳輸有可能會更為有效,因為將會有更多的用戶共享相同的爭用時段和前序碼持續時間。此外,應答信令有可能是同時的。由此,系統可以容忍更長的控制幀開銷。如圖34所示,作為示例,對于小型mu分組大小(例如1個ofdm符號)來說,在將g設置成1.5、2和3時,最大允許控制幀持續時間分別可以是736μs、505μs以及274μs。對于較大的mu分組大小(例如20個ofdm符號)來說,在將g設置成1.5、2和3時,最大允許控制幀持續時間分別可以是634μs、353μs以及72μs。
圖35是描繪在數據符號長度固定且具有4個ofdma用戶的情況下的ulmu控制幀的設計需求的圖表。
圖36是描繪在數據符號長度固定且具有8個ofdma用戶的情況下ulmu控制幀的設計需求的圖表。
雖然在上文中描述了采用特定組合的特征和要素,但是本領域普通技術人員將會認識到,每一個特征或元素既可以單獨使用,也可以與其他特征和要素進行任何組合。此外,這里描述的方法可以在引入計算機可讀介質中以供計算機或處理器運行的計算機程序、軟件或固件中實施。關于計算機可讀媒體的示例包括電信號(經由有線或無線連接傳送)以及計算機可讀存儲介質。關于計算機可讀存儲媒體的示例包括但不局限于只讀存儲器(rom)、隨機存取存儲器(ram)、寄存器、緩沖存儲器、半導體存儲設備、磁介質(例如內部硬盤和可移除磁盤)、磁光介質、以及光介質(例如cd-rom碟片和數字多用途碟片(dvd))。與軟件關聯的處理器可以用于實施用于wtru、ue、sta、終端、基站、rnc或任何計算機主機內的射頻收發信機。