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具有與傳統(tǒng)系統(tǒng)互操作性的高速媒體接入控制的制作方法

文檔序號(hào):7748214閱讀:212來源:國知局
專利名稱:具有與傳統(tǒng)系統(tǒng)互操作性的高速媒體接入控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及通信,尤其涉及媒體接入控制。
背景技術(shù)
為了提供諸如語音和數(shù)據(jù)之類的各種通信,廣泛部署了無線通信系統(tǒng)。典型的無 線數(shù)據(jù)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)為多個(gè)用戶提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)共享資源的接入。一種系統(tǒng)可以使用多種 接入技術(shù),如頻分復(fù)用(FDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)、碼分復(fù)用(CDM)等。示例的無線網(wǎng)絡(luò)包括基于蜂窩的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。一些這樣的例子如下(1) "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station CompatibiIityStandard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”(IS-95 標(biāo)準(zhǔn));(2)由名為 “3rd Generation Partnership Project”(3GPP)提供的標(biāo)準(zhǔn)(W-CDMA 標(biāo)準(zhǔn)),其包含在一組 文檔 3G TS 25. 21U3G TS25. 212、3G TS 25. 213 和 3G TS 25. 214 中;(3)由名為 “3rd GenerationPartnership Project 2" (3GPP2)提供的標(biāo)準(zhǔn)(IS_2000 標(biāo)準(zhǔn)),其包含在 "TR-45. 5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread SpectrumSystems"φ ; (4) 循TIA/EIA/IS-856標(biāo)準(zhǔn)(IS-856標(biāo)準(zhǔn))的高數(shù)據(jù)速率(HDR)系統(tǒng)。
無線系統(tǒng)的其他例子包括無線局域網(wǎng)(WLAN),如IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)(即 802. ll(a)、(b)或(g))。采用包括正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制技術(shù)的多輸入多輸出(MIMO) WLAN,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)。為了改進(jìn)802. 11以前標(biāo)準(zhǔn)的一些缺點(diǎn),已經(jīng)引入了 IEEE 802. 11(e)。隨著無線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展,已經(jīng)可以提供更高的數(shù)據(jù)速率。更高的數(shù)據(jù)速率為先 進(jìn)應(yīng)用創(chuàng)造了可能,如語音、視頻、高速數(shù)據(jù)傳輸以及各種其他應(yīng)用。但是,不同的應(yīng)用對(duì)于 其各自的數(shù)據(jù)傳輸具有不同的要求。多種數(shù)據(jù)類型有延時(shí)和吞吐量要求,或者需要一定的 服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證。在沒有資源管理的情況下,可能會(huì)降低系統(tǒng)的容量,并且,系統(tǒng)可能 無法高效地工作。媒體接入控制(MAC)協(xié)議通常用于在多個(gè)用戶之間分配共享的通信資源。MAC協(xié) 議通常將高層與用于收發(fā)數(shù)據(jù)的物理層接合起來。為了從數(shù)據(jù)速率增長中獲益,MAC協(xié)議 必須被設(shè)計(jì)成高效地利用共享資源。通常也希望與替換的或傳統(tǒng)(legacy)的通信標(biāo)準(zhǔn)保 持互操作性。因此,本領(lǐng)域中需要高效地利用高吞吐量系統(tǒng)的MAC處理。本領(lǐng)域中還該需 要與各種類型的傳統(tǒng)系統(tǒng)保持后向兼容的MAC處理。

發(fā)明內(nèi)容
這里公開的實(shí)施例解決了對(duì)高效地利用高吞吐量系統(tǒng)且可以與各種傳統(tǒng)系統(tǒng)保 持后向兼容的MAC處理的需求。在一個(gè)方面中,根據(jù)傳統(tǒng)傳輸格式來發(fā)送第一個(gè)信號(hào)以預(yù) 留共享媒體的一部分,并且在預(yù)留的部分期間,根據(jù)第二種傳輸格式進(jìn)行通信。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種在一個(gè)或多個(gè)根據(jù)第一種傳輸格式進(jìn)行通信的 設(shè)備與一個(gè)或多個(gè)根據(jù)第二種傳輸格式進(jìn)行通信的設(shè)備之間進(jìn)行傳輸信道上互操作的方 法,所述方法包括根據(jù)所述第一種傳輸格式在所述傳輸信道上發(fā)送信號(hào),以便將所述傳 輸信道預(yù)留一段持續(xù)時(shí)間;其中所述預(yù)留的持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于根據(jù)所述第一種傳輸格式的間 隔,并且包括根據(jù)所述第二種傳輸格式的至少一個(gè)間隔;以及在所述預(yù)留的持續(xù)時(shí)間期間, 根據(jù)所述第二種傳輸格式進(jìn)行通信。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供一種傳輸信道上的通信方法,包括根據(jù)多種通信 格式中的第一種通信格式為在傳輸信道上進(jìn)行通信分配第一持續(xù)時(shí)間;以及根據(jù)多種通信 格式中的第二種通信格式為在所述傳輸信道上進(jìn)行通信分配第二持續(xù)時(shí)間,其中所述第一 持續(xù)時(shí)間包括所述第二持續(xù)時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供一種用于在傳輸信道上進(jìn)行通信的方法,包括根 據(jù)第一種通信協(xié)議發(fā)送信標(biāo);根據(jù)所述第一種通信協(xié)議競(jìng)爭(zhēng)接入所述傳輸信道;在所述競(jìng) 爭(zhēng)到的接入期間,根據(jù)第二種通信協(xié)議在所述傳輸信道上進(jìn)行通信,其中所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入包括含有至少一個(gè)根據(jù)所述第二通信協(xié)議的間隔的競(jìng)爭(zhēng)周期。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面,提供一種與接入點(diǎn)操作的設(shè)備,所述接入點(diǎn)按照第一 種通信協(xié)議確立無競(jìng)爭(zhēng)周期和競(jìng)爭(zhēng)周期,所述設(shè)備包括競(jìng)爭(zhēng)接入模塊,用于在所述競(jìng)爭(zhēng)周 期期間根據(jù)所述第一種通信協(xié)議競(jìng)爭(zhēng)接入傳輸信道;其中所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入包括含有至少 一個(gè)根據(jù)第二通信協(xié)議的間隔的競(jìng)爭(zhēng)周期;發(fā)射機(jī),用于在所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入期間按照所 述第二種通信協(xié)議在所述傳輸信道上進(jìn)行發(fā)送;以及接收機(jī),用于在所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入期 間按照所述第二種通信協(xié)議在所述傳輸信道上進(jìn)行接收。在一個(gè)方面中,通信設(shè)備可以在傳統(tǒng)系統(tǒng)上競(jìng)爭(zhēng)接入,并且隨后在接入周期期間, 根據(jù)新的一類通信協(xié)議與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程通信設(shè)備進(jìn)行通信。在另一個(gè)方面中,設(shè)備可以 根據(jù)傳統(tǒng)協(xié)議請(qǐng)求接入共享媒體,并且當(dāng)準(zhǔn)予接入時(shí),該設(shè)備可以根據(jù)新協(xié)議與一個(gè)或多 個(gè)遠(yuǎn)程站進(jìn)行通信(或者便于兩個(gè)或者多個(gè)遠(yuǎn)程站之間的通信)。
在另一方面中,一個(gè)新型(new class)接入點(diǎn)分配了無競(jìng)爭(zhēng)周期和競(jìng)爭(zhēng)周期,其中 根據(jù)新型協(xié)議將無競(jìng)爭(zhēng)周期的一部分分配給通信,并且根據(jù)傳統(tǒng)通信協(xié)議將無競(jìng)爭(zhēng)周期的 第二部分分配給通信。競(jìng)爭(zhēng)周期可以使用兩種協(xié)議之一或者兩種協(xié)議的組合。還給出了各 種其它方面。


圖1是一種系統(tǒng)的示例性實(shí)施例,其包括高速WLAN ;圖2給出了無線通信設(shè)備的一個(gè)示例性實(shí)施例,其可被配置成接入點(diǎn)或用戶終 端;圖3給出了 802. 11幀間間隔參數(shù);圖4給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段(segment),用于說明根據(jù)DCF使用 DIFS加退避時(shí)間(backoff)來進(jìn)行接入;圖5給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段,用于說明在ACK之前使用SIFS,其 具有比DIFS接入較高的優(yōu)先級(jí);圖6示出了將大的分組分割成小的分片(fragment),后者具有相關(guān)聯(lián)的SIFS ;圖7給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段,用于說明每幀都有確認(rèn)的TXOP ;圖8示出了具有塊確認(rèn)的TXOP ;圖9給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段,用于說明使用HCCA的輪詢TXOP ;圖10是TXOP的一個(gè)示例性實(shí)施例,其包括沒有任何間隙的多個(gè)連續(xù)傳輸;圖11是TXOP的一個(gè)示例性實(shí)施例,用于說明降低所需前導(dǎo)碼傳輸量;圖12示出了集成了各個(gè)方面的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例,其包括合并前導(dǎo)碼、刪 除諸如SIFS之類的間隙和根據(jù)需要插入GIF ;圖13給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段,用于說明合并的輪詢及相應(yīng)的 TXOP ;圖14給出了用于合并輪詢的一個(gè)示例性方法;圖15給出了一個(gè)示例性的MAC幀;圖16給出了一個(gè)示例性的MAC PDU ;圖17給出了一個(gè)示例性的點(diǎn)到點(diǎn)通信;
圖18示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的物理層突發(fā)(burst);圖19給出了一個(gè)示例性的物理層突發(fā),其可用于點(diǎn)到點(diǎn)通信;圖20給出了 MAC幀的一個(gè)示例性實(shí)施例,其包括可選的自組織(ad hoc)段;圖21給出了一個(gè)示例性的物理層突發(fā);圖22示出了一個(gè)示例性的點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸方法; 圖23給出了一個(gè)示例性的點(diǎn)到點(diǎn)通信方法;圖24給出了用于在點(diǎn)到點(diǎn)連接中提供速率反饋的一個(gè)示例性方法;圖25示出了兩個(gè)站和一個(gè)接入點(diǎn)之間的受管理點(diǎn)到點(diǎn)連接;圖26示出了基于競(jìng)爭(zhēng)(或自組織)的點(diǎn)到點(diǎn)連接;圖27給出了一個(gè)示例性的MAC幀,用于說明站之間的受管理點(diǎn)到點(diǎn)通信;圖28示出了在相同的頻率分配上支持傳統(tǒng)和新型站;圖29示出了將傳統(tǒng)和新型媒體接入控制結(jié)合起來;圖30給出了贏取傳輸機(jī)會(huì)的一種示例性方法;圖31給出了用多個(gè)BSS共享單個(gè)FA的一種示例性方法;圖32示出了使用單個(gè)FA的重疊BSS ;圖33給出了在與傳統(tǒng)BSS互操作的同時(shí)執(zhí)行高速點(diǎn)到點(diǎn)通信的一種示例性方 法;圖34示出了使用MIMO技術(shù)的點(diǎn)到點(diǎn)通信,其在傳統(tǒng)BSS上競(jìng)爭(zhēng)接入;圖35示出了將一個(gè)或多個(gè)MAC幀(或分片)封裝在一個(gè)聚合幀內(nèi);圖36示出了一個(gè)傳統(tǒng)的MAC幀;圖37示出了一個(gè)示例性的解壓縮幀;圖38給出了一個(gè)示例性的壓縮幀;圖39給出了另一個(gè)示例性的壓縮幀;圖40給出了一個(gè)示例性的聚合報(bào)頭;圖41給出了在ACF中使用的調(diào)度接入周期幀(SCAP)的一個(gè)示例性實(shí)施例;圖42示出了如何將SCAP與HCCA和EDCA結(jié)合起來使用;圖43示出了信標(biāo)(Beacon)間隔,包括多個(gè)SCAP,其間穿插了基于競(jìng)爭(zhēng)的接入周 期;圖44示出了采用大量MIMO STA的低延時(shí)操作;圖45給出了一個(gè)示例性的SCHED消息;圖46給出了一個(gè)示例性的功率管理字段;圖47給出了一個(gè)示例性的MAP字段;圖48給出了用于TXOP分配的一個(gè)示例性SCHED控制幀;圖49示出了一個(gè)傳統(tǒng)的802. IlPPDU ;圖50給出了用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)示例性MIMO PPDU ;圖51給出了一個(gè)示例性的SCHED PPDU ;圖52給出了一個(gè)示例性的FRACH PPDU ;以及圖53示出了能夠與傳統(tǒng)系統(tǒng)互操作的方法的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式結(jié)合無線LAN(或者,使用新出現(xiàn)的傳輸技術(shù)的類似應(yīng)用)的非常高比特率的物理 層,在這里公開了支持高效操作的示例性的實(shí)施例。該示例性的WLAN在20MHz帶寬內(nèi)支持 超過IOOMbps (兆比特每秒)的比特率。各種示例性的實(shí)施例保留了傳統(tǒng)WLAN系統(tǒng)的分布式協(xié)同操作的簡(jiǎn)單性和魯棒 性,例如,它們是802. 11 (a-e)??梢詫?shí)現(xiàn)各種實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)保持與這些傳統(tǒng)系統(tǒng)的后 向兼容。(應(yīng)當(dāng)注意的是,在下面的說明中,將802. 11系統(tǒng)描述為示例性的傳統(tǒng)系統(tǒng)。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將會(huì)發(fā)現(xiàn),這些改進(jìn)同樣與替換的系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)兼容。)一種示例性的WLAN可以包括子網(wǎng)協(xié)議棧。子網(wǎng)協(xié)議棧通??梢灾С指邤?shù)據(jù)速率、 高帶寬的物理層傳輸機(jī)制,包括、但不限于基于OFDM調(diào)制的機(jī)制;單載波調(diào)制技術(shù);使用 多個(gè)發(fā)射和多個(gè)接收天線的系統(tǒng)(多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng) ,包括多輸入單輸出(MISO) 系統(tǒng)),用于非常高帶寬效率的操作;將多個(gè)發(fā)射和接收天線與空間復(fù)用技術(shù)相結(jié)合使用 以在相同的時(shí)間間隔內(nèi)向多個(gè)用戶終端發(fā)送數(shù)據(jù)或從多個(gè)用戶終端接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng);以及 使用碼分多址(CDMA)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)傳輸?shù)南到y(tǒng)。替換的例子包括單輸入多輸 出(SIMO)和單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)。這里給出的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例是針對(duì)無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)環(huán)境而展開介紹 的。雖然優(yōu)選在該環(huán)境中使用,但也可以將本發(fā)明的不同實(shí)施例應(yīng)用于不同的環(huán)境或配置。 通常情況下,這里描述的各種系統(tǒng)可用軟件控制的處理器、集成電路或離散邏輯來實(shí)現(xiàn)。貫 穿本申請(qǐng)而引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、符號(hào)和碼片優(yōu)選用電壓、電流、電磁波、磁 場(chǎng)或粒子、光場(chǎng)或粒子或其組合來表示。此外,每幅框圖中所示的方框可以表示硬件或方法 的步驟。在不偏離本發(fā)明保護(hù)范圍的情況下,方法步驟可以互換。這里使用的“示例性的” 一詞意味著“用作例子、實(shí)例或說明”。這里被描述為“示例性”的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不應(yīng)被 解釋為比其他實(shí)施例或設(shè)計(jì)優(yōu)選或具有優(yōu)勢(shì)。圖1是系統(tǒng)100的一個(gè)示例性實(shí)施例,其包括一個(gè)接入點(diǎn)(AP) 104,該接入點(diǎn)104 連接到一個(gè)或多個(gè)用戶終端(UT) 106A-N。根據(jù)802. 11術(shù)語,在本文中,AP和UT也被稱為 站、或STA。AP和UT經(jīng)由無線局域網(wǎng)(WLAN) 120進(jìn)行通信。在該示例性的實(shí)施例中,WLAN 120是高速M(fèi)IMO OFDM系統(tǒng)。但是,WLAN 120也可以是任何無線LAN。接入點(diǎn)104經(jīng)由網(wǎng) 絡(luò)102與任何數(shù)量的外部設(shè)備或處理過程進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)102可以是互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或任 何其他有線、無線或光網(wǎng)絡(luò)。連接110將物理層信號(hào)從網(wǎng)絡(luò)傳送到接入點(diǎn)104。設(shè)備或處 理過程可以連接到網(wǎng)絡(luò)102,或者,作為WLAN 120上的UT (或經(jīng)由與其的連接)??梢耘c網(wǎng) 絡(luò)102或WLAN 120相連接的設(shè)備的例子包括電話;個(gè)人數(shù)字助理(PDA);各種類型的計(jì)算 機(jī)(膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、任何類型的終端);視頻設(shè)備,如照相機(jī)、攝像機(jī)、 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);以及事實(shí)上任何其他類型的數(shù)據(jù)設(shè)備。過程可以包括語音、視頻、數(shù)據(jù)通信等。 各種數(shù)據(jù)流可能具有不同的傳輸要求,這些可以通過使用不同的服務(wù)質(zhì)量(QoS)技術(shù)來得 到滿足。系統(tǒng)100可以用一個(gè)集中式AP 104來部署。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,所有UT 106與該AP進(jìn)行通信。在一個(gè)替換的實(shí)施例中,可以在兩個(gè)UT之間進(jìn)行直接的點(diǎn)到點(diǎn)通信, 而無需修改系統(tǒng),對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說這是顯而易見的,下面將對(duì)其示例進(jìn)行說明。接 入可由AP來管理,或是自組織的(即,基于競(jìng)爭(zhēng)的),下面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說明。
在一個(gè)實(shí)施例中,AP 104提供以太網(wǎng)自適應(yīng)(adaptation)。在這種情況下,除AP 之外,還可以部署一個(gè)IP路由器,以提供到網(wǎng)絡(luò)102的連接(這里未顯示其細(xì)節(jié))。以太網(wǎng) 幀可以通過WLAN子網(wǎng)在路由器和UT 106之間傳輸(下面將詳細(xì)說明)。以太網(wǎng)自適應(yīng)和 連接性是本領(lǐng)域中的公知技術(shù)。在一個(gè)替換的實(shí)施例中,AP 104提供IP自適應(yīng)。在這種情況下,對(duì)于已連接UT的 集合,AP充當(dāng)一個(gè)網(wǎng)關(guān)路由器(未顯示其細(xì)節(jié))。在這種情況下,AP 104可以將IP數(shù)據(jù)報(bào) 路由到UT 106,以及,對(duì)來自UT 106的IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行路由。IP自適應(yīng)和連接性是本領(lǐng)域 中的公知技術(shù)。圖2給出了無線通信設(shè)備的一個(gè)示例性實(shí)施例,該無線通信設(shè)備可被配置成接入 點(diǎn)104或用戶終端106。圖2示出了接入點(diǎn)104配置。收發(fā)機(jī)210根據(jù)網(wǎng)絡(luò)102的物理層 要求,在連接110上進(jìn)行接收和發(fā)送。來自或發(fā)向與網(wǎng)絡(luò)102相連接的設(shè)備或應(yīng)用的數(shù)據(jù) 被傳遞到MAC處理器220。這些數(shù)據(jù)在這里被稱為流260。流可能具有不同的特性,并且, 基于與該流相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用的類型,可能需要不同的處理。例如,視頻或語音的特征是低延時(shí) 流(視頻通常比語音具有更高的吞吐量要求)。很多數(shù)據(jù)應(yīng)用對(duì)延時(shí)不太敏感,但可能具有 較高的數(shù)據(jù)完整性要求(即,語音可以容忍一些分組丟失,但文件傳輸通常不能容忍分組 丟失)。
MAC處理器220接收流260,并處理器它們,以便于在物理層上進(jìn)行傳輸。MAC處理 器220還接收物理層數(shù)據(jù),并處理該數(shù)據(jù),以形成用于輸出流260的分組。在AP和UT之間 還傳送內(nèi)部控制和信令。MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MAC PDU),也被稱為物理層(PHY)協(xié)議數(shù)據(jù)單 元(PPDU),或者幀(按照802. 11的說法),通過連接270被傳遞到無線LAN收發(fā)機(jī)240,并 且從無線LAN收發(fā)機(jī)240接收它們。從流和命令轉(zhuǎn)換成MAC PDU以及從MAC PDU轉(zhuǎn)換成流 和命令的示例性技術(shù)將在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。替換的實(shí)施例可以采用任何轉(zhuǎn)換技術(shù)。與各 種MAC ID相對(duì)應(yīng)的反饋280可以從物理層(PHY) 240返回到MAC處理器220,用于各種目 的。反饋280可以包含任何物理層信息,包括信道(包括多播信道和單播信道)的可支持 速率、調(diào)制格式和各種其他參數(shù)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,自適應(yīng)層(ADAP)和數(shù)據(jù)鏈路控制層(DLC)是在MAC處理 器220中執(zhí)行的。物理層(PHY)是在無線LAN收發(fā)機(jī)240上執(zhí)行的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解的是,可以在任一配置下進(jìn)行各種功能的分割。MAC處理器220可以執(zhí)行物理層處理的 一部分或全部。無線LAN收發(fā)機(jī)可以包括一個(gè)處理器,用于執(zhí)行MAC處理或其一部分???以采用任何數(shù)量的處理器、專用硬件或其組合。MAC處理器220可以是通用微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或?qū)S锰幚砥鳌AC 處理器220可以與專用硬件相連接,以協(xié)助各項(xiàng)任務(wù)(這里未顯示其細(xì)節(jié))。各種應(yīng)用可 以運(yùn)行在外連的處理器上,如外連的計(jì)算機(jī),或通過網(wǎng)絡(luò)連接可以運(yùn)行在接入點(diǎn)104 (未顯 示)內(nèi)的附加處理器上,或者,可以運(yùn)行在MAC處理器220本身上。所示的MAC處理器220 與存儲(chǔ)器255相連接,后者可用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以及指令,以便于執(zhí)行這里描述的各種程序和 方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,存儲(chǔ)器255可以包括一個(gè)或多個(gè)各種類型的存儲(chǔ)部件,可 以整體或部分地嵌入MAC處理器220中。除了存儲(chǔ)用于執(zhí)行這里所述功能的指令和數(shù)據(jù),存儲(chǔ)器255還可用來存儲(chǔ)與各隊(duì) 列相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
無線LAN收發(fā)機(jī)240可以是任何類型的收發(fā)機(jī)。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中, 無線LAN收發(fā)機(jī)240是一個(gè)OFDM收發(fā)機(jī),它可以利用MIMO或MISO接口工作。對(duì)于本 領(lǐng)域技術(shù)人員來說,OFDM、MIMO和MISO都是公知的。2003年8月27日提交的、標(biāo)題為 “FREQUENCY-INDEPENDENT SPATIAL-PROCESSING FORffIDEBAND MISO AND ΜΙΜΟ SYSTEMS”的 共同待決美國專利申請(qǐng)No. 10/650, 295中,描述了多種示例性的OFDM、ΜΙΜΟ和MISO收發(fā) 機(jī),這份申請(qǐng)已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。替換的實(shí)施例可以包括SIMO或SISO系統(tǒng)。所示的無線LAN收發(fā)機(jī)240與天線250A-N相連接。在不同的實(shí)施例中,可以支持 任何數(shù)量的天線。天線250可用來在WLAN 120上進(jìn)行發(fā)送和接收。無線LAN收發(fā)機(jī)240可以包括與一個(gè)或多個(gè)天線250相連接的空間處理器。該空 間處理器可以獨(dú)立地處理各天線要發(fā)送的數(shù)據(jù),或者,對(duì)所有天線上接收的信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合 處理。獨(dú)立處理的例子可以基于信道估計(jì)、來自UT的反饋、信道反轉(zhuǎn)(channel inversion) 或本領(lǐng)域中公知的多種其他技術(shù)。該處理是使用多種空間處理技術(shù)中任意之一來執(zhí)行 的。多個(gè)這種類型的收發(fā)機(jī)可以使用波束形成、波束導(dǎo)向(beamsteering)、特征導(dǎo)向 (eigen-steering)或其他空間技術(shù),來提高發(fā)向一個(gè)給定用戶終端的吞吐量和來自一個(gè)給 定用戶終端的吞吐量。在一個(gè)其中發(fā)送OFDM符號(hào)的示例性實(shí)施例中,該空間處理器可以包 括多個(gè)子空間處理器,用來處理各OFDM子信道或頻段(bin)。在一個(gè)示例性系統(tǒng)中,該AP可以具有N個(gè)天線,而一個(gè)示例性的UT可以具有M個(gè) 天線。因此 ,該AP和該UT的天線之間有MxN條路徑。在本領(lǐng)域中,使用所述多條路徑來提 高吞吐量的各種空間技術(shù)都是公知的。在一種空時(shí)發(fā)射分集(STTD)系統(tǒng)(在這里,也被稱 為“分集”)中,傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化和編碼,然后,作為單個(gè)數(shù)據(jù)流通過所有天線發(fā)送出去。 使用M個(gè)發(fā)射天線和N個(gè)接收天線,可以形成MIN(M,N)個(gè)獨(dú)立信道。空間復(fù)用利用這些獨(dú) 立路徑,并且可以在每條獨(dú)立路徑上發(fā)送不同的數(shù)據(jù),從而提高傳輸速率。用于獲悉和適應(yīng)AP和UT之間的信道特性的各種技術(shù)是公知的??梢詮拿總€(gè)發(fā)射 天線發(fā)送獨(dú)特的導(dǎo)頻。在各接收天線處接收和測(cè)量這些導(dǎo)頻。然后,可以將信道狀態(tài)信息 反饋返回給發(fā)射設(shè)備,以便用于傳輸??梢詧?zhí)行測(cè)量信道矩陣的特征分解,以確定信道特征 模式。另一種避免在接收機(jī)中進(jìn)行信道矩陣的特征分解的技術(shù)是使用導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)的特征導(dǎo) 向,來簡(jiǎn)化接收機(jī)中的空間處理。因此,根據(jù)當(dāng)前的信道狀態(tài),對(duì)于到系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)用戶終端的傳輸,可以提供不同的 數(shù)據(jù)速率。具體而言,AP和每個(gè)UT之間的特定鏈路比多播鏈路或廣播鏈路具有較高性能, 多播鏈路或廣播鏈路可以從AP到一個(gè)以上UT分享。下面進(jìn)一步對(duì)這方面的例子進(jìn)行詳細(xì) 說明?;贏P和UT之間的物理鏈路使用哪種空間處理,無線LAN收發(fā)機(jī)240可以確定可 支持的速率。該信息可以通過連接280反饋回去,以用于MAC處理。天線的數(shù)量可以根據(jù)UT的數(shù)據(jù)需求以及尺寸和波形因數(shù)而進(jìn)行部署。例如,由于 其較高的帶寬要求,高清晰度視頻顯示器可以包括,例如,四個(gè)天線;而PDA可以具有兩個(gè) 天線。一個(gè)示例性的接入點(diǎn)可以具有四個(gè)天線??梢酝ㄟ^與圖2所示的接入點(diǎn)104相似的方式,部署用戶終端106。不是讓流260 連接到LAN收發(fā)機(jī)(盡管UT可以包括這樣的收發(fā)機(jī),是有線的或無線的),流260通常是從 與之相連接的設(shè)備或UT上工作的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用或處理接收的,或傳遞到與之相連接的 設(shè)備或UT上工作的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用或處理。與AP 104或UT 106相連接的高層可以是任何類型。這里描述的層僅僅是說明性的。傳統(tǒng)的802. IlMAC如上所述,為了與傳統(tǒng)系統(tǒng)保持兼容,可以采用這里描述的各種實(shí)施例。IEEE 802. 11(e)功能集合(與較早的802. 11標(biāo)準(zhǔn)保持后向兼容)包括本節(jié)中將要總結(jié)的各種功 能,以及在較早標(biāo)準(zhǔn)中引入的功能。對(duì)于這些功能的詳細(xì)說明,請(qǐng)參考相應(yīng)的IEEE 802.11 標(biāo)準(zhǔn)?;镜?02. IlMAC包括基于分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)和點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF)的載波偵 聽多路訪問/沖突避免(CSMA/CA)。DCF能夠在沒有中央控制的情況下接入媒體。在AP中 使用PCF提供了中央控制。為了避免沖突,DCF和PCF利用連續(xù)傳輸之間的各種間隙。傳 輸被稱為幀,而幀之間的間隙則被稱為幀間間隔(IFS)。幀可以是用戶數(shù)據(jù)幀、控制幀或管理幀。幀間間隔持續(xù)時(shí)間根據(jù)所插入間隙的類型而改變。圖3示出了 802. 11幀間間隔參 數(shù)短 幀間間隔(SIFS)、點(diǎn)幀間間隔(PIFS)和DCF幀間間隔(DIFS)。請(qǐng)注意,SIFS < PIFS <DIFS。因此,與在試圖接入信道之前必須等待較長時(shí)間的傳輸相比,位于較短持續(xù)時(shí)間之 后的傳輸將具有較高的優(yōu)先級(jí)。根據(jù)CSMA/CA的載波偵聽(CSMA)功能,在檢測(cè)到在至少一個(gè)DIFS持續(xù)時(shí)間內(nèi)信 道為空閑時(shí),站(STA)可以獲得信道的接入權(quán)。(這里所使用的術(shù)語“STA”可以指接入WLAN 的任何站,并且可以包括接入點(diǎn)和用戶終端)。為了避免沖突,除DIFS之外,每個(gè)STA還等 待一個(gè)隨機(jī)選擇的退避時(shí)間0,然后才能接入信道。具有較長退避時(shí)間的STA將會(huì)注意到 高優(yōu)先級(jí)STA何時(shí)開始在信道上發(fā)送,因此避免了與該STA相沖突。(每個(gè)等待的STA可以 將其相應(yīng)的退避時(shí)間減少其在偵聽到該信道上其他傳輸之前等待的時(shí)間量,從而保持其相 對(duì)的優(yōu)先級(jí))。因此,按照該協(xié)議的沖突避免(CA)功能,STA退避一個(gè)介于
之間的 隨機(jī)時(shí)間段,其中最初選擇CW為CWmin,每次沖突時(shí)增加因子2,直到最大值CWmax為止。圖4給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段400,用來說明如何根據(jù)DCF使用 DIFS加退避時(shí)間來進(jìn)行接入?,F(xiàn)有的傳輸410占用信道。在該例中,當(dāng)傳輸410終止時(shí),沒 有出現(xiàn)更高優(yōu)先級(jí)的接入,所以,在DIFS和相關(guān)聯(lián)的退避時(shí)間段之后,開始新的傳輸420。 在下面的討論中,認(rèn)為進(jìn)行傳輸420的STA在這種情況下通過競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)獲得了該傳輸機(jī)會(huì)。在僅僅期望一個(gè)特定STA對(duì)當(dāng)前傳輸做出響應(yīng)的幀序列內(nèi),使用SIFS。例如,當(dāng) 響應(yīng)于收到的數(shù)據(jù)幀而發(fā)送一個(gè)確認(rèn)幀(ACK)時(shí),可以在收到數(shù)據(jù)加SIFS之后立即發(fā)送該 ACK0其他的傳輸序列也可以在幀之間使用SIFS。在一個(gè)請(qǐng)求發(fā)送(RTS)幀之后,可以跟隨 有SIFS以及一個(gè)準(zhǔn)許發(fā)送(CTS)幀,然后,可以在CTS之后的SIFS時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù),在此之后, 在數(shù)據(jù)之后的SIFS可以跟隨有一個(gè)ACK。如上所述,這些幀序列全部穿插有SIFS。SIFS持 續(xù)時(shí)間可用于(a)檢測(cè)信道上的能量,以及判斷能量是否已經(jīng)耗盡(即,信道清空);(b) 有時(shí)間對(duì)先前消息進(jìn)行解碼和判斷ACK幀是否表明傳輸被正確接收;(c) STA收發(fā)機(jī)有時(shí)間 從接收切換成發(fā)射以及從發(fā)射切換成接收。圖5給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段500,用來說明如何在ACK之前使 用SIFS,其比DIFS接入具有較高優(yōu)先級(jí)。一個(gè)現(xiàn)有的傳輸510占用該信道。在該例中,當(dāng) 傳輸510終止時(shí),在傳輸510結(jié)束后一個(gè)SIFS時(shí)跟隨有ACK 520。請(qǐng)注意,ACK 520是在 DIFS屆滿之前開始的,所以,試圖贏得傳輸?shù)娜魏纹渌鸖TA都不會(huì)成功。在該例中,ACK 520結(jié)束之后,沒有出現(xiàn)更高優(yōu)先級(jí)的接入,所以,在DIFS和相關(guān)聯(lián)的退避時(shí)間之后(如果有的 話),開始新的傳輸530。RTS/CTS幀序列(除了提供流量控制功能之外)可用來提高對(duì)數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)谋Wo(hù)。 RTS和CTS包含后續(xù)數(shù)據(jù)幀和ACK以及任何中間SIFS的持續(xù)時(shí)間信息。監(jiān)聽到RTS或CTS 的STA在它們的網(wǎng)絡(luò)分配向量(NAV)上標(biāo)出所占用的持續(xù)時(shí)間,并在該持續(xù)時(shí)間內(nèi)將媒體 視為繁忙。典型地,利用RTS/CTS,比指定長度要長的幀可以受到保護(hù),而較短的幀在無保護(hù) 情況下被發(fā)送出去。PCF可用來使AP提供信道的集中控制。在檢測(cè)到媒體在PIFS持續(xù)時(shí)間內(nèi)為空閑 時(shí),AP可以獲得對(duì)該媒體的控制。PIFS比DIFS短,故比DIFS具有較高優(yōu)先級(jí)。與DCF相 比,一旦AP獲得了對(duì)信道的接入權(quán),它就可以向其他STA提供無競(jìng)爭(zhēng)的接入機(jī)會(huì),從而提高 MAC效率。請(qǐng)注意,SIFS比PIFS具有較高優(yōu)先級(jí),所以,PCF在控制信道之前必須等待,直 到所有SIFS序列結(jié)束為止。一旦AP使用PIFS獲得對(duì)媒體的接入權(quán),它就可以確立一個(gè)無競(jìng)爭(zhēng)周期(CFP),在 該周期內(nèi),AP可以向相關(guān)聯(lián)的STA提供輪詢式接入。無競(jìng)爭(zhēng)的輪詢(CF-Poll),或簡(jiǎn)稱之為 輪詢,由AP發(fā)送并且其后面跟著的是從受輪詢的STA到AP的 強(qiáng),下面將結(jié)合圖9進(jìn)一步詳細(xì)描述一個(gè)這樣的例子。AP發(fā)送出去的信標(biāo)確立CFP的持續(xù)時(shí)間。這類似于使用RTS或CTS來防止競(jìng)爭(zhēng)接 入。但是,有些終端無法聽到該信標(biāo),但其傳輸可能會(huì)對(duì)由AP進(jìn)行調(diào)度的傳輸造成干擾,所 以,隱藏終端問題仍會(huì)出現(xiàn)。在CFP中開始傳輸?shù)母鹘K端通過使用CTS-to-self,可以實(shí)現(xiàn) 進(jìn)一步的保護(hù)。ACK和CF-Poll可以被包含在一個(gè)幀內(nèi),并且可以與數(shù)據(jù)幀包含在一起,從而提高 MAC效率。請(qǐng)注意,SIFS < PIFS < DIFS關(guān)系為信道接入提供了一種確定性優(yōu)先級(jí)機(jī)制。 在DCF中,STA之間的競(jìng)爭(zhēng)接入基于退避機(jī)制是概率性的。早期的802. 11標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了將大的分組分割成較小的分片。這種分段的一個(gè)優(yōu) 點(diǎn)是一個(gè)段中的差錯(cuò)比一個(gè)較大分組中的差錯(cuò)需要較少的重傳。這些標(biāo)準(zhǔn)中分段的一個(gè) 缺點(diǎn)是對(duì)于確認(rèn)型的傳輸,需要為每個(gè)段發(fā)送一個(gè)ACK,其中,附加的SIFS對(duì)應(yīng)于附加的 ACK傳輸和分片傳輸。圖6示出了這一點(diǎn)。該示例性的物理層(PHY)傳輸段600給出了 N 個(gè)段及其相應(yīng)的確認(rèn)的傳輸?,F(xiàn)有的傳輸610被發(fā)送出去。在傳輸610結(jié)束時(shí),第一 STA 等待DIFS 620和退避時(shí)間630,以獲得對(duì)信道的接入權(quán)。第一 STA向第二 STA發(fā)送N個(gè)段 640A-640N,在其后必須分別有N個(gè)相應(yīng)SIFS 650A-650N的延遲。第二 STA發(fā)送N個(gè)確認(rèn)幀 660A-660N。在各分片之間,第一 STA必須等待SIFS,所以,存在N-I個(gè)SIFS 670A-670N-1。 因此,與發(fā)送一個(gè)分組、一個(gè)ACK和一個(gè)SIFS相比,一個(gè)經(jīng)過分段的分組需要相同的分組傳 輸時(shí)間,但卻有N個(gè)ACK和2N-1個(gè)SIFS。802. 11(e)標(biāo)準(zhǔn)添加了增強(qiáng)功能,以便于改善802. 11(a)、(b)和(g)中的以前的 MAC。802. 11(g)和(a)都是OFDM系統(tǒng),它們很相似,但工作于不同的頻帶。諸如802. 11(b) 之類的低速M(fèi)AC協(xié)議的各種功能向前傳承到具有更高比特率的系統(tǒng),從而引入了低效率, 后面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說明。在802. 11(e)中,DCF得到了增強(qiáng),故被稱為增強(qiáng)分布式信道接入(EDCA)。EDCA的主要服務(wù)質(zhì)量(QoS)增強(qiáng)是引入了仲裁幀間間隔(AIFS)。AIFS[i]與用編號(hào)i標(biāo)識(shí)的業(yè)務(wù) 類型(TC)相關(guān)聯(lián)。AP可以使用與其他STA能夠所使用的AIFS[i]值不同的AIFS[i]值。 只有AP可以使用與PIFS相等的AIFS[i]值。在其他情況下,AIFS[i]大于或等于DIFS。 缺省情況下,對(duì)于“語音”和“視頻”業(yè)務(wù)類型,選擇等于DIFS WAIFS。如果AIFS較大,則 表明為業(yè)務(wù)類型“盡力服務(wù)(besteffort) ”和“背景”選擇了較低的優(yōu)先級(jí)。競(jìng)爭(zhēng)窗口的大小也是TC的函數(shù)。最高優(yōu)先級(jí)類型允許設(shè)置CW= 1,S卩,沒有退避 時(shí)間。對(duì)于其他TC,不同的競(jìng)爭(zhēng)窗口大小提供概率性的相對(duì)優(yōu)先級(jí),但不能用來達(dá)到延遲保 證。802. 11(e)引入了傳輸機(jī)會(huì)(TXOP)。為了提高M(jìn)AC效率,當(dāng)STA通過EDCA或通 過HCCA中的輪詢式接入獲取到媒體時(shí),STA能夠發(fā)送一個(gè)以上的幀。這一個(gè)或多個(gè)幀被稱 為ΤΧ0Ρ。在媒體上,TXOP的最大長度取決于業(yè)務(wù)類型并且由AP確定。此外,對(duì)于受輪詢的 TXOP, AP指明TXOP的準(zhǔn)許持續(xù)時(shí)間。在TXOP期間,STA可以發(fā)送一系列的幀,其間穿插有 SIFS和來自目的方的ACK。除了不必對(duì)每個(gè)幀等待DIFS加退避時(shí)間之外,贏得了一個(gè)TXOP 的STA可以確知,它能夠保持該信道以用于后續(xù)傳輸。在TXOP期間,來自目的方的ACK可以是每幀的(就如同在較早的802. IlMAC中一 樣 ),或者,可以使用即刻的或延遲的塊ACK,如下所述。此外,對(duì)于特定的業(yè)務(wù)流,如廣播或 多播,允許無ACK的策略。圖7給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段700,用于說明具有逐幀確認(rèn)的 ΤΧ0Ρ。一個(gè)現(xiàn)有的傳輸710被發(fā)送出去。在傳輸710之后并且等待DIFS 720和退避時(shí)間 730之后(如果有的話),STA贏得TXOP 790。TXOP 790包括N個(gè)幀740A-740N,各幀后面 跟著N個(gè)相應(yīng)的SIFS 750A-750N。進(jìn)行接收的STA用N個(gè)相應(yīng)的ACK760A-760N做出響應(yīng)。 ACK 760后面跟著N-I個(gè)SIFS 770A-770N-1。應(yīng)當(dāng)注意的是,每個(gè)幀740包括前導(dǎo)碼770, 以及報(bào)頭和分組780。下面詳細(xì)說明的示例性實(shí)施例能夠大大降低為前導(dǎo)碼預(yù)留的傳輸時(shí) 間量。圖8示出了具有塊確認(rèn)的TXOP 810。TXOP 810可以通過競(jìng)爭(zhēng)或輪詢而贏得。TXOP 810包括N個(gè)幀820A-820N,各幀后面跟著N個(gè)相應(yīng)的SIFS 830A-830N。在幀820和SIFS 830的傳輸之后,發(fā)送一個(gè)塊ACK請(qǐng)求840。進(jìn)行接收的STA在未來某一時(shí)刻對(duì)該塊ACK請(qǐng) 求做出響應(yīng)。該塊ACK可以緊跟在幀的塊傳輸結(jié)束后,或者可以進(jìn)行延遲,以允許接收機(jī)的 軟件處理。下面詳細(xì)說明的示例性實(shí)施例能夠大大減少幀之間的傳輸時(shí)間量(在該例中為 SIFS)。在有些實(shí)施例中,在連續(xù)傳輸(即幀)之間沒有必要延遲。應(yīng)當(dāng)注意的是,在802. 11(a)和其他標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于特定的傳輸格式,定義了一種信 號(hào)擴(kuò)展(Signal Extension),其在每幀的結(jié)束增添附加延遲。盡管在技術(shù)上未包括在SIFS 的定義中,但下面詳細(xì)說明的各個(gè)實(shí)施例也可以去除信號(hào)擴(kuò)展。塊ACK功能可以提高效率。在一個(gè)例子中,STA可以發(fā)送與1024個(gè)幀相對(duì)應(yīng)的最 多64個(gè)MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)(每個(gè)還可以分為16個(gè)分片),而目的方STA可以在幀的 塊的結(jié)束處提供單個(gè)響應(yīng),以表明這1024幀中的每一個(gè)的ACK狀態(tài)。典型地,速率高時(shí), MAC SDU不會(huì)被進(jìn)行分片,而對(duì)于低延時(shí),在需要來自目的方的塊ACK之前,可以發(fā)送少于 64個(gè)MAC SDU0在這種情況下,為了發(fā)送M個(gè)幀,總時(shí)間從M個(gè)幀+M個(gè)SIFS+M個(gè)ACK+M-1個(gè)SIFS減少到M個(gè)幀+M個(gè)SIFS+塊ACK。下面詳細(xì)說明的實(shí)施例進(jìn)一步提高塊ACK的效率。802. 11(e)引入的直接鏈路協(xié)議(DLP)使STA能夠?qū)苯愚D(zhuǎn)發(fā)給處于一個(gè)基本 服務(wù)集合(BSS)內(nèi)的另一目的方STA(由相同的AP控制)。AP可以為STA之間的這種直接 幀傳輸提供輪詢的TX0P。在引入該功能之前,在輪詢式接入過程中,來自受輪詢STA的幀的 目的方總是AP,而AP將這些幀轉(zhuǎn)發(fā)給目的方STA。通過消除兩跳的幀轉(zhuǎn)發(fā),媒體效率得到 了改善。下面進(jìn)一步詳細(xì)說明的實(shí)施例為DLP傳輸增添明顯的效率。802. 11(e)還引入了增強(qiáng)型PCF,被稱為混合協(xié)調(diào)功能(HCF)。在HCF控制的信道 接入(HCCA)中,AP可以在任何時(shí)間接入信道,從而建立受控接入階段(CAP),這與CFP相 似,用于在競(jìng)爭(zhēng)階段內(nèi)的任何時(shí)間提供傳輸機(jī)會(huì),而不是僅僅緊跟在信標(biāo)后。AP在沒有退避 時(shí)間的情況下等待PIFS,然后接入媒體。圖9給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段900,用于說明使用HCCA的受輪詢 的TX0P。在該例中,AP競(jìng)爭(zhēng)該輪詢。一個(gè)現(xiàn)有的傳輸910被發(fā)送出去。在傳輸910之后,AP 等待PIFS,然后發(fā)送接收方為一個(gè)STA的輪詢920。應(yīng)當(dāng)注意的是,競(jìng)爭(zhēng)該信道的其他STA 必須等待至少DIFS,由于發(fā)送出去的輪詢920導(dǎo)致這不會(huì)出現(xiàn),如圖所示。受輪詢的STA在 輪詢920和SIFS 930之后發(fā)送受輪詢的TX0P 940。AP可以繼續(xù)輪詢,在各受輪詢的TX0P 940和輪詢920之間等待PIFS。在另一種情形中,AP可以從傳輸910起等待PIFS,從而確 立CAP。AP可以在CAP期間發(fā)送一個(gè)或多個(gè)輪詢。MAC 改進(jìn)如上所述,以前MAC的各種低效功能也傳承到了后來的版本中。例如,為與64Mbps 相對(duì)的11Mbps而設(shè)計(jì)的非常長的前導(dǎo)碼會(huì)導(dǎo)致低效率。隨著速率的增加,MAC協(xié)議數(shù)據(jù) 單元(MPDU)不斷縮小,所以,使各種幀間間隔和/或前導(dǎo)碼保持恒定就意味著信道利用 率的相應(yīng)降低。例如,高數(shù)據(jù)速率MIMO MPDU傳輸在長度上可能只有幾微秒,相比之下, 802.11(g)具有72 ys的前導(dǎo)碼。消除或降低延遲,如SIFS、信號(hào)擴(kuò)展和/或前導(dǎo)碼,將會(huì) 提高信道的吞吐量和利用率。圖10是TX0P 1010的一個(gè)示例性實(shí)施例,其包括多個(gè)連續(xù)的傳輸幀,而沒有任何 間隙。TX0P 1010包括N個(gè)幀1020A-1020N,它們是在沒有任何間隙的情況下有序地傳輸?shù)?(將此與圖8所示的TX0P 810中所需的SIFS進(jìn)行比較)。該TX0P中的幀的數(shù)量?jī)H僅受限 于接收機(jī)的緩沖器和解碼能力。當(dāng)STA在TX0P 1010中發(fā)送連續(xù)幀連同塊ACK時(shí),不必穿 插(intersperse) SIFS持續(xù)時(shí)間,這是因?yàn)樵谶B續(xù)幀之間沒有其他STA需要獲得對(duì)媒體的 接入權(quán)。在N個(gè)幀后添加一個(gè)可選的塊ACK請(qǐng)求1030。某些類型的業(yè)務(wù)可能不需要確認(rèn)。 緊接在TX0P之后,可以對(duì)一個(gè)塊ACK請(qǐng)求做出響應(yīng),或者可以稍后發(fā)送。幀1020不需要信 號(hào)擴(kuò)展。TX0P 1010可用于這里詳細(xì)描述的任何實(shí)施例,只要其中需要TX0P。如圖10所示,當(dāng)由同一個(gè)STA發(fā)送所有幀時(shí),在TX0P的連續(xù)幀之間不必發(fā)送 SIFS。在802. 11(e)中,預(yù)留了這些間隙,以便于限制接收機(jī)處的復(fù)雜度要求。在802. 11(e) 標(biāo)準(zhǔn)中,10 u s的SIFS時(shí)段和6 y s的OFDM信號(hào)擴(kuò)展為接收機(jī)提供了總共16 u s,用于處理 收到的幀(包括解調(diào)和解碼)。但是,如果PHY速率很大,這16 ys會(huì)明顯地降低效率。在 有些實(shí)施例中,通過引入MIM0處理,即便16 iis也不足以完成處理。而在該示例性實(shí)施例 中,從一個(gè)STA到AP或到另一 STA的連續(xù)傳輸之間,不需要SIFS和OFDM信號(hào)擴(kuò)展(使用直接鏈路協(xié)議)。因此,如果一個(gè)接收機(jī)在傳輸結(jié)束之后需要附加時(shí)間段用于MIM0接收機(jī) 處理和信道解碼(例如,turbo/卷積/LDPC解碼),則該接收機(jī)可以執(zhí)行這些功能,同時(shí)將 媒體被用于附加傳輸。稍后,可以發(fā)送一個(gè)確認(rèn),如上所述(例如,使用塊ACK)。由于STA之間的不同傳播延遲,不同STA對(duì)之間的傳輸可以用保護(hù)時(shí)段分開,以避 免該媒體上來自不同STA的連續(xù)傳輸在接收機(jī)處發(fā)生碰撞(圖10未顯示,但在后面將做 出進(jìn)一步的詳細(xì)說明)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,一個(gè)OFDM符號(hào)的保護(hù)時(shí)段(4PS)對(duì)于 802. 11的所有工作環(huán)境都是足夠的。從同一 STA到不同目的方STA的傳輸不需要用保護(hù)時(shí) 段分開(如圖10所示)。下面還將進(jìn)一步詳細(xì)說明,這些保護(hù)時(shí)段可被稱為保護(hù)頻帶幀間 間隔(GIFS)。不使用SIFS和/或信號(hào)擴(kuò)展,通過使用基于窗口的ARQ方案(回退N或有選擇性 的重復(fù)),可以提供所需的接收機(jī)處理時(shí)間(例如,用于MIM0處理和解碼),這些技術(shù)對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的。傳統(tǒng)802. 11的停等式(stop-and-wait)MAC層ACK在802. 11(e) 中被增強(qiáng)成了窗口式的機(jī)制,在該例中最多達(dá)到1024幀和塊ACK。優(yōu)選引入標(biāo)準(zhǔn)的基于窗 口的ARQ方案,而非802. 11(e)中設(shè)計(jì)的自組織塊ACK方案。所允許的最大窗口取決于接收機(jī)處理復(fù)雜度和緩沖。發(fā)射機(jī)可以按照發(fā)射機(jī)-接 收機(jī)對(duì)之間可達(dá)到的峰值PHY速率,發(fā)送足夠的數(shù)據(jù)來填滿接收機(jī)窗口。例如,因?yàn)榻邮諜C(jī) 處理可能無法跟得上PHY速率,所以,接收機(jī)可能需要存儲(chǔ)軟(soft)解碼器輸出,直到它們 能夠被解碼為止。因此,峰值PHY速率時(shí)物理層處理的緩沖需求可用來確定最大允許窗口。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,接收機(jī)可以通告它能夠在不使其物理層緩沖器溢出的情 況下以一特定PHY速率處理的最大允許PHY塊尺寸。或者,接收機(jī)也可以通告它能夠在不 使其物理層緩沖器溢出的情況下以最大PHY速率處理的最大允許PHY塊尺寸。PHY速率較 低時(shí),可以在沒有緩沖器溢出的情況下處理較長的塊尺寸。根據(jù)最大PHY速率時(shí)通告的最 大允許PHY塊尺寸,發(fā)射機(jī)可以使用已知的公式來計(jì)算對(duì)于特定PHY速率的最大允許PHY 塊尺寸。如果通告的最大PHY塊尺寸是一個(gè)靜態(tài)參數(shù),則在可以處理物理層緩沖器和接收 機(jī)準(zhǔn)備好接收下一 PHY突發(fā)之前的時(shí)間量為另一在發(fā)射機(jī)處是已知的且在調(diào)度器處也是 已知的接收機(jī)參數(shù)。或者,根據(jù)物理層緩沖器的占用情況,所通告的最大PHY塊尺寸可以動(dòng) 態(tài)地改變。接收機(jī)處理延遲可用來確定ARQ的往返(round-trip)延遲,后者可用來確定應(yīng)用 程序觀察到的延遲。因此,為了支持低延時(shí)服務(wù),可以限制允許的PHY塊尺寸。圖11給出了 TX0P 1110的一個(gè)示例性實(shí)施例,用于說明降低所需的前導(dǎo)碼傳輸 量。TX0P 1110包括前導(dǎo)碼1120,后面跟著的是N個(gè)連續(xù)傳輸1130A-1130N??梢蕴砑右?個(gè)可選的塊ACK請(qǐng)求1140。在該例中,傳輸1130包括一個(gè)報(bào)頭和一個(gè)分組。將TX0P 1110 與圖7的TX0P 790相比較,后者中每個(gè)幀740除報(bào)頭和分組之外還包括一個(gè)前導(dǎo)碼。對(duì)于 相同量的發(fā)送數(shù)據(jù),通過發(fā)送單個(gè)前導(dǎo)碼,所需的前導(dǎo)碼傳輸僅是一個(gè)前導(dǎo)碼,而不是N個(gè) 前導(dǎo)碼。因此,前導(dǎo)碼1120可以被從連續(xù)傳輸中排除出去。接收機(jī)可以使用初始前導(dǎo)碼 1120來獲取信號(hào)和用于0FDM的精細(xì)頻率獲取。對(duì)于MIM0傳輸而言,與當(dāng)前的0FDM前導(dǎo)碼 相比,初始前導(dǎo)碼1120是可以擴(kuò)展的,以使接收機(jī)能夠估計(jì)空間信道。但是,同一 TX0P內(nèi)的后續(xù)幀可以不需要附加的前導(dǎo)碼。OFDM符號(hào)內(nèi)的導(dǎo)頻音通常足以進(jìn)行信號(hào)跟蹤。在一個(gè) 替換的實(shí)施例中,附加的(類似于前導(dǎo)碼)符號(hào)可以在TX0P 1110內(nèi)周期性地交錯(cuò)。但是, 可以明顯降低總的前導(dǎo)碼開銷。可以只在必要時(shí)才發(fā)送前導(dǎo)碼,并且可以基于自發(fā)送的前 一前導(dǎo)碼以來流逝的時(shí)間量來不同地發(fā)送前導(dǎo)碼。應(yīng)當(dāng)注意的是,TX0P 1110也可以與傳統(tǒng)系統(tǒng)的功能結(jié)合起來。例如,塊ACK是可 選的。也可以支持更頻繁的ACK。即使如此,較小的間隙,如GIFS,可以替換較長的SIFS(加 上信號(hào)擴(kuò)展,如果使用的話)。連續(xù)傳輸1130還可以包括較大分組的多個(gè)段,如上所述。還 應(yīng)當(dāng)注意的是,發(fā)往同一接收方STA的連續(xù)傳輸1130的報(bào)頭可以被進(jìn)行壓縮。下面還將詳 細(xì)說明壓縮報(bào)頭的一個(gè)例子。圖12給出了方法1200的一個(gè)示例性實(shí)施例,其結(jié)合有上述各方面,包括合并前導(dǎo) 碼、去除諸如SIFS之類的間隙和根據(jù)需要插入GIFS。該流程開始于框1210,其中,使用這 里詳細(xì)描述的任意技術(shù),一個(gè)STA贏得了一個(gè)TX0P。在框1220中,根據(jù)需要,發(fā)送一個(gè)前導(dǎo) 碼。同樣,該前導(dǎo)碼可以長于或短于傳統(tǒng)的前導(dǎo)碼,且可以根據(jù)各種參數(shù)(例如,自前一發(fā) 送前導(dǎo)碼以來流逝的時(shí)間)而改變,以使接收方STA能夠估計(jì)MIM0空間信道。在框1230 中,STA發(fā)送一個(gè)或多個(gè)分組(或者,更一般地,任何類型的連續(xù)傳輸)到目的方。應(yīng)當(dāng)注 意的是,不需要發(fā)送附加的前導(dǎo)碼。在一個(gè)替換的實(shí)施例中,也可以可選地發(fā)送一個(gè)或多個(gè) 附加的前導(dǎo)碼,或者,根據(jù)需要,可以穿插類似前導(dǎo)碼的符號(hào)。在框1240中,STA可以可選 地向一個(gè)附加的接收方STA發(fā)送信號(hào)。在這種情況下,根據(jù)需要插入GIFS,并且,可以將一 個(gè)或多個(gè)連續(xù)傳輸發(fā)送到附加的接收方STA。然后,該流程可以結(jié)束。在各種實(shí)施例中,STA 可以繼續(xù)向兩個(gè)以上的STA發(fā)送信號(hào),插入預(yù)期性能等級(jí)所需的GIFS和/或前導(dǎo)碼。因此,如上所述,通過將從一個(gè)STA到多個(gè)目的方STA的傳輸合并成連續(xù)傳輸,可 以進(jìn)一步提高M(jìn)AC效率,從而省去很多或全部保護(hù)時(shí)段并降低前導(dǎo)碼開銷。對(duì)于從同一 STA 到不同目的方STA的多個(gè)連續(xù)傳輸,可以使用單個(gè)前導(dǎo)碼(或者,導(dǎo)頻傳輸)。通過輪詢合并,可以獲得額外的效率。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,可以將幾個(gè)輪詢合 并到一個(gè)控制信道中,下面將詳細(xì)描述其示例。在一個(gè)例子中,AP可以向多個(gè)目的方STA發(fā) 送信號(hào),其中包括用于分配TX0P的輪詢消息。相比之下,在802. 11(e)中,每個(gè)TX0P前有 來自AP的CF-Poll以及跟著的SIFS。當(dāng)將幾個(gè)這樣的CF-Poll消息合并成單個(gè)控制信道 消息(在下面詳細(xì)描述的一個(gè)示例性實(shí)施例中,稱之為SCHED消息)以用來分配幾個(gè)TX0P 時(shí),可以提高效率。在一個(gè)通常的實(shí)施例中,任何時(shí)間段可以分配給合并后的輪詢及其相應(yīng) 的TX0P。下面結(jié)合圖15描述一個(gè)示例性的實(shí)施例,并且,本文還包括其他示例。為了進(jìn)一步提高效率,可以用分層的速率結(jié)構(gòu)對(duì)控制信道(即SCHED)消息進(jìn)行編 碼。相應(yīng)地,發(fā)往任何STA的輪詢消息可以根據(jù)AP和STA之間的信道質(zhì)量進(jìn)行編碼。輪詢 消息的傳輸次序不必是所分配TX0P的次序,而是可以根據(jù)編碼魯棒性而進(jìn)行排定。圖13給出了一個(gè)示例性的物理層(PHY)傳輸段1300,用于說明合并的輪詢及其 相應(yīng)的TX0P。合并的輪詢1310被發(fā)送出去。可以使用這里詳細(xì)描述其示例的控制信道 結(jié)構(gòu),或者可以使用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的各種其他技術(shù),來發(fā)送這些輪 詢。在該例中,為了不需要在輪詢和任何前向鏈路TX0P之間使用幀間間隔,在合并的輪詢 1310后直接發(fā)送前向鏈路TX0P 1320。在前向鏈路TX0P1320之后,發(fā)送各種反向鏈路TX0P 1330A-1330N,其中根據(jù)需要可以插入GIFS 1340。應(yīng)當(dāng)注意的是,當(dāng)從一個(gè)STA進(jìn)行有序
17傳輸時(shí),不必包括GIFS (類似于對(duì)于從AP發(fā)送到不同STA的前向鏈路傳輸,不需要GIFS)。 在該例中,反向鏈路TX0P包括STA到STA(即,點(diǎn)到點(diǎn))的TX0P (例如,使用DLP)。應(yīng)當(dāng)注 意的是,所示的傳輸次序只是說明性的。前向和反向鏈路TX0P(包括點(diǎn)到點(diǎn)傳輸)可以互 換,或者,互相穿插。有些配置消除的間隙數(shù)量可能不同于其他配置消除的間隙數(shù)量。通過 這里的啟示,本領(lǐng)域技術(shù)人員將能很容易地修改出多種可替換的實(shí)施例。圖14示出了用于合并輪詢的方法1400的一個(gè)示例性實(shí)施例。流程開始于框1410, 其中,將信道資源分配到一個(gè)或多個(gè)TX0P中。可以使用任何調(diào)度功能,來做出該TX0P分配 確定。在框1420中,把根據(jù)該分配信息來分配TX0P的輪詢進(jìn)行合并。在框1430中,通過一 個(gè)或多個(gè)控制信道,將該合并的輪詢發(fā)送給一個(gè)或多個(gè)STA(即,在下面詳細(xì)描述的一個(gè)示 例性實(shí)施例中,SCHED消息的CTRLJ段)。在一個(gè)替換的實(shí)施例中,可以使用任何消息傳送 技術(shù)來發(fā)送合并的輪詢。在框1440中,STA根據(jù)該合并的輪詢中的輪詢分配來發(fā)送TX0P。 然后,該流程可以結(jié)束。該方法可以結(jié)合任何長度的合并的輪詢間隔使用,所述任何長度的 合并的輪詢可以包括系統(tǒng)信標(biāo)間隔的全部或一部分。如上所述,合并的輪詢可間歇地用于 基于競(jìng)爭(zhēng)的接入或傳統(tǒng)的輪詢。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,可以周期性地或者根據(jù)其他參數(shù) 來重復(fù)執(zhí)行方法1400,所述其他參數(shù)如系統(tǒng)負(fù)載或數(shù)據(jù)傳輸要求。下面結(jié)合圖15和16,詳細(xì)描述MAC協(xié)議的一個(gè)示例性實(shí)施例,以說明各個(gè)方面。 在與本申請(qǐng)同時(shí)提交的共同待決美國專利申請(qǐng)公開號(hào)為20050135416的“Wireless Lan Protocol Stack”(案卷號(hào)為 030428)、公開號(hào)為 20050135403 的"Method, Apparatus, and system for MediumAccess Control”(案卷號(hào)為 030433)、公開號(hào)為 20050135291 的 "Method, Apparatus, and system for Multiplexing Protocol Data Units,,(案卷號(hào)為 030436)中進(jìn)一步詳細(xì)描述了該MAC協(xié)議,這三篇申請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人。圖15中示出了一個(gè)示例性的TDD MAC幀間隔1500。在該場(chǎng)合中所用的術(shù)語“TDD MAC幀間隔”指的是一段時(shí)間,其中,定義了下面詳細(xì)描述的各種傳輸段。TDD MAC幀間隔 1500區(qū)別于一般使用的術(shù)語“幀”,以便于描述802. 11系統(tǒng)中的傳輸。在802. 11術(shù)語中, TDD MAC幀間隔1500類似于信標(biāo)間隔或信標(biāo)間隔的一小部分。結(jié)合圖15和16詳細(xì)描述的 參數(shù)僅僅是說明性的。使用所描述部件的一些或全部以及各種參數(shù)值,本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員可以很容易地使該例適應(yīng)于多種其他實(shí)施例。MAC功能1500在下列傳輸信道段之間進(jìn)行 分配廣播、控制、前向和反向業(yè)務(wù)(分別被稱為下行鏈路階段和上行鏈路階段)以及隨機(jī) 接入。在該示例性實(shí)施例中,TDD MAC幀間隔1500在2毫秒的時(shí)間間隔內(nèi)為時(shí)分雙工 (TDD),被分成五個(gè)傳輸信道段1510-1550,如圖所示。在替換的實(shí)施例中,可以使用其他次 序和不同的幀尺寸。TDDMAC幀間隔1500上的持續(xù)時(shí)間分配可以被量化成某一小公共時(shí)間 間隔。TDD MAC幀間隔1500內(nèi)的這五個(gè)示例性的傳輸信道包括(a)廣播信道 (BCH) 1510,其傳送廣播控制信道(BCCH) ; (b)控制信道(CCH) 1520,其在前向鏈路上傳送 幀控制信道(FCCH)和隨機(jī)接入反饋信道(RFCH) ; (c)業(yè)務(wù)信道(TCH),其傳送用戶數(shù)據(jù)和 控制信息,且被進(jìn)一步細(xì)分為⑴前向鏈路上的前向業(yè)務(wù)信道(F-TCH) 1530和(ii)反向 鏈路上的反向業(yè)務(wù)信道(R-TCH) 1540 ; (d)隨機(jī)接入信道(RCH) 1550,其傳送接入請(qǐng)求信道 (ARCH)(用于UT接入請(qǐng)求)。導(dǎo)頻信標(biāo)也是在段1510中發(fā)送。
幀1500的下行鏈路階段包括段1510-1530。上行鏈路階段包括段1540-1550。段 1560表示下一 TDD MAC幀間隔的開始。下面進(jìn)一步描述包括點(diǎn)到點(diǎn)傳輸?shù)囊粋€(gè)替換的實(shí)施例。廣播信道(BCH)和信標(biāo)1510由AP發(fā)送。BCH 1510的第一部分包含公共物理層開 銷,如導(dǎo)頻信號(hào),包括時(shí)序和頻率獲取導(dǎo)頻。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,信標(biāo)包括由UT用于 頻率和時(shí)序獲取的2個(gè)短OFDM符號(hào),后面是由UT用于估計(jì)信道的公共MIM0導(dǎo)頻的8個(gè)短 OFDM符號(hào)。BCH 1510的第二部分是數(shù)據(jù)部分。BCH數(shù)據(jù)部分定義了相對(duì)于傳輸信道段CCH 1520、F-TCH 1530、R-TCH 1540和RCH 1550、TDDMAC幀間隔的分配情況,還定義相對(duì)于子信 道、CCH的組合。在該例中,BCH 1510定義了無線LAN 120的覆蓋范圍,所以被在可用的最 健壯的數(shù)據(jù)傳輸模式下發(fā)送。整個(gè)BCH的長度是固定的。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,BCH定 義了 MIM0-WLAN的覆蓋范圍,并且在空時(shí)發(fā)射分集(STTD)模式下使用1/4速率編碼的二進(jìn) 制相移鍵控(BPSK)發(fā)送。在該例中,BCH的長度固定為10個(gè)短OFDM符號(hào)。在替換的實(shí)施 例中,可以使用各種其他的信令技術(shù)。由AP發(fā)送的控制信道(CCH) 1520定義了 TDD MAC幀間隔的剩余部分的組合,并且 示出了如何使用合并的輪詢。CCH 1520是用非常健壯的傳輸模式在多個(gè)子信道中發(fā)送的, 各子信道具有不同的數(shù)據(jù)速率。第一子信道是最健壯的,并且預(yù)期能被所有UT進(jìn)行解碼。 在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,1/4速率編碼的BPSK用于第一 CCH子信道。還提供了其他魯棒 性降低(效率升高)的子信道。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,使用最多三個(gè)附加的子信道。每 個(gè)UT按次序試圖對(duì)所有子信道進(jìn)行解碼,直到解碼失敗為止。每個(gè)幀中的CCH傳輸信道段 具有可變的長度,該長度取決于每個(gè)子信道中CCH消息的數(shù)量。對(duì)于反向鏈路隨機(jī)接入突 發(fā)的確認(rèn)信息是在CCH的最健壯(第一)子信道上傳送的。CCH包含在前向和反向鏈路上物理層突發(fā)分配信息(類似于對(duì)于TX0P的合并的輪 詢)。分配可用于在前向或反向鏈路上傳輸數(shù)據(jù)。通常,物理層突發(fā)分配包括(a)MAC ID; (b) 一個(gè)表示該幀內(nèi)分配的開始時(shí)間(在F-TCH或R-TCH中)的值;(c)分配的長度;(d) 專用物理層開銷的長度;(e)傳輸模式;(f)用于物理層突發(fā)的編碼和調(diào)制方案。CCH上其他示例性類型的分配信息包括反向鏈路上的分配信息,用于傳輸來自 UT的專用導(dǎo)頻;反向鏈路上的分配信息,用于傳輸來自UT的緩沖器和鏈路狀態(tài)信息。CCH 還可以定義了幀的預(yù)留未用部分。該幀的這些未用部分可由UT用來進(jìn)行噪聲基底(和干 擾)估計(jì),以及測(cè)量相鄰系統(tǒng)信標(biāo)。隨機(jī)接入信道(RCH) 1550是反向鏈路信道,UT可以通過它發(fā)送隨機(jī)接入突發(fā)。對(duì) 于每個(gè)幀,在BCH中指定RCH的可變長度。前向業(yè)務(wù)信道(F_TCH) 1530包括一個(gè)或多個(gè)從AP 104發(fā)送出去的物理層突發(fā)。每 個(gè)突發(fā)都指向在CCH分配信息中指示的一個(gè)特定的MAC ID。每個(gè)突發(fā)包括專用的物理層開 銷,例如,根據(jù)CCH分配信息中指示的傳輸模式以及編碼和調(diào)制方案而發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)(如 果有的話)和MAC PDU。F-TCH具有可變的長度。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,專用物理層開 銷可以包括一個(gè)專用的MIM0導(dǎo)頻。圖16詳細(xì)給出了一個(gè)示例性的MAC PDU。反向業(yè)務(wù)信道(R-TCH) 1540包括來自一個(gè)或多個(gè)UT 106的物理層突發(fā)傳輸。每 個(gè)突發(fā)是由CCH分配信息中指示的一個(gè)特定UT發(fā)送的。每個(gè)突發(fā)可以包括根據(jù)CCH分配
19信息中指示的傳輸模式以及編碼和調(diào)制方案而發(fā)送的一個(gè)專用導(dǎo)頻前導(dǎo)碼(如果有的話)和一個(gè)MAC PDU0 R-TCH具有可變的長度。在該示例性實(shí)施例中,F(xiàn)-TCH 1530、R-TCH 1540或二者,可以使用空間復(fù)用或碼 分多址技術(shù)實(shí)現(xiàn)與不同UT相關(guān)聯(lián)的MAC PDU的同時(shí)傳輸,包含與MAC PDU相關(guān)聯(lián)的MAC ID ( S卩,上行鏈路上的發(fā)送方,或下行鏈路上的預(yù)期接收方)的一個(gè)字段可以包括在MACPDU 報(bào)頭中。這可以用來解決使用空間復(fù)用或CDMA時(shí)可能出現(xiàn)的所有尋址不確定問題。在替 換的實(shí)施例中,當(dāng)復(fù)用嚴(yán)格地基于時(shí)分技術(shù)時(shí),MAC PDU報(bào)頭中不需要MAC ID,因?yàn)閷ぶ沸?息包括在CCH消息中,CCH消息將TDD MAC幀間隔中的特定時(shí)間周期分配給了一個(gè)具體的 MAC ID。可以采用空間復(fù)用、碼分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和本領(lǐng)域已知的任何其他技術(shù)的組合。圖16示出了來自一個(gè)分組1610的示例性MAC PDU 1660,在該例中,分組1610可 以是IP數(shù)據(jù)報(bào)或以太網(wǎng)段。在圖示中描述了示例性的字段類型和尺寸。本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以認(rèn)識(shí)到,在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi),各種其他尺寸、類型和配置也是可以想象得到的。如圖所示,數(shù)據(jù)分組1610在自適應(yīng)層中進(jìn)行分段。每個(gè)自適應(yīng)子層PDU 1630承 載這些段1620中之一。在該例中,數(shù)據(jù)分組1610被分成N個(gè)段1620A-N。自適應(yīng)子層PDU 1630包括有效載荷1634,有效載荷1634包含相應(yīng)的段1620。類型字段1632 (在該例中是 一個(gè)字節(jié))被附加到自適應(yīng)子層PDU 1630中。邏輯鏈路(LL)報(bào)頭1642(在該例中為4個(gè)字節(jié))被添加到有效載荷1644中,有 效載荷1644包括自適應(yīng)層PDU 1630。LL報(bào)頭1642的示例性信息包括流標(biāo)識(shí)符、控制信息 和序號(hào)。針對(duì)報(bào)頭1642和有效載荷1644計(jì)算出CRC 1646,并附加上該CRC1646以形成邏 輯鏈路子層PDU (LL PDU) 1640。邏輯鏈路控制(LLC)和無線鏈路控制(RLC) PDU可以通過類 似方式形成。LL PDU 1640以及LLC PDU和RLC PDU被放置在隊(duì)列中(例如,高QoS隊(duì)列、 盡力服務(wù)隊(duì)列或者控制消息隊(duì)列),以用于由MUX功能提供的服務(wù)。MUX報(bào)頭1652被附加到每個(gè)LL PDU 1640上。一個(gè)示例性的MUX報(bào)頭1652可以 包括長度和類型(在該例中,報(bào)頭1652是兩個(gè)字節(jié))。對(duì)于每個(gè)控制PDU(即,LLC和RLC PDU),可以形成相似的報(bào)頭。LL PDU 1640 (或LLC或RLC PDU)構(gòu)成有效載荷1654。報(bào) 頭1652和有效載荷1654構(gòu)成MUX子層PDU(MPDU) 1650 (MUX子層PDU在這里也被稱為MUX PDU)。在該例中,共享媒體上的通信資源由MAC協(xié)議在一系列TDDMAC幀間隔中分配。在 下面將詳細(xì)描述其示例的替換實(shí)施例中,這些類型的TDD MAC幀間隔可以被穿插各種其他 MAC功能,包括基于競(jìng)爭(zhēng)的或輪詢的,并且包括使用其他類型的接入?yún)f(xié)議與傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行交 互。如上所述,調(diào)度器可以確定在每個(gè)TDD MAC幀間隔中分配給一個(gè)或多個(gè)MAC ID的物理 層突發(fā)的尺寸(類似于合并的輪詢的ΤΧ0Ρ)。應(yīng)當(dāng)注意的是,并非每個(gè)有數(shù)據(jù)要發(fā)送的MAC ID都能分配到任何特定TDD MAC幀間隔內(nèi)的空間。在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi),可以使用任何 接入控制或調(diào)度方案。當(dāng)針對(duì)MAC ID而進(jìn)行分配時(shí),該MAC ID的相應(yīng)MUX功能將構(gòu)成MAC PDU 1660,其包括一個(gè)或多個(gè)MUX PDU 1650,以便于包括在該TDD MAC幀間隔內(nèi)。針對(duì)一 個(gè)或多個(gè)已分配的MAC ID的一個(gè)或多個(gè)MUX PDU 1660將被包括在一個(gè)TDD MAC幀間隔內(nèi) (即,TDD MAC幀間隔1500,上面已結(jié)合圖15對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)描述)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,一個(gè)方面使得能夠發(fā)送一個(gè)部分MPDU1650,從而在MAC PDU 1660中實(shí)現(xiàn)高效的封包。在該例中,所有部分MPDU 1650在前一次傳輸中剩余的未發(fā)送字節(jié)可以包括進(jìn)來,并由部分MPDU 1664標(biāo)識(shí)。在當(dāng)前幀中,這些字節(jié)1664將在所有新 PDU 1666(即,LL PDU或控制PDU)之前發(fā)送。報(bào)頭1662 (在該例中為2個(gè)字節(jié))包括MUX 指針,其指向當(dāng)前幀中要發(fā)送的第一個(gè)新MPDU(在該例中為MPDU 1666A)的開始。報(bào)頭1662 還包括MAC地址。
MAC PDU 1660包括MUX指針1662、開始處可能的部分MUXPDU 1664(是在前一次分 配后所剩余的),后面是零個(gè)或多個(gè)完整的MUX PDU 1666A-N以及一個(gè)可能的部分MUX PDU 1668(來自當(dāng)前一次分配),或其他填充信息,用于填滿物理層突發(fā)的已分配部分。MAC PDU 1660被承載在已分配給該MAC ID的物理層突發(fā)中。因此,該示例性的MAC PDU 1660示出了一個(gè)傳輸(或者,按802. 11術(shù)語為幀),它 可以從一個(gè)STA發(fā)送到另一個(gè)STA,包括來自指向該目的方STA的一個(gè)或多個(gè)流的數(shù)據(jù)部 分。通過可選地使用部分MUX PDU,可以實(shí)現(xiàn)高效的封包。在CCH中包括的合并的輪詢中指 示的時(shí)間,每個(gè)MAC PDU可以在一個(gè)TXOP (使用802. 11術(shù)語)中發(fā)送。圖15和16中詳細(xì)描述的示例性實(shí)施例列出了各個(gè)方面,包括通過從每個(gè)STA(包 括AP)有序地發(fā)送物理層突發(fā)從而合并輪詢、減少前導(dǎo)碼傳輸以及消除間隙。這些方面也 適用于任何MAC協(xié)議,包括802. 11系統(tǒng)。下面進(jìn)一步給出替換的實(shí)施例,來說明其他各種 技術(shù),這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)MAC的高效率,以及支持點(diǎn)到點(diǎn)傳輸,并且可以現(xiàn)有的傳統(tǒng)協(xié)議或 系統(tǒng)結(jié)合起來和/或協(xié)作。如上所述,這里詳細(xì)描述的各種實(shí)施例可以采用信道估計(jì)和嚴(yán)格的速率控制。通 過使媒體上的不必要傳輸最小化,可以獲得提高的MAC效率,但是,在有些情況下,不充分 的速率控制反饋將會(huì)降低總體吞吐量。因此,對(duì)于信道估計(jì)和反饋,可以提供足夠的機(jī)會(huì), 以使所有MIMO模式下的傳輸速率最大化,從而防止由于不充分信道估計(jì)所導(dǎo)致的吞吐量 降低,不充分的信道估計(jì)會(huì)抵消任何MAC效率增加。因此,可以設(shè)計(jì)示例性的MAC實(shí)施例, 以提供足夠的前導(dǎo)碼傳輸機(jī)會(huì),以及讓接收機(jī)有機(jī)會(huì)向發(fā)射機(jī)提供速率控制反饋,上面對(duì) 此已經(jīng)進(jìn)行了介紹,下面還將進(jìn)一步詳細(xì)說明。在一個(gè)例子中,AP在其傳輸中周期性地穿插MIMO導(dǎo)頻(至少每TP毫秒,其中,TP 可以是固定或可變的參數(shù))。每個(gè)STA可以用一個(gè)MIMO導(dǎo)頻開始其受輪詢的ΤΧ0Ρ,該MIMO 導(dǎo)頻可由其他STA和AP用來估計(jì)信道。對(duì)于使用直接鏈路協(xié)議(下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明) 到AP或另一 STA的傳輸,MIMO導(dǎo)頻可以是導(dǎo)向參考信號(hào)(steeredreference),以便有助于 簡(jiǎn)化目的方STA中的接收機(jī)處理。AP也可以向目的方STA提供機(jī)會(huì),以便讓其提供ACK反饋。目的方STA也可以使 用這些反饋機(jī)會(huì),向發(fā)送方STA提供可用MIMO模式的速率控制反饋。這樣的速率控制反饋 沒有定義在包括802. 11(e)在內(nèi)的傳統(tǒng)802. 11系統(tǒng)。引入MIMO可以提高速率控制信息的 總量(針對(duì)每種MIMO模式而言)。在有些情況下,為了將在MAC效率方面改進(jìn)的效果最大 化,這些可以通過嚴(yán)格的速率控制反饋來補(bǔ)充。這里已經(jīng)介紹且下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明的另一方面是STA的儲(chǔ)備(backlog)信息 和調(diào)度。每個(gè)STA可以用一個(gè)前導(dǎo)碼開始其ΤΧ0Ρ,該前導(dǎo)碼后面跟著下一 TXOP的請(qǐng)求持 續(xù)時(shí)間。該信息目的導(dǎo)向AP。AP從多個(gè)不同的STA中收集下一請(qǐng)求TXOP的有關(guān)信息,并 且確定對(duì)于下一 TDD MAC幀間隔,TXOP在媒體上的持續(xù)時(shí)間分配情況。AP可以使用不同的 優(yōu)先級(jí)或QoS規(guī)則,來確定如何共享該媒體,或者它可以使用很簡(jiǎn)單的規(guī)則來根據(jù)來自STA的請(qǐng)求有比例地共享該媒體。還可以采用任何其他調(diào)度技術(shù)。對(duì)于下一 TDD MAC幀間隔的 TXOP分配是在來自AP的后一控制信道消息中指派的。指定的接入點(diǎn)在這里詳述的實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò)可以 支持有真正接入點(diǎn)或沒有真正接入點(diǎn)的情況下 的操作。當(dāng)存在真正的AP時(shí),例如,它可以連接到有線的粗管道連接(S卩,線纜、光纖、DSL 或T1/T3、以太網(wǎng))或家用娛樂服務(wù)器。在這種情況下,該真正的AP可以是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備間流 動(dòng)的大部分?jǐn)?shù)據(jù)的信源和信宿。當(dāng)不存在真正的AP時(shí),多個(gè)站仍然可以使用像如上所述的分布式協(xié)調(diào)功能(DCF) 或802. llb/g/a或802. Ile的增強(qiáng)型分布式信道接入等相互進(jìn)行通信。下面還將進(jìn)一步詳 細(xì)說明的是,當(dāng)需要附加資源時(shí),采用集中式的調(diào)度方案,可以更高效地使用媒體。例如,該 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可能出現(xiàn)在家庭中,其中很多不同設(shè)備(即,DVD-TV、⑶-Amp-Speaker等)需要相 互進(jìn)行通信。在這種情況下,這些網(wǎng)絡(luò)站自動(dòng)指定一個(gè)站充當(dāng)AP。應(yīng)當(dāng)注意的是,如下所述, 自適應(yīng)協(xié)調(diào)功能(ACF)可以通過指定的接入點(diǎn)使用,并且可以在集中式調(diào)度、隨機(jī)接入、自 組織通信或其任意組合的情況下采用。有些非AP設(shè)備、但不是所有的非AP設(shè)備,具有增強(qiáng)的MAC能力,故適于作為指定 的AP而工作。應(yīng)當(dāng)注意的是,并不是所有設(shè)備都需要被設(shè)計(jì)成具有指定的AP MAC能力。當(dāng) QoS(例如,有保障的延時(shí))、高吞吐量和/效率很重要時(shí),網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)設(shè)備必須能夠支持 指定的AP的操作。這意味著,指定的AP的能力通常與具備較高能力的設(shè)備相關(guān)聯(lián),例如,具有一個(gè) 或多個(gè)屬性,如線路功率(line power)、大量的天線和/或發(fā)射/接收鏈、或高吞吐量要求。 (下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述用于選擇指定的AP的附加因素)。因此,低端設(shè)備,如低端照相機(jī) 或電話,不需要具備指定的AP的能力,而高端的設(shè)備,如高端視頻源或高清晰度視頻顯示 器,可以具備指定的AP的能力。在沒有AP的網(wǎng)絡(luò)中,指定的AP發(fā)揮著真正AP的作用,并且可以或可以不具有更 少的功能性。在各種實(shí)施例中,指定的AP可以執(zhí)行下列功能(a)確立網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)集合 (BSS) ID ; (b)通過發(fā)送信標(biāo)和廣播信道(BCH)網(wǎng)絡(luò)配置信息(BCH可以定義下一 BCH之前 的媒體組合),設(shè)置網(wǎng)絡(luò)時(shí)序;(c)使用前向控制信道(FCCH),通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的站的傳輸進(jìn) 行調(diào)度,從而管理連接;(d)管理關(guān)聯(lián)(association) ; (e)為QoS流提供接納控制;和/或 (f)各種其他功能。指定的AP可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)度器,或者任何類型的調(diào)度算法??梢圆?用簡(jiǎn)單的調(diào)度器,下面進(jìn)一步詳細(xì)描述它的一個(gè)示例。下面結(jié)合點(diǎn)到點(diǎn)通信,詳細(xì)描述改進(jìn)的物理層匯聚協(xié)議(PLCP)報(bào)頭,這也適用于 指定的AP。在一個(gè)實(shí)施例中,所有傳輸?shù)腜LCP報(bào)頭以可由所有站(包括指定的AP)進(jìn)行解 碼的基本數(shù)據(jù)速率發(fā)送。來自多個(gè)站的傳輸?shù)腜LCP報(bào)頭包含與特定優(yōu)先級(jí)或流相關(guān)聯(lián)的 站處的數(shù)據(jù)儲(chǔ)備?;蛘撸瑢?duì)于特定優(yōu)先級(jí)或流的后一傳輸機(jī)會(huì)的一個(gè)持續(xù)時(shí)間請(qǐng)求。通過在所有的站傳輸?shù)腜LCP報(bào)頭中的“窺探(snooping)”,指定的AP可以確定由 這些站請(qǐng)求的儲(chǔ)備或傳輸機(jī)會(huì)持續(xù)時(shí)間。基于負(fù)載、沖突或其他擁塞指標(biāo),指定的AP可以 確定把一部分時(shí)間分配給基于EDCA的(分布式接入),將一部分時(shí)間分配給無競(jìng)爭(zhēng)的輪詢 (集中式)接入。指定的AP可以運(yùn)行一個(gè)基本的調(diào)度器,其分配與請(qǐng)求成比例的帶寬,并在 無競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)對(duì)其進(jìn)行調(diào)度。增強(qiáng)的調(diào)度器也是可以的,但并不是必須的。經(jīng)過調(diào)度的傳輸由指定AP在CCH(控制信道)上進(jìn)行通告。指定的AP不需要將一個(gè)站的傳輸回送(echo)到另一個(gè)站(即,充當(dāng)跳板),但這 種功能也是準(zhǔn)許的。真正的AP可以具備回送能力。
當(dāng)選擇指定的接入點(diǎn)時(shí),可以創(chuàng)建一種等級(jí)體系,來確定哪個(gè)設(shè)備應(yīng)該充當(dāng)接入 點(diǎn)。在選擇指定的接入點(diǎn)時(shí)可以考慮的示例性因素包括下列(a)用戶配置(over-ride); (b)較高的偏好等級(jí);(c)安全等級(jí);(d)能力線路功率;(e)能力天線數(shù)量;(f)能力最 大發(fā)射功率;(g)基于其他因素的附加考慮(break a tie)媒體接入控制(MAC)地址;(h) 第一個(gè)開機(jī)的設(shè)備;(i)任何其他因素。實(shí)際上,指定的AP最好位于中心,且具有最佳的總Rx信噪比累積分布函數(shù)(SNR CDF) (S卩,能夠在良好SNR的情況下接收所有站)。通常,一個(gè)站擁有的天線越多,接收靈敏 度就越好。此外,指定的AP可以具有較高的發(fā)射功率,從而使得該指定的AP可被大量的站 監(jiān)聽到。當(dāng)添加站時(shí)和/或站移動(dòng)時(shí),可以評(píng)估這些屬性,并利用它們,以使網(wǎng)絡(luò)能夠動(dòng)態(tài) 地重新配置。如果網(wǎng)絡(luò)配置有一個(gè)真正的AP或一個(gè)指定的AP,則可以支持點(diǎn)到點(diǎn)連接。下一節(jié) 將詳細(xì)描述點(diǎn)到點(diǎn)連接。在一個(gè)實(shí)施例中,可以支持兩種類型的點(diǎn)到點(diǎn)連接(a)受管理的 點(diǎn)到點(diǎn)連接,其中,AP對(duì)各個(gè)站所參與的傳輸進(jìn)行調(diào)度;(b)自組織的連接,其中,AP不參與 站傳輸?shù)墓芾砘蛘{(diào)度。指定的AP可以設(shè)定MAC幀間隔,并在幀開始時(shí)發(fā)送一個(gè)信標(biāo)。廣播和控制信道可 以在讓站發(fā)送的幀中指定已分配的持續(xù)時(shí)間。對(duì)于那些請(qǐng)求了對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)傳輸進(jìn)行分配的站 (對(duì)于AP來說,這些請(qǐng)求是已知的),AP可以提供經(jīng)過了調(diào)度的分配段。AP可以在控制信 道中通告這些分配段,例如,在每個(gè)MAC幀內(nèi)??蛇x地,AP還可以把A-TCH (自組織)段包括在該MAC幀內(nèi)(下面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì) 說明)。MAC幀內(nèi)是否存在A-TCH會(huì)在BCH和FCCH種指明。在A-TCH內(nèi),站可以使用CSMA/ CA過程來執(zhí)行點(diǎn)到點(diǎn)通信??梢孕薷腎EEE無線LAN標(biāo)準(zhǔn)802. 11的CSMA/CA過程,以排除 即刻ACK的要求。當(dāng)一個(gè)站搶占到信道時(shí),該站可以發(fā)送一個(gè)MAC-PDU (協(xié)議數(shù)據(jù)單元),其 包括多個(gè)LLC-PDU。一個(gè)站在A-TCH中可以占用的最大持續(xù)時(shí)間在BCH中給出。對(duì)于經(jīng)過 確認(rèn)的LLC,可以根據(jù)所需的應(yīng)用延遲,對(duì)窗口大小和最大確認(rèn)延遲進(jìn)行協(xié)商。下面結(jié)合圖 20詳細(xì)說明改進(jìn)的MAC幀,其具有A-TCH段,可用于真正的AP和指定的AP。在一個(gè)實(shí)施例中,非導(dǎo)向(Unsteered)MIMO導(dǎo)頻可以使所有站了解它們自身和發(fā) 送站之間的信道。在有些情況下,這是有用的。此外,指定的AP可以使用非導(dǎo)向MIMO導(dǎo)頻, 以進(jìn)行信道估計(jì)和便于進(jìn)行PCCH的解調(diào),然后可以從中導(dǎo)出分配。一旦指定的AP在一個(gè) 特定MAC的幀中收到所有被請(qǐng)求的分配,則它可以針對(duì)后續(xù)MAC幀而對(duì)它們進(jìn)行調(diào)度。應(yīng) 當(dāng)注意的是,速率控制信息不必包含在FCCH中。在一個(gè)實(shí)施例中,調(diào)度器可以執(zhí)行以下操作首先,對(duì)于下一 MAC幀,調(diào)度器收集 所有被請(qǐng)求的分配段,并計(jì)算總的被請(qǐng)求分配段(Total Requested)。第二,調(diào)度器計(jì)算可 以分配給F-TCH和R-TCH的總可用資源(Total Available)。第三,如果Total Requested 大于 TotalAvailable,則使用由 Total Available/Total Requested 確定的比率,將所有 被請(qǐng)求的分配段進(jìn)行縮放。第四,對(duì)于小于12個(gè)OFDM符號(hào)的任何縮放后分配段,將這些分 配段增加至12個(gè)OFDM符號(hào)(在該示例性實(shí)施例中如此,但替換的實(shí)施例可以使用不同的參數(shù))。第五,為了在F-TCH+R-TCH中容納所得的分配段,通過以循環(huán)方式降低大于12個(gè) OFDM符號(hào)的所有分配段,從最大值開始,一次一個(gè)符號(hào),可以容納任何額外的OFDM符號(hào)和/ 或保護(hù)時(shí)間。一個(gè)例子可以說明上述實(shí)施例??紤]如下的分配請(qǐng)求20、40、12、48。所以,Total Requested = 120。假設(shè)Total Available = 90。再假設(shè)所需的保護(hù)時(shí)間為0. 2個(gè)OFDM符 號(hào)。因此,如上面的第三操作所述,縮放后的分配段為15、30、9、36。如上面的第四操作所 述,將分配段9增加至12。根據(jù)第五操作,將修改后的分配段和保護(hù)時(shí)間相加,總分配段是 93.8。這意味著,分配段要減少4個(gè)符號(hào)。從最大的開始,一次去除一個(gè)符號(hào),從而確定最 終的分配段為14、29、12、34。( S卩,總共89個(gè)符號(hào)和用于保護(hù)時(shí)間的0. 8個(gè)符號(hào))在一個(gè)示例性實(shí)施例中,當(dāng)存在指定AP時(shí),它可以建立BSS的信標(biāo)和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)時(shí) 序。多個(gè)設(shè)備與該指定的AP相關(guān)聯(lián)。當(dāng)與一個(gè)指定AP相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)設(shè)備需要一個(gè)QoS連 接時(shí),例如,具有低延時(shí)和高吞吐量要求的HDTV鏈路,那么,它們向該指定AP提供業(yè)務(wù)指 標(biāo),以便進(jìn)行接納控制。該指定AP可以接納或拒絕該連接請(qǐng)求。如果媒體利用率足夠低,則可以使用CSMA/CA,留出媒體在信標(biāo)之間的整個(gè)持續(xù)時(shí) 間,用于EDCA操作。如果EDCA操作運(yùn)行順暢,例如,沒有過量的沖突、退避和延遲,則該指 定AP不必提供協(xié)調(diào)功能。
指定的AP通過監(jiān)聽站傳輸?shù)腜LCP報(bào)頭,可以繼續(xù)監(jiān)視媒體利用率。根據(jù)對(duì)媒體 的觀測(cè),以及儲(chǔ)備量或傳輸機(jī)會(huì)持續(xù)時(shí)間請(qǐng)求,指定AP可以確定何時(shí)EDCA操作不滿足準(zhǔn)許 流的所需QoS。例如,它可以觀測(cè)所報(bào)告的儲(chǔ)備量和所請(qǐng)求的持續(xù)時(shí)間的趨勢(shì),并基于準(zhǔn)許 的流,將其與預(yù)期值進(jìn)行比較。當(dāng)指定的AP確定在分布式接入情況下不滿足所需QoS時(shí),它可以將媒體上的操作 轉(zhuǎn)換成具有輪詢和調(diào)度的操作。后者提供更具確定性的延時(shí)和更高的吞吐效率。下面將詳 細(xì)描述這種操作的例子。因此,通過觀測(cè)媒體利用率、沖突、擁塞以及觀測(cè)來自發(fā)送站的傳輸機(jī)會(huì)請(qǐng)求和將 請(qǐng)求與準(zhǔn)許QoS流進(jìn)行比較,可以從EDCA(分布式接入機(jī)制)自適應(yīng)地轉(zhuǎn)換成調(diào)度(集中 式的)操作。如前所述,在其中描述了接入點(diǎn)的本申請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述的任何實(shí)施例中,本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解,該實(shí)施例可以適應(yīng)在有真正接入點(diǎn)或指定接入點(diǎn)的情況下工作。就如同這 里詳細(xì)說明的那樣,可以采用和/或選擇一個(gè)指定接入點(diǎn),該指定接入點(diǎn)可以根據(jù)任何協(xié) 議工作,包括本申請(qǐng)中沒有提及的協(xié)議、或多種協(xié)議的任何組合。點(diǎn)到點(diǎn)傳輸和肓接鏈路協(xié)議(DLP)如上所述,點(diǎn)到點(diǎn)(或簡(jiǎn)稱為“點(diǎn)-點(diǎn)”)傳輸使一個(gè)STA能夠直接向另一 STA發(fā)送 數(shù)據(jù),而不必先將數(shù)據(jù)發(fā)送給AP。這里詳細(xì)描述的各個(gè)方面可以被用于點(diǎn)到點(diǎn)傳輸。在一 個(gè)實(shí)施例中,可以修改直接鏈路協(xié)議(DLP),如下所述。圖17示出了系統(tǒng)100內(nèi)的一個(gè)示例 性點(diǎn)到點(diǎn)通信。該例中的系統(tǒng)100類似于圖1所示的系統(tǒng)100,其經(jīng)過修改,能夠?qū)崿F(xiàn)從一 個(gè)UT到另一個(gè)UT的直接傳輸(在該例中,示出了 UT 106A和UT 106B之間的傳輸1710)。 UT 106可以通過WLAN 120,與AP 104直接進(jìn)行通信,這里將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。在各種示例性的實(shí)施例中,可以支持兩種類型的點(diǎn)_點(diǎn)連接(a)受管理的點(diǎn)_點(diǎn) 連接,其中,AP對(duì)各STA參與的傳輸進(jìn)行調(diào)度;(b)自組織的點(diǎn)-點(diǎn)連接,其中,AP不參與STA傳輸?shù)墓芾砘蛘{(diào)度。一個(gè)實(shí)施例可以包括這兩種連接的一種或二者。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,發(fā)送出去的信號(hào)可以包括一個(gè)部分,其包括可由一個(gè)或多個(gè)站(還可能包括接入 點(diǎn))接收到的公共信息;以及,專門進(jìn)行了格式化以便于由點(diǎn)-點(diǎn)接收站接收的信息。公共 信息可用于調(diào)度(例如,如圖25所示),或者由各種鄰居站用于競(jìng)爭(zhēng)退避(例如,如圖26所 示)°下面詳細(xì)描述的各種示例性實(shí)施例介紹點(diǎn)_點(diǎn)連接的閉環(huán)速率控制。可以采用這 種速率控制,來充分利用可用的高數(shù)據(jù)速率。為便于說明,示例性實(shí)施例中沒有詳細(xì)說明各種功能(即,確認(rèn))。本領(lǐng)域技術(shù)人 員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,這里公開的功能可以組合起來,從而在不同的實(shí)施例中形成任意數(shù)量的集 合或子集合。圖18示出了現(xiàn)有技術(shù)的物理層突發(fā)1800??梢韵劝l(fā)送前導(dǎo)碼1810,后面跟著一 個(gè)物理層匯聚協(xié)議(PLCP)報(bào)頭1820。傳統(tǒng)的802. 11系統(tǒng)定義了一種PLCP報(bào)頭,包括速率 類型和調(diào)制格式,用于作為數(shù)據(jù)符號(hào)1830而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。圖19給出了一個(gè)示例性的物理層突發(fā)1900,它可用于點(diǎn)-點(diǎn)傳輸。如同圖18 一樣,前導(dǎo)碼1810和PLCP報(bào)頭1820可以包括在內(nèi),后面跟著的是被標(biāo)記為P2P 1940的 點(diǎn)-點(diǎn)傳輸。P2P 1940可以包括由接收方UT使用的MIMO導(dǎo)頻1910。MIMO速率反饋1920 也可以包括在內(nèi),以便于由接收方UT在發(fā)回給發(fā)送方UT的未來傳輸中使用。速率反饋可 以從接收站到發(fā)送站響應(yīng)于前一傳輸而生成。然后,數(shù)據(jù)符號(hào)1930可以根據(jù)點(diǎn)-點(diǎn)連接的 選中速率和調(diào)制格式進(jìn)行發(fā)送。應(yīng)當(dāng)注意的是,物理層突發(fā),如PHY突發(fā)1900,可用于AP管 理的點(diǎn)-點(diǎn)連接,以及自組織的點(diǎn)-點(diǎn)傳輸。下面詳細(xì)說明示例性的速率反饋實(shí)施例。下 面還包括包含這些方面的物理層傳輸突發(fā)的替換的實(shí)施例。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,AP設(shè)定TDD MAC幀間隔??梢允褂脧V播和控制信道來 指明TDD MAC幀間隔中已分配的持續(xù)時(shí)間。對(duì)于已經(jīng)請(qǐng)求了點(diǎn)-點(diǎn)傳輸分配的STA(對(duì)于 AP來說是已知的),AP可以提供經(jīng)過調(diào)度的分配,并在每個(gè)TDD MAC幀間隔內(nèi)在控制信道 中通告它們。上面的圖15給出了一個(gè)示例性的系統(tǒng)。圖20示出了 TDD MAC幀間隔2000的一個(gè)示例性實(shí)施例,其包括一個(gè)可選的自組 織段,被標(biāo)識(shí)為A-TCH 2010。TDD MAC幀間隔2000中可以包括與上面結(jié)合圖15所描述的 編號(hào)相同的部分。BCH1510和/或CCH 1520中可以指明TDD MAC幀間隔2000中是否存在 A-TCH 2010。在A-TCH 2010期間,STA可以使用任何競(jìng)爭(zhēng)過程來執(zhí)行點(diǎn)到點(diǎn)通信。例如, 可以使用802. 11技術(shù),如上面詳細(xì)描述的SIFS、DIFS、退避時(shí)間等。也可以使用QoS技術(shù), 如802. 11(e)中介紹的那些(即,AIFS)技術(shù)。還可以使用基于競(jìng)爭(zhēng)的各種其他方案。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,用于競(jìng)爭(zhēng)的CSMA/CA過程,例如,在802. 11中進(jìn)行了定義 的過程,可以進(jìn)行如下修改。不需要即刻的ACK。當(dāng)搶占到信道時(shí),一個(gè)STA可以發(fā)送包括 多個(gè)PDU (即,LLC-PDU)在內(nèi)的MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MAC-PDU)。BCH中可以指明STA在A-TCH 中所占用的最大持續(xù)時(shí)間。當(dāng)希望經(jīng)過確認(rèn)的傳輸時(shí),可以根據(jù)所需的應(yīng)用延遲,協(xié)商窗口 大小和最大確認(rèn)延遲。在該例中,F(xiàn)-TCH 1530是TDD MAC幀間隔的一部分,用于從AP到STA的傳輸。在 A-TCH 2010中,可以執(zhí)行STA之間的使用競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)的點(diǎn)到點(diǎn)通信。在R-TCH 1540中,可以 執(zhí)行STA之間的調(diào)度的點(diǎn)到點(diǎn)通信。這三個(gè)段中的任何一個(gè)都可以設(shè)為空。
圖21給出了一個(gè)示例性的物理層突發(fā)2100,也被稱為“PHY突發(fā)”。PHY突發(fā)2100 可用于調(diào)度的點(diǎn)-點(diǎn)連接,例如在R-TCH 1540期間,或在諸如A-TCH 2010之類的自組織 連接期間,上面已經(jīng)結(jié)合圖20對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)描述。PHY突發(fā)2100包括非導(dǎo)向MIMO導(dǎo)頻 2110、對(duì)等公共控制信道(PCCH) 2120和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)2130。非導(dǎo)向MIMO導(dǎo)頻2110 可以在一個(gè)或多個(gè)站處接收到,并且,可由接收站用作參考來估計(jì)發(fā)送站和接收站之間的 相應(yīng)信道。這種示例性的PCCH包括下列字段(a)目的方MAC-ID ; (b)對(duì)于下一 TDD MAC幀 間隔的預(yù)期傳輸持續(xù)時(shí)間的分配請(qǐng)求;(c)傳輸速率指示符,用于指示當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的傳 輸格式;(d)控制信道(即,CCH)子信道,用于接收來自AP的任何分配;以及(e)CRC。PCCH 2120以及非導(dǎo)向ΜΙΜΟ導(dǎo)頻2110是公共段,故可由各種監(jiān)聽站(包括接入點(diǎn))接收到???以在PCCH中插入分配請(qǐng)求,以便于在未來的TDD MAC幀間隔中實(shí)現(xiàn)受管理的點(diǎn)-點(diǎn)連接。 這樣的PHY突發(fā)可以包括在自組織連接中,并且,仍可以請(qǐng)求在未來TDD MAC幀間隔中的調(diào) 度的點(diǎn)到點(diǎn)連接。在該示例性實(shí)施例中,非導(dǎo)向MIMO導(dǎo)頻是8個(gè)OFDM符號(hào)(在下面詳細(xì) 說明的替換的實(shí)施例中,較少的符號(hào)就足以實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)),而PCCH是兩個(gè)OFDM符號(hào)。在 公共段(包括非導(dǎo)向MIMO導(dǎo)頻2110和PCCH2120)之后,使用由點(diǎn)-點(diǎn)連接中的各STA確 定的空間復(fù)用和/或較高調(diào)制格式,發(fā)送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)2130。傳輸?shù)脑摬糠指鶕?jù)傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)部分中嵌入的速率控制信息進(jìn)行編碼。因此,PHY突發(fā)2100的一部分可由多個(gè)周 邊站接收,而實(shí)際的數(shù)據(jù)經(jīng)過 了特別修整,以便于高效傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)特定的點(diǎn)_點(diǎn)連 接的站或AP。數(shù)據(jù)2130可以如同接入點(diǎn)所分配的那樣進(jìn)行發(fā)送或者,根據(jù)自組織連接而進(jìn) 行發(fā)送(即,基于CSMA/CA競(jìng)爭(zhēng)的過程)。PHY突發(fā)的一個(gè)示例性實(shí)施例包括一個(gè)前導(dǎo)碼,該前導(dǎo)碼由非導(dǎo)向MIMO參考的8 個(gè)OFDM符號(hào)構(gòu)成。對(duì)等公共控制信道(PCCH)MAC-PDU報(bào)頭被包括在后續(xù)的2個(gè)OFDM符號(hào) 內(nèi),使用了 STTD模式,用R= 1/2BPSK進(jìn)行了編碼。MAC-ID是12個(gè)比特。還包括一個(gè)8比 特的分配請(qǐng)求,以便于由AP在下一TDD MAC幀間隔中的預(yù)期持續(xù)時(shí)間內(nèi)接收(因此,最大請(qǐng) 求是256個(gè)短OFDM符號(hào))。TX速率是16個(gè)比特,用于指示當(dāng)前分組中使用的速率。FCCH 子信道偏好是兩個(gè)比特,對(duì)應(yīng)于最多四個(gè)子信道之間的偏好,基于此,AP做出任何適用的分 配。CRC是10個(gè)比特。任何數(shù)量的其他字段和/或字段大小可以包括在替換的PHY突發(fā)實(shí) 施例中。在該例中,剩余的MAC-PDU傳輸使用由點(diǎn)-點(diǎn)連接中的各STA確定的空間復(fù)用和 更高的調(diào)制。該傳輸?shù)倪@部分是根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)部分中嵌入的速率控制信息進(jìn)行編碼的。圖22給出了點(diǎn)_點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖纠苑椒?200。在框2210中,流程開始,其中, 一個(gè)站發(fā)送非導(dǎo)向MIMO導(dǎo)頻。在框2220中,該站發(fā)送可共同解碼的信息。例如,非導(dǎo)向 MIMO導(dǎo)頻2110和PCCH2120作為在受管理連接中請(qǐng)求分配的機(jī)制的一個(gè)例子,AP或其他調(diào) 度站需要能夠?qū)Πㄔ撜?qǐng)求的信號(hào)部分進(jìn)行解碼。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能認(rèn)識(shí)到,還有無數(shù) 的替換的請(qǐng)求機(jī)制,用于在共享信道上對(duì)點(diǎn)_點(diǎn)連接進(jìn)行調(diào)度。在框2230中,根據(jù)協(xié)商好 的傳輸格式,數(shù)據(jù)從一個(gè)站傳送到另一個(gè)站。在該例中,導(dǎo)向數(shù)據(jù)是用根據(jù)非導(dǎo)向MIMO導(dǎo) 頻2110的測(cè)量結(jié)果所確定的速率和參數(shù)而發(fā)送的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能認(rèn)識(shí)到,還有多種 替換的手段可用來發(fā)送為具體的點(diǎn)_點(diǎn)信道而特別修整的數(shù)據(jù)。圖23示出了點(diǎn)到點(diǎn)通信的一種示例性方法2300。該示例性方法2300給出了多 個(gè)方面,這些方面的一部分可用于任何特定實(shí)施例中。在判定框2310中,流程開始。在判定框2310中,如果有數(shù)據(jù)要進(jìn)行STA-STA傳輸,則進(jìn)入判定框2320。如果沒有,則進(jìn)入框 2370,執(zhí)行任何其他類型的通信,包括其他接入類型(如果有的話)。進(jìn)入框2360,流程可 以返回判定框2310而進(jìn)行重復(fù),或者,流程可以結(jié)束。在判定框2320中,如果有STA-STA數(shù)據(jù)要傳輸,則判斷該點(diǎn)-點(diǎn)連接是調(diào)度的還 是自組織的。如果該傳輸是調(diào)度的,則進(jìn)入框2330,并請(qǐng)求分配以贏得一個(gè)ΤΧ0Ρ。應(yīng)當(dāng)注 意的是,可以如上所述在TDDMAC幀間隔的隨機(jī)接入部分中發(fā)出分配請(qǐng)求,或者,其可以被 包括在自組織傳輸中。一旦做出分配,就可以在框2350中發(fā)送一個(gè)STA-STA物理突發(fā)。在 一個(gè)示例性實(shí)施例中,方法2200可用于一類STA-STAPHY突發(fā)。在判定框2320中,如果不希望調(diào)度的點(diǎn)_點(diǎn)連接,則進(jìn)入框2340中,以便于競(jìng)爭(zhēng) 接入權(quán)。例如,可以使用TDD MAC幀間隔2000的A-TCH 2010段。當(dāng)通過競(jìng)爭(zhēng)成功贏得接 入權(quán)之后,進(jìn)入框2350,并發(fā)送一個(gè)STA-STA PHY突發(fā),如上所述。從框2350進(jìn)入判定框2360,其中,流程可以重復(fù)執(zhí)行,如上所述,或者,可以停止。圖24示出了提供速率反饋的一種示例性方法2400,用于點(diǎn)-點(diǎn)連接。該圖示出了 各種傳輸和 可由兩個(gè)站STA 1和STA 2執(zhí)行的其他步驟。STA 1向STA 2發(fā)送一個(gè)非導(dǎo)向 導(dǎo)頻2410。STA 2在接收非導(dǎo)向?qū)ьl2410的同時(shí),測(cè)量信道2420。在一個(gè)示例性實(shí)施例 中,STA 2確定所測(cè)量信道上的傳輸?shù)目芍С炙俾省⒃撍俾蚀_定結(jié)果作為速率反饋2430 發(fā)送到STA 1。在各種替換的實(shí)施例中,可以傳遞其他參數(shù),以便于在STA 1中做出速率反 饋判定。在2440中,STA 1收到經(jīng)過調(diào)度的分配,或者競(jìng)爭(zhēng)傳輸機(jī)會(huì),例如在A-TCH內(nèi)。一 旦贏得了傳輸機(jī)會(huì),在2450中,STA 1就以根據(jù)速率反饋2430所確定的速率和調(diào)制格式, 向STA 2發(fā)送數(shù)據(jù)。可以將圖24所示的方法推廣應(yīng)用到各種實(shí)施例中,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說這 是顯而易見的。下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述集成了點(diǎn)_點(diǎn)速率反饋以及其他方面的一些例子。圖25中的方法2500示出了在兩個(gè)站STA 1和STA 2以及接入點(diǎn)(AP)之間的受 管理的點(diǎn)-點(diǎn)連接。在2505中,STA 1發(fā)送非導(dǎo)向?qū)ьl,以及分配請(qǐng)求。也可以根據(jù)較早 的分配和先前的速率反饋來發(fā)送數(shù)據(jù),下面將對(duì)此進(jìn)行說明。此外,根據(jù)來自先前受管理 點(diǎn)-點(diǎn)連接或來自由STA 1或STA 2發(fā)起的自組織通信的速率反饋,可以發(fā)送任何這樣的 數(shù)據(jù)。STA 2和接入點(diǎn)都會(huì)收到非導(dǎo)向?qū)ьl和傳輸請(qǐng)求(可以被該區(qū)域內(nèi)的各種其他站接 收到)。接入點(diǎn)收到傳輸請(qǐng)求,并根據(jù)多種調(diào)度算法中的一種,確定何時(shí)以及是否做出用 于點(diǎn)到點(diǎn)通信的分配。STA 2測(cè)量信道,同時(shí)在2505中,非導(dǎo)向?qū)ьl被發(fā)送出去,并且STA 2 可以確定與STA 1進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)通信的可支持速率??蛇x地,STA 2也可以根據(jù)前一次傳輸, 接收來自STA 1的反饋和/或數(shù)據(jù)。在該例中,接入點(diǎn)已經(jīng)確定將會(huì)針對(duì)所請(qǐng)求的傳輸進(jìn)行分配。在2515中,一個(gè)分 配被從接入點(diǎn)傳輸?shù)絊TA 1。在該例中,對(duì)R-TCH 1540的分配是在控制信道(如上述的CCH 520)內(nèi)傳輸?shù)?。同樣,?520中,針對(duì)STA 2,做出R-TCH上的分配。在2525中,STA 1接 收到來自接入點(diǎn)的分配。在2530中,STA 2接收到來自接入點(diǎn)的分配。在2535中,根據(jù)分配2520,STA 2發(fā)送速率反饋??蛇x地,可以包括如上所述的用 于調(diào)度的傳輸?shù)恼?qǐng)求,以及任何根據(jù)前一請(qǐng)求要發(fā)送的數(shù)據(jù)。如上所述,發(fā)送的速率反饋是 根據(jù)信道測(cè)量2510而選擇的。2535的PHY突發(fā)也可以包括非導(dǎo)向?qū)ьl。在2540中,STA1測(cè)量來自STA 2的信道,接收反饋,并且還可以接收可選數(shù)據(jù)。在2545中,按照分配2515,STA 1根據(jù)收到的速率反饋信息發(fā)送數(shù)據(jù)。此外,對(duì)于 未來的分配,可以做出請(qǐng)求,以及根據(jù)2540中的信道測(cè)量結(jié)果,提供速率反饋。數(shù)據(jù)是根據(jù) 點(diǎn)_點(diǎn)通信的具體信道測(cè)量結(jié)果而發(fā)送的。在2550中,STA 2接收數(shù)據(jù),以及,任何可選地 發(fā)送的速率控制。STA 2也可以測(cè)量信道,以便于為未來傳輸提供速率反饋。應(yīng)當(dāng)注意的是,傳輸2535和2545都可被接入點(diǎn)接收到,至少是非導(dǎo)向部分可被接 收到,如上所述。因此,對(duì)于包含的任何請(qǐng)求,接入點(diǎn)可以給出用于未來傳輸?shù)母郊臃峙?,?別由發(fā)往STA 1和STA 2的分配2555和2560表示。在2565和2570中,STA 1和STA 2 接收各自的分配。然后,該流程無限地重復(fù)執(zhí)行,其中,接入點(diǎn)管理共享媒體上的接入,STA 1和STA 2按照點(diǎn)-點(diǎn)信道上可支持的所選擇速率和調(diào)制格式,直接相互發(fā)送點(diǎn)_點(diǎn)通信。 請(qǐng)注意,在替換的實(shí)施例中,也可以執(zhí)行自組織點(diǎn)_點(diǎn)通信,同時(shí)還執(zhí)行如圖25所示的受管 理的點(diǎn)_點(diǎn)通信。圖26示出了基于競(jìng)爭(zhēng)的(或,自組織的)點(diǎn)_點(diǎn)連接。STA 1和STA2相互進(jìn)行 通信。其他 的STA也可以處于接收范圍內(nèi),且可以接入共享信道。在2610中,有數(shù)據(jù)要發(fā) 送給STA 2的STA 1監(jiān)視共享信道,并競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)。一旦贏得了傳輸機(jī)會(huì),就將點(diǎn)-點(diǎn)PHY 突發(fā)2615發(fā)送給STA 2,PHY突發(fā)2615也可能被其他STA接收到。在2620中,監(jiān)視共享 信道的其他STA可能接收到來自STA 1的傳輸,故知道避免接入該信道。例如,上面描述的 PCCH可以包括在傳輸2615中。在2630中,STA 2根據(jù)PHY突發(fā)2615導(dǎo)頻來測(cè)量信道,并 競(jìng)爭(zhēng)共享信道上的返程接入。STA 2也可以根據(jù)需要發(fā)送數(shù)據(jù)。注意,競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間可以變化。 例如,在傳統(tǒng)802. 11系統(tǒng)中,在SIFS之后,可以返回一個(gè)ACK。由于SIFS優(yōu)先級(jí)最高,所 以STA 2可以在不丟失信道的情況下做出響應(yīng)。不同的實(shí)施例可以允許較低的延遲,并且 可以為返回?cái)?shù)據(jù)提供高優(yōu)先級(jí)。在2635中,STA 2向STA 1發(fā)送速率反饋以及可選的數(shù)據(jù)。在2640中,STA 1接 收速率反饋,再一次競(jìng)爭(zhēng)對(duì)共享信道的接入權(quán),并在2645中,根據(jù)收到的速率反饋,向STA 2發(fā)送信號(hào)。在2640中,STA 1還可以測(cè)量信道,以便于向STA 2提供用于未來傳輸?shù)乃俾?反饋,并且可以接收到由STA 2發(fā)送出的任何可選數(shù)據(jù)。在2650中,STA 2根據(jù)所測(cè)量的 信道狀況確定的速率和調(diào)制格式,接收數(shù)據(jù)傳輸2645。STA 2也可以接收速率反饋,以用于 向STA 1返回一個(gè)傳輸。STA 2也可以測(cè)量信道,以提供未來的速率反饋。因此,回到2635 中,讓STA 2返回速率反饋以及數(shù)據(jù),該流程可以重復(fù)執(zhí)行。因此,兩個(gè)站可以通過競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)而雙向地執(zhí)行自組織通信。通過使用速率反饋 和特別修整發(fā)往接收站的傳輸,使點(diǎn)_點(diǎn)連接本身很高效。當(dāng)使用PHY突發(fā)的公共可接收 部分(如PCCH)時(shí),那么,如2620所示,其他STA可以訪問該信息,并避免在PCCH中顯示的 已知占用時(shí)間內(nèi)在信道上造成干擾。如圖25所示,在圖26所示的步驟前,受管理的或自組 織的點(diǎn)_點(diǎn)通信可以發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸,并且,可用于隨后繼續(xù)進(jìn)行點(diǎn)_點(diǎn)通信。因此,可以使 用調(diào)度的和自組織的點(diǎn)_點(diǎn)通信的任何組合。圖27給出了一個(gè)示例性的TDD MAC幀間隔2700,用于說明站之間的受管理點(diǎn)-點(diǎn) 通信。在該例中,F(xiàn)-TCH和A-TCH持續(xù)時(shí)間都被設(shè)為0。信標(biāo)/BCH 1510和CCH 1520與以前 一樣發(fā)送。信標(biāo)/BCH1560表示下一幀的開始。CCH 1520指明用于點(diǎn)-點(diǎn)通信的分配。根 據(jù)這些分配,在已分配的突發(fā)2710期間,STA 1向STA 2發(fā)送信號(hào)。請(qǐng)注意,在相同的TDDMAC幀間隔內(nèi),STA 2分配得到段2730,用于對(duì)STA 1做出響應(yīng)。任一特定的點(diǎn)-點(diǎn)PHY層 突發(fā)中可以包括上述的各種成分,如速率反饋、請(qǐng)求、導(dǎo)向和/或非導(dǎo)向?qū)ьl、導(dǎo)向和/或非 導(dǎo)向數(shù)據(jù)。在分配2720中,STA 3向STA 4發(fā)送信號(hào)。在分配2740中,STA 4以相似的方 式,向STA 3發(fā)送信號(hào)。R-TCH中可以包括各種其他反向鏈路傳輸,包括非點(diǎn)-點(diǎn)連接。下 面進(jìn)一步詳細(xì)給出說明這些和其他方面的附加示例性實(shí)施例。
請(qǐng)注意,在圖27中,根據(jù)需要,可以對(duì)段之間的保護(hù)間隔進(jìn)行調(diào)度。關(guān)于點(diǎn)_點(diǎn)通 信的一個(gè)重要問題在于,通常情況下,兩個(gè)STA之間的路徑延遲是未知的。對(duì)此,一種處理 方法是,讓每個(gè)STA保持其發(fā)送時(shí)間固定,從而使它們與AP的時(shí)鐘相同步地到達(dá)AP。在這 種情況下,AP可以在每個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)分配的兩端提供保護(hù)時(shí)間,以補(bǔ)償兩個(gè)通信中的STA之間 的未知路徑延遲。在很多情況下,循環(huán)前綴將是足夠的,而不必在STA接收機(jī)處進(jìn)行調(diào)整。 然后,STA必須確定它們各自的時(shí)間偏移,以便于知道何時(shí)接收其他STA的傳輸。STA接收 機(jī)可能需要維持兩個(gè)接收時(shí)鐘一個(gè)用于AP幀時(shí)序,另一個(gè)用于點(diǎn)-點(diǎn)連接。正如上面的各種實(shí)施例所描述的那樣,接收機(jī)可以在其分配內(nèi)得到確認(rèn)和信道反 饋,并反饋到發(fā)射機(jī)。即便總的業(yè)務(wù)流是單向的,接收機(jī)也可以發(fā)送參考和請(qǐng)求以獲得分 配。AP調(diào)度器確保為反饋提供足夠的資源。與傳統(tǒng)的站和接入點(diǎn)的互操作件就如同這里詳細(xì)說明的那樣,所描述的各種實(shí)施例提供了相對(duì)于傳統(tǒng)系統(tǒng)的改 進(jìn)。但是,由于傳統(tǒng)系統(tǒng)業(yè)已廣泛存在,一個(gè)系統(tǒng)最好能夠與現(xiàn)有的傳統(tǒng)系統(tǒng)和/或傳統(tǒng)用 戶終端保持后向兼容。這里使用的術(shù)語“新型”用來與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相區(qū)別。新類型的系統(tǒng) 可以集成有這里詳細(xì)描述的一個(gè)或多個(gè)方面或特征。一個(gè)示例性的新型系統(tǒng)是下面結(jié)合圖 35-52描述MIMO OFDM系統(tǒng)。此外,下面詳細(xì)描述的用于使新型系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)互操作的 方面也適用于其他尚待開發(fā)的系統(tǒng),而不管該系統(tǒng)中是否包括這里詳細(xì)描述的任何特定改 進(jìn)。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,通過使用不同的頻率分配(FA),可以與其他系統(tǒng)保持 后向兼容,從而使一個(gè)新型系統(tǒng)在與傳統(tǒng)用戶不同的FA上工作。因此,新型系統(tǒng)可以搜索 在其上工作的可用FA。動(dòng)態(tài)頻率選擇(DFS)算法可以被實(shí)現(xiàn)在該新型WLAN中以實(shí)現(xiàn)這一 功能。最好采用多載波的AP。試圖接入WLAN的傳統(tǒng)STA可以采用兩種掃描方法主動(dòng)掃描和被動(dòng)掃描。在被動(dòng) 掃描的情況下,通過掃描工作頻帶,STA得到其附近的可行基本服務(wù)集合(BSS)的列表。在 主動(dòng)掃描的情況下,STA發(fā)送一個(gè)查詢,以請(qǐng)求來自BSS中其他STA的響應(yīng)。傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)并不涉及STA如何確定加入哪個(gè)BSS,但是,一旦做出一個(gè)決定,就可以 嘗試進(jìn)行關(guān)聯(lián)。如果不成功,STA將通過其BSS列表而移動(dòng),直到成功為止。當(dāng)一個(gè)傳統(tǒng)STA 無法理解所發(fā)送的信標(biāo)信息時(shí),該STA不會(huì)試圖與一個(gè)新型WLAN相關(guān)聯(lián)。但是,作為一種 在單個(gè)FA上維持單個(gè)WLAN類型的方法,一個(gè)新型的AP(以及UT)可以忽略來自傳統(tǒng)STA 的請(qǐng)求。一種替換的技術(shù)是,讓新型AP或新型STA使用有效的傳統(tǒng)(S卩,802. 11)消息傳送 技術(shù),拒絕任何傳統(tǒng)STA的請(qǐng)求。如果一個(gè)傳統(tǒng)系統(tǒng)支持這種消息傳送技術(shù),則可以為該傳 統(tǒng)STA提供重定向消息。與在不同F(xiàn)A上工作相關(guān)聯(lián)的一個(gè)明顯弊端是,支持兩種類型的STA需要附加的頻譜。一個(gè)好處是,便于管理不同的WLAN,保留了如QoS等功能。但是,就如同本申請(qǐng)中詳細(xì) 描述的那樣,對(duì)于如這里詳細(xì)描述的MIMO系統(tǒng)實(shí)施例的新型系統(tǒng)所支持的高數(shù)據(jù)速率,傳 統(tǒng)的CSMA MAC協(xié)議(如,傳統(tǒng)802. 11標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)描述的那些協(xié)議)通常不夠高效。因此, 最好采用后向兼容的工作模式,以使新型MAC與傳統(tǒng)的MAC在相同的FA上共存。下面描述 幾個(gè)示例性的實(shí)施例,其中,傳統(tǒng)和新型系統(tǒng)可以共享相同的FA。圖28示出了方法2800,用于在相同的頻率分配上支持傳統(tǒng)和新型站二者。在該例 中,為便于說明,假設(shè)BSS孤立地工作(即,多個(gè)重疊的BSS之間沒有協(xié)調(diào))。流程開始于框 2810中,使用傳統(tǒng)的信令來確立一個(gè)無競(jìng)爭(zhēng)周期。下面是用于傳統(tǒng)802. 11系統(tǒng)的幾個(gè)說明性示例,其中,新型WLANAP可以使用傳統(tǒng) 802. 11標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)置的鉤子來預(yù)留由新型站專用的時(shí)間。除此之外,對(duì)于各種類型的傳統(tǒng)系 統(tǒng),可以使用任何數(shù)量的其他信令技術(shù)來確立一個(gè)無競(jìng)爭(zhēng)周期。一種技術(shù)是在PCF/HCF模式下確立無競(jìng)爭(zhēng)周期(CFP)。AP可以確立一個(gè)信標(biāo)間隔, 并在該信標(biāo)間隔內(nèi)通告一個(gè)無競(jìng)爭(zhēng)周期,其中,它可以在輪詢模式下為新型和傳統(tǒng)STA提 供服務(wù)。這使得所有傳統(tǒng)STA將其網(wǎng)絡(luò)分配向量(NAV)設(shè)置成所通告的CFP的持續(xù)時(shí)間, 網(wǎng)絡(luò)分配向量是用來跟蹤C(jī)FP的計(jì)數(shù)器。所以,在CFP內(nèi),收到該信標(biāo)的傳統(tǒng)STA不得使用 信道,除非被AP輪詢。另一種技術(shù)是通過RTS/CTS和持續(xù)時(shí)間/ID字段,確立CFP以及設(shè)置NAV。在這種 情況下, 該新型AP可以發(fā)出一個(gè)具有預(yù)留地址(RA)的特定RTS,該RTS向所有新型STA表 明該AP正在預(yù)留該信道。傳統(tǒng)的STA將該RA字段解析為指向一特定STA,并且不做出響 應(yīng)。新型的STA用一個(gè)特定CTS做出響應(yīng),從而,在CTS/RTS消息對(duì)中的持續(xù)時(shí)間/ID字段 中給出的時(shí)間段內(nèi)清除BSS。在這點(diǎn),新型站可以在預(yù)訂持續(xù)時(shí)間內(nèi)自由地使用信道,而沒 有沖突。在框2820中,已經(jīng)接收到用于確立無競(jìng)爭(zhēng)周期的信號(hào)的傳統(tǒng)類型的STA等待,直 到被輪詢或無競(jìng)爭(zhēng)周期結(jié)束為止。這樣,接入點(diǎn)成功分配了共享媒體,以供新型MAC協(xié)議使 用。在框2830中,新STA可以根據(jù)該協(xié)議而接入。這里詳細(xì)說明的方面的任何集合或子集 都可以用于這樣一種新型MAC協(xié)議中。例如,可以采用調(diào)度的前向和反向鏈路傳輸,以及, 受管理的點(diǎn)_點(diǎn)傳輸、自組織的或基于競(jìng)爭(zhēng)的通信(包括點(diǎn)-點(diǎn)),或者,上述傳輸?shù)娜我?組合。在框2840中,使用多種信號(hào)類型中的任何一種,結(jié)束新型接入周期,信號(hào)類型可以根 據(jù)所采用的傳統(tǒng)系統(tǒng)而改變。在該示例性實(shí)施例中,發(fā)送一個(gè)無競(jìng)爭(zhēng)周期結(jié)束信號(hào)。在一 個(gè)替換的實(shí)施例中,在無競(jìng)爭(zhēng)周期中,也可以輪詢傳統(tǒng)STA。這樣的接入可以在新型接入之 后,或者,可以穿插在其中。在框2850中,如果為傳統(tǒng)系統(tǒng)規(guī)定了 一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)周期,則所有STA可以競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)。 這樣,在無競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)不能進(jìn)行通信的傳統(tǒng)系統(tǒng)就可以發(fā)出請(qǐng)求和/或試圖發(fā)送信號(hào)。在 判定框2860中,該流程可以通過返回到框2810而得以繼續(xù),或者,也可以停止。圖29示出了傳統(tǒng)和新型媒體接入控制的組合。在新型協(xié)議2930上給出了傳統(tǒng)MAC 協(xié)議2910,當(dāng)這二者組合起來時(shí),就形成了一個(gè)MAC協(xié)議,如組合后的MAC協(xié)議2950。在該 例中,出于說明目的,使用了 802. 11傳統(tǒng)信令。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,這里公開的技 術(shù)也適用于多種傳統(tǒng)系統(tǒng)中的任何一種和任何一種新型MAC協(xié)議,包括這里公開的功能的 組合。
傳統(tǒng)的MAC協(xié)議2910包括信標(biāo)2902,其標(biāo)識(shí)信標(biāo)間隔。傳統(tǒng)的信標(biāo)間隔包括無 競(jìng)爭(zhēng)周期2904,后面跟著的是競(jìng)爭(zhēng)周期2906。各種無競(jìng)爭(zhēng)輪詢幀2908A-N可以在無競(jìng)爭(zhēng)周 期2904內(nèi)產(chǎn)生。無競(jìng)爭(zhēng)周期2904是借助于無競(jìng)爭(zhēng)周期結(jié)束2910而終止的。在802. 11示 例性實(shí)施例中,每個(gè)信標(biāo)2902在目標(biāo)信標(biāo)發(fā)送時(shí)間(TBTT)時(shí)被發(fā)送出去。新型MAC協(xié)議 2930 包括 MAC 幀 2932A-N。合并后的信標(biāo)間隔2950說明了傳統(tǒng)和新型MAC協(xié)議在無競(jìng)爭(zhēng)周期2904內(nèi)的互操 作性。其中包括新型TDD MAC幀間隔2932,后面跟著的是傳統(tǒng)輪詢CF輪詢2908A-N。無競(jìng)爭(zhēng) 周期結(jié)束于CFP結(jié)束2910,后面跟著的是競(jìng)爭(zhēng)周期2906。新型TDD MAC幀間隔2932可以是 任何類型,可選地包括這里詳細(xì)描述的各個(gè)方面。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,新型TDD MAC幀 間隔2932包括各種段,如上面結(jié)合圖20所描述的那些段。因此,在該例中,新型TDD MAC幀 間隔包括導(dǎo)頻1510、控制信道1520、前向傳輸信道1530、自組織點(diǎn)-點(diǎn)部分(A-TCH) 2010、 反向鏈路傳輸信道1540和隨機(jī)接入信道1550。
請(qǐng)注意,在CFP 2904內(nèi),傳統(tǒng)STA不應(yīng)當(dāng)干擾任何新型WLAN傳輸。AP可以在CFP 內(nèi)輪詢?nèi)魏蝹鹘y(tǒng)STA,從而在該段中允許進(jìn)行混合模式操作。此外,AP可以預(yù)留整個(gè)CFP 2904以供新型使用,并在信標(biāo)間隔結(jié)束時(shí)將所有傳統(tǒng)業(yè)務(wù)推向競(jìng)爭(zhēng)周期(CP)2906。該示例性802. 11傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)需要CP 2906長得足以支持兩個(gè)傳統(tǒng)終端之間的交換。 所以,可以采用信標(biāo),但這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的時(shí)間抖動(dòng)(time jitter)。如果需要的話,為了降 低抖動(dòng),可以縮短CFP間隔,從而保持固定的信標(biāo)間隔??梢栽O(shè)置用于確立CFP和CP的計(jì) 時(shí)器,以使得CFP (即,大約1. 024秒)比CP ( S卩,小于10毫秒)長。但是,如果AP在CFP 期間輪詢傳統(tǒng)終端,則它們的傳輸?shù)某掷m(xù)時(shí)間可能是未知的,并可能導(dǎo)致額外的時(shí)間抖動(dòng)。 因此,當(dāng)將傳統(tǒng)STA容納在相同的FA上時(shí),必須注意保持新型STA的QoS。傳統(tǒng)的802. 11 標(biāo)準(zhǔn)同步到1. 024毫秒的時(shí)間單元(TU)。在該例中,采用2TU或2. 048毫秒的MAC幀持續(xù) 時(shí)間,新型MAC可被設(shè)計(jì)成與傳統(tǒng)系統(tǒng)同步。在有些實(shí)施例中,最好確保使新型MAC幀同步。也就是說,系統(tǒng)的MAC幀時(shí)鐘可以 連續(xù),并且,當(dāng)發(fā)送時(shí),該MAC幀邊界開始于2. 048毫秒幀間隔的整數(shù)倍。這樣,易于保持 STA的睡眠模式。新型傳輸不需要與傳統(tǒng)傳輸兼容。報(bào)頭、前導(dǎo)碼等都可以是對(duì)于新型系統(tǒng)特有的, 它們的示例貫穿本申請(qǐng)中進(jìn)行了詳細(xì)描述。傳統(tǒng)STA會(huì)試圖將其解調(diào),但將無法正確進(jìn)行 解碼。睡眠模式下的傳統(tǒng)STA通常不會(huì)受到影響。圖30示出了獲得傳輸機(jī)會(huì)的方法3000。方法3000可以用作如上所述的方法2800 的一個(gè)示例性實(shí)施例中的框2830。該流程開始于判定框3010,其中,接入可以是調(diào)度的,或 者是非調(diào)度型的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,雖然該例示出了兩種類型的接入,但在任何 特定實(shí)施例中,可以支持這兩種接入類型中之一或二者。在判定框3010中,如果期望非調(diào) 度型的接入,則進(jìn)入框3040,從而競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)。可以使用任何數(shù)量的基于競(jìng)爭(zhēng)的接入技術(shù)。 一旦獲得了傳輸機(jī)會(huì)(TXOP),則在框3050中根據(jù)該傳輸機(jī)會(huì)進(jìn)行發(fā)送。然后,流程可以結(jié) 束ο在框3010中,如果期望調(diào)度的接入,則進(jìn)入框3020,以請(qǐng)求接入。該接入請(qǐng)求可以 在自組織競(jìng)爭(zhēng)期間在隨機(jī)接入信道上做出,或者,使用這里公開的任何其他技術(shù)。在框3030 中,當(dāng)準(zhǔn)予該接入請(qǐng)求后,將會(huì)收到一個(gè)分配。進(jìn)入框3050中,根據(jù)收到的分配,發(fā)送ΤΧ0Ρ。
在有些情況下,最好使用重疊的傳統(tǒng)BSS,在相同的頻率分配中,在新型AP及其相 關(guān)聯(lián)的BSS之間實(shí)現(xiàn)互操作。傳統(tǒng)BSS可以工作在DCF或PCF/HCF模式下,所以,新型BSS 和傳統(tǒng)BSS之間的同步可能不是總能達(dá)到。如果傳統(tǒng)BSS工作在PCF或HCF模式下,則新型AP會(huì)試圖同步到TBTT。如果這是 可能的,則新型AP可以使用各種機(jī)制在競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)占有信道,以便于工作在重疊的BSS區(qū) 域內(nèi),上面已經(jīng)對(duì)所述機(jī)制的示例做出了描述。如果傳統(tǒng)BSS工作在DCF下,則新型AP也 會(huì)試圖占有信道,并通告一個(gè)CFP,以清除信道。在有些場(chǎng)合下,傳統(tǒng)BSS中的一些或全部STA可能收不到新型AP傳輸。在這種情 況下,這些傳統(tǒng)STA可能會(huì)干擾新型WLAN的操作。為了避免這種干擾,新型站可以默認(rèn)基 于CSMA操作,并依賴點(diǎn)_點(diǎn)傳輸(下面還將結(jié)合圖33-34對(duì)其進(jìn)一步詳細(xì)描述)。圖31示出了一種示例性的方法3100,以使多個(gè)BSS共享單個(gè)FA。在框3110中,傳統(tǒng)接入點(diǎn)發(fā)送一個(gè)信標(biāo)。共享相同頻率分配的新型接入點(diǎn)可以同步到與該信標(biāo)相關(guān)聯(lián)的 TBTT(可選的)。在框3120中,如果傳統(tǒng)的無競(jìng)爭(zhēng)周期是根據(jù)該信標(biāo)而規(guī)定的,則執(zhí)行它。 一旦無競(jìng)爭(zhēng)周期(如果有的話)結(jié)束,則所有STA就可以在規(guī)定的競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)。 在框3130中,新型接入點(diǎn)在競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)。在框3140中,新型STA在新型接入點(diǎn) 已經(jīng)競(jìng)爭(zhēng)到接入權(quán)的時(shí)間內(nèi)可以接入共享媒體。在該新型接入期間的接入類型可以包括這 里詳細(xì)描述任何一個(gè)方面。可以使用如上面詳細(xì)描述的多種技術(shù),向傳統(tǒng)STA指示該接入 點(diǎn)預(yù)留信道的時(shí)間量。在框3150中,一旦該周期結(jié)束,則傳統(tǒng)STA就可以競(jìng)爭(zhēng)。在判定框 3160中,該流程可以通過返回到框3110中而繼續(xù),或者,可以結(jié)束。圖32示出了使用單個(gè)FA的重疊BSS。傳統(tǒng)系統(tǒng)3210發(fā)送信標(biāo)3205 (圖中示出 了 3205A和3205B,用于說明傳統(tǒng)系統(tǒng)的TBTT和總信標(biāo)間隔)。信標(biāo)3205A標(biāo)識(shí)出無競(jìng)爭(zhēng) 周期3210和競(jìng)爭(zhēng)周期3215。在無競(jìng)爭(zhēng)周期3210內(nèi),可以執(zhí)行傳統(tǒng)的無競(jìng)爭(zhēng)輪詢3220A-N, 后面跟著的是無競(jìng)爭(zhēng)周期的結(jié)束指示符3225。新型WLAN 3240中的站監(jiān)視信道,接收信標(biāo)3205,并控制住自己不接入媒體,直到 競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)的機(jī)會(huì)來臨為止。在該例中,最早的機(jī)會(huì)在無競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)。在PIFS 3230之后, 新型接入點(diǎn)發(fā)送一個(gè)傳統(tǒng)信號(hào)3245,以向傳統(tǒng)站指示將占用信道的時(shí)間量。多種符號(hào)可用 來執(zhí)行該功能,它們的示例在上面已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)描述??梢圆捎酶鞣N其他信號(hào),這取決于 期望與哪些傳統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互操作。傳統(tǒng)信號(hào)3245的接收范圍內(nèi)的傳統(tǒng)STA會(huì)避免接入信 道,直到新型接入周期3250結(jié)束為止。周期3250包括一個(gè)或多個(gè)TDD MAC幀間隔3260 (在 該例中,為3260A-N)。TDD MAC幀間隔3260可以是任何類型,其示例包括這里詳細(xì)描述的 一個(gè)或多個(gè)方面。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,新型AP在定長的間隔內(nèi)占有信道(即,每40毫秒內(nèi), 新型AP占用信道20毫秒)。新型AP可以維持一個(gè)計(jì)時(shí)器,以確保它只在預(yù)期持續(xù)時(shí)間內(nèi) 占用信道,從而保證信道共享的公正性。在搶占信道的過程中,新型AP可以使用任何信令 技術(shù)。例如,可以發(fā)送CTS/RTS或傳統(tǒng)信標(biāo),來通告新的CFP。在新型間隔3250內(nèi),一個(gè)示例性的第一TDD MAC幀間隔可以如下定義首先,發(fā)送 一個(gè)信標(biāo)加F-CCH,該F-CCH指明要在當(dāng)前MAC幀中輪詢的列表上的UT。在F-CCH后,廣播 一段MIMO導(dǎo)頻,以使STA獲取MIMO信道和形成MIMO信道的準(zhǔn)確度量結(jié)果。在一個(gè)示例性 實(shí)施例中,每個(gè)天線用2個(gè)短OFDM符號(hào),即可實(shí)現(xiàn)極好的性能。這意味著,初始MAC幀內(nèi)的F-TCH大體上包括8個(gè)MIMO導(dǎo)頻符號(hào)。第一 MAC幀的R-TCH部分可以被構(gòu)造成使輪詢列 表上的STA向AP發(fā)送非導(dǎo)向MIMO導(dǎo)頻和速率指示符(用于下行鏈路),以及確認(rèn)。在該 例中,在該點(diǎn),輪詢列表上的所有終端準(zhǔn)備在下一TDD MAC幀間隔中工作在正常調(diào)度型方式 下。此后,在AP的協(xié)調(diào)下,使用這里公開的任何一種技術(shù),第一 TDD MAC幀間隔之后的TDD MAC幀間隔可用于交換數(shù)據(jù)。如上所述,在特定情況下(例如,當(dāng)傳統(tǒng)BSS中的一些或全部STA收不到新型AP 傳輸時(shí)),新型站默認(rèn)基于CSMA的操作,并依賴點(diǎn)_點(diǎn)傳輸。此時(shí),上面描述的開/關(guān)循環(huán) 可能不具有優(yōu)勢(shì),或者甚至是不可能的。在這些情況下,新型站可以默認(rèn)點(diǎn)_點(diǎn)操作。圖33給出了一種示例性方法3300,其使用這里公開的各種技術(shù),執(zhí)行高速點(diǎn)-點(diǎn) 通信,同時(shí)與傳統(tǒng)BSS互操作。流程開始于框3310,其中,有數(shù)據(jù)要發(fā)給第二 STA的第一 STA競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)。在框3320中,成功競(jìng)爭(zhēng)到接入權(quán)后,該站使用傳統(tǒng)信號(hào),如上面所述的那 些信號(hào),來清理媒體。在框3330中,第一 STA向第二 STA發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求(與導(dǎo)頻一起)。第 二 STA能夠根據(jù)所發(fā)送的導(dǎo)頻,測(cè)量信道。第二 STA將信道反饋發(fā)送到第一 STA。因此,在 框3340中,第一站收到具有信道反饋(例如,速率反饋)的響應(yīng)。在框3350中,根據(jù)該反 饋,第一 STA向第二站發(fā)送導(dǎo)頻和導(dǎo)向數(shù)據(jù)。在框3360中,第二 STA可以向第一 STA發(fā)送 確認(rèn),并且可以發(fā)送后續(xù)的速率反饋,以用于其他傳輸。用來清理媒體的傳統(tǒng)信號(hào)使得使 用任何一種高速技術(shù)和相對(duì)于傳統(tǒng)系統(tǒng)的改進(jìn),如這里所公開的那些技術(shù),來執(zhí)行框3330 到3360。在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi),一旦STA已經(jīng)清理了媒體,就可以使用任何點(diǎn)-點(diǎn)MAC協(xié) 議。如判定框3370所示,通過返回框3310,流程可以得以繼續(xù),或者流程可以結(jié)束。 在一個(gè)示例性實(shí)施例中,采用點(diǎn)_點(diǎn)模式,搶占信道根據(jù)CSMA的傳統(tǒng)規(guī)則而工作。 在該例中,沒有采用PCF和HCF,且不必有一個(gè)集中式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。當(dāng)一個(gè)新型STA希望與 另一新型STA(或AP)進(jìn)行通信時(shí),該STA搶占信道。第一傳輸包括足夠的MIMO導(dǎo)頻,加上 某一請(qǐng)求建立連接的消息??梢圆捎肅TS和RTS來清理區(qū)域和預(yù)留時(shí)間。請(qǐng)求方STA消息 必須包含STA BSS ID,STA MAC ID和目標(biāo)STA MAC ID(如果知道的話)。響應(yīng)應(yīng)當(dāng)包含響 應(yīng)方STA的BSSID。這樣,這些STA就能夠判斷它們是否需要執(zhí)行發(fā)射導(dǎo)向向量的接收機(jī)校 正(如果使用了導(dǎo)向的話)。請(qǐng)注意,在該例中使用發(fā)射導(dǎo)向并非必需,盡管如果STA都已 使用協(xié)調(diào)BSS的指定AP而進(jìn)行了校準(zhǔn),這樣做是有優(yōu)勢(shì)的。如圖33所示,響應(yīng)可以包含MIMO導(dǎo)頻(如果采用的話,是導(dǎo)向的)再加上速率指 示。一旦該交換發(fā)生,就可以在每個(gè)鏈路上進(jìn)行導(dǎo)向0。但是,如果這些STA屬于不同的 BSS,則發(fā)起該連接的STA之間的第一導(dǎo)向傳輸可以包含導(dǎo)向MIMO導(dǎo)頻信號(hào),以使響應(yīng)方 STA的接收機(jī)能夠校正不同BSS之間的相位差值。在該示例性實(shí)施例中,一旦發(fā)生了初始交換,就可以進(jìn)行導(dǎo)向。這些交換應(yīng)當(dāng)遵循 下行鏈路和上行鏈路傳輸之間的SIFS間隔。由于計(jì)算用于進(jìn)行導(dǎo)向的特征向量中的潛在 處理延遲,這可能需要STA使用最小均方誤差(MMSE)處理,而不是特征向量處理。一旦計(jì) 算出導(dǎo)向向量,STA就可以開始在發(fā)射方使用特征向量,而接收方可以繼續(xù)采用MMSE處理, 向著最佳空間匹配濾波器解而改變。兩個(gè)STA之間的周期性反饋有助于進(jìn)行跟蹤和速率控 制。可以遵循SIFS間隔,以便于讓STA保持對(duì)信道的控制權(quán)。圖34示出了點(diǎn)-點(diǎn)通信,其使用MIMO技術(shù),在傳統(tǒng)BSS上競(jìng)爭(zhēng)接入(即,受管理 的)。在該例中,發(fā)起站106A在信道上競(jìng)爭(zhēng)接入權(quán)。當(dāng)它成功地?fù)屨嫉叫诺罆r(shí),發(fā)送MIMO導(dǎo)頻3405,后面再跟著請(qǐng)求3410。該消息可以包含BSS ID、發(fā)起方STA的MAC ID和目標(biāo) STA的MAC ID (如果是已知的話)。其他信令,如CTS和RTS,可用來進(jìn)一步清理信道。響 應(yīng)方STA 106B發(fā)送導(dǎo)向?qū)ьl3420,后面跟著確認(rèn)和速率反饋3425。導(dǎo)向?qū)ьl3420在請(qǐng)求 3410后的SIFS 3415時(shí)發(fā)送。在該示例性實(shí)施例中,傳統(tǒng)接入點(diǎn)是802. 11接入點(diǎn),SIFS具 有最高優(yōu)先級(jí),因此,響應(yīng)站106B保持對(duì)信道的控制權(quán)。圖34詳細(xì)描述的各種傳輸可以相 互距離SIFS而進(jìn)行發(fā)送,從而保持對(duì)信道的控制權(quán),直到點(diǎn)_點(diǎn)通信結(jié)束為止。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,可以確定信道占用的最大持續(xù)時(shí)間。在速率反饋3425之 后的導(dǎo)向?qū)ьl3430和數(shù)據(jù)3435根據(jù)該速率反饋,被從發(fā)起站STA 106A發(fā)送到響應(yīng)站STA 106B。在數(shù)據(jù)3435之后,響應(yīng)方STA 106B發(fā)送導(dǎo)向?qū)ьl3440以及確認(rèn)和速率控制3445。 作為響應(yīng),發(fā)起站106A發(fā)送導(dǎo)向?qū)ьl3450,后面接著數(shù)據(jù)3455。該流程可以無限地繼續(xù)下去,或者最多達(dá)到信道接入所允許的最大時(shí)間,這取決 于部署周期。雖然在圖34中沒有顯示,但響應(yīng)方STA也可以發(fā)送數(shù)據(jù),并且,發(fā)起站也可以 發(fā)送速率控制。這些數(shù)據(jù)段可以與圖34所示的那些段組合起來,以使效率最大化(即,SIFS 不必插在這些傳輸之間)。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)BSS重疊時(shí),最好采用能以協(xié)調(diào)方式共享信道的機(jī)制。下面給出幾 種示例性的機(jī)制以及與其相關(guān)聯(lián)的示例性操作過程。這些機(jī)制可以結(jié)合起來使用。
第一種示例性的機(jī)制是動(dòng)態(tài)頻率選擇(DFS)。在確立一個(gè)BSS之前,WLAN需要搜 索該無線媒體來確定最佳的頻率分配(FA),以便于確立BSS的操作。在搜索候選FA的過程 中,AP也可以創(chuàng)建鄰居列表,以便于進(jìn)行重定向和AP間切換。此外,WLAN可以將MAC幀時(shí) 序與鄰居BSS進(jìn)行同步(下面將進(jìn)一步說明)。可以使用DFS來分配BSS,從而使BSS間同 步需求最小化。第二種示例性的機(jī)制是BSS間同步。在DFS過程中,AP可以獲取鄰居BSS的時(shí)序。 通常,最好使所有BSS (在一個(gè)實(shí)施例中,在單個(gè)FA上,或者,在另一實(shí)施例中,跨過多個(gè)FA) 同步,以便于進(jìn)行BSS間切換。但是,采用這種機(jī)制,至少在相同F(xiàn)A上工作且彼此接近的那 些BSS同步其MAC幀。此外,如果共信道BSS重疊(即,AP能夠彼此監(jiān)聽到對(duì)方),則新到 達(dá)的AP可以將其存在情況告知原有的AP,并如下制定資源共享協(xié)議。第三種示例性的機(jī)制是資源共享協(xié)議。在同一 FA上重疊的BSS可以平等地共享 信道??梢允筂AC幀按照某預(yù)定方式在BSS之間交替,從而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這樣,每個(gè)BSS中 的業(yè)務(wù)就可以使用信道,而不會(huì)冒著被其他BSS干擾的風(fēng)險(xiǎn)。這樣的共享可以實(shí)現(xiàn)在兩個(gè) 重疊的BSS之間。例如,在2個(gè)BSS重疊的情況下,一個(gè)AP使用偶數(shù)編號(hào)的MAC幀,而另一 個(gè)AP使用奇數(shù)編號(hào)的MAC幀。在3個(gè)BSS重疊的情況下,共享可以用3為模來實(shí)現(xiàn)。替換 的實(shí)施例可以采用任何類型的共享機(jī)制。BCH開銷消息中的控制字段可以指示是否可以進(jìn) 行資源共享以及共享周期的類型。在該例中,BSS中所有STA的時(shí)序調(diào)整到合適的共享周 期。在該例中,在BSS重疊的情況下,延時(shí)將會(huì)增加。第四種示例性的機(jī)制是STA輔助的再同步??赡軙?huì)出現(xiàn)這種情況兩個(gè)BSS彼此 聽不到對(duì)方,但重疊區(qū)域中的一個(gè)新STA可以聽到它們兩個(gè)。該STA能夠確定這兩個(gè)BSS 的時(shí)序,并將此報(bào)告給它們。此外,該STA能夠確定時(shí)間偏移,并指示哪個(gè)AP應(yīng)當(dāng)改變其幀 時(shí)序以及改變多少。該信息必須被傳播到與該AP相連接的所有BSS,它們都必須重新建立 幀時(shí)序以實(shí)現(xiàn)同步。幀的再同步可以在BCH中進(jìn)行通告。可以將該算法推廣應(yīng)用于處理更多無意識(shí)的重疊BSS。下面詳細(xì)描述可用于上述一種或多種機(jī)制的示例性過程。AP可以在加電時(shí)或在其他指定時(shí)間實(shí)現(xiàn)同步。通過在所有FA中搜索附近系統(tǒng),可 以確定系統(tǒng)時(shí)序。為便于同步,一組正交碼可用于協(xié)助區(qū)分不同的AP。例如,AP在每個(gè)MAC 幀內(nèi)具有重復(fù)的已知信標(biāo)。這些信標(biāo)可以用Walsh序列(例如,長度為16)進(jìn)行覆蓋。因 此,諸如AP或STA之類的設(shè)備可以執(zhí)行本地AP的導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量(PSM),以確定重疊的BSS。 下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明,與一個(gè)AP相關(guān)聯(lián)的活動(dòng)STA可以發(fā)送回波,以協(xié)助同步。這些回波 可以使用與AP覆蓋碼(cover)相對(duì)應(yīng)的時(shí)序和覆蓋技術(shù)(covering)。因此,當(dāng)BSS重疊、 但這些BSS各自的AP無法檢測(cè)來自對(duì)方的信號(hào)時(shí),STA回波可被鄰居AP接收到,從而提供 其AP的有關(guān)信息以及鄰居AP可以同步的信號(hào)。請(qǐng)注意,在不同的FA上可以重用正交的覆 蓋碼??梢曰谖礄z測(cè)到的Walsh覆蓋碼的集合,確定性地完成W alsh覆蓋碼的選擇 (即,選擇一個(gè)未在鄰居AP上檢測(cè)到的Walsh覆蓋碼)。如果所有的覆蓋碼都存在,則與最 弱接收信號(hào)電平(RSL)相對(duì)應(yīng)的碼可由新的AP重新使用。否則,在一個(gè)實(shí)施例中,可以選擇 使AP的工作點(diǎn)最大化的碼(請(qǐng)參見自適應(yīng)重用的結(jié)構(gòu)化功率補(bǔ)償(powerbackoff)機(jī)制, 下面還將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說明)。在該例中,由各AP發(fā)送的幀計(jì)數(shù)器彼此交錯(cuò)開來。所采用的交錯(cuò)方式對(duì)應(yīng)于 Walsh覆蓋碼標(biāo)號(hào)。因此,APO使用Walsh碼0。當(dāng)APO幀計(jì)數(shù)器=j時(shí),APj使用Walsh覆 蓋碼j,并且,其幀計(jì)數(shù)器等于0。在加電時(shí)或在要執(zhí)行同步的任何時(shí)間,AP監(jiān)聽鄰居AP信標(biāo)和/或STA回波。如 果沒有檢測(cè)到鄰居系統(tǒng),則AP確立它自己的時(shí)間基準(zhǔn)。這可以是任意的,或者與GPS相關(guān), 或者是任何其他的本地時(shí)間基準(zhǔn)。如果檢測(cè)到單個(gè)系統(tǒng),則相應(yīng)地確立本地時(shí)序。如果AP 檢測(cè)到兩個(gè)或多個(gè)以不同時(shí)間線工作的系統(tǒng),則AP可以與具有最強(qiáng)信號(hào)的系統(tǒng)進(jìn)行同步。 如果這些系統(tǒng)工作在相同的頻率分配(FA)上,則AP可以試圖與較弱的AP相關(guān)聯(lián),從而告 知它工作在獨(dú)立時(shí)鐘上的其他附近AP。該新AP試圖將同步兩個(gè)AP區(qū)所需的時(shí)間偏移告知 較弱的AP。較弱區(qū)AP可以調(diào)整其時(shí)序。對(duì)于多個(gè)鄰居AP,這可以重復(fù)執(zhí)行。用兩個(gè)或多 個(gè)系統(tǒng)的同步時(shí)序,新的AP可以可以確立其時(shí)序。如果所有鄰居AP都不能同步到單個(gè)時(shí) 序(不管是什么原因),則該新AP可以同步到任何一個(gè)鄰居AP。AP可以在加電時(shí)執(zhí)行動(dòng)態(tài)頻率選擇。如上所述,通常情況下,最好能通過DFS選擇 使BSS重疊最小,從而使需要同步的BSS的數(shù)量以及與該同步相關(guān)聯(lián)的任何延遲或吞吐量 降低最小化(即,相比必須與一個(gè)或多個(gè)鄰居BSS共享該媒體的BSS,在一個(gè)FA上能接入整 個(gè)媒體的BSS更高效)。同步之后,新的AP可以選擇具有最小RSL的FA(即,當(dāng)測(cè)量鄰居 AP時(shí),或在回波期間)。AP可以周期性地詢問STA,以便于進(jìn)行AP導(dǎo)頻測(cè)量。同樣,AP可 以對(duì)靜默周期進(jìn)行調(diào)度,以評(píng)估AP處由來自其他區(qū)(即相鄰BSS)的STA所造成的干擾等 級(jí)。如果該RSL等級(jí)過度,則AP可以在非調(diào)度周期內(nèi)嘗試尋找另一個(gè)FAdP /或制定功率 補(bǔ)償策略,如下所述。如上所述,可以根據(jù)導(dǎo)頻覆蓋碼來組織AP。在該例中,每個(gè)AP可以使用長度為16 的Walsh序列覆蓋碼??梢允褂萌我鈧€(gè)不同長度的碼。導(dǎo)頻覆蓋碼用于在一個(gè)超幀周期內(nèi) 調(diào)制信標(biāo)的信號(hào)。在該例中,超幀周期等于32毫秒(即,16個(gè)連續(xù)MAC幀信標(biāo))。然后,STA可以在超幀間隔內(nèi)相干地積分,以確定與一個(gè)特定AP相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻功率。如上所述, AP可以從未檢測(cè)到的多個(gè)可用Walsh碼中選擇其Walsh碼。如果檢測(cè)到所有碼(在相同 的FA上),則AP可以按照從最強(qiáng)到最弱的次序?qū)λ鼈冞M(jìn)行排隊(duì)。AP可以重用與檢測(cè)到的 最弱Walsh碼相對(duì)應(yīng)的Walsh碼。為便于識(shí)別鄰居AP,STA可用于發(fā)送回波,以標(biāo)識(shí)它們相應(yīng)的AP。因此,如上所述, 未檢測(cè)到鄰居AP的一個(gè)AP可能會(huì)檢測(cè)到相應(yīng)的STA回波,從而識(shí)別出該AP及其時(shí)序。每 個(gè)AP可以在其信標(biāo)中發(fā)送配置信息,并且,每個(gè)STA可以充當(dāng)中繼器,以便于向任何接收的 鄰居AP重發(fā)AP配置信息以及時(shí)序。在收到來自AP的命令時(shí),活動(dòng)STA需要發(fā)送一個(gè)預(yù)定的模式,以使工作在相同F(xiàn)A 上的附近AP檢測(cè)該鄰居系統(tǒng)的存在性。一種簡(jiǎn)單的方法是,在MAC幀中定義一個(gè)觀測(cè)間隔 (例如,在FCH和RCH段之間),其不被AP用于任何業(yè)務(wù)。觀測(cè)間隔的持續(xù)時(shí)間可以定義成 足夠長,以處理與該AP相關(guān)聯(lián)的STA和與鄰居AP相關(guān)聯(lián)的STA之間的最大不同傳播延遲 (例如,160個(gè)碼片,或者,2個(gè)OFDM符號(hào))。例如,與使用Walsh覆蓋碼j的AP相關(guān)聯(lián)的 STA可以在其MAC幀計(jì)數(shù)器=0時(shí)發(fā)送回波。該回波上被編碼有使鄰居AP檢測(cè)存在性和與 相鄰AP區(qū)中的STA高效地共存所必需的信息??梢圆捎米赃m應(yīng)重用的結(jié)構(gòu)化功率補(bǔ)償。當(dāng)系統(tǒng)擁擠到每個(gè)FA必須在另一 AP附 近被重用時(shí),最好能施加一種結(jié)構(gòu)化的功率補(bǔ)償機(jī)制,以使兩個(gè)區(qū)中的終端都以最大效率 工作。當(dāng)檢測(cè)到擁塞時(shí),可使用功率控制來提高系統(tǒng)的效率。也就是說,不是任何時(shí)候都以 全功率進(jìn)行發(fā)送,AP可以使用與它們的MAC幀計(jì)數(shù)器同步的一種結(jié)構(gòu)化的功率補(bǔ)償機(jī)制。 例如,假設(shè)兩個(gè)AP工作在相同的FA上。一旦這些AP檢測(cè)到該狀況,它們就會(huì)制 定已知的功率補(bǔ)償策略。例如,兩個(gè)AP使用一種補(bǔ)償方案,其使得在MAC幀0上為全功率
Ptot,在MAC幀1上為Ptot (15/16),......,在MAC幀15上為Ptot/16。由于AP是同步的
并且它們的幀計(jì)數(shù)器交錯(cuò),所以,沒有AP區(qū)同時(shí)使用全功率。該目標(biāo)是選擇使各個(gè)AP區(qū)中 的STAs以最高可能吞吐量而工作的補(bǔ)償模式。一個(gè)特定AP所用的補(bǔ)償模式可以是檢測(cè)到的干擾度的函數(shù)。在該例中,一個(gè)特定 的AP可以使用最多16個(gè)已知的補(bǔ)償模式。AP可以在BCH中和在由AP相關(guān)聯(lián)的STA發(fā)送 的回波中,傳遞所用的補(bǔ)償模式。Walton 等 做 出的、題目 為“Method and apparatus for controllingtransmissions of a communications systems,,的美國專利 6,493,331 中詳 細(xì)描述了一種示例性的補(bǔ)償方案,該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。圖53示出了能夠與傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行互操作的技術(shù)的另一示例性實(shí)施例。圖中示出 了一個(gè)示例性的MAC幀1500,上面已經(jīng)結(jié)合圖15對(duì)其做了詳細(xì)說明。還引入了一種時(shí)隙 化模式,其中定義了時(shí)隙間隔5310。時(shí)隙間隔5310包括MIMO導(dǎo)頻間隔5315和時(shí)隙間隙 5320。如圖所示,插入了導(dǎo)頻5315,以預(yù)留該信道,使其免受根據(jù)諸如EDCA之類的規(guī)則工作 的其他站(包括AP)的影響。改進(jìn)的MAC幀5330基本上包括MAC幀1500,其中插入了導(dǎo)頻 5315,以便于保持對(duì)媒體的控制。圖53只是說明性的,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說這是顯而 易見的。時(shí)隙化模式可以與任何類型的MAC幀結(jié)合起來,這里詳細(xì)描述其各種示例。在該例中,為便于說明,假設(shè)傳統(tǒng)的802. 11系統(tǒng)使用的MAC幀是1. 204毫秒的整 數(shù)倍。MAC幀可以被設(shè)為2. 048毫秒,以便于同步。在目標(biāo)信標(biāo)發(fā)送時(shí)間(TBTT),通告CFP持續(xù)時(shí)間,以使STA設(shè)置其NAV。在CFP期間,BSS中的STA不應(yīng)當(dāng)發(fā)送信號(hào),除非被輪詢。 可選地,如前所述,AP也可以發(fā)送RTS,并讓STA回送一個(gè)相同的CTS,以進(jìn)一步清理BSS。 該CTS可以是來自所有STA的同步傳輸。在該例中,通過確保MAC幀總是開始于2. 048毫秒 邊界,可以消除抖動(dòng)。這樣,即便在TBTT縮短的情況下,也在相鄰/重疊BSS之間維持時(shí)間 同步。上面描述的各種其他技術(shù)可以與下面描述的技術(shù)結(jié)合起來。一旦為修改后的MAC幀 5330預(yù)留了媒體,就可以使用任何可用技術(shù),采用時(shí)隙化模式來保持對(duì)媒體的占有權(quán),以防 止傳統(tǒng)STA干擾調(diào)度的傳輸,從而潛在地降低了新型系統(tǒng)的吞吐量增加(即,使用圖15或 圖53所示方案,或者這里詳細(xì)描述的其他方案)。在該例中,新型AP遵循CSMA規(guī)則來搶占信道。但是,在此之前,它應(yīng)當(dāng)要么收聽信標(biāo)、或者其他STA,試圖確定是否存在另一 BSS。但是,為了實(shí)現(xiàn)公平的資源共享,不需要 同步。一旦檢測(cè)到鄰居BSS,該新型AP就可以通過發(fā)送其信標(biāo)來搶占信道。為了阻止 (lock out)其他用戶,該新型AP發(fā)送具有某一頻率的導(dǎo)頻,從而防止其他STA使用該信道 (即,沒有空閑周期長于PIFS = 25微秒)。該新型AP可以設(shè)置一個(gè)能使其在確定公平的固定持續(xù)時(shí)間內(nèi)占用該信道的計(jì)時(shí) 器。這樣可以大致與傳統(tǒng)AP的信標(biāo)周期同步,或者異步(S卩,每200毫秒內(nèi)100毫秒)。該新型AP可以在它所允許的間隔內(nèi)的任何點(diǎn)搶占信道,這可由傳統(tǒng)BSS用戶延 遲。如果沒有業(yè)務(wù)要服務(wù)的話,該新型AP可以在其時(shí)間屆滿之前放棄信道。當(dāng)該新型AP占 有信道時(shí),它將其使用限制為一個(gè)公正的時(shí)間段。此外,該新型AP確立的時(shí)序可以與傳統(tǒng) 的MAC幀時(shí)序一致。也就是說,新型信標(biāo)出現(xiàn)在新型AP時(shí)鐘的2. 048毫秒邊界上。這樣, 新型STA可以通過觀察這些特定間隔,判斷HTAP是否已經(jīng)占有信道,從而保持同步。該新型AP可以在信標(biāo)中通告其幀參數(shù)。幀參數(shù)的一部分可以包括導(dǎo)頻間隔間距, 用于表示該MAC幀內(nèi)導(dǎo)頻傳輸?shù)念l率。請(qǐng)注意,該新型AP可以調(diào)度STA,以使其傳輸與周期 性突發(fā)導(dǎo)頻重疊。在這種情況下,分配段重疊的STA知道這一點(diǎn),并在該周期內(nèi)忽略導(dǎo)頻。 其他STA不知道這一點(diǎn),因此使用一個(gè)門限監(jiān)測(cè)器,來確認(rèn)導(dǎo)頻是否在規(guī)定間隔內(nèi)發(fā)送的??赡軙?huì)出現(xiàn)這種情況STA在原本要由AP進(jìn)行發(fā)送的時(shí)刻發(fā)送了導(dǎo)頻信號(hào),或者, AP在該間隔內(nèi)發(fā)送導(dǎo)向?qū)ьl到STA。為了防止其他STA使用該導(dǎo)頻而惡化其信道估計(jì),AP 導(dǎo)頻可以使用與公共導(dǎo)頻Walsh覆蓋碼相正交的Walsh覆蓋碼??梢圆捎糜糜诜峙鋀alsh 覆蓋碼的結(jié)構(gòu)。例如,當(dāng)STA和AP使用不同的Walsh覆蓋碼時(shí),Walsh空間可以包括2N個(gè) 覆蓋碼,其中的N個(gè)覆蓋碼是為AP預(yù)留的,而其他的覆蓋碼是為與一個(gè)特定AP相關(guān)聯(lián)的 STA預(yù)留的,這些STA使用的覆蓋碼以已知方式與相應(yīng)AP的Walsh覆蓋碼關(guān)聯(lián)。當(dāng)該新型AP向一個(gè)STA發(fā)送分配信息時(shí),它期望該STA在規(guī)定間隔內(nèi)向它發(fā)送。 該STA可能未接收到該分配信息,在這種情況下,信道可能未被使用的間隔長于PIFS。為 了防止出現(xiàn)這種情況,AP可以在t < SIFS內(nèi)檢測(cè)信道,并判斷它是否被占用。如果未被占 用,則AP可以通過發(fā)送相應(yīng)定相的導(dǎo)頻,立即搶占信道??梢詫⑿滦托诺婪峙涠螘r(shí)隙化成SIFS的間隔(16微秒)。這樣,信道占用就可以 得到保障,從而在新型專用周期內(nèi)拒絕傳統(tǒng)用戶。必須把RCH設(shè)計(jì)成支持互操作,這是因?yàn)椋琑CH的持續(xù)時(shí)間可能超過16微秒。如果 在一個(gè)特定實(shí)施例中不能很容易地提供該RCH,那么,當(dāng)新型MAC不具有信道控制權(quán)時(shí)(即,在傳統(tǒng)模式下共存),可以將該RCH分配成工作在傳統(tǒng)模式下。通過允許STA在導(dǎo)頻傳輸后 的任何時(shí)間(即,等待4微秒,并發(fā)送8微秒)發(fā)送接入請(qǐng)求,可以容納F-RCH,如圖53所不。示例件實(shí)施例增強(qiáng)件802. 11MIM0 WLAN下面詳細(xì)描述的示例性實(shí)施例說明上述各個(gè)方面以及其他方面。在該例中,示出 了使用MIMO的增強(qiáng)性802. 11WLAN。將詳細(xì)描述各種MAC增強(qiáng),以及,用在MAC層和物理層 上的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)和消息傳遞結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,僅僅公開了 WLAN功能的一個(gè) 說明性的子集,并且,他們可以使這里的啟示適用于802. 11傳統(tǒng)系統(tǒng)的互操作性,以及與 各種其他系統(tǒng)的互操作性。下面詳細(xì)描述的示例性實(shí)施例的功能在于與傳統(tǒng)的802. lla、802. Ilg STA的互 操作性,以及與802. Ile草案和預(yù)期的最終標(biāo)準(zhǔn)的互操作性。該示例性的實(shí)施例包括MIMO OFDM AP,如此命名是為了與傳統(tǒng)AP相區(qū)分。下面還將詳細(xì)說明,由于后向兼容性,傳統(tǒng)STA 能夠與MIMO OFDM AP相關(guān)聯(lián)。但是,如果需要的話,MIMO OFDMAP可以明確地拒絕來自傳 統(tǒng)STA的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求。DFS過程可以把被拒絕的ST A定向到另一支持傳統(tǒng)操作的AP(可以是 傳統(tǒng) AP 或另一 MIMO OFDM AP)。MIMO OFDM STA 能夠與 802. Ila 或 802. Ilg BSS 或其中沒有 AP 的獨(dú)立 BSS (IBSS) 相關(guān)聯(lián)。因此,對(duì)于該操作,這樣的一個(gè)STA將實(shí)現(xiàn)802. lla、802. Ilg以及802. Ile預(yù)期最 終草案的所有必備功能。在BSS或IBSS內(nèi),當(dāng)傳統(tǒng)的和MIMO OFDM STA共享相同的RF信道時(shí),支持各種功 能。所建議的MIMO OFDM PHY頻譜屏蔽(spectral mask)與現(xiàn)有802. Ila,802. Ilg的頻譜 屏蔽兼容,從而,不會(huì)向傳統(tǒng)STA引入附加的相鄰信道干擾。PLCP報(bào)頭(下面詳細(xì)說明)中 的擴(kuò)展的信號(hào)字段與傳統(tǒng)802. 11的信號(hào)字段后向兼容。傳統(tǒng)的信號(hào)字段中未用的速率值 被設(shè)置成定義新的PPDU類型(下面將詳細(xì)說明)。自適應(yīng)協(xié)調(diào)功能(ACF)(下面將詳細(xì)說 明)能夠在傳統(tǒng)的和MIM00FDM STA之間實(shí)現(xiàn)媒體的任意共享。802. lie EDCA、802. lie CAP 和SCAP的周期可以被任意穿插到任何信標(biāo)間隔中,這由AP調(diào)度器確定。如上所述,需要用高性能MAC有效地平衡MIMO WLAN物理層支持的高數(shù)據(jù)速率。下 面詳細(xì)描述該示例性MAC實(shí)施例的各種屬性。下面是一些示例性的屬性PHY速率和傳輸模式的自適應(yīng)高效地利用了 MIMO信道的容量。PHY的低延時(shí)服務(wù)提供了低的端到端延遲,以解決高吞吐量(例如,多媒體)應(yīng)用 的需求。在低負(fù)載時(shí)采用基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC技術(shù),或者在重負(fù)載系統(tǒng)時(shí)使用集中式或分布式 調(diào)度,可以實(shí)現(xiàn)低延時(shí)操作。低延時(shí)具有很多好處。例如,低延時(shí)可以實(shí)現(xiàn)快速自適應(yīng),從 而使物理層數(shù)據(jù)速率最大化。低延時(shí)能夠用小緩沖器實(shí)現(xiàn)便宜的MAC,而不必遲延ARQ。對(duì) 于多媒體和高吞吐量應(yīng)用,低延時(shí)還使端到端延遲最小化。另一屬性是高M(jìn)AC效率和低競(jìng)爭(zhēng)開銷。在基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC中,數(shù)據(jù)速率高時(shí),有用 傳輸占用的時(shí)間縮短,而該時(shí)間的增長部分浪費(fèi)在開銷、沖突和空閑周期中。通過調(diào)度,以 及通過將多個(gè)高層分組(例如,IP數(shù)據(jù)報(bào))聚合到單個(gè)MAC幀中,可以降低在媒體上浪費(fèi) 的時(shí)間。也可以形成聚合幀,從而使前導(dǎo)碼和訓(xùn)練開銷最小化。PHY支持的高數(shù)據(jù)速率可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化的QoS處理。下面詳細(xì)說明的示例性MAC增強(qiáng)能夠以與802. Ilg和802. Ila保持后向兼容的方式,解決上述性能問題。此外,對(duì)如上所述的草案標(biāo)準(zhǔn)802. Ile中包含的功能的支持和改進(jìn) 包括以下功能,如TXOP和直接鏈路協(xié)議(DLP),以及,可選的塊確認(rèn)機(jī)制。在對(duì)下面的示例性實(shí)施例的描述中,對(duì)于上面介紹的一些概念,使用新的術(shù)語。新 術(shù)語的映射如表1所示表1.術(shù)語映射表靈活的幀聚合在該例中,靈活的幀聚合易于實(shí)現(xiàn)。圖35示出了在一個(gè)聚合幀中封裝一個(gè)或多個(gè) MAC幀(或分片)。幀聚合可以把一個(gè)或多個(gè)MAC幀(或分片)3510封裝在一個(gè)聚合幀3520 內(nèi),其中可以加入報(bào)頭壓縮,下面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說明。聚合MAC幀3520形成PSDU (即, PLCPSDU)3530,可作為一個(gè)PPDU發(fā)送出去。聚合幀3520可以包含類型為數(shù)據(jù)、管理或控制 的封裝后的幀(或分片)3510。當(dāng)需要隱私時(shí),可以對(duì)幀有效載荷進(jìn)行加密。加密幀的MAC幀報(bào)頭是“處于明文狀態(tài)下(in the clear)”傳輸?shù)?。如上所述的這種MAC層幀聚合可以在沒有IFS或BIFS(突發(fā)幀間間隔,下面將進(jìn) 一步詳細(xì)說明)的情況下,將幀傳輸?shù)较嗤慕邮辗絊TA。在某些應(yīng)用中,期望使AP在沒 有IFS的情況下將多個(gè)幀或聚合幀發(fā)送到多個(gè)接收方STA。通過使用下面描述的SCHED幀 可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。SCHED幀定義多個(gè)TX0P的開始時(shí)間。當(dāng)AP向多個(gè)接收方STA進(jìn)行背靠 背(back-to-back)傳輸時(shí),可以不用前導(dǎo)碼和IFS。這被稱為PPDU聚合,以區(qū)別于MAC層 的幀聚合。一個(gè)示例性的聚合MAC幀傳輸(即PPDU)開始處是前導(dǎo)碼,然后是MIMO OFDM PLCP 報(bào)頭(包括信號(hào)字段,該信號(hào)字段可包括兩個(gè)字段信號(hào)1和信號(hào)2),再后面是MIMO OFDM 訓(xùn)練符號(hào)(如果有的話)。下面結(jié)合圖49-52進(jìn)一步詳細(xì)說明示例性的PPDU格式。聚合 MAC幀靈活地聚合了要發(fā)送到相同接收方STA的一個(gè)或多個(gè)幀或分片。(下面詳細(xì)說明的 SCHED消息允許將從AP到多個(gè)接收方STA的TX0P進(jìn)行聚合)。對(duì)于可聚合的幀和分片的 數(shù)量,沒有限制。對(duì)于通過協(xié)商確立的聚合幀的最大尺寸可以有限制。典型地,聚合幀中的 第一個(gè)幀和最后一個(gè)幀可能是為了高效封包而創(chuàng)建的分片。當(dāng)幾個(gè)封裝后的數(shù)據(jù)幀包括在 一個(gè)聚合幀中時(shí),數(shù)據(jù)和QoS數(shù)據(jù)幀的MAC報(bào)頭可以進(jìn)行壓縮,如下所述。通過使用靈活的幀聚合,發(fā)送方MAC可以盡力降低PHY和PLCP開銷以及空閑周 期??梢酝ㄟ^將幀進(jìn)行聚合以消除幀間間隔和PLCP報(bào)頭,以及靈活的幀分片,以完全占用 TX0P中的可用空間,來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在一種示例性技術(shù)中,基于當(dāng)前的數(shù)據(jù)速率和所分配的 或基于競(jìng)爭(zhēng)的TX0P的持續(xù)時(shí)間,MAC先計(jì)算要提供給PHY的字節(jié)數(shù)。然后,可以將完整和 分片后的MAC幀打包,以占用整個(gè)TX0P。如果一個(gè)完整的幀不能容納在TX0P中的剩余空間內(nèi),則MAC可以將下一幀進(jìn)行分 片,以占用該TX0P中盡可能多的剩余字節(jié)。為了高效地封包,可以任意地對(duì)幀進(jìn)行分片。在 一個(gè)示例性實(shí)施例中,該任意分片要受到每幀最多16個(gè)分片的限制。在替換的實(shí)施例中, 可以不需要該限制。MAC幀的剩余(多個(gè))分片可以在下一個(gè)TX0P中進(jìn)行發(fā)送。在隨后的 TX0P中,如果期望的話,MAC可以把較高優(yōu)先級(jí)給予未完整傳輸?shù)膸姆制?。下面詳?xì)說明的聚合報(bào)頭(在該例中是2個(gè)字節(jié))被插入每個(gè)封裝幀(或分片) 的MAC報(bào)頭,封裝幀(或分片)插入在聚合幀中。聚合報(bào)頭中的長度字段表示封裝后MAC 幀的長度(單位是字節(jié)),并且由接收機(jī)用來從聚合幀中提取出幀(和分片)。所建議的信 號(hào)字段中的PPDU大小字段規(guī)定MIMO OFDM PPDU傳輸?shù)拇笮?OFDM符號(hào)的數(shù)量),而每個(gè)封 裝后的MAC幀的長度由聚合報(bào)頭指明。封裝幀的報(bào)頭壓縮圖36示出了一個(gè)傳統(tǒng)的MAC幀3600,其包括MAC報(bào)頭3660,后面跟著的是幀體 3650(可以包括可變數(shù)量N個(gè)字節(jié))和幀校驗(yàn)符號(hào)(FCS)3655(在該例中,是4個(gè)字節(jié))。 該現(xiàn)有技術(shù)MAC幀格式在802. lie中進(jìn)行了詳細(xì)的描述。MAC報(bào)頭3660包括幀控制字 段3610 (2個(gè)字節(jié))、持續(xù)時(shí)間/ID字段3615 (2個(gè)字節(jié))、順序控制字段3635 (2個(gè)字節(jié))和 QoS控制字段3645(2個(gè)字節(jié))。此外,還包括四個(gè)地址字段地址13620、地址23625、地址 33630和地址43640 (每個(gè)都是6個(gè)字節(jié))。也可以將這些地址分別稱為TA、RA、SA和DA。 TA是發(fā)送站地址,RA是接收站地址,SA是源站地址,DA是目的站地址。當(dāng)一個(gè)聚合幀內(nèi)包含幾個(gè)封裝數(shù)據(jù)幀時(shí),可以將數(shù)據(jù)和QoS數(shù)據(jù)幀的MAC報(bào)頭進(jìn)
40行壓縮。例如,圖37-39示出了 QoS數(shù)據(jù)幀的壓縮后的MAC報(bào)頭。請(qǐng)注意,F(xiàn)CS是根據(jù)壓縮 后的MAC報(bào)頭和(加密的或未加密的)有效載荷而計(jì)算出來的。如圖37-39所示,當(dāng)用MIM0數(shù)據(jù)PPDU (類型0000)發(fā)送幀時(shí),向MAC幀3600的MAC 報(bào)頭3660中弓丨入一個(gè)聚合報(bào)頭字段,從而創(chuàng)建封裝后的MAC幀,即3705、3805或3905。MAC 報(bào)頭,包括聚合報(bào)頭字段,被稱為擴(kuò)展的MAC報(bào)頭(即3700、3800或3900)??梢园岩粋€(gè)或 多個(gè)封裝后的管理、控制和/或數(shù)據(jù)幀(包括QoS數(shù)據(jù))聚合到聚合后的MAC幀中。當(dāng)使 用數(shù)據(jù)隱私時(shí),可以對(duì)數(shù)據(jù)或QoS數(shù)據(jù)幀的有效載荷進(jìn)行加密。對(duì)于插入到聚合幀(分別為3705、3805或3905)中的每個(gè)幀(或分片),插入聚合 報(bào)頭3710。報(bào)頭壓縮由下面詳細(xì)描述的聚合報(bào)頭類型字段指明。數(shù)據(jù)和QoS數(shù)據(jù)幀的幀報(bào) 頭可以進(jìn)行壓縮,以消除冗余字段。圖37中給出的聚合幀3705示出了一種未壓縮的幀,其 包括所有四個(gè)地址和持續(xù)時(shí)間/ID字段。發(fā)送一個(gè)未壓縮的聚合幀后,另外的聚合幀就不必標(biāo)識(shí)發(fā)送站和接收站地址,因 為它們是相同的。因此,可以省略地址13620和地址23625。對(duì)于聚合幀中的后續(xù)幀,不必 包括持續(xù)時(shí)間/ID字段3615。持續(xù)時(shí)間可以用于設(shè)定NAV。持續(xù)時(shí)間/ID字段根據(jù)具體情 況而被重載。在輪詢消息中,它包含接入ID (AID)。在其他消息中,相同的字段指明用于設(shè) 定NAV的持續(xù)時(shí)間。圖38中示出了對(duì)應(yīng)的幀3805。當(dāng)源地址和目的站地址包含相同信息時(shí),可以提供進(jìn)一步的壓縮。在這種情況下, 地址33630和地址43640也可以被省略,從而得到圖39所示的幀3905。當(dāng)字段被去除時(shí),為了解壓縮,接收機(jī)可以將來自前一報(bào)頭(在解壓縮后)的相應(yīng) 字段插入該聚合幀中。在該例中,聚合幀中的第一幀總是使用未壓縮的報(bào)頭。有效載荷的 解密可能需要來自MAC報(bào)頭的一些字段,這些字段可能已經(jīng)為便于報(bào)頭壓縮而被去除。在 幀報(bào)頭的解壓縮后,可以把這些字段提供給解密引擎。長度字段由接收機(jī)用于從聚合幀中 提取幀(和分片)。長度字段指明具有壓縮報(bào)頭的幀的長度(單位是字節(jié))。提取出來之后,去除聚合報(bào)頭字段。然后,將解壓縮后的幀傳遞到解密引擎。在解 密過程中,(解壓縮后的)MAC報(bào)頭中的字段需要進(jìn)行消息完整性驗(yàn)證。圖40給出了一個(gè)示例性的聚合報(bào)頭3710。對(duì)于在MIM0數(shù)據(jù)PPDU中發(fā)送的一個(gè) 或多個(gè)幀(加密的,或非加密的),為每個(gè)幀(或分片)報(bào)頭添加聚合報(bào)頭。該聚合報(bào)頭包 括一個(gè)2比特的聚合報(bào)頭類型字段4010 (用于表示是否采用了報(bào)頭壓縮,以及哪種類型) 和一個(gè)12比特的長度字段4030。類型00幀不采用報(bào)頭壓縮。類型01幀去除了持續(xù)時(shí)間 /ID、地址1和地址2字段。類型10幀具有與類型01幀相同的去除字段,此外還去除了地 址3和地址4字段。聚合報(bào)頭中的長度字段4030指明具有壓縮報(bào)頭的幀的長度,單位是字 節(jié)。2個(gè)比特4020是預(yù)留的。表2中總結(jié)了聚合報(bào)頭類型。表2.聚合報(bào)頭類型
比特0比特1思思、00未壓縮
41 在該示例性實(shí)施例中,聚合幀中封裝的所有管理幀和控制幀采用未壓縮的幀 報(bào)頭,其聚合報(bào)頭類型為00。下面的管理幀可以與數(shù)據(jù)幀一起封裝在聚合幀中關(guān)聯(lián) 請(qǐng)求、關(guān)聯(lián)響應(yīng)、重新關(guān)聯(lián)請(qǐng)求、重新關(guān)聯(lián)響應(yīng)、探測(cè)請(qǐng)求、探測(cè)響應(yīng)、解除關(guān)聯(lián)、認(rèn)證和 解除認(rèn)證。下面的控制幀可以與數(shù)據(jù)幀一起封裝在聚合幀中Bl0CkACk(塊確認(rèn))和 BlockAckRequest (塊確認(rèn)請(qǐng)求)。在其他實(shí)施例中,可以封裝任何類型的幀。自適應(yīng)協(xié)調(diào)功能自適應(yīng)協(xié)調(diào)功能(ACF)是HCCA和EDCA的擴(kuò)展版本,其能夠?qū)崿F(xiàn)靈活、高效、低延 時(shí)調(diào)度的操作,適于由MIMO PHY支持的高數(shù)據(jù)速率的操作。圖41給出了在ACF中使用的 調(diào)度接入周期幀(SCAP)的一個(gè)示例性實(shí)施例。使用SCHED消息4120,AP可以在名為調(diào)度 接入周期4130的周期內(nèi)同時(shí)調(diào)度一個(gè)或多個(gè)AP-STA、STA-AP或STA-STATX0P。這些經(jīng)過調(diào) 度的傳輸被標(biāo)識(shí)為已調(diào)度的傳輸4140。SCHED消息4120取代了上面詳細(xì)描述的傳統(tǒng)HCCA 輪詢。在該示例性實(shí)施例中,SCAP的最大允許值是4毫秒。為便于說明,圖41給出了示例性的已調(diào)度傳輸4140,其包括AP到STA傳輸4142、 STA到AP傳輸4144和STA到STA傳輸4146。在該例中,AP向STA B發(fā)送4142A,然后,向 STA D發(fā)送4142B,再向STA G發(fā)送4142C。請(qǐng)注意,在這些TX0P之間不必引入間隙,因?yàn)?對(duì)于各幀來說,信源(AP)是相同的。當(dāng)信源改變時(shí),示出了 TX0P之間的間隙(下面進(jìn)一 步詳細(xì)描述示例性的間隙間隔)。在該例中,在AP到STA傳輸4142之后,STA C向AP發(fā) 送4144A,然后,在一個(gè)間隙后,STA G向AP發(fā)送4144B,再經(jīng)過一個(gè)間隙,STA E向AP發(fā)送 4144C。然后,對(duì)一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)TX0P 4146進(jìn)行調(diào)度。在這種情況下,STAE是信源(向STAF發(fā) 送),所以,如果STAE發(fā)射功率不變,則不需要引入間隙,否則,可以使用BIFS間隙??梢詫?duì) 其他的STA到STA傳輸進(jìn)行調(diào)度,但在該例中沒有顯示這些。按照任何次序,可以對(duì)TX0P 的任何組合進(jìn)行調(diào)度。所示的TX0P類型的次序只是示例性的慣例。為了減少所需的間隙 數(shù),期望能對(duì)TX0P進(jìn)行調(diào)度,但是,這不是必須的。調(diào)度接入周期4130也可以包含F(xiàn)RACH周期4150,專用于快速隨機(jī)接入信道 (FRACH)傳輸(其中,STA可以發(fā)出分配請(qǐng)求);和/或,MIMO OFDM EDCA 4160周期,其中 MIMO STA可以使用EDCA過程。這些基于競(jìng)爭(zhēng)的接入周期受到為SCAP而設(shè)定的NAV的保 護(hù)。在MIMO OFDM EDCA 4160周期內(nèi),MIMO STA使用EDCA過程來接入媒體,而不必與傳統(tǒng) STA進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。在每個(gè)受保護(hù)的競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)的傳輸使用MIMO PLCP報(bào)頭(下面進(jìn)一步詳細(xì) 說明)。在該實(shí)施例中,AP在受保護(hù)的競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)不提供TX0P調(diào)度。當(dāng)只存在MIMO STA時(shí),SCAP的NAV可以通過SCHED幀中的持續(xù)時(shí)間字段來設(shè)定 (下面還會(huì)進(jìn)一步詳細(xì)描述SCHED幀)。可選地,如果希望被保護(hù)免受傳統(tǒng)STA影響,AP也可以在SCHED幀4120之前設(shè)置CTS-to-Self 4110,從而為BSS中所有STA處的SCAP確立 NAVo在該實(shí)施例中,MIMO STA遵守SCAP邊界。在SCAP中進(jìn)行發(fā)送的最后一個(gè)STA必 須在SCAP結(jié)束前終止其TX0P至少PIFS持續(xù)時(shí)間。MIMO STA也遵守調(diào)度的TX0P邊界,并 在所分配的TX0P結(jié)束前完成其傳輸。這樣,后續(xù)的調(diào)度的STA在不必檢測(cè)信道為空閑的情 況下就可以開始其TX0P。SCHED 消息 4120 定義調(diào)度表。TX0P 的分配信息(AP_STA、STA_AP 和 / 或 STA-STA) 被包括在SCHED幀中的CTRLJ項(xiàng)內(nèi)(下面詳細(xì)描述,在圖45中為4515-4530)。SCHED消息 也可以定義SCAP 4100的一部分,專用于FRACH 4150,如果有的話;以及,EDCA操作4160 的受保護(hù)部分,如果有的話。如果SCHED幀中不包括經(jīng)過調(diào)度的TX0P分配信息,則為SCAP 而設(shè)定的NAV留出整個(gè)SCAP用于EDCA傳輸(包括任何FRACH),以保護(hù)其免受傳統(tǒng)STA的 影響。ACF能力項(xiàng)中可以指示SCAP內(nèi)所允許的調(diào)度的或基于競(jìng)爭(zhēng)的TX0P的最大長度。 在該實(shí)施例中,SCAP的長度在一個(gè)信標(biāo)間隔內(nèi)不改變。該長度可以在ACF能力項(xiàng)中指示。 一個(gè)示例性的ACF項(xiàng)包括:SCAP長度(10比特)、最大SCAP TX0P長度(10比特)、GIFS持 續(xù)時(shí)間(4比特)和FRACH響應(yīng)(4比特)。SCAP長度表示當(dāng)前信標(biāo)間隔內(nèi)SCAP的長度。該 字段是以4 u s為單位而進(jìn)行編碼的。最大SCAPTX0P長度表示SCAP內(nèi)的最大允許TX0P長 度。該字段是以4 ys為單位而進(jìn)行編碼的。GIFS持續(xù)時(shí)間是連續(xù)的經(jīng)過調(diào)度的STA TX0P 之間的保護(hù)間隔。該字段是以800ns為單位而進(jìn)行編碼的。FRACH響應(yīng)是以SCAP為單位 進(jìn)行表示的。AP必須使用FRACH PPDU,通過在FRACH響應(yīng)SCAP內(nèi)向STA提供經(jīng)過調(diào)度的 TX0P,對(duì)收到的請(qǐng)求做出響應(yīng)。圖42給出了將SCAP與HCCA和EDCA結(jié)合起來使用的一個(gè)例子。在任何信標(biāo)間隔 (用信標(biāo)4210A-C表示)內(nèi),AP完全能夠靈活、自適應(yīng)地將基于EDCA競(jìng)爭(zhēng)的接入的持續(xù)時(shí) 間和 802. lie CAP,MIMO OFDM SCAP 穿插在一起。因此,使用ACF,AP可以像在HCCA中一樣工作,但是,它還能夠?yàn)镾CAP分配周期。 例如,AP可以像在PCF中一樣使用CFP和CP,像在HCCA中一樣為輪詢的操作分配CAP,或 者,可以為調(diào)度的操作分配SCAP。如圖42所示,在一個(gè)信標(biāo)間隔內(nèi),AP可以使用基于競(jìng)爭(zhēng) 的接入(EDCA) 4220A-F、CAP 4230A-F和SCAP 4100A-I的周期的任何組合。(為簡(jiǎn)單起見, 圖42中的例子沒有顯示任何CFP。)AP基于其調(diào)度算法及其對(duì)媒體占用的觀測(cè)結(jié)果,調(diào)整 由不同類型接入機(jī)制占用的媒體的比例??梢圆捎萌魏握{(diào)度技術(shù)。AP確定所接納的QoS流 是否滿意,并且可以使用其他觀測(cè)結(jié)果,包括測(cè)量出的媒體占用情況,來進(jìn)行調(diào)整。上面描述了 HCCA及其關(guān)聯(lián)的CAP。圖42中給出了一個(gè)說明性的CAP 4230。AP TX0P 4232后面跟著的是輪詢4234A。HCCA TX0P4236A跟在輪詢幀4234A后面。發(fā)送另一 輪詢4234B,其后面跟著的是另一相應(yīng)的HCCATX0P 4236B。上面描述了 EDCA。圖42中給出了一個(gè)說明性的EDCA 4220。示出了各種EDCATX0P 4222A-C。該例中省略了 CFP。如圖42所示的SCAP 4100可以采用圖41詳細(xì)描述的格式,包括可選的 CTS-to-Self 4110、SCHED 4120 和調(diào)度接入周期 4130。AP使用如下所述的802. 11傳遞業(yè)務(wù)指示消息(DTIM)消息來指示調(diào)度操作。DTIM
43包含接入ID(AID)的位圖,該AP或BSS中的另一 STA為其儲(chǔ)備了數(shù)據(jù)。使用DTIM,通知所 有具備MIM0能力的STA在信標(biāo)之后保持喚醒狀態(tài)。在傳統(tǒng)的和MIMO STA都存在的BSS中, 緊跟在信標(biāo)之后,先調(diào)度傳統(tǒng)的STA。在傳統(tǒng)傳輸之后,立即發(fā)送SCHED消息,其表明調(diào)度接 入周期的組成。未在特定調(diào)度接入周期中調(diào)度的具備MIM0能力的STA可以在剩余的SCAP 內(nèi)睡眠,然后醒來監(jiān)聽后續(xù)SCHED消息。采用ACF,可以實(shí)現(xiàn)各種其他操作模式。圖43示出了一個(gè)示例性的操作,其中,每 個(gè)信標(biāo)間隔包括多個(gè)SCAP 4100,其中穿插有基于競(jìng)爭(zhēng)的接入周期4220。在這種模式下,可 以公平地共享媒體,其中,在SCAP期間對(duì)MIMO QoS流進(jìn)行調(diào)度,同時(shí)MIM0非QoS流與傳統(tǒng) STA—起(如果存在的話)使用競(jìng)爭(zhēng)周期。穿插的周期對(duì)MIM0和傳統(tǒng)STA實(shí)現(xiàn)低延時(shí)服務(wù)。如上所述,在SCAP中,SCHED消息之前可以有一個(gè)CTS-to-Self,用于保護(hù)免受傳 統(tǒng)STA的影響。如果不存在傳統(tǒng)STA,則不需要CTS-to-Self (或其他傳統(tǒng)的清理信號(hào))。信 標(biāo)4210可以設(shè)定一個(gè)長CFP,以保護(hù)所有SCAP免受任何到達(dá)的傳統(tǒng)STA的影響。信標(biāo)間隔 結(jié)束時(shí)的CP使得新到達(dá)的傳統(tǒng)STA能夠接入媒體。使用圖44所示的示例性操作,在有大量MIMO STA的情況下,可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的低延 時(shí)操作。在該例中,假設(shè)傳統(tǒng)STA(如果有的話)只需要有限的資源。AP發(fā)送一個(gè)信標(biāo),從 而建立長CFP 4410和短CP 4420。信標(biāo)4210后面跟著的是用于傳統(tǒng)STA的任何廣播/多 播消息。然后,背靠背地對(duì)SCAP 4100進(jìn)行調(diào)度。這種操作模式也提供了優(yōu)化的功率管理, 因?yàn)镾TA為了聆聽SCHED消息而需要周期性地被喚醒,并且,如果在當(dāng)前SCAP中沒有被調(diào) 度,則可以在SCAP間隔內(nèi)睡眠。通過SCAP 4100的調(diào)度接入周期4130中包括的FRACH或MIMO EDCA周期,提供了 用于MIMO STA的基于受保護(hù)競(jìng)爭(zhēng)的接入。在CP 4420內(nèi),傳統(tǒng)STA可以對(duì)媒體進(jìn)行基于競(jìng) 爭(zhēng)的接入。在SCHED幀的傳輸后,可以對(duì)來自AP的連續(xù)調(diào)度的傳輸進(jìn)行調(diào)度。SCHED幀可以 與前導(dǎo)碼一起發(fā)送。后續(xù)的調(diào)度AP傳輸可以在沒有前導(dǎo)碼的情況下進(jìn)行發(fā)送。(可以發(fā) 送用于表示是否包括前導(dǎo)碼的指示符)。下面進(jìn)一步詳細(xì)描述一個(gè)示例性的PLCP前導(dǎo)碼。 在該示例性實(shí)施例中,調(diào)度的STA傳輸在有前導(dǎo)碼的情況下開始。錯(cuò)誤恢復(fù)為了從SCHED接收錯(cuò)誤中進(jìn)行恢復(fù),AP可以使用各種過程。例如,如果一個(gè)STA無 法對(duì)一條SCHED消息進(jìn)行解碼,則它不能利用其TX0P。如果一個(gè)調(diào)度的TX0P在所分配的 開始時(shí)間沒有開始,則通過在未用的調(diào)度的TX0P開始后的PIFS時(shí)發(fā)送,AP可以啟動(dòng)恢復(fù)。 AP可以使用未用的調(diào)度的TX0P周期作為一個(gè)CAP。在該CAP內(nèi),AP可以向一個(gè)或多個(gè)STA 發(fā)送信號(hào),或者輪詢一個(gè)STA。輪詢可以針對(duì)錯(cuò)過了調(diào)度的TX0P的STA或另一 STA。在下 一調(diào)度TX0P之前,該CAP結(jié)束。當(dāng)一個(gè)調(diào)度的TX0P過早結(jié)束時(shí),也可以使用相同的過程。通過在調(diào)度的TX0P中 的最后一個(gè)傳輸結(jié)束后的PIFS時(shí)發(fā)送,AP可以開始恢復(fù)。如上所述,AP可以使用調(diào)度的 TX0P的未用周期作為CAP。受保護(hù)的競(jìng)爭(zhēng)如上所述,SCAP也可以包含專用于FRACH傳輸?shù)囊徊糠趾?或MIMO STA可以在
44其中使用EDCA過程的一部分。這些基于競(jìng)爭(zhēng)的接入周期可由為SCAP設(shè)定的NAV進(jìn)行保護(hù)。受保護(hù)的競(jìng)爭(zhēng)通過允許STA指示TX0P請(qǐng)求以便于協(xié)助AP進(jìn)行調(diào)度,從而補(bǔ)充低 延時(shí)調(diào)度操作。在受保護(hù)的EDCA周期內(nèi),MIM00FDM STA可以使用基于EDCA的接入(避免 與傳統(tǒng)STA競(jìng)爭(zhēng))來發(fā)送幀。使用傳統(tǒng)技術(shù),STA可以在MAC報(bào)頭中的802. lie QoS控制 字段中指示TX0P持續(xù)時(shí)間請(qǐng)求或者緩沖器狀態(tài)。但是,F(xiàn)RACH是提供相同功能的一種更高 效手段。在FRACH周期內(nèi),STA可以使用間隙化的Aloha式的競(jìng)爭(zhēng),在固定尺寸的FRACH時(shí) 隙中接入信道。FRACH PPDU可以包括TX0P持續(xù)時(shí)間請(qǐng)求。在該示例性實(shí)施例中,MIM0幀傳輸使用MIMO PLCP報(bào)頭,下面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說 明。在存在非MIMO STA的情況下,由于傳統(tǒng)802. lib,802. 11a和802. llg STA只能對(duì)MIMO PLCP報(bào)頭的信號(hào)1字段(下面將結(jié)合圖50進(jìn)行詳細(xì)描述)進(jìn)行解碼,所以,MIM0幀必須 在有保護(hù)的情況下進(jìn)行發(fā)送。當(dāng)傳統(tǒng)和MIMO STA都存在時(shí),使用EDCA接入過程的STA可 以使用傳統(tǒng)RTS/CTS序列來進(jìn)行保護(hù)。傳統(tǒng)RTS/CTS指的是使用傳統(tǒng)前導(dǎo)碼、PLCP報(bào)頭和 MAC幀格式來傳輸RTS/CTS。MIMO傳輸也可以使用802. lie HCCA提供的保護(hù)機(jī)制。因此,使用控制接入周期 (CAP),從AP到STA的傳輸、從STA到AP或者從STA到STA (使用直接鏈路協(xié)議)的輪詢傳 輸可以得到保護(hù)。AP也可以使用傳統(tǒng)的CTS-to-Self,保護(hù)MIM0調(diào)度接入周期(SCAP)免受傳統(tǒng)STA 的影響。當(dāng)一個(gè)AP確定BSS中存在的所有STA都能夠?qū)IMO PLCP報(bào)頭進(jìn)行解碼時(shí),它在 信標(biāo)中的MM0能力項(xiàng)中指明這一點(diǎn)。這樣的BSS被稱為MIMO BSS。在MIMO BSS中,在EDCA和HCCA下,根據(jù)MIMO OFDM訓(xùn)練符號(hào)老化規(guī)則,幀傳輸使 用MIMO PLCP報(bào)頭和MIMO OFDM訓(xùn)練符號(hào)。MIMO BSS中的傳輸使用MIMO PLCP。減少的幀間間隔上面詳細(xì)描述了通常用于減少幀間間隔的各種技術(shù)。這里給出幾個(gè)降低該示例性 實(shí)施例中的幀間間隔的例子。對(duì)于調(diào)度傳輸,TX0P的開始時(shí)間是在SCHED消息中指明的。 發(fā)送方STA可以在SCHED消息中指明的精確開始時(shí)間,開始其調(diào)度TX0P,而不必確定媒體為 空閑。如上所述,在SCAP中的連續(xù)的調(diào)度的AP傳輸是在沒有最小IFS的情況下發(fā)送的。在該示例性實(shí)施例中,連續(xù)的調(diào)度的STA傳輸(來自不同STA)是在IFS為至少一 個(gè)GIFS的情況下發(fā)送的。GIFS的缺省值是800ns??梢赃x擇更大的值,最多達(dá)到下面定義 的突發(fā)IFS(BIFS)的值。GIFS的值可以在ACF能力項(xiàng)中指明,如上所述。其他實(shí)施例可以 采用GIFS和BIFS的任何值。來自相同STA的連續(xù)MIMO OFDM PPDU傳輸(TX0P突發(fā))被用BIFS分隔開。當(dāng)工 作在2. 4GHz頻帶中時(shí),BIFS等于10 ii s,并且,MIMO OFDM PPDU不包括6 ii s的OFDM信號(hào) 擴(kuò)展。當(dāng)工作在5GHz頻帶中時(shí),BIFS為10 iis。在一個(gè)替換的實(shí)施例中,BIFS可被設(shè)為較 大或較小值,包括0。為了使接收方STA自動(dòng)增益控制(AGC)能夠在傳輸之間改變,當(dāng)發(fā)送 方STA的發(fā)射功率改變時(shí),可以使用大于0的間隙。需要來自接收方STA的即刻響應(yīng)的幀不是使用MIMO 0FDMPPDU來發(fā)送的。相反, 它們是使用傳統(tǒng)PPDU來發(fā)送的,即,2. 4GHz頻帶中的條款19或5GHz頻帶中的條款17。下 面給出幾個(gè)例子,說明如何將傳統(tǒng)和MIMO OFDM PPDU復(fù)用到媒體上。
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首先,考慮一個(gè)傳統(tǒng)RTS/CTS,其后面跟著MIMO OFDM PPDU突發(fā)。該傳輸序列如 下傳統(tǒng) RTS-SIFS-傳統(tǒng) CTS-SIFS-MIMOOFDM PPDU-BIFS-MIMO OFDM PPDU。在 2. 4GHz 中, 傳統(tǒng)RTS或CTS PPDU使用OFDM信號(hào)擴(kuò)展,并且SIFS是10 y s。在5GHz中,沒有OFDM擴(kuò) 展,但 SIFS 是 16ii s。其次,考慮一個(gè)使用MIMO OFDM PPDU的EDCA TX0P。該傳輸序列如下MIMO OFDM PPDU-BIFS-傳統(tǒng)BlockAckRequest-SIFS-ACK。對(duì)于合適的接入類型(AC),使用EDCA過程獲 得EDCATX0P。如上所述,EDCA定義的接入類型可以對(duì)每個(gè)AC使用不同的參數(shù),如AIFS [AC]、 Cffmin [AC]和CWmax[AC]。傳統(tǒng)的BlockAckRequest是在有信號(hào)擴(kuò)展或16 ii s SIFS的情況 下發(fā)送的。如果BlockAckRequest在MIMO OFDM PPDU內(nèi)的聚合幀中進(jìn)行發(fā)送,則沒有ACK。第三,考慮連續(xù)的調(diào)度的TX0P。傳輸序列如下STA A MIM00FDM PPDU_GIFS_STA B MIMO OFDM PPDU。如果PPDU傳輸比所分配的最大允許TX0P時(shí)間短,那么,在STA A MIMO 0FDMPPDU傳輸后,可能會(huì)有一段空閑時(shí)間。如上所述,已編碼0FDM傳輸?shù)慕獯a和解調(diào)在接收方STA處強(qiáng)加了額外的處理需 求。為了解決這一點(diǎn),802. 11a和802. llg允許接收方STA在必須發(fā)送ACK之前有附加的時(shí) 間。在802. 11a中,SIFS時(shí)間被設(shè)為16u So在802. llg中,SIFS時(shí)間被設(shè)為10ys,但是 引入了附加的6 y s OFDM信號(hào)擴(kuò)展。按照相同的邏輯,由于MIMO OFDM傳輸?shù)慕獯a和解調(diào)會(huì)造成更多的處理負(fù)擔(dān),所 以,可以設(shè)計(jì)一個(gè)提高SIFS或0FDM信號(hào)擴(kuò)展的實(shí)施例,這會(huì)進(jìn)一步降低效率。在該示例性 實(shí)施例中,通過擴(kuò)展802. lie的塊ACK和延遲塊確認(rèn)機(jī)制,對(duì)于所有MIMO OFDM傳輸,不必 需要即刻的ACK。代替增加SIFS或信號(hào)擴(kuò)展的是,消除了信號(hào)擴(kuò)展,并且,對(duì)于很多情況,連 續(xù)傳輸之間的所需幀間間隔得到了降低或消除,從而提高效率。SCHED 消息圖45示出了 SCHED消息,上面結(jié)合圖41已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了介紹,下面還將對(duì)其做進(jìn) 一步的詳細(xì)說明。SCHED消息4120是一個(gè)多輪詢消息,其在調(diào)度接入周期(SCAP)的持續(xù)時(shí) 間內(nèi),分配一個(gè)或多個(gè)AP-STA、STA-AP和STA-STATX0P。使用SCHED消息,可以降低輪詢和 競(jìng)爭(zhēng)開銷,以及,消除不必要的IFS。SCHED消息4120定義了 SCAP的調(diào)度表。SCHED消息4120包括MAC報(bào)頭4510 (在 該示例性實(shí)施例中,為15個(gè)字節(jié))。在該示例性實(shí)施例中,CTRL0、CTRL1、CTRL2和CTRL3段 (這里通常表示為CTRLJ,J可以是0到3,分別表示段4515-4530)中的每一個(gè)都是變長的, 可以分別以6、12、18和24Mbps發(fā)送它們(當(dāng)存在時(shí))。該示例性MAC報(bào)頭4510包括幀控制4535 (2個(gè)字節(jié))、持續(xù)時(shí)間4540 (2個(gè)字節(jié))、 BSSID 4545 (6個(gè)字節(jié))、功率管理4550 (2個(gè)字節(jié))和MAP 4555 (3個(gè)字節(jié))。持續(xù)時(shí)間字 段4540的比特13-0指明SCAP的長度,單位是微秒。持續(xù)時(shí)間字段4540由能夠進(jìn)行MIM0 OFDM傳輸?shù)腟TA用來設(shè)定對(duì)于SCAP的持續(xù)時(shí)間的NAV。當(dāng)BSS中存在傳統(tǒng)STA時(shí),AP可 以使用其他手段來保護(hù)SCAP,例如,傳統(tǒng)的CTS-to-Self。在該示例性實(shí)施例中,SCAP的最 大值是4毫秒。BSSID字段4545標(biāo)識(shí)AP。圖46中示出了功率管理字段4550。功率管理4550包括SCHED計(jì)數(shù)4610、預(yù)留 字段4620 (2個(gè)比特)、發(fā)射功率4630和接收功率4640。AP發(fā)射功率和AP接收功率在功率 管理字段中表明,STA接收功率電平是在STA中測(cè)量的。
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SCHED計(jì)數(shù)是一個(gè)在每次SCHED傳輸時(shí)都遞增的字段(在該例中為6個(gè)比特)。 SCHED計(jì)數(shù)在每次信標(biāo)傳輸時(shí)復(fù)位。SCHED計(jì)數(shù)可用于各種目的。例如,下面描述使用SCHED 計(jì)數(shù)的省電功能。發(fā)射功率字段4630表示AP所用的發(fā)射功率電平。在該示例性實(shí)施例中,這4比 特字段如下編碼對(duì)于信標(biāo)的信息項(xiàng)中指明的信道,該值代表發(fā)射功率電平低于最大發(fā)射 功率電平(單位為dBm)的4dB步幅的數(shù)量。接收功率字段4640表示AP處期望的接收功率電平。在該示例性實(shí)施例中,這4 比特字段如下編碼該值代表接收功率電平高于最小接收機(jī)靈敏度電平(_82dBm)的4dB步 幅的數(shù)量?;赟TA處的接收功率電平,STA可以如下計(jì)算出其發(fā)射功率電平STA發(fā)射功 率(dBm) =AP發(fā)射功率(dBm)+AP接收功率(dBm)-STA接收功率(dBm)。在該示例性實(shí)施例中,在調(diào)度的STA-STA傳輸過程中,控制段是以可在AP和接收 方STA處進(jìn)行解碼的發(fā)射電平而發(fā)送的。來自AP的功率控制報(bào)告、或SCHED幀中的功率管 理字段4550,使STA能夠確定可以在AP處對(duì)控制段進(jìn)行解碼所需的發(fā)射功率電平。上面結(jié) 合圖22描述了該一般方面。對(duì)于調(diào)度的STA-STA傳輸,當(dāng)在AP處進(jìn)行解碼所需的功率不 同于在接收方STA處進(jìn)行解碼所需的功率時(shí),以這兩個(gè)功率電平中的較高者發(fā)送PPDU。圖47中所示的MAP字段4555表示在SCAP期間是否存在基于受保護(hù)競(jìng)爭(zhēng)的接入 周期及其持續(xù)時(shí)間。MAP字段4555包括FRACH計(jì)數(shù)4710、FRACH偏移4720和EDCA偏移 4730。該示例性的FRACH計(jì)數(shù)4710 (4個(gè)比特)是在FRACH偏移4720處開始調(diào)度的FRACH 時(shí)隙的數(shù)量(10個(gè)比特)。每個(gè)FRACH時(shí)隙為28 ys。如果FRACH計(jì)數(shù)值為0,則表示當(dāng)前 的調(diào)度接入周期中沒有FRACH周期。EDCA偏移4730是受保護(hù)EDCA周期的開始。該示例性 的EDCA偏移4730為10個(gè)比特。FRACH偏移4720和EDCA偏移4730都是從SCHED幀傳輸 的開始以4 ys為單位。SCHED消息4120是作為一個(gè)特殊的SCHED PPDU 5100 (類型0010)被發(fā)送出去 的,下面結(jié)合圖51對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。SCHED消息4120中是否存在CTRL0 4515、CTRL1 4520、CTRL2 4525和CTRL34530段及其長度,是在SCHED PPDU 5100的PLCP報(bào)頭的信號(hào)字 段(5120和5140)中指明的。圖 48 示出 了用于 TX0P 分配的 SCHED 控制幀。CTRL0 4515、CTRL1 4520、CTRL2 4525和CTRL34 530段中的每一個(gè)都具有可變的長度,每一個(gè)包括0個(gè)或多個(gè)分配項(xiàng)(分 別為4820,4840,4860和4880)。每個(gè)CTRLJ段添加有一個(gè)16比特的FCS(分別為4830、 4850,4870和4890)和6個(gè)尾部比特(未顯示)。對(duì)于CTRL0段4515,F(xiàn)CS是針對(duì)MAC報(bào) 頭4510和任意CTRL0分配項(xiàng)4820而計(jì)算出來的(所以,在圖48中顯示,MAC報(bào)頭添加在 CTRL04515前)。在該示例性實(shí)施例中,即使CTRL0段中不包括分配項(xiàng),也包括CTRL0 4515 的 FCS 4830。就如同本文詳細(xì)描述的那樣,AP在SCHED幀中發(fā)送AP-STA、STA-AP和STA-STA 傳輸?shù)姆峙湫畔?。到不同STA的分配項(xiàng)在CTRLJ段中發(fā)送,由其傳輸?shù)腜LCP報(bào)頭的SCHED 速率字段中的STA表示。請(qǐng)注意,CTRL0到CTRL3對(duì)應(yīng)于遞減的魯棒性。每個(gè)STA開始對(duì) SCHED PPDU的PLCP報(bào)頭進(jìn)行解碼。信號(hào)字段指明SCHED PPDU中CTRLO、CTRL1、CTRL2和 CTRL3段的存在性及其長度。STA接收機(jī)開始時(shí)對(duì)MAC報(bào)頭和CTRL0段進(jìn)行解碼,對(duì)每個(gè)分 配項(xiàng)直到FCS進(jìn)行解碼,它隨后繼續(xù)解碼CTRL1、CTRL2和CTRL3,在無法對(duì)其FCS進(jìn)行驗(yàn)證的CTRLJ段處停止。如表3所示,定義了五種分配項(xiàng)??梢詫讉€(gè)分配項(xiàng)打包到每個(gè)CTRLJ段中。每 個(gè)分配項(xiàng)指明發(fā)送方STA接入ID (AID)、接收方STAAID、調(diào)度的TX0P的開始時(shí)間和調(diào)度的 TX0P的最大允許長度。表3.分配項(xiàng)類型 在來自AP的連續(xù)傳輸中,可以消除前導(dǎo)碼。如果AP不為調(diào)度的AP傳輸而發(fā)送前 導(dǎo)碼,則將前導(dǎo)碼存在性比特設(shè)為0。例如,消除前導(dǎo)碼的好處是,當(dāng)AP具有到幾個(gè)STA的 低帶寬、低延時(shí)流時(shí),例如,在具有多個(gè)IP語音(VoIP)流的BSS中。因此,SCHED幀可以實(shí) 現(xiàn)從AP到幾個(gè)接收方STA的傳輸?shù)木酆?即,上述的PPDU聚合)。上述的幀聚合允許將發(fā) 往一個(gè)接收方STA的幀進(jìn)行聚合。起始偏移字段是4 y s的整數(shù)倍,是引用自SCHED消息前導(dǎo)碼的開始時(shí)間。AID是所分配的(多個(gè))STA的接入ID。對(duì)于除調(diào)度的STA-STA傳輸之外的所有分配項(xiàng)類型,TX0P持續(xù)時(shí)間字段是調(diào)度的 TX0P的最大允許長度,是4 y s的整數(shù)倍。所發(fā)送的PPDU的實(shí)際PPDU尺寸在PPDU的信號(hào) 1字段中指出(下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明)。對(duì)于調(diào)度的STA-STA傳輸(分配項(xiàng)類型011和100),最大PPDU大小字段也是調(diào)度 的TX0P的最大允許長度,是4 y s的整數(shù)倍,但是,也可以使用其他規(guī)則。在該示例性實(shí)施 例中,對(duì)于調(diào)度的STA-STA傳輸,TX0P僅僅包含一個(gè)PPDU。接收方STA使用分配項(xiàng)中指示 的最大PPDU大小,確定PPDU中OFDM符號(hào)的數(shù)量(因?yàn)镻PDU大小字段被替換成信號(hào)1中 的請(qǐng)求字段,下面結(jié)合圖51詳細(xì)說明)。如果STA-STA流使用具有標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)間隔(GI)的 OFDM符號(hào),則接收方STA將調(diào)度的TX0P的PPDU大小設(shè)定成分配項(xiàng)中指示的最大PPDU大 小。如果STA-STA流使用具有縮短GI的OFDM符號(hào),則接收方STA通過將最大PPDU大小字 段用因子10/9進(jìn)行放大并四舍五入來確定PPDU大小。發(fā)送方STA可以發(fā)送比所分配的最 大PPDU大小要短的PPDU。PPDU大小并不向接收機(jī)提供聚合后MAC幀的長度。封裝幀的長 度被包括在每個(gè)MAC幀的聚合報(bào)頭中。將發(fā)射方和接收方STA包括在分配項(xiàng)中,可以使在SCAP內(nèi)不被調(diào)度發(fā)送或接收的 STA省電?;仡櫼幌律厦娼榻B過的SCHED計(jì)數(shù)字段。由SCHED消息進(jìn)行調(diào)度的每個(gè)分配信 息指明發(fā)送方STAAID、接收方STA AID、調(diào)度的TX0P的開始時(shí)間和調(diào)度的TX0P的最大允許 長度。SCHED計(jì)數(shù)在每次SCHED傳輸時(shí)遞增,并在每次信標(biāo)傳輸時(shí)復(fù)位。STA可以向AP指 示省電操作,并因此被提供具體的SCHED計(jì)數(shù)值,在此期間,它們可以由AP分配被調(diào)度地發(fā) 送或接收TX0P。然后,STA可以周期性地醒來,只是監(jiān)聽具有合適的SCHED計(jì)數(shù)的SCHED消 肩、oPPDU 格式圖49示出了傳統(tǒng)的802. 11PPDU 4970,其包括PLCP前導(dǎo)碼4975 (12個(gè)0FSM符 號(hào))、PLCP報(bào)頭4910、變長PSDU 4945,6比特的尾部4950和變長填充信息4955。PPDU 4970 的一部分4960包括信號(hào)字段(1個(gè)OFDM符號(hào)),用BPSK以速率=1/2發(fā)送;以及變長數(shù)據(jù) 字段4985,用信號(hào)4980中指明的調(diào)制格式和速率發(fā)送。PLCP報(bào)頭4910包括信號(hào)4980和 16比特的服務(wù)字段4940 (包括在數(shù)據(jù)4985內(nèi),根據(jù)該格式發(fā)送)。信號(hào)字段4980包括速 率4915 (4比特)、預(yù)留字段4920 (1比特)、長度4925 (12比特)、奇偶位4930和尾部4935 (6 比特)。該示例性的PLCP報(bào)頭(下面將詳細(xì)描述)中的擴(kuò)展的信號(hào)字段(下面將詳細(xì)描 述)與傳統(tǒng)802. 11的信號(hào)字段4980保持后向兼容。設(shè)置傳統(tǒng)的信號(hào)字段4980中的速率 字段4915的未用值,以定義新的PPDU類型(下面詳細(xì)描述)。引入了幾種新的PPDU類型。為了與傳統(tǒng)STA保持后向兼容,PLCP報(bào)頭的信號(hào)字 段中的速率字段被修改為速率/類型字段。速率的未用值被指定為PPDU類型。PPDU類型 還指示信號(hào)字段擴(kuò)展指定信號(hào)2的存在性及其長度。速率/類型字段的新值在表4中進(jìn)行 了定義。速率/類型字段的這些值是對(duì)于傳統(tǒng)STA未進(jìn)行定義的。因此,傳統(tǒng)STA在對(duì)信 號(hào)1字段成功地進(jìn)行解碼并且發(fā)現(xiàn)速率字段中的未定義值之后,會(huì)放棄對(duì)PPDU的解碼?;蛘?,可以將傳統(tǒng)信號(hào)字段中的預(yù)留位設(shè)為“1”,以指示發(fā)往一個(gè)新型STA的MIM0 OFDM傳輸。接收方STA可以忽略該預(yù)留位,并繼續(xù)嘗試對(duì)信號(hào)字段和剩余的傳輸進(jìn)行解碼。
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接收機(jī)能夠基于PPDU類型確定信號(hào)2字段的長度。FRACHPPDU在SCAP的指定部 分中僅僅出現(xiàn)了 一次,并且需要僅由AP進(jìn)行解碼。表4. MIMO PPDU 類型 圖50示出了用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗IMO PPDU格式5000。PPDU 5000被稱為PPDU類型 0000。PPDU 5000 包括PLCP 前導(dǎo)碼 5010、信號(hào) 1 5020 (1 個(gè) OFDM 符號(hào))、信號(hào) 25040 (1 個(gè) OFDM符號(hào))、訓(xùn)練符號(hào)5060(0、2、3或4個(gè)符號(hào))和變長數(shù)據(jù)字段5080。在該示例性實(shí)施 例中,PLCP前導(dǎo)碼5010(如果存在的話)是16PS。用PPDU控制段速率和調(diào)制格式發(fā)送信 號(hào)1 5020和信號(hào)2 5040。數(shù)據(jù)5080包括服務(wù)5082 (16比特);反饋5084 (16比特);變 長PSDU 5086 ;尾部5088 (每個(gè)流有6比特),其中,對(duì)每個(gè)流應(yīng)用不同的卷積信道編碼;變 長填充信息5090。用PPDU控制段速率和調(diào)制格式發(fā)送數(shù)據(jù)5080。PPDU類型0000的MIMO PLCP報(bào)頭包括信號(hào)(包括信號(hào)1 5020和信號(hào)2 5040)、 服務(wù)5082和反饋5084字段。與傳統(tǒng)的802. 11相比,服務(wù)字段不變,且是用該數(shù)據(jù)段速率 和格式發(fā)送的。反饋?zhàn)侄?084是用該數(shù)據(jù)段速率和格式發(fā)送的。該反饋?zhàn)侄伟‥S字段(1比 特)、數(shù)據(jù)速率向量反饋(DRVF)字段(13比特)和功率控制字段(2比特)。ES字段指示優(yōu)選的導(dǎo)向方法。在該示例性實(shí)施例中,當(dāng)ES比特被設(shè)置時(shí),選擇特 征向量導(dǎo)向(ES),否則,選擇空間擴(kuò)展(SpatialSpreading,SS)。數(shù)據(jù)速率向量反饋(DRVF)字段向?qū)Φ确秸咎峁┓答?,該反饋關(guān)于最多四個(gè)空間 模式的每一個(gè)上的可支持速率。明確的速率反饋使站能夠快速和準(zhǔn)確地使其傳輸速率最大化,從而大大提高系統(tǒng) 效率。低延時(shí)的反饋是理想的。但是,反饋機(jī)會(huì)不必是同步的??梢酝ㄟ^任何方式獲得傳 輸機(jī)會(huì),例如,基于競(jìng)爭(zhēng)的(即EDCA)、輪詢的(即HCF)或調(diào)度的(即ACF)方式。因此,可 以在傳輸機(jī)會(huì)和速率反饋之間傳遞可變時(shí)間量。基于速率反饋的壽命,發(fā)射機(jī)可以應(yīng)用退 避機(jī)制,以確定傳輸速率。對(duì)于從STA A到STA B的傳輸流,PPDU數(shù)據(jù)段速率自適應(yīng)依賴于由STA B向STAA 提供的反饋(前面已經(jīng)進(jìn)行了描述,例如,參見圖24)。對(duì)于ES或SS操作模式,每當(dāng)STA B 從STA A接收到MIM00FDM訓(xùn)練符號(hào)時(shí),它都要估計(jì)每個(gè)空間流上可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率。在從 STA B到STA A的任何后續(xù)傳輸流中,STA B將該估計(jì)值包括在反饋5084的DRVF字段中。 DRVF字段是以數(shù)據(jù)段5080速率發(fā)送的。當(dāng)向STAB發(fā)送信號(hào)時(shí),STA A基于它從STA B接收到的DRVF,確定使用何種傳輸速率,以及可選的考慮延遲時(shí)所需的退避機(jī)制。信號(hào)字段(下面詳細(xì)說明)包含13比特的 DRV字段5046,該DRV字段5046使接收方STA B能夠?qū)腟TAA發(fā)送的幀進(jìn)行解碼。DRV 5046是以控制段速率發(fā)送的。對(duì)DRVF字段進(jìn)行編碼,其包括STR字段(4比特)、R2字段(3比特)、R3字段(3 比特)和R4字段(3比特)。STR字段表示流1的速率。將該字段編碼為表5中所示的STR 值。R2表示流1的STR值和流2的STR值之間的差值。R2值“111”表示流2是關(guān)斷的。R3 表示流2的STR值和流3的STR值之間的差值。R3值“ 111 ”表示流3是關(guān)斷的。如果R2 ="111",則將R3設(shè)為“ 111”。R4表示流3的STR值和流4的STR值之間的差值。R4值 “111”表示流4是關(guān)斷的。如果R3=〃 111〃,則將R4設(shè)為“111”。當(dāng)ES = 0時(shí),即空間擴(kuò)展時(shí),DRVF的另一種編碼如下流數(shù)量(2比特)、每個(gè)流的 速率(4比特)。每個(gè)流的速率字段被編碼為上述的STR值。剩余的7個(gè)比特是預(yù)留的。表5.STR 編碼 除了 DRVF之外,STAB還向發(fā)送方STAA提供功率控制反饋。該反饋包括在功率控 制字段中,并且也是以數(shù)據(jù)段速率發(fā)送的。該字段是2個(gè)比特,并且表示增加功率或降低功 率或保持功率不變。所得到的發(fā)射功率電平被指定為數(shù)據(jù)段發(fā)射功率電平。表6示出了示例性的功率控制字段值。替換的實(shí)施例可以采用不同大小的功率控 制字段,以及替換的功率調(diào)整值。表6.功率控制字段值 對(duì)于整個(gè)PPDU,發(fā)射功率電平保持不變。當(dāng)數(shù)據(jù)段發(fā)射功率電平和開環(huán)STA發(fā)射 功率(即,AP對(duì)上述傳輸流進(jìn)行解碼所需的功率電平)不同時(shí),以這兩個(gè)功率電平中的最 大值發(fā)送PPDU。也就是說,PPDU發(fā)射功率電平是開環(huán)STA發(fā)射功率(dBm)和數(shù)據(jù)段發(fā)射功 率(dBm)中的最大值。在該示例性實(shí)施例中,在任何幀交換序列的第一幀中,將功率控制字段設(shè)為“00”。 在后續(xù)的幀中,它表示按照ldB的步長增加或降低功率。接收方STA將在發(fā)往該STA的所 有后續(xù)幀傳輸中使用該反饋信息。信號(hào)15020包括速率/類型字段5022 (4比特)、一個(gè)預(yù)留位5024、PPDU大小/請(qǐng) 求5026(12比特)、奇偶位5028和6比特的尾部5030。信號(hào)1字段5020是用控制段速率 和格式發(fā)送的(在該示例性實(shí)施例中,為6Mbps)。速率/類型字段5022被設(shè)為0000。預(yù) 留位5024可以被設(shè)為0。 PPDU大小/請(qǐng)求5026有兩個(gè)作用,這取決于傳輸模式。在基于競(jìng)爭(zhēng)的STA傳輸和 所有AP傳輸中,該字段表示PPDU大小。在該第一種模式下,比特1表示PPDU使用了擴(kuò)展 的OFDM符號(hào),比特2表示PPDU使用具有縮短GI的OFDM符號(hào),比特3_12表示OFDM符號(hào)的數(shù)量。在調(diào)度的非AP STA傳輸中,PPDU大小/請(qǐng)求5026表示請(qǐng)求。在該第二種模式下, 比特1-2表示SCHED速率。SCHED速率表示可用來向STA發(fā)送一個(gè)分配信息的編號(hào)最高(0、 1、2或3)的SCHED字段。在來自AP的訓(xùn)練符號(hào)傳輸期間,每個(gè)非AP STA估計(jì)它可以從AP 健壯地接收到SCHED幀傳輸?shù)乃俾?。在來自STA的后續(xù)調(diào)度傳輸中,該最大允許速率被包 括在SCHED速率字段中。該字段由AP進(jìn)行解碼。AP使用該信息來對(duì)STA的后續(xù)TX0P進(jìn)行 調(diào)度,并確定CTRLJ(0、1、2或3),以用于向STA發(fā)布這些分配。在第二種模式下,比特3-4表示QoS字段,其標(biāo)識(shí)TC 0或1的請(qǐng)求的一部分(是 三分之一的倍數(shù))(即,0%、33%、67%、100% )。比特5-12表示TX0P的請(qǐng)求長度(在該示例性實(shí)施例中,為16 U s的整數(shù)倍)。信號(hào)1字段5020通過奇偶比特5028進(jìn)行校驗(yàn),并且以用于卷積編碼器的6比特 尾部5030來結(jié)束。信號(hào)2字段5040的存在性及其長度由信號(hào)15020中的速率/類型字段5022來指 示。信號(hào)2字段5040是用控制段速率和格式發(fā)送的。信號(hào)25040包括預(yù)留位5042、訓(xùn)練 類型5044 (3比特)、數(shù)據(jù)速率向量(DRV) 5046 (13比特)、奇偶位5048和尾部5050 (6比特)。 3比特的訓(xùn)練類型字段指明MIMO OFDM訓(xùn)練符號(hào)的長度和格式。比特1_2表示MIMO OFDM 訓(xùn)練符號(hào)5060的數(shù)量(0、2、3或4個(gè)OFDM符號(hào))。比特3是訓(xùn)練類型字段0表示SS,1表 示ES。DRV 5046提供用于最多四個(gè)空間模式中的每一個(gè)的速率。DRV 5046與DRVF采用的 編碼方式相同(包括在反饋5084中,如上所述)。信號(hào)2字段5040通過1個(gè)奇偶位5048 進(jìn)行校驗(yàn),并且以用于卷積編碼器的6比特尾部5050來結(jié)束。圖 51 示出了 SCHED PPDU 5100 (速率 / 類型=0010)。SCHEDPPDU 5100包括屮1^^ 前導(dǎo)碼5110、信號(hào)15120 (1個(gè)OFDM符號(hào))、信號(hào)25140 (1個(gè)OFDM符號(hào))、訓(xùn)練符號(hào)5160(0,2, 3或4個(gè)符號(hào))和變長SCHED幀5180。在該實(shí)施例中,PLCP前導(dǎo)碼5110存在時(shí),為16 y s。 信號(hào)15020和信號(hào)25040是用PPDU控制段速率和調(diào)制格式發(fā)送的。SCHED幀5180可以包 括結(jié)合ACF描述的上述各種速率。信號(hào)15120包括速率/類型5122 (4比特)、預(yù)留位5124、CTRL0大小5126 (6比 特)、CTRL1大小5128(6比特)、奇偶位5130和尾部5132(6比特)。速率/類型5122被設(shè) 為0010。預(yù)留位5124可被設(shè)為0。CTRL0大小5126指明以最低速率(在該例中為6Mbps) 發(fā)送的SCHEDPPDU的段長度。該段包括PLCP報(bào)頭的服務(wù)字段、MAC報(bào)頭和CTRL0段5126。 在該例中,該值是以4PS的整數(shù)倍進(jìn)行編碼的。CTRL1大小5128表示以下一較高速率(在 該例中為12Mbps)發(fā)送的SCHEDPPDU的段長度。在該例中,該值是以4 y s的整數(shù)倍進(jìn)行編 碼的。CTRL1大小為“0”表示SCHED PPDU中不存在對(duì)應(yīng)的CTRL1段。信號(hào)1字段5120通 過奇偶位5130進(jìn)行校驗(yàn),并以用于卷積編碼器的6比特尾部5132來結(jié)束。信號(hào)25140包括預(yù)留位5142、訓(xùn)練類型5144(3比特)、CTRL2大小5146(5比特)、 CTRL3大小5148 (5比特)、FCS 5150 (4比特)和尾部5152 (6比特)。預(yù)留位5142可被設(shè) 為0。訓(xùn)練類型5144與為PPDU類型0000指定的一樣(訓(xùn)練類型5044)。CTRL2大小5146表示以次最高速率(在該例中為18Mbps)發(fā)送的SCHED PPDU的段 長度。在該例中,該值是以4iiS的整數(shù)倍進(jìn)行編碼的。CTRL2大小為“0”表示SCHED PPDU 中不存在對(duì)應(yīng)的CTRL2段。CTRL3大小5148表示以最高速率(在該例中為24Mbps)發(fā)送的 SCHED PPDU的段長度。在該例中,該值是以4iiS的整數(shù)倍進(jìn)行編碼的。CTRL2大小為“0” 表示SCHED PPDU中不存在對(duì)應(yīng)的CTRL3段。FCS 5150是根據(jù)整個(gè)信號(hào)1和信號(hào)2字段計(jì)算出來的。信號(hào)2字段5152以為用 于卷積編碼器的6比特尾部5152來結(jié)束。圖 52 示出了 FRACH PPDU 5200 (速率 / 類型=0100)。FRACHPPDU 5200 包括PLCP 前導(dǎo)碼5210、信號(hào)1 5220 (1個(gè)0FDM符號(hào))和信號(hào)2 5240 (2個(gè)0FDM符號(hào))。在該示例性實(shí) 施例中,PLCP前導(dǎo)碼5210 (當(dāng)存在時(shí))為16iis。信號(hào)1 5220和信號(hào)2 5240是用PPDU控 制段速率和調(diào)制格式發(fā)送的。在MIM0調(diào)度接入周期內(nèi)的FRACH周期期間,STA發(fā)送FRACH PPDU 5200。FRACH周期是由AP確立的,故對(duì)其來說是已知的(如上所詳述的)。
信號(hào)15220包括速率/類型5222 (4比特)、預(yù)留位5224、請(qǐng)求5226 (12比特)、奇 偶位5228和尾部5230 (6比特)。速率/類型5222被設(shè)為0100。預(yù)留位5224可被設(shè)為0。 請(qǐng)求字段5226與為PPDU類型0000指定的一樣(5000),如上所詳述的。信號(hào)1字段5220 通過奇偶位5228進(jìn)行檢驗(yàn),并且以用于卷積編碼器的6比特尾部5230來結(jié)束。信號(hào)25240 包括預(yù)留位 5242、源 AID 5244 (16 比特)、目的 AID5246 (16 比特)、FCS 5248 (4比特)和尾部5250 (6比特)。預(yù)留位5242可以被設(shè)為0。源AID 5244標(biāo)識(shí)FRACH 上發(fā)送的STA。目的AID 5246標(biāo)識(shí)TX0P所請(qǐng)求的目的STA。在該示例性實(shí)施例中,如果目 的方是AP,則目的AID字段5246的值被設(shè)為2048。4比特的FCS 5248是根據(jù)整個(gè)信號(hào)1 和信號(hào)2字段而計(jì)算出來的。在卷積編碼之前,添加一個(gè)6比特的尾部5250。在該示例性實(shí)施例中,STA可以使用時(shí)隙化的Aloha來接入信道,并在FRACH中發(fā) 送請(qǐng)求消息。如果被AP成功接收到,則AP向請(qǐng)求方STA在后一調(diào)度接入周期內(nèi)提供一個(gè) 經(jīng)調(diào)度的TX0P。當(dāng)前調(diào)度接入周期的FRACH時(shí)隙數(shù)在SCHED消息中指明,N_FRACH。STA還可以維持一個(gè)變量B_FRACH。在FRACH上的傳輸后,如果STA收到來自AP 的TX0P分配信息,則其復(fù)位B_FRACH。如果STA在預(yù)定數(shù)量(FRACH_RESPONSE)的SCHED 傳輸內(nèi)沒有收到來自AP的TX0P分配信息,則將B_FRACH增加1,最多達(dá)到最大值7。參數(shù) FRACH_RESPONSE包括在信標(biāo)的ACF項(xiàng)中。在任何FRACH內(nèi),STA在以概率(N_FRACH)
FEACH來選取一個(gè)FRACH時(shí)隙。如果AP未調(diào)度任何FRACH周期,則MIMO STA可以使用EDCA規(guī)則,在SCAP內(nèi)的受
保護(hù)競(jìng)爭(zhēng)周期內(nèi)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以使用多種不同技術(shù)和方法表示信息和信號(hào)。例如, 在貫穿上面的描述中提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)和碼片可以用電壓、電 流、電磁波、磁場(chǎng)或粒子、光場(chǎng)或粒子、或者上述的任意組合來表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員還會(huì)明白,這里結(jié)合所公開的實(shí)施例描述的各種示例性的邏輯 框、模塊、電路和算法步驟均可以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。為了清楚地 示出硬件和軟件之間的可交換性,以上對(duì)各種示例性的組件、框、模塊、電路和步驟均以其 功能性的形式進(jìn)行總體上的描述。這種功能性是以硬件實(shí)現(xiàn)還是以軟件實(shí)現(xiàn)依賴于特定的 應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)所施加的設(shè)計(jì)約束。熟練的技術(shù)人員能夠針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用以多種方式 來實(shí)現(xiàn)所描述的功能性,但是這種實(shí)現(xiàn)的結(jié)果不應(yīng)解釋為導(dǎo)致背離本發(fā)明的范圍。利用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣 列(FPGA)或者其他可編程的邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯、分立硬件組件或者它們之 中的任意組合,可以實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行結(jié)合這里公開的實(shí)施例描述的各種示例性的邏輯框圖、模 塊和電路。通用處理器可能是微處理器,但是在另一種情況中,該處理器可能是任何常規(guī)的 處理器、控制器、微控制器或者狀態(tài)機(jī)。處理器也可能被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合,例如,DSP 和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、一個(gè)或者更多結(jié)合DSP核心的微處理器或者任何其他 此種結(jié)構(gòu)。結(jié)合這里公開的實(shí)施例所描述的方法或者算法的步驟可直接體現(xiàn)為硬件、由處理 器執(zhí)行的軟件模塊或者這二者的組合。軟件模塊可能存在于RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、 EPR0M存儲(chǔ)器、EEPR0M存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、移動(dòng)磁盤、⑶-ROM或者本領(lǐng)域熟知的任何其他 形式的存儲(chǔ)媒體中。一種典型存儲(chǔ)媒體與處理器耦合,從而使得處理器能夠從該存儲(chǔ)媒體中讀取信息,且可向該存儲(chǔ)媒體寫入信息。在替換的實(shí)例中,存儲(chǔ)媒體可以是處理器的組成 部分。處理器和存儲(chǔ)媒體可能存在于一個(gè)ASIC中。該ASIC可能存在于一個(gè)用戶終端中。 在替換的實(shí)例中,處理器和存儲(chǔ)媒體可以作為用戶終端中的分立組件存在。
本文包括的標(biāo)題用于參考并且有助于定位各節(jié)。這些標(biāo)題不是想要限制在其后所 描述的概念的保護(hù)范圍。這些概念可以適用于全文。 提供所述公開的實(shí)施例的上述描述可使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用 本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,這些實(shí)施例的各種修改是顯而易見的,并且這里定義的 總體原理也可以在不脫離本發(fā)明的范圍和主旨的基礎(chǔ)上應(yīng)用于其他實(shí)施例。因此,本發(fā)明 并不限于這里示出的實(shí)施例,而是與符合這里公開的原理和新穎特征的最廣范圍相一致。
權(quán)利要求
一種在一個(gè)或多個(gè)根據(jù)第一種傳輸格式進(jìn)行通信的設(shè)備與一個(gè)或多個(gè)根據(jù)第二種傳輸格式進(jìn)行通信的設(shè)備之間進(jìn)行傳輸信道上互操作的方法,所述方法包括根據(jù)所述第一種傳輸格式在所述傳輸信道上發(fā)送信號(hào),以便將所述傳輸信道預(yù)留一段持續(xù)時(shí)間;其中所述預(yù)留的持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于根據(jù)所述第一種傳輸格式的間隔,并且包括根據(jù)所述第二種傳輸格式的至少一個(gè)間隔;以及在所述預(yù)留的持續(xù)時(shí)間期間,根據(jù)所述第二種傳輸格式進(jìn)行通信。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括在發(fā)送用于預(yù)留的所述信號(hào)之前,根據(jù)所述第一 種傳輸格式競(jìng)爭(zhēng)接入。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括 請(qǐng)求接入所述傳輸信道;以及接收響應(yīng)于所述請(qǐng)求的分配。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述信號(hào)是根據(jù)IEEE802. 11協(xié)議的傳輸機(jī)會(huì) (TX0P)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述信號(hào)確立了無競(jìng)爭(zhēng)周期。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,發(fā)送信號(hào)以便將所述傳輸信道預(yù)留一段持續(xù)時(shí)間 還包括發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求發(fā)送(RTS)消息,所述RTS消息指示了傳輸持續(xù)時(shí)間。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,發(fā)送信號(hào)以便將所述傳輸信道預(yù)留一段持續(xù)時(shí)間 還包括發(fā)送一個(gè)準(zhǔn)許發(fā)送(CTS)消息,所述CTS消息指示了傳輸持續(xù)時(shí)間。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述第一種傳輸格式是IEEE802.11格式。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述第二種傳輸格式包括時(shí)分復(fù)用(TDD)幀間隔, 該時(shí)分復(fù)用幀間隔包括導(dǎo)頻;合并的輪詢,包括合并進(jìn)單一消息內(nèi)的多個(gè)輪詢; 按照所述合并的輪詢的零個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)到遠(yuǎn)程站的幀; 按照所述合并的輪詢的零個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程站到接入點(diǎn)的幀; 按照所述合并的輪詢的零個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程站到遠(yuǎn)程站的幀;以及 按照所述合并的輪詢的零個(gè)或多個(gè)隨機(jī)接入段。
10.一種傳輸信道上的通信方法,包括根據(jù)多種通信格式中的第一種通信格式為在傳輸信道上進(jìn)行通信分配第一持續(xù)時(shí)間;以及根據(jù)多種通信格式中的第二種通信格式為在所述傳輸信道上進(jìn)行通信分配第二持續(xù) 時(shí)間,其中所述第一持續(xù)時(shí)間包括所述第二持續(xù)時(shí)間。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其中,所述多種通信格式中的至少一種通信格式包括空間處理。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其中,所述多種通信格式中包括空間處理的所述通信 格式是多輸入多輸出(MIM0)通信格式。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其中,所述MIM0通信格式是多輸入單輸出(MIS0)通信格式。
14.如權(quán)利要求10所述的方法,其中,所述多種通信格式中的一種通信格式包括時(shí)分 復(fù)用(TDD)幀間隔,該時(shí)分復(fù)用幀間隔包括導(dǎo)頻;合并的輪詢;以及按照所述合并的輪詢的一個(gè)或多個(gè)幀。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,一個(gè)或多個(gè)幀包括接入點(diǎn)到遠(yuǎn)程站的通信。
16.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,一個(gè)或多個(gè)幀包括遠(yuǎn)程站到接入點(diǎn)的通信。
17.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,一個(gè)或多個(gè)幀包括遠(yuǎn)程站到遠(yuǎn)程站的通信。
18.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,一個(gè)或多個(gè)幀包括對(duì)所述傳輸信道的隨機(jī)接入。
19.如權(quán)利要求10所述的方法,其中,多種通信格式中的一種通信格式與802.11EDCA 格式基本相同。
20.如權(quán)利要求10所述的方法,其中,多種通信格式中的一種通信格式與802.11CAP格式基本相同。
21.如權(quán)利要求10所述的方法,其中,多種通信格式中的一種通信格式實(shí)質(zhì)上與SCAP 基本相同。
22.如權(quán)利要求10所述的方法,還包括根據(jù)所述多種通信格式中的第一種通信格式 為在所述傳輸信道上進(jìn)行通信分配一系列一個(gè)或多個(gè)第三持續(xù)時(shí)間,以及根據(jù)所述多種通 信格式中的第二種通信格式為在所述傳輸信道上進(jìn)行通信分配一系列一個(gè)或多個(gè)第四持 續(xù)時(shí)間,所述一系列第三持續(xù)時(shí)間和一系列第四持續(xù)時(shí)間相互穿插。
23.如權(quán)利要求22所述的方法,其中,選擇所述穿插以提供所述一系列第三持續(xù)時(shí)間 之間的最大時(shí)間間隔。
24.如權(quán)利要求10所述的方法,其中,所述第一持續(xù)時(shí)間包括一個(gè)或多個(gè)SCAP間隔。
25.如權(quán)利要求24所述的方法,其中,所述第二持續(xù)時(shí)間包括一個(gè)或多個(gè)802.11EDCA 間隔。
26.如權(quán)利要求10所述的方法,還包括為所述第一持續(xù)時(shí)間確立無競(jìng)爭(zhēng)周期。
27.如權(quán)利要求10所述的方法,還包括為所述第二持續(xù)時(shí)間確立競(jìng)爭(zhēng)周期。
28.一種用于在傳輸信道上進(jìn)行通信的方法,包括 根據(jù)第一種通信協(xié)議發(fā)送信標(biāo);根據(jù)所述第一種通信協(xié)議競(jìng)爭(zhēng)接入所述傳輸信道;在所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入期間,根據(jù)第二種通信協(xié)議在所述傳輸信道上進(jìn)行通信, 其中所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入包括含有至少一個(gè)根據(jù)所述第二通信協(xié)議的間隔的競(jìng)爭(zhēng)周期。
29.如權(quán)利要求28所述的方法,還包括 確立無競(jìng)爭(zhēng)周期;以及在所述無競(jìng)爭(zhēng)周期期間,根據(jù)所述第一種通信協(xié)議分配輪詢。
30.如權(quán)利要求28所述的方法,還包括根據(jù)所述第一種通信協(xié)議競(jìng)爭(zhēng)第二次接入所述傳輸信道;以及 在所述第二次競(jìng)爭(zhēng)到的接入期間,根據(jù)所述第一種通信協(xié)議在所述傳輸信道上進(jìn)行通
31.如權(quán)利要求29所述的方法,其中 第一接入點(diǎn)確立所述無競(jìng)爭(zhēng)周期;以及第二接入點(diǎn)根據(jù)所述第一種通信協(xié)議競(jìng)爭(zhēng)接入,并且在所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入期間,根據(jù) 所述第二種通信協(xié)議與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程站進(jìn)行通信。
32.一種與接入點(diǎn)操作的設(shè)備,所述接入點(diǎn)按照第一種通信協(xié)議確立無競(jìng)爭(zhēng)周期和競(jìng) 爭(zhēng)周期,所述設(shè)備包括競(jìng)爭(zhēng)接入模塊,用于在所述競(jìng)爭(zhēng)周期期間根據(jù)所述第一種通信協(xié)議競(jìng)爭(zhēng)接入傳輸信道;其中所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入包括含有至少一個(gè)根據(jù)第二通信協(xié)議的間隔的競(jìng)爭(zhēng)周期; 發(fā)射機(jī),用于在所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入期間按照所述第二種通信協(xié)議在所述傳輸信道上進(jìn) 行發(fā)送;以及接收機(jī),用于在所述競(jìng)爭(zhēng)到的接入期間按照所述第二種通信協(xié)議在所述傳輸信道上進(jìn) 行接收。
全文摘要
公開了用于高效地使用與各種類型的傳統(tǒng)系統(tǒng)相互兼容的高吞吐量系統(tǒng)的MAC處理技術(shù)。在一個(gè)方面中,根據(jù)傳統(tǒng)傳輸格式發(fā)送第一信號(hào),以預(yù)留一部分共享媒體,并且在該預(yù)留的部分期間進(jìn)行根據(jù)第二種傳輸格式的通信。在另一個(gè)方面中,通信設(shè)備可以競(jìng)爭(zhēng)接入傳統(tǒng)系統(tǒng),然后在該接入周期期間根據(jù)一種新型的通信協(xié)議與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程通信設(shè)備進(jìn)行通信。在另一個(gè)方面中,一個(gè)設(shè)備可以根據(jù)傳統(tǒng)協(xié)議請(qǐng)求接入到共享媒體,并且當(dāng)準(zhǔn)予接入時(shí),該設(shè)備可以根據(jù)新的協(xié)議與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程站進(jìn)行通信或者便于一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程站之間的通信。
文檔編號(hào)H04W28/26GK101860925SQ20101016664
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者桑吉夫·南達(dá), 約翰·W·凱徹姆, 羅德尼·J·沃爾頓 申請(qǐng)人:高通股份有限公司
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