CN102281132A

CN102281132A - 用于使用宽带宽的无线网络的响应机制

Info

Publication number: CN102281132A
Application number: CN2011101648164A
Authority: CN
Inventors: M·X·龚; A·P·斯蒂芬斯
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2031-06-09
Also published as: WO2011156683A2; CN102281132B; JP5275410B2; US20110305205A1; RU2012157564A; BR112012029785A2; EP2580885A4; WO2011156683A3; US8411631B2; JP2011259432A; RU2541921C2; EP2580885A2

Abstract

本发明的名称为用于使用宽带宽的无线网络的响应机制。在一些实施例中，各自传送对于相同宽信道传输的确认的多个无线通信装置将通过组成宽信道的窄信道中不同的窄信道同时传送其确认，由此允许无法将宽信道解码的较旧装置确定何时传送确认。

Description

用于使用宽带宽的无线网络的响应机制

技术领域

本发明涉及用于使用宽带宽的无线网络的响应机制。

背景技术

由无线网络控制器通过具有40、80或160MHz带宽的信道(由多个各自具有20MHz的带宽的信道组成)传送的数据分组不会由只能通过20MHz信道通信的遗留移动装置正确接收。虽然遗留装置可能不是此类宽信道传输的预期接收方，但不能将传输解码意味着它们也无法知道要等待多久预期接收器才完成对确认的传送。为避免迫使遗留装置等待最差情况延迟，当前技术要求通过每个所述20MHz信道并行传送确认，以便遗留装置能够接收它们。然而，这带来了新问题。如果多个新装置通过宽信道传输寻址，则每个新装置必须单独地连续发送其确认。这大大增加了遗留装置在能够传送前必须等待的时间，由此降低了整个网络的容量。

发明内容

本发明的第一方面在于一种用于在无线网络中通信的装置，所述装置包括处理器、存储器和无线电设备，其中所述装置要：在无线通信网络中通过宽信道传递第一帧，所述第一帧包含标识用于传递对于传输的确认的第一窄信道的信息；以及通过所述第一窄信道传递所述确认；其中所述宽信道要包括所述第一窄信道和至少一个其它窄信道。

本发明的第二方面在于一种在无线网络中通信的方法，包括：在所述无线通信网络中通过宽信道传递第一帧，所述第一帧包括标识用于传递对于传输的确认的第一窄信道的信息；以及通过所述第一窄信道传递所述确认；其中所述宽信道包括所述第一窄信道和至少一个其它窄信道。

本发明的第三方面在于一种制品，包括包含指令的有形计算机可读媒体，所述指令在由一个或多个处理器执行时促使执行操作，所述操作包括：在所述无线通信网络中通过宽信道传递第一帧，所述第一帧包括标识用于传递对于传输的确认的第一窄信道的信息；以及通过所述第一窄信道传递所述确认；其中所述宽信道包括所述第一窄信道和至少一个其它窄信道。

附图说明

通过参照下面的说明和用于示出本发明实施例的附图，可更好地理解本发明的一些实施例。在图中：

图1示出根据本发明的一个实施例的无线通信网络。

图2示出根据本发明的一个实施例的通信序列。

图3示出根据本发明的一个实施例，用于为响应指示信道指配的格式。

图4示出根据本发明的一个实施例的成功通信序列。

图5示出根据本发明的一个实施例的部分未成功通信序列。

图6示出根据本发明的一个实施例的无线通信序列的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的说明中，陈述了许多特定细节。然而，将理解的是，实践本发明的实施例可无需这些特定细节。在其它情况下，熟知的电路、结构和技术未详细显示以免混淆对此说明的理解。

对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“多种实施例”等的引用表示如此描述的本发明实施例可包括特定特性、结构或特征，但并非每个实施例一定包括所述特定特性、结构或特征。此外，一些实施例可具有对于其它实施例所述的一部分或所有特性，或不具有对于其它实施例所述的特性。

在下面的说明和权利要求书中，可使用术语“耦合”和“连接”及其衍生词。应理解，这些术语无意作为彼此的同义词。相反，在特定实施例中，“连接”用于指两个或更多个要素彼此处于直接物理接触或电接触。“耦合”用于指两个或更多个要素彼此合作或交互，但它们在其间可以有或可以没有中间物理组件或电组件。

在权利要求中使用时，除非另有规定，否则，使用序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等描述普通要素只表示正引用类似要素的不同实例，并且无意暗示如此描述的要素必须在时间上、空间上、排序中或以任何其它方式处于给定顺序。

本发明的多种实施例可以硬件、固件和软件之一或它们的任何组合形式实现。本发明也可实现为计算机可读媒体中或计算机可读媒体上包含的指令，所述指令可由一个或多个处理器读取和执行以允许执行本文中所述操作。计算机可读媒体可包括用于以一台或多台计算机可读形式存储信息的任何机制。例如，计算机可读媒体可包括有形存储媒体，诸如但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒体、光存储媒体、闪存装置等。

术语“无线”可用于描述通过非固态媒体、通过使用已调制电磁辐射来传递数据的电路、装置、***、方法、技术、通信信道等。该术语未暗示相关联装置不包含任何导线。无线装置可包括至少一根天线、至少一个无线电设备、至少一个存储器以及至少一个处理器，其中，无线电设备通过天线传送表示数据的信号，并通过天线接收表示数据的信号，而处理器可处理要传送的数据和已收到的数据。处理器也可处理非传送也非接收的其它数据。

在本文档内使用时，术语“网络控制器”要包括至少部分地调度和控制网络中其它装置所进行无线通信的装置。网络控制器也可称为基站(BS)、接入点(AP)、中心点(CP)或可出现用于描述网络控制器的功能的任何其它术语。

在本文档内使用时，术语“移动装置”要包括其无线通信至少部分地由网络控制器调度和控制的那些装置。移动装置(MD)也可称为移动台(MS)、STA、订户站(SS)、用户设备(UE)或可出现用于描述移动装置的功能的任何其它术语。移动装置可在此类通信期间移动，但移动不是必需的。

在本文档内使用时，“信道”具有允许多种装置在其上以无线方式通信的频谱(为无线通信指定的频率范围)。“宽”信道是其频谱包括多个连续“窄”信道的频谱的信道。在此上下文中，形容词“宽”和“窄”是相对于彼此定义的，而不是相对于绝对测量的任何其它标准定义的。在一些实施例中，窄信道各自具有20兆赫兹(MHz)的带宽，并且相关联宽信道具有是20MHz整数倍的带宽，但其它实施例可基于带有其它带宽的窄信道。

在一些实施例中，各自传送对于相同宽信道通信的确认的多个无线通信装置将通过组成所述宽信道的窄信道中的不同窄信道同时传送其确认。也描述了一种指示每个装置将使用哪个窄信道传送其确认的机制。此进程允许无法将宽信道解码的较旧移动装置将这些确认解码。虽然这些确认可能不是定向到这些较旧装置，但能够“旁听(overhear)”这些确认并将其解码可允许较旧装置预期窄信道何时将变得可用。通过同时而不是以常规方式顺序地传送这些确认，确认进程可更快地完成，腾出额外的时间用于其它网络通信。

图1示出根据本发明的一个实施例的无线通信网络。在所示网络中，网络控制器(在这种情况下是接入点AP)正在与六个移动装置(MD)通信。MD-11、MD-12、MD-13和MD-14各自被假设为能够通过宽信道与AP通信的新近技术装置。MD-1、MD-2和MD-3假设为只能够通过窄信道通信，并且不能正确地将宽信道通信解码的遗留装置。为解释的简明起见，假设在此示例中的每个装置能够听到来自网络中每个其它装置的传输(即，收到的信号强到足以正确接收，而无论信号是否能够解码为有效数据)，但在实际实践中，一些MD通常在其它MD的范围之外。每个装置(AP和所有MD)可包括处理器、存储器、无线电设备和一根或多根天线以有利于其无线通信。

图2示出根据本发明的一个实施例的通信序列。在图2中，垂直轴表示频率，其中，四个连续的20MHz窄信道与单个80MHz宽信道占用相同的带宽。水平轴表示时间，在该时间期间，AP通过宽信道向MD传送下行链路通信，并且寻址的MD(11到14)各自通过这些20MHz信道之一使用上行链路确认做出响应。在后面描述的另一实施例中，AP可轮询多个MD，所述多个MD各自使用其自己的上行链路传输做出响应，并且AP通过所指示的窄信道传送对于那些上行链路传输的确认。在两种情况下，下行链路传输均定义哪些窄信道将用于每个MD以进行相关联确认，而无论确认是上行链路通信还是下行链路通信。注意：在本文档中使用时以及坚持通用行业惯例中，术语“下行链路”指从AP传送到一个或多个MD的通信，而术语“上行链路”指从MD传送到AP的通信。在一些上下文中，术语“上行链路”也可指由AP同时接收的、来自多个MD的通信。

网络可包含新装置和旧装置(能够通过宽信道和窄信道操作的那些装置和只能够通过窄信道操作的那些装置)的混合。此外，指配用于传输的特定宽信道和窄信道可随时间变化。为适应此动态情况，传输可始于构成宽信道的窄信道中的每个窄信道上同时传送的前同步码A。前同步码A可指定这是宽信道通信，前同步码A中有足够的信息，以便符合宽信道的装置将知道如何将通过宽信道传送的前同步码B解码。不能将宽信道解码的那些装置将从前同步码A知道它们不能将前同步码B解码，并且不会浪费资源尝试进行此操作。

在前同步码B上的同步后，能够进行此操作的那些装置可开始接收和解码通过宽信道传送的传输的数据部分。该数据部分可包括包含有关如何将帧解码的信息的报头和包含正在通过帧输送到目的地装置的内容的帧体。在下行链路传输中，在一些实例中，仅仅通过在报头中包括多个目的地地址，相同体就可传送到每个MD。但在其它实例中，单独的数据可以多种方式传递到每个寻址的MD，诸如但不限于：1)在不同时间为每个MD传送内容，2)通过不同子信道(例如，通过使用OFDMA)为每个MD传送内容，3)使用不同编码技术(例如，使用多用户多输入多输出或MUMIMO)为每个MD传送内容，4)等等。

在完成来自AP的该传输后，在宽信道传输中寻址的每个MD可借助于确认(ACK)做出响应以指示它成功收到且解码其相应数据，或者借助于非确认(NAK)指示该接收未得到正确解码。此处所示示例采用ACK，但相同的原理可适用于NAK。在一些实例中，可使用块确认(BA)，以便装置能借助于单一响应确认多个传输的正确接收。

如前面所述，如图2所示，在宽信道传输中寻址的每个MD可借助于在不同窄信道上的ACK做出响应。该示例示出由四个窄信道组成的宽信道，四个MD(MD-11、MD-12、MD-13、MD-14)通过这些窄信道做出响应。作为一个一般规则，能够以此方式同时做出响应的装置最大数量等于组成宽信道的窄信道数量。如果MD的数量比可用窄带信道数量更多，则同时确认的另一集合可调度为在所示第一集合后在相同窄信道上进行。

虽然前面的说明假设多个MD响应来自AP的宽信道传输而正在传送ACK，但当AP正在确认来自多个MD的传输时可使用相同的原理。例如，AP可响应从那些MD收到的传输而通过单独的窄信道同时传送单独的ACK。但整个进程可以是类似的，而无论ACK传播的方向如何。例如，AP可通知每个MD传递ACK将通过的窄信道。随后适当地从AP到MD或从MD到AP通过该窄信道传送ACK。通过构成宽信道的窄信道可以此方式同时调度多个MD收发的多个此类ACK。

由于网络通信通常是动态的，因此，每个MD需要收到关于它将为其ACK使用哪个窄信道的通知。此指配可在下行链路传输的报头或有效负载中从AP传递到MD。在一些实施例中，每个下行链路传输将包含只应用到该传输的ACK的信道指配。在其它实施例中，信道指配可保持对多个下行链路传输有效，并且可只需要在第一个此类下行链路传输中传递。此信道指配的持续时间可预先定义，可与信道指配一起指定，或者指配可假设为在由另一指配更改前持续有效。多种协议可用于传递信道指配。

图3示出根据本发明的一个实施例，用于为响应指示信道指配的格式。所示格式只作为示例，不应用作可使用的可能格式的限制。所示格式可遵循标准媒体访问控制(MAC)帧格式。

在所示示例中，标记为帧控制、持续时间、RA(接收器地址)、TA(传送器地址)及FCS(帧校验序列)的字段可以是对于媒体访问控制(MAC)帧标准的相同字段，并且在此处未进一步定义。然而，在一些实施例中，帧控制字段可将此定义为清除传送(CTX)帧。在还有的其它实施例中，可使用完全不同的格式传递信道指配。

流总数字段可指示此AP在此通信中能够支持的流总数。此总数可大于MD的总数，这是因为单个MD可同时支持多于一个空间流。最大持续时间字段可指示每个分组在时间上的最大允许长度。

图3所示的其余字段可用于指示上述信道指配。在此示例中，三个字段用于每个MD。地址ID(AID)字段可指示正在描述哪个MD。用于AID字段的Max MCS可指示所指示MD可使用的最高调制编码方案(MCS)，但它可使用更低的MCS。信道字段指示所指示MD应将哪个窄信道用于该响应。此3字段集合可根据需要在帧中重复许多次(例如，在此示例中的“n”次)以描述多个MD的信道指配。在另一实施例中，在通过另一途径已预确定MCS时，可消除MCS字段，从而为每个MD留下2字段集合。

可以多种方式在信道字段中指示信道编号。在一个实施例中，比特映像格式可用于指示信道编号。例如，在8比特字段中，每个比特能够映射到最多八个信道的一个不同信道。用于特定比特的1值可能指示正在指配相关联信道，而“0”将被指示用于其余的七个比特。当然，能够转而使用相反的奇偶性。在另一实施例中，字段的值能够直接指定信道编号。在还有的另一实施例中，字段中每个独特的值可用于映射到一个不同的预确定信道。

图4示出根据本发明的一个实施例的成功通信序列。在所示序列中，AP借助于CTX或其它传送邀请通过宽信道轮询多个MD。CTX包括每个MD的信道指配，定义哪个窄信道将用于到每个MD的可能ACK。在此实例中，四个MD 11-14通过在相同上行链路时间段期间将其数据传送到AP来响应CTX。多种惯例和协议可用于此上行链路，但该示例显示了通过宽信道、遵循多用户多输入多输出惯例的装置。在成功接收并解码来自所有四个MD的上行链路传输后，AP可通过四个窄信道同时传送四个ACK，其中将每个ACK传送到相应MD是通过在CTX中指示用于该MD的窄信道的。

图5示出根据本发明的一个实施例的部分未成功通信序列。此示例类似于图4的示例，不同之处在于在此实例中来自MD-13的上行链路传输未被成功收到。它可能包含太多错误，以致不能成功重新构建它，收到的信号可能基本上已不可判读，或者它可能由于另一原因而失败。但无论原因如何，AP不能传送ACK以指示来自MD-13的上行链路传输的成功接收。来自MD-11、12和14的传输已成功收到，并且ACK可以图4的方式传送到那些装置。但AP需要让MD-13知道其上行链路传输已失败，以便可启动用于重新传送消息或者以其他方式处理此失败的过程。

在一些实施例中，AP可将NAK传送到MD-13以指示传输失败。但在其它实施例中，NAK可能不是可行选择，因此，可找到另一途径。例如，错误的ACK可发送到MD-13以表达该相同消息。在此情况下，用于MD-12的ACK可通过预先指定用于MD-13的窄信道传送到MD-13。在MD-13收到寻址到MD-12的ACK时，MD-13可将该ACK理解为其自己的传输失败的指示，并且它能够启动纠正措施。在一些实施例中，正确收到传输的ACK的副本可传送到错误的装置以指示失败。但在其它实施例中，未正确寻址的ACK是否表示任何MD正确收到的传输可能并不重要。因此，在理论上，通过简单地发送未正确寻址的ACK到所有MD，所有MD可收到关于其传输失败的通知。

图6示出根据本发明的一个实施例的无线通信序列的方法的流程图。在所示示例中，AP执行的操作在左侧示出，而MD执行的操作在右侧示出。在610，AP可通过宽信道将下行链路帧传送到多个MD，该帧包含定义每个MD应将哪个窄信道用于传递随后确认的信息。在615，在下行链路帧中寻址的MD之一接收该帧。虽然多个MD可接收下行链路帧，并遵循所示进程，但只描述了一个MD。

在625，MD可存储指配到它的窄信道的值，以便信息可在以后通信中使用。在这点上，流程图描述了两个备选进程。如果指配的信道要用于上行链路ACK，则在635，MD可在该指配的信道上传送ACK，其中AP在640接收该ACK。但如果指配的信道要用于随后的下行链路ACK，则可遵循645-650-660-665的进程。

对于下行链路ACK备选，在645，MD可将一个或多个上行链路帧传送到AP。在一些操作中，这可以是响应来自AP的清除传送，或者响应另一传送邀请，例如轮询。如果AP在650正确收到上行链路帧，则在660，它可使用通过在610的下行链路传输为此MD指定的窄信道，将ACK传送到该MD。在665，该MD在指配的信道上接收该ACK。

上述描述旨在说明而不是限制。本领域的技术人员将明白变化。那些变化要包括在只受随附权利要求的范围限制的本发明的多种实施例中。

Claims

1.一种用于在无线网络中通信的装置，所述装置包括处理器、存储器和无线电设备，其中所述装置要：

在无线通信网络中通过宽信道传递第一帧，所述第一帧包含标识用于传递对于传输的确认的第一窄信道的信息；以及

通过所述第一窄信道传递所述确认；

其中所述宽信道要包括所述第一窄信道和至少一个其它窄信道。

2.如权利要求1所述的装置，其中：

所述传输要包括所述第一帧；

所述装置要通过在下行链路通信中传送所述第一帧来传递所述第一帧；以及

所述装置要通过在上行链路通信中接收所述确认来传递所述确认。

3.如权利要求1所述的装置，其中：

所述传输要包括所述第一帧；

所述装置要通过在下行链路通信中接收所述第一帧来传递所述第一帧；以及

所述装置要通过在上行链路通信中传送所述确认来传递所述确认。

4.如权利要求1所述的装置，其中：

所述装置要通过在第一下行链路通信中传送所述第一帧来传递所述第一帧；

所述传输要在所述第一帧的所述传递之后且在所述确认的所述传递之前在上行链路通信中进行；以及

所述装置要通过在第二下行链路通信中传送所述确认来传递所述确认。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述第一帧要包括清除传送帧。

6.如权利要求1所述的装置，其中：

所述装置要通过在第一下行链路通信中接收所述第一帧来传递所述第一帧；

所述装置要通过在第二下行链路通信中接收所述确认来传递所述确认。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述第一帧要包括清除传送帧。

8.如权利要求1所述的装置，其中每个所述窄信道要具有20兆赫兹的带宽，并且所述宽信道要具有是20兆赫兹的整数倍的带宽。

9.一种在无线网络中通信的方法，包括：

在所述无线通信网络中通过宽信道传递第一帧，所述第一帧包括标识用于传递对于传输的确认的第一窄信道的信息；以及

通过所述第一窄信道传递所述确认；

其中所述宽信道包括所述第一窄信道和至少一个其它窄信道。

10.如权利要求9所述的方法，其中：

所述传输包括所述第一帧；

所述传递所述第一帧包括在下行链路通信中传送所述第一帧；以及

所述传递所述确认包括在上行链路通信中接收所述确认。

11.如权利要求9所述的方法，其中：

所述传输包括所述第一帧；

所述传递所述第一帧包括在下行链路通信中接收所述第一帧；以及

所述传递所述确认包括在上行链路通信中传送所述确认。

12.如权利要求9所述的方法，其中：

所述传递所述第一帧包括在第一下行链路通信中传送所述第一帧；

所述传输在所述传递所述第一帧之后且在所述传递所述确认之前在上行链路通信中进行；以及

所述传递所述确认包括在第二下行链路通信中传送所述确认。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一帧包括清除传送帧。

14.如权利要求9所述的方法，其中：

所述传递所述第一帧包括在第一下行链路通信中接收所述第一帧；

所述传递所述确认包括在第二下行链路通信中接收所述确认。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述第一帧包括清除传送帧。

16.如权利要求9所述的方法，其中每个所述窄信道具有20兆赫兹的带宽，并且所述宽信道具有是20兆赫兹的整数倍的带宽。

17.一种制品，包括

包含指令的有形计算机可读媒体，所述指令在由一个或多个处理器执行时促使执行操作，所述操作包括：

通过所述第一窄信道传递所述确认；

18.如权利要求17所述的制品，其中：

所述传输包括所述第一帧；

传递所述第一帧的所述操作包括在下行链路通信中传送所述第一帧；以及

传递所述确认的所述操作包括在上行链路通信中接收所述确认。

19.如权利要求17所述的制品，其中：

所述传输包括所述第一帧；

传递所述第一帧的所述操作包括在下行链路通信中接收所述第一帧；以及

传递所述确认的所述操作包括在上行链路通信中传送所述确认。

20.如权利要求17所述的制品，其中：

传递所述第一帧的所述操作包括在第一下行链路通信中传送所述第一帧；

传递所述确认的所述操作包括在第二下行链路通信中传送所述确认。

21.如权利要求20所述的制品，其中所述第一帧包括清除传送帧。

22.如权利要求17所述的制品，其中：

传递所述第一帧的所述操作包括在第一下行链路通信中接收所述第一帧；

传递所述确认的所述操作包括在第二下行链路通信中接收所述确认。

23.如权利要求22所述的制品，其中所述第一帧包括清除传送帧。

24.如权利要求17所述的制品，其中每个所述窄信道具有20兆赫兹的带宽，并且所述宽信道具有是20兆赫兹的整数倍的带宽。