CN103250461A

CN103250461A - 用于多用户传输的介质预留技术

Info

Publication number: CN103250461A
Application number: CN2011800594305A
Authority: CN
Inventors: 阿姆安德雷扎·赫德亚特; 布莱恩·D·哈特
Original assignee: Cisco Technology Inc
Current assignee: Cisco Technology Inc
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2031-11-14
Also published as: US20120147804A1; EP2653002A1; EP2653002B1; US8451771B2; WO2012082282A1

Abstract

提供了当在无线网络中发送多用户传输时使用的多用户预留序列的技术。在被配置为在无线网络中操作的无线接入点设备处，多用户请求发送分组作为多用户传输之前的多用户预留序列的一部分从该无线接入点设备被发送到作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备。该多用户请求发送分组包含被配置为对多个无线客户端设备中的至少一些寻址的地址信息以及持续时间信息。响应于该多用户请求发送分组从多个无线客户端设备中的两个或更多个无线客户端设备发送的清除发送分组在无线接入点设备处被接收。每个清除发送分组包含相同的内容。在一些情形中，多用户请求发送分组在被引导至指定无线客户端设备的单用户请求发送分组之后。

Description

用于多用户传输的介质预留技术

技术领域

本公开涉及用于多用户传输的介质预留技术。

背景技术

多用户传输是这样一种特征，其涉及例如通过聚合频率信道并且使用多输入多输出(MIMO)传输技术在空间上将信号复用到不同的接收设备，来将数据同时发送给多个预期接收设备。例如，在IEEE 802.11无线通信协议的IEEE 802.11ac极高吞吐量(VHT)修订中采用了多用户传输技术。虽然多用户传输极大地提高了吞吐量，但是它们要求传统介质预留技术被再次访问。

一种介质预留技术是请求发送/清除发送(RTS/CTS)过程。RTS/CTS交换的目标在于在为发起者的传输预留介质的同时，针对由发起者和响应者临近的其它设备发起的任何干扰传输来保护发起者和响应者两者。这在无线局域网(WLAN)中的无线接入点设备的基本服务组之间存在重叠时显得尤其重要。

附图说明

图1是描绘无线接入点设备和无线客户端设备被配置为在多用户传输之前执行多用户预留序列的无线通信网络的示图。

图2是描绘由无线接入点设备发送的请求发送分组以及由无线客户端设备发送的清除发送分组的覆盖范围的示图。

图3是一般地描绘在无线接入点设备发送多用户传输之前的多用户预留序列的时序图。

图4图示出了在多用户预留序列中由无线接入点设备发送的多用户请求发送分组的格式的示例。

图5是被配置为发起多用户预留序列的无线接入点设备的示例框图。

图6是被配置为参与多用户预留序列的无线客户端设备的示图的示例。

图7是描绘在多用户预留序列期间在无线接入点设备中执行的操作的流程图的示例。

图8是描绘在多用户预留序列期间在无线客户端设备中执行的操作的流程图的示例。

图9-13是图示出在多用户预留序列的数种情形期间由无线接入点设备和无线客户端设备发送的分组的时序的时序图的示例。

具体实施方式

概述

提供了当在无线网络中发送多用户传输时使用的多用户预留序列的技术。在被配置为在无线网络中操作的无线接入点设备处，多用户请求发送分组作为多用户传输之前的多用户预留序列的一部分从该无线接入点设备被发送到作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备。该多用户请求发送分组包含被配置为对多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的地址信息以及持续时间信息。响应于该多用户请求发送分组从多个无线客户端设备中的两个或更多个无线客户端设备发送的清除发送分组在无线接入点设备处被接收。每个清除发送分组包含相同的内容。类似地，在被配置为在无线网络中操作的无线客户端设备处，接收由无线接入点设备发送的多用户请求发送分组，多用户请求发送分组包含被配置为对作为多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的地址信息以及持续时间信息。当多用户请求发送分组被确定为去往无线客户端设备时，无线客户端设备利用包含在多用户请求发送分组中的信息生成清除发送分组，以使得由多个无线客户端设备发送的清除发送分组包含相同的内容。无线客户端设备发送清除发送分组。

示例实施例

首先参考图1，无线通信网络总体上以参考标号10示出，并且包括无线接入点(AP)20和多个无线台站(STA)30(1)-30(8)。AP可服务于多于八个STA，但是出于这里描述的示例的目的，图1仅示出了八个STA。AP 20和STA 30(1)-30(8)被配置为根据诸如IEEE 802.11无线局域网(WLAN)通信协议之类的无线网络通信协议或标准来操作。用于STA的另一术语为无线客户端设备。

在诸如IEEE 802.11 WLAN之类的无线网络的最近进展中，AP可同时发送多个数据流到多个预期接收STA。这被称为多用户(MU)传输。在多用户传输的一种形式中，AP使用多输入多输出(MIMO)技术来同时在空间上将多个数据流复用到不同的STA。此外，AP可聚合频带中的多个频率信道，以获得用于多用户传输的更多带宽。信道聚合和MU传输是针对极高吞吐量(VHT)支持的IEEE 802.11ac标准所支持的特征。另一聚合技术是下行链路正交频分多址(DL-OFDMA)传输。一般地，在多用户聚合方法中，通过单次传输物理层分组，独立的消息被发送给多个客户端。MIMO-MU和DL-OFDMA是两种形式的多用户聚合。可以将各种形式的多用户聚合组合起来以获得更大的效益。这里描述的技术适用于所有多用户聚合方法。

在给定的***部署中，AP可以服务于被配置为支持包括MU传输的VHT的一些STA，例如IEEE 802.11ac STA，以及未被配置为参与MU传输的所谓的“老式”STA。然而，更高级的STA(例如，IEEE 802.11ac客户端)和老式STA(例如，IEEE 802.11a和IEEE 802.11n客户端)可以彼此接近地操作并且彼此争夺对于频谱的接入。

当发送MU传输时，AP需要首先预留用于MU传输的一个或多个无线信道。由于AP可能正服务于具有MU能力的STA和老式STA两者，因此介质预留技术需要被诸如IEEE 802.11a和IEEE 802.11n客户端之类的老式设备理解，并且应当消耗最少量的介质时间。例如，在图1中，STA30(1)，30(2)，30(3)和30(4)是能够参与MU传输的高级STA，而与STA30(1)-30(4)射频邻近的STA30(5)-30(8)中的一个或多个是老式STA。因此，AP20被配置为在进行多用户传输之前发起多用户预留序列。多用户预留序列(其示例将在后面描述)被配置为预留用于高级STA的但仍为老式STA所充分理解的无线介质，以使得老式STA在多用户传输期间不占用该无线介质。

下面的预留技术涉及对请求发送/清除发送(RTS/CTS)过程的增强。传统的RTS/CTS过程被配置为向预期接收设备警示即将来临的传输并且还警示邻近设备在该传输期间不占用该无线介质。当邻近设备检测到由发起者设备(例如，AP20)发送的RTS分组或帧时，该邻近设备相应地设置其网络分配向量(NAV)以使得其在该RTS分组中的持续时间字段所指示的时间段中不在该信道上进行传输。然而，当邻近设备未检测到后续的CTS分组或未检测到发起者设备发送的数据时，则该邻近设备重置其NAV。当存在都对用于MU传输的RTS分组做出响应的多个接收设备时，存在这样的可能性：邻近设备可能错失了来自接收设备中的一个或多个的CTS分组并且因此重置了其NAV。这里描述的多用户预留技术被配置为使邻近设备可能错失CTS分组的可能性最小化，但仍充分使用无线介质。

现在参考图2。图2示出了由AP20发送的RTS分组的覆盖范围以及由各个STA响应于从AP20接收的RTS分组而发送的CTS分组的覆盖范围的示例。在AP20向任何STA发送传输之前，其将发送供该STA接收的RTS分组。来自AP20的RTS分组的覆盖范围由虚线50示出。类似地，当任何STA接收到去往它的RTS分组时，其响应以CTS分组。图2示出了作为一个示例的来自STA 30(1)-30(4)的参考标号分别为52(1)-52(4)的CTS分组的覆盖范围。因此，当AP20具有例如要发送给STA 30(1)-30(4)的多用户传输时，由AP20服务的其它STA以及由来自重叠基本服务组(OBSS)的AP服务的任何其它STA将接收用于该多用户传输的RTS分组。例如，STA 30(5)-30(7)将接收到来自AP20的RTS分组，但STA 30(8)不会。类似地，STA 30(5)-30(8)将接收来自STA 30(1)-30(4)中的一个或多个的CTS。因此，由AP20使用的预留序列需要适应邻近STA，它们中的一些可能是老式STA。为了解决如图2所示那样的情景，这里提供了供在多用户传输之前使用的多用户信道预留技术。

现在转到图3，示出了在多用户传输62之前的多用户预留序列60的一般时序图。多用户预留序列60以多用户RTS(MRTS)分组70和多个相同的CTS分组80(1)-80(N)为特征。CTS分组80(1)-80(N)中的一些或全部将由多用户传输的相应预期接收设备同时发送，并且结果，它们将彼此冲突，但是这是准许的结果，如后面描述的。在一些形式中，多用户预留序列60还包括如64和66所示的标准单用户RTS/CTS交换。

MRTS分组

现在转到图4，且继续参考图3，将更详细描述MRTS分组70。MRTS分组70是这样的RTS分组，其中数个STA被标识为响应者。类似于老式RTS分组(或者在WLAN中发送的任何IEEE 802.11帧)，MRTS分组70被配置为向接收设备告知无线介质在多长时间中是忙于多用户传输的以使得接收设备相应地设置其NAV。

MRTS分组70可被配置成老式或标准单用户RTS分组的一种修改，以使得NAV重置规则对于老式客户端仍然可用。在另一形式中，MRTS分组70是仅被VHT-STA理解的新的控制帧。

在一种形式中，MRTS分组70除了具有用于指示针对来自AP的即将到来的传输存在多个预期接收者的信息之外，包含与标准的单用户RTS分组相同的字段。为此，MRTS分组70包含帧控制字段71、持续时间字段72、多个接收者标识符字段73、发送地址字段74和帧检查序列(FCS)字段75。字段71，72，74和75与标准单用户RTS分组的相同。持续时间字段72指示设备应当不占用(一个或多个)信道的持续时间并被接收设备用来设置其NAV。发送地址字段74指示AP20或发起了多用户预留序列的任何设备的介质访问控制(MAC)地址。FCS字段75被用来使得接收设备能够执行对分组的错误检查和纠正。对于MRTS分组70，感兴趣的是多个接收者标识符字段73。

多个接收者标识符字段73包含指示作为即将发生的多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备(例如STA)中的一些或全部无线客户端设备的信息。在一种形式中，多个接收者标识符字段73被配置为在被老式设备(能够参与多用户传输的那些设备之外的设备)译码时出现或被与标准单用户RTS分组中的接收地址字段相同地解释，但是在被具有MU能力的设备译码时，其向接收设备提供关于如何响应MRTS分组的信息。

在MRTS分组70中存在多种方式来指示被预期用于多用户传输的所有客户端。例如，当MRTS分组70被配置为对所有接收设备寻址时，多个接收者标识符字段73包含用于该多用户传输的N个接收设备的多用户接收地址(MRA)子字段76(1)-76(N)的有序序列。(如在后面将清楚的，存在各种形式的多用户预留序列60，所述多用户预留序列60针对多用户传输的接收设备之一来使用标准RTS/CTS机制，并且MRTS分组70被用来向其余接收设备告知该多用户传输。)每个MRA子字段76(1)-76(N)被配置为标识多用户传输的相应接收设备。

在一种形式中，每个MRA子字段76(1)-76(N)包含作为多用户传输的对应接收设备的MAC地址的函数的位图(bit pattern)，例如，MRA_i＝函数(STA_i的MAC地址)。例如，MRA_i包含STA_i的MAC地址的全部位或位的子集。在另一形式中，每个MRA子字段包含作为关联标识符(AID)的函数的位图，例如，MRA_i＝函数(STA_i的AID)，例如AID的一部分位或全部位。当STA被与AP相关联以递送所缓冲的帧时，AID被AP用来标识该STA。在又一形式中，用于标识作为多用户传输的参与者的STA的群(例如IEEE 802.11ac群)的群组标识符(GID)可被用来生成MRA子字段中的信息。当STA是多用户群的一部分时，其被配置为识别AP给该群指派的GID，以便得知何时预计其要参与的多用户传输。因此，每个MRA子字段76(1)-76(N)可以是仅多用户群的GID的函数，或者可以是STA的MAC地址和/或STA的AID的组合的函数，例如，MRA_i＝函数(GID，和/或STA_i的MAC地址，和/或STA_i的AID)。

为了使得MRTS分组70对老式设备表现为老式RTS分组，使字段73的大小或长度与老式RTS分组的相同，即，在MAC地址的大小之内，以使得MRTS分组与老式设备兼容。

指示多个STA中的各个STA发送其CTS分组的次序的信息被包括在MRTS分组70中，其中CTS分组的发送次序由MRTS分组70的字段中所包含的STA地址信息的次序来指示。如此后进一步说明的，在多用户预留序列60的一些形式中，字段73中的MRA的次序被用来指示那些设备应当响应以CTS分组的次序或定时。例如，MRA子字段76(1)中标识的设备应在MRTS分组之后的、等于短帧间间隔(SIFS)的时间段时第一个发送CTS分组，短帧间间隔(SIFS)一般是根据通信协议的规则的固定值。由MRA子字段76(2)标识的设备应在与第一设备的CTS相隔SIFS时第二个发送CTS分组，等等。替代地，当GID被用在MRTS分组70中时，由AP指派的GID可被用来隐含地指示CTS响应次序。换言之，以如下方式来配置GID：群中的某一设备是“主要”设备并且其它的是辅助设备，并且所指定的主要设备将要在辅助设备之前响应以CTS分组。

冲突的CTS分组

如上面结合图3所说明的，在多用户预留序列60的一些形式中，多个接收设备同时响应以相同的CTS分组，从而使得它们在接收CTS分组的任何设备的接收器处“冲突”，例如在预计接收CTS分组的AP20处以及在与CTS分组的检测射频(RF)邻近的其它设备处。

现在描述被设计来确保所有CTS分组之和可以由可接收重叠CTS分组的设备中的接收器(例如，在AP20处)检测到。首先，被配置为参与多用户传输的这些STA(例如，IEEE 802.11ac VHT客户端)被配置为对MRTS分组70响应以CTS分组并且使用由MRTS分组70的扰频器种子(scrambler seed)确定性地设置的扰频种子。这确保了给定的多用户预留序列的多个响应者使用同一个扰频种子。例如，STA被配置为使用与MRTS分组完全相同的种子、相同的种子加1、所预留的相同的种子位等，还有避免全零种子的其它规则。由于所有这些VHT STA被配置为使用共同的种子，因此它们生成并发送的每个CTS分组的二进制内容都相同，并且由于OFDM传输性质，接收这些CTS分组的任何设备将把这些分组解释为同一CTS分组的多个副本。因此，更一般的来说，参与多用户预留序列之后的多用户传输的每个无线客户端设备被配置来使用MRTS分组中包含的扰码生成CTS分组，以使得这些无线客户端设备发送的CTS分组的二进制内容相同。在一些情形中，CTS分组同时被发送，并且在其它情形中，它们在不同时间被发送。

其次，CTS分组的相对延迟被控制。该延迟取决于客户端到发起者(例如，AP20)的相对距离。各种形式的RTS和CTS分组以老式设备理解的速率被发送，并且800ns的标准保护间隔被使用。考虑AP预期的覆盖范围和客户端到响应者的相对距离，则相对延迟被预计处于标准保护间隔所提供的容许限度之内，这使得CTS分组对接收设备表现为多径信号。经聚合的多径信道取决于接收器的位置并且如果该接收器更靠近响应者之一，则所产生的信道具有较少的来自其它响应者的多径贡献。

再次，为了避免接收到具有严重载波频率偏移的CTS分组，每个响应者的载波频率偏移被设置为在小范围之内，以使得变化的偏移的影响在接收到多个重叠CTS分组的设备可以应对的限度内出现。实现此的一种方式是将每个STA配置为确定(测量)相对于MRTS分组的载波的载波频率偏移，并且然后在发送CTS分组时使用相同的载波频率偏移。

因此，总之，每个响应者所发送的CTS分组是相同的。这是因为：(a)CTS分组的MAC地址内容没有发送地址但是具有被设置为发起者(例如，AP20)的地址的接收地址，并且因此对于所有响应者发送的CTS分组来说是相同的；(b)每个响应者如上所述利用相同的确定性的计算来从MRTS分组70的扰频种子生成CTS分组的二进制内容；(c)CTS分组中的所有其它字段完全相同。

因此，来自多个响应者的CTS分组实质上是来自数个客户端的完全相同OFDM符号的传输，很像是来自数个分布式天线的传输。对于给定的接收设备，多个相同CTS分组通过较富有的多径信道(即，每个发送者与该接收设备之间的信道的多个路径的聚合)表现为相同OFDM符号的数个经延迟的副本。接收设备以与其对待任何其它帧相同的方式来处理重叠CTS分组。实际上，接收设备不知道其正接收单用户CTS分组还是从不同设备发送来的多个CTS分组，并且结果，对于接收设备来说没有额外的处理需求。

现在参考图5，描述了诸如AP20之类的设备的示例框图，该设备被配置为发起多用户预留技术。AP20包括控制器(例如，处理器)22、存储器23、调制解调器24、网络接口单元25、发送器26、接收器27和一个或多个天线28(1)-28(K)。控制器22是用于AP20的控制设备。存储器23是存储控制器22执行的多用户传输控制处理逻辑100的指令的存储器设备。调制解调器24被配置为生成用于传输的调制信号(分组或帧)并且从所接收信号解调并复原数据。网络接口单元25使能通过有线网络的连通性，例如，以太网连通性，以使得AP可以通过局域网通信并且与因特网通信，如图1所示。

AP20可被配置用于MIMO通信技术，并且为此包含多个天线28(1)-28(K)。另外，为了支持MIMO通信，AP20将包括K个发送器和K个接收器，每个发送器将经上变频的发送信号提供给天线28(1)-28(K)中的对应天线，每个接收器被配置为对来自天线28(1)-28(K)之一的接收信号进行下变频。

在一种形式中，调制解调器24由一个或多个专用集成电路(ASIC)中的数字逻辑门实现。在其它形式中，调制解调器14由数字信号处理器实现。控制器22可被配置为集成和执行调制解调器24的一些或所有功能并且因此被耦合到发送器26和接收器27。存储器23可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质设备、光存储介质设备、闪存设备、电、光或其它物理/有形存储器存储设备。控制器22例如是执行存储在存储器23中的处理逻辑100的指令的微处理器或微控制器。因此，一般地，存储器23可以包含被编码有软件的一个或多个计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，该软件包含计算机可执行指令，并且当该软件被(控制器22)执行时，可操作来执行这里结合处理逻辑100描述的操作。

图6示出了总体上由参考标号30(i)标识的STA的示例框图。STA包含控制器32、存储器33、调制解调器34、发送器35、接收器36和天线38。这些组件可以采取与图5所示的AP20中的那些组件相同的形式。存储器33存储由控制器32执行的CTS生成处理逻辑200。

图7图示出了一般性地描绘AP20中的多用户传输控制处理逻辑100的操作的流程图的示例。在110处，在被配置为在无线网络中操作的无线接入点设备处，作为多用户传输之前的多用户预留序列的一部分，MRTS分组从无线接入点设备被发送给作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备。MRTS分组包含持续时间信息(指示多用户传输的持续时间以及因此其它设备应当在多长时间不占用无线介质)和地址信息，该地址信息被配置为对多个无线客户端设备中的至少一些寻址。在120处，AP接收响应于MRTS分组从多个无线客户端设备中的两个或更多个无线客户端设备发送来的CTS分组，对多用户请求发送分组进行响应的每个CTS分组包含相同内容。在130处，假设多用户预留序列成功，则AP20将多用户传输发送给多个无线客户端设备。AP20可以依据一个或多个预期接收者是否未响应以CTS分组来修改原始的多用户传输。

转到图8，示出了一流程图，该流程图一般性地描绘了被配置为对在多用户预留序列60期间发送的MRTS分组70做出响应的、无线客户端设备中的处理逻辑200的操作。在210，在被配置为在无线网络中操作的无线客户端设备处，由无线接入点设备发送的MRTS分组被接收，MRTS分组包含持续时间信息(指示多用户传输的持续时间)和被配置为对作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备中的一些或全部寻址的信息。在220，无线客户端设备判断MRTS分组是否是去往它的。当无线客户端设备判定所接收的MRTS分组是去往它的，无线客户端设备利用包含在MRTS分组中的信息生成CTS分组，以使得由多个无线客户端设备发送的CTS分组包含相同的内容。如上面所说明的，该无线客户端设备在220处利用包含在MRTS分组中的扰频种子生成CTS分组，以使得二进制内容对于响应于MRTS分组从无线客户端设备发送的CTS分组来说是相同的。此外，在220，无线客户端设备基于包含在MRTS分组70中的信息，即，基于在多用户请求发送分组的字段中所包含的地址的有序序列中该无线客户端的地址的位置，来确定何时发送CTS分组。当无线客户端设备判定其未被MRTS分组寻址时，其仍然从MRTS分组所包含的持续时间信息中知道不占用无线介质以免干扰去往其它无线客户端设备的多用户传输。在230，无线客户端设备在220处确定的适当时间发送在220生成的CTS分组。此外，当发送CTS分组时，无线客户端设备可以使用针对所接收MRTS分组70确定的相同载波频率偏移。具体地，无线客户端设备的控制器32从所接收MRTS分组的载波中确定载波频率偏移并且利用相同的载波频率偏移来控制发送器35发送CTS分组。

在这里描述的多用户预留序列的示例中，存在无线客户端设备的操作可能涉及对标准单用户RTS分组响应以标准CTS分组时的情形。为了简化，这些标准响应机制在上面未结合图7和图8描述，但是结合这里描述的多用户预留序列的某些示例时被提及。

多用户预留序列的示例

参考图9-13，现在描述多用户预留序列60的数个示例。这些示例对于需要接收作为该序列一部分的各个分组的那部分设备在频谱使用效率和敏感性方面具有不同水平的效应。在一些多用户传输中，诸如IEEE802.11ac多用户传输，存在发送机会(TXOP)所瞄准的“主要客户端”和主要接入类别(AC)，并且其余客户端及其对应的接入类别被当作“非主要”或“辅助”AC持有者。因此，逻辑上首先关注用于多用户传输中的主要AC持有者的RTS/CTS保护机制。结合图9-13描述的是AP20执行的处理逻辑100以及STA执行的处理逻辑200的具体操作的示例，所述STA是多用户传输的预期接收者并且在AP20发送的MRTS分组中被寻址。

RTS/CTS+MRTS/CCTS情形

现在参考图9，描述了多用户预留序列60的第一机制。在此机制中，首先执行发起者与STA(例如，主要AC持有者)之一之间的传统RTS/CTS交换。在此示例中，STA1是主要AC持有者并且多用户传输的接收者是STA1，STA2，STA3和STA4。因此，AP发送(单用户和标准)RTS分组64，该RTS分组64去往用于该多用户传输的多个STA中的指定STA(例如，STA1)。RTS分组64的持续时间字段被设置为考虑到预留序列完成之后的多用户传输，并且该RTS分组的接收者地址被设置为所指定STA(例如，STA1)的地址，以促使该指定STA响应于该RTS分组64发送标准CTS分组66。当该指定STA接收到RTS分组时，其发送标准CTS分组66。在64和66的RTS/CTS交换期间，发起者和响应者的RF邻近的所有设备(包括老式设备)得知即将到来的传输并且相应地设置其NAV。如果AP未接收到CTS66，则其重置NAV。此外，如果发起者未接收到CTS66，则其不发送MRTS分组70，并且因此，RF邻近的其它设备也重置其NAV。

假设初始RTS/CTS交换成功，则发起者发送去往其余客户端(STA2，STA3和STA4)的MRTS分组70。MRTS分组70使用上面结合图4描述的配置之一，以包括STA2，STA3和STA4的地址信息并且指示所有客户端将在MRTS分组之后的SIFS间隔时同时响应以CTS分组(在此示例中，其可以是MRTS分组70的默认配置)。当这些客户端接收到MRTS分组70时，它们在SIFS间隔之后响应以相同的CTS分组80(2)，80(3)和80(4)，从而导致了如上所述的冲突的CTS。(由指定STA在初始RTS/CTS阶段期间发送的CTS分组66是标准CTS分组并且因此不同于由其它STA发送的CTS分组80(2)-80(4))。为了额外保护，AP20还可以向其自身发送CTS，如图9的82所示，并被配置为与如上所述的CTS分组80(2)-80(4)相同。RF邻近的所有其它设备接收CTS分组80(2)，80(3)，80(4)和82并且将其检测为老式CTS分组，并且继续进行已基于MRTS分组70被设置的NAV设定。该阶段保护每个响应者不受其RF邻近的其它设备的可能的干扰分组的影响，尤其是在OBSS情形中。与一系列CTS分组相比，由多个冲突的CTS分组80(2)-80(4)获得的CCTS效果更高效地使用了频谱。如果一设备在此阶段期间错失了任何CTS分组80(2)-80(4)，但是检测到初始RTS/CTS交换，则该设备将从初始RTS/CTS交换来设置其NAV并且不会试图在多用户传输期间争夺介质。因此，总而言之，图9的情形涉及，在AP20处，发送去往作为多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备中的指定的一个无线客户端设备的标准单用户RTS分组，判断CTS分组是否是从该指定无线客户端设备接收的，标签在判定该CTS分组是接收自该指定无线客户端设备之后，发送MRTS分组，该MRTS分组包含被配置为对作为多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备中的其余无线客户端设备进行寻址的信息。如上面说明的，该指定无线客户端设备可以是用于该多用户传输的主要无线客户端设备。

RTS/CTS+MRTS/CTS/CTS/CTS情形

现在参考图10，示出了另一机制，该机制最初也对多用户接收者中的指定接收者(例如，主要AC持有者)使用标准RTS/CTS交换。再次地，在此示例中，STA1是主要AC持有者并且STA1，STA2，STA3和STA4都是多用户传输的预期接收者。初始RTS/CTS交换如上面结合图9描述的那样操作。假设初始RTS/CTS交换成功，则发起者发送去往其余客户端(STA2，STA3和STA4)的MRTS分组70。MRTS分组70使用上面结合图4描述的配置之一，以包括STA2，STA3和STA4的地址信息并且指示STA中的各个STA在不同时间发送其CTS分组的次序以使得CTS分组80(2)，80(3)和80(4)在时间上不重叠。利用上面结合图4描述的任何技术将STA响应以其CTS分组的次序包含在MRTS分组70中。例如，MRTS分组70中STA2，STA3和STA4的MRA的次序被用来指示CTS响应次序。替代地，基于STA1，STA2，STA3和STA4被指派的GID来隐含CTS响应的次序。RTS分组64与CTS分组66之间的间隔是SIFS间隔。类似地，MRTS分组70与来自STA2的第一CTS分组80(2)之间的间隔是SIFS间隔，其余CTS分组80(3)和80(4)之间的间隔也是如此。如上所述，分别由STA2，STA3和STA4发送的CTS分组80(2)，80(3)和80(4)是相同的。每个响应者周围的设备检测CTS分组80(2)-80(4)并且相应地设置其NAV。如果一设备在此阶段期间错失了任何CTS分组80(2)-80(4)，则其将从初始RTS/CTS交换设置其NAV并且因此将不试图争夺介质。无论在此阶段期间是否有任何CTS分组被错失，发起者(例如，AP20)都知道何时开始发送数据分组，并且可以修改多用户传输以仅包括已回复了CTS分组的那些接收设备。在此情形中，CTS彼此相同但不冲突，并且这减轻了对周围设备(其它STA、AP等)的物理硬件的要求。因此，除了MRTS分组被生成为包括指示其它客户端设备(被初始RTS/CTS交换覆盖的主要STA以外的那些STA)中的各个客户端设备在不同时间发送其相同CTS分组的次序以使得它们在时间上不重叠之外，图10的情形类似于图9。

RTS/CTS+MRTS/CCTS/CCTS情形

现在参考图11，描述了又一机制。在此示例中，STA1是主要AC持有者并且STA1，STA2，STA3，STA4和STA5都是多用户传输的预期接收者。类似于上面结合图9和图10描述的，该机制也针对指定STA使用初始RTS/CTS交换。假设初始RTS/CTS交换成功，则发起者发送去往其余客户端(STA2，STA3，STA4和STA5)的MRTS分组70。MRTS分组70使用上面结合图4描述的配置之一，以包括STA2，STA3，STA4和STA5的地址信息并且向其余客户端指示它们按照所安排的方式来响应以CTS分组，由此其余客户端的子集被安排为同时发送它们的相同CTS分组，从而产生多个冲突的CTS的实例。利用上面结合图4描述的任何技术将MRTS分组70配置为指示STA中的各个STA发送其相同CTS分组的次序以使得来自不同组或子集的两个或更多个STA的CTS分组在时间上至少部分地重叠。例如，MRTS分组70被配置为指示包含STA2和STA3的第一子集或第一组的STA在MRTS分组70之后首先且同时(或者在时间上至少部分重叠地)分别发送其CTS分组80(2)和80(3)，并且在SIFS间隔之后，包含STA4和STA5的第二子集或组的STA同时分别发送其CTS分组80(4)和80(5)。多个部分冲突的CTS分组减轻了所有STA同时发送其相同CTS分组的情形的物理硬件需求。因此，图11的情形涉及：生成MRTS分组，该MRTS分组包含指示如下次序的信息：其余无线客户端设备中第一组的至少两个无线客户端设备同时发送它们的清除发送分组，并且此后其余无线客户端设备中第二组的至少两个无线客户端设备同时发送它们的清除发送分组。

可以与初始RTS/CTS交换分开采用图11所示的安排STA的子集同时进行发送的技术。在此情况中，MRTS分组被生成为包括指示如下次序的信息：多个无线客户端设备中第一组的至少两个无线客户端设备同时发送它们的清除发送分组，并且此后多个无线客户端设备中第二组的至少两个无线客户端设备同时发送它们的清除发送分组。这可被扩展到多于两个组的子集。

MRTS/CTS/CCTS情形

现在参考图12的又一机制。该机制开始于AP发送MRTS分组70给预期接收者客户端，在此示例中，预期接收者客户端是STA1，STA2，STA3和STA4。MRTS分组70去往STA1-STA4并且被配置为指示STA响应以CTS分组的次序以使得STA中的指定的一个(在此示例中为STA1)是第一个响应的客户端(例如，MRTS分组中的第一个被寻址客户端)。该指定客户端可以是TXOP的主要AC持有者。因此，该指定客户端通过分开发送CTS分组80(1)来对MRTS分组作出响应，这使得对该响应者提供了保护。MRTS分组70还被配置为向其余客户端(例如，STA2，STA3和STA4)指示等待第一CTS分组80(1)被发送，然后，与AP一起，在SIFS间隔之后，同时发送其自身的CTS分组80(2)，80(3)和80(4)，从而产生CCTS情形。AP的CTS分组在82处示出。由于AP是发送者，因此接收到CTS分组80(2)-80(4)和82的所有其它设备将它们检测为老式CTS分组并且继续进行已基于MRTS分组70被设置的NAV设定。这保护每个响应者不受RF邻近的设备的可能的干扰分组的影响，并且对于OBSS情形尤其有用。检测到MRTS分组70的所有非接收者设备设置其NAV，只要MRTS中指示的地址利用这里描述的技术表现为MAC地址(并且不与BSS中的任何其它设备的地址相匹配)即可，从而确保了MRTS分组向后兼容。因此，图12的情形涉及：发送包含如下信息的MRTS分组，该信息指示多个无线客户端设备中的指定无线客户端设备首先(并且隔离地或分开地)发送CTS分组并且此后其余无线客户端设备基本上同时发送其CTS分组。

MRTS/CCTS情形

现在参考图13。除了出于预留方案的目的而相同地对待多用户传输的所有预期接收者设备之外，图13所示的机制类似于图12的机制。AP发送去往所有预期客户端/响应者(例如，STA1-STA4)的MRTS分组70。检测到MRTS分组70的所有设备设置其NAV。所有响应者各自在跟随MRTS分组70的SIFS间隔之后发送CTS分组，从而产生CCTS情形。因此，STA1-STA4基本上同时分别发送其CTS分组80(1)-80(4)。接收到冲突的CTS分组80(1)-80(4)的所有其它设备将它们检测为老式CTS分组并且继续进行它们已根据MRTS分组70进行了设置的NAV设定。与图12的情形一样，这保护了每个响应者不受其RF邻近的设备发送的可能的干扰分组的影响，尤其是在OBSS情形中。

在一种形式中，AP被配置为使用上面结合图9-13描述的方法之一，并且RF邻近的AP/客户端将作为老式设备(在此情况中无需改变该设备)或多用户参与者设备(在此情况中，该设备被配置为解释AP所发送的信息并且响应以CTS分组，如这里所说明的)来遵循这些方法之一的规则。在另一形式中，AP可被配置为采用前面方法中的任一种并且可以预先广播其正将哪种方法用于即将到来的多用户传输并将继续使用该方法直到其发送了指示将使用不同方法的另一广播消息为止。用于通告多用户预留序列的类型的消息可以由AP例如在信标帧中发送。

这里描述的技术提供了用于多用户以及其它传输聚合应用的数种RTS/CTS交换机制。这里描述的机制使用列出了或标识了多个响应者的MRTS分组(在一些情况下在传统的RTS/CTS交换之后)，并且使用冲突CTS方案(其中多个相同CTS分组由响应者同时发送但是作为单个CTS分组被接收者检测到)。这些机制被设计来确保发起者和所有响应者周围的设备得知即将到来的分组交换并且相应地设置其NAV。此外，这里描述的多用户预留机制在无线介质上花费较少的时间，为所有接收者设备提供针对其RF邻近的所谓的“隐藏”节点的保护，并且保存NAV重置规则。

这里描述的技术可被实施为方法、装置和一个或多个计算机可读存储介质，这一个或多个计算机可读存储介质(例如，存储器设备)被编码有软件，该软件包含计算机可执行指令，并且当软件被(处理器)执行时可操作来在无线接入点设备或无线客户端设备处执行这里描述的操作。

就被配置为用作无线接入点设备或作为无线接入点设备操作的装置而言，提供了一种装置，包括：发送器，被配置为对发送信号上变频以用于无线发送；接收器，被配置为从一个或多个天线所检测到的信号生成接收信号；以及控制器，被配置为耦合到发送器和接收器。该控制器被配置为：作为多用户传输之前的多用户预留序列的一部分，生成供发送器从无线接入点设备发送到作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备的多用户请求发送分组，该多用户请求发送分组包含持续时间信息和被配置为对多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的地址信息；并且检测响应于多用户请求发送分组从多个无线客户端设备中的两个或更多个无线客户端设备接收的清除发送分组，每个清除发送分组包含相同的内容。

类似地，就被配置成作为无线客户端设备操作的装置而言，提供了一种装置，包括：发送器，被配置为对发送信号上变频以用于无线发送；接收器，被配置为从一个或多个天线所检测到的信号生成接收信号；以及控制器，被配置为耦合到发送器和接收器。该控制器被配置为：检测由无线接入点设备发送的多用户请求发送分组，该多用户请求发送分组包含持续时间信息和被配置为对作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的地址信息；当多用户请求发送分组被确定为对该装置寻址时，利用包含在该多用户请求发送分组中的信息生成清除发送分组以使得由多个无线客户端设备发送的清除发送分组包含相同的内容；并且将清除发送分组提供给发送器用于发送。

虽然这里针对WLAN中的无线接入点和无线客户端设备描述了前面的技术，但是这仅仅是示例，并且它们可被应用于其它无线网络环境，例如，使用具有与WLAN AP类似的职责的“基站”和与WLAN STA类似的移动站的WiMAX^TM***。

以上说明仅用于示例。

Claims

1.一种方法，包括：

在被配置为在无线网络中操作的无线接入点设备处，将多用户请求发送分组作为多用户传输之前的多用户预留序列的一部分从该无线接入点设备发送到作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备，该多用户请求发送分组包含被配置为对所述多个无线客户端设备中的至少一些寻址的地址信息以及持续时间信息；以及

接收响应于该多用户请求发送分组从所述多个无线客户端设备中的两个或更多个无线客户端设备发送的清除发送分组，每个清除发送分组包含相同的内容。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：发送去往所述多个无线客户端设备中的指定无线客户端设备的请求发送分组，以促使该指定无线客户端设备响应于所述请求发送分组而发送清除发送分组，判断清除发送分组是否从该指定无线客户端设备被接收到，并且在判定所述清除发送分组从该指定无线客户端设备被接收到之后，发送包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息被配置为对作为所述多用户传输的预期接收者的所述多个无线客户端设备中的其余无线客户端设备寻址。

3.如权利要求2所述的方法，其中，将所述请求发送分组发送给该指定无线客户端设备包括：发送去往被指派为针对所述多用户传输的主要接入持有者的无线客户端设备的所述请求发送分组。

4.如权利要求2所述的方法，还包括：生成包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息指示其它多个无线客户端设备中的各个无线客户端设备在不同时间发送其清除发送分组的次序。

5.如权利要求2所述的方法，还包括生成包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息指示如下次序：所述其余无线客户端设备中的第一组至少两个无线客户端设备将同时发送其清除发送分组，并且此后，所述其余无线客户端设备中的第二组至少两个无线客户端设备将同时发送其清除发送分组。

6.如权利要求1所述的方法，其中，发送包括发送包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息指示如下次序：所述多个无线客户端设备中的第一组至少两个无线客户端设备将同时发送其清除发送分组，并且此后，所述多个无线客户端设备中的第二组至少两个无线客户端设备将同时发送其清除发送分组。

7.如权利要求1所述的方法，还包括生成包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息指示所述多个无线客户端设备中的指定无线客户端设备在所述多用户请求发送分组之后第一个发送清除发送分组，并且此后，其余无线客户端设备基本上同时发送其清除发送分组。

8.如权利要求1所述的方法，还包括生成包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息指示所有的所述多个无线客户端设备基本上同时发送其清除发送分组。

9.如权利要求1所述的方法，还包括在确定从所述多个无线客户端设备的中每个无线客户端设备接收到清除发送分组之后，发送所述多用户传输。

10.如权利要求1所述的方法，还包括当所述多个无线客户端设备中的两个或更多个无线客户端设备响应于所述多用户请求发送分组而发送清除发送分组时，从所述无线接入点设备发送清除发送分组。

11.如权利要求1所述的方法，还包括生成包含如下地址信息的所述多用户请求发送分组，所述地址信息被配置为被所述多个无线客户端设备之外的设备解释为标准请求发送分组。

12.如权利要求1所述的方法，还包括生成所述多用户请求发送分组以使得被配置为对所述多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的所述地址信息是基于相应无线客户端设备的介质访问控制(MAC)地址的函数的。

13.如权利要求1所述的方法，还包括生成所述多用户请求发送分组以使得被配置为对所述多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的所述地址信息是基于相应无线客户端设备的关联标识符的函数的。

14.如权利要求1所述的方法，还包括生成所述多用户请求发送分组以使得被配置为对所述多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的所述地址信息是基于被指派给用于所述多用户传输的所述多个无线客户端设备的群组标识符的函数的。

15.如权利要求1所述的方法，还包括在每个无线客户端设备处，确定相对于所接收的多用户请求发送分组的载波的载波频率偏移，并且利用所述载波频率偏移来发送所述清除发送分组。

16.如权利要求1所述的方法，还包括：接收了所述多用户请求发送分组的所述多个无线客户端设备中的每个无线客户端设备利用包含在所述多用户请求发送分组中的扰码来生成所述清除发送分组，以使得由所述多个无线客户端设备发送的所述清除发送分组的二进制内容相同。

17.如权利要求1所述的方法，还包括生成包含有指示所述多个无线客户端设备中的各个无线客户端设备发送其清除发送分组的次序的信息的所述多用户请求发送分组，其中所述次序由包含在所述多用户请求发送分组的字段中的客户端设备地址信息的次序来指示。

18.一种方法，包括：

在被配置为在无线网络中操作的无线客户端设备处，接收由无线接入点设备发送的多用户请求发送分组，所述多用户请求发送分组包含被配置为对作为所述多用户传输的预期接收者的所述多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的地址信息以及持续时间信息；

当所述多用户请求发送分组被确定为去往所述无线客户端设备时，利用包含在所述多用户请求发送分组中的信息生成清除发送分组以使得由所述多个无线客户端设备发送的所述清除发送分组包含相同的内容；以及

从所述无线客户端设备发送所述清除发送分组。

19.如权利要求18所述的方法，其中，生成包括：利用包含在所述多用户请求发送分组中的扰码生成所述清除发送分组，以使得所述清除发送分组的二进制内容对于响应于所述多用户请求发送分组从无线客户端设备发送的所述清除发送分组来说是相同的。

20.如权利要求18所述的方法，其中，所述多用户请求发送分组包含含有所述多用户传输的预期接收者的地址的有序序列的字段，并且所述方法还包括基于该无线客户端的地址在所述多用户请求发送分组的字段中包含的地址的有序序列中的位置来确定何时从所述无线客户端设备发送所述清除发送分组。

21.如权利要求18所述的方法，还包括：确定相对于所接收的多用户请求发送分组的载波的载波频率偏移，并且利用所述载波频率偏移来发送所述清除发送分组。

22.一种装置，包括：

发送器，被配置为对发送信号上变频以用于无线发送；

接收器，被配置为从一个或多个天线所检测到的信号生成接收信号；以及

控制器，被配置为耦合到所述发送器和所述接收器，其中所述控制器被配置为：

生成供所述发送器从无线接入点设备发送到作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备的、作为多用户传输之前的多用户预留序列的一部分的多用户请求发送分组，该多用户请求发送分组包含被配置为对所述多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的地址信息和持续时间信息；以及

检测响应于所述多用户请求发送分组从所述多个无线客户端设备中的两个或更多个无线客户端设备接收的清除发送分组，每个清除发送分组包含相同的内容。

23.如权利要求22所述的装置，其中，所述控制器还被配置为生成供所述发送器发送的、去往所述多个无线客户端设备中的指定无线客户端设备的请求发送分组，以促使该指定无线客户端设备响应于所述请求发送分组而发送清除发送分组，判断清除发送分组是否从该指定无线客户端设备被接收到，并且在判定所述清除发送分组从该指定无线客户端设备被接收到之后，提供由所述发送器发送的所述多用户请求发送分组，所述多用户请求发送分组包含如下信息，该信息被配置为对作为所述多用户传输的预期接收者的所述多个无线客户端设备中的其余无线客户端设备寻址。

24.如权利要求22所述的装置，其中，所述控制器被配置为生成包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息指示如下次序：所述多个无线客户端设备中的第一组至少两个无线客户端设备将同时发送其清除发送分组，并且此后，所述多个无线客户端设备中的第二组至少两个无线客户端设备将同时发送其清除发送分组。

25.如权利要求22所述的装置，其中，所述控制器被配置为生成包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息指示所述多个无线客户端设备中的指定无线客户端设备在所述多用户请求发送分组之后第一个发送清除发送分组，并且此后，其余无线客户端设备基本上同时发送其清除发送分组。

26.如权利要求22所述的装置，其中，所述控制器被配置为生成包含如下信息的所述多用户请求发送分组，所述信息指示所有的所述多个无线客户端设备基本上同时发送其清除发送分组。

27.一种装置，包括：

发送器，被配置为对发送信号上变频以用于无线发送；

控制器，被配置为耦合到所述发送器和所述接收器，其中该控制器被配置为：

检测由无线接入点设备发送的多用户请求发送分组，该多用户请求发送分组包含被配置为对作为该多用户传输的预期接收者的多个无线客户端设备中的至少一些无线客户端设备寻址的地址信息和持续时间信息；

当所述多用户请求发送分组被确定为对该装置寻址时，利用包含在该多用户请求发送分组中的信息生成清除发送分组以使得由所述多个无线客户端设备发送的清除发送分组包含相同的内容；以及

将所述清除发送分组提供给所述发送器用于发送。

28.如权利要求27所述的装置，其中，所述控制器被配置为利用包含在所述多用户请求发送分组中的扰码生成所述清除发送分组，以使得所述清除发送分组的二进制内容对于响应于所述多用户请求发送分组从无线客户端设备发送的所述清除发送分组来说是相同的。

29.如权利要求27所述的装置，其中，所述控制器还被配置为基于所述多用户请求发送分组的字段中包含的地址的有序序列中的地址的位置来确定何时发送所述清除发送分组。

30.如权利要求27所述的装置，其中，所述控制器还被配置为确定相对于所接收的多用户请求发送分组的载波的载波频率偏移，并且控制所述发送器利用所述载波频率偏移来发送所述清除发送分组。