TW200929944A - Enhanced multi-user transmission - Google Patents

Description

200929944 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】

法0 者傳輸之傳輸裝置、一種接收裝置、 【先前技術】 如IEEE 802.11說明書中定義的無線區域網路（WLAN)w 今幾乎無所不在。可用頻道之輸送量的增加為一主要問 題，而且已將研究集中在改進實體層内的調變及編碼。藉 由結合高速率信號分佈使用正交分頻多工（〇FDM)，能達 到最多至54 Mbit/s。此巨大效能跳躍（即使為每一個有限 距離達到）係由OFDM之内在特徵引起，該等内在特徵已變 得對尚位元速率系統尤其有吸引力。在〇FDM中，給定系 統頻寬係***成許多子頻道，其亦係稱為副載波。並列傳 輸多個符號，代替透過一個（極寬）頻道按順序傳輸符號。 此舉導致相當長的符號持續時間，因此能明顯地減小符號 間干擾之影響，所以不需要額外的措施，例如昂貴的等 802.11標準強制所有站台實施分散式協調功能⑺CF)， 其係帶碰撞避免的載波感測多向近接（CSMA/CA)之形式。 CSMA/CA係以競爭為基礎的協定，其確保所有站台在傳 輸之前先感測媒體。主要目的係避免使站台同時傳輸，此 導致碰撞及對應的再傳輸。若一站台需要在該媒體上一特 133191.doc 200929944 定臨限值以上發送一訊框感測能量（此能意指另一站台之 傳輸），則需要接取的站台將等待，直至該媒體在傳輸該 訊框之前係閒置的。該協定之碰撞避免態樣係關於一接收 站台發送至發送站台以核實無錯誤接受的確認之使用。儘 . 管稍微比較複雜，但是接取媒體之此程序能視為一會議， 其中每人均有禮貌而且每一人僅在別人不交談時講話。另 外，瞭解該人說話内容的參與者點頭表示同意。 0 因為其性質，〇(：：|7支援非同步信號之傳輸。非同步信號 之判別因素係’在承載訊框的資料之間不存在時序要 求。例如，DCF協定並不進行任何嘗試以在任何時框内或 在時間之任何瞬時遞送一系列資料訊框。因此，在每一資 料Λ框傳輸之間存在隨機量的延遲。此形式的同步對網路 應用（例如電子郵件、網頁瀏覽以及對公司應用的VPN接 取）係有效的。 多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)天線系統之使用中已發現進一步 ❹ 的位兀速率增加之潛力。因此，已建議新媒體接取控制 (MAC)協定機刺，其支援依據以IEEE 802.11為基礎的標準 • 之乳顧中的多使用者（mu)mimo傳輸。該建議之新協定 以下列方式採用單-使用者（SU)M細擴充DCF :不同站 '台可M — 訊框内的封包之目的地站台（其為在不同 空間串流上同時傳輸的一封包集）。 △依據隨機操作退讓程序，具有待傳輸的資料封包之一站 台產生0與競爭窗（cw)大小之間的亂數，其決定如以時槽 之數目所叶數的等待計時器之持續時間。CW具有最小開 133191.doc 200929944 始數值15，在碰撞後翻倍，能上升最多至1023，而且在藉 由確認（ACK)訊框所指示的成功傳送之後會減量。在偵測 到該媒體因DCF訊框内空間（DIFS)的持續時間而係閒置之 後，行動台遞減計數退讓定時器，直至其達到零並接著開 始其傳輸。若在遞減計數期間另一行動台佔用該媒體，則 退讓中所有行動台會中斷其遞減計數並推遲，直至其偵測 到該媒體因至少DIFS而係閒置。該標準包括傳輸之前的可 選請求發送（RTS)至清除發送（CTS)交握（handshake)。 在資料傳輸之前的相關聯程序中，各站台在彼此當中共 用關於其硬體能力的資訊。關於使用的天線元件的資訊能 使用下列段落中說明的RTS及CTS控制訊框之擴充形式進 行交換。 擴充RTS訊框MIMO-RTS(M-RTS)及擴充CTS訊框MIMO-CTS(M-CTS)能基於IEEE 802_ 11 a標準RTS及CTS訊框之結 構。為了支援多個天線，二者具有一新欄位（例如一位元 映射），其中每一位元代表一個天線。一個位元組之長度 的位元映射因此能支援最多至八個天線。當然，位元映射 欄位能為較長或較短，取決於藉由一給定系統之行動台所 支援的天線之數目。在Μ-RTS訊框中，此欄位可稱為建議 天線位元映射（PAB)而且可編碼建議用於下列傳輸的可用 天線之選擇子集。該訊框之接收器確定哪些天線在M-CTS 訊框之確定天線位元映射（CAB)欄位中應該係作用的。 ACK訊框亦加以擴充以支援按串流確認。更明確而言， MIMO-ACK(M-ACK)訊框可具有稱為確認封包位元映射 133191.doc 200929944 (APB)的"'位元組長位元映射攔位以確定分別從不同串流 接收每封包。其包含對每一空間串流的肯定及否定確 〇，"其仍可立即確認，儘管一次傳輸多個封包。位元映射 之長度（L)能為任意的。 . 下列點提供一傳輸循環期間Μ-DCF之額外MAC協定功能 的概覽’而省略關於CSMA/CA的功能： •發射器發送一 Μ-RTS訊框，從而設定PAB攔位中的二 0 進制"1 ”以用於下一傳輸的可用天線。 •緊接著，當接收器已讀取M_RTS訊框及可用天線時， 發射器發送一調校（training)序列以用於頻道估計的每 可用天線。或者，與Μ-RTS訊框並列進行頻道估 計。 •接收器估計該頻道，而且採用一 M_CTS訊框回應從 而設定CAB攔位中的二進制"丨"以用於應該用於傳輸的 天線。能根據各站台的硬體能力、連接之服務品質 ❹ （Q〇s)要求、無線電傳播條件以及網路的當前狀況之 至少一項來選擇ΜΙΜΟ方案。然而，該接收器選擇天 線可以為其内部程序。在按訊框基礎的網路操作期間 選擇應用的ΜΙΜΟ方案之此程序提供快速鏈路調適。 . •在接收M-CTS訊框之後，發射器分別使用—個別天 線，根據關於待使用的天線之接收器的指令來傳輸 或多個）封包。 •在接收資料訊框之後，接收器檢查接收的封包之正確 性，而且可建立擴充M-ACK訊框以通知發射器傳輸社 133191.doc -9- 200929944 果。二進制"1"係在Μ-ACK位元映射中設定用於正確 接收的封包。 •當該發射器接收Μ-ACK訊框時，其從佇列移除封包並 起始另一傳輸。若Μ-ACK訊框已丟失，或若其根本從 . 未加以傳輸，則在逾時之後發射器將再傳輸資料。 - 限於承載一個空間串流中的mac封包之M_DCF協定因 為其藉由使用ΜIΜ Ο技術所達到的增加系統容量而在具有 φ 重負載的使用者網路中極佳地實行。然而，當該負載並不 高時，封包延遲由於下列事實而生長：依據該協定，一站 台在具有數目η個封包欲傳輸之前並不開始一傳輸，其中η 係空間串流之數目。若用於連接的二個封包之間的平均到 達間時間係Τ，則最大允許延遲應該係高於（η _丨）τ加平均 傳輸齒長度（包括接取頻道）。否則一些封包將由於過度延 遲而在發射器中去棄。此關係為提供的負載提供較低限 度，在此情況下仍能實現延遲要求。增加提供的負載（最, 〇 多至當達到網路能力時的點）將改進延遲特性。 在音遍存在的網路中，一站台可每次與多個其他使用者 通信。直接應用Μ-DCF將導致每一連接的高延遲，儘管該 . 站台將實際上具有足夠的封包來建立一ΜΙΜΟ訊框。因 此，應該啟用組合屬於多個使用者的訊務。此傳輸策略將 立即改進延遲特性’因為從所有組合式連接接收的訊務將 貝獻ΜΙΜΟ訊框之建立。在先前較低限度計算中，參數τ 現在對應於任何二個封包之間的到達時間，與目的地無 關’並因此每—個別連接之提供的負載之較低限度係較 133191.doc •10· 200929944 低。在重負載下，MU傳輸為減少抖動之手段。此外，改 進延遲特性對於諸如網際網路語音協定、視訊會議、交互 式遊戲等之應用係尤其重要的。 J. Gross等人 ’ "802.U DYN : 802,11 a/g系統中的動態 . OFDM(A)方案之應用的協定擴充"，電信網路群組（TKN)技 術報告TKN-07-002說明可如何擴充廣泛接受的IEEE 802.11 a/g系統以支援動態〇FDM，同時確保反向相容性之 ❹ 建議。呈出協定修改集，其支援用於點對點（例如上行鏈 路）及點對多點（例如下行鏈路）兩傳輸方案之動態〇FDm方 案。建議RTS訊框對應於規則RTS訊框（即其包含僅一個傳 輸位址及一個接收位址），其具有多個接收器位址之清單 所添加的新實體層會聚協定（PLCP)標頭。 然而’依據該網路中的較舊型或以前標準之舊型器件將 不能解碼信號。即，舊型器件可能不能決定該信號之正確 位元或從該彳§號操取正確位元。此意指舊型器件將不瞭解 〇 預叶的傳輸之持續時間’因為此資訊係包含在RTS訊框 中。因此，建議RTS傳輸不能視為廣播傳輸，因為其不能 導出所有站台的瞭解（在實體層上）。基於此原因，以上先 别技術建議在RTS傳輸之前傳輸舊型實體層中定址至其本 身的一CTS，因此其他舊型器件能解碼傳輸及]^八(：;訊框而 且適當地為其傳輸時序設定其網路分配向量（NAV)。 另外，在以上先前技術中，輪詢站台之識別碼可基於 (例如）4位兀識別碼。然而，該識別碼係用於mac目的，

即必須構造並傳輸一 CTS訊框。此意指，在接收該RTS 133I91.doc 200929944 訊框之後，PHY層擷取識別碼清單，而且MAC層必須接著 檢查該清單是否包含用於本身的一識別碼，解碼該訊框， 可重寫接收器位址（其為該等位址之一的位址），接著構造 該CTS訊框，並再接著依次發送該RTS。此需要標準 . RTS/CTS程序之實質修改而且對接收器之架構具有顯明影 響，例如，必須定義在PHY與MAC之間傳遞的新資訊。此 外’必須在RTS訊框之解譯及處理中應用一些特定條件。 ❹ 以上先前技術亦需要指派此4位元識別碼給該等站台。 此可在相關聯期間藉由接取點（Ap)來完成並且可暗示一 Ap 能在一特定時間僅與16個具有此MU-OFDM能力的站台相 關聯。 【發明内容】 本發明之一目的係提供一種更靈活的多使用者傳輸方 案’其需要舊型器件及程序之較少修改。 藉由如請求項1之傳輸裝置、如請求項13之接收裝置以 ❹ 及如請求項24之方法來達到此目的。 因此，定義一改良MAC訊框，即MU_RTS。此訊框係不 同於普通RTS訊框’因為其具有多個容易接受MAC位址。 此舉啟用傳達識別碼或位址之清單至其他傳輸端之改進方 式。儘官建議改良之mac訊框具有僅aMU器件有意義/可 瞭解的特定攔位，該訊框能在舊型實體層中傳輸並具有共 同攔位，其可為所有舊型器件瞭解。因此，舊型器件能解 碼該等位7^ ’解譯共同棚位並起始適當設定。改良之MAC 訊框的解譯可以為純MAC程序，因此不需要自實體層的另 13319l.doc -12· 200929944 外資訊。此外’不需要改變用於對應 的解譯規則。根據能藉由所有其他 Ac訊框 张古甘A另/、他得輸端至少部分地解譯 所有其他傳輸㈣事實，其傳輸能視為自實 播傳輸。因此，舊型器件及程序需要很少的修改。視的廣

建議傳輸裝置可經調適心僅從目的㈣回覆傳輸嗜求 的該等其他傳輸端之至少—個的封包來建立—傳輪訊框。 接收裝置可經調適用以根據該清單中的其識別碼之順序導 出用於其回應的時序。因此，不同其他傳輸端（例如ΜΑΝ 站台）能為該訊框内的封包之目的地，因此延遲及輸送量 能在不同訊務情形下平衡。 該識別碼可以（例如）包含一 MAC位址，因此與最初說明 之先前技術中使用的實體層位址比較，能使用更長的位 址。 在一特定具體實施例中，其他傳輸端可以為候選發射 器’其係定址用以傳回一發送請求以顯示其對傳輸的意 Φ 圖。建議裝置可因此經調適用以依據其頻道實現（cilannel realization)對候選發射器實行頻道估計，而且以一發送確 定回覆該發送請求，該發送確定指示哪個發射器能藉由哪 個波束成形向量或其他對應頻道接取資訊來接取一頻道。 此提供下列優點：能支援從不同發射器同時接收多封包， 而且能最小化空間串流當中的干擾。 在另一具體實施例中，該發射器裝置可經組態用以使用 傳輸請求作為回授一頻道狀態資訊的請求，根據從該等其 他傳輸端接收的頻道狀態回授資訊來接取該等其他傳輸端 133191.doc -13- 200929944 之頻道實現，以及導出用於該等其他傳輸端 形向量，或·_M情況下的副裁波分配。該接收裝束置 可經調適用以採用包括一頻道狀態資訊並且視需要地亦勺 括指示其傳輸佇列中的資料量的持 ” ^ α、只吁间貝矾之頻谨掩 應傳輸請求。該傳輸裝置可因此經組態用以廣播發 =Γ傳輸端之清單以及其他傳輪端之適當波束成形 ==求訊框。傳輸請求可包含指定用於請求的頻 =二資訊之格式的資訊，由發送指示已從其接收 該等傳輸之料其他傳輸端的—MAC㈣，能藉由

裝置確認傳輸之㈣。舉例Μ，能藉由在提供在該MAC δίΐ框中的位元映射中設定一個 - 又疋㈤別位70來指示已從其接收該 荨傳輸之其他傳輸端（即，該接收裝置）。 因此’能提供改良之MU_DCF，其係基於二個階段。首 先，從候選站台獲得頻道狀態其次，實行對頻道接 取的^號交換。此舉提供多使用者傳輸之較佳協調以及可 能干擾的減少。 在另一具體實施例中，該傳輸裝置可經調適用以添加一 持續時間資訊至傳輸請求，該持續時間資訊指示整個預期 傳輸之預’續時間^此措施提供對隱藏問題的解決方 式’因為啟用所有接收端以計算其在開始其傳輸之前必須 等待的持續時間。更明確而t，若該清單並;j；包含該農置 之=何識別碼’則該接收裝置能經調適用以依據提供在傳 輸印求中的持續時間欄位之内容而設定其網路分配向量。 藉由該π單輪詢的其他接收裝置能經調適用以根據持續時 133191.doc 200929944 間攔位計算用於其回應之一等待時間。 在另-具體實施例中，該接收裝置可經調適用以藉由組 。彙，w MAC封包資料單元與一單一使用者回波探測 (S_ding)回授機制回應傳輸請求。因此，藉由將-傳統 - 目應訊框（例如CTS訊框）與一回:¾:探測回授訊框組合來構 造回應’因此能改進舊型順應性並且當前標準僅需要很少 的修改。 ❹ 在另-具體實施例中，該接收裝置可經調適用以使用用 於回應的多使用者傳輸信號之副載波的指派子集。在一特 定範例中，可從該清單中的該識別碼之順序導出指派子 集。此措施提供下列優點：能減少傳輸回授資訊（例如M_ CTS及/或M-ACK訊框）所需要的時間，而且能採用並列而 非分時方式。因此，能減少發信負擔而且預防隱藏節點問 題。 該等傳輸或接收裝置可包含任何類型的Mu收發器，其 φ 具有多個輸入鏈及多個輸出鏈之至少一項。其並非預計限 於一 MU ΜΙΜΟ收發器。 能以舊型格式傳輸該傳輸請求，因此所以器件、Μυ及 舊型器件能相應地設定其NAV。舊型器件可至少瞭解持續 時間攔位並因此能相應地設定其NAV。 另外較佳的發展係定義在所附的申請專利範圍中。 【實施方式】 下列根據如圖1中所示的一 MU ΜΙΜΟ系統說明較佳具體 實施例。 133191.doc 15- 200929944 依據圖1 ’ 一MU ΜΙΜΟ接取點（Ap)1〇提供對圖}中所示 並具有多個天線的四個站台21至24之範例性數目的肌崩 接取。AP 1〇包含用於提供不同編碼及/或調變方案的^^個 不同處理級M1至MN’輸入信號能應用於該等處理級而且 . 該等處理級能選擇性地加以連接至複數個天線之至少一 個。 一般地，能根據傳播頻道性質（即接收器之天線陣列處 〇 的空間相關矩陣之結構）於AP 10與站台21至24之每一者之 間在二個方向上使用二種類型MIM〇技術。在接收信號之 高相關的情況下，能應用不同波束成形演算法；而在接收 信號之低相關情況下，分集（DIV)及多工（Μυχ)方法可提 供較佳的效能《在MUX方案中，分別使用一個專用天線同 時傳輸多個串流。此舉以等於所傳輸的串流之數目的因數 增加輸送量。在DIV方案中，以不同方式使用多個天線。 對於基本DIV方案，該發射器僅使用一個天線。具有多個 e 天線的該接收器接收所發射信號之多個複本，因此使用適 當的信號處理演算法會達到明顯較高的信雜比（SNR) ^在 組合MUX與DIV的方案_，較多傳輸天線係作用的，但是 該接收器如在所有DIV方案中一樣仍可具有比串流之數目 -多的天線。出現多工，但是該接收器比在純厘1;又情況下獲 取關於所發射信號的較多資訊。 下列具體實施例藉由使用MU_RTS& M_CTS訊框以接取 頻道以及M-ACK以確認正確接收封包來提供對以IEEE 802.11為基礎的網路之多使用者支援的改良。視需要地， 133191.doc •16 200929944 藉由選擇以Μ-CTS回覆以建立下一 ΜΙΜΟ訊框的站台之僅 一子集，能選擇頻道適應傳輸。能根據從Μ-CTS取得的資 訊來做出該決策。以此方式，能採用MU分集。此外，能 使用Μ-CTS及M-ACK訊框回授一頻道品質資訊，其指示傳 - 輸可接受天線之一子集。根據複雜性及可接受耗用，編碼 . 資訊能為更精確，例如從每一天線接收的SNR。鄰近封包 之間的訊框間空間可經提供用以確保與舊型IEEE 802.11站 台的共存。 圖2顯示依據第一具體實施例的四向交握程序。建議 MU-DCF係基於傳統Μ-DCF，其中四向交握程序經建議用 以在資料傳輸之前採用多個使用者促進頻道接取。 與傳統Μ-DCF協定比較，在MU ΜΙΜΟ方案中的一傳輸 循環期間建議下列額外MAC協定功能。 依據圖2，藉由廣播如圖3中所示的一 MU-RTS訊框（例 如）藉由AP 10起始傳輸，該訊框係包括用於定址（例如）圖1 φ 中所示的四個範例性站台21至24之三個（R#l至R#3)的多個 接收器位址之一 MAC訊框。繼MU-RTS訊框之後可係一調 校序列用以允許在接收器側上（例如，在站台21至24之選 ' 定者上）進行頻道估計。作為一替代性選項，亦能與MU- RTS訊框之傳輸並列進行頻道估計，例如藉由前置碼之傳 輸。應注意用於頻道估計的前置碼之傳輸能產生在實體層 上變為不可解碼的MU-RTS訊框。 在接收MU-RTS訊框之後，以Μ-CTS訊框回覆出現在接 收器清單中的站台之選擇（R#l至R#3)。藉由該清單中的個 133191.doc -17- 200929944 別接收器之順序暗示地決定回覆之順序。在短訊框間空間 (SIFS)間隔之後傳輸第一 Μ-CTS訊框，而且在減小訊框間 空間（RIFS)間隔之後傳輸後面的訊框。

以上程序能根據下列偽碼結構加以程式化為軟體常式： η係MU-RTS訊框中的接收器清單中的站台之位置 在接收MU-RTS之後，等待SIFS

(該站台仍未傳輸其M-CTS) ϊ/(η=1) 傳輸M-CTS else 汛該頻道已佔用）{

等待該頻道係閒置 η = η-1 等待RIES } else{

η = η-1 等待RIES } 在其已傳輸MU-RTS訊框之後，該發射器（例如ΑΡ 10)開 始感測該頻道，而且可在下列偽碼結構之後繼續（若實施 為軟體常式）： 在SIFS之後，預期第一 M-CTS w/zz/e(waiting_for_more_M-CTS_frames) 133191.doc • 18· 200929944 一 Μ-CTS在預期時並未到達， 在RIFS之後，預期下一 M-CTS ; else 在此傳輸+ RIFS之後，預期下一M-CTS ; 發射器（例如AP 10)從站台之定址子集接收M-CTS訊框之 零個、一些或全部。從接收的訊框，其可讀取提供在CAB 欄位中的資訊（或可包括在M-CTS訊框中的任何其他頻道 狀態資訊），而且可從僅目的地為回覆的站台之封包建立 一 ΜΙΜΟ訊框。此能藉由下列偽碼結構加以表達： //(接收 M-CTS 之 #>0) 從用於回覆的站台之封包建立並傳輸一 ΜΙΜΟ訊 框，從而視需要地應用某一排程策略； else 開始接取用於下一傳輸的頻道； 當應用一排程策略時，ΜΙΜΟ訊框可能不包括自以一 M-RTS訊框回覆的站台之一些的封包。排程可包括SU與MU 操作模式之間的適應性切換。 該等站台接收ΜΙΜΟ訊框，並且產生一 M-ACK訊框，例 如藉由與Μ-DCF中相同的規則。M-ACK訊框之順序及離距 可等於M-CTS訊框。 最後，當該發射器（例如ΑΡ 10)接收M-ACK訊框時，其 從佇列移除確認封包並起始另一傳輸。可再傳輸未確認封 包。 從圖2能推斷，藉由RIFS分離連續的M-CTS及M-ACK訊 133191.doc -19- 200929944 框。能藉由下列關係決定以此方式支援的多個使用者m之 數目： SIFS+(m-2)RIES<DIFS (1) 此條件確保即使最後一個封包除外的所有M-CTS/M-ACK封包丟失，最後的站台仍將具有可自由傳輸其自己的 M-CTS/M-ACK封包之頻道。若未實現該條件，則該頻道 能在進行中的傳輸期間比DIFS更間置，此將允許開始一新 的傳輸。 圖4顯示依據具有用於下一傳輸之天線使用的指令之第 一具體實施例的M-ACK訊框結構。如已經提及，依據μ· DCF程序的Μ-CTS訊框包含用於天線回授（Cab欄位）的位 元映射。此資訊能用於適應性頻道使用之發射器中，其中 僅用於具有良好頻道狀態的站台之封包才可貢獻ΜΙΜ〇訊 框。藉由在如圖4中所示之M-ACK訊框中包括CAB欄位， 能獲得頻道回授而不需要M(U)-RTS - Μ-CTS交握程序。 另外，IEEE 8 02.lie的其他選項，例如傳輸機會 (ΤχΟΡ)、區塊確認（B A)或無確認亦可與以上程序組合，以 便進一步改進效能。 此外’能實行負擔估計。現在根據圖丨之範例解說一感 應負擔’該範例具有單一發射器（ΑΡ 1 〇)，其傳輸十六個封 包’為四個站台21至24之每一者傳輸四個封包。若所有站 台21至24將具有四個天線（此並非本質的而且僅為與圖 範例相反的一範例），則能如下應用一 4x4多工方案： SU情況： 133191.doc -20· 200929944 4x(M-RTS+M-CTS+MIMO 訊框+M-ACK) (2) MU情況： 4x(MU-RTS+4M-CTS 封包+MIMO 訊框+4M-ACK) (3) 此指示傳輸程序將無疑地在以下MU情況下持續較長時 間，而且每封包的平均延遲在二種情況下係相同的。然 而，SU情況下每站台的平均延遲相差很大，取決於該站台 是否為接收其封包的第一個或最後一個站台。對於一些站 台，此類較長延遲可能並非可接受的》 迄今，在以上範例中，假定起初已經產生用於所有四個 站台21至24的所有四個封包。但是存在具有低提供負載的 許多應用，但另一方面具有極嚴格的延遲要求，此不允許 等待太長時間以便當前站台之較多封包建立完全ΜΙΜΟ訊 框。否則’立即發送出現在該佇列中的内容將通常意指單 一空間串流的傳輸’此有效地意指負擔之倍增。若在mac 封包中不存在對空間串流映射的限制，則一 MAC封包亦仍 然可使用多個空間串流加以傳輸。 在重負載情況下’建議MU方法將藉由減少抖動而為極 有利的。 在以上結合第一具體實施例提到的MXJ RTS/CTS交握之 前’發射器（例如AP 1〇)可發送一 MU ΜΙΜΟ頻道回授請求 封包（MU-CFR) ’繼其之後係調校序列，該封包從候選接 收器站台請求頻道狀態資訊（CSI)回授。該發射器因此具 有所有候選接收器之一 CSI而且能接取用於一可行MU ΜΙΜΟ傳輸的所有候選接收器並選擇適當傳輸波束成形向 133191.doc 21 200929944 量以減少空間串流當中的干擾。 可修改MU RTS封包，因此傳達每一串流之建議波束成 形向量至站台21至24,代替傳達一建議天線位元映射。此 機制提供使用傳輸波束成形作為一 MU ΜΙΜΟ傳輸機制的 可能性以及檢查是否能使用由該發射器選擇的建議波束成 形向量與MU ΜΙΜΟ傳輸同時伺服站台21至24。總之，建 議改良提供MU ΜΙΜΟ傳輸之較佳協調並減少串流當中的 可能干擾。因此，其改進總體網路之效能。 在一第二具體實施例中，呈現具有二階段頻道接取程序 的一新MU-DCF。藉由使用MAC訊框（例如用於接取一頻道 的 MU-CFR、ΜΙΜΟ頻道回授（M-CF)、MU-RTS及 Μ-CTS訊 框，以及用於確認正確接收封包的MAC訊框M-ACK)採用 對以IEEE 802.11為基礎的網路之波束成形支援來實行一 MU ΜΙΜΟ傳輸。或者，可藉由修改以Μ-CTS回覆以建立 下一 ΜΙΜΟ訊框的站台之僅一子集之MU ΜΙΜΟ傳輸的波束 成形向量實行一適應性MU ΜΙΜΟ傳輸。能根據從M-CTS 訊框取得的資訊來做出該決策。若已知該等頻道’則MU-CFR及M-CF訊框可能不需要用於MU ΜΙΜΟ傳輸之頻道接 取機制。 MU ΜΙΜΟ傳輸增加頻譜效率並提供資源的較佳利用。 然而，在ΜΙΜΟ系統中，當無線網路係較密集時，同時提 供高輸送量至多個站台可能變得至關重要。 圖5顯示依據該第二具體實施例之二階段頻道接取程 序。所建議MU-DCF程序係基於從候選站台/接收器獲得頻 133191.doc -22- 200929944 道狀態資訊的第一階段，以及類似於第一具體實施例的頻 道接取之MU-RTS與Μ-CTS交換的第二階段。 在第一階段中’藉由多使用者頻道狀態資訊回授請求 (MU-CFR)訊框起始傳輸’其中發射器（例如圖1之ap 1 〇)基 本上從多個接收器（例如圖1之站台21至24之子集）請求頻道 狀態資訊。 圖6顯示依據該第二具幾實施例之一 MU-CFR訊框結構， 繼其之後係該接收器中的頻道估計之調校序列。所建議 MU-CFR訊框係具有多個接收器位址攔位的一 mac訊框。 在已接收MU-CFR訊框之後，出現在接收器清單中的站 台以ΜΙΜΟ頻道回授（M-CF)訊框回覆。M-CF訊框係一 MAC訊框並且可在依據IEEE 802.11η之SU ΜΙΜΟ系統中具 有一 ΜΙΜΟ CSI回授訊框之相同訊框格式。可藉由該清單 中的接收器之順序暗示地決定回覆之順序。第一 M_CF訊 框係在SIFS間隔之後傳輸，而且後面的訊框係在個別RIFS 間隔之後傳輸。 在第二階段中’在該發射器已發送一 MU-CFR訊框並已 接收每一候選接收器之對應MIM〇頻道狀態資訊之後，其 評估用於一可能Mu MIM0傳輸的站台之頻道實現並決定 每一站台/空間串流之一適當傳輸波束成形向量。接著， 其繼續進行該第一具體實施例中的頻道保留階段，但具有 不同MU-RTS及Μ-CTS訊框格式。 圖7顯不依據該第二具體實施例之建議訊框結 構，其具有可變數目的接收器位址而且係藉由可變數目的 133191.doc -23- 200929944 額外Τχ波束成形向量來改良。 然而，存在對此MU-RTS訊框結構的替代性方案。Μυ_ RTS可以為沒有Τχ波束成形向量的普通MU_RTS。就繼 MU-RTS之後的調校序列可依據丁乂波束成形向量來波束成 * 形。該等接收器接著估計波束成形頻道並回授CSI至該接 收器。此資訊將用作與藉由站台21至24回授至AP 10的確 定波束成形向量相同之目的。此方法為更有利，因為其減 ❹ 少交換的位元量。然而，從每一站台預期的回授之格式必 須在MU-RTS訊框中傳達’如此不僅該站台能格式化回 授，而且其他站台亦能預測由該站台發送的Μ-CTS訊框之 持續時間。 圖8顯示依據該第二具體實施例之建議新MU-CTS訊框結 構。 若該發射器趨向於發送一個以上空間串流至一單一站 台’則其簡單地連續重複接收器位址與預計用於該接收器 φ 的空間串流之數目一樣多的次數。在此情況下，每一空間 串流之建議Τχ波束成形向量將為如預期而不同。以此方 式’該發射器能輕易地將模式從MU ΜΙΜΟ傳輸改變為SU ' ΜΙΜΟ傳輸。 依據該第二具體實施例的建議新Μ-CTS訊框包含一可變 數目的確定ΤΧ波束成形向量’因此能獨立地評估目的地 為該站台的串流之可變數目。此資訊亦能用於該發射器以 適應性地改變波束成形向量以較佳地利用該頻道。因此， 採用由該第二具體實施例提供的以上改良，該發射器能使 133191.doc -24· 200929944 用傳輸波束成形以減少其發送之空間串流當中的干擾。 建議協定交握程序（例如依據以上第一及第二具體實施 例之程序）可能遭受所謂的"隱藏節點問題”。在第三具體實 施例中’呈現解決此隱藏節點問題的一修改。 ' 圖9解說此隱藏節點問題。假定在站台21與22之間配置 • AP 10的情形下’具有通信範圍CR10的圖1之AP 10需要建 立至具有個別通信範圍〇1121及CR22的站台21及22之MU ❹ ΜΙΜΟ傳輸。因為站台21及22之位置，第一站台21能監聽 自ΑΡ 10的傳輸但不能監聽自第二站台22的傳輸。同樣 地’第二站台22能監聽自ΑΡ 10的傳輸但不能監聽自第一 站台21的傳輸。此意指不能藉由第二站台22接收自第一站 台21的Μ-CTS訊框。若第二站台22根據該第一具體實施例 中解說的演算法發送一空頻道（即不存在其他傳輸或干 擾）’則第二站台22將在等待SIFS加RIFS週期之後發送一 M-CTS訊框。因此，由第二站台22發送的Μ-CTS訊框將與 ❹ 由AP10中的第一站台21發送的Μ-CTS訊框碰撞。 因為輪詢用於MU ΜΙΜΟ接收的一些站台並非在彼此通 信範圍内的可能性，所以在第三具體實施例中建議輪詢用 於MU ΜΙΜΟ接收的所有站台觀察厘仏尺以訊框之端並計算 其在傳輸其Μ-CTS訊框之前必須等待的持續時間，從而考 量Μ-CTS傳輸之順序、每一傳輸之間的離距、以及每一 CTS傳輸之持續時間。在預定持續時間（從已藉由每一站台 接收一MU-RTS訊框之最後傳輸的時間開始）已消逝之後， 一輪詢站台接著傳輸其M—CTS訊框。在等待傳輸财丁8訊 133191.doc -25- 200929944 框時，有關站台並不需要感測該頻道，因為一 MU-RTS訊 框的正確接收暗示該站台與AP 10之間的保留頻道。 依據第三具體實施例，下列改進程序係建議用於設定上 行鏈路MU ΜΙΜΟ傳輸》 如在該第一具體實施例中一樣，ΑΡ 10藉由傳輸一MU-RTS訊框來起始MU ΜΙΜΟ傳輸，該訊框為包括多個接收器 位址並且現在亦包括一持續時間欄位的一 MAC訊框。建議 持續時間攔位可包含整個預期傳輸之預測持續時間d，其 係從MU-RTS訊框之端最多至最後的M-ACK訊框》若輪詢 用於MU ΜΙΜΟ接收的接收器之數目係N，T(x)係X的持續 時間，其中X係無線傳輸的資料或控制訊框，則能如下獲 得預測持續時間d : d=3*aSIFStime+N*T(M-CTS)+T(MU ΜΙΜΟ訊框）+ N*T(M-ACK)+2*(N-l)*aRIFStime (4) 其中aSIFStime係SIFS之持續時間而且aRIFStime係RIFS 之持續時間。此外，T (MU ΜΙΜΟ訊框）係由MU ΜΙΜΟ發 射器之排程器計算的MU ΜΙΜΟ訊框之估計持續時間。此 排程器之操作取決於每一個別實施方案。 Μ-CTS訊框具有固定長度。此外，所有Μ-CTS訊框係使 用相同調變及編碼方案來傳輸。因此，Μ-CTS訊框之持續 時間T(M-CTS)為ΑΡ 10所瞭解。同樣地，M-ACK訊框具有 一固定長度，而且亦係需要使用相同調變及編碼方案來發 送並因此M-ACK訊框之持續時間T(M-ACK)亦為ΑΡ 10所瞭 解0 133191.doc •26- 200929944 藉由設定建議持續時間欄位，未輪詢用於MU ΜΙΜΟ接 收但接收MU-RTS訊框的所有站台能依據MU-RTS訊框中的 持續時間攔位來設定其網路分配向量（NAV)，並將因此在 保留持續時間期間不傳輸。 在接收MU-RTS訊框之後，輪詢站台以（例如）如傳統Μ-DCF中建議的一所構造Μ-CTS訊框回覆。藉由MU-RTS訊 框之位址清單中的接收器之順序來決定回覆之順序。第一 Μ-CTS訊框係在持續時間aSIFStime消逝之後傳輸而且後面 的訊框係在Μ-CTS訊框之持續時間加aRIFStime消逝之後 傳輸。因為從輪詢站台至AP 10的傳輸媒體現在係透過 MU-RTS傳輸來保留，所以不再需要站台21至24在傳輸之 前感測該媒體。 此外，因為可能的隱藏節點問題，所以先前Μ-CTS訊框 之接收不能用以發信另一 Μ-CTS之傳輸。因此’建議如下 控制Μ-CTS傳輸。 在接收MU-RTS訊框之後，決定以該等接收器之順序的 有關站台之位置η而且根據下列等式計算該站台在傳輸其 Μ-CTS訊框之前必須等待的時間厂· t=aSIFStime+(n-1 )*(T(M-CTS)+aRIFStime) (5) 能從由數值（t + T(M-CTS))減去的MU-RTS訊框之持續時 間欄位獲得Μ-CTS中的持續時間欄位。MU-RTS訊框傳輸 之後AP 10中的程序可對應於該第一具體實施例。在接收 MU ΜΙΜΟ訊框之後，該等站台可以遵照傳輸其M-ACK訊 框中的相同程序。 133191.doc -27- 200929944 在已接收一 MU ΜΙΜΟ訊框之後，能根據下列等式計算 STA在傳輸其M-ACK訊框之前必須等待的時間t·: t’=aSIFStime+(n-l)*(T(M-ACK)+aRIFStime) (6) 因此，能從由數值（t’+T(M-ACK))減去的MU ΜΙΜΟ訊框 之持續時間欄位獲得M-ACK訊框中的持續時間欄位。 建議機制亦可應用於依據該第二具體實施例之MU ΜΙΜΟ情況中的二階段頻道接取之第一階段，即藉由輪詢 站台來控制M-CF訊框之傳輸。 此外，建議機制能應用於該第二具體實施例中說明之 MU ΜΙΜΟ情況中的二階段頻道接取之第二階段，即控制 Μ-CTS訊框之傳輸。應注意每一 Μ-CTS訊框之持續時間能 彼此不同，因為可存在預計用於單一接收器的多個空間串 流。然而，此資訊係提供在MU-RTS訊框中，並因此ΑΡ 10 及所有輪詢站台能在參數t之計算中考量此點。 如以上說明，該等第一及第二具體實施例中定義的MU-RTS及Μ-CTS訊框結構需要新MAC訊框格式之定義。 在本第四具體實施例中，建議組合一彙總MAC協定資料 單元（A-MPDU)與回波探測回授機制以便啟用下行鏈路MU ΜΙΜΟ傳輸，其中對當前規格（例如IEEE 802.11η)進行最少 添加及改變。此係有利的，因為建議下行鏈路MU ΜΙΜΟ 係因此適應於較早標準版本。 藉由使用建議組合，僅MU-RTS訊框必須加以定義，而 Μ-CTS訊框能藉由集合一傳統CTS訊框與一回波探測回授 訊框來構造。此外，一更普通MU-RTS訊框能與集合至 133191.doc _ 28 - 200929944 MPDU之額外訊框中承載的MU_RTS中一些所需要的額外 資訊一起使用。 規格IEEE.802.lln定義一 A-MPDU訊框，其中二或多個 MAC MPDU或MAC訊框能在一個傳輸機會中傳輸。為將 MPDU定位在A_MPDU内，一分隔符在一 Mpmj之前。—般 • 地’此集合係意指背負一動作編號確認管理訊框（例如回 波探測回授訊框）於資料訊框或控制回應訊框傳輸（例如 CTS)内。 存在IEEE 802. 1 In中定義的若干回波探測機制，其-些 具有用於回授回波探測結果的專用訊框。此等訊框可以為 一 CSI訊框、一非壓縮操縱訊框、一壓縮操縱訊框、一天 線選擇指數回授訊框。CSI訊框包含每一空間串流中的每 一副載波之一頻道狀態資訊以及每一串流之SNR。非壓縮 操縱訊框包含每一空間串流中的每一副載波之傳輸操縱矩 陣，以及每一空間串流之SNRe壓縮操縱矩陣包含操縱矩 φ 陣之壓縮格式。天線選擇指數回授訊框包含關於一接收器 之下一傳輸之選定天線的資訊。 使用建議彙總MPDU及清楚的回授訊框，該第一具體實 施例t建議的Μ-CTS訊框能重新定義為一傳統CTS訊框與 •一天線選擇指數回授訊框之集合。建議天線位元映射 (PAB)攔位可承載於天線選擇指數回授訊框中。該第二較 佳具體實施例中建議的Μ-CTS訊框能重新定義為一傳統 CTS訊框與一壓縮或非壓縮操縱訊框之集合。確定Τχ波束 成形向量攔位可承載於該操縱訊框中。能設定該操縱訊框 133191.doc -29- 200929944 中的ΜΙΜΟ控制攔位，因此參數Nr指明預計用於CTS發送 器的空間串流之數目’參數Nc指明RTS發送器（例如圖i中 的ΛΡ 10)將發送的空間串流（或空間時間串流）之數目（此資 訊月b從接收器位址之數目或者封包之前置碼中設定的高輸 送量長調校攔位（HT-LTF)之數目獲得），為用以代表一係 數的位元之數目的參數]^係設定為與藉由Ap⑺在河^ RTS訊框中使用的係數之數目相同，因此指明載波之數目 的參數Ng係集合成一。 因為該等第一及第二具體實施例中建議之MU-RTS中的 額外欄位係與Μ-CTS訊框中的額外欄位相同，所以亦建議 重新定義MU-RTS訊框為一更普通MU-RTS訊框與一天線選 擇指數回授訊框或一非壓縮操縱回授訊框之集合。 圖10顯示依據該第四具體實施例之一更普通Mu_RTS訊 框結構。此普通MU-RTS訊框亦能用於其他多使用者傳 輸’例如如最初提到的多使用者〇FDm傳輸。 Ο 類似於m_ctsm框之重新定義，額外攔位能承載於天線 選擇指數回授訊框或操縱訊框中。應注意Ap 1〇可透過 ΜΙΜΟ控制攔位中的對應設定來決定該回授之格式。 如該等第一及第二具體實施例中建議的MU-RTS需要傳 輸波束成形向量或自定址站台的天線位元映射之確定。此 意指定址站台必須實行頻道測量。因此，圖1之ΑΡ 10可發 送調校序列，例如前置碼中的HT-LTF。待發送的HT-LTF 之數目必須係等於或大於Ap丨〇預計在實際Μϋ ΜΙΜΟ傳輸 中發送的空間串流（或空間時間串流）之數目。 133191.doc -30- 200929944 在該第四具體實施例中進一步建議使用MU-RTS/CTS訊 息交換作為用於回波探測機制的載波。當該排程器能足夠 快地處理在Μ-CTS訊框中回授的頻道狀態資訊（CSI)時，能 使用由MU-RTS/CTS訊息承載的此回波探測機制，因此在 最後的Μ-CTS接收之後能在時序aSIFStime處排程一 MU ΜΙΜΟ訊框。若情況並非如此，則能使用二階段方法。應 注意尚未指定階段一與階段二之間的間隔，因此在第二階 段中，能要求ΤΧ波束成形之確定以確保ΑΡ 10中的CSI未 變舊。 ΑΡ 10可向所有定址站台指示藉由設定HT_SIGNAL欄位 中的"非回波探測”位元為"0"來實行頻道測量的清單，代替 發送具有建議波束成形向量或天線位元映射的MU-RTS訊 框。此位元與MU-RTS訊框之組合可觸發定址站台實行頻 道測量並回授與CTS訊框集合的頻道狀態資訊（CSI)。由每 一站台發送的CSI訊框之格式，即以上的Nb及Ng位元，對 每一站台可以為相同的。此等參數能藉由AP 10加以設定 並透過通過控制包裝訊框格式之使用而包括在MU-RTS訊 框中的高輸送量控制欄位（HTC)來傳達，或指定為某些固 定數值。若傳達該格式，則能在可取得當前保留欄位的 HTC欄位中引入新欄位，或者能重新定義現有欄位。參數 Nc係由AP 10需要發聲的空間維度之數目來決定而且其係 從HT-LTF之數目明白。此外，能藉由AP 10傳達每一站台 之Nr數值，因此每一站台能預測彙總CTS訊框之持續時 間。亦能經由HTC欄位中定義的額外欄位來傳達此等數 133191.doc 31 · 200929944 值。 在下列第五具體實施例中，建議一 MAC協定改良，其支 援採用MU傳輸系統（例如以IEEE 802,丨丨為基礎的wlans) 之上行鏈路方向上的波束成形之MU ΜΙΜΟ傳輸。第五具 體實施例因此擴充第一具體實施例至上行鏈路方案，其中 一共同接收器能同時伺服多個發射器。第五具體實施例係 基於一 MAC機制，其中一共同接收器（例如圖丨之八卩1〇)藉 ❿ 由廣播對傳輸（C4T)訊框的呼叫至候選發射器（例如圖i之 站台21至23)來起始一傳輸。定址候選發射器藉由發送M_ RTS訊框而回應以顯示其傳輸至共同接收器的意圖，後隨 該接收器中的頻道估計之調校序列，作為替代性方案，調 校序列可加以提供在個別前置碼中。該接收器估計自每一 發射器的頻道而且依據其頻道實現來評估候選發射器。該 接收器亦可為每一發射器找到適當傳輸波束成形向量而且 可以一MU-CTS訊框回覆Μ-RTS訊框，其中其可指示哪些 ❹ 發射器能藉由使用哪些傳輸波束成形向量評估頻道❶接 著，MU ΜΙΜΟ傳輸可開始。 依據該第五具體實施例的建議新機制因此為支援傳輸波 束成形的MU ΜΙΜΟ傳輸提供一上行鏈路頻道接取，其中 一共同接收器同時支援自不同發射器的多封包接收。因 此’能增加該系統之頻譜效應。嵌入傳輸波束成形機制提 供多個發射器當中的一良好MU ΜΙΜΟ傳輸協調，因此最 小化空間串流當中的干擾。此外，若頻道實現對一 MU ΜΙΜΟ傳輸並不適當’則該新機制提供在su及mu ΜΙΜΟ 133191.doc •32- 200929944 傳輸模式之間切換的可行性。 更明確而言，在上行鏈路方案C4T之建議MU ΜΙΜΟ MAC機制中，Μ-RTS及MU-CTS可用於接取一頻道，而且 一 MU-ACK訊框可用於確認正確接收封包。視需要地，可 藉由修改正確地接收其空間串流以建立下一 ΜΙΜΟ訊框的 站台之僅一子集的MU ΜΙΜΟ傳輸之傳輸波束成形向量來 提供一適應性MU ΜΙΜΟ傳輸。該決策能係基於從（例如）接 收封包之一錯誤校正碼（例如循環冗餘碼（CRC))檢查取得 的資訊。 在下文中，根據如圖11中所示的五個步驟更詳細地說明 建議MU ΜΙΜΟ上行鏈路MAC程序。 在第一步驟中，一共同接收器（圖1之AP 10)廣播對傳輸 (C4T)訊框的呼叫以在上行鏈路中起始一 MU ΜΙΜΟ傳輸。 在C4T訊框中，其指示所有上行鏈路MU ΜΙΜΟ能力站台之 位址，其為一可變數目。或者，ΑΡ 10可決定輪詢上行鏈 路MU ΜΙΜΟ能力站台之僅一子集。 C4T訊框亦可承載一回波探測請求及待發聲的空間維度 之數目的指示。或者，待發聲的空間維度之數目能標準化 為ΑΡ 10之頻道估計能力，其能從能在信標框、相關聯回 應訊框等中加以傳輸的ΑΡ 10之ΗΤ能力欄位獲得。持續時 間欄位可設定為涵蓋最多至MU ΜΙΜΟ傳輸之開始的傳輸 持續時間。如以上說明，此持續時間能由自該等站台之回 應的持續時間、MU-CTS訊框的持續時間以及分離該等訊 框的SIFS/RIFS間隔之總和獲得。因為當構造C4T訊框時並 133191.doc -33· 200929944 不瞭解指派用於MU ΜΙΜΟ傳輸的站台之數目，所以不瞭 解MU-CTS訊框的持續時間。對於C4T之持續時間欄位的 計算，MU-CTS係假定為包含最大數目的欄位而且使用的 MCS係與用於C4T訊框傳輸之訊框相同。應注意在同一訊 框中，必須傳送每一站台的CSI報告之格式（例如參數Nb、 Ng、Nc、Nr)。傳送此資訊的機制能係與下行鏈路MU ΜΙΜΟ傳輸中使用的機制相同。持續時間亦必須考量CSI報 告。能規則地傳輸C4T訊框。重現的頻率可因此取決於上 行鏈路MU ΜΙΜΟ能力AP之數目。該頻率可在信標框中傳 達至其他ΑΡ。 圖12顯示具有依據該第五具體實施例之多發射器位址攔 位的一 C 4 Τ訊框結構之一範例。 在每一站台已接收該呼叫（例如C4T訊框）之後，其在該 程序之第二步驟中藉由發送一 Μ-RTS訊框以指示其傳輸至 指示接收器的意圖來回應。本文中，"Μ-RTS訊框"代表Μ-DCF RTS訊框而且包含RTS訊框欄位以及額外欄位，例如 一 CSI欄位。能由一 RTS訊框與一 CSI回授訊框之集合取代 Μ-RTS訊框。 由C4T訊框之清單中的發射器之順序暗示地決定M-RTS 訊框之順序。第一 Μ-RTS訊框係在一 SIFS間隔之後傳輸， 而且後面的訊框係在個別RIFS間隔之後傳輸。承載M-RTS 訊框的實體協定資料單元（PPDU)可以為一回波探測 PPDU。該持續時間可以為二個持續時間之總和，其中第 一持續時間在Μ-RTS傳輸之結束後在一 SIFS間隔處開始最 133191.doc -34- 200929944 多至MU ΜΙΜΟ傳輸之開始而且若用kM_rts訊框的Mcs 將用以傳輸搁置中資料，則第二持續時間為資料訊框傳輸 之持續時間。從此持續時間欄位，Ap 1〇能獲悉待由一站 。發送的資料量並因此其能適當地設定框中的 持續時間攔位。 - 圖13顯示如用於該第五具體實施例中的一Μ-RTS訊框結 構。 0 在AP 10從候選傳輸站台接收Μ-RTS訊框並估計該等站 «之頻道實現之後，其在該程序之第三步驟中評估用於一 可行MU ΜΙΜΟ傳輸的該等站台之頻道實現並找到用於每 站台之一適當傳輸波束成形向量或空間串流。接著，其 藉由廣播一 MU-CTS訊框來繼續至頻道保留，其中其指示 哪些發射器能藉由使用哪些傳輸波束成形向量來接取該頻 道。 圖14顯不具有依據該第五具體實施例的Τχ波束成形向量 φ 之建議改良MU-CTS訊框結構的一範例。 或者，能使用一更普通MU-CTS訊框，其並不承載Τχ波 束成形向量。接著，一集合操縱訊框（壓縮或非壓縮）能用 以承載Τχ波束成形向量。由指派站台用於該傳輸中的MCS 亦可在此等訊框（例如HTC攔位）中加以傳送。持續時間欄 位可設定為最長空間串流之持續時間加一 SIFS間隔以及傳 輸M-ACK訊框所需要的時間。 在該程序之第四步驟中，該等站台能藉由使用MU_CTS 訊框中指示的Tx波束成形向量來接取該頻道。 133191.doc -35- 200929944 最後，在第五步驟中，在MU ΜΙΜΟ上行鍵路傳輸結束 之後，ΑΡ 10可傳輸一 MU-ACK訊框’其中其確認由指派 站台同時傳輸的封包之成功接收。 圖15顯示依據該第五具體實施例之一對應MU-ACK訊框 結構。此確認能在確認之封包位元映射（ΑΡΒ)中加以傳 送，該欄位之長度係等於MU-CTS訊框中的Rx位址之數 目。例如藉由設定對應於該傳輸站台的位元為"1 "，能確 認一封包之成功接收。 採用該第五具體實施例之建議機制，該接收器能藉由找 到適當傳輸波朿成形向量並馈送此資訊至該等發射器來起 始並協調上行鏈路中的MU ΜΙΜΟ傳輸’因此其為MU ΜΙΜΟ上行鏈路傳輸提供一有效率的頻道接取機制及一干 擾避免技術。 在第六具體實施例中’建議一機制以減少MU-DCF中的 負擔。MU-DCF中的負擔之大部分係由於多Μ-CTS及Μ-ACK訊框而產生而且訊框以其SIFS間隔及每一訊框前的前 置碼回覆。應用多接取方案而非分時多接取（TDMA)會明 顯地改進MU-DCF網路之效能。 在ΜΙΜΟ系統中，可以在空間上多工該等訊框，但是不 能假定該發射器中的頻道認知。在OFDM系統（例如IEEE 802.11 a)中，OFDMA傳輸之使用導致最小的硬體複雜性。 然而，其他方案（例如MC-CDMA或CDMA)能具有一類似效 應。 在OFMDA情況下，藉由使用（例如）四分之一的副載波， 133191.doc • 36· 200929944 短封包（例如Μ-CTS及Μ-ACK訊框）並非四倍長’因為該訊 框的主要部分係前置碼。根據實體層’ Μ-CTS及M-ACK訊 框為若干符號長。假定1〇24位元組之封包大小，54 Mb/s 之資料封包的實體層模式、36 Mb/s之實體層模式（以及如 IEEE 802,11 a標準中的其他有關參數），傳輸窗具有811模 式中的持續時間338 ps、MU模式（TDMA)中的578 ps以及 MU模式（OFDMA)中的 362 μβ。 因此，在第六具體實施例中建議減少傳輸MU-DCF之Μϋ 操作模式中的Μ-CTS及M-ACK訊框所需要的時間。此舉減 少MU中的負擔幾乎至一 SU系統之負擔’同時保存MU-MIMO傳輸之上述益處。 將所有副載波劃分成子集並且每一子集係指派給必須發 送一 Μ-CTS或Μ-ACK訊框的一個站台，代替傳輸TDMA模 式中的Μ-CTS及Μ-ACK訊框。 能從在MU-RTS訊框中傳送之位址清單中的接收器之順 序決定關於副載波子集至站台之映射的資訊。因此，同時 傳輸Μ-CTS及Μ-ACK訊框，因此平行化SIFS間隔及先於 IEEE 802.11網路中的每一訊框並且為MU-MIMO系統中的 負擔之載波的前置碼。根據實體層特性，Μ-CTS及M-ACK 訊框可以為僅若干符號長。 概略而言，已說明對複數個其他傳輸端實行多使用者傳 輸的一傳輸裝置、一接收裝置、一系統以及一方法’其中 對一傳輸請求（例如MU-RTS訊框）係廣播至該複數個其他 傳輸端，而且其中該請求具備一 MAC訊框，其包括被請求 133191.doc •37· 200929944 回覆該請求的接收端之至少二個識別碼的一清單。已在以 上具體實施例t提供此根本一般概念之各種有利的另外改 良及改進。 應注意本發明並不限於以上具體實施例而且能用於任何 • 多使用者傳輸方案’而不僅用於MU ΜΙΜΟ。更明確而 言’本發明可應用於所有類型之以ΜΙΜΟ為基礎的 WLAN ’特疋s之為μ-DCF系統。該協定可在單一使用者 ❹ （SU)及MU兩模式中工作。能在其中出現多個連接件的高 度互連系統及AP下行鏈路中預期與M_DCF比較的效能改 進。此外，本發明可應用於具有隨機接取MAC機制的所有 夕使用者無線系統。預期增加無線網路之頻講效率，其中 訊務係不對稱的而且大部分訊務源自單一發射器，例如下 行鍵路方案中的一 AP或貝獻資料給多個站台的一祠服器， 及/其中大部分訊務目的地為單一接收器，例如上行鏈路 方案中的一AP或提供對外部網路的接取之一閘道。 〇 最後且非常重要的係，應注意術語”包含"或"包括"在用 於〇括申4專利範圍之說明書中時係預計指定所述特徵、 • 構件、步驟或組件之出現，但是並不排除一個或多個其他 特徵、構件、步驟、組件或其群組之出現或添加。此外， 4求項中的一元件前之冠詞"一"或” '一個"不排除複數個 此類元件的出現。此外，任何參考符號並不限制申請專利 範圍之範疇。 【圖式簡單說明】 現在根據各種具體實施例參考附圖說明本發明，在該等 133191.doc •38- 200929944 附圖中： 圖1顯示依據各種具體實施例之多使用者ΜΙΜΟ傳輸系統 的示意方塊圖； 圖2顯示依據第一具體實施例之一四向交握程序； 圖3顯示具有依據第一具體實施例之多接收器位址攔位 的一MU-RTS訊框結構； 圖4顯示具有依據第一具體實施例之天線使用指令的一 M-ACK訊框結構； Ο

圖5顯示依據一第二具體實施例之一二階段頻道接取程 序； 圖6顯示依據該第二具體實施例之一 mu-CFR訊框結構； 圖7顯不具有依據該第二具體實施例之Τχ波束成形向量 的一 MU-RTS訊框結構； 圖8顯不依據該第二具體實施例之一MU_CTS訊框結構； 圖9顯示隱藏節點問題之示意解說； 圖ίο顯不依據一第四具體實施例之一更普通MU_RTS訊 框結構； 圖11顯不依據—第五具體實施例之一 Μϋ ΜΙΜΟ上行鏈 路機制； 圖12顯不依據該第五具體實施例之—c4T訊框結構； 圖13顯7F依據該第五具體實施例之—rts訊框結構； 圖14顯示具有依據該第五具體實施例之η波束成形向量 的一MU-CTS訊框結構；以及 圖1.5顯示依據該 第五具體實施例之一 MU-ACK訊框結 133191.doc -39. 200929944 構。 【主要元件符號說明】 10 AP 21 至 24 站台 Μ丨至Mn 處理級 R#1 至 R#3 站台

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Claims (1)

1. 200929944 十、申請專利範園： 1. 一種用於對複數個其他傳輸端（21至24)實行多使用者傳 輸之傳輪裝置，該裝置（10)經調適用以： a)廣播一傳輸請求至該複數個其他傳輸端（以至以）； 以及 b)使該請求具備一媒體接取控制MAC訊框，其包括被 請求回I該請求的其他傳輸端之至少二個識別碼之一清 單。 ❹ 2. 如叫求項丨之裝置，其中該裝置（1〇)經調適用以：僅從目 =地為回覆該傳輸請求的該等其他傳輸端之至少一者的 右干封包建立一傳輸訊框。 3. 如凊求項2之裝置，其中該識別碼包含一 位址。 月求項1之裝置’其中該等其他傳輸端係經定址用以 傳回一發送請求以顯示其傳輸意圖的若干候選發射器。 5. 如請求項4之裝置，其中該裝置經調適用以：依據其等 頻道實現對該等候選發射器實行頻道估計；以及指示哪 個發射器能藉由哪個波束成形向量接取—頻道之一發送 確定回覆該發送請求。 X 6. 之裝置’其中該裝置(10)經組態用以：使用該 作為一回授一頻道狀態資訊之請求;根據從該 2他傳輸端接收㈣道狀態回授f訊來接取該等其他 寻輸端（21至24)之各頻道膏頦.以β、tt 端之若u 導4該等其他傳輸 之右干適當波束成形向量。 3求項6之裝置’其巾該傳輸請求包含指定用於該請 133191.doc 200929944 求頻道狀態回授資訊之—格式的資訊。 8. 如請求項6或7之裝置，# φ姑奸 、中該裝置經調適用以：藉由發 送才日不已從其接收該等傳輸 ^ + 碩等其他傳輸端的一MAC 訊框來確認各傳輸之收到。 9. 如請求項8之裝置，其中节 、、置，··里調適用以：藉由在提 供在該MAC訊框中的一位元映 _ 7C映射中設定一個別位元來指 '已從其接收該等傳輸的料其他傳輸端。 Ο

   如請求項6之裝置，其中該裝置（1〇)經調適用以：廣播若 :發送4求訊框’其包括其他傳輸端以及該等其他傳輸 端之該等適當波束成形向量之一清單。 u.如請求項1之裝置，其中該裝置⑽經調適用以：添加指 不整個預期傳輸之一預測持續時間的一持續時間資訊至 該傳輸請求。 12·如請求項1之裝置’其中該裝置包含具有-多輸入鏈及 一多輸出鏈之至少一項的一多使用者收發器。 13. —種用於接收一多使用者傳輸信號之接收裝置，該裝置 (21至24)經調適用以： a) 接收一傳輸請求； b) 偵測藉由該傳輸請求提供之一媒體接取控制MAC訊 框中的至少二個接收器識別碼之一清單；以及 c) 若該清單包含該裝置（21至24)之一識別碼則回應該 傳輸請求。 14.凊求項13之裝置，其令該裝置（21至24)經調適用以：採 用包括一頻道狀態資訊之一頻道回授訊框而回應該傳輸 133191.doc 200929944 請求。 15.:請求項"或14之裝置，其中該裝置⑵至24)經調適用 ^.根據該清單中的該識別碼之—順序導出用於其 的一時序。 ， ❹ 16·=ί項13之裝置’其中該裝置經調適用以：在該回應 中包括指示其傳輸符列中的資料量的一持續時間資訊。 •如清求項U之裝置，其中若該清單並不包含該裝置之任 2別碼，則該裝置⑵至24)經調適用以依據提供在該 1 專輸請求中的一持績時間攔位之内容來設定其網路分配 向量。 18.如請求項13之裝置’其中該裝置⑵至24)經調適用以: +使用提供在該傳輸請求中的__持續時間爛位來計算 用於其回應之一等待時間。 19·如請求項13之I置，其中該裝置⑵至24)經調適用以： "°彙總MAC封包資料單元與一回波探測回授機 制而回應。 °月求項13之裝置’其中該裝置(21至24)經調適用以： 多使用者傳輸信號的副載波之一指派子集用於該回 ".月^項2〇之裝置’其中該裝置（21至24)經調適用以： "^月求中的該識別碼之一順序導出該指派子集。 22·如°月求項2〇之裝置，其中該裝置（21至24)經調適用以： h月求之該接收之後回應一預定時間週期。 23.如請求項13之震置，其中該裝置包含具有一多輸入鏈及 133191.doc 200929944 夕輸出鍵之至少一項的一多使用者收發器。 24. 一種用於在—第一傳輸端0〇)與複數個第二傳輸端（21至 )之間實行多使用者傳輸的方法，該方法包含 a) 將被明求回應該多使用者傳輸的各接收端之至少二 個識別碼之—清單併人至—媒體接取控制MAC訊框中； 以及 * b) 在一傳輸請求中廣播包括該清單的該MAC訊框至該 複數個第二傳輸端（21至24)。 25. 一種用於多使用者傳輸之系統，其包含至少一個如請求 項1之傳輸裝置以及至少一個如請求項1〇之接收裝置。 6.如。月求項25之系統，其中該至少一個傳輸裝置〇⑴及該 至乂 一個接收裝置係一無線區域網路的至少一部分。 27.種電腦程式產品，其包含當在一電腦器件上執行時用 於產生如請求項24之各步驟的程式碼構件。 ❹ 133191.doc