TW202215877A - 處理基於空間重用的傳輸的裝置及方法 - Google Patents
處理基於空間重用的傳輸的裝置及方法Info
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Abstract
一種第一通訊裝置,用來處理基於空間重用的傳輸,包含有至少一儲存裝置;以及至少一處理電路,耦接於該至少一儲存裝置,其中該至少一儲存裝置儲存,以及該至少一處理電路被設定以執行以下指令:在一通道中,偵測一第二通訊裝置所傳送一第一封包的一接收功率準位;根據該接收功率準位,決定一最小調降值;根據一參考傳輸功率準位,決定一最大調降值;以及根據該最大調降值及該最小調降值,決定是否在該通道中,傳送一第二封包到一第三通訊裝置。
Description
本發明相關於一種用於無線通訊系統的通訊裝置及方法,尤指處理基於空間重用的傳輸的裝置及方法。
空間重用被提出,用來重複使用重疊基本服務集(Overlap Basic Service Set, OBSS)的無線資源。然而,針對基於空間重用的傳輸,IEEE 802.11ax標準僅說明傳輸的最大傳輸功率準位,但如何處理基於空間重用的傳輸仍是未知。因此,處理基於空間重用的傳輸為一亟待解決的問題。
本發明提供了一種方法及其通訊裝置,用來處理空間重用的傳輸,以解決上述問題。
本發明揭露一種第一通訊裝置,用來處理基於空間重用(spatial reuse)的傳輸,包含有:至少一儲存裝置;以及至少一處理電路,耦接於該至少一儲存裝置,其中該至少一儲存裝置儲存,以及該至少一處理電路被設定以執行以下指令:在一通道中,偵測一第二通訊裝置所傳送一第一封包的一接收功率準位;根據該接收功率準位,決定一最小調降值;根據一參考傳輸功率準位,決定一最大調降值;以及根據該最大調降值及該最小調降值,決定是否在該通道中,傳送一第二封包到一第三通訊裝置。
第1圖為本發明實施例一無線通訊系統10的示意圖。通訊系統10可為任何使用正交分頻多工(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)技術(或稱為離散多頻調變(discrete multi-tone modulation,DMT)技術)的通訊系統,簡略地由一網路端及通訊裝置所組成。在第1圖中,網路端及通訊裝置是用來說明通訊系統10之架構。舉例來說,通訊系統10可為非對稱式數位用戶迴路(asymmetric digital subscriber line,ADSL)系統、電力通訊(power line communication,PLC)系統、同軸電纜的乙太網路(Ethernet over coax,EOC)等有線通訊系統。或者,通訊系統10可為區域無線網路(wireless local area network,WLAN)、數位視訊廣播(Digital Video Broadcasting,DVB)系統、長期演進(Long Term Evolution,LTE)系統、先進長期演進(LTE-advanced,LTE-A)系統、第五代(5th generation,5G)系統等無線通訊系統。舉例來說,網路端可為區域無線網路中的存取點(access point,AP)。此外,網路端及通訊裝置可設置於行動電話、筆記型電腦等裝置中,但不限於此。
通訊裝置可為用戶端(user equipment,UE)、低成本裝置(例如機器型態通訊(machine type communication,MTC)裝置)、裝置對裝置(device-to-device,D2D)通訊裝置、窄頻物聯網(narrow-band IoT,NB-IoT)裝置、行動電話、筆記型電腦、平板電腦、電子書、可攜式電腦系統或以上所述裝置之結合。此外,根據傳輸方向,可將網路端(例如細胞或控制細胞的基地台)及通訊裝置分別視為傳送端或接收端。舉例來說,對於一上鏈路(uplink,UL)而言,通訊裝置為傳送端而網路端為接收端;對於一下鏈路(downlink,DL)而言,網路端為傳送端而通訊裝置為接收端。
第2圖為本發明實施例一通訊裝置20的示意圖。通訊裝置20可用來實現第1圖中的網路端或通訊裝置,但不限於此。通訊裝置20包括至少一處理電路200、至少一儲存裝置210以及至少一通訊介面裝置220。至少一處理電路200可包含有一微處理器或一特定應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)。至少一儲存裝置210可包含有任一資料儲存裝置,用來儲存程式代碼214,至少一處理電路200可透過至少一儲存裝置210讀取及執行程式代碼214。舉例來說,至少一儲存裝置210可包含有用戶識別模組(Subscriber Identity Module,SIM)、唯讀式記憶體(Read-Only Memory,ROM)、快閃記憶體(Flash Memory)、隨機存取記憶體(Random-Access Memory,RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROM/DVD-ROM/BD-ROM)、磁帶(magnetic tape)、硬碟(hard disk)、光學資料儲存裝置(optical data storage device)、非揮發性儲存裝置(non-volatile storage device)、非暫態電腦可讀取介質(non-transitory computer-readable medium)(例如具體介質(tangible media))等,而不限於此。至少一通訊介面裝置220可包含有一無線收發器,其是根據至少一處理電路200的處理結果,用來傳送及接收訊號(例如資料、訊號、訊息及/或封包)。
根據習知技術,若不使用(或不支持)基於空間重用的傳輸,通訊裝置會因為以下情況而降低傳輸效率。在通道中,當通訊裝置偵測到其他通訊裝置所傳送封包的接收功率準位時,通訊裝置比較接收功率準位及空閒通道評估(Clear Channel Assessment,CCA)訊號偵測的一臨界值。若接收功率準位大於臨界值,在通道中,通訊裝置不執行傳送封包的運作。
若使用(或支持)基於空間重用的傳輸,通訊裝置可在以下狀況中提升傳輸效率。在通道中,當通訊裝置偵測到其他通訊裝置所傳送封包的接收功率準位時,通訊裝置比較接收功率準位及一功率偵測參數
。若接收功率準位小於功率偵測參數
,不論接收功率準位是否大於空閒通道評估訊號偵測的臨界值,在通道中,通訊裝置可執行傳送封包的運作。也就是說,空間重用使重疊基本服務集(Overlap Basic Service Set, OBSS)的無線資源可被重複使用。根據功率偵測參數
、最大功率偵測參數
、最小功率偵測參數
及參考傳輸功率準位
,針對空間重用的傳輸,通訊裝置傳送封包的最大傳輸功率準位
可被計算。最大傳輸功率準位
可根據以下列方程式被獲得:
(式1)
根據方程式(式1),當功率偵測參數
小於或等於最小功率偵測參數
,以及其他通訊裝置所傳送封包的接收功率準位小於功率偵測參數
時,其他通訊裝置傳送封包的運作不會干擾通訊裝置執行基於空間重用的傳送。因此,最大傳輸功率準位
可無約束的(unconstrained)被決定。
第3圖為本發明實施例用於重疊基本服務集的一調整規則30的示意圖。第3圖描述功率偵測參數
及傳輸功率準位
間的關係。斜線區域300表示功率偵測參數
及傳輸功率準位
間的允許關係。當功率偵測參數
小於最小功率偵測參數
時,傳輸功率準位
可無約束的被決定。當功率偵測參數
在最大功率偵測參數
及最小功率偵測參數
之間時,根據功率偵測參數
,傳輸功率準位
可被決定。舉例來說,若功率偵測參數
為一固定值,傳輸功率準位
也為一固定值。需注意的是,較大的功率偵測參數
可提升基於空間重用的傳輸的機會,例如因為偵測到的接收功率準位只要小於功率偵測參數
,通訊裝置即可傳輸封包。然而,根據第3圖,較大的功率偵測參數
會對應於較小的傳輸功率準位
,導致接收端難以成功接收通訊裝置所傳輸的封包。此外,斜線310的斜率可為1。也就是說,若功率偵測參數
及傳輸功率準位
為第3圖的虛線所示,功率偵測參數
及最小功率偵測參數
間的差值320可等於傳輸功率準位
及參考傳輸功率準位
間的差值330。
IEEE 802.11ax標準僅說明功率偵測參數
由通訊裝置決定,以及最大功率偵測參數
及最小功率偵測參數
由一基地台(例如一存取點(access point))決定。此外,參考傳輸功率準位
為傳輸功率準位
的參考值(例如在IEEE 802.11ax標準中被定義)。然而,IEEE 802.11ax標準未說明如何決定這些參數,也未說明針對空間重用的傳輸,如何決定(計算)傳輸功率準位。此外,IEEE 802.11ax標準未說明基於空間重用的傳輸及傳輸速率間的關係。
空間重用包含有兩種機制。第一種機制為基於重疊基本服務集(Overlap Basic Service Set,OBSS)功率偵測的空間重用,以及第二種機制為基於空間重用參數的空間重用。針對基於重疊基本服務集功率偵測的空間重用,本發明不僅提出傳送端的傳輸功率控制(transmit power control),也提出關聯於調變及編碼策略(Modulation and coding scheme,MCS)的選擇(例如調整傳輸速率)。因此,如何處理基於空間重用的傳送的問題可被解決。
第4圖為本發明實施例一流程40之流程圖,用於一通訊裝置中,用來處理基於空間重用的傳輸。流程40其包含以下步驟:
步驟400:開始。
步驟402:在一通道中,偵測一第二通訊裝置所傳送一第一封包的一接收功率準位。
步驟404:根據該接收功率準位,決定一最小調降值。
步驟406:根據一參考傳輸功率準位,決定一最大調降值。
步驟408:根據該最大調降值及該最小調降值,決定是否在該通道中,傳送一第二封包到一第三通訊裝置。
步驟410:結束。
根據流程40,在第一通訊裝置傳送第二封包到第三通訊裝置前,第一通訊裝置偵測其他通訊裝置(例如第二通訊裝置)是否在通道中執行傳輸。在通道中,若第一通訊裝置偵測到第二通訊裝置所傳送的第一封包,第一通訊裝置偵測第一封包的接收功率準位。接著,第一通訊裝置根據接收功率準位決定(計算)最小調降值,以及根據參考傳輸功率準位(例如參考傳輸功率準位
)決定(計算)最大調降值。根據最大調降值及最小調降值,第一通訊裝置決定是否在通道中,傳送第二封包到第三通訊裝置。也就是說,當決定是否在通道中傳送第二封包時,第一通訊裝置不僅避免干擾第二通訊裝置(考慮最小調降值),也避免第三通訊裝置難以成功接收第二封包(考慮最大調降值)。因此,流程40可減少不必要的封包傳送。第一通訊裝置可有效的執行基於空間重用的傳輸。
流程40的實現方式不限於以上所述。以下實施例可應用於流程40。
在一實施例中,若最大調降值小於最小調降值,在通道中,第一通訊裝置停止傳送第二封包到第三通訊裝置。在一實施例中,若最大調降值大於或等於最小調降值,根據最小調降值及參考傳輸功率準位,第一通訊裝置決定(計算)第二封包的傳輸功率準位。接著,在通道中,根據傳輸功率準位,第一通訊裝置傳送第二封包到第三通訊裝置。也就是說,在通道中,為了不干擾其他通訊裝置(例如第二通訊裝置)的傳輸,以及第三通訊裝置可成功接收第二封包,最大調降值應大於或等於最小調降值。根據上述實施例,第一通訊裝置所計算第二封包的傳輸功率準位
,以及當最大調降值大於或等於最小調降值時,第二封包的傳輸功率準位
可根據以下方程式被獲得:
(式2)
; (式3)
其中
為最大調降值,以及
為最小調降值。
在一實施例中,根據參考傳輸功率準位,第一通訊裝置決定最大調降值,其中最大調降值
可根據以下方程式被獲得:
;
(式5)
其中
為第二封包的預設傳輸功率準位,以及
為用於第二封包的傳輸功率準位的一允許調降值。
在一實施例中,第一通訊裝置屬於第一基本服務集(Basic Service Set,BSS)。在一實施例中,第二通訊裝置屬於不同於第一基本服務集的第二基本服務集。在一實施例中,第二通訊裝置的第二基本服務集屬於空間重用群組(Spatial Reuse Group,SRG)或非空間重用群組(non Spatial Reuse Group,non-SRG)。舉例來說,若第二基本服務集屬於空間重用群組,以及在傳輸機會(Transmit opportunity,TXOP)的時間區間中,通道可容納複數個封包(例如N個封包
),最小調降值
可根據以下方程式被獲得:
(式6)
在一實施例中,第三通訊裝置屬於第一基本服務集。也就是說,第一通訊裝置與第三通訊裝置屬於相同的基本服務集。
在一實施例中,若最大調降值小於最小調降值,根據最大調降值及最小調降值,第一通訊裝置決定一偏移值。根據偏移值及預設傳輸速率,第一通訊裝置決定第二封包的傳輸速率。根據最小調降值及參考傳輸功率準位,第一通訊裝置決定第二封包的傳輸功率準位。在通道中,根據傳輸速率及傳輸功率準位,第一通訊裝置傳送第二封包到第三通訊裝置。也就是說,當最大調降值小於最小調降值(即第一通訊裝置所決定第二封包的傳輸功率準位較低)時,根據基於空間重用的傳輸,第三通訊裝置難以成功接收第一通訊裝置所傳送的第二封包。在此情況下,透過決定(例如調整)第二封包的傳輸速率,第一通訊裝置可增加最大調降值,以提升基於空間重用的傳輸的機會。
根據方程式(式8),偏移值為最大調降值及最小調降值間的差值。也就是說,偏移值為最大調降值應被增加的數值,以降低第三通訊裝置可成功接收第二封包的傳輸功率準位。
在一實施例中,根據調變及編碼策略(Modulation and coding scheme,MCS),預設傳輸速率被決定。在一實施例中,調變及編碼策略被儲存在一表格中。表格的列包含有影響傳輸速率的因素(例如調變方式、編位元速率、空間流數及頻寬),以及表格的行包含有調變及編碼策略的索引。換言之,不同調變及編碼策略的索引對應於具有不同因素的一組合,以及對應於不同傳輸速率。
第5圖為本發明實施例一關聯表50。關聯表50包含有調變及編碼策略的索引及偏移值。根據調變及編碼策略的索引及偏移值,傳輸速率的調降值可被獲得。舉例來說,若對應於預設傳輸速率的調變及編碼策略的索引為MCS
0,以及偏移值為0分貝,傳輸速率的調降值為m
00。若對應於預設傳輸速率的調變及編碼策略的索引為MCS
i,以及偏移值為j分貝,傳輸速率的調降值為m
ij。此外,在關聯表50中,D為偏移值的上限,即
。
在一實施例中,在關聯表50中,傳輸速率的調降值可為調變及編碼策略的索引的調降值。舉例來說,當對應於預設傳輸功率的調變及編碼策略的索引為MCS
i,以及偏移值為j分貝時,m
ij=1表示第二封包的傳輸速率可為MCS
i-1所對應的傳輸功率。
在一實施例中,當偏移值大於0,以及第二通訊裝置的第二基本服務集屬於空間重用群組時,若在傳輸機會的時間區間中,通道可容納複數個封包(例如N個封包
),第二封包的傳輸功率準位
及偏移值
可根據以下方程式被獲得:
(式10)
;
(式11)
本領域具通常知識者當可依本發明的精神加以結合、修飾及/或變化以上所述的實施例,而不限於此。前述的陳述、步驟及/或流程(包含建議步驟)可透過裝置實現,裝置可為硬體、軟體、韌體(為硬體裝置與電腦指令與資料的結合,且電腦指令與資料屬於硬體裝置上的唯讀軟體)、電子系統、或上述裝置的組合,其中裝置可為通訊裝置20。上述流程中任一者可被編譯成程式代碼214。
硬體可為類比電路、數位電路及/或混合式電路。例如,硬體可為特定應用積體電路、現場可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、可程式化邏輯元件(programmable logic device)、耦接的硬體元件,或上述硬體的組合。在其他實施例中,硬體可為通用處理器(general-purpose processor)、微處理器、控制器、數位訊號處理器(digital signal processor,DSP),或上述硬體的組合。
軟體可為程式代碼的組合、指令的組合及/或函數(功能)的組合,其儲存於一儲存單元中,例如一電腦可讀取介質(computer-readable medium)。舉例來說,電腦可讀取介質可為用戶識別模組、唯讀式記憶體、快閃記憶體、隨機存取記憶體、光碟唯讀記憶體(CD-ROM/DVD-ROM/BD-ROM)、磁帶、硬碟、光學資料儲存裝置、非揮發性儲存單元(non-volatile storage unit),或上述元件的組合。電腦可讀取介質(如儲存單元)可以內建地方式耦接於至少一處理器(如與電腦可讀取介質整合的處理器)或以外接地方式耦接於至少一處理器(如與電腦可讀取介質獨立的處理器)。上述至少一處理器可包含有一或多個模組,以執行電腦可讀取介質所儲存的軟體。程式代碼的組合、指令的組合及/或函數(功能)的組合可使至少一處理器、一或多個模組、硬體及/或電子系統執行相關的步驟。
電子系統可為系統單晶片(system on chip,SoC)、系統級封裝(system in package,SiP)、嵌入式電腦(computer on module,CoM)、電腦可程式產品、裝置、行動電話、筆記型電腦、平板電腦、電子書、可攜式電腦系統,以及通訊裝置 20。
綜上所述,本發明提供一種裝置及方法,用來處理基於空間重用的傳輸。通訊裝置計算傳輸功率準位的最大調降值及傳輸功率準位的最小調降值,以決定是否執行基於空間重用的傳輸。因此,如何處理基於空間重用的傳輸的問題可獲得解決。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10:無線通訊裝置
20:通訊裝置
200:至少一處理電路
210:至少一儲存電路
214:程式代碼
220:至少一通訊介面裝置
30:用於重疊基本服務集的調整規則
300:斜線區域
310:斜線
320:差值
330:差值
40:流程
400、402、404、406、408、410:步驟
50:關聯表
第1圖為本發明實施例一無線通訊系統的示意圖。
第2圖為本發明實施例一通訊裝置的示意圖。
第3圖為本發明實施例用於重疊基本服務集的一調整規則的示意圖。
第4圖為本發明實施例一流程的流程圖。
第5圖為本發明實施例一關聯表。
40:流程
400、402、404、406、408、410:步驟
Claims (9)
- 一種第一通訊裝置,用來處理基於空間重用(spatial reuse)的傳輸,包含有: 至少一儲存裝置;以及 至少一處理電路,耦接於該至少一儲存裝置,其中該至少一儲存裝置儲存,以及該至少一處理電路被設定以執行以下指令: 在一通道中,偵測一第二通訊裝置所傳送一第一封包的一接收功率準位; 根據該接收功率準位,決定一最小調降值; 根據一參考傳輸功率準位,決定一最大調降值;以及 根據該最大調降值及該最小調降值,決定是否在該通道中,傳送一第二封包到一第三通訊裝置。
- 如請求項1所述的通訊裝置,其中該指令另包含有: 若該最大調降值小於該最小調降值,在該通道中,停止傳送該第二封包到該第三通訊裝置。
- 如請求項1所述的通訊裝置,其中根據該最大調降值及該最小調降值,決定是否傳送該第二封包的該指令包含有: 若該最大調降值大於或等於該最小調降值,根據該最小調降值及該參考傳輸功率準位,決定該第二封包的一傳輸功率準位;以及 在該通道中,根據該傳輸功率準位,傳送該第二封包到該第三通訊裝置。
- 如請求項1所述的通訊裝置,其中該第一通訊裝置屬於一第一基本服務集(Basic Service Set,BSS)。
- 如請求項4所述的通訊裝置,其中該第二通訊裝置屬於不同於該第一基本服務集的一第二基本服務集。
- 如請求項5所述的通訊裝置,其中該第二通訊裝置的該第二基本服務集屬於一空間重用群組(Spatial Reuse Group,SRG)或一非空間重用群組(non Spatial Reuse Group,non-SRG)。
- 如請求項4所述的通訊裝置,其中該第三通訊裝置屬於該第一基本服務集。
- 如請求項1所述的通訊裝置,根據該最大調降值及該最小調降值,決定是否傳送該第二封包的該指令包含有: 若該最大調降值小於該最小調降值,根據該最大調降值及該最小調降值,決定一偏移值; 根據該偏移值及一預設傳輸速率,決定該第二封包的一傳輸速率; 根據該最小調降值及該參考傳輸功率準位,決定該第二封包的一傳輸功率準位;以及 在該通道中,根據該傳輸速率及該傳輸功率準位,傳送該第二封包到該第三通訊裝置。
- 如請求項8所述的通訊裝置,其中根據一調變及編碼策略(Modulation and coding scheme,MCS),該預設傳輸速率被決定。
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