TWI651981B - 無線通訊方法及相關電子設備 - Google Patents

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楊統勝
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洪崑健
徐永平
劉劍函
昇泉 胡
易志熹
湯姆士艾德華 皮爾二世
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Abstract

一種無線通訊方法及電子設備，該無線通訊方法包括：在通道上執行一次資源單元分配，在所述一次資源單元分配過程中將第一資源單元和第二資源單元分配給站點，其中，所述第一資源單元與所述第二資源單元不同。通過使用所述無線通訊方法，資料吞吐量可得到改進。

Description

無線通訊方法及相關電子設備
本申請涉及無線通訊領域，特別是涉及一種無線通訊方法及相關電子設備。
IEEE 802.11是用於在Wi-Fi頻帶(2.4GHz、3.6GHz、5GHz及60GHz)上實現無線局域網(WLAN)通訊的媒體存取控制(MAC)和實體層(PHY)的規範。該標準為無線網路產品使用Wi-Fi頻帶提供了基礎。例如，IEEE 802.11ac是802.11標準家族中的無線網路標準，可以在5GHz頻帶上提供高吞吐量的WLAN。在IEEE 802.11 ac標準中，提出了明顯更寬的通道頻寬(20MHz、40MHz、80MHz和160MHz)。高效WLAN研究組(HEWSG)是IEEE 802.11工作組內的研究組，用於研究頻譜效率的改進以提高無線設備在高密度場景中的系統吞吐量。TGax是因應HEW SG而形成的，其任務是致力於IEEE 802.11ax標準，802.11ax標準是IEEE 802.11ac標準的後續標準。
IEEE 802.11ax標準尋求在密集的部署環境下提高吞吐量。具體地，已引入上行鏈路(UL)和下行鏈路(DL)用戶聚合以提高網路效率。用於非接入點(AP)站點(station)的通過UL正交頻分多址(OFDMA)的傳輸，可以緩解衝突，並且還可以增強諸如吞吐率和延遲時間等性能。對於單用戶(SU)OFDMA應用，所述單用戶(站點)用來與通道內接入點(AP)通訊的調製和編碼方案主要由頻域上的最差信噪比(signal to noise ratio,SNR)決定，而這會極大地影響通訊品質。因此，需要新型方案以實現站點(station)使用不同MCS與AP通訊。
本發明的一個目的是提供一種無線通訊方法和相關的電子設備來解決上述問題。
根據本發明的實施例，公開一種無線通訊方法，包括：在通道上執行一次資源單元分配；在所述一次資源單元分配中，向站點分配第一資源單元和第二資源單元，其中所述第一資源單元不同於所述第二資源單元。
根據本發明一實施例，公開一種無線通訊方法，包括：使用資源單元中的第一流以及第一調製和編碼方案，用於使站點在通道中通訊；以及使用所述資源單元中的第二流以及第二調製和編碼方案，用於使所述站點在所述通道中通訊，其中，所述第二流和所述第一流不同，且所述第二調製和編碼方案與所述第一調製和編碼方案不同。
根據本發明一實施例，公開一種電子設備，包括：存儲設備，用於存儲程式碼；以及處理器，用以執行所述程式碼；其中，當所述程式碼被所述處理器載入並執行時，所述程式碼指示所述處理器執行以下步驟：在通道上執行一次資源單元分配；在所述一次資源單元分配中，向站點分配第一資源單元和第二資源單元，其中所述第一資源單元不同於所述第二資源單元。
根據本發明的一實施例，公開一種電子設備，包括：存儲設備，用於存儲程式碼；以及處理器，用以執行所述程式碼；其中，當所述程式碼被所述處理器載入並執行時，所述程式碼指示所述處理器執行以下步驟：使用資源單元中的第一流以及第一調製和編碼方案，用於使站點在通道中通訊；以及使用所述資源單元中的第二流以及第二調製和編碼方案，用於使所述站點在所述通道中通訊，其中，所述第二流和所述第一流不同，且所述第二調製和編碼方案與所述第一調製和編碼方案不同。
本發明通過在通道上執行資源單元分配，可以向站點分配不同的資 源單元。因此，通過使用本發明的無線通訊方法，資料吞吐量可得到改進。
SNR‧‧‧信噪比
QAM‧‧‧正交振幅調製
RU1-RU11‧‧‧資源單元1-11
RUX‧‧‧資源單元
STA、STA’‧‧‧站點
BW‧‧‧帶寬
FREQ1-4‧‧‧頻率1-4
MCS‧‧‧調製和編碼方案
500‧‧‧電子設備
501‧‧‧處理器
502‧‧‧存儲設備
第1圖是根據本發明第一實施例在通道CH1上執行的無線通訊方法的示意圖。
第2圖是根據本發明的第二實施例在通道CH2上執行的無線通訊方法的示意圖。
第3圖是根據本發明第三實施例在通道CH3上執行的無線通訊方法的示意圖。
第4圖是根據本發明第四實施例在通道CH4上執行的無線通訊方法的示意圖。
第5圖是根據本發明實施例用於執行上述無線通訊方法的電子設備500的示意圖。
在說明書及後續的專利申請範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域一般技術人員應可理解，電子設備製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一元件。本說明書及後續的權利要求並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的權利要求當中所提及的『包含』是開放式的用語，故應解釋成『包含但不限定於』。此外，『耦接』一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置電性連接於第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。
第1圖是根據本發明第一實施例在通道CH1上執行的無線通訊方法的示意圖。通道CH1佔據從頻率FREQ1到頻率FREQ2範圍的頻帶。為使站點與接入 點AP(第1圖中未示)通訊，該頻帶被均等地劃分為為四個子頻帶，分別對應資源單元RU1、RU2、RU3和RU4，這四個子頻帶具有相同的帶寬BW。在另一實施方式中，資源單元RU1、RU2、RU3和RU4所對應的子頻帶的帶寬BW也可以不同。應當注意的是，由頻率FREQ1和FREQ2決定的頻帶寬度不是本發明的限制條件。第1圖所示的頻帶中包括的RU的數目僅用於解釋和說明的目的，可以根據實際應用中的頻帶寬度來調整。根據AP和站點間的先前通訊，AP可獲知通道CH1的狀態，第1圖的上部展示了通道CH1的狀態。如第1圖所示，通道CH1的狀態，例如信噪比(SNR)，在較低的頻帶和較高的頻帶較差(SNR大致為22dB)，而在頻帶中間部分狀態較好(SNR大致為38dB)。通常來說，對於單用戶(SU)正交頻分多址(OFDMA)應用，站點STA的調製和編碼方案(MCS)由通道CH1的最差SNR決定；例如，當通道CH1的最差SNR大約為22dB時，站點STA與AP通訊的MCS使用64QAM(正交幅度調製)。本發明所提供的無線通訊方法執行資源單元分配，從而將RU1、RU2、RU3、RU4分配給站點STA，其中，RU1、RU2、RU3、RU4中的每一個所使用的MCS均基於通道CH1的狀態。例如，資源單元RU1使用64QAM，資源單元RU2使用256QAM，資源單元RU3使用1024QAM，資源單元RU4使用64QAM，如第1圖所示。上述示例可適用於SU-OFDMA應用，但是，這不是本發明的限制條件。對於多用戶(MU)OFDMA應用，本發明提供的無線通訊方法執行RU分配，從而將資源單元RU1、RU2、RU3和RU4分配給多個站點。例如，資源單元RU1和RU2可被分配給一個通訊站點，資源單元RU3被分配給另一個通訊站點，且資源單元RU4被分配給又一個通訊站點，其中RU1、RU2、RU3和RU4中的每一個所使用的MCS均基於通道CH的狀態。
第2圖是根據本發明的第二實施例在通道CH2上執行的無線通訊方法的示意圖。通道CH2佔據從頻率FREQ3到頻率FREQ4範圍的頻帶。為使站點與接入點AP(第2圖中未示)通訊，該頻帶被均等地劃分為四個子頻帶，分別對應資 源單元RU5、RU6、RU7和RU8。應當注意的是，包含頻率FREQ3和FREQ4的頻帶寬度不是本發明的限制條件。第2圖所示的頻帶中的RU的數目僅用於解釋和說明的目的，可以根據實際應用中的頻帶的寬度來調整。根據AP和站點間的先前通訊，AP可獲知通道CH2的狀態。第2圖的上部描繪了通道CH2的狀態。如第2圖所示，通道CH2的狀態，例如信噪比(SNR)，在更低的頻帶和更高的頻帶較差(SNR大致為22dB)，而在頻帶中間部分狀態較好(SNR大致為38dB)。為了提高通訊品質，AP可以響應於與資源單元RU5、RU6、RU7和RU8通訊的子頻帶的SNR來調整傳輸功率。例如，AP可使用較高的傳輸功率(例如，如第2圖所示的+3dB)在資源單元RU5和RU8中進行通訊，而使用較低的傳輸功率(例如，第2圖所示的+1dB)與資源單元RU6和RU7通訊。如第2圖所示，所有資源單元RU5、RU6、RU7和RU8都被分配給用於與AP通訊的站點STA’，即用於SU-OFDMA應用。與第1圖的實施例的描述類似，第2圖的實施例的無線通訊方法也可以應用於MU-OFDMA應用。例如，資源單元RU5和RU7可被分配給一個站點，資源單元RU6可被分配給另一個站點，資源單元RU8可被分配給又一個站點。與第1圖中描述的實施例類似，每個資源單元RU5、RU6、RU7和RU8使用的MCS均是基於根據通道CH2的狀態。應當注意的是，本實施例中關於資源單元RU5、RU6、RU7和RU8中每一個的傳輸功率僅用於說明解釋性目的，而不應被認為是本發明的限制條件。
第3圖是根據本發明第三實施例在通道CH3上執行的無線通訊方法的示意圖。通道CH3佔據從頻率FREQ5到頻率FREQ6範圍的頻帶。為使站點與接入點AP(第3圖中未示)通訊，該頻帶被均等地劃分為三個子頻帶，分別對應資源單元RU9、RU10和RU11。應當注意的是，由頻率FREQ5和FREQ6決定的頻帶寬度不是本發明的限制條件。第3圖所示的頻帶中的RU的數目僅用於解釋和說明的目的，可以根據實際應用中的頻帶的寬度來調整。如第3圖所示，對於MU-OFDMA 應用，資源單元RU9和RU10被分配給站點STA1，RU11被分配給站點STA2。與第1圖的實施例的描述類似，第3圖的實施例的無線通訊方法也可以應用於SU-OFDMA應用。例如，所有的資源單元RU9、RU10和RU11可被分配給站點STA1或者站點STA2。通道CH3上的資源單元RU9、RU10和RU11中的任意一個均可以包括不同數量的通訊流(stream)，然而，這不是本發明的限制條件。例如，如第3圖所示，資源單元RU9中包括六個通訊流，資源單元RU10中包括四個通訊流，並且資源單元中RU11包括兩個通訊流。通過不同的流，AP可以使用不同的傳輸功率與站點(即STA1或STA2)通訊。更具體地，AP在資源單元RU9中與站點STA1通訊，其中，資源單元RU9的六個流均使用+1dB的傳輸功率。AP在資源單元RU10中與站點STA1通訊，其中，資源單元RU10的四個流均使用+2dB的傳輸功率。AP在資源單元RU11中與站點STA2通訊，其中，資源單元RU11的第一流使用+1dB的傳輸功率，而資源單元RU11的第二流使用+2dB的傳輸功率。如第1圖和第2圖中的實施例所述，資源單元RU9、RU10和RU11使用的MCS均是基於通道CH3的狀態。例如，資源單元RU9的MCS使用256QAM，資源單元RU10的MCS使用64QAM，而資源單元RU11的MCS使用1024QAM。以上描述僅僅是以解釋說明為目的，而不應被認為是本發明的限制條件。
對於第1圖、第2圖和第3圖所示的實施例的無線通訊方法，每個RU可以使用不同的編碼方案，即不同的低密度奇偶校驗碼(LDPC)或二進位卷積碼(BBC)。同樣，每個RU可以使用不同的循環冗餘碼校驗(CRC)或速率調適(rate adaptation)來進行通訊。此外，在站點利用多於一個RU來與AP通訊的情況下，例如第3圖的實施例中的站點STA1，站點STA1可以針對資源單元RU9和RU10使用相同或不同的編碼率。例如，當資源單元RU9和RU10採用不同的MCS(即如第3圖所示的64QAM和256QAM)時，站點STA1可以使用相同的編碼率與AP通訊，以降低發射器/接收器的複雜度。而當資源單元RU9和RU10利用相同的 MCS時，站點STA1也可以針對每個RU使用不同的編碼率來與AP通訊。
第4圖是根據本發明第四實施例在通道CH4上執行的無線通訊方法的示意圖。如第4圖所示，通道CH4佔據的頻帶僅包括一個資源單元RUX，RUX包括四個通訊流。應當注意的是，包括在資源單元RUX中的流的數目僅用於說明性目的，而不是本發明的限制條件。當通道上僅有一個資源單元(即RUX)時，資源單元RUX中的流可以被分配給多個站點以進行通訊。例如，第一流和第二流可以被分配給站點STA3，第三流和第四流可以被分配給站點STA4。通常來說，分配給同一站點的流必須使用相同的MCS。然而，在本實施例中，分配給同一站點的流也可以使用不同的MCS。例如，第一流使用調製和編碼方案MCS1，而第二流使用調製和編碼方案MCS2，並且第一流和第二流都分配給站點STA3。如在第3圖的實施例中所提到的，經由不同的流，AP可通過不同的傳輸功率與站點(即STA3或STA4)通訊。例如，如第4圖所示，AP在第一流和第二流中分別使用不同的傳輸功率(即POWER1和POWER2)與站點STA3通訊。
對於如第1圖至第4圖中各實施例相關的無線通訊方法，用於指示資源單元分配(或流分配)以及傳輸功率的資訊可以承載在用於上行鏈路(UL)或者下行鏈路(DL)OFDMA應用的觸發訊框或者高效(HE)多使用者(MU)封包中。
第5圖是根據本發明實施例用於執行上述無線通訊方法的電子設備500的示意圖。電子設備500可包括處理器501和存儲程式碼PROG的存儲設備502。當處理器501載入並執行程式碼PROG時，可執行如第1圖至第4圖中各實施例的無線通訊方法。所屬領域具有通常知識者在閱讀上述段落之後，可以容易理解處理器501的工作過程。因此為了簡潔性考慮，詳細的說明在此不再贅述。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。

Claims (20)

  1. 一種無線通訊方法，包括：在通道上執行一次資源單元分配；在所述一次資源單元分配中，向站點分配第一資源單元和第二資源單元，其中所述第一資源單元不同於所述第二資源單元；在所述第一資源單元中，使用第一傳輸功率與所述站點通訊；以及在所述第二資源單元中，使用第二傳輸功率與所述站點通訊，其中，所述第二傳輸功率與所述第一傳輸功率不同。
  2. 如專利申請範圍第1項所述的無線通訊方法，還包括：使用第一調製和編碼方案(MCS)用於所述站點在所述第一資源單元中通訊；以及使用第二調製和編碼方案用於所述站點在所述第二資源單元中通訊，其中，所述第二調製和編碼方案與所述第一調製和編碼方案不同。
  3. 如專利申請範圍第2項所述的無線通訊方法，還包括：使用第一循環冗餘碼校驗用於所述站點在所述第一資源單元中通訊；以及使用第二循環冗餘碼校驗用於所述站點在所述第二資源單元中通訊，其中，所述第二循環冗餘碼校驗與所述第一循環冗餘碼校驗不同。
  4. 如專利申請範圍第2項所述的無線通訊方法，還包括：按照特定編碼率對第一資料編碼，以用於在所述第一資源單元中通訊；以及按照所述特定編碼率對第二資料編碼，以用於在所述第二資源單元中通訊。
  5. 如專利申請範圍第1項所述的無線通訊方法，還包括：按照第一編碼率對第一資料編碼，以用於在所述第一資源單元中通訊；以及按照第二編碼率對第二資料編碼，以用於在所述第二資源單元中通訊，其中，所述第二編碼率與所述第一編碼率不同。
  6. 如專利申請範圍第1項所述的無線通訊方法，其中所述第一資源單元包括多個流，所述第二資源單元包括多個流，並且所述方法還包括：使用所述第一資源單元中第一數量的流，用於使所述站點進行通訊；以及使用所述第二資源單元中第二數量的流，用於使所述站點進行通訊，其中，所述第二資源單元的流的所述第二數量與所述第一資源單元的流的所述第一數量不同。
  7. 如專利申請範圍第1項所述的無線通訊方法，還包括：使用第一速率調適，用於所述站點在所述第一資源單元中通訊；以及使用第二速率調適，用於所述站點在所述第二資源單元中通訊，其中，所述第二速率調適與所述第一速率調適不同。
  8. 如專利申請範圍第1項所述的無線通訊方法，其中，指示所述一次資源單元分配的資訊承載在觸發訊框或高效多使用者封包中。
  9. 一種無線通訊方法，包括：使用資源單元中的第一流以及第一調製和編碼方案，用於使站點在通道中通訊；以及使用所述資源單元中的第二流以及第二調製和編碼方案，用於使所述站點在所 述通道中通訊，其中，所述第二流和所述第一流不同，且所述第二調製和編碼方案與所述第一調製和編碼方案不同。
  10. 如專利申請範圍第9項所述的無線通訊方法，還包括：在所述第一流中，使用第一傳輸功率與所述站點通訊；以及在所述第二流中，使用第二傳輸功率與所述站點通訊，其中，所述第二傳輸功率與所述第一傳輸功率不同。
  11. 如專利申請範圍第9項所述的無線通訊方法，還包括：使用第一循環冗餘碼校驗用於所述站點在所述第一流中通訊；以及使用第二循環冗餘碼校驗用於所述站點在所述第二流中通訊，其中，所述第二循環冗餘碼校驗與所述第一循環冗餘碼校驗不同。
  12. 如專利申請範圍第9項所述的無線通訊方法，還包括：使用所述資源單元中的第三流以及第三調製和編碼方案，用於使另一站點在所述通道中通訊；其中，所述第三流和所述第一流不同，且所述第三調製和編碼方案與所述第一調製和編碼方案不同。
  13. 一種電子設備，包括：存儲設備，用於存儲程式碼；以及處理器，用以執行所述程式碼；其中，當所述程式碼被所述處理器載入並執行時，所述程式碼指示所述處理器執行以下步驟： 在通道上執行一次資源單元分配；在所述一次資源單元分配中，向站點分配第一資源單元和第二資源單元，其中所述第一資源單元不同於所述第二資源單元；在所述第一資源單元中，使用第一傳輸功率與所述站點通訊；以及在所述第二資源單元中，使用第二傳輸功率與所述站點通訊，其中，所述第二傳輸功率與所述第一傳輸功率不同。
  14. 如專利申請範圍第13項所述的電子設備，其中，所述程式碼指示所述處理器進一步執行以下步驟：使用第一調製和編碼方案用於所述站點在所述第一資源單元中通訊；以及使用第二調製和編碼方案用於所述站點在所述第二資源單元中通訊，其中，所述第二調製和編碼方案與所述第一調製和編碼方案不同。
  15. 如專利申請範圍第14項所述的電子設備，其中，所述程式碼指示所述處理器進一步執行以下步驟：按照特定編碼率對第一資料編碼，以用於在所述第一資源單元中通訊；以及按照所述特定編碼率對第二資料編碼，以用於在所述第二資源單元中通訊。
  16. 如專利申請範圍第13項所述的電子設備，其中，所述程式碼指示所述處理器進一步執行以下步驟：按照第一編碼率對第一資料編碼，以用於在所述第一資源單元中通訊；以及按照第二編碼率對第二資料編碼，以用於在所述第二資源單元中通訊，其中，所述第二編碼率與所述第一編碼率不同。
  17. 如專利申請範圍第13項所述的電子設備，其中，所述第一資源單元包括多個流，且所述第二資源單元包括多個流，所述程式碼指示所述處理器進一步執行以下步驟：使用所述第一資源單元中第一數量的流，用於使所述站點進行通訊；以及使用所述第二資源單元中第二數量的流，用於使所述站點進行通訊，其中，所述第二資源單元的流的所述第二數量與所述第一資源單元的流的所述第一數量不同。
  18. 一種電子設備，包括：存儲設備，用於存儲程式碼；以及處理器，用以執行所述程式碼；其中，當所述程式碼被所述處理器載入並執行時，所述程式碼指示所述處理器執行以下步驟：使用資源單元中的第一流以及第一調製和編碼方案，用於使站點在通道中通訊；以及使用所述資源單元中的第二流以及第二調製和編碼方案，用於使所述站點在所述通道中通訊，其中，所述第二流和所述第一流不同，且所述第二調製和編碼方案與所述第一調製和編碼方案不同。
  19. 如專利申請範圍第18項所述的電子設備，其中，所述程式碼指示所述處理器進一步執行以下步驟：在所述第一流中，使用第一傳輸功率與所述站點通訊；以及在所述第二流中，使用第二傳輸功率與所述站點通訊，其中，所述第二傳輸功率與所述第一傳輸功率不同。
  20. 如專利申請範圍第18項所述的電子設備，其中，所述程式碼指示所述處理器進一步執行以下步驟：使用所述資源單元中的第三流以及第三調製和編碼方案，用於使另一站點在所述通道中通訊；其中，所述第三流與所述第一流不同，且所述第三調製和編碼方案與所述第一調製和編碼方案不同。
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