掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

用于无线系统中的波束形成反馈的方法和装置

文献发布时间:2023-06-19 11:49:09


用于无线系统中的波束形成反馈的方法和装置

本申请是申请日为2016年10月14日、申请号为201680060419.3、发明名称为“用于无线系统中的波束形成反馈的方法和装置”的PCT发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开一般涉及无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)。更具体地,本公开涉及在基于分组的无线系统(例如,IEEE 802.11)中的用于正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)和多用户多输入多输出(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,MU-MIMO)上行链路反馈发送的帧格式。

背景技术

IEEE 802.11ac支持在从接入点(Access Point,AP)到站(Station,STA)的下行链路(DownLink,DL)方向上经由MU多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)使用空间自由度的MU发送。为了提高性能,IEEE802.11ax正考虑在下行链路以及发送是从STA到AP的上行链路方向上与MU-MIMO一起添加正交频分多址(OFDMA)。

发明内容

技术问题

本公开提供了用于使能WLAN中的波束形成反馈以提高性能的UL MU发送的管理和调度。

技术方案

本公开的实施例提供用于使能WLAN中的波束形成反馈的UL MU发送的管理和调度。

在一个实施例中,提供了用于在WLAN中发送的STA。STA包括控制器和收发器。该收发器被配置为从WLAN中的AP接收信道探测序列,该信道探测序列包括:包括指示发送反馈报告的STA的信息的空数据分组通知帧(Null Data Packet Announcement frame,NDPA)和触发反馈报告的发送的触发帧(Trigger Frame,TF)。该收发器还进一步被配置为响应于TF的接收而将反馈报告发送到AP。

在另一实施例中,提供了用于在WLAN中发送的AP。AP包括控制器和可操作地连接到控制器的收发器。该控制器被配置为生成包括指示发送反馈报告的STA的信息的NDPA和触发来自STA中的至少一个STA的反馈报告的发送的TF。该收发器被配置为发送包括NDPA和TF的信道探测序列。

在又一个实施例中,提供了一种用于在WLAN中操作AP的方法。该方法包括生成:包括指示发送反馈报告的STA的信息的NDPA和触发来自在NDPA中指示的STA中的至少一个STA的反馈报告的发送的TF。该方法还包括发送包括NDPA和TF的信道探测序列。

根据以下附图、说明和权利要求书,其它技术特征对于本领域技术人员来说可能是显而易见的。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点,现在参考以下结合附图的描述,其中相同的附图标记表示相同的部分:

图1示出了根据本公开的说明性实施例的示例无线网络;

图2a示出了根据本公开的说明性实施例的示例AP;

图2b示出了根据本公开的说明性实施例的示例STA;

图3示出了根据本公开的说明性实施例的用于管理组合的OFDMA和MU-MIMO信令的信道探测过程的信号流程图;

图4示出了本公开的实施例的信号流程图,其中TF指令STA将它们的信道探测反馈报告分段成将要在一个TXOP内传送的两个片段;

图5示出了本公开的实施例的信号流程图,其中TF指令STA将它们的信道探测反馈报告分段成将要在两个不同的TXOP内传送的两个片段;

图6示出了本公开的实施例的信号流程图,其中完成反馈报告的分段以使得反馈报告的每个分段是自包含的(self-contained);

图7示出了根据本公开的一些实施例的HE NDPA帧的帧格式的实施例;

图8示出了根据本公开的一些实施例的基于STA信息字段中的MCS级子字段的STA的操作方法的流程图;

图9示出了根据本公开的一些实施例的用于启动信道探测过程的AP的操作方法的流程图;

图10示出了根据本公开的实施例的MU禁用指示符或标志的时序图;

图11示出了根据本公开的实施例的MU禁用指示符或标志的时序图;以及

图12示出了根据本公开的实施例的提供倒计数过程的示例的时序图。

具体实施方式

在进行下面的详细描述之前,阐述贯穿本专利文件中使用的某些词语和短语的定义可以是有利的。术语“耦合”及其派生词指的是两个或更多个元素之间的任何直接或间接通信,不管这些元素是否与彼此物理接触。术语“发送”、“接收”和“通信”以及其派生词包括直接和间接的通信。术语“包括”和“包含”以及其派生词意味着包括但不限于。术语“或”是包括的,意味着和/或。短语“与……相关联”以及其派生词意味着包括、被包括在……内、与……互相联系、包含、被包含在……内、连接到……或与……连接、耦合到……或与……耦合、与……可通信、与……协作、交织、并置、接近、绑定到……或与……绑定、具有、具有……的属性、与……有关系等。术语“控制器”是指控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分。这种控制器可以用硬件或硬件和软件和/或固件的组合来实施。与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或分布式的,无论是本地还是远程。当与项目列表一起使用时,短语“至少一个”意味着可以使用的一个或多个所列项目的不同组合,并且可能仅需要列表中的一个项目。例如,“A、B和C中的至少一个”包括以下组合中的任何一种:A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。

而且,下面描述的各种功能可以由一个或多个计算机程序来实施或支持,该一个或多个计算机程序中的每一个由计算机可读程序代码形成并体现在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”指的是适配于在合适的计算机可读程序代码中实施的计算机程序、软件组件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或其一部分中的一个或多个。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码,其包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质,诸如只读存储器(ReadOnly Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、硬盘驱动器、光盘(Compact Disc,CD)、数字视频光盘(Digital Video Disc,DVD)或任何其它类型的存储器。“非瞬时性”计算机可读介质排除传输瞬时性电信号或其它信号的有线、无线、光学或其它通信链路。非瞬时性计算机可读介质包括数据可以被永久存储的介质和数据可以被存储并且随后被重写的介质,诸如可重写光盘或可擦除存储器设备。

贯穿本专利文件提供了对其它某些词语和短语的定义。本领域的普通技术人员应该理解,在许多情况下(如果不是绝大多数情况下),这样的定义适用于此类定义的词语和短语的在先使用以及未来使用。

以下讨论的图1至图12以及用来描述本专利文件中的本公开的原理的各种实施例仅作为说明,并且不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解,本公开的原理可以以任何适当布置的系统或设备来实施。

本公开的实施例认识到下行链路多用户MIMO(DownLink Multi-User MIMO,DLMU-MIMO)允许接入点(AP)将独立数据流同时发送到多个站(STA)。DL MU-MIMO的主要优势在于,在由于其相对较低的数据速率而在空中占用太多时间的情况下,具有有限的功能的STA不会降低整体网络吞吐量。MIMO特别是DL MU-MIMO受益于反馈(例如,信道探测)。下行链路上的正交频分多址(OFDMA)也促进向多个STA的同时的低数据速率发送,并且还受益于反馈,尽管不是以用于DL MU-MIMO的粒度。因此,本公开的实施例使能OFDMA和DL MU-MIMO。具体而言,本公开的实施例解决与用于OFDMA和MU-MIMO两者的信道探测有关的问题。

图1示出了根据本公开的示例无线网络100。图1中所示的无线网络100的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下,可以使用无线网络100的其它实施例。

如图1所示,无线网络100包括接入点(AP)101和103。AP 101和103与至少一个网络130(诸如,互联网、专有的互联网协议(Internet Protocol,IP)网络或其它数据网络)通信。

AP 101为AP 101的覆盖区域120内的多个站(STA)111至114提供对网络130的无线接入。AP 101-103可以使用WiFi或其它WLAN通信技术与彼此通信并且与STA111至STA 114通信。

取决于网络类型,可以代替“接入点”或“AP”而使用其它熟知的术语,诸如“路由器”或“网关”。为了方便起见,在本专利文件中使用术语“AP”来指代提供对远程终端的无线接入的网络基础设施组件。在WLAN中,假设AP也竞争无线信道,AP也可以被称为STA。并且,取决于网络类型,可以代替“站”或“STA”而使用其它熟知的术语,诸如“移动站”、“用户站”、“远程终端”、“用户装备”、“无线终端”或“用户设备”。为了方便起见,在本专利文件中使用术语“站”和“STA”来指代无线地接入AP或在WLAN中竞争无线信道的远程无线装备,不管STA是移动设备(诸如,移动电话或智能手机)还是通常被认为的固定设备(诸如,台式计算机、AP、媒体播放器、固定传感器、电视机等)。

虚线表示覆盖区域120和125的近似范围,为了说明和解释的目的,覆盖区域120和125示出为近似的圆形。应当清楚地理解,与AP相关联的覆盖区域(诸如,覆盖区域120和125)可以具有包括不规则形状的其它形状,这取决于AP的配置以及与自然和人为障碍相关联的无线电环境中的变化。

如下面更详细描述的,AP中的一个或多个可以包括用于管理WLAN中的MU-MIMO和OFDMA信道探测的电路和/或编程。虽然图1示出了无线网络100的一个示例,但是可以对图1进行各种改变。例如,无线网络100可以以任何合适的布置包括任何数量的AP和任何数量的STA。并且,AP 101可以直接与任何数量的STA通信并且向这些STA提供对网络130的无线宽带接入。类似地,AP 101-103中的每一个可以直接与网络130通信,并且向STA提供直接无线宽带接入。进一步,AP 101和/或103可以提供对诸如外部电话网络或其它类型的数据网络的其它的或附加的外部网络的接入。

图2a示出了根据本公开的示例AP 101。图2A中所示的AP 101的实施例仅用于说明,并且图1的AP 103可以具有相同或相似的配置。但是,AP具有各种各样的配置,并且图2A不将本公开的范围限制为AP的任何特定实施方式。

如图2a所示,AP 101包括多个天线204a-204n、多个RF收发器209a-209n、发送(transmit,TX)处理电路214和接收(receive,RX)处理电路219。AP 101还包括控制器/处理器224、存储器229、以及回程或网络接口234。

RF收发器209a-209n从天线204a-204n接收诸如由网络100中的STA发送的信号的传入RF信号。RF收发器209a-209n对传入RF信号进行下变频以生成IF或基带信号。IF或基带信号被传送到RX处理电路219,该RX处理电路219通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路219将经处理的基带信号发送到控制器/处理器224以供进一步处理。

TX处理电路214从控制器/处理器224接收模拟或数字数据(诸如,语音数据、网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路214对传出的基带数据进行编码、复用和/或数字化以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器209a-209n从TX处理电路214接收传出的经处理的基带或IF信号,并将基带或IF信号上变频为经由天线204a-204n发送的RF信号。

控制器/处理器224可以包括控制AP 101的整体操作的一个或多个处理器或其它处理设备。例如,根据熟知的原理,控制器/处理器224可以控制通过RF收发器209a-209n、RX处理电路219和TX处理电路214的正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。控制器/处理器224也可以支持附加功能,诸如更高级的无线通信功能。例如,控制器/处理器224可以支持波束形成或定向路由操作,其中来自多个天线204a-204n的传出信号被不同地加权以有效地将输出信号转向期望的方向。控制器/处理器224还可以支持OFDMA操作,其中将传出信号分配给不同接收者(例如,不同的STA 111-114)的子载波的不同子集。控制器/处理器224可以在AP 101中支持各种其它功能中的任何一种,包括在相同发送机会中的DL MU-MIMO和OFDMA的组合。在一些实施例中,控制器/处理器224包括至少一个微处理器或微控制器。

控制器/处理器224还能够运行驻留在存储器229(诸如OS)中的程序和其它过程。控制器/处理器224可以根据运行处理的要求将数据移入或移出存储器229。

控制器/处理器224还被耦合到回程或网络接口234。回程或网络接口234允许AP101通过回程连接或通过网络与其它设备或系统进行通信。接口234可以支持通过任何合适的有线或无线的(多个)连接的通信。例如,接口234可以允许AP 101通过有线或无线局域网或者通过与更大的网络(诸如,互联网)的有线或无线连接通信。接口234包括支持通过有线或无线连接(诸如,以太网或RF收发器)的通信的任何合适的结构。

存储器229被耦合到控制器/处理器224。存储器229的一部分可以包括RAM,并且存储器229的另一部分可以包括闪存存储器或其它ROM。

如下面更详细描述的,AP 101可以包括用于管理WLAN中的信道探测过程的电路和/或编程。虽然图2a示出了AP 101的一个示例,可以对图2a进行各种改变。例如,AP 101可以包括图2a中所示的任何数量的每个组件。作为具体示例,接入点可以包括多个接口234,并且控制器/处理器224可以支持路由功能以在不同网络地址之间路由数据。作为另一具体示例,虽然示出为包括TX处理电路214的单个实例和RX处理电路219的单个实例,但AP 101可以包括每一个(诸如,每个RF收发器一个)的多个实例。可替换地,诸如在传统AP中,可以仅包括一个天线和RF收发器路径。并且,图2A中的各种组件可以被组合、进一步细分或省略,并且可以根据特定需求添加附加的组件。

图2b示出了根据本公开的示例STA 111。图2b中所示的STA 111的实施例仅用于说明,并且图1的STA 111-STA 115可以具有相同或相似的配置。然而,STA具有各种各样的配置,并且图2b不将本公开的范围限制为STA的任何特定的实施方式。

如图2b中所示,STA 111包括(多个)天线205、射频(Radio Frequency,RF)收发器210、TX处理电路215、麦克风220和接收(RX)处理电路225。STA 111还包括扬声器230、控制器/处理器240、输入/输出(input/output,I/O)接口(Interface,IF)245、触摸屏250、显示器255和存储器260。存储器260包括操作系统(operating system,OS)261和一个或多个应用262。

RF收发器210从(多个)天线205接收由网络100的AP发送的传入RF信号。RF收发器210将传入RF信号下变频以生成中频(Intermediate Frequency,IF)或基带信号。IF或基带信号被传送到RX处理电路225,其通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路225将经处理的基带信号发送到扬声器230(诸如,用于语音数据)或发送到控制器/处理器240用于进一步处理(诸如,用于网络浏览数据)。

TX处理电路215接收来自麦克风220的模拟或数字语音数据或来自控制器/处理器240的其它传出基带数据(诸如,网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路215对传出基带数据进行编码、复用和/或数字化以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器210从TX处理电路215接收传出的经处理的基带或IF信号,并将基带或IF信号上变频为经由天线205发送的RF信号。

控制器/处理器240可以包括一个或多个处理器并且运行存储在存储器260中的基本OS程序261,以便控制STA 111的整体操作。在一个这样的操作中,根据熟知的原理,控制器/处理器240控制通过RF收发器210、RX处理电路225和TX处理电路215的正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。控制器/处理器240还可以包括被配置为提供WLAN中的信道探测过程的管理的处理电路。在一些实施例中,控制器/处理器240包括至少一个微处理器或微控制器。

控制器/处理器240还能够运行驻留在存储器260中的其它过程和程序,诸如用于管理WLAN中的信道探测过程的操作。控制器/处理器240可以根据运行处理的要求将数据移入或移出存储器260。在一些实施例中,控制器/处理器240被配置为运行多个应用262,诸如用于信道探测的应用,包括基于接收到的空数据分组通知(NDPA)和空数据分组(Null DataPacket,NDP)的反馈计算,并响应于触发帧(TF)发送波束形成反馈报告。控制器/处理器240可以基于OS程序261或响应于从AP接收到的信号来操作多个应用262。控制器/处理器240还被耦合到I/O接口245,I/O接口245向STA 111提供连接到诸如膝上型计算机和手持式计算机的其它设备的能力。I/O接口245是这些附件与主控制器/处理器240之间的通信路径。

控制器/处理器240还被耦合到触摸屏250和显示器255。STA 111的操作员可以使用触摸屏250将数据输入到STA 111中。显示器255可以是液晶显示器、光发光二极管显示器或能够呈现诸如,来自网站的文本和/或至少有限图形的其它显示器。

存储器260被耦合到控制器/处理器240。存储器260的一部分可以包括随机存取存储器(RAM),并且存储器260的另一部分可以包括闪存存储器或其它只读存储器(ROM)。

尽管图2b示出了STA 111的一个示例,可以对图2b进行各种改变。例如,图2b中的各种组件被组合、进一步细分或省略,并且可以根据特定需要添加附加的组件。在具体示例中,STA 111可以包括用于与AP 101进行MIMO通信的任意数量的天线205。在另一示例中,STA 111可以不包括语音通信,或者控制器/处理器240可以被划分为多个处理器,诸如一个或多个中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)和一个或多个图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)。并且,虽然图2b示出了配置为移动电话或智能电话的STA 111,STA可以被配置为作为其它类型的移动或固定设备来操作。

图3示出了用于管理用于组合的OFDMA和MU-MIMO信令的信道探测过程的信号流程图300。信道探测序列301从AP 101被发送到STA 111-STA116。尽管STA 115-STA 116未在图1中示出,它们可能类似于STA 111-114。可以理解的是,系统中可以存在更多或更少的STA。信道探测序列301包括高效率(High Efficiency,HE)空数据分组通知帧(NDPA)302、HE空数据分组帧(NDP)304和HE触发帧(TF)306。TF 306还可以被称为作为波束形成报告轮询帧。

在实施例中,NDPA 302标识被调度为发送信道探测反馈报告的一个或多个STA111-STA 116。对于每个这样的标识的STA,NDPA 302指令STA执行信道估计,即计算信道探测反馈(其可以被称为压缩的波束形成报告)。NDPA 302还指示要计算和传送的反馈报告的类型(例如,单个用户(Single User,SU)MIMO、MU-MIMO、信道质量指示符(Channel QualityIndicator,CQI)),指示在SU-MIMO或MU-MIMO的情况下将要计算反馈处的子载波粒度Ng(例如,4或16),并且指示反馈带宽(例如,计算反馈的多个资源单元(Resource Unit,RU))。NDPA 302还可以包括标识NDPA的探测对话令牌。探测对话令牌可被其它帧(诸如,TF 306)使用以向STA指示该帧正在引用由探测对话令牌标识的NDPA 302。

在实施例中,NDP 304包括可被STA 111-STA 116使用以计算所请求的信道探测反馈的导频信号。响应于接收到TF 306,TF 306指令STA 111-STA 116的子集它们将要向AP101发送其计算的信道探测反馈信息。也就是说,在TF 306中被标识的STA 111-STA 116的子集被触发以将其信道探测反馈报告传送到AP 101。信道探测反馈报告可以是压缩的波束形成反馈报告并且在NDPA中被标识。也可以说TF 306征求信道探测反馈报告。TF 306还包括用于STA 111-STA 116的信道探测反馈报告发送的资源分配(或调度)信息。例如,TF 306可以指令STA 111和STA 112它们将要发送信道探测反馈报告,并且TF 306可以包括用于每个给定的STA用来进行发送的信道资源分配(例如,分配的时间、频率或空间资源)。在一些实施例中,TF 306可以分配UL MU-MIMO或UL OFDMA帧(例如,资源单元、调制和编码方案(Modulation and Coding Scheme,MCS)索引、MIMO模式和空间流索引)的资源以供每个标识的STA使用。在一些实施例中,所有信道探测反馈报告在指定的时隙中发送,并且仅由TF306分配频率和空间资源。

TF 306可额外地包括标识特定NDPA 302的探测对话令牌,以便告知STA响应于所标识的NDPA 302而计算的信道反馈信息应被发送。信道探测序列301中的帧中的每一个可以通过短帧间间隔(Short Inter-Frame Spacing,SIFS)307分开。

在NDPA 302中标识的STA 111-STA 116中的每个STA在接收时解码NDPA 302,并确定AP 101期望的反馈的类型以及计算SU/MU-MIMO反馈处的子载波粒度和反馈带宽。然后,每个标识的STA使用NDP 304来估计信道并准备NDPA 302所请求的信道探测反馈报告。由TF306标识的STA 111-STA 116中的每个STA(其可以是与NDPA 302中标识的STA不同的STA的子集)被触发以使用TF 306中指示的信道资源为每个标识的STA传送信道反馈报告发送308。在一些实施例中,在进行信道反馈报告发送308之前,STA可以等待时期xIFS 312,该时期xIFS 312可以是在接收到TF 306之后的一个SIFS 307。虽然信道反馈报告发送308在图3中仅示出频率差异,可以理解空间差异也可以被用在它们的发送中,例如,经由MU-MIMO。

在一些实施例中,多个TF 306可以与相同的NDPA 302相关联,并且每个TF 306可以触发来自STA 111-116的STA的不同子集以发送它们的信道反馈报告发送308。例如,当没有足够的频率和空间资源可用于在NDPA 302中标识的所有STA在一个时间段期间发送信道反馈报告发送308时,这可能是方便的。图3示出了两个TF 306被用于在两个时间段期间触发信道反馈报告发送308的实施例。在一些实施例中,如图3所示,信道探测过程可以发生在一个发送机会(transmit opportunity,TXOP)310内。

图4-图6示出了其中TF 306可以指令STA将其信道探测反馈报告分段为两个或更多个片段(或部分)的实施例的信号流程图。在一些情况下,可以基于来自TF 306的明确指示对信道探测反馈进行分段。多个片段可以在一个TXOP期间传送,或者它们可以跨多个TXOP传播。可以响应于不同的TF 306来传送多个片段中的每一个。跨越多个帧分离信道探测反馈报告的能力提供了AP 101处的调度灵活性,以在具有最小填充的一个发送帧中在UL信道上复用来自STA的不同大小的反馈报告。尽管图4和图5示出了具有两个片段的实施例,但应理解,在其它实施例中,信道反馈报告可以被分成任意数量的片段。

图4示出了本公开的实施例的信号流程图400,其中使用多个TF 306来调度将其信道探测反馈报告分段为将要在一个TXOP 310内传送的两个片段的一些STA。应当理解,在其它实施例中,可以使用多于两个的片段。如上所述,NDPA 302标识STA 111-STA 115中的每一个,并且包括用于进行信道探测的指令与信道探测参数。随后,第一TF 306指令STA 111和STA 112在帧402期间发送信道反馈报告发送308(如图3所示)。第一TF 306中指示的持续时间不足以使STA 113和STA 114发送它们的完整信道反馈报告,因此它们将在帧402期间对其反馈报告进行分段并传送第一信道反馈报告片段发送314。第二TF 306指令STA 113和STA 114在帧404期间传送它们的第二信道反馈报告片段发送314,并且指令STA 115在帧404期间传送信道反馈报告发送308。如上所述,每个STA被分配用于信道反馈报告发送的不同信道资源。

图5示出了本公开的实施例的信号流程图500,其中TF 306指令STA将它们的信道探测反馈报告分段成将要在两个不同的TXOP 310中传送的两个片段。图5的实施例基本上类似于图4,除了在第一TXOP 310和第二TXOP 310之间经过时间段502之外。第一TF 306指令STA 113和STA 114在帧504期间发送它们的第一信道反馈报告片段发送314。在经过时间段502之后,在第二TXOP 310期间,第二TF 306指令STA 113和STA 114在帧506期间发送它们的第二信道反馈报告片段发送314。在一些实施例中,TF 306可以包含NDPA 302的探测对话令牌以便向STA发信号通知TF 306正在征求响应于NDPA 302而计算的反馈信息。在其它实施例中,第一TF 306不包含NDPA 302的探测对话令牌,但随后的TF 306确实包含探测对话令牌。

图6示出了本公开的实施例的信号流程图600,其中反馈报告的分段被完成,使得反馈报告的每个片段是自包含的,因为AP 101可以解码反馈报告并找出关于信道状态的一些信息。响应于其它TF 306而从STA接收到的连续片段完成反馈报告。例如,反馈报告的第一片段可以包含基于一些RU或带宽的一些部分的粗略反馈信息。响应于另一TF 306,STA可以传送包含用于在第一反馈报告中报告的RU的反馈信息的提炼或者针对未在第一反馈报告中发送的带宽的其它部分的反馈的反馈报告的第二片段。

如图6所示,不同的反馈报告片段314携带针对80MHz带宽的不同部分的反馈。第一反馈报告片段314携带40MHz带宽部分602的反馈信息,并且第二反馈报告片段314携带40MHz带宽部分604的反馈信息。每个反馈报告是自包含的,即它通信传达可由AP 101解码用来协调波束形成、OFDMA或两者的有用的反馈信息。这两个片段在被组合时通信传达AP101可用来提炼发送器可用的信道知识的完整信道的反馈信息。

图7示出了根据本公开的一些实施例的HE NDPA帧302的帧格式700的实施例。HENDPA帧302包括帧控制字段、持续时间字段、发送器地址(Transmitter Address,TA)字段、STA的数量(a number of STAs,Num STAs)字段、反馈信息字段、每个STA的STA信息字段和FCS字段。HE NDPA 302寻址至少一个STA,例如STA 111-STA 114之一。

Num STAs字段列出在HE NDPA帧302中寻址的STA的数量。寻址的STA预期收听并准备在反馈信息字段中指示的类型的信道探测反馈。反馈信息字段由以下子字段组成:反馈标志、反馈类型和探测对话令牌。反馈标志子字段是一位标志,其指示所有涉及的STA是否共享相同的反馈类型子字段。探测对话令牌子字段指示HE NDP帧304中的探测序列的索引,并且在随后的触发帧中引用NDPA 302。在一些情况下,HE-NDPA 302可以在NDPA帧302自身中指示反馈报告分段。在这种情况下,反馈类型字段将携带针对每个STA的此信息。

表1示出了反馈标志子字段的位的含义的示例。

【表1】

STA信息字段1至N提供关于反馈要求的STA特定信息。每个STA信息字段具有以下子字段:STA ID、Nc索引、Nr索引和反馈类型。STA ID、Nc索引和Nr索引字段与802.11ac中的超高吞吐量(Very High Throughput,VHT)NDPA帧中的相应字段具有相同的含义。反馈类型字段具有以下子字段:资源单元反馈类型、SNR反馈分辨率、波束形成矩阵反馈分辨率和带宽。

表2示出了资源单元反馈类型字段的位映射到期望的反馈类型的示例。

【表2】

表3示出了SNR反馈分辨率字段的可能的值的示例。

【表3】

表4示出了波束形成矩阵反馈分辨率字段的可能值。在另一示例中,波束形成矩阵反馈分辨率字段指示应该用于针对波束形成矩阵的反馈的子载波分辨率。

【表4】

表5示出了带宽字段的可能值的示例。当带宽被指示为40、80或160MHz时,反馈计算的操作以20MHz的分辨率被执行。也就是说,在40、80或160MHz的整个带宽内,将在20MHz的每个子带上重复反馈计算操作。在一些实例中,可以通过在特定大小的带宽中指示开始和结束资源单元位置来用信号通知带宽。例如,由NDPA和NDP使用的带宽中的26个音调的开始和结束资源单元。

【表5】

MCS级字段指示AP 101希望STA实现的MCS索引。在估计从AP 101到其自身的信道之后,每个STA将检查MCS级字段中指示的MCS索引是否能够被实现。如果它能够被实现,STA将通过STA MU-MIMO/OFDMA帧提供期望的反馈信息。否则,STA将当前的反馈信息发送向后推。STA将不会传送反馈信息,直到下一个HE NDPA触发帧到达并且可以达到所指示的MCS级。

如果反馈信息字段中的反馈标志子字段为0,则STA信息字段中的反馈类型子字段将不存在。否则,每个STA在HE NDPA触发帧中按照在STA ID字段中指示的相同顺序从相应的STA信息字段中提取信息。

图8示出了基于STA信息字段中的MCS级子字段的STA的操作方法800的流程图。在框802处,STA从来自HE NDPA触发帧的MCS级子字段中提取信息。在框804处,STA根据如由NDPA帧所指令的上述参数来执行信道估计。在框806处,STA确定其是否可以实现在框802处提取的MCS级。如果是,则在框808处,STA在UL MU-MIMO/OFDMA帧中传送反馈信息。如果在方框806,STA确定其不能实现在方框802提取的MCS级,则在方框810处STA保持在网络分配向量(Network Allocation Vector,NAV)等待状态。

在STA上行链路MU-MIMO/OFDMA反馈发送中的HE触发帧的帧格式可以与触发UL MU发送的触发帧类似,其包含清楚地标识该触发帧用于反馈发送的标识符。也就是说,触发帧指定用于每个STA的资源分配,包括MCS和STA需要在上行链路上发送的其它信息。该反馈触发标识符可以是每个STA或应用于在触发帧中指示的所有STA。HE触发帧可以额外地指示是否必须对反馈信息进行分区或分段。N位指示符指示反馈报告是否将要被分段成将要被发送的多个片段以响应于多个触发。用于N位发送的零值指示没有分段。非零值指示分段部分的数量。例如,如果N=2,则二进制值01指示两个片段、二进制值10指示4个片段、并且二进制值11被保留。

图9示出了根据本公开的实施例的用于发起信道探测过程的AP的操作的方法900的流程图。在一些实施例中,控制器/处理器224可处理帧的生成以及来自信道探测反馈报告的信道反馈信息的标识和推导。TX处理电路214结合RF收发器209a-209n可以处理到STA的发送,并且RX处理电路219结合RF收发器209a-209n可以处理来自STA的接收。

在框902处,AP生成HE-NDPA帧。如上所述,HE-NDPA帧可以标识一个或多个STA,指示要准备的每个标识的STA的反馈报告的类型,并且包括标识HE-NDPA帧的探测对话令牌。

在框904处,AP生成HE-NDP帧。如上所述,HE-NDP帧可以包含可以被STA用来基于在HE-NDPA中提供的信息来计算信道探测反馈信息的导频。

在判定框906处,如果选择了分段,则方法900移动到框908,并且AP生成TF。例如,在判定框906中,AP可以确定STA是否正在对信道探测反馈报告进行分段。在另一示例中,STA可以决定对其信道探测反馈报告进行分段并且可以向AP发信号通知它们打算这样做。如上所述,TF标识将要发送信道探测反馈报告的一个或多个STA,指示哪些STA要将其反馈报告分段,并且将信道资源分配给用于其反馈报告的发送的每个STA。TF可以包含指示TF与哪个NDPA相关联使得STA知道要传送哪个反馈报告或分段反馈报告的探测对话令牌。

如果在判定框906处没有选择分段,则方法900移动到框910,并且AP生成TF,如上所述,该TF标识将发送信道探测反馈报告的一个或多个STA,并且将信道资源分配给用于其反馈报告的发送的每个STA。在一些实施例中,TF可以包含指示TF与哪个NDPA相关联使得STA知道要传送哪个反馈报告的探测对话令牌。

在框912处,AP向至少一个STA发送包括HE-NDPA、HE-NDP和至少一个TF的信道探测序列。

在框914处,AP根据包含在HE-NDPA和TF中的参数从至少一个STA接收信道探测反馈报告。AP标识来自信道探测反馈报告的信道状态信息。如上所述,该反馈可以通过每个STA的一个或多个片段中的一个或多个TXOP来接收。在一些实施例中,AP可以组合来自多个片段的信息以导出一个信道探测反馈报告,并且在其它实施例中,可以从每个单独的片段导出信道探测反馈信息并且使用来自其它片段的信息来提炼信道探测反馈信息。

在本公开的其它实施例中,诸如STA 111-STA 114中的一个STA可以具有获得用于到诸如AP 101的AP的上行链路(UpLink,UL)发送的信道资源的多个手段。例如,根据例如当STA使用单个用户(SU)手段与AP通信时可能是有用的的增强型分布式信道接入(EnhancedDistributed Channel Access EDCA)规则,STA 111-STA 114和AP 101可以使用信道竞争。可替换地,AP 101可以调度用于STA 111-STA 114的UL发送,当STA 111-STA 114正在使用诸如MU-MIMO或OFDMA的MU UL手段与AP 101进行通信时其可能是有用的。在一些实施例中,STA可能能够在获得UL信道资源的不同手段之间切换。

在这些实施例中,STA 111可以使用指示符(例如,称为“MU-禁用”指示符)来告诉AP 101停止调度用于任何UL发送的STA 111。STA将MU-禁用设置为假以恢复通过AP的调度。这些实施例还提供了一种机制和变型,其中以MU模式操作的STA 111不会通过自己竞争信道,而是等待由AP 101调度以用于数据发送。这些实施例还提供了一种机制,其中如果没有针对AP 101调度达规定的时间段(例如,基于定时器的退出),则STA 111可以自主地退出MU模式。在另一示例中,STA 111可以在不必等待任何计时器期满的情况下、但是出于其它原因(例如,需要立即被服务的高QoS类业务的到达,或者需要在诸如蓝牙的另一接口上接收分组(例如,共存标准))而退出MU模式,。

图10示出了根据本公开的实施例的MU禁用指示符或标志的时序图1000。附接到AP101的STA 111-STA 114中的STA可以向AP 101发信号通知其暂时不可用于通过使用MU禁用指示符或标志由AP 101来调度以用于UL发送。例如,如图10的时间段1002中所示,将MU禁用指示符设置为真可以向AP 101指示该STA不可用于被调度以用于UL发送。接收到MU禁用真指示符时,AP可以将STA从要被调度的STA列表中移除。如时间段1004所示,STA可以通过将MU禁用指示符设置为假来恢复通过AP的上行链路调度(即,返回到MU启用模式)。

在实施例中,MU禁用指示符可以在多位元素或容器(container)(例如,接收操作模式指示符元素)中被携带。具有MU禁用标志的这些容器被携带或搭载在源自STA的数据或控制帧中。在另一实施例中,MU禁用指示符可以作为PHY容器或前导码之一(例如,SIG-A或SIG-B字段)中的一位被直接携带。

图11示出了根据本公开的实施例的MU禁用指示符或标志的时序图1100。当STA以MU启用模式操作并且没有被授予任何上行链路接入(即,尚未被AP调度以用于UL发送)达一定的预定义时间限制(或倒计数时期)1102时,那么STA可以通过将MU禁用指示符设置为真来自主地退出MU启用模式操作,如在时间段1104中所示,并且可以回退到其中STA使用通常的EDCA规则竞争信道的SU模式操作(即,MU禁用模式)。

STA可以在其处于MU启用模式的任何时间开始倒计数时期1102,并且没有接收到包含用于STA执行UL发送的资源分配的TF。图12示出了根据本公开的实施例的提供倒计数过程的示例的时序图1200。如图12所示,STA可以接收包含针对其它STA但不用于其自身的资源分配的TF,并且可以继续倒计数时期1102。当倒计数时期1102结束并且STA将MU禁用指示符设置为真时,STA可以以SU模式帧将这通信传达给AP。倒计数时期1102的长度可以基于预定义的固定值或在0与预定义值之间绘制的随机数

在一些实施例中,如果STA在倒计数时期1102结束之前从调度用于STA的UL发送的AP接收到TF,则STA冻结其倒计数时。如果STA在其调度的UL发送结束之后仍然有数据留在队列中以用于到AP的UL发送,则其可以恢复倒计数时期1102。如果STA在其调度的UL发送期间清空其数据队列,则其可以保持在MU启用模式,直到更多数据进入用于UL发送的队列,此时STA可以开始新的倒计数时期1102。

在STA已经进入MU禁用模式操作的一些实施例中,禁用的范围限于数据发送。也就是说,STA仍然可以由AP调度以对于任何先前接收的DL数据帧在UL中传送确认(ACK帧)。

在STA处于MU启用模式操作中的一些实施例中,STA可以出于各种原因而决定退出MU启用模式操作并竞争信道。也就是说,STA不一定等待倒计数时期1102期满,如图11所示。例如,当需要快速服务的高QoS类业务到达时,或者当STA需要在另一接口上接收分组时,STA可以这样做。在获得对信道的接入时,STA可以向AP传送业务帧,该AP也携带被设置为真的MU禁用指示符。

尽管已经用示例性实施例描述了本公开,但是可以向本领域技术人员提出各种改变和修改。意图是本公开包括落入所附权利要求的范围内的这些改变和修改。

本申请中的任何描述都不应理解为意味着任何特定的元素、步骤或功能是必须包含在权利要求范围内的基本元素。专利主题的范围仅由权利要求定义。而且,没有任何权利要求旨在援引35 U.S.C.§112(f)除非确切的词语“用于……装置”后面跟着一个分词。

相关技术
  • 用于无线系统中的波束形成反馈的方法和装置
  • 用于无线系统中的波束形成反馈的方法和装置
技术分类

06120113063589