用于WIFI多链路装置的PPDU传输方法

相关引用

本申请要求于2019年10月3日提交的美国临时专利申请号62/909,831的优先权，其整体内容在此通过参考纳入其中。

技术领域

本发明涉及无线通信，以及更具体地，涉及由WIFI多链路装置(multi-linkdevice，MLD)采用的物理层协议数据单元(PPDU)传输方法。

背景技术

在WIFI多链路操作(multi-link operation，MLO)中，在包括一个存取点(AP)以及一个非AP站(STA)的两个MLD之间存在多个链路，其占有了不同的无线电频率(RF)频带。这些链路可以单独地操作来增加整体吞吐量与/或改善连接稳定性。关于MLO的同步模式，MLD可以同步多个链路的传输(TX)时序与/或接收(RX)时序。然而，每一链路基于多个参数有其自身的性能，包括频宽(bandwidth，BW)、空间流的数目(NSS)、调制以及编解码方案(modulation and coding mechanism，MCS)等。链路的性能可以不同。因此，对于这些链路上待传输的相同的上层内容，物理层协议数据单元(PPDU)长度可以不同，从而导致PPDU结束时间不对齐。

在一些情况下可能发生PPDU结束时间不对齐。在第一情况下，在高性能链路以及低性能链路上执行复制传输。由于链路性能差异，在不同链路上传输的相同内容导致不同的PPDU长度。在第二情况下，低性能链路的PPDU先传输以及高性能链路的PPDU后传输。由于链路性能差异以及传输时序差异，高性能链路剩下的数据不足以满足与低性能链路的PPDU同步的PPDU长度需求。在第三情况下，PPDU采用第一链路上的80％数据，以及由于不确定的第二链路传输使传输器来加载更多数据到早期时序传输机会的事实，后续在第二链路上传输剩下的20％数据导致更短的PPDU。

因此，需要新颖的PPDU传输设计，其可以处理任何前述提到的情况来帮助WIFIMLD来实现多个链路的PPDU结束时间对齐。

发明内容

本发明目的之一是提供一种WIFI多链路装置采用的物理层协议数据单元(PPDU)传输方法。例如，所提出的PPDU传输方法可以在任何前述提到的情况下，实现多个链路的PPDU结束时间对齐。

根据本发明的第一方面，公开了一种示例性PPDU传输方法，所述PPDU传输方法包括：由WIFI多链路装置对齐多个链路的参数来约束所述多个链路采用相同的性能用于PPDU传输，其中所述多个链路中的一个链路支持的最高性能不同于所述多个链路中的另一个链路支持的最高性能；以及经由所述多个链路传输多个PPDU，其中在相同的参数下生成并传输每一个PPDU，以及对齐所述多个PPDU的传输的结束时间瞬间。

根据本发明的第二方面，公开了一种示例性PPDU传输方法，所述PPDU传输方法包括：设置多个链路中每一个链路的参数来使所述多个链路具有不同的性能用于PPDU传输，其中所述多个链路中的一个链路的参数不同于所述多个链路中的另一个链路的参数，以及所述多个链路中的所述一个链路的所述最高性能高于所述多个链路中的所述另一个链路支持的最高性能；由WIFI多链路装置设置内容来确保经由所述多个链路中的所述一个链路传输的所述第一PPDU的传输的结束时间瞬间与经由所述多个链路的所述另一个链路传输的第二PPDU的传输的结束时间瞬间被对齐，所述内容经由所述多个链路中的所述一个链路传输的第一PPDU来携带；以及经由所述多个链路传输多个PPDU，其中一个PPDU经由所述多个链路的每一个链路来传输，以及所述多个PPDU包括所述第一PPDU以及所述第二PPDU。

根据本发明的第三方面，公开了一种示例性PPDU传输方法，所述PPDU传输方法包括：设置多个链路中每一个链路的参数来使所述多个链路的具有不同的性能用于PPDU传输，其中所述多个链路中的一个链路的参数不同于所述多个链路中的另一个链路的参数，以及所述多个链路中的所述一个链路支持的最高性能高于所述多个链路中的所述另一个链路支持的最高性能；以及由WIFI多链路装置经由所述多个链路传输PPDU，其中经由所述多个链路中的所述另一个链路传输一个PPDU，以及经由所述多个链路中的所述一个链路传输多个PPDU，来确保所述一个PPDU的传输的结束时间瞬间与所述多个PPDU的传输的结束时间瞬间被对齐。

在阅读以各种附图与图式示出的优先实施例的后续细节描述后，本发明的这些以及其他目的对本领域技术人员将是显而易见的。

图式说明

图1示出了根据本发明实施例的WIFI系统。

图2示出了根据本发明实施例的第一物理层协议数据单元(PPDU)结束时间对齐方案。

图3示出了根据本发明实施例的第二PPDU结束时间对齐方案。

图4示出了根据本发明实施例的第三PPDU结束时间对齐方案。

图5示出了根据本发明实施例的第四PPDU结束时间对齐方案。

图6示出了根据本发明实施例的第五PPDU结束时间对齐方案。

图7示出了根据本发明实施例的第六PPDU结束时间对齐方案。

具体实施方式

在后续描述以及权利要求中使用了某些术语，其指具体的元件。本领域技术人员将能理解，电子设备制造商可以用不同的名称指相同的元件。因此，本文不旨在区分名称不同但功能相同的元件，以开放式的方式使用术语“包括”以及“包含”，以及因此应当被解释为“包括但不限于…”。另外，术语“耦合”旨在意味着间接或直接电性连接。因此，如果一个装置耦合到另一个装置，连接可以是通过直接电性连接，或者通过其他装置与连接的间接电性连接。

图1示出了根据本发明实施例的WIFI系统。出于简便，假定WIFI系统包括一个存取点(AP)102以及两个非AP站(STA)104以及106。在这一实施例中，AP 102以及非AP STA 106与106是WIFI多链路装置(MLD)，其支持多链路操作(MLO)。例如，AP 102在不同的信道(无线电频率段)可以拥有K个链路L

在某些情况下，由于多个链路的传输机会(TXOP)时序可以不同与/或传输器需要在媒介存取之前检查无干扰信道评估(clear channel assessment，CCA)用于某些期间，PPDU的起始时间瞬间可以不被对齐。所提出的PPDU对齐方案能够对齐在多个链路上传输的PPDU的传输的结束时间瞬间来帮助确认(ACK)接收以及后续传输将被同步。在本发明中，当结束时间瞬间之间的不匹配落入预定容限范围内时，在多个链路上传输的PPDU的传输的结束时间瞬间可以被视为彼此对齐。例如，预定容限范围可以由短帧间空间(SIFS)±aSlotTime*时间％来设置。实际上，取决于实际设计考虑，可以调整预定容限范围。

图2示出了根据本发明实施例的第一PPDU结束时间对齐方案。根据第一PPDU结束时间对齐方案，一个WIFI MLD(如，图1示出的AP 102)对齐多个链路(如，链路L

根据第一PPDU结束时间对齐方案，每一第一链路以及第二链路的PPDU传输可以使用BW＝40MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS3。第一PPDU结束时间对齐方案可以适用于具有同步的PPDU起始时间的复制传输情况。如图2所示，一个PPDU 202经由第一链路被传输，以及一个PPDU 204经由第二链路被传输，其中WIFI MLD(如AP 102)传输PPDU 202以及204到相同的用户(如，非AP STA 104或非AP STA 106)，以及PPDU 204是PPDU 202的复制，以致PPDU202与204携带相同的内容。如图2所示，PPDU 202与204的传输的结束时间瞬间被对齐。

因为第二链路支持的最高性能高于第一链路支持的最高性能并且第一链路与第二链路的参数被约束为相同的用于PPDU传输，第二链路的可用性能不完全由PPDU传输利用。因此，能够允许更多数据传输的链路可能损失性能。如图2所示，在PPDU 204的传输期间，第二链路支持的一半性能未被使用。为了解决这一问题，本发明提出第二PPDU结束时间对齐方案。

图3示出了根据本发明实施例的第二PPDU结束时间对齐方案。根据第二PPDU结束时间对齐机制，一个WIFI MLD(如，图1示出的AP 102)对齐多个链路(如，链路L

根据第二PPDU结束时间对齐方案，每一第一链路以及第二链路的PPDU传输可以使用BW＝40MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS3。第二PPDU结束时间对齐方案可以适用于具有同步的PPDU起始时间的复制传输情况。如图3所示，一个PPDU 302经由第一链路传输，以及一个PPDU 304以及一个复制的PPDU 306(其是PPDU 304的复制)经由第二链路传输。在这一实施例中，WIFI MLD(如，AP 102)传输PPDU 302、304以及306到相同的用户(如，非AP STA 104或非AP STA 106)，以及PPDU 304是PPDU 302的复制以致PPDU 302、304以及306携带相同的内容。如图3所示，PPDU 302、304以及306的传输的结束时间瞬间被对齐。高性能链路(如，第二链路)的额外BW中的复制传输进一步增加传输鲁棒性(robustness)。此外，可能需要关于高性能链路(如，第二链路)的额外BW中复制PPDU的额外信令。

图4是根据本发明实施例的第三PPDU结束时间对齐方案。根据第三PPDU结束时间对齐方案，一个WIFI MLD(如，图1示出的AP 102)设置每一链路的参数用于使链路具有不同的性能用于PPDU传输，设置经由一个链路传输的第一PPDU携带的内容，来确保经由一个链路传输的第一PPDU的传输的结束时间瞬间与经由另一个链路传输的第二PPDU的传输的结束时间瞬间被对齐，以及经由链路传输PPDU(其包括第一PPDU以及第二PPDU)。每一链路的参数包括BW、BSS以及MCS。在这一实施例中，一个链路的参数不同于另一个链路的参数，一个链路的支持的最高性能高于另一个链路支持的最高性能，以及经由每一链路传输一个PPDU。每一链路可以使用其最佳参数来生成并传输PPDU。例如，一个WIFI MLD(如，AP 102)经由第一链路(标记为“链路1”)以及第二链路(标记为“链路2”)与另一个WIFI MLD(如，非AP STA 104或非AP STA 106)通信，其中第一链路支持BW＝40MHz(标记为“BW40”)、NSS＝1以及最佳MSC＝MCS3，以及第二链路支持BW＝80MHz(标记为“BW80”)、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS7。因此，第二链路支持的最高性能高于第一链路支持的最高性能。第一链路用于使用最佳参数用于PPDU传输，包括BW＝40MHz、NSS＝1以及最佳MSC＝MCS3，以及第二链路用于使用最佳参数用于PPDU传输，包括BW＝80MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS7。

因为由第二链路提供的性能高于由第一链路提供的性能，局部复制可以被启用来对齐PPDU长度用于实现PPDU结束时间对齐。第三PPDU结束时间对齐方案可以适用于所有前述提到的情景。如图4所示，一个PPDU 402经由第一链路传输，以及一个PPDU 404经由第二链路传输，其中WIFI MLD(如，AP 102)传输PPDU 402与404到相同的用户(如，非AP STA 104或非AP STA 106)，以及经由第二链路传输的PPDU 404包括局部PPDU 406(其包括一个或多个媒体存取控制协议数据单元(MPDU)407)，一个或多个复制MPDU 408，以及可选的填充比特410。复制的MPDU 408可以从MPDU 407的复制来推导，以及一个或多个复制的MPUD可以从相同的来源MPDU获得。可选的填充比特410可以设置为0。在这一实施例中，复制MPDU 408被附加到复制的MPDU 408。在可选的设计中，来源MPDU 407以及复制的MPDU408可以在PPDU404中被交错来增加多样性。如图4所示，PPDU 402以及404的传输的结束时间瞬间被对齐。可能需要关于MPDU复制的信令，以及具有相同内容的MPDU可以被单独或联合解码来减少错误可能性。应当注意，第三PPDU结束时间对齐方案不一定需要PPDU起始时间对齐。

图5是根据本发明实施例的第四PPDU结束时间对齐方案。根据第四PPDU结束时间对齐方案，一个WIFI MLD(如，图1示出的AP 102)设置链路的参数用于使链路具有不同的性能用于PPDU传输，以及经由链路传输PPDU。每一链路的参数可以包括BW、NSS以及MCS。在这一实施例中，一个链路的参数不同于另一个链路的参数，一个链路支持的最高性能高于另一个链路支持的最高性能，一个PPDU经由一个链路来传输，以及多个PPDU经由另一个链路传输来确保一个链路上的一个PPDU的传输的结束时间瞬间与另一个链路的多个PPDU的传输的结束时间瞬间被对齐。

每一链路可以使用其最佳参数来生成并传输PPDU。例如，一个WIFI MLD(如，AP102)经由包括第一链路(标记为“链路1”)以及第二链路(标记为“链路2”)的多个链路与另一个WIFI MLD(如，非AP STA 104)通信，以及进一步经由包括第二链路(标记为“链路2”)的多个链路与又一WIFI MLD(如，非AP STA106)通信，其中第一链路支持BW＝40MHz(标记为“BW40”)、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS3，以及第二链路支持BW＝80MHz(标记为“BW80”)、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS7。因此，第二链路支持的最高性能高于第一链路支持的最高性能。第一链路用于使用最佳参数用于PPDU传输，包括BW＝40MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS3，以及第二链路用于使用最佳参数用于PPDU传输，包括BW＝80MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS7。

因为第二链路提供的性能高于第一链路提供的性能，第二链路被允许在经由第一链路传输的一个PPDU的传输期间传输多个PPDU。第四PPDU结束时间对齐方案可以适用于所有前述提到的情况。如图5所示，一个PPDU 502经由第一链路传输，以及一个PPDU 504以及至少一个填充的PPDU 506经由第二链路传输，其中WIFI MLD(如，AP 102)传输PPDU 502与504到相同的用户(如，非AP STA 104)，以及传输填充的PPDU506到不同的用户(如，非APSTA 106)。经由第二链路传输的多个PPDU 504与506由SIFS分开来确保媒介占用。如图5所示，PPDU 502的传输的结束时间瞬间以及多个PPDU 504与506的传输的结束时间瞬间(具体地，至少一个PPDU 504与506的传输的结束时间瞬间)被对齐。应当注意，第三PPDU结束时间对齐方案不一定需要PPDU起始时间对齐。

在第四PPDU结束时间对齐方案被应用于复制传输的情况下，PPDU 504是PPDU 502的复制，以及PPDU 504的传输的结束时间瞬间早于PPDU 502的传输的结束时间瞬间。如果复制传输需要立即确认(ACK)并且ACK消息在第二链路被发送，ACK消息的接收与填充的PPDU 506的传输相干扰。为了解决这一问题，本发明提出在第一链路上发送ACK消息，其占有较长的周期来避免与第二链路上PPDU 506的传输的干扰。或者，块ACK机制可以被采用来在传输后收集确认，与/或信令可以被采用来延迟确认直到传输结束。

图6示出了根据本发明实施例的第五PPDU结束时间对齐方案。根据第五PPDU结束时间对齐方案，一个WIFI MLD(如，如图1示出的AP 102)设置链路的参数用于使链路具有不同的性能用于PPDU传输，设置由一个链路传输的第一PPDU携带的内容来确保经由一个链路传输的第一PPDU的传输的结束时间瞬间与经由另一个链路传输的第二PPDU的传输的结束时间瞬间对齐，以及经由链路传输多个PPDU(其包括第一PPDU以及第二PPDU)。每一链路的参数可以包括BW、BSS以及MCS。在这一实施例中，一个链路的参数可以不同于另一个链路的参数，一个链路支持的最高性能高于另一个链路支持的最高性能，以及经由每一链路传输一个PPDU。每一链路可以使用其最佳参数来生成并传输PPDU。例如，一个WIFI MLD(如，AP102)经由第一链路(标记为“链路1”)以及第二链路(标记为“链路2”)与另一个WIFI MLD(如，非AP STA 104或非AP STA 106)通信，其中第一链路支持BW＝40MHz(标记为“BW40”)、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS3，以及第二链路支持BW＝80MHz(标记为“BW80”)、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS7。因此，第二链路支持的最高性能高于第一链路支持的最高性能。第一链路用于使用最佳参数用于PPDU传输，包括BW＝40MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS3，以及第二链路用于使用最佳参数用于PPDU传输，包括BW＝80MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS7。

因为第二链路提供的性能高于第一链路提供的性能，不同的MPDU可以被允许在第二链路中对齐PPDU长度用于实现PPDU结束时间对齐。第五PPDU结束时间对齐机制可以适用于不具有PPDU起始时间对齐的复制传输情况。如图6所示，一个PPDU 602经由第一链路被传输，以及一个PPDU 604经由第二链路被传输，其中WIFI MLD(如，AP 102)传输PPDU 602以及604到相同的用户(如，非AP STA 104或非AP STA 106)，以及经由第二链路传输的PPDU 604包括局部PPDU 606(其包括一个或多个媒体存取控制协议数据单元(MPDU)607)，以及不是MPDU 607的复制的一个或多个其他MPDU 608。MPDU 608被依附于局部PPDU 606。如图6所示，PPDU 602传输的结束时间瞬间以及PPDU的传输的结束时间瞬间被对齐。局部PPDU 606可以是PPDU 602的复制。因此，携带于第二链路中的MPDU 608不同于携带于第一链路中的MPDU。在本发明的一些实施例中，PPDU 604可以包括可选的填充比特，其被依附于MPDU 608来使PPDU长度被对齐。

图7示出了根据本发明实施例的第六PPDU结束时间对齐机制。根据第六PPDU结束时间对齐机制，一个WIFI MLD(如图1示出的AP 102)设置链路的参数用于使链路具有不同的PPDU传输性能，设置经由一个链路传输的第一PPDU携带的内容来确保经由一个链路传输的第一PPDU的传输的结束时间瞬间与由另一个链路传输的第二PPDU的传输的结束时间瞬间对齐，以及经由多个链路传输多个PPDU(其包括第一PPDU以及第二PPDU)。每一链路的参数可以包括BW、NSS以及MCS。在这一实施例中，一个链路的参数不同于另一个链路的参数，由一个链路支持的最高性能高于由另一个链路支持的最高性能，以及一个PPDU经由每一链路来传输。每一链路可以使用其最佳参数来生成并传输PPDU。例如，一个WIFI MLD(如，AP102)经由多个链路(包括第一链路(标记为“链路1”)以及第二链路(标记为“链路2”))与另一个WIFI MLD(如，非AP STA104)，以及经由包括第二链路(标记为“链路2”)的多个链路与又一WIFI MLD(如，非AP STA 106)通信，其中第一链路支持BW＝40MHz(标记为“BW40”)、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS3，以及第二链路支持BW＝80MHz(标记为“BW80”)、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS7。因此，第二链路支持的最高性能高于第一链路支持的最高性能。第一链路被配置于使用最佳参数，包括BW＝40MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS3用于PPDU传输，以及第二链路配置为使用最佳参数用于PPDU传输，包括BW＝80MHz、NSS＝1以及最佳MCS＝MCS7。

因为第二链路提供的性能高于第一链路提供的性能，该第二链路在PPDU结束时间对齐被满足的情况下传输多用户(MU)PPDU。第六PPDU结束时间对齐机制可以适用于所有前述提到的情况。如图7所示，一个PPDU 702经由第一链路传输，以及一个MU PPDU 704经由第二链路传输。MU PPDU在多个资源单元(RU)中容纳不同用户(如，不同的WIFI MLD)的数据，其中每一RU是一组子载波(音调(tone))。例如，MU PPDU 704在MU PPDU704的第一RU中携带用户数据D_RU1以及在MU PPDU 704的第二RU中携带用户数据D_RU2，其中用户数据D_RU1被传输到一个用户(如，非AP STA 104)，以及用户数据D_RU2被传输给另一个用户(如，非APSTA 106)。如图7所示，PPDU 702的传输的结束时间瞬间与MU PPDU 704的传输的结束时间瞬间被对齐。在本发明的一些实施例中，PPDU 702以及MU PPDU 704中所包括的用户数据D_RU1可以被传输到相同的用户(如，非AP STA 104或非AP STA 106)。此外，可能需要用户多个用户的RU中的填充，将注意到，第三PPDU结束时间对齐机制不一定需要PPDU起始时间对齐。

本领域技术人员将容易观察到可以在保留本发明教导的情况下对装置以及方法进行各种修正以及替换。因此，上述公开应当被解释为仅由所附权利要求的边界和界限来限制。