用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的單向通信的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的單向通信的系統(tǒng)和方法
[0001]本發(fā)明要求2014年6月27日遞交的發(fā)明名稱為“用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的單向通信的系統(tǒng)和方法(System and Method for One-Way Traffic in Wireless Communicat1nsSystems)”的第14/318,236號(hào)美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，以及要求2013年9月13日遞交的發(fā)明名稱為“用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的單向通信的系統(tǒng)和方法(System andMethod for One-Way Traffic in Wireless Communicat1ns Systems)，，的第61/877,323號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，這兩個(gè)在先申請(qǐng)的內(nèi)容以引入的方式并入本文本中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及數(shù)字通信，在具體實(shí)施例中，涉及無(wú)線通信系統(tǒng)中的單向通信。
【背景技術(shù)】
[0003]使用無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network，WLAN)的設(shè)備的數(shù)目持續(xù)急劇增長(zhǎng)。WLAN使用戶能夠連接到高速業(yè)務(wù)而無(wú)需受有線連接的束縛。WLAN為以IEEE 802.11系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的無(wú)線通信系統(tǒng)。通常，隨著使用WLAN的設(shè)備的數(shù)目增加，預(yù)計(jì)給定無(wú)線信道將變得越來(lái)越擁擠，從而因產(chǎn)生更多沖突而導(dǎo)致無(wú)線信道的信道效率降低。
[0004]新成立的名為“高效WLAN(High Efficiency WLAN，HEW)” 的 IEEE802.11 研究組已經(jīng)成立，以便對(duì)如何在高擁擠環(huán)境中避免沖突和提高信道效率的技術(shù)進(jìn)行研究等工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的示例實(shí)施例提供一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的單向通信的系統(tǒng)和方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一示例實(shí)施例，提供了一種用于操作共享站的方法。所述方法包括:所述共享站在無(wú)線信道上接收請(qǐng)求發(fā)送(request to send，RTS)幀，其中所述RTS幀不是發(fā)給所述共享站的，所述RTS幀包括僅只發(fā)送指示符，所述只發(fā)送指示符指示所述RTS幀的發(fā)送站將只發(fā)送幀而不接收幀，直到所述RTS幀的第一時(shí)長(zhǎng)字段中的第一時(shí)間值到期。所述方法還包括:所述共享站確定在接收所述RTS幀之后是否在指定時(shí)間段內(nèi)接收到對(duì)應(yīng)于所述RTS幀的允許發(fā)送(clear to send，CTS)幀，以及當(dāng)未在所述指定時(shí)間段內(nèi)接收到對(duì)應(yīng)于所述RTS幀的所述CTS幀時(shí)，所述共享站發(fā)送一個(gè)幀。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一示例實(shí)施例，提供了一種用于操作接收站的方法。所述方法包括:所述接收站在無(wú)線信道上接收請(qǐng)求發(fā)送(request to send，RTS)幀，其中所述RTS幀是發(fā)給所述接收站的，所述RTS幀包括只發(fā)送指示符，所述只發(fā)送指示符指示所述RTS幀的發(fā)送站將只發(fā)送幀而不接收幀，直到所述RTS幀的第一時(shí)長(zhǎng)字段中的第一時(shí)間值到期；以及所述接收站在所述無(wú)線信道上發(fā)送允許發(fā)送(clear to send，CTS)幀。所述方法還包括:所述接收站在所述RTS幀的所述第一時(shí)長(zhǎng)字段中的所述第一時(shí)間值到期之前從所述RTS幀的所述發(fā)送站接收多個(gè)幀，以及所述接收站在所述RTS幀的所述第一時(shí)長(zhǎng)字段中的所述第一時(shí)間值到期之后從所述發(fā)送站發(fā)送站接收塊確認(rèn)請(qǐng)求幀。所述方法還包括所述接收站向所述發(fā)送站發(fā)送塊確認(rèn)幀，所述塊確認(rèn)幀反映所述多個(gè)幀的解碼嘗試。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一示例實(shí)施例，提供了一種用于操作發(fā)送站的方法。所述方法包括:所述發(fā)送站在無(wú)線信道上發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送(request to send，RTS)幀，其中所述RTS幀發(fā)往所述接收站，所述RTS幀包括只發(fā)送指示符，所述只發(fā)送指示符指示所述發(fā)送站將只發(fā)送幀而不接收幀，直到所述RTS幀的第一時(shí)長(zhǎng)字段中的第一時(shí)間值到期；以及所述發(fā)送站從所述接收站接收允許發(fā)送(clear to send，CTS)幀。所述方法還包括:所述發(fā)送站在所述RTS幀的所述第一時(shí)長(zhǎng)字段中的所述第一時(shí)間值到期之前發(fā)送多個(gè)幀，以及所述發(fā)送站在所述RTS幀的所述第一時(shí)長(zhǎng)字段中的所述第一時(shí)間值到期之后發(fā)送塊確認(rèn)請(qǐng)求幀。所述方法還包括所述發(fā)送站從所述接收站接收塊確認(rèn)幀，所述塊確認(rèn)幀反映由所述接收站對(duì)所述多個(gè)幀的解碼嘗試。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一示例實(shí)施例，提供了一種共享站。所述共享站包括接收器、可操作地耦合至所述接收器的處理器，以及可操作地耦合至所述處理器的發(fā)射器。所述接收器在無(wú)線信道上接收請(qǐng)求發(fā)送(request to send，RTS)幀，其中所述RTS幀不是發(fā)給所述共享站的，所述RTS幀包括只發(fā)送指示符，所述只發(fā)送指示符指示所述RTS幀的發(fā)送站將只發(fā)送幀而不接收幀，直到所述RTS幀的第一時(shí)長(zhǎng)字段中的第一時(shí)間值到期。所述處理器確定在接收所述RTS幀之后是否在指定時(shí)間段內(nèi)接收對(duì)應(yīng)于RTS幀的允許發(fā)送(clear to send，CTS)幀。當(dāng)未在所述指定時(shí)間段內(nèi)接收對(duì)應(yīng)于所述RTS幀的所述CTS幀時(shí)，所述發(fā)射器發(fā)送幀。
【附圖說明】
[0010]為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，其中:[0011 ]圖1示出了根據(jù)一實(shí)施例的示例無(wú)線通信系統(tǒng)；
[0012]圖2示出了根據(jù)一實(shí)施例的信道接入定時(shí)的示例圖；
[0013]圖3示出了根據(jù)一實(shí)施例的突顯由隱藏節(jié)點(diǎn)引起的發(fā)送沖突的一部分示例無(wú)線通信系統(tǒng)；
[0014]圖4a示出了根據(jù)一實(shí)施例的突顯RTS/CTS的保守本質(zhì)的一部分示例無(wú)線通信系統(tǒng)；
[0015]圖4b示出了根據(jù)一實(shí)施例的突顯幀發(fā)送沖突的一部分示例無(wú)線通信系統(tǒng)；
[0016]圖5示出了根據(jù)一實(shí)施例的發(fā)送站和接收站的示例發(fā)送時(shí)序圖；
[0017]圖6a示出了根據(jù)一實(shí)施例的示例RTS幀；
[0018]圖6b示出了根據(jù)一實(shí)施例的RTS幀的示例幀控制字段的詳細(xì)視圖；
[0019]圖7示出了根據(jù)一實(shí)施例的突顯由具有TX-only指示的RTS幀支持的并發(fā)發(fā)送的示例消息交換圖；
[0020]圖8a示出了根據(jù)一實(shí)施例的利用具有TX-only指示的RTS幀的示例無(wú)線通信系統(tǒng)；
[0021]圖8b示出了根據(jù)一實(shí)施例的突顯利用具有TX-only指示的RTS幀的無(wú)線通信系統(tǒng)的操作的示例時(shí)序圖；
[0022]圖9示出了根據(jù)一實(shí)施例的突顯擴(kuò)展發(fā)送周期的發(fā)送站和接收站對(duì)的示例發(fā)送時(shí)序圖；
[0023]圖10示出了根據(jù)一實(shí)施例的發(fā)生在發(fā)送站中的示例操作的流程圖；
[0024]圖11示出了根據(jù)一實(shí)施例的發(fā)生在接收站中的示例操作的流程圖；
[0025]圖12示出了根據(jù)一實(shí)施例的發(fā)生在共享站中的示例操作的流程圖；
[0026]圖13示出了根據(jù)一實(shí)施例的第一示例通信設(shè)備；以及
[0027]圖14示出了根據(jù)一實(shí)施例的第二示例通信設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下文將詳細(xì)論述當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的制作和使用。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明提供可在各種具體上下文中體現(xiàn)的許多適用的發(fā)明性概念。所論述的具體實(shí)施例僅僅說明用以實(shí)施和使用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0029]圖1示出了示例無(wú)線通信系統(tǒng)100。無(wú)線通信系統(tǒng)100包括接入點(diǎn)(accesspoint，AP)105，該AP通過接收源自諸如站點(diǎn)(stat1n，STA)110至116等一個(gè)或多個(gè)站點(diǎn)的通信，然后將該通信轉(zhuǎn)發(fā)給其預(yù)期目的地，或者接收發(fā)往站點(diǎn)的通信，然后將該通信轉(zhuǎn)發(fā)給其預(yù)期站點(diǎn)，來(lái)服務(wù)這些站點(diǎn)。一些站點(diǎn)除了通過AP 105通信還可直接相互通信。作為說明性示例，站點(diǎn)116可直接向站點(diǎn)118進(jìn)行發(fā)送。
[0030]到達(dá)和/或來(lái)自站點(diǎn)的發(fā)送發(fā)生在共享無(wú)線信道上。WLAN利用載波偵聽多址接入/沖突避免(carrier sense multiple access with collis1n avoidance，CSMA/CA)，其中想要進(jìn)行發(fā)送的站點(diǎn)需要在其能夠發(fā)送之前競(jìng)爭(zhēng)接入無(wú)線信道。站點(diǎn)可使用網(wǎng)絡(luò)分配矢量(network allocat1n vector，NAV)競(jìng)爭(zhēng)接入無(wú)線信道。NAV可被置成第一值，表示無(wú)線信道忙碌;第二值，表示無(wú)線信道空閑。站點(diǎn)可根據(jù)物理載波偵聽和/或來(lái)自其它站點(diǎn)和/SAP的發(fā)送的接收來(lái)設(shè)置該NAV。因此，競(jìng)爭(zhēng)接入無(wú)線信道可能需要站點(diǎn)花費(fèi)大量時(shí)間，從而降低了無(wú)線信道利用率和整體效率。此外，如果可能，由于競(jìng)爭(zhēng)接入的站點(diǎn)的數(shù)目增加，所以競(jìng)爭(zhēng)接入無(wú)線信道可能變得困難。
[0031]圖2示出了示例信道接入定時(shí)的圖200。第一軌跡205表示第一站點(diǎn)(firststat1n，STAl)的信道接入，第二軌跡207表示第二站點(diǎn)(second stat1n，STA2)的信道接入，第三軌跡209表示第三站點(diǎn)(third stat1n，STA3)的信道接入。如圖2所示，短幀間間隔(short inter-frame space，SIFS)具有 16微秒的時(shí)長(zhǎng)，點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(point coordinat1nfunct1n，PCF)幀間間隔(PCF inter-frame space)具有25微秒的時(shí)長(zhǎng)，而DIFS可能比SIFS或PIFS持續(xù)更長(zhǎng)。退避周期可為一個(gè)隨機(jī)時(shí)長(zhǎng)。因此，當(dāng)有大量站點(diǎn)試圖執(zhí)行AP/網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，主動(dòng)掃描可能無(wú)法提供最佳方案。
[0032]STAl發(fā)送幀215，然后等待DIFS ATA2有幀要發(fā)送，但在偵聽無(wú)線信道時(shí)，STA2檢測(cè)到無(wú)線信道忙碌并延遲隨機(jī)時(shí)長(zhǎng)219。類似地，STA3也有幀要發(fā)送，但它同樣偵聽到無(wú)線信道忙碌，所以STA3延遲隨機(jī)時(shí)長(zhǎng)221。在STAl完成幀215的發(fā)送之后并在DIFS之后，STA2和STA3檢測(cè)到無(wú)線信道空閑并執(zhí)行隨機(jī)時(shí)長(zhǎng)的初始退避(示為STA2的初始退避229和STA3的間隔223KSTA3的間隔223完成，而STA2仍然執(zhí)行它的初始退避，而