用于調(diào)度無線網(wǎng)絡(luò)中的群接入的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于調(diào)度無線網(wǎng)絡(luò)中的群接入的系統(tǒng)和方法
[0001 ]
[0002]本申請一般涉及無線通信，尤其涉及用于調(diào)度無線網(wǎng)絡(luò)中的群接入的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]在許多電信系統(tǒng)中，通信網(wǎng)絡(luò)被用于在若干個空間上分開的交互設(shè)備之間交換消息。網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)地理范圍來分類，該地理范圍可以例如是城市區(qū)域、局部區(qū)域或者個人區(qū)域。此類網(wǎng)絡(luò)可能分別被指定為廣域網(wǎng)(WAN)、城域網(wǎng)(MAN)、局域網(wǎng)(LAN)、無線局域網(wǎng)(LAN)或個域網(wǎng)(PAN)。網(wǎng)絡(luò)還根據(jù)用于互連各種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和設(shè)備的交換/路由技術(shù)(例如，電路交換相對于分組交換)、用于傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)的類型(例如，有線相對于無線)、和所使用的通信協(xié)議集(例如，網(wǎng)際協(xié)議套集、S0NET(同步光學(xué)聯(lián)網(wǎng))、以太網(wǎng)等)而有所不同。
[0004]當網(wǎng)絡(luò)元素是移動的并因此具有動態(tài)連通性需求時，或者在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以自組織(ad hoc)拓撲而非固定拓撲形成的情況下，無線網(wǎng)絡(luò)往往是優(yōu)選的。無線網(wǎng)絡(luò)采用使用無線電、微波、紅外、光等頻帶中的電磁波的處于非制導(dǎo)傳播模式的無形物理介質(zhì)。在與固定的有線網(wǎng)絡(luò)相比較時，無線網(wǎng)絡(luò)有利地促成用戶移動性和快速的現(xiàn)場部署。
[0005]然而，多個無線網(wǎng)絡(luò)可存在于同一建筑物內(nèi)、鄰近建筑物內(nèi)和/或同一室外區(qū)域內(nèi)。多個無線網(wǎng)絡(luò)的普遍存在可導(dǎo)致干擾、降低的吞吐量(例如，因為每個無線網(wǎng)絡(luò)都在同一區(qū)域和/或頻譜內(nèi)操作)和/或阻礙特定設(shè)備進行通信。因此，用于在無線網(wǎng)絡(luò)密布時進行通信的改進型系統(tǒng)、方法和設(shè)備是期望的。
[0006]
[0007]明的系統(tǒng)、方法和設(shè)備各自具有若干方面，其中并非僅靠任何單一方面來負責(zé)其期望屬性。在不限制如所附權(quán)利要求所表述的本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)在將簡要地討論一些特征。在考慮此討論后，并且尤其是在閱讀題為“詳細描述”的章節(jié)之后，將理解本發(fā)明的特征是如何提供包括無線網(wǎng)絡(luò)中的接入點和站之間的改進的通信在內(nèi)的優(yōu)點的。
[0008]本公開的一個方面提供了一種無線通信方法。該方法包括確定來自一個或多個無線設(shè)備的一個或多個兼容傳輸類。該方法進一步包括定義用于這一個或多個類中的每個類的調(diào)度時隙。該方法進一步包括定義與每個調(diào)度時隙相關(guān)聯(lián)的信道接入規(guī)程。該方法進一步包括由一個或多個無線設(shè)備根據(jù)信道接入規(guī)程在相關(guān)聯(lián)的調(diào)度時隙期間接入無線介質(zhì)。
[0009]另一方面提供了一種配置成用于無線通信的設(shè)備。該設(shè)備包括處理器，其被配置成確定來自一個或多個無線設(shè)備的一個或多個兼容傳輸類。處理器被進一步配置成定義用于這一個或多個類中的每個類的調(diào)度時隙。處理器被進一步配置成定義與每個調(diào)度時隙相關(guān)聯(lián)的信道接入規(guī)程。處理器被進一步配置成由一個或多個無線設(shè)備根據(jù)信道接入規(guī)程在相關(guān)聯(lián)的調(diào)度時隙期間接入無線介質(zhì)。
[0010]另一方面提供了一種用于無線通信的設(shè)備。該設(shè)備包括用于確定來自一個或多個無線設(shè)備的一個或多個兼容傳輸類的裝置。該設(shè)備進一步包括用于定義用于這一個或多個類中的每個類的調(diào)度時隙的裝置。該設(shè)備進一步包括用于定義與每個調(diào)度時隙相關(guān)聯(lián)的信道接入規(guī)程的裝置。該設(shè)備進一步包括用于由一個或多個無線設(shè)備根據(jù)信道接入規(guī)程在相關(guān)聯(lián)的調(diào)度時隙期間接入無線介質(zhì)的裝置。
[0011]另一方面提供了一種包括代碼的非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)，該代碼在一個或多個處理器上執(zhí)行時使裝置:確定來自一個或多個無線設(shè)備的一個或多個兼容傳輸類。該介質(zhì)進一步包括在執(zhí)行時使該裝置定義用于這一個或多個類中的每個類的調(diào)度時隙的代碼。該介質(zhì)進一步包括在執(zhí)行時使該裝置定義與每一調(diào)度時隙相關(guān)聯(lián)的信道接入規(guī)程的代碼。該介質(zhì)進一步包括在執(zhí)行時使該裝置由一個或多個無線設(shè)備根據(jù)信道接入規(guī)程在相關(guān)聯(lián)的調(diào)度時隙期間接入無線介質(zhì)的代碼。
[0012]附圖簡述
[0013]圖1示出了其中可采用本公開的各方面的示例性無線通信系統(tǒng)。
[0014]圖2示出了其中存在多個無線通信網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)。
[0015]圖3示出了其中存在多個無線通信網(wǎng)絡(luò)的另一無線通信系統(tǒng)。
[0016]圖4示出了可在圖1-3的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的示例性無線設(shè)備的功能框圖。
[0017]圖4A示出了可在圖1-3的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的群調(diào)度控制器的示例性功能框圖。
[0018]圖5示出了其中可采用本公開的各方面的時序圖。
[0019]圖6示出了其中可采用本公開的各方面的另一時序圖。
[0020]圖7示出了其中可采用本公開的各方面的另一時序圖。
[0021 ]圖8示出了其中可采用本公開的各方面的另一時序圖。
[0022]圖9示出了其中可采用本公開的各方面的另一時序圖。
[0023]圖10不出了其中可米用本公開的各方面的另一時序圖。
[0024]圖11是示例性無線通信方法的流程圖。
[0025]圖12是用于無線通信的裝置的功能框圖。
[0026]圖13是示出根據(jù)一個實施例的在交疊信道上的并發(fā)消息傳輸?shù)膱D示。
[0027]詳細描述
[0028]以下參照附圖更全面地描述本新穎系統(tǒng)、裝置和方法的各種方面。然而，本公開可用許多不同形式來實施并且不應(yīng)解釋為被限定于本公開通篇給出的任何具體結(jié)構(gòu)或功能。確切而言，提供這些方面是為了使本公開將是透徹和完整的，并且其將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達本公開的范圍。基于本文中的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會到，本公開的范圍旨在覆蓋本文中公開的這些新穎的系統(tǒng)、裝置和方法的任何方面，不論其是獨立實現(xiàn)的還是與本發(fā)明的任何其他方面組合實現(xiàn)的。例如，可以使用本文所闡述的任何數(shù)目的方面來實現(xiàn)裝置或?qū)嵺`方法。另外，本發(fā)明的范圍旨在覆蓋使用作為本文所闡述的本發(fā)明各種方面的補充或者與之不同的其他結(jié)構(gòu)、功能性或者結(jié)構(gòu)及功能性來實踐的裝置或方法。應(yīng)當理解，本文披露的任何方面可以由權(quán)利要求的一個或多個要素來實施。
[0029]盡管本文描述了特定方面，但這些方面的眾多變體和置換落在本公開的范圍之內(nèi)。盡管提到了優(yōu)選方面的一些益處和優(yōu)點，但本公開的范圍并非旨在被限定于特定益處、用途或目標。確切而言，本公開的各方面旨在寬泛地適用于不同的無線技術(shù)、系統(tǒng)配置、網(wǎng)絡(luò)、和傳輸協(xié)議，其中一些藉由示例在附圖和以下對優(yōu)選方面的描述中解說。該詳細描述和附圖僅僅解說本公開而非限定本公開，本公開的范圍由所附權(quán)利要求及其等效技術(shù)方案來定義。
[0030]流行的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可包括各種類型的無線局域網(wǎng)(WLAN)ILAN可被用于采用廣泛使用的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來將近旁設(shè)備互連在一起。本文中所描述的各個方面可應(yīng)用于任何通信標準，諸如無線協(xié)議。
[0031]在一些方面，可使用正交頻分復(fù)用(OFDM)、直接序列擴頻(DSSS)通信、OFDM與DSSS通信的組合、或其他方案根據(jù)802.11協(xié)議來傳送無線信號。802.11協(xié)議的實現(xiàn)可被用于因特網(wǎng)接入、傳感器、計量、智能電網(wǎng)或其他無線應(yīng)用。有利地，使用本文所公開的技術(shù)來實現(xiàn)8 O 2.11協(xié)議的特定設(shè)備的各方面可包括允許在同一區(qū)域內(nèi)增加的對等服務(wù)(例如，Miracast、WiFi直連服務(wù)、社交WiFi等)、支持增加的每用戶最低吞吐量要求、支持更多用戶、提供改善的室外覆蓋和穩(wěn)定性、和/或比實現(xiàn)其他無線協(xié)議的設(shè)備消耗更少的功率。
[0032]在一些實現(xiàn)中，WLAN包括作為接入該無線網(wǎng)絡(luò)的組件的各種設(shè)備。例如，可以有兩種類型的設(shè)備:接入點(“AP”)和客戶端(也稱為站，或“STA”)。一般而言，AP可用作WLAN的中樞或基站，而STA用作WLAN的用戶。例如，STA可以是膝上型計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話等。在一示例中，STA經(jīng)由遵循WiFi(例如，IEEE 802.11協(xié)議)的無線鏈路連接到AP以獲得到因特網(wǎng)或到其他廣域網(wǎng)的一般連通性。在一些實現(xiàn)中，STA也可被用作AP。
[0033]接入點(“AP”)還可包括、被實現(xiàn)為、或被稱為B節(jié)點、無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(“RNC”)、演進型B節(jié)點、基站控制器(“BSC”)、基收發(fā)機站(“BTS”)、基站(“BS”)、收發(fā)機功能(“TF” )、無線電路由器、無線電收發(fā)機或其他某個術(shù)語。
[0034]站“STA”還可包括、被實現(xiàn)為、或被稱為接入終端(“AT”)、訂戶站、訂戶單元、移動站、遠程站、遠程終端、用戶終端、用戶代理、用戶設(shè)備、用戶裝備或其他某個術(shù)語。在一些實現(xiàn)中，接入終端可包括蜂窩電話、無繩電話、會話發(fā)起協(xié)議(“SIP”)話機、無線本地環(huán)路(“WLL”)站、個人數(shù)字助理(“PDA”)、具有無線連接能力的手持式設(shè)備、或連接至無線調(diào)制解調(diào)器的其他某種合適的處理設(shè)備。相應(yīng)地，本文教導(dǎo)的一個或多個方面可被納入到電話(例如，蜂窩電話或智能電話)、計算機(例如，膝上型設(shè)備)、便攜式通信設(shè)備、手持機、便攜式計算設(shè)備(例如，個人數(shù)據(jù)助理)、娛樂設(shè)備(例如，音樂或視頻設(shè)備、或衛(wèi)星無線電)、游戲設(shè)備或系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)設(shè)備、或被配置為經(jīng)由無線介質(zhì)通信的任何其他合適的設(shè)備中。
[0035]如以上所討論的，本文中所描述的某些設(shè)備可實現(xiàn)例如高效率802.11標準。此類設(shè)備(無論是用作STA還是AP還是其他設(shè)備)可被用于智能計量或者用在智能電網(wǎng)中。此類設(shè)備可提供傳感器應(yīng)用或者用在家庭自動化中。這些設(shè)備可取代或者附加地用在健康護理環(huán)境中，例如用于個人健康護理。這些設(shè)備也可被用于監(jiān)督以使得能夠?qū)崿F(xiàn)范圍擴展的因特網(wǎng)連通性(例如，以供與熱點聯(lián)用)、或者實現(xiàn)機器對機器通信。
[0036]圖1示出了其中可采用本公開的各方面的示例性無線通信系統(tǒng)100。無線通信系統(tǒng)100可按照無線標準(例如高效率802.11標準)來操作。無線通信系統(tǒng)100可包括AP 104，AP104與STA 106A-106D(本文中通稱為STA 106)通信。
[0037]可以將各種過程和方法用于無線通信系統(tǒng)100中在AP104與STA 106之間的傳輸。例如，可以根據(jù)0FDM/0FDMA技術(shù)在AP 104與STA 106之間發(fā)送和接收信號。如果是這種情形，則無線通信系統(tǒng)100可以被稱為0FDM/(FDMA系統(tǒng)。替換地，可以根據(jù)碼分多址(CDMA)技術(shù)在AP 104與STA 106之間發(fā)送和接收信號。如果是這種情形，則無線通信系統(tǒng)100可被稱為CDMA系統(tǒng)。
[0038]促成從AP 104至一個或多個STA 106的傳輸?shù)耐ㄐ沛溌房梢员环Q為下行鏈路(DL)108，而促成從一個或多個STA 106至AP 104的傳輸?shù)耐ㄐ沛溌房梢员环Q為上行鏈路(UL)110。替換地，下行鏈路108可以被稱為前向鏈路或前向信道，而上行鏈路110可以被稱為反向鏈路或反向信道。
[0039]AP 104可充當基站并提供基本服務(wù)區(qū)(BSA)102中的無線通信覆蓋。AP 104連同與該AP 104相關(guān)聯(lián)并使用該AP 104來通信的STA 106—起可被稱為基本服務(wù)集(BSS)。應(yīng)注意，無線通信系統(tǒng)100可以不具有中央AP 104，而是可用作STA 106之間的對等網(wǎng)絡(luò)。相應(yīng)地，本文描述的AP 104的功能可替換地由一個或多個STA 106來執(zhí)行。
[0040]在一些方面，STA 106可能被要求與AP 104相關(guān)聯(lián)以向該AP 104發(fā)送通信和/或從該AP 104接收通信。在一個方面，用于關(guān)聯(lián)的信息被包括在由AP 104作出的廣播中。為了接收此種廣播，例如，STA 106可在覆蓋區(qū)劃上執(zhí)行寬覆蓋搜索。舉例而言，搜索還可由STA106通過以燈塔方式掃過覆蓋區(qū)劃來執(zhí)行。在接收到用于關(guān)聯(lián)的信息之后，STA 106可向AP104傳送參考信號，諸如關(guān)聯(lián)探測或請求。在一些方面，AP 104可使用回程服務(wù)例如以與更大的網(wǎng)絡(luò)(諸如因特網(wǎng)或公共交換電話網(wǎng)(PSTN))通信。
[0041]在一實施例中，AP 104包括AP群調(diào)度控制器(GSC) (“AP GS(T)ISLAP GSC 154可執(zhí)行本文描述的一些或全部操作以使得能夠使用802.11協(xié)議來在AP 104和STA 106之間進行通信。AP GSC 154的功能性在以下關(guān)于圖4-10來更詳細地描述。
[0042]替換地或補充地，STA 106可包括STA GSC 1560STA GSC 156可執(zhí)行本文描述的一些或全部操作以使得能夠使用802.11協(xié)議來在STA 106和AP 104之間進行通信。STA GSC156的功能性在以下關(guān)于圖4-10來更詳細地描述。
[0043]在某些環(huán)境中，一BSA可位于其他BSA附近。例如，圖2示出了其中存在多個無線通信網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)200。如圖2所解說的，BSA 202A、202B和202C可以物理地彼此鄰近。盡管BSA 202A-C緊鄰，但是AP 204A-C和/或STA 206A-H可以各自使用相同的頻譜來通信。因此，如果BSA 202C中的設(shè)備(例如，AP 204C)正在傳送數(shù)據(jù)，則在BSA 202C以外的設(shè)備(例如，AP 204A-B或STA 206A-F)可以偵聽到介質(zhì)上的通信。
[0044]一般而言，使用常規(guī)802.11協(xié)議(例如，802.11&、802.1113、802.118、802.1111等)的無線網(wǎng)絡(luò)在用于介質(zhì)接入的載波偵聽多址(CSMA)機制下操作。根據(jù)CSMA，設(shè)備偵聽介質(zhì)并且只在介質(zhì)被偵聽到為空閑時進行傳送。因此，如果AP 204A-C和/或STA 206A-H根據(jù)CSMA機制來操作并且BSA 202C中的設(shè)備(例如，AP 204C)正在傳送數(shù)據(jù)，則在BSA 202C以外的AP204A-B和/或STA 206A-F不可在介質(zhì)上進行傳輸，即使這些AP和/或STA是不同BSA的一部分。
[0045]圖2解說了這種情形。如圖2所解說的，AP204C正在介質(zhì)上進行傳送。該傳輸被與AP 204C在相同BSA 202C中的STA 206G偵聽到、并被與AP 204C在不同的BSA中的STA 206A偵聽到。雖然該傳輸可被定址到STA 206G和/SRRbsa 202c中的stajssta 206A卻可能直到AP 204C(以及任何其他設(shè)備)不再在介質(zhì)上進行傳送才能夠傳送或接收通信(例如，去往或來自AP 204A)。盡管未示出，但同樣情況也可適用于BSA 202B中的STA 206D-F和/或BSA 202A中的STA 206B-C(例如，如果AP 20