用于保护高效率无线网络中的低速率通信的系统和方法

用于保护高效率无线网络中的低速率通信的系统和方法
【专利说明】用于保护高效率无线网络中的低速率通信的系统和方法
[0001 ]
[0002]本申请一般涉及无线通信，尤其涉及用于保护高效率无线网络中的低速率通信的系统、方法和设备。
【背景技术】
[0003]在许多电信系统中，通信网络被用于在若干个空间上分开的交互设备之间交换消息。网络可根据地理范围来分类，该地理范围可以例如是城市区域、局部区域、或者个人区域。此类网络可分别被指定为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、或个域网(PAN)。网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换/路由技术(例如，电路交换相对于分组交换)、用于传输的物理介质的类型(例如，有线相对于无线)、和所使用的通信协议集(例如，网际协议套集、S0NET(同步光学联网)、以太网等)而有所不同。
[0004]当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织(ad hoc)拓扑结构而非固定拓扑结构来形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络使用无线电、微波、红外、光等频带中的电磁波以非制导传播模式来采用无形的物理介质。在与固定的有线网络相比较时，无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。
[0005]然而，多个无线网络可存在于同一建筑物内、近旁建筑物内和/或同一室外区域内，并且各种设备可根据不同无线标准来操作。多个无线标准的普遍存在可导致干扰、降低的吞吐量(例如，因为每个无线网络都在同一区域和/或频谱中操作)和/或阻碍某些设备进行通信。因此，期望用于在多标准环境中进行通信的改进的系统、方法和设备。
[0006]
[0007]$开的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负责其期望属性。在不限定如所附权利要求所表述的本公开的范围的情况下，现在将简要地描述一些特征。在考虑本说明书之后，并且尤其是在阅读题为“详细描述”的章节之后，将理解本公开所描述的特征是如何提供包括无线网络中的接入点与站之间的改进通信在内的优点的。
[0008]本公开的一个方面提供了一种包括旧式设备和高效率无线(HEW)设备的IEEE802.11无线通信系统中的无线通信方法。该方法包括配置第一通信的传输以至少部分地保护第二通信的接收。该方法进一步包括传送第一通信，该第一通信能由旧式设备解码。该方法进一步包括传送第二通信，该第二通信能由HEW设备解码。
[0009]在各种实施例中，第一通信可包括帧或者用于第二通信的前置码的至少一部分，由此部分地保护第二通信的接收并且第二通信包括帧。在此类实施例中，第一通信可包括前置码，该前置码指示比包含该前置码的帧的历时更长的历时，由此部分地保护第二通信的接收。
[0010]在其他各种实施例中，第二通信包括物理层汇聚协议数据单元。在其他各种实施例中，第一通信使用大于或等于20MHz的带宽，并且第二通信使用小于20MHz的带宽。在其他各种实施例中，第一和第二通信使用大于或等于20MHz的带宽。
[0011]在其他各种实施例中，该方法进一步包括在等待预定时间量之后传送第三通信，该第三通信能由HEW设备解码，并且第一通信的传送至少部分地保护第三通信的接收。在其他各种实施例中，第一通信的传送在第一功率电平处，并且第二通信的传送在第二功率电平处，第一功率电平大于第二功率电平，由此部分地保护第二通信的接收。在其他各种实施例中，第一通信包括清除发送帧或者用于第二通信的前置码的一部分，由此部分地保护第二通信的接收，并且第二通信包括发送就绪帧。
[0012]在其他各种实施例中，该方法进一步包括等待预定时间量以接收能由HEW设备解码的后续清除发送帧，其中第一通信的传输至少部分地保护后续清除发送帧的接收。在此类实施例中，该方法可进一步包括在接收到后续清除发送帧或等待预定时间量中的最早一者之后传送能由HEW设备解码的物理层汇聚协议数据单元，其中第一通信的传输至少部分地保护物理层汇聚协议数据单元的接收。
[0013]另一方面提供了一种被配置成用于在包括旧式设备和高效率无线(HEW)设备的IEEE 802.11无线通信系统中进行无线通信的装置。该装置包括一个或多个处理器。该装置进一步包括被配置成配置第一通信的传输以至少部分地保护第二通信的接收的发射机、接收机、和/或收发机。发射机、接收机、和/或收发机还可被配置成传送第一通信，该第一通信能由旧式设备解码。发射机、接收机、和/或收发机还可被配置成传送第二通信，该第二通信能由HEW设备解码。
[0014]在各种实施例中，第一通信可包括帧或者用于第二通信的前置码的至少一部分，由此部分地保护第二通信的接收并且第二通信可包括帧。在此类实施例中，第一通信可包括前置码，该前置码指示比包含该前置码的帧的历时更长的历时，由此部分地保护第二通信的接收。
[0015]在其他各种实施例中，第二通信包括物理层汇聚协议数据单元。在其他各种实施例中，第一通信使用大于或等于20MHz的带宽，并且第二通信使用小于20MHz的带宽。在其他各种实施例中，第一和第二通信使用大于或等于20MHz的带宽。在其他各种实施例中，发射机、接收机、和/或收发机可被进一步配置成在等待预定时间量之后传送第三通信，该第三通信能由HEW设备解码。在此类实施例中，第一通信的传送可至少部分地保护第三通信的接收。
[0016]在其他各种实施例中，第一通信的传送在第一功率电平处，并且第二通信的传送在第二功率电平处，第一功率电平大于第二功率电平，由此部分地保护第二通信的接收。在其他各种实施例中，第一通信包括清除发送帧或者用于第二通信的前置码的一部分，由此部分地保护第二通信的接收并且第二通信包括发送就绪帧。
[0017]在其他各种实施例中，发射机、接收机、和/或收发机可被进一步配置成等待预定时间量以接收能由HEW设备解码的后续清除发送帧，其中第一通信的传输至少部分地保护后续清除发送帧的接收。在此类实施例中，发射机、接收机、和/或收发机可被进一步配置成在接收到后续清除发送帧或等待预定时间量中的最早一者之后传送能由HEW设备解码的物理层汇聚协议数据单元，其中第一通信的传输至少部分地保护物理层汇聚协议数据单元的接收。
[0018]另一方面提供了一种装备，该装备包括用于配置第一通信的传输以至少部分地保护第二通信的接收的装置。该装备进一步包括用于传送第一通信的装置，该第一通信能由旧式设备解码。该装备进一步包括用于传送第二通信的装置，该第二通信能由HEW设备解码。
[0019]另一方面提供了一种包括代码的非瞬态计算机可读存储介质，该代码在一个或多个处理器上执行时使一装置配置第一通信的传输以至少部分地保护第二通信的接收。该介质进一步包括在一个或多个处理器上执行时使一装置传送第一通信的代码，该第一通信能由旧式设备解码。该介质进一步包括在一个或多个处理器上执行时使一装置传送第二通信的代码，该第二通信能由HEW设备解码。
[0020]附图简述
[0021]图1示出了其中可采用本公开的各方面的示例性无线通信系统。
[0022]图2示出了其中存在多个无线通信网络的无线通信系统。
[0023]图3示出了其中存在多个无线通信网络的另一无线通信系统。
[0024]图4示出了可在图1-3的无线通信系统内采用的示例性无线设备的功能框图。
[0025]图5是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的时序图。
[0026]图6是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0027]图7是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0028]图8是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0029]图9是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0030]图10是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0031]图11是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0032]图12是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0033]图13是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0034]图14是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0035]图15是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0036]图16是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0037]图17是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0038]图18是根据一实施例示出图3的无线通信系统中的各种通信的另一时序图。
[0039]图19是不例性无线通彳目方法的流程图1900。
[0040]图20是另一示例性无线通信方法的流程图2000。
[0041 ] 详细描述
[0042]以下参照附图更全面地描述本新颖系统、装置和方法的各种方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限定于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。确切而言，提供这些方面是为了使得本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。本公开的范围涵盖本文所公开的新颖系统、装置、以及方法的任何方面，不论是独立地实现的还是与本公开的任何其他方面组合实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围涵盖使用作为本文中所阐述的本公开各种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的装置或方法。本文所公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实现。
[0043]尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非被限定于特定益处、用途或目标。相反，本公开的各方面宽泛地可适用于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。
[0044]流行的无线网络技术可包括各种类型的无线局域网(WLAN)ILAN可被用于采用广泛使用的联网协议来将近旁设备互连在一起。本文中所描述的各个方面可应用于任何通信标准，诸如无线协议。
[0045]在一些方面，可使用正交频分复用(OFDM)、直接序列扩频(DSSS)通信、OFDM与DSSS通信的组合、或其他方案根据802.11协议来传送无线信号。802.11协议的实现可被用于因特网接入、传感器、计量、智能电网或其他无线应用。有利地，使用本文所公开的技术来实现8 O 2.11协议的特定设备的各方面可包括允许在同一区域内增加的对等服务(例如，Miracast、WiFi直连服务、社交WiFi等)、支持增加的每用户最低吞吐量要求(若有)、支持更多用户、提供改善的室外覆盖和稳定性、和/或比实现其他无线协议的设备消耗更少的功率。
[0046]在一些实现中，WLAN包括作为接入无线网络的组件的各种设备。例如，可以有两种类型的设备:接入点(“AP”)和客户端(亦称为站，或“STA”)。一般而言，AP可用作WLAN的中枢或基站，而STA用作WLAN的用户。例如，STA可以是膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话等。在一示例中，STA经由遵循WiFi(例如，IEEE 802.11协议)的无线链路连接到AP以获得至因特网或至其他广域网的一般连通性。在一些实现中，STA也可被用作AP。
[0047]接入点(“AP”)还可包括、被实现为或被称为B节点、无线电网络控制器(“RNC”)、演进型B节点、基站控制器(“BSC” )、基收发机站(“BTS”)、基站(“BS”)、收发机功能(“TF”)、无线电路由器、无线电收发机或其他某个术语。
[0048]站“STA”还可包括、被实现为、或被称为接入终端(“AT”)、订户站、订户单元、移动站、远程站、远程终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户装备或其他某个术语。在一些实现中，接入终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(“SIP”)话机、无线本地环路(“WLL”)站、个人数字助理(“PDA”)、具有无线连接能力的手持式设备、或连接至无线调制解调器的其他某种合适的处理设备。因此，本文所教导的一个或多个方面可被纳入到电话(例如，蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如，膝上型设备)、便携式通信设备、手持机、便携式计算设备(例如，个人数据助理)、娱乐设备(例如，音乐或视频设备、或卫星无线电)、游戏设备或系统、全球定位系统设备、或被配置成经由无线介质通信的任何其他合适的设备中。
[0049]图1示出了其中可采用本公开的各方面的示例性无线通信系统100。无线通信系统100可按照无线标准(例如高效率802.11标准)来操作。无线通信系统100可包括接入点(AP)104，AP 104与STA 106A_106D(本文中通称为STA 106)通信。
[0050]可以将各种过程和方法用于无线通信系统100中在AP104与STA 106之间的传输。例如，可以根据0FDM/0FDMA技术在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100可以被称为0FDM/(FDMA系统。替换地，可以根据码分多址(CDMA)技术在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100可被称为CDMA系统。
[0051 ] 促成从AP 104至一个或多个STA 106的传输的通信链路可被称为下行链路(DL)108，而促成从一个或多个STA 106至AP 104的传输的通信链路可被称为上行链路(UL) 110。替换地，下行链路108可被称为前向链路或前向信道，而上行链路110可被称为反向链路或反向信道。
[0052]AP 104可充当基站并提供基本服务区域(BSA) 102中的无线通信覆盖。AP 104连同与该AP 104相关联并使用该AP 104来通信的诸STA 106—起可被称为基本服务集(BSS)。在一个方面，无线通信系统100可以不具有中央AP 104，而是可以作为STA 106之间的对等网络起作用。相应地，本文中所描述的AP 104的功能可替换地由一个或多个STA 106来执行。
[0053]在一些方面，STA 106通常可与AP 104进行关联以便向AP 104发送通信和/或从AP104接收通信。在一个方面，用于关联的信息被包括在由AP 104作出的广播中。为了接收此种广播，例如，STA 106可在覆盖区划上执行宽覆盖搜索。搜索还可由STA 106通过扫掠覆盖区划(例如，以灯塔方式扫掠)来执行。在接收到用于关联的信息之后，STA 106可向AP 104传送参考信号，诸如关联探测或请求。在一些方面，AP 104可使用回程服务例如以与更大的网络(诸如因特网或公共交换电话网(PSTN))通信。
[0054]在一实施例中，AP 104包括AP高效率无线控制器(或高效率无线(HEW)设备)154。AP HEff 154可执行本文描述的一些或全部操作以使得能够使用802.11协议来在AP 104和STA 106之间进行通信。AP HEff 154的功能性在以下参照图4_20来更详细地描述。
[0055]替换地或附加地，STA 106可包括STA HEff 1560STA HEff 156可执行本文描述的一些或全部操作以使得能够使用802.11协议来在STA 106和AP104之间进行通信。STA HEff156的功能性在以下参照图4-20来更详细地描述。
[0056]已公开了用于配置至旧式设备(例如，非HEW设备)和/或HEW设备的一个或多个传输的数种不同的方法、设备、和/或算法，这些方法、设备、和/或算法各自或组合地并且在实践和实现中将允许管理802.11通信系统中的无线干扰，以使得旧式设备和HEW设备两者均能够接收通信并且在彼此附近共存。
[0057]在一些环境中，一BSA可位于其他BSA附近。例如，图2示出了其中存在多个无线通信网络的无线通信系统200。如图2所解说的，BSA 202A、202B和202C可以物理地彼此邻近。尽管BSA 202A-C紧邻，但是AP 204A-C和/或STA 206A-H可以各自使用相同的频谱来通信。因此，如果BSA 202C中的设备(例如，AP 204C)正在传送数据，则在BSA 202C以外的设备(例如，AP 204A-B或STA 206A-F)可以侦听到介质上的通信。
[0058]一般而言，使用常规802.11协议(例如，802.11&、802.1113、802.118、802.1111等)的无线网络在用于介质接入的载波侦听多址(CSMA)机制下操作。根据CSMA，设备侦听介质并且只在介质被侦听到为空闲时进行传送。因此，如果AP 204A-C和/或STA 206A-H根据CSMA机制来操作并且BSA 202C中的设备(例如，AP 204C)正在传送数据，则在BSA 202C以外的AP204A-B和/或STA 206A-F不可在介质上进行传输，即使这些AP和/或STA是不同BSA