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無線通信內的緩衝器中繼管理的製作方法

2023-08-08 00:32:56

無線通信內的緩衝器中繼管理的製作方法
【專利摘要】本發明涉及無線通信內的緩衝器中繼管理,中繼無線通信裝置被實現為進行對源無線通信裝置的緩衝管理與協調。中繼無線通信裝置(一般地,中繼)通知源無線通信裝置(源)其中的存儲器的狀態,以儲存針對目的地無線通信裝置(目的地)的消息。例如,源將信息傳輸至中繼,中繼在將消息轉發到源之前緩衝該消息。該緩衝可以是具有針對中繼和/或目的地的額外信息的源的功能。中繼進行適當的信令,例如(例如,在具有實際的或預期的溢出時)暫停傳輸請求並重新開始傳輸請求,以通知在系統中的其他裝置其存儲器的儲存狀態。在一個實現方式中,可通過在從中繼到源的通信內設置特定位來實現暫停傳輸請求。
【專利說明】無線通信內的緩衝器中繼管理
[0001]交叉引用相關專利/專利申請
[0002]本申請要求以下美國臨時專利申請的優先權,這些申請的全文在此併入本文中,以供參考,並且實際上構成本申請的一部分:
[0003]1.於 2012 年 10 月 31 日提交的題為「Relay within single user, multipleuser, multiple access, and/or MIMO wireless communications,,的未決的美國臨時專利申請第61/720,770號。
[0004]2.於 2013 年 2 月 20 日提交的題為「Relay within single user, multipleuser, multiple access, and/or MIMO wireless communications,,的未決的美國臨時專利申請第61/766,795號。
[0005]3.於 2013 年 4 月 23 日提交的題為「Relay within single user, multipleuser, multiple access, and/or MIMO wireless communications,,的未決的美國臨時專利申請第61/814,945號。
[0006]4.於 2013 年5 月 3 日提交的題為 「Relay within single user, multipleuser, multiple access, and/or MIMO wireless communications,,的未決的美國臨時專利申請第61/819,238號。
[0007]5.於 2013 年 5 月 13 日提交的題為「Relay within single user, multipleuser, multiple access, and/or MIMO wireless communications,,的未決的美國臨時專利申請第61/822,504號。
[0008]6.於 2013 年 5 月 13 日提交的題為 「Buffer relay management within singleuser, multiple user, multiple access, and/or MIMO wireless communications,,的未決的美國臨時專利申請第61/822,510號。
【技術領域】
[0009]本公開總體上涉及通信系統;並且更具體地,涉及在單用戶、多用戶、多訪問和/或MMO無線通信內的基於中繼的存儲器和緩衝器管理。
【背景技術】
[0010]通信系統支持在無線和/或有線通信裝置之間的無線和有線通信。這些系統可具有從國家和/或國際蜂窩電話系統到網際網路、到點對點家用無線網絡的範圍,並且可根據一個或多個通信標準進行操作。例如,無線通信系統可根據一個或多個標準進行操作,這些標準包括但不限於IEEE802.1lx (其中,x可以是各種擴展,例如,a、b、n、g等)、Bluetooth、高級行動電話服務(AMPS)、數字AMPS、全球移動通信系統(GSM)等和/或其變化。
[0011]在某些情況下,使用單輸入單輸出(SISO)通信,在發射器(TX)和接收器(RX)之間進行無線通信。另一種無線通信為單輸入多輸出(SIM0),其中單個TX將數據處理成傳輸至接收器的射頻信號,該接收器包括兩個以上的天線以及兩個以上的RX路徑。
[0012]又一種備選類型的無線通信為多輸入單輸出(MIS0),其中TX包括兩個以上的傳輸路徑,每個傳輸路徑各自分別將基帶信號的一個相應部分轉換成射頻(RF)信號,通過相應的天線將這些射頻信號傳輸至接收器。另一種無線通信為多輸入多輸出(MIMO),其中TX和RX各自分別包括多個路徑,使得TX使用空間和時間編碼功能來並行處理數據,以產生兩個以上的數據流,並且RX通過多個RX路徑接收多個射頻信號,這些RX路徑利用空間和時間編碼功能來重新獲得數據流。
[0013]在這些無線通信系統內,在裝置之間的長距離可引起問題並且降低通信性能。例如,隨著在裝置之間的距離的增大,衰落以及其他不希望的影響可能會降低在裝置之間的通信的性能和效果。

【發明內容】

[0014]本發明提供了一種無線通信裝置,包括:通信接口、存儲器以及處理器,所述通信接口被配置為:從源無線通信裝置接收幀;以及將中繼幀傳輸至目的地無線通信裝置;所述存儲器被配置為緩衝所述幀;所述處理器被配置為基於所述存儲器的儲存狀態,生成所述源無線通信裝置的暫停傳輸請求,以將對所述無線通信裝置的傳輸暫停預定時間段;並且其中:所述通信接口被配置為將所述暫停傳輸請求傳輸至所述源無線通信裝置。
[0015]優選地,所述處理器進一步被配置為生成重新開始傳輸請求,以指引所述源無線通信裝置重新開始對所述無線通信裝置的傳輸。
[0016]優選地,所述存儲器的儲存狀態指示所述存儲器的實際或預期儲存溢出。
[0017]優選地,所述處理器進一步被配置為通過設置在中繼流程暫停動作幀內的至少一位來生成所述暫停傳輸請求;以及所述通信接口進一步被配置為將所述中繼流程暫停動作幀傳輸至所述源無線通信裝置。
[0018]優選地,所述源無線通信裝置進一步被配置為在所述預定時間段期滿後,將至少一個額外幀傳輸至所述無線通信裝置。
[0019]優選地,所述源無線通信裝置進一步被配置為在接收所述暫停傳輸請求後,對自己傳輸允許對自己發送(CTS2Self)幀。
[0020]優選地,與所述源無線通信裝置相關聯的至少一個額外無線通信裝置進一步被配置為在預定時間段期間將至少一個額外幀傳輸至所述源無線通信裝置。
[0021]優選地,所述無線通信裝置,進一步包括:所述源無線通信裝置包括無線站(STA)與智能儀表站(SMSTA)中的一個;以及所述目的地無線通信裝置包括接入點(AP)。
[0022]本發明還提供了一種無線通信裝置,包括:通信接口、存儲器以及處理器,所述通信接口被配置為:從源無線通信裝置接收幀;以及將中繼幀傳輸至目的地無線通信裝置;所述存儲器被配置為緩衝所述幀;以及所述處理器被配置為:基於所述存儲器的儲存狀態,生成所述源無線通信裝置的暫停傳輸請求,以暫停對無線通信裝置的傳輸;以及生成所述源無線通信裝置的重新開始傳輸請求,以重新開始對所述無線通信裝置的傳輸;並且其中:所述通信接口被配置為首先將所述暫停傳輸請求傳輸至所述源無線通信裝置並且隨後將所述重新開始傳輸請求傳輸至所述源無線通信裝置。
[0023]優選地,所述存儲器的儲存狀態指示所述存儲器的實際或預期儲存溢出。
[0024]優選地,與所述源無線通信裝置相關聯的至少一個額外無線通信裝置被配置為在傳輸所述暫停傳輸請求之後並且在傳輸所述重新開始傳輸請求之前,將至少一個額外幀傳輸至所述源無線通信裝置。
[0025]優選地,所述源無線通信裝置進一步被配置為在接收所述暫停傳輸請求之後對自己傳輸允許對自己發送(CTS2Self )幀。
[0026]優選地,所述無線通信裝置,進一步包括:所述源無線通信裝置包括接入點(AP);以及所述目的地無線通信裝置包括無線站(STA)與智能儀表站(SMSTA)中的一個。
[0027]本發明還提供了一種由無線通信裝置執行的方法,所述方法包括:操作所述無線通信裝置的通信接口,以從源無線通信裝置接收幀並且將中繼幀傳輸至目的地無線通信裝置;在所述無線通信裝置的存儲器內緩衝所述幀;基於所述存儲器的儲存狀態,生成所述源無線通信裝置的暫停傳輸請求,以將對無線通信裝置的傳輸暫停預定時間段;以及操作所述無線通信裝置的通信接口,以將所述暫停傳輸請求傳輸至所述源無線通信裝置。
[0028]優選地,所述方法進一步包括:生成重新開始傳輸請求,以允許所述源無線通信裝置重新開始對所述無線通信裝置的傳輸;並且操作所述無線通信裝置的通信接口,以將所述重新開始傳輸請求傳輸至所述源無線通信裝置。
[0029]優選地,所述存儲器的儲存狀態指示所述存儲器的實際或預期儲存溢出。
[0030]優選地,所述方法進一步包括:通過設置在中繼流程暫停動作幀內的至少一位來生成暫停傳輸請求;以及操作所述無線通信裝置的通信接口,以將所述中繼流程暫停動作幀傳輸至所述源無線通信裝置。
[0031]優選地,所述方法進一步包括:操作所述無線通信裝置的通信接口,以在所述預定時間段期滿後,從所述源無線通信裝置接收至少一個額外幀。
[0032]優選地,所述方法,進一步包括:操作所述源無線通信裝置,以在接收所述暫停傳輸請求之後對自己傳輸允許對自己發送(CTS2Self )中貞。
[0033]優選地,所述源無線通信裝置包括無線站(STA)與智能儀表站(SMSTA)中的一個;以及所述目的地無線通信裝置包括接入點(AP)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為示出無線通信系統的一個或多個實施方式的示圖;
[0035]圖2為示出無線通信裝置的一個或多個實施方式的示圖;
[0036]圖3為示出一些用作智能儀表站(SMSTA)的多個無線通信裝置的一個實施方式的示圖,;
[0037]圖4A為示出包括在兩個其他無線通信裝置之間實現的無線中繼通信裝置的無線通信系統的一個示例的示圖;
[0038]圖4B為示出包括在兩個其他無線通信裝置之間實現的無線中繼通信裝置的無線通信系統的另一個示例的示圖;
[0039]圖4C為示出包括在兩個其他無線通信裝置之間實現的無線中繼通信裝置的無線通信系統的另一個示例的示圖;
[0040]圖4D為示出包括在兩個其他無線通信裝置之間實現的無線中繼通信裝置的無線通信系統的另一個示例的示圖;
[0041]圖5為示出進行暫停/重新開始傳輸的無線通信裝置的一個實施方式的示圖;
[0042]圖6為示出改變在無線通信裝置內實現的存儲器的儲存狀態的一個示例的示圖;[0043]圖7為示出用於在各種無線通信裝置之中的存儲器和緩衝器管理的流程控制操作的一個示例的示圖;
[0044]圖8為示出用於在各種無線通信裝置之中的存儲器和緩衝器管理的流程控制操作的一個示例實施方式的示圖;
[0045]圖9為示出由一個或多個無線通信裝置執行的方法的一個實施方式的示圖;
[0046]圖10為示出由一個或多個無線通信裝置執行的方法的一個備選實施方式的示圖。
【具體實施方式】
[0047]圖1為示出無線通信系統的一個或多個實施方式100的示圖。無線通信系統100包括基站和/或接入點112至116、無線通信裝置118至132以及網絡硬體組件134。無線通信裝置118至132可以是膝上型主機電腦118和126、個人數字助理主機120和130、個人電腦主機124和132和/或蜂窩電話主機122和128。參照圖2,更詳細地描述這些無線通信裝置的實施方式的細節。
[0048]基站(BS)或接入點(AP) 112至116通過區域網連接136、138以及140可操作地耦接至網絡硬體134。網絡硬體134可以是為通信系統100提供廣域網連接142的路由器、開關、網橋、數據機、系統控制器等。基站或接入點112至116中的每個具有關聯的天線或天線陣列,以與在其區域內的無線通信裝置通信。通常,無線通信裝置註冊於特定的基站或接入點112至116,以從通信系統100接收服務。對於直接連接(即,點對點通信),無線通信裝置通過所分配的信道直接進行通信。
[0049]在該示圖中的多個無線通信裝置中的任意可包括相應的通信接口,以支持與其他裝置的通信。通過通信接口,中繼無線通信裝置可從源無線通信裝置接收一個或多個幀。然後,至少部分基於從源無線通信裝置接收的幀,中繼無線通信裝置生成中繼幀。考慮到由中繼無線通信裝置190進行中繼的一個示例,由於種種原因(例如,衰落、幹擾等),個人電腦124和基站和/或接入點114可能不能進行通信。如跳Vl所示,中繼無線通信裝置190從個人電腦124接收幀。然後如跳V2所示,中繼無線通信裝置190生成中繼幀並且將其傳輸至基站和/或接入點114。要注意的是,備選地可進行反向操作,使得通過中繼無線通信裝置190進行從基站和/或接入點114到個人電腦124的中繼。
[0050]在本文中,使用源無線通信裝置、中繼無線通信裝置以及目的地無線通信裝置的術語。任何這些無線通信裝置可實現為各種無線通信裝置118至132中的任意或其他類型的無線通信裝置。為了簡便起見,有時,使用源、中繼以及目的地(或源裝置、中繼裝置以及目的地裝置或其他這樣的等同)來代替源無線通信裝置、中繼無線通信裝置以及目的地無線通信裝置。
[0051]無線通信裝置(例如,各種無線通信裝置118至132中的任意)可操作中繼。這樣的裝置可包括通信接口,該通信接口被配置為從源無線通信裝置接收一個或多個幀,並且還被配置為將幀傳輸至目的地無線通信裝置。傳輸至目的地無線通信裝置的幀可包括從源接收的所有或部分幀。在無線的背景下,可進行各種處理以生成中繼幀,例如,將源和目的地地址重新編程等。
[0052]例如,中繼進行操作,以將從源接收的信息轉發或中繼到目的地。這些無線通信裝置還可包括存儲器,該存儲器被配置為緩衝從源(通過一個或多個傳輸)接收的信息並且協助通過中繼幀將該第一信息的至少一部分(例如,其內的數據或有效負荷)傳輸至目的地。例如,通過在中繼無線通信裝置內儲存或緩衝第一信號的全部或部分,可實現該信號內的信息的一次或多次重傳嘗試。
[0053]根據儲存在存儲器內的信息,存儲器的儲存狀態將隨著時間改變。例如,如果在存儲器中儲存非常少的信息,那麼存儲器的儲存狀態會顯示較大的可用儲存容量。備選地,(例如,如在任何工業接受的容差範圍內定義的那樣,當存儲器近似或基本裝滿並且可用於儲存的儲存器容量很少時)如果在存儲器內儲存大量信息,那麼存儲器的儲存狀態會顯示預期或期望的存儲器儲存溢出。如果存儲器完全裝滿,那麼存儲器的儲存狀態將表示實際儲存溢出存儲器。
[0054]隨著在存儲器內儲存從第一無線通信裝置中接收的不同數量的信號和信息,儲存在存儲器內的信息量變化,所以存儲器有時不能接收並適當地儲存額外信號,該額外信號可從第一無線通信裝置傳輸。
[0055]因此,中繼無線通信裝置可實現為包括處理器,該處理被配置為基於存儲器的儲存狀態來生成第一無線通信裝置的暫停傳輸請求。該暫停傳輸請求指引第一無線通信裝置在預定時間段內避免將任何信號傳輸至中繼無線通信裝置。然後,中繼無線通信裝置可在第三信號內將暫停傳輸請求傳輸至第一無線通信裝置。
[0056]在一些實施方式中,中繼無線通信裝置將重新開始傳輸請求傳輸至第一無線通信裝置,以指示中繼無線通信裝置現在能夠儲存並獲得從第一無線通信裝置接收的後續信號。備選地,其他實施方式操作,使得第一無線通信裝置僅在某些特定時間段內避免傳輸額外信號。要注意的是,在這樣的特定時間段期滿之前,可將重新開始傳輸請求提供給第一無線通信裝置。在這種情況下,重新開始傳輸請求可用於覆蓋第一無線通信裝置的在特定的時間段內避免傳輸的操作(例如在該時間段期滿之前可進行傳輸)。
[0057]通常,各種實施方式在通信系統內的中繼無線通信裝置處進行緩衝器或存儲器管理。可理解的是,信道條件(例如,包含在中繼無線通信裝置和目的地無線通信裝置之間的信道條件)的改變和變化可導致在中繼無線通信裝置處連續地緩衝幀。在某些情況下,例如,在從中繼無線通信裝置到目的地無線通信裝置的傳輸不成功時,在中繼無線通信裝置處可發生存儲器或緩衝器溢出(例如,隊列溢出)。
[0058]源無線通信裝置可能未意識到下遊堵塞,並且其可能不利地繼續將幀轉發到中繼無線通信裝置。然後,這需要將幀從源無線通信裝置重新傳輸到中繼無線通信裝置,並且這會使這些無線通信裝置的媒體訪問控制(MAC)效率降級。在一個實施方式中,通過在(例如,從中繼無線通信裝置到源無線通信裝置的通信的)MAC頭內添加位來支配流程控制,做出暫停傳輸請求。這由中繼無線通信裝置使用從而發信號給源無線通信裝置,以停止或開始(或諸如在某段時間超時之後或者基於重新開始傳輸請求來重啟)對中繼無線通信裝置的傳輸。
[0059]圖2為示出無線通信裝置的一個或多個實施方式200的示圖。無線通信裝置的實施方式200包括主機裝置218至232和關聯的無線電260。在一些實施方式中,一個或多個主機裝置218至232可實現為一個或多個無線通信裝置118至132。對於蜂窩電話主機,無線電260為內置組件。對於個人數字助理主機、膝上型電腦主機和/或個人電腦主機,無線電260可以是內置或外接組件。對於接入點或基站,組件通常容納在單個結構內。主機裝置218至232包括處理模塊250、存儲器252、無線電接口 254、輸入接口 258以及輸出接口256。處理模塊250和存儲器252執行通常由主機裝置執行的相應指令。例如,對於蜂窩電話主機裝置,處理模塊250根據具體的蜂窩電話標準執行相應的通信功能。
[0060]無線電接口 254允許從無線電260接收數據並且將數據傳輸至無線電。對於從無線電260接收的數據(例如,入站數據),無線電接口 254將數據提供給處理模塊250,用於進一步進行處理和/或路由到輸出接口 256。輸出接口 256提供到例如顯示器、監測器、揚聲器等一個或多個輸出顯示裝置的連接,使得可顯示所接收的數據。無線電接口 254還可將數據從處理模塊250提供到無線電260中。處理模塊250可通過輸入接口 258從例如鍵盤、按鍵、麥克風等一個或多個輸入裝置接收出站數據或者自己生成數據。
[0061]無線電260包括主機接口 262、基帶處理模塊264、存儲器266、射頻(RF)發射器(TX) 268至272、發送/接收(T/R)模塊274、天線282至286、射頻接收器(RX) 276至280以及本機振蕩模塊201。基帶處理模塊264與儲存在存儲器266內的操作指令一起分別執行數字接收器功能以及數字發射器功能。數字接收器功能包括但不限於數字中頻到基帶的轉換、解調、星座解映射、解碼、解交錯、快速傅立葉變換、循環前綴刪除、空間與時間解碼和/或解擾。在後面的圖中會更詳細描述的數字發射器功能包括但不限於加擾、編碼、交錯、星座映射、調製、快速傅立葉逆變換、循環前綴添加、空間與時間編碼和/或數字基帶到中頻的轉換。
[0062]在操作中,無線電260通過主機接口 262從主機裝置接收出站數據288。基帶處理模塊264接收出站數據288, 並且基於模式選擇信號202,產生一個或多個出站碼元流290。模式選擇信號202表示在讀者可理解的模式選擇表格中示出的特定模式。例如,模式選擇信號202可表示2.4GHz或5GHz的頻道、20MHz或22MHz的信道帶寬(例如,20MHz或22MHz寬的信道)以及每秒54兆位的最大比特率。在其他實施方式中,信道帶寬可一直擴大為
1.28GHz或更寬,所支持的最大比特率擴大為每秒I千兆位或更大。在這個一般範疇內,模式選擇信號進一步表示從每秒I兆位到每秒54兆位的範圍內的特定速率。此外,模式選擇信號將表示特定調製類型,包括但不限於巴克碼調製、8?31(、0?31(工0(、16041和/或640八皿。而且,在該模式選擇表格中,提供編碼速率以及每個子載波的編碼位(NBPSC)、每個OFDM符號的編碼位(NCBPS)、每個OFDM符號的數據位(NDBPS)的數量。模式選擇信號還可表示對於相應模式的特定信道化,其針對關於另一個模式選擇表格的一個模式選擇表格中的信息。應注意,在其他實施方式中可採用具有不同的帶寬的其他類型的信道。
[0063]基帶處理模塊264基於模式選擇信號202從輸出數據288產生一個或多個出站碼元流290。例如,如果模式選擇信號202表示單個發送天線正在用於已經選擇的特定模式,那麼基帶處理模塊264將產生單個出站碼元流290。備選地,如果模式選擇信號表示2、3或4個天線,那麼基帶處理模塊264會從輸出數據288產生與天線的數量對應的2、3或4個出站碼元流290。
[0064]取決於由基帶處理模塊264產生的出站流290的數量,相應數量的射頻發射器268至272將能夠將出站碼元流290轉換成出站射頻信號292。發送/接收模塊274接收出站射頻信號292並且將每個出站射頻信號提供給相應的天線282至286。
[0065]當無線電260處於接收模式中時,發送/接收模塊274通過天線282至286接收一個或多個入站射頻信號。T/R模塊274將入站射頻信號294提供至一個或多個射頻接收器276至280。射頻接收器276至280將入站射頻信號294轉換成相應數量的入站碼元流296。入站碼元流296的數量將與接收數據的特定模式對應。基帶處理模塊264接收入站碼元流296並且將其轉換成入站數據298,通過主機接口 262將該入站數據提供給主機裝置218 至 232。
[0066]在無線電260的一個實施方式中,其包括發射器和接收器。發射器可包括MAC模塊、PLCP模塊以及PMD模塊。可由處理模塊64實現的介質訪問控制(MAC)模塊可操作地耦接,以根據WLAN協議將MAC服務數據單元(MSDU)轉換成MAC協議數據單元(MPDU)。可在基帶處理模塊264內實現的物理層會聚協議(PLCP)模塊可操作地耦接,以根據WLAN協議將MPDU轉換成PLCP協議數據單元(PH)U)。物理介質相關(PMD)模塊可操作地耦接,以根據WLAN協議的一個操作模式將PPDU轉換成射頻(RF)信號,其中操作模式包括多輸入和多輸出組合。
[0067]物理介質相關(PMD)模塊的實施方式包括錯誤保護模塊、解復用模塊以及方向轉換模塊。可在基帶處理模塊264內實現的錯誤保護模塊可操作地耦接,以重新構造PPDU(PLCP (物理層會聚協議)協議數據單元),從而減少傳輸誤差以產生錯誤保護數據。解復用模塊可操作地耦接,以將錯誤保護數據劃分成錯誤保護數據流。直接轉換模塊可操作地耦接,以將錯誤保護數據流轉換成射頻(RF)信號。
[0068]本領域的技術人員會理解的是,可根據在一個或多個集成電路內的任何所需的配置或組合或元件、模塊等,使用一個或多個集成電路來實現圖2的無線通信裝置。
[0069]無線通信裝置200包括通信接口,該通信接口被配置為從源無線通信裝置接收一個或多個幀,並且還被配置為將幀傳輸至目的地無線通信裝置。如上所述,中繼無線通信裝置可將暫停傳輸請求傳輸至第一或源無線通信裝置,以指引該裝置停止將信號傳輸至中繼。在中繼準備好從第一或源無線通信裝置接收額外信令時,中繼也可將重新開始傳輸請求提供給第一或源無線通信裝置。例如,在中繼已經成功將位於其存儲器內的信息傳輸至第二或目的地無線位置裝置之後,隨後中繼將能夠從第一或源無線位置裝置接收更多信令。
[0070]可將該信息以中繼的存儲器的儲存狀態的形式提供給第一或源無線通信裝置。從中繼到第一或源無線通信裝置的合適的信令會確保不從第一或源無線通信裝置傳輸可能不能在中繼的存儲器內適當接收、處理和/或儲存的額外信號。
[0071]在一個實施方式中,可使用中繼流程暫停動作幀來實現暫停傳輸請求,在該動作幀內包括被設置為特定值的至少一位。而且,中繼流程重新開始動作幀可用於通知第一或源無線通信裝置可重新開始對中繼的信號傳輸。
[0072]圖3為示出在包括建築物或結構的環境中的各種位置內實現的一些用作智能儀表站(SMSTA)的多個無線通信裝置的一個實施方式300的示圖。
[0073]在某些情況下,可實現各種無線通信裝置,以支持與各種不同的條件、參數等中的任意的監測和/或感應相關聯的通信。這些無線通信裝置可將這些信息提供給另一個無線通信裝置。如在本文中所述,可使用中繼進行這些通信。
[0074]例如,在某些情況下,無線通信裝置可實現為智能儀表站(SMSTA)。SMSTA可具有與無線站(STA)相似的某些特性,然而也可操作以根據監測和/或感應來進行與一個或多個措施相關聯的通信。在某些應用中,這樣的裝置僅在極少情況下進行操作。例如,在與這樣的裝置處於省電模式(例如,睡眠模式、功能減少的操作模式、功率降低的操作模式等)的時間段相比時,操作的時間段在相比之下可微乎其微(例如,僅為該裝置處於這樣的省電模式的時間段的百分之幾)。
[0075]SMSTA可從這樣的省電模式中喚醒,僅用於執行某些操作。例如,這樣的裝置可從這樣的省電模式中喚醒,以對一個或多個參數、條件、約束等進行感應和/或測量。在這樣的操作期間(例如,裝置並不處於省電模式中),該裝置還可將這樣的信息傳輸到另一個無線通信裝置(例如,接入點(AP)、另一個SMSTA、無線站(STA)或操作為AP的這樣的SMSTA或STA 等)。
[0076]要注意的是,這樣的裝置可進入用於使用某些頻率來感應和/或監測的操作模式,該頻率與裝置進入的用於傳輸的操作模式的頻率不同(例如,比其更大)。例如,這樣的裝置可醒來一定的次數以進行連續的相應感應和/或監測操作,並且在那些操作中獲得的這樣的數據可被儲存(例如,儲存在裝置內的存儲器元件內),並且在專門用於傳輸數據的後續操作模式期間,與多個相應感應和/或監測操作對應的多個數據部分可在專門用於傳輸數據的該操作模式期間發送。
[0077]在該示圖中,多個無線通信裝置實現為將與監測和/或感應相關的信息轉發到一個特定的無線通信裝置,該裝置可操作為管理器、協調器等,例如,可由接入點(AP)或操作為AP的無線站(STA)實現。一般而言,這些無線通信裝置可實現為進行多個數據轉發、監測和/或感應操作中的任意。例如,在建築物或結構的背景下,可具有提供給該建築物或結構的多個服務,這些範圍包括天然氣服務、電氣服務、電視服務、網際網路服務等。備選地,在整個環境中,可實現不同的相應監測器和/或傳感器,以進行與參數相關(並非特定與服務相關)的監測和/或感應。作為一些示例,可由在各種位置內並且出於各種目實現的不同相應監測器和/或傳感器來進行運動檢測、門半開檢測、溫度測量(和/或其他大氣和/或環境測量)等。
[0078]可實現不同的相應監測器和/或傳感器,以將與這樣的監測和/或感應功能相關的信息無線提供給管理器/協調器無線通信裝置。如在某些應用程式中所需要的那樣,可連續地、偶發性地、間斷地提供這樣的信息。
[0079]此外,要注意的是,根據這樣的雙向通信,在不同的相應監測器和/或傳感器的這樣的管理器/協調器無線通信裝置之間的這樣的通信可合作,這是因為管理器/協調器無線通信裝置可引導相應監測器和/或傳感器在後續時間執行某些相關功能。
[0080]由於任意多種原因(例如,衰落、幹擾、弱/無效的通信連結等),在無線通信系統內的各種STA或SMSTA中的任意可能不能彼此通信或者與管理器/協調器無線通信裝置通信。雖然各種形式的信號降級(例如,衰落和幹擾)可降級或抑制在裝置之間的通信,但是某些物理特徵(例如,建築物、圍欄、山等)也可降級或抑制這樣的通信。在這種情況下,為了支持在STA或SMSTA的任何一個與其中的另一個或管理器/協調器無線通信裝置之間的通信,無線通信裝置可作為在這兩個裝置之間的中繼來操作。
[0081]可使用各種選項來選擇這些無線通信裝置中的一個。源可選擇其他裝置中的一個,作為中繼。備選地,源可播放幀,而第一響應裝置可用作中繼。甚至在其他情況下,一個無線通信裝置可自願用作在不能接受與彼此通信的源與目的地之間的中繼。例如,不能很好接受與管理器/協調器無線通信裝置通信的SMSTA可通過中繼與管理器/協調器無線通信裝置通信,如去往和來自中繼的兩個跳或通信鏈路所示。
[0082]圖4A為示出包括在兩個其他無線通信裝置之間實現的無線中繼通信裝置的無線通信系統的一個示例401的示圖。在該示圖的場景I中可以看出,中繼(例如,中間、中介等無線通信裝置)位於第一無線通信裝置(例如,無線站(STA))和第二無線通信裝置(例如,接入點(AP))之間的相等距離處。有兩個可用路徑:直接和中繼。比較中繼路徑與直接路徑,通過中繼的路徑需要更多的幀,而對於相同的字節數具有更短的PPDU持續時間。這就需要分開的信道訪問,用於通過中繼STA跳進行下一幀傳輸。通過中繼路徑的更短的TX至RX周期允許STA以較少的功耗來操作。
[0083]圖4B為示出包括在兩個其他無線通信裝置之間實現的無線中繼通信裝置的無線通信系統的另一個示例402的示圖。參照該示圖的場景2,與到第二無線通信裝置(例如,AP)的距離相比,中繼位於相對更靠近第一無線通信裝置(例如,STA)的位置。如圖中所示,對於跳V1, STA與中繼的鄰近性允許使用更高的調製編碼集(MCS)並且消耗較少的功率。對於下一跳,中繼需要分開的信道訪問。中繼可以是在壁部電源上的另一個傳感器,並且路徑損耗是室外裝置至裝置。
[0084]圖4C為示出包括在兩個其他無線通信裝置之間實現的無線中繼通信裝置的無線通信系統的另一個示例403的示圖。參照該示圖的場景3,中繼位於相對更靠近第一無線通信裝置(例如,AP)並遠離第二無線通信裝置(例如,STA)的位置。中繼路徑可能不如在AP和STA之間的直接路徑理想(例如,中繼選擇=路徑選擇)。如果中繼是另一個傳感器,並且STA至中繼跳是室外裝置至裝置路徑損耗,那麼STA可能不能通過相同的MCS到達中繼。
[0085]圖4D為示出包括在兩個其他無線通信裝置之間實現的無線中繼通信裝置的無線通信系統的另一個示例404的示圖。參照該示圖的場景4,在STA至中繼至AP可設置成直線的情況下,並且在STA發送一個上行鏈路數據(DATA)時,可進行以下觀察。
[0086]總介質時間:PPDU(V1)+ACK(V1) +PPDU(V2) +ACK(V2) +3XSIFS
[0087]STA 接通時間:PPDU (V1) +ACK (V1) +SIFS
[0088]STA至中繼因數:距離(V1)與距離(U1)的比率(例如,距離(V1)/距離(U1))
[0089]在以上觀察中,PPDU時間基於PLCP協議數據單元(PH)U)傳輸時間。ACK時間基於確認(ACK)傳輸時間。下面示出的SIFS時間基於短幀間間隔(SIFS)。變量V1和V2與在圖中所示的並且在通信裝置之間的相應距離對應。
[0090]一般而言,中繼無線通信裝置(或通常稱為中繼)將從第一無線通信裝置接收的信息轉發到第二無線通信裝置上。在一些實施方式中,使不超過兩個跳或通信鏈路將信息通過中繼從第一無線通信裝置轉發到第二無線通信裝置。
[0091]在發起裝置、中繼裝置以及目的地裝置之間的各種通信內的合適的信令確保合適的協調和操作。
[0092]在包括源無線通信裝置、目的地無線通信裝置以及中介或中間中繼無線通信裝置(例如,源、目的地以及中繼)的這樣的通信系統內,可具有以下情況:中繼沒有充足的儲存容量來從源接收額外信號。在這種情況下,中繼可將暫停傳輸請求提供給源,指引源停止將任何信號傳輸至中繼。基於暫停傳輸請求,在特定的時間段內,源可避免將信號傳輸至中繼。備選地,在隨後接收到從中繼中接收的重新開始傳輸請求之前,源可避免將任何信號傳輸至中繼。
[0093]在中繼與源之間的適當通信與信令確保不進行從源到中繼的傳輸,該傳輸可能丟失或中繼目前沒有在其中接收、處理和/或儲存的該傳輸的能力。例如,由於在中繼內的存儲器的儲存容量會隨著時間變化,所以根據可在該存儲器內儲存的消息的數量,可能有中繼不能並且不能適當地處理來自源的信令地情況。因此,在中繼與源之間進行適當的通信和信令,以確保源在中繼可適當地接收和處理信號時將信號傳輸至中繼。
[0094]圖5為示出進行暫停/重新開始傳輸的無線通信裝置的一個實施方式500的示圖。無線通信裝置(中繼)510與源無線通信裝置(在該示圖中為AP580 )和目的地無線通信裝置(在該示圖中為STA590)進行通信。無線通信裝置(中繼)510包括通信接口 520,以進行一個或多個幀的傳輸與接收(例如,使用發射器522和接收器524)。無線通信裝置(中繼)510還包括處理器530以及關聯的存儲器540用於執行各種操作,包括解釋從源無線通信裝置(AP580)和目的地無線通信裝置(STA590)傳輸的一個或多個幀。
[0095]源無線通信裝置(AP580)操作以將幀(在該示圖中顯示為D)傳輸至目的地無線通信裝置(STA590)。中介或中間中繼無線通信裝置(中繼)510用於進行從AP580到STA590的一個或多個幀的中繼。最終從中繼510傳輸至STA590的幀可包括從AP傳輸的整個幀D,或者可以是該特定幀(在該示圖中顯示為D』)的子集,例如,從AP傳輸的幀的數據或有效負荷部分。
[0096]當中繼510內的存儲器540處於或接近儲存溢出時(例如,當存儲器540的儲存狀態表示存儲器540實際或預期存儲溢出時),中繼510將暫停傳輸請求(在該示圖中為STR)傳輸至AP580。基於STR,AP510可在特定的時間段內避免將信號傳輸至中繼510。備選地,在隨後接收到從中繼510接收的重新開始傳輸請求之前,AP580可避免將任何信號傳輸至中繼510。
[0097]在一個備選實施方式中,AP580可首先在特定的時間段內避免將信號傳輸至中繼510,但是在該時間結束之前,AP580可從中繼接收重新開始傳輸請求。在這樣的實施方式中,重新開始傳輸請求可基於特定的時間段來覆蓋該操作,並且然後AP580可重新開始將信號傳輸至中繼。要注意的是,在一個備選實現方式中,源無線通信裝置可以是STA,並且目的地無線通信裝置可以是AP。
[0098]圖6為示出在無線通信裝置內實現的存儲器的變化的儲存狀態的一個示例600的示圖。在中繼無線通信裝置(通常稱為中繼)內的內存量會作為時間的函數而變化。根據從源無線通信裝置接收的信號的數量,並且根據對目的地無線通信裝置的信息成功傳輸,儲存在中繼的存儲器內的信息量會隨著時間增加和減少。
[0099]在中繼內的可用內存量用於提供存儲器的儲存狀態的指示。例如,由於可用內存量(例如,當前未儲存信息的內存量)較小,存儲器可接近預期儲存溢出。如儲存器沒有可用內存,那麼即將發生或者已經發生存儲器的實際儲存溢出。存儲器的儲存狀態可與可用於儲存信息的內存量對應。該儲存狀態還可具有與其相關的其他信息,例如,過去的或最近的信息趨勢(例如,可用內存量繼續減少或增加,保持相對穩定等)。
[0100]一般而言,與在中繼無線通信裝置內的存儲器的儲存狀態相關的信息可用於指引生成將提供給源無線通信裝置的暫停傳輸請求。無論是暫停還是重新開始傳輸到中繼無線通信裝置,中繼都會基於在中繼無線通信裝置內的存儲器的儲存狀態來適當地與源無線通信裝置通信。
[0101]圖7為用於在各種無線通信裝置之間的存儲器和緩衝器管理的流程控制操作的一個示例700的示圖。首先,第一或源無線通信裝置(在該示圖中為STA1)傳輸針對第二或目的地無線通信裝置(在該示圖中為STA2)的數據。在接收到該數據時,中繼對STAl提供確認(ACK)。
[0102]在中繼不能在當前的傳輸機會(TXOP)(例如,中繼可操作以從源裝置接收信息並且將該信息轉發到目的地裝置的時間段)中將該數據轉發到STA2的情況下,中繼可傳輸允許發送(CTS),通知在包括STAl的系統內的其他無線通信裝置。從STAl接收的信號的額外儲存可促使減少在中繼的緩衝器或存儲器內的可用儲存容量。同樣,傳輸CTS的中繼將通知STAl停止將信號傳輸至中繼(或者傳輸信號FL0W_ST0P)。
[0103]接收該FL0W_ST0P通知的系統內的任何其他裝置(例如,STA2)將不傳輸至中繼(例如,在諸如可在DUR欄位內規定的特定的時間段內定址在接收器地址(RA)內的無線通信裝置)。在重疊的基本服務組(OBSS)內的任何無線通信裝置可忽視CTS傳輸(例如,如果CTS內具有PM=I的PM值)。
[0104]在傳輸CTS之後,停止到中繼的傳輸。然後,在某段時間之後,可使用後續CTS來表示可重新開始到中繼的傳輸(或者傳輸信號FL0W_RESTART)。然後,該指示將重新開始正常操作以將幀傳輸至中繼(例如,定址在RA的無線通信裝置)。再一次地,在重疊的基本服務組(OBSS)內的任何無線通信裝置可忽視CTS傳輸(例如,如果CTS內具有PM=I的PM值)。
[0105]流程控制程序(圖7 )
[0106]為了停止將幀傳輸至中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP),該特定的中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP)可發送允許對自己發送(CTS-to-self)幀,其中PM設置為1,DUR>0。
[0107]相應的關聯無線通信裝置(例如,STA)將不在持續(DUR)時間內傳輸至定址為接收器地址(RA)內的無線通信裝置(例如,STA)。關聯無線通信裝置(例如,STA)可通過DUR更新其網絡分配向量(NAV)。非關聯STA可忽略DUR欄位。
[0108]為了重啟對中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP)的幀傳輸,該特定的中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP)可發送允許對自己發送幀,其中PM組設置為1,DUR=O0
[0109]相應的關聯無線通信裝置(例如,STA)將取消流程暫停時間,並且重新開始正常程序,以便將幀傳輸至定址為RA的無線通信裝置(例如,STA)。關聯無線通信裝置(例如,STA)可取消它或它們的NAV,並且重新開始用於傳輸幀的正常信道接入。非關聯STA可忽略DUR欄位。在傳輸允許對自己發送幀時,中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP)將設置To DS=O和 From DS=I。
[0110]圖8為用於在各種無線通信裝置之間的存儲器和緩衝器管理的流程控制操作的一個備選示例800的示圖。該示圖的操作使用暫停傳輸請求(在該示圖中示為流程暫停(FLOW SUSPEND))以及重新開始傳輸請求(在該示圖中示為流程重新開始(FLOW RESUME))。
[0111]最初,第一或源無線通信裝置(在該示圖中為STAl)傳輸針對第二或目的地無線通信裝置(在該示圖中為STA2)的數據。在接收到該數據時,中繼對STAl提供確認(ACK)。
[0112]在中繼在當前的傳輸機會(TXOP)中不能將該數據轉發到STA2的情況下,中繼可傳輸暫停傳輸請求(FLOW SUSPEND),通知在包括STAl的系統內的其他無線通信裝置。從STAl接收的信號的額外儲存可促使減少在中繼的緩衝器或存儲器內的可用儲存容量。同樣,傳輸暫停傳輸請求(FLOW SUSPEND)的中繼將通知STAl停止將信號傳輸至中繼(或者傳輸信號 FL0W_ST0P)。
[0113]接收這樣的FL0W_ST0P通知的系統內的任何其他裝置(例如,STA2)將不傳輸至中繼(例如,在諸如可在DUR欄位內規定的特定時間段內定址在接收器地址(RA)內的無線通信裝置)。一般而言,在中繼傳輸暫停傳輸請求(FLOW SUSPEND)之後,到中繼的所有數據傳輸都暫停一段時間(例如,暫停持續時間)。接收暫停傳輸請求(FLOW SUSPEND)的所有無線通信裝置將不傳輸至中繼(例如,在諸如可在暫停持續時間內規定的特定時間段內定址在發射器地址(TA)內的無線通信裝置)。
[0114]在傳輸暫停傳輸請求(FLOW SUSPEND)之後,停止到中繼的傳輸。然後,在某些時間段之後,中繼傳輸重新開始傳輸請求(FLOW RESUME),以表示可重新開始到中繼的傳輸(或者傳輸信號FL0W_RESTART)。然後,該指示將重新開始正常操作以將幀傳輸至中繼(例如,定址在RA內的無線通信裝置)。在重新開始傳輸請求(FLOW RESUME)之後,所有無線通信裝置可重新開始或繼續傳輸到中繼(例如,定址在TA內的無線通信裝置)。
[0115]流程控制程序(圖8 )
[0116]為了暫停將幀傳輸至中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP),該中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP)可發送單播或廣播中繼流程暫停動作幀,並且暫停持續時間>0。相應的關聯無線通信裝置(例如,STA)不應在由暫停持續時間欄位表示的時間量內將數據幀傳輸至定址在發射器地址(TA)內的無線通信裝置(例如,STA)。而且,相應的關聯無線通信裝置(例如,STA)可重新開始正常程序,以便在暫停持續時間結束時進行數據幀傳輸。
[0117]為了重新開始將幀傳輸至中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP),該中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP)可傳輸單播或廣播中繼流程重新開始動作幀。相應的關聯無線通信裝置(例如,STA)應取消流程暫停時間,並且重新開始正常程序,以便將數據幀傳輸至定址在TA內的無線通信裝置(例如,STA)。由中繼無線通信裝置傳輸中繼流程重新開始動作幀是可選的,並且可由中繼`無線通`信裝置使用這樣的傳輸來取消現有的暫停持續時間。
[0118]而且如關於在本文中的其他實施方式來描述的一樣,指定的無線通信裝置(例如,操作為中繼的裝置)可一次為多個無線通信裝置(例如,STA)服務,並且具有對還未轉發的幀的有限內存緩衝。
[0119]可使用各種欄位以實現供中繼操作無線通信裝置(例如,中繼AP、中繼STA等)使用的信令。一些實施方式操作以將兩個中繼動作幀用作流程暫停以及重新開始(例如,分別基於暫停傳輸請求以及重新開始傳輸請求)的信令幀。
[0120]下面提供了顯示新的中繼動作幀的各種表格。
[0121]
【權利要求】
1.一種無線通信裝置,包括: 通信接口,被配置為: 從源無線通信裝置接收幀;以及 將中繼幀傳輸至目的地無線通信裝置; 存儲器,被配置為緩衝所述幀;以及 處理器,被配置為基於所述存儲器的儲存狀態,生成所述源無線通信裝置的暫停傳輸請求,以將對所述無線通信裝置的傳輸暫停預定時間段;並且其中: 所述通信接口被配置為將所述暫停傳輸請求傳輸至所述源無線通信裝置。
2.根據權利要求1所述的無線通信裝置,其中,所述處理器進一步被配置為生成重新開始傳輸請求,以指引所述源無線通信裝置重新開始對所述無線通信裝置的傳輸。
3.根據權利要求1所述的無線通信裝置,其中,所述存儲器的儲存狀態指示所述存儲器的實際或預期儲存溢出。
4.根據權利要求1所述的無線通信裝置,其中,所述處理器進一步被配置為通過設置在中繼流程暫停動作幀內的至少一位來生成所述暫停傳輸請求;以及 所述通信接口進一步被配置為將所述中繼流程暫停動作幀傳輸至所述源無線通信裝置。
5.根據權利要求1所述的無線通信裝置,其中,所述源無線通信裝置進一步被配置為在所述預定時間段期滿後,將至少一個額外幀傳輸至所述無線通信裝置。
6.根據權利要求1所述的無線通信裝置,其中,所述源無線通信裝置進一步被配置為在接收所述暫停傳輸請求後,傳輸允許對自己發送(CTS2Self)幀。
7.根據權利要求1所述的無線通信裝置,其中,與所述源無線通信裝置相關聯的至少一個額外無線通信裝置進一步被配置為在預定時間段期間將至少一個額外幀傳輸至所述源無線通信裝置。
8.根據權利要求1所述的無線通信裝置,進一步包括: 所述源無線通信裝置包括無線站(STA)與智能儀表站(SMSTA)中的一個;以及 所述目的地無線通信裝置包括接入點(AP)。
9.一種無線通信裝置,包括: 通信接口,被配置為: 從源無線通信裝置接收幀;以及 將中繼幀傳輸至目的地無線通信裝置; 存儲器,被配置為緩衝所述幀;以及 處理器,被配置為: 基於所述存儲器的儲存狀態,生成所述源無線通信裝置的暫停傳輸請求,以暫停對無線通信裝置的傳輸;以及 生成所述源無線通信裝置的重新開始傳輸請求,以重新開始對所述無線通信裝置的傳輸;並且其中: 所述通信接口被配置為首先將所述暫停傳輸請求傳輸至所述源無線通信裝置並且隨後將所述重新開始傳輸請 求傳輸至所述源無線通信裝置。
10.一種由無線通信裝置執行的方法,所述方法包括:操作所述無線通信裝置的通信接口,以從源無線通信裝置接收幀並且將中繼幀傳輸至目的地無線通信裝置; 在所述無線通信裝置的存儲器內緩衝所述幀; 基於所述存儲器的儲存狀態,生成所述源無線通信裝置的暫停傳輸請求,以將對無線通信裝置的傳輸暫停預定時間段;以及 操作所述無線通信裝置的通信接口,以將所述暫停傳輸請求傳輸至所述源無線通信裝置。
【文檔編號】H04W88/04GK103796340SQ201310530313
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2012年10月31日
【發明者】黃釗嶽, 馬修·詹姆斯·菲舍爾 申請人:美國博通公司

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