用於在重疊網絡中使用的寬信道的信道接入機制的製作方法

2024-03-05 02:36:15

專利名稱：用於在重疊網絡中使用的寬信道的信道接入機制的製作方法
用於在重疊網絡中使用的寬信道的信道接入機制背景技術
一些無線網絡(例如符合IEEE標準802. lla/n的那些無線網絡)可以使用具有40 MHz的帶寬的「寬」信道，每個寬信道由兩個傳統「窄」信道組成，每個傳統「窄」信道具有20 MHz的寬度。一些其他無線網絡(例如符合IEEE標準802.1lac的那些無線網絡)可以使用 80 MHz的寬度的寬信道，每個寬信道由四個傳統20 MHz信道組成。在這兩種情況下，在設備可以在寬信道上進行傳送之前，它必須確定所有關聯的窄信道是空閒的，使得傳輸將不幹擾可能正在使用那些窄信道中的一個或多個的另一設備。為了降低多個設備將嘗試同時奪取相同空閒信道並且從而嘗試同時進行傳送的可能性，每個設備在寬信道上進行傳送之前等待隨機選擇的退避時段(如由退避計數器測量的)，假定關聯的窄信道在退避時段之後仍然空閒。最大可允許退避時段可以由「爭用窗口」來定義。特定設備無法以該方式接入介質(在嚴重擁塞的網絡中可能頻繁發生的情形)可以導致增大設備的爭用窗口的大小並且從而增大其平均退避時間。此外，如果設備感測到信道之一在退避倒計數期間變為忙的， 則可以從頭開始重啟計數。這兩個動作可以有助於減小網絡擁塞，但是它們使得設備將甚至更少可能快速地獲得對信道的控制，這是由於具有較短退避時間的其他設備將首先獲取對信道的控制。
當具有重疊覆蓋區的兩個分離網絡正在使用相同窄信道中的一些時，可以遵循相同的協議以降低一個網絡中的傳輸將幹擾另一網絡中的接收的可能性。然而，在該情形中， 一個網絡可能處於不利地位。例如，如果一個網絡具有許多數據業務，則該網絡中設備的爭用窗口很可能在大小上比另一網絡中增大更多。與具有較短平均退避時間的設備相比，具有較大平均退避時間(由於更大的爭用窗口)的設備更少可能得到信道。可替換地，與僅需要兩個窄信道的設備相比，需要四個窄信道的設備更少可能發現所有那些信道空閒。


可以通過參照用來示出本發明的實施例的下列描述和附圖來更好地理解本發明的一些實施例。在附圖中圖1示出根據本發明的實施例的重疊網絡。
圖2示出根據本發明的實施例的獲得對用於傳輸的無線介質的接入的方法的流程圖。
圖3示出根據本發明的實施例的用於接入寬信道的過程的時序圖。
具體實施方式
在下列描述中，闡述了許多具體細節。然而，應當理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明的實施例。在其他實例中，公知的電路、結構和技術還沒有被詳細地示出以免模糊對該描述的理解。
對「一個實施例」、「實 施例」、「示例實施例」、「各種實施例」等等的提及指示如此描述的本發明的一個或多個實施例可以包括特定的特徵、結構或特性，但不是每個實施例一定包括所述特定的特徵、結構或特性。此外，一些實施例可以具有針對其他實施例描述的特徵中的一些、全部，或者不具有針對其他實施例描述的特徵。
在下列描述和權利要求中，可以使用術語「耦合」和「連接」及其派生詞。應當理解，這些術語並不意圖作為彼此的同義詞。更確切地說，在特定實施例中，「連接」被用來指示兩個或更多個元件彼此直接物理或電接觸。「耦合」被用來指示兩個或更多個元件彼此協作或交互，但是它們可以具有或可以不具有在它們之間的介入物理或電部件。
如在權利要求中所使用的，除非另有規定，否則為了描述公共元件而對序數形容詞「第一」、「第二」、「第三」等等的使用僅僅指示類似元件的不同實例正被提及，並不意圖暗示如此描述的元件在時間上、在空間上、在等級上、或以任何其他方式必須按給定的順序。
可以以硬體、固件和軟體之一或任何組合來實施本發明的各種實施例。還可以將本發明實施為在計算機可讀介質中或上所包含的指令，這些指令可以由一個或多個處理器讀取和執行以實現本文描述的操作的性能。計算機可讀介質可以包括用於以一個或多個計算機可讀的形式存儲信息的任何機構。例如，計算機可讀介質可以包括有形存儲介質，例如但不限於只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁碟存儲介質、光存儲介質、閃速存儲器設備等等。
術語「無線」可以被用來描述通過經由非固體介質而使用經調製的電磁輻射來傳送數據的電路、設備、系統、方法、技術、通信信道等等。該術語並不暗示，關聯的設備不包含任何線。無線設備可以包括至少一個天線、至少一個無線電裝置、至少一個存儲器、以及至少一個處理器，其中，無線電裝置通過天線來傳送表示數據的信號並通過天線來接收表示數據的信號，而處理器可以處理要被傳送的數據和已被接收的數據。處理器還可以處理既未被傳送又未被接收的其他數據。
如本文檔內所使用的，術語「網絡控制器」意圖覆蓋至少部分地調度和控制網絡中的其他設備的無線通信的設備。網絡控制器還可以被稱為基站(BS)、接入點(AP)、中心點 (CP)、或者可以出現以描述網絡控制器的功能的任何其他術語。
如本文檔內所使用的，術語「行動裝置」意圖覆蓋其無線通信至少部分地被網絡控制器調度和控制的那些設備。行動裝置(MD)還可以被稱為移動臺(MS)、STA、IPS(SS)、 用戶設備(UE)、或者可以出現以描述行動裝置的功能的任何其他術語。行動裝置可以在這種通信期間移動，但是移動不是必需的。
如本文檔內所 使用的，「窄」信道是在頻譜中具有預定義連續帶寬的信道，而「寬」 信道是具有由這些窄信道中的多個窄信道佔據的頻譜的組合部分的信道。也就是，多個規定的窄信道可以共同地構成規定的寬信道。在一些實施例中，寬信道僅包含連續的窄信道， 但是在其他實施例中，這些窄信道不必是連續的，即寬信道中包括的兩個窄信道在頻譜中可以被寬信道中不包括的一個或多個窄信道分離。為了描述的簡單，窄信道可以被描述為具有20 MHz帶寬，而寬信道可以被描述為具有20 MHz的整數倍(例如40或80 MHz)的帶寬，但是其他實施例可以使用除20 MHz外的窄信道帶寬。在本文檔內，術語「信道」指代窄信道，除非被指示為寬信道。
在各種實施例中，設備可以當爭用在寬信道(由主窄信道和一個或多個輔助窄信道組成)上進行傳送的權利時使用退避計數器。設備可以啟動計數器，並且直到計數器期滿之後才進行傳送。術語「退避」計數器被用來指示，計數器被用來幫助設備從其進行傳送的機會「退避」(其等待進行傳送)，直到計數器期滿。設備可以具有用於其他目的的其他計數器。如果在退避計數器倒計數時輔助窄信道之一變為忙的，則可以停止退避計數器。當所有窄信道被再次檢測為空閒的時，可以從其停止值重啟退避計數器，而不是如常規系統中所進行的那樣利用新計數值啟動新退避時段。一些實施例可以使用保護間隔檢測技術來幫助感測輔助信道是空閒的還是忙的。儘管被描述為倒計數(大概至0)，但是計數器可以被編程為在期滿之前從任何值正計數或倒計數至任何其他值。該變型完全處於本領域普通技術人員的設計能力之內。
圖1不出根據本發明的實施例的重疊網絡。一個網絡由與行動裝置MD1、MD3、以及MD5無線地通信的網絡控制器NCl指示。第二網絡由與行動裝置MD2、MD4、以及MD6無線地通信的網絡控制器NC2指示。假定MDl和MD2被定位為彼此足夠接近，以使得一個行動裝置的通信可以由另一行動裝置以導致幹擾的足夠信號強度來接收，因此有術語「重疊網絡」。由於信號強度可以取決於與離網絡控制器的物理距離不相關的許多事物，因此不必每個設備處於被視為重疊的網絡的預定義物理區域中。有可能的是這兩個網絡中的其他設備也可能能夠導致網絡間幹擾，但是MDl和MD2足以示出該原理。
在該實例中，還可以假定，設備MDl意圖通過由多個窄信道構成的寬信道來與其自己的網絡(例如NCl)中的另一設備進行通信，並且設備MD2能夠使用這些窄信道中的至少一個在其自己的網絡內進行通信。因此，MDl和MD2可能偶爾想要同時使用相同窄信道， 這將導致網絡間幹擾。
圖2示出根據本發明的實施例的獲得對用於傳輸的無線介質的接入的方法的流程圖。在所示出的實例中，假定設備(例如圖1中的MDl)意圖在基於爭用的接入時段期間通過由多個窄信道構成的寬信道向另一設備進行傳送。在使用寬信道的許多網絡中，設備具有幾個寬信道以從中選擇，每個寬信道由預定義窄信道的不同集合構成。因此，該過程可以通過選擇意圖要在傳輸中使用的寬信道來選擇具體窄信道而在210處開始。對於圖2的該描述的其餘部分，術語「信道」指示窄信道，除非被具體指定為寬信道。
在一些實施例中，設備直到其在215處確定在210處選擇的所有信道是空閒的才繼續進行。其他實施例可以在監視以查看是否所有所選信道是空閒的之前設置計數器值 (參見220)。術語「空閒」指示沒有其他設備正在使用信道，或者如果有，則在該設備處檢測到的接收信號太弱而不能被視為問題。相反，術語「忙」指示另一設備正在使用信道並且接收信號強於特定閾值。在一些技術中，在信道上檢測到特定能量電平足以將信道視為忙的，即使無法將信號識別為來自另一設備。在其他技術中，一旦檢測到所傳送的前導碼， 信道就被視為忙的，並且在關聯的傳輸停止之前將被視為忙的。一些實施例可以組合這兩種技術。可以通過檢測OFDM符號的保護間隔來檢測傳輸的結束。可以以任何可行的方式實施保護間隔檢測器。
在220處，可以將設備中的偏移計數器編程為特定值，使得計數器將必須在計數器期滿之前的特定最小時間段內計數。可以以硬體、軟體、這二者的組合、或者任何其他可行手段來實施偏移計數器。然後在225處可以啟動計數器。在230處示出計數器的期滿。
只要如在235處所確定的那樣所選信道保持空閒，計數器就可以繼續其倒計數， 並且該過程可以循環通過環230-235。然而，如果信道中的一個或多個變為忙 的(例如如果另一設備在倒計數期間開始在信道上進行傳送)，則在240處可以停止計數器，並且在245處所有信道被再次檢測為空閒的之前計數器保持停止。當所有信道再次為空閒時，在225 處可以重啟計數器。在一些實施例中，設備可以在檢測到所有信道空閒之後、在重啟計數器之前延遲特定時間段。在該實例中，在250處將分布式幀間間隔或DIFS示出為延遲時段， 但是還可以使用其他延遲值。
設備可以以這種方式繼續操作225至250，直到在230處計數器最終期滿。在一些實例中，由於在信道中的一個或多個上檢測到業務，可以多次停止和重啟計數器。在計數器期滿之後，設備可以通過在260處通過寬信道進行傳送來取得對寬信道的控制。在一些實例中，傳輸可以僅僅使用所選窄信道的子集，但是在其他實例中，它可以使用所有所選窄信道。
在一些實施例中，設備可以在整個該過程中連續地監視所選信道以確定它們是空閒的還是忙的。在其他實施例中，可以以周期性間隔檢查空閒/忙狀態。可以針對這種監視使用各種技術。
圖3示出根據本發明的實施例的用於接入寬信道的過程的時序圖。在該實例中， 寬信道由四個窄信道(標記為PRI的一個主信道以及標記為SEC-l、SEC-2、SEC-3的三個輔助信道)組成。在典型情形中，每個窄信道可以具有20 MHz的帶寬，從而對該寬信道給出80 MHz的帶寬，但是還可以使用其他信道寬度。在該實例中，最初將所有四個窄信道示出為忙的，這是由於某設備正在通過寬信道進行傳送。在傳輸完成之後，示出由一個DIFS構成的間隔。
此時，希望通過寬信道進行傳送的設備可以啟動其退避計數器。在退避計數器期滿(完全地倒計數)之後，如果這四個窄信道中的每個仍空閒，則該設備可以進行傳送。在啟動倒計數之前，可以將計數器預置為隨機或偽隨機選擇的值(處於當前選擇的爭用窗口的界限內)。
然而，在退避計數器仍在計數時，該實例示出在輔助信道SEC-2上檢測到傳輸。這最可能來自另一網絡中的設備，這是由於當前網絡中的設備將處於相同網絡控制器的控制之下，這可以防止這種未預計的傳輸。但是在一些實例中，該傳輸可以來自當前網絡。當檢測到SEC-2上的傳輸時，可以停止退避計數器，並且在所有四個信道再次空閒之前退避計數器保持停止。在所有四個信道被檢測為空閒的之後，示出另一 DIFS，此後可以再次啟動計數器。
一旦退避計數器期滿並且所有四個信道仍空閒，設備就可以開始在寬信道上進行傳送，從而實現其獲得對用於傳輸的寬信道的控制的初始目的。該實例僅示出在倒計數時段期間單個窄信道上的單個介入傳輸。但是其他實例可以具有多個這種介入傳輸，並且它們可以發生在多個輔助信道上。有時，兩個或更多個信道將同時由相同寬信道傳輸佔據。有時，在完成第一窄信道上的介入傳輸之前，將檢測到第二窄信道上的介入傳輸。
但是在所有這些情況下，僅當所有關聯的窄信道被檢測為空閒的時，退避計數器才應當計數，並且，在計數器被來自另一設備的介入傳輸停止之後，應當從其停止值重啟退避計數器而不是開始新的倒計數。
前述描述意圖是說 明性的而非限制性的。本領域技術人員將想到變型。這些變型意圖被包括在本發明的各種實施例中，這些實施例僅由下列權利要求的範圍來限制。
權利要求
1.一種方法，包括 檢測到寬信道的每個窄信道為空閒的； 在所述檢測到窄信道中的每個為空閒的之後，啟動退避計數器； 在所述啟動之後，檢測到窄信道中的至少一個為忙的； 響應於所述檢測到窄信道中的所述至少一個為忙的，停止所述退避計數器； 在所述停止之後，再次檢測到窄信道中的每個為空閒的；以及 在所述再次檢測到窄信道中的每個為空閒的之後，從其停止值重啟所述退避計數器。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括 檢測到所述退避計數器的期滿；以及 響應於所述檢測到所述期滿，在所述寬信道上進行傳送。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述重啟所述退避計數器包括在所述重啟之前延遲分布式幀間間隔(DIFS)。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述檢測到窄信道中的至少一個為忙的包括使用保護間隔檢測技術。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述檢測到窄信道中的每個為空閒的包括使用能量檢測技術和前導碼檢測技術中的至少一個。
6.一種裝置，包括: 無線通信設備，其具有處理器、無線電裝置、以及退避計數器，所述設備執行下述操作 檢測到寬信道的每個窄信道為空閒的； 在所述檢測到窄信道中的每個為空閒的之後，啟動所述退避計數器； 在所述啟動之後，檢測到窄信道中的至少一個為忙的； 響應於所述檢測到窄信道中的所述至少一個為忙的，停止所述退避計數器； 在所述停止之後，再次檢測到窄信道中的每個為空閒的；以及 在所述再次檢測到窄信道中的每個為空閒的之後，從其停止值重啟所述退避計數器。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述設備還執行下述操作 檢測到所述退避計數器的期滿；以及 響應於所述檢測到所述期滿，在所述寬信道上進行傳送。
8.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述重啟所述退避計數器包括在所述重啟之前延遲分布式幀間間隔(DIFS)。
9.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述檢測到窄信道中的每個為空閒的包括使用保護間隔檢測技術。
10.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述檢測到窄信道中的至少一個為忙的包括使用能量檢測技術和前導碼檢測技術中的至少一個。
11.根據權利要求6所述的裝置，還包括耦合到所述無線電裝置的天線。
12.一種物品，包括 包含指令的計算機可讀存儲介質，所述指令在由一個或多個處理器執行時導致執行包括下述的操作 檢測到寬信道的每個窄信道為空閒的；在所述檢測到窄信道中的每個為空閒的之後，啟動退避計數器； 在所述啟動之後，檢測到窄信道中的至少一個為忙的； 響應於所述檢測到窄信道中的所述至少一個為忙的，停止所述退避計數器； 在所述停止之後，再次檢測到窄信道中的每個為空閒的；以及 在所述再次檢測到窄信道中的每個為空閒的之後，從其停止值重啟所述退避計數器。
13.根據權利要求12所述的物品，其中，所述操作還包括 檢測到所述退避計數器的期滿；以及 響應於所述檢測到所述期滿，在所述寬信道上進行傳送。
14.根據權利要求12所述的物品，其中，重啟所述退避計數器的所述操作包括在所述重啟之前延遲分布式幀間間隔(DIFS)。
15.根據權利要求12所述的物品，其中，檢測到窄信道中的至少一個為忙的所述操作包括使用保護間隔檢測技術。
16.根據權利要求12所述的物品，其中，檢測到窄信道中的每個為空閒的所述操作包括使用能量檢測技術和前導碼檢測技術中的至少一個。
全文摘要
當設備正在爭用在寬信道(由主窄信道和一個或多個輔助窄信道組成)上進行傳送的權利時，如果輔助信道之一被檢測為忙的，則設備可以停止其退避計數器，並且當所有信道被再次檢測為空閒的時，從其停止值重啟退避計數器。一些實施例可以使用保護間隔檢測技術來幫助感測輔助信道是否為忙的。
文檔編號H04W74/00GK103053214SQ201180040798
公開日2013年4月17日 申請日期2011年8月22日 優先權日2010年8月23日
發明者M.樸 申請人:英特爾公司