CN103828265A - 基于频率选择传输发射和接收帧的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在无线局域网(WLAN)系统中用于由发送器经由包括多个子信道的信道发射数据帧的方法。该方法包括以下步骤：从第一接收器获得关于多个子信道中的每个的第一信道状态信息；基于第一信道状态信息将多个子信道的至少一个第一分配子信道分配给第一接收器；如果至少一个第一分配子信道对应于多个信道的一部分，则从第二接收器获得关于多个子信道中的每个的第二信道状态信息；基于第二信道状态信息将多个子信道的至少一个第二分配子信道分配给第二接收器；以及将数据单元发射到第一接收器和第二接收器。该数据单元包括第一数据帧和第二数据帧，其中，第一数据帧被经由至少一个第一分配子信道发射，以及第二数据帧被经由至少一个第二分配子信道发射。

Description

基于频率选择传输发射和接收帧的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信，更具体地，涉及一种在无线局域网(WLAN)系统中用于由站基于频率选择传输发射和接收帧的方法，和支持该方法的装置。
背景技术
随着信息通信技术的发展，近来已经开发了各种无线通信技术。其中，无线局域网(WLAN)是在家庭或者商店处，或者在特定的服务区中，准许使用诸如个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、便携式多媒体播放器(PMP)等等的手持终端无线接入因特网的技术。
IEEE802.11n是近来已经建立以克服已经被公认为WLAN弱点的通信速度限制的技术标准。IEEE802.11n目的在于提高网络速度和可靠性，并且扩展无线网络的覆盖范围。更具体地说，IEEE802.11n系统采用MIMO(多输入和多输出)技术，其在发射单元及其接收单元两者处使用多个天线，以便优化数据速度，并且将传输误差减到最小，同时支持数据处理速度达到540Mbp的高吞吐量(HT)。
同时，由于无线局域网(WLAN)已经普及，出现其中单个AP提供许多非AP站的环境。支持这样的环境的WLAN的特征可以由低的数据速率、低功率和宽的覆盖范围表示。为此，在相应的WLAN环境下操作的设备可以通过使用较低的频带发射和接收无线电信号。
相对于使用现有的高频带的情形，由于使用较低的频带，用于无线电信号发射和接收的信道带宽可以变窄。因此，在使用窄带信道的情况下，可能需要论述与信道接入方法、干扰规避方法等等相关的数据传输和接收。
发明内容
技术问题
本发明的一个方面提供一种在无线局域网(WLAN)系统中用于基于频率选择传输发射和接收帧的方法和装置。
问题的解决方案
在一个方面中，提供了一种在无线局域网(WLAN)系统中用于由发射器经由包括多个子信道的信道发射数据帧的方法。该方法包括：从第一接收器获得关于多个子信道中的每个的第一信道状态信息，基于第一信道状态信息将在多个子信道之中的一个或多个第一分配子信道分配给第一接收器，当一个或多个第一分配子信道对应于多个信道的一部分时，从第二接收器获得关于多个子信道中的每个的第二信道状态信息，基于第二信道状态信息将在多个子信道之中的一个或多个第二分配子信道分配给第二接收器，和将数据单元发射到第一和第二接收器。该数据单元包括第一和第二数据帧。第一数据帧被经由一个或多个第一分配子信道发射。第二数据帧被经由一个或多个第二分配子信道发射。
该数据单元可以进一步包括前导部分，并且前导部分包括指示分配给第一和第二接收器的子信道的子信道分配指示信息。
第一信道状态信息可以包括相对于每个子信道在发射器和第一接收器之间估算的信噪比(SNR)。第二信道状态信息可以包括相对于每个子信道在发射器和第二接收器之间估算的信噪比(SNR)。
将一个或多个第一分配子信道分配给第一接收器的步骤可以包括：将具有在发射器和第一接收器之间估算的最高的SNR的特定子信道作为第一分配子信道分配。
将一个或多个第一分配子信道分配给第一接收器的步骤可以包括：将具有在发射器和第一接收器之间估算的、高于特定阈值高的SNR的一个或多个子信道作为第一分配子信道分配。
获得第一信道状态信息的步骤可以包括：发射指示用于信道探测的NDP传输的空数据分组(NDP)通告(NDPA)帧，发射NDP，和从第一接收器接收包括基于NDP获得的第一状态信道信息的第一反馈帧。
获得第二信道状态信息的步骤包括：将指示第二信道状态信息的报告的反馈轮询帧发射到第二接收器，和从第二接收器接收包括基于NDP获得的第二状态信道信息的第二反馈帧。
NPDA帧可以包括将第一和第二接收器识别为信道探测的目标接收器的信息。
NDPA帧可以以经由多个子信道的每个同时发射的重复的数据单元格式被发射。
NDP可以以经由多个子信道中的每个发射的重复的数据单元格式被发射。
一个或多个第二分配子信道从在多个子信道之中除了一个或多个第一分配子信道之外的子信道之中选择。
该方法可以进一步包括：当多个信道全部作为一个或多个第一分配子信道分配时，将第一数据帧经由信道发射到第一接收器。
该方法可以进一步包括：响应于第一数据帧经由一个或多个第一分配子信道接收第一确认(ACK)帧，和响应于第二数据帧经由一个或多个第一分配子信道接收第二ACK帧。
第一ACK帧和第二ACK帧被同时地发射。
在另一个方面中，提供了一种在无线局域网(WLAN)系统中操作的无线设备。该无线设备包括：收发器，该收发器被配置成经由包括多个子信道的信道发射和接收无线电信号，和处理器，该处理器可操作地耦合到收发器。该处理器被配置成从第一接收器获得关于多个子信道中的每个的第一信道状态信息，基于第一信道状态信息将在多个子信道之中的一个或多个第一分配子信道分配给第一接收器，当一个或多个第一分配子信道对应于多个信道的一部分时，从第二接收器获得关于多个子信道中的每个的第二信道状态信息，基于第二信道状态信息将一个或多个第二分配子信道分配给第二接收器，和将数据单元发射到第一和第二接收器。该数据单元包括第一和第二数据帧。第一数据帧被经由一个或多个第一分配子信道发射。第二数据帧被经由一个或多个第二分配子信道发射。
有益效果
根据本发明的实施例，接入点(AP)可以经由信道探测过程获得关于在单独STA和AP之间的子信道的信道状态信息。AP可以基于子信道的信道状态信息确定要用于发射数据帧给特定的STA的适合的子信道。AP可以根据DL-FDMA方案经由确定用于分配的子信道将数据帧发射到一个或多个STA。AP可以在良好的条件下有选择地将信道分配给特定的STA，并且经由其将数据帧发射到一个或多个STA。这样的数据帧传输方法可以提高数据传输和接收的可靠性，和整个WLAN系统的吞吐量。
附图说明
图1是图示本发明的实施例可以被应用到的一般无线局域网(WLAN)系统配置的图。
图2是图示由IEEE802.11支持的WLAN系统的物理层架构的图。
图3和4是图示在本发明的实施例可以被应用到的WLAN系统中使用的PPDU格式的框图。
图5是图示在下一代WLAN系统中使用NDP的信道探测方法的图。
图6是图示根据用于每个国家和每个地区的频带规划的M2MWLAN系统的信道化的示例的图。
图7是图示根据本发明的实施例在M2M WLAN系统的窄带频率环境下频率选择性信道接入机制的概念的图。
图8是图示根据本发明的实施例在WLAN系统中使用的信道的示例的图。
图9是图示根据本发明的实施例基于DL-FDMA的帧传输和接收方法的图。
图10是本发明的实施例可应用到的无线设备的框图。
具体实施方式
图1是图示本发明的实施例可以应用到的一般无线局域网(WLAN)系统的配置的图。
参考图1，WLAN系统包括一个或多个基本服务集合(BSS)。BSS是可以彼此成功地同步，并且可以互相通信的站的集合(STA)，并且不是指示特定区域的概念。
基础结构BSS包括一个或多个非接入点(AP)站(非AP STA1(21)、非AP STA2(22)、非AP STA3(23)、非AP STA4(24)和非AP STAa(30))，提供分布服务的AP10，和链接多个AP的分布系统(DS)。在基础结构BSS中，AP管理BSS的非AP STA。
相比之下，单独的BSS(IBSS)是以ad-hoc模式操作的BSS。IBSS不包括AP，并且因此，缺少集中管理实体。也就是说，在IBSS中，非AP STA被以分布方式管理。在IBSS中，所有STA可以是移动STA，并且由于不许可接入DS，导致构成自含的网络。
STA是包括媒体访问控制(MAC)，和用于无线电介质（其遵循电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准）的物理层接口的任何功能实体，并且在宽广的概念上包括AP和非AP站。
非AP STA是不是AP的STA，并且也可以称为移动终端、无线设备、无线发射/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动订户单元，或者简单地用户。在下文中，为了容易描述，非AP STA表示STA。
AP是经由与AP关联的STA的无线电介质提供接入DS的功能实体。在包括AP的基础结构BSS中，在STA之间的通信原则上经由AP实现，但是，在建立直接链接的情况下，STA可以在彼此之间执行直接通信。AP也可以称为中央控制器、基站(BS)、节点B、BTS(基站收发器系统)、站点控制器或者管理STA。
包括在图1中示出的BSS的多个BSS可以经由分布系统(DS)相互连接。经由DS互相链接的多个BSS称为扩展的服务集合(ESS)。包括在ESS中的AP和/或STA可以互相通信，并且在相同的ESS中，STA可以从一个BSS行进到另一个BSS，同时保持无缝通信。
在根据IEEE802.11的WLAN系统中，媒体访问控制(MAC)的基本接入机制是具有竞争避免(CSMA/CS)机制的载波监听多路访问。CSMA/CS机制也称为IEEE802.11MAC的分布协调功能(DCF)，并且基本上，其采用“先听后讲”接入机制。遵循这样的接入机制类型，AP和/或STA在传输之前感测无线电信道或者介质。如果作为感测的结果，该介质被确定为处于空闲状态之中，则经由该介质启动帧传输。相反地，如果感测到该介质处于占有状态之中，则AP和/或STA设置用于介质接入的延迟时间，并且等待而无需开始其自己的传输。
除了其中AP和/或STA直接感测介质的物理载波感测之外，CSMA/CS机制包括虚拟载波感测。该虚拟载波感测将补偿可能与介质接入相关联可能出现的问题，诸如隐藏节点问题。为了虚拟载波感测，WLAN系统的MAC使用网络分配矢量(NAV)。NAV是一个值，通过其AP和/或STA当前使用介质，或者具有使用该介质通知其它的AP和/或STA在介质变为可用的以前剩余的时间的权限。因此，由NAV设置的值对应于一个周期，在其期间该介质的使用由发射帧的AP和/或STA调度。
IEEE802.11MAC协议与DCF一起提供混合协调功能(HCF)，其是基于周期地执行轮询使得所有接收AP和/或STA可以在具有DCF的基于轮询的同步接入方案中接收数据分组的点协调功能(PCF)。HCF具有增强的分布信道接入(EDCA)，其具有用于给多个用户提供数据分组的基于竞争的接入方案，和HCCA(HCF控制的信道接入)，其使用使用轮询机制的基于无竞争的信道接入方案。HCF包括用于提高WLAN的服务质量(QoS)的介质接入机制，并且可以在竞争周期(CP)和无竞争周期(CFP)两者中发射QoS数据。
在无线通信系统中，当STA加电并且开始操作时，由于无线电介质的特性，导致STA不能立即知道网络的存在。因此，为了接入网络，无论其是什么类型，STA将经历网络发现处理。当经由网络发现处理发现网络时，STA经由网络选择过程选择网络以预订。此后，STA预订选择的网络，并且在发射端/接收端处执行数据交换。
在WLAN系统中，该网络发现处理作为扫描过程实现。该扫描过程可分成被动扫描和主动扫描。基于由AP周期地广播的信标帧实现被动扫描。通常，在WLAN系统中AP以特定的间隔(例如，100msec)广播信标帧。信标帧包括有关由其管理的BSS的信息。STA被动地等待在特定的信道处接收信标帧。当通过接收信标帧获得关于网络的信息时，STA终止在特定的信道处的扫描过程。STA不需要在实现被动扫描时发射单独的帧，并且一旦接收到信标帧，更合适完成被动扫描。因此，被动扫描可以降低整个开销。但是，其遭受与信标帧的传输周期成比例增加的扫描时间。
主动扫描是STA在特定的信道处主动地广播探测请求帧，以请求所有AP去接收探测请求帧发送网络信息到STA。当接收探测请求帧时，AP等待随机时间以便防止帧竞争，并且然后在探测响应帧中包括网络信息，然后将探测响应帧发射到STA。STA接收探测响应帧，从而获得网络信息，并且然后结束扫描过程。主动扫描可以使扫描相对迅速地完成，但是，由于需要来自请求-响应的帧序列，导致可能增加整个网络开销。
当结束扫描过程时，STA在每个特定的标准本身上选择网络，并且然后与AP同时执行验证过程。该验证过程以双向握手实现。当完成验证过程时，STA与AP一起继续进行相关过程。
该相关过程以双向握手执行。首先，STA将相关请求帧发送到AP。该相关请求帧包括关于STA的能力的信息。基于该信息，AP确定是否准许与STA相关联。当确定是否准许相关时，AP将相关响应帧发射到STA。该相关响应帧包括指示是否准许相关的信息，和指示准许相关或者相关失败的理由的信息。该相关响应帧进一步包括有关由AP可支持的能力的信息。在成功地完成相关的情况下，在AP和STA之间完成正常帧交换。在相关失败的情况下，基于关于包括在相关响应帧中的失败理由的信息，再试相关过程，或者STA可以将用于相关的请求发送到其它的AP。
为了克服在WLAN中被认为是弱点的速度限制，近年来已经相关地建立了IEEE802.11n。IEEE802.11n目的在于提高网络速度和可靠性，同时扩展无线网络覆盖范围。更具体地说，IEEE802.11n支持达到数据处理速度540Mbps的高吞吐量(HT)，并且基于MIMO(多输入和多输出)技术，其在发射端和接收端两者处采用多个天线，以便优化数据速度，并且将传输误差最小化。
由于WLAN扩展，并且使用WLAN显露更加多样化的应用，出现用于支持比由IEEE802.11n支持的数据处理速度高的吞吐量的新的WLAN系统的需要。支持非常高吞吐量(VHT)的WLAN系统是IEEE802.11n WLAN系统的后续版本，其是近来提出的在MAC服务接入点(SAP)中对于单个用户支持500Mbps以上吞吐量，和对于多个用户支持1Gpbs以上数据处理速度的新的WLAN系统。
对支持20MHz或者40MHz的现有的WLAN系统进一步改进，VHT WLAN系统意欲支持80MHz、连续的160MHz、非连续的160MHz频带传输和/或更高的带宽传输。此外，VHT WLAN系统支持250正交调幅(QAM)，其超过现有的WLAN系统的64QAM的最大值。
由于VHT WLAN系统支持用于更高吞吐量的多用户多输入多输出(MU-MIMO)传输方法，AP可以同时地将数据帧发射到至少一个或多个MIMO配对的STA。配对的STA的数目可以最大地是4，并且当空间流的最大数是八时，每个STA可以被分配达到四个空间流。
参考回到图1，在附图示出的WLAN系统中，AP10可以同时地将数据发射到在与AP10相关联的多个STA21、22、23、24和30之中包括至少一个或多个STA的STA组。在图1中，举例来说，AP进行到STA的MU-MIMO传输。但是，在支持隧道直接链接建立(TDLS)或者直接链接建立(DLS)或者网状网络的WLAN系统中，发射数据的STA可以使用MU-MIMO传输方案将物理层收敛过程(PLCP)协议数据单元(PPDU)发送到多个STA。在下文中，描述其中根据MU-MIMO传输方案AP将PPDU发射到多个STA的示例。
数据可以经由不同的空间流发射到每个STA。由AP10发射的数据分组可以称为PPDU，其被在WLAN系统的物理层处产生并且发射，或者作为被包括在PPDU中的数据字段的帧。也就是说，用于单用户多输入多输出(SU-MIMO)和/或MU-MIMO的PPDU或者包括在PPDU中的数据字段可以称作MIMO分组。在它们之中，用于MU的PPDU可以称作MU分组。在本发明的示例中，假设与AP10配对的传输目标STA组MU-MIMO包括STA121、STA222、STA323和STA424。此时，没有空间流被分配给在传输目标STA组中特定的STA，使得没有数据可以被发射到特定的STA。同时，假设STAa30与AP相关联，但是不被包括在传输目标STA组中。
表1在下面表示包括在组ID管理帧中的信息元素。
表1
顺序 信息
1 类别
2 VHT动作
3 会员状态
4 空间流位置
该类别字段和VHT动作字段被配置使得该帧对应于管理帧，并且能够识别在支持MU-MIMO的下一代WLAN系统中使用的组ID管理帧。
如在表1中，组定义信息包括指示是否属于特定的组ID的会员状态信息，并且在属于组ID的情况下，指示STA的空间流集合对应于的位置编号的信息在根据MU-MIMO传输的所有空间流中。
由于一个AP管理多个组ID，提供给一个STA的会员状态信息需要指示是否STA属于由AP管理的组ID中的每个。因此，会员状态信息可以以指示是否属于每个组ID的子字段队列的形式提供。该空间流位置信息指示每个组ID的位置，并且因此，可以以相对于每个组ID指示由STA占据的空间流集合位置的子字段队列的形式提供。此外，该用于一个组ID的会员状态信息和空间流位置信息可以在一个子字段中实现。
在经由MU-MIMO传输方案将PPDU发送到多个STA的情况下，AP发射PPDU，其中具有在PPDU中指示组标识符(组ID)的信息作为控制信息。当接收PPDU时，STA通过检查组ID字段验证是否其是传输目标STA组的成员STA。如果STA是传输目标STA组的成员，则STA可以识别哪个位置编号，在该位置中发射到STA的空间流集合位于整个空间流中。PPDU包括关于分配给接收STA的空间流数目的信息，并且因此，STA可以通过发现分配给其的空间流接收数据。
同时，TV WS(空白)引起在WLAN系统中作为新的可用的频带的注意。TV WS指的是作为模拟TV广播剩下的、在美国数字化的未使用的频带。例如，TV WS包括54至598MHz频带。但是，这仅仅是一个示例，并且TV WS可以是可以首先由许可的用户使用的准许频带。许可的用户指的是准许使用准许频带的用户，并且也可以称为许可的设备、主要用户，或者责任用户。
在TV WS中操作的AP和/或STA将对许可的用户提供保护功能，并且这是因为许可的用户具有使用TV WS频带的优先权。例如，在诸如麦克风的许可的用户已经使用特定的WS信道，也就是说，频带分解每个协议为在TV WS频带中具有一定带宽的情况下，AP和/或STA不能使用对应于WS信道的频带，以便保护许可的用户。此外，如果许可的用户碰巧使用用于当前帧的传输和/或接收的频带，则AP和/或STA应停止该频带的使用。
因此，AP和/或STA应首先掌握在TV WS频带中特定的频带是否是可用的，换言之，是否在该频带中存在许可的用户。掌握在特定的频带中是否存在许可的用户表示频谱感测。作为频谱感测机制，能量检测方案或者签名检测方案可以被使用。如果接收到的信号的强度高于预定值，则确定正在由许可的用户使用，或者如果检测到DTV前导，则可以确定要由许可的用户使用。
图2是图示由IEEE802.11支持的WLAN系统的物理层架构的图。
IEEE802.11物理(PHY)结构包括PHY层管理实体(PLME)、物理层收敛过程(PLCP)子层210，和物理介质相关的(PMD)子层200。PLME与MAC层管理实体(MLME)协作提供管理物理层的功能。PLCP子层210响应于在MAC子层220和PMD子层200之间的MAC层的命令将从MAC子层220接收的MAC协议数据单元(MPDU)传送到PMD子层，或者将来自于PMD子层200的帧传送到MAC子层220。PMD子层200是PLCP下层，并且启用经由无线电介质在二个站之间的物理层实体的传输和接收。由MAC子层220传送的MPDU表示在PLCP子层210中的物理服务数据单元(PSDU)。MPDU类似于PSDU，但是，在通过聚集多个MPDU获得的聚集的MPDU(A-MPDU)被传送的情况下，每个MPDU可以不同于每个PSDU。
PLCP子层210增加包括由物理层收发器需要的信息的附加字段，同时将PSDU从MAC子层220传送到PMD子层200。那时，增加的字段可以包括到PSDU的PLCP前导、PLCP报头，或者将卷积编码器改变回到零状态所必需的尾比特。PLCP子层210从MAC子层接收包括对产生和发射PPDU说来必需的控制信息，和为STA接收和分析PPDU所必需的控制信息的TXVECTOR参数。PLCP子层210在产生包括PSDU的PPDU时使用包括在TXVECTOR参数中的信息。
PLCP前导起在发射PSDU之前让接收器准备同步功能和天线分集的作用。该数据字段可以包括编码序列，其中PSDU、附加到PSDU的填充位、包括用于初始化扰频器的比特序列的业务字段以及尾比特被编码。此时，作为编码方案，取决于由接收PPDU的STA支持的编码方案，二进制卷积编码(BCC)编码或者低密度奇偶校验(LDPC)编码可以被选择。PLCP报头包括关于要发射的PPDU的信息的字段，并且其将在下面参考图3和4进一步详细描述。
PLCP子层210将以上描述的字段增加到PSDU，从而产生PPDU，并且经由PMD子层将PPDU发射到接收站，并且接收STA接收PPDU，并且获得为从PLCP前导和PLCP报头恢复数据所必需的信息，并且恢复数据。接收站的PLCP子层将包括包含在PLCP报头和PLCP前导中的控制信息的RXVECTOR参数传送到MAC子层，并且可以分析PPDU，并且在接收状态下获得数据。
图3和4是图示在本发明的实施例可以被应用到的WLAN系统中使用的PPDU格式的框图。在下文中，在传统WLAN系统中基于IEEE802.11a/b/g操作的STA，在IEEE802.11n之前的现有的WLAN标准称为传统STA(L-STA)。此外，可以基于IEEE802.11n在HT WLAN系统中支持HT的STA称为HT-STA。
图3的子图(a)图示在IEEE802.11a/b/g（其是在IEEE802.11n之前现有的WLAN系统标准）中使用的传统PPDU(L-PPDU)的格式。因此，在IEEE802.11n标准被应用到的HT WLAN系统中，传统STA(L-STA)可以发射和接收具有相同格式的L-PPDU。
参考子图(a)，L-PPDU310包括L-STF311、L-LTF312、L-SIG字段313，和数据字段314。
L-STF311用于帧定时获取、自动增益控制(AGC)收敛，和粗略的频率获取。
L-LTF312用于频率偏移和信道估算。
L-SIG字段313包括用于解调和解码数据字段314的控制信息。
图3的子图(b)是图示启用L-STA和HT-STA共同存在的HT混合的PPDU格式的框图。参考子图(b)，HT混合的PPDU320包括L-STF321、L-LTF322、L-SIG字段323、HT-SIG字段324、HT-STF325，和多个HT-LTF326，以及数据字段327。
L-STF321、L-LTF322，和L-SIG字段323与分别地由子图(a)的附图标记311、312和313表示的相同。因此，甚至当接收到HT混合的PPDU320时，L-STA可以经由L-STF321、L-LTF322，和L-SIG323分析数据字段。但是，L-LTF322可以进一步包括用于信道估算的信息，其对于HT-STA实施以接收HT-混合的PPDU320，和解密L-SIG323、HT-SIG324，和HT-STF325。
HT-STA可以经由在L-SIG323之后出现的HT-SIG324知道HT混合的PPDU320是用于自己的PPDU，并且基于此，可以解调和解码数据字段327。
HT-STF325可以用于帧定时同步或者用于HT-STA的AGC收敛。
HT-LTF326可以用于信道估算以解调数据字段327。由于IEEE802.11n支持SU-MIMO，所以可以存在用于在多个空间流中发射每个数据字段的多个HT-LTF326。
HT-LTF326可以由用于空间流的信道估算的数据HT-LTF和另外用于全信道探测的扩展HT-LTF组成。因此，多个HT-LTF326的数目可以等于或者大于发射的空间流的数目。
在HT混合的PPDU320中，L-STF321、L-LTF322，和L-SIG字段323被首先发射，使得L-STA也可以接收其，从而获得数据。此后，HT-SIG字段324被发射用于解调和解码用于HT-STA发射的数据。
HT-SIG字段324及其先例被发射而无需波束形成，使得L-STA和HT-STA可以接收PPDU，从而获得数据，并且此后发射的HT-STF325、HT-LTF326和数据字段327经由预编码经历无线电信号传输。在这里，HT-STF325被发射，并且然后多个HT-LTF326和数据字段327被发射，使得有由预编码的功率变化可以考虑通过STA经由预编码实施接收。
虽然在HT WLAN系统中，使用20MHz的HT-STA每个OFDM符号使用52个数据子载波，但是使用20MHz相同频率的L-STA仍然每个OFDM符号使用48个子载波。为了与现有的系统向后兼容，在HT混合的PPDU320中的HT-SIG字段324被使用L-LTF322解码，使得HT-SIG字段324被以48×2个数据子载波构成。此后，HT-STF325和HT-LTF326由每个OFDM符号52个数据子载波组成。因此，HT-SIG字段324被支持有1/2、BPSK(二进制相移键控)，每个HT-SIG字段324由24比特组成，并且因此，被发射有总共48比特。换句话说，用于L-SIG字段323和HT-SIG字段324的信道估算利用L-LTF322，并且构成L-LTF322的比特流如在以下的公式1中表示的。除了每个符号DC子载波之外，L-LTF322由48个数据子载波组成。
公式1
L-26，26＝{1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，
1，-1，1，1，1，1，0，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，1，1，1}
图3的子图（c)是图示可以仅仅由HT-STA使用的HT-greenfieldPPDU330格式的框图。参考子图(c)，HT-GF PPDU330包括HT-GF-STF331、HT-LTF1332、HT-SIG333、多个HT-LTF2334，和数据字段335。
HT-GF-STF331用于帧定时获取和AGC。
HT-LTF1332用于信道估算。
HT-SIG333用于解调和解码数据字段335。
HT-LTF2334用于解调数据字段335的信道估算。同样地，HT-STA使用SU-MIMO，并且因此，需要用于经由多个空间流发射的每个数据字段的信道估算。因此，可以配置多个HT-LTF326。
多个HT-LTF2334可以类似HT-混合的PPDU320的HT-LTF326由多个扩展HT-LTF和多个数据HT-LTF组成。
数据字段314、327和335分别地在图3的子图(a)、(b)和(c)中示出，每个可以包括业务字段、扰频的PSDU、尾比特和填充位。该业务字段可以用于初始化扰频器。该业务字段可以被配置为16比特。在此情况下，7比特可以被配置用于初始化扰频器。尾部字段可以被配置为将卷积编码器改变回到零状态所必需的比特序列。尾部字段可以被分配与用于编码要发射的数据的BCC编码器的数目相称的比特大小。更具体地说，其可以被配置为每个BCC计数具有6比特。
图4是图示在支持VHT的WLAN系统中使用的PPDU格式示例的图。
参考图4，PPDU400可以包括L-STF410、L-LTF420、L-SIG字段430、VHT-SIGA字段440、VHT-STF450、VHT-LTF460、VHT-SIGB字段470，和数据字段480。
配置PHY的PLCP子层将必需的信息添加到从MAC层传送的PSDU以产生数据字段480，将其添加到L-STF410、L-LTF420、L-SIG字段430、VHT-SIGA字段440、VHT-STF450、VHT-LTF460，和VHT-SIGB字段470或者其它的字段，从而产生PPDU400，并且经由构成PHY的PMD子层将其发射到一个或多个STA。为PLCP子层产生PPDU所需的控制信息和被包括在PPDU中并且被发射用于接收STA以解释PPDU的控制信息被从MAC层传送的TXVECTOR参数提供。
L-STF410用于帧定时获取、AGC收敛和粗略的频率获取。
L-LTF420用于解调L-SIG字段430和VHT-SIGA字段440的信道估算。
L-SIG字段430用于L-STA以接收PPDU400，并且解释PPDU400，从而获得数据。L-SIG字段430包括速率子字段、长度子字段、奇偶校验位和尾部字段。该速率子字段设置有指示用于当前要发射的数据的比特速率的值。
长度子字段被设置为指示PSDU的八位字节长度的值，通过其MAC层将用于传输的请求发送到PHY层。此时，基于传输时间相关的参数（TXTIME参数）确定与PSDU的八位字节长度的信息有关的参数（L-LENGTH参数）。TXTIME指示通过PHY层用于包括PSDU的PPDU的传输确定的传输时间，对应于由MAC层对于PSDU的传输请求的传输时间。因此，L-LENGTH参数是时间相关的参数，并且因此，包括在L-SIG字段430中的长度子字段结束包含传输时间相关的信息。
VHT-SIGA字段440包括为STA接收PPDU以解释PPDU400所必需的控制信息(或者信号信息)。VHT-SIGA字段440被在二个OFDM符号中发射。因此，VHT-SIGA字段440可以被分为VHT-SIGA1字段和VHT-SIGA2字段。VHT-SIGA1字段包括关于用于PPDU传输的信道带宽的信息，与是否使用空时块编码(STBC)相关的识别信息，指示其中发射PPDU的SU或者MU-MIMO方案中的一个的信息，在传输方案是MU-MIMO的情况下、指示包括与AP配对的多个STAMU-MIMO的传输目标STA组的信息和关于分配给包括在传输目标STA组中的每个STA的空间流的信息。VHT-SIGA2字段包括短的保护间隔(GI)相关的信息。
指示MIMO传输方案的信息和指示传输目标STA组的信息可以被实现为一条MIMO指示信息，并且作为一个例子，可以被实施为组ID。组ID可以被设置为具有特定范围的值，并且在该范围中，预先确定的值指示SU-MIMO传输方案，并且在PPDU400被在MU-MIMO传输方案中发射的情况下，其它的值可以用作用于传输目标STA组的标识符。
如果组ID指示PPDU400被经由SU-MIMO传输方案发射，则VHT-SIGA2字段包括指示是否应用于数据字段的编码方案是BCC的编码指示信息，或者关于在发射器和接收器之间信道的LDPC编码和调制编码方案(MCS)信息。此外，VHT-SIGA2字段可以包括传输目标STA的AID，或者包括AID的某些比特序列的部分AID。
如果组ID指示PPDU400被经由MU-MIMO传输方案发射，则VHT-SIGA字段440包括指示是否应用于意欲发送到配对的接收STAMU-MIMO的数据字段的编码方案是BCC或者LDPC编码的编码指示信息。在此情况下，关于每个接收STA的MCS信息可以被包括在VHT-SIGB字段470中。
VHT-STF450用于增强在MIMO传输中的ACG估算能力。
VHT-LTF460用于STA以估算MIMO信道。由于下一代WLAN系统支持MU-MIMO，所以可以配置与其中PPDU400被发射的空间流的数目同样多的VHT-LTF460。另外，支持全信道探测，并且在此情况下进行，VHT LTF的数目可以增加。
VHT-SIGB字段470包括为多个MIMO配对的STA接收PPDU400以获得数据所必需的专用的控制信息。因此，只有当包括在PPDU400中的控制信息指示当前接收的PPDU400被MU-MIMO发射时，STA可以被设计成能解码VHT-SIGB字段470。相反地，在包括在VHT-SIGA字段440中的控制信息指示当前接收的PPDU400是用于单个STA(包括SU-MIMO)的情况下，STA可以被设计不解码VHT-SIGB字段470。
VHT-SIGB字段470可以包含关于用于每个STA的MCS的信息和关于速率匹配的信息。此外，其可以包含指示用于每个STA的数据字段中包括的PSDU长度的信息。指示PSDU的长度的信息是指示PSDU的比特序列长度的信息，并且可以在每八位字节基础上执行上述的信息。同时，在PPDU被SU发射的情况下，关于MCS的信息被包括在VHT-SIGA字段440中，使得其可以不必包括在VHT-SIGB字段470中。VHT-SIGB字段470的大小可以取决于MIMO传输(MU-MIMO或者SU-MIMO)的类型和用于PPDU传输的信道带宽而变化。
该数据字段480包括意欲被发送到STA的数据。该数据字段480包括用于初始化扰频器和PSDU的业务字段（其中MPDU被在MAC层中传送），包括将卷积编码器改变回到零状所需的比特序列和用于标准化数据字段长度的填充位的尾部字段。在MU传输的情况下，发射到每个STA的数据字段480可以包括意欲其传输的数据单元，并且该数据单元可以是A-MPDU。
在如图1所示的WLAN系统中，在AP10尝试将数据发送到STA121、STA222和STA323的情况下，PPDU可以被发射到包括STA121、STA222、STA3223和STA424的STA组。在此情况下，如图4所示，无空间流可以被分配给STA424，并且特定数目的空间流被分配给STA121、STA222和STA323中的每个，并且因此可以发射数据。在如在图4图示的示例中，一个空间流可以被分配给STA121，三个空间流可以被分配给STA222，并且二个空间流可以被分配给STA323。
使用多个天线支持MIMO传输方案的WLAN系统具有系统的吞吐量可以通过发射若干空间流增强的特征。在其中存在多个STA的状态下，需要对数据被发射到的特定的STA波束形成，从而信道状态信息可以经由信道探测被反馈。
在WLAN系统中，提供了二个类型的信道探测方法。一种是基于包括数据字段的PPDU的方法，并且另一种是基于具有不包括数据字段的PPDU格式的空数据分组(NDP)的方法。在基于NDP执行信道探测的情况下，指示NDP将被发射的PPDU应被首先发射。这可以通过包括指示NDP将在PPDU的HT控制字段中发射的信令信息并且发射其，或者通过发射单独地限定的空数据分组通告(NPDA)帧实现。
图5是图示在下一代WLAN系统中使用NDP的信道探测方法的图。在这个示例中，为了将数据发射到三个传输目标STA，AP对三个传输目标STA执行信道探测。但是，在这种情况下，AP可以仅仅对单个STA执行信道探测。
参考图5，AP将NDPA帧发射到STA1、STA2和STA3(S501)。NDPA帧通知将初始化信道探测，并且将发射NDP。NDPA帧也可以称作探测通告帧。
NDPA帧包括用于识别估算信道的STA的信息，并且将包括信道状态信息的反馈帧发射到AP。即，一旦接收到NDPA帧，每个STA确定是否加入信道探测。因此，AP可以包括在NDPA帧中包含关于探测目标STA的信息的STA信息字段，并且发射其。STA信息字段可以被包括在每个探测目标STA中。
响应于随后发射的NDP，将提供用于识别要发射反馈帧的STA的信息。在将NDPA帧发射到用于MU-MIMO信道探测的一个或多个目标STA的情况下，AP广播NDPA帧。同时，在将NDPA帧发射到用于SU-MIMO信道探测的单个目标STA的情况下，AP可以将NDPA帧的接收者地址信息设置为相应的目标STA的MAC地址，并且以单播方式发射NDPA帧。
表2在下面示出包括在NDPA帧中的STA信息字段格式的示例。
[表2]
Figure BDA0000481307440000211
在表1中，Nc指示包括在反馈信息中的波束形成反馈矩阵的列数，已经接收NDP的探测目标STA响应于NDP将反馈信息发射到AP。
一旦接收到NDPA帧，每个STA可以检查包括在STA信息字段中的AID子字段值，并且识别是否每个STA是探测目标STA。在如图5图示的实施例中，NDPA帧可以包括包含STA1的AID的STA信息字段、包括STA2的AID的STA信息字段和包括STA3的AID的STA信息字段。
跟随NDPA帧传输，AP将NDP发射到目标STA(S520)。NDP可以具有一种格式，使得数据字段被以PPDU格式省略，如图4所示。基于特定的预编码矩阵由AP预编码NDP帧，并且其被发射到探测目标STA。因此，基于NDP的VHT-LTF探测目标STA可以估算信道，并且获得信道状态信息。
在发射NDP时，由于包括在NDP中的控制信息、指示包括在数据字段中PSDU的长度或包括在PSDU中的A-MPDU长度的长度信息可以被设置为0，并且指示NDP的数字传输目标STA的信息被设置为1。指示是否用于NDP传输的传输技术是MU-MIMO或者SU-MIMO，并且指示传输目标STA组的组ID被设置为指示SU-MIMO传输的值。指示被分配到传输目标STA的空间流数目的信息被设置为指示经由MU-MIMO或者SU-MIMO发射到传输目标STA的空间流数目。用于NDP传输的信道带宽信息可以被设置为用于NDPA帧传输的带宽值。
STA1将反馈帧发射到AP(S531)。用于反馈帧传输的信道带宽信息可以被设置为比用于NDPA帧传输的信道带宽窄或者相等。
一旦从STA1接收到反馈帧，AP将反馈轮询帧发射到STA2(S541)。该反馈轮询帧是用于从接收STA请求反馈帧传输的帧。该反馈轮询帧被以单播方式发射到STA，从STA请求反馈帧的传输。一旦接收到反馈轮询帧，STA2发射反馈帧(S532)。随后，AP将反馈轮询帧发射到STA3(S5420)，并且响应于反馈轮询帧，STA3将反馈帧发射到AP(S533)。
用于发射数据的信道带宽可以在WLAN系统中变化。为了相对于各种的带宽估算信道，可以反馈关于各种带宽的信道信息。VHT WLAN系统支持20MHz、40MHz、80MHz、连续的160Mhz，和非连续的160(80+80)MHz(非连续的160MHz)。因此，由于反馈关于每个带宽的信道信息，所以信道反馈信息可能增加。
在本发明中，根据由STA执行的信道估算的信道状态信息被包括在反馈帧中，并且被发射，该反馈帧由STA发射到AP。反馈帧的信道状态信息可以由信道信息字段和信道信息控制字段实现。表3和表4示出信道信息控制字段和信道信息字段的格式。
[表3]
Figure BDA0000481307440000231
Figure BDA0000481307440000241
[表4]
Figure BDA0000481307440000242
在表4中描述的信息可以基于包括在表3描述的信道控制字段中的信息被转换。
同时，近来由于已经引入诸如智能网格、e健康、普适计算等等各种的通信服务，已经聚焦支持这些服务的机器对机器(M2M)技术。感测温度、湿度等等的传感器、照相机、TV等等的家用电器、在工厂中的加工机器、诸如车辆的大的机器可以是构成M2M系统的元件。构成M2M系统的元件可以基于WLAN通信发射和接收数据。在下文中，通过构成M2M系统的设备建立网络，同时支持WLAN将称为M2MWLAN系统。
支持M2M的WLAN系统的特征如下。
1)大量的站：与现有的网络不同，M2M是基于许多的STA存在于BSS内的假设。这是因为全部考虑安装在家庭、公司等等中的传感器等等。因此，显著地大量的STA可以被连接到单个AP。
2)每个STA低的业务负载：由于STA具有采集和报告周围信息的业务模式，所以信息不需要频繁地发送，并且信息量是小的。
3)上行链路为中心的通信：M2M具有其中命令主要地由下行链路接收、采取行动，并且结果数据被报告到上行链路的结构。主要数据通常在上行链路中发射，因而，在支持M2M的系统中，上行链路是核心。
4)STA的功率管理：M2M终端大量地以电池操作，因而，在很多情况下，用户难以经常地对其充电。因此，需要用于将电池消耗最小化的功率管理方法。
5)自动恢复功能：在特定的情形下用户难以直接操纵构成M2M系统的设备，因而，该设备需要具有自动恢复功能。
考虑具有诸如用例这样的特征的M2M通信的WLAN标准正在讨论中。M2M WLAN系统的与众不同的特点在于，除去TV空白(WS)频带之外，其在子1GHz的未经许可的频带中与现有的基于室内的WLAN相比具有显著地大的覆盖范围(例如，达到1km)。即，与使用2.4GHz或者5GHz的现有的WLAN系统不同，当WLAN系统在由700MHz至900MHz表示的子1GHz频带中操作时，由于相应的频带的传播特性，导致在相同的发射功率上AP的覆盖范围近似地扩展2至3倍。在这种情况下，非常大量的STA可以连接每个AP。在M2M WLAN系统中考虑的用例如下。
用例1：传感器和测量计
1a：智能网格-测量计至杆塔（Pole）
1c：环境/农业监视
1d：工业处理传感器
1e：保健
1f：保健
1g：家庭/建筑自动化
1h：家庭传感器
用例2：回程传感器和测量计数据
传感器的回程聚合
工业传感器的回程聚合
用例3：扩展的范围Wi-Fi
户外的扩展范围热点
用于蜂窝业务卸载的户外Wi-Fi
在用例1中的传感器和测量计可以对应于关于如上所述的支持M2M的WLAN通信的用例。根据这种情形，各种类型的传感器设备可以连接到WLAN AP以执行M2M通信。尤其是，在智能网格的情况下，最多6000个传感器设备可以连接到单个AP。
在用例2中的回程传感器和测量计数据是其中提供大的覆盖范围的AP用作诸如IEEEE802.15.4g的不同系统的回程链路的用例。
用例3是目的在于诸如扩展的家庭覆盖范围、校园宽的覆盖范围，或者大型购物中心的户外扩展范围热点通信，和目的在于通过支持蜂窝移动通信的业务卸载分布过载蜂窝业务的用例。
图6是图示根据用于每个国家和每个区域的频带规划的M2MWLAN系统的信道化示例的图。
参考图6，可以看出，在低于1GHz的频带中可用频带范围在每个国家和每个区域是不同的，因而，可以应用各种类型的信道化。在具有最大可用频带范围的美国的情况下，可以看出，当最小带宽确定为是1MHz时，可以使用高达16MHz信道带宽。以这样的方式，在M2MWLAN系统中，与现有的WLAN系统相比，通过使用非常小的信道带宽发射和接收数据。
同时，在其中由AP提供服务的BBS具有大的覆盖范围，并且多个STA被连接的环境下，窄的信道传输可能是有效的，以最大化如在图6中图示的有限的频谱的使用。但是，通过单个窄带信道操作整个BSS可能加剧干扰和衰落风险。
在类似WLAN系统的窄带频率环境中可能需要频率选择性信道接入机制。
图7是图示根据本发明的实施例在M2M WLAN系统的窄带频率环境中频率选择性信道接入机制的概念的图。
该频率选择性信道接入机制指的是在其中子信道的SNR显著地不同的情形下有选择地发射具有最好的SNR的子信道。
参考图7，信道N对应于包括四个2MHz子信道的8MHz信道。可以看出，四个子信道的SNR显著地不同。在这种情况下，可以看出，优选地，PPDU通过使用具有最高的SNR的子信道1发射。
为了使基于频率选择性信道接入的传输和接收方法应用于WLAN系统，需要用于在多个子信道之中选择具有最高的SNR的子信道的过程。详细地，需要其中每个STA将每个子信道的信道质量报告到AP，并且AP有选择地将最好的信道被分配给每个STA的处理。
因此，本发明提出由AP分配最佳可用子信道以将数据帧发射到每个STA，并且在其中BSS以相对大的BSS带宽操作的环境中将数据帧发射到一个或多个STA的方法。在将数据帧发射到至少一个STA时，可以发射下行链路频分多址(DL-FDMA)类型数据帧。即，DL业务可以在每个子信道中以DL-FDMA的形式从AP发射，但是，STA在特定的分配的子信道中发射用于UL业务的帧。
图8是图示根据本发明的实施例在WLAN系统中使用的信道的示例的图。
参考图8，每个子信道CH1、CH2、CH3或者CH4可以由自己指定不同的2MHz信道。此外，例如，CH1和CH2指定增加CH1和CH2的4MHz信道。CH1和CH2和CH3和CH4指定增加所有CH1至CH4的8MHz信道。在图8中图示的信道的用例仅仅是为了描述的目的说明性的，并且在本发明中提出的DL-FDMA机制可以甚至扩展地应用于一般的不同的信道化。尤其是，指定的子信道可以用作用于非连续的信道。例如，在本发明中提出的DL-FDMA传输甚至对于CH1和CH3的非连续的4MHz信道是可用的。
在下文中，将描述在先前的信道情形下基于DL-FDMA的帧传输和接收方法。
图9是图示根据本发明的实施例基于DL-FDMA的帧传输和接收方法的图。
参考图9，AP相对于整个8MHz频带执行用于信道访问的竞争，并且获得访问相应频带的权限。
AP发射指示NDP传输的NDPA帧(S910)。NDPA帧通过2MHz子信道单元被以四个重复的PPDU格式发射。类似参考图5如上所述基于NDP的信道探测方法，NDPA帧包括用于识别将估算信道的STA的信息，并且将包括信道状态信息的反馈帧发射到AP。即，包括指示将相对于NDP响应的STA的信息。指示STA的信息可以包括指示一组STA的指示符，或者指示单独STA的指示符。指示单独STA的指示符可以是相应的STA的AID整体的一部分。
AP在NDPA帧之后发射NDP帧(S920)。类似NDPA，NDP通过2MHz子信道单元被以四个重复的PPDU格式发射。基于NDP每个STA可以估算信道状态信息以获得信道状态信息。
当NDP传输完成时，在经过诸如短的帧间空间(SIFS)的特定的间隔之后，已经确定相对于NDP首先响应的STA1将包括信道状态信息的反馈帧发射到AP(S932)。经由反馈帧传送到AP的信道状态信息可以被实现，如表3和表4所示。传送的信道状态信息包括关于作为每个子载波索引的波束形成反馈矩阵V的信息，和关于作为每个空间流的平均SNR的信息。此外，该信道状态信息可以包括作为2MHz子信道的信道相关的信息。即，该信道状态信息可以包括与每个2MHz子信道的平均SNR值有关的信息。
当AP接收反馈帧时，基于包括在从STA1接收的反馈帧中的信道状态信息AP可以确定用于将数据帧传输到STA1的信道。AP可以确定具有由STA1估算的最高的SNR值的子信道将被分配到STA1。可替选地，AP可以确定具有由STA1估算的SNR值等于或者大于特定的阈值的子信道将被分配到STA1。在下文中，先前的方法也可以应用于从STA2至STA4接收反馈帧，并且确定要被分配到相应的STA的子信道。
当AP确定所有CH1至CH4要在将数据帧发射到STA1时使用时，AP可以不必执行轮询以从其它的STA(STA2、STA3和/或STA4)接收反馈帧。
在其中AP确定通过使用在CH1至CH4之中特定的子信道发射数据帧的情形下，AP可以经由反馈轮询帧传输执行轮询。AP将请求包括信道状态信息的反馈帧传输的反馈轮询帧发射到STA2(S941)。STA2响应于反馈轮询帧将反馈帧发射到AP(S942)。
除去已经被分配给STA1的子信道之外，当AP确定将所有子信道被分配给STA2以发射数据帧时，AP可以终止轮询。但是，在其中AP确定分配一些子信道以发射数据帧的情形下，AP将请求包括信道状态信息的反馈帧传输的反馈轮询帧发射到STA3(S951)。STA2响应于反馈轮询帧将反馈帧发射到AP(S952)。
除去被分配到STA1和STA2的子信道之外，在其中AP确定分配所有子信道以发射数据帧的情形下，AP可以终止轮询。同时，在其中AP确定分配一些子信道以发射数据帧的情形下，AP将请求包括信道状态信息的反馈帧传输的反馈轮询帧发射到STA4(S961)。STA4响应于反馈轮询帧将反馈帧发射到AP(S962)。
由AP发射的反馈轮询帧和由各自的STA发射的反馈帧可以经由其中发射NDPA帧和NDP的整个信道被发射。反馈轮询帧和反馈帧可以在80MHz PPDU中发射，或者可以以80MHz重复的PPDU格式发射。
经由先前的方法将子信道分配给属于特定的STA组的各自的STA可以不同地实现。但是，在当前的实施例中，假设STA1被分配CH2，STA2被分配CH4，STA3被分配CH1，和STA4被分配CH3。
在确定用于相应的STA的最好的子信道之后，AP经由竞争获得访问8MHz的整个频带的权限，并且将PPDU以DL-FDMA传输方式发射到STA1至STA4(S970)。以DL-FDMA传输方式发射PPDU指的是通过被分配到相应的STA的信道将不同的数据帧发射到相应的STA。在意欲发射到STA的数据帧的传输长度不相等的情形下，PPDU的长度基于最长的数据帧的长度调整。即，在意欲经由特定的信道发射到特定的STA的数据帧的长度比参考数据帧的长度更短的情形下，可以执行和不足的长度一样多的空填充。
指示被分配给相应的STA的子信道的子信道分配信息可以包括在DL-FDMA PPDU的前导部分中。即，通过指示到STA每个子信道的数据帧是意欲此后在前导部分中发射的数据，已经通过先前地反馈帧响应NDP的STA可以检查它们已经分配的子信道。因此，此后，每个STA可以仅仅解码被分配到其的相应的子信道部分以获得数据。
子信道分配信息可以被实现使得被分配给每个STA的3个比特序列指示相应的STA已经分配哪个CH。详细地，子信道分配信息可以如表5所示被实现。
[表5]
设置值 含义
0 子信道没有被分配
1 CH1被分配
2 CH2被分配
3 CH3被分配
4 CH4被分配
5 CH1和CH2被分配
6 CH3和CH4被分配
7 CH1、CH2、CH3和CH4被分配
当如上所述实现的信道分配信息包括在相对于每个STA的前导中时，需要总共12比特的比特空间。即，相对于STA的信道分配信息可以实现为在前导中的12比特序列。但是，信道分配信息的这样的实施例仅仅是一个示例，并且在其中子信道希望不同地分配的情形下，更多的比特可以被分配给每个STA，并且在其中子信道希望简单地分配的情形下，更少的比特可以被分配。此外，在表5的信道分配的示例中，在其中两个或更多个子信道被分配的情形下，子信道是连续的，但是，非连接的子信道也可以被分配。
在PPDU传输完成之后，在特定的间隔，诸如SIFS之后，STA经由被分配到其的子信道发射ACK帧(S980)。在接收PPDU之后，STA1和STA4同时地发射ACK帧。因此，经由DL-FDMA传输技术的PPDU传输和接收被终止。如果AP未能从特定的STA接收ACK，则AP可以经由被分配给特定的STA的子信道重新发射数据帧。
同时，在基于如上所述的DL-FDMA传输技术的数据帧传输和接收方法中，将子信道被分配到STA也可以经由除如上所述的信道探测以外的方法执行。在图9的实施例中，被分配给STA的信道由AP确定，但是，请求去分配的信道可以由STA确定，并且关于相应的信道的信息可以被发给AP。在这种情况下，基于从STA接收的信道分配信息AP可以发射数据帧。
确定要被分配给每个STA的子信道可以通过交换RTS-CTS帧实现。AP经由整个信道频带将RTS帧发射给特定的STA。RTS帧可以以通过子信道单元重复的PPDU格式发射。一旦接收到RTS帧，STA可以将具有最高的SNR值的子信道，或者超过特定的SNR阈值的一个或多个子信道发给AP。为此，STA将具有重复的PPDU格式的CTS帧发射到AP。在请求由STA分配的子信道中发射的单独CTS帧可以与指示相应的子信道是请求由STA分配的子帧的信息一起被发射。该指示信息可以由指示是否已经请求分配的1比特指示比特来实现。基于哪个单独CTS帧被扰频该指示信息可以被包括在初始扰频序列中。
AP可以对一个或多个STA执行RTS-CTS帧交换处理。因此，AP可以获得关于请求从一个或多个STA分配的子信道的信息。基于获得的信息AP可以将子信道被分配给每个STA，并且经由DL-FDMA传输技术发射数据帧。根据DL-FDMA传输技术提供关于分配的子信道的信息和发射PPDU可以被参考图9如上所述实现。
图10是本发明的实施例可被应用到的无线设备的框图。无线设备可以是AP或者STA。
无线设备1000可以包括处理器1010、存储器1020和收发器1030。收发器1030发射和接收无线电信号，并且实现IEEE802.11的物理层。处理器1010被功能地连接到收发器1030以实现IEEE802.11的MAC层和物理层。处理器1010被设置以基于根据本发明的实施例的信道接入机制实现数据帧传输和接收方法。处理器1010可以设置以经由NDP探测方法确定要被分配给特定的接收者的子信道。处理器1010可以被设置以根据DL-FDMA传输技术经由分配的子信道发射数据帧。处理器1010可以被设置以在PPDU的前导部分中包括关于分配的子信道的信息，并且将其发射到接收者。处理器1010可以被设置以实现如上参考图6至9所述的本发明的实施例。
处理器1010可以包括ASIC(专用集成电路)、芯片组、逻辑电路和/或数据处理设备。该存储器1020可以包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、闪存、存储卡、存储介质和/或任何其它的存储设备。当实施例通过软件实现时，先前的技术可以被实现为执行先前的功能的模块(处理、功能等等)。该模块可以存储在存储器1020中，并且由处理器1020执行。该存储器1020可以提供在处理器1010内或者外面，或者可以被经由公知的单元连接到处理器1010。

Claims (15)

1.一种用于在无线局域网(WLAN)系统中由发射器经由包括多个子信道的信道发射数据帧的方法，所述方法包括：
从第一接收器获得关于所述多个子信道中的每个的第一信道状态信息；
基于所述第一信道状态信息将在所述多个子信道之中的一个或多个第一分配子信道分配给所述第一接收器；
当所述一个或多个第一分配子信道对应于所述多个信道的一部分时，从第二接收器获得关于所述多个子信道中的每个的第二信道状态信息；
基于所述第二信道状态信息将在所述多个子信道之中的一个或多个第二分配子信道分配给所述第二接收器；以及
将数据单元发射到所述第一接收器和第二接收器，
其中，所述数据单元包括第一数据帧和第二数据帧，
所述第一数据帧被经由所述一个或多个第一分配子信道发射，以及
所述第二数据帧被经由所述一个或多个第二分配子信道发射。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据单元进一步包括前导部分，并且所述前导部分包括指示被分配给所述第一接收器和第二接收器的子信道的子信道分配指示信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一信道状态信息包括相对于每个子信道在所述发射器和所述第一接收器之间估算的信噪比(SNR)，以及
所述第二信道状态信息包括相对于每个子信道在所述发射器和所述第二接收器之间估算的信噪比(SNR)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述一个或多个第一分配子信道分配给所述第一接收器的步骤包括：
将具有在所述发射器和所述第一接收器之间估算的、最高的SNR的特定子信道作为所述第一分配子信道分配。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述一个或多个第一分配子信道分配给所述第一接收器的步骤包括：
将具有在所述发射器和所述第一接收器之间估算的、高于特定阈值的SNR的一个或多个子信道作为所述第一分配子信道分配。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述第一信道状态信息的步骤包括：
发射指示用于信道探测的NDP传输的空数据分组(NDP)通告(NDPA)帧；
发射所述NDP；以及
从所述第一接收器接收包括基于所述NDP获得的所述第一状态信道信息的第一反馈帧。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，获得所述第二信道状态信息的步骤包括：
将指示所述第二信道状态信息的报告的反馈轮询帧发射到所述第二接收器；以及
从所述第二接收器接收包括基于所述NDP获得的所述第二状态信道信息的第二反馈帧。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述NPDA帧包括将所述第一和第二接收器识别为所述信道探测的目标接收器的信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述NDPA帧被以经由所述多个子信道中的每个同时发射的重复的数据单元格式发射。
10.根据权利要求9所述的方法，所述NDP被以经由所述多个子信道中的每个发射的重复的数据单元格式发射。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个第二分配子信道从在所述多个子信道之中除了所述一个或多个第一分配子信道之外的子信道之中选择。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当所述多个信道的全部作为所述一个或多个第一分配子信道分配时，将所述第一数据帧经由所述信道发射到所述第一接收器。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
响应于所述第一数据帧经由所述一个或多个第一分配子信道接收第一确认(ACK)帧；以及
响应于第二数据帧经由所述一个或多个第一分配子信道接收第二ACK帧。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一ACK帧和所述第二ACK帧被同时地发射。
15.一种在无线局域网(WLAN)系统中操作的无线设备，所述无线设备包括：
收发器，所述收发器被配置成经由包括多个子信道的信道发射和接收无线信号；以及
处理器，所述处理器被可操作地耦合到所述收发器，其中，所述处理器被配置成：
从第一接收器获得关于所述多个子信道中的每个的第一信道状态信息；
基于所述第一信道状态信息将在所述多个子信道之中的一个或多个第一分配子信道分配给所述第一接收器，
当所述一个或多个第一分配子信道对应于所述多个信道的一部分时，从第二接收器获得关于所述多个子信道中的每个的第二信道状态信息，
基于所述第二信道状态信息将一个或多个第二分配子信道分配给所述第二接收器，以及
将数据单元发射到所述第一和第二接收器，
其中，所述数据单元包括第一和第二数据帧，
所述第一数据帧被经由所述一个或多个第一分配子信道发射，以及
所述第二数据帧被经由所述一个或多个第二分配子信道发射。
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