CN104717760A - 全双工传输建立和释放机制 - Google Patents

Abstract

本申请公开了全双工传输建立和释放机制。在无线网络中，利用半双工机制建立全双工通信。在全双工通信机会期间，第一数据量被从第一站传输到第二站且第二数据量是被第一站从第二站接收到的。全双工传输机会被显式或隐式地建立，并且被半双工无线站所理解的传输机制结束。

Description

全双工传输建立和释放机制

相关申请的交叉引用

本文要求根据美国法典35U.S.C.§119(a)和在2013年12月13日递交的巴黎公约的国际专利申请号为PCT/CN2013/089412的优先权益。本文通过引用方式并入前述专利申请的全部内容。

背景技术

无线通信网络可以包括一个或多个接入点(AP)与一个或多个无线站(STA)进行通信的网络。接入点可以将携带管理信息、控制信息或用户数据的无线电信号发送到一个或多个无线站，而站也可以以相同频率的信道经时分复用模式(TDD)或以不同频率经频分复用(FDD)模式将无线信号传输到接入点。

IEEE 802.11是专用于无线局域网(WLAN)的异步时分双工技术。WLAN的基本单元是基本服务集(BSS)。基础设施BSS是具有与连接到有线网络或互联网的接入点(AP)相关联的站的BSS。在BSS中，接入点和站都通过使用CSMA/CA技术，一种TDD机制来共享相同频率的信道，用于多路访问和数据传输。

发明内容

除其他事项外，本文描述了用于在免执照频带与半双工站共享的环境中建立并释放全双工传输。

一方面，提供了一种使用CSMA/CA机制用于全双工站来与传统的半双工站一起竞争介质以便使这两种站共存于免执照频带的相同频率的信道中的方法。

另一方面，提供了一种建立在开始全双工传输之前使用半双工传输机制(FDOP请求、FDOP响应或FODP确认帧)来建立全双工传输机会(FDOP，full-duplex transmission opportunity)的方法。在这种方式下，第三方站将能够意识到介质的使用。FDOP竞争帧(诸如用于建立FDOP的FDOP请求)包括：用于请求用于全双工传输的介质占用的全双工能力信息。FDOP响应帧包括确认对后续FDOP的获取的全双工能力指示。FDOP确认帧可以被用于FDOP的持续时间比FDOP启动站所请求的原始传输持续时间长的情况。

另外在另一方面，提供了一种估计被用于双向同步传输的FDOP的持续时间和在FDOP建立期间通知所有其它站的方法。FDOP持续时间的估计是基于FDOP中全双工站所估计的数据帧的传输持续时间。

另一方面，提供了一种通过空闲信道评估(CCA)双相关能量检测机制来防止第三方站错误竞争FDOP的方法。

在另一方面，提供了用于全双工站释放FDOP的方法。

上述各方面的细节、以及它们的实现，在附图、说明书和权利要求中进行了阐述。

附图说明

图1显示了在无线通信系统中基础设施BSS的例子。

图2显示了被用于IEEE 802.11的DCF中的传输开销的例子。

图3是无线设备的全双工机会(FDOP)操作的示例方法的流程图表示。

图4A、图4B和图4C显示了FDOP的建立和释放的机制的例子。

图5A和图5B显示了用于同时全双工传输的CCA双相关能量检测机制的例子。

图5C是CCA双相关能量检测器的例子的框图表示。

图6显示了FDOP显式双向终止的例子。

图7是用于FDOP支持站(holder)或AP的FDOP终止程序的例子的流程图表示。

图8是无线通信方法的例子的流程图表示。

图9是示例无线通信装置的框图表示。

图10描述了方法1000的示例流程图，该方法1000是用于在无线传输介质中检测正交频分复用(OFDM)传输。

具体实施方式

本文本描述了用于建立和释放在与其他的基于竞争的无线设备共享的无线环境中在单频信道上同步下行(DL)和上行(UL)传输的双工竞争的技术、机制、设备、和系统。

现有无线传输机制是半双工传输链路，即使通信系统是通过时分双工(TDD)或频分双工(FDD)来模拟全双工通信。操作在单频信道上的半双工系统中，两个通信站不能同时在相同频率的信道上传输下行信号和上行信号，因为传输信号严重地干扰了接收器的噪声系数和灵敏度，其使得无线站的接收器不能正常工作。因此，目前的无线通信系统必须以不同频率(FDD)或不同时间(TDD)来将传输路径与接收路径分开，使得无线站的接收器不会被其传输信号干扰。

在FDD系统中，DL和UL射频必须被充分分离，以用于在传输设备/接收设备中的模拟滤波器或数字滤波器将频带外的干扰抑制到一定水平。对于TDD系统，DL传输和UL传输必须通过时域中的保护间隔(GI)来进行分离，即，两个通信站在时域内无重叠地交替传输信号。因此，不管无线信号是在FDD中传输还是在TDD中传输，传输资源，诸如时间或无线频谱，都不能被充分利用。在TDD系统中，在DL传输和UL传输之间的切换次数越多，其介质利用效率越低。

在IEEE 802.11中，基本服务集(BSS)是无线局域网(WLAN)的构建块。与无线覆盖区域相关联的无线站(也称为站)建立BSS，并提供WLAN的基本服务。

与其它站相关联的并致力于管理BSS的中心站被称为接入点(AP)。围绕AP构建的BSS被称为基础设施BSS。图1示出了基础设施BSS的例子。BSS1和BSS2都是基础设施BSS。BSS1包含一个接入点(AP1)和若干非AP站，STA11、STA12、和STA13。AP1保持与STA11、STA12、和STA13关联。BSS2包含一个接入点(AP2)和两个非AP站，STA21和STA22。AP2保持与STA21和STA22关联。基础设施BSS1和BSS2可以通过AP1和AP2相互连接，或者通过分布式系统(DS)被连接到服务器。

IEEE 802.11无线通信支持多路访问，并提供用于多个站访问介质的两种访问控制机制：

A)分布式协调功能(DCF)

B)点协调功能(PCF)。

PCF(或其增强版本HCCA)是被用于基于IEEE 802.11的WLAN中的中央控制多介质访问控制(MAC)机制。PCF驻留在AP中，以协调WLAN内的通信。在介质被检测到空闲后的PCF帧间间隔(PIFS)时间内，AP竞争介质。由于比DCF具有较高的优先权，AP可以比非AP站较早地占用介质，并且发送CF轮询帧给PCF能力站，以允许其在该介质上传输帧。如果被轮询的站没有任何帧需要发送，它可将空帧传输给AP。否则，被轮询的站将利用该传输机会在介质上将其数据发送给AP。

因为PCF(或HCCA)使用轮询机制以用于多路访问控制，即，它交替地轮询所有相关联的站，以查看它们是否有缓冲数据需要发送，当存在大量相关联的站时，例如在公共区域或会议室的热点，它将遭遇信道效率问题。当相关联的站的数量很大但是活动的站数量较少时，PCF轮询机制不是很有效，并且会引发在介质上大量时间的浪费。

在另一方面，DCF依赖于具有避免冲突(CSMA/CA)的载波检测多路访问机制以控制多介质访问。每个站都实施CSMA/CA功能。在访问无线介质前，站必须利用CSMA/CA来检测介质的占用。如果站检测到该介质忙，它必须等待，并且在稍后的时间重新检测介质。如果站检测到介质处于空闲状态，它将在帧间间隔(IFS)的时间内竞争介质。为了降低冲突的可能性，当多个站同时访问介质时，CSMA/CA迫使每个站在介质上传输之前退避一随机时间。

然而，现有CSMA/CA机制，由于在每个传输的开销，可能是非常低效的，从而降低了介质利用率，特别是当大量的站共享相同的介质时。

图2显示了IEEE 802.11的CSMA/CA机制中传输开销的例子。沿着从图的左边到右边行进的时间线，站检测介质。如果介质忙，则站可以延缓，直到介质被确认为空闲加上等于xIFS的一段时间，在这段时间在介质上检测到的最后一个帧被正确地接收。如果站要发送控制帧，诸如ACK，那么在传输前，它必须等待短帧间间隔(SIFS)时间。如果站要传输管理帧，它必须等待点协调功能(PCF)的帧间间隔(PIFS)。如果站要传输数据帧，那么在进入竞争窗口前，它必须等待分布(协调功能)的帧间间隔(DIFS)、或仲裁帧间间隔(AIFS)、或增强的帧间间隔(EIFS)。

为了允许多个站来竞争介质，在等待xIFS周期之后，DCF CSMA/CA机制在竞争窗口中使用退避时间控制机制。竞争窗口中的每个站必须退避一随机时间，其中该随机时间被定义为：

退避时间＝Random()x时隙时间       等式(1)

其中，Random()＝均匀分布在区间[0,CW]上的伪随机整数，以及CW是整数：

CWmin≤CW≤CWmax     等式(2)

在此需要注意的是，IEEE 802.11使用的现有CSMA/CA机制，主要关注每个传输的开销以及介质利用率，特别是在大量的站共享相同介质并同时传输时。

在竞争区间内，AIFS和用于退避的竞争窗口(CW)是用户数据传输的开销。在TXOP周期，RTS/CTS、ACK、前同步信号、和DL传输和UL传输之间的时间间隔(SIFS)都是用户数据传输的开销。这些开销将会降低传输效率。

在一些实施方式中，可以实施全双工传输以提高介质使用效率，和/或降低传输延迟，和/或提高用户体验。在一些实施方式中，被公开的技术将介质占用时间分为竞争周期和传输周期，以便它能使全双工传输机制能够和基于传统的CSMA/CA的半双工传输机制共存。本专利文本将提供全双工传输机会建立和释放的机制的进一步的细节。

在一些实施方式中，全双工能力站和基于传统的CSMA/CA的站被允许基于空闲信道评估(CCA)检测机制同时竞争介质：当根据CCA水平这些类型的站检测到介质处于空闲时，在适当的退避时间后，它们可以进入竞争周期。如果全双工能力站获得全双工传输机会(FDOP)，该进行通信的全双工能力站开始全双工传输，并且在本次竞争中，其它站失去传输机会。

图3描述了全双工站请求FDOP程序300的示例流程图。

程序300可以被概念地认为具有三个阶段，如图3所示。

1)FDOP建立(310)：全双工站竞争介质，并接收关于获取的FDOP的确认。

2)FD传输(320)：在FDOP中，两个全双工站同时在双向传输数据帧。

3)FDOP终止(330)：当完成数据传输时，全双工站为下一次竞争，释放介质。

在301，介质被检测。如果做出确定(302)：介质不是空闲的，则进行周期地执行介质的检测。在303，当介质被检测到空闲时，站执行退避，而后竞争介质。如果介质不能被获取(304)，站可以增加竞争窗口的大小，以在下次竞争中具有较长的退避时间(305)。当介质被获取，全双工传输可以被发启(306)。在全双工传输被执行后，全双工传输机会可以被释放回，或者可以是显式的，或者可以是隐式的，如本文本所述。

一方面，程序300利用半双工方案，来建立全双工通信。一个有益的方面是，在包含有仅仅遵循半双工传输机制的传统网络的网络中，使用半双工传输建立全双工传输，可能在提供向后兼容方面是有益的。

图4A显示了用于两个全双工能力站，STA1和STA2，利用FDOP请求(FD-REQ)帧和FDOP响应(FD-RES)帧来建立和释放全双工传输的示例时间轴。时间轴402的上面部分描述了由STA1执行的传输，而在时间轴402的下面部分，沿着时间轴描述了由STA2执行的传输。符号“P”代表前同步信号。缩写“A-MPDU”表示聚合MAC协议数据单元。缩写BA表示最后的确认消息。利用这些消息，全双工能力STA可以利用向后兼容传统站的半双工机制，来建立全双工传输机会。

图4B显示了利用RTS/CTS建立和释放全双工传输周期的例子，即FDOP。现有消息，例如传统的站所理解的请求发送(RTS)以及清除发送(CTS)，被用来建立FD传输机会。

图4C显示了两个全双工能力站以隐式的方式建立全双工传输FDOP的例子。全双工传输通过连同一指示发送全双工数据来实现。例如，在一些实施方式中，物理层指示，例如利用PHY头部的一个保留字段，可以被用来指示全双工传输。该指示可能被传统站忽略，但是可能被FD兼容节点理解。在一些实施方式中，所有被估计的数据传输的指示(长度或持续时间)可以被提供。在一些实施方式中，FD STA可以将其标准TXOP的一部分转换为FDOP，例如在TXOP的剩余时间内，通过将数据传输给传统STA，而后将数据传输给支持FDOP的FDSTA，由此隐式地建立FD传输，FD STA获取TXOP。

建立FDOP的程序的例子

FDOP的建立为所有基于竞争的站获取介质用于数据传输提供了公平的方式。因为全双工传输中的信号不能被第三方站解码，对于利用半双工传输机制来获取FDOP并将介质的占用状态通知给所有其它周围站来说，是有利的。

在一些实施方式中，下列操作可以被执行，以建立FD传输机会。

1)全双工能力站STA1(FDOP启动站)检测到介质处于空闲状态，并且在进入竞争周期前通过发送FDOP请求帧，退避被称为竞争窗口(CW)的一定时间。FDOP请求帧可以是RTS帧、或A-PPDU帧、或一种新型的控制帧，来请求对介质的占用。FDOP请求帧包括：全双工传输的能力指示(其可以在PHY头部包含一比特的指示，或者以其它形式)、总的被估计的数据传输持续时间(T1)、和/或诸如用于全双工传输的无线校准参数的其它信息，其中总的被估计的数据传输持续时间(T1)包括具有所要求的IFS时间的ACK时间。全双工指示可以被用来指示FDOP启动站的能力，以及被用来请求建立全双工传输FDOP。此外，全双工站可以利用RTS、或A-PPDU帧，来启动用于半双工传输的标准TXOP，而后在TXOP内切换到用于全双工传输的FDOP中。

2)在接收FDOP请求帧后，全双工能力站STA2(FDOP响应站)发送FDOP响应帧。FDOP响应帧可以是CTS、或ACK、或一种新型的控制帧，其包括全双工传输的能力指示。全双工指示可以被用来表示其能力，并确认全双工传输请求。FDOP响应站STA2在FDOP响应帧中包括被估计的总的FDOP持续时间T。被估计的FDOP持续时间T应该被计算，并被设置为MAX(T1,T2)，其中T1是接收到的由STA1请求的所估计的传输时间，而T2是估计的由STA2请求的传输时间，包括数据帧时间，和带有所请求的IFS时间加上FDOP确认帧时间的ACK时间、和具有所请求的IFS的CF结束时间(如果需要的话)。

3)接收到带有对建立全双工传输的确认的FDOP响应帧后，FDOP启动站从FDOP响应帧中，推导出FDOP持续时间T。如果FDOP响应帧中的FDOP持续时间T比其估计的传输时间(T1)大，则其可以发送FDOP确认帧(图中未显示)。FDOP确认帧可以包括FDOP持续时间T，以便FDOP启动站周围的第三方站将能够基于FDOP持续时间T来更新网络分配矢量(NAV)。如果T等于T1，FDOP启动站可以不发送FDOP确认帧。然后，接下来的传输时间将属于全双工传输阶段，其将被一对全双工能力站使用，以在FDOP响应帧(或FDOP确认帧)结束后的SIFS时间内，启动同步传输。除了通信的全双工站STA1和STA2之外的其它站可以从FDOP响应帧(或FDOP确认帧)中获取FDOP持续时间T，并确定接下来的FDOP之后的下一次竞争周期。

全双工传输程序示例

在FDOP中，来自于两个全双工能力站的数据传输可以是相互独立的。这两个全双工能力站中的任意一个，可以启动传输数据帧。全双工站可以在数据帧中设置“更多数据”(More Data)＝“1”以指示存在更多需要发送的帧。

FDOP启动站可以将数据帧的持续时间字段设置为用于发送其余数据包的时间。类似地，FDOP响应站可以将数据帧的持续时间字段设置为用于发送其余数据包的时间。持续时间信息能够被其对等通信站解码使用，以用于传输时间的估计，但是不能被第三方站解码。

在FDOP阶段，如果通信的全双工站没有接收到ACK帧(或接收到NACK帧)，那么它们可以重新传输数据帧。重新传输的数据帧可能增大FDOP的实际持续时间。在重新传输的数据帧中，全双工站可以设置持续时间字段，以指示传输的剩余时间。通信的全双工站基于更新的持续时间信息来计算FDOP的新的持续时间，并且相应地更新FDOP。FDOP的新的持续时间不能超过FDOP持续时间的界限。

如果第三方站可以接收和解码FDOP持续时间更新信息，那么它们则可以相应地更新其NAV值。否则，如果第三方站不能接收和/或解码重新传输的数据帧中的持续时间字段的变化，那么它们可能在NAV计时器到期时重置NAV，并且启动检测介质。

在FDOP中，两个全双工通信站可以彼此间同步传输数据帧。这可能导致在空中被混合的数据帧不能被第三方站解码。如果丢失了帧的第三方站在FDOP建立期间交换数据并且不能正确检测正在被使用的介质，它们将竞争该介质。

为了阻止FDOP被第三方站冲突，空闲信道评估(CCA)双相关的能量检测(CCA-DECD)机制被用来检测FDOP中的数据帧传输。

图5A显示了用于同步模式下全双工数据传输的CCA双自动相关的能量检测的例子。

图5B显示了用于异步模式下全双工数据传输的CCA双自动相关的能量检测的例子。

图5C显示了用于全双工传输的CCA双自动相关的能量检测的示例框图。

数据帧通常映射OFDM符号的序列。OFDM符号包括保护间隔(GI)、和信号的数据部分。GI是由数据信号的尾端的循环前缀(CP)构成的。CCA双相关的能量检测机制是将两个相关的能量检测窗口中的信号进行相关。这两个相关的能量检测窗口(它们中的每一个的时长为T_G1(保护间隔的持续时间))在时域中OFDM符号周期的最初阶段和最后阶段在OFDM符号持续时间内被分离出来。CCA-DCED机制是将第一CCA-DCED窗口中的接收信号与第二CCA-DCED窗口中的接收信号相关起来，同时接收的数据序列被供应给CCA-DCED检测器。当数据序列的OFDM符号正好落入CCA-DCED窗口中时，CCA-DCED将具有高能量输出，因为CP信号与OFDM符号的最后部分高度相关。如果同时全双工传输是在符号级同步，则CCA-DCED可以检测在OFDM符号持续时间内的具有高能量的一个峰值，如图5A所示。如果同时全双工传输是异步的，则CCA-DCED可以检测在OFDM符号持续时间内的具有相对低能量的两个峰值，如图5B所示。如果CCA-DCED检测器周期地输出高能量指示为接收到的OFDM信号，CCA-DCED检测器将确认，介质正在被用于基于OFDM的传输。

图5C显示了用于CCA双自动相关的能量检测的电路的例子。延迟是具有一个OFDM符号持续时间的延迟值的延迟线。延迟C是具有如下延迟值的延迟线：

延迟值＝OFDM符号时间-CP持续时间       等式(3)

延迟-X是具有可变延迟值的延迟线。1x延迟是具有一个OFDM符号延迟的延迟链接。nx延迟是具有n个“OFDM符号”持续时间的延迟。

输入的OFDM数据流被供应给CCA-DCED。自动相关的能量检测器执行关于数据符号的CP部分的自动相关的能量检测，并且输出从CP匹配的滤波器检测到的能量。

延迟-X延迟输入的数据流，并供应给第二自动相关的能量检测器。第二自动相关的能量检测器执行自动相关的能量检测，并且输出从CP匹配的滤波器检测到的能量。第一被检测的能量信号和第二被检测能量信号被累加，且被发送给具有不同长度的延迟线的后处理器。调节延迟-X能够使第一被检测的能量信号和第二被检测的能量信号被调整，并周期地形成一个较高能量峰值。

FDOP终止程序示例

利用信号握手，FDOP能够在两种可能方式下被终止：

A)单向终止程序：如图4(A)、4(B)、和4(C)所示，当最后ACK帧(或BA)包含“更多数据”＝“0”的字段时，最后ACK帧(或BA)可以被用来指示全双工传输的结束。

例如，全双工站可以利用“更多数据”字段，来指示是否存在更多即将到来的帧。全双工站可以设置最后数据帧的“更多数据”＝0，以指示在FDOP内该数据帧被发送后再没有需要发送的数据。当全双工站接收了带有“更多数据”＝0的最后数据帧时，它可以发送ACK帧(或BA)，以确认最后数据帧的接受。如果接收最后数据帧的全双工站没有任何数据要发送，则它可以在ACK帧中设置“更多数据”＝0，以指示全双工传输的结束。这种带有“更多数据”＝0的ACK帧是最后ACK帧(或BA)，指示全双工站在最后ACK帧后，将不发送任何帧。发送最后ACK帧的全双工站可以包括FDOP的剩余持续时间信息。

CF-结束帧可以被用为另一种方式，以终止FDOP，并且被用为第三方站以重置NAV和准备竞争介质。当对等全双工站接收最后ACK帧时，它将传输带有“更多数据”＝“0”的CF-结束帧，以确认FDOP的释放，以便其它站能够以公平的方式竞争介质。

可能不能接听最后ACK帧或CF-结束帧的站，能够根据它们的NAV计时器来计算FDOP的结束，并且当它们的计时器到期时重置NAV。

B)双向终止程序：两个全双工站都可以发送CF-结束帧以释放当前的FDOP。

双向显式FDOP释放程序可能是必要的，并且在双向同步传输期间可以被使用。

图6显示了通过双向显式握手来终止FDOP的程序的例子。

1)全双工站STA1发送带有“更多数据”＝“0”的最后数据帧。同时其对等全双工站STA2在其最后数据帧中设置字段“更多数据”＝“0”，并发送给STA1。

2)当STA2从STA1中接收带有“更多数据”＝“0”的最后数据帧时，它可以将带有“更多数据”＝“0”的最后BA帧发送给STA1。同时，STA1接收来自STA2的带有“更多数据”＝“0”的最后数据帧，STA1可以将带有“更多数据”＝“0”的BA帧发送给STA2。

3)当最后ACK帧(或BA帧)被站STA1和STA2同时接收到时，FDOP支持站可以传输带有“更多数据”＝“0”的CF-结束帧，以指示释放当前FDOP。FDOP支持站可以设置CF-结束帧的持续时间字段为具有所请求的SIFS时间的CF-结束传输时间以用于双向FDOP释放程序。

如果AP是FDOP中的一个通信站；当AP接收到带有“更多数据”＝“0”的最后ACK帧(或BA)时，它可以发送带有“更多数据”＝“0”和适当持续时间的CF-结束帧，以用于双向FDOP释放。

4)因为来自STA1和STA2的最后ACK帧(或BA帧)都是在同时进行传输的，一些第三方站可能不能接收或解码最后ACK帧(或BA)和意识到当前FDOP的结束。因此，单向CF-结束帧传输可能引起对于那些竞争介质的站来说某些不公平。

为了避免这种不公平，对等全双工站可以发送带有“更多数据”＝“0”和持续时间＝“0”的CF-结束帧，以确认从FDOP支持站(或AP)接收到CF-结束帧以用于FDOP的释放。

图7显示了通过FDOP支持站或AP终止FDOP的程序700的例子。当FDOP支持站或全双工AP接收(702)最后ACK帧(704)时，它可以发送(706)带有“更多数据”＝“0”的CF-结束帧(708)，以启动释放当前FDOP。

如果对等全双工站正在发送最后ACK帧，同时正在从FDOP支持站(或AP)中接收最后ACK帧，则在从FDOP支持站(或AP)中接收到CF-结束后，它可以发送带有持续时间＝“0”的CF-结束确认帧，以确认在半双工传输中FDOP的释放。

在全双工传输期间，如果最后数据帧传输超出了FDOP持续时间的界限，在最后数据帧被确认后，FDOP启动站或响应站可以不必发送CF-结束帧来释放FDOP。当前全双工传输完成后，FDOP将自动地被释放。

图8是无线通信的示例过程800的流程图表示。该过程可以在STA1实施，或者在全双工通信的启动站实施。

在802，过程800利用半双工机制，建立用于数据传输和接收的全双工通信机会。在一些实施方式中，上述方法(例如图3)可以被使用。例如，半双工机制可以被实现为使得通过下行信道(从第一个站到第二个站)和上行信道(从第二个站到第一个站)来彼此通信的两个通信站，不会在相同频率的信道上同时传输上行信号和下行信号，然而在全双工机制中，上行传输和下行传输可能同时且在相同频率的信道上发生。

在804，在全双工通信机会期间，过程800传输第一数据量或数据总额。在一些实施方式中，第一数据量可以包括用户层(应用层)数据。在一些实施方式中，控制数据可以被传输。

在806中，在全双工通信机会期间，在网络中，过程800接收网络中的第二数据量，例如，来自可能包括接入点的其他的站的用户数据和/或控制数据。

在一些实施方式中，过程800可以通过显式地传输指示终止的消息来终止全双工机会。在一些实施方式中，全双工操作的终止指示可以随着全双工数据的传输来一起进行传输。

在一些实施方式中，促使全双工无线通信的方法包括：在半双工通信时间期内，接收全双工通信机会的初始化的指示，在全双工通信机会期间，接收第一数据量，并在全双工通信机会期间，传输第二数据量。

图10描述了方法1000的示例流程图，该方法1000检测在无线通信介质上的正交频分复用(OFDM)传输。方法1000包括：在具有OFDM传输保护间隔的持续时间的第一滑动时间窗口，检测(1002)射频(RF)能量；将(1004)在第一滑动时间窗口检测到的RF能量进行相关，以获取沿着时域的相关峰值，以及根据相关的时域特性做出关于无线传输介质此时是否正在承载传输的确定(1006)。

在一些实施方式中，时间窗口可以被选择为至少等于保护间隔。在一些实施方式中，时间窗口可以在被指定用于正被实现的协议(例如802.11)的标准保护间隔给定的承受范围内。该承受范围可以是，例如与信道的信噪比成比例。参照图5A、图5B和图5C，描述了能量检测和自动相关确定的一些例子。

在一些实施方式中，当相关表明了峰值具有实质上等于OFDM传输的符号周期的周期时，做出同步模式传输正在被执行的确定(1006)。在一些实施方式中，当相关表明了峰值具有实质上不同于OFDM传输的符号周期的周期时，做出异步模式传输正在被执行的确定(例如当在全双工通信的两端的站启动时，它们的物理层脉冲群有时不同于彼此)。

在一些实施方式中，用于检测在无线通信介质上的全双工传输的装置包括：用于将数据符号流自动相关为第一时间函数的模块；用于将符号流的延迟型式自动相关为第二时间函数；用于将一个或多个延迟型式相加以提供信号检测输出的模块，其中所述延迟型式是从第一自动相关检测器输出的第一自动相关结果和从第二自动相关检测器输出的第二自动相关结果；和用于根据信号检测输出确定全双工传输是否正在介质上发生的模块。在一些实施方式中，自动相关模块可以通过利用延迟线、信号乘法器、以及诸如电容元件的信号累加器，在模拟电路中实现。在一些实施方式中，可以通过以下方式，在数字域中确定自动相关：首先生成数据符号流的数字样本，然后利用处理器或专用硬件模块将信号相乘，并且把乘法结果相加以得出自动相关的值。在一些实施方式中，用于加法的模块，可以使用用于将模拟信号相加的电路来实现。可选地，用于加法的模块，可以利用将数字、或数值相加的处理器、或电路数字化地实现。在一些实施方式中，用于确定的模块，可以利用处理器来实现。当信号检测输出值在阈值之上时，可以判断发生全双工传输。

本文本公开了用于实现全双工无线传输的若干技术。在一个有利的方面，全双工传输可以在含有至少一些半双工站的无线网络中执行。全双工传输是以同半双工(传统的)站兼容的方式进行建立的。

将要进一步意识到的是，公开了用于检测介质以确定是否存在全双工传输的方法。在一些实施方式中，通过使用关于CP信号的自动相关，OFDM符号传输的周期、以及在OFDM符号脉冲群的开始和末尾重复的循环前缀的知识，被用来检测传输。

本文中所公开的内容、和其它实施方式、以及功能性操作可以在数字电路中、或计算机软件、固件、或硬件中实现，包括本文件所公开的结构、以及它们的结构的等同物、或它们中一个或多个的组合。所公开的内容、和其它实施方式可以被实现为一个或多个计算机程序产品，即，在计算机可读介质上被编码用于由数据处理装置来执行或控制数据处理装置运行的计算机程序指令的一个或多个模块。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、实现机器可读传播信号的物质的组合、或它们中一个或多个的组合。术语“数据处理装置”包括所有装置、设备、和用于处理数据的机器，例如包括可编程处理器、计算机、或多处理器或计算机。除了硬件，装置可以包括建立用于计算机程序运行的可执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、或它们中一项或多项的组合的代码。传播信号是人工生成的信号，例如，机器生成的电信号、光信号、或电磁信号，其被生成以编码用于传输到适当接收器装置的信息。

计算机程序(还被称为程序、软件、软件应用、脚本，或代码)可以采用任何形式的可编程语言编写，包括编译语言和解释语言；以及它可以以任何形式进行布置，包括作为独立程序、或模块、组件、子程序，或适用于计算环境中使用的其它单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可以被存储在支持其它程序或数据(例如被存储在标记语言文本中的一个或多个脚本)的文件的一部分中，可以存储在专用于程序运行的单独文件中、或多个相互协作的文件中(例如存储一个或多个模块、子程序、或部分代码的文件)。计算机程序可以被部署在一台或多台计算机中执行，其中该计算机被放置在一个场所，或分布在多个场所中，并且通过通信网络互连。

本文描述的过程和逻辑流程，可以由一个或多个可编程处理器执行，其中，该一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序，以通过操作输入数据并生成数据来实现功能。过程和逻辑流程还可以通过专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)、或ASIC(专用集成电路)被执行，且装置也可以被实施为专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)、或ASIC(专用集成电路)。

适用于计算机程序执行的处理器包括，例如，通用微处理器和专用微处理器，以及任意类型的数字计算机的任意一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器、或随机读取存储器、或这两者中，接收指令和数据。计算机的必要元件是用于执行指令的处理器、和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘、或光盘，或者优选地被耦合，以从该一个或多个大容量存储设备接收数据或转移数据到该一个或多个大容量存储设备，或上述两者操作。然而，计算机不一定具有这些设备。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括：所有形式的非易失存储器、媒介和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，诸如EPROM、EEPROM、和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘或可移动硬盘；磁光盘；和CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充，或并入专用逻辑电路。

尽管本文本包括一些详细说明，但这些详细说明不能被认为是对要求保护的、或可能要求保护的发明范围的限制，而应该是对于具体实施方式的具体特征的详细说明。本文本在各个独立的实施方式的背景中描述了特定的特征，还可以结合到一个单个的实施方式来实现。相反地，在一个单个的实施方式的情况下描述的各种特征，还可以在多个独立的实施方式中分别实现，或在它们任意适当的子组合中实现。而且，尽管特征可能在上文被描述为以一定组合来起作用，并且甚至要求保护的初衷也是如此，但是，被要求保护的一个或多个特征的组合在某些情况下，可以在某些情况下从组合中脱离，并且要求保护的组合可以被引导到子组合中或子组合的变形中。类似地，尽管附图中以特定顺序描述了各个操作，但是这些不能被理解为，为了实现所期望的结果，这些操作需要在特定的所显示的顺序下、或顺序执行，或执行所有示例的操作。

只是公开了一些例子和实施方案。对描述的例子和实施方案进行变形、修改、和改进，以及其他的实施方案，都可以基于所公开内容来进行。

Claims (20)

1.一种促使在共享的无线通信介质上进行全双工通信的方法，包括：

使用半双工机制，建立用于数据传输和接收的全双工通信机会；以及

在所述全双工通信机会期间，传输第一数据量；以及

在所述全双工通信机会期间，接收第二数据量。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

在完成所述数据传输和接收后，终止所述全双工通信机会。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述建立包括：

传输全双工传输请求；以及

接收全双工传输响应。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述建立包括：

连同全双工操作的指示一起，传输所述第一数据量。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

响应于接收到所述第二数据量，传输确认消息。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述建立的操作包括：

估计所述全双工通信机会的持续时间；以及

传输指示所述持续时间的消息。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述估计所述持续时间包括：基于所述第一数据量和所述第二数据量，选择关于所述持续时间的值。

8.一种促进在共享的无线通信介质上进行全双工通信的方法，包括：

在半双工通信时间期间，接收启动全双工通信机会的指示；以及

在所述全双工通信机会期间，接收第一数据量；以及

在所述全双工通信机会期间，传输第二数据量。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

在完成所述数据传输和接收后，终止所述全双工通信机会。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述建立包括：

接收全双工传输请求；以及

接收全双工传输响应。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述建立包括：

连同全双工操作的指示一起，传输所述第二数据量。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

响应于接收到所述第一数据量，传输确认消息；以及

接收第三数据量，其中，所述第三数据量至少部分与所述确认消息的传输同时被接收。

13.一种无线通信装置，包括存储器和处理器，其中所述存储器存储代码，以及所述处理器从所述存储器中读取所述代码，并且通过如下步骤来实现全双工通信方法：

使用半双工机制，建立用于数据传输和接收的全双工通信机会；以及

在所述全双工通信机会期间，传输第一数据量；以及

在所述全双工通信机会期间，接收第二数据量。

14.一种计算机程序产品，包括计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上存储计算机可执行指令，所述指令包括：

用于在半双工通信时间期间接收启动全双工通信机会的指示的指令；以及

用于在所述全双工通信机会期间接收第一数据量的指令；以及

用于在所述全双工通信机会期间传输第二数据量的指令。

15.如权利要求14所述的计算机程序产品，其中所述指令还包括：

用于估计所述全双工通信机会的持续时间的指令；以及

用于传输指示所述持续时间的消息的指令。

16.一种检测在无线传输介质上的正交频分复用OFDM传输的方法，包括：

检测在具有所述OFDM传输的保护间隔的持续时间的第一滑动时间窗口内的射频RF能量；

使在所述第一滑动时间窗口中所检测到的所述RF能量相关，以获取沿时域的相关峰值；以及

基于所述相关的时域特征，做出关于所述无线传输介质当前是否承载传输的确定。

17.如权利要求16所述的方法，其中做出所述确定包括：当所述相关表明周期性实质上等于所述OFDM传输的符号周期性的峰值时，确定正在执行同步模式传输。

18.如权利要求16所述的方法，其中做出所述确定包括：当所述相关表明周期性实质上不同于所述OFDM传输的符号周期性的峰值时，确定正在执行异步模式传输。

19.一种用于检测在无线通信介质上的全双工传输的装置，包括：

用于将数据符号流自动相关为第一时间函数的装置；

用于将所述符号流的延迟型式自动相关为第二时间函数的装置；以及

用于将从所述第一自动相关检测器输出的第一自动相关结果和从所述第二自动相关检测器输出的第二自动相关结果的一个或多个延迟型式相加以提供信号检测输出的装置；以及

用于根据所述信号检测输出确定全双工传输是否正在所述介质上发生的装置。

20.如权利要求19所述的装置，其中所述第一时间函数包括将信号和所述信号被延迟了循环前缀持续时间的延迟型式相关；以及其中，所述第二时间函数包括将所述信号和所述信号被延迟了所述循环前缀持续时间的延迟型式相关。