CN105120493A - 用于无线局域网中的多个站点探测的方法和装置 - Google Patents

用于无线局域网中的多个站点探测的方法和装置 Download PDF

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Abstract

描述用于在无线局域网内获得接入点和无线站点之间的探测测量的方法和设备的实施例。一些实施例涉及Wi-Fi网络和根据IEEE？802.11标准之一操作的网络。一些实施例可允许接入点请求多个站点以测量之间的最小时间延迟计算探测测量。还描述其它实施例并要求其它实施例的权利。

Description

用于无线局域网中的多个站点探测的方法和装置
技术领域
本文描述的各个实施例涉及与无线局域网通信相关联的设备和方法。一些实施例涉及无线保真(Wi-Fi)网络和根据IEEE802.11标准之一操作的网络。一些实施例涉及接入点(AP)和无线局域网装置或站点(STA)之间的通信和数据传输。
背景技术
在无线局域网中，对接入点和无线站点之间的通信环境执行探测测量偶尔是有用的。这些探测测量可以提供数据以便在波束形成和多输入多输出(MIMO)天线操作中使用。接入点通常希望从多个站点并行地请求探测信息以便在维持单一通信链路状况的同时获得该信息。
当前，接入点可以通过在发送针对某个站点的通知消息之后再发送针对该站点的空数据分组(NDP)探测消息而从该站点请求探测。可对每个站点重复该过程，这样做耗时且低效，并且会导致在每个站点处执行的探测测量之间的不可接受的延迟。
因此，一般需要能使接入点请求多个站点以测量之间的最小时间延迟来计算探测测量的设备和有效方法。
附图说明
图1示出根据一些实施例的无线局域网中的接入点和无线站点；
图2示出根据一些实施例在接入点和无线站点之间的传输时间线；
图3示出根据一些实施例接入点请求探测测量的过程；
图4示出根据一些实施例无线站点对探测请求做出响应的过程；
图5示出根据一些实施例的接入点的功能框图；以及
图6示出根据一些实施例的无线站点的功能框图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地说明特定实施例以使得本领域技术人员能够实现它们。其它实施例可并入结构、逻辑、电、过程和其它改变。一些实施例的部分和特征可以包含在其它实施例的部分和特征中或替代其它实施例的部分和特征。权利要求中所阐述的实施例涵盖那些权利要求的所有可用等效物。
图1示出根据一些实施例的无线局域网中的接入点和无线站点。无线网络100包括接入点(AP)102和一个或多个站点(STA)108。在一些实施例中，无线网络100可以是根据特定通信标准的Wi-Fi网络，特定通信标准可以是例如电气和电子工程师协会(IEEE)标准，包括IEEE802.11-2007和/或802.11(n)标准和/或为WLAN提出的规范(包括IEEE802.11(ac)标准)。
在无线网络100中，对AP102和STA108之间的通信环境执行探测测量可能是有用的。这些探测测量可以提供数据以便在波束形成和多输入多输出(MIMO)天线操作中使用。
在一些实施例中，AP102可以通过传送可由STA108接收的通知消息104和空数据分组(NDP)探测消息106来从STA108请求探测。作为响应，STA108可以计算探测测量110并将它们传送回到AP102。在一些实施例中，通知消息104可以在NDP探测消息106之前，或者NDP探测消息106可以在通知消息104之前。
在一些实施例中，可能有利的是，AP102从多个STA108并行地请求探测信息以便将改变通信链路状况的影响减至最小。例如，这可在下行链路(DL)多用户(MU)MIMO传输上的波束形成的情况下是有用的。在一些实施例中，这可通过将通知消息104作为包含被要求探测的STA108的单播接收者地址(RA)的广播消息进行传送来实现。在一些实施例中，这可通过将通知消息104作为包含被要求探测的STA108的组的组地址的多播消息进行传送来实现。在一些实施例中，这可通过将通知消息104作为将被要求探测的STA108的单播RA的列表与多播组地址相关联的多播消息进行传送来实现。
在一些实施例中，通知消息104中的RA的顺序可以确定STA108以探测测量110做出响应的顺序。
尽管为了说明的目的呈现了三个STA108，但是可以采用任意数量的STA。
图2示出根据一些实施例在接入点和无线站点之间的传输时间线。AP200传送通知消息208和NDP探测消息210。在一些实施例中，通知消息208可以在NDP探测消息210之前，或者NDP探测消息210可以在通知消息208之前。通知消息208与NDP探测消息210之间的时间间隔可以是如图所示的缩减帧间间距(RIFS)220。在一些实施例中，通知消息208与NDP探测消息210之间的时间间隔可以是短帧间间距(SIFS)222。
站点STA1202、STA2204和STA3206通过计算并传送探测测量212、214和216来对NDP探测消息210做出响应。尽管为了说明的目的呈现了三个STA，但可以采用任意数量的STA。探测测量212、214和216之间的时间间隔可以是短帧间间距(SIFS)222。
图3示出根据一些实施例接入点请求探测测量的过程。过程300可以由诸如AP102(图1)的AP执行。操作310包括将NDP探测消息从AP传送到STA。操作320包括将通知消息从AP传送到STA。通知消息可以是多播消息或广播消息。操作330包括在通知消息中包含被请求探测测量的STA的单播RA的列表。操作340包括将RA的列表排序以便识别来自STA的响应的顺序。
图4示出根据一些实施例无线站点对探测请求做出响应的过程。过程400可以由诸如STA108(图1)的STA执行。操作410包括从AP接收NDP探测消息。操作420包括从AP接收包含提供探测测量的STA的列表的通知消息。操作430包括确定STA是否在列表上。操作440包括如果STA不在列表上则重设探测测量。操作450包括如果STA在列表上则计算探测测量。操作460包括在基于列表中的STA的排序的时间传送探测测量。在一些实施例中，确定传输的时间以使得在来自每个STA的探测测量传输之间实现短帧间间距(SIFS)。
尽管示出过程300和400的各个操作并将它们作为单独的操作加以描述，但是这些各个操作中的一个或多个操作也可以同时执行，并且不需要按照所示的顺序执行这些操作。此外，一些操作可以是可选的。
图5示出根据一些实施例的接入点的功能框图。接入点500可以包括收发器电路504和处理电路506。收发器电路504可以耦合到一个或多个天线508以便向/从诸如STA108(图1)的无线站点传送/接收消息。根据一些实施例，AP500可以配置成在无线局域网中操作。在一些实施例中，无线局域网可以是根据802.11标准操作的Wi-Fi网络。
在这些实施例中，处理电路506可以确定将提供探测测量的多个STA。在这些实施例中，收发器电路504可以传送NDP探测消息和通知消息。通知消息可以识别将响应NDP探测消息而提供探测测量的多个STA。在一些实施例中，收发器电路504可以在通知消息之前传送NDP探测消息。
在一些实施例中，收发器电路504可以将通知消息作为多播消息进行传送。在一些实施例中，收发器电路504可以将通知消息作为广播消息进行传送。在一些实施例中，通知消息可以包含STA的单播接收者地址(RA)的列表。
在一些实施例中，处理电路506还可以将RA的列表排序以便识别STA的响应探测测量的顺序。
图6示出根据一些实施例的无线站点的功能框图。站点600可以包括收发器电路604和处理电路606。收发器电路604可以耦合到一个或多个天线608以便向/从诸如AP102(图1)的接入点传送/接收消息。根据一些实施例，STA600可以配置成在无线局域网中操作。在一些实施例中，无线局域网可以是根据802.11标准操作的Wi-Fi网络。
在这些实施例中，收发器电路604可以接收NDP探测消息和通知消息。通知消息可以识别将响应NDP探测消息而提供探测测量的多个STA。在一些实施例中，收发器电路604可以在通知消息之前接收NDP探测消息。
在这些实施例中，处理器电路606可以辨识STA是在通知消息中所识别的多个STA之一。在一些实施例中，处理器电路606还可以响应该辨识而计算探测测量。
在一些实施例中，处理电路606还可辨识STA不是在通知消息中所识别的多个STA之一，然后可以响应该辨识重设探测测量。
在一些实施例中，收发器电路604还传送计算的探测测量。在一些实施例中，收发器电路604在基于通知消息中的STA的排序的时间传送探测测量。在一些实施例中，确定传输的时间以使得在来自每个STA的探测测量传输之间实现短帧间间距(SIFS)。
在一些实施例中，STA600可以是诸如下列的便携式无线通信装置的一部分：个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型或便携式计算机、web平板、无线电话、无线耳机、寻呼机、即时消息传送装置、数码相机、接入点、电视、智能电话或可无线地接收和/或传送信息的其它装置。
天线508和608可以包括一个或多个定向或全向天线，包括例如偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或其它类型的适于传送RF信号的天线。在一些实施例中，取代两个或两个以上天线，可以使用具有多个孔的单个天线。在这些实施例中，每个孔可视为是单独的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，天线508和608可以有效地隔开以便利用空间分集和可在每个天线508和608之间产生的不同的信道特性。
尽管将AP500和STA600示为具有若干个单独的功能元件，但这些功能元件中的一个或多个可以组合，并且可以通过软件配置的元件(例如，包括数字信号处理器(DSP)的处理元件)和/或其它硬件元件的组合来实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及用于至少执行本文所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，AP500和STA600的功能元件可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个进程。
实施例可以在硬件、固件和软件之一或其组合中实现。实施例也可以作为存储在计算机可读存储介质上的指令来实现，这些指令可以由至少一个处理器读取和执行以便执行本文所描述的操作。计算机可读介质可以包括用于以可供机器(如计算机)读取的形式进行存储的任何有形介质。例如，计算机可读介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质和闪速存储器装置。
提供摘要是为了符合37C.F.R.Section1.72(b)要求提供摘要的规定，以便允许阅读者能够确定技术公开的本质和要旨。提交时要了解，它不是用于限制或解释权利要求的范围或含义。随附权利要求由此并入到详细描述中，其中每个权利要求独立代表一个单独的实施例。

Claims (22)

1.一种适合在无线站点中操作的无线通信电路，所述电路可操作以便：
接收在所述无线站点处所接收的极高吞吐量（VHT）空数据分组（NDP）通知消息，所述VHTNDP通知消息包含一个或多个无线站点（STA）的标识；
接收在所述无线站点处所接收的NDP消息；
确定所述无线站点的标识符是否在包含于所述VHTNDP通知消息中的所述一个或多个STA的所述标识中首次指出；以及
响应于确定所述无线站点的所述标识符在所述一个或多个STA的所述标识中首次列出：
　　基于所述NDP消息计算VHT压缩波束形成反馈消息；以及
　　在接收所述NDP消息之后的短帧间间距（SIFS）之后引起所述VHT压缩波束形成反馈消息的传输。
2.如权利要求1所述的无线通信电路，其中所述无线通信电路根据IEEE802.11ac标准来操作。
3.如权利要求2所述的无线通信电路，其中所述无线通信电路进一步可操作以便处理由所述无线站点所接收的后续下行链路多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输，所述后续下行链路MU-MIMO传输基于所述VHT压缩波束形成反馈消息来产生。
4.如权利要求2所述的无线通信电路，其中所述无线通信电路进一步可操作以便处理由所述无线站点所接收的后续下行链路波束形成信号，所述后续下行链路波束形成信号基于所述VHT压缩波束形成反馈消息来产生。
5.如权利要求4所述的无线通信电路，其中所述NDP消息在VHTNDP通知消息之后的短帧间间距（SIFS）之后来接收。
6.如权利要求2所述的无线通信电路，其中所述无线通信电路包含于：膝上型计算机、智能电话或平板。
7.至少一种存储指令的非暂时机器可读介质，所述指令在由无线站点的无线通信电路执行时，引起所述无线站点执行包括以下的操作：
处理极高吞吐量（VHT）空数据分组（NDP）通知消息，所述VHTNDP通知消息包含一个或多个无线站点（STA）的列表；
处理NDP消息；
确定所述无线站点的标识符是否首次在包含于所述VHTNDP通知消息的所述一个或多个STA的所述列表中；以及
响应于确定所述无线站点的所述标识符首次在所述一个或多个STA的所述列表中：
　　基于所述NDP消息来计算VHT压缩波束形成反馈消息；以及
　　在接收所述NDP消息之后的短帧间间距（SIFS）之后引起所述VHT压缩波束形成反馈消息的传输。
8.如权利要求7所述的机器可读介质，其中所述VHTNDP通知消息是经由无线网络传送到所述一个或多个STA的相应装置的广播消息，所述一个或多个STA的所述相应装置包含所述无线站点。
9.如权利要求7所述的机器可读介质，其中所述VHT压缩波束形成反馈消息提供用来影响为具有后续无线传输的所述无线站点所计算的波束形成参数的信息。
10.如权利要求7所述的机器可读介质，其中所述VHTNDP通知消息和NDP消息经由根据IEEE802.11ac标准操作的无线网络传送到所述无线站点。
11.如权利要求7所述的机器可读介质，其中所述NDP消息在接收所述VHTNDP通知消息之后的短帧间间距（SIFS）之后被接收。
12.至少一种存储指令的非暂时机器可读介质，所述指令在由接入点（AP）执行时引起所述AP执行包括以下的操作：
传送极高吞吐量（VHT）空数据分组（NDP）通知消息，所述VHTNDP通知消息包含一个或多个无线站点（STA）的标识，所述一个或多个STA的所述标识包含所述一个或多个STA的标识符，所述一个或多个STA要响应于NDP消息来提供相应的VHT压缩波束形成反馈信息；
为所述一个或多个STA传送所述NDP消息；以及
响应于所述NDP消息在相应的时间从所述STA的一个或多个接收所述相应的VHT压缩波束形成反馈消息，其中所述VHTNDP通知消息由所述一个或多个STA的至少一个用来确定用于传送特定VHT压缩波束形成反馈消息到所述AP的定时。
13.如权利要求12所述的机器可读介质，其中所述AP在根据IEEE802.11(ac)标准的无线网络中操作。
14.如权利要求13所述的机器可读介质，其中所述操作进一步包括执行向所述一个或多个STA的特定无线站点的下行链路多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输，所述MU-MIMO传输基于从所述特定无线站点所接收的所述特定VHT压缩波束形成反馈消息来配置。
15.如权利要求12所述的机器可读介质，其中所述操作进一步包括在从所述一个或多个STA的第二无线站点接收第二VHT压缩波束形成反馈消息之前从所述一个或多个STA的第一无线站点接收第一VHT压缩波束形成反馈消息。
16.如权利要求12所述的机器可读介质，其中所述VHTNDP通知消息是广播消息。
17.如权利要求12所述的机器可读介质，其中所述NDP消息在传送所述VHTNDP通知消息之后的短帧间间距（SIFS）之后传送到所述一个或多个STA。
18.一种无线通信电路，包括：
处理电路，用来：
　　产生极高吞吐量（VHT）空数据分组（NDP）通知消息；以及
　　产生NDP消息；
　　其中所述VHTNDP通知消息包含一个或多个无线站点（STA）的标识，所述一个或多个STA的所述标识包含所述一个或多个STA的标识符，所述一个或多个STA要提供相应的VHT压缩波束形成反馈消息；以及
收发器电路，用来：
　　传送所述VHTNDP通知消息；
　　传送所述NDP消息；以及
　　接收所述相应的VHT压缩波束形成反馈消息；
　　其中所述VHT压缩波束形成反馈消息响应于所述NDP消息在相应的时间从所述STA的一个或多个接收，其中所述VHTNDP通知消息由所述一个或多个STA的至少一个用来确定特定的VHT压缩波束形成反馈消息的传输的定时。
19.如权利要求18所述的无线通信电路，其中所述无线通信电路包含于配置成根据IEEE802.11(ac)标准操作的接入点（AP）中。
20.如权利要求18所述的无线通信电路，其中所述收发器电路基于所述相应的VHT压缩波束形成反馈消息执行所述一个或多个STA的至少一个的后续下行链路多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输。
21.如权利要求18所述的无线通信电路，其中所述VHTNDP通知消息是广播消息。
22.如权利要求18所述的无线通信电路，其中所述收发器要在从所述一个或多个STA的第二无线站点接收第二VHT压缩波束形成反馈消息之前从所述一个或多个STA的第一无线站点接收第一VHT压缩波束形成反馈消息。
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