CN105830374A - 将数据从无线lan传输到多个sta的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于将数据从无线LAN传输到多个站(STA)的方法和设备。用于将数据从无线LAN传输到多个STA的方法可以包括：AP生成MIMO?OFDMA格式PPDU的步骤；和AP将MIMO?OFDMA格式PPDU传输到多个STA的步骤，其中MIMO?OFDMA格式PPDU包括在时间相位中被同步的多个子信道格式PPDU，并且通过多个相应的子信道带将多个子信道格式PPDU分别传输到多个STA，并且被包括在相应的多个子信道格式PPDU中的用于MIMO传输的训练字段的数目可以是相同的。

Description

将数据从无线LAN传输到多个STA的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信，更具体地，涉及一种用于在无线局域网(WLAN)中将数据发送到多个终端的方法和装置。
背景技术
电气和电子工程师协会(IEEE)802.11的无线下一代常设委员会(WNG SC)是中长期下一代无线局域网(WLAN)的AD-HOC委员会。
在2013年3月的IEEE会议上，Broadcom提出，基于WLAN标准化的历史，在2013年的上半年当IEEE 802.11ac标准被定稿的时候，有必要对IEEE 802.11ac之后的下一代WLAN进行讨论。Orange和Broadcom在2013年3月在IEEE会议上提出建立研究小组的动议，并且已获得大多数成员同意。
被称为下一代WLAN研究小组主要讨论的高效WLAN(HEW)包括1)改进在2.4GHz和5GHz频带的802.11物理(PHY)层和媒介接入控制(MAC)层，2)提高频谱效率和区域吞吐量，3)在实际室内和室外环境，如存在干扰源的环境、密集的异构网络环境、以及高用户负载存在的环境等，提高性能。即，类似于现有的WLAN系统，HEW在2.4GHz和5GHz操作。主要考虑的场景是存在大量接入点(AP)和站(STA)的密集环境，在这样的情况下，讨论频谱效率和区域吞吐量的提高。特别是，除了室内环境之外，在没有被现有WLAN中主要考虑的室外环境中，实质的性能改进被关注。
在HEW中，诸如无线办公、智能家居、体育场、热点、以及建筑/公寓的场景被大量关注，并且基于相应的场景执行关于在其中存在大量AP和STA的密集环境中的系统性能的改进的讨论。
在未来，在HEW中，预期积极讨论重叠基本服务集(OBSS)环境中系统性能的改进和户外环境中性能的改进，以及蜂窝卸载，而不是在一个基本服务集(BSS)中单个链路性能的改进。HEW的方向意味着下一代WLAN逐渐具有类似于移动通信的技术范围。考虑到移动通信和WLAN技术近年来在小型小区和端到端(D2D)通信领域已经被讨论的情况，基于HEW的下一代WLAN和移动通信的技术和业务融合，预计将进一步活跃。
发明内容
技术问题
本发明提出一种在无线局域网(WLAN)中将数据发送到多个终端的方法。
本发明也提供一种用于在WLAN中将数据发送到多个终端的设备。
技术方案
为了完成本发明的目的，根据本发明的一个方面，提供一种在WLAN系统中将数据发送到多个站(STA)的方法。该方法可以包括：通过接入点(AP)生成多输入多输出(MIMO)-正交频分多址(OFDM)格式物理层会聚过程(PLCP)协议数据单元(PPDU)；以及通过AP将MIMO-OFDMA格式PPDU发送到多个STA。MIMO-OFDMA格式PPDU可以包括被时间同步的多个子信道格式PPDU。通过多个子信道带可以将多个子信道格式PPDU分别发送到多个STA。用于MIMO传输且分别被包括在多个子信道格式PPDU中的训练字段的数目可以是相同的。
为了完成本发明的目的，根据本发明的另一方面，提供一种在WLAN系统中将数据发送到STA的AP。该AP可以包括：射频(RF)单元，该射频(RF)单元被配置成发送或者接收无线电信号；和处理器，该处理器选择地耦合到RF单元。处理器可以被配置成生成MIMO-OFDMA格式PPDU，并且将MIMO-OFDMA格式PPDU发送到多个STA。MIMO-OFDMA格式PPDU可以包括被时间同步的多个子信道格式PPDU。通过多个子信道带可以将多个子信道格式PPDU分别发送到多个STA。用于MIMO传输且分别被包括在多个子信道格式PPDU中的训练字段的数目可以是相同的。
技术效果
根据基于多输入多输出(MIMO)-正交频分多址(OFDMA)的数据传输方法，在电气和电子工程师协会(IEEE)802.11无线局域网(LAN)中能够增加媒介接入控制(MAC)层和/或物理(PHY)层的效率，并且能够增加数据吞吐量和频谱效率。
附图说明
图1是图示无线局域网(WLAN)的结构的概念视图。
图2是图示由IEEE 802.11支持的WLAN系统的层结构的视图。
图3是图示根据本发明的实施例的支持多输入多输出(MIMO)-正交频分多址(OFDMA)传输的物理层会聚过程(PLCP)协议数据单元(PPDU)的概念视图。
图4是图示根据本发明的实施例的用于MIMO-OFDMA的PPDU的概念视图。
图5是图示根据本发明的实施例的支持MIMO-OFDMA的PPDU的概念视图。
图6是图示根据本发明的实施例的HEW-SIG字段的概念视图。
图7是图示根据本发明的实施例的MU MIMO-OFDMA传输的概念视图。
图8是图示根据本发明的实施例的MU MIMO-OFDMA传输的概念视图。
图9是图示根据本发明的实施例的编码字段的概念视图。
图10是图示根据本发明的实施例的在PSDU中使用的保护间隔的类型的概念视图。
图11是图示根据本发明的实施例的在子信道格式PPDU之间的时间同步的概念视图。
图12是图示根据本发明的实施例的无线设备的框图。
具体实施方式
图1是图示无线局域网(WLAN)的结构的概念视图。
图1的上部分示出IEEE(电气和电子工程师协会)802.11基础设施网络的结构。
参考图1的上部分，WLAN系统可以包括一个或多个基本服务集(BSS，100和105)。BSS 100或105是可以成功地相互同步以相互通信的诸如AP(接入点)125的AP和诸如STA1(站)100-1的STA的集合，而不是指示特定区域的概念。BSS 105可以包括一个AP130和可连接到AP130的一个或多个STA105-1和105-2。
基础设施BSS可以包括至少一个STA、提供分布服务的AP125和130、以及与多个AP连接的分布系统(DS)110。
通过连接多个BSS 100和105，分布系统110可以实现扩展服务集(ESS)140。ESS 140可以被用作表示由经由分布系统110连接的一个或多个AP 125和130配置的一个网络的术语。一个ESS 140中包含的AP可以具有相同的SSID(服务集标识)。
门户(portal)120可以起执行连接WLAN网络(IEEE 802.11)与其他网络(例如，802.x)的桥梁的作用。
在如图1上部分所示的基础设施网络中，AP 125和130之间的网络以及AP 125和130与STA 100-1、105-1和105-2之间的网络可以被实现。然而，在没有AP 125和130的情况下，可以在STA之间建立网络以进行通信。在没有AP 125和130的情况下，在STA之间建立以执行通信的网络被定义为ad-hoc网络或独立的BSS(基本服务集)。
图1的下部是图示独立的BSS的概念视图。
参考图1的下部，独立的BSS(IBSS)是一种以ad-hoc模式运行的BSS。IBSS不包含AP，使得它缺少集中的管理实体。换句话说，在IBSS中，STA150-1、150-2、150-3、155-4和155-5以分布式进行管理。在IBSS中，STA150-1、150-2、150-3、155-4和155-5的全部可以是移动STA，并且不允许接入分布系统，使得IBSS形成自包含的网络。
STA是包含遵循IEEE(电气和电子工程师协会)802.11标准的媒介接入控制(MAC)并包含用于无线电媒介的物理层接口的某种功能性媒介，且术语“STA”在其定义中包含AP和非AP STA(站)二者。
STA可以被称为各种术语，如移动终端、无线设备、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动台(MS)、移动订户单元、或简单地称为用户。
图2是图示由IEEE 802.11支持的WLAN系统的层结构的视图。
图2概念性地图示WLAN系统的层结构(PHY结构)。
WLAN系统层结构可以包括MAC(媒介接入控制)子层220、PLCP(物理层会聚过程)子层210和PMD(物理媒介依赖性)子层200。实现PLCP子层210，使得MAC子层220以对PMD子层200的依赖性最小运行。PMD子层200可以用作在多个STA之间通信数据传输接口。
MAC子层220、PLCP子层210、和PMD子层200可以概念性地包含管理实体。
MAC子层220的管理实体被表示为MLME(MAC层管理实体，225)，并且物理层的管理实体被表示为PLME(PHY层管理实体，215)。这样的管理实体可以提供在其中进行层管理操作的接口。PLME 215与MLME 225连接以便能够对PLCP子层210和PMD子层200执行管理操作，并且MLME 225也与PLME 215连接以便能够对MAC子层220执行管理操作。
可以存在SME(STA管理实体，250)来执行适当的MAC层操作。SME 250可以被操作为层独立组件。MLME、PLME和SME可以基于基元在相互的组件之间通信信息。
下面简要描述每个子层的操作。PLCP子层210根据来自MAC子层220和PMD子层200之间的MAC层的指令，将从MAC子层220接收的MPDU(MAC协议数据单元)递送到PMD子层200，或将来自PMD子层200的帧递送到MAC子层220。PMD子层200是PLCP子层，且PMD子层200可以经由无线电媒介在多个STA之间通信数据。从MAC子层220递送的MPDU(MAC协议数据单元)被表示PLCP子层210一侧的PSDU(物理服务数据单元)。MPDU与PSDU相似，但在通过聚合多个MPDU得到的A-MPDU(聚合MPDU)已被递送的情况下，每个MPDU可以与PSDU不同。
下面简要地描述各个子层的操作。PLCP子层210根据从在MAC子层220和PMD子层200之间的MAC层的指令将从MAC子层220接收到的MPDU(MAC协议数据单元)递送给PMD子层200或者将来自于PMD子层200的帧递送给MAC子层220。PMD子层200是PLCP子层并且PMD子层可以借助于无线电媒介在多个STA之间通信数据。从MAC子层220递送的MPDU(MAC协议数据单元)被表示在PLCP子层210的侧面上的PSDU(物理服务数据单元)。MPDU与PSDU相似，但是在通过聚合多个MPDU获得的A-MPDU(被聚合的MPDU)已经被递送的情况下，各个MPDU可以不同于PSDU。
从MAC子层220接收PSDU并且将其递送给PMD子层200的同时，PLPC子层210添加包括由物理层收发器要求的信息的附加字段。
当基于正交频分复用(OFDM)在5GHz频带通过20MHz信道带发送数据时支持IEEE 802.11a标准的终端可以具有高达54Mbps的传输速率。
当基于多输入多输出(MIMO)在2.4GHz或者5GHz频带处通过20MHz或者40MHz信道带宽发送数据时支持IEEE 802.11n标准的终端可以具有高达600Mbps的传输速率。
IEEE 802.11ac标准目的在于在媒介接入控制(MAC)服务接入点(SAP)层中提供大于或者等于1Gbps的吞吐量。支持IEEE 802.11ac标准的无线局域网(WLAN)系统也可以被称为甚高吞吐量(VHT)系统。对于大于或者等于MAC SAP层中的1Gbps的吞吐量，VHT系统可以支持80/160MHz信道带和8个空间流(或者空间时间流)。如果VHT系统支持160MHz信道带宽、最多8个空间流、256正交振幅调制(QAM)、以及短保护间隔(GI)，则当在物理层中发送数据时支持VHT系统的终端可以具有高达6.9Gbps的传输速率。
为了满足前述的吞吐量，当与接入点(AP)通信时支持VHT系统的多个VHT STA可以通过相同的信道同时发送和接收数据。VHTAP可以基于空分多址(SDMA)或者多用户(MU)-MIMO将数据同时发送到多个VHT STA。即，在多个VHT STA和VHT AP之间可以同时发送或者接收数据。
随着目前对于高清晰度多媒体传输的需求的增加，授权频带处于正在增加的趋势。此外，由于由传统WLAN标准使用的信道带宽，确保在IEEE 802.11ac中的连续的160MHz信道带宽是不容易的。因此，在IEEE 802.11ac中，其中非连续的信道被聚合的160MHz信道带宽可以被使用。
在下文中，根据本发明的实施例公开用于在WLAN中增加MAC层和/或PHY层的效率的基于多输入多输出(MIMO)-正交频分复用多址(OFDMA)的传输方法。
例如，对在WLAN中的用于MIMO-OFDMA传输的STA中的每一个分配20MHz的信道带。即，如果AP通过MIMO-OFDMA传输将数据发送到多个STA，则多个STA中的每一个可以通过被分配给其的20MHz信道带将数据同时发送到AP。
在被用于MIMO-OFDMA传输的整个信道带中对多个STA中的每一个分配的信道带可以通过“子信道带”来表达。如果针对MIMO-OFDMA传输，20MHz信道带被分配给整个80MHz信道带中的多个STA中的每一个，则20MHz信道带可以是子信道带。
图3是图示根据本发明的实施例的支持MIMO-OFDMA传输的PPDU的概念视图。
参考图3，支持MIMO-OFDMA传输的PPDU可以包括传统部分、HEW部分、以及数据字段。在下文中，可以通过术语“MIMO-OFDM格式PPDU”表达支持MIMO-OFDM传输的PPDU。
传统部分可以包括传统(L)-短训练字段(STF)300、L-长训练字段(LTF)310、以及L-信号(SIG)320。HEW部分可以包括HEW-SIG330、H-STF 340、H-LTF 350、以及H-SIG 360。
为了与支持IEEE 802.11g/n/ac的传统STA的后向兼容，可以发送L-STF 300、L-LTF 310、以及L-SIG 320。
L-STF 300可以包括短训练正交频分复用(OFDM)符号。L-STF300可以被用于帧检测、自动增益控制(AGC)、分集检测、以及粗频率/时间同步。
L-LTF 310可以包括长训练OFDM符号。L-LTF 310可以被用于精细的频率/时间同步和信道预测。
L-SIG 320可以被用于发送控制信息。L-SIG 320可以包括用于数据速率和数据长度的信息。
L-SIG 320可以递送关于被包括在MIMO-OFDMA格式PPDU中的PSDU的传输持续时间的信息以保护来自于传统STA的PSDU。
HEW-SIG 330可以包括用于被包括在MIMO-OFDMA格式PPDU中的PSDU的接收的信息。例如，HEW-SIG 330可以包括关于OFDMA用户组指配的信息、关于子信道指配的信息、以及关于空间流指配的信息。
高效率短训练字段(H-STF)340可以被用于为了解码被包括在MIMO-OFDMA格式PPDU中的PSDU的频率偏移估计和相位偏移估计。
高效率长训练字段(H-STF)350可以被用于为了解码被包括在MIMO-OFDMA格式PPDU中的PSDU的MIMO信道估计。下面详细地描述确定被包括在MIMO-OFDMA格式PPDU中的H-LTF 350的数目的方法。
下面的表1示出根据N_{STS,total}被包括在MIMO-OFDMA格式PPDU中的H-LTF 350的数目，即，空间流的总数目。
<表1>
N_{STS,total} H-LTF的数目
1 1
2 2
3 4
4 4
5 6
6 6
7 8
8 8
参考表1，当基于MIMO-OFDMA发送的空间流的数目是1、2、3、4、5、6、7以及8时，所要求的H-LTF的数目分别对应于1、2、4、4、6、6、8以及8。
H-LTF 350之后发送的H-SIG 360可以包括用于通过每个子帧发送的PSDU的用户特定的信息(用于每个STA的单独的信息)。例如，H-SIG 360可以包括用于在每个STA中对PSDU执行解码的关于调制和编码方案(MCS)、保护间隔(GI)、PSDU长度等等的信息。术语“信号字段”可以被用于指示HEW-SIG 330和/或H-SIG 360。下面可以详细地描述HEW-SIG 330和H-SIG 360。
在图3中，对AP通过相应的20MHz子信道带执行对于STA1、STA2、STA3以及STA4的数据传输的情况公开了MIMO-OFDMA格式PPDU。MIMO-OFDMA格式PPDU可以是通过每个子信道发送的PPDU的集合。在下文中，在本发明的实施例中通过术语“子信道格式PPDU”表达通过每个子信道发送的PPDU。多个子信道格式PPDU可以被时间同步以构造MIMO-OFDMA格式PPDU。
AP可以通过在第一子信道带中使用一个空间流将第一子信道格式PPDU 380发送到STA1。
AP可以通过在第二子信道带中使用两个空间流将第二子信道格式PPDU 385发送到STA2。
AP可以通过在第三子信道带中使用三个空间流将第三子信道格式PPDU 390发送到STA3。
AP可以通过在第四子信道带中使用四个空间流将第四子信道格式PPDU 395发送到STA4。
第一子信道格式PPDU 380至第四子信道格式PPDU 395可以被时间同步以构造MIMO-OFDMA格式PPDU。
AP可以将80MHz信道带宽划分成四个20MHz信道带宽，并且可以通过每个20MHz信道带宽将子信道格式PPDU发送到每个STA。可替选地，AP可以通过使用多个空间流将子信道格式PPDU分别发送到STA2、STA3以及STA4。基于通过AP发送的空间流的数目可以确定传统PPDU中包括的H-LTF 350的数目。根据本发明的实施例，可以在MIMO-OFDMA格式PPDU中相同地设置直到数字字段(或者PSDU)370的前一个帧的传输持续时间。因此，被包括在组成通过每个子信道带发送的MIMO-OFDMA格式PPDU的子信道格式PPDU中的H-LTF350的数目可以被同等地设置。即，被包括在子信道格式PPDU中的H-LTF 350的数目可以不同于从AP通过子信道带发送的空间流的数目。下面描述设置被包括在子信道格式PPDU中的H-LTF 350的数目的方法。
在图3中，被用于通过每个子信道发送的PSDU的保护间隔可以具有相同的大小。
图4是图示根据本发明的实施例的用于MIMO-OFDMA的PPDU的概念视图。
参考图4，示出AP分配用于STA1、STA2、STA3以及STA4中的每一个的20MHz子信道带的情况。在图4中公开用于发送通过每个20MHz子信道带发送的数据字段(或者PSDU)400的GI是不同的情况。
AP通过第一子信道带将第一子信道格式PPDU 410发送到STA1。用于第一子信道格式PPDU的数据字段的传输的GI可以是双GI。
AP通过第二子信道带将第二子信道格式PPDU 420发送到STA2。用于第二子信道格式PPDU 420的数据字段的传输的GI可以是短GI。
AP通过第三子信道带将第三子信道格式PPDU 430发送到STA3。用于第三子信道格式PPDU 430的数据字段的传输的GI可以是长GI。
AP可以通过第四子信道带将第四子信道格式PPDU 440发送到STA4。用于第四子信道格式PPDU 440的数据字段的传输的GI可以是长GI。
如上所述，支持MIMO-OFDMA传输的MIMO-OFDMA格式PPDU主要特征在于，PSDU 400必须具有相同的传输时间。通常，通过使用具有0.8μs的持续时间的GI在4μs的OFDM符号上可以发送L-LTF、L-SIG、HEW-SIG、H-STF、H-LTF、以及H-SIG。
通过使用诸如0.8μs(LGI)、0.4μs(SGI)、1.2μs(DGI)等等的各种持续时间的GI可以在OFDM符号上发送PSDU(或者数据字段)470。
在根据本发明的实施例的MIMO-OFDMA传输中，通过每个子信道带发送的PSDU 470的传输时间和PSDU 470的结束时间需要被设置为彼此相等。
如上所述，H-LTF 450的数目可以根据用于通过每个子信道带发送PPDU的空间流的数目而变化。因此，为了同等地设置被包括在通过每个子信道带宽发送的子信道格式PPDU中的PSDU 470的传输时间，可以对被包括在MIMO-OFDMA格式PPDU中的多个子信道格式PPDU中的每一个同等地设置H-LTF 450的数目。
作为用于同等地设置被包括在多个子信道格式PPDU中的每一个中的H-LTF 450的数目的第一方法，用于通过多个子信道带分别发送的子信道格式PPDU的传输的空间流的数目可以被同等地设置。即，当执行MIMO-OFDMA传输时，用于发送子信道格式PPDU的空间流的数目可以始终被同等地设置。当使用此方法时，如果特定的STA仅支持与当基于MIMO-OFDMA传输AP发送数据时接收STA当中的其它的STA相比较在数目上相对小的空间流，则可以限制可用的空间流的数目。
作为用于在空间流中同等地设置H-LTF 450的数目的第二方法，可以基于用于子信道格式PPDU的空间流的数目的最大值设置被包括在PPDU中的H-LTF 450的数目。
即，不根据用于子信道格式PPDU的传输的空间流的实际数目确定H-LTF 450的数目。可以基于在通过最大数目的空间流发送的子信道格式PPDU中包括的H-LTF 450的数目确定在另一子信道带宽中发送的另一子信道格式PPDU的H-LTF 450的数目。作为在多个子信道格式PPDU中同等地设置PSDH 400的结束时间的方法，可以对准在OFDM符号之间的边界。
图5是图示根据本发明的实施例的支持MIMO-OFDMA的PPDU的概念视图。
参考图5，AP可以通过多个子信道将子信道格式PPDU分别发送到STA1、STA2、STA3、以及STA4中的每一个。
AP可以通过第一子信道带将第一子信道格式PPDU 510发送到STA 1。可以通过一个空间流发送第一子信道格式PPDU 510。
AP可以通过第二子信道带将第二子信道格式PPDU 520发送到STA 2。可以通过两个空间流发送第二子信道格式PPDU 520。
AP可以通过第三子信道带将第三子信道格式PPDU 530发送到STA 3。可以通过三个空间流发送第三子信道格式PPDU 530。
AP可以通过第四子信道带将第四子信道格式PPDU 540发送到STA 4。可以通过四个空间流发送第四子信道格式PPDU 540。
如上所述，可以基于被包括在通过最大数目的空间流发送的子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目确定在不同的子信道带宽中发送的不同的子信道格式PPDU的H-LTF 550的数目。
在图5的情况下，基于被包括在通过第四子信道带中的四个空间流发送的第四子信道格式PPDU 540中的四个H-LTF 550确定被包括在通过不同的子信道带发送的不同的子信道格式PPDU 510、520以及530中的H-LTF 550的数目。即，被包括在第一子信道格式PPDU 510、第二子信道格式PPDU 520、以及第三子信道格式PPDU 530中的H-LTF550的数目可以被确定为4。
可以基于此方法同等地设置通过多个子信道分别发送的多个子信道格式PPDU的传输开始时间。
如果通过多个子信道带基于多个空间流以重叠的方式发送H-LTF550，则用于确保在通过多个子信道带发送的H-LTF 550之间的正交性的矩阵可以被应用。
在时间-空间域中用于确保在H-LTF 550之间的正交性的矩阵可以被相乘到H-LTF序列。下面的等式1示出用于确保H-LTF 550之间的正交性的4×4矩阵和8×8矩阵。
<等式1>
P 4 &times; 4 = 1 - 1 1 1 1 1 - 1 1 1 1 1 - 1 - 1 1 1 1
P 8 &times; 2 = P 4 &times; 4 P 4 &times; 4 P 4 &times; 4 - P 4 &times; 4
参考等式1，4×4矩阵P4×4可以被应用于如在图5中所示的通过四个子信道带发送的四个H-LTF 550的传输。8×8矩阵P8×8可以被应用于通过8个子信道带发送的8个H-LTF的传输。
在MIMO-OFDMA传输中，每个STA必须获知关于用于发送PSDU 550的空间流的数目的信息以解码通过分配的子信道带发送的PSDU 500。
如果STA获知通过子信道带发送的空间流的数目，则被包括在通过空间流发送的子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目可以被获知。STA可以基于通过子信道格式PPDU接收到的H-LTF 550执行信道估计并且可以对PPDU执行解码。
作为对根据如上所述的实际空间流的数目确定H-LTF 550的数目的替代，可以根据用于分别通过多个子信道带发送的多个子信道格式PPDU的空间流的数目的最大值确定被包括在多个子信道格式PPDU的每一个中的H-LTF 550的数目。在这样的情况下，STA可能需要用于获知被包括在通过被分配用于子信道格式PPDU的解码的子信道带宽发送的子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目的附加信息。为了使STA获得关于被包括在子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目的信息可以使用各种方法。
作为用于递送被包括在子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目的第一方法，除了被用于发送子信道格式PPDU的空间流的实际数目之外AP还可以通过HEW-SIG 560将关于被包括在子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目的信息发送到STA。即，HEW-SIG 560可以包括关于被包括在子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目的信息。
作为用于递送被包括在子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目的第二方法，AP可以通过HEW-SIG 560将关于被用于多个子信道格式PPDU中的每一个的传输的空间流的实际数目的信息发送到多个STA中的每一个。即，HEW-SIG 560可以包括关于被用于到多个STA中的每一个(或者多个子信道带中的每一个)的子信道格式PPDU的传输的空间流的实际数目的信息。STA可以基于关于被用于多个子信道格式PPDU中的每一个的传输的空间流的实际数目的信息获知被包括在被发送到STA的子信道格式PPDU中的H-LTF 550的数目。更加具体地，STA可以基于在子信道带中的每一个使用的空间流的数目的最大值确定被包括在被发送到STA的子信道格式PPDU中的H-LTF550的数目。
下面表1示出被包括在HEW-SIG 560的子字段。
<表1>
下面的表2示出在H-SIG 570中包括的子字段。
<表2>
字段 比特 描述
长度 16个比特 指示PSDU的长度
MCS 4个比特 指示PSDU的MCS
尾 6个比特
26个比特
H-SIG 570可以进一步包括下面描述的GI类型字段和GI消除歧义(disambiguous)字段。H-SIG 570和HEW-SIG 560可以被实现为一个信号字段。此外，被包括在H-SIG 570和HEW-SIG 560中的每一个的子字段可以是表1例示的HEW-SIG 560的子字段和表2例示的H-SIG 570的子字段的各种组合。
被包括在HEW-SIG 560中的组ID字段可以包括用于STA的分组的组ID信息。STA可以通过组ID字段从AP接收用于各个的STA的组ID。STA可以获取与各个组ID相对应的用户位置信息。
<表3>
组ID … 10 11 12 13 14 15 …
用户位置 … 1 2 3 4 3 2 …
表3公开通过STA从AP接收到的组ID和与组ID相对应的用户位置。
当通过HEW-SIG 560接收STA的组ID时，STA可以执行下述操作。例如，如果在通过STA接收到的子信道格式PPDU中HEW-SIG 560的组ID的值是12，则用户位置可以对应于3。STA可以基于与HEW-SIG560的带宽字段用户位置3相对应的比特获得关于用于STA的下行链路传输带宽的大小的信息。即，基于除此之外的各种方法，STA可以基于关于组ID和用户位置的信息从AP获取关于下行链路传输带宽的信息。
在HEW-SIG 560的Nsts字段中，STA可以获得关于用于STA的空间流的数目的信息。
图6是图示根据本发明的实施例的HEW-SIG字段的概念视图。
图6的上部分示出带宽字段。
参考图6的上部分，组成带宽字段的8个比特可以以2个比特为单位对应于用户位置的值。例如，当STA的用户位置值是1时，与带宽字段的第1和第2比特相对应的BW[0:1]610可以对应于带宽大小信息。当STA的用户位置值是2时，与带宽字段的第3和第4比特相对应的BW[2:3]620可以对应于带宽大小信息。当STA的用户位置值是3时，与带宽字段的第5和第6比特相对应的BW[4:5]630可以对应于带宽大小信息。当STA的用户位置值是4时，与带宽字段的第7和第8比特相对应的BW[6:7]640可以对应于带宽大小信息。即，一个带宽字段可以包括关于与不同的用户位置相对应的四个STA中的每一个的带宽信息。
如果被包括在带宽字段中的两个比特的值是0(00)，则这可以指示0MHz的带宽。如果被包括在带宽字段中的两个比特的值是1(01)，则这可以指示20MHz的带宽。如果被包括在带宽字段中的两个比特的值是2(10)，则这可以指示40MHz的带宽。如果被包括在带宽字段中的两个比特的值是3(11)，则这可以指示80MHz的带宽。0MHz可以指示通过AP没有将子信道格式PPDU发送到STA。
图6的下部分示出Nsts字段。
参考图6的下部分，组成Nsts字段的8个比特可以以2个比特为单位对应于用户位置的值。例如，当STA的用户位置值是1时，与Nsts字段的第1和第2比特相对应的Nsts[0:1]650可以对应于关于空间流的数目的信息。当STA的用户位置值是2时，与Nsts字段的第3和第4比特相对应的Nsts[2:3]660可以对应于关于空间流的数目的信息。当STA的用户位置值是3时，与Nsts字段的第5和第6比特相对应的Nsts[4:5]670可以对应于关于空间流的数目的信息。当STA的用户位置值是4时，与Nsts字段的第7和第8比特相对应的Nsts[6:7]680可以对应于关于空间流的数目的信息。即，一个Nsts字段可以包括关于用于与不同的用户位置相对应的相应的四个STA的空间流的数目的信息。
如果两个比特的值是0(00)，则可以指示一个空间流。如果两个比特的值是1(01)，则这可以指示两个空间流。如果两个比特的值是2(10)，这可以指示三个空间流。如果两个比特的值是3(11)，则可以指示四个空间流。
在前述的示例中，如果STA的组ID的值是12并且STA的用户位置是3，则STA可以基于与在带宽字段和Nsts字段中的用户位置3相对应的比特获得用于被发送到STA的子信道格式PPDU的信道带信息和关于被发送到STA的空间流的数目的信息。即，STA可以通过与BW[4:5]630和Nsts[4:5]670相对应的比特获得要被接收的子信道格式PPDU的信道带宽的大小和用于发送子信道格式PPDU的空间流的数目。如果BW[4:5]是01并且Nsts[4:5]670是10，则STA可以在20MHz的子信道带中通过三个空间流接收子信道格式PPDU。
更加具体地，如果STA的组ID是12并且用户位置是1，则STA可以通过与BW[0:1]610和Nsts[0:1]650相对应的比特获得用于要被接收的子信道格式PPDU的信道的大小和关于用于发送子信道格式PPDU的空间流的数目的信息。
如果STA的组ID是12并且用户位置是2，则STA可以通过与BW[2:3]620和Nsts[2:3]660相对应的比特获得用于要被接收的子信道格式PPDU的信道带的大小和关于用于发送子信道格式PPDU的空间流的数目的信息。
如果STA的组ID是12并且用户位置是4，则STA可以通过与BW[6:7]640和Nsts[6:7]680相对应的比特获得用于要被接收的子信道格式PPDU的信道带的大小和关于用于发送子信道格式PPDU的空间流的数目的信息。
例如，如果BW[0:1]610是1，BW[2:3]620是1，BW[4:5]630是0，并且BW[6:7]640是2，那么与用户位置1相对应的STA1通过20MHz子信道带从PPDU接收子信道。与用户位置2相对应的STA2可以通过与比被分配给STA2的20MHz子信道带更高的频率相对应的20MHz子信道带接收子信道格式PPDU。与用户位置3相对应的STA3获知不存在要被接收的子信道格式PPDU。与用户位置4相对应的STA4可以通过位于比被分配给STA2的20MHz子信道带更高的频率的40MHz子信道带接收子信道格式PPDU。
如果BW[4:5]630不是0，则STA4可以通过位于比被分配给STA3的子信道带更高的频带的40MHz子信道带接收子信道格式PPDU。
除此之外，基于STA的用户位置和组ID在带宽字段中确定用于多个STA中的每一个的带宽的方法，和/或基于STA的用户位置和组ID在Nsts字段中确定用于多个STA中的每一个的空间流的数目的方法可以以各种方式被使用。
在下文中，公开根据本发明的实施例的MU MIMO-OFDMA传输。
例如，如果SDMA(MU(多用户)MIMO)功能被添加到MIMO-OFDMA，则在一个子信道带处不同的子信道格式PPDU可以被发送到不同的STA。
图7是图示根据本发明的实施例的MU MIMO-OFDMA传输的概念视图。
参考图7，在一个子信道带上不同的子信道格式PPUD可以被发送到不同的STA。为了方便解释，假定整个信道带包括第一子信道带710和第二子信道带720。
AP可以基于MU-MIMO传输方法通过第一子信道带710将第一子信道格式PPDU 750发送到STA1并且将第二子信道格式PPDU 760发送到STA2。
AP可以基于MU-MIMO传输方法通过第二子信道带720将第三子信道格式PPDU 770发送到STA3并且将第四子信道格式PPDU 780发送到STA4。
MU-MIMO可以将预编码应用到多个天线，为了针对经由相同的子信道带的多个目的地终端(例如，目的地STA)的子信道格式PPDU之间的空间正交性。
根据本发明的实施例，AP可以基于各种传输方法发送子信道格式PPDU。关于发送子信道格式PPDU的方法的信息可以被包括在子信道而是PPDU的字段中。
例如，子信道格式PPDU的HEW-SIG可以包括关于发送子信道格式PPDU的方法的信息。例如，HEW-SIG可以包括作为子字段的HEWPPDU类型字段。HEW PPDU类型字段可以指示当在SU-MIMO、MU-MIMO、MIMO-OFDMA、以及MU-MIMO-OFDM当中发送子信道格式PPDU时使用的一种传输方法。更加具体地，如果HEW PPDU类型字段的值是0，则其可以指示基于SU-MIMO发送子信道格式PPDU。如果HEW PPDU类型字段的值是1，则其可以指示基于MU-MIMO发送子信道格式PPDU。如果HEW PPDU类型字段的值是2，则其可以指示基于MU-MIMO发送子信道格式PPDU。如果HEW PPDU类型字段的值是3，则其可以指示基于MU-MIMO-OFDMA发送子信道格式PPDU。
如果HEW PPDU类型字段的值是2，并且HEW PPDU类型字段的值是3，则是HEW-SIG的子字段的带宽字段可以被不同地解释。
带宽字段是8个比特，并且可以以2个比特为单位指示用于4个STA中的每一个的带宽。如上所述，00(0)可以指示0MHz的子信道带，01(1)可以指示20MHz的子信道带，10(2)指示40MHz的子信道带，并且11(3)指示80MHz的子信道带。
如果HEW PPDU类型是2，如上所述，各个子信道带可以是不相互重叠的带。
如果HEW PPDU类型是3，则可以基于主20MHz信道确定用于发送各个PPDU的子信道带。如果HEW PPDU类型是3，则用于PPDU传输的信道带宽可以重叠。
图8是图示根据本发明的实施例的MU MIMO-OFDMA传输的概念视图。
在图8中，公开子带宽字段中BW[0:1]是1、BW[2:3]是2、BW[4:5]是0，并且BW[6:7]是3的情况。如果带宽字段的值是1，则其可以意味着20MHz子信道带。如果带宽字段的值是2，则其可以意味着40MHz子信道带。如果带宽字段的值是0，则其可以意味着0MHz子信道带。如果带宽字段的值是3，则其可以意味着80MHz子信道带。参考图8，示出在主20MHz信道、主40MHz信道、以及主80MHz信道当中的相关性。
与第一用户位置相对应的STA1可以通过主20MHz信道810从AP接收第一子信道格式PPDU 850。
与第二用户位置相对应的STA2可以通过包括被分配给STA1的主20MHz信道的主40MHz信道820从AP接收第二子信道格式PPDU860。
与第三用户位置相对应的STA3可以获知不存在要被接收的PPDU。
与第四用户位置相对应的STA4可以通过包括被分配给STA2的主40MHz信道的主80MHz信道840从AP接收第四子信道格式PPDU870。
图9是图示根据本发明的实施例的编码字段的概念视图。
参考图9，被包括在HEW-SIG中的编码字段可以是由4个比特组成。
组成编码字段的比特中的每一个可以包括关于用于要被发送到与每个用户位置相对应的STA的PSDU的编码方法的信息。例如，可以根据是否组成编码字段的比特中的每一个是1或者0指示二进制卷积码(BCC)或者低密度校验(LDPC)。
编码字段的第一比特编码[0]900可以包括关于被发送到与用户位置1相对应的STA的PSDU的编码方案的信息。
编码字段的第二比特编码[1]910可以包括关于被发送到与用户位置2相对应的STA的PSDU的编码方案的信息。
编码字段的第三比特编码[2]920可以包括关于被发送到与用户位置3相对应的STA的PSDU的编码方案的信息。
编码字段的第四比特编码[3]930可以包括关于被发送到与用户位置4相对应的STA的PSDU的编码方案的信息。
AP可以通过4比特编码字段发送关于通过每个子信道带发送的PSDU的编码方案的信息。不同的编码方案可以被应用于通过子信道带发送的PSDU。
图10是图示根据本发明的实施例的在PSDU中使用的保护间隔的类型的概念视图。
在图10中，公开一种在PSDU中使用的保护间隔的类型。
图10的上部分公开在PSDU中使用LGI 1000的情况。当在PSDU中使用LGI 1000时，一个OFDM符号可以包括0.8μs的保护间隔和3.2μs的数据间隔。
图10的中间部分公开在PSDU中使用SGI 1020的情况。当在PSDU中使用SGI 1020时，一个OFDM符号可以包括0.4μs的保护间隔和3.6μs的数据间隔。当在PSDU中使用SGI 1020时，保护间隔比LGI减少更多，并且因此传输覆盖被减少，但是数据传输效率可以被增加。
图10的下部分公开在PSDU中使用DGI 1040的情况。当在PSDU中使用DGI 1040时，一个OFDM符号可以包括1.2μs的保护间隔和3.2μs的数据间隔。当在PSDU中使用DGI 1040时，保护间隔比LGI增加更多，并且因此传输覆盖被减少，但是数据传输效率可以被减少。
当在PSDU中使用DGI 1040时，执行中间分组空闲信道估计(clearchannel assessment，CCA)的传统STA不能够发现包括DGI的OFDM符号。
中间分组CCA是用于辅助信道的CCA机制。在PIFS时间持续时间期间中间分组CCA可以测量OFDM符号的保护间隔(在5GHz频带的情况下25μs)。如果在中间分组CCA中检测到0.8μs或者0.4μs的保护间隔大于或者等于特定的信号强度，则可以确定相对应的信道是忙碌的。
然而，在使用DGI 1040的情况下，保护间隔是1.2μs。因此，执行中间分组CCA的传统STA不能够检测保护间隔0.8μs或者0.4μs。结果，STA可以确定辅助信道是处于空闲状态，尽管辅助信道实际上在使用中。
为了解决此问题，根据本发明的实施例，如果在PSDU中使用DGI1040，则在PIFS的时间间隔内通过由LGI(或者SGI)1060组成的OFDM符号PSDU可以被发送至少一次。当使用此方法时，执行中间分组CCA的传统STA可以在PIFS的时间间隔内检测LGI(或者SGI)1060至少一次。因此，如果在PSDU中使用DGI 1040，则传统STA能够精确地确定信道的状态。
即，多个子信道格式PPDU中的每一个可以包括PSDU，并且用于PSDU的传输的保护间隔可以是LGI、SGI、以及GI组合中的一个。在这样的情况下，GI组合可以是在LGI和SGI之间的一个GI和DGI的组合。
在GI组合中，在LGI和SGI之间的一个GI可以构造在用于PSDU的传输的整个OFDM符号中与点协调功能(PCF)帧间符号(PIFS)间隔相对应的多个OFDM符号当中的至少一个OFDM符号。在GI组合中，DGI可以构造除了用于LGI和SGI之间的一个GI的至少一个OFDM符号之外的剩余的OFDM符号。
图11是图示根据本发明的实施例的在子信道格式PPDU之间的时间同步的概念视图。
诸如HEW-SIG或者H-SIG字段的信号字段可以包括GI类型字段和GI消除歧义(disambiguation)字段。
表4示出GI类型字段。
<表4>
GI消除歧义字段(比特) 描述
00 LGI
01 SGI
10 DGI
11 保留
表5指示GI消除歧义字段。
<表5>
如果GI类型字段和GI消除歧义字段被包括在HEW-SIG中，则通过多个子信道中的每一个发送的PSDU可以使用相同的保护间隔。
为了通过多个子信道带分别发送的PSDU的保护间隔使用不同的值，GI类型字段和GI消除歧义字段可以被包括在位于HEW-SIG的尾部中的H-SIG字段中以递送用户特定的信息。
参考图11，当使用SGI或者DGI发送PSDU时，PSDU的最后的OFDM符号可以不被匹配到4μs OFDM符号的边界。
当使用SGI发送PSDU 1100时，在时间资源上PSDU可以被分配有多个3.6μs。当使用LGI发送PSDU时，在时间资源上PSDU可以被分配有多个4μs。因此，如果在多个子信道格式PPDU中使用不同长度的保护间隔，则PPDU的结束边界可以不被匹配。
GI消除歧义字段可以被用于指示是否用于使用SGI或者DGI发送PSDU的最后的OFDM符号的传输结束时序被映射有用于使用LGI发送PSDU的OFDM符号的边界。诸如填充比特的附加的比特可以被用于使用不同的GI在OFDM符号之间的边界的映射。可替选地，GI消除歧义字段也可以被用于显式地指示用于使用SGI或者DGI发送PSDU的OFDM符号的数目。
通过下面的表6可以表达GI类型字段和GI消除歧义字段。
<表6>
即，根据GI类型，在使用LGI的情况下，由SGI或者DGI组成的OFDM符号时序能够被调节以被映射到由LGI组成的4μs OFDM符号的边界。
图12是图示根据本发明的实施例的无线设备的框图。
参考图12，无线设备1200是能够实现前述实施例的STA，并且可以是AP 1250或者非AP STA(或者STA)1200。
STA 1200包括处理器1210、存储器1220、以及射频(RF)单元1230。
RF单元1230可以被耦合到处理器1210以发送/接收无线电信号。
处理器1210可以实现在本发明中提出的功能、过程以及/或者方法。例如，处理器1210可以被实现以执行根据本发明的前述实施例的无线设备的操作。处理器可以执行在图3至图11的实施例中公开的STA的操作。
例如，处理器1210可以接收关于STA并且被包括在MIMO-OFDMA格式PPDU中的子信道格式PPDU。
此外，处理器1210可以被实现以接收被包括在信号字段中的组标识符信息、带宽信息、以及Nsts信息，以基于组标识符确定是否子信道格式PPDU被接收，以基于带宽信息获得关于被分配给用于STA的子信道格式PPDU的信道带的信息，并且基于Nsts信息获得关于被分配给用于STA的子信道格式PPDU的空间流的数目的信息。
AP 1250包括处理器1260、存储器1270、以及RF单元1280。
RF单元1280可以被耦合到处理器1260以发送/接收无线电信号。
处理器1260可以实现在本发明中提出的功能、过程和/或方法。例如，处理器1260可以被实现以执行根据本发明的前述实施例的无线设备的操作。处理器可以执行在图3至图11的实施例中公开的STA的操作。
例如，处理器1260可以被实现以生成MIMO-OFDMA格式PPDU并且将MIMO-OFDMA格式PPDU发送到多个STA。MIMO-OFDMA格式PPDU可以包括被时间同步的多个子信道格式PPDU。分别通过多个子信道带可以分别将多个子信道格式PPDU发送到多个STA。用于MIMO传输并且分别被包括在多个子信道格式PPDU中的训练字段的数目可以是相同的。
处理器1210和1260可以包括专用集成电路(ASIC)、其它的芯片组、逻辑电路、数据处理设备、以及/或者用于相互地转换基带信号和无线电信号的转换器。存储器1220和1270可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质以及/或者其它存储设备。RF单元1230和1280可以包括发送和/或接收无线电信号的至少一个天线。
当通过软件实现实施例时，通过模块(过程、功能等等)可以实现上述方案以执行上述功能。模块被存储在存储器1220和1270中并且可以通过处理器1210和1260实现。存储器1220和1270可以被安装在处理器1210和1260中的内部或者外部，并且可以通过各种已知的装置被耦合到处理器1210和1260。

Claims (12)

1.一种在无线局域网(LAN)中将数据发送到多个站(STA)的方法，所述方法包括：
通过接入点(AP)生成多输入多输出(MIMO)-正交频分多址(OFDMA)格式物理层会聚过程(PLCP)协议数据单元(PPDU)；以及
通过所述AP将所述MIMO-OFDMA格式PPDU发送到所述多个STA，
其中，所述MIMO-OFDMA格式PPDU包括被时间同步的多个子信道格式PPDU，
其中，通过多个子信道带将所述多个子信道格式PPDU分别发送到所述多个STA，并且
其中，用于MIMO传输且分别被包括在所述多个子信道格式PPDU中的训练字段的数目是相同的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述训练字段的数目被确定为用于所述多个子信道格式PPDU中的每一个的传输的空间流的数目的最大值。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述多个子信道格式PPDU中的每一个包括信号字段，并且
其中，所述信号字段包括关于被包括在所述多个子信道格式PPDU中的每一个中的所述训练字段的数目的信息。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中，所述信号字段进一步包括组标识符信息、带宽信息、以及Nsts信息，
其中，所述组标识符信息包括用于指示所述多个STA的标识符信息，
其中，所述带宽信息包括关于被分配给所述多个子信道格式PPDU中的每一个的信道带宽的信息，并且
其中，所述Nsts信息包括关于用于所述多个子信道格式PPDU中的每一个的空间流的数目的信息。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述多个子信道格式PPDU中的每一个包括PLCP服务数据单元(PSDU)，
其中，被用于所述PSDU的传输的保护间隔是长保护间隔(LGI)、短保护间隔(SGI)、以及GI组合中的一个，并且
其中，所述GI组合是在LGI和SGI之间的一个GI和双保护间隔(DGI)的组合。
6.根据权利要求5所述的方法，
其中，在用于所述PSDU的传输的整个OFDM符号中与点协调功能(PCF)帧间符号(PIFS)间隔相对应的多个OFDM符号当中的至少一个OFDM符号中使用所述GI，并且
其中，在所述整个符号当中的除了所述至少一个OFDM符号之外的剩余的OFDM符号中使用所述DGI。
7.一种用于在无线局域网(LAN)中将数据发送到多个站(STA)的接入点(AP)，所述AP包括：
射频(RF)单元，所述射频(RF)单元被配置成发送或者接收无线电信号；和
处理器，所述处理器选择地耦合到所述RF单元，
其中，所述处理器被配置成：
生成多输入多输出(MIMO)-正交频分多址(OFDMA)格式物理层会聚过程(PLCP)协议数据单元(PPDU)；并且
将所述MIMO-OFDMA格式PPDU发送到所述多个STA，
其中，所述MIMO-OFDMA格式PPDU包括被时间同步的多个子信道格式PPDU，
其中，通过多个子信道带将所述多个子信道格式PPDU分别发送到所述多个STA，并且
其中，用于MIMO传输且分别被包括在所述多个子信道格式PPDU中的训练字段的数目是相同的。
8.根据权利要求7所述的AP，其中，所述训练字段的数目被确定为用于所述多个子信道格式PPDU中的每一个的传输的空间流的数目的最大值。
9.根据权利要求7所述的AP，
其中，所述多个子信道格式PPDU中的每一个包括信号字段，并且
其中，所述信号字段包括关于被包括在所述多个子信道格式PPDU中的每一个中的所述训练字段的数目的信息。
10.根据权利要求9所述的AP，
其中，所述信号字段进一步包括组标识符信息、带宽信息、以及Nsts信息，
其中，所述组标识符信息包括用于指示所述多个STA的标识符信息，
其中，所述带宽信息包括关于被分配给所述多个子信道格式PPDU中的每一个的信道带宽的信息，并且
其中，所述Nsts信息包括关于用于所述多个子信道格式PPDU中的每一个的空间流的数目的信息。
11.根据权利要求7所述的AP，
其中，所述多个子信道格式PPDU中的每一个包括PLCP服务数据单元(PSDU)，
其中，被用于所述PSDU的传输的保护间隔是长保护间隔(LGI)、短保护间隔(SGI)、以及GI组合中的一个，并且
其中，所述GI组合是在LGI和SGI之间的一个GI和双保护间隔(DGI)的组合。
12.根据权利要求11所述的AP，
其中，在用于所述PSDU的传输在整个OFDM符号中的与点协调功能(PCF)帧间符号(PIFS)间隔相对应的多个OFDM符号当中的至少一个OFDM符号中使用所述GI，并且
其中，在所述整个符号当中的除了所述至少一个OFDM符号之外的剩余的OFDM符号中使用所述DGI。
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