CN106304357A - 一种无线信号的传输方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线信号的传输方法及系统，包括：发送站点发送无线信号给多个接收站点，其中，无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号；发送站点接收多个接收站点中的至少一个接收站点发送的无线帧。本发明提供的无线信号的传输方法及系统，用来解决现有技术中触发帧不能在完成传输资源预约并触发多用户传输的同时满足上行多用户传输所需的训练精度，且不能保证站点收到触发帧后有足够的时间来准备上行数据的问题。

Description

一种无线信号的传输方法及系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线信号的传输方法及系统。
背景技术
目前，随着越来越多的人使用无线局域网(WLAN，Wireless Local AreaNetworks)进行数据通信，WLAN网络负载在不断加重，而且随着用户数目的增多，WLAN网络的效率会出现明显下降的趋势，单纯提高速率并不能解决该问题，因此，电气和电子工程师协会(IEEE，Institute of Electrical andElectronics Engineers)标准组织成立了11ax任务小组(也称为高效率(highefficiency)WLAN小组)，致力于解决WLAN网络效率问题。其中，并行多用户数据传输作为解决网络效率的一种备选技术，引起了广泛关注和研究。
目前11ax小组研究的并行多用户数据传输技术包括多用户多入多出(MU-MIMO，multi-user Multiple-Input Multiple-Output)技术(空域多址)，正交频分多址接入(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技术(频域多址)及交织多址接入(IDMA，Interleave-Division Multiple-Access)技术(码分域多址)。
图1为WLAN基本服务集(BSS，Basic Service Set)的示例图。如图1所示，在WLAN中，一个接入点站点(AP，Access Point)以及与该AP相关联的多个非接入点站点(non-AP STA，non-AP Station)组成了一个基本服务集。WLAN中所说的并行多用户数据传输一般指多个次节点同时向主节点发送数据，称之为上行多用户(UL MU，Uplink Multi-User)，或者主节点同时给多个次节点发送数据，称之为下行多用户(DL MU，DownlinkMulti-User)。一般地，主节点为AP或特殊能力的non-AP STA，次节点为一般的non-AP STA。
在WLAN系统中，数据发送一般为随机接入，没有严格的同步关系，所以为了使接收方能够顺利地检测并接收无线帧中的数据，WLAN无线帧一般包括物理层帧头和数据负载两部分，其中，物理层帧头部分又包括训练序列和物理层帧头信令两部分，如图2所示。上述训练序列用于接收方检测无线帧的开始，并进行同步、增益控制、信道估计等操作，以辅助物理层帧头信令和数据负载的接收，物理层帧头信令部分一般采用固定格式发送并指示数据负载的发送参数，例如数据负载的调制编码方式、带宽等信息。总之，物理层帧头为用来辅助对数据负载进行接收而设计的训练序列和信令域的组合。
随着WLAN的发展，新的技术不断被引入到WLAN标准中，上述WLAN无线帧的格式也在不断的改变。例如，802.11a/g使用正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术，为了接收OFDM数据负载，需要物理层帧头中携带辅助OFDM接收所需的训练序列和物理层帧头信令，这种格式目前称之为非高吞吐格式(non-HT format，non-high-throughput format)。802.11n又引入了MIMO和40MHz带宽，无线帧的格式为了适应这些变化，进行了修改，目前称之为高吞吐格式(HTformat，high-throughput format)。802.11ac引入了更高阶MIMO、更大带宽、DL MU-MIMO等技术，目前称802.11ac的格式为超高吞吐格式(VHTformat，very-high-throughput format)。新一代的WLAN为了提高效率也引入了OFDMA多用户传输、更窄的OFDM子载波间隔等技术，其帧格式也发生了改变，目前暂定称之为高效率格式(HE format，high-efficiencyformat)。
WLAN的无线帧格式在不断的发展，且有以下特点：(1)后向兼容性，WLAN设备能够解码早于自己支持的标准定义的帧格式，例如，VHT站点能够发送和接收VHT，HT，non-HT格式的帧，但是non-HT站点不能发送和接收HT或VHT格式的帧；(2)帧格式在不断发展，但是帧的基本结构还是包括物理层帧头和数据负载两部分，其中，物理层帧头为用来辅助对紧跟在物理层帧头后面的数据负载进行接收而设计的训练序列和信令域的组合；(3)为了使更多种类的站点能够解码控制帧或控制信息，一般建议使用non-HT格式发送控制帧或者控制信息，以保证控制信息可以被新旧设备所检测，例如，使用non-HT格式发送信道资源预约信息，可以更好地保护数据传输避免干扰。
图3为现有技术中上行多用户传输过程的示意图。在现有技术中，ULMU传输过程都是由AP发送包含调度和信令指示的触发帧开始，上行多用户根据触发帧的内容进行传输，从而解决上行多用户之间的干扰和同步问题。上述触发帧包含的调度和信令指示，具体指示了站点发送数据的长度、发送参数以及上行发送的资源位置。另外，为了使上述触发帧也能起到预约信道资源，保护上行多用户传输的作用，使用传统帧格式non-HT格式，或者传统的调制编码方式发送触发帧，以保证传统设备和其他旁听设备也能解析触发帧中的预约信息。
但是，传统格式的触发帧还存在以下问题：(1)若上行多用户的数据传输使用新的帧格式HE格式，为了保证同步，上行多用户需要对触发帧进行测量，根据测量结果发送上行HE格式的多用户无线帧，但是若触发帧使用传统格式而非HE格式，则传统格式携带的训练信号是为了接收传统帧格式的数据负载而设计的，可以保证触发帧的接收但是不足以满足多用户传输所需的训练精度，如图3所示，传统帧格式的触发帧只携带传统的训练信号，若触发帧使用HE格式虽然可以满足训练精度或训练要求，但是无法让传统终端解码，则其中的信道资源预约信息也无法获取，传统终端可能会干扰HE终端的传输；(2)上行多用户收到触发帧，要在特定帧间间隔(IFS，interframe space)后立即进行上行发送，可能没有足够的时间进行数据准备，如图3所示，在短帧间间隔(SIFS，short interframe space)后，STA1～STA4可能无法准备好上行多用户无线帧。
从上述过程可以看出，现有技术中使用触发帧不能在完成传输资源预约并触发多用户传输的同时满足上行多用户传输所需的训练精度，且不能保证站点收到触发帧后有足够的时间来准备上行数据。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种无线信号的传输方法及系统，用来解决现有技术中触发帧不能在完成传输资源预约并触发多用户传输的同时满足上行多用户传输所需的训练精度，且不能保证站点收到触发帧后有足够的时间来准备上行数据的问题。
为了达到上述技术目的，本发明提供一种无线信号的传输方法，包括：发送站点发送无线信号给多个接收站点，其中，所述无线信号包括第一部分及第二部分，所述第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，所述第二部分为第二类帧格式的特定信号；所述发送站点接收所述多个接收站点中的至少一个接收站点发送的无线帧。
进一步地，所述触发帧包括第一类帧格式的物理层帧头和数据负载，所述第一类帧格式的物理层帧头用于辅助接收站点接收所述第一类帧格式的数据负载，所述第一类帧格式的数据负载用于触发所述接收站点给所述发送站点发送无线帧；所述第二类帧格式的特定信号用于辅助所述接收站点准备待发送给所述发送站点的无线帧。
进一步地，所述第一类帧格式包括非高吞吐non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；所述第二类帧格式包括高效率HE格式。
进一步地，所述第二类帧格式的特定信号为第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔。
进一步地，所述第二类帧格式的特定信号为包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为短帧间间隔SIFS。
进一步地，所述触发帧的物理层帧头包括所述触发帧的发送时长的指示信息。
进一步地，所述触发帧的介质访问控制MAC层帧头包括所述第二类帧格式的特定信号的发送时长、所述接收站点发送的一个或多个无线帧的时长、所述发送站点发送的一个或多个应答帧的时长以及其中的帧间间隔时长的指示信息。
进一步地，所述触发帧的MAC层帧头包括帧类型和/或子帧类型的指示信息，所述帧类型和/或子帧类型用于指示该触发帧用于触发所述多个接收站点发送无线帧，且该触发帧之后有第二类帧格式的特定信号。
进一步地，所述触发帧包括所述第二类帧格式的训练信号的以下指示信息的至少之一：
是否携带第二类帧格式的训练信号的指示信息；
第二类帧格式的训练信号的发送时长或训练序列个数的指示信息；
第二类帧格式的训练信号的发送参数的指示信息。
本发明还提供一种无线信号的传输方法，包括：多个接收站点接收发送站点发送的无线信号，其中，所述无线信号包括第一部分及第二部分，所述第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，所述第二部分为第二类帧格式的特定信号；所述多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点。
进一步地，所述第一类帧格式包括非高吞吐non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；所述第二类帧格式包括高效率HE格式。
进一步地，所述第二类帧格式的特定信号为：
第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔；或者，
包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为短帧间间隔SIFS。
进一步地，所述多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点包括：所述接收站点测量所述第二类帧格式的训练信号包括的一个或多个训练序列，并估计以下信息之一：
待发送的无线帧的调整参数；
信道状态信息；
信道忙闲信息。
进一步地，所述调整参数，包括以下至少之一：频率偏移调整量；发送功率调整量；发送时延调整量。
进一步地，所述多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点包括：所述接收站点根据接收的无线信号通过以下至少一种方式估计信道忙闲信息：
对所述第二类帧格式的特定信号进行测量，估计信道忙闲信息；
在所述第二类帧格式的特定信号之后的帧间间隔时间内进行检测，估计信道忙闲信息；
在所述第二类帧格式的特定信号之前的帧间间隔时间内进行检测，估计信道忙闲信息。
进一步地，所述在所述第二类帧格式的特定信号之后的帧间间隔时间内进行检测的方式，或者，所述在所述第二类帧格式的特定信号之前的帧间间隔时间内进行检测的方式包括：空闲信道评定(CCA，Clear ChannelAssessment)、帧中检测(Mid-packet detection)、能量检测。
进一步地，所述多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点包括：所述接收站点解析完成所述触发帧后，准备待发送给所述发送站点的无线帧，并在所述第二类帧格式的特定信号结束后的SIFS时长之后发送所述无线帧。
本发明还提供一种无线信号的传输系统，应用于发送站点，包括：发送模块，用于发送无线信号给多个接收站点，其中，所述无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号；接收模块，用于接收所述多个接收站点中的至少一个接收站点发送的无线帧。
进一步地，所述第一类帧格式包括非高吞吐non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；所述第二类帧格式包括高效率HE格式。
进一步地，所述第二类帧格式的特定信号为：
第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔；或者，
包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为SIFS。
本发明还提供一种无线信号的传输系统，应用于接收站点，包括：接收模块，用于接收发送站点发送的无线信号，其中，所述无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号；发送模块，用于根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点。
进一步地，所述第二类帧格式的特定信号为：
第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔；或者，
包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为短帧间间隔SIFS。
进一步地，上述系统还包括：接收测量估计模块，用于测量所述第二类帧格式的训练信号包括的一个或多个训练序列，并估计以下信息之一：
待发送的无线帧的调整参数；
信道状态信息；
信道忙闲信息。
进一步地，上述系统还包括：数据准备模块，用于在所述接收站点解析完成所述触发帧时刻，开始准备待发送给所述发送站点的无线帧，并在所述第二类帧格式的特定信号结束后的SIFS时长到达之前，完成所述无线帧发送前的准备。
在本发明中，发送站点发送无线信号给多个接收站点，其中，无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号；发送站点接收多个接收站点中的至少一个接收站点发送的无线帧。如此，通过本发明，既可以利用第一部分的传统帧格式的触发帧完成调度触发和信道预约等信息的发送，保护接下来的高效传输，又可以利用第二部分的新格式扩展的特定信号，进行准确的测量估计，保证高效传输的同步，并可以增加上行多用户的数据准备时间。
附图说明
图1为WLAN基本服务集的示例图；
图2为现有WLAN无线帧结构的示意图；
图3为现有技术中上行多用户传输过程的示意图；
图4为本发明实施例提供的无线信号的传输方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的无线信号的传输方法的流程图；
图6为本发明实施例一提供的无线信号的传输方法用于上行多用户传输的示意图；
图7为本发明实施例一中扩展后的帧结构的示意图；
图8为本发明实施例三提供的无线信号的传输方法用于上行多用户传输的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图4为本发明实施例提供的无线信号的传输方法的流程图。如图4所示，本实施例提供的无线信号的传输方法包括以下步骤：
步骤11：发送站点发送无线信号给多个接收站点。
其中，无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号。
具体而言，触发帧包括第一类帧格式的物理层帧头和数据负载，第一类帧格式的物理层帧头用于辅助接收站点接收第一类帧格式的数据负载，第一类帧格式的数据负载用于触发接收站点给发送站点发送无线帧；第二类帧格式的特定信号用于辅助接收站点准备待发送给发送站点的无线帧。
于此，第一类帧格式包括non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；第二类帧格式包括HE格式。
于一实施例中，第二类帧格式的特定信号为第二类帧格式的训练信号或扩展信号，训练信号包括一个或多个训练序列；训练信号或扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔。
于一实施例中，第二类帧格式的特定信号为包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包(NDP，Null Data Packet)，训练信号包括一个或多个训练序列；NDP与所述触发帧的间隔为SIFS。
于一实施例中，触发帧的物理层帧头包括所述触发帧的发送时长的指示信息。
于一实施例中，触发帧的介质访问控制(MAC，Media Access Control)层帧头包括第二类帧格式的特定信号的发送时长、接收站点发送的一个或多个无线帧的时长、发送站点发送的一个或多个应答帧的时长以及其中的帧间间隔时长的指示信息。
于一实施例中，触发帧的MAC层帧头包括帧类型和/或子帧类型的指示信息，所述帧类型和/或子帧类型用于指示该触发帧用于触发多个接收站点发送无线帧，且该触发帧之后有第二类帧格式的特定信号。
于一实施例中，触发帧包括第二类帧格式的训练信号的以下指示信息的至少之一：
是否携带第二类帧格式的训练信号的指示信息；
第二类帧格式的训练信号的发送时长或训练序列个数的指示信息；
第二类帧格式的训练信号的发送参数的指示信息。
其中，发送参数例如包括符号周期、保护间隔类型(GI，Guard Interval)、发送信道带宽。
步骤12：发送站点接收多个接收站点中的至少一个接收站点发送的无线帧。
图5为本发明实施例提供的无线信号的传输方法的流程图。如图5所示，本实施例提供的无线信号的传输方法包括以下步骤：
步骤21：多个接收站点接收发送站点发送的无线信号。
其中，无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号。
具体而言，触发帧包括第一类帧格式的物理层帧头和数据负载，第一类帧格式的物理层帧头用于辅助接收站点接收第一类帧格式的数据负载，第一类帧格式的数据负载用于触发接收站点给发送站点发送无线帧；第二类帧格式的特定信号用于辅助接收站点准备待发送给发送站点的无线帧。
于此，第一类帧格式包括non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；第二类帧格式包括HE格式。
于一实施例中，第二类帧格式的特定信号为第二类帧格式的训练信号或扩展信号，训练信号包括一个或多个训练序列；训练信号或扩展信号与触发帧之间没有帧间间隔。
于一实施例中，第二类帧格式的特定信号为包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的NDP，训练信号包括一个或多个训练序列；NDP与触发帧的间隔为SIFS。
于一实施例中，触发帧的物理层帧头包括所述触发帧的发送时长的指示信息。
于一实施例中，触发帧的MAC层帧头包括第二类帧格式的特定信号的发送时长、接收站点发送的一个或多个无线帧的时长、发送站点发送的一个或多个应答帧的时长以及其中的帧间间隔时长的指示信息。
于一实施例中，触发帧的MAC层帧头包括帧类型和/或子帧类型的指示信息，所述帧类型和/或子帧类型用于指示该触发帧用于触发多个接收站点发送无线帧，且该触发帧之后有第二类帧格式的特定信号。
于一实施例中，触发帧包括第二类帧格式的训练信号的以下指示信息的至少之一：
是否携带第二类帧格式的训练信号的指示信息；
第二类帧格式的训练信号的发送时长或训练序列个数的指示信息；
第二类帧格式的训练信号的发送参数的指示信息。
其中，发送参数例如包括符号周期、保护间隔类型(GI，Guard Interval)、发送信道带宽。
步骤22：多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给发送站点。
于一实施例中，步骤22包括：接收站点解析完成所述触发帧后，准备要待发送给发送站点的无线帧，并在第二类帧格式的特定信号结束后的SIFS时长之后发送无线帧。
于一实施例中，步骤22包括：接收站点测量第二类帧格式的训练信号包含的一个或多个训练序列，并估计以下信息之一：
待发送的无线帧的调整参数；
信道状态信息；
信道忙闲信息。
其中，调整参数，包括以下至少之一：频率偏移调整量；发送功率调整量；发送时延调整量。
于一实施例中，步骤22包括：接收站点根据接收的无线信号通过以下至少一种方式估计信道忙闲信息：
对第二类帧格式的特定信号进行测量，估计信道忙闲信息；
在第二类帧格式的特定信号之后的帧间间隔时间内进行检测，估计信道忙闲信息；
在第二类帧格式的特定信号之前的帧间间隔时间内进行检测，估计信道忙闲信息。
其中，在第二类帧格式的特定信号之后的帧间间隔时间内进行检测的方式，或者，在第二类帧格式的特定信号之前的帧间间隔时间内进行检测的方式包括：空闲信道评定(CCA，Clear Channel Assessment)、帧中检测(Mid-packet detection)、能量检测。
以下通过具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例一
一个支持上行多用户传输的AP建立一个基本服务器集(BSS)，多个non-AP STA与AP进行了关联认证过程，组成一个BSS。在上述关联过程中，AP与各站点交互能力信息，其中包括是否支持上行多用户传输能力的指示。本实施例中，假设关联站点STA1～4支持上行多用户数据发送。
图6为本发明实施例一提供的无线信号的传输方法用于上行多用户传输的示意图。图7为本发明实施例一中扩展后的帧结构的示意图。于本实施例中，一个上行多用户传输使用传统帧格式的触发帧及第二部分的HE格式的训练信号。在一个传输机会(TXOP，Transmission Opportunity)中，AP发送传统格式即non-HT格式的触发帧并发送其后的HE格式的训练信号(包括一个或多个训练序列域)。其中，所述训练域可以为HE格式的短训练域、长训练域以及上述的组合。其中，触发帧中指示了调度STA1、STA2、STA3和STA4进行上行并行发送，并且指示了上行多用户发送的各个用户的资源及发送参数。
STA1～STA4检测到AP发送的触发帧及第二部分的HE格式的训练信号，以STA1为例，其处理过程为：检测到触发帧的格式为传统帧格式，则STA1按照传统帧格式接收所述触发帧，并根据触发帧中的指示信息，发现自己被调度进行上行多用户传输，其中，触发帧包括STA1的上行资源及发送时长、保护间隔等发送参数的指示信息。STA1接收完成触发帧后开始进行上行发送数据准备，即从图6中的A点开始，STA1的物理层将解码后的触发帧交给STA1的介质访问控制(MAC，Media Access Control)层，STA1的MAC层根据触发帧的指示信息开始准备上行数据包。另外，上述触发帧隐式或显示指示了触发帧后面还有第二部分的HE格式的训练信号，则STA1(主要是物理层)继续检测第二部分的训练信号，用于更准确地估计STA1本身与AP之间的频率偏移等调整参数，用于上行多用户发送时，STA1调整其发送无线帧的频率偏移，保证与AP在频率偏移上尽可能地对齐。如此，通过第二部分的HE格式的训练信号的发送，既可以增加上行多用户中的站点准备上行数据的时间，如图6所示，准备时间等于第二部分信号的发送时间加上SIFS时间(可能要减去一些处理时延)；又可以保证STA1根据第二部分的HE格式的信号准确测量本地晶振与AP晶振之间的频率偏移，STA1可以利用这些测量调整自己的频率偏移量，保证上行多用户的传输尽可能地正交，相互不干扰。
AP接收上述STA1～STA4发送的多用户无线帧，并发送反馈帧，其帧类型或格式设置为用于多用户数据确认及寻呼的块确认帧，简称多用户应答帧(MU_BA)，该帧中包含对STA1～STA4中每个站点都发送的多用户无线帧中的数据的确认信息。
其中，上述触发帧中的物理层帧头包括触发帧的发送时长的指示信息，例如使用物理层帧头中的信令域SIG，指示发送的数据长度和速率参数，从而确定触发帧的发送时长。物理层帧头信令中指示的触发帧发送时长信息包括所述触发帧的发送时长，不包括第二部分的HE帧格式的特定信号的发送时长，如此，保证了所有接收站点(包括传统站点)能够正确地解析触发帧的结尾。另外，上述触发帧中的MAC帧头包括时间长度指示(Duration)信息，该Duration值用于预约信道时间，避免STA1～STA4以外的站点接入信道。具体而言，由于触发帧使用传统帧格式，因此，不论新设备还是传统的802.11a/g/n/ac站点都能够解析Duration值，并设置本地网络分配矢量(NAV，Network Allocation Vector)，以避免干扰上行多用户传输。Duration值指示的时长包括第二部分的HE帧格式的训练信号的发送时长、STA1～STA4发送的上行无线帧的时长、AP发送的应答帧(MU-BA)的时长以及其中的帧间间隔时长。
实施例二
于本实施例中，一个上行多用户传输使用传统帧格式的触发帧及第二部分的HE格式的扩展信号。具体地，在一个传输机会TXOP中，AP发送传统格式即non-HT格式的触发帧并发送其后的HE格式的扩展信号，其中，所述扩展信号可以为HE格式的特殊序列。其中，触发帧中指示了调度STA1、STA2、STA3和STA4进行上行并行发送，并且指示了上行多用户发送的各个用户的资源及发送参数。
STA1～STA4检测到AP发送的触发帧及第二部分的HE格式的扩展信号，以STA1为例，其处理过程为：检测到触发帧的格式为传统帧格式，则STA1按照传统帧格式接收所述触发帧，并根据触发帧中的指示信息，发现自己被调度进行上行多用户传输，其中，触发帧包括STA1的上行资源及发送时长、保护间隔等发送参数的指示信息。STA1接收完成触发帧后开始进行上行发送数据准备，即STA1的物理层将解码后的触发帧交给STA1的MAC层，STA1的MAC层根据触发帧的指示信息开始准备上行数据包。另外，上述触发帧隐式或显示指示了触发帧后面还有第二部分的HE格式的扩展信号，则STA1不检测第二部分的扩展信号，但是STA1要在这部分信号的传输时间结束后的SIFS时长之后才可以发送上行数据。此时，STA1使用传统的触发帧中包含的传统信令域估计STA1本身与AP之间的频率偏移等调整参数，用于上行多用户发送时，STA1调整其发送无线帧的频率偏移，保证与AP在频率偏移上尽可能地对齐。通过第二部分的HE格式的扩展信号的发送，可以增加上行多用户中的站点(STA1～STA4)准备上行数据的时间，且准备时间等于第二部分的扩展信号的发送时间加上SIFS时长(可能要减去一些处理时延)。另外，STA1～STA4不对第二部分的HE格式的扩展信号进行处理，可以减轻自己的负担，简化接收处理。
AP接收上述STA1～STA4发送的多用户无线帧，并发送反馈帧，其帧类型或格式设置为用于多用户数据确认及寻呼的块确认帧，简称多用户应答帧(MU_BA)，该帧中包含对STA1～STA4中每个站点都发送的多用户无线帧中的数据的确认信息。
其中，上述触发帧中的物理层帧头包括触发帧的发送时长的指示信息，例如使用物理层帧头中的信令域SIG，指示发送的数据长度和速率参数，从而确定触发帧的发送时长。物理层帧头信令中指示的触发帧发送时长信息包括所述触发帧的发送时长，不包括第二部分的HE帧格式的扩展信号的发送时长，如此，保证了所有接收站点(包括传统站点)能够正确地解析触发帧的结尾。另外，上述触发帧中的MAC帧头包括时间长度指示(Duration)信息，该Duration值用于预约信道时间，避免STA1～STA4以外的站点接入信道。具体而言，由于触发帧使用传统帧格式，因此，不论新设备还是传统的802.11a/g/n/ac站点都能够解析Duration值，并设置本地网络分配矢量(NAV，Network Allocation Vector)，以避免干扰上行多用户传输。Duration值指示的时长包括第二部分的HE帧格式的扩展信号的发送时长、STA1～STA4发送的上行无线帧的时长、AP发送的应答帧(MU-BA)的时长以及其中的帧间间隔时长。
实施例三
图8为本发明实施例三提供的无线信号的传输方法用于上行多用户传输的示意图。于本实施例中，一个上行多用户传输使用传统帧格式的触发帧及第二部分的HE格式的空数据包(NDP，Null Data Packet)。在一个传输机会TXOP中，AP发送传统格式即non-HT格式的触发帧并于SIFS时长后发送HE格式的NDP。其中，所述NDP包括HE格式的短训练域、长训练域以及上述的组合。其中，触发帧包括调度STA1、STA2、STA3和STA4进行上行并行发送的指示信息、上行多用户发送的各个用户的资源及发送参数的指示信息。
STA1～STA4检测到AP发送的触发帧，以STA1为例，其处理过程为：检测到触发帧的格式为传统帧格式，则STA1按照传统帧格式接收所述触发帧，并根据触发帧中的指示信息，发现自己被调度进行上行多用户传输，其中，触发帧包括STA1的上行资源及发送时长、保护间隔等发送参数的指示信息。STA1接收完成触发帧后开始进行上行发送数据准备，即从图8中的A点开始，STA1的物理层将解码后的触发帧交给STA1的MAC层，STA1的MAC层根据触发帧的指示信息开始准备上行数据包。另外，上述触发帧隐式或显示指示了触发帧后面还有HE格式的NDP，则STA1(主要是物理层)继续检测第二部分的NDP，用于更准确地估计STA1本身与AP之间的频率偏移等调整参数，用于上行多用户发送时，STA1调整其发送无线帧的频率偏移，保证与AP在频率偏移上尽可能地对齐。如此，通过第二部分的HE格式的NDP的发送，既可以增加上行多用户中的站点准备上行数据的时间，如图8所示，准备时间等于NDP的发送时间加上两个SIFS时长(可能要减去一些处理时延)；又可以保证STA1根据HE格式的NDP准确测量本地晶振与AP晶振之间的频率偏移，STA1可以利用这些测量调整自己的频率偏移量，保证上行多用户的传输尽可能地正交，相互不干扰。
AP接收上述STA1～STA4发送的多用户无线帧，并发送反馈帧，其帧类型或格式设置为用于多用户数据确认及寻呼的块确认帧，简称多用户应答帧(MU_BA)，该帧中包含对STA1～STA4中每个站点都发送的多用户无线帧中的数据的确认信息。
其中，上述触发帧中的物理层帧头包括触发帧的发送时长的指示信息，例如使用物理层帧头中的信令域SIG，指示发送的数据长度和速率参数，从而确定触发帧的发送时长。物理层帧头信令中指示的触发帧发送时长信息包括所述触发帧的发送时长，从而保证所有接收站点(包括传统站点)能够正确地解析触发帧的结尾。另外，上述触发帧中的MAC帧头包括时间长度指示(Duration)信息，该Duration值用于预约信道时间，避免STA1～STA4以外的站点接入信道。具体而言，由于触发帧使用传统帧格式，因此，不论新设备还是传统的802.11a/g/n/ac站点都能够解析Duration值，并设置本地网络分配矢量(NAV，Network Allocation Vector)，以避免干扰上行多用户传输。Duration值指示的时长包括HE帧格式NDP的发送时长、STA1～STA4发送的上行无线帧的时长、AP发送的应答帧(MU-BA)的时长以及其中的帧间间隔时长。
实施例四
于本实施例中，一个上行多用户传输使用与non-HT格式相同调制编码方式的物理层信令触发帧及第二部分的HE格式的特定信号。具体而言，在一个传输机会TXOP中，AP发送与non-HT格式相同处理的物理层信令格式触发帧并发送其后的HE格式的特定信号，其中，所述与non-HT格式相同处理的物理层信令格式的触发帧是指新技术定义的物理层信令域，但是该信令域仍然使用传统的调制编码方式，且其信号没有进行波束成形等空间处理。其中，触发帧包括调度STA1、STA2、STA3和STA4进行上行并行发送的指示信息、上行多用户发送的各个用户的资源及发送参数的指示信息。
STA1～STA4检测到AP发送的触发帧及第二部分的HE格式的特定信号，以STA1为例，其处理过程为：检测到触发帧并根据触发帧中的指示信息，发现自己被调度进行上行多用户传输，其中，触发帧包括STA1的上行资源及发送时长、保护间隔等发送参数的指示信息。STA1接收完所述包含触发帧信息的物理层信令之后开始进行上行发送数据准备，即STA1的物理层将解码后的触发帧信息交给STA1的MAC层，STA1的MAC层根据触发帧的指示信息开始准备上行数据包。另外，上述触发帧隐式或显示指示了物理层信令域后面还有第二部分的HE格式的特定信号，则STA1检测第二部分的特定信号，并根据特定信号估计STA1本身与AP之间的频率偏移等调整参数，用于上行多用户发送时，STA1调整其发送无线帧的频率偏移，保证与AP在频率偏移上尽可能地对齐。
AP接收上述STA1～STA4发送的多用户无线帧，并发送反馈帧，其帧类型或格式设置为用于多用户数据确认及寻呼的块确认帧，简称多用户应答帧(MU_BA)，该帧中包含对STA1～STA4中每个站点都发送的多用户无线帧中的数据的确认信息。
实施例五
于本实施例中，站点可以根据接收到的触发帧之后的第二类帧格式的特定信号进行信道估计。
AP发送传统格式即non-HT格式的触发帧并发送其后的HE格式的训练信号(包括训练序列域)或包含HE格式的训练信号(包括训练序列域)的NDP，其中，所述训练域可以为HE格式的短训练域、长训练域以及上述的组合。其中，接收到AP发送的HE格式的训练域的站点(不论是STA1～STA4等目的站点，还是其他旁听站点)，都可以对训练域进行检测，将上述HE格式的训练域作为一个探测信号(sounding signal)。
以STA1为例，其处理过程为：接收所述触发帧后，上述触发帧隐式或显示指示了触发帧后面还有HE格式的第二部分的训练信号或包含HE格式的训练信号的NDP，则STA1(主要是物理层)继续检测第二部分的训练序列域，用于估计AP到STA1之间的信道信息，并可以生成相应的测量报告。
实施例六
于本实施例中，站点可以根据接收到的触发帧之后的第二类帧格式的特定信号进行信道忙闲信息的判定。
AP发送传统格式即non-HT格式的触发帧并发送其后的HE格式的特定信号，例如，所述特定信号可以为HE格式的短训练域、长训练域以及上述的组合或者为接收站点所确知的其他无线信号。其中，该触发帧的目的接收站点接收到所述触发帧后，判定自己被AP调度进行上行无线帧传输，这些站点继续对后续的第二类帧格式的特定信号进行检测，判定第二类帧格式的特定信号在站点所调度的上行资源上的接收质量，判定信道是否可用，即是否空闲，然后再决定是否响应AP的调度发送上行无线帧。
以AP，STA1，STA2为例，其过程为：AP发送触发帧，其中触发帧中调度STA1在信道1上进行上行传输，调度STA2在信道2上进行传输。AP在触发帧之后继续发送特定信号。
STA1接收所述触发帧后，STA1发现触发帧中调度自己在信道1上进行上行传输，则STA1(主要是物理层)继续检测第二部分的特定信号，通过对信道1上的特定信号的检测或接收质量判定信道1是否被占用或干扰是否严重。假设STA1检测到信道1上的第二部分的特定信号受到的干扰很小，则认为信道1空闲，则STA1可以在信道1上行发送无线帧给AP。
同样，STA2也是类似的操作，STA2接收完成触发帧后，检测信道2上的特定信号的质量，假设信道2上的第二部分的特定信号受到的干扰很大，则STA2认为信道2忙，则不响应AP调度。
实施例七
于本实施例中，站点可以根据接收到的触发帧及第二类帧格式的特定信号之后的帧间间隔进行信道忙闲信息的判定。
AP发送传统格式即non-HT格式的触发帧并发送其后的HE格式的特定信号，例如，所述特定信号可以为HE格式的扩展信号或者为接收站点所确知的其他无线信号。其中，该触发帧的目的接收站点接收到所述触发帧后，这些站点可以在所述扩展信号发送时间内解码触发帧，若判定为目的站点则准备上行数据，并且这些站点可以继续对第二类帧格式的特定信号之后的SIFS或其他帧间间隔进行检测，判定自己所使用的上行资源上是否存在其他站点正在发送，即判定信道是否可用，然后再决定是否响应AP的调度发送上行无线帧。
以AP，STA1，STA2为例，其过程为：AP发送触发帧，其中触发帧中调度STA1在信道1上进行上行传输，调度STA2在信道2上进行传输。AP在触发帧之后继续发送特定扩展信号。
STA1接收所述触发帧后，STA1发现触发帧中调度自己在信道1上进行上行传输，则STA1(主要是物理层)继续检测第二部分特定信号之后的SIFS，检测方法可以为：CCA检测、在特定时间(帧中CCA时间，MidCCATime)时间内的帧中检测或者能量检测。假设STA1检测到信道1上第二部分的特定信号之后的SIFS时间内没有检测到其他站点的信号，则认为信道1空闲，则STA1可以在信道1上行发送无线帧给AP。
同样，STA2也是类似的操作，假设信道2上的第二部分特定信号之后的SIFS时间内检测到其他站点信号的能量，则STA2认为信道2忙，则不响应AP调度。
需要说明的是，当触发帧与所述第二类帧格式的特定信号之间存在帧间间隔时，接收站点也可以使用该帧间间隔进行信道空闲信息的检测；接收站点也可以联合使用实施例六中的检测方法与本实施例中的检测方法对信道忙闲信息进行判断。
实施例八
于本实施例中，AP发送触发帧进行上行多用户传输，其中，触发帧包括触发帧后面还有第二部分的HE格式的特定信号的隐式或显式的指示信息。于此，具体的指示方法可以为：
隐式指示：
触发帧的帧类型决定了该触发帧之后会继续发送第二类帧格式的特定信号，例如，在触发帧的MAC帧头包括帧类型和子帧类型的指示信息，所述帧类型和子帧类型用于指示该触发帧用于触发多个接收站点的无线帧发送，且该触发帧之后有第二类帧格式的特定信号，即所述特定信号协议标准对进行了预先的规定或事先进行了相关约定，
触发帧中的其他一些指示信息的特定组合或特殊的一种序列指示隐含指示了该帧之后有第二类帧格式的特定信号，另外，如有需要可以进一步隐含指示特定信号的长度、格式等信息；
显式指示：
当触发帧使用传统帧格式发送时，触发帧的MAC层帧头或负载中明确包括所述第二类帧格式的训练信号的以下指示信息的至少之一：
(1)是否携带第二类帧格式的训练信号的指示信息；
(2)第二类帧格式的训练信号的发送时长或训练序列个数的指示信息；
(3)第二类帧格式的训练信号的发送参数的指示信息，其中，发送参数具体包括：符号周期、保护间隔(GI，Guard Interval)类型、发送信道带宽；
或者，触发帧中的使用传统调整编码方式的物理层信令域中明确包括所述第二类帧格式的训练信号的以下指示信息的至少之一：
(1)是否携带第二类帧格式的训练信号的指示信息；
(2)第二类帧格式的训练信号的发送时长或训练序列个数的指示信息；
(3)第二类帧格式的训练信号的发送参数的指示信息，其中，发送参数具体包括：符号周期、保护间隔类型、发送信道带宽。
此外，本发明实施例还提供一种无线信号的传输系统，应用于发送站点，包括：发送模块，用于发送无线信号给多个接收站点，其中，无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号；接收模块，用于接收多个接收站点中的至少一个接收站点发送的无线帧。
其中，第一类帧格式包括non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；第二类帧格式包括HE格式。
于一实施例中，第二类帧格式的特定信号为第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔。
于一实施例中，第二类帧格式的特定信号为包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为短帧间间隔SIFS。
另外，关于上述系统的具体处理流程同图4所述方法，故于此不再赘述。
此外，本发明实施例还提供一种无线信号的传输系统，应用于接收站点，包括：接收模块，用于接收发送站点发送的无线信号，其中，无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号；发送模块，用于根据接收的无线信号发送无线帧给发送站点。
于一实施例中，第二类帧格式的特定信号为第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔。
于一实施例中，第二类帧格式的特定信号为包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为短帧间间隔SIFS。
于一实施例中，该系统还包括接收测量估计模块，用于测量第二类帧格式的训练信号包括的一个或多个训练序列，并估计以下信息之一：
待发送的无线帧的调整参数；
信道状态信息；
信道忙闲信息。
于一实施例中，该系统还包括：数据准备模块，用于在接收站点解析完成触发帧时刻，开始准备待发送给所述发送站点的无线帧，并在所述第二类帧格式的特定信号结束后的SIFS时长到达之前，完成所述无线帧发送前的准备。
另外，关于上述系统的具体处理流程同图5所述方法，故于此不再赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (24)

1.一种无线信号的传输方法，其特征在于，包括：
发送站点发送无线信号给多个接收站点，其中，所述无线信号包括第一部分及第二部分，所述第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，所述第二部分为第二类帧格式的特定信号；
所述发送站点接收所述多个接收站点中的至少一个接收站点发送的无线帧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发帧包括第一类帧格式的物理层帧头和数据负载，所述第一类帧格式的物理层帧头用于辅助接收站点接收所述第一类帧格式的数据负载，所述第一类帧格式的数据负载用于触发所述接收站点给所述发送站点发送无线帧；所述第二类帧格式的特定信号用于辅助所述接收站点准备待发送给所述发送站点的无线帧。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一类帧格式包括非高吞吐non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；所述第二类帧格式包括高效率HE格式。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二类帧格式的特定信号为第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二类帧格式的特定信号为包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为短帧间间隔SIFS。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发帧的物理层帧头包括所述触发帧的发送时长的指示信息。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发帧的介质访问控制MAC层帧头包括所述第二类帧格式的特定信号的发送时长、所述接收站点发送的一个或多个无线帧的时长、所述发送站点发送的一个或多个应答帧的时长以及其中的帧间间隔时长的指示信息。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发帧的MAC层帧头包括帧类型和/或子帧类型的指示信息，所述帧类型和/或子帧类型用于指示该触发帧用于触发所述多个接收站点发送无线帧，且该触发帧之后有第二类帧格式的特定信号。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发帧包括所述第二类帧格式的训练信号的以下指示信息的至少之一：
是否携带第二类帧格式的训练信号的指示信息；
第二类帧格式的训练信号的发送时长或训练序列个数的指示信息；
第二类帧格式的训练信号的发送参数的指示信息。
10.一种无线信号的传输方法，其特征在于，包括：
多个接收站点接收发送站点发送的无线信号，其中，所述无线信号包括第一部分及第二部分，所述第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，所述第二部分为第二类帧格式的特定信号；
所述多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一类帧格式包括非高吞吐non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；所述第二类帧格式包括高效率HE格式。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二类帧格式的特定信号为：
第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔；或者，
包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为短帧间间隔SIFS。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点包括：所述接收站点测量所述第二类帧格式的训练信号包括的一个或多个训练序列，并估计以下信息之一：
待发送的无线帧的调整参数；
信道状态信息；
信道忙闲信息。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调整参数，包括以下至少之一：频率偏移调整量；发送功率调整量；发送时延调整量。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点包括：所述接收站点根据接收的无线信号通过以下至少一种方式估计信道忙闲信息：
对所述第二类帧格式的特定信号进行测量，估计信道忙闲信息；
在所述第二类帧格式的特定信号之后的帧间间隔时间内进行检测，估计信道忙闲信息；
在所述第二类帧格式的特定信号之前的帧间间隔时间内进行检测，估计信道忙闲信息。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述在所述第二类帧格式的特定信号之后的帧间间隔时间内进行检测的方式，或者，所述在所述第二类帧格式的特定信号之前的帧间间隔时间内进行检测的方式包括：空闲信道评定CCA、帧中检测、能量检测。
17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个接收站点中至少一个接收站点根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点包括：所述接收站点解析完成所述触发帧后，准备待发送给所述发送站点的无线帧，并在所述第二类帧格式的特定信号结束后的SIFS时长之后发送所述无线帧。
18.一种无线信号的传输系统，应用于发送站点，其特征在于，包括：
发送模块，用于发送无线信号给多个接收站点，其中，所述无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号；
接收模块，用于接收所述多个接收站点中的至少一个接收站点发送的无线帧。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述第一类帧格式包括非高吞吐non-HT格式或者与non-HT格式相同的调制编码方式；所述第二类帧格式包括高效率HE格式。
20.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述第二类帧格式的特定信号为：
第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔；或者，
包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为SIFS。
21.一种无线信号的传输系统，应用于接收站点，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收发送站点发送的无线信号，其中，所述无线信号包括第一部分及第二部分，第一部分为一个第一类帧格式的能独立解码的触发帧，第二部分为第二类帧格式的特定信号；
发送模块，用于根据接收的无线信号发送无线帧给所述发送站点。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第二类帧格式的特定信号为：
第二类帧格式的训练信号或扩展信号，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述训练信号或所述扩展信号与所述触发帧之间没有帧间间隔；或者，
包含第二类帧格式的训练信号或扩展信号的空数据包NDP，所述训练信号包括一个或多个训练序列；所述NDP与所述触发帧的间隔为短帧间间隔SIFS。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，还包括：接收测量估计模块，用于测量所述第二类帧格式的训练信号包括的一个或多个训练序列，并估计以下信息之一：
待发送的无线帧的调整参数；
信道状态信息；
信道忙闲信息。
24.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括：数据准备模块，用于在所述接收站点解析完成所述触发帧时刻，开始准备待发送给所述发送站点的无线帧，并在所述第二类帧格式的特定信号结束后的SIFS时长到达之前，完成所述无线帧发送前的准备。
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