CN106538029A - 用于发送数据单元的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在无线局域网中接入信道的方法。接入站接收信道中的物理层协议数据单元(PPDU)。所述接入站基于针对接收到的PPDU而设置的基本服务来确定空闲信道评估(CCA)灵敏度水平，并且基于确定出的CCA灵敏度水平来确定所述信道是空闲还是忙碌。

Description

用于发送数据单元的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年6月27日提交的韩国专利申请No.10-2014-0080170的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于无线通信中的信道接入的方法和使用该方法的装置。
背景技术
在2009年建立的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11n标准基于多输入多输出(MIMO)技术在2.4GHz或5GHz的频带处提供了高达600Mbps的传送速率。
2013年建立的IEEE 802.11ac标准旨在在小于或等于6GHz的频带处利用介质接入控制(MAC)服务接入点(SAP)层方案来提供大于或等于1Gbps的吞吐量。支持IEEE 802.11ac标准的系统被称为极高吞吐量(VHT)系统。
在日益拥塞的环境中，存在实现更有效的无线局域网(WLAN)技术的持续努力。
发明内容
本发明提供了一种用于在无线局域网中接入信道的方法。
本发明还提供了一种用于在无线局域网中接入信道的装置。
在一方面，提供了一种用于在无线局域网中接入信道的方法。所述方法包括：由接入站接收信道中的物理层协议数据单元(PPDU)；由所述接入站基于针对接收到的PPDU而设置的基本服务来确定空闲信道评估(CCA)灵敏度水平；并且由所述接入站基于确定出的CCA灵敏度水平来确定所述信道是空闲还是忙碌。
确定所述CCA敏感度水平可以包括：如果由属于所述接入站的BSS的第一站来发送所述接收到的PPDU，则将所述CCA灵敏度水平确定为第一阈值，并且如果由不属于所述接入站的BSS的第二站来发送所述接收到的PPDU，则将所述CCA灵敏度水平确定为第二阈值。
所述第二阈值可以大于所述第一阈值。
在另一方面，提供了一种被配置为用于无线局域网中的带宽信令的装置。所述装置包括：射频模块，其被配置为发送和接收无线电信号；以及处理器，其与所述射频模块可操作地耦合，并且被配置为：命令所述射频模块接收信道中的物理层协议数据单元(PPDU)；基于针对接收到的PPDU而设置的基本服务来确定空闲信道评估(CCA)灵敏度水平；并且基于确定出的CCA灵敏度水平来确定所述信道是空闲还是忙碌。
可以增加基本服务集(BSS)的覆盖。当多个BSS共存时，站点可以识别其BSS。
附图说明
图1示出了传统系统使用的PPDU格式。
图2示出了根据本发明实施例的HEW PPDU格式。
图3示出了用于常规PPDU的星座相位。
图4示出了用于提出的HEW PPDU的星座相位。
图5示出了20MHz信道中的HEW PPDU格式。
图6示出了40MHz信道中的HEW PPDU格式。
图7示出了80MHz信道中的HEW PPDU格式。
图8示出了根据本发明的另一实施例的PPDU格式。
图9示出了根据本发明的实施例的HEW PPDU格式。
图10是根据本发明实施例的STA的框图。
具体实施方式
提出的无线局域网(WLAN)系统可以在小于或等于6GHz的波段处或在60GHz的波段处操作。小于或等于6GHz的操作波段可以包括2.4GHz和5GHz中的至少一个。
为了清楚起见，符合电气和电子工程师协会(IEEE)802.11a/g标准的系统被称为非高吞吐量(non-HT)系统，符合IEEE 802.11n标准的系统被称为高吞吐量(HT)系统，并且符合IEEE 802.11ac标准的系统被称为极高吞吐量(VHT)系统。与之相比，符合提出的方法的WLAN系统被称为高效WLAN(HEW)系统。支持在发布HEW系统之前使用的系统的WLAN系统被称为传统系统(legacy系统)。HEW系统可以包括HEW站(STA)和HEW接入点(AP)。术语HEW仅用于与常规WLAN区分开的目的，并且对其不存在限制。除了提出的方法之外，HEW系统还可以通过提供向后兼容来支持IEEE 802.11/a/g/n/ac。
在下文中，除非另外地将站(STA)的功能与接入点(AP)的功能区分开，否则STA可以包括非AP STA和/或AP。当被描述为STA至AP通信时，STA可以被表示为非AP STA，并且其可以对应于非AP STA和AP之间的通信。当被描述为STA至STA通信时或当不另外需要AP的功能时，STA可以是非AP STA或AP。
物理层协议数据单元(PPDU)是用于数据传输的数据单元。
图1示出了传统系统使用的PPDU格式。
支持IEEE 802.11a/g的非HT PPDU包括传统短训练字段(Legacy-Short TrainingField，L-STF)、传统长训练字段(Legacy-long Training Field，L-LTF)和传统信号(Legacy-Signal，L-SIG)。
支持IEEE 802.11n的HT PPDU在L-SIG之后包括HT-SIG、HT-STF和HT-LTF。
支持IEEE 802.11ac的VHT PPDU在L-SIG之后包括VHT-SIG-A、VHT-STF、VHT-LTF和VHT-SIG-B。
图2示出了根据本发明实施例的HEW PPDU格式。
L-STF可以被用于帧检测、自动增益控制(AGC)、多样性检测和粗频率/时间同步。
L-LTF可以被用于细频率/时间同步和信道估计。
L-SIG可以包括指示对应PPDU的总长度的信息(或者指示物理层协议服务单元(PSDU)的传输时间的信息)。
L-STF、L-LTF和L-SIG可以与VHT系统的L-STF、L-LTF和L-SIG相同。L-STF、L-LTF和L-SIG可以被称为传统部分(legacy portion)。可以在基于64点快速傅立叶变换(FFT)(或64个子载波)在每个20MHz信道中生成的至少一个正交频分复用(OFDM)符号中发送L-STF、L-LTF和L-SIG。针对20MHz传输，可以通过使用64个FFT点执行离散傅立叶逆变换(IDFT)来生成传统部分。针对40MHz传输，可以通过使用128个FFT点执行IDFT来生成传统部分。针对80MHz传输，可以通过使用512个FFT点执行IDFT来生成传统部分。
HEW-SIGA可以包括一般地由接收PPDU的STA接收到的公共控制信息。可以以2个OFDM符号或3个OFDM符号来发送HEW-SIGA。
下面的表格例示了被包括在HEW-SIGA中的信息。字段名称或位数仅用于示例性目的。
【表1】
HEW-STF可以被用于改善MIMO传输中的AGC估计。
HEW-LTF可以被用于估计MIMO信道。HEW-LTF可以跨所有用户在相同时间点处开始，并且可以在相同时间点处结束。
HEW-SIGB可以包括针对每个STA接收其PSDU所需的用户特定信息。例如，HEW-SIGB可以包括关于对应PSDU的长度和/或其中发送针对对应接收机的PSDU的带宽或信道的信息。
数据部分可以包括至少一个PSDU。HEW-SIGB的位置仅用于说明目的。HEW-SIGB后面可以是数据部分。HEW-SIGB后面可以是HEW-STF或HEW-LTF。
在提出的PPDU格式中，可以每单位频率增加OFDM子载波的数量。OFDM子载波的数量可以通过增加FFT尺寸而增加K倍。K可以是2、4或8。可以经由降频(downclocking)来实现该增加(例如，在相同采样速率的情况下使用较大FFT尺寸)。
例如，采取K＝4降频。至于传统部分，在20MHz信道中使用64FFT，在40MHz信道中使用128FFT，并且在80MHz信道中使用256FFT。至于使用较大FFT尺寸的HEW部分，在20MHz信道中使用256FFT，在40MHz信道中使用512FFT，并且在80MHz信道中使用1024FFT。HEW-SIGA可以具有与传统部分相同的FFT尺寸。HEW部分可以具有比传统部分更大的FFT尺寸。
通过使用两个不同的FFT尺寸执行IDFT来生成PPDU。PPDU可以包括具有第一FFT尺寸的第一部分和具有第二FFT尺寸的第二部分。第一部分可以包括L-STF、L-LTF、L-SIG和HEW-SIGA中的至少一个。第二部分可以包括HEW-STF、HEW-LTF和数据部分中的至少一个。HEW-SIGB可以被包括在第一部分中或第二部分中。
当FFT尺寸增加时，OFDM子载波间距减小，并且因此每单位频率的OFDM子载波的数量增加，但是OFDM符号持续时间增加。当FFT尺寸增加时，可以减少OFDM符号时间的保护间隔(GI)(或也被称为循环前缀(CP)长度)。
如果每单位频率的OFDM子载波的数量增加，则支持常规IEEE80.2.11a/g/n/ac的传统STA不能解码对应的PPDU。为了使传统STA和HEW STA共存，在20MHz信道中通过64FFT来发送L-STF、L-LTF和L-SIG，使得传统STA可以接收L-STF、L-LTF和L-SIG。例如，在单个OFDM符号中发送L-SIG，该单个OFDM符号的符号时间是4微秒(us)，并且GI是0.8us。
虽然HEW-SIGA包括由HEW STA对HEW PPDU进行解码所需的信息，但是可以在20MHz信道中通过64FFT来发送HEW-SIGA，使得其可以由传统STA和HEW STA两者接收到。这是为了允许HEW STA不仅接收HEW PPDU，而且还接收常规的非HT/HT/VHT PPDU。
图3示出了用于常规PPDU的星座相位。
为了识别PPDU的格式，使用用于在L-STF、L-LTF和L-SIG之后发送的两个OFDM符号的星座的相位。
‘第一OFDM符号’是在L-SIG之后首先出现的OFDM符号。‘第二OFDM符号’是在第一OFDM符号之后的OFDM符号。
在非HT PPDU中，在第一OFDM符号和第二OFDM符号中使用星座的相同相位。在第一OFMD符号和第二OFDM符号两者中使用二进制相移键控(BPSK)。
在HT PPDU中，尽管在第一OFDM符号和第二OFDM符号中使用星座的相同相位，但是星座相对于在非HT PPDU中使用的相位在逆时针方向上旋转90度。具有旋转90度的星座的调制方案被称为正交二进制相移键控(QBPSK)。
在VHT PPDU中，第一OFDM符号的星座与非HT PPDU的相同，而第二OFDM符号的星座与HT PPDU的相同。第二OFDM符号的星座相对于第一OFDM符号在逆时针方向上旋转90度。第一OFDM符号使用BPSK调制，并且第二OFDM符号使用QBPSK调制。由于VHT-SIG-A是在L-SIG之后被发送并且VHT-SIG-A在两个OFDM符号中被发送，所以第一OFDM符号和第二OFDM符号被用于发送VHT-SIG-A。
图4示出了用于提出的HEW PPDU的星座相位。
为了与非HT/HT/VHT PPDU区分开，可以使用在L-SIG之后发送的至少一个OFDM符号的星座。
如同非HT PPDU一样，HEW PPDU的第一OFDM符号和第二OFDM符号具有相同的星座相位。BPSK调制可被用于第一OFDM符号和第二OFDM符号。STA可以区分HEW PPDU和HT/VHTPPDU。
在实施例中，为了区分HEW PPDU和非HT PPDU，可以利用第三OFDM符号的星座。第三OFDM符号的星座可以相对于第二OFDM符号在逆时针方向上旋转90度。第一OFDM符号和第二OFDM符号可以使用BPSK调制，但是第三OFDM符号可以使用QBPSK调制。
在另一实施例中，HEW-SIGA可以提供关于PPDU的格式的指示。该指示可以指示PPDU的格式是否是HEW PPDU。HEW-SIGA可以提供关于正交频分多址(OFDMA)的使用的指示。
在下文中，提出了使用频域中的相位旋转的PPDU以便支持较低的峰值平均功率比(PAPR)。
为了清楚起见，假设PPDU的第二部分(即HEW部分)经由降频而使用4倍FFT尺寸。
在下文中，子信道指的是要分配给STA的资源分配单元。操作带宽(即20MHz信道、40MHz信道、80MHz信道或160MHz信道)可以被划分为多个子信道。子信道可以包括一个或多个子载波。多个子信道可以具有相同数量的子载波或不同数量的子载波。一个或多个子信道可以被分配给STA。STA可以通过分配的子信道来发送一个或多个PPDU。子信道可以被称为‘子带’或‘子群’。
图5示出了在20MHz信道中使用256FFT的HEW PPDU格式。
第一部分(即L-LTF、L-LTF、L-SIG和HEW-SIGA)在20MHz信道中使用64FFT。为了在第二部分中实施256FFT，提出通过对VHT 80MHz PPDU格式执行1/4降频并且通过将GI减小到0.8us和0.4us来减少开销。
如果VHT 80MHz PPDU格式经受1/4降频，则OFDM符号时间增加四倍，并且因此当使用长GI时为16us，并且当使用短GI时为14.4us。也就是说，GI在长GI的情况下也增加到3.2us，并且在短GI的情况下增加到1.6us。然而，GI可以在长GI的情况下保持0.8us，并且在短GI的情况下保持0.4us。在这样做时，在执行1/4降频之后，OFDM符号时间在使用长GI时为13.6us并且在使用短GI时为13.2us。
如果VHT 80MHz PPDU格式在20MHz信道中经受1/4降频，则基于64FFT的VHT-STF、VHT-LTF和VHT-SIG-B中的每个可以构成一个子信道，并且因此，4个子信道通过20MHz信道以256FFT为单位组合并发送。
在图5中，为了减少发送机STA的峰值平均功率比(PAPR)，第二部分可以经受如下以子信道为单位的针对相位波形的乘法。
【等式1】
在此，R(k)表示针对子载波索引k处的相位波形的乘法值。256个子载波被划分为4个子信道。相应的子信道由64个子载波组成。可以针对4个子信道从具有最小子载波索引的子信道(即，最低子信道)开始乘以序列{+1，-1，-1，-1}。子信道的数量和序列{+1，-1，-1，-1}仅仅用于示例性目的。可以将256个子载波划分成多个子信道，并且可以通过乘以+1或-1来对相应子信道进行相位旋转。
可以如下表示等式1。256个子载波被划分为具有不同数量的子载波的第一子群和第二子群。第一子群通过乘以+1而进行相位旋转，并且第二子群通过乘以-1而进行相位旋转。
构成HEW-STF和HEW-LTF的序列可以如下。
HEW-STF＝{HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58}，
HEW-LTF＝{LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，l，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，1，-1，1，-1，0，0，0，1，-1，-1，1，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright}
其中：
LTFleft＝{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}，
LTFright＝{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6示出了40MHz信道中的HEW PPDU格式。
为了在40MHz信道中实施512FFT，提出针对20MHz信道的上述256FFT传输使用两个块。类似于在20MHz信道中的256FFT传输中，OFDM符号时间在使用长GI时为13.6us，并且在使用短GI时为13.2us。
L-STF、L-LTF、L-SIG和HEW-SIGA使用64FFT而生成，并且在40MHz信道中以复制的方式被发送两次。也就是说，在第一20MHz子信道中发送第一部分，并且在第二20MHz子信道中发送其复制。
为了减小用于发送L-STF、L-LTF、L-SIG和HEW-SIGA的发送机STA的PAPR，可以如下以20MHz信道为单位对相位波形执行乘法。
【等式2】
这意味着第一部分针对第一20MHz子信道通过乘以+1而进行相位旋转，并且针对第二20MHz子信道通过乘以+j而进行相位旋转。
可以如下表示等式2。128个子载波被划分为第一子群和第二子群。第一子群通过乘以+1而进行相位旋转，并且第二子群通过乘以+i而进行相位旋转。
针对构成512FFT的每个基于64FFT的子信道，为了减少用于发送HEW-STF、HEW-LTF和HEW-SIGB的发送机STA的PAPR，可以如下以子信道为单位对相位波形执行乘法。
【等式3】
更具体地，根据等式3，512个子载波被划分为8个子信道。相应的子信道由64个子载波组成。可以针对8个子信道从具有最小子载波索引的子信道(即，最低子信道)开始乘以序列{+1，-1，-1，-1，+1，-1，-1，-1}。
可以如下表示等式3。512个子载波被划分为四个子群。第一子群通过乘以+1而进行相位旋转，第二子群通过乘以-1而进行相位旋转，第三子群通过乘以+1而进行相位旋转，并且第四子群通过乘以-1而进行相位旋转。
构成HEW-STF和HEW-LTF的序列可以如下。
HEW-STF＝{HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58}，
HEW-LTF＝{LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，1，-1，1，-1，0，0，0，1，-1，-1，1，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，1，-1，1，-1，0，0，0，1，-1，-1，1，LTFleft，l，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright}
在此，
LTFleft＝{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}，
LTFright＝{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7示出了80MHz信道中的HEW PPDU格式。
为了在80MHz信道中实施1024FFT，提出针对20MHz信道的前述256FFT传输使用四个块。类似于在20MHz信道中的256FFT传输中，OFDM符号时间在使用长GI时为13.6us，并且在使用短GI时为13.2us。
使用64FFT发送的L-STF、L-LTF、L-SIG和HEW-SIGA还在80MHz信道中以复制的方式被发送四次。也就是说，在第一20MHz子信道中发送第一部分，并且分别在第二、第三和第四20MHz子信道中发送其复制。
为了减小用于发送L-STF、L-LTF、L-SIG和HEW-SIGA的发送机STA的PAPR，可以如下以20MHz信道为单位对相位波形执行乘法。
【等式4】
这意味着第一部分针对第一20MHz子信道通过乘以+1而进行相位旋转，并且针对第二、第三和第四20MHz子信道通过乘以-1而进行相位旋转。
可以如下表示等式4。256个子载波被划分为具有不同数量的子载波的第一子群和第二子群。第一子群通过乘以+1而进行相位旋转，并且第二子群通过乘以-1而进行相位旋转。
针对构成1024FFT的每个基于64FFT的子信道，为了减小用于发送HEW-STF、HEW-LTF和HEW-SIGB的发送机STA的PAPR，可以如下以子信道为单位对相位波形执行乘法。
【等式5】
更具体地，根据等式5，1024个子载波被划分为16个子信道。相应的子信道由64个子载波组成。可以针对16个子信道从具有最小子载波索引的子信道(即，最低子信道)开始乘以序列{+1，-1，-1，-1，+1，-1，-1，-1，+1，-1，-1，-1，+1，-1，-1，-1}。
可以如下表示等式5。1024个子载波被划分为8个子群。第一子群通过乘以+1而进行相位旋转，第二子群通过乘以-1而进行相位旋转，第三子群通过乘以+1而进行相位旋转，第四子群通过乘以-1而进行相位旋转，第五子群通过乘以+1而进行相位旋转，第六子群通过乘以-1而进行相位旋转，第七子群通过乘以+1而进行相位旋转，并且第八子群通过乘以-1而进行相位旋转。
构成HEW-STF和HEW-LTF的序列如下。
HEW-STF＝{HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HTS-58，58}，
HEW-LTF＝{LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，1，-1，1，-1，0，0，0，1，-1，-1，1，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，1，-1，1，-1，0，0，0，1，-1，-1，1，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，1，-1，1，-1，0，0，0，1，-1，-1，1，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright，1，-1，1，-1，0，0，0，1，-1，-1，1，LTFleft，1，LTFright，-1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，-1，LTFleft，1，LTFright}，
在此，
LTFleft＝{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}，
LTFright＝{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}
可以增加FFT尺寸以提高PPDU传输效率。为了提供与传统STA的兼容性，首先发送使用与传统PPDU相同的FFT尺寸的第一部分(STF、LTF、L-SIG和HEW-SIGA)，并且随后发送使用较大FFT尺寸的第二部分(HEW-STF、HEW-LTF、HEW-SIGB和PSDU)。
为了减少发送机STA的PAPR，第一部分和第二部分在频域中使用不同的相位旋转。这意味着第一部分中的子载波的相位旋转不同于第二部分中的子载波的相位旋转。
图8示出了根据本发明另一实施例的PPDU格式。
由于在发送L-STF、L-LTF、L-SIG和HEW-SIGA之后每单位频率的OFDM子载波的数量增加，所以可能需要处理时间来处理具有较大FFT尺寸的数据。处理时间可以称为HEW过渡间隙。
在实施例中，可以通过定义后面是HEW-STF的短帧间间距(SIFS)来实施HEW过渡间隙。SIFS可以位于HEW-SIGA和HEW-STF之间。SIFS可以位于HEW-SIGB和HEW-STF之间。
在另一个实施例中，可以以再次发送HEW-STF的方式来实施HEW过渡间隙。HEW-STF的持续时间可以取决于处理时间或STA的能力而变化。如果需要该处理时间，则HEW-STF的持续时间可以变为两倍。
现在，根据本发明的实施例，描述信道接入机制。提出了调整空闲信道评估(CCA)灵敏度水平。
基本服务集(BSS)可以包括成功地与AP同步的一组STA。基本服务集标识符(BSSID)是对应BSS的48位标识符。重叠基本服务集(OBSS)可以是在与STA的BSS相同信道上操作的BSS。OBSS是与STA的BSS不同的BSS的一个示例。
当STA执行信道接入机制时，首先确定20MHz主要信道的信道状态是空闲还是忙碌。如果信道状态是空闲的，则在经历了分布式帧间间距(DIFS)之后直接地发送帧。否则，如果信道状态是忙碌的，则在执行回退程序之后发送帧。
在回退程序中，STA选择在0至竞争窗口(CW)之间的范围内的任何随机数并将该数设置为回退计时器。如果信道在回退时隙期间是空闲的，则回退计时器被递减1。当回退计时器达到0时，STA发送该帧。
在信道接入机制中，利用PHY-CCA.indication原语作为用于确定信道状态是空闲还是忙碌的手段。当信道状态在物理层(PHY)实体中为空闲或忙碌时，PHY-CCA.indication原语被调出，并且状态信息被从PHY实体递送到MAC实体。
根据IEEE P802.11-REVmc/D2.0的7.3.5.12小节，如下描述PHY-CCA.indication。
7.3.5.12PHY-CCA.indication
7.3.5.12.1功能
此原语是PHY给介质的当前状态的本地MAC实体的指示，并且当IPI报告
被开启时提供观察到的IPI值。
7.3.5.12.2服务原语的语义
该原语提供以下参数：
STATE参数可以是两个值：BUSY或IDLE中的一个。如果由PHY进行的信道评估确定信道不可用，则该参数值为BUSY(忙碌)。否则，该参数的值为IDLE(空闲)。如果dot11RadioMeasurementActivated为真，并且如果由IPI-STATE参数开启了IPI报告，则IPI-REPORT参数存在。IPI-REPORT参数在一定时间间隔内提供一组IPI值。该组IPI值可以被MAC子层用于无线电测量目的。该组IPI值是自从最近的PHYTXEND.confirm、PHY-RXEND.indication、PHY-CCARESET.confirm或PHY-CCA.indication原语(最近发生的任何一个)的生成以来由PHY实体观察到的最近值。
当STATE为IDLE时或者当对于在操作中的该PHY类型而言由单个信道确定CCA时，信道列表参数不存在。否则，其承载指示信道忙碌的集合。由HEW STA生成的PHY-CCA.indication原语中的信道列表参数包含至多单个元素。信道列表参数元素定义此集合的成员。
在PHY-CCA.indication原语中，在以下条件下信道状态被确定为忙碌。
【表2】
在上述表格中，当调整参数Δ是正数时，这意味着用于确定接收HEW PPDU的HEWSTA的信道状态是空闲还是忙碌的阈值值大于用于在接收到常规传统PPDU(即，非HT/HT/VHT PPDU)时确定这一点的阈值值。亦即，可以将用于关于从其它BSS(即OBSS AP/STA)接收到的帧确定信道状态忙碌的阈值值设置成大于用于同一BSS的阈值值。较大的阈值值可以导致对应OBSS传输的服务覆盖范围减小。
为了配置其中BSS的服务覆盖范围减小的小BSS，可以将调整参数Δ设置成大于或等于3的值。
为了同样地调整CCA灵敏度水平，由于可以从各种各样的BSS接收到帧，所以需要一种能够识别接收帧的BSS的方法。亦即，需要识别当前接收帧是由属于不同BSS的STA(即OBSS AP/STA)还是属于同一BSS的STA发送的。例如，这是因为通过增加CCA灵敏度水平而将信道状态确定为空闲的该确定最后可以导致冲突，并且因此可以引起吞吐量性能的劣化，如果当前接收帧由属于同一BSS的不同STA发送到AP或者由AP发送到属于同一BSS的不同STA的话。
增加CCA灵敏度具有通过进行频繁的同时传输并使用对从OBSS AP/STA引起的干扰具有高容忍度的调制编码方案(MCS)来改善吞吐量性能的目的。
STA通过与AP建立连接而变成用于AP的BSS的成员。STA可以从AP接收关于BSSID的信息。为了执行CCA，STA可以调整其CCA灵敏度水平。如果接收到的PPDU是从相同BSS的STA发送的，则可以将CCA灵敏度水平设置成用于确定接收到的PPDU的信道状态是空闲还是忙碌的第一阈值。如果接收到的PPDU是从不同的BSS的STA发送的，则可以将CCA灵敏度水平设置成用于确定接收到的PPDU的信道状态是空闲还是忙碌的第二阈值。第二阈值不同于第一阈值。第二阈值可以大于第一阈值。第二阈值可以为3dBm或大于第一阈值。执行该功能的任何站可以被称为接入站。
当STA未能识别到当前接收帧是由属于不同BSS的STA还是属于同一BSS的STA发送(例如，PHY报头错误和非HT或HT PPDU接收)时，可以将CCA灵敏度水平设置成用于确定接收到的PPDU的信道状态是空闲还是忙碌的第一阈值。
本发明的实施例提出了定义COLOR(色码)字段以识别BSS。COLOR字段被用于识别BSS，并且其位数小于BSSID的位数。例如，BSSID可以是48位，而COLOR位可以是3位。BSSID具有与MAC地址相同的格式，而COLOR字段是由AP预先报告给STA的任何值。
图9示出了根据本发明的实施例的HEW PPDU格式。
指示COLOR值的COLOR字段可以被包括在HEW-SIGA中。为了报告COLOR字段是否存在，HEW-SIGA还可以包括COLOR指示字段。例如，如果COLOR指示字段被设置成0，则其指示在HEW-SIGA中存在COLOR字段。如果COLOR指示字段被设置成1，则其指示在HEW-SIGA中不存在COLOR字段。
COLOR值可以由AP分配给每个STA。可以将关于分配的COLOR值的信息包括在信标帧、探测响应帧以及关联响应帧中。
可以利用群组ID和部分AID作为指示COLOR位的方法：
【表3】
其中，XOR是逐位异或运算，mod X指示X取模运算，dec(A[b:c])是到十进制运算符的计算，其中b被以20缩放，并且c以2c-b。
关联标识符(AID)表示由AP在关联期间分配的16位标识符。部分AID是非唯一9位STA标识符，并且是从AID获得的。
当STA向AP发送帧时，群组ID具有9的值且部分AID具有BSSID[39:47]的值。在这样做时，关于寻址到AP的帧，可以识别该帧是从属于同一BSS的STA还是属于不同BSS的STA发送的。因此，在上行链路帧的情况下，可以代表COLOR位而再使用部分AID。
在由AP发送到STA的帧的情况下，群组ID是63，并且可以如下确定部分AID。
【等式6】
(dec(AID[0：8])+dec(BSSID[44：47]XOR BSSID[40：43])×25)mod 29.
部分AID具有1至511之间的值。在这种情况下，不可能识别对应帧是由属于同一BSS的AP还是属于不同BSS的AP发送。
因此，在下行链路单播帧的情况下，不能将部分AID再用于COLOR位，并且因此HEW-SIGA需要具有COLOR字段。
如果HEW AP偶然听到具有在1至511的范围内的群组ID 63和部分AID的值的帧，则HEW AP可以确认该帧是由OBSS AP发送到不同OBSS STA的还是该帧是在属于同一BSS的STA之间直接地发送的。换言之，如果HEW STA偶然听到具有在0至511的范围内的群组ID 63和部分AID的帧，则HEW STA不能知道该帧是由属于同一BSS的AP还是由OBSS AP发送。然而，如果已知在BSS中向其建立了直接通信(例如，直接链路设立(DLS)或隧道直接链路设立(TDLS))的STA且如果接收帧的部分AID与被向其建立直接通信的对端STA的部分AID不同，则HEW AP可以确认帧是从OBSS STA发送的。另外，在这种情况下，可以通过增加CCA灵敏度水平来继续信道接入机制。
然而，如果接收帧的部分AID与对端STA的部分AID相同，则HEW AP可以遵循如下两个程序中的一个。
首先，如果通过增加CCA灵敏度水平来继续信道接入机制但回退计时器到期，则HEW AP可以向除具有接收帧的部分AID的STA之外的另一STA发送帧。
其次，信道接入机制可以被推迟直至预期直接通信完成为止。
可以通过信标帧、探测响应帧以及(再)关联响应帧将BSS的COLOR值递送到HEWSTA。替换地，HEW STA可能偶然听到属于BSS的任何帧，并且可以从偶然听到的帧提取COLOR值。如果STA知道BSS的COLOR值，STA可以设定HEW-SIGA中的COLOR值以便使帧被发送到属于BSS的另一STA。
可以利用部分AID的最低有效位(LSB)3位或其最高有效位(MSB)3位作为COLOR值。在这种情况下，作为用于传统STA的一个实施例，例如，当HEW AP向VHT STA发送帧时，HEWAP可以以如等式6中所示的相同方式来计算部分AID。
HEW AP可以分配STA的AID，使得LSB 3位或MSB 3位具有相同的COLOR值。AP可以发送具有被设置成0的COLOR字段和COLOR指示字段的PPDU1。AP可以向VHT STA发送具有被设置成1的COLOR指示字段的PPDU2。偶然听到PPDU2的HEW STA不从PPDU 2获取任何COLOR信息。这是因为AP可以在不考虑COLOR值的情况下以常规方式分配传统STA的AID。
在由AP发送到所有STA的广播/多播帧的情况下，群组ID被设置成63且部分AID被设置成0。由于群组ID和部分AID具有相同的值(无论BSS如何)，所以不可能识别都帧是从属于同一BSS的AP还是OBSS AP发送的。因此，在下行链路广播/多播帧的情况下，不能将部分AID与COLOR位再一起使用，并且因此HEW-SIGA需要具有COLOR 3位。
然而，这可以局限于HEW STA。如果HEW AP偶然听到具有群组ID 63和部分AID 0的帧，则可以确认帧是从OBSS AP发送的。换言之，如果HEW STA偶然听到具有群组ID 63和部分AID 0的帧，则HEW STA不能知道帧是从属于同一BSS的AP还是OBSS AP发送的。然而，HEWAP可以确定这一点，并且因此可以通过增加CCA灵敏度水平来继续信道接入机制。
当知道当前接收帧是从不同BSS(即OBSS AP/STA)发送的时，HEW AP可以将此类事实报告给其HEW STA。为此，HEW AP可以向属于HEW AP的BSS的HEW STA发送OBSS通告控制帧。
以下表格示出了OBSS通告控制帧的格式。字段名和位数仅仅用于示例性目的。
【表4】
帧控制 持续时间 RA TA(BSSID) FCS
2八位位组 2八位位组 2八位位组 2八位位组 2八位位组
可以将持续时间字段设置成通过从对应OBSS传输的传输时间减去在HEW AP认识到OBSS传输之后在信道接入过程中消耗的延迟时间而获得的值。
可以将RA字段设置成广播MAC地址或单独STAMAC地址。如果对应OBSS传输被报告给特定STA以便通过增加CCA灵敏度水平来继续信道接入机制，则可以将特定STA的MAC地址包括在RA字段中。否则，如果对应OBSS传输被报告给属于BSS的所有STA以便通过增加CCA灵敏度水平来继续信道接入机制，则可以将广播MAC地址包括在RA字段中。
可以将TA字段设置成HEW AP的BSSID以用于发送OBSS通告控制帧。
当HEW STA接收到OBSS通告控制帧时，HEW STA可以通过使用TA字段来确定OBSS通告控制帧是否是由与HEW STA相关联的HEW AP发送的。如果TA字段中的BSSID与HEW STA的BSSID相同，则HEW STA可以通过在持续时间字段所指示的间隔期间增加CCA灵敏度水平来继续执行信道接入机制，如果RA字段与HEW STA的MAC地址或广播MAC地址匹配的话。
如果AP发送MU-MIMO帧，则群组ID具有在1至62范围内的值。这意味着MU-MIMO帧不包括部分AID字段。由于群组ID可以被设置成任何值(无论BSS如何)，所以群组ID不能用来识别对应帧是由属于同一BSS的AP还是OBSS AP发送的。因此，在MU-MIMO帧的情况下，HEW-SIG-A需要具有COLOR 3位。
如果HEW AP偶然听到具有在1至62范围内的群组ID值的帧，则HEW AP可以确认MU-MIMO帧是从OBSS AP发送的。由于HEW AP可以确定接收帧是从同一BSS还是不同BSS发送的，所以HEW AP可以通过增加CCA灵敏度水平来执行信道接入机制。
如果用于HEW-SIG-A字段的位不足以定义3位COLOR字段，则可以将12位NSTS字段的一部分设置成3位COLOR字段。NSTS字段指示被发送到多达4个STA中的每一个的空时流的数目。针对每个STA，3个位指示0个空时流、1个空时流、2个空时流、3个控制流以及4个控制流。然而，为了定义COLOR字段，MU-MIMO帧的目的地STA的数目可局限于达到3个，并且随后，可以使用NSTS字段的最后3位作为COLOR字段。COLOR指示字段可以指示COLOR字段在HEW-SIG-A字段中是否存在。当VHT AP向VHT STA发送MU-MIMO帧时，COLOR指示字段值被设置成1，并且因此偶然听到MU-MIMO帧的HEW STA不从MU-MIMO帧的NSTS字段获取任何COLOR信息。这是因为对应于传统AP的VHT AP在不考虑COLOR值的情况下以常规方式向STA分配群组ID和NSTS。
图10是根据本发明实施例的STA的框图。
STA可以包括处理器21、存储器22和射频(RF)模块23。
处理器21实施根据本发明实施例的STA的操作。处理器21可以根据本发明的实施例生成PPDU，并且可以命令RF模块23发送该PPDU。存储器22存储用于处理器21的操作的指令。存储的指令可以由处理器21执行并且可以被实施以执行STA的上述操作。RF模块23发送和接收无线电信号。
处理器可以包括专用集成电路(ASIC)、其他芯片组、逻辑电路和/或数据处理器。存储器可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、存储卡、存储介质和/或其他存储装置。RF单元可以包括用于处理无线电信号的基带电路。当在软件中实施上述实施例时，可以使用执行上述功能的模块(过程或功能)来实施上述方案。该模块可以被存储在存储器中并由处理器执行。存储器可以被布置到处理器内部或外部，并使用各种已知的手段连接到处理器。
在上述示例性系统中，虽然已经基于使用一系列步骤或块的流程图描述了所述方法，但是本发明不限于该步骤的序列，并且一些步骤可以以与其余步骤不同的序列来执行或者可以与其余步骤同时执行。此外，本领域中的那些技术人员将理解的是，在流程图中示出的步骤不是排他性的，而是可以包括其他步骤，或者在不影响本发明的范围的情况下可以删除流程图中的一个或多个步骤。

Claims (14)

1.一种用于在无线局域网中接入信道的方法，所述方法包括：
由接入站接收信道中的物理层协议数据单元(PPDU)；
由所述接入站基于针对接收到的PPDU而设置的基本服务来确定空闲信道评估(CCA)灵敏度水平；并且
由所述接入站基于确定出的CCA灵敏度水平来确定所述信道是空闲还是忙碌。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，确定所述CCA敏感度水平包括：
如果由属于所述接入站的BSS的第一站来发送所述接收到的PPDU，则将所述CCA灵敏度水平确定为第一阈值，并且
如果由不属于所述接入站的BSS的第二站来发送所述接收到的PPDU，则将所述CCA灵敏度水平确定为第二阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PPDU包括识别用于所述PPDU的BSS的色码值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述PPDU包括信号字段和数据字段，
其中，使用第一快速傅立叶变换(FFT)尺寸而生成所述信号字段，并且其中使用不同于所述第一FFT尺寸的第二FFT尺寸而生成所述数据字段。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述信号字段包括指示了所述色码值的色码字段。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述信号字段还包括指示出所述色码字段存在于所述信号字段中的色码指示字段。
8.一种被配置为用于无线局域网中的带宽信令的装置，所述装置包括：
射频模块，其被配置为发送和接收无线电信号；以及
处理器，其与所述射频模块可操作地耦合，并且被配置为：
命令所述射频模块接收信道中的物理层协议数据单元(PPDU)；
基于针对接收到的PPDU而设置的基本服务来确定空闲信道评估(CCA)灵敏度水平；并且
基于确定出的CCA灵敏度水平来确定所述信道是空闲还是忙碌。
9.根据权利要求8所述的装置，
其中，所述处理器被配置为通过以下操作来确定所述CCA灵敏度水平：
如果由属于所述接入站的BSS的第一站来发送所述接收到的PPDU，则将所述CCA灵敏度水平确定为第一阈值，并且
如果由不属于所述接入站的BSS的第二站来发送所述接收到的PPDU，则将所述CCA灵敏度水平确定为第二阈值。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述PPDU包括识别用于所述PPDU的BSS的色码值。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述PPDU包括信号字段和数据字段，
其中，使用第一快速傅立叶变换(FFT)尺寸而生成所述信号字段，并且其中使用不同于所述第一FFT尺寸的第二FFT尺寸而生成所述数据字段。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述信号字段包括指示了所述色码值的色码字段。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述信号字段还包括指示出所述色码字段存在于所述信号字段中的色码指示字段。
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