CN107113712A - 机会主义双频带中继 - Google Patents
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Abstract
一种使数据在接入点(AP)和目标站(STA)之间进行中继的方法。AP至少部分地基于目标STA的介质使用效率来识别目标STA。此外,AP还向目标STA发送中继选择触发,以使目标STA向一组候选STA广播中继选择请求。该中继选择请求包括与AP和目标STA之间的直接链路有关的度量集合。随后,AP从该组候选STA中的一个或多个候选STA接收至少部分地基于该度量集合的一个或多个中继选择响应,至少部分地基于所述一个或多个中继选择响应,从该组候选STA中选择中继STA。
Description
技术领域
概括地说,本发明实施例涉及无线网络,而更具体地说,涉及提高网络中的设备之间的通信的吞吐量。
背景技术
无线局域网(WLAN)可以通过一个或多个接入点(AP)来形成,这些AP提供与多个客户端设备或者站(STA)的无线通信信道或者链路。每一个AP可以对应于一个基本服务集(BSS),定期地广播信标帧,以使位于该AP的无线范围之内的任何STA都能够建立和/或维持与WLAN的通信链路。一旦建立了连接,STA和AP就可以交换数据(例如,使用IEEE 802.11标准所规定的一种或多种协议)。
AP可以服务无线网络中的多个STA。但是,与位于网络边缘(例如,与AP最远)的STA的通信可能由于链路质量差和/或介质干扰而是低效的。例如,介质使用(MU)效率可以通过分组差错率(PER)小于10%的最高可实现的调制和编码方案(MCS)来表征。具体而言,位于网络边缘的STA(例如,“边缘STA”)的MU效率可能远低于靠近AP的STA的MU效率。这种介质低效可能导致边缘STA处的更低的吞吐量。换言之,对于给定的介质使用(例如,AP发送数据所花费的时间百分比)而言,边缘STA的吞吐量将小于靠近AP的STA的吞吐量。
发明内容
提供本概括部分以便用简化的形式介绍将在下面的具体实施方式中进行进一步描述的概念选择。本概括部分并不是旨在标识本发明的关键特征或本质特征,也不是用于限制本发明的保护范围。
公开了一种使数据在计算设备和目标站(STA)之间进行中继的方法。该计算设备至少部分地基于目标STA的介质使用效率,识别目标STA。此外,计算设备还向目标STA发送中继选择触发,以使目标STA向一组候选STA广播中继选择请求。该中继选择请求包括与该计算设备和目标STA之间的直接链路有关的度量集合。随后,计算设备从该组的候选STA接收至少部分地基于所述度量集合的一个或多个中继选择响应,并至少部分地基于所述一个或多个中继选择响应,从该组的候选STA中选择中继STA。
计算设备可以将目标STA识别成在网络中的多个STA之中具有最低介质使用效率的STA。对于一些实施例而言,所述度量集合可以包括下面中的至少一个:直接链路的吞吐量或者与该计算设备相关联的接收信号强度指示(RSSI)值,如目标STA所测量的。在其它实施例中,该度量集合还可以包括下面中的至少一个:直接链路支持的调制编码方案(MCS)、直接链路的有效吞吐量、或者直接链路中的目标STA的介质使用率。
所述中继选择请求可以使得所述组候选STA中的每一个候选STA至少部分地基于该候选STA是否能够通过对该计算设备和目标STA之间的数据进行中继,提高直接链路的吞吐量,来选择性地发送所述一个或多个中继选择响应中的相应一个。具体而言,所述中继选择请求可以使得每一个候选STA确定该候选STA和所述计算设备之间的第一中继链路的估计吞吐量,确定该候选STA和目标STA之间的第二中继链路的估计吞吐量。对于一些实施例而言,第二中继链路的信道或者频带可以与第一中继链路的信道或者频带不同。随后,如果所估计的第一中继链路的吞吐量相对于直接链路的吞吐量提高至少第一门限增益,估计的第二中继链路的吞吐量相对于直接链路的吞吐量提高至少第二门限增益,则各个候选STA可以发送相应的中继选择响应。
对于一些实施例而言,所述相应的中继选择响应可以包括:所估计的第一中继链路的吞吐量和所估计的第二中继链路的吞吐量。在其它实施例中,所述相应的中继选择响应还可以包括下面中的至少一个:第二中继链路的信道或者频率、第一中继链路支持的MCS、第一中继链路的有效吞吐量、或者与计算设备相关联的RSSI值,如候选STA所测量的。计算设备可以通过以下方式来选择中继STA:首先至少部分地基于每一个中继选择响应中包括的所估计的第一中继链路的吞吐量和所估计的第二中继链路的吞吐量,确定与所述一个或多个中继选择响应中的每一个相关联的组合吞吐量增益。随后,计算设备可以将与最高的组合吞吐量增益相关联的候选STA,选择成中继STA。
通过允许计算设备(例如,AP)选择目标STA和中继STA,本文所公开的操作的方法可以显著地提高网络的整体负荷。具体而言,AP可以最适合于识别具有最低介质使用效率的目标STA,以及用于优化针对该目标STA的吞吐量的特定中继STA。此外,本文的实施例可以使用目标STA(和/或中继STA)上的多个收发机,来实现同时的与AP的(带内)通信和与中继STA(和/或目标STA)的(带外)通信。
附图说明
通过示例的方式来描绘示例性实施例,这些示例性实施例并不旨在受到附图中各图的限制,其中:
图1示出了可以在其中实现示例性实施例的WLAN系统的框图。
图2是根据一些实施例,示出一种机会主义中继选择操作的示例性时序图。
图3A-3D是根据一些实施例,示出各种中继链路配置的示例性时序图。
图4根据一些实施例,示出了一种接入点(AP)的框图。
图5根据一些实施例,示出了一种无线站(STA)的框图。
图6根据一些实施例,示出了用于描述机会主义中继选择操作的说明性流程图。
图7示出了用于描述图6的机会主义中继选择操作的更详细实施例的说明性流程图。
图8是根据其它实施例,示出机会主义中继选择操作的示例性时序图。
图9根据其它实施例,示出了一种无线STA的框图。
图10根据其它实施例,示出了用于描述机会主义中继选择操作的说明性流程图。
图11示出了用于描述图10的机会主义中继选择操作的更详细实施例的说明性流程图。
具体实施方式
为了简单起见,下面在具备Wi-Fi能力的设备之间交换数据的背景下,描述本文所给出的实施例。应当理解的是,本文所给出的实施例可等同地适用于使用其它各种无线标准或协议的信号进行的数据交换。如本文所使用的,术语“WLAN”和“Wi-Fi”可以包括通过以下标准所管理的通信:IEEE 802.11标准系列、(蓝牙)、HiperLAN(一个无线标准集,可与IEEE 802.11标准相比较,主要在欧洲使用)、以及具有相对较短无线传播范围的其它技术。此外,虽然本文围绕在无线设备之间交换帧来进行描述,但本文所给出的实施例也可应用于无线设备之间的任何数据单元、分组和/或帧的交换。因此,术语“帧”可以包括任何帧、分组或者数据单元,例如,协议数据单元(PDU)、MAC协议数据单元(MPDU)和物理层会聚过程协议数据单元(PPDU)。如本文所使用的,术语“带内”指代接入点在其上操作(例如,广播信标和/或与客户端站进行通信)的信道和/或频率。此外,术语“带内信道”和“带内链路”可以在本文互换地使用。类似地,术语“带外”指代不同于接入点所操作的信道的任何信道和/或频率。此外,术语“带外信道”和“带外链路”也可以在本文互换地使用。
在下文描述中,为了对本公开内容有一个透彻理解,对诸如特定部件、电路和处理的示例之类的众多特定细节进行了描述。如本文所使用的术语“耦合”意味着直接连接或者通过一个或多个中间部件或电路进行连接。此外,在下文描述中,为了说明起见,为了对本文所给出的实施例有一个透彻理解,阐述了特定的命名法。但是,对于本领域普通技术人员来说显而易见的是,可以在不需这些特定细节的情况下实现本文所给出的实施例。在其它实例中,以框图形式示出了公知的电路和设备,以避免对本公开内容造成模糊。本文所给出的实施例不应被解释为限于本文所描述的特定示例,而是将所附权利要求书所界定的所有实施例都包括在其保护范围之内。
图1示出了可以在其中实现本文所给出的实施例的WLAN系统100的框图。将该系统示出为包括多个无线站STA1-STA6、无线接入点(AP)110和无线局域网(WLAN)120。WLAN 120可以“位于”相应的频带(例如,2.4GHz频带或者5GHz频带)的特定无线信道(例如,“带内”信道)上,可以通过通常称为其SSID的网络名称来标识。具体而言,无线设备可以基于服务集标识符(SSID)来识别和连接到WLAN 120(具体而言,连接到AP 110),并可以随后经由带内信道,与网络上的其它设备(例如,当其连接到WLAN 120时)进行通信。
无线站STA1-STA6可以是任何适当的具备Wi-Fi能力的无线设备,例如,其包括蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、平板设备、膝上型计算机等等。对于至少一些实施例而言,站STA1-STA6可以包括至少一个收发机、一个或多个处理资源(例如,处理器和/或ASIC)、一个或多个存储器资源和电源(例如,电池)。存储器资源可以包括非临时性计算机可读介质(例如,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等等之类的一个或多个非易失性存储器单元),其存储用于执行下面参照图7、10和图11所描述的操作的指令。
AP 110可以是允许一个或多个无线设备使用Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、WiGig或者任何其它适当的无线通信协议,连接到网络(例如,LAN、WAN、MAN和/或互联网)的任何适当设备。对于至少一个实施例而言,AP 110可以包括至少一个收发机、网络接口、一个或多个处理资源和一个或多个存储器资源。存储器资源可以包括非临时性计算机可读介质(例如,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等等之类的一个或多个非易失性存储器单元),其存储用于执行下面参照图6和图7所描述的操作的指令。
AP 110可以定期地广播信标帧,以使位于无线范围之内的任何STA都能够与WLAN120建立和/或维持通信链路。具体而言,AP 110可以基于目标信标传输时间(TBTT)调度,按照定期的“信标时间间隔”来广播信标帧。此外,STA还可以通过向AP 110发送探测请求来发起与AP 110的连接,其中AP 110使用探测响应进行响应。该信标帧和探测响应可以包括用于将STA与AP 110进行关联的信息(例如,SSID、支持的数据速率、能力等等)。一旦连接到WLAN 120,则STA可以在带内信道上,直接与AP 110进行通信(例如,经由直接链路)。对于一些实施例而言,AP 110可以检测与连接到WLAN 120的STA中的任何一个的“较差质量”直接链路。具体而言,AP 110可以基于介质使用效率,确定与特定的STA的直接链路的质量,其中该介质使用效率归因于位于该链路的另一端处的STA。可以将介质使用(MU)规定成:AP 110向特定的STA发送数据所花费的时间,相对于向网络中的所有STA发送数据所花费的总时间的百分比。因此,如果针对一个STA的MU超过MU门限,则该STA可以具有“低”MU效率。对于给定的MU而言,低MU效率可能导致相应的STA处的吞吐量的下降。因此,在检测到具有较差的链路质量的STA(例如,其指定成“目标STA”)时,AP 110可以配置和/或使WLAN 120上的另一个STA(例如,其指定成“中继STA”),对AP 110和目标STA之间的数据进行中继。
例如,AP 110可以检测到STA1由于其位于WLAN 120边缘的位置(例如,与AP 110最远)而具有较低的MU效率。此外,AP 110还可以将STA2识别成潜在的中继STA,其可以用于提高AP 110和STA1之间的通信。具体而言,跨度AP 110和STA2之间的第一中继链路(RL1)和STA2和STA1之间的第二中继链路(RL2)的通信的整体吞吐量,比AP 110和STA1之间的直接链路的吞吐量更大。对于一些实施例而言,第一中继链路RL1可以与带内信道一致,第二中继链路RL2可以与带外信道一致(例如,使得数据在STA1和STA2之间的中继不会干扰WLAN120上的其它通信)。因此,AP 110可以通过使STA2充当为中继设备,随后使与STA1交换的数据路由通过STA2,来提高与STA1的通信(例如,因此的吞吐量)。
图2是根据一些实施例,示出一种机会主义中继选择操作200的示例性时序图。例如,参见图1,AP 110可以在检测到(例如,WLAN 120的)总网络负荷超过门限水平时,发起中继选择操作200(例如,在时间t0)。随后,AP 110可以识别WLAN 120上具有较低的MU效率的STA(例如,目标STA)。如上所述,如果一个STA所对应的MU超过门限百分比,则该STA可以具有“较低的”MU效率。替代地和/或另外地,MU效率可以通过在维持至少门限PER(例如,小于10%)时,能够用于AP 110和相应的STA之间的通信的最高可实现的调制和编码方案(MCS)来表征。因此,如果用于STA的最高可实现MCS低于门限MCS,则该STA可以具有“较低的”MU效率。另外,如果在所有的MCS之中,AP 110和STA之间的直接链路的最大有效吞吐量(例如,其规定成MCS*(1-PER))低于门限最大有效吞吐量,则该STA可以具有“较低的”MU效率。对于一些实施例而言,AP 110可以将目标STA识别成网络(例如,WLAN 120)中的所述多个STA(例如,STA1-STA6)之中,具有最低MU效率的STA。因此,在识别目标STA之后,AP 110可以检测用于减少网络负荷和/或提高与目标STA的通信的吞吐量的机会(通过将去往和来自目标STA的通信,路由通过充当中继设备的另一个STA)。
在时间t0,AP 110将STA1识别成WLAN 120上的多个STA(例如,STA1-STA6)之中,具有较低(或者最低)MU效率,故可以将STA1指定成目标STA。因此,AP 110可以向STA1发送中继选择(R_Sel)触发帧(例如,在时间t0),以开始中继选择过程200。该R_Sel触发可以包括关于AP 110和目标STA(例如,STA1)之间的直接链路的信息(例如,一个或多个度量)。例如,该信息可以包括:该直接链路中的最高可实现MCS(例如,在门限PER之内)、该直接链路的最大有效吞吐量、和/或可归因于目标STA的MU。如下面所进一步详细描述的,该信息可以用于防止“无资格的”STA参与该中继选择过程。对于一些实施例而言,可以在新的动作帧中发送R_Sel触发信息(例如,作为特定于供应商的信息元素)。
R_Sel触发帧使得STA1在时间t1,向网络中的一个或多个其它STA发送(例如,广播)R_Sel请求帧。具体而言,该R_Sel请求帧可以用于恳求WLAN120上的其它STA(例如,“候选STA”)潜在地服务成AP 110和STA1之间的中继设备。该R_Sel请求帧可以包括关于AP 110和STA1之间的直接链路的信息(例如,一个或多个度量)。例如,该R_Sel请求帧可以包含来自于从AP 110向STA1发送的R_Sel触发帧的信息,其包括:该直接链路中的最高可实现MCS(例如,在门限PER之内)、该直接链路的最大有效吞吐量、和/或可归因于目标STA的MU。
对于一些实施例而言,该R_Sel请求帧可以包含关于该直接链路的另外信息,如STA1所测量的。该另外信息可以包括:如STA1所测量的用于AP 110的接收信号强度指示(RSSI)值和/或如STA1所测量的该直接链路的吞吐量。例如,候选STA可以使用下式来估计该直接链路(DL)的吞吐量:
Thrp[DL]=MCSD*(1-PER)*MUD (1)
其中,MCSD是在维持至少门限PER(例如,小于10%)时,使有效吞吐量最大化(例如,max[MCS*(1-PER)])的MCS或者该直接链路中的最高可实现MCS,MUD表示可归因于目标STA的该AP的介质使用的百分比。
对于一些实施例而言,R_Sel请求帧还可以包括关于每一个候选带外信道(例如,其将用于第二中继链路)的介质负荷的信息,如STA1所测量的。如下面所进一步详细描述的,候选STA可以使用该信息来选择用于与STA建立中继链路的带外信道。
一组候选STA接收该R_Sel请求帧,并判断它们是否有资格充当为AP 110和STA1之间的中继(例如,在时间t2)。该组候选STA可以包括WLAN 120上的位于STA1附近,和/或能够接收该R_Sel请求帧的任何STA(例如,STA2-STA6)。对于一些实施例而言,AP 110可以激励合格的STA通过以下方式来响应该R_Sel请求帧:向中继STA分配另外的资源(例如,诸如更长的发射机会、更频繁的发射机会和/或空间资源)和/或接入机会(例如,诸如更积极的增强型分布式信道接入(EDCA)设置和/或保证的服务质量(QoS))。例如,AP 110可以在信标和/或探测响应帧中,广播EDCA设置、最小资源分配和/或最小保证QoS(例如,吞吐量或者平均分组时延)。
在一些实例中,网络上的一个或多个STA可能不能够接收R_Sel请求帧,即使它们位于STA1的通信范围之内。例如,潜在的候选STA可以处于低功率(例如,“休眠”)模式,和/或可以过滤掉不是专门寻址到该STA的帧(例如,诸如广播帧)。因此,对于一些实施例而言,AP 110可以帮助确保潜在的候选STA能够从STA1接收R_Sel请求帧。例如,AP 110可以首先在向WLAN 120上的所有STA(例如,STA1-STA6)广播的信标帧中断言消息指示符。该消息指示符可以指示STA保持苏醒,监听来自AP 110的另外消息。随后,AP 110可以向目标STA(例如,STA1)和任何候选STA(例如,STA2-STA6)广播和/或多播R_Sel触发帧(例如,在时间t0)。具体而言,该R_Sel触发帧可以指示候选STA保持苏醒,监听来自STA1的R_Sel请求帧。替代地和/或另外地,AP 110可以向候选STA广播单独的“保持苏醒”帧(例如,在向STA1发送R_Sel触发帧之前或者之后),指示候选STA保持苏醒,监听来自STA1的R_Sel请求帧。
在接收到R_Sel请求帧之后,每一个候选STA分析该R_Sel请求帧中包括的信息,以判断该STA是否有资格充当为AP 110和STA1之间的中继。例如,如果在充当为中继时,满足以下条件,则候选STA可以是“有资格的”:(1)在AP 110和该候选STA之间的第一中继链路中存在足够的吞吐量增益(例如,第一中继链路的吞吐量比直接链路的吞吐量更大某个门限数量);(2)在该候选STA和STA1之间的第二中继链路中存在足够的吞吐量增益(例如,第二中继链路的吞吐量比直接链路的吞吐量更大某个门限数量);以及(3)该候选STA具有足够的电池寿命(例如,在候选STA的电池上存储有足够的电量,以保持可操作门限时间量)。例如,候选STA可以从接收的R_Sel请求帧中,获得直接链路(DL)的吞吐量。
此外,候选STA还可以将第一中继链路(RL1)的吞吐量估计成:
Thrp[RL1]=MCSR1*(1-PER)*MUR1 (2)
其中,MCSR1是使有效吞吐量最大化(例如,max[MCS*(1-PER)])的MCS,或者导致至少门限PER(例如,小于10%)的第一中继链路中的最高可实现MCS,MUR1表示可归因于候选STA的该AP的介质使用的百分比(例如,当充当为中继站时)。此外,由于当候选STA充当为中继时,将承担目标STA的介质使用,因此第一中继链路上的介质使用可以等同于直接链路上的介质使用(例如,MUR1=MUD)。例如,可以从R_Sel请求帧中获得直接链路上的介质使用(MUD)。
此外,候选STA可以判断第一中继链路中的吞吐量增益是否相对于直接链路的吞吐量至少具有门限提高。例如,如果所估计的第一中继链路的吞吐量比所估计的直接链路的吞吐量更大至少M倍(例如,Thrp[RL1]>M*Thrp[DL]),则候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。如通过上面的等式所观察的(例如,假定MUR1=MUD),如果第一中继链路的最大有效吞吐量比所估计的直接链路的最大有效吞吐量更大至少M倍(例如,MCSR1*(1-PER)>M*MCSD*(1-PER)),则存在足够的吞吐量增益。对于至少一些实施例而言,可以基于候选STA根据AP所广播的信标帧而测量的RSSI值,来确定第一中继链路的有效吞吐量,可以从R_Sel请求帧中获得直接链路的有效吞吐量。此外,如果第一中继链路中的最高可实现MCS(例如,在门限PER之内)比直接链路中的最高可实现MCS(例如,在门限PER之内)更大至少M倍,则也存在足够的吞吐量增益。对于至少一些实施例而言,可以基于候选STA所测量的RSSI值来确定第一中继链路中的最高可实现MCS,可以从R_Sel请求帧中获得直接链路的最高可实现MCS。
另外,对于一些实施例而言,如果候选STA所测量的AP 110的RSSI值比目标STA(例如,STA1)所测量的AP 110的RSSI值更大,则候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。例如,STA1测量的AP 110的RSSI值(其可以指示直接链路的吞吐量)可以嵌入在R_Sel请求帧中,并在候选STA接收到该R_Sel请求帧时,后续由候选STA获得该RSSI值。具体而言,AP 110的RSSI值可以嵌入在R_Sel请求帧的信息元素中。具体而言,如果候选STA处的RSSI值(RSSIC)比STA1处的RSSI值(RSSIT)更大至少X倍(例如,RSSIC>X*RSSIT),则可以存在足够的吞吐量增益,其中,对X进行选择,使得第一中继链路中的最大有效吞吐量将比直接链路中的最大有效吞吐量更大至少M倍。
候选STA可以将第二中继链路(RL2)的吞吐量估计成:
Thrp[RL2]=MCSR2*(1-PER)*MUR2 (3)
其中,MCSR2是使有效吞吐量最大化(例如,max[MCS*(1-PER)])的MCS,或者导致至少门限PER(例如,小于10%)的第二中继链路中的最高可实现MCS,MUR2是跨度所有候选中继链路(例如,对应于RL2)的最大可用介质使用率。对于一些实施例而言,RL2可以是在与RL1不同的信道和/或频率上。因此,为了确定MUR2,候选STA可以首先确定每一个候选中继(例如,带外和/或带内)信道的可用MU。例如,可以将候选中继信道的可用MU计算成下面中的最小值:1减去如候选STA所测量的该信道上的总负荷(例如,其提供成该信道的最大负荷容量的一部分或者某个百分比);1减去如目标STA所测量的该信道上的总负荷(例如,其可以从R_Sel请求帧中获得)。随后,候选STA可以将每一候选中继信道的可用MU进行比较,以确定所有候选中继信道之中的最大可用MU(例如,MUR2)。
此外,候选STA可以判断第二中继链路中的吞吐量增益是否比直接链路的吞吐量更大至少某个门限。例如,如果所估计的第二中继链路中的吞吐量比所估计的直接链路的吞吐量更大至少N倍(例如,Thrp[RL2]>N*Thrp[DL]),则候选STA可以确定在第二中继链路中存在足够的吞吐量增益。如上所述,可以从R_Sel请求帧中获得直接链路的吞吐量。
在时间t2,每一个有资格的候选STA向AP 110发送R_Sel响应帧。如上所述,如果在候选STA的第一中继链路(例如,AP 110和该候选STA之间的链路)和其第二中继链路(例如,该候选STA和目标STA之间的链路)中存在足够的吞吐量增益,并且该候选STA具有足够的电池寿命来维持一段门限操作时间,则该候选STA可以认为其有资格充当为中继。有资格的STA(例如,图2的示例中的STA2和STA3)可以在不同的时间,例如使用载波监听多路接入(CSMA)控制机制或者任何其它已知的信道接入控制机制,来发送它们相应的R_Sel响应帧。具体而言,STA2在时间t2发送其R_Sel响应帧,STA3在时间t3发送其R_Sel响应帧。WLAN 120上的剩余STA(例如,对应于该示例的STA4-STA6)可能由于它们在网络中的位置,而没有资格充当为中继。例如,剩余的STA可能位于与STA1的通信范围之外(例如,因此不能够接收R_Sel请求帧),或者不能够相对于AP 110和STA1之间的直接链路中的吞吐量进行提高(例如,由于它们与AP 110相比,与STA1更远)。
每一个R_Sel响应帧可以包括关于AP 110和相应的有资格STA之间的第一中继链路的信息(例如,一个或多个度量),以及关于有资格的STA和目标STA(例如,STA1)之间的第二中继链路的信息。例如,关于第一中继链路的信息可以包括:如有资格的STA所测量的AP110的RSSI值、在第一中继链路中的门限PER时的最高可实现MCS、第一中继链路的最大有效吞吐量、和/或所估计的第一中继链路的吞吐量。关于第二中继链路的信息可以包括:用于第二中继链路的信道和/或频带、和/或估计的第二中继链路的吞吐量。
随后,AP 110基于在R_Sel响应帧中提供的信息,选择这些有资格的STA中的一个充当为中继(例如,在时间t4)。对于一些实施例而言,AP 110可以选择使目标STA(例如,STA1)的吞吐量最大化的有资格STA。例如,在中继配置中,整体吞吐量受到第一中继链路或者第二中继链路中的吞吐量的限制(例如,无论哪一个更小)。因此,AP 110可以针对每一个有资格STA,对第一中继链路或者第二中继链路中的吞吐量里的更小者进行比较,选择当充当为中继时能产生最高吞吐量的STA。对于一些实施例而言,中继STA选择还可以取决于与每一个有资格STA相关联的第二中继链路的信道和/或频率。例如,可能期望选择在与带内信道(其用于链接中继STA和AP110)最远和/或最不可能干扰带内信道的带外信道(其用于链接中继STA和目标STA)上,与目标STA进行通信的中继STA。
在选择中继STA之后,AP 110可以在时间t4,向选定的中继STA(例如,对应于图2的示例的STA2)和/或目标STA(例如,STA1)发送中继选择帧。例如,该中继选择帧可以单播给STA2(例如,和/或STA1),或者多播给STA1和STA2二者。对于一些实施例而言,中继选择帧可以指定将用于中继STA和目标STA之间的第二中继链路的信道和/或频率(例如,带外信道)。此外,中继选择帧还可以包括关联和认证信息(例如,用于实现目标STA和中继STA之间的安全通信)。具体而言,STA1和STA2可以使用该认证信息(例如,认证密钥),对通过第二中继链路发送的消息进行加密和/或解密。
在时间t5,中继STA(例如,STA2)和目标STA(例如,STA1)至少部分地基于中继选择帧中包括的信息,来建立第二中继链路(例如,RL2)。例如,STA1和STA2可以使用已知的中继建立过程(例如,如IEEE 802.11规范所规定的)来建立第二中继链路。一旦建立了第二中继链路,则在时间t6,STA2(或STA1)向AP 110发送“启用中继”消息,以确认该中继STA准备好开始对AP 110和目标STA之间的数据进行中继(例如,在时间t7)。
对于一些实施例而言,可以对中继的数据进行加密(例如,使用认证密钥)。例如,AP 110可以向中继STA(例如,STA2)发送旨在针对于目标STA(例如,STA1)的加密数据。可以使用与第一中继链路(例如,带内信道)相关联的第一认证密钥,对该数据进行加密。中继STA可以使用第一认证密钥对该数据进行解密,在向目标STA发送该数据之前,使用第二认证密钥对该数据进行重新加密。第二认证密钥可以与第二中继链路(例如,带外信道)相关联,因此其与第一认证密钥不同。替代地,AP 110可以使用仅仅目标STA(例如,STA1)知道的认证密钥,对旨在针对于目标STA的数据进行加密。因此,中继STA(例如,STA2)可以将该加密的数据直接转发给目标STA(例如,无需首先对其进行解密)。此外,对于一些实施例而言,第一中继链路(例如,带内信道)和/或第二中继链路(例如,带外信道)中的每一个,可以向加密的数据增加另外的加密和/或解密层。
如果中继建立不成功(例如,在时间t6),则STA中的至少一个可以向AP 110发送终止帧,以终止该中继选择过程200。替代地和/或另外地,如果AP 110在给定的时间间隔之后,没有从任何STA接收到响应,则其可以终止该中继选择过程200。对于一些实施例而言,如果满足一个或多个条件,则AP 110可以终止中继链路。例如,由于STA的移动,直接链路和/或中继链路的性能可能随时间发生改变。因此,即使在建立了中继之后,AP 110也继续监测直接链路的性能(例如,通过接收目标STA所测量的RSSI值)。随后,如果直接链路的性能增加到或者超过性能门限(例如,如果目标STA所测量的AP 110的RSSI值增加某个门限数量),则AP 110可以终止中继链路(例如,RL1和RL2)。此外,如果WLAN 120上的总负荷下降到低于门限数量,和/或如果与目标STA的通信空闲时间达到门限持续时间(例如,没有去往或来自目标STA的活动通信),则AP 110也可以终止中继链路。
另外,对于一些实施例而言,如果满足一个或多个条件,则AP 110可以重新发起中继选择过程200。如上所述,直接链路和/或中继链路的性能可能随时间发生改变。因此,AP110可以例如通过定期地接收目标STA和中继STA所测量的RSSI值,来监测中继链路(例如,RL1和RL2)的性能。如果中继链路中的任何一个的性能下降到低于性能门限(例如,如果任何一个RSSI值下降门限数量,和/或中继链路中的至少一个的吞吐量比直接链路的吞吐量更低),则AP 110可以选择新的中继STA。此外,如果第二中继链路(例如,带外信道)上的可用MU下降某个门限百分比,则AP 110还可以重新发起中继选择过程200。例如,AP 110可以定期地从这些STA中的每一个接收用于指示该STA所测量的可用MU的消息。如果带外信道变得过载,则与继续通过当前带外信道向目标STA中继数据相比,重新发起中继选择过程200可能是更高效的(例如,选择新的中继STA和/或带外信道)。
图3A-3D是根据一些实施例,示出各种中继链路配置的示例性时序图。具体而言,图3A的时序图310示出了中继STA和目标STA均具有至少两个收发机的实施例,其中这些收发机可以调谐到不同的信道和/或频率。图3B的时序图320示出了中继STA具有可以调谐到不同的信道和/或频率的至少两个收发机,但目标STA没有的实施例。图3C的时序图330示出了中继STA具有可调谐到不同的信道和/或频率的单个收发机的实施例。图3D的时序图340示出了中继STA和目标STA中的每一个具有调谐到单一信道和/或频率的单个收发机的实施例。
参见图3A,目标STA(STAT)包括第一收发机(TRX1T),后者调谐到带内信道(IBC)以从相应的AP接收信标帧,并维持与相应的AP的连接。此外,目标STA还包括第二收发机(TRX2T),后者调谐到带外信道(OBC)以与中继STA进行通信。中继STA(STAR)包括第一收发机(TRX1R),后者调谐到带外信道(OBC)以与目标STA进行通信。此外,中继STA还包括第二收发机(TRX2R),后者调谐到带内信道(IBC)以从相应的AP接收信标帧,并维持与相应的AP的连接。由于目标STA和中继STA均具有双收发机,因此它们可以在具有最小(如果有的话)干扰或者中断的情况下,彼此之间进行通信,并同时地与AP进行通信。
在时间t0,目标STA经由其第一收发机来接收信标帧,中继STA经由其第二收发机来接收信标帧。同时,目标STA和中继STA之间的数据交换可以在带外信道上不被中断。随后,中继STA可以在时间t1,开始经由其第二收发机,从AP接收数据。例如,所接收的数据可以是旨在针对于中继STA和/或目标STA。此外,中继STA可以通过带外信道,立即地中继旨在针对于目标STA的任何数据(例如,只要该数据变得可用),同时继续在带内信道上,维持与AP的数据交换。在时间t2,中继STA和目标STA可以在带内信道上接收后续信标帧,例如,而无需中断这两个STA之间的在带外信道上正在进行的任何数据交换。
参见图3B,目标STA包括可调谐到带内信道(例如,用于从AP接收信标帧)或者带外信道(例如,用于与中继STA进行通信)的单个收发机(TRXT)。中继STA包括调谐到带外信道(OBC)与目标STA进行通信的第一收发机。此外,中继STA还包括第二收发机,后者调谐到带内信道(IBC)以从AP接收信标帧,并维持与AP的连接。由于目标STA只具有单一收发机,因此需要将其收发机在带内信道(IBC)和带外信道(OBC)之间来回调谐。例如,目标STA可以将其收发机定期地调谐到带内信道(例如,基于TBTT或者信标时间间隔),以从AP接收信标,随后将其收发机调谐到带外信道(例如,一旦接收到信标)与中继STA进行通信。
在时间t0,目标STA的收发机调谐到带内信道以接收在信标时间间隔的开始处广播的信标帧。此外,中继STA还经由其第二收发机来接收该信标帧。在接收到该信标帧之后,目标STA在时间t1,将其收发机调谐到带外信道,以准备与中继STA的可能数据交换。在该时间(例如,时间t1),中继STA可以经由其第二收发机,开始从AP接收数据。例如,所接收的数据可以旨在针对于中继STA和/或目标STA。此外,中继STA可以通过带外信道,立即地中继旨在针对于目标STA的任何数据(例如,只要该数据变得可用),同时继续在带内信道上,维持与AP的数据交换。在时间t2,目标STA将其收发机调谐回带内信道以接收在后续信标时间间隔的开始处广播的信标帧。中继STA经由其第二收发机来接收该信标帧,其中该第二收发机已经调谐到带内信道。但是,在该时间,可以暂停中继STA和目标STA之间的任何正在进行的数据交换,直到目标STA将其收发机调谐回带外信道为止。
参见图3C,中继STA包括可调谐到带内信道(例如,用于从AP接收信标帧)或者带外信道(例如,用于彼此之间进行通信)的单个收发机(TRXR)。由于中继STA只具有单个收发机,因此需要将其收发机在带内信道和带外信道之间来回调谐。例如,中继STA可以将其收发机定期地调谐到带内信道(例如,至少部分地基于TBTT或者信标时间间隔),以从AP接收信标和/或数据,随后将其收发机调谐到带外信道(例如,在调度的持续时间之后)与目标STA进行通信。
对于一些实施例而言,中继STA可以按照定期的或者周期的切换时间间隔,在带内信道和带外信道之间进行切换。例如,AP可以经由管理帧或者动作帧,至少向中继STA发送该周期性切换调度。对于其它实施例,AP可以在向中继STA发送足够数量的数据之后和/或没有更多缓冲的数据可用于中继STA时,指示至少中继STA切换到带外信道。例如,AP可以经由管理帧或者动作帧,至少向中继STA发送包括有用于带外通信的时间窗的指令。在任意实施例中,一旦所有中继数据都被成功地转发给目标STA,中继STA就可以立即地切换回带内信道。此外,在中继STA切换回带内信道时,可以向AP发送通知消息以指示其准备好从AP接收另外的数据。
在时间t0,目标STA和中继STA的收发机调谐到带内信道以接收在信标时间间隔的开始处广播的信标帧。在接收到该信标帧之后,中继STA可以在时间t1和t2之间的调度周期,开始从AP接收数据。例如,所接收的数据可以是旨在针对于中继STA和/或目标STA。随后,在时间t2,目标STA和中继STA将它们相应的收发机调谐到带外信道,以便彼此之间进行通信。具体而言,中继STA可以在时间t2和t3之间的调度周期,对旨在针对于目标STA的任何数据进行中继。在时间t3,目标STA和中继STA将它们相应的收发机调谐到带内信道以接收在后续信标时间间隔的开始处广播的信标帧。因此,暂停在中继STA和目标STA之间的任何正在进行的数据交换,直到它们的收发机调谐回带外信道为止。
参见图3D,目标STA和中继STA均包括调谐到带内信道的单个收发机(分别为TRXT和TRXR)(例如,这些收发机不能调谐到任何其它频率)。由于目标STA和中继STA二者只调谐到带内信道,因此它们二者均需要使各个信标时间间隔的一部分专用于与AP进行通信,信标时间间隔的另一部分专用于彼此之间进行通信。例如,在从AP接收到信标帧之后,中继STA可以调度与AP的数据交换(例如,与第一数据中继窗相一致),随后调度与目标STA的数据交换(例如,与第二中继窗相一致)。类似地,在从AP接收到信标帧(例如,无论是在第二数据中继窗的开始之前还是在其期间)之后,目标STA可以调度与中继STA的数据交换。
对于一些实施例而言,可以按照定期的或周期的切换时间间隔来调度第一和第二数据中继窗。例如,AP可以经由管理帧或者动作帧,至少向中继STA发送该周期的切换调度。对于其它实施例,AP可以在向中继STA发送预定数量的数据之后和/或没有更多缓冲的数据可用于中继STA时,指示中继STA发起与目标STA的数据交换。例如,AP可以经由管理帧或者动作帧,至少向中继STA发送包括有用于所述数据交换的时间窗的指令。
在时间t0,目标STA和中继STA均接收在信标时间间隔的开始处广播的信标帧。在接收到该信标帧之后,中继STA可以在时间t1和t2之间的调度周期(例如,与第一数据中继窗相一致),开始从AP接收数据。例如,所接收的数据可以是旨在针对于中继STA和/或目标STA。在第一数据中继窗的结束时(例如,在时间t2),中继STA在时间t2和t3之间的调度周期(例如,与第二数据中继窗相一致),发起与目标STA的数据交换。在时间t3,目标STA和中继STA接收在后续信标时间间隔的开始处广播的另一个信标帧。因此,可以暂停在中继STA和目标STA之间的任何正在进行的数据交换,直到中继STA发起与目标STA的后续数据交换为止。
图4示出了AP 400,其是图1的AP 110的一个实施例。AP 400包括收发机410、处理器420和存储器430。收发机410可以用于与一个或多个STA、一个或多个其它AP和/或其它适当的无线设备进行无线地通信。耦合到收发机410和存储器430的处理器420,可以是能够执行AP 400中(例如,在存储器430中)存储的一个或多个软件程序的脚本或指令的任何适当处理器。虽然为了简单起见而没有示出,但AP 400还可以包括网络接口,以便直接地或者经由一个或多个中间网络,与和图1的WLAN 120相关联的WLAN服务器(为了简单起见没有示出)进行通信,以及用于发送信号。
存储器430可以包括非临时性计算机可读介质(例如,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等等之类的一个或多个非易失性存储器元件),其可以存储下面的软件模块:
·目标选择模块432,用于识别具有较低的MU效率的目标STA;
·中继选择(R_Sel)触发模块434,用于生成R_Sel触发帧,其使得目标STA查询一组候选STA,以便对AP 400和目标STA之间的数据进行中继;
·中继选择模块436,用于基于来自该组的候选STA的一个或多个查询响应,来选择中继STA。
每一个软件模块都包括指令,当该指令被处理器420执行时,可以造成AP400执行相对应的功能。因此,存储器430的非临时性计算机可读介质包括用于执行下面参照图6和图7所描述的操作中的全部或者一部分的指令。
处理器420(其中,在图4的例子中,示出成耦合到收发机410和存储器430)可以是能够执行AP 400中(例如,在存储器430中)存储的一个或多个软件程序的脚本或者指令的任何适当的处理器。例如,处理器420可以执行目标选择模块432,以识别具有较低的MU效率的目标STA。此外,处理器420还可以执行R_Sel触发模块434以生成R_Sel触发帧,其使得目标STA查询一组候选STA,以便对AP 400和目标STA之间的数据进行中继。另外,处理器420可以执行中继选择模块436,以基于来自该组的候选STA的一个或多个查询响应,来选择中继STA。
图5根据一些实施例,示出了一种无线STA 500的框图。具体而言,STA 500可以是图1的站STA1-STA6中的至少一个的一个实施例。STA 500可以包括但不限于:收发机510、处理器520和存储器530。收发机510可以用于向AP 110和/或其它STA发送信号和从AP 110和/或其它STA接收信号。此外,收发机510还可以用于扫描周围的环境以检测和识别附近的接入点(例如,位于STA 500的无线通信范围之内的接入点)和/或其它STA。
存储器530可以包括非临时性计算机可读介质(例如,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等等之类的一个或多个非易失性存储器元件),其可以存储下面的软件模块:
·中继选择(R_Sel)请求模块532,用于生成R_Sel请求帧以发送给一组候选STA,以便识别潜在的中继STA;
·资格模块534,用于至少部分地基于接收的R_Sel请求帧,判断STA 500是否有资格充当为AP和目标STA之间的中继;以及
·中继选择(R_Sel)响应模块536,用于生成指示该STA 500有资格充当为AP和目标STA之间的中继的R_Sel响应帧。
每一个软件模块都包括指令,当该指令被处理器520执行时,造成STA 500执行相对应的功能。因此,存储器530的非临时性计算机可读介质包括用于执行下面参照图7所描述的操作中的全部或者一部分的指令。
处理器520(其中,在图5的例子中,示出成耦合到收发机510和存储器530)可以是能够执行STA 500中(例如,在存储器530中)存储的一个或多个软件程序的脚本或者指令的任何适当的处理器。例如,处理器520可以执行R_Sel请求模块532,以生成用于发送给一组候选STA的R_Sel请求帧,以便识别潜在的中继STA。此外,处理器520还可以执行资格模块534,以至少部分地基于接收的R_Sel请求帧,判断STA 500是否有资格充当为AP和目标STA之间的中继。另外,处理器520还可以执行R_Sel响应模块536,以生成指示该STA 500有资格充当为AP和目标STA之间的中继的R_Sel响应帧。
图6根据一些实施例,示出了用于描述机会主义中继选择操作600的说明性流程图。例如,参见图1,在AP 110检测到网络负荷太高(例如,超过门限水平)时,其可能实现中继选择操作600。因此,AP 110可以识别要中继通信的目标STA(610)。例如,目标STA可以具有较低的MU效率(例如,其MU超过门限百分比),因此可以通过将其数据中继通过网络中的另一个STA来获益。类似地,可以通过“卸载”目标STA(例如,通过终止AP 110和目标STA之间的直接链路)来提高网络的负荷。如上所述,如果一个特定的STA所对应的最高可实现MCS(例如,在维持至少门限PER时)低于门限MCS,则AP 110可以选择该STA作为目标STA。替代地和/或另外地,如果基于给定的MCS,AP 110和特定的STA之间的直接链路的有效吞吐量(例如,MCS*(1-PER))低于门限有效吞吐量,则AP 110可以选择该STA作为目标STA。
随后,AP 110可以向目标STA发送R_Sel触发帧(620),其中该R_Sel触发帧包括与AP 110和目标STA之间的直接链路有关的度量。例如,这些度量可以包括:该直接链路中的门限PER时的最高可实现MCS、直接链路的最大有效吞吐量、和/或可归因于目标STA的MU。通常来说,这些度量可以包括关于直接链路的、能够用于从参与中继选择过程中过滤掉无资格的STA的任何信息。此外,该R_Sel触发帧还使得目标STA向网络中的一个或多个其它STA发送(例如,广播)R_Sel请求帧。具体而言,该R_Sel请求帧可以用于恳求能够潜在地服务成AP 110和目标STA之间的中继的候选STA。
AP 110从一组候选STA接收至少部分地基于目标STA在一个或多个R_Sel请求帧中提供给候选STA的度量的一个或多个R_Sel响应(630)。如上所述,该组候选STA可以包括位于目标STA附近的能够接收R_Sel请求帧的任何STA。对于一些实施例而言,仅仅一个子集的有资格的候选STA才可以向AP 110发送R_Sel响应。例如,如果一个候选STA在充当为中继时,满足以下条件,则其是有资格的:(1)在AP 110和该候选STA之间的第一中继链路中存在足够的吞吐量增益(例如,第一中继链路的吞吐量比直接链路的吞吐量更大某个门限数量);(2)在该候选STA和目标STA之间的第二中继链路中存在足够的吞吐量增益(例如,第二中继链路的吞吐量比直接链路的吞吐量更大某个门限数量);以及(3)该候选STA具有足够的电池寿命来维持至少门限持续时间的操作。
最后,AP 110基于从多个有资格的STA接收的R_Sel响应帧,来选择中继STA(640)。例如,每一个R_Sel响应帧可以包括:关于AP 110和相应的有资格的候选STA之间的第一中继链路的信息,以及关于相应的有资格的STA和目标STA之间的第二中继链路的信息。例如,关于第一中继链路的信息可以包括:该候选STA所测量的AP 110的RSSI值、在第一中继链路中的门限PER时的最高可实现MCS、第一中继链路的最大有效吞吐量、和/或所估计的第一中继链路的吞吐量。关于第二中继链路的信息可以包括:用于第二中继链路的信道和/或频率、和/或估计的第二中继链路的吞吐量。对于一些实施例而言,AP 110可以选择使目标STA的吞吐量最大化的中继STA。另外,中继STA的选择可以取决于与每一个有资格的STA相关联的第二中继链路(例如,带外链路)的信道和/或频率。
图7示出了用于描述图6的机会主义中继选择操作的更详细实施例的说明性流程图。例如,参见图1,AP 110可以通过识别要中继通信的目标STA,来发起中继选择操作700(701)。如上所述,如果一个特定的STA在门限PER时的最高可实现MCS低于门限MCS,则AP110可以选择该STA作为目标STA。替代地和/或另外地,如果基于给定的MCS,AP 110和特定的STA之间的直接链路的有效吞吐量低于门限有效吞吐量,则AP 110可以选择该STA作为目标STA。随后,AP 110可以向目标STA发送R_Sel触发帧(702)。对于一些实施例而言,该R_Sel触发帧可以包括与AP 110和目标STA之间的直接链路有关的信息(例如,度量)。例如,该信息可以包括:该直接链路中的门限PER时的最高可实现MCS、直接链路的最大有效吞吐量、和/或可归因于目标STA的MU。
响应于该R_Sel触发帧,目标STA(STAT)向一组候选STA广播R_Sel请求帧(703)。该组候选STA可以包括位于目标STA附近的和/或能够接收R_Sel请求帧的任何STA。对于一些实施例而言,R_Sel请求帧可以包含关于AP 110和目标STA之间的直接链路的信息。例如,R_Sel请求帧可以包括从R_Sel触发帧获得的度量(例如,诸如最高可实现MCS、最大有效吞吐量和/或MU)和/或目标STA所测量的其它信息(例如,诸如直接链路的RSSI值和/或吞吐量)。对于一些实施例而言,R_Sel请求帧还可以包括关于每一个候选带外信道的负荷的信息(例如,用于第二中继链路),如目标STA所测量的。
在接收到R_Sel请求帧之后,每一个候选STA(STAC)判断其是否有资格充当为AP110和目标STA之间的中继(704)。对于一些实施例而言,每一个候选STA可以基于从目标STA接收的R_Sel请求帧中包括的信息,来确定其资格性。例如,如果一个候选STA在充当为中继时,满足以下条件,则其是“有资格的”:(1)在AP 110和该候选STA之间的第一中继链路中存在足够的吞吐量增益;(2)在该候选STA和目标STA之间的第二中继链路中存在足够的吞吐量增益;以及(3)该候选STA具有足够的电池寿命来维持至少门限持续时间的操作。
对于一些实施例而言,如果第一中继链路的最大有效吞吐量(例如,其可以是基于候选STA所测量的RSSI值来确定的)比直接链路的最大有效吞吐量(例如,其可以从R_Sel请求帧中获得)更大至少M倍,则该候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。替代地和/或另外地,如果在第一中继链路中的门限PER时的最高可实现MCS(例如,其可以基于候选STA所测量的RSSI值来确定的)比直接链路中的门限PER时的最高可实现MCS(例如,其可以从R_Sel请求帧中获得)更大至少M倍,则该候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。另外,对于一些实施例而言,如果候选STA所测量的RSSI值比目标STA所测量的RSSI值(例如,其可以从R_Sel请求帧中获得)更大至少门限数量,则该候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。
对于一些实施例而言,如果所估计的第二中继链路的吞吐量比所估计的直接链路的吞吐量(例如,其可以从R_Sel请求帧中获得)更大至少N倍,则该候选STA可以确定在第二中继链路中存在足够的吞吐量增益。如上所述,第二中继链路可以与和第一中继链路不同的信道和/或频率相一致。因此,为了估计第二中继链路的吞吐量,候选STA可以考虑每一个候选中继信道(例如,带外和/或带内信道)的可用MU。具体而言,所估计的第二中继链路的吞吐量可以取决于所有候选中继信道之中的最大可用介质使用率。
如果候选STA确定其没有资格,则其可以不对R_Sel请求帧进行响应,这是由于第一中继链路或者第二中继链路中的吞吐量增益不足够和/或其电池上的剩余电量太低(705)。但是,如果候选STA确定其有资格充当为AP110和目标STA之间的中继(例如,所有前述的条件都满足),则其可以随后向AP 110发送R_Sel响应帧(706)。对于一些实施例而言,R_Sel响应帧可以包括:关于AP 110和该候选STA之间的第一中继链路的信息(例如,一个或多个度量),以及关于该候选STA和目标STA之间的第二中继链路的信息。例如,关于第一中继链路的信息可以包括:该候选STA所测量的AP 110的RSSI值、在第一中继链路中的门限PER时的最高可实现MCS、第一中继链路的最大有效吞吐量、和/或所估计的第一中继链路的吞吐量。关于第二中继链路的信息可以包括:用于第二中继链路的信道和/或频率、和/或估计的第二中继链路的吞吐量。
随后,AP 110选择有资格的候选STA中的一个变成中继STA(707),向所选择的有资格的候选STA发送中继选择帧(708)。对于一些实施例而言,AP 110可以至少部分地基于R_Sel响应帧中提供的信息,来选择中继STA。例如,AP 110可以选择使目标STA的吞吐量最大化的有资格的候选STA。替代地和/或另外地,AP 110可以选择在与带内信道最远和/或最不可能干扰带内信道的带外信道上,向目标STA中继数据的有资格的候选STA。AP 110可以向中继STA或者目标STA发送中继选择帧(例如,作为单播消息),或者向中继STA和目标STA二者发送中继选择帧(例如,作为多播消息)。对于一些实施例而言,中继选择帧可以指定将用于第二中继链路的信道和/或频率(例如,带外信道)。此外,对于一些实施例而言,中继选择帧可以包括关联和认证信息,以实现中继STA和目标STA之间的安全通信。
在从AP 110接收到中继选择帧之后,所选择的候选STA可以与AP 110建立中继角色(709),随后与目标STA建立第二中继链路(710)。类似地,目标STA可以与选定的候选STA建立第二中继链路(711)。例如,STA1和STA2可以使用已知的中继建立过程(例如,如IEEE802.11规范所规定的)来建立第二中继链路。一旦建立了第二中继链路,则AP 110可以启用经由选定的中继STA,与目标STA的中继的数据通信(712)。具体而言,AP 110可以向中继STA发送旨在针对于目标STA的任何数据,转而中继STA将该数据转发给目标STA。类似地,目标STA可以向中继STA发送旨在针对于AP 110的任何数据,转而中继STA将该数据转发给AP110。
图8是根据其它实施例,示出机会主义中继选择操作800的示例性时序图。具体而言,中继选择操作800可以由STA(例如,目标STA)发起,而不是由AP发起(例如,如上面参照图2-7所描述的)。例如,参见图1,在检测到(例如,WLAN 120的)总网络负荷超过门限水平时,目标STA(例如,STA1)可以发起中继选择操作800(例如,在时间t0)。对于一些实施例而言,如果STA1确定其MU效率较低(例如,其MU超过门限百分比),则可以发起中继选择操作800。因此,STA1可以检测用于减少网络负荷,和/或通过将去往和来自AP 110的通信路由通过充当中继的另一个STA,来提高与AP 110的通信的吞吐量的机会。
在时间t0,目标STA通过向网络中的一个或多个STA发送(例如,广播)R_Sel请求帧,来发起中继选择操作800。如上所述,可以使用R_Sel请求帧来恳求在WLAN 120上能够潜在地服务成STA1和AP 110之间的中继的候选STA。对于一些实施例而言,请求帧可以包括关于STA1和AP 110之间的直接链路的信息(例如,一个或多个度量)。例如,该信息可以包括:该直接链路中的门限PER时的最高可实现MCS、该直接链路的最大有效吞吐量、可归因于STA1的MU、STA1所测量的AP 110的RSSI值、和/或STA1所测量的直接链路的吞吐量。对于一些实施例而言,R_Sel请求帧还可以包括:关于STA1所测量的针对每一个候选带外信道的介质负荷的信息。
一组候选STA从目标STA接收该R_Sel请求帧,判断它们是否有资格充当为目标STA和AP 110之间的中继(例如,在时间t1)。该组候选STA可以包括WLAN 120上的位于STA1附近的和/或能够接收R_Sel请求帧的任何STA(例如,STA2-STA6)。在接收到该R_Sel请求帧之后,每一个候选STA分析该R_Sel请求帧中包括的信息,以判断该STA是否有资格充当为AP110和STA1之间的中继。如上所述,如果一个候选STA在充当为中继时,满足以下条件,则其是有资格的:(1)在AP 110和该候选STA之间的第一中继链路中存在足够的吞吐量增益(例如,第一中继链路的吞吐量比直接链路的吞吐量更大某个门限数量);(2)在该候选STA和STA1之间的第二中继链路中存在足够的吞吐量增益(例如,第二中继链路的吞吐量比直接链路的吞吐量更大某个门限数量);以及(3)该候选STA具有足够的电池寿命(例如,在候选STA的电池上存储有足够的电量,以保持可操作门限时间量)。
可以使用式1来估计直接链路的吞吐量,可以使用式2来估计第一中继链路的吞吐量(例如,如上面参照图2所描述的)。对于一些实施例而言,如果所估计的第一中继链路的吞吐量比所估计的直接链路的吞吐量更大至少M倍(例如,Thrp[RL1]>M*Thrp[DL]),则候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。具体而言,如果第一中继链路的最大有效吞吐量比直接链路的最大有效吞吐量更大至少M倍(例如,MCSR1*(1-PER)>M*MCSD*(1-PER)),则第一中继链路中的吞吐量增益可以是足够的。因此,如果第一中继链路中的最高可实现MCS(例如,在维持至少门限PER时)比直接链路中的最高可实现MCS(例如,在维持至少门限PER时)更大至少M倍,则第一中继链路中的吞吐量增益可以是足够的。替代地和/或另外地,如果候选STA处的RSSI值(RSSIC)比STA1处的RSSI值(RSSIT)更大至少X倍(例如,RSSIC>X*RSSIT),则第一中继链路中的吞吐量增益可以是足够的,其中,对X进行选择,使得第一中继链路中的最大有效吞吐量将比直接链路中的最大有效吞吐量更大至少M倍。
可以使用式3来估计第二中继链路的吞吐量(例如,如上面参照图2所描述的)。对于一些实施例而言,如果所估计的第二中继链路中的吞吐量增益比直接链路的吞吐量更大至少某个门限,则候选STA可以确定在第二中继链路中存在足够的吞吐量增益。例如,如果所估计的第二中继链路的吞吐量增益比所估计的直接链路的吞吐量更大至少N倍(例如,Thrp[RL2]>N*Thrp[DL]),则第二中继链路中的吞吐量增益可以是足够的。
在时间t1,响应于接收到R_Sel请求帧,每一个有资格的候选STA向目标STA发送R_Sel响应帧。如上所述,如果在第一和第二中继链路中存在足够的吞吐量增益,并且有足够的电池寿命来维持一段门限操作时间,则该候选STA可以有资格充当为中继。在该例子中,仅仅STA2和STA3是有资格的STA。因此,STA2在时间t2,发送其R_Sel响应帧,STA3在时间t3,发送其R_Sel响应帧。对于一些实施例而言,每一个R_Sel响应帧可以包括:关于AP 110和有资格的候选STA之间的第一中继链路的信息(例如,一个或多个度量),以及关于该有资格的候选STA和目标STA(例如,STA1)之间的第二中继链路的信息。例如,关于第一中继链路的信息可以包括:该候选STA所测量的AP 110的RSSI值、在第一中继链路中的门限PER时的最高可实现MCS、第一中继链路的最大有效吞吐量、和/或所估计的第一中继链路的吞吐量。关于第二中继链路的信息可以包括:用于第二中继链路的信道和/或频率、和/或估计的第二中继链路的吞吐量。
随后,目标STA基于在R_Sel响应帧中提供的信息,选择有资格的STA中的一个充当为中继STA(例如,在时间t3)。这是与图2的机会主义中继选择操作相比而言,其中在图2中,AP 110选择候选STA中的一个充当为中继STA。对于一些实施例而言,STA1可以选择使AP110和STA1之间的吞吐量最大化的有资格STA。例如,STA1可以针对每一个有资格STA,对第一中继链路或者第二中继链路中的吞吐量里的更小者进行比较,选择当充当为中继时能产生最高吞吐量的STA。对于一些实施例而言,中继STA选择还可以取决于与每一个有资格STA相关联的第二中继链路的信道和/或频率。例如,可能期望选择在与AP 110所使用的带内信道最远和/或最不可能干扰该带内信道的带外信道上进行通信的中继STA。
在选择中继STA之后,目标STA可以在时间t3,向选定的中继STA和/或AP 110发送中继选择帧。例如,该中继选择帧可以单播给STA2,或者多播给STA2和AP 110二者。对于一些实施例而言,中继选择帧可以指定将用于第二中继链路的信道和/或频率(例如,带外信道)。此外,对于一些实施例而言,AP 110可以通过发出该中继选择的最终授权或者批准(例如,在时间t4),来主持中继选择操作800。例如,AP 110可以判断通过将数据中继经过所选择的中继STA(例如,STA2)到达目标STA(例如,STA1),是否能提高网络负荷。具体而言,如果该中继配置提高和/或优化WLAN 120上的负荷,则AP 110可以授权目标STA所提议的中继选择。
在时间t4,AP 110向所选择的中继STA和/或目标STA发送中继批准帧。例如,该中继批准帧可以单播给STA2(例如,和/或STA1),或者多播给STA1和STA2二者。对于一些实施例而言,该中继批准帧可以包括关联和认证信息(例如,用于实现目标STA和中继STA之间的安全通信)。具体而言,STA1和STA2二者可以使用该认证信息,对STA1和STA2之间通过第二中继链路发送的消息进行加密和/或解密。
在时间t5,中继STA和目标STA至少部分地基于中继选择帧中包括的信息,来建立第二中继链路。例如,STA1和STA2可以使用已知的中继建立过程(例如,如IEEE 802.11规范所规定的)来建立第二中继链路。一旦建立了第二中继链路,则在时间t6,STA2(或STA1)向AP 110发送中继启用消息,以确认该中继STA准备好开始对AP 110和目标STA之间的数据进行中继(例如,在时间t7)。如果该中继建立不成功,则STA中的一个可以向AP 110发送终止帧,以终止中继选择操作800。替代地和/或另外地,如果AP 110在给定的时间间隔之后,没有从这些STA中的任意一个接收到响应,则AP110可以终止该中继选择操作800。
图9根据其它实施例,示出了一种无线STA900的框图。具体而言,STA900可以是图1的站STA1-STA6中的至少一个的一个实施例。STA900可以包括但不限于:收发机910、处理器920和存储器930。收发机910可以用于向AP 110和/或其它STA发送信号和从AP 110和/或其它STA接收信号。此外,收发机910还可以用于扫描周围的环境以检测和识别附近的接入点(例如,位于STA900的无线通信范围之内的接入点)和/或其它STA。
存储器930可以包括非临时性计算机可读介质(例如,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等等之类的一个或多个非易失性存储器元件),其可以存储下面的软件模块:
·中继选择(R_Sel)请求模块932,用于生成R_Sel请求帧以发送给一组候选STA,以便识别潜在的中继STA;
·中继选择模块934,用于基于从该组的候选STA接收的一个或多个R_Sel响应帧,来选择中继STA;
·资格模块936,用于至少部分地基于接收的R_Sel帧,判断STA 900是否有资格充当为AP和目标STA之间的中继;以及
·中继选择(R_Sel)响应模块938,用于生成指示该STA 900有资格充当为AP和目标STA之间的中继的R_Sel响应帧。
每一个软件模块都包括指令,当该指令被处理器920执行时,造成STA 900执行相对应的功能。因此,存储器930的非临时性计算机可读介质包括用于执行下面参照图10和图11所描述的操作中的全部或者一部分的指令。
处理器920(其中,在图9的例子中,示出成耦合到收发机910和存储器930)可以是能够执行STA 900中(例如,在存储器930中)存储的一个或多个软件程序的脚本或者指令的任何适当的处理器。例如,处理器920可以执行R_Sel请求模块932,以生成用于发送给一组候选STA的R_Sel请求帧,以便识别潜在的中继STA。此外,处理器920还可以执行中继选择模块934,以基于从该组的候选STA接收的一个或多个R_Sel响应帧,来选择中继STA。此外,处理器920还可以执行资格模块936,以至少部分地基于接收的R_Sel请求帧,判断STA 900是否有资格充当为AP和目标STA之间的中继。另外,处理器920还可以执行R_Sel响应模块938,以生成指示该STA 900有资格充当为AP和目标STA之间的中继的R_Sel响应帧。
图10根据其它实施例,示出了用于描述机会主义中继选择操作1000的说明性流程图。例如,参照图1,在目标STA(例如,STA1)检测到网络负荷太高(例如,超过门限水平)和/或其MU效率太低(例如,STA1的MU超过门限百分比)时,其可以发起和执行中继选择操作1000,而不是由AP 110来发起和执行。因此,目标STA(例如,STA1)可以向一组候选STA广播R_Sel请求帧(1010),其中该R_Sel请求帧包括与AP 110和目标STA之间的直接链路有关的度量。例如,这些度量可以包括:该直接链路中的门限PER时的最高可实现MCS、该直接链路的最大有效吞吐量、可归因于STA1的MU、STA1所测量的AP 110的RSSI值、和/或STA1所测量的直接链路的吞吐量。具体而言,可以使用R_Sel请求帧来恳求能够潜在地服务成STA1和AP110之间的中继的候选STA。
随后,目标STA从一组候选STA中的一个或多个成员接收至少部分地基于这些度量的一个或多个R_Sel响应(1020)。如上所述,该组候选STA可以包括位于目标STA附近的能够接收目标STA发送的R_Sel请求帧的任何STA。对于一些实施例而言,仅仅一个子集的有资格的候选STA才可以向目标STA发送R_Sel响应。例如,如果一个候选STA在充当为中继时,满足以下条件,则其是有资格的:(1)在AP 110和该候选STA之间的第一中继链路中存在足够的吞吐量增益(例如,第一中继链路的吞吐量比直接链路的吞吐量更大某个门限数量);(2)在该候选STA和目标STA之间的第二中继链路中存在足够的吞吐量增益(例如,第二中继链路的吞吐量比直接链路的吞吐量更大某个门限数量);以及(3)该候选STA具有足够的电池寿命来维持至少门限持续时间的操作。
最后,目标STA基于从该组的候选STA中的一个或多个候选STA接收的R_Sel响应帧,来选择中继STA(1030)。例如,每一个R_Sel响应帧可以包括:关于AP 110和相应的有资格的候选STA之间的第一中继链路的信息,以及关于相应的有资格的STA和目标STA之间的第二中继链路的信息。例如,关于第一中继链路的信息可以包括:该候选STA所测量的AP的RSSI值、在第一中继链路中的门限PER时的最高可实现MCS、第一中继链路的最大有效吞吐量、和/或所估计的第一中继链路的吞吐量。关于第二中继链路的信息可以包括:第二中继链路的信道和/或频率、和/或估计的第二中继链路的吞吐量。对于一些实施例而言,STA1可以选择使AP 110和STA1之间的吞吐量最大化的中继STA。另外,中继STA的选择可以取决于与每一个有资格的STA相关联的第二中继链路(例如,带外链路)的信道和/或频率。
图11示出了用于描述图10的机会主义中继选择操作的更详细实施例的说明性流程图。例如,参照图1,WLAN 120中的STA里的一个(例如,STA1)可以在检测到较低的MU效率时,发起中继选择操作1100(1101)。如上所述,如果特定的STA在门限PER时的最高可实现MCS低于门限MCS,则该STA可以具有较低的MU效率。替代地和/或另外地,如果基于给定的MCS,一个STA和AP 110之间的直接链路的有效吞吐量低于门限有效吞吐量,则该STA可以具有较低的MU效率。
具有较低的MU效率的STA(例如,目标STA)可以向一组候选STA广播R_Sel请求帧(1102)。该组的候选STA(STAC)可以包括位于目标STA附近的和/或能够从目标STA接收R_Sel请求帧的任何STA。对于一些实施例而言,R_Sel请求帧可以包含关于AP 110和目标STA之间的直接链路的信息。例如,R_Sel请求帧可以包括:该直接链路中的门限PER时的最高可实现MCS、该直接链路的最大有效吞吐量、可归因于STA1的MU、STA1所测量的AP 110的RSSI值、和/或STA1所测量的直接链路的吞吐量。对于一些实施例而言,R_Sel请求帧还可以包括关于每一个候选带外信道的负荷的信息(例如,用于第二中继链路),如目标STA所测量的。
在接收到R_Sel请求帧之后,每一个候选STA判断其是否有资格充当为目标STA和AP 110之间的中继(1103)。对于一些实施例而言,每一个候选STA可以基于从目标STA接收的R_Sel请求帧中包括的信息,来确定其资格性。例如,如果一个候选STA在充当为中继时,满足以下条件,则其是有资格的:(1)在AP 110和该候选STA之间的第一中继链路中存在足够的吞吐量增益;(2)在该候选STA和目标STA之间的第二中继链路中存在足够的吞吐量增益;以及(3)该候选STA具有足够的电池寿命来维持至少门限持续时间的操作。
对于一些实施例而言,如果第一中继链路的最大有效吞吐量比直接链路的最大有效吞吐量更大至少M倍,则候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。替代地和/或另外地,如果在第一中继链路中的门限PER时的最高可实现MCS比直接链路中的门限PER时的最高可实现MCS更大至少M倍,则该候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。另外,对于一些实施例而言,如果候选STA所测量的AP 110的RSSI值比目标STA所测量的AP 110的RSSI值更大至少门限数量,则该候选STA可以确定在第一中继链路中存在足够的吞吐量增益。
对于一些实施例而言,如果所估计的第二中继链路的吞吐量比所估计的直接链路的吞吐量更大至少N倍,则该候选STA可以确定在第二中继链路中存在足够的吞吐量增益。如上所述,第二中继链路可以与和第一中继链路不同的信道和/或频率相一致。因此,为了估计第二中继链路的吞吐量,候选STA可以考虑每一个候选中继信道(例如,带外和/或带内信道)的可用MU。具体而言,所估计的第二中继链路的吞吐量可以取决于所有候选中继信道之中的最大可用介质使用率。
如果候选STA确定第一中继链路或者第二中继链路中的吞吐量增益不足够和/或其电池上的剩余电量太低,则可以确定其没有资格充当为中继,则其可以不对R_Sel请求帧进行响应(1104)。但是,如果候选STA确定其有资格充当为AP 110和目标STA之间的中继(例如,所有前述的条件都满足),则其可以随后向目标STA发送R_Sel响应帧(1105)。对于一些实施例而言,R_Sel响应帧可以包括:关于AP 110和该候选STA之间的第一中继链路的信息(例如,一个或多个度量),以及关于该候选STA和目标STA之间的第二中继链路的信息。例如,关于第一中继链路的信息可以包括:该候选STA所测量的AP 110的RSSI值、在第一中继链路中的门限PER时的最高可实现MCS、第一中继链路的最大有效吞吐量、和/或所估计的第一中继链路的吞吐量。关于第二中继链路的信息可以包括:用于第二中继链路的信道和/或频率、和/或估计的第二中继链路的吞吐量。
目标STA选择有资格的候选STA中的一个变成中继STA(1106),向所选择的有资格的候选STA发送中继选择帧(1107)。对于一些实施例而言,目标STA可以至少部分地基于所接收的R_Sel响应帧中提供的信息,来选择中继STA。例如,STA1可以选择使AP 110和STA1之间的吞吐量最大化的有资格的候选STA。替代地和/或另外地,STA1可以选择在与带内信道最远和/或最不可能干扰带内信道的带外信道上,向目标STA中继数据的有资格的候选STA作为中继STA。对于一些实施例而言,中继选择帧可以指定将用于第二中继链路的信道和/或频率(例如,带外信道)。
对于一些实施例而言,所选择的候选STA(例如,STA2,对于图11的示例)和AP 110均可以接收该中继选择帧。例如,AP 110可以判断通过将数据中继经过所选择的中继STA到达目标STA,是否能提高网络负荷。具体而言,如果该中继配置提高和/或优化WLAN 120上的负荷,则AP 110可以授权该中继选择。如果所选择的候选STA没有从AP 110接收到中继批准帧(1108),则其可以随后终止该中继选择操作1100的相应部分(1104)。对于一些实施例而言,如果目标STA没有从AP 110接收到中继批准帧(1111),则其可以选择新的有资格的候选STA(1106)。对于其它实施例而言,如果目标STA没有从AP 110接收到中继批准帧(1111),则目标STA可以终止中继选择操作1100。
在从AP 110接收到中继批准帧(1108)之后,所选择的候选STA可以转到与AP 110建立中继角色(1109),与目标STA建立第二中继链路(1110)。类似地,在从AP 110接收到中继批准帧(1111)之后,目标STA可以与选定的候选STA建立第二中继链路(1112)。例如,STA1和STA2可以使用已知的中继建立过程(例如,如IEEE 802.11规范所规定的)来在彼此之间建立第二中继链路。对于一些实施例而言,该中继批准帧可以包括关联和认证信息,以实现中继STA和目标STA之间的安全通信。一旦建立了第二中继链路,则目标STA可以启用经由选定的中继STA,与AP 110的中继的数据通信(1113)。具体而言,STA1(作为目标STA)可以向STA2(作为中继STA)发送旨在针对于AP 110的任何数据,转而STA2将该数据转发给AP 110。类似地,AP 110可以向STA2发送旨在针对于STA1的任何数据,转而STA2将该数据转发给STA1。
在上面的详细说明中,参照其特定的示例性实施例来描述示例性实施例。但是,显而易见的是,可以在不脱离如所附权利要求书所阐述的本公开内容的更广阔保护范围的基础上,对其做出各种修改和改变。例如,在图6、7、10和图11的流程图中所描述的方法步骤,可以以其它适当的顺序来执行,可以将多个步骤组合成单一步骤,和/或可以省略一些步骤。因此,说明书和附图应被认为是示例性的,而不是限制性的。
Claims (30)
1.一种操作网络中的接入点(AP)的方法,所述方法包括:
至少部分地基于所述网络中的目标站(STA)的介质使用效率,识别所述目标STA;
向所述目标STA发送中继选择触发,以使所述目标STA向所述网络中的一组候选STA广播中继选择请求,其中,所述中继选择请求包括与所述AP和所述目标STA之间的直接链路有关的度量集合;
从所述组候选STA中的一个或多个候选STA接收至少部分地基于所述度量集合的一个或多个中继选择响应;以及
至少部分地基于所述一个或多个中继选择响应,从所述一个或多个候选STA中选择中继STA,其中,所选择的中继STA将对所述AP和所述目标STA之间的数据进行中继。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述目标STA具有所述网络中的多个STA之中的最低介质使用效率。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述度量集合包括由以下各项构成的组中的至少一个成员:所述直接链路支持的调制编码方案(MCS)、所述直接链路的有效吞吐量、所述直接链路中的所述目标STA的介质使用、所述直接链路的吞吐量、以及由所述目标STA测量的所述AP的接收信号强度指示(RSSI)值。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述中继选择请求使得所述组候选STA中的每一个候选STA至少部分地基于所述候选STA是否能够通过对所述AP和所述目标STA之间的数据进行中继来提高所述直接链路的吞吐量,以选择性地发送所述一个或多个中继选择响应中的相应一个。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述中继选择请求还使得每一个候选STA执行以下操作:
估计所述候选STA和所述AP之间的第一中继链路的吞吐量;
估计所述候选STA和所述目标STA之间的第二中继链路的吞吐量;以及
如果所估计的所述第一中继链路的吞吐量大于所述直接链路的吞吐量至少第一门限增益,并且所估计的所述第二中继链路的吞吐量大于所述直接链路的吞吐量至少第二门限增益,则发送所述相应的中继选择响应。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第二中继链路的信道或者频带与所述第一中继链路的信道或者频带不同。
7.根据权利要求5所述的方法,其中,所述相应的中继选择响应包括:所估计的所述第一中继链路的吞吐量和所估计的所述第二中继链路的吞吐量。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述相应的中继选择响应还包括由以下各项构成的组中的至少一个成员:所述第二中继链路的信道或者频率、所述第一中继链路支持的MCS、所述第一中继链路的有效吞吐量、以及由所述候选STA测量的所述AP的RSSI值。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,选择所述中继STA包括:
至少部分地基于所述中继选择响应中包括的所估计的所述第一中继链路的吞吐量和所估计的所述第二中继链路的吞吐量,确定与所述一个或多个中继选择响应中的每一个相关联的组合吞吐量增益;以及
将与最高的组合吞吐量增益相关联的候选STA选择为所述中继STA。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述组合吞吐量增益是所估计的所述第一中继链路的吞吐量或者所估计的所述第二中继链路的吞吐量中的最低值相对于所述直接链路的吞吐量的比率。
11.一种接入点(AP),包括:
存储器,其存储有用于使数据在所述AP和目标站(STA)之间进行中继的指令;
一个或多个处理器,其中在所述一个或多个处理器执行所述指令时,使得所述AP执行以下操作:
至少部分地基于所述目标STA的介质使用效率,识别所述目标STA;
向所述目标STA发送中继选择触发,以使所述目标STA向一组候选STA广播中继选择请求,其中,所述中继选择请求包括与所述AP和所述目标STA之间的直接链路有关的度量集合;
从所述组候选STA中的一个或多个候选STA接收至少部分地基于所述度量集合的一个或多个中继选择响应;以及
至少部分地基于所述一个或多个中继选择响应,从所述一个或多个候选STA中选择中继STA,其中,所选择的中继STA将至少部分地基于所述一个或多个中继选择响应,对所述AP和所述目标STA之间的数据进行中继。
12.根据权利要求11所述的AP,其中,所述目标STA具有网络中的多个STA之中的最低介质使用效率。
13.根据权利要求11所述的AP,其中,所述度量集合包括由以下各项构成的组中的至少一个成员:所述直接链路支持的调制编码方案(MCS)、所述直接链路的有效吞吐量、所述直接链路中的所述目标STA的介质使用、所述直接链路的吞吐量、以及由所述目标STA测量的所述AP的接收信号强度指示(RSSI)值。
14.根据权利要求13所述的AP,其中,所述中继选择请求使得所述组候选STA中的每一个候选STA至少部分地基于所述候选STA是否能够通过对所述AP和所述目标STA之间的数据进行中继来提高所述直接链路的吞吐量,以选择性地发送所述一个或多个中继选择响应中的相应一个。
15.根据权利要求14所述的AP,其中,所述中继选择请求还使得每一个候选STA执行以下操作:
估计所述候选STA和所述AP之间的第一中继链路的吞吐量;
估计所述候选STA和所述目标STA之间的第二中继链路的吞吐量;以及
如果所估计的所述第一中继链路的吞吐量大于所述直接链路的吞吐量至少第一门限,并且所估计的所述第二中继链路的吞吐量大于所述直接链路的吞吐量至少第二门限,则发送所述相应的中继选择响应。
16.根据权利要求15所述的AP,其中,所述第二中继链路的信道或者频带与所述第一中继链路的信道或者频带不同。
17.根据权利要求15所述的AP,其中,所述相应的中继选择响应包括:所估计的所述第一中继链路的吞吐量和所估计的所述第二中继链路的吞吐量。
18.根据权利要求17所述的AP,其中,所述相应的中继选择响应还包括由以下各项构成的组中的至少一个成员:所述第二中继链路的信道或者频率、所述第一中继链路支持的MCS、所述第一中继链路的有效吞吐量、以及由所述候选STA测量的所述AP的RSSI值。
19.根据权利要求17所述的AP,其中,用于选择所述中继STA的所述指令的执行使得所述AP执行以下操作:
至少部分地基于所述中继选择响应中包括的所估计的所述第一中继链路的吞吐量和所估计的所述第二中继链路的吞吐量,确定与所述一个或多个中继选择响应中的每一个相关联的组合吞吐量增益;以及
将与最高的组合吞吐量增益相关联的候选STA选择为所述中继STA。
20.根据权利要求19所述的AP,其中,所述组合吞吐量增益是所估计的所述第一中继链路的吞吐量或者所估计的所述第二中继链路的吞吐量中的最低值相对于所述直接链路的吞吐量的比率。
21.一种接入点(AP),包括:
用于至少部分地基于网络中的目标站(STA)的介质使用效率,识别所述目标STA的单元;
用于向所述目标STA发送中继选择触发,以使所述目标STA向所述网络中的一组候选STA广播中继选择请求的单元,其中,所述中继选择请求包括与所述AP和所述目标STA之间的直接链路有关的度量集合;
用于从所述组候选STA中的一个或多个候选STA接收至少部分地基于所述度量集合的一个或多个中继选择响应的单元;以及
用于至少部分地基于所述一个或多个中继选择响应,从所述一个或多个候选STA中选择中继STA的单元,其中,所选择的中继STA将对所述AP和所述目标STA之间的数据进行中继。
22.根据权利要求21所述的AP,其中,所述目标STA具有所述网络中的多个STA之中的最低介质使用效率。
23.根据权利要求21所述的AP,其中,所述度量集合包括由以下各项构成的组中的至少一个成员:所述直接链路支持的调制编码方案(MCS)、所述直接链路的有效吞吐量、所述直接链路中的所述目标STA的介质使用、所述直接链路的吞吐量、以及由所述目标STA测量的所述AP的接收信号强度指示(RSSI)值。
24.根据权利要求23所述的AP,其中,所述中继选择请求使得所述组候选STA中的每一个候选STA至少部分地基于所述候选STA是否能够通过对所述AP和所述目标STA之间的数据进行中继来提高所述直接链路的吞吐量,以选择性地发送所述一个或多个中继选择响应中的相应一个。
25.根据权利要求24所述的AP,其中,所述中继选择请求还使得每一个候选STA执行以下操作:
估计所述候选STA和所述AP之间的第一中继链路的吞吐量;
估计所述候选STA和所述AP之间的第二中继链路的吞吐量;以及
如果所估计的所述第一中继链路的吞吐量大于所述直接链路的吞吐量至少第一门限增益,并且所估计的所述第二中继链路的吞吐量大于所述直接链路的吞吐量至少第二门限增益,则发送所述相应的中继选择响应。
26.根据权利要求25所述的AP,其中,所述第二中继链路的信道或者频带与所述第一中继链路的信道或者频带不同。
27.根据权利要求25所述的AP,其中,所述相应的中继选择响应包括:所估计的所述第一中继链路的吞吐量和所估计的所述第二中继链路的吞吐量。
28.根据权利要求27所述的AP,其中,所述相应的中继选择响应还包括由以下各项构成的组中的至少一个成员:所述第二中继链路的信道或者频率、所述第一中继链路支持的MCS、所述第一中继链路的有效吞吐量、以及由所述候选STA测量的所述AP的RSSI值。
29.根据权利要求28所述的AP,其中,所述用于选择所述中继STA的单元用于:
至少部分地基于所述中继选择响应中包括的所估计的所述第一中继链路的吞吐量和所估计的所述第二中继链路的吞吐量,确定与所述一个或多个中继选择响应中的每一个相关联的组合吞吐量增益;以及
将与最高的组合吞吐量增益相关联的候选STA选择为所述中继STA。
30.一种包含程序指令的非临时性计算机可读存储介质,其中,当所述程序指令由接入点(AP)的处理器执行时,使得所述AP执行以下操作:
至少部分地基于网络中的目标站(STA)的介质使用效率,识别所述目标STA;
向所述目标STA发送中继选择触发,以使所述目标STA向所述网络中的一组候选STA广播中继选择请求,其中,所述中继选择请求包括与所述AP和所述目标STA之间的直接链路有关的度量集合;
从所述组候选STA中的一个或多个候选STA接收至少部分地基于所述度量集合的一个或多个中继选择响应;以及
至少部分地基于所述一个或多个中继选择响应,从所述一个或多个候选STA中选择中继STA,其中,所选择的中继STA将对所述AP和所述目标STA之间的数据进行中继。
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