CN109644501B - 控制包括接入点的无线网络操作的方法、接入点及无线站 - Google Patents

控制包括接入点的无线网络操作的方法、接入点及无线站 Download PDF

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Abstract

通过将分布式访问和中央控制访问进行组合，使得对无线介质的访问更灵活。可以允许无线设备同时执行正交频分多址(OFDMA)和增强型分布式信道访问(EDCA)的信道访问机制，并且经由允许更快地访问信道的机制来启动信道访问。取决于信道获取，无线设备可以使用多用户格式或单用户格式来传输上行链路PLCP协议数据单元(PPDU)。

Description

控制包括接入点的无线网络操作的方法、接入点及无线站
相关申请的交叉引用
本专利文献要求2016年6月23日提交的美国临时专利申请No.62/354,071和2016年7月18日提交的美国临时专利申请No.62/363,799的权益和优先权。前述专利申请的全部内容通过引用而作为本文献的公开的一部分并入。
技术领域
本专利文献涉及无线通信，并且特别地涉及由多个无线设备对无线传输介质的访问。
背景技术
无线通信系统可以包括一个或多个接入点(AP)的网络以与一个或多个无线站(STA)通信。接入点可以将携带管理信息、控制信息或用户数据的无线电信号发射到一个或多个无线站，并且站也可以经由时分双工(TDD)在相同的频道中或者经由频分双工(FDD)在不同的频率中将无线电信号传输到接入点。
IEEE 802.11是一种异步时分双工技术，被指定用于未经许可的频谱上的无线局域网(WLAN)。WLAN的基本单元是基本服务集(BSS)。基础设施BSS是具有通过与接入点(AP)相关联以连接到有线内联网或因特网的站的BSS。在BSS中，接入点和站两者经由使用具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)技术(一种用于多址和数据传输的TDD机制)来共享相同的频道。
发明内容
本专利文献描述了集成的正交频分多址(OFDMA)和增强型分布式信道评估(EDCA)信道访问机制等技术，以便为站竞争传输介质提供通用信道访问解决方案。
在一些方面中，公开了一种控制包括接入点的无线网络的操作的方法。该示例性方法包括由接入点在无线传输介质上传输信标帧，其中信标帧包括用于上行链路多用户随机访问传输的多个竞争窗口参数，并且其中多个竞争窗口参数包括最小竞争窗口值。该方法包括由接入点将退避(backoff)计数器值重置为零与最小竞争窗口值之间的随机值，其中响应于接入点确定即将到来的传输时间是用于基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问的而重置退避计数器。该方法包括：响应于接入点感测到无线传输介质空闲而由接入点将退避计数器值减小预定值。该方法包括由接入点确定退避计数器值是否等于零。该方法包括：响应于接入点确定退避计数器值等于零而由接入点传输用于基于OFDMA的信道访问的触发帧。该方法包括响应于触发帧而接收PLCP协议数据单元(PPDU)。并且，该方法包括在PPDU被成功解码时传输确认。
在一些方面中，在示例性方法中接收PLCP协议数据单元(PPDU)包括：由接入点监视操作信道以从多个无线站接收触发响应帧，其中每个触发响应帧包括：前导码和PLCP协议数据单元(PPDU)；由接入点检测操作信道上的前导码；以及在检测到前导码之后，在资源单元(RU)上解码PPDU。
在一些方面中，该方法还包括：响应于感测到无线传输不空闲而由接入点维持退避计数器值；以及由接入点监视无线传输介质以确定无线传输介质是否空闲。
在一些方面中，示例性方法的触发帧包括关联标识符(AID)、最小竞争窗口值、最大竞争窗口值、访问类别(AC)、持续时间和资源单元(RU)。
在一些方面中，示例性方法的确认是资源单元上的高效多用户PPDU上传输的多用户确认。
在一些方面中，示例性方法的多个竞争窗口参数包括由基于增强型分布式信道访问(EDCA)的信道访问和基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问两者共享的竞争窗口参数的单个集合。
在一些方面中，该示例性方法还包括由接入点在多个20MHz信道上复制用于基于OFDMA的信道访问的触发帧。
在一些方面中，该示例性方法还包括由接入点调整信标帧或触发帧中的竞争窗口参数以用于将来基于OFDMA的信道访问，其中对竞争窗口参数的调整是响应于接入点在短帧间间隔(SIFS)时间之后没有接收到前导码而进行的。
在一些方面中，公开了一种接入点。该接入点包括处理器和存储器，该存储器具有被存储在其上的指令，其中所述指令在由处理器执行时将接入点配置为执行本文献中公开的动作。
在另一方面中，公开了一种无线通信方法。该示例性方法包括由无线站接收竞争窗口参数，其中竞争窗口参数包括最小竞争窗口值，并且其中竞争窗口参数与数据的访问类别相关联。该方法包括由无线站选择退避计数器值，其中退避计数器与数据的访问类别相关联，并且其中退避计数器值被选择为具有零和最小竞争窗口值之间的值。该方法包括基于介质感测和递减规则由无线站减小退避计数器值。该方法包括：当退避计数器值达到零时，使用取决于随机访问标志的传输机制来传输随机访问传输，其中，传输机制包括：当随机访问标志指示基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问时，使用随机选择的资源单元进行传输，并且当随机访问标志指示基于增强型分布式信道访问(EDCA)的信道访问时，使用信道的整个传输带宽进行传输。
在一些方面中，该示例性方法还包括响应于接收到来自接入点的确认而由无线站重置退避计数器。
在一些方面中，用于减小退避计数器值的介质感测和递减规则包括：由无线站感测无线传输介质；响应于确定无线传输介质忙而由无线站维持退避计数器值；响应于确定无线传输介质忙而由无线站解码PLCP协议数据单元(PPDU)；由无线站接收用于基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问的触发帧，该触发帧包括多个分配的资源单元；由无线站将退避计数器值减小触发帧中指定的所分配的资源单元的数量；以及由无线站将随机访问标志设置为指示基于OFDMA的信道访问。
在一些方面中，用于减小退避计数器值的介质感测和递减规则包括：由无线站感测无线传输介质；响应于确定无线传输介质不忙而由无线站将退避计数器值减小预定值；以及由无线站将随机访问标志设置为指示基于EDCA的信道访问。
在一些方面中，数据的访问类别包括背景、最大努力、视频和语音中的任何一个。
在一些方面中，该示例性方法还包括：由无线站将新竞争窗口参数设置为先前竞争窗口参数的两倍，其中对新竞争窗口的设置是响应于从接入点没有接收到确认而进行的；在设置新竞争窗口参数之后重置退避计数器；以及在重置退避计数器之后感测无线传输介质。
在一些方面中，公开了一种无线站。该无线站包括处理器和存储器，该存储器具有被存储在其上的指令，其中由处理器执行的指令将无线站配置为执行本文献中公开的动作。
在一个方面中，提供了一种用于经由以下来触发基于OFDMA的信道访问过程的方法：使用OFDMA技术传输具有针对多个站的多用户信道访问传输的指示的触发帧，并且设置传输时机(TXOP)的持续时间以保护OFDMA过程免受其它站的干扰。
在另一方面中，提供了一种允许站使用相同的退避计数机制来同时执行OFDMA和EDCA信道访问的方法。对于基于OFDMA的随机信道访问，退避计数标记(tick)是在触发帧中为OFDMA信道访问分配的资源单元的数量，并且对于EDCA，退避计数标记是由空闲信道评估(CCA)机制测量的空闲时间。这样，集成的信道访问机制将在公平的竞争环境中提供快速信道访问。
在另一方面中，提供了一种用于在退避计数器减小到0时根据指示开始基于OFDMA的信道访问或基于EDCA的信道访问的方法。
在另一方面中，提供了一种AP在信标帧中配置周期性触发帧传输时间使得站能够确定基于OFDMA的信道访问的时间的方法。
在另一方面中，经由在触发帧中包括竞争窗口参数，提供一种用于快速适应拥塞的方法。因此，站可以使用触发帧中的最新竞争窗口参数来设置用于基于OFDMA的信道访问的退避计数器。AP可以根据需要可选地包括这种信息，使得站可以不需要等待信标帧来获得用于基于OFDMA的信道访问的这种信息。
在另一方面中，通过触发帧中的持续时间字段，提供了一种对随机访问持续时间进行动态授权的方法，从而使得AP可以根据例如BSS的业务负载、SINR或重传率来控制基于OFDMA的信道访问持续时间。
在又另一方面中，提供了一种将OFDMA和EDCA信道访问组合在一起的方法，以便AP能够在拥塞情况下完全控制随机访问方法。
在附图、说明书和权利要求中阐述了上述方面及其实施方式的细节。
附图说明
图1示出了无线通信系统中的基础设施BSS。
图2示出了IEEE 802.11的DCF中的现有技术CSMA/CA机制。
图3A-3B示出了集成OFDMA-EDCA信道访问机制的示例。
图4示出了用于AP的集成OFDMA-EDCA随机访问过程的示例。
图5示出了用于STA的集成OFDMA-EDCA随机访问过程的示例。
图6示出了用于OFDMA随机访问的触发帧格式的示例。
图7示出了用于具有分配给不关联的站的AID的基于OFDMA的信道访问的块确认的示例。
图8示出了示例性接入点的框图。
图9示出了示例性无线站的框图。
图10示出了示例无线通信装置。
具体实施方式
该文献描述了多个站使用OFDMA与EDCA组合的机制来随机访问无线传输介质以提高基于竞争的无线通信中的传输效率的技术、机制、设备和系统。
在IEEE 802.11中，基本服务集(BSS)是无线局域网(WLAN)的构建块。在无线电覆盖区域中的关联的无线站(也称为站)建立了BSS并提供WLAN的基本服务。
图1示出了基础设施BSS的示例。BSS1和BSS2是基础设施BSS。BSS1包含一个接入点(AP1)和多个非AP站STA11、STA12和STA13。AP1维持与站STA11、STA12和STA13的关联。BSS2包含一个接入点(AP2)和两个非AP站STA21和STA22。AP2维持与站STA21和STA22的关联。基础设施BSS1和BSS2可以经由AP1和AP2互连，或者通过分配系统(DS)连接到服务器或交换机以形成扩展服务集(ESS)。
图2示出了在当前802.11技术和网络中使用的具有冲突避免机制的载波监听多路访问(CSMA/CA)的示例。站在其传输之前感测介质。如果介质被感测为忙，则当正确接收在介质上检测到的最后一帧时，该站推迟其传输，直到介质被确定为空闲加上一段时间等于xIFS(诸如AIFS、EIFS、DIFS、PIFS或SIFS)为止。如果站要发送诸如ACK的控制帧，则它必须在传输之前等待短的帧间间隔(SIFS)时间。如果站要传送管理帧，则它必须等待点协调功能(PCF)帧间间隔(PIFS)。如果站要传送数据帧，则它必须在进入竞争窗口之前等待分布式(协调功能)帧间间隔(DIFS)或仲裁帧间间隔(AIFS)或扩展帧间间隔(EIFS)。
增强型分布式信道评估(EDCA)在IEEE 802.11规范中引入，以允许多个站来竞争介质并在竞争期间区分不同的服务质量(QoS)业务。在EDCA机制中，每个站为与访问类别(AC)相关联的退避计数器(BOC)选择随机值以竞争介质：
BOC＝Random[0,CW]，
其中CW是在CWmin处初始化的竞争窗口。CWmin是由AP广播的信标帧中携带的最小竞争窗口大小。
当站要竞争介质时，它首先选择BOC并感测介质。如果介质被感测为忙，则该站将保持当前状态并继续监视介质，直到它变为空闲为止。如果在aSlotTime时间内介质被感测为空闲，则其将BOC减小1并继续感测介质。如果在aSlotTime时间内介质仍然被感测为空闲，则该站再次将BOC减小1直到BOC达到零为止。一旦BOC达到0，该站就传输帧。
在站传输帧之后，它必须等待确认以确定传输成功。如果站没有接收到确认，则其意味着传输失败。然后，该站将其CW(CW<＝CWmax)加倍，并从[0，CW]中重新选择BOC并准备重新传输。
IEEE 802.11的现有EDCA机制在每次传输中具有显著的开销，这是因为它一次仅允许一个站访问介质。如果多个站同时竞争介质，则可能导致冲突。同时竞争介质的站越多，发生冲突的机会就越多。
为了减少冲突的可能性，CWmin不应设置得太小而不能允许多个站在时域中的相对大的竞争窗口中分布。然而，另一方面，大的CWmin会增加竞争期间空闲时间的可能性，这将浪费介质时间并降低信道使用效率。竞争介质的站越多，信道使用效率就越低。
本文献公开了一种基于与EDCA组合的正交频分多址(OFDMA)的信道访问机制。在一些实施例中，所公开的技术可以用于提高介质利用效率。在一些实施例中，所公开的技术可以用于改善用户体验，例如，通过减少时间敏感应用的传输延迟。
在一个有利的方面中，OFDMA-EDCA集成信道访问机制结合了中央控制功能和分布式控制功能机制的某些优点。例如，在一些实施例中，OFDMA机制在实际占用用于上行链路(UL)传输的介质之前可以被实施为预竞争和仲裁过程。AP可以执行基于EDCA的竞争以获取介质并传输触发帧来触发OFDMA信道访问过程以允许多个站使用OFDMA信道访问机制同时访问网络。
在另一个有利的方面中，OFDMA-EDCA集成随机信道访问机制允许站同时执行EDCA和OFDMA信道访问。如果站感测到介质空闲并且首先通过EDCA获取信道，则站可以根据EDCA机制使用单用户(SU)格式来传输分组。如果站感测到介质忙并且接收到用于OFDMA随机信道访问的触发帧，则站可以使用多用户(MU)传输格式在一个OFDMA子信道上执行信道访问。这样，站将能够采用最早传输时机来发出分组。
在一些实施例中，代替通过EDCA来竞争时域中的介质，OFDMA随机访问机制管理站在时域和频域两者中的竞争，以便减少空闲状态下的等待时间，同时将冲突的可能性降低到某一水平。
在一些实施例中，代替通过竞争站本身来判断介质占用，基于OFDMA的信道访问机制允许多个站同时竞争介质并且允许AP在随后的传输中控制来自多个站的UL传输以进一步降低冲突的可能性。AP可以经由单用户(SU)PLCP协议数据单元(PPDU)来调度那些站的顺序传输，或经由基于触发的多用户(MU)OFDMA或MU MIMO格式来调度并行传输。
在一些实施例中，AP可以控制和平衡仅传统EDCA站和OFDMA-EDCA集成站之间的介质访问。通过触发帧的传输，AP可以调整OFDMA-EDCA集成站的数量，以执行基于OFDMA的信道访问相对于(vs)EDCA信道访问。
在一些实施例中，OFDMA-EDCA集成信道访问机制可以应用并支持功率节省机制。AP可以在信标帧中周期性地广播用于基于OFDMA的信道访问的触发帧的目标传输时间。OFDMA-EDCA集成站可以在信标帧中获得触发帧的目标传输时间的信息，并且如果它们没有要发送的延迟敏感数据，则可以大部分时间休眠。OFDMA-EDCA集成站可以正好在到达用于赶上基于OFDMA的信道访问的触发帧的时间之前唤醒。
图3A-3B示出了集成OFDMA-EDCA信道访问机制的示例。集成OFDMA-EDCA信道访问机制包含两个独立的信道访问机制：具有共享的退避计数机制的OFDMA和EDCA。
图3A示出了OFDMA信道访问机制，其是来自多个站的中央受控信道访问。该机制允许多个站在OFDMA子信道上同时竞争介质，以减少EDCA机制中的冲突的可能性，尤其是在高密度部署情况下。OFDMA信道访问将信道划分为多个子信道，或称为资源单元(RU)，它们中的每一个可以用于站来携带用于UL传输的帧。由于OFDMA子信道是正交的，因此如果不同的站在不同的OFDMA子信道上传输PPDU，则不会有干扰。因此，OFDMA信道访问增加了从时域到频域的竞争维度。
OFDMA随机信道访问从AP发送的触发帧开始。当AP要开始OFDMA随机信道访问过程时，它使用EDCA机制来竞争介质。AP可以根据以下条件自行调整EDCA参数(诸如AP竞争窗口设置)：诸如传统站点相对于高效站点(例如集成OFDMA-EDCA)的数量比、业务负载/拥塞，QoS策略等。如果AP获取具有EDCA的介质，则它发送触发帧以指示以下传输时机用于基于OFDMA的信道访问。当站接收到触发帧时，它们在接收到触发帧之后在SIFS时间内开始ULMU传输以竞争OFDMA子信道域中的介质。当信道被划分为多个子信道时，基于OFDMA的信道访问可以允许多个站在单个竞争周期中在分配的子信道上同时传输UL帧。例如，如果在工作频率带宽中分配N个OFDMA子信道，则基于OFDMA的信道访问的冲突的可能性将降低到1/N。
在站侧上，集成OFDMA-EDCA机制允许站同时执行OFDMA和EDCA信道访问过程，但共享相同的退避方案：OFDMA信道访问机制在OFDMA子信道域中应用退避过程，而EDCA信道访问机制在时隙域上应用退避过程。两种机制可以在退避过程期间使用相同的退避计数器(BOC)。因此，将有助于减少退避时间比较，从而使两个信道访问机制独立操作。
图3B示出了时隙域中的集成OFDMA-EDCA的退避过程的示例。
AP和STA两者都使用竞争窗口参数监视介质以用于获取信道。AP和STA的竞争窗口大小可以相同或不同，这取决于AP的配置。AP仅需要对站的竞争窗口参数进行广播。当AP和STA两者都感测到介质变为空闲时，它们启动退避机制。
对于OFDMA随机访问，AP启动用于传输触发帧的EDCA退避过程。如果AP在STA之前获取介质，例如，其BOC在STA的任何BOC之前达到0，则AP传输触发帧以触发基于OFDMA的随机信道访问过程。
STA还通过为要发送的PDDU的访问类型分配BOC(AC)来启动EDCA退避过程，并且感测介质。如果STA(例如，使用空闲信道评估(CCA)机制)感测介质空闲了aSlotTime时间，则STA将BOC(AC)减小一并继续感测介质直到BOC(AC)达到0为止。一旦BOC(AC)<＝0，STA将执行UL SU传输。如果STA检测到介质忙，则STA将解码所接收的PPDU以查找它是否是触发帧。
如果STA接收到用于随机访问的触发帧，则它将执行基于OFDMA的随机信道访问。在执行OFDMA信道访问时，该站将BOC(AC)减小了用于OFDMA信道访问的分配的RU的数量。如果BOC(AC)等于或小于0，则该站开始传输UL PPDU。否则，该站继续感测用于EDCA过程的介质或等待OFDMA信道访问的下一个触发帧。
如果PPDU没有寻址到它，则STA将继续感测介质直到介质变为空闲为止，并且如果空闲时间是aSlotTime，则减小BOC(AC)。如果BOC(AC)由于空闲信道而达到0，则STA将在操作信道上传输SU PPDU。这样，STA可以针对EDCA和OFDMA随机信道访问过程两者共享相同的BOC(AC)，并且将两个信道访问机制无缝地集成在一起，以便获得用于时间敏感应用的最早传输时机。
图4示出了用于AP的OFDMA信道访问过程400的示例。
在操作401处，AP可以在信标帧中广播CWmin和CWmax信息。如果AP仅广播一组竞争窗口(CW)信息，则该组CW信息可以由EDCA和OFDMA过程两者共享。如果AP广播两组CW信息，则一组竞争窗口(CW)参数可以用于传统站，并且另一组可以用于高效(HE)站。
在操作401处，AP基于例如以下来确定下一传输时间是否用于基于OFDMA的信道访问：
a)被调度的OFDMA信道访问的时间，
b)传统站和HE站的业务负载，
c)相关联的传统站的数量相对于HE站的数量之比，或者
d)其他QoS和公平策略。
对于被调度的OFDMA信道访问，AP在信标帧中广播用于STA的目标触发传输时间，以确定用于OFDMA信道访问的触发帧的接收时间。对于由其他条件触发的OFDMA信道访问，AP可以在单帧中发送触发帧，或者与诸如数据帧或管理帧的其他帧传输共同发送。
AP可以包括竞争窗口参数，例如信标帧中的每个访问类别的CWmin和/或CWmax。竞争窗口参数对于传统站和HE站两者可以是相同的，或者对于传统站和HE站两者可以相应地分开。如果在信标帧中仅广播一组竞争窗口参数，则该组竞争窗口参数用于两种类型的站。否则，如果AP在信标帧中广播两组竞争窗口参数，则一组竞争窗口参数仅用于传统站，并且另一组参数用于HE站，例如，能够执行集成OFDMA-EDCA随机信道访问的站。
在操作402处，如果即将到来的传输时间是用于OFDMA随机访问的，则AP将EDCA的BOC重置为[0，CW]中的随机值并且开始感测介质，其中CW是AP的竞争窗口。如果介质不是空闲的，则AP应该保持BOC值并继续监视介质直到它空闲为止。如果介质被感测为空闲了aSlotTime时间，则AP将其BOC减小一。如果BOC不为0，则AP继续感测介质。否则，如果BOC＝0，则AP传输用于OFDMA随机信道访问的触发帧，其可包括以下字段：
a)AID：如果关联标识符(AID)字段被设置为AIDinit，则意味着OFDMA信道访问是用于与以下信息相关联的初始信道访问。如果该字段被设置为AIDretx，则意味着OFDMA信道访问时机是用于具有以下信息的重传。如果触发帧仅包含AIDinit，则允许以下信息用于初始OFDMA信道访问传输或基于OFDMA的信道访问重传。
b)CWmin和CWmax：这是可选信息字段，其可以用于AP来提供HE站的最新CW信息以替换广播信标帧中的值以快速适应业务拥塞状况。如果STA在触发帧中接收到该信息，则它替换存储的CWmin和CWmax参数并将其用于即将到来的信道访问。
c)AC类型：该字段将是可选字段，并且用于指示OFDMA随机信道访问的访问类别(AC)。
d)持续时间：AP可以估计触发帧的针对MAC子层协议数据单元(MPDU)的传输时间和所请求的OFDMA信道访问的持续时间，并在该字段中设置该值。执行OFDMA信道访问的所有STA在由持续时间指示的时间处完成其OFDMA访问传输。
e)RU字段：用于STA发送用于OFDMA信道访问的UL PPDU的子信道。
AP可以在多个20MHz信道上复制用于OFDMA随机访问的触发帧。
在操作403处，在传输触发帧之后，AP切换到接收模式并监视操作信道以从STA接收触发响应帧。
在操作404处，AP解码触发响应帧。例如，如果AP在操作403处在操作信道上检测到前导码，则在操作404处，它将通过解码由STA发送的RU上的PPDU来解码触发响应帧。
在操作405处，如果AP成功地解码指定RU上的PPDU，则其以接收到UL PPDU的RU上的HE MU PPDU格式的ACK或BA响应于STA或者在整个操作信道上以MU ACK响应于STA。如果AP没有成功解码RU上的PPDU，则其可以忽略该RU上的传输，或者在该RU上传输NACK。如果AP从不关联的站接收到信道访问PPDU，则AP可以向站分配ACK或BA中的临时AID。
在操作406处，如果AP在发送触发的SIFS时间之后没有接收到前导码或者未能解码RU上的所有触发响应，则其可以调整信标帧或触发帧中的CWmin和CWmax大小以用于将来的OFDMA信道访问。
图5示出了用于STA的集成OFDMA-EDCA信道访问过程的示例。STA可以为缓冲数据的不同访问类别(AC)维持四个退避计数器BOC(AC)：
AC＝[背景(即BG),最大努力(即BE),视频(即VI),语音(即VO)]
EDCA和OFDMA信道访问机制两者使用和共享BOC(AC)以用于快速获取介质。EDCA信道访问机制根据测量出的时域中的空闲时间来更新BOC(AC)，而OFDMA随机信道访问机制根据触发帧中接收到的RU数量来更新BOC(AC)。因此，无论何种机制使BOC(AC)达到0，该站将能够尽早获取介质，特别是对于短突发数据传输和/或时间敏感的应用数据传输。
在操作501处，STA从信标帧接收竞争窗口参数。竞争窗口参数包括最小竞争窗口值。
在操作502处，STA为UL PPDU的访问类别设置BOC(AC)的随机值：
BOC(AC)＝[0，CW[AC]]的随机值，
其中CW[AC]是AC的竞争窗口，针对该访问类别在CWmin处被初始化。CWmin是先前接收到的最小竞争窗口大小。
STA将随机访问标志(RAF)设置为EDCA。
在操作503处，STA可以开始感测介质。
在操作504处，如果介质被感测为忙，则STA保持BOC(AC)的值，开始解码PPDU并转到操作505。否则，如果介质被感测为空闲了aSlotTime时间，则转到操作512。在操作512处，STA将BOC(AC)减小1，将RAF设置为EDCA，并然后转到操作507。
在操作505处，如果STA接收到用于OFDMA随机信道访问的触发帧，则其转到操作506。否则，如果它不是触发帧，则返回到操作503以继续感测介质。
在操作506处，STA将BOC(AC)减少了在触发帧中指定的RU，并将RAF设置为OFDMA。
在操作507处，如果BOC(AC)>0，则STA转到操作503以继续感测介质。否则，转到操作508。
在操作508处，如果BOC(AC)<＝0且RAF＝OFDMA，则STA在触发帧中分配的RU当中随机选择的RU上向AP发送MU PPDU。
如果BOC(AC)＝0且RAF＝EDCA，则STA在整个操作信道上向AP发送SU PPDU。
在操作509处，在将PPDU发送到AP之后，STA然后切换到接收模式以监视来自AP的响应以用于确认。
在操作510处，如果STA从AP接收到关于其UL传输的ACK，则它将重置BOC(AC)并继续监视。如果STA是与BSS不关联的站并且ACK(或BA)包括临时AID，则STA使用临时AID来进行对BSS的后续信道访问。
否则，如果STA没有从AP接收到用于其UL传输的ACK，则在操作511处，STA可以使CW[AC]加倍，从[0，CW[AC]]重置BOC(AC)值，并且转到操作503以准备重传。
图6示出了用于基于OFDMA的信道访问的触发帧格式的示例。触发帧可以包含：
A)AID字段：指示OFDMA信道访问。
B)CW字段：每个访问类别携带CWmin和/或CWmax。
C)AC字段：OFDMA信道访问的指定访问类别。
D)RU字段：指示用于OFDMA信道访问的OFDMA子信道。
图7示出了具有分配给不关联的站的AID的基于OFDMA的信道访问的块确认的示例。
当AP在分配的RU上从不关联的站成功地解码OFDMA信道访问(例如，关联请求、探测请求等)时，它可以使用对OFDMA信道访问的确认(诸如BA)以将临时AID分配给不关联的站。BA控制帧可以包括：
A)BA控制字段：该字段用于控制BA信息字段。可以将其设置为对具有临时AID的不关联的站的确认的指示，例如分别用于Muti-TID、压缩位图、GCR和多STA子字段的0、0、0、1。
B)BA信息字段：该字段用于携带BA信息。对于响应于不关联的站的BA变化，BA信息可以包含不关联的站的MAC地址和AP分配给站的临时AID。
图8示出了示例性接入点的框图800。示例性接入点包括处理器和具有被存储在其上的指令的存储器。在802中，由处理器执行的指令将接入点配置为在无线传输介质上传输信标帧，其中信标帧包括用于上行链路多用户随机访问传输的多个竞争窗口参数，并且其中多个竞争窗口参数包括最小竞争窗口值。在804中，接入点被配置为将退避计数器值重置为零与最小竞争窗口值之间的随机值，其中响应于接入点确定即将到来的传输时间用于基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问而重置退避计数器。在806中，接入点被配置为响应于接入点感测到无线传输介质空闲而将退避计数器值减小预定值。在808中，接入点被配置为确定退避计数器值是否等于零。在810中，接入点被配置为响应于接入点确定退避计数器值等于零而传输用于基于OFDMA的信道访问的触发帧。在812中，接入点被配置为响应于触发帧而接收PLCP协议数据单元(PPDU)。在814中，接入点被配置为在PPDU被成功解码时传输确认。
图9示出了示例性无线站的框图900。示例性无线站包括处理器和具有被存储在其上的指令的存储器。在902中，由处理器执行的指令将无线站配置为接收竞争窗口参数，其中竞争窗口参数包括最小竞争窗口值，并且其中竞争窗口参数与数据的访问类别相关联。在904中，无线站还被配置为选择退避计数器值，其中退避计数器与数据的访问类别相关联，并且其中退避计数器值被选择为具有零和最小竞争窗口值之间的值。在906中，无线站被配置为基于介质感测和递减规则来减小退避计数器值。在908中，无线站被配置为当退避计数器值达到零时，使用取决于随机访问标志的传输机制来传输随机访问传输，其中传输机制包括：当随机访问标志指示基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问时，使用随机选择的资源单元进行传输，以及当随机访问标志指示基于增强型分布信道访问(EDCA)的信道访问时，使用信道的整个传输带宽进行传输。
因此，使用本文献中描述的技术由AP实施的无线通信方法可以包括：通过接入点在无线传输介质上传输信标帧，其中信标帧包括用于上行链路多用户随机访问传输的多个竞争窗口参数，并且其中多个竞争窗口参数包括最小竞争窗口值；通过接入点将退避计数器值重置为零与最小竞争窗口值之间的随机值，其中响应于接入点确定即将到来的传输时间用于基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问而重置退避计数器；响应于接入点感测到无线传输介质空闲而通过接入点将退避计数器值减小预定值；通过接入点确定退避计数器值是否等于零；响应于接入点确定退避计数器值等于零而通过接入点传输用于基于OFDMA的信道访问的触发帧；响应于触发帧而接收PLCP协议数据单元(PPDU)；以及在PPDU被成功解码时传输确认。
使用本文献中描述的技术通过无线站实施的无线传输方法包括：通过无线站接收竞争窗口参数，其中竞争窗口参数包括最小竞争窗口值，并且其中竞争窗口参数与数据的访问类别相关联；通过无线站选择退避计数器值，其中退避计数器与数据的访问类别相关联，并且其中退避计数器值被选择为具有零和最小竞争窗口值之间的值；基于介质感测和递减规则通过无线站减小退避计数器值，并且当退避计数器值达到零时，使用取决于随机访问标志的传输机制来传输随机访问传输。传输机制包括：当随机访问标志指示基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问时，使用随机选择的资源单元进行传输，以及当随机访问标志指示基于增强型分布信道访问(EDCA)的信道访问时，使用信道的整个传输带宽进行传输。
图10描绘了无线装置1000的示例实施方式。装置1000可以用于实施本文献中描述的各种技术。例如，装置1000可以在网络侧被实施为接入点，或者在用户侧被实施为无线站或STA。装置1000包括用于发送和/或接收无线信号的一个或多个天线1020。在接收或传输操作期间，无线信号可以由收发器电子器件1015处理。装置1600还可以包括存储器1005和用于存储和执行代码的处理器电子器件1010。存储器1005可以在处理器电子器件1010的外部或内部。
本文献中描述的公开的和其他实施例以及功能操作和模块可以在数字电子电路、或计算机软件、固件或硬件(包括本文献中公开的结构及其结构等同物，或者它们中的一个或多个的组合)中实施。所公开的和其他实施例可以被实施为一个或多个计算机程序产品，即，在计算机可读介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、影响机器可读传播信号的物质组合、或它们中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、或它们中的一个或多个的组合的代码。传播信号是人工生成的信号，例如机器生成的电信号、光信号或电磁信号，其被生成以对用于传输到合适的接收器装置的信息进行编码。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言(包括编译或解释语言)编写，并且可以以任何形式被部署，包括作为独立程序或作为适于计算环境中使用的模块、组件、子程序或其他单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文献中的一个或多个脚本)的文件的一部分中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者存储在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)。可以部署计算机程序以在一个计算机上或多个计算机(位于一个站点或分布在多个站点上并通过通信网络互连)上被执行。
本文献中描述的过程和逻辑流程可以由实行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))执行，并且装置也可以被实施为专用逻辑电路。
例如，适合于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如磁盘、磁光盘或光盘)，或可操作地耦合以从一个或多个大容量存储设备接收数据或将数据传输到其，或两者都有。但是，计算机不需要具有这种设备。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如：半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
虽然本文献包含许多具体的实现，但这些不应被解释为对要求保护的或可以要求保护的发明的范围的限制，而是作为对特定于特定实施例的特征的描述。在单独实施例的上下文中在本文献中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，尽管特征可以被描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在某些情况下可以从组合中除掉来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定顺序或以顺序次序执行这种操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。
仅公开了一些示例和实施方式。可以基于所公开的内容对所描述的示例和实施方式以及其它实施方式进行变化、修改和增强。

Claims (28)

1.一种用于控制包括接入点的无线网络的操作的方法，该方法包括：
由所述接入点在无线传输介质上传输信标帧，其中所述信标帧包括用于上行链路多用户随机访问传输的多个竞争窗口参数，并且其中所述多个竞争窗口参数包括最小竞争窗口值；
由所述接入点将退避计数器值重置为零和所述最小竞争窗口值之间的随机值，其中所述退避计数器响应于所述接入点确定了即将到来的传输时间是用于基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问的而被重置；
响应于所述接入点感测到无线传输介质空闲，而由所述接入点将所述退避计数器值减小预定值；
由所述接入点确定所述退避计数器值是否等于零；
响应于所述接入点确定了所述退避计数器值等于零，而由所述接入点传输用于基于OFDMA的信道访问的触发帧；
响应于所述触发帧，而接收物理层会聚协议(PLCP)数据单元(PPDU)；以及
当PPDU被成功解码时传输确认。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述物理层会聚协议(PLCP)数据单元(PPDU)包括：
由所述接入点监视操作信道以从多个无线站接收触发响应帧，其中每个触发响应帧包括前导码和物理层会聚协议(PLCP)数据单元(PPDU)；
由所述接入点在所述操作信道上检测前导码；以及
在检测到所述前导码之后，在资源单元(RU)上对PPDU进行解码。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于感测到所述无线传输不是空闲的，而由所述接入点维持所述退避计数器值；和
由所述接入点监视所述无线传输介质以确定所述无线传输介质是否空闲。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述触发帧包括关联标识符(AID)、最小竞争窗口值、最大竞争窗口值、访问类别(AC)、持续时间和资源单元(RU)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确认是在资源单元上的高效多用户PPDU上被传输的多用户确认。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个竞争窗口参数包括由基于增强型分布式信道访问(EDCA)的信道访问和基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问两者共享的单组竞争窗口参数。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述接入点在多个20MHz信道上复制用于基于OFDMA的信道访问的触发帧。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述接入点调整信标帧或触发帧中的竞争窗口参数以用于将来基于OFDMA的信道访问，其中对所述竞争窗口参数的调整是响应于所述接入点在短帧间间隔(SIFS)时间之后没有接收到前导码而进行的。
9.一种接入点，包括：处理器和存储器，该存储器被配置为存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时将所述接入点配置为：
在无线传输介质上传输信标帧，其中所述信标帧包括用于上行链路多用户随机访问传输的多个竞争窗口参数，并且其中所述多个竞争窗口参数包括最小竞争窗口值；
将退避计数器值重置为零和所述最小竞争窗口值之间的随机值，其中退避计数器响应于所述接入点确定了即将到来的传输时间是用于基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问的而被重置；
响应于所述接入点感测到所述无线传输介质空闲，而将所述退避计数器值减小预定值；
确定所述退避计数器值是否等于零；
响应于所述接入点确定了所述退避计数器值等于零，而传输用于基于OFDMA的信道访问的触发帧；
响应于所述触发帧，而接收物理层会聚协议(PLCP)数据单元(PPDU)；以及
当PPDU被成功解码时传输确认。
10.根据权利要求9所述的接入点，其中，所述计算机程序在由所述处理器执行时将所述接入点配置为通过以下过程来接收所述物理层会聚协议(PLCP)数据单元(PPDU)：
监视操作信道以从多个无线站接收触发响应帧，其中每个触发响应帧包括前导码和物理层会聚协议(PLCP)数据单元(PPDU)；
在所述操作信道上检测前导码；以及
在检测到所述前导码之后，在资源单元(RU)上对PPDU进行解码。
11.根据权利要求9所述的接入点，其中，所述计算机程序在由所述处理器执行时还将所述接入点配置为：
响应于感测到所述无线传输不是空闲的，而维持所述退避计数器值；和
监视所述无线传输介质以确定所述无线传输介质是否空闲。
12.根据权利要求9所述的接入点，其中，所述触发帧包括关联标识符(AID)、最小竞争窗口值、最大竞争窗口值、访问类别(AC)、持续时间和资源单元(RU)。
13.根据权利要求9所述的接入点，其中，所述确认是在资源单元上的高效多用户PPDU上被传输的多用户确认。
14.根据权利要求9所述的接入点，其中，所述多个竞争窗口参数包括由基于增强型分布式信道访问(EDCA)的信道访问和基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问两者共享的单组竞争窗口参数。
15.根据权利要求9所述的接入点，其中，所述计算机程序在由所述处理器执行时还将所述接入点配置为：
在多个20MHz信道上复制用于基于OFDMA的信道访问的触发帧。
16.根据权利要求9所述的接入点，其中，所述计算机程序在由所述处理器执行时还将所述接入点配置为：
调整信标帧或触发帧中的竞争窗口参数以用于将来基于OFDMA的信道访问，其中对所述竞争窗口参数的调整是响应于所述接入点在短帧间间隔(SIFS)时间之后没有接收到前导码而进行的。
17.一种无线通信方法，该方法包括：
由无线站接收竞争窗口参数，其中所述竞争窗口参数包括最小竞争窗口值，并且其中所述竞争窗口参数与数据的访问类别相关联；
由所述无线站选择退避计数器值，其中退避计数器与数据的访问类别相关联，并且其中所述退避计数器值被选择为具有零和所述最小竞争窗口值之间的值；
由所述无线站基于介质感测和递减规则来减小所述退避计数器值；以及
当所述退避计数器值达到零时，使用取决于随机访问标志的传输机制来传输随机访问传输，其中所述传输机制包括：
当所述随机访问标志指示基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问时，使用随机选择的资源单元进行传输，和
当所述随机访问标志指示基于增强型分布式信道访问(EDCA)的信道访问时，使用信道的整个传输带宽进行传输。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：响应于从接入点接收到确认，而由所述无线站重置所述退避计数器。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，用于减小所述退避计数器值的介质感测和递减规则包括：
由所述无线站感测无线传输介质；
响应于确定了所述无线传输介质忙，而由所述无线站维持所述退避计数器值；
响应于确定了所述无线传输介质忙，而由所述无线站对物理层会聚协议(PLCP)数据单元(PPDU)进行解码；
由所述无线站接收用于基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问的触发帧，所述触发帧包括多个分配的资源单元；
由所述无线站将所述退避计数器值减小所述触发帧中指定的所分配的资源单元的数量；以及
由所述无线站设置所述随机访问标志以指示基于OFDMA的信道访问。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，用于减小所述退避计数器值的介质感测和递减规则包括：
由所述无线站感测所述无线传输介质；
响应于确定了所述无线传输介质不忙，而由所述无线站将所述退避计数器值减小预定值；以及
由所述无线站设置所述随机访问标志以指示基于EDCA的信道访问。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，数据的访问类别包括背景数据、最大努力数据、视频数据以及语音数据中的任何一个。
22.根据权利要求17所述的方法，还包括：
由所述无线站将新竞争窗口参数设置为先前竞争窗口参数的两倍，其中对新竞争窗口的设置是响应于从接入点没有接收到确认而进行的；
在设置所述新竞争窗口参数之后重置所述退避计数器；以及
在重置所述退避计数器之后感测所述无线传输介质。
23.一种无线站，包括：
处理器和存储器，该存储器被配置为存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时将所述无线站配置为：
接收竞争窗口参数，其中所述竞争窗口参数包括最小竞争窗口值，并且其中所述竞争窗口参数与数据的访问类别相关联；
选择退避计数器值，其中退避计数器与数据的访问类别相关联，并且其中所述退避计数器值被选择为具有零和所述最小竞争窗口值之间的值；
基于介质感测和递减规则来减小所述退避计数器值；以及
当所述退避计数器值达到零时，使用取决于随机访问标志的传输机制来传输随机访问传输，其中所述传输机制包括：
当所述随机访问标志指示基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问时，使用随机选择的资源单元进行传输，和
当所述随机访问标志指示基于增强型分布式信道访问(EDCA)的信道访问时，使用信道的整个传输带宽进行传输。
24.根据权利要求23所述的无线站，其中，所述计算机程序在由所述处理器执行时还将所述无线站配置为：响应于从接入点接收到确认而重置所述退避计数器。
25.根据权利要求23所述的无线站，其中，用于减小所述退避计数器值的介质感测和递减规则的计算机程序在由所述处理器执行时将所述无线站配置为：
感测所述无线传输介质；
响应于确定了所述无线传输介质忙而维持所述退避计数器值；
响应于确定了所述无线传输介质忙而对物理层会聚协议(PLCP)数据单元(PPDU)进行解码；
接收用于基于正交频分多址(OFDMA)的信道访问的触发帧，所述触发帧包括多个所分配的资源单元；
将所述退避计数器值减小在所述触发帧中指定的所分配的资源单元的数量；以及；
设置所述随机访问标志以指示基于OFDMA的信道访问。
26.根据权利要求23所述的无线站，其中，用于减小所述退避计数器值的介质感测和递减规则的计算机程序在由所述处理器执行时将所述无线站配置为：
感测所述无线传输介质；
响应于确定了所述无线传输介质不忙，而将所述退避计数器值减小预定值；以及；
设置所述随机访问标志以指示基于EDCA的信道访问。
27.根据权利要求23所述的无线站，其中，数据的访问类别包括背景数据、最大努力数据、视频数据以及语音数据中的任何一个。
28.根据权利要求23所述的无线站、权利要求17所述的无线站，其中，所述计算机程序在由所述处理器执行还将所述无线站配置为：
将新竞争窗口参数设置为先前竞争窗口参数的两倍，其中对新竞争窗口的设置是响应于从接入点没有接收到确认而进行的；
在设置所述新竞争窗口参数之后重置所述退避计数器；以及
在重置所述退避计数器之后感测所述无线传输介质。
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