CN110234150A - 在无线局域网系统的信道探测方法及支援其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线局域网(WLAN)系统中的信道探测的方法及执行此的装置。用于由接入点AP执行的无线局域网(WLAN)系统中的信道探测的方法包括：播放包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息的信标；和在所述SST探测RAW中将多个空数据包NDP帧传输到站STA，其中所述SST探测RAW被分配给STA仅用于信道探测。

Description

在无线局域网系统的信道探测方法及支援其装置
本申请是申请日为2014年5月12日、申请号为201480026142.3、发明名称为“在无线局域网系统的信道探测方法及支援其装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
以下说明涉及无线局域系统，更具体地涉及在无线局域网系统的信道探测技术。
背景技术
局域网(LAN，Local Area Network)大致分为有线局域网和无线局域网(wirelessLAN；WLAN)。无线局域网不使用电缆，且利用电波在网络上执行通信的方式。无线局域网的出现成为了解除因电缆的安装、维护、移动困难的代行方案，并且因移动用户的增加，其必要性渐渐呈增加的趋势。
无线局域网的构成由接入点(Access Point，以下称“AP”)和终端装置(Station，以下称“STA”)形成。AP是在传输距离以内的无线局域网用户可利用网络接入及网络的发送电波的装置，其作用如同手机基基站或者有线网络的集线器。
电气与电子工程师协会IEEE 802.11网络的基本构成区块是基本服务集(BasicService Set，以下称“BSS”)。在IEEE 802.11网络具有在BSS内的终端相互间直接执行通信的独立网络(Independent BSS)、终端与BSS内外的终端执行通信的过程中，AP所介入的基础设施网络(Infrastructure BSS)、相互连接BSS使扩张服务领域的扩张服务集(ExtendedService Set)。
在下一代无线局域网系统中，AP(access point)可同时将数据帧传输到多输入多输出MIMO(Multiple Input Multiple Output)配对的至少一个以上的STA(Station)。
在无线局域网系统中，AP和/或STA将帧传输到接收对象AP和/或STA，可通过信道探测获得对于将要使用信道的信息。传输者为了给接收者接发帧，请求将要使用的信道信息，且接收者推定信道，且将对此的信道信息反馈给传输者的过程，可在接发数据帧之前执行。
发明内容
技术方案
按照一个实施例，由接入点执行的信道探测方法，其步骤可包括：播放包括用于信道探测的限制访问窗口信息的信标；及在所述限制访问窗口内，将多个空数据包NDP(NullData Packet)传输到基站。
按照一个实施例，由接入点执行的信道探测方法，所述接入点在用于所述信道探测的限制访问窗口区间，可控制所述基站的数据传输。
按照一个实施例，由接入点执行的信道探测方法，所述接入点在用于所述信道探测的限制访问窗口区间进行控制，可禁止所述基站的数据传输。
按照一个实施例，由接入点执行的信道探测方法，所述接入点在用于所述信道探测的限制访问窗口区间，只允许所述空数据包被传输之后，可将所述信道信息传输到所述接入点，且进行控制，禁止其他传输。
按照一个实施例，由接入点执行的信道探测方法，所述信标可包括以下中的至少一个：用于显示信道探测是否通过所述限制访问窗口被执行的比特值；用于控制所述限制访问窗口中基站的传输的比特值；及用于显示所述接入点将要执行的通信类型的比特值。
按照一个实施例，由接入点执行的信道探测方法，还可包括：基于所述NDP从所述基站接收推定的信道信息。
按照一个实施例，由基站执行的信道探测方法，其步骤可包括：从接入点接收包括用于信道探测的限制访问窗口信息的信标；基于从所述接入点接收的空数据包NDP(NullData Packet)推定信道信息；及将所述推定的信道信息传输到所述接入点，且所述空数据包从所述限制访问窗口内被传输到所述基站。
按照一个实施例，由基站执行的信道探测方法，所述推定步骤可包括：基于所述接收的信标识别所述接入点要执行的通信类型；所述基站支援所述通信类型时，在所述限制访问窗口内，从所述接入点接收空数据包；及基于所述接收的空数据包及所述识别的通行类型推定信道信息。
按照一个实施例，由基站执行的信道探测方法，所述推定步骤可包括：在用来与所述接入点通信的频率信道中，查找满足预定基准的频率信道，且将关于所述查找的频率信道的信息决定为信道信息。
按照一个实施例，由基站执行的信道探测方法，所述推定步骤可包括：由所述接入点设定的多个扇区中，查找所述基站属于的扇区，且将所述查找的扇区识别信息决定为信道信息。
按照一个实施例，无线装置可包括：发送及接收帧的收发器；及功能上与所述收发器结合的处理器，且所述处理器广播包括用于信道探测的限制访问窗口信息的信标，并且从所述限制访问窗口内，可将多个空数据包NDP(Null Data Packet)传输到基站。
按照一个其他实施例，无线装置可包括：发送及接收帧的收发器；及功能上与所述收发器结合的处理器，且所述处理器从接入点接收包括用于信道探测的限制访问窗口信息的信标，并且基于从所述接入点接收的空数据包NDP(Null Data Packet)推定信道信息，且可将所述推定的信道信息传输到所述接入点。
按照一个实施例，一种用于由接入点AP执行的无线局域网(WLAN)系统中的信道探测的方法包括：播放包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息的信标；和在所述SST探测RAW中将多个空数据包NDP帧传输到站STA，其中所述SST探测RAW被分配给STA仅用于信道探测。
按照一个实施例，一种用于由站STA执行的无线局域网(WLAN)系统中的信道探测的方法包括：从接入点AP接收信标，该信标包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息；在该用于信道探测的SST探测RAW中从该AP接收用于多个信道的空数据包NDP帧；和基于从该AP接收的该NDP帧估计信道信息，其中，在SST探测RAW中将该NDP帧传输到该STA。
按照一个实施例，一种无线装置包括：收发器，用于发送和接收帧；和功能上与所述收发器结合的处理器，其中，所述处理器播放包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息的信标；和在所述SST探测RAW中将多个空数据包NDP帧传输到站STA，其中所述SST探测RAW被分配给STA仅用于信道探测。
按照一个实施例，一种无线装置包括：收发器，用于发送和接收帧；和功能上与所述收发器结合的处理器，其中，所述处理器从接入点AP接收信标，该信标包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息；在该用于信道探测的SST探测RAW中从该AP接收用于多个信道的空数据包NDP帧；和基于从该AP接收的该NDP帧估计信道信息，其中，在SST探测RAW中将该NDP帧传输到该STA。
附图说明
图1是示出无线局域网系统的整体构成。
图2至图3是示出通过无线通信的各区间分配的上行链路信道接入协议。
图4至图6是示出扇区化波束操作(Sectorized Beam Operation)方法。
图7是示出按照本发明的一个实施例，用于扇区化波束操作的信道探测方法。
图8是示出在子信道选择性的传输(sub-channel selective transmission；SST)的信道探测方法的一个示例。
图9是示出按照本发明的一个实施例，用于子信道选择性的传输的信道探测方法。
图10是示出单用户多输入多输出SU-MIMO(Single User-MIMO)波束成形(beamforming)或者多用户多输入多输出MU-MIMO(Multi User-MIMO)波束成形。
图11是示出按照本发明的一个实施例，用于SU-MIMO波束成形或者MU-MIMO波束成形的信道探测方法。
图12是示出按照本发明的一个实施例，经接入点执行的信道探测方法的操作流程。
图13是示出按照本发明的一个实施例，经基站执行的信道探测方法的操作流程。
图14是示出本发明的实施例可被体现的无线装置的详细构成。
具体实施方式
以下，参照附图对于本发明优选实施例进行详细地说明。与附图一起，以下将公开的详细说明是为了说明本发明的示例性实施形态，并且不是显示本发明可实施的唯一实施形态。为了提供本发明的完全理解，以下详细说明包括具体的详细事项。但是，本领域的技术人员在本发明没有这些具体的详细事项，也可实施。
以下的实施例是将本发明的构成要素和特征结合为所定形态。各构成要素或者特征没有其他明示性提及时，可选择性的被考虑。各构成要素或者特征，可实施成以其他构成要素或者特征没有被结合的形态。并且，结合一些构成要素和/或特征，也可构成本发明的实施例。在本发明的实施例说明的操作顺序可被变更。某个实施例的一些构成或者特征可包括在其他实施例，且可与其他实施例对应的构成或者特征交替。
在以下说明使用的特定用语是为了帮助本发明的理解提供的，且这些特定用语的使用不脱离本发明的技术思想的范围内，可变更为其他形态。
有些情况，为了避免本发明的概念被模糊，可省略公知的结构及装置，或者以个结构及装置的核心功能为中心的区块图形式示出。并且，在整个本说明书中，对相同的构成要素使用相同的图面符号进行说明。
本发明的实施例可经无线接入系统的IEEE 802系统、第三代移动通信组织(the3rd Generation Partnership Project，3GPP)系统、3GPP线终止设备(3GPP Long TermEvolution，LTE)及LTE-A(LTE-Advanced)系统及3GPP2系统中的至少一个所公开的标准文件，被支持。即，在本发明的实施例中，为了明确地显示本发明的技术思想，没有说明的步骤或者部分，可经所述文件被支持。并且，在本文件公开的所有用语可经所述标准文件被说明。
以下技术可使用在多样的无线接入系统，如码多分址(CDMA，Code DivisionMultiple Access)、频分多址(FDMA，Frequency Division Multiple Access)、时分多址(TDMA，Time Division Multiple Access)、正交频分多址(OFDMA，Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access)、单载波频分多址接入(SC-FDMA，Single Carrier FrequencyDivision Multiple Access)等。CDMA可由，如通用陆地无线接入(UTRA，UniversalTerrestrial Radio Access)或CDMA2000的无线技术(radio technology)被体现。TDMA可由，如全球移动通讯系统(GSM，Global System for Mobile communications)/通用无线分组业务(GPRS，General Packet Radio Service)/增强数据率的GSM演进(EDGE，EnhancedData Rates for GSM Evolution)的无线技术被体现。OFDMA可由，如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、演进的接入技术(E-UTRA，Evolved UTRA)等无线技术被体现。为了明确性，以下主要以IEEE 802.11系统进行说明，但是本发明的技术思想不限于此。
图1是示出无线局域网系统的整体构成。
WLAN系统可包括一个或者其以上的基本服务集(Basic Service Set，BSS)。BSS成功地形成同步，是可相互通信基站(Station，STA)的集合，不是指特定领域的概念。
基础设施(infrastructure)BSS可包括提供一个或者其以上的非-AP基站(non-APSTA)、提供分散服务(Distribution Service)的AP110及连接多数AP110的分散系统(Distribution System)。在基础设施BSS中，AP110可管理BSS的non-AP STA。
STA是包括按照电气与电子工程师协会IEEE(Institute of Electrical andElectronics Engineers)802.11标准规定的媒体接入控制(Medium Access Control，MAC)和对无线媒体的物理层(Physical Layer)界面的任意功能媒体，广义上包括全部AP和non-AP STA。
non-AP STA作为不是AP的STA，例如，non-AP STA可被称为移动终端(mobileterminal)、无线仪器(wireless device)、无线接发单元(Wireless Transmit/ReceiveUnit；WTRU)、用户设备(User Equipment；UE)、移动基站(Mobile Station；MS)、移动用户单元(Mobile Subscriber Unit)或者单纯的用户(User)等的其他名称。以下，为了便于说明，将non-AP STA指称为STA120。
AP110是为了与AP110结合的(associated)STA120经由无线介质，提供有关分散系统接入的功能个体。在包括AP10的基础设施BSS中，STA120之间的通讯基本经由AP110形成，但是STA120之间设定直接链接时，相应的STA120不经由AP110可直接通信。例如，AP110也可指称为中央控制器(central controller)、基础基站(Base Station，BS)、节点-B，或者基础基站收发系统BTS(Base Transceiver System)等，其他名称。
图1示出的包括BSS的多个基础设施BSS可通过分散系统相互连接。通过分散系统连接的多个BSS称为扩张服务集(Extended Service Set，ESS)。包括在ESS的AP110及STA120可相互通信，且在相同的ESS，STA120可移动到其他BSS。
按照IEEE 802.11的无线局域网系统中，媒体接入控制MAC(Medium AccessControl)的基本接入机制是具避免碰撞的载波感测多重存取CSMA/CA(Carrier SenseMultiple Access with Collision Avoidance)机制。CSMA/CA机制也可指称为IEEE802.11MAC的分布协调功能(Distributed Coordination Function，DCF)，且基本地采用“先听后说listen before talk”接入机制。例如，AP110和/或STA120传输帧之前，感知(sensing)无线信道或者介质(medium)，且基于感知结果判断到介质为空闲状态(idlestatus)，则通过相应的介质开始帧传输。相反，感知到介质为占有状态(occupiedstatus)，则相应的AP110和/或STA120不开始自己自身的传输，且可设定用于介质接近的延迟时间进行待机。
CSMA/CA机制除了AP110和/或STA120直接感知介质的物理载波侦听(physicalcarrier sensing)外，也可包括虚拟载波侦听(virtual carrier sensing)。虚拟载波侦听是为了完善接近介质时可发生的问题，如同同隐藏节点问题(hidden node problem)。为了虚拟载波侦听，无线局域网系统的MAC利用网络分配向量(Network Allocation Vector，NAV)。NAV显示现在使用介质或者有权限使用的AP110和/或STA120的介质到能利用状态为止所剩的时间，指示给其他AP110和/或STA120的值。因此，由NAV设定的值，经传输相应帧的AP110和/或STA120，与预定介质使用的机关有关联。
在如图1的无线局域网，AP110可将数据同时地传输给包括与自身结合(association)的多个STA120中至少一个以上STA的STA群组。
在多用户多输入多输出MU-MIMO(Multi User-Multiple Input MultipleOutput)通信系统，AP110利用多重天线，可将多个空间流传输到多个STA120。并且，AP110使用多个发送天线时，AP110为了改善传输性能，可利用波束成形(beamforming)技术，将数据传输到STA120。
AP110需要对要传输数据的STA120的信道信息，且为了得到所需的信道信息，可执行信道探测(channel sounding)。信道探测可基于空数据包NDP(Null Data Packet)和空数据包短讯NDPA(NDP announcement)被执行。NDP具有除MAC阶层的数据领域的协议数据单元帧PPDU(PLCP Protocol Data Unit)格式。PLCP显示实体层收敛程序(Physical Layerconvergence Procedure)。AP110为了从STA120提取信道信息，可使用NDP。STA120基于接收的NDP执行信道推定，且以推定结果可将信道状态信息反馈到AP110。例如，STA120以NDP的极高吞吐量长期训练领域VHL-LTF(very high throughput-long training fields)为基础推定MIMO信道，且可得到信道信息。NDP也可指称为探测帧(sounding frame)。
NDPA为了告知要接收NDP的STA是哪个STA而被传输，且也可指称为探测告知帧(sounding announcement frame)。STA120通过NDPA可决定自身是否为参与信道探测的STA。AP110可将对信道探测对象STA的信息包括在NDPA帧，传输到STA120。AP110利用NDPA帧，可指示STA120接收NDP。AP110可基于限制接入窗口(Restricted Access Window，RAW)传输NDPA及NDP。
RAW显示只给特定STA允许接入的时间区间。AP110基于RAW传输NDPA及NDP，使得在信道探测过程中，可防止基站任意地传输帧使信道探测性能低下。并且，AP110只对限定的基站，可执行选择性的信道探测，且通过此可改善信道探测性能。
图2至图3是示出通过无线通信的各区间分配的上行链路信道接入协议。
参考图2，AP通过RAW210可控制STA的接入。RAW210可包括多个时间间隙(timeslot)。STA从目标信标传输时间TBTT(Target Beacon Transmission Time)唤醒(wake-up)过来，可接收信标帧(beacon frame)。TBTT显示AP要传输信标帧的始点。信标帧可包括关于各个RAW持续时间(time duration)的信息。各个RAW的间隙长度可不同地设定。STA决定由AP设定的信道接入间隙，且在相应的信道接入间隙之前，可处于睡眠(sleep)状态。STA可开始基于在相应的信道接入间隙边界附近的增强分布式信道接入(Enhanced DistributedChannel Access；EDCA)协议的信道接入。
AP可将发送机会(Transmit Opportunity；TXOP)规则是否适用于各RAW210告知给STA。例如，AP可告知在TXOP或者TXOP内的传输不能脱离间隙边界(slot boundary)，且这些规则被适用时，STA从间隙边界唤醒，连探测延迟(Probe Delay)也不等待。
参考图3，AP可设定对具有各个其他间隙长度的RAW的规则。在图3，“P”帧表示轮询/触发(PS-Poll/Trigger)帧，且“D”帧表示利用于数据传输的帧，并且“A”帧表示认可信号Acknowledgement(ACK)帧。作为对具有各个其他间隙长度的RAW的规则，TXOP规则被适用时，在RAW内的帧交换顺序(frame exchange sequence)限定在间隙区间内。帧交换顺序可由开始帧和应答帧构成。如同图3示出的一个例子，RAW1 310可利用于为轮询Poll信号的保护区间，且RAW2 320可利用于为传输数据DATA的保护区间。
图4至图6是示出扇区化波束操作方法。
参考图4，AP利用扇区化波束运用方法可与STA通信。一般地，扇区化波束/天线操作方法是为了安装在宽领域的网络中，再使用空间资源而被利用。AP1 410可通过位于AP1410服务领域1 420的STA1 420的扇区化波束传输(sectorized beam transmission)传输数据。同样地，AP2 440可通过位于AP2 440服务领域2 450的STA2 460的扇区化波束传输，传输数据。通过扇区化波束操作方法可有效地减少从相邻的AP过来的干扰信号及从重叠BSS(Overlapped BSS，OBSS)的干扰信号。并且，扇区化波束操作方法使用在特征扇区期间，处于活性化状态的STA的个数减少，所以也可减少相同BSS内的隐藏节点(hidden node)问题。
图5显示对扇区化波束操作方法的一个示例。参考图5，AP将空间分割成多个扇区，且以时间分割方式可分割资源给属于各扇区的STA。各扇区可独立地传输信标信号，且包括在各扇区的STA从分隔在各个扇区的时间区间内，传输或者接收数据。特定时间区间可分割成所有扇区的STA都可利用的共同的时间区间。
图6显示对扇区化波束操作方法的其他一个示例。参考图6，AP可弹性地选择执行扇区波束传输还是执行全方向波束传输与否。据此，扇区化波束操作方法可更为柔软，且弹性地被适用。全方向波束传输可在RAW区间610、620执行。扇区波束传输只有在AP知道预约在STA的短时间区间的扇区的情况下被允许，并且在相应的短时间区间期间，能够进行扇区波束传输。扇区接收波束在TXOP区间630内，可与扇区发送波束结合并使用。AP可通过信标、探测响应(probe response)、关联响应(association response)告知关于扇区波束传输的信息。扇区波束的具体形成方法可按照各体现方法不同。
图7是示出按照本发明的一个实施例，用于扇区化波束操作的信道探测方法。
参考图7，AP在用于信道探测所限制接入窗口(以下，指称“探测RAW”)期间，可连锁性地传输一连串NDP(或者，NDP帧)。被传输的NDP相互具有短帧帧间间隔(Short Inter-frame Space；SIFS)可被传输。各个NDP为了扇区训练(sector training)可传输到各个扇区的相应的信号。图7假设了扇区波束的个数为4个的情况，且AP传输信标信号之后，基于RAW或者周期性的限制访问窗口PRAW(periodic RAW)可执行信道探测。高吞吐量控制+HTC(High Throughput Control)帧可先行在NDP被传输。
按照一个实施例，为了保障信道探测的性能，在探测RAW期间可禁止STA的传输。只是，STA从探测RAW开始始点唤醒，可听到探测RAW全部。信道探测可对所有STA或者具有限制范围的连接识别码AID(association ID)的STA被执行。作为信道探测对象的STA在探测RAW区间可禁止传输。AID显示STA从AP赋予的识别码(ID)。
按照其他实施例，为了保障信道探测的性能，在探测RAW期间，STA接收一连串NDP之后，可禁止除了用于报告扇区ID的报告包(report packet)传输之外一切的传输。信道探测可对所有STA或者具有限制范围AID的STA被执行。STA可听到从探测RAW开始始点唤醒到探测RAW结束的始点或者一连串NDP传输结束的始点。
由于上述STA运行的特异性，显示RAW是否是探测RAW还是一般RAW的探测RAW指示(Sounding RAW Indication)信息有必要包括在信标。探测RAW指示信息可显示在传输到信标的原始参数集RPS(RAW parameter set)信息单元IE(Information Element)。
图8是示出在子信道选择性的传输(sub-channel selective transmission；SST)的信道探测方法的一个示例。
AP通过子信道选择性的传输，可与STA通信。在子信道选择性的传输中，STA由AP被允许时，在宽带BSS可选择用于自身传送及接收的子信道。STA查找用于与AP通信的最佳子信道，且可将关于查找的最佳子信道传输到AP。AP通过信标信号之后传输的帧，可使测定STA信道探测，可将有关信息通过信标告知。例如，信标可包括信号的个数、信号的种类、信号的频率位置及传输时间等信息。
AP可传输选择性地告知子信道探测信号的信标。AP可连续地传输单一信道或者多数信道的探测信号。信道探测可由空数据包信号、附加信号，或者AP的其他数据包被执行。关于探测信号的个数、种类(例如，NDP、信标等)、频率位置等信息可包括在信标。网络分配向量(Network Allocation Vector，NAV)由信标也可对探测信号被设定。AP可选择对信道探测过程分配多少程度的时间。STA在经过多个循环实验信标(examining beacon)期间，可决定探测哪些信道。STA基于探测信号可选择最佳子信道。STA基于信标信息可决定是否转换附加的信道。信标信号和探测信号可具有点帧帧间间隔PIFS(Point Inter-FrameSpace)的时间间隔被传输。
图9是示出按照本发明的一个实施例，用于子信道选择性的传输的信道探测方法。
参考图9，在用于SST的信道探测方法，AP可连续地传输一连串的NDP。NDP可具有PIFS的时间间隔被传输，且各个NDP可对分配在个NDP的频率信道被传输。在这种情况下，利用NDP的信道探测的调速信息有必要表示在信标的RPS IE。在图9的实施例，假设信道活动位图(Channel Activity Bitmap)为{0,0,0,0,1,1,1,1}，且最大传输宽度(MaximumTransmission Width)为2MHz，且各NDP的带宽区段(Bandwidth span)为2MHz的情况。NDPA的带宽区段(Bandwidth span)可以是复制模式(Duplicate Mode)，也可不是。
按照其他实施例，用于SST的信道探测方法可与PS-Poll RAW连接运行。下行链路(downlink；DL)传输的情况，将执行SST的STA接收信标之后，对指标图谱TIM(TrafficIndication Map)比特设定为1的STA，不直接传输PS-Poll，且探测RAW之后，具有以其他目的预先调度，或者新分配的PS-Poll区间，则等到结束相应PS-Poll区间为止，可将由PS-Poll知道的最佳子信道信息告知AP。之后，STA在用于数据传输的RAW区间，可通过相应最佳子信道从AP接收数据。
上行链路(uplink；UP)传输的情况，将执行SST的STA探测RAW之后，在PS-Poll RAW区间通过与PS-Poll with UDI，将之后传输的数据量告知AP，则在之后用于数据传输的RAW区间通过最佳子信道，可将数据传输到AP。若STA具有传输到AP的帧间，在分配到用于数据传输的RAW的间隙，通过信道探测决定的最佳子信道的数据可传输到AP。
在SST，STA被定义在信标激活时间(Activation Time)之后，可通过子信道将数据传输到AP，所以探测RAW、PS-Poll RAW及用于数据传输的RAW都有必要激活时间(Activation Time)之后被分配。因此，在SST的下行链接及上行链路数据传输中，PS-PollRAW探测RAW之后，有必要被分配。激活时间(Activation Time)之前也可分配PS-Poll RAW，但是激活时间(Activation Time)之前分配的PS-Poll RAW属于与SST运行无关的PS-PollRAW。如此的运行，可在SST最小化时间资源地消耗，同时AP预先掌握按STA的最佳子信道，有效地分配资源。
图10是示出SU-MIMO波束成形或者MU-MIMO波束成形。
如图10，在802.11ac将SU/MU-MIMO波束成形定义成空数据包短讯(NDPannouncement)、NDP、反馈报告(feedback report)，且与波束成形报告轮询(BeamformingReport Poll)附加反馈报告的组合。在现有的SU/MU波束成形方法中，与SU/MU-MIMO波束成形有关的STA接收空数据包短讯(NDP announcement)之后，才会知道NDP探测的开始始点。STA为了接收空数据包短讯(NDP announcement)不执行节能(power saving)模式，且要继续地处在唤醒，但是在节能重要的装置中不适合。为了控制STA在NDP探测开始始点唤醒，AP利用预先信标的RPS IE，将有关NDP探测的信息告知给STA是适合的。在用于WU/MU-MIMO波束成形的NDP探测，也需要将其设定成探测RAW。
图11是示出按照本发明的一个实施例，用于SU-MIMO波束成形或者MU-MIMO波束成形的信道探测方法。
用于SU/MU-MIMO波束成形的信道探测方法用以下两种实施例区分说明。
<按照一个实施例，用于SU/MU-MIMO波束成形的NDP探测执行方法>
参考图11，探测RAW之后，多个信道反馈报告(Feedback Report)可设定为表现在信标RPS IE的另外的RAW。以下，用于Feedback Report传输的RAW指称为报告RAW(ReportRAW)。STA在报告RAW的开始边界(boundary)可从节能模式中唤醒。成为信道探测对象的STA的AID范围，可表示在信标的RPS IE。成为信道探测对象的STA的顺序组合，可由特定的顺序表示在NDPA。AP预先不知道各STA将传输的信道反馈报告(Feedback Report)的数据量及各STA反馈传输模式，所以AP选择性地(optional)Report RAW之前，可分配用于节能轮询(Power Saving Pol，PS-Poll)的RAW。PS-Poll可记述用于调制编码方案MCS(Modulationand Coding Scheme)及上行链路(uplink)传输的，显示缓冲器数据量的用户数据指示UDI(User Data Indication)信息。AP选择性地Report RAW之前，可分配PS-Poll按相应的STA分配在各个其他间隙的PS-Poll RAW。PS-Poll RAW开始时间信息也可包括在信标的RPSIE。在图11，“P”帧显示PS-Poll帧，且“D”帧显示STA将数据传输到AP的上行链路数据帧，并且“A”帧显示ACK帧。
<按照其他实施例，用于SU/MU-MIMO波束成形的NDP探测执行方法>
按照其他实施例，用于SU/MU-MIMO波束成形的NDP探测执行方法可扩张探测RAW的概念，设定波束成形RAW。关于NDPA传输、NDP传输、波束成形报告反馈(report feedback)、波束成形报告轮询(report Poll)及附加的波束成形报告反馈(report feedback)的多个组合的整个序列原型，可由波束成形RAW被保护。波束成形RAW可设定成表现在信标RPS IE的其他RAW，并且可分类成修订概念的探测RAW的一个种类。波束成形RAW期间，除了信道反馈报告的传输，可禁止STA的传输。是否为波束成形RAW，可通过包括在信标RPS IE的探测RAW指示(Sounding RAW Indication)及探测RAW类型指示(Sounding RAW TypeIndication)识别。对于探测RAW指示(Sounding RAW Indication)及探测RAW类型指示(Sounding RAW Type Indication)将要后述。
STA在波束成形RAW的开始边界，可从节能模式中唤醒。作为信道探测对象的STA的AID范围可表示在信标的RPS IE。作为信道探测对象的STA顺序组合，可由特定的顺序表示在NDPA。或者，经在波束成形RAW内，对NDPA、NDP、波束成形报告(Report)、波束成形报告轮询(Report Poll)及附加的波束成形报告(Report)的组合，将各个独立的间隙附加地设定，STA在预先决定在自身的间隙边界，可从节能模式唤醒。借此，可更有效地减少电力消费。
AP预先不知道各STA将要传输的信道反馈报告(Feedback Report)的数据量及各STA反馈传输模式，所以AP使反馈报告(Feedback Report)传输，基于预定的MCS及带宽(bandwidth)推定信道反馈报告(Feedback Report)传输的时间区间，且基于推定结果可充分地设定整个波束成形RAW的长度。例如，AP由信道反馈报告(Feedback Report)的传输MCS可使用BSS的基本率(Basic Rate)或者NDPA传输的MCS，且信道反馈报告(FeedbackReport)的传输带宽可决定为对应于NDPA至NDP信号的带宽。
图12是示出由按照本发明的一个实施例的接入点执行的信道探测方法的操作流程。
探测RAW期间，STA在用于SST的信道探测及用于扇区化波束操作的信道探测相互类似地运行，所以可由集成的方法定义用于SST的信道探测及用于扇区化波束操作的信道探测。即，探测RAW期间，STA为了稳定地执行信道探测，可禁止数据的传输。信道探测可对于所有STA执行，或者对具有限定范围AID的STA被执行。作为信道探测对象的STA从探测RAW的开始始点唤醒，可收听探测RAW全部。经这些信道探测的集成执行方法，可有效地使用空间资源及频率资源，且可改善信道探测的性能。
或者，探测RAW期间，STA为了保障信道探测性能，接收一连串NDP之后，除了用于报告扇区ID或者被选择子信道信息的报告数据包传输以外，可禁止一切传输。信道探测可对所有STA或者具有限制范围AID的STA被执行。STA从探测RAW开始始点唤醒，可收听到探测RAW结束的始点或者一连串NDP传输结束始点。
在用于SST的信道探测中，探测RAW具有多种频率信道的扫描(sweeping)形态，或者可具有包括其之后选择的自信到信息的报告数据包的传输。在用于扇区化波束操作的信道探测中，探测RAW具有扫描(sweeping)多种扇区的形态，或者可具有包括关于其之后选择的扇区ID信息的报告数据包的传输形态。
在步骤1210中，AP可广播(broadcast)包括用于信道探测的RAW信息的信标。AP在用于信道探测的RAW区间，可控制STA数据传输。例如，AP在用于信道探测的RAW区间，可控制禁止STA数据传输。作为其他示例，AP在用于信道探测的RAW区间，只允许将NDP传输之后推定的信道信息传输到接入点，且可控制禁止其他传输。
由AP传输的信标通过相应的RAW可包括显示是否执行信道探测的比特值、在相应的RAW区间控制基站的传输的比特值及显示相应的接入点要执行的通信形式的比特值中至少一个。
按照一个实施例，如下表1的信息可包括在信标传输的RPS IE。
【表1】
按照表1，信标在探测RAW内可包括显示是否禁止STA传输的比特值。并且，信标可包括相应的探测RAW用于SST的信标探测、用于扇区化波束操作的信道探测，及用于SU/MU-MIMO波束成形的信道探测中，显示用于哪个探测RAW的比特值。
按照其他实施例，如下表2的信息可包括在信标传输的RPS IE。
【表2】
按照表2，信标在探测RAW内可包括除了传输报告数据包之外，显示是否禁止STA传输的比特值。并且，信标可包括相应的探测RAW用于SST的信标探测，及用于扇区化波束操作的信道探测中，显示用于哪个探测RAW的比特值。
又按照其他实施例，如下表3的信息可包括在信标传输的RPS IE。
【表3】
按照表3，信标在探测RAW内可包括显示是否禁止STA传输的比特值。并且，信标可包括相应的探测RAW用于SST的信标探测、及用于扇区化波束操作的信道探测中，显示用于哪个探测RAW的比特值。还有，信标附加地可包括显示相应的探测RAW是否是利用在信道探测的用于SU/MU-MIMO波束成形的探测RAW的比特值。
又按照其他实施例，如下表4可组合探测RAW和与此对应的报告RAW，以RAW类型(RAW type)及子模式(sub-mode)的形态表现
【表4】
在表4，如果RAW类型是探测RAW(sounding RAW)，non-AP STA在RAW期间不可开始新的TXOP，且仅可选择收听扇区探测(sector sounding)或者SST探测(SST sounding)。Non-AP STA可允许对于在RXP期间AP传输帧的应答帧(response frame)传输。
在表4，如果RAW类型(RAW type)是报告RAW(Report RAW)，则作为对先行探测RAW(sounding RAW)的应答，单数或者复数个的Report RAW可由AP被调度，并且在相应的RAW区间期间，扇区报告(Sector report)或者SST报告(SST report)与各STA相应的TIM比特(bits)的整定计算无关，可由单数或者复数个的STA被执行。
在对于扇区报告(sector sounding)的报告RAW(Report RAW)中，STA在分配在RAW间隙(slot)开始始点不快的始点，可将扇区报告帧(sector report frame)(包括优先扇区(preferred Sector)ID)传输到AP，且SIFS间隔之后，AP可传输ACK、Block ACK、NDP ACK、short ACK等应答帧，验证此。在这种情况下，AP传输的应答帧，可包括对相应STA可持续节能(power saving)信息的持续时间(duration)信息。扇区报告帧(Sector report frame)交换序列的长度不可超过在RPS元件(element)的RAW分配字段(RAW Assignment field)的RAW间隙定子字段(subfield)中，由提供的信息计算分配的间隙持续时间(slotduration)。
按照一个实施例，对于扇区报告帧(sector report frame)的帧格式，可定义为如同下表5或者表6的NDP PS Poll帧格式。表5显示NDP PS Poll的MAC帧体(body)的一个示例，且表6显示NDP PS Poll的MAC帧体(body)的其他示例。以下显示在表5及表6的NDP PSPoll帧格式，可具有优先MCS字段(Preferred MCS field)或者在UDI字段的优先扇区ID(Preferred sector ID)值本身，或者对基准扇区ID(sector ID)的偏移(offset)值代替的形态，且这些变更的形态的NDP PS Poll帧格式(frame format)只可在对于SST探测(SSTSounding)或者扇区探测(Sector Sounding)的报告RAW(Report RAW)使用。
【表5】
【表6】
在对SST探测(SST Sounding)的报告RAW中，STA在分配在RAW间隙(slot)开始始点不快的始点，可将SSP报告帧(SSP report frame)(将优先子信道指标(preferred sub-channel index)包括在位图(bitmap)形态或者译码(coding)形态)传输到AP，且SIFS间隔之后，AP可传输ACK、Block ACK、NDP ACK、short ACK等应答帧，验证此。在这种情况下，AP传输的应答帧可包括对于相应STA可持续节能(power saving)信息的持续时间(duration)信息。SSP报告帧(SSP report frame)交换顺序的长度，不可超过在RPS元件(RPS element)的RAW分配字段(RAW Assignment field)的RAW间隙定义子字段(subfield)，经提供的信息计算分配的间隙持续时间(slot duration)。
按照其他实施例，对于SST报告帧(SST report frames)的帧格式，可定义为如同上表5或者表6的NDP PS Poll帧格式。表5显示NDP PS Poll的MAC帧body的一个示例，且表6显示NDP PS Poll的MAC帧body的其他示例。显示在表5及表6的NDP PS Poll帧格式可具有优先MCS字段(Preferred MCS field)或者将在UDI字段的优先信道指标(preferredchannel index)值具有其值本身，或者从基准信道的偏移(offset)值代替的形态，且这些变更的形态的NDP PS Poll帧格式(frame format)只可在对于扇区探测(SectorSounding)或者SST探测(SST Sounding)的报告(Report)RAW使用。
AP执行信道探测时，AP对多个STA的信道探测，利用信标信号的RAW可调度。在这种情况下，AP将在RSP IE的探测RAW指示(Sounding RAW Indication)比特设定为1，且可将探测RAW类型指示(Sounding RAW Type Indication)设定成信道探测相应于执行的类型。例如，AP可显示探测RAW类型指示(Sounding RAW Type Indication)的相应探测RAW是否用于SST的信道探测，或者用于扇区化波束操作的信道探测。在信标RPS IE的探测RAW指示(Sounding RAW Indication)比特设定为0时，这显示在相应的RAW未执行信道探测。探测RAW可通过周期性的方式或者即兴式的方式传输。
在步骤1220中，AP在用于信道探测的RAW内，可将多个NDP传输到STA。AP以预定的时间间隔，可连续地传输NDP。例如，AP以短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)或者点帧帧间间隔PIFFS(Point Inter-Frame Space)的时间间隔，可传输NDP。STA从用于信道探测的RAW开始始点唤醒，可醒至相应RAW的结束始点，或者完成一连串NDP传输的始点。
AP执行用于子信道选择性传输的信道探测(指称为“SST探测”)时，AP在探测RAW传输NDPA，且以PIFS间隔可连续地传输一连串NDP。在这种情况下，AP可设定在RPS IE的探测RAW类型指示(Sounding RAW Type Indication)相应于SST探测。AP可通过不同的频率信道传输各个NDP。在这种情况下，在显示可用的频率信道或者将被传输的频率信道中，可变革基本单位，且可定义能够显示对于基本单位设定的选项的比特字段。按照相应的基本单位，对于整个频率带宽可用的频率信道或者将被传输的频率信道，可由位图或者密码的形态被表示。AP在用于信道探测的RAW区间，可按利用在SST的各频率信道传输NDP。例如，AP从低带宽频率信道开始，可按PIFS的时间间隔传输一连串的NDP。
AP执行用于扇区化波束操作方法的信道探测(指称为“扇区探测”)时，AP在探测RAW传输NDPA，且按PIFS间隔可连续地传输一连串的NDP。在这种情况下，AP可设定在RPS IE的探测RAW类型指示(Sounding RAW Type Indication)相应于扇区探测。AP可通过不同的扇区传输各个NDP。AP在用于信道探测的RAW区间，可由AP设定的各扇区传输NDP。例如，AP从编号为0号的扇区开始，可按PIFS的时间间隔传输一连串的NDP。
AP基于从STA到NDP接收推定的信道信息，且基于接收的信道信息可与STA执行无线通信。AP可通过用于反馈报告(feedback report)的RAW接收信道信息。用于反馈报告的RAW可在用于信道探测的RAW之后被分配。用于SST的信道探测时，AP作为信道信息可接收STA决定的最佳频率信道信息。用于扇区化波束操作的信道探测时，AP作为信道信息可接收STA决定的最佳扇区ID信息。
图13是示出由按照本发明的一个实施例的基站执行的信道探测方法的操作流程。
在步骤1310中，STA可从AP接收包括用于信道探测的限制介入窗口(探测RAW)信息的信标。STA通过信标可识别信道探测的类型。例如，STA基于包括在信标RPS IE的探测RAW类型(Sounding RAW Type)信息，可判断信道探测的类型是否为SST探测，还是扇区探测。
在步骤1320中，STA基于从AP接收的NDP可推定信道信息。NDP在用于信道探测的RAW内，可被传输。例如，信道信息可包括用于SST的最佳频率信道，或者用于扇区化波束操作的最佳扇区ID信息。STA可在用于信道探测的RAW区间禁止数据传输。或者，STA在用于信道探测的RAW区间，只允许NDP传输之后将信道信息传输到AP，且可禁止其他传输。STA基于从AP接收的信标识别AP要执行的通信类型，且可判断是否支援识别的通信类型。识别的通信类型被支援时，STA在用于信道探测的RAW内，从AP接收NDP，且基于接收的NDP及识别的通信类型可推定信道信息。例如，通信类型可以是SST、扇区化波束操作、SU-MIMO波束成形，或者MU-MIMO波束成形中的一个。
按照一个实施例，探测RAW类型(Sounding RAW Type)设定成SST探测时，STA在探测RAW期间，禁止数据传输，且只限于相应STA支援SST功能时，可允许能听到探测RAW全部。STA可基于NDP决定最佳的频率信道。STA查找利用在与AP的通信的频率信道中，满足预定基准的频率信道，且可将查找的关于频率信道的信息决定为信道信息。在步骤1330中，STA可将推定的信道信息传输到AP。例如，STA可将决定最佳频率信道直接报告给AP。作为其他示例，STA利用决定的最佳频率信道传输数据，可使间接地告诉给AP关于最佳频率信道的信息。即，STA基于NDP决定在多个频率信道中，满足预定基准的频率信道，且利用决定的频率信道，可将信道信息传输到AP。或者，STA在探测RAW期间接收一连串的NDP之后，报告最佳频率信道之外被禁止传输，且只限于相应STA支援SST功能，可允许能听到探测RAW全部或者一连串NDP的传输结束始点。STA可将决定的最佳频率信道信息，通过报告包传输到AP。多数的STA将各个的最佳频率信道反馈给AP时，为了防止用于最佳频率信道反馈的帧与其他信号冲突，AP可控制用于最佳频率信道反馈的帧可通过报告RAW被传输。在这种情况下，报告RAW的开始始点及一连串信息可包括在AP传输的信标的RPS IE。推定的信道信息传输到AP时，除了传输信道信息的STA，可禁止其他STA的传输。
按照其他实施例，探测RAW类型(Sounding RAW Type)设定为扇区探测时，STA在探测RAW期间，禁止数据传输，且只限于相应STA支援扇区化波束操作功能，可允许能听到探测RAW全部。或者，STA在探测RAW期间接收一连串的NDP之后，报告最佳频率信道之外被禁止传输，且只限于相应STA支援SST功能，可允许能听到探测RAW全部或者一连串NDP的传输结束始点。STA查找由AP设定的多个扇区中，自己所属的扇区，且可将查找的扇区识别信息决定为信道信息。在步骤1330中，STA可将推定的信道信息传输到AP。STA在扇区探测之后，可将决定的最佳扇区ID选择性的反馈到AP。多数的STA将各个最佳扇区ID反馈到AP时，为了防止用于扇区ID反馈的帧与其他信号冲突，AP可控制用于扇区ID反馈的帧可通过报告RAW被传输。在这种情况下，报告RAW的开始始点及一连串信息可包括在AP传输的信标的RPS IE。推定的信道信息传输到AP时，除了传输信道信息的STA，可禁止其他STA的传输。
图14是示出本发明的实施例可被体现的无线装置的详细构成。
参考图14，无线装置可包括处理器1430、存储器1440及收发器1420(transceiver)。无线装置1410可属于本发明的AP或者STA。
收发器1420可传输或接收无线信号。处理器1430可设定为与收发器1420功能性的连接且运行。处理器1430可控制无线装置1410，使按照图7、图9、图11至图13为基础的本发明的实施例，执行信道探测方法。
处理器1430及接发器1420中至少一个可包括专用集成电路ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)、其他芯片集、逻辑元件、数据处理装置中至少一个。实施例由软件体现时，上述的方法可由执行上述功能的模块(过程，功能等)被体现。模块储存在存储器1440，且可由处理器1430被执行。存储器1440可包括在处理器1430内部，且可由另外位于外部的多样的手段与处理器1430功能性的连接。
在上述示例性的系统中，方法是一连串步骤或者区块，以流程图为基础进行了说明，但是实施例的范围不限于本发明步骤的顺序，且有些步骤可由上述不同的步骤和顺序，或者同时发生。并且，可理解为，若是从业者不排斥显示在流程的步骤，且包括其他步骤或者流程图的一个或者其以上的步骤在不影响本发明范围的可删除。
根据实施例的方法可通过多种计算机手段以可执行的程序指令形态被记录在计算机可读媒体或者经至少一个处理器(processor)被执行。计算机可读媒体可包括独立的或结合的程序指令、数据文件、数据结构等。媒体和程序指令可为了本发明被专门设计和创建，或为计算机软件技术人员熟知而应用。计算机可读媒体的例子包括：磁媒体(magneticmedia)，如硬盘、软盘和磁带；光学媒体(optical media)，如CD ROM、DVD；磁光媒体(magneto-optical media)，如光盘(floptical disk)；和专门配置为存储和执行程序指令的硬件装置，如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)，闪存等。程序指令的例子，既包括由编译器产生的机器代码，也包括使用解释程序并可通过计算机被执行的高级语言代码。为执行实施例的运作，所述硬件装置可被配置为以一个以上的软件模来运作，反之亦然。
如上所示，实施例虽然经有限的实施例和附图进行了说明，但是，在本发明所属领域中具备通常知识的人均可以从此记载中进行各种修改和变形。例如，可通过与说明的方法不同的顺序来执行所说明的技术，或是通过与说明的方法不同的形态来结合或组合所说明的系统、结构、装置、电路等的构成要素，或是通过其他构成要素或同等事物来代替或置换也可获得适当结果。
因此，其他表现、其他实施例及与权利要求均等的也包括在后续的权利要求范围。

Claims (13)

1.一种用于由接入点AP执行的无线局域网(WLAN)系统中的信道探测的方法，该方法包括：
播放包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息的信标；和
在所述SST探测RAW中将多个空数据包NDP帧传输到站STA，
其中所述SST探测RAW被分配给STA仅用于信道探测。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AP在用于所述信道探测的SST探测RAW区间进行控制，禁止所述STA的数据传输。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述AP在用于所述信道探测的SST探测RAW区间进行控制，允许在NDP帧的传输之后，将信道信息传输到所述AP，禁止其他传输。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信标包括以下中的至少一个：
指示信道探测是否通过所述SST探测RAW被执行的比特值，控制所述SST探测RAW区间期间中STA的传输的比特值，以及指示所述AP将要执行的通信类型的比特值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传输包括：
在用于所述信道探测的SST探测RAW区间，传输用于AP设置的多个扇区的NDP帧。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：
从STA接收报告帧，该报告帧包括关于由STA基于NDP帧选择的至少一个信道的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述接收包括：
通过用于反馈报告的另外的RAW接收报告帧，
其中，该用于反馈报告的另外的RAW在SST探测RAW之后被分配用于信道探测。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传输包括：以预定的时间间隔连续传输NDP帧。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，基于NDP帧估计信道信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传输包括：以短帧帧间间隔(SIFS)或点帧帧间间隔(PIFS)的预定时间间隔传输NDP帧。
11.一种用于由站STA执行的无线局域网(WLAN)系统中的信道探测的方法，该方法包括：
从接入点AP接收信标，该信标包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息；
在该用于信道探测的SST探测RAW中从该AP接收用于多个信道的空数据包NDP帧；和
基于从该AP接收的该NDP帧估计信道信息，
其中，在SST探测RAW中将该NDP帧传输到该STA。
12.一种无线装置，包括：
收发器，用于发送和接收帧；和
功能上与所述收发器结合的处理器，
其中，所述处理器播放包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息的信标；和
在所述SST探测RAW中将多个空数据包NDP帧传输到站STA，
其中所述SST探测RAW被分配给STA仅用于信道探测。
13.一种无线装置，包括：
收发器，用于发送和接收帧；和
功能上与所述收发器结合的处理器，
其中，所述处理器从接入点AP接收信标，该信标包括关于用于信道探测的子信道选择性传输SST探测限制访问窗口RAW的信息；
在该用于信道探测的SST探测RAW中从该AP接收用于多个信道的空数据包NDP帧；和
基于从该AP接收的该NDP帧估计信道信息，
其中，在SST探测RAW中将该NDP帧传输到该STA。
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