CN110896397A - 无线站的信号通知能力 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及无线站的信号通知能力。通信装置包括：收发器，被配置为根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，第二通信协议与第一通信协议向后兼容。收发器被配置为提供由所述第二通信协议所支持的、但不由所述第一通信协议所支持的能力。通信控制器被配置为生成数据帧以用于由收发器来传输。该数据帧包括与第一通信协议兼容的帧报头，同时在帧报头的规定字段中包括预定义值，预定义值指示该装置能够根据第二通信协议进行通信。

Description

无线站的信号通知能力
相关专利的交叉引用
本申请要求以下专利申请的权益：于2018年9月12日提交的美国临时专利申请62/730,362、于2018年12月10日提交的美国临时专利申请62/777,651、于2019年1月31日提交的美国临时专利申请62/799,617。所有这些相关申请通过引用而被整体并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及通信网络，并且具体地涉及用于交通工具环境(vehicularenvironment)中的数据通信的方法和装置。
背景技术
去往以及来自行驶交通工具的数据通信在通信和汽车工业中引起了越来越多的关注。这种关注导致了对802.11无线局域网(WLAN)标准系列的IEEE 802.11p修订的发展。IEEE 802.11p被定义为在交通工具环境(WAVE)中添加无线接入，并且规定对支持智能交通系统(ITS)应用有用的基本802.11标准的增强。802.11p标准的具体特征在由IEEE计算机协会(纽约，纽约州，2010)出版的IEEE标准802.11pTM-2010中被描述。
无线技术由于采用802.11p标准已经导致了针对更新标准的需求而不断进展，例如针对更高的吞吐量的应用，更好的可靠性和效率，并且扩展通信范围。出于该目的，下一代V2X研究组(NGV SG)在2018年被建立，以开发IEEE 802.11bd规范。(术语“V2X”指的是“交通工具到一切”通信，其中信息在交通工具和可能影响交通工具的任何其他实体(包括其他交通工具)之间传递。)802.11bd规范将支持增强的V2X技术，同时保持与802.11p的向后兼容性。
发明内容
在本文以下所描述的本发明的实施例提供了用于通信、尤其是用于交通工具环境中的通信的改进的方法和装置。
因此，根据本发明的实施例提供了通信装置，包括：收发器，被配置为根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，第二通信协议与第一通信协议向后兼容。收发器被配置为提供由第二通信协议所支持的、但不由第一通信协议所支持的能力。通信控制器被配置为生成数据帧以用于由收发器来传输。数据帧包括与第一通信协议兼容的帧报头，同时在帧报头的规定字段中包括预定义值，预定义值指示该装置能够根据所述第二通信协议进行通信。
在一些实施例中，通信控制器被配置为生成数据帧的介质访问控制(MAC)报头，数据帧的所述MAC报头包括作为MAC报头的一部分的规定字段。在所公开的实施例中，规定字段是MAC报头中的持续时间/ID字段，其中持续时间/ID字段在信号通知持续时间值中被使用。
附加或备选地，由通信控制器生成的、包括帧报头的规定字段中的预定义值的数据帧包括广播帧，该广播帧将由在装置附近的其他站中的所有站接收和处理。
在一些实施例中，通信控制器被配置为处理由收发器从无线站所接收到的数据帧，并且响应于检测到所接收到的数据帧中的规定字段包含预定义值，通过根据第二通信协议传输数据帧来对无线站进行响应。
在所公开的实施例中，第一通信协议是IEEE 802.11p协议，并且第二通信协议在IEEE 802.11bd协议中。
根据本发明的实施例还提供了通信装置，包括收发器，被配置为根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，第二通信协议与第一通信协议向后兼容。收发器被配置为提供由第二通信协议所支持的、但不由第一通信协议所支持的能力。通信控制器被配置为处理由收发器从无线站接收到的数据帧，并且响应于检测到与第一通信协议兼容的所接收到的数据帧的报头包含预定义值，该预定义值在报头的规定字段中，通过传输根据所述第二通信协议格式化的数据帧来对无线站进行响应。
在一些实施例中，通信控制器被配置为处理数据帧，该数据帧由收发器从在装置附近的多个无线站接收到，并且在检测到所接收到的数据帧中的至少一个数据帧不包含报头的规定字段中的预定义值之后，根据第一通信协议来传输另外的数据帧。在所公开的装置中，另外的数据帧包括广播帧，该广播帧将由在装置附近的其他站中的所有站接收和处理，并且仅当由收发器在广播帧之前的规定时间间隔内所接收到的数据帧中的所有数据帧包含规定字段中的预定义值时，通信控制器才被配置为根据第二通信协议来传输广播帧。
根据本发明的实施例附加地提供了通信装置，包括：收发器，被配置为根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，第二通信协议与第一通信协议向后兼容。收发器被配置为提供由第二通信协议所支持的、但不由第一通信协议所支持的能力。通信控制器被配置为生成数据帧以用于由收发器来传输，数据帧包括与第一通信协议兼容的帧报头，紧随第一广播帧之后的是第二广播帧，第二广播帧与第二通信协议兼容并且指示该装置能够根据第二通信协议进行通信。
在所公开的实施例中，第一广播帧和第二广播帧在时间上被分离短帧间间隔(SIFS)。
根据本发明的实施例进一步提供了用于通信的方法，其包括：提供收发器，该收发器能够根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，第二通信协议与第一通信协议向后兼容，收发器具有由第二通信协议所支持的、但不由第一通信协议所支持的能力。通过从收发器传输数据帧来信号通知收发器的能力，数据帧包括与第一通信协议兼容的帧报头，同时在帧报头的规定字段中包括预定义值，预定义值指示收发器能够根据第二通信协议进行通信。
根据本发明的实施例，另外提供了用于通信的方法，其包括：提供收发器，收发器能够根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，第二通信协议与第一通信协议向后兼容。收发器具有由第二通信协议所支持的、但不由第一通信协议所支持的能力。由收发器从无线站接收到的数据帧被处理，以便检测与第一通信协议兼容的接收到的数据帧的报头包含预定义值，预定义值在报头的规定字段中。在检测到报头包含所述预定义值之后，数据帧根据所述第二通信协议而被传输，以便对无线站进行响应。
根据本发明的实施例进一步提供了用于通信的方法，其包括：提供收发器，收发器能够根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，第二通信协议与第一通信协议向后兼容。收发器具有提供由所述第二通信协议所支持的、但不由第一通信协议所支持的能力。通过从收发器传输与第一通信协议兼容的第一广播帧来信号通知收发器的所述能力，紧随第一广播帧之后的是第二广播帧，第二广播帧与所述第二通信协议兼容并且指示该装置能够根据第二通信协议进行通信。
从以下对其实施例的详细描述，并结合附图，将更全面地理解本发明，其中：
附图说明
图1是根据本发明的实施例的通信系统的图示说明的示意图；
图2是根据本发明的实施例的示意性地图示了通过无线信道传输的数据帧的框图；
图3是根据本发明的实施例的、示意性地图示了使用如图2中所示的数据帧而可以在图1的系统中执行的用于通信的方法；以及
图4-图7是根据本发明的实施例的通信定时图，其示意性地图示了使用图2所示的数据帧在无线站(诸如图1的系统中的站)之中传输的数据帧。
具体实施方式
由于先进的无线通信站被部署，诸如NGV站，这些站经常会发现自己处于同时包含其它NGV站和传统站的环境中，并且具体地，传统站根据上文提到的802.11p标准来操作。出于此原因，NGV协议(诸如802.11bd标准)被设计为向后兼容传统标准。之后在确认其相邻站也是NGV站并且因此能够支持NGV通信之后，NGV站才将利用NGV标准所必须提供的先进能力。
然而，在V2X环境中，站可能难以确认其邻居的能力。与无线局域网(WLAN)相比，其中站与固定接入点的基本服务集(BSS)相关联，并且在一些时间内保持在其邻域，在V2X环境中，不存在这种关联。相反，站通过传输广播帧或单播帧来联系其相邻地对等站，而不具有BSS关联。安装到交通工具的站可以不断移动，使得相邻站的身份和能力可能迅速变化。因此，需要使交通工具能款速确定其邻居是传统站还是NGV站，并且同时根据传统(802.11p)协议进行通信以便确保所有相邻站能够接收和解码传输。
本文描述的本发明的实施例通过以下来解决该需求：维持由NGV站传输某些数据帧的传统格式，同时在帧报头的特定的规定字段中插入预定义值以指示该传输站能够根据NGV协议进行通信。在接收到这种数据帧并检测到规定字段包含预定义值之后，NGV站将通过传输指示其符合NGV协议的数据帧来进行响应。另一方面，传统站将不会将任何特定含义与所讨论的字段相关联，并且因此将通过传输普通传统数据帧来响应。在以这种方式确定其邻居是符合NGV的之后，NGV站然后可以使用NGV协议来响应和通信，而无需担心相邻的传统站将不能够解码通信。
为了具体和清楚起见，本文描述的实施例具体参照V2X标准，并且具体地参照NGV和新兴的802.11bd标准。然而，本发明的原理可以类似地被应用于高级和传统通信设备共存的环境中，同时保持由高级设备使用的高级通信协议于由传统设备使用的传统协议之间的向后兼容性。所有这种备选应用和实现被认为在本发明的范围内。
图1是根据本发明的实施例的通信系统20的示意性图示。在所图示的场景中，移动交通工具24中的通信站(STA)22与一个或多个目标接收器通信。例如，STA 22可以与其他交通工具28和29中的对等STA 26和27通信，和/或与固定路边基础设施通信，固定路边基础设施诸如接入点(AP)30(其也被认为是诸如IEEE 802.11p之类的无关联协议中的STA)。虽然下面的描述具体地涉及数据从STA 22到目标接收器的传输，但是在实践中系统20中的通信是双向的，这意味着STA 26和27和AP 30可以使用相同的方法和原理将数据传输给STA 22，以及彼此传输数据。
如图1中的插图所示，STA 22包括网络接口(NI)32，其包括根据IEEE 802.11规范的物理层(PHY)和介质访问控制(MAC)接口34和36。PHY接口34包括一个或多个无线电收发器38，其被连接到天线40。在所图示的实施例中，PHY接口34包括两个这样的收发器，每个收发器具有其自己的天线。备选地，可以使用更多或更少数目的收发器和天线，其中一个或多个天线被连接到每个收发器。STA 26和STA 27以及AP 30的内部结构可以类似于STA 22的内部结构。通常，PHY接口34和MAC接口36的组件被实现在专用或可编程硬件逻辑电路中、在单个集成电路芯片上或者在两个或更多个芯片的集合上。
假设STA 22是NGV兼容的，STA 22中的收发器38能够根据IEEE802.11p标准和IEEE802.11bd标准两者的要求来通过无线信道发送和接收信号。(如前所述，IEEE 802.11bd与IEEE 802.11p向后兼容。)因此，收发器38提供由IEEE 802.11bd所支持的能力，诸如扩展的吞吐量和扩展的范围，但是IEEE 802.11p不支持这些能力。
主机处理器42将数据传递到网络接口32，以用于通过空中传输到目标接收器，以及从网络接口32接收传入数据。主机处理器42典型地包括可编程设备，诸如微处理器、微控制器和/或可编程门阵列，以及合适的存储器和其他资源(未示出)，并且以软件或固件而被编程，以在STA 22中执行各种控制和通信功能。软件可以被存储在有形的非瞬态计算机可读介质中，诸如合适的RAM或ROM存储器。主机处理器42可以与单个片上系统(SoC)中的网络接口32的元件一起被实现，或者作为分离的芯片或芯片组被实现。
涉及对由收发器38传输和接收的数据进行编码、解码和成帧(包括设置在这样的操作中所使用的参数)的STA 22的组件在本文中被称为“控制逻辑”。控制逻辑典型地包括主机处理器42和网络接口32的组件。在本文所描述的实施例中，由控制逻辑设置的参数包括用以信号通知STA 22的能力的报头字段的值，诸如用以支持NGV协议的STA 22的能力。因此，在一些实施例中，MAC接口36生成数据帧以用于由收发器38来传输，该数据帧包括与IEEE 802.11p兼容的帧报头，同时在帧报头的规定字段中包括指示STA 22也能够根据IEEE802.11bd进行传输的预定义值。
当主机处理器42将传出数据传达到网络接口32时，MAC接口36将该传出数据封装在MAC层数据帧中，该MAC层数据帧被称为MAC协议数据单元(MPDU)。MAC接口36将这些MPDU传递到PHY接口34，PHY接口34将它们封装在物理层数据帧(PPDU，也称为分组)中。根据在子载波音调的范围上扩展的频域复用方案，数据在每个PPDU中被编码为数据符号序列，频域复用方案例如由IEEE 802.11p规定的OFDM方案，可能具有由IEEE 802.11bd提供的增强。
图2是根据本发明的实施例的示意性地图示了通过无线信道传输的数据帧50的框图。帧50的格式与802.11p标准兼容，并且包括PHY报头52和MAC报头54，接着是包含数据有效负载(可能包括上层协议报头)的帧体56，以及帧检查序列(FCS)58。报头52和54的字段的排列与IEEE 802.11p协议兼容。然而，报头中的某些字段可以具有指示STA传输数据帧50的高级能力的预定义值，例如指示STA具有NGV通信能力(诸如由IEEE 802.11bd标准提供的那些能力)的值。
如图2中的插图所示，MAC报头54包括帧控制字段61，接下来是持续时间/ID字段62。字段60和/或字段62中的特殊值可以被用来信号通知传输该帧STA的NGV能力；下面详细描述使用持续时间/ID字段62的具体实现。MAC报头54中的这些初始字段之后是一个或多个地址字段64，以及序列控制字段66，其还可以包含用以信号通知NGV能力的值。这些字段之后是服务质量(QoS)控制字段68和高吞吐量(HT)控制字段70。
在其他实施例中，PHY报头52或帧体56中的某些字段可以被用来信号通知NGV能力。例如，帧体56中的专用短程通信(DSRC)协议报头可以被用来指示：尽管数据帧50是802.11p兼容的，但是它已经由具有NGV能力的STA传输。备选地，扩展能力元素可以被并入定时广告帧中，或者出于类似的目的被并入另一动作无确认(no-Ack)帧中。
图3是根据本发明的实施例的示意性地说明了用于通信的方法的流程图。为了清楚和简洁起见，参考系统20的元素描述了该方法，并且该方法具体地涉及系统中的站(诸如STA 22)如何信号通知其NGV能力以及确定其相邻的站的NGV能力(或者缺乏NGV能力)。备选地，该方法的原理可以在必要的变更中被应用于其他交通工具环境中，以及应用于其中传统的和高级协议能力共存的其他种类的动态设置。
例如，在帧传输步骤80处，系统20中的被称为STA1(例如，图1中的STA 22)的第一站通过传输根据本示例中的IEEE 802.11p协议的、处于传统格式的数据帧来发起图3的方法。帧报头包括字段(例如，MAC报头54中的持续时间/ID字段62)，其包含指示STA1能够支持更加新的更高级的协议(诸如IEEE 802.11bd)的预定义的特殊值。在本实施例中，在步骤80处被传输的帧是广播帧，该广播帧将由STA1附近的所有其他站接收和处理。
在接收步骤82处，被称为STA2的STA1附近的所有站(例如，图1中的STA 26和STA27，以及AP 30)接收并处理广播帧。假设STA 26是传统站，例如没有NGV能力，STA 26将注意到STA 22的存在，但是将忽略由STA 22在持续时间/ID字段62中插入的特殊值(或者为此目的规定的任何其他字段)。在随后与STA 22的通信中，STA 26将以IEEE 802.11p规定的方式简单地将帧传输到STA 22。
另一方面，假设STA 27具有NGV能力，STA 27将会检测到的是，尽管其所接收到的广播数据帧的报头52和54符合IEEE802.11p，但是持续时间/ID字段62(或者某个其他字段)包含指示STA 22具有NGV能力的预定义的特殊值。在这种情况下，STA 27将注意到STA 22是符合NGV的。在随后与STA 22的通信中，STA 27将根据高级协议(例如由IEEE 802.11bd规定的高级协议)来传输数据帧。
备选地或附加地，用于信号通知协议能力的、该基于报头的方案可以被应用于单播帧。例如，如果STA 22利用被插入在持续时间/ID字段62中的特殊值向STA 26传输单播帧，则STA 26将简单地用如IEEE 802.11p规定的确认帧进行响应。然后，STA 22将STA 26标识为传统站。同时，如果STA 27接收和解码该单播帧并且确认，则它将能够将STA 22标识为符合NGV的站，并且将STA 26标识为传统站(但是由于单播帧未被发往STA 27，因此STA 27将不传输确认帧)。
在响应处理步骤84处，STA 22处理由其收发器38从在其邻域中的无线站接收到的数据帧。此步骤的目的是确定所接收到的帧是否指示传输了这些帧的站具有NGV能力。当所接收到的帧包含指示给定站(例如STA 27)是符合NGV的规定字段值时，STA 22然后可以在新协议通信步骤86处使用IEEE 802.11bd协议来响应并与STA27通信。以这种方式，例如，STA 22和STA 27将能够利用由NGV标准提供的扩展的吞吐量和扩展的操作范围模式。
另一方面，在检测到所接收到的数据帧中的至少一个数据帧(例如来自STA 26)不包含在报头的规定字段中的预定义值之后，STA 22将在传统通信步骤88处使用传统IEEE802.11p协议把另外的数据帧传输到所讨论的站。此外，仅当所有相邻站已经宣布它们符合NGV时，STA 22才将根据NGV协议传输广播帧。换言之，仅当在广播传输之前的特定间隔内被接收的所有传输包含规定报头字段中的适当值(该值用以指示相邻站符合NGV)时，STA 22才将传输NGV广播帧。
考虑到在多个站被部署其中的交通工具可以在不同方向上移动，间隔可以很短，例如在秒的量级上。因此，每当符合NGV的STA从传统STA接收帧时，符合NGV的STA可以将“相邻计时器”设置为特定阈值，例如1000毫秒。然后计数器倒计时。如果在计时器到达零之前没有从相邻的传统站接收到帧，则符合NGV的STA假设在其邻域中没有剩余传统站。然后，符合NGV的STA可以以NGV PPDU来传输广播帧。
图4是根据本发明的实施例的通信定时图，其示意性地图示了在无线站90、92和94之中广播的数据帧96、98、100。如图所示，假设站90(标记为STA1)仅根据传统协议IEEE802.11p进行操作。假设站92和94(STA2和STA3)符合NGV。站90、92和94可以例如以图1所示的方式关于站22、26和27进行部署，并且如上参考其所述。
图4中所示的实施例利用MAC报头54中的持续时间/ID字段62(图2)，以信号通知传输站的NGV能力。该持续时间/ID字段在IEEE草案标准IEEE p802.11REVmcTM/D8.0(2016年8月)的章节9.2.4.2中被定义。在常规的IEEE 802.11标准(包括802.11p标准)中，该字段被用于各种目的，包括特别地信号通知持续时间值(以毫秒为单位)。具体地，用于单个帧的持续时间/ID值常规地表示传输当前帧的确认所需的时间加上一个短帧间间隔(SIFS)间隔，如本领域中已知的。(如果在单个传输机会中传输了多个帧，称为TXOP，则传统的持续时间值将相应更长。)诸如本示例中的站90的传统站将计算该持续时间/ID值，并将该值插入其传输的单播帧中。
不需要确认的广播帧常规上具有为零的持续时间/ID值；并且传统站将在对其的响应中忽略持续时间/ID值。因此，当站90广播帧96时，它将该帧的MAC报头54中的持续时间/ID字段62的值设置为零。因此，在接收到帧96时，站92能够将该帧的源(在这种情况下，相邻站90)标识为传统站，其根据IEEE 802.11p进行操作。
然而，如前所述，具有NGV能力的站(诸如站92)将不同的预定义值插入持续时间/ID字段62中，以向其他符合NGV的站信号通知其能力。例如，站92可以在广播帧98的MAC报头54中插入1/2时隙的持续时间/ID值，尽管帧98的整体格式符合IEEE 802.11p的传统要求。(标准时隙是13μs。)备选地，取决于可应用的标准，诸如IEEE 802.11bd，可以使用其他的预定义值。如上文所解释的，传统站90将忽略该值，但是站94将能够基于此将站92标识为符合NGV的站，其根据IEEE 802.11bd进行操作。
假设站94与站92临近，但是远离站90，则站94将不会接收帧96(或者将以低于最小检测阈值的功率水平接收它)。在这种情况下，站94可以验证在其邻域中不存在传统站。在此基础上，站94可以以NGV PPDU广播帧100，其具有例如由IEEE 802.11bd提供的附加特征。
如前所述，虽然当前示例具体涉及出于NGV信号通知的目的而使用持续时间/ID字段62，但是MAC报头54的其它字段可以备选地被用于此目的。此外，在备选实施例中，可以使用PHY报头52中或帧体56中的更高层协议报头中的所选字段。
图5是根据本发明的实施例的通信定时图，其示意性地图示了对由符合NGV的无线站92向传统站90单播的数据帧104的处理。在该实施例中，站92类似地使用了帧104中的持续时间/ID字段62以信号通知其NGV能力，尽管帧104的格式再次符合IEEE 802.11p。例如，代替将字段62设置为常规值(其将是传输确认所需的时间加上一个SIFS间隔)，站92将该字段设置为等于常规值加上1/2时隙的值。即使符合NGV的站94不是帧104的被访地址，它也可以接收并解码该帧。基于帧104中的持续时间/ID字段62的值，站94将识别出站92是符合NGV的。
响应于单播帧104，传统站90传输确认帧106。尽管帧104中的持续时间/ID字段62的特殊值，确认帧106终止于常规的时间，留下1/2时隙的附加的持续时间没有被使用。在此基础上，站92和其他站(诸如符合NGV的站102)将识别出站90不具有NGV能力的传统站。因此，当站102传输将由站90接收的帧(诸如广播帧108)时，它将按照传统的802.11p协议格式化帧。
相比于站90，当符合NGV的站(诸如站94)接收单播帧(诸如帧104)时，其将传输被定时的确认，以便在由帧104中的持续时间/ID字段62指定的时间终止，而留下附加的未被使用的持续时间。此外，站94本身在确认帧的持续时间/ID字段62中插入规定值，以指示其自身的NGV能力。例如，站94可以将确认帧中的持续时间/ID字段62的值设置为1/4时隙。
图6是根据本发明的实施例的通信定时图，其示意性地图示了在信号通知其NGV能力中使用由符合NGV的站110传输的确认(Ack)帧120中的持续时间/ID字段62。在该场景中，传统站112向站110传输符合802.11p的单播帧118。站112将单播帧118中的持续时间/ID字段62设置为其常规值：传输确认所需的时间加上一个SIFS间隔。如在前面的实施例中，相邻的符合NGV的站114可以接收帧118，读取持续时间/ID值，并且在此基础上识别出相邻站112是传统站。
在接收到单播帧118时，符合NGV的站110在由帧118中的持续时间/ID值指示的时间传输确认帧120。因此，传统站112将接收该确认，并且认为其与站110的消息交换成功了。然而，为了向其他NGV站信号通知其NGV能力，站110将特殊的预定义值(例如1/4时隙)插入到确认帧120的持续时间/ID字段62中。(如前所述，其他预定义值，而不是1/4时隙可以被用于此目的。)传统站112将忽略该值，因为它在IEEE 802.11p标准的上下文中不是必需的并且没有意义。
然而，其他符合NGV的站(诸如站116)可以接收确认帧120，然后将基于帧120中持续时间/ID字段62的值(例如，1/4时隙)识别出站110的NGV能力。假设站116在其自己的相邻者中没有检测到任何传统站，则站116可以断定其所有相邻者都是符合NGV的，并且因此可以以非传统的NGV格式传输广播帧122。
图7是根据本发明的备选实施例的通信定时图，其示意性地图示了在无线站130、132和134中间广播的数据帧136、138、140和142。在该示例中，站130被假设为根据IEEE802.11p进行操作的传统站，而站132和134具有NGV能力。在本实施例中，在包含传统站的环境中进行操作的符合NGV的站通过以传统的802.11p PPDU广播帧(紧随其后的是NGV PPDU(由SIFS间隔分离))来标识其能力，以指示该站能够根据NGV协议进行通信。
站130以IEEE 802.11p的传统PPDU格式来广播帧136。在此基础上，站132识别出其相邻站130是传统站。站132继续以该相同的传统PPDU格式来广播帧138，紧跟着(在一个SIFS的最小允许的间隔之后)以NGV PPDU格式来广播帧140。站134接收帧138，紧跟着接收帧140，并且在此基础上识别出站132是符合NGV的。(诸如站130的传统站将接收并解码帧138，并且将简单地忽略帧140，因为它们无法解码帧140。)假设站134不会检测其自身的邻域中的任何传统站，它可以以NGV PPDU格式来广播帧142，而也不必广播传统帧。
在其他实施例(附图中未示出)中，符合NGV的站可以使用其他方法来宣布其NGV能力，例如：
·符合NGV的站可以以传统IEEE 802.11p PPDU来传输帧，其具有特定模式和长度的PHY扩展。
·符合NGV的站可以以传统IEEE 802.11p PPDU来传输帧，其中发射器地址字段中的单播/广播比特被设置为“广播”(而不是标准的“单播”)。
·符合NGV的站可以以传统IEEE 802.11p PPDU来传输帧，其具有特定初始加扰值，而不是由标准提供的随机值。
如前面的实施例中，传统站将忽略这些帧中的特殊的字段值，而符合NGV的站将它们识别为指示传输了该帧的站具有NGV能力。
在阅读上述说明之后，在使用传统格式的帧的同时可以被用来信号通知NGV能力的其它方法，对于本领域技术人员将是明显的。所有这些备选方法都被认为是在本发明的范围内。因此，应当理解，上述实施例是通过示例来引用的，并且本发明不限于上文已经具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合，以及本领域技术人员在阅读前面的描述时将想到的并且在现有技术中没有公开的变型和修改。

Claims (28)

1.一种通信装置，包括：
收发器，被配置为根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，所述第二通信协议与所述第一通信协议向后兼容，所述收发器被配置为提供由所述第二通信协议所支持的、但不由所述第一通信协议所支持的能力；以及
通信控制器，所述通信控制器被配置为生成数据帧以供所述收发器传输，所述数据帧包括与所述第一通信协议兼容的帧报头，同时在所述帧报头的规定字段中包括预定义值，所述预定义值指示所述装置能够根据所述第二通信协议进行通信。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述通信控制器被配置为生成所述数据帧的介质访问控制(MAC)报头，所述数据帧的所述MAC报头包括作为所述MAC报头的一部分的所述规定字段。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述规定字段是所述MAC报头中的持续时间/ID字段，其中所述持续时间/ID字段在信号通知持续时间值时被使用。
4.根据权利要求1所述的装置，其中由所述通信控制器生成的、包括所述帧报头的所述规定字段中的所述预定义值的所述数据帧包括广播帧，所述广播帧将由在所述装置附近的其他站中的所有站接收和处理。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述通信控制器被配置为处理由所述收发器从无线站所接收到的数据帧，并且响应于检测到所接收到的数据帧中的所述规定字段包含所述预定义值，通过根据所述第二通信协议传输数据帧来对所述无线站进行响应。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一通信协议是IEEE802.11p协议，并且所述第二通信协议是IEEE 802.11bd协议。
7.一种通信装置，包括：
收发器，被配置为根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，所述第二通信协议与所述第一通信协议向后兼容，所述收发器被配置为提供由所述第二通信协议所支持的、但不由所述第一通信协议所支持的能力；以及
通信控制器，所述通信控制器被配置为处理由所述收发器从无线站接收到的数据帧，并且响应于检测到与所述第一通信协议兼容的所接收到的数据帧的报头包含在所述报头的规定字段中的预定义值，通过传输根据所述第二通信协议格式化的数据帧来对所述无线站进行响应。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述通信控制器被配置为处理所述数据帧，所述数据帧由所述收发器从在所述装置附近的多个无线站接收，并且在检测到所接收到的所述数据帧中的至少一个数据帧不包含所述报头的所述规定字段中的所述预定义值之后，根据所述第一通信协议来传输另外的数据帧。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述另外的数据帧包括广播帧，所述广播帧将由在所述装置附近的其他站中的所有站接收和处理，并且其中所述通信控制器被配置为：仅当由所述收发器在所述广播帧之前的规定时间间隔内接收到的所述数据帧中的所有数据帧包含所述规定字段中的所述预定义值时，才根据所述第二通信协议传输广播帧。
10.根据权利要求7所述的装置，其中所述通信控制器被配置为在所接收到的所述数据帧的介质访问控制(MAC)报头中的所述规定字段中检测所述预定义值。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述规定字段是所述MAC报头中的持续时间/ID字段，其中所述持续时间/ID字段在信号通知持续时间值时被使用。
12.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一通信协议是IEEE802.11p协议，并且所述第二通信协议是IEEE 802.11bd协议。
13.一种通信装置，包括：
收发器，被配置为根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，所述第二通信协议与所述第一通信协议向后兼容，所述收发器被配置为提供由所述第二通信协议所支持的、但不由所述第一通信协议所支持的能力；以及
通信控制器，所述通信控制器被配置为生成数据帧以供所述收发器传输，所述数据帧包括与所述第一通信协议兼容的帧报头，紧随所述第一广播帧之后的是第二广播帧，所述第二广播帧与所述第二通信协议兼容并且指示所述装置能够根据所述第二通信协议进行通信。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一广播帧和所述第二广播帧在时间上被分离短帧间间隔(SIFS)。
15.一种用于通信的方法，包括：
提供收发器，所述收发器能够根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，所述第二通信协议与所述第一通信协议向后兼容，所述收发器具有由所述第二通信协议所支持的、但不由所述第一通信协议所支持的能力；以及
通过从所述收发器传输数据帧来信号通知所述收发器的所述能力，所述数据帧包括与所述第一通信协议兼容的帧报头，同时在所述帧报头的规定字段中包括预定义值，所述预定义值指示所述收发器能够根据所述第二通信协议进行通信。
16.根据权利要求15所述的方法，其中信号通知所述能力包括：将所述预定义值插入在所述数据帧的介质访问控制(MAC)报头中的所述规定字段中。
17.根据权利要求16所述的方法，其中插入所述预定义值包括：将所述预定义值放置在所述MAC报头中的持续时间/ID字段中。
18.根据权利要求15所述的方法，其中信号通知所述能力包括：将所述预定义值插入在由所述收发器传输的一个或多个广播帧中的所述规定字段中。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括处理由所述收发器从无线站接收到的数据帧，并且响应于检测到所接收到的数据帧中的所述规定字段包含所述预定义值，通过根据所述第二通信协议传输数据帧来对所述无线站进行响应。
20.根据权利要求15所述的方法，其中提供所述收发器包括：将所述收发器配置为根据IEEE 802.11p协议和IEEE 802.11bd协议进行通信。
21.一种用于通信的方法，包括：
提供收发器，所述收发器能够根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，所述第二通信协议与所述第一通信协议向后兼容，所述收发器具有由所述第二通信协议所支持的、但不由所述第一通信协议所支持的能力；
处理由所述收发器从无线站接收到的数据帧，以便检测与所述第一通信协议兼容的所接收到的所述数据帧的报头包含预定义值，所述预定义值在所述报头的规定字段中；以及
在检测到所述报头包含所述预定义值之后，通过根据所述第二通信协议传输数据帧来对所述无线站进行响应。
22.根据权利要求21所述的方法，其中处理所述数据帧包括：处理由所述收发器从在所述收发器附近的多个无线站接收到的数据帧，以及
其中所述方法包括，在检测到所接收到的所述数据帧中的至少一个数据帧不包含所述报头的所述规定字段中的所述预定义值之后，根据所述第一通信协议来传输另外的数据帧。
23.根据权利要求22所述的方法，其中传输所述另外的数据帧包括：仅当由所述收发器在所述广播帧之前的规定时间间隔内接收到的所述数据帧中的所有数据帧包含所述规定字段中的所述预定义值时，才根据所述第二通信协议来传输广播帧。
24.根据权利要求21所述的方法，其中处理所述数据帧包括在所接收到的所述数据帧的介质访问控制(MAC)报头中的所述规定字段中检测所述预定义值。
25.根据权利要求24所述的方法，其中检测所述预定义值包括从所述MAC报头的持续时间/ID字段读取所述预定义值。
26.根据权利要求20所述的方法，其中提供所述收发器包括：将所述收发器配置为根据IEEE 802.11p协议和IEEE802.11bd协议进行通信。
27.一种通信方法，包括：
提供收发器，所述收发器能够根据第一通信协议和第二通信协议两者来通过无线信道传输和接收信号，所述第二通信协议与所述第一通信协议向后兼容，所述收发器具有提供由所述第二通信协议所支持的、但不由所述第一通信协议所支持的能力；以及
通过从所述收发器传输与所述第一通信协议兼容的第一广播帧来信号通知所述收发器的所述能力，紧随所述第一广播帧之后的是第二广播帧，所述第二广播帧与所述第二通信协议兼容并且指示所述收发器能够根据所述第二通信协议进行通信。
28.根据权利要求27所述的方法，其中信号通知所述能力包括传输在时间上被分离短帧间间隔(SIFS)的所述第一广播帧和所述第二广播帧。
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