CN114501594A - 接入点及在多接入点环境中建立协调的服务时段的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供接入点及在多接入点环境中建立协调的服务时段的方法。其中，所述接入点(AP)，包括：发送器(TX)电路；接收器(RX)电路；和控制电路，用于通过该TX电路和该RX电路与至少一个另一AP协商，以建立协调的服务时段(SP)，其中建立该协调的SP时，该控制电路发送该AP与该至少一个另一AP对该协调的SP的共享方法。实施本发明实施例可以在协调的SP提供OBSS干扰减轻。

Description

接入点及在多接入点环境中建立协调的服务时段的方法

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地，涉及一种在多接入点环境中建立协调的服务时段(coordinatedserviceperiod)的方法和装置。

背景技术

在无线保真(WiFi)通信系统中，第一基本服务集(BasicServiceSet，BSS)的接入点(AccessPoint，AP)可以与第二BSS的AP进行通信，并且还可以与该第一BSS内部的一个或多个非AP站(station，STA)进行通信。在基础设施网络中，每个BSS包括一个AP。在多个BSS中，典型的AP到AP通信是AdHoc，信道接入是基于感知的。然而，在IEEE802.11规范中还没有完全解决AP到AP的通信问题。例如，在多个BSS非常接近地共享相同频率资源的环境中，无线通信会遭遇重叠BSS(OverlappingBSS，OBSS)问题。OBSS问题是指两个或两个以上互不相关的BSS运行在同一个信道上并且距离足够近，每个BSS独立运行，为自己的服务竞争资源的情况。因此，需要一种创新设计来在服务时段(serviceperiod)协调多AP环境中的多个AP的操作，这可以在服务时段实现OBSS干扰减轻、有保证的服务质量(QualityOfService，QoS)和/或可预测的传输和接收行为。

发明内容

本发明提供接入点及在多接入点环境中建立协调的服务时段的方法。

本发明提供的一种接入点(AP)，包括：发送器(TX)电路；接收器(RX)电路；和控制电路，用于通过该TX电路和该RX电路与至少一个另一AP协商，以建立协调的服务时段(SP)，其中建立该协调的SP时，该控制电路发送该AP与该至少一个另一AP对该协调的SP的共享方法。

本发明提供的一种在多接入点(AP)环境中建立协调的服务时段(SP)的方法，包括：从第一接入点(AP)向至少一个第二AP发送请求帧，其中该请求帧包括多个SP参数，其中该多个SP参数包括指示该第一AP与至少一个第二AP对该协调的SP的共享方法的SP参数；该第一AP从该至少一个第二AP接收响应于该请求帧的响应帧；和响应于该响应帧，该第一AP通过向该至少一个第二AP发送建立帧建立该协调的SP，其中通过更新该多个SP参数中的至少一部分来设置该建立帧。

综上所述，本发明实施例在多个AP之间建立一个协调的SP，并指示该多个AP对该协调的SP的共享方法，由此可以在协调的SP提供OBSS干扰减轻。

附图说明

图1图示根据本发明的实施例的支持所提出的服务时段协调方案的多接入点环境的拓扑图。

图2图示根据本发明实施例的无线保真通信系统的图。

图3图示根据本发明的实施例的与SP协调相关联的交互的序列图。

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”及“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大体上”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电性连接至该第二装置。以下所述为实施本发明的较佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

接下面的描述为本发明预期的最优实施例。这些描述用于阐述本发明的大致原则而不应用于限制本发明。本发明的保护范围应在参考本发明的权利要求书的基础上进行认定。

图1图示根据本发明的实施例的支持提议的服务时段(Service Period，SP)协调方案的多接入点(AP)环境的拓扑图。在该实施例中，协调组(coordinationgroup)100由共享部分/全部重叠频带的多个AP102、104、106形成。因此，AP102能够与相邻AP104和106通信，AP104能够与相邻AP102和106通信，并且AP106能够与相邻AP102和104通信。在AP102充当发起SP协调的主AP(masterAP)，相邻AP104和106充当协调AP(coordinationAP)的情况下，主AP102可以与协调AP104和106协商以建立协调的SP。在AP104充当发起SP协调的主AP，相邻AP102、106充当协调AP的情况下，主AP104可以与协调AP102、106协商以建立协调的SP。在AP106充当发起SP协调的主AP，相邻AP102和104充当协调AP的情况下，主AP106可以与协调AP102和104协商以建立协调的SP。在本实施例中，协调组100由三个AP组成。然而，这仅用于说明目的，并不意味着对本发明的限制。在实践中，协调组100可以由K个AP组成，其中K为不小于2的正整数(即K≧2)。下面参考附图描述所提出的SP协调方案的进一步细节。

图2图示根据本发明实施例的无线保真(WiFi)通信系统的图。WiFi通信系统100具有多个无线通信设备，包括主AP202(其发起SP协调)、协调AP204(其参与主AP202发起的SP协调)和多个非AP站(STA)206_1-206_N、208_1-208_M，其中N≧1且M≧1。主AP202可以是包括在图1所示的协调组100中的AP102、104、106之一。协调AP204可以是包括在图1所示的协调组100中的AP102、104、106中的另一个。具体的，主AP202可以是协调组中发起SP协调的任意AP，协调AP204可以是同一个协调组中包括在由主AP202发起的SP协调中的任意其他AP。为了更好地理解所提出的SP协调方案，图2中仅图示了单个协调AP。所属技术领域具有通常知识者应该容易理解，所提出的SP协调方案可以被具有多个协调AP的协调组采用，该协调组参与由主AP202发起的SP协调，其中主AP202和协调AP204之间的交互与主AP202和其他协调AP(未示出)之间的交互相同。因此，如果协调组具有两个以上的AP，图2中所示的协调AP204可以代表参与由主AP202发起的SP协调的多个协调AP中的每一个，如果协调组只有两个AP，图2中所示的协调AP204可以代表参与由主AP202发起的SP协调的单个协调AP。

主AP202和协调AP204属于不同的基本服务集(BSS)。一个BSS可以包括主AP202和一个或多个与主AP202相关联的非APSTA206_1-206_N(N≥1)。另一个BSS可以包括协调AP204和一个或多个与协调AP204相关联的非APSTA208_1-208_M(M≧1)。作为示例而非限制，WiFi通信系统200可以符合IEEE802.11ax和/或IEEE802.11be标准。

如图2所示，主AP202包括处理器212、存储器214、控制电路216、发送器(TX)电路218和接收器(RX)电路220。存储器214用于存储程序代码。处理器212用于加载并执行程序代码以管理主AP202。控制电路216用于控制与协调AP204和非APSTA206_1-206_N的无线通信。在本实施例中，控制电路216可以通过TX电路218和RX电路220与协调AP204协商，以建立协调的SP。

协调的SP可以被主AP202单独使用，也可以由主AP202和协调AP204共享，具体取决于实际业务需求。例如，一个AP可以发起SP协调以协调多AP环境中的多个AP共享为特定服务预留的服务时段。具体而言，所提出的SP协调方案能够协调多AP环境中的AP以共享服务时段，在该服务时段该多AP环境中的所有STA的行为都得到很好的调节。

所提出的SP协调方案的第一使用场景是延迟敏感(latency sensitive)应用。在BSS内部，STA可能会请求一个服务时段来传输其延迟敏感业务(traffic)，从而可以保证延迟(latency)和抖动(jitter)。这种延迟敏感业务通常是周期性的，并且可以预先预测传输的数据量。BSS中的AP可以周期性地为STA分配合适的服务时段，并在该服务时段内尝试使BSS中的其他STA安静。但是，对于靠近BSS并共享相同频段的其他BSS，在该服务时段内，这些其他BSS仍然可能发生传输并干扰该BSS内的业务。为了解决这个问题，可以采用所提出的SP协调方案，通过建立一个协调的SP来实现多个BSS的协调，使得可以在协调的SP提供OBSS干扰减轻。

所提出的SP协调方案的第二使用场景是多AP联合探测(joint sounding)。在多AP系统中，多个AP需要对特定的STA进行探测过程，以便之后多个AP可以对该特定的STA进行联合传输。探测结果需要定期更新。代替每个AP基于其自己的调度(schedule)请求联合探测，由提议的SP协调方案为进行联合探测建立的协商和预分配时间段(negotiatedandpre-allocatedtimeperiod)可以为探测请求(sounding request)/响应交换(responseexchange)和/或每个BSS内部的调度优化提供开销节省。

所提出的SP协调方案的第三使用场景是BSS间点对点(Point-To-Point，P2P)通信。对于关联到不同AP且需要进行P2P通信的STA，每个STA都可以向其关联的AP发送请求，所提出的SP协调方案使不同AP可以为STA对分配一个共同的服务时段，这样干扰就可以被减少。

请参考图2和图3。图3图示根据本发明的实施例的与SP协调相关联的交互的序列图。主AP202的控制电路216可以对来自其他BSS的信息进行收集。在该实施例中，可以至少部分地基于从协调AP204收集的信息来确定SP参数。从协调AP204收集的信息可以包含在协调的SP所需使用的必要参数。以BSS间的P2P通信服务为例，从协调AP204收集的信息可以包括有助于实施协调空间重用(CoordinatedSpatial Reuse，CSR)的TX功率和空闲信道评估(ClearChannelAssessment，CCA)级别。应当注意，从其他BSS收集信息的操作可能是可选的。例如，当所提出的SP协调方案的特定使用场景不需要从协调AP204收集信息用于建立协调的SP的信息时，可以省略信息收集阶段。

主AP202的控制电路216可以在单个BSS内执行业务需求收集，使得可以至少部分地基于从至少一个非APSTA收集的业务需求来确定SP参数。以延迟敏感应用和BSS间P2P通信服务为例，从主AP202的BSS中的非APSTA206_i(1≤i≤N)收集的业务需求可以包括如下参数，例如业务开始时间、重复周期(repetitionperiod)和重复次数、业务大小、发送和接收所需的时间以及最大抖动。对于BSS间P2P通信服务，从主AP202的BSS中的非APSTA206_i(1≤i≤N)收集的业务需求可以包括额外参数，例如对端通信设备的标识符(ID)及对端通信设备的BSS信息。需要注意的是，单个BSS内部的业务需求收集的步骤可以是可选的。例如，当提出的SP协调方案的特定使用场景不需要从非APSTA收集业务需求信息以用于建立协调的SP时，可以省略业务需求收集阶段。

主AP202的控制电路216可以在主AP202内部执行本地需求收集，使得可以至少部分地基于主AP202自身的需求来确定SP参数。以多AP联合探测服务为例，主AP202的需求可以包括联合探测频率。需要说明的是，主AP202内部的本地需求收集操作可以是可选的。例如，当提出的SP协调方案的特定使用场景不需要主AP202的本地需求信息用于建立协调的SP时，可以省略本地需求收集阶段。

简单来说，主AP202的控制电路216可以根据来自其他BSS的信息收集、单个BSS内部的业务需求收集、和/或主AP202内部的本地需求收集来生成SP参数。确定SP参数之后，主AP202的控制电路216通过TX电路218向协调AP204发送请求帧REQ来发起SP协调，请求帧REQ包括SP参数。主AP202和协调AP204之间的一个SP协调可用于建立周期性的协调的SP(periodiccoordinatedSP)以服务周期性的业务需求，或者主AP202和协调AP204之间的一个SP协调可用于动态地建立一次性的协调的SP以服务AdHoc需求。

关于建立周期性的协调的SP的常规建立过程(regularsetup procedure)，请求帧REQ携带的SP参数可以包括时段(period)、时段相较于传输帧的偏移量、时段的重复次数、共享方法和基于共享方法的可选参数。例如，可以通过频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、协调空间重用(CSR)和单独使用(即，该时段不进行资源共享)之一来设置共享方法。当共享方法为单独使用时，请求帧REQ用于请求单独使用协调的SP。当共享方法为FDMA、TDMA和CSR中的一种时，请求帧REQ用于请求共享协调的SP的资源。对于共享方法为FDMA，可以将一个可用频段划分为多个部分，协调组中的每个AP在协调的SP只能使用其被分配的部分。对于共享方法为TDMA，可以将协调的SP划分为若干个子SP，协作组中的每个AP在协调的SP只能使用其被分配的子SP。对于共享方法为CSR，协调组内的AP可以通过应用SR来共享协调的SP。

在本发明的一些实施例中，当共享方法设置为FDMA时，可以在请求帧REQ携带的SP参数中包含指示频率分布图(frequencymap)的参数；当共享方法设置为TDMA时，请求帧REQ携带的SP参数中可以包含指示时分信息的参数。当共享方法设置为CSR时，请求帧REQ携带的SP参数中可以包含指示TX功率降低和CCA级别调整的参数。

关于建立一次性使用的协调的SP的AdHoc建立过程，请求帧REQ携带的SP参数可以包含时段，时段相较于传输帧(即请求帧REQ)的偏移量，共享方法，以及基于共享方法的可选参数。与常规建立过程相比，AdHoc建立过程没有指示时段的重复次数的参数。

在接收到主AP202发送的请求帧REQ之后，协调AP204以响应帧RP进行响应。因此，主AP202的控制电路216经由RX电路220从协调AP204接收响应帧RP。在请求帧REQ用于请求单独使用协调的SP的情况下，协调AP204可能会以其协调级别进行响应。例如，当响应帧RP携带的协调级别被设置为指示协调AP204具有高协调(high coordination)的第一值时，主AP202被告知，协调AP204将在协调的SP停止AP204的BSS内的所有业务。又例如，当响应帧RP携带的协调级别被设置为指示协调AP204具有中协调(mediumcoordination)的第二值时，主AP202被告知，协调AP204将在协调的SP尝试停止AP204的BSS内的业务和/或尝试降低AP204的BSS内的TX功率。又例如，当响应帧RP携带的协调级别被设置为指示协调AP204具有低协调(lowcoordination)的第三值时，主AP202被告知，协调AP204在协调的SP没有控制AP204的BSS内的业务的意图。此外，当协调AP204无法停止AP204的BSS内的业务时，协调AP204可以向主AP202提供BSS负载信息，使得主AP202可以参考响应帧RP中携带的BSS负载信息相应地估计干扰。

在请求帧REQ用于请求共享协调的SP的资源的另一种情况下，协调AP204可以用响应帧RP以接受或拒绝主AP202发起的SP协调的方式进行响应。例如，协调AP204可以进行拒绝并提出协调AP204期望的共享设置。

接收到来自协调AP204的响应帧RP之后，主AP202的控制电路216可以通过TX电路218向协调AP204发送建立帧SEP，用于建立协调的SP。例如，可以通过更新包括在请求帧REQ中的SP参数的至少一部分(即，部分或全部)来配置建立帧SEP。例如，用于建立周期性的协调的SP的建立帧SEP可以包含部分/全部更新的SP参数，包括时段、时段相较于传输帧的偏移量、时段的重复次数、共享方法和基于共享方法的可选参数。再例如，用于建立一次性协调的SP的建立帧SEP可以包含部分/全部更新的SP参数，包括时段、时段相较于传输帧的偏移量、共享方法和基于共享方法的可选参数。或者，在接收到来自协调AP204的响应帧RP之后，主AP202的控制电路216可以通过TX电路218向协调AP204发送撤销通告帧(withdrawalannouncementframe)WD，用于撤销由主AP202发起的SP协调。

在发送用于建立协调的SP的建立帧SEP之后，主AP202可以在其BSS内部进行通告以通知协调的SP已经被创建。在协调AP204接收到建立帧SEP之后，协调AP204可以在其BSS内进行通告以通知协调的SP已经被创建。在本发明的一些实施例中，协调AP204可以采取行动以减少在协调的SP期间对其他BSS的干扰。例如，协调AP204在协调的SP减少对其他BSS的干扰的动作可以包括：在TDMA机制下未分配给协调AP204的时段，协调AP204使其STA安静，根据FDMA机制执行子信道选择性传输(SubchannelSelectiveTransmission，SST)操作，触发具有功率降低的STA的上行链路(UL)业务，和/或执行具有下行链路(DL)功率降低和CCA级别调整的SR。

由于某些因素，协调AP204可能会在建立帧SEP所指示的结束时间之前拆除(teardown)SP协调。因此，当协调的SP的建立完成之后，主AP202的控制电路216可以通过RX电路220从协调AP204接收拆除通告帧TD_2，其中协调AP204发送的拆除通告帧TD_2用于拆除主AP202和协调AP204之间的SP协调。在发送用于拆除SP协调的拆除通告帧TD_2之后，协调AP204可以在其BSS内部进行通告，以通知协调的SP已被拆除。接收到拆除通告帧TD_2之后，主AP202可以在其BSS内部进行通告，以通知协调的SP已被拆除。

由于某些因素，主AP202可能会在建立帧SEP所指示的结束时间之前拆除SP协调。因此，当协调的SP的建立完成之后，主AP202的控制电路216可以通过TX电路218向协调AP204发送拆除通告帧TD_1，其中主AP202发送的拆除通告帧TD_1用于拆除主AP202和协调AP204之间的SP协调。在发送用于拆除SP协调的拆除通告帧TD_1之后，主AP202可以在其BSS内部进行通告，以通知协调的SP已被拆除。在接收到拆除通告帧TD_1之后，协调AP204可以在其BSS内部进行通告，以通知协调的SP已被拆除。

考虑到请求帧REQ被配置为请求单独使用协调的SP的情况，可以允许协调AP204在协调的SP的建立完成之后改变其协调级别。例如，协调AP204可以发送另一个响应帧UPD。因此，主AP202的控制电路216经由RX电路220从协调AP204接收响应帧UPD，其中响应帧UPD用于携带协调AP204更新的协调级别。

综上所述，不同BSS的AP之间的协议通信可以包括请求阶段、响应阶段和建立/撤销阶段，还可以包括一个或多个可选阶段，包括信息收集阶段、业务需求收集阶段、本地需求收集阶段、拆除阶段和协调级别更新阶段。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (18)

1.一种接入点，其特征在于，包括：

发送器电路；

接收器电路；和

控制电路，用于通过该发送器电路和该接收器电路与至少一个另一接入点协商，以建立协调的服务时段，其中建立该协调的服务时段时，该控制电路发送该接入点与该至少一个另一接入点对该协调的服务时段的共享方法。

2.如权利要求1所述的接入点，其特征在于，该控制电路用于通过该发送器电路向该至少一个另一接入点发送请求帧，该请求帧包括多个服务时段参数，其中该多个服务时段参数包括指示该共享方法的服务时段参数。

3.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于执行业务需求收集，使得该多个服务时段参数至少部分地基于从至少一个非接入点站收集的业务需求确定。

4.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于执行信息收集，使得该多个服务时段参数至少部分地基于从该至少一个另一接入点收集的信息确定。

5.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该多个服务时段参数至少部分地基于该接入点自身的需求确定。

6.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该多个服务时段参数还包括指示该服务时段的重复次数的参数。

7.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该多个服务时段参数不包括指示该服务时段的重复次数的参数。

8.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于经由该接收器电路从该至少一个另一接入点接收响应帧，并且该响应帧用于携带该至少一个另一接入点的协调级别。

9.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于通过该接收器电路从该至少一个另一接入点接收响应帧，并且该响应帧用于携带该至少一个另一接入点的基本服务集的负载信息。

10.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该共享方法包括单独使用、频分多址、时分多址和协调空间重用中之一。

11.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于经由该接收器电路从该至少一个另一接入点接收响应帧，并且该响应帧用于接受或拒绝由该接入点发起的服务时段协调。

12.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于通过该接收器电路接收来自该至少一个另一接入点的响应帧，并在接收到该响应帧之后通过该发送器电路向该至少一个另一接入点发送建立帧用于建立该协调的服务时段。

13.如权利要求12所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于通过更新该多个服务时段参数的至少一部分来设置该建立帧。

14.如权利要求12所述的接入点，其特征在于，该共享方法请求单独使用该协调的服务时段，并且该控制电路还用于在发送该建立帧之后经由该接收器电路从该至少一个另一接入点接收另一响应帧，并且该另一响应帧用于携带该至少一个另一接入点更新的协调级别。

15.如权利要求12所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于在发送该建立帧之后通过该发送器电路向该至少一个另一接入点发送拆除通告帧，并且该拆除通告帧用于拆除该接入点和该至少一个另一接入点之间的服务时段协调。

16.如权利要求12所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于在发送该建立帧之后通过该接收器电路从该至少一个另一接入点接收拆除通告帧，并且该拆除通告帧用于拆除该接入点和该至少一个另一接入点之间的服务时段协调。

17.如权利要求2所述的接入点，其特征在于，该控制电路还用于通过该接收器电路接收来自该至少一个另一接入点的响应帧，并在接收到该响应帧之后通过该发送器电路向该至少一个另一接入点发送撤销通告帧，该撤销通告帧用于撤销该接入点发起的服务时段协调。

18.一种在多接入点环境中建立协调的服务时段的方法，其特征在于，包括：

从第一接入点向至少一个第二接入点发送请求帧，其中该请求帧包括多个服务时段参数，其中该多个服务时段参数包括指示该第一接入点与该至少一个第二接入点对该协调的服务时段的共享方法的服务时段参数；

该第一接入点从该至少一个第二接入点接收响应于该请求帧的响应帧；和

响应于该响应帧，该第一接入点通过向该至少一个第二接入点发送建立帧建立该协调的服务时段，其中通过更新该多个服务时段参数中的至少一部分来设置该建立帧。

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