CN114585072B - 通信装置和通信方法 - Google Patents

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CN114585072B CN202210136552.XA CN202210136552A CN114585072B CN 114585072 B CN114585072 B CN 114585072B CN 202210136552 A CN202210136552 A CN 202210136552A CN 114585072 B CN114585072 B CN 114585072B
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Abstract

一种通信装置和通信方法，通信装置包括：电路：在从接入点AP接收到物理层协议数据单元PPDU之后，在操作信道中执行能量检测，PPDU包含分配基于触发TB的PPDU的资源的触发帧；以及基于能量检测，设置指示一个或多个20MHz子信道的忙或闲状态的比特图信息，一个或多个20MHz子信道包括操作信道中的主信道和第一二级信道；以及发送器，响应于触发帧，当比特图信息指示第一二级信道闲时，在第一二级信道上将TB PPDU发送给AP。

Description

通信装置和通信方法
本申请是申请日为2017年10月25日、申请号为201780050997.3、发明名称为“通信装置和通信方法”、申请人为松下电器(美国)知识产权公司的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开一般涉及通信装置和通信方法，利用新颖的多信道虚拟载波侦听，以在多于一个无线网络物理地共同定位时实现无线介质的更有效使用。
背景技术
IEEE(电气和电子工程师协会)802.11工作组目前正在802.11ax任务组下标准化下一代WLAN(无线局域网)技术的进程中。任务组的主要目标是改进频谱效率，以增强接入点(AP)和/或终端站(文档其余部分中“非AP STA”或简称为STA)的高密度场景中的系统吞吐量/区域。基于IEEE 802.11ax规范的设备通常被称为高效(HE)设备。在所提出的各种技术中，正交频分多址(OFDMA)和上行链路多用户传输是IEEE 802.11ax任务组为实现吞吐量改进目标而采用的两个关键技术。具有AP和已与该AP协商WLAN成员资格(称为关联处理)的至少一个STA的802.11 WLAN被称为基本服务集(BSS)。
图1图示了两个802.11ax BSS 100和145的示例；每个BSS包括HE AP和分别与HEAP相关联的若干HE STA。在与STA的BSS的信道相同的信道上操作并且部分或全部在STA的无线电覆盖范围内的BSS被称为重叠基本服务集(OBSS)。在图1中，假设STA2 120与AP1 101相关联，BSS 145被认为是STA2 120的OBSS。
802.11设备(包括802.11ax设备)的介质接入控制(MAC)协议使用基于竞争的载波侦听多路访问和冲突避免(CSMA/CA)协议来共享无线介质。通过使用随机退避来实现冲突避免，而CSMA涉及使用物理和虚拟载波侦听(CS)机制。物理CS机制由物理层(PHY)提供，并且涉及无线介质的实际侦听(前导码检测(PD)或能量检测(ED)或两者)。虚拟CS机制由MAC层提供，并利用网络分配向量(NAV)。
NAV基于在大多数IEEE 802.11帧中宣布的持续时间信息来保持对介质上的未来业务量的预测。该持续时间可以包含在MAC头部中和/或也可以从PHY头部中的发送机会(TXOP)持续时间获得(如果存在的话)。TXOP持续时间表示特定STA有权在无线介质上发起帧交换序列的时间间隔。当物理CS或虚拟CS指示介质忙时，除了某些特定帧(诸如确认(Ack)帧或块Ack帧等)之外，不允许设备发送任何信号。为了改进在存在OBSS的情况下的介质接入机制的效率，802.11ax已批准使用两个NAV：一个称为BSS内NAV，第二个称为基本NAV。BSS内NAV用于存储来自被识别为BSS内(即与STA相关联的BSS)的PHY协议数据单元(PPDU)的NAV值，如果适用的话。另一方面，基本NAV用于存储来自BSS间PPDU(即OBSS PPDU)或来自不能被识别为BSS内或BSS间的PPDU的另一个NAV值，如果适用的话。
引用列表
非专利文献
[NPL 1]IEEE802.11-15/0132r17,Specification Framework for TGax,May2015
[NPL 2]IEEE Std 802.11-2012
[NPL 3]IEEE 802.11-16/0024r1,Proposed TGax draft specification
[NPL 4]IEEE 802.11-16/0054r1,UL MU CCA Response
发明内容
当由于OBSS传输而将STA的基本NAV设置为非零值时，由于虚拟CS指示忙，所以上行链路多用户信道侦听(UL MU CS)规则禁止STA在由触发帧所分配的RU上发送基于HE触发的PPDU，即使当在包含所分配的RU的20MHz信道上的能量检测指示信道闲时也是如此。这导致用于STA的传输机会的丢失，从而降低了在存在OBSS业务量的情况下上行链路多用户传输的效率。
在本公开的一方面，提供了一种通信装置，包括：电路：在从接入点AP接收到物理层协议数据单元PPDU之后，在操作信道中执行能量检测，所述PPDU包含分配基于触发TB的PPDU的资源的触发帧；以及基于所述能量检测，设置指示一个或多个20MHz子信道的忙或闲状态的比特图信息，所述一个或多个20MHz子信道包括所述操作信道中的主信道和第一二级信道；以及发送器，响应于所述触发帧，当所述比特图信息指示所述第一二级信道闲时，在所述第一二级信道上将TB PPDU发送给所述AP。
在本公开的另一方面，提供了一种通信方法，包括：在从接入点AP接收到物理层协议数据单元PPDU之后，在操作信道中执行能量检测，所述PPDU包含分配基于触发TB的PPDU的资源的触发帧；以及基于所述能量检测，设置指示一个或多个20MHz子信道的忙或闲状态的比特图信息，所述一个或多个20MHz子信道包括所述操作信道中的主信道和第一二级信道；以及响应于所述触发帧，当所述比特图信息指示所述第一二级信道闲时，在所述第一二级信道上将TB PPDU发送给所述AP。
本公开的一个非限制性和示例性实施例提供了一种通信装置和通信方法，其可以有助于在存在OBSS业务量的情况下改进上行链路多用户传输的效率。
在一个总体方面，这里公开的技术的特征在于：1.一种通信装置，包括：接收单元，接收包括持续时间字段的PHY层数据单元，该持续时间字段包括指示禁止通信装置发送基于高效率(HE)触发(TB)的PHY层数据单元的持续时间的持续时间信息；以及物理(PHY)层电路，发出PHY-CCA(闲信道评估)原语参数，该原语参数指示关于工作带宽内的每个子信道的忙或空状态的带宽信息；以及介质接入控制(MAC)电路，当所指示的持续时间大于当前网络分配矢量(NAV)值时、并且当确定通信装置不是所接收的PHY层数据单元的目标接收方时，基于持续时间信息更新NAV值；并且基于带宽信息，确定包括要发送HE TB PHY层数据单元的资源单元(RU)的至少一个子信道的忙/闲状态；其中，MAC电路基于所更新的NAV值和所述至少一个子信道的忙/闲状态来控制HE TB PHY层数据单元的传输。
可以使用设备、系统、方法和计算机程序以及设备、系统、方法和计算机程序的任何组合来实现这些一般和特定方面。
本公开中描述的通信装置和通信方法可以有助于在存在OBSS业务量的情况下改进上行链路多用户传输的效率。
根据说明书和附图，所公开的实施例的其他益处和优点将变得明显。可以通过说明书和附图的各种实施例和特征单独地获得益处和/或优点，而不需要全部提供以获得这些益处和/或优点中的一个或多个。
附图说明
图1是可以应用本公开的实施例的重叠无线网络的图。
图2是突出显示NAV设置过程的示例帧交换序列的时序图。
图3A是阐明了如何更新在802.11ax中引入的两个NAV的另一个示例帧交换序列的时序图，。
图3B是示出宽带信道中20MHz信道的命名惯例的图。
图4是示出802.11ax中的UL MU CS规则的示例上行链路多用户传输的图。
图5是示出本公开中解决的技术问题的图。
图6是示出如何针对图4中描绘的帧序列更新与UL MU CS机制相关的各种参数的表。
图7A是示出在第一实施例中引入的多信道虚拟载波侦听(CS)的帧交换序列的示例。
图7B是示出根据第一实施例的NAV的BW字段的编码方案的表。
图8A是示出根据第一实施例的多信道虚拟CS的规则的流程图。
图8B是示出根据第一实施例的如何基于修改的多信道虚拟CS规则更新与UL MUCS机制有关的各种参数的表。
图9是描绘三个重叠的无线网络的图。
图10A是示出根据第一实施例在存在多个OBSS的情况下的基本NAV更新规则的帧交换序列的示例。
图10B是示出根据第一实施例在存在多个OBSS的情况下的基本NAV更新规则的流程图。
图11A是示出根据第一实施例的在存在多个OBSS的情况下用于基本NAV更新的替代规则的帧交换序列的示例。
图11B是示出根据第一实施例的在存在多个OBSS的情况下用于基本NAV更新的替代规则的流程图。
图11C是示出根据第一实施例的在存在多个OBSS的情况下用于基本NAV更新的替代规则的另一流程图。
图12是示出根据第一实施例为PHY-CCA.indication原语提出的附加成员的表。
图13A是示出本公开的第二实施例的示例UL MU传输。
图13B是根据本公开的第二实施例的用于记录信道状态的比特图的图。
图14是示出在第二实施例中引入的多信道虚拟载波侦听(CS)的帧交换序列的示例。
图15是实现所公开的多信道虚拟载波侦听的示例STA的简化框图。
图16是实现所公开的多信道虚拟载波侦听的示例STA的详细框图。
图17是示出根据第三实施例的多信道虚拟载波侦听(CS)的帧交换序列的示例。
图18是示出根据第三实施例的如何基于修改的多信道虚拟CS规则更新与UL MUCS机制有关的各种参数的表。
图19是示出根据第三实施例的多信道UL MU CS机制的规则的流程图。
图20是列出STA如何从所接收的PPDU获得信道带宽信息的表。
图21是示出根据第三实施例为PHY-CCA.indication原语提出的附加成员的表。
图22是根据第四实施例的由STA保持的NAV的格式和TX_Allowed字段的编码。
图23是示出根据第四实施例的多信道虚拟载波侦听(CS)的帧交换序列的示例。
图24是示出本公开中解决的技术问题的另一个图，以更好地突出第四实施例所做的改进。
图25是示出根据第四实施例的如何基于修改的多信道虚拟CS规则更新与UL MUCS机制有关的各种参数的表。
图26是示出根据第四实施例的多信道UL MU CS机制的规则的流程图。
图27是示出了根据第四实施例在存在多个OBSS的情况下的基本NAV更新规则的帧交换序列的示例。
图28是示出根据第四实施例在存在多个OBSS的情况下的基本NAV更新规则的流程图。
具体实施方式
借助于以下附图和实施例可以更好地理解本公开。这里描述的实施例本质上仅是示例性的，并且用于描述本公开的一些可能的应用和使用，并且不应当被视为关于本文未明确描述的替代实施例而限制本公开。
如前所述，在下行链路和上行链路方向上使用OFDMA的多用户传输是IEEE802.11ax任务组为实现吞吐量改进目标而采用的关键技术。在下行链路方向上，由于AP将发送所有多用户帧，所以多用户传输比在上行链路方向上相对简单。下行链路(DL)多用户PPDU由宽信道PHY头部组成，其携带关于携带每个单独的PHY服务数据单元(PSDU)的窄带信道(称为资源单元或RU)的信息。上行链路方向中的传输比下行链路方向中的传输更复杂，因为需要来自多个STA的传输的时间同步，并且还必须确保来自不同STA的传输不会彼此干扰，即每个STA必须被指派唯一的RU。这在IEEE 802.11ax中是通过称为触发帧的特殊控制帧实现的，该触发帧由AP发送。
触发帧包含要用于UL传输的信息，诸如资源单元(RU)分配、上行链路(UL)PPDU长度、MCS等。另外，触发帧还包含“CS要求子字段”，在UL MU传输之前通知STA是否需要载波侦听。在接收到触发帧时，在从触发帧的结束起的短帧间间隔(SIFS)的时间段之后，在触发帧中被分配RU的STA可以在UL多用户(MU)PPDU中发送它们各自的UL帧。如果触发帧中的“CS要求子字段”的值是1，则要求STA遵循上行链路多用户信道侦听(UL MU CS)过程，该处理表明为了参与UL MU传输，需要STA考虑虚拟CS并且还在已经将RU分配给STA的所有20MHz信道上执行能量检测。仅当虚拟CS闲、并且在触发帧中包含所分配的RU的所有20MHz信道也被认为是闲的时，才允许STA发送基于HE触发的PPDU。如果20MHz信道不是全部闲，则不允许STA在所分配的RU上进行发送。
参考图1，描绘了两个重叠的BSS(OBSS)。第一BSS即BSS1 100包括AP即AP1 101和与AP1相关联的四个STA：STA1 110、STA2 120、STA3 130以及STA4 140。第二BSS即BSS2 145包括AP即AP2 102和与AP2相关联的两个STA：STA5 150和STA6 160。围绕AP1 101和AP2 102的圆圈还分别代表AP1和AP2的无线电覆盖区域。从图1中可以看出，STA2 120位于AP1的无线电覆盖范围的边缘，并且恰好也在AP2的无线电覆盖范围内。这样，对于STA2 120，BSS2145被认为是OBSS。所接收的帧所属的BSS的标识可以由帧的接收方通过检查携带该帧的HEPPDU的PHY头部中的BSS颜色字段来确定，或者通过检查帧的MAC头部中的基本服务集标识符(BSSID)字段来确定。
图2示出了突出显示802.11 NAV设置过程的示例帧交换序列200。AP1 101旨在向STA1 110发送数据帧，并且为了保护传输，AP1首先向STA1发送请求发送(RTS)帧，STA1以将要在从RTS帧结束起的短帧间间隔(SIFS)的时间段之后发送的清除发送(CTS)帧来响应STA1。RTS帧中的持续时间字段被设置为指示RTS帧的结束与响应于数据帧而发送的Ack帧的结束之间的时间段的值。如果它们的现有的NAV值较小，则除了预期的接收方STA1之外的接收到RTS帧的所有STA将它们的NAV更新为RTS帧中的持续时间字段的值。类似地，如果它们的现有NAV值较小，则除了预期的接收方AP1之外接收到CTS帧的所有STA将它们的NAV更新为CTS帧中的持续时间字段的值。这样，AP1和STA1的无线电覆盖范围内的所有STA都将设置它们的NAV。在成功接收到CTS帧之后，AP1在从STS帧的结束起的SIFS的时间段之后发送数据帧，STA1以Ack帧响应CTS帧。由于STA2 120和接收到RTS/CTS帧的所有其他STA设置了它们的NAV，因此在该持续时间期间不允许它们发送，从而确保AP1的数据帧传输受到保护。
图3A示出了图1中的两个BSS 100和145内的示例帧交换序列300，并且突出了用于更新802.11ax中引入的两个NAV(BSS内NAV和基本NAV)的过程。保持两个NAV将在某些条件下实现频率资源的更有效空间重用。该示例描绘了两个正在进行的传输序列：第一，BSS1100中的TXOP1 310，在AP1 101和STA1 110之间；以及在BSS2 145中的第二TXOP2 340，在AP2 102和STA5 150之间。在接收到DL PPDU 312时，通过检查BSS颜色字段或BSSID字段或两者，STA2 120确定PPDU 312是BSS内PPDU，并且由于STA2不是PPDU 312的接收方，因此STA2将其BSS内NAV即NAV1 320设置为指示DL PPDU 312的结束与TXOP1的结束之间的时间段的值。类似地，在接收到DL PPDU 342时，通过检查BSS颜色字段或BSSID字段或两者，STA2确定PPDU 342是BSS间PPDU，并且STA2将其BSS间NAV即NAV2 330设置为指示DL PPDU 342的结束与TXOP2的结束之间的时间段的值。
参考图3B，示出了在40MHz、80MHz或80+80MHz或160MHz信道上操作的802.11基础设施BSS中的20MHz信道的命名惯例。这只是如何形成宽的宽带信道的示例并且许多其他类似配置是可能的。当最初建立BSS时，20MHz信道350中的一个被指定为主20MHz信道。主20MHz信道也简称为主信道，并且具有非常重要的意义。IEEE 802.11规范要求基础设施BSS中的所有传输包括主20MHz信道，除了基于上行链路OFDMA的多用户传输的情况，其中可以允许STA在不包括主20MHz信道的信道上发送它们的上行链路PPDU。
此外，在基础设施BSS中，所有信标帧都在主20MHz信道上传输。除主20MHz信道之外的任何20MHz信道被称为非主信道。一起形成40MHz BSS的40MHz信道(或更宽BSS的主40MHz)的、与主20MHz信道相邻的20MHz信道355被称为二级20MHz或简称为二级信道。在80MHz或更宽的BSS中，主20MHz信道350和二级20MHz信道355一起形成主40MHz信道。在80MHz或更宽的BSS中，一起形成80MHz BSS的80MHz信道或更宽BSS的主80MHz信道的、与主40MHz信道相邻的40MHz信道(由两个20MHz信道360和365组成)被称为二级40MHz信道。在80+80MHz或160MHz BSS中，主40MHz信道和二级40MHz信道一起形成主80MHz信道。在80+80MHz或160MHz BSS中，不包括主20MHz信道350(由四个20MHz信道370、375、380以及385组成)，并且与主80MHz信道一起形成80+80MHz或160MHz信道的80MHz信道被称为二级80MHz信道。在160MHz信道中，主80MHz和二级80MHz信道彼此相邻，而在80+80MHz信道中，主80MHz和二级80MHz信道不需要彼此相邻，并且可以位于工作频带的不同部分。
参考图4，示出了示例UL MU传输序列400以阐明802.11ax中的UL MU CS过程。上行链路多用户(UL MU)传输由AP通过发送称为触发帧410的特殊控制帧来发起。触发帧410包含由STA用于UL传输的信息，诸如资源单元(RU)分配、PPDU长度、MCS等。在接收到触发帧410时，在触发帧中分配RU的STA可以在从触发帧的结束起的SIFS的时间段之后在UL多用户PPDU中发送它们各自的UL帧，而不需要争用无线介质。
802.11ax中的UL MU CS过程表明，为了参与UL MU传输，需要在CS要求字段设置为1的触发帧中被分配RU的STA考虑虚拟CS，并且还在已经将RU分配给STA的所有20MHz信道上执行基于能量检测的清除信道评估(基于ED的CCA)。仅当虚拟CS闲、并且基于ED的CCA也认为包含所分配的RU的所有20MHz信道都是闲的时才允许STA发送其UL PPDU(基于HE触发的PPDU)。如果20MHz信道并非全部闲，则不允许STA在所分配的RU上进行发送。如果BSS内NAV和基本NAV两者的计数器值都为零，则认为虚拟CS是闲的。在该示例中，图1中的BSS1 100在80MHz信道上操作，并且设CH1、CH2、CH3以及CH4表示主、二级、三级以及四级20MHz信道。在802.11术语中，CH1称为主20MHz或简称为主信道，CH2称为二级20MHz或简称为二级信道，而CH3和CH4一起形成二级40MHz信道。
在STA从AP1 101接收触发帧410的时刻，在主20MHz信道CH1上的STA1、STA2、STA3以及STA4的无线电覆盖区域内没有正在进行的传输，并且所有四个STA的BSS内NAV和基本NAV两者都设置为零。然而，如460所示，在STA2的无线电覆盖区域内的CH3上存在正在进行的传输。AP1 101通过发送触发帧410来发起UL MU传输序列，该触发帧410：在CH1上分别向STA1 110和STA4 140分配一个106音RU；在CH2上向STA3 130分配一个242音RU，并且向STA2120分配覆盖CH3和CH4的484音RU。由于基于ED的CCA和虚拟CS两者都返回闲，因此STA1、STA3以及STA4发送它们各自的UL PPDU420、440以及430。然而，在STA2的情况下，尽管虚拟CS返回闲，但是基于ED的CCA将在CH3上返回忙。由于包含分配给STA2的RU的20MHz信道并非都是闲的，因此根据UL MU CS规则，禁止STA2发送其UL PPDU 450。
图5示出了略微不同的信道条件下的示例UL MU传输序列400。在STA从AP1 101接收到触发帧410的时刻，在主20MHz信道上的STA1、STA3以及STA4的无线电覆盖区域内没有正在进行的传输，并且将STA的BSS内NAV和基本NAV两者都设置为零。然而，如传输序列500所示，在主信道CH1和和二级信道CH2上的STA2的无线电覆盖区域内的BSS2 145中存在正在进行的OBSS传输。AP2 102通过发送触发帧510来在BSS2中发起UL MU传输。该触发帧510用于向STA5 150和STA6 160分配RU。在触发帧510的结束之后的SIFS，STA5和STA6在相应的所分配的RU上发送它们各自的UL PPDU。在接收到携带触发帧510的DL PPDU时，STA2确定它是OBSS PPDU并将其基本NAV设置为非零值。
图6中的表600列出了在图5所示的UL MU传输序列期间与STA2的UL MU CS机制相关的各种参数。由于主信道CH1上的传输属于OBSS，因此STA2的基本NAV被设置为非零值，并且即使BSS内NAV为零，虚拟CS也指示忙。类似地，基于ED的CCA在CH1和CH2上返回忙，在CH3和CH4上返回闲。根据UL MU CS规则，即使在包含用于STA2、CH3以及CH4的RU的信道上都没有正在进行的传输，由于虚拟CS指示忙，因此UL MU CS认为该介质在所有四个20MHz上都忙，因此不允许发送STA2的UL PPDU 450。这可以被视为基本NAV过度保护的情况。也就是说，即使允许STA2在CH3和CH4上发送其UL PPDU 450，该传输也不会对OBSS传输造成任何干扰，并且会导致更高的信道使用效率。
上述缺点是由NAV(基线NAV或BSS内NAV或基本NAV)仅基于主20MHz信道上的活动、并且不考虑/提供关于非主信道状态的信息的事实引起的。只要主20MHz由于接收到有效PPDU而忙，就设置NAV并且不记录其余二级信道的状态。由于802.11ax引入了基于OFDMA的窄带传输，因此如果可以避免这种过度保护，则可以在信道重用效率方面获得进一步增益。
基于以上知识，本申请的发明人已经达到了本公开。公开了通信方法和通信装置，在存在OBSS业务量的情况下改进了上行链路多用户传输的效率。根据所公开的方法，频率维度被添加到NAV，并且NAV不仅记录形成宽带信道的一部分的主信道忙的持续时间，而且还记录宽带信道的哪个其他非主信道忙。通过参考忙信道的该信息，STA可以容易地推断哪些信道是闲的并且可以用于并发传输而不会对忙信道造成干扰。
在以下部分中详细描述了用于本公开中提出的有效多信道虚拟载波侦听的各种实施例。
<第一实施例>
如前所述，目前，NAV(基线NAV或BSS内NAV或基本NAV)仅基于主20MHz信道上的活动，并且不考虑/提供关于非主信道状态的信息。只要主20MHz信道由于接收到有效PPDU而忙，就设置NAV并且不记录其余非主信道的状态。为了克服当前NAV机制的这种限制，第一实施例将频率维度添加到NAV，使得NAV不仅记录主信道忙的持续时间，还记录忙的非主信道。为此，将称为BW(带宽)的字段添加到NAV以记录PPDU的带宽信息或设置NAV的帧。由于设置NAV的PPDU的带宽总是包括主20MHz信道，因此BW字段指示哪个非主信道忙。利用忙信道的该信息，STA可以容易地推断哪些信道是闲的并且可以用于并发传输而不会对忙信道造成干扰。
参考图7A，示出了一系列示例帧交换序列，以提供80MHz BSS中的NAV的频率维度的概念的视觉图示。图7A的上半部分描绘了不同带宽的三个传输序列：80MHz TXOP1 712、40MHz TXOP2 722以及20MHz TXOP3 732。每个传输序列包括AP和与AP属于相同BSS的一个或多个STA之间的PPDU交换。作为示例，传输序列中的第一PPDU可以是触发帧，其将RU分配给所选择的STA以用于UL MU传输，接着是来自STA的基于HE触发的PPDU，并且以来自AP的携带确认帧的DL PPDU结束。在该示例中，CH1、CH2、CH3以及CH4分别表示主、二级、三级以及四级20MHz信道。图7A的下半部分提供了由本公开提出的由第三方STA保持的二维NAV的视觉表示。与该示例相关的时间点由t0、t1、t2、t3、t4以及t5表示。
在正在进行的传输的无线电覆盖范围内且既不是传输的发送方也不是接收方的任何STA被认为是该传输的第三方STA。在接收到TXOP1 712的第一PPDU 710时，第三方STA例如通过读取PPDU承载的帧的MAC头部中的接收方地址，或者通过读取PPDU 710等中携带的触发帧的用户信息字段的AID12子字段，确定第三方STA本身不是PPDU 710的接收方。
一旦STA已经确定STA本身不是PPDU 710的接收方，则根据现有NAV规则，它将NAV持续时间设置为从时间t0到时间t1的持续时间，禁止STA发送直到作为TXOP1 712的结束的时间t1。除了记录NAV持续时间之外，根据第一实施例，STA还将NAV的BW字段记录为80MHz，其是所接收的PPDU 710的带宽。二维NAV由框714表示，表示禁止STA发送的持续时间和频率范围。在时间t1，当NAV持续时间倒计数到零时，BW字段也被重置为零。
类似地，在接收到PPDU 720时，STA将NAV持续时间设置为从时间t2到作为TXOP2722的结束的时间t3的持续时间，而BW字段被设置为40MHz，即PPDU 720的带宽。其示出为框724。如果还相应地修改了信道侦听规则，则在某些条件下，可以允许第三方STA在从t2至t3的NAV持续时间内在未被占用的信道CH3和CH4上进行发送，而不会对正在进行的传输722造成干扰，从而促进更有效地重用未占用的二级信道。
在时间t3，当NAV持续时间倒计数到零时，BW字段也被重置为零。以相同的方式，在接收到PPDU 730时，STA将NAV持续时间设置为从时间t4到作为TXOP3 732的结束的时间t5的持续时间，而BW字段被设置为20MHz，即PPDU730的带宽。这被示为框734。在这种情况下，可以允许第三方STA在从t4到t5的NAV持续时间内在未占用的信道CH2、CH3以及CH4上进行发送，而不会对正在进行的传输732造成干扰。在时间t5，当NAV持续时间倒计数到零时，BW字段也被重置为零。
图7B示出了BW字段的示例编码的表750。使用两个比特，BW字段可以表示802.11ax支持的四种不同带宽。值0指示忙的主20MHz，值1指示忙的主40MHz，值2指示忙的主80MHz，而值3指示整个160MHz或80+80MHz信道忙。根据750中列出的BW编码，在图7A所示的示例中，BW字段对于NAV设置714设置为2，对于NAV设置724设置为1，并且对于NAV设置734设置为0。
将频率维度添加到NAV的概念可以容易地扩展到图3A中说明的两个NAV。可以扩展NAV中的任何一个或两个NAV以记录其各自BSS中正在进行的传输的带宽。返回参考图5，可以通过应用将正在进行的OBSS传输的带宽记录为基本NAV的BW字段、并且同时对虚拟CS规则和UL MU CS机制进行一些修改的概念，克服禁止STA2发送UL PPDU 450的过度保护NAV。
如前所述，在图5所示的示例中，STA2的基本NAV在其从AP1 101接收到触发帧410时被设置为非零值，这导致对于STA2虚拟CS为忙。根据当前的UL MU CS规则，即使在CH3和CH4上没有正在进行的传输，由于虚拟CS指示忙，所以UL MU CS机制认为所有四个信道上的介质都忙，因此不允许STA2的UL PPDU 450发送，即使包含STA2的RU的两个信道都不忙也是如此。只要其中一个NAV忙，无论非主信道的实际情况如何，当前的虚拟CS规则都指示整个宽带信道忙。
图8A描绘了流程图800，说明了如何通过向基本NAV添加带宽字段而可以每20MHz信道指示虚拟CS规则。从主20MHz信道开始，对于接收到触发帧的宽带信道的20MHz信道中的每一个，在步骤810，当STA接收到CS要求字段设置为1的触发帧并将RU分配给STA时，该处理开始。由于在触发帧中将CS要求字段设置为1，因此要求STA在所分配的RU上发送基于HE触发的PPDU之前执行UL MU CS。在步骤820，如果BSS内NAV不为零，则该处理移动到步骤830，其中虚拟CS指示20MHz信道忙，并且该处理结束并移动到下一个20MHz信道(如果有的话)。然而，如果在步骤820处BSS内NAV为零，则处理移动到步骤840。
在步骤840，如果基本NAV持续时间为零，则处理进行到步骤870，其中虚拟CS指示20MHz信道闲，并且处理结束并且移动到下一个20MHz信道(如果有的话)。然而，如果在步骤840基本NAV不为零，则该处理移动到步骤850。在步骤850，如果通过基本NAV的BW字段将20MHz信道指示为忙信道之一，则该处理移动到步骤860，其中虚拟CS指示20MHz信道忙，并且处理结束并移动到下一个20MHz信道(如果有的话)。然而，在步骤850，如果20MHz信道未被基本NAV的BW字段指示为忙信道之一，则该处理移动到步骤870，其中虚拟CS指示20MHz信道闲，并且该处理结束，并且移动到下一个20MHz信道(如果有的话)。由于修改的虚拟CS规则允许针对单独的20MHz信道中的每一个报告虚拟CS，因此还修改UL MU CS机制，使得针对每个单独的20MHz信道报告忙碌/闲状态。如果能量检测(ED)或虚拟CS在特定的20MHz信道上返回忙，则认为20MHz信道忙。
如果能量检测(ED)和虚拟CS两者在特定的20MHz信道上都返回闲，则20MHz信道被认为是闲的。然而，UL MU传输规则保持不变，即，仅当包含所分配的RU的所有20MHz信道闲时，允许STA在由CS要求字段被设置为1的触发帧所分配的RU上发送基于HE触发的PPDU。如果包含所分配的RU的20MHz信道不是全部闲，则不允许STA在所分配的RU上发送任何内容。
图8B中的表880列出了在图5中所示的UL MU传输序列期间与用于STA2的修改的ULMU CS机制相关的各种参数。与图6的表600相比，表880包括一个附加列882，指示基于基本NAV的BW字段的信道状态。由于主信道上的传输属于OBSS，因此STA2的BSS内NAV为零，而基本NAV的持续时间字段被设置为OBSS传输的所指示的持续时间。由于OBSS传输仅发生在CH1和CH2上，如图5中的框500所示，基本NAV的BW字段被设置为1(40MHz)。这转换为CH1和CH2被记录为忙。
类似地，CH3和CH4被记录为闲，分别由条目884和886指示。根据图8A中说明的修改的虚拟CS规则，虚拟CS在CH1和CH2上返回忙，并且在CH3和CH4上闲。类似地，基于ED的CCA在CH1和CH2上返回忙，并且在CH3和CH4上闲。根据修改的UL MU CS规则，由于基于虚拟CS和ED的CCA在CH1和CH2上指示忙、并在CH3和CH4上指示闲，因此UL MU CS机制认为CH1和CH2忙，而CH3和CH4被认为闲，分别由条目888、890、892以及894指示。由于CH3和CH4被认为是闲的，因此根据UL MU CS传输规则，允许STA2在CH3和CH4上的所分配的RU上发送其UL PPDU450。
图9建立在图1中描绘的重叠无线网络之上。除了BSS1 100和BSS2 145之外，还示出了另外的BSS即BSS3 900。BSS3 900包括AP3 901和两个STA：STA7 910和STA8 920。由于STA2 120也在AP3 901的无线电覆盖范围内，因此BSS3 900也被认为是STA2的OBSS。图9中的BSS布局用于说明本公开中引入的用于更新NAV带宽字段的规则。可以考虑两个选项来更新NAV带宽字段BW：
选项1(静态更新)：BW字段始终设置为正在进行的第三方传输的NAV设置PPDU的最大带宽。第三方传输指的是STA的接收范围内的任何传输，其中STA既不是该传输的发送方也不是接收方。NAV设置PPDU是指携带至少一个帧并且可以导致STA的NAV计数器的改变(持续时间或BW或两者)的PPDU。在接收到新的NAV设置PPDU时，如果新的PPDU的带宽比现有BW字段宽，则BW字段被更新为更宽的带宽。但是，如果新的PPDU的带宽比现有BW字段窄，则不对BW字段进行改变。BW字段独立于NAV持续时间而更新，即如果新的PPDU的带宽比现有BW字段宽，则更新BW字段，即使新的PPDU不导致更新NAV持续时间也是如此。
选项2(动态更新)：动态调整BW字段以反映正在进行的第三方传输的NAV设置PPDU的实际带宽。与选项1相比，该选项更复杂，并且需要临时记录每个所接收的第三方传输的带宽和持续时间。虽然NAV持续时间总是被设置为所有正在进行的第三方传输的最长持续时间，但是在相关第三方传输结束时检查带宽字段并且将其更新为正在进行的传输的下一部分的实际带宽。
参考图10A，示出了一系列示例帧交换序列，以提供图9中所示的BSS布局中的STA2的基本NAV的带宽字段的上述选项1(静态更新)规则的视觉图示，假设所有三个BSS即BSS1100、BSS2 145以及BSS3 900是80MHz BSS。在图10A的顶部描绘了BSS2 145中的不同带宽的两个传输序列：80MHz TXOP1 1012和40MHz TXOP2 1022。类似地，在图10A的底部描绘了BSS3 900中的两个不同带宽的传输序列：20MHz TXOP3 1032和80MHz TXOP4 1034。
图10A的中部描绘了由本公开提出的由STA2 120保持的二维基本NAV的视觉表示。与该示例相关的时间点由t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6以及t7表示。在接收到TXOP1 1012的第一PPDU 1010时，基于PHY头部中的BSS颜色字段或MAC头部中的BSSID字段，STA2确定PPDU1010是来自BSS2的OBSS PPDU，并且STA2不是接收方之一。根据用于更新NAV持续时间的现有NAV规则，STA2设置从时间t0到时间t2的NAV持续时间，并且NAV BW字段设置为80MHz即所接收的PPDU 1010的带宽，禁止STA2在CH1、CH2、CH3以及CH4上发送，直到作为TXOP1 1012的结束的时间t2。二维NAV由框1014表示，框1014表示在时间t0 STA2被禁止发送的持续时间和频率范围。
在接收到TXOP3 1032的第一PPDU 1030时，STA2确定1030是来自BSS3的OBSS PPDU并且它不是PPDU 1030的接收方之一。由于1030中所指示的持续时间长于现有NAV持续时间，因此根据用于更新NAV持续时间的NAV规则，STA2更新NAV持续时间直到时间t3，禁止STA2发送直到作为TXOP3 1032结束的时间t3。从时间t2到时间t3，实际正在进行的OBSS传输仅在BSS3上，但是NAV BW字段指示80MHz。这可以被视为过保护区1016，由此限制STA2在落入区1016内的任何信道CH2、CH3以及CH4上进行发送，即使从时间t2到时间t3所有三个信道对于STA2都是闲的也是如此。在时间t3，当基本NAV持续时间倒计数到零时，NAV BW字段也被重置为零。
类似地，在接收到TXOP2 1022的第一PPDU 1020时，STA2确定1020是来自BSS2的OBSS PPDU并且它不是PPDU 1020的接收方之一。根据用于更新NAV持续时间的现有NAV规则，STA2设置从时间t4到时间t7的NAV持续时间，并将NAV BW字段设置为40MHz即所接收的PPDU 1020的带宽，禁止STA2在CH1和CH2上发送直到作为TXOP21022的结束的时间t7。
二维NAV由框1024表示，框1024表示在时间t4 STA2被禁止发送的持续时间和频率范围。在接收到TXOP4 1036的第一PPDU 1034时，STA2确定1034是来自BSS3的OBSS PPDU并且它不是PPDU 1034的接收方之一。由于1034中所指示的持续时间短于现有NAV持续时间，因此根据用于更新NAV持续时间的NAV规则，STA2不更新NAV持续时间。然而，由于PPDU 1034的带宽比当前NAV BW字段宽，因此BW字段被更新为80MHz，如1026所示，并且保持为80MHz直到时间t7。
从时间t6到时间t7，实际正在进行的OBSS传输仅在BSS2上，但是NAV BW字段指示80MHz。这可以被视为过保护区1028，由此限制STA2在落入区域1028内的信道CH3和CH4上进行发送，即使两个信道从时间t6到时间t7对于STA2都为闲也是如此。然而，在OBSS传输处于较窄带宽信道的情况下，即使使用选项1，与现有UL MU CS机制相比，更有效地重用二级信道是可能的。在时间t7，当基本NAV持续时间倒计数到零时，NAV BW字段也被重置为零。
根据选项1的NAV的更新规则由图10B中的流程图1040概括。在步骤1042，当接收到NAV设置PPDU时，该处理开始。在步骤1044，如果PPDU导致基本NAV的持续时间字段增加，则该处理移动到步骤1046。在步骤1046，根据PPDU中的相关持续时间信息更新基本NAV持续时间(例如，基于PHY头部中的TXOP持续时间字段或MAC头部中的持续时间字段)，并且该处理移动到步骤1048。在步骤1044，如果PPDU不导致基本NAV的持续时间字段增加，则该处理移动到步骤1048。在步骤1048，如果所接收的PPDU导致BW字段增加，则该处理移动到步骤1050，否则该处理结束。在步骤1050，更新基本NAV的BW字段以反映所接收的PPDU的带宽，并且该处理结束。
参考图11A，重用图10A中所示的相同示例传输序列，以提供针对STA2的基本NAV的带宽字段的上述选项2(动态更新)规则的视觉图示。在接收到TXOP1 1012的第一PPDU 1010时，基于PHY头部中的BSS颜色字段或MAC头部中的BSSID字段，STA2确定1010是来自BSS2的OBSS PPDU并且它不是PPDU 1010的接收方之一。根据用于更新NAV持续时间的现有NAV规则，STA2设置从时间t0到时间t2的NAV持续时间，并且将NAV BW字段设置为80MHz即所接收的PPDU 1010的带宽，禁止STA2在CH1、CH2、CH3以及CH4上发送直到时间t2，这是TXOP1 1012的结束。
二维NAV由框1110表示，框1110表示在时间t0 STA2被禁止发送的持续时间和频率范围。在接收到TXOP3 1032的第一PPDU 1030时，STA2确定1030是来自BSS3的OBSS PPDU并且它不是PPDU 1030的接收方之一。由于1030中所指示的持续时间长于现有NAV持续时间，因此根据用于更新NAV持续时间的NAV规则，STA2应该更新NAV持续时间直到时间t3。然而，从时间t2到时间t3，实际正在进行的OBSS传输仅在BSS3上并且因此在NAV持续时间被更新直到t3之前，当前NAV持续时间t2的结束时间被记录为临时变量BW_update_time，并且计时器(BW_update_timer)设置为在BW_update_time到期。由于PPDU 1030的带宽是20MHz并且比当前NAV BW字段窄，因此不对NAV BW字段进行改变，但是PPDU 1030的带宽被保存为临时变量New_BW。当BW_update_timer在t2到期时，NAV BW字段被更新为New_BW(20MHz)，其表示正在进行的第三方传输1032的实际带宽1112。
结果，基本NAV不限制STA2在时间t2到时间t3内在信道CH2、CH3以及CH4中的任何信道上发送，因为所有三个信道对于STA2都是闲的。类似地，在接收到TXOP2 1022的第一PPDU 1020时，STA2确定1020是来自BSS2的OBSS PPDU并且它不是PPDU 1020的接收方之一。根据用于更新NAV持续时间的现有NAV规则，STA2设置从时间t4到时间t7的NAV持续时间，并将NAV BW字段设置为40MHz即所接收的PPDU 1020的带宽，禁止STA2在CH1和CH2上发送直到作为TXOP21022的结束的时间t7。二维NAV由框1024表示，该框1024表示在时间t4 STA2被禁止发送的持续时间和频率范围。
在接收到TXOP4 1036的第一PPDU 1034时，STA2确定1034是来自BSS3的OBSS PPDU并且它不是PPDU 1034的接收方之一。由于PPDU 1034中所指示的持续时间短于现有NAV持续时间，因此根据用于更新NAV持续时间的NAV规则，STA2不更新NAV持续时间。然而，由于PPDU 1034的带宽是80MHz并且比当前NAV BW字段宽，所以BW字段应该更新为80MHz，如1122所示。然而，从时间t6到时间t7，正在进行的OBSS传输1022的带宽仅为40MHz，并且因此在NAV BW字段被更新为80MHz之前，当前NAV BW被保存为New_BW并且BSS3传输1036的结束时间t6被记录为BW_update_time，并且计时器(BW_update_timer)被设置为在BW_update_time到期。当BW_update_timer在时间t6到期时，NAV BW字段被更新为New_BW(40MHz)，其表示正在进行的第三方传输1022的实际带宽1124。结果，基本NAV不限制STA2在时间t6到时间t7内在信道CH3和CH4的任何上的发送，因为两个信道对STA2都是闲的。
根据选项2的NAV的更新规则由图11B中的流程图1140和图11C中的1180汇总。在步骤1142，当接收到NAV设置PPDU时，该处理开始。在步骤1144，如果PPDU导致基本NAV的持续时间字段增加，则处理移动到步骤1146，否则处理移动到步骤1162。在步骤1146，如果所接收的PPDU的带宽小于基本NAV BW字段，则处理移动到步骤1148，否则处理移动到步骤1154。在步骤1148，如果变量BW_update_time为零，则当前基本NAV的到期时间存储在变量BW_update_time中，否则如果变量BW_update_time是非零，则两个值BW_update_time或当前基本NAV的到期时间中较小的一个存储在BW_update_time中，并且该处理移动到步骤1150。在步骤1150，两个值New_BW或所接收的PPDU的带宽中的较大者存储在变量New_BW中，并且处理移动到步骤1152。
在步骤1152，将称为BW_update_timer的计时器设置为在BW_update_timer到期，并且该处理移动到步骤1160。在步骤1154，如果所接收的PPDU的带宽大于基本NAV BW字段，则该处理移动到步骤1156，否则，该处理移动到步骤1158。在步骤1156，将基本NAV BW字段更新为所接收的PPDU的带宽，并且该处理移动到步骤1158。在步骤1158，由于预期基本NAV的带宽不会改变直到基本NAV持续时间的结束，因此BW_update_timer(如果运行)停止并且BW_update_time和New_BW都被设置为0，并且处理移动到步骤1160。在步骤1160，根据在PPDU中的相关持续时间信息更新基本NAV持续时间(例如，基于PHY头部中的TXOP持续时间字段或MAC头部中的持续时间字段)，并且处理1140结束。
在步骤1162，如果所接收的PPDU的带宽大于基本NAV BW字段，则处理移动至步骤1164，否则处理1140结束。在步骤1164，如果根据所接收的PPDU的NAV到期时间小于基本NAV的到期时间，则处理移动到步骤1168，否则处理移动到步骤1170。在步骤1168，基本NAV BW字段的值存储在变量New_BW中，并且处理移动到步骤1170。在步骤1170，根据所接收的PPDU的NAV到期时间存储在变量BW_update_time中，并且处理移动到步骤1172。在步骤1172，BW_update_timer设置为在BW_update_timer到期，并且该处理移动到步骤1174。在步骤1174，将基本NAV BW字段更新为所接收的PPDU的带宽，并且处理1140结束。
基本NAV BW调整处理由处理1180概括。在步骤1182，当BW_update_timer到期时，处理1180开始。在步骤1184，如果基本NAV持续时间不为零，则处理移动到步骤1186，否则处理移动到步骤1190。在步骤1186，如果New_BW的值不为零，则处理移动到步骤1188，否则，该处理移动到步骤1190。在步骤1188，将基本NAV的BW字段更新为New_BW，并且处理1180结束。在步骤1190，BW_update_time和New_BW都被设置为0并且处理1180结束。
参考图12，表1200列出了HE STA使用的PHY-CCA.indication原语的信道列表参数的可能值和含义。HE-STA的PHY层使用PHY-CCA.indication(STATE，{channel-list})原语来向MAC层指示信道的条件。PHY-CCA.indication原语始终包括STATE参数，但当STATE参数为BUSY且报告多个通道的条件时仅包含信道列表参数。PHY-CCA.indication原语在BSS工作带宽内指示哪些信道忙并且哪些信道闲。channel-list参数的前四个值及其含义与IEEE802.11规范中定义的相同，而行1210、1220以及1230分别列出的三个值primary20、primary40以及primary80已由本公开的第一实施例添加。参考图3B，信道列表参数的“primary”值指示主20MHz信道310以及所有其他非主信道忙。
值“secondary”指示二级20MHz信道320忙，而主20MHz信道310闲。值“secondary40”指示二级40MHz信道(330和340)忙，而主20MHz信道310和二级20MHz信道320闲。值“secondary80”指示二级80MHz信道(350、360、370和380)忙，而主20MHz信道310、二级20MHz信道320和一起形成二级40MHz信道的两个20MHz信道330和340闲。如前所述，信道列表参数的“primary”值指示主20MHz信道以及形成BSS工作信道一部分的所有其他非主信道忙。在传统的802.11系统中，基础设施BSS中的所有传输都包括主20MHz信道，并且只要主20MHz信道忙，就不允许STA进行传输。
因此，在传统的802.11BSS中，忙的主20MHz信道被认为等同于所有非主信道也是忙的。然而，在802.11ax BSS中基于上行链路OFDMA的多用户传输的情况下，如果AP在非主信道上为STA分配RU，则可以允许STA在不包括主20MHz信道的信道上发送它们的上行链路PPDU。作为示例，参考图4，在触发帧410中，AP在二级信道CH2上为STA3分配RU，并且根据802.11ax UL MU传输规则，如果UL MU CS认为CH2闲，则允许STA3在二级信道CH2上发送其UL PPDU 440。为了使STA的PHY层在主信道忙时报告非主信道的条件，将三个附加值(primary20、primary40以及primary80)添加到PHY-CCA.indication原语。值“primary20”指示主20MHz信道310忙，而其余非主信道全部闲。值“primary40”指示主40MHz信道(310，320)忙，而其余非主信道全部闲。值“primary80”指示主80MHz信道(310、320、330和340)忙，而其余非主信道全部闲。
作为示例，参考图7A，当接收到PPDU 710时，接收STA的PHY层向MAC层发出PHY-CCA.indication(BUSY，{primary})原语以指示所有四个20MHz信道都忙。随后，当接收到PPDU 720时，发出PHY-CCA.indication(BUSY，{primary40})原语以指示主20MHz信道CH1和二级20MHz信道CH2忙，而信道CH3和CH4闲。类似地，当接收到PPDU 730时，发出PHY-CCA.indication(BUSY，{primary20})原语以指示主20MHz信道忙，而信道CH2、CH3以及CH4闲。STA的MAC层使用来自PHY-CCA.indication原语的信息来正确设置NAV的BW字段。
<第二实施例>
参考图13A，示例性上行链路多用户传输序列1300示出了PPDU的带宽在相同TXOP1305期间改变的情况。图1中的AP2 102发送80MHz DL MU PPDU 1310，除了其他帧之外，其包含分别寻址到STA5 150和STA6 160的两个单播触发帧1312和1314。触发帧1312在用于STA5的主信道CH1上分配RU，而触发帧1314在用于所述STA6的二级信道CH2上分配RU。AP2102还通过设置PPDU 1310的PHY头部中的TXOP持续时间或PPDU 1310携带的各个帧的MAC头部中的持续时间字段来保护后续上行链路传输，直到TXOP 1305的结束。在PPDU 1310结束之后的SIFS，STA5在CH1上发送其UL PPDU 1320，而STA6在CH2上发送其UL PPDU 1330。
AP通过分别向STA 5和STA6发送携带Ack帧1340和1350的DL MU PPDU来结束帧交换。如果OBSS STA(例如图1中的STA2 120)接收到PPDU1310，则STA2确定PPDU 1310是来自BSS2 145的OBSS PPDU。STA2基于PPDU 1310中的持续时间信息设置基本NAV持续时间1362，直至TXOP 1305的结束。然而，如果STA2能够解码MU PPDU 1310内的各个帧，则STA2能够预测后续上行链路传输的带宽。例如，通过解码触发帧1314和1312，STA2能够确定仅在CH1和CH2上为上行链路指派RU。这样，STA2可以预测由PPDU 1310触发的后续上行链路传输将仅覆盖CH1和CH2。这样，代替将基本NAV的BW字段设置为80MHz(其是PPDU 1310的带宽)，根据第二实施例，STA2将BW字段1364设置为40MHz，即后续上行链路传输的预测带宽。这为STA2提供了利用闲二级信道CH3和CH4用于其自身上行链路传输的机会。通过矩形1360在视觉上示出二维基本NAV。
参考图13B，NAV的BW字段可以存储为8比特比特图1390，每20MHz信道1比特。使用8比特，可以记录在高达160MHz信道中工作的802.11BSS中使用的所有20MHz信道的条件。通过将对应的比特设置为1来记录信道的忙状态，而将闲状态表示为0。
参考图14，示出了一系列示例帧交换序列，以提供根据第二实施例的80MHz BSS中的二维NAV的视觉图示。上半部分描绘了具有可变带宽的三个传输序列：TXOP1 1412、TXOP21422以及TXOP3 1432。每个传输序列包括在AP以及与AP属于相同的BSS的一个或多个STA之间的PPDU交换。作为示例，传输序列中的第一PPDU可以是触发帧，向所选择的STA分配用于UL MU传输的RU，接着是来自STA的基于HE触发的PPDU，并且以来自携带确认帧的AP的DLPPDU结束。在该示例中，CH1、CH2、CH3以及CH4表示主、二级、三级以及四级20MHz信道。该示例的下半部分描绘了由本公开提出的由第三方STA保持的二维NAV的视觉表示。还示出了用于记录NAV的BW字段的比特图。与该示例相关的时间点由t0、t1、t2、t3、t4以及t5表示。在正在进行的传输的无线电覆盖范围内且既不是传输的发送方也不是接收方的任何STA被认为是该传输的第三方STA。
在接收到TXOP11412的第一PPDU 1410时，第三方STA例如通过读取PPDU携带的帧的MAC头部中的接收方地址，或者通过读取在PPDU 1410等中携带的触发帧的用户信息字段的AID12子字段，确定它不是PPDU 1410的接收方。一旦STA确定它不是PPDU 1410的接收方，根据现有的NAV规则，它将NAV持续时间从t0设置为t1。除了记录NAV持续时间之外，根据第二实施例，STA对PPDU 1410中的触发帧进行解码，并确定已经为CH1、CH2以及CH3上的后续上行链路传输分配了RU。基于此，在NAV的BW字段中，STA将比特0、比特1以及比特2设置为1(忙)，并且将其余比特设置为0(闲)。二维NAV由框1414表示，禁止STA在CH1、CH2以及CH3上发送，直到作为TXOP1 1412的结束的时间t1。
类似地，在接收到PPDU 1420时，STA设置NAV持续时间，直到作为TXOP2 1422的结束的时间t3。STA对PPDU 1420中的触发帧进行解码，并确定已经为CH1和CH2上的后续上行链路传输分配了RU。基于此，在NAV的BW字段中，STA将比特0和比特1设置为1(忙)，并且将其余比特设置为0(闲)。这被示为框1424，禁止STA在CH1和CH2上发送直到时间t3。
以相同的方式，在接收到PPDU 1430时，STA设置NAV持续时间，直到作为TXOP31432的结束的时间t5。STA对PPDU 1430中的触发帧进行解码，并确定已经为CH1上的随后的上行链路传输分配了RU。基于此，在NAV的BW字段中，STA将比特0设置为1(忙)并且将其余比特设置为0(闲)。这被示为框1434，禁止STA在CH1上发送直到时间t5。在这种情况下，可以允许第三方STA在从t4到t5的NAV持续时间内在未占用的信道CH2、CH3以及CH4上进行发送，而不会对正在进行的传输1432造成干扰。
<STA的配置>
图15是实现本公开中描述的二维NAV的示例STA1500的框图。该设备可以是图1中的STA中的任何一个。STA 1500包括接收单元1502、PPDU解码器1504、存储器1506以及发送单元1508。
接收单元1502从其无线电覆盖区域内的其他无线设备接收PPDU。PPDU解码器1504检查每个所接收的PPDU以确定PPDU是否由属于STA的对应的BSS的STA发送，或者PPDU是否由OBSS STA发送。PPDU解码器1504还确定STA是否是PPDU的预期的接收方；如果不是，则PPDU解码器还从PPDU的PHY头部或PPDU中携带的帧的MAC头部中提取持续时间信息。PPDU解码器还确定所接收的PPDU占用的带宽。
STA 1500可以包括存储器1506的一个或多个实例。存储器1506记录在所接收的PPDU中携带的持续时间信息，并且如果适用的话，记录PPDU占用的带宽。如果PPDU解码器确定STA从其对应的BSS发送所接收的PPDU，则存储器1506仅将持续时间信息记录为BSS内NAV。然而，如果PPDU解码器确定所接收的PPDU是由OBSS STA发送的，则存储器1506记录持续时间信息和带宽信息两者作为基本NAV的一部分。当被指示时，发送单元1508在除了由基本NAV的带宽信息所指示的频率信道之外的频率信道上发送，而不会对由基本NAV带宽所指示的信道造成干扰。
图16是实现本公开中描述的二维NAV并且可以是图1中的任何一个STA的示例STA1600的详细框图。无线设备1600包括中央处理单元(CPU)1630，其耦合到存储器1620、二级存储器1640以及一个或多个无线通信接口1650。二级存储器1640可以是非易失性计算机可读存储介质，用于永久存储相关指令代码、数据等。在启动时，CPU 1630可以将指令代码以及相关数据复制到易失性存储器1620以用于执行。指令代码可以是STA 1600的操作所需的操作系统、用户应用、设备驱动、执行代码等。STA 1600还可以包括电源1610，例如锂离子电池或纽扣电池等，或它也可能是市电。
无线通信接口1650可以包括用于蜂窝通信的接口，或者用于诸如Zigbee的短程通信协议的接口，或者它可以是WLAN接口。无线接口1650还可以包括MAC模块1652、PHY模块1660以及天线1670。在其他子模块中，MAC模块1652可以包括载波侦听模块1654、NAV带宽比特图1656以及NAV持续时间计数器1658。如果STA 1600不是PPDU的预期的接收方，则NAV带宽比特图1656和NAV持续时间计数器1658用于记录所接收的PPDU中包含的带宽和持续时间信息。载波侦听模块1654负责在需要载波侦听的任何传输之前执行物理载波侦听(能量检测)以及虚拟载波侦听(NAV)。
STA166可以包括为了清楚起见在图16中未示出的许多其他组件。仅示出了与本公开最相关的那些组件。
<第三实施例>
在前面的实施例中，设置NAV的PPDU的带宽信息被记录为NAV本身的字段。然而，带宽信息还可以从NAV解耦合并被单独记录。根据第三实施例，STA将设置NAV的PPDU的带宽信息记录为单独实体，例如，作为OBSS_BW信息字段。
参考图17，示出了一系列示例帧交换序列1700，提供根据第三实施例在80MHz BSS中记录带宽信息的视觉图示。图17的顶部描绘了具有可变带宽的四个传输序列：TXOP11712、TXOP2 1722、TXOP3 1732以及TXOP4 1742。每个传输序列包括AP以及与AP属于相同的BSS的一个或多个STA之间的PPDU交换。
图17的中间部分描绘了由第三方STA根据IEEE 802.11规范定义的规则保持的NAV持续时间的视觉表示。在正在进行的传输的无线电覆盖范围内且既不是传输的发送方也不是预期的接收方的任何STA被认为是该传输的第三方STA。图17的底部描绘了由相同的第三方STA保持的OBSS_BW信息的视觉表示。与该示例相关的时间点由t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6以及t7表示。
在接收到TXOP1 1712的第一PPDU 1710时，第三方STA例如通过读取PPDU携带的帧的MAC头部中的接收单元地址，或者通过读取PPDU 1710等中携带的触发帧的用户信息字段的AID12子字段，确定STA本身不是PPDU 1710的预期的接收方。一旦STA确定STA本身不是PPDU 1710的预期的接收方，则根据现有的IEEE 802.11NAV规则，它设置NAV持续时间为从时间t0到时间t1的持续时间，禁止STA发送直到作为TXOP1 1712的结束的时间t1。除了记录NAV持续时间之外，根据第三实施例，STA还将OBSS_BW信息字段中设置NAV的PPDU 1710的带宽信息设置为80MHz。在时间t1，当NAV持续时间1714倒计数到零时，OBSS_BW信息字段也被重置为零。框1716描绘了时间t0和时间t1之间的OBSS_BW信息。OBSS_BW信息字段可以表示为两比特变量，如图7B中的表750所示，或者它也可以保持为图13B中的8比特比特图1390。
类似地，在接收到TXOP2 1722的第一PPDU 1720时，STA将NAV持续时间1724设置为从时间t2到时间t3的持续时间，其是TXOP2 1722的结束，而OBSS_BW信息字段被设置为40MHz即PPDU 1720的带宽；这被示为框1726。在时间t3，当NAV持续时间1724倒计数到零时，OBSS_BW信息字段也被重置为零。以相同的方式，在接收到TXOP3 1732的第一PPDU 1730时，STA将NAV持续时间1734设置为从时间t4到时间t5的持续时间，该时间是TXOP3 1732的结束，而OBSS_BW信息字段被设置为20MHz即PPDU的带宽1730；这被示为框1736。在时间t5，当NAV持续时间1734倒计数到零时，OBSS_BW信息字段再次被重置为零。如果还相应地修改了信道侦听规则，则在某些条件下，可以允许第三方STA在从t2到t3的持续时间内在未被占用的信道CH3和CH4上发送，以及在从t4到t5的持续时间内在信道CH2、CH3以及CH4上发送，而不会分别对正在进行的传输1722和1732造成干扰，从而促进更有效地重用未占用的二级信道。
传统上，IEEE 802.11STA仅需要接收和解码与STA的主20MHz信道重叠的PPDU；STA不需要接收或解码不与其主20MHz信道重叠的PPDU。然而，如果STA具有接收和解码这种PPDU的能力，则STA也可以使用OBSS_BW信息字段来记录这种PPDU的带宽。TXOP4 1742表示这样的帧交换序列，其不与第三方STA使用的主20MHz重叠。在接收到TXOP4 1742的第一PPDU 1740时，如果STA具有接收和解码PPDU的能力，则STA可以在OBSS_BW信息字段中记录带宽。注意，在这种情况下，STA不设置NAV持续时间。
由OBSS_BW信息字段记录的带宽信息还可以用作STA的参考，以向与AP关联的AP通知其信道可用性。例如，如果STA实现IEEE 802.11ax中定义的未经请求的带宽查询报告(BQR)操作，则可以使用OBSS_BW信息字段填充可用信道比特图，STA在带宽查询报告中将可用信道比特图发送给其相关联的AP。TXOP4 1742不设置STA的NAV持续时间，因此不阻止STA发送。然而，在OBSS_BW信息字段中记录TXOP4 1742的带宽使得STA能够在从时间t6到时间t7的持续时间期间向其AP报告对于该STA预期CH3和CH4忙。这将有助于AP避免在从时间t6到时间t7的持续时间期间，在STA的任何资源单元(RU)分配中的CH3和CH4用于向STA进行下行链路OFDMA传输/从STA进行上行链路OFDMA传输。
返回参考图5，可以通过应用将来自图1中的BSS2 145的正在进行的OBSS传输的带宽信息记录为OBSS_BW信息字段、同时使得对虚拟CS规则和UL MU CS机制进行一些改变的概念，克服禁止STA2发送UL PPDU 450的过度保护NAV。
图18中的表1800列出了在图5所示的UL MU传输序列期间与STA2的修改的UL MUCS机制相关的各种参数。表1800及其内容与图8B中的表880的内容相同，除了OBSS_BW信息字段独立于表1800中的基本NAV 1810提供。由于来自BSS2 145的OBSS传输仅在CH1和CH2中重叠，因此CH1和CH2被记录为忙，而在OBSS_BW信息字段中CH3和CH4被记录为闲，分别由图18中的条目1820和1822指示。
根据第三实施例，修改虚拟CS规则，使得每20MHz信道考虑忙/闲虚拟CS状态。当基本NAV持续时间计数器不为零时，只有被OBSS_BW信息字段指示为忙的那些20MHz信道被虚拟CS视为忙。类似地，还修改UL MU CS规则以基于每20MHz信道考虑无线介质的忙/闲状态。根据修改的UL MU CS规则，由于基于虚拟CS和能量检测(ED)的CCA两者都指示CH1和CH2上忙，而CH3和CH4上闲，因此UL MU CS机制认为CH1和CH2忙，而CH3和CH4被认为闲，如条目1836、1834、1832以及1830分别所示。由于CH3和CH4都被认为是闲的，因此根据修改的UL MUCS传输规则，允许STA2在CH3和CH4上的所分配的RU上发送其UL PPDU 450，从而促进无线介质的更有效使用。根据第三实施例的虚拟CS规则可以总结如下：
-对于包含用于STA的上行链路传输的所分配的RU的每个20MHz信道，在触发帧请求用于传输的STA的虚拟CS中考虑NAV，除非满足以下条件之一：
- 由BSS内帧设置NAV
- NAV持续时间计数器为零
- NAV持续时间计数器大于零，但20MHz信道由OBSS_BW信息字段记录为闲
如果不考虑NAV，则虚拟CS指示20MHz信道闲，否则虚拟CS指示20MHz信道忙。
根据第三实施例的UL MU CS规则可以总结如下：
-如果触发帧中的CS要求子字段被设置为1，则在触发帧之后的SIFS时间期间，至少对于包含用于STA的UL MU传输的所分配的RU的每个20MHz信道，STA应在响应于触发帧的UL MU传输之前，使用适当的能量检测(ED)规则以及虚拟CS考虑CCA的状态。当在触发帧中包含所分配的RU的20MHz信道被认为是闲时，STA可以发送基于HE触发的PPDU；如果STA检测到包含所分配的RU的20MHz信道并非全部闲，则STA不应在所分配的RU中发送任何内容。
图19描绘了流程图1900，说明了通过将OBSS传输带宽信息保持在OBSS_BW中，当每20MHz信道指示虚拟CS规则时，根据第三实施例的UL MU CS传输规则。对于在CS要求字段被设置为1的触发帧中已经由AP向STA分配用于进行上行链路传输的RU的宽带信道的20MHz信道中的每一个，在步骤1910开始UL MU CS处理。由于在触发帧中CS要求字段被设置为1，因此在发送基于HE触发的PPDU之前，要求STA在紧接在包含触发帧的PPDU的结束之后的SIFS时间期间，至少在包含所分配的RU的所有20MHz信道上执行UL MU CS。
在步骤1920，检查基本NAV持续时间计数器，如果它是零，则处理进行到步骤1940，否则处理移动到步骤1930。在步骤1930，如果通过OBSS_BW将20MHz信道记录为忙，则处理移动到步骤1950，否则其移动到步骤1940。在步骤1940，虚拟CS将20MHz信道报告为闲，并且该处理移动到步骤1960。在步骤1950，虚拟CS报告20MHz信道为忙，并且该处理移动到步骤1980。在步骤1960，STA在紧挨在包含触发帧的PPDU的结束之后的SIFS时间期间使用能量检测(ED)侦听无线介质，并且如果侦听到信道忙，则该处理移动到步骤1980，否则该处理移动到步骤1970。
在步骤1980，认为20MHz信道忙于UL MU传输，并且对于该20MHz信道该处理结束。在步骤1970，对于UL MU传输，20MHz信道被认为是闲的，并且且对于该20MHz信道该处理结束。至少对于已经为STA分配了用于上行链路传输的RU的宽带信道的20MHz信道中的每一个重复处理1900。如果包含在触发帧中分配给STA的RU的所有20MHz信道被认为是闲的，则STA可以发送其基于HE触发的PPDU。
参考图20，表2000列出了各种参数，其中接收有效NAV设置IEEE 802.11PPDU的STA可以确定PPDU的信道带宽信息。根据IEEE 802.11规范，在接收到有效的IEEE 802.11PHY前导码时，STA的PHY层测量接收信号强度水平，并且如果信号强度水平高于某个阈值，通常称为前导码检测(PD)水平，则PHY通过PHY-CCA.indication(BUSY，primary)原语向MAC层指示这一点。STA继续接收剩余的PHY头部字段，并且如果PHY头部接收成功，则PHY层向MAC发出PHY-RXSTART.indication(RXVECTOR)原语。
RXVECTOR的内容取决于所接收的PPDU的格式，并且STA基于表2000中列出的RXVECTOR的相关参数来确定所接收的PPDU的带宽。如果所接收的PPDU是HE PPDU，则通过CH_BANDWIDTH参数指示带宽。CH_BANDWIDTH参数又基于所接收的HE PPDU的PHY头部的HE-SIG-A中的带宽字段。如果所接收的PPDU是VHT PPDU，则还由CH_BANDWIDTH参数指示带宽。CH_BANDWIDTH参数又基于所接收的VHT PPDU的PHY头部的VHT-SIG-A1中的带宽字段。
如果所接收的PPDU是HT PPDU，则还由CH_BANDWIDTH参数指示带宽。CH_BANDWIDTH参数又基于所接收的HT PPDU的PHY头部的HT-SIG中的CBW 20/40比特。然而，如果所接收的PPDU是非HT PPDU，则确定PPDU的确切带宽更复杂，因为非HT PPDU可以是传统的非HT PPDU格式或者可以是非HT重复PPDU格式。可以通过参考RXVECTOR的NON_HT_MODULATION参数来确定非HT PPDU的PPDU格式。如果NON_HT_MODULATION参数是OFDM，则PPDU是传统的非HTPPDU，并且信道带宽等于20MHz。
然而，如果NON_HT_MODULATION参数是NON_HT_DUP_OFDM，则PPDU是非HT重复PPDU，即，在多个20MHz信道上重复相同的PPDU。在这种情况下，CH_BANDWIDTH参数仅指示估计的信道带宽。然而，非HT重复PPDU可以由带宽信令STA发送，即，包含在所接收的PPDU中的MAC头部的发送方地址(TA)字段是带宽信令TA(TA的单独/组比特是1)。在这种情况下，可以通过进一步参考RXVECTOR的CH_BANDWIDTH_IN_NON_HT参数来确定PPDU的确切带宽。在某些情况下，可能无法确定非HT重复PPDU的确切带宽，例如，CTS帧通常以非HT PPDU或非HT重复PPDU格式传输，以确保针对传统设备的最大NAV保护。
由于CTS帧甚至不包含TA字段，因此如果以非HT重复格式发送，则不可能确定CTS帧所覆盖的确切带宽。如果接收到这样的PPDU并且STA不能确定PPDU的确切带宽，则根据第三实施例，设置OBSS_BW信息字段，使得所有STA的操作信道被记录为忙，以便不允许当基本NAV持续时间计数器非零时的STA传输。这确保了STA不会无意中对正在进行的OBSS传输造成干扰。
参考图21，表2100列出了由HE STA发出的PHY-CCA.indication原语的信道列表参数的可能值和含义。除了channel-list参数的四个现有成员，即primary、secondary、secondary40以及secondary80之外，HE STA还可以可选地包括每20MHz比特图，其中比特图的等于0的每个比特指示闲的20MHz信道，并且等于1的每个比特指示忙的20MHz信道。如果HE STA的PHY层具有以这样的20MHz粒度指示信道状态的能力，则STA可替代地还可以使用每20MHz比特图来设置OBSS_BW信息字段。
<第四实施例>
如前所述，有时STA可能无法确定所接收的PPDU的确切带宽，或者STA可能选择不记录所接收的PPDU的带宽信息，以便于实现或任何其他原因。在其他时候，即使设置NAV的PPDU仅占用主20MHz信道，STA也可以拥有其他信息，该信息指示在NAV持续时间期间在非主信道上的发送可能是不可取的。
类似地，即使STA可能无法基于其对相邻OBSS的历史知识来确定所接收的PPDU的确切带宽，STA也可能仍然能够准确地预测PPDU的带宽。例如，基于先前所接收的OBSS帧，STA可以知道某个OBSS仅在20MHz主信道上操作，或者某个HE STA是仅20MHz的设备(基于在STA和它的AP之间的能力交换期间所接收的帧)。STA可以随时间建立其邻域的这种知识库，并且当接收到PPDU时，基于PPDU中的一些相关字段，诸如基本服务集标识符(BSSID)或发送方/接收方地址等，STA可以能够决定在NAV时段期间其在非主信道上的传输(即，NAV持续时间计数器非零的持续时间)是无害的。
根据第四实施例，代替记录NAV设置PPDU的带宽信息，STA保持标志TX_Allowed，其指示STA是否可以在NAV时段期间在非主20MHz信道上进行传输。可以独立于NAV保持TX_Allowed标志，或者它也可以与NAV紧密相关。
参考图22，2200示出了根据第四实施例使用两个八位字节由STA保持的NAV。根据IEEE 802.11规范，在大多数情况下，STA基于有效802.11帧的MAC头部中的2个八位字节持续时间/ID字段的内容来更新其NAV。当用于携带持续时间值时，持续时间/ID字段的比特15设置为0，而其余15比特携带持续时间值(以微秒为单位)。在一些情况下，HE STA还可以使用RXVECTOR中的7比特TXOP_DURATION参数来更新NAV。在任何一种情况下，15比特足以记录NAV持续时间，如2210所示。
最后一比特B15用作TX_Allowed标志2220。在表2230中说明TX_Allowed标志的编码。当TX_Allowed标志设置为零时，当NAV持续时间字段2210指示非零值时，不允许STA发送。当它被设置为1时，如果其他条件允许，则STA可以在NAV时段期间在非主20MHz信道上发送(例如，如果基于能量检测(ED)的信道侦听也返回非主20MHz信道闲)。
参考图23，示出了一系列示例帧交换序列2300，以提供根据第四实施例在80MHzBSS中记录NAV的视觉图示。
图23的顶部描绘了具有可变带宽的三个传输序列：80MHz TXOP1 2312、40MHzTXOP2 2322以及20MHz TXOP3 2332。与该示例相关的时间点由t0、t1、t2、t3、t4以及t5表示。在正在进行的传输的无线电覆盖范围内且既不是传输的发送方也不是预期的接收方的任何STA被认为是该传输的第三方STA。
在接收到TXOP1 2312的第一PPDU 2310时，例如，通过读取PPDU携带的帧的MAC头部中的接收方地址。或者通过读取PPDU 2310等中携带的触发帧的用户信息字段的AID12子字段，第三方STA确定第三方STA本身不是PPDU 2310的预期的接收方。一旦STA确定STA本身不是PPDU 2310的接收方，则根据现有的NAV规则，它从PPDU 2310的相关字段复制保护持续时间，并且将NAV持续时间2210设置为例如从时间t0到时间t1的持续时间。
除了记录NAV持续时间之外，根据第四实施例，STA还预测除了主20MHz信道之外的其工作带宽内的其他20MHz信道上的传输是否是允许的。STA可以利用诸如PPDU 2310的带宽、其相邻OBSS的历史知识、PPDU中的相关字段(诸如基本服务集标识符(BSSID))或发送方/接收方地址等的信息来决定在NAV持续时间内在非主信道上的传输是否无害。
在PPDU 2310的情况下，STA预测在NAV时段t0到t1期间不建议在其他非主20MHz信道上进行传输，这是由于CH2、CH3以及CH4上的TXOP1 2312的后续传输的高干扰风险。因此，它将TX_Allowed标志2200设置为0。这由框2314在视觉上示出。类似地，在接收到PPDU 2320时，STA将NAV持续时间设置为从时间t2到时间t3的持续时间，其是TXOP2 2322的结束。在这种情况下，STA也预测在NAV时段t2到t3期间不建议在其他非主20MHz信道上进行传输，因为CH2上的TXOP1 2322的后续传输的干扰的风险，因此它将TX_Allowed标志2200设置为0。这被示为框2324。
以相同的方式，在接收到PPDU 2330时，STA将NAV持续时间设置为从时间t4到时间t5的持续时间，该时间是TXOP3 2332的结束。此时，尽管STA预测在NAV时段期间其在非主20MHz信道CH2、CH3以及CH4上的传输不干扰TXOP3 2332的后续传输，因此它将TX_Allowed标志2200设置为1，指示STA可以在NAV时段t4至t5期间在非主20MHz信道上进行传输，如果其他条件允许的话。这由框2336在视觉上示出。然而，在NAV时段期间禁止在主20MHz信道CH1上的传输，如框2334在视觉上所指示的。在时间t5，当NAV持续时间计数器变为零时，TX_Allowed标志也重置为零。
图24示出了又一信道条件中的示例UL MU传输序列400，以突出显示由第四实施例进行的频谱重用改进。在STA从AP1(图1中的101)接收到触发帧410的时刻，在主20MHz信道上的STA1、STA3以及STA4的无线电覆盖区域内都没有正在进行的传输，并且STA1、STA3以及STA4的BSS内NAV和基本NAV都被设置为零。然而，如在传输序列2400所示，在主信道CH1上的STA2的无线电覆盖区域内的BSS2(图1中的145)中存在正在进行的OBSS传输。
AP2(102)和STA5(150)使用反向协议(RDP)进行双向帧交换。AP2向STA5发送包括RDP A-Control字段的PPDU 2410，其中反向授权(RDG)/更多PPDU字段被设置为1。并且STA5在PPDU 2410结束之后的时间SIFS回复PPDU 2420。AP2通过将ACK帧2430发送到STA5来结束帧交换。
在接收到PPDU 2410时，STA2确定它是OBSS PPDU并设置其基本NAV，直到传输序列2400的结束。所示的对STA2的OBSS干扰与图5中所示的相比略有不同。OBSS传输仅干扰主20MHz信道CH1。然而，在原始UL MU CS规则下，干扰对STA2的影响完全相同。由于基本NAV非零，因此虚拟CS返回忙，即使能量检测在信道CH3和CH4上返回闲，也不允许STA2在信道CH3和CH4上的所分配的RU上发送基于HE触发的PPDU 450。
根据第四实施例，修改虚拟CS规则，使得对于不同的20MHz信道不同地考虑忙/闲虚拟CS状态。至少，对于STA的工作带宽内的主20MHz信道和其余非主20MHz信道，虚拟CS被认为是不同的。当基本NAV持续时间计数器非零时，主20MHz信道总是被虚拟CS指示为忙。但是，虚拟CS是否将非主20MHz信道视为闲或忙碌取决于TX_Allowed标志。当未设置TX_Allowed标志时，即TX_Allowed比特2220为0时，所有非主20MHz信道也被指示为忙。然而，当设置TX_Allowed标志时，即TX_Allowed比特2220为1时，所有非主20MHz信道都被指示为闲。
图25中的表2500列出了与图24所示的UL MU传输序列400期间用于STA2的根据第四实施例的修改的UL MU CS机制相关的各种参数。表2500及其内容与图8B中的表880的内容几乎相同，除了CH2是闲的，并且替代通过记录设置基本NAV的PPDU的带宽信息来保持每个20MHz信道的忙/闲状态，仅保持TX_Allowed标志，如缩写TX_A 2510所示。在接收到PPDU2410时，基于来自PPDU的相关字段，诸如BSS颜色、RXVECTOR的CH_BANDWIDTH参数，STA2确定它是BSS间20MHz PPDU。STA2还可以具有BSS2仅在20MHz上工作的历史信息，并且基于PPDU2410中包含的帧的BSS颜色或BSSID，STA2可以可靠地预测在NAV时段期间，OBSS传输2400将限于主20MHz信道CH1。这样，STA2确定在NAV时段期间在非主信道上发送其UL MU PPDU是安全的，因此它将TX_Allowed比特2200设置为1。
根据第四实施例的虚拟CS规则，CH1被指示为忙2522，但由于TX_Allowed比特2200等于1，所以非主信道CH2、CH3以及CH4被虚拟CS指示为闲。类似地，当STA2在包含触发帧的PPDU 410之后的SIFS期间执行基于能量检测(ED)的CCA时，CH1被指示为忙，而三个非主信道CH2、CH3以及CH4被指示为闲。UL MU CS机制考虑虚拟CS的状态以及能量检测侦听并且指示CH1为忙，而CH2、CH3以及CH4被认为是闲的，分别由条目2536、2534、2532以及2530指示。由于CH3和CH4都被认为是闲的，因此根据修改的UL MU CS传输规则，允许STA2在CH3和CH4上的所分配的RU上发送其UL PPDU 450，从而促进无线介质的更有效使用。
根据第四实施例的虚拟CS规则可以总结如下：
- 对于包含用于STA的上行链路传输的所分配的RU的每个20MHz信道，在触发帧请求用于传输的STA的虚拟CS中考虑NAV，除非满足以下条件之一：
- 由BSS内帧设置NAV
- NAV持续时间计数器为零
- 20MHz信道不是主20MHz信道，并且TX_Allowed标志设置为1。
如果不考虑NAV，则虚拟CS指示20MHz信道闲，否则虚拟CS指示20MHz信道忙。
根据第四实施例的UL MU CS规则可以总结如下：
- 如果触发帧中的CS要求子字段设置为1，则在触发帧之后的SIFS时间期间，至少对于包含用于STA的UL MU传输的所分配的RU的每个20MHz信道，STA应响应于触发帧，在ULMU传输之前，使用适当的能量检测(ED)规则以及虚拟CS，考虑CCA的状态。当在触发帧中包含所分配的RU的20MHz信道被认为是闲时，STA可以发送基于HE触发的PPDU；如果STA检测到包含所分配的RU的20MHz信道并非全部闲，则STA不应在所分配的RU中发送任何内容。
图26描绘了说明根据第四实施例的UL MU CS传输规则的流程图2600。对于STA已经由AP在CS要求字段被设置为1的触发帧中分配了用于上行链路传输的RU的宽带信道的20MHz信道中的每一个，在步骤2610开始UL MU CS处理。由于在触发帧中CS要求字段被设置为1，因此在发送基于HE触发的PPDU之前，要求STA在紧挨在包含触发帧的PPDU的结束之后的SIFS时间期间，至少在包含所分配的RU的所有20MHz信道上执行UL MU CS。在步骤2620，检查基本NAV持续时间计数器，如果它为零，则处理进行到步骤2640，否则处理移动到步骤2630。
在步骤2630，如果20MHz信道是主20MHz信道，则处理移动到步骤2660，否则它移动到步骤2650。在步骤2650，如果TX_Allowed标志被设置为0，则处理移动到步骤2660，否则，它移动到步骤2640。在步骤2640，虚拟CS将20MHz信道报告为闲，并且处理移动到步骤2670。在步骤2660，虚拟CS报告20MHz信道为忙，并且处理移动到步骤2690。
在步骤2670，STA在紧挨在包含触发帧的PPDU结束之后的SIFS时间期间使用能量检测(ED)来侦听无线介质，并且如果侦听到信道忙，则该处理移动到步骤2690，否则该处理移动到步骤2680。在步骤2690，认为对于UL MU传输20MHz信道忙，并且对于该20MHz信道该处理结束。类似地，在步骤2670，对于UL MU传输，20MHz信道被认为是闲的，并且对于该20MHz信道该处理结束。至少对于已经为STA分配了用于上行链路传输的RU的宽带信道的20MHz信道中的每一个重复处理2600。当包含在触发帧中分配给STA的RU的所有20MHz信道被认为是闲时，STA可以在所分配的RU上发送其基于HE触发的PPDU。
参考图27，示出了一系列示例帧交换序列，以例如在图9中所示的BSS布局中(假设所有三个BSS即BSS1 100、BSS2 145以及BSS3 900都是80MHz BSS)在STA的无线电覆盖范围内存在多个OBSS时提供用于TX_Allowed标志的更新规则的视觉图示。在图27的顶部描绘了BSS2 145中的不同带宽的三个传输序列：80MHz TXOP1 2710和两个20MHz TXOP：TXOP22720和TXOP3 2730。类似地，在图27的底部描绘了BSS3 900中的不同带宽的三个传输序列：两个20MHz TXOP：TXOP4 2740、TXOP6 2760以及可变带宽TXOP5 2750。图27的中部描绘了由第四实施例提出的由STA2 120保持的基本NAV的视觉图示。与该示例相关的时间点由t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10以及t11表示。
在接收到TXOP1 2710的第一PPDU 2712时，基于PHY头部中的BSS颜色字段或MAC头部中的BSSID字段，STA2确定PPDU 2712是来自BSS2的OBSS PPDU并且STA2不是PPDU的接收方之一。根据用于更新NAV持续时间的现有NAV规则，STA2设置从时间t0到时间t2的基本NAV持续时间。同时，基于其在NAV时段期间对未来OBSS传输的预测，STA2将TX_Allowed标志设置为0。
在接收到TXOP4 2740的第一PPDU 2742时，STA2确定2742是来自BSS3的OBSSPPDU，并且STA2不是PPDU的接收方之一。由于PPDU 2742中所指示的持续时间长于现有NAV持续时间，因此根据更新NAV持续时间的规则，STA2更新NAV持续时间直到时间t3，即TXOP42740的结束。即使STA2基于其对BSS2传输序列2710的了解确定TXOP4的带宽2740仅为20MHz，STA2也决定在扩展NAV时段期间应继续在非主信道上禁止传输，因此它不对TX_Allowed标志进行改变。
类似地，在接收到TXOP2 2720的第一PPDU 2722时，由于STA2不是PPDU的接收方之一，因此STA2设置从时间t4到时间t7的NAV持续时间。STA2确定TXOP2 2720的带宽仅为20MHz，并且将TX_Allowed标志设置为1，指示在NAV时段期间可以允许在非主20MHz信道上进行传输。
在接收到TXOP5 2750的第一PPDU 2752时，STA2确定2752是来自BSS3的OBSSPPDU，并且它不是PPDU的接收方之一。由于2752中所指示的持续时间短于现有NAV持续时间，因此根据用于更新NAV持续时间的NAV规则，STA2不更新NAV持续时间。然而，由于PPDU2752的带宽宽于20MHz，因此STA2预测非主信道上的传输对OBSS的干扰风险，因此将TX_Allowed标志更新为0，禁止在NAV时段的其余部分期间在非主信道上启动新的传输。然而，基于PPDU 2752的一些字段或其对BSS3的先验知识(例如，PPDU 2752包含仅从仅HE 20MHz的设备(即具有仅在主20MHz信道上工作的能力的设备)寻求响应的帧)，如果STA2能够确定TXOP5的带宽将减小到20MHz，则STA2也可以选择不更新TX_Allowed标志，从而继续允许在NAV时段期间在非主20MHz信道中进行传输。。
类似地，在接收到TXOP3 2730的第一PPDU 2732时，由于STA2不是PPDU的接收方之一，因此STA2设置从时间t8到时间t10的NAV持续时间。STA2还确定TXOP3 2730的带宽仅为20MHz，并且将TX_Allowed标志设置为1，指示在NAV时段期间可以允许传输。
在接收到TXOP6 2760的第一PPDU 2762时，STA2确定2762是来自BSS3的OBSSPPDU，并且它不是PPDU的接收方之一。由于PPDU 2762中所指示的持续时间长于现有NAV持续时间，因此根据更新NAV持续时间的规则，STA2更新NAV持续时间直到时间t11，即TXOP62760的结束。由于TXOP6 2760的带宽也仅为20MHz，因此STA2选择不更新TX_Allowed标志，从而继续允许在NAV时段期间在非主20MHz信道中进行传输。在时间t11，当NAV持续时间计数器达到零时，STA2将TX_Allowed标志重置为零。
TX_Allowed标志的更新规则由图28中的流程图2800汇总。在步骤2810，当接收到NAV设置OBSS PPDU时，该处理开始。在步骤2815，如果基本NAV持续时间的当前值等于零，则该处理移动到步骤2870，否则它移动到步骤2820。
在步骤2820，如果PPDU导致基本NAV的NAV持续时间增加，则处理移动到步骤2830，否则处理移动到步骤2840。在步骤2830，根据PPDU中的相关持续时间信息(例如，基于PHY头部中的TXOP持续时间字段，或MAC头部中的持续时间字段)更新基本NAV持续时间，并且该处理移动到步骤2840。在步骤2840，如果TX_Allowed标志等于1，则该处理移动到步骤2850，否则该处理结束。
在步骤2850，STA确定其在非主20MHz信道上的传输是否可能导致对OBSS传输的干扰，并且如果是，则该处理移动到步骤2860，否则该处理结束。在步骤2860，STA将TX_Allowed标志设置为0并且处理结束。
在步骤2870，如果所接收的PPDU的带宽等于20MHz并且STA确定其在非主20MHz信道上的传输将不会对OBSS传输造成干扰，则该处理移动到步骤2880，否则该处理移动到在步骤2875。在步骤2880，STA将TX_Allowed标志设置为1，并且该处理移动到步骤2885。在步骤2875，STA将TX_Allowed标志设置为0，并且该处理移动到步骤2885。在步骤2885，如果PPDU导致基本NAV的NAV持续时间增加，则处理移至步骤2890，否则处理结束。在步骤2890，根据PPDU中的相关持续时间信息(例如，基于PHY头部中的TXOP持续时间字段或MAC头部中的持续时间字段)更新基本NAV持续时间，并且处理结束。
不用说，使用图15和16描述的上述STA的配置可以实现本公开的上述第三和第四实施例。
根据本发明的一个方面，提供了一种通信装置，包括：接收单元，接收包括持续时间字段的PHY层数据单元，所述持续时间字段包括指示禁止所述通信装置发送基于高效率HE触发TB的PHY层数据单元的持续时间的持续时间信息；以及物理PHY层电路，发出指示关于工作带宽内的每个子信道的忙或闲状态的带宽信息的PHY-CCA闲信道评估原语参数；以及介质接入控制MAC电路，当所指示的持续时间大于当前网络分配矢量NAV值时、并且当确定所述通信装置不是所接收的PHY层数据单元的目标接收方时，基于持续时间信息更新NAV值；以及，基于所述带宽信息，确定包括要发送所述HE TB PHY层数据单元的资源单元RU的至少一个子信道的忙/闲状态；其中，所述MAC电路基于所更新的NAV值和所述至少一个子信道的忙/闲状态来控制HE TB PHY层数据单元的传输，并且当不包括主子信道的所述至少一个子信道被认为闲时，无论所述主子信道是忙还是闲，控制所述PHY电路发送所述HE TBPHY层数据单元。
根据前述的通信装置，其中，当确定所述通信装置不是所接收的PHY层数据单元的目标接收方时，当所指示的带宽宽于当前NAV带宽值时，所述MAC电路基于所述带宽信息更新NAV带宽值。
根据前述的通信装置，其中，所述工作带宽包括多个20MHz子信道，并且所述PHY-CCA原语参数包括8比特比特图，其中所述8比特中的每个比特对应于所述多个20MHz子信道中的相应的一个，并且所述8比特比特图通过将对应的比特设置为1来指示每个20MHz子信道的忙状态，并通过将对应的比特设置为0来指示每个20MHz子信道的闲状态。
根据前述的通信装置，其中，当所述接收单元接收到包括载波侦听CS要求子字段的触发帧、并且所述CS要求子字段指示需要载波侦听时，所述MAC电路在接收所述触发帧之后，在所述工作带宽内对所述至少一个子信道执行所述载波侦听。
根据前述的通信装置，其中，在接收从与所述通信装置通信的接入点发送的所述触发帧之后，所述MAC电路控制所述HE TB PHY层数据单元的传输。
根据前述的通信装置，其中，由所述触发帧指派要发送所述HE TB PHY层数据单元的所述RU。
根据前述的通信装置，其中，在所述触发帧的结束之后的短帧间间隔SIFS，所述MAC电路控制发送所述HE TB PHY层数据单元。
根据前述的通信装置，其中，所述工作带宽包括包括主20MHz子信道和至少一个二级20MHz子信道的多个20MHz子信道，并且PHY-CCA原语参数指示所述主20MHz子信道忙并且所述至少一个二级20MHz子信道闲。
根据前述的通信装置，其中，所述PHY-CCA原语参数用于带宽查询报告BQR操作，用于在至少一个20MHz子信道上提供信道可用性信息，并且所述MAC电路根据PHY-CCA原语参数设置所述BQR中的可用信道比特图字段，并且控制包括所述BQR的HE TB PHY层数据单元的传输。
根据前述的通信装置，其中，所述PHY层电路使用前导码检测PD和能量检测ED中的至少一个来执行对无线介质的实际侦听，并且基于所述实际侦听的结果发出所述PHY-CCA原语参数。
根据本发明的另一个方面，提供了一种通信方法，包括：接收包括持续时间字段的PHY层数据单元，所述持续时间字段包括指示禁止通信装置发送基于高效率HE触发TB的PHY层数据单元的持续时间的持续时间信息；发出指示关于工作带宽内的每个子信道的忙或闲状态的带宽信息的PHY-CCA闲信道评估原语参数；当所指示的持续时间大于当前网络分配矢量NAV值时、并且当确定通信装置不是所接收的PHY层数据单元的目标接收方时，基于持续时间信息更新NAV值；以及，基于所述带宽信息，确定包括要发送所述HE TB PHY层数据单元的资源单元RU的至少一个子信道的忙/闲状态；以及基于所更新的NAV值和所述至少一个子信道的忙/闲状态来控制HE TB PHY层数据单元的传输，并且当不包括主子信道的所述至少一个子信道被认为闲时，无论所述主子信道是忙还是闲，控制发送所述HE TB PHY层数据单元。
根据前述的通信方法，包括：当确定通信装置不是所接收的PHY层数据单元的目标接收方时，当所指示的带宽宽于当前NAV带宽值时，基于所述带宽信息更新NAV带宽值。
根据前述的通信方法，其中，所述工作带宽包括多个20MHz子信道，所述PHY-CCA原语参数包括8比特比特图，其中所述8比特的每个比特对应于所述多个20MHz子信道中的相应的一个，并且所述8比特比特图通过将对应的比特设置为1来指示每个20MHz子信道的忙状态，并且通过将对应的比特设置为0来指示每个20MHz子信道的闲状态。
根据前述的通信方法，其中，当接收到包括载波侦听CS要求子字段的触发帧、并且所述CS要求子字段指示需要载波侦听时，在接收所述触发帧之后，在所述工作带宽内对所述至少一个子信道执行所述载波侦听。
根据前述的通信方法，包括：在接收从与通信装置通信的接入点发送的所述触发帧之后，控制所述HE TB PHY层数据单元的传输。
根据前述的通信方法，其中，由所述触发帧指派要发送所述HE TB PHY层数据单元的所述RU。
根据前述的通信方法，包括：在所述触发帧的结束之后的短帧间间隔SIFS，控制发送所述HE TB PHY层数据单元。
根据前述的通信方法，其中，所述工作带宽包括包括主20MHz子信道和至少一个二级20MHz子信道的多个20MHz子信道，并且PHY-CCA原语参数指示所述主20MHz子信道忙并且所述至少一个二级20MHz子信道闲。
根据前述的通信方法，其中，所述PHY-CCA原语参数用于带宽查询报告BQR操作，用于在至少一个20MHz子信道上提供信道可用性信息，并且所述通信方法包括根据所述PHY-CCA原语参数设置所述BQR中的可用信道比特图字段，并且控制包括所述BQR的所述HE TBPHY层数据单元的传输。
根据前述的通信方法，包括：使用前导码检测PD和能量检测ED中的至少一个来执行对无线介质的实际侦听；以及基于所述实际侦听的结果发出所述PHY-CCA原语参数。
在前述实施例中，本公开通过示例的方式配置有硬件，但是也可以通过与硬件协作的软件来提供。
另外，在实施例的描述中使用的功能块通常被实现为LSI设备，其是集成电路。功能块可以形成为单独的芯片，或者功能块的一部分或全部可以集成到单个芯片中。这里使用术语“LSI”，但是也可以使用术语“IC”、“系统LSI”、“超级LSI”或“超LSI”，这取决于集成度。
另外，电路集成不限于LSI，并且可以通过专用电路或除LSI之外的通用处理器来实现。在制造LSI之后，可以使用可编程的现场可编程门阵列(FPGA)，或者允许重新配置LSI中的电路单元的连接和设置的可重构处理器。
如果替代LSI的电路集成技术由于半导体技术或源自该技术的其他技术的进步而出现，则可以使用这种技术来集成功能块。另一种可能性是生物技术和/或类似物的应用。
[工业适用性]
本公开可以应用于用于多信道无线通信系统中的有效虚拟载波侦听(CS)的无线装置。
[附图标记列表]
1500 STA(站)
1502 接收单元
1504 PPDU解码器
1506 存储器
1508 发送单元
1600 STA(站)
1610 电源
1620 存储器
1630 中央处理器(CPU)
1640 二级存储
1650 无线通信接口
1652 MAC模块
1654 载波侦听模块
1656 NAV带宽比特图
1658 NAV持续时间计数器
1660 PHY模块
1670 天线

Claims (10)

1.一种通信装置，包括：
电路：
在从接入点AP接收到物理层协议数据单元PPDU之后，在操作信道中执行能量检测，所述PPDU包含分配基于触发TB的PPDU的资源的触发帧；以及
基于所述能量检测，设置指示一个或多个20MHz子信道的忙或闲状态的比特图信息，所述一个或多个20MHz子信道包括所述操作信道中的主信道和第一二级信道；以及
发送器，响应于所述触发帧，当所述比特图信息指示所述第一二级信道闲时，在所述第一二级信道上将TB PPDU发送给所述AP。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述发送器不在所述主信道上发送所述TBPPDU。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述触发帧包含指示需要所述能量检测的载波侦听(CS)要求子字段。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述比特图信息是8比特比特图信息。
5.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述一个或多个20MHz子信道还包括第二二级信道。
6.根据权利要求5所述的通信装置，其中，所述比特图信息是每20MHz比特图，指示包括主信道、所述第一二级信道和所述第二二级信道的20MHz子信道的每个的忙或闲状态。
7.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述电路在接收到包含所述触发帧的所述PPDU之后在短帧间间隔SIFS期间执行所述能量检测。
8.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述电路保持网络分配向量NAV，并基于所述NAV确定是否响应所述触发帧。
9.根据权利要求8所述的通信装置，其中，所述电路基于用于更新所述NAV的PPDU是否是从所述通信装置所属的基本服务集BSS发送的来确定是否响应所述触发帧。
10.一种通信方法，包括：
在从接入点AP接收到物理层协议数据单元PPDU之后，在操作信道中执行能量检测，所述PPDU包含分配基于触发TB的PPDU的资源的触发帧；以及
基于所述能量检测，设置指示一个或多个20MHz子信道的忙或闲状态的比特图信息，所述一个或多个20MHz子信道包括所述操作信道中的主信道和第一二级信道；以及
响应于所述触发帧，当所述比特图信息指示所述第一二级信道闲时，在所述第一二级信道上将TB PPDU发送给所述AP。
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