CN205430268U - 用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备 - Google Patents

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CN205430268U CN201620106139.9U CN201620106139U CN205430268U CN 205430268 U CN205430268 U CN 205430268U CN 201620106139 U CN201620106139 U CN 201620106139U CN 205430268 U CN205430268 U CN 205430268U
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Abstract

本申请涉及用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备。接入点(AP)在竞争时段期间竞争介质以便获得在特定时间段内对介质的专有控制，该特定时间段可以包括一个或多个传输机会。AP和客户端站点(STA)在该时间段期间使用正交频分多址(OFDMA)技术在调度使用(即，分配)介质的子信道的情况下进行通信。AP通过发送控制信令来通知STA指明在OFDMA通信中涉及的STA以及被分配给每个STA的子信道标识带宽的资源分配调度，由此控制用于下行链路和上行链路通信的该调度。控制信令可以是物理层(PHY)与介质访问控制层(MAC)通信信息的组合。

Description

用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备
技术领域
本实用新型总地涉及网络通信，并且特别地涉及用于无线局域网(WLAN)中使用正交频分多址(OFDMA)技术进行通信的设备。
背景技术
本领域技术人员明白，无线局域网(WLAN)通常可以使用正交频分多址(OFDMA)进行接入点(AP)与一个或多个客户端站点(STA)之间的通信。OFDM是其中一次将所有传输资源分配给单个STA的传输格式。AP或STA使用竞争访问技术(诸如利用冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA))赢得对介质的访问，并且然后传输其数据长达预定时间段。然后介质被让出用于AP或其它站点争夺访问和使用。
本领域中对于正交频分多址(OFDMA)技术在WLAN中的使用相当关注。该关注的一个原因在于，OFDMA提出将适应关于多个STA的同时传输的传输和访问机制。OFDMA不是一种新技术，因为它已经在许多其它通信方案中被使用。然而，OFDMA扩展到WLAN是一种挑战，因为WLAN是一种良好建立和规范的技术(例如参见在IEEE802.11中的标准化实现)。资源调度和框架结构必须在现有WLAN信令和限制内适配。
因此，本领域中需求一种消息传送结构来控制在下行链路(DL，即从AP到一个或多个STA)和上行链路(UL，即从一个或多个STA到AP)二者上的子信道分配。
实用新型内容
本申请实施例的目的就在于提供一种消息传送结构来控制在下行链路(DL，即从AP到一个或多个STA)和上行链路(UL，即从一个或多个STA到AP)二者上的子信道分配。
本申请的实施例提供一种用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备，所述无线局域网包括接入点和多个客户端站点。所述设备可以包括：用于由所述接入点获得在一时间段内对包括多个子信道的无线通信介质的专有控制的装置；用于由所述接入点确定一个或多个子信道至所述客户端站点中的特定客户端站点的分配以在所述时间段中用于正交频分多址通信的装置；以及用于由所述接入点针对所述客户端站点中的所述特定客户端站点中的每个客户端站点，在所述时间段的开始处在所述多个子信道中的每个子信道上发送控制帧的装置，所述控制帧包括：a)所述客户端站点的标识；b)被分配给所述客户端站点的一个或多个子信道的标识；以及c)用于与所述客户端站点的通信的带宽的标识。
在一个实施例中，所述控制帧指明在所述控制帧的发送之后的所述时间段期间与所述客户端站点中的所述特定客户端站点的正交频分多址通信是否将是从所述接入点至所述客户端站点中的所述特定客户端站点的下行链路通信。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点使用正交频分多址向所述客户端站点中的所述特定客户端站点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于在所述结束时间之后由所述客户端站点发出对从所述接入点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
在一个实施例中，客户端站点对所述块确认的发出是响应于对由所述接入点发送的块确认请求的接收所作出的。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上发送所述块确认请求的装置。
在一个实施例中，由所述客户端站点发出的块确认由所述客户端站点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
在一个实施例中，每个聚合MAC协议数据单元通信包括物理层协议数据单元，所述物理层协议数据单元包括含信令信息的物理层汇聚过程首部，并且所述设备进一步包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第一信令信息字段的装置，所述第一信令信息字段包括指明所述聚合MAC协议数据单元通信的所述物理层协议数据单元是否是OFDMA通信的标志。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第二信令信息字段的装置，所述第二信令信息字段为所述客户端站点指明被分配给所述客户端站点的所述一个或多个子信道。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第三信令信息字段的装置，所述第三信令信息字段为所述客户端站点指明在所述一个或多个子信道上被分配给所述客户端站点的带宽。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第四信令信息字段的装置，所述第四信令信息字段指明被指派为与用于正交频分多址通信的所述客户端站点属于一组中的其它客户端站点。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第五信令信息字段的装置，所述第五信令信息字段指明被分配给所述组中的所述其它客户端站点的一个或多个子信道。
在一个实施例中，所述控制帧为介质访问层控制帧。
在一个实施例中，所述控制帧指明在所述控制帧的发送之后的所述时间段期间与所述客户端站点中的所述特定客户端站点的正交频分多址通信是否将是从所述接入点至所述客户端站点中的所述特定客户端站点的上行链路通信。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述客户端站点中的所述特定客户端站点使用正交频分多址向所述接入点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于在所述结束时间之后由所述接入点发出对从所述客户端站点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
在一个实施例中，所述块确认由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
本申请的实施例中还提供一种用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备，所述无线局域网包括接入点和多个客户端站点。该设备可以包括：用于由所述接入点获得在一时间段内对包括多个子信道的无线通信介质的专有控制的装置；用于由所述接入点确定一个或多个子信道至所述客户端站点中的特定客户端站点的分配以在所述时间段中用于正交频分多址通信的装置；以及用于由所述接入点使用正交频分多址向所述客户端站点中的所述特定客户端站点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于在所述结束时间之后由所述客户端站点发出对从所述接入点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
在一个实施例中，客户端站点对所述块确认的发出是响应于对由所述接入点发送的块确认请求的接收所作出的。
在一个实施例中，该设备还可以包括由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上发送所述块确认请求。
在一个实施例中，由所述客户端站点发出的块确认由所述客户端站点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
在一个实施例中，每个聚合MAC协议数据单元通信包括物理层协议数据单元，所述物理层协议数据单元包括含信令信息的物理层汇聚过程首部，并且所述设备还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第一信令信息字段的装置，所述第一信令信息字段包括指明所述聚合MAC协议数据单元通信的所述物理层协议数据单元是否是正交频分多址通信的标志。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第二信令信息字段的装置，所述第二信令信息字段为所述客户端站点指明被分配给所述客户端站点的所述一个或多个子信道。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第三信令信息字段的装置，所述第三信令信息字段为所述客户端站点指明在所述一个或多个子信道上被分配给所述客户端站点的带宽。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第四信令信息字段的装置，所述第四信令信息字段指明被指派为与用于正交频分多址通信的所述客户端站点属于一组中的其它客户端站点。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第五信令信息字段的装置，所述第五信令信息字段指明被分配给所述组中的所述其它客户端站点的一个或多个子信道。
根据本申请实施例的方案，可以提供一种消息传送结构来控制在下行链路(DL，即从AP到一个或多个STA)和上行链路(UL，即从一个或多个STA到AP)二者上的子信道分配。
附图说明
为了更透彻地理解本实用新型及其优势，现在参照下面结合附图作出的描述，其中：
图1图示了无线局域网(WLAN)基本服务集(BSS)；
图2是图示了用于通信的方法的流程图；
图3图示了用于OFDMA调度的物理层(PHY)组件；
图4图示了使用图3的组件所调度的下行链路OFDMA通信的定时示例；
图5A和图5B图示了用于OFDMA调度的PHY组件的具体示例；
图5C图示了子信道的标识；
图6图示了用于OFDMA调度的介质访问控制层(MAC)组件；
图7和图8图示了使用图6的组件所调度的下行链路和上行链路OFDMA通信的定时示例；
图9A和图9B图示了用于OFDMA调度的MAC组件的具体示例。
具体实施方式
下面详细论述实施例的实施和使用。然而应理解到的是，本公开提供许多可以在各种各样的具体上下文中实施的可适用的实用新型构思。所论述的具体实施例仅用于说明实施和使用本实用新型的具体方式，而并不限制本实用新型的范围。
现在参照图1，图1图示了包括接入点(AP)和多个客户端站点(STA)的无线局域网(WLAN)基本服务集(BSS)。AP是允许STA使用WLAN进行访问和通信的通信设备。STA的示例包括但不限于智能电话、计算机、膝上型计算机、电子阅读器、手表、传感器或其它无线设备。
AP和STA彼此通过多个子信道通信，其中每个子信道由一组子载波形成。所支持的子载波的总数根据实施方式例如可以是64、256或512，并且形成子信道的每组子载波是子载波总数的特定比例。在操作中，每个子信道一次被专有地指派给一个用户(即STA)。然而，给定用户可以一次被授权对多个子信道的同时访问。此外，被分配给用户的一个或多个特定子信道可以随时间改变。因此，对于AP关键的是有效且高效地使用介质来控制子信道至STA的指派，以供在下行链路(DL)和上行链路(UL)正交频分多址(OFDMA)通信二者中使用。
每个子信道例如可以具有20MHz带宽，并且可以向给定用户分配多个邻接的20MHz带宽的子信道，以为下行链路传输或上行链路传输提供更大的带宽通信资源。
现在参照图2，图2图示了用于通信的方法。在步骤10中，AP执行载波侦听以检测信道是否空闲。作为示例，AP可以利用公知技术进行空闲信道评估(CCA)以检测空闲信道。在步骤10中确定了信道空闲之后，AP在退避(back-off)时段期间延缓其对访问信道的尝试(步骤12)以便避免冲突。退避时段的长度根据公知技术进行确定(并且例如可以包括第一固定时间段以及随后的与竞争窗口大小有关的随机选择的第二时间段)。
在该实施方式中，AP用作网络中的主设备。AP在竞争时段期间对介质进行竞争，以便获得在特定时间段内对介质的专有控制，该特定时间段可以包括一个或多个传输机会(TXOP)。TXOP可以支持下行链路通信(即从AP到一个或多个STA)或上行链路通信(即从一个或多个STA到AP)。重要的是注意到，在该时间段期间，仅支持OFDMA通信的AP和STA在彼此通信。在网络中的所有其它节点，诸如802.11中的传统STA，抑制通信。支持OFDMA通信的AP和STA将在该时间段期间使用基于非竞争的多址技术来利用对介质的子信道的调度使用(即分配)进行通信。AP以下述方式控制用于下行链路和上行链路通信的该调度。
AP使用控制信令向STA通知资源分配调度。该控制信令包括在开放系统互连模型(OSI模型)的物理层(PHY)层级处的第一组件，该OSI模型是本领域技术人员公知的，并且作为对电信或计算系统的通信功能进行特征化和标准化的概念模型，而与其潜在内部结构和技术无关。控制信令还包括在OSI模型的介质访问控制层(MAC)层级处的第二组件。在步骤12的退避时段期满并且在步骤14中AP已经针对在步骤16中进行的TXOP获得对介质的专有控制之后，在步骤16中由AP在所有子信道上向STA发送控制信令。
在该控制信令之后，现在每个STA感知到针对TXOP对介质的调度使用，并且在该TXOP期间根据AP定义的调度在AP和STA之间进行下行链路通信或上行链路通信。所以在步骤18中，根据由AP设定的并且在控制信令中传送给STA的调度，AP和STA参与下行链路或上行链路OFDMA通信。重要的是注意到，对于给定TXOP，出现下行链路通信或上行链路通信中的一个或另一个，但不是这二者。所以AP在一种情形中可以提供控制信令以针对给定TXOP调度至一个或多个STA的下行链路OFDMA通信，并且在另一种情形中提供控制信令以针对不同的TXOP调度来自一个或多个STA的上行链路OFDMA通信。在该上下文中，用于OFDMA通信的关于每个STA的TXOP具有相等持续时间，其中TXOP由开始时间和该持续时间定义。在单个TXOP期间可以使用聚合MAC协议数据单元(A-MPDU)来传送多个物理层协议数据单元(PPDU)。
如上所述，在步骤16中由AP发送的控制信令包括在OSI模型的物理层(PHY)层级处的第一组件。本领域技术人员熟知物理层汇聚过程(PLCP)。参照图3。PPDU20包括PLCP首部22。在PLCP首部22内，AP的PHY层将包括第一条信息24、第二条信息26和第三条信息28，所述第一条信息24用以指示PPDU是OFDMAPPDU(即其是使用OFDMA的介质操作所特有的PPDU)，所述第二条信息26用以指示所分配的子信道位置，所述第三条信息28用以指示所分配的子信道带宽。
接收PPDU20的STA将能够从信息24识别TXOP将使用OFDMA通信(用于如在其他地方指示的下行链路或上行链路)，并且从信息26识别STA已经被指派用于OFDMA通信(下行链路或上行链路)的特定子信道，以及从信息28识别STA已经被指派用于这些OFDMA通信的带宽的数量和定位，所述PPDU20是由AP发送的并且包括具有信息24、26和28的PLCP首部22。
现在参照图4，图4示出了用于下行链路通信操作的示例的定时图。水平轴测量时间。竖直轴与介质上的多个子信道相关联。在时刻t0处，退避时段已经期满，并且AP已经获得在一时间段内对介质的专有控制。AP期望利用四个子信道参与与三个不同STA的下行链路OFDMA通信。AP已经进一步确定针对给定TXOP使用两个子信道(即，子信道1和子信道2)进行与第一STA(STA1)的通信，使用一个子信道(即，子信道3)进行与第二STA(STA2)的通信，以及使用一个子信道(即，子信道4)进行与第三STA(STA3)的通信。AP生成占用子信道1和子信道2的带宽的至STA1的A-MPDU。由AP发送用于至STA1的A-MPDU的PPDU20包括具有信息24、26和28的PLCP首部22。在该上下文中，信息26标识子信道1，并且信息28标识足以覆盖两个子信道的带宽(例如40MHz)。由于所使用的子信道必需是邻接的，所以STA将从信息26和28获知针对STA1在子信道1和子信道2上分配OFDMA通信。类似地，AP生成占用子信道3的带宽的至STA2的A-MPDU。由AP发送用于至STA2的A-MPDU的PPDU20包括具有信息24、26和28的PLCP首部22。在该上下文中，信息26标识子信道3，并且信息28标识足以覆盖一个子信道的带宽(例如20MHz)。STA将从信息26和28获知针对STA2在子信道3上分配OFDMA通信。AP还生成占用子信道4的带宽的至STA3的A-MPDU。由AP发送用于至STA3的A-MPDU的PPDU20包括具有信息24、26和28的PLCP首部22。在该上下文中，信息26标识子信道4，并且信息28标识足以覆盖一个子信道的带宽(例如20MHz)。STA将从信息26和28获知针对STA3在子信道4上分配OFDMA通信。所有A-MPDU具有在时刻t1期满的固定持续时间。
在短帧间间隔期满之后，STA中的一个STA将在时刻t2在其被分配的子信道上进行应答，其中接收到下行链路A-MPDU的块确认(BlkAck)。在本示例中，是STA3在子信道4上具有BlkAck。其它STA并没有立即确认。相反，那些STA延迟确认，以等待STA3的立即确认完成。AP则可以发出寻址到STA中的特定STA的块确认请求(BlkAckReq)，参见时刻t3和t5，响应于此，被寻址的STA将以其对它接收到的下行链路传输的A-MPDU中的帧的块确认来作出响应，参见时间t4和t6。将注意到的是，AP使用整个TXOP带宽(即，在所有四个子信道上)发送BlkAckReq。这样做以避免潜在的冲突。被寻址的STA有权使用TXOP带宽的全部或一部分来发送其BlkAck。在本示例中，STA2选择在时刻t4使用所有四个子信道，并且STA1选择在时刻t6仅使用其被指派的两个子信道。
由于AP已经获得在一时间段内对介质的专有控制，所以在时刻t6之后，AP可以使用一个或多个附加TXOP进行至STA的另一OFDMA通信，直到该时间段期满。如果期望，则该下一通信可以通过不对包含在PLCP首部22内的信息24、26和28进行作出改变来使用与之前相同的对子信道和带宽的分配。然而，AP可以在此时间点通过提供包含在PLCP首部22内的信息24、26和28的改变来改变对子信道和带宽的分配。代替分配STA3两个子信道(子信道1和子信道2)，AP可以代替仅分配单个子信道(例如子信道1)。先前分配给STA1的第二子信道2在下一TXOP中并没有被浪费，而是可以分配给STA2或STA3中的一个，或备选地分配给新的STA(STA4)。AP控制介质并且因而可以关于每个TXOP决定所服务的STA之间的最佳资源分配。
在PLCP首部22内的信息24、26和28的具体实现中，可以使用PLCP首部22内的甚高吞吐量(VHT)PLCP信号SIGA和SIGB帧。这在图5A和图5B中示出。
图5A图示了包括具有比特指示的多个字段的VHTPLCPSIGA帧30。除了下面具体指出并且以黑体突出显示的一些例外，字段名称通常是指公知的用于SIGA的IEEE802.11字段名称并且具有与本领域已知相同的含义和目的。信息24被提供在OFDMA指示字段32中，其为用作标志的单个比特字段。如果标志被设定(例如逻辑1)，则这指示使用OFDMA通信的操作。如果标志未被设定(例如逻辑0)，则这指示使用常规802.11技术的操作。注意：未参与OFDMA通信的任何接收通信的STA可以使用字段32的逻辑1标志作为丢弃的指示。信息26被提供在多个字段中，该多个字段包括组ID字段34和多个OFDMA子信道位置字段36(1)-36(4)。在本实施方式中，STA由AP成组地管理用于OFDMA通信。例如，每组可以包括多达4个的不同STA。每组被给定一个组标识符，并且该组中的每个STA感知其在该组中的相对位置。AP将利用组标识符填充组ID字段34并且还利用子信道位置信息填充OFDMA子信道位置字段36(1)-36(4)中的每一个字段。组ID字段34包括允许每个AP管理26个不同组STA的六个比特。每个OFDMA子信道位置字段36包括允许AP指派23个不同子信道的三个比特。图5C图示了介质中的八个20MHz子信道至相应OFDMA子信道位置字段36的三比特数据的映射的示例。这些子信道包括主信道和多个辅信道。
图5B图示了包括具有比特指示的多个字段的VHTPLCPSIGB帧40。除了下面具体指出并且以黑体突出显示的一些例外，字段名称通常是指公知的用于SIGB的IEEE802.11字段名称并且具有与本领域已知相同的含义和目的。子信道带宽字段42是由AP用于指明STA已经被分配的子信道带宽的两比特字段。在两个可用比特的情况下，可以存在22个不同的子信道带宽可能性。待指示的四个可能的子信道带宽可以包括：20MHz、40MHz、80MHz或160MHz。信息28由OFDMA子信道位置字段36和子信道带宽字段42的组合而提供。AP可以包括组中的给定STA并且然后将该STA指派到OFDMA子信道位置字段36中的一个字段(剩余字段被填充有组中的其它STA成员的信道位置)。然而，在子信道带宽字段42中标识的带宽是对针对正在接收PLCP首部22的具体STA所分配的带宽的特定指示。关于这一点，将注意到的是，组中的其它STA成员正在接收它们各自的PLCP首部，并且VHTPLCPSIGB帧40内的字段42将包括针对它们各自的AP分配带宽的特定信息。
再次参照图4的示例。在本示例中的三个STA形成具有特定组标识符的组，该特定组标识符对于该三个STA和AP是已知的。对于来自AP的下行链路TXOP中的每个PLCP首部22，甚高吞吐量(VHT)PLCP信号SIGA帧具有图5A所示的类型，其中组ID字段34被设定为指示用于包括STA1、STA2和STA3的组的组标识符的值。第一OFDMA子信道位置字段36(1)被指派给STA1并且被设定为指示第一子信道(即，子信道1)的值。第二OFDMA子信道位置字段36(2)被指派给STA2并且被设定为指示第三子信道(即，子信道3)的值。第三OFDMA子信道位置字段36(3)被指派给STA3并且被设定为指示第四子信道(即，子信道4)的值。第四OFDMA子信道位置字段36(4)在本情况中未被使用，因为组仅包括三个STA。如果第四STA是组中的成员，则第四OFDMA子信道位置字段36(4)将被指派给该STA(即，STA4)并且被设定为指示由AP分配给该STA的子信道的值。
对于在来自AP的下行链路TXOP中的每个PLCP首部22，甚高吞吐量(VHT)PLCP信号SIGB帧具有图5B所示的类型。然而，该SIGB帧的与字段42有关的内容对于接收STA而言是特有的。因而，由STA1接收的字段42在图4的示例中将包括指明足以用于由AP分配给STA1的两个子信道的带宽的数据(即，组合的用于子信道1和子信道2的40MHz)。另一方面，STA2将具有其接收到的SIGB帧的字段42，该字段42由指明足以用于其单个被分配的子信道3的带宽的数据(即，20MHz)来填充。类似地，STA3将具有其接收到的SIGB帧的字段42，该字段42由指明足以用于其单个被分配的子信道4的带宽的数据(即，20MHz)来填充。
如上所述，在步骤16中由AP发送的控制信令可以包括在OSI模型的介质访问控制层(MAC)层级处的第二组件。现在参照图6。AP的MAC层传送MAC层控制帧70，这里称为OFDMA子信道通告(SCA)，其包括第一条信息74、第二条信息76和第三条信息78，第一条信息74用以指示正在使用OFDMA通信，第二条信息76针对每个STA指示所分配的子信道位置，第三条信息78针对该STA指示所分配的子信道带宽。
接收由AP发送并且包括信息74、76和78的MAC层控制帧70的每个STA将能够从信息74识别TXOP将使用OFDMA通信(用于如其它地方指示的下行链路或上行链路)，从信息76识别该STA已经被指派用于OFDMA通信(下行链路或上行链路)的特定子信道，并且从信息78识别该STA已经被指派用于这些OFDMA通信的带宽的数量。
现在参照图7，图7示出了用于下行链路通信操作的示例的定时图。水平轴测量时间。竖直轴与介质上的多个子信道相关联。在时刻t0，退避时段已经期满，并且AP已经获得在一时间段内对介质的专有控制。AP期望使用四个子信道参与与三个不同STA的下行链路OFDMA通信。AP已经进一步确定针对给定TXOP使用两个子信道(即，子信道1和子信道2)进行与第一STA(STA1)的通信，使用一个子信道(即，子信道3)进行与第二STA(STA2)的通信，以及使用一个子信道(即，子信道4)进行与第三STA(STA3)的通信。在时刻t1处，AP生成MAC层控制帧70用于至STA1、STA2和STA3的同时传输。在该上下文中，关于STA1，控制帧70中的信息76标识子信道1，并且信息78标识足以覆盖两个子信道的带宽(例如40MHz)。由于所使用的子信道必需是邻接的，所以STA将从信息76和78获知针对STA1在子信道1和子信道2上分配OFDMA通信。关于STA2，控制帧70中的信息76标识子信道3，并且信息78标识足以覆盖一个子信道的带宽(例如20MHz)。类似地，关于STA3，控制帧70中的信息76标识子信道4，并且信息78标识足以覆盖一个子信道的带宽(例如20MHz)。控制帧70因而向每个STA提供关于OFDMATXOP和介质上的资源至每个STA的特定分配的通知用于通信使用。
在时刻t2，AP向STA1发送占用子信道1和子信道2的带宽的A-MPDU，向STA2发送占用子信道3的带宽的A-MPDU，并且向STA3发送占用子信道4的带宽的A-MPDU。所有A-MPDU具有在时刻t3期满的固定持续时间。
在短帧间间隔期满之后，STA中的一个STA将在时刻t4在其所分配的子信道上以对所接收到的A-MPDU的帧的块确认(BlkAck)进行应答。在本示例中，是STA3在子信道4上具有BlkAck。其它STA并没有立即确认。相反，这些STA延迟确认，以等待STA3的立即确认完成。然后AP可以发出被寻址到STA中的特定STA的块确认请求(BlkAckReq)，参见时刻t5和t7，响应于该块确认请求，被寻址的STA将以其A-MPDU中的帧的块确认作出响应，参见时刻t6和t8。将注意到的是，AP使用整个TXOP带宽(即，在所有四个子信道上)发送BlkAckReq。这样做以避免潜在的冲突。STA有权使用TXOP带宽的全部或一部分来发送其BlkAck。在本示例中，STA2在时刻t6选择使用所有四个子信道，并且STA1在时刻t8选择使用其被指派的仅两个子信道。
由于AP已经获得在一时间段内对介质的专有控制，所以在时刻t8之后，AP可以在一个或多个其它TXOP中进行对至STA的另一控制帧70的传输。如果期望，则该下一控制帧70通过不对信息74、76和78进行改变来指明与之前相同的对子信道和带宽的分配。然而，在该时间点处AP可以通过提供包含在控制帧70内的信息74、76和78的改变来关于STA改变对子信道和带宽的分配。代替分配STA3两个子信道(子信道1和子信道2)，AP可以只分配单个子信道(例如子信道1)。先前分配给STA1的第二子信道2在下一TXOP中并不被浪费，而是可以分配给STA2或STA3中的一个，或备选地被分配给新的STA(STA4)。AP控制介质并且因而可以关于每个TXOP决定所服务的STA之间的最佳资源分配。
AP还可以决定在时刻t8之后改变OFDMA通信的方向。例如，在时刻t1处传送的控制帧70指明下行链路OFDMA通信。在时刻t8之后，后续的控制帧70相反可以指明上行链路OFDMA通信并且提供用于该上行链路通信的资源分配。STA将利用至AP的A-MPDU传输响应于后续的控制帧70。下面关于图8论述这样的上行链路通信的细节。
将理解到的是，如果STA通知APOFDMA是可兼容的，则强制STA支持下行链路OFDMA通信。
现在参照图8，图8示出上行链路通信操作的示例的定时图。水平轴测量时间。竖直轴与介质上的多个子信道相关联。在时刻t0，退避时段期满并且AP已经获得在一时间段内对介质的专有控制。AP期望使用四个子信道参与与三个不同STA的下行链路OFDMA通信。AP已经进一步确定针对给定TXOP使用两个子信道(即，子信道1和子信道2)进行与第一STA(STA1)的通信，使用一个子信道(即，子信道3)进行与第二STA(STA2)的通信，并且使用一个子信道(即，子信道4)进行与第三STA(STA3)的通信。在时刻t1，AP生成MAC层控制帧70，用于至STA1、STA2和STA3的同时传输。在该上下文中，关于STA1，控制帧70中的信息76标识子信道1，并且信息78标识足以覆盖两个子信道的带宽(例如40MHz)。由于所使用的子信道必需是邻接的，所以STA将从信息26和28获知针对STA1在子信道1和子信道2上分配OFDMA通信。关于STA2，控制帧70中的信息76标识子信道3，并且信息78标识足以覆盖一个子信道的带宽(例如20MHz)。类似地，关于STA3，控制帧70中的信息76标识子信道4，并且信息78标识足以覆盖一个子信道的带宽(例如20MHz)。控制帧70因而向每个STA提供关于OFDMATXOP和介质上的资源至每个STA的特定分配的通知用于通信使用。
在时刻t2，STA1向AP发送占用子信道1和子信道2的带宽的A-MPDU，STA2向AP发送占用子信道3的带宽的A-MPDU，并且STA3向AP发送占用子信道4的带宽的A-MPDU。所有A-MPDU具有在时刻t3期满的固定持续时间。
在短帧间间隔期满之后，AP在时刻t4处在对应分配的子信道上同时以对上行链路通信中的帧的接收的块确认(BlkAck)来对所有STA(STA1、STA2、STA3)作出响应。TXOP在时刻t5处结束。
由于AP已经获得在一时间段内对介质的专有控制，所以在时刻t5之后AP可以在一个或多个其它TXOP中进行另一控制帧70至STA的传输。如果期望，则该下一控制帧70可以通过不对信息74、76和78作出改变来为上行链路通信指明与之前相同的对子信道和带宽的分配。然而，AP可以在该时间点处通过提供包含在控制帧70内的信息74、76和78的改变来关于STA改变对子信道和带宽的分配。代替分配STA3两个子信道(子信道1和子信道2)，AP可以仅分配单个子信道(例如子信道1)。之前分配给STA1的第二子信道2在下一TXOP中并不被浪费，而可以被分配给STA2或STA3中的一个，或备选地被分配给新的STA(STA4)。AP控制介质并且因而可以关于每个TXOP决定所服务的STA之间的最佳资源分配。
AP也可以在时刻t5之后决定改变OFDMA通信的方向。例如，在时刻t1处传送的控制帧70指明上行链路OFDMA通信。在时刻t5处，后续控制帧70可以代替指明下行链路OFDMA通信并且为该下行链路通信提供资源分配。AP然后将在该后续控制帧70之后进行至STA的A-MPDU传输。上面关于图7论述了这种下行链路通信的细节。
图9A图示了OFDMA子信道通告(SCA)MAC控制帧70的特定示例。帧70包括多个字段。第一字段82为FC字段。第二字段84为持续时间字段，包括指示TXOP的持续时间的数据。第三字段86为接收器地址(RA)字段，包括接收器的MAC地址。第四字段88为发送器地址(TA)字段，包括发送器的MAC地址。在这种情况下，这将是AP的MAC地址。第五字段90是接收器数目字段，包括指示对在OFDMA通信中涉及的STA的数目的计数的数据。控制帧40还包括多个第六字段，包括OFDMA子信道字段92(1)-92(4)。每个OFDMA子信道字段92包括多个子字段，该多个子字段包括：子信道位置字段94、子信道带宽字段96和接收器相关标识(AID)字段98。子信道位置字段94包括子信道位置信息。每个子信道位置字段94可以包括三个比特，允许AP指派23个不同子信道。图5C图示了介质中的八个20MHz子信道至用于子信道位置字段94的相应三比特数据的映射的示例。子信道包括主信道和多个辅信道。子信道带宽字段96包括子信道带宽信息。每个子信道带宽字段96可以包括两个比特，允许AP指派22个不同子信道带宽。待指示的四个可能的子信道带宽可以包括：20MHz、40MHz、80MHz或160MHz。控制帧70还包括第七字段，该第七字段包括FCS字段100。
控制帧70本身的传输提供第一条信息74以指示OFDMA通信正在被使用。接收控制帧70的每个STA处理其中的数据并响应于AP对介质资源的分配进行动作。接收器数目字段90中的数据告知接收STA多少个随后的OFDMA子信道字段92(1)-92(4)已经被填充有有效数据。STA相应地知道需要评估OFDMA子信道字段92(1)-92(4)中的哪一个字段。STA确定接收器相关标识(AID)字段98是否包含与STA的标识匹配的信息。如果存在匹配，则STA使用包含在相关联的子信道位置字段94和子信道带宽字段96中的数据来识别已经由AP分配给该特定STA的子信道和带宽。字段94和96相应地分别提供第二条信息76和第三条信息78，该第二条信息76针对每个STA指示所分配的子信道位置，该第三条信息78用以针对该STA指示所分配的子信道带宽。第一OFDMA子信道字段92(1)可以被视为强制的，而其余OFDMA子信道字段92(2)-92(4)根据AP对用于OFDMA通信的资源的分配是可任选的。
图9B图示了OFDMA子信道通告(SCA)MAC控制帧70’的另一特定示例。帧70’包括与图9A的帧70相同的多个字段。为了简洁的目的，这些公共的字段将不在这里进行描述，并且参照前面图8的论述。帧70’包括一些附加字段。第八字段102是上行链路/下行链路指示字段，指示AP是否正在通过该控制帧70’组织上行链路OFDMA通信(STA至AP)或下行链路OFDMA通信(AP至STA)。第九字段104为上行链路PPDU长度字段，其包括指明每个STA可以在其上行链路OFDMA通信中传送的PPDU的长度的数据。帧70’中的第五字段90是发送器/接收器数目字段，其包括指示对在OFDMA通信中涉及的STA的数目的计数的数据。这里参照发送器/接收器，因为STA对于上行链路通信用作OFDMA发送实体，并且对于下行链路通信用作OFDMA接收实体。
与上述方法类似，在本申请的实施例中还提供一种用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备，所述无线局域网包括接入点和多个客户端站点。所述设备可以包括：用于由所述接入点获得在一时间段内对包括多个子信道的无线通信介质的专有控制的装置；用于由所述接入点确定一个或多个子信道至所述客户端站点中的特定客户端站点的分配以在所述时间段中用于正交频分多址通信的装置；以及用于由所述接入点针对所述客户端站点中的所述特定客户端站点中的每个客户端站点，在所述时间段的开始处在所述多个子信道中的每个子信道上发送控制帧的装置，所述控制帧包括：a)所述客户端站点的标识；b)被分配给所述客户端站点的一个或多个子信道的标识；以及c)用于与所述客户端站点的通信的带宽的标识。
在一个实施例中，所述控制帧指明在所述控制帧的发送之后的所述时间段期间与所述客户端站点中的所述特定客户端站点的正交频分多址通信是否将是从所述接入点至所述客户端站点中的所述特定客户端站点的下行链路通信。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点使用正交频分多址向所述客户端站点中的所述特定客户端站点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于在所述结束时间之后由所述客户端站点发出对从所述接入点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
在一个实施例中，客户端站点对所述块确认的发出是响应于对由所述接入点发送的块确认请求的接收所作出的。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上发送所述块确认请求的装置。
在一个实施例中，由所述客户端站点发出的块确认由所述客户端站点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
在一个实施例中，每个聚合MAC协议数据单元通信包括物理层协议数据单元，所述物理层协议数据单元包括含信令信息的物理层汇聚过程首部，并且所述设备进一步包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第一信令信息字段的装置，所述第一信令信息字段包括指明所述聚合MAC协议数据单元通信的所述物理层协议数据单元是否是OFDMA通信的标志。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第二信令信息字段的装置，所述第二信令信息字段为所述客户端站点指明被分配给所述客户端站点的所述一个或多个子信道。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第三信令信息字段的装置，所述第三信令信息字段为所述客户端站点指明在所述一个或多个子信道上被分配给所述客户端站点的带宽。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第四信令信息字段的装置，所述第四信令信息字段指明被指派为与用于正交频分多址通信的所述客户端站点属于一组中的其它客户端站点。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第五信令信息字段的装置，所述第五信令信息字段指明被分配给所述组中的所述其它客户端站点的一个或多个子信道。
在一个实施例中，所述控制帧为介质访问层控制帧。
在一个实施例中，所述控制帧指明在所述控制帧的发送之后的所述时间段期间与所述客户端站点中的所述特定客户端站点的正交频分多址通信是否将是从所述接入点至所述客户端站点中的所述特定客户端站点的上行链路通信。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述客户端站点中的所述特定客户端站点使用正交频分多址向所述接入点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于在所述结束时间之后由所述接入点发出对从所述客户端站点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
在一个实施例中，所述块确认由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
相应地，在本申请的实施例中还提供另一种用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备，所述无线局域网包括接入点和多个客户端站点。该设备可以包括：用于由所述接入点获得在一时间段内对包括多个子信道的无线通信介质的专有控制的装置；用于由所述接入点确定一个或多个子信道至所述客户端站点中的特定客户端站点的分配以在所述时间段中用于正交频分多址通信的装置；以及用于由所述接入点使用正交频分多址向所述客户端站点中的所述特定客户端站点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于在所述结束时间之后由所述客户端站点发出对从所述接入点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
在一个实施例中，客户端站点对所述块确认的发出是响应于对由所述接入点发送的块确认请求的接收所作出的。
在一个实施例中，该设备还可以包括由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上发送所述块确认请求。
在一个实施例中，由所述客户端站点发出的块确认由所述客户端站点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
在一个实施例中，每个聚合MAC协议数据单元通信包括物理层协议数据单元，所述物理层协议数据单元包括含信令信息的物理层汇聚过程首部，并且所述设备还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第一信令信息字段的装置，所述第一信令信息字段包括指明所述聚合MAC协议数据单元通信的所述物理层协议数据单元是否是正交频分多址通信的标志。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第二信令信息字段的装置，所述第二信令信息字段为所述客户端站点指明被分配给所述客户端站点的所述一个或多个子信道。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第三信令信息字段的装置，所述第三信令信息字段为所述客户端站点指明在所述一个或多个子信道上被分配给所述客户端站点的带宽。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第四信令信息字段的装置，所述第四信令信息字段指明被指派为与用于正交频分多址通信的所述客户端站点属于一组中的其它客户端站点。
在一个实施例中，该设备还可以包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第五信令信息字段的装置，所述第五信令信息字段指明被分配给所述组中的所述其它客户端站点的一个或多个子信道。
尽管已经具体地在附图和前面的描述中图示和描述了本实用新型，但这种图示和描述被认为是图示性或示例性的，而不是限制性的；本实用新型并不限于所公开的实施例。从附图、本公开内容和所附权利要求的研读中，本领域普通技术人员可以在实施所请求保护的本实用新型时理解和实施对所公开实施例的其它变型。

Claims (27)

1.一种用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备，所述无线局域网包括接入点和多个客户端站点，其特征在于，所述设备包括：
用于由所述接入点获得在一时间段内对包括多个子信道的无线通信介质的专有控制的装置；
用于由所述接入点确定一个或多个子信道至所述客户端站点中的特定客户端站点的分配以在所述时间段中用于正交频分多址通信的装置；以及
用于由所述接入点针对所述客户端站点中的所述特定客户端站点中的每个客户端站点，在所述时间段的开始处在所述多个子信道中的每个子信道上发送控制帧的装置，所述控制帧包括：a)所述客户端站点的标识；b)被分配给所述客户端站点的一个或多个子信道的标识；以及c)用于与所述客户端站点的通信的带宽的标识。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制帧指明在所述控制帧的发送之后的所述时间段期间与所述客户端站点中的所述特定客户端站点的正交频分多址通信是否将是从所述接入点至所述客户端站点中的所述特定客户端站点的下行链路通信。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点使用正交频分多址向所述客户端站点中的所述特定客户端站点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括用于在所述结束时间之后由所述客户端站点发出对从所述接入点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，客户端站点对所述块确认的发出是响应于对由所述接入点发送的块确认请求的接收所作出的。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上发送所述块确认请求的装置。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，由所述客户端站点发出的块确认由所述客户端站点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
8.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，每个聚合MAC协议数据单元通信包括物理层协议数据单元，所述物理层协议数据单元包括含信令信息的物理层汇聚过程首部，并且所述设备进一步包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第一信令信息字段的装置，所述第一信令信息字段包括指明所述聚合MAC协议数据单元通信的所述物理层协议数据单元是否是OFDMA通信的标志。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第二信令信息字段的装置，所述第二信令信息字段为所述客户端站点指明被分配给所述客户端站点的所述一个或多个子信道。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第三信令信息字段的装置，所述第三信令信息字段为所述客户端站点指明在所述一个或多个子信道上被分配给所述客户端站点的带宽。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第四信令信息字段的装置，所述第四信令信息字段指明被指派为与用于正交频分多址通信的所述客户端站点属于一组中的其它客户端站点。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第五信令信息字段的装置，所述第五信令信息字段指明被分配给所述组中的所述其它客户端站点的一个或多个子信道。
13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制帧为介质访问层控制帧。
14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制帧指明在所述控制帧的发送之后的所述时间段期间与所述客户端站点中的所述特定客户端站点的正交频分多址通信是否将是从所述接入点至所述客户端站点中的所述特定客户端站点的上行链路通信。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述客户端站点中的所述特定客户端站点使用正交频分多址向所述接入点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，还包括用于在所述结束时间之后由所述接入点发出对从所述客户端站点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述块确认由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
18.一种用于无线局域网中的正交频分多址通信的设备，所述无线局域网包括接入点和多个客户端站点，其特征在于，所述设备包括：
用于由所述接入点获得在一时间段内对包括多个子信道的无线通信介质的专有控制的装置；
用于由所述接入点确定一个或多个子信道至所述客户端站点中的特定客户端站点的分配以在所述时间段中用于正交频分多址通信的装置；以及
用于由所述接入点使用正交频分多址向所述客户端站点中的所述特定客户端站点发送同时的聚合MAC协议数据单元通信的装置，所述同时的聚合MAC协议数据单元通信具有在所述时间段内的同一开始时间和同一结束时间。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，还包括用于在所述结束时间之后由所述客户端站点发出对从所述接入点接收到的聚合MAC协议数据单元通信的块确认的装置。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，客户端站点对所述块确认的发出是响应于对由所述接入点发送的块确认请求的接收所作出的。
21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，还包括由所述接入点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上发送所述块确认请求。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，由所述客户端站点发出的块确认由所述客户端站点在用于所述同时的聚合MAC协议数据单元通信的所有子信道上进行发送。
23.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，每个聚合MAC协议数据单元通信包括物理层协议数据单元，所述物理层协议数据单元包括含信令信息的物理层汇聚过程首部，并且所述设备还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第一信令信息字段的装置，所述第一信令信息字段包括指明所述聚合MAC协议数据单元通信的所述物理层协议数据单元是否是正交频分多址通信的标志。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第二信令信息字段的装置，所述第二信令信息字段为所述客户端站点指明被分配给所述客户端站点的所述一个或多个子信道。
25.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第三信令信息字段的装置，所述第三信令信息字段为所述客户端站点指明在所述一个或多个子信道上被分配给所述客户端站点的带宽。
26.根据权利要求25所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第四信令信息字段的装置，所述第四信令信息字段指明被指派为与用于正交频分多址通信的所述客户端站点属于一组中的其它客户端站点。
27.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，还包括用于由所述接入点在所述物理层汇聚过程首部中发送第五信令信息字段的装置，所述第五信令信息字段指明被分配给所述组中的所述其它客户端站点的一个或多个子信道。
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