TW201347480A - 多錨系統架構 - Google Patents
多錨系統架構 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201347480A TW201347480A TW102106179A TW102106179A TW201347480A TW 201347480 A TW201347480 A TW 201347480A TW 102106179 A TW102106179 A TW 102106179A TW 102106179 A TW102106179 A TW 102106179A TW 201347480 A TW201347480 A TW 201347480A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- channel
- phy
- anchor
- information
- buffer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0006—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission format
- H04L1/0007—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission format by modifying the frame length
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
- H04L5/0033—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation each allocating device acting autonomously, i.e. without negotiation with other allocating devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0058—Allocation criteria
- H04L5/0066—Requirements on out-of-channel emissions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/20—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
- H04L5/0003—Two-dimensional division
- H04L5/0005—Time-frequency
- H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
- H04L5/001—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT the frequencies being arranged in component carriers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/02—Power saving arrangements
- H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
- H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
- H04W52/0216—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave using a pre-established activity schedule, e.g. traffic indication frame
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Abstract
一種用於多錨點系統支援在多個頻帶上同時進行操作的方法和裝置。多錨點存取點(AP)包括具有多個錨點的媒體存取控制(MAC)實體,其中多個錨點攜帶用於相關聯的頻帶的系統資訊;多個實體(PHY)層,多個PHY層中的每個PHY層與不同的無線電存取技術相關聯;以及PHY層選擇器開關,其中PHY選擇器開關將多個錨點引導到多個PHY層中的一個PHY層。
Description
相關申請的交叉引用
本申請要求享有2012年2月24日提交的申請號為61/602, 866的美國臨時申請的權益,該申請的內容經由引用結合於此。
本申請要求享有2012年2月24日提交的申請號為61/602, 866的美國臨時申請的權益,該申請的內容經由引用結合於此。
聯邦通信委員會(FCC)最近發佈了新的規則,該規則使得能夠出現以下情況:只要次級(或者非授權的)用戶的傳輸不影響主用戶,所述次級(或者非授權的)用戶就能夠在電視(TV)頻帶上進行傳送。TV頻帶上的主用戶可以包括數位TV信號、無線麥克風等等。
為了避免數位TV信號的正常發佈被非授權用戶干擾,FCC已經授權幾個管理員來維護電視白空間(TVWS)資料庫。TVWS資料庫可以包含與數位TV塔的位置和傳輸條件相關的資訊。在TVWS通道上進行傳送之前,非授權用戶可以檢查TVWS資料庫以獲得在用戶的位置處的可用TVWS通道的列表。
根據新的FCC規則,存在三種類型的非授權次級用戶或TV頻帶裝置(TVBD):固定TVBD、模式I可攜式TVBD、以及模式II可攜式TVBD。固定TVBD可以指幾乎一直固定在某些位置處的裝置,例如蜂窩基地台。固定TVBD的天線可以高達30米,並且其傳輸功率可以大到4瓦有效全向輻射功率(EIRP)。固定TVBD可以不在與TV服務使用的通道相同的通道、或者與TV服務使用的通道第一相鄰的通道上進行傳送。
在多個頻道同時可用的情況下(例如工業、科學、以及製造(ISM)頻帶、TVWS頻帶等等),可以期望設計一種可以同時在這些頻帶上操作的無線系統,例如增強型無線保真(WiFi)系統。這種無線系統可以支援不同類型的裝置。例如,在ISM頻帶上工作的裝置、在TVWS頻帶上工作的裝置、或者在ISM頻帶和TVWS頻帶兩者上工作的裝置。對於能夠在多個頻帶上工作的裝置,期望無線系統能夠實現帶間載波聚合以增加資料速率、和/或提供更高的服務品質。此外,該無線系統也可以嚴格地遵循所有FCC規則,以在任意免許可(license-exempt)的頻帶上進行其操作。例如,免許可的頻帶可以是TVWS資料庫存取、TVWS通道維持等等。為了便於實施,該無線系統可以建立在現有無線系統(例如,IEEE 802.11n系統)上,同時需要做的修改盡可能少。
為了避免數位TV信號的正常發佈被非授權用戶干擾,FCC已經授權幾個管理員來維護電視白空間(TVWS)資料庫。TVWS資料庫可以包含與數位TV塔的位置和傳輸條件相關的資訊。在TVWS通道上進行傳送之前,非授權用戶可以檢查TVWS資料庫以獲得在用戶的位置處的可用TVWS通道的列表。
根據新的FCC規則,存在三種類型的非授權次級用戶或TV頻帶裝置(TVBD):固定TVBD、模式I可攜式TVBD、以及模式II可攜式TVBD。固定TVBD可以指幾乎一直固定在某些位置處的裝置,例如蜂窩基地台。固定TVBD的天線可以高達30米,並且其傳輸功率可以大到4瓦有效全向輻射功率(EIRP)。固定TVBD可以不在與TV服務使用的通道相同的通道、或者與TV服務使用的通道第一相鄰的通道上進行傳送。
在多個頻道同時可用的情況下(例如工業、科學、以及製造(ISM)頻帶、TVWS頻帶等等),可以期望設計一種可以同時在這些頻帶上操作的無線系統,例如增強型無線保真(WiFi)系統。這種無線系統可以支援不同類型的裝置。例如,在ISM頻帶上工作的裝置、在TVWS頻帶上工作的裝置、或者在ISM頻帶和TVWS頻帶兩者上工作的裝置。對於能夠在多個頻帶上工作的裝置,期望無線系統能夠實現帶間載波聚合以增加資料速率、和/或提供更高的服務品質。此外,該無線系統也可以嚴格地遵循所有FCC規則,以在任意免許可(license-exempt)的頻帶上進行其操作。例如,免許可的頻帶可以是TVWS資料庫存取、TVWS通道維持等等。為了便於實施,該無線系統可以建立在現有無線系統(例如,IEEE 802.11n系統)上,同時需要做的修改盡可能少。
一種用於多錨點系統支援在多個頻帶上同時進行操作的方法和裝置。多錨點存取點(AP)包括具有多個錨點的媒體存取控制(MAC)實體,其中多個錨點攜帶用於相關聯的頻帶的系統資訊;多個實體(PHY)層,多個PHY層中的每個PHY層與不同的無線電存取技術相關聯;以及PHY層選擇器開關,其中PHY選擇器開關將多個錨點引導到多個PHY層中的一個PHY層。
100...通信系統
102、102a、102b、102c、102d、1101、1735...無線傳輸/接收單元(WTRU)
116...空中介面
104...無線電存取網路(RAN)
114a、114b、104c、140a、140b、140c...基地台
106...核心網路
110、340...網際網路
108...公共交換電話網(PSTN)
112...其他網路
122...傳輸/接收元件
120...收發器
124...揚聲器/麥克風
134...電源
126...鍵盤
118...處理器
136...GPS晶片組
128...顯示器/觸控板
138...週邊裝置
130...不可移除記憶體
132...可移除記憶體
142...ASN閘道
146...AAA伺服器
144...移動IP本地代理(MIP-HA)
148...閘道
200A...傳輸期間
205A...MSDU聚合(A-MSDU)
210、702...功率節省模式期間的訊框傳遞延遲
215...序列編號指派
220...MSDU完整性和保護
225、705...分段
230...加密和完整性保護
235...訊框格式化
240...聚合(A-MPDU)
200B...接收期間
205B...A-MSDU解聚合
245...重放檢測
250...完整性檢查
255...重組
260...對塊肯定應答(ACK)的重排序
265...MPDU解密和完整性
270...移除重複(duplicate removal)
275...MPDU標頭和循環冗餘檢查(CRC)驗證
280...A-MPDU解聚合
345、835、2110、2220...TVWS資料庫
335、500、800...多錨點AP
305、310、315、320、500、900...多錨點WTRU
330...頻帶2/頻帶3
440、445、450...無線電頻帶
405、410、415...獨立的通道存取功能
420...PHY選擇器開關
425、430、435...通道存取功能
455、715...PHY
510...IP層
515A、515B...IP
520...資料連結層
540、540A、540B、860、930、1105...感測工具箱
545A、545B...感測板
550A、550B、805、905...站台管理實體(SME)
535...PHY層
525A、525B、925...MAC層
530A、530B、710、870、1030、2401...PHY選擇器開關
700、2515...MAC
701...MSDU聚合
703...序列編號指派
704...MSDU完整性保護
706...MPDU加密和完整性保護
707...訊框格式化
708...MPDU聚合
S1-S7、I1~I6...介面
830、2101...本地資料庫
815...PHY實體
810...MAC層
820、2001...MAC層管理實體(MLME)
825...實體層管理實體(PLME)
855...功率節省管理模組
840、1025、1120、1206、1710、2105、2210、2415...裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)
845、910、1005、1115、1204、1701、2005、2201、2410、2505...緩衝控制器
865、915、1010、1203、1705、2501...訊框控制器
850、920、1015、1205、1715、2015、2215、2405、2510...通道監視器
1020、1202、2010...功率節省管理
842、1001、1110、1201、2205...感測控制器
1125、2230...頻譜查詢
1140...靜默週期資訊
1135...不同頻帶上的靜默週期資訊
1145...WTRU的感測能力
1155...感測請求
1160...DSE測量報告請求
1165...感測回應
1170...DSE測量報告回應
1180、2235...頻譜回應
1207...操作通道資訊
1208...通道狀態資訊和PHY實體的啟動狀態
1209、2530...邏輯緩衝器
1210...裝置能力
1217...訊框重排序
1221...緩衝器重組
1720...操作通道狀態資訊
1730...緩衝器的狀態
325、1801、1901、2305...頻帶1
1805、1902、2310...頻帶2
1810、1902...頻帶3
1815、1820、1825...功率節省週期
1910...增強型PSMP(ePSMP)訊框
1915...包含廣播訊框的PSMP下行鏈路傳輸時間(PSMP-DTT)
1920、1925...PSMP-DTT
1905...下行鏈路階段
1930、1935...PSMP上行鏈路傳輸時間(PSMP-UTT)
2020...PHY資訊
2025...緩衝器狀態
2040...緩存管理
2115...AP開機
2125...特定位置處的可用通道列表
2145...WTRU的資訊
2225...可用通道資訊
2240...關於操作通道的決定
2250...監視通道操作
2255...通道狀態資訊
2260...改變操作通道
2420...操作通道資訊
2425...緩衝器狀態資訊
AAA...認證、授權、記賬
ASN...存取服務網路
AP...存取點
IP...網際網路協定
MAC...媒體存取控制
TVWS...電視白空間
PHY...實體
更詳細的理解可以從以下結合附圖並且舉例給出的描述中得到,其中:
第1A圖是示例通信系統的系統圖,在該通信系統中可以實施所公開的一個或多個實施方式;
第1B圖是可以在第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線傳輸/接收單元(WTRU)的系統圖;
第1C圖是可以在第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線電存取網和示例核心網路的系統圖;
第2圖是示例IEEE 802.11n媒體存取控制(MAC)資料平面架構;
第3圖是高層多錨點載波聚合系統部署和架構的示例;
第4圖是多錨點存取點(AP)/無線傳輸/接收單元(WTRU)架構的示例;
第5圖是多錨點AP/WTRU的協定堆疊的示例,該多錨點AP/WTRU具有用於所有實體層(PHY)的公共感測工具箱(toolbox);
第6圖是多錨點AP/WTRU的協定堆疊的示例,該多錨點AP/WTRU具有用於PHY的子集的公共感測工具箱;
第7圖是多錨點網路的MAC資料平面架構的示例;
第8圖是連接不同管理功能塊的多錨點AP介面的示例;
第9圖是連接功能塊的多錨點WTRU介面的示例;
第10圖是在AP的傳輸側處的示例功能方塊圖;
第11圖是用於感測控制器的示例呼叫流程;
第12圖是用於緩衝控制器的示例呼叫流程;
第13圖是“加權循環方案1”的示例;
第14圖是“加權循環方案2”的示例;
第15圖是兩個緩衝器的示例狀態轉換;
第16圖是格圖(trellis)緩衝器演進的示例;
第17圖是訊框控制器的示例呼叫流程;
第18圖是選擇性的頻帶功率節省(SBPS)的示例;
第19圖是SBPS中的功率節省多輪詢(PSMP)序列的示例;
第20圖是功率節省管理的示例呼叫流程;
第21圖是裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)註冊過程的示例;
第22圖是DDRSM通道分配過程的示例;
第23圖是本地資料庫中的表格的示例;
第24圖是PHY選擇器開關的示例呼叫流程;以及
第25圖是在多錨點WTRU處的緩衝控制器的示例呼叫流程。
第1A圖是示例通信系統的系統圖,在該通信系統中可以實施所公開的一個或多個實施方式;
第1B圖是可以在第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線傳輸/接收單元(WTRU)的系統圖;
第1C圖是可以在第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線電存取網和示例核心網路的系統圖;
第2圖是示例IEEE 802.11n媒體存取控制(MAC)資料平面架構;
第3圖是高層多錨點載波聚合系統部署和架構的示例;
第4圖是多錨點存取點(AP)/無線傳輸/接收單元(WTRU)架構的示例;
第5圖是多錨點AP/WTRU的協定堆疊的示例,該多錨點AP/WTRU具有用於所有實體層(PHY)的公共感測工具箱(toolbox);
第6圖是多錨點AP/WTRU的協定堆疊的示例,該多錨點AP/WTRU具有用於PHY的子集的公共感測工具箱;
第7圖是多錨點網路的MAC資料平面架構的示例;
第8圖是連接不同管理功能塊的多錨點AP介面的示例;
第9圖是連接功能塊的多錨點WTRU介面的示例;
第10圖是在AP的傳輸側處的示例功能方塊圖;
第11圖是用於感測控制器的示例呼叫流程;
第12圖是用於緩衝控制器的示例呼叫流程;
第13圖是“加權循環方案1”的示例;
第14圖是“加權循環方案2”的示例;
第15圖是兩個緩衝器的示例狀態轉換;
第16圖是格圖(trellis)緩衝器演進的示例;
第17圖是訊框控制器的示例呼叫流程;
第18圖是選擇性的頻帶功率節省(SBPS)的示例;
第19圖是SBPS中的功率節省多輪詢(PSMP)序列的示例;
第20圖是功率節省管理的示例呼叫流程;
第21圖是裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)註冊過程的示例;
第22圖是DDRSM通道分配過程的示例;
第23圖是本地資料庫中的表格的示例;
第24圖是PHY選擇器開關的示例呼叫流程;以及
第25圖是在多錨點WTRU處的緩衝控制器的示例呼叫流程。
第1A圖是可以在其中可實施一個或多個公開的實施方式的示例通信系統100的圖式。通信系統100可以是用於提供諸如語音、資料、視頻、訊息、廣播等內容給多個無線用戶的多存取系統。通信系統100能夠使得多個無線用戶經由共用系統資源(包括無線帶寬)來存取這些內容。例如,通信系統100可以使用一種或多種通道存取方法,例如分碼多重存取(CDMA)、分時多重存取(TDMA)、分頻多重存取(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、單載波FDMA(SC-FDMA)等。
如第1A圖所示,通信系統100可以包括無線傳輸/接收單元(WTRU)102a、102b、102c、102d、無線電存取網路(RAN)104、核心網路106、公共交換電話網(PSTN)108、網際網路110和其他網路112,但是應當理解,所公開的實施方式預期了任意數量的WTRU、基地台、網路和/或網路元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一個可以是被配置為在無線環境中工作和/或通信的任何類型的裝置。舉例來說,WTRU 102a、102b、102c、102d可被配置為傳送和/或接收無線信號,並且可包括用戶裝置(UE)、行動站、固定或移動用戶單元、傳呼機、蜂窩電話、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、膝上型電腦、網路電腦(netbook)、個人電腦、無線感測器、消費類電子產品等。
通信系統100還可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a、114b中的每一個可以是被配置為與WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者進行無線連接以便於存取例如核心網路106、網際網路110和/或網路112那樣的一個或多個通信網路的任何類型的裝置。作為例子,基地台114a、114b可以是基地台收發器(BTS)、節點B、e節點B、家用節點B、家用e節點B、站點控制器、存取點(AP)、無線路由器等等。雖然基地台114a、114b分別被描述為單個元件,但是可以理解基地台114a、114b可以包括任意數量的互連基地台和/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 104的一部分,該RAN 104還可以包括其他基地台和/或網路元件(未示出),例如基地台控制器(BSC)、無線電網路控制器(RNC)、中繼節點等。基地台114a和/或基地台114b可以被配置為在特定地理區域內傳送和/或接收無線信號,該特定地理區域被稱作胞元(未示出)。所述胞元還被分割成胞元扇區。例如,與基地台114a相關聯的胞元可以被分割成三個扇區。如此,在一個實施方式中,基地台114a可以包括三個收發器,即,針對胞元的每個扇區使用一個收發器。在另一實施方式中,基地台114a可以使用多輸入多輸出(MIMO)技術,因此,可以針對胞元的每個扇區使用多個收發器。
基地台114a、114b可以經由空中介面116與WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者通信,所述空中介面116可以是任何適當的無線通信鏈路(例如射頻(RF)、微波、紅外線(IR)、紫外線(UV)、可見光等等)。可以使用任何適當的無線電存取技術(RAT)來建立空中介面116。
更具體而言,如上所述,通信系統100可以是多存取系統且可以採用一種或多種通道存取方案,諸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如,RAN 104中的基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如通用移動電信系統(UMTS)陸地無線電存取(UTRA)之類的無線電技術,其中該無線電技術可以使用寬頻CDMA(WCDMA)來建立空中介面116。WCDMA可以包括諸如高速封包存取(HSPA)和/或演進型HSPA(HSPA+)之類的通信協定。HSPA可以包括高速下行鏈路封包存取(HSDPA)和/或高速上行鏈路封包存取(HSUPA)。
在另一實施方式中,基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如演進型UMTS陸地無線電存取(E-UTRA)之類的無線電技術,其中該無線電技術可以使用長期演進(LTE)和/或高級LTE(LTE-A)來建立空中介面116。
在其他實施方式中,基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如IEEE 802.16(即全球互通微波存取(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、臨時標準2000(IS-2000)、臨時標準95(IS-95)、臨時標準856(IS-856)、全球移動通信系統(GSM)、GSM演進的增強型資料速率(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)等無線電技術。
第1A圖中的基地台114b可以是諸如無線路由器、家用節點B、家用e節點B、或存取點,並且可以利用任何適當的RAT來促進諸如營業場所、家庭、車輛、校園等局部區域中的無線連接。在一個實施方式中,基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路(WLAN)。在另一實施方式中,基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.15之類的無線電技術以建立無線個人區域網路(WPAN)。在另一實施方式中,基地台114b和WTRU 102c、102d可以利用基於蜂窩的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)以建立微微胞元或毫微微胞元。如第1A圖所示,基地台114b可以具有到網際網路110的直接連接。因此,基地台114b可以不需要經由核心網路106存取網際網路110。
RAN 104可以與核心網路106通信,核心網路106可以是被配置為向WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者提供語音、資料、應用程式、和/或網際網路協定上的語音(VoIP)服務的任何類型的網路。例如,核心網路106可以提供呼叫控制、帳單服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際網路連接、視頻分發等,和/或執行諸如用戶認證之類的高級安全功能。雖然第1A圖中未示出,但應認識到RAN 104和/或核心網路106可以與採用跟RAN 104相同的RAT或不同的RAT的其他RAN進行直接或間接通信。例如,除連接到可以利用E-UTRA無線電技術的RAN 104之外,核心網路106還可以與採用GSM無線電技術的另一RAN(未示出)通信。
核心網路106還可以充當用於WTRU 102a、102b、102c、102d存取PSTN 108、網際網路110、和/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務(POTS)的電路交換電話網路。網際網路110可以包括使用公共通信協定的全球互連電腦網路和裝置系統,所述公共通信協定例如為傳輸控制協定(TCP)/網際網路協定(IP)網際網路協定族中的TCP、用戶資料報協定(UDP)和IP。網路112可以包括由其他服務提供商所擁有和/或操作的有線或無線通信網路。例如,網路112可以包括連接到可以採用與RAN 104相同的RAT或不同的RAT的一個或多個RAN的另一核心網路。
通信系統100中的某些或全部WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括多模式能力,即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用於經由不同的無線鏈路與不同的無線網路通信的多個收發器。例如,第1A圖所示的WTRU 102c可以被配置為與可以採用基於蜂窩的無線電技術的基地台114a通信,且與可以採用IEEE 802無線電技術的基地台114b通信。
第1B圖是示例WTRU 102的系統圖。如第1B圖所示,WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、傳輸/接收元件122、揚聲器/麥克風124、鍵盤126、顯示器/觸控板128、不可移除記憶體130、可移除記憶體132、電源134、全球定位系統(GPS)晶片組136、以及其他週邊設備138。應認識到在保持與實施方式一致的同時,WTRU 102可以包括前述元件的任何子組合。
處理器118可以是通用處理器、專用目的處理器、常規處理器、數位信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何其他類型的積體電路(IC)、狀態機等等。處理器118可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理、和/或使得WTRU 102能夠在無線環境中操作的任何其他功能。處理器118可以耦合到收發器120,收發器120可以耦合到傳輸/接收元件122。雖然第1B圖將處理器118和收發器120描述為單獨的元件,但應認識到處理器118和收發器120可以被一起集成在電子封裝或晶片中。
傳輸/接收元件122可以被配置為經由空中介面116向基地台(例如基地台114a)傳送信號或從基地台(例如基地台114a)接收信號。例如,在一個實施方式中,傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送和/或接收RF信號的天線。在另一實施方式中,傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送和/或接收例如IR、UV、或可見光信號的發射器/檢測器。在另一實施方式中,傳輸/接收元件122可以被配置為傳送和接收RF和光信號兩者。應認識到傳輸/接收元件122可以被配置為傳送和/或接收無線信號的任何組合。
另外,雖然傳輸/接收元件122在第1B圖中被描述為單個元件,但WTRU 102可以包括任何數目的傳輸/接收元件122。更具體而言,WTRU 102可以採用MIMO技術。因此,在一個實施方式中,WTRU 102可以包括用於經由空中介面116來傳送和接收無線信號的兩個或更多個傳輸/接收元件122(例如多個天線)。
收發器120可以被配置為調變將由傳輸/接收元件122傳送的信號並對由傳輸/接收元件122接收到的信號進行解調。如上所述,WTRU 102可以具有多模式能力。因此,例如,收發器120可以包括用於使得WTRU 102能夠經由諸如UTRA和IEEE 802.11之類的多種RAT通信的多個收發器。
WTRU 102的處理器118可以耦合到揚聲器/麥克風124、鍵盤126、和/或顯示器/觸控板128(例如液晶顯示器(LCD)顯示單元或有機發光二極體(OLED)顯示單元),並且可以從這些元件接收用戶輸入資料。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、鍵盤126、和/或顯示器/觸控板128輸出用戶資料。另外,處理器118可以存取來自任意類型的合適的記憶體(例如不可移除記憶體130和/或可移除記憶體132)的資訊,或者將資料儲存在該記憶體中。不可移除記憶體130可以包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟、或任何其他類型的記憶儲存裝置。可移除記憶體132可以包括用戶身份模組(SIM)卡、記憶棒、安全數位(SD)記憶卡等。在其他實施方式中,處理器118可以從實際上不位於WTRU 102上(諸如在伺服器或家用電腦(未示出)上)的記憶體存取資訊,並將資料儲存在該記憶體中。
處理器118可以從電源134接收電力,並且可以被配置為分配和/或控制到WTRU 102中的其他元件的電力。電源134可以是用於為WTRU 102供電的任何適當的裝置。例如,電源134可以包括一個或多個乾電池(例如鎳鎘(NiCd)、鎳鋅(NiZn)、鎳氫(NiMH)、鋰離子(Li)等等)、太陽能電池、燃料電池等等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136,GPS晶片組136可以被配置為提供關於WTRU 102的當前位置的位置資訊(例如,經度和緯度)。除來自GPS晶片組136的資訊之外或作為其替代,WTRU 102可以經由空中介面116從基地台(例如基地台114a、114b)接收位置資訊和/或基於從兩個或更多個附近的基地台接收到信號的定時來確定其位置。應認識到在保持與實施方式一致的同時,WTRU 102可以經由任何適當的位置確定方法來獲取位置資訊。
處理器118還可以耦合到其他週邊裝置138,週邊裝置138可以包括提供附加特徵、功能和/或有線或無線連接的一個或多個軟體和/或硬體模組。例如,週邊裝置138可以包括加速計、電子指南針、衛星收發器、數位相機(用於拍照或視頻)、通用串列匯流排(USB)埠、振動裝置、電視收發器、免持耳機、藍芽R模組、調頻(FM)無線電單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲機模組、網際網路瀏覽器等等。
第1C圖是根據一個實施方式的RAN 104和核心網路106的系統圖。RAN 104可以是採用IEEE 802.16無線電技術以經由空中介面116與WTRU 102a、102b、102c通信的存取服務網路(ASN)。如下面將要進一步討論的,WTRU 102a、102b、102c的不同功能實體、RAN 104、以及核心網路106之間的通信鏈路可以被定義為參考點。
如第1C圖所示,RAN 104可以包括基地台140a、140b、140c以及ASN閘道142,但是應當理解的是在與實施方式保持一致的同時,RAN 104可以包括任意數量的基地台和ASN閘道。基地台140a、140b、140c可以各自與RAN 104中的特定胞元(未示出)相關聯,並且可以各自包括一個或多個收發器,以經由空中介面116與WTRU 102a、102b、102c通信。在一個實施方式中,基地台140a、140b、140c可以實施MIMO技術。因此,舉例來說,基地台140a可以使用多個天線來傳送無線信號給WTRU 102a,並且接收來自該WTRU 102a的信號。基地台140a、140b、140c還可以提供移動性管理功能,例如交遞觸發、隧道建立、無線電資源管理、訊務分類、服務品質(QoS)策略實施等等。ASN閘道142可以用作訊務彙聚點,並且可以負責傳呼、用戶簡檔的緩存、到核心網路106的路由等等。
WTRU 102a、102b、102c與RAN 104之間的空中介面116可以被定義為實施IEEE 802.16規範的R1參考點。另外,WTRU 102a、102b、102c中的每個WTRU可以建立與核心網路106的邏輯介面(未示出)。WTRU 102a、102b、102c與核心網路106之間的邏輯介面可以被定義為R2參考點,該R2參考點可以用於認證、授權、IP主機配置管理、和/或移動性管理。
基地台140a、140b、140c中的每個基地台之間的通信鏈路可以被定義為R8參考點,該R8參考點可以包括用於促進WTRU切換和基地台之間的資料傳遞的協定。基地台140a、140b、140c與ASN閘道215之間的通信鏈路可以被定義為R6參考點。R6參考點可以包括用於基於與WTRU 102a、102b、102c中的每個WTRU相關聯的移動性事件來促進移動性管理的協定。
如第1C圖所示,RAN 104可以連接到核心網路106。RAN 104與核心網路106之間的通信鏈路可以被定義為R3參考點,該R3參考點包括用於促進例如資料傳遞和移動性管理能力的協定。核心網路106可以包括移動IP本地代理(MIP-HA)144、認證、授權、記賬(AAA)伺服器146、以及閘道148。雖然前述元件中的每個元件被描述為核心網路106的一部分,但是可以理解這些元件中的任意元件都可以由除核心網路運營商之外的實體擁有和/或運營。
MIP-HA可以負責IP位址管理,並使得WTRU 102a、102b、102c能夠在不同ASN和/或不同核心網路之間進行漫遊。MIP-HA 144可以為WTRU 102a、102b、102c提供針對封包交換網路(例如網際網路110)的存取,以促進WTRU 102a、102b、102c與IP使能裝置之間的通信。AAA伺服器146可以負責用戶認證和支援用戶服務。閘道148可以促進與其他網路的交互。例如,閘道148可以為WTRU 102a、102b、102c提供針對電路交換網路(例如PSTN 108)的存取,以促進WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通信裝置之間的通信。另外,閘道148可以為WTRU 102a、102b、102c提供針對網路112的存取,該網路112可以包括由其他服務提供商擁有和/或運營的其他有線或無線網路。
雖然在第1C圖中沒有示出,但是可以理解的是RAN 104可以連接到其他ASN,並且核心網路106可以連接到其他核心網路。RAN 104與其他ASN之間的通信鏈路可以被定義為R4參考點,該R4參考點可以包括用於協調RAN 104與其他RAN之間的WTRU 102a、102b、102c的移動性的協定。核心網路106與其他核心網路之間的通信鏈路可以被定義為R5參考,該R5參考可以包括用於促進本地核心網路與被存取核心網路之間的交互工作的協定。
其他網路112還可以連接到基於IEEE 802.11的無線區域網路(WLAN)160。WLAN 160可以包括存取路由器165。存取路由器可以包含閘道功能。存取路由器165可以與多個存取點(AP)170a、170b通信。可以經由有線乙太網(IEEE 802.3標準)、或任意類型的無線通信協定來進行存取路由器165與AP 170a、170b之間的通信。AP 170a經由空中介面來與WTRU 102d進行無線通信。
這裏描述了同時在多個頻帶上進行操作的多錨點系統,例如ISM頻帶、電視白空間(TVWS)高頻帶、TVWS低頻帶。在該系統中可以存在幾個錨定通道,每個錨定通道與操作頻帶相對應。操作頻帶中的錨點的數量可以是最大達到所述頻帶中的通道的數量的任意數量,並且包括所述頻帶中的通道的數量。例如,對於每個頻帶可以存在最多一個通道。此外,描述了用於支援多個頻帶的操作、並且定義系統所需要的新的功能塊和介面的系統架構。
模式II可攜式電視頻帶裝置(TVBD)是獨立裝置,該獨立裝置可以是蜂窩HeNB或WLAN AP。模式I可攜式TVBD指客戶裝置,例如膝上型電腦或蜂窩電話。可攜式TVBD的傳輸功率可以小於100 mW EIRP。可攜式TVBD不可以在低於21的TV通道上進行傳送、也不可以在與數位TV信號佔用的通道相同的通道上進行傳送。但是,可攜式TVBD可以在與TV服務使用的通道第一相鄰的通道上以減小的傳輸功率進行傳送。
固定TVBD和模式II可攜式TVBD兩者知道他們的地理位置,並且具有對TVWS資料庫的存取。基於他們的地理位置,固定TVBD或模式II可攜式TVBD可以從TVWS資料庫中取得空閒TVWS通道的列表。此外,固定TVBD可以用其裝置管理器接觸資訊來註冊到TVWS資料庫。除了提供TVWS通道使用資訊之外,TVWS資料庫還可以驗證TVBD裝置識別碼(ID)以看其是否真的是FCC證明的裝置。
可攜式TVBD不能在21之下的TV通道上進行傳送。此外,不能允許在TV通道37上進行傳輸。用於可攜式TVBD的操作通道包括TV通道21到36(即TVWS低頻帶(512 MHz到608 MHz))以及TV通道38到51(即TVWS高頻帶(614 MHz到698 MHz))。
第2圖是示例IEEE 802.11n MAC資料平面架構。在傳輸200(a)期間,MAC服務資料單元(MSDU)可以經歷以下至少一者:MSDU聚合(A-MSDU)205(a)、在功率節省模式期間的訊框傳遞延遲210、序列編號指派215、MSDU完整性和保護220、分段225、加密、完整性保護230、訊框格式化235、以及MAC協定資料單元(MPDU)聚合(A-MPDU)240。在接收期間200(b),接收到的資料訊框可以經歷以下至少一者:A-MPDU解聚合280、MPDU標頭和循環冗餘檢查(CRC)驗證275、移除重複(duplicate removal)270、MPDU解密和完整性265、對塊肯定應答(ACK)的重排序260、重組255、完整性檢查250、重放檢測245、以及A-MSDU解聚合205(b)。第2圖示出了單個存取類別的情況。總的來說,該流程可以應用於4種存取類別中的每種類別。
WiFi技術可以應用於TVWS通道上。在802.11a/b/g/n/ac中定義的WLAN通道可以在ISM頻帶上操作,每個通道具有20 MHz帶寬。另一方面,數位TV通道可以具有6 MHz帶寬。經由省略1 MHz側頻帶,TV通道僅具有ISM通道的四分之一(1/4)帶寬。根據802.11af,現有WiFi系統可以對其在TV通道上的直接操作倒計時。但是,可以將控制通道訊息擴展為與FCC規則相容。
可以同時存取多個(多達N個)非連續TVWS通道,並在這些通道上操作。這種能力可以由選擇的硬體(HW)限制。控制通道可以支援TVWS頻帶中的帶內載波聚合。可以使用主載波感測多存取(CSMA)方案來避免自干擾問題,其中該CSMA方案需要在多個TVWS通道上的傳輸持續與N個TVWS通道位於公共TVWS頻帶的時間幾乎相同的時間。一個TVWS通道上的傳輸可以顯著干擾同一WTRU的另一TVWS通道上的接收。較為寬鬆的需求是主通道上的傳輸最後結束。所有TVWS通道上的接近的空中持續時間可以導致對裝置的MAC層的修改,例如經由基於不同通道條件來控制訊框大小、以及經由最佳地指派訊框到不同的TVWS通道來進行修改。
在這裏描述了可同時在多個頻帶(例如ISM頻帶、TVWS高頻帶、以及TVWS低頻帶)上操作的無線系統。一個頻帶上的傳輸可以幾乎獨立於其他頻帶,這可以導致每個操作頻帶上的單一錨定通道。術語同時可表示同時發生,或在同時段內而不是在精確的同一時間完成操作。
在這裏描述了一種增強型無線系統,該增強型無線系統具有與多個頻帶上的多個獨立實體層(PHY)實體相關聯的單個MAC,例如多錨點載波聚合(MACA)系統。MACA系統不存在於當前無線系統中,例如IEEE 802.11n或IEEE 802.11ac,其中一個MAC僅與一個PHY實體連接。頻帶中的每個PHY實體可以與N個實體通道連接,例如N=1。
這裏描述了用於MACA系統的總體架構和新的資料平面架構。在這裏描述了具有新的或修改的功能塊的增強型MAC架構,其可以包括感測控制器、緩衝控制器、訊框控制器、通道監視器、裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)、功率節省管理、本地資料庫和PHY選擇器開關。在這裏分別描述了針對某些功能塊提議的一些演算法、以及提議的功能塊的功能、以及這些功能塊之間的介面和來自/到AP和WTRU中的其他塊的介面。
多錨點無線系統(例如多錨點WiFi)可以同時在多個頻帶上操作。這些頻帶中的通道可以具有不同的特徵,例如不同帶寬、不同主用戶列表等等。該系統可以彙聚來自多個頻帶的載波,並且可以支援不同類型的裝置。所述系統也可以在其他無線系統(例如LTE)中實施。在這裏描述了對多錨點網路的系統部署、多錨點系統的架構(其包括MAC層架構和資料平面架構)、多錨點系統所需的介面的說明、以及對功能塊的詳細說明。
雖然在多錨點網路的上下文中描述了以下實施方式,但是可以容易地將內容擴展到具有不同頻帶上的多個通道存取的其他網路,例如分組頻帶(grouped-band)網路。
第3圖是高級多錨點載波聚合系統部署和架構的示例。頻帶1 325的操作頻率可以比頻帶2/頻帶3 330的操作頻率大得多。頻帶2 330的操作頻率可以接近頻帶3 330的操作頻率。頻帶1 325通道的帶寬可以大於頻帶2/頻帶3 330通道的帶寬。
多錨點系統可以具有單個多錨點AP 335和幾個多錨點WTRU 305、310、315以及320。多錨點AP 335可以在其覆蓋區域內為多錨點WTRU 305、310、315以及320提供服務。多錨點AP 335也可以經由網際網路340連接到TVWS資料庫345。
多錨點AP可以管理局部區域中出現的所有無線通信,並且可以聚合多個頻帶(例如ISM頻帶通道和TVWS頻帶通道)的通道上的帶寬。多錨點AP可以例如經由無線廣域網路(WWAN)或有線鏈路與外部網路(例如,TVWS資料庫)交叉連接。多錨點AP可以是帶間裝置(即,其可以在多個頻帶(例如ISM頻帶和TVWS頻帶)上操作),該裝置配備了一個或多個感測工具箱和多個無線電板。每個無線電版可以在其操作頻帶內聚合多個載波。例如,TVWS頻帶中的無線電板可以聚合4個載波。在另一示例中,多個錨點可以為每個頻帶提供服務;當與特定頻帶相關聯的一個錨點出現故障時,與其他頻帶相關聯的其他錨點承擔控制。
多錨點AP可以用作模式II可攜式裝置,這是因為其可以存取TVWS資料庫並且能夠進行地理定位。此外,多錨點AP也可以在僅感測模式中操作,其可以允許MACA系統在比TVWS資料庫允許的通道子集更大的通道子集中操作。
多錨點系統可以具有多個多錨點WTRU。可以由多錨點AP為每個多錨點WTRU提供服務。多錨點WTRU可以是任意類型的裝置。例如,多錨點WTRU可以是可僅在TVWS頻帶上操作的帶間裝置、帶內裝置、或者可僅在ISM頻帶上操作的常規裝置。根據裝置類型,可以為多錨點WTRU配備多個無線電板,例如,3個無線電板、1個商用現成軟體(COTS)板以及2個寬頻無線電板。WTRU可以具有一個或多個感測工具箱,並且可以執行感測操作。
多錨點WTRU可以用作模式I可攜式裝置,這是因為其操作可以由作為模式II可攜式裝置的多錨點AP管理。
多錨點WTRU可以是帶內裝置(即,可以在單個頻帶上操作)或帶間裝置。帶內裝置可以具有不同的能力。例如,一些帶內裝置可以僅在單個通道上操作,而其他帶內裝置可以在頻帶內聚合若干個通道。類似地,帶間裝置可以具有不同的能力。
在這裏描述了MAC層架構(例如增強型IEEE 802.11 MAC)以及用於支援多錨點系統操作的MAC層功能。
第4圖是多錨點AP/WTRU架構的示例。可以在MAC層400中實施多個獨立的通道存取功能405、410和415以及一個公共PHY選擇器開關420。可以經由PHY選擇器開關420將N個通道存取功能425、430和435連接到PHY 455,並且每個通道存取功能可以對應於唯一的無線電頻帶440、445以及450。頻帶中的錨點的數量可以是任意數量,最大達到且包括所述頻帶中的通道的數量。例如,對於每個頻帶可以存在至多一個錨點。錨點可以是邏輯通道,並且可以位於PHY通道上。錨點可以定義系統資訊和頻帶的約定(engagement)規則,包括例如但不限於控制資訊、同步資訊等等。
一個裝置中的啟動的PHY實體的數量可以取決於裝置能力。例如,帶間裝置可以由一個MAC實體和三個活動的錨定載波組成,其可相當於5個活動的PHY實體(一個用作ISM通道、以及其他四個用作TVWS通道)。另一個帶間裝置可以由兩個錨定載波組成,例如ISM錨定載波和TVWS錨定載波,而僅一個活動的啟動PHY實體可以存在於TVWS錨定載波中。
CSMA方案可以應用於存取具有單個通道的頻帶,例如ISM頻帶。對於與多個通道連接的頻帶,例如TVWS高頻帶或TVWS低頻帶,聚合的通道的數量可以多達M,例如M=4,並且主CSMA方案可以應用於通道存取。有兩個主要因素可以影響在具有多個可用通道的頻帶中的主CSMA的啟動:1)裝置能力,例如,如果裝置僅在具有單個可用通道的頻帶上工作,則可以在該頻帶上禁用主CSMA功能;以及2)通道可用性,例如,如果某一頻帶中的通道經常不可用(由於嚴重擁塞或主用戶等等),則可以禁用與所述頻帶相對應的主CSMA功能。
第5圖是具有用於所有PHY的公共感測工具箱的多錨點AP/WTRU的協定堆疊的示例。為了改進MAC操作的效率,PHY選擇器開關530可以經由站管理實體(SME)550傳送PHY通道資訊/狀態給多錨點MAC 525。然後SME 550可以使用所述PHY通道資訊來相應地做出通道操作決定。該決定可以轉而影響實體通道選擇。
在多錨點AP 500中,IP層510中的IP 515(a)可以向MAC層525(a)傳送用戶IP封包/接收來自MAC層525(a)的用戶IP封包。MAC層525(a)可以包括PHY選擇器開關530(a)。感測工具箱540(a)可以位於資料連結層520與PHY層535之間。感測工具箱540(a)可以包括感測板545(a)。SME 550(a)也可以位於資料連結層520與PHY層535之間。
在多錨點WTRU 500中,IP層510中的IP 515(b)可以向MAC層525(b)傳送用戶IP封包/接收來自MAC層525(b)的用戶IP封包。MAC層525(b)可以包括PHY選擇器開關530(b)。感測工具箱540(b)可以位於資料連結層520與PHY層535之間。感測工具箱540(b)可以包括感測板545(b)。SME 550(b)也可以位於資料連結層520與PHY層535之間。
第6圖是具有用於PHY子集的公共感測工具箱的多錨點AP/WTRU的協定堆疊的示例。感測工具箱540可以根據需要將感測算法和PHY模組集成在所有頻帶或一些頻帶上。感測可以與PHY模組共用無線電。在這種情況下,MAC 525可以經由每個PHY與MAC之間的專用服務存取點(SAP)針對每個頻帶配置感測工具箱540。
在這裏描述了用於支援連接到多個PHY的單個MAC的資料平面架構。每個實體(PHY和MAC)可以提供服務至緊接地位於該實體之上的層中的實體,並且用戶資料可以作為服務資料單元(SDU)在層之間傳遞。MAC可以經由MAC SDU(MSDU)接收來自邏輯鏈路控制(LLC)層的資料。然後MAC可以處理MSDU,並且傳遞MSDU至MAC協定資料單元(MPDU)或聚合的MPDU(A-MPDU)。存在MAC中的PHY選擇器開關可以確定活動的PHY實體,並且傳遞MPDU(或A-MPDU)至所有活動的PHY實體。每個MPDU(或A-MPDU)的大小和傳送至每個PHY實體的MPDU(或A-MPDU)的數量可以取決於不同的因素,例如通道的能力和可用性、服務品質(QoS)需求等等。例如,如果在多錨點網路中使用固定的子載波數量,則更少的MPDU(或A-MPDU)可以被傳送至TVWS錨定載波,這是因為由於其倒計時特徵而需要更長的時間來在TVWS通道上傳送相同的有效載荷。每個活動的PHY可以在PHY SDU(PSDU)中接收來自公共MAC的資料。可以獨立操作所有這些PHY實體。因此,每個PHY實體可以取決於其連接的通道的不同因素(例如通道的可用性和能力),以處理PSDU並將PSDU傳送至PHY SDU(PPDU)。
第7圖是多錨點網路的MAC資料平面架構的示例。在傳輸期間,MSDU可以經歷以下過程中的一些或全部:MSDU聚合701、功率節省模式期間的訊框傳遞延遲702、序列編號指派703、MSDU完整性保護704、分段705、MPDU加密和完整性保護706、訊框格式化707、以及MPDU聚合708。可以按照存取類別(AC)/訊務流(TS)來對包含所有或部分MSDU的資料訊框進行排列。與MAC資料平面相比,可以將PHY選擇器開關710引入到多錨點網路的MAC 700中。PHY選擇器開關710可以是駐留在MAC 700底部的實體,該實體連接MAC 700與PHY 715,並且處理PHY資訊,以及將PHY資訊傳遞給MAC 700中的一些部分,以提高MAC效率。
PHY選擇器開關可以確定和啟用所有頻帶(例如ISM頻帶、TVWS低頻帶和TVWS高頻帶)中的活動的PHY實體。存在兩個主要因素可以影響連接的頻帶中的PHY實體的活動性:1)裝置的能力;以及2)通道的可用性。例如,如果裝置不支援某些頻帶或通道的操作(例如帶內裝置和常規裝置),則可以由PHY選擇器開關禁用駐留在所述頻帶或通道上的PHY實體。如果頻帶或通道經常不可用或嚴重擁塞,則PHY選擇器開關可以決定禁用與頻帶或通道相關聯的PHY實體。可替換地,PHY選擇器開關可以切換到相同頻帶中的另一個好的通道。
為了進一步改善MAC的效率和系統的通量,PHY選擇器開關可以向MAC的一些部分(例如MSDU聚合或MPDU聚合或分段)回饋通道資訊。因此,分段或聚合可以自適應即時通道狀態。例如,與活動的PHY實體連接的通道可以處於好的情況下(低干擾和高信號干擾噪聲比(SINR)),其可以導致在這些通道上使用的高PHY速率。然後PHY選擇器將該資訊回饋到MSDU聚合、MPDU聚合和分段。因此,可以發生更多的聚合或更少的分段,並且然後可以增大被傳遞到一個PPDU的A-MPDU的大小。
PHY選擇器可以使用即時的通道狀態資訊(例如資料速率、擁塞等等)以及每個訊框的QoS需求以調度傳遞給合適的PHY實體的MPDU(或A-MPDU)。這可以提供更加靈活的MPDU(或A-MPDU)傳輸,並且可以減少傳輸延遲。例如,可以將較大尺寸的MPDU(或A-MPDU)以高資料速率傳送給PHY實體,並且可以將較小尺寸的MPDU(或A-MPDU)以低資料速率傳送給PHY實體。如果通道擁塞,則可以將較少的MPDU或具有較少QoS需求的MPDU傳送給相應的PHY實體。如果通道上的訊務平滑,則可以將較多的MPDU或具有較高QoS需求的MPDU傳送給所述PHY實體。
第8圖是連接不同塊的多錨點介面的示例。第8圖示出了連接多錨點AP 800中的不同管理功能塊的介面,該多錨點AP 800具有SME 805、以及連接SME 805的塊的介面、MAC 810、PHY 815、MAC層管理實體(MLME)820、實體層管理實體(PLME)825、本地資料庫830以及TVWS資料庫835。
在IEEE 802.11n MAC/PHY和DSM階段I設計的現有SME的上部建立了三(3)個動態頻譜管理(DSM)特定的模組:裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRS)模組840、功率節省管理模組855、以及PHY選擇器開關870。
裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)模組840可以分配可用通道給網路並且管理用戶以進行通道操作。DDRSM 840的主要任務可以包括:1)在所述位置處為可用TVWS通道(或其他通道)查詢TVWS資料庫835(或其他外部資料庫);2)向TVWS資料庫835(或其他外部資料庫)驗證裝置的FCC ID;3)為進行必要的頻譜感測操作而與感測控制器模組842進行互動;4)確定要使用的通道並通告緩衝控制器模組845;5)針對暫態的通道條件而與通道監視器模組850進行互動;以及6)發起與TVWS通道(其他通道)操作相關的控制通道訊息。
功率節省管理模組855可以經由啟用/禁用不同功率模式來最佳化總的系統的功耗。其可以基於不同標準,例如通道條件、訊框QoS、AP功率狀態、緩衝器狀態等等。功率節省管理模組855可以傳送信號給MLME 820,以及在不同頻帶中啟用功率節省模式。
本地資料庫830可以儲存WTRU的能力和策略資訊;QoS相關的資訊;TVWS操作相關的資訊;以及每個操作頻帶中的操作資訊。
本地資料庫830可以負責(host):接收來自註冊的裝置的通道使用資訊/向註冊的裝置分發通道使用資訊;處理從註冊的裝置傳送的感測資訊;以及協調多個頻帶中的註冊的裝置的通道使用。
感測控制器模組842可以協調多個頻帶中的頻譜感測相關的操作。感測控制器模組可以支援:用於多個頻帶的靜默(silent)週期調度(例如具有不同帶寬的不同頻帶中的不同靜默週期性);針對不同頻帶的頻譜感測任務指派;處理和推斷從不同頻帶收集的頻譜感測結果;維持多個頻帶中的主和次級用戶列表;以及發起與多個頻帶中的頻譜感測相關的控制通道訊息。為了維持多個頻帶中的主和次級用戶列表,一些頻帶(例如ISM頻帶)可以不具有主用戶(即,每個用戶在該頻帶中具有相同的使用優先順序),而一些頻帶(例如TVWS頻帶)可以具有主用戶(即,主用戶在頻帶中具有高使用優先順序,且如果檢測到主用戶,則次級用戶可以退出頻帶)。所述訊息可以包括裝置相關的站啟用(DSE)測量報告請求和DSE測量報告回應。
有兩種方法來在多個頻帶上實施一個或多個感測工具箱860。根據第一種方法,多個頻帶上的公共感測工具箱可以接收來自感測控制器模組842的感測需求,並控制對多個頻帶的感測。根據第二種方法,與每個頻帶相關聯的單個感測工具箱可以接收與其關聯頻帶相關的感測需求、並相應地執行感測相關的任務。
緩衝控制器模組845可以為多個頻帶上的同步傳輸創建和維持多個傳輸緩衝器,每個傳輸緩衝器與給定AC的特定實體通道相關聯。緩衝控制器模組845可以實現系統負載平衡、通道資源的最佳利用以及魯棒QoS支援。緩衝控制器模組845的主要任務可以包括緩衝器創建、訊框插入、訊框移除、訊框重排序、緩衝器平衡和緩衝器移除等等。
訊框控制器模組865可以控制現有MAC層塊810(特別是A-MSDU聚合塊、分段塊以及A-MPDU聚合塊)的操作,從而待在公共頻帶內的實體通道上傳送的訊框輸出可以具有幾乎相同的空中(OTA)持續時間,以避免自干擾問題。
通道監視器模組850可以監視多個頻帶中的通道條件,並將該資訊傳送給緩衝控制器模組845、訊框控制器模組865、以及DDRSM模組840以進行其恰當的操作。
連接AP 800的SME 805中的功能塊的新介面可以包括S1-S17介面。
在S1介面中,感測控制器842可以使用該介面來向感測工具箱860指示多個頻帶中的靜默週期(週期性和非週期性)以及頻譜感測任務指派。因為每個操作頻帶可以具有其唯一的特徵(例如不同帶寬、主用戶和次級用戶的不同集合等等),因此靜默週期持續時間和週期性、以及探測任務可以根據頻帶而有所不同。AP 800的感測工具箱860可以經由該介面得知感測需求,同時網路中的WTRU可以經由來自AP 800的控制訊息(例如信標或DSE測量報告請求)來得知所述需求。感測控制器842也可以從感測工具箱860或網路中的其他WTRU獲得不同頻帶中的單個頻譜感測結果。注意在多個感測工具箱860(每個感測工具箱與一個頻帶相關聯)的情況下,S1介面指在感測控制器842與所有感測工具箱860之間連接的每個介面。
在S2介面中,感測控制器842可以使用該介面來向緩衝控制器通知關於調度的靜默週期,從而緩衝控制器可以相應地平衡緩衝器。
在S3介面中,DDRSM 840可以使用該介面來向感測控制器842傳送關於多個頻帶上的某些頻帶的條件的查詢,以及向感測控制器842更新通道狀態。感測控制器842可以使用該介面來報告頻譜感測結果。
在S4介面中,緩衝控制器845可以使用該介面來控制MAC層810處的緩衝器。
在S5介面中,DDRSM 840可以使用該介面來向緩衝控制器845通知不同頻帶中的操作通道,從而所述緩衝控制器845可以相應地管理用於這些通道的緩衝器。
在S6介面中,緩衝控制器845可以使用該介面來向訊框控制器865通知緩衝器的狀態,從而訊框控制器865可以相應地控制訊框大小。
在S7介面中,通道監視器850可以使用該介面來向DDRSM 840報告暫態通道條件。DDRSM 840可以使用該介面向通道監視器850回饋可用的通道資訊。
在S8介面中,DDRSM 840可以使用該介面來聯繫TVWS資料庫835,以驗證裝置FCC ID和查詢所述位置處的可用的TVWS通道。
在S9介面中,通道監視器850可以使用該介面來向緩衝控制器845報告暫態通道條件和不同PHY實體815的啟動狀態。緩衝控制器845也可以使用該介面來向通道監視器850更新緩衝器狀態。
在S10介面中,當在公共頻帶內的實體通道上傳送訊框時,訊框控制器865可以使用該介面來控制MAC層810中的某些功能塊,以輸出類似的空中(OTA)持續時間的訊框。
在S11介面中,通道監視器850可以使用該介面來向訊框控制器865報告暫態通道條件。
在S12介面中,通道監視器850可以使用該介面來從PHY選擇器開關870獲得暫態通道條件。如果PHY選擇器870禁用/啟用PHY實體815,則PHY選擇器870也可以使用該介面來向通道監視器850傳送PHY實體815的啟動狀態。通道監視器850也可以使用該介面將緩衝器狀態和通道可用性資訊轉發給PHY選擇器開關870。
在S13介面中,DDRSM 840可以使用該介面來向MLME 820傳送操作通道資訊和相關的功率資訊。
在S14介面中,功率節省管理模組855可以向MLME 820中的通道功率節省管理功能傳送功率相關的資訊。
在S15介面中,功率節省管理模組855可以使用該介面來從通道監視器850獲得暫態通道條件和PHY實體815的啟動狀態。
S16介面可以用於緩衝控制器845與功率節省管理模組855之間的通信。緩衝控制器845可以使用該介面來向功率節省管理模組855更新有關緩衝器狀態。功率節省管理模組855也可以向緩衝控制器845傳送功率節省模式資訊。
在S17介面中,DDRSM 840可以針對不同資訊來使用該介面與本地資料庫830通信,所述不同資訊例如QoS資訊、不同頻帶的通道狀態、WTRU能力以及策略資訊等等。
第9圖為連接功能塊的多錨點STA介面的示例。第9圖示出了連接具有SME 905的多錨點WTRU 900的功能塊的示例介面。可駐留在SME 905中的功能塊包括緩衝控制器910、訊框控制器915以及通道監視器920。多錨點WTRU 900中存在的介面可以包括I1-I6介面。
可以由緩衝控制器910使用I1介面來獲得從MAC層925傳送的不同類型的資訊。所述資訊可以包括不同頻帶中的調度的靜默週期、不同頻帶中的TVWS操作通道和功率節省模式週期。緩衝控制器910也可以使用I1介面來控制MAC層925處的緩衝器。
I2介面等效於AP處的S6介面。緩衝控制器845可以使用該介面來向訊框控制器865通知緩衝器的狀態,從而訊框控制器865可以相應地控制訊框大小。
I3介面可以等效於AP處的S11介面。緩存監視器850可以使用該介面來向訊框控制器865報告暫態通道條件。
I4介面等效於AP處的S12介面。通道監視器850可以使用該介面來從PHY選擇器開關870獲得暫態通道條件。如果PHY選擇器870禁用/啟用PHY實體815,則PHY選擇器870也可以使用該介面來向通道監視器850傳送PHY實體815的啟動狀態。通道監視器850也可以使用該介面來向PHY選擇器開關870轉發緩衝器狀態和通道可用性資訊。
I5介面等效於AP處的S9介面。通道監視器850可以使用該介面來向緩衝控制器845報告暫態通道條件和不同PHY實體815的啟動狀態。緩衝控制器845也可以使用該介面來向通道監視器850更新緩衝器狀態。
I6介面等效於AP處的S10介面。當在公共頻帶內的實體通道上傳送訊框時,訊框控制器865可以使用該介面來控制MAC層810中的某些功能塊,以輸出類似的空中(OTA)持續時間的訊框。
第9圖中示出的感測工具箱930可以指所有頻帶上的公共感測工具箱、或者多個感測工具箱的組合的概括(profile)(其中,每個感測工具箱與一個頻帶相關聯)。
在這裏描述了不同塊的功能和與這些塊相關聯的呼叫流程。分別針對多錨點AP和多錨點WTRU進行了描述。
第10圖示出了在AP的傳輸側的示例功能框圖。除了MAC層的正常資料路徑之外,AP還有七(7)個功能塊:感測控制器1001、緩衝控制器1005、訊框控制器1010、通道監視器1015、功率節省管理1020、裝置相關的路由和頻譜管理器1025以及PHY選擇器開關1030。
下面描述用於多錨點系統中的帶間載波聚合的這些塊的新特徵。
感測控制器1001可以接收來自DDRSM的通道查詢,該DDRSM希望經由頻譜感測來獲得關於多個頻帶(例如TVWS高頻帶和低頻帶)的通道可用性資訊。然後感測控制器1001可以為不同頻帶上的頻譜感測操作調度(不同的)靜默週期。靜默週期可以為週期性的或非週期性的,並且可以取決於多個因素,例如通道帶寬、訊務狀態等等。對不同頻帶的頻譜感測可以是獨立的。感測控制器1001可以向緩衝控制器1005通知每個頻帶上的靜默週期。感測控制器1001也可以經由信標來向WTRU傳送該通知。也可以由感測控制器預定每個頻帶上的靜默週期。
感測控制器1001也可以確定哪些WTRU或AP可以對哪個頻帶執行頻譜感測。可以基於WTRU和/或AP的感測能力來做出該決定。為了這個目的,感測控制器1001可以從DDRSM 1025取得該資訊。
如果由AP自身執行頻譜感測,則感測控制器1001可以向感測工具箱通知有關頻譜感測的細節。這可以包括用於執行頻譜感測的通道和頻帶、主用戶和次級用戶列表、針對每個PHY的靜默週期調度等等。然後AP可以等待來自一個或多個感測工具箱的頻譜感測結果。如果WTRU參與頻譜感測,則感測控制器1001可以發起用於所述WTRU的DSE測量報告請求訊息。DSE測量報告請求訊息中的內容可以類似於在AP側的感測控制器1001與感測工具箱之間的感測請求訊息。然後AP可以等待經由DSE測量報告響應訊息來自WTRU的多個頻帶的頻譜感測結果。
感測控制器1001可以處理來自不同WTRU或AP的頻譜感測結果。最後,感測控制器1001可以向DDRSM 1025傳送具有合併的感測結果的頻譜回應。
第11圖是用於感測控制器的示例呼叫流程。如第11圖所示,DDRSM 1120可以向感測控制器1110傳送頻譜查詢1125。感測控制器1110可以確定多個頻帶上的靜默週期1130。感測控制器1110可以在不同頻帶上向緩衝控制器1115傳送靜默週期的資訊1135。感測控制器1110也可以經由信標向WTRU 1101傳送靜默週期資訊1140。感測控制器1110和DDRSM 1120可以傳送WTRU的感測能力1145。感測控制器1110可以確定每個頻帶上的頻譜感測參與者1150。感測控制器1110可以向感測工具箱1105傳送感測請求1155。感測控制器1110也可以向WTRU 1101傳送DSE測量報告請求1160。感測工具箱1105可以向感測控制器1110傳送感測回應1165。WTRU 1101可以向感測控制器1110傳送DSE測量報告回應1170。感測控制器1110可以收集和處理多個頻帶的感測結果1175。感測控制器1110可以向DDRSM 1120傳送頻譜回應1180。
緩衝控制器1115可以管理用於每個存取類別下的每個實體通道的傳輸緩衝器。這涉及緩衝器創建、緩衝器移除、訊框指派(到緩衝器)、以及訊框重排序。訊框重排序可以由緩衝器不平衡、QoS需求、以及通道不可用性觸發。
由於多錨點系統必須支援不同類型的裝置(例如帶內或帶間裝置),帶間載波聚合基於裝置的能力。特別地,不可能指派訊框(其目的地是帶內裝置)給與不同頻帶內的通道相對應的緩衝器。
第12圖是用於緩衝控制器的示例呼叫流程。緩衝控制器1204可以接收來自DDRSM 1206的操作通道資訊1207。緩衝控制器1204也可以接收來自通道監視器1205的通道狀態資訊和PHY實體的啟動狀態1208。然後緩衝控制器1204可以相應地創建邏輯緩衝器1209。一旦緩衝控制器1204接收到訊框(例如A-MPDU),則緩衝控制器1204可以檢查該訊框的目的地。然後,緩衝控制器1204可以檢查DDRSM 1206以查看裝置能力1210。基於裝置能力和緩衝器狀態,緩衝控制器1204將這些訊框指派給合適的邏輯緩衝器1211。一旦競爭成功,緩衝控制器1204就調度訊框傳輸和訊框重排序過程1211。緩衝控制器1204可以向訊框控制器1203通知緩衝器狀態1212,其用於緩衝器平衡、以及因此用於負載平衡。緩衝控制器1204也可以向功率節省管理1202通知緩衝器狀態1213。功率節省管理1202可以確定進入功率節省模式1214。然後功率管理實體1202可以向緩衝控制器1204通知功率節省模式1215。感測控制器1201可以在不同頻帶上向緩衝控制器1204傳送靜默週期資訊1216。緩衝控制器1204可以執行訊框重排序1217。DDRSM 1206可以向緩衝控制器1204傳送操作通道資訊1218。通道監視器1205可以向緩衝控制器1204傳送通道狀態資訊1219。緩衝控制器1204可以向通道監視器1205傳送緩衝器狀態1220。然後緩衝控制器1204可以執行緩衝器重組1221。
第13圖和第14圖示出了加權循環訊框分配演算法,該加權循環訊框分配演算法可以向合適的邏輯緩衝器指派訊框,這被稱為“加權循環方案”。在操作通道i上、在時槽t處的加權因子可以稱為 。可以針對不同目的來靈活地定義加權因子。例如,加權因子可以與可在時槽t處分配的每個通道的可用帶寬成比例。在所述系統在DCF模式下工作的情況下,所有WTRU(包括AP)可以在無QoS支援的情況下根據CSMA/CA方案來競爭通道。可以不需要分化的服務支援。
第13圖是“加權循環方案1”的示例。“加權循環方案1”是訊框分配演算法。在圖13中,可以將TX_crediti設定為1301至0,i, = 1...n。對於每個未滿(non-full)緩衝器Qi,如果TX_crediti是TX_credit集合的最大值,則將訊框路由到緩衝器Qi以計畫在通道i上進行發送,並且將TX_crediti減小 1305。否則,將TX_crediti增大一(1)1310。如果存在新加入的接收機j,則TX_creditj=TX_credit集合的平均值1315。
在系統工作在EDCA模式下的情況下,針對不同存取類別部署並行虛擬CSMA/CA過程。AP也可以在被稱為傳送時機(TXOP)的時段內提供對通道的無競爭存取。
第14圖是“加權循環方案2”的示例。“加權循環方案2”是訊框分配演算法。在第14圖中,TX_crediti可以被設定為1401至0,i, = 1...n。對於每個未滿緩衝器Qi,k,如果TX_crediti是TX_credit集合的最大值,則估計該訊框的TXOPi,k,將所述訊框路由到緩衝器Qi,k以計畫在TXOPi,k期間在通道i上進行發送,並且將TX_crediti減小( * TXOPi,k)1405。否則,將TX_crediti增大一(1)1410。如果存在新加入的接收機j,則TX_creditj=TX_credit集合的平均值1415。
為最佳化功率消耗,緩衝控制器可以週期性地或非週期性地向功率節省管理更新緩衝器狀態,以協助功率節省管理確定不同頻帶上的功率節省週期。一旦在任意頻帶中確定了功率節省週期,功率節省管理就可以將該資訊傳送給緩衝控制器,並且緩衝控制器可以相應地改變訊框的順序。緩衝控制器也可以接收來自感測控制器的靜默週期資訊。在更新靜默週期資訊之後,緩衝控制器可以對訊框進行重排序。如果存在關於操作通道和通道條件的改變,則緩衝控制器可以重組其緩衝器。
在將緩衝器穩定性、通量最大化等等考慮在內的情況下,可以從動態編程的角度來控制緩衝器。因此,緩衝器的數量、每個緩衝器的大小以及通信鏈路的品質可以起重要的作用。緩衝器控制可以被模式化為多級(multistage)問題,其中在每訊框傳輸時,AP會面對決定其動作的問題。例如,AP可以決定轉發訊框給特定的緩衝器以避免其他緩衝器上的溢出,並且甚至可以決定丟棄一些訊框以避免傳輸失敗。
第15圖是緩衝器1和緩衝器2的狀態轉換圖的示例,其中每個狀態由兩個隨機變數表示,所述兩個隨機變數將緩衝器1和緩衝器2中的當前訊框的數量考慮在內。第15圖示出了使用基於倒推技術的演算法的兩個緩衝器的狀態轉換,該倒推技術可以在“到不同緩衝器的訊框分配”級(stage)中操作。倒推技術可以經由找到每個級處的最佳動作來使用反向推理解決多級問題。
例如,單個AP可嘗試在M N傳送時機(TXOP)向各個WTRU傳送N個資料訊框。存在可用於AP處的傳輸的X個通道。為通道 到達的訊框被緩存在相應的緩衝器x中,以用於在下一可用時槽中進行傳輸。每個緩衝器可以具有K個訊框的大小。如果訊框在其專用緩衝器充滿時到達,則可以丟棄該訊框。對於每個緩衝器,可以定義隨機變數bx,該隨機變數bx將緩衝器中的訊框的當前數量考慮在內。為了簡化分析,將緩衝器的數量視為二,並且每個緩衝器的最大尺寸視為1個訊框。
如第15圖所示,每個狀態由兩個隨機變數(b1,b2)表示,所述兩個隨機變數分別將緩衝器1和緩衝器2中的訊框的當前數量考慮在內,其中d是工作週期或訊框生成概率,t是將訊框引導到緩衝器1的概率,1-t是將訊框引導到緩衝器2的概率,q是通道1上中斷(outage)的概率,而p是通道2上中斷的概率。第15圖的狀態圖可以解釋如下。例如,自轉換(1,1)→(1,1) 1501可以對應於以下情況:未成功傳輸兩種訊框;未成功傳輸第一緩衝器中的訊框,而成功傳輸第二緩衝器中的訊框,並且新的訊框到達第二緩衝器,或者成功傳輸第一訊框,並且新的訊框到達第一緩衝器,而未成功傳輸第二緩衝器中的訊框。這些情況中的每種情況具有不同結果。例如,第一種情況導致無訊框傳輸,而第二種情況和第三種情況導致1個訊框傳輸。這可以意味著如下所述的對可達到的通量的計算。可以按照類似的方式來解釋所有其他轉換。
隨機變數b1和b2分別表示緩衝器1和緩衝器2的情況。每個隨機變數可以反映相應緩衝器中的訊框的數量:“0”意味著無訊框(緩衝器為空),以及1意味著一個訊框(緩衝器為滿)。特別地,狀態(1,0)1500指示第一緩衝器具有一個訊框,並且第二緩衝器不具有訊框。狀態(0,1)1502指示第一緩衝器不具有訊框,並且第二緩衝器具有一個訊框。狀態(1,1)1501指示兩個緩衝器各具有一個訊框。最後,狀態(0,0)1503指示兩個緩衝器都不具有訊框。
第16圖是圖格緩衝器演進的示例。使用第15圖的狀態圖,可以得到第16圖的圖格來研究每個緩衝器隨著時間的演進。在第16圖的示例中,緩衝器的圖格演進可以指示針對K=6的所有可能的動作。粗線可以表示相等的非零轉換概率的最佳動作。在這種情況下,該最佳動作可以是具有最大數量的1→0轉換的一個動作。
起始狀態(0,0)1600表示兩個緩衝器都為空並且準備儲存訊框的狀態。然後起始狀態可以隨時間演進,並且可以根據相應的轉換概率來改變四種可能的狀態中的任意可能的狀態。例如,如果生成一個訊框並將其儲存在緩衝器1中、而在緩衝器2中沒有儲存訊框,則所述起始狀態(0,0)1600可以演進到狀態(1,0)1605。如果成功傳送了緩衝器1中的訊框,並且生成新的訊框且將該新的訊框儲存在緩衝器2中,則所述狀態(1,0)1605可以演進到狀態(0,1)1610。最後,最終狀態(0,0)1615可以表示兩個緩衝器被清除並且沒有更多的封包被生成的期望的狀態。
每個1→0轉換可以對應於成功的訊框傳輸和緩衝器清除。可以將Pk定義為k級處的轉換概率,並將定義為指示符函數,其中,如果清除了緩衝器x,則等於1,否則,等於0。最佳策略使得以下等式最大:
等式(1)
因此,在假定鏈路中斷概率的情況下,AP可以使用上述方法來確定一些因子,例如訊框生成概率和緩衝器指派概率,以便最大化總的可達到的通量和緩衝器穩定性。
訊框控制器的主要任務是控制A-MSDU聚合、分段、以及A-MPDU聚合塊,從而將每個A-MPDU訊框設計為在特定實體通道上進行傳送,並且每個實體通道上的A-MPDU傳輸持續時間幾乎相同。類似於緩衝控制器情況,可以修改訊框控制器以合併對不同類型的裝置的支援。
第17圖是訊框控制器的示例呼叫流程。訊框控制器1705可以接收來自通道監視器1715的操作通道狀態資訊1720。然後訊框控制器1705可以基於實體通道的調變編碼方案(MCS)值來預先規定每個操作頻帶的空中持續時間1725。當存在要傳送的訊框時,訊框控制器1705可以首先檢查該訊框的目的地。訊框控制器1705可以從DDRSM 1710得知目的地WTRU 1735的裝置類型,並且隨後可以經由實體通道傳送該訊框。此外,訊框控制器1705可以接收來自緩衝控制器1701的與所述實體通道相關聯的緩衝器的狀態1730。然後訊框控制器1705可以控制A-MSDU、分段、以及A-MPDU塊以生成所需長度的A-MPDU訊框1740。
通道監視器1715可以從PHY選擇器開關獲得一些通道條件資訊和PHY實體的啟動狀態,並且將該資訊傳送給訊框控制器1705、緩衝控制器1701、以及DDRSM 1710。通道條件資訊可以包括接收信號強度指示符(RSSI)、使用的MCS集合、訊框丟失率、以及資料速率。這些度量可以與實體通道無關且與用戶無關。
功率節省管理是出於節省功率的目的而在SME中新引入的功能。其負責的功能是:將來自DDRSM的相關的功率資訊和策略轉發給MLME;以及基於不同標準(例如通道條件、訊務狀態、緩衝器狀態等等)來在特定頻帶或通道上啟用或禁用功率節省模式。後一種功能可以被稱為選擇性頻帶功率節省(SBPS)。功率節省模式可以意味著在所指示的週期期間的低活動性位準,例如,WTRU和AP可以不主動傳送或接收訊框。SBPS可以提供在多個頻帶上操作的網路中的有效通道利用和功率節省能力。
第18圖是在每個頻帶中具有指示的功率節省週期的SBPS的示例。功率節省管理可以基於通道/訊務條件和/或緩衝器狀態,以確定應當在哪個通道上和什麼時間啟用功率節省週期。例如,頻帶1 1801中的通道可能在某個時段期間受到高度干擾。然後,AP的PHY選擇器可以傳出訊框以指示頻帶1 1801中的功率節省週期1815。在第二示例中,AP的PHY選擇器可以傳出訊框以指示頻帶2 1805中的功率節省週期1820。在第三示例中,AP的PHY選擇器可以傳出訊框以指示頻帶3 1810中的功率節省週期1825。IEEE 802.11n中定義的功率節省多輪詢(PSMP)可以與SBPS合併,以進一步減少功耗。
第19圖是SBPS中的功率節省多輪詢(PSMP)序列的示例。在這一示例中,AP可以傳送增強型PSMP(ePSMP)訊框1910,該ePSMP訊框包含針對不同頻帶中的隨後的下行鏈路和上行鏈路傳輸的調度。在接收到PSMP訊框1910之後,WTRU可以在其指示的頻帶上,在包含廣播訊框(如果有的話)的PSMP下行鏈路傳輸時間(PSMP-DTT)1915內、在其分配的PSMP-DTT 1920/1925期間、以及在其PSMP上行鏈路傳輸時間(PSMP-UTT)1930/1935期間喚醒。在下行鏈路階段1905期間,PPDU可以作為連續的突發被傳送,該連續的突發具有由短訊框間間隔(SIFS)或減小的訊框間間隔(RIFS)分離的單獨的PPDU。具有一個或多個要傳送的訊框的WTRU可以在其PSMP-UTT 1930/1935的起始處開始傳送,而無需執行CCA,並忽略任何NAV設置。WTRU可以在分配的PSMP-UTT 1930/1935內完成其傳輸。
在該示例中可以提議交叉頻帶調度,其中AP將頻帶2/3 1902的調度資訊包括在ePSMP訊框中,該ePSMP訊框在頻帶1 1901中被傳送,反之亦然。SME中的功率節省管理可以基於MPDU的大小和通道條件,以執行交叉頻帶調度,從而最小化功耗以及增加系統通量。
第20圖是功率節省管理的示例呼叫流程。為了確定功率節省模式週期和頻帶,功率節省管理2010可以週期性地或非週期性地接收來自通道監視器2015的PHY資訊2020,例如通道狀態和PHY實體的啟動狀態。功率節省管理2010也可以週期性地或非週期性地接收來自緩衝控制器2005的緩衝器狀態2025。如有需要,則功率節省管理2010也可以請求感測控制器進行感測結果更新。然後功率節省管理2010可以使用感測結果和通道/緩衝器狀態以確定是否應當啟用SBPS 2030。如果確定啟用SBPC,則功率節省管理2010可以向MLME 2001傳送對傳送ePSMP訊框的通知。功率節省管理2010可以向緩衝控制器2050通知相對應的緩存管理2040。
第21圖是裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)註冊過程的示例。DDRSM 2105的主要任務是基於WTRU的能力、通道可用性以及通道條件來為WTRU分配操作通道。這可以包括兩個過程:註冊過程和通道分配過程。在AP開機2115之後,其可以首先向TVWS資料庫2110驗證其裝置FCC ID 2120。在驗證時,DDRSM 2105可以從TVWS資料庫2110獲得特定位置處的可用通道列表2125。然後DDRSM 2105可以修改關於可用TVWS通道資訊的信標、關聯回應、以及探測回應訊息中的合適欄位2130。當帶間或帶內WTRU傳送關聯請求訊息時2135,DDRSM 2105可以向TVWS資料庫2110驗證該WTRU的裝置FCC ID 2140。在驗證時,DDRSM 2105可以節省本地資料庫2101中的WTRU的資訊2145。
第22圖是DDRSM通道分配過程的示例。經由使用從TVWS資料庫2220接收到的可用通道資訊2225,DDRSM 2210希望獲知那些可用通道的暫態條件。為了這個目的,DDRSM 2210可以向感測控制器2205傳送針對某些感興趣的通道的頻譜查詢2230。基於頻譜回應2235以及WTRU的能力資訊,DDRSM 2210可以做出關於操作通道的決定2240。然後DDRSM 2210可以將該決定傳送2245給通道監視器2215和緩衝控制器2201,以在之後進行某些緩存操作。DDRSM 2210可以監視通道操作2250。DDRSM 2210也可以偶爾接收來自通道監視器2215的通道狀態資訊2255。如果通道不處於良好的情況下,則DDRSM 2210可以改變操作通道2260,並且可以隨後通知2265緩衝控制器2201和通道監視器2215。
除了註冊和通道分配過程之外,DDRSM還可以參與正常維持操作通道。這可以涉及信標、關聯回應以及探測回應訊息中的某些欄位(例如白空間圖(map))的更新。此外,所述DDRSM可以發起若干個訊息至不同WTRU,例如通道控制請求、通道功率節省管理、接觸驗證信號、通道狀態查詢等等。這些訊息可以控制特定WTRU的操作。
第23圖是本地資料庫中的表格的示例。DDRSM也可以有助於範圍擴展使用情況。假設帶間WTRU(WTRU 3)2325經由頻帶1 2305和頻帶2 2310與AP建立鏈路。當WTRU 2325遠離AP時,頻帶2通道2310的品質可以快速降級。這可以受到來自通道監視塊的訊息的影響。DDRSM可以相應地更新其本地資料庫。第23圖示出了WTRU 3 2325的頻帶2通道條件2310是差的2330。當存取本地資料庫時,緩衝控制器獲知該情況。所述緩衝控制器將用於WTRU 3 2325的訊框分配給與頻帶1通道2305相關聯的緩衝器。
第24圖是PHY選擇器開關的示例呼叫流程。通道監視器2405可以分別接收來自DDRSM 2415和緩衝控制器2410的操作通道資訊2420和緩衝器狀態資訊2425。然後通道監視器2405可以將該資訊2430轉發給PHY選擇器開關2401。PHY選擇器開關2401可以使用該資訊來禁用或啟用相應的PHY實體2435。在此之後,PHY選擇器開關2401可以向通道監視器2405傳送包括PHY實體的啟動狀態和PHY通道條件2440的PHY資訊。
多錨點WTRU中的大多數功能塊共用與多錨點AP中的功能塊相同的功能和過程。但是,多錨點WTRU不能連接到TVWS資料庫,並且不能具有管理功能。緩衝控制器可以執行與多錨點AP中對應的緩衝控制器稍微不同的功能和過程。
第25圖是多錨點WTRU處的緩衝控制器的示例呼叫流程。多錨點WTRU處的緩衝控制器2505可以從MAC 2515獲取所有次級通道操作相關的資訊2520,該資訊可以被包括在從多錨點AP傳送的管理/控制訊框中。所述資訊可以包括:調度的靜默週期;TVWS操作通道;以及不同頻帶中的功率節省模式週期。通道監視器2510可以將通道狀態資訊和PHY實體的啟動狀態2525轉發給緩衝控制器2505。經由使用從MAC 2515和通道監視器2510接收到的所有資訊,緩衝控制器2505可以創建相應的邏輯緩衝器2530。緩衝控制器2505可以使用與多錨點AP的緩衝控制器使用的機制類似的機制,以指派不同大小的訊框給合適的邏輯緩衝器、調度訊框傳輸以及執行訊框重排序過程2535。緩衝控制器2505也可以向訊框控制器2501通知緩衝器狀態2540,以實現負載平衡的目的。為了執行合適的感測,緩衝控制器2505可以使用靜默週期資訊來對不同緩衝器中的訊框進行重排序。在靜默週期期間,在可受影響的一個或多個通道上不允許傳輸或接收。在所述感測週期中,感測工具箱僅可以是使用接收的活動部分。緩衝控制器可以知道靜默週期定時,以對自身進行配置。如果在操作通道和通道條件上存在任意改變,則緩衝控制器可以相應地重組其緩衝器。
實施例
1、一種多錨點存取點(AP),該多錨點AP包括:
具有多個錨點的媒體存取控制(MAC)實體,其中多個錨點攜帶用於相關聯的頻帶的系統資訊。
2、根據實施例1所述的方法,該方法還包括:
實體(PHY)層選擇器開關。
3、根據實施例1-2中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
多個PHY層,所述多個PHY層中的每個PHY層與不同的無線電存取技術相關聯。
4、根據實施例1-3中任一實施例所述的方法,其中所述PHY層選擇器開關將所述多個錨點引導到所述多個PHY層中的一個PHY層。
5、根據實施例1-4中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)。
6、根據實施例1-5中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
功率節省管理實體。
7、根據實施例1-6中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM接收來自電視白空間(TVWS)資料庫的可用通道資訊。
8、根據實施例1-7中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM向感測控制器傳送頻譜查詢,以確定所述可用通道的條件。
9、根據實施例1-8中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM接收來自感測控制器的頻譜回應,該頻譜回應包括所述可用通道的條件。
10、根據實施例1-9中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM基於所述可用通道的條件來分配將要使用的通道。
11、根據實施例1-10中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM向緩衝控制器傳送關於將要使用的通道的資訊。
12、根據實施例1-11中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM監視將要使用的通道,並且在將要使用的通道並非處於良好條件的情況下,改變所述通道。
13、根據實施例1-12中任一實施例所述的方法,其中所述PHY選擇器開關接收來自裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)的分配資訊。
14、根據實施例1-13中任一實施例所述的方法,其中所述PHY選擇器開關接收來自緩衝控制器的緩衝器資訊。
15、根據實施例1-14中任一實施例所述的方法,其中所述PHY選擇器開關基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來啟用PHY實體。
16、根據實施例1-15中任一實施例所述的方法,其中所述PHY選擇器開關向通道監視器傳送與所啟用的PHY相關的資訊。
17、根據實施例1-16中任一實施例所述的方法,其中所述資訊包括所述PHY的啟動狀態和PHY通道條件。
18、根據實施例1-17中任一實施例所述的方法,其中功率節省管理實體接收來自通道監視器的通道狀態資訊和PHY實體的啟動狀態。
19、根據實施例1-18中任一實施例所述的方法,其中所述功率節省實體確定選擇性的頻帶功率節省(SBPS)模式。
20、一種用於在裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)中進行通道分配的方法,該方法包括:
接收來自電視白空間(TVWS)資料庫的可用通道資訊。
21、根據實施例20所述的方法,該方法還包括:
向感測控制器傳送頻譜查詢,以確定所述可用通道的條件。
22、根據實施例20-21中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
接收來自所述感測控制器的頻譜回應,該頻譜回應包括所述可用通道的條件。
23、根據實施例20-22中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
基於所述可用通道的條件來分配將要使用的通道。
24、根據實施例20-23中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
向緩衝控制器傳送關於將要使用的通道的資訊。
25、根據實施例20-24中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
監視所述將要使用的通道。
26、根據實施例20-25中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
在所述將要使用的通道並非處於良好條件的情況下,改變所述將要使用的通道。
27、一種用於在實體(PHY)選擇器開關中進行通道分配的方法,該方法包括:
接收來自裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)的通道分配資訊。
28、根據實施例27所述的方法,該方法還包括:
接收來自緩衝控制器的緩衝器資訊。
29、根據實施例27-28中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來啟用PHY實體。
30、根據實施例27-29中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
向通道監視器傳送與所啟用的PHY相關的資訊。
31、根據實施例27-30中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
其中所述資訊包括所述PHY實體的啟動狀態和PHY通道條件。
32、根據實施例27-31中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來禁用PHY實體。
雖然上文以特定的組合描述了本發明的特徵和元素,但本領域的普通技術人員應認識到,每個特徵或元素都可以被單獨地使用或與其他特徵和元素以任何方式組合使用。另外,這裏描述的方法可以在引入到電腦可讀媒體中並供電腦或處理器操作的電腦程式、軟體或韌體中實施。電腦可讀媒體的示例包括電信號(經由有線或無線連接傳送)和電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體的示例包括但不限於唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、緩存器、快取記憶體、半導體記憶體裝置、磁媒體(諸如內部硬碟和可移除磁片)、磁光媒體、以及光媒體(諸如CD-ROM光碟和數位多功能光碟片(DVD))。與軟體相關聯的處理器可以用於實施在WTRU、UE、終端、基地台、RNC或任意主電腦中使用的射頻收發器。
如第1A圖所示,通信系統100可以包括無線傳輸/接收單元(WTRU)102a、102b、102c、102d、無線電存取網路(RAN)104、核心網路106、公共交換電話網(PSTN)108、網際網路110和其他網路112,但是應當理解,所公開的實施方式預期了任意數量的WTRU、基地台、網路和/或網路元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一個可以是被配置為在無線環境中工作和/或通信的任何類型的裝置。舉例來說,WTRU 102a、102b、102c、102d可被配置為傳送和/或接收無線信號,並且可包括用戶裝置(UE)、行動站、固定或移動用戶單元、傳呼機、蜂窩電話、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、膝上型電腦、網路電腦(netbook)、個人電腦、無線感測器、消費類電子產品等。
通信系統100還可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a、114b中的每一個可以是被配置為與WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者進行無線連接以便於存取例如核心網路106、網際網路110和/或網路112那樣的一個或多個通信網路的任何類型的裝置。作為例子,基地台114a、114b可以是基地台收發器(BTS)、節點B、e節點B、家用節點B、家用e節點B、站點控制器、存取點(AP)、無線路由器等等。雖然基地台114a、114b分別被描述為單個元件,但是可以理解基地台114a、114b可以包括任意數量的互連基地台和/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 104的一部分,該RAN 104還可以包括其他基地台和/或網路元件(未示出),例如基地台控制器(BSC)、無線電網路控制器(RNC)、中繼節點等。基地台114a和/或基地台114b可以被配置為在特定地理區域內傳送和/或接收無線信號,該特定地理區域被稱作胞元(未示出)。所述胞元還被分割成胞元扇區。例如,與基地台114a相關聯的胞元可以被分割成三個扇區。如此,在一個實施方式中,基地台114a可以包括三個收發器,即,針對胞元的每個扇區使用一個收發器。在另一實施方式中,基地台114a可以使用多輸入多輸出(MIMO)技術,因此,可以針對胞元的每個扇區使用多個收發器。
基地台114a、114b可以經由空中介面116與WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者通信,所述空中介面116可以是任何適當的無線通信鏈路(例如射頻(RF)、微波、紅外線(IR)、紫外線(UV)、可見光等等)。可以使用任何適當的無線電存取技術(RAT)來建立空中介面116。
更具體而言,如上所述,通信系統100可以是多存取系統且可以採用一種或多種通道存取方案,諸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如,RAN 104中的基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如通用移動電信系統(UMTS)陸地無線電存取(UTRA)之類的無線電技術,其中該無線電技術可以使用寬頻CDMA(WCDMA)來建立空中介面116。WCDMA可以包括諸如高速封包存取(HSPA)和/或演進型HSPA(HSPA+)之類的通信協定。HSPA可以包括高速下行鏈路封包存取(HSDPA)和/或高速上行鏈路封包存取(HSUPA)。
在另一實施方式中,基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如演進型UMTS陸地無線電存取(E-UTRA)之類的無線電技術,其中該無線電技術可以使用長期演進(LTE)和/或高級LTE(LTE-A)來建立空中介面116。
在其他實施方式中,基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如IEEE 802.16(即全球互通微波存取(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、臨時標準2000(IS-2000)、臨時標準95(IS-95)、臨時標準856(IS-856)、全球移動通信系統(GSM)、GSM演進的增強型資料速率(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)等無線電技術。
第1A圖中的基地台114b可以是諸如無線路由器、家用節點B、家用e節點B、或存取點,並且可以利用任何適當的RAT來促進諸如營業場所、家庭、車輛、校園等局部區域中的無線連接。在一個實施方式中,基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路(WLAN)。在另一實施方式中,基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.15之類的無線電技術以建立無線個人區域網路(WPAN)。在另一實施方式中,基地台114b和WTRU 102c、102d可以利用基於蜂窩的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)以建立微微胞元或毫微微胞元。如第1A圖所示,基地台114b可以具有到網際網路110的直接連接。因此,基地台114b可以不需要經由核心網路106存取網際網路110。
RAN 104可以與核心網路106通信,核心網路106可以是被配置為向WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者提供語音、資料、應用程式、和/或網際網路協定上的語音(VoIP)服務的任何類型的網路。例如,核心網路106可以提供呼叫控制、帳單服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際網路連接、視頻分發等,和/或執行諸如用戶認證之類的高級安全功能。雖然第1A圖中未示出,但應認識到RAN 104和/或核心網路106可以與採用跟RAN 104相同的RAT或不同的RAT的其他RAN進行直接或間接通信。例如,除連接到可以利用E-UTRA無線電技術的RAN 104之外,核心網路106還可以與採用GSM無線電技術的另一RAN(未示出)通信。
核心網路106還可以充當用於WTRU 102a、102b、102c、102d存取PSTN 108、網際網路110、和/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務(POTS)的電路交換電話網路。網際網路110可以包括使用公共通信協定的全球互連電腦網路和裝置系統,所述公共通信協定例如為傳輸控制協定(TCP)/網際網路協定(IP)網際網路協定族中的TCP、用戶資料報協定(UDP)和IP。網路112可以包括由其他服務提供商所擁有和/或操作的有線或無線通信網路。例如,網路112可以包括連接到可以採用與RAN 104相同的RAT或不同的RAT的一個或多個RAN的另一核心網路。
通信系統100中的某些或全部WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括多模式能力,即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用於經由不同的無線鏈路與不同的無線網路通信的多個收發器。例如,第1A圖所示的WTRU 102c可以被配置為與可以採用基於蜂窩的無線電技術的基地台114a通信,且與可以採用IEEE 802無線電技術的基地台114b通信。
第1B圖是示例WTRU 102的系統圖。如第1B圖所示,WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、傳輸/接收元件122、揚聲器/麥克風124、鍵盤126、顯示器/觸控板128、不可移除記憶體130、可移除記憶體132、電源134、全球定位系統(GPS)晶片組136、以及其他週邊設備138。應認識到在保持與實施方式一致的同時,WTRU 102可以包括前述元件的任何子組合。
處理器118可以是通用處理器、專用目的處理器、常規處理器、數位信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何其他類型的積體電路(IC)、狀態機等等。處理器118可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理、和/或使得WTRU 102能夠在無線環境中操作的任何其他功能。處理器118可以耦合到收發器120,收發器120可以耦合到傳輸/接收元件122。雖然第1B圖將處理器118和收發器120描述為單獨的元件,但應認識到處理器118和收發器120可以被一起集成在電子封裝或晶片中。
傳輸/接收元件122可以被配置為經由空中介面116向基地台(例如基地台114a)傳送信號或從基地台(例如基地台114a)接收信號。例如,在一個實施方式中,傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送和/或接收RF信號的天線。在另一實施方式中,傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送和/或接收例如IR、UV、或可見光信號的發射器/檢測器。在另一實施方式中,傳輸/接收元件122可以被配置為傳送和接收RF和光信號兩者。應認識到傳輸/接收元件122可以被配置為傳送和/或接收無線信號的任何組合。
另外,雖然傳輸/接收元件122在第1B圖中被描述為單個元件,但WTRU 102可以包括任何數目的傳輸/接收元件122。更具體而言,WTRU 102可以採用MIMO技術。因此,在一個實施方式中,WTRU 102可以包括用於經由空中介面116來傳送和接收無線信號的兩個或更多個傳輸/接收元件122(例如多個天線)。
收發器120可以被配置為調變將由傳輸/接收元件122傳送的信號並對由傳輸/接收元件122接收到的信號進行解調。如上所述,WTRU 102可以具有多模式能力。因此,例如,收發器120可以包括用於使得WTRU 102能夠經由諸如UTRA和IEEE 802.11之類的多種RAT通信的多個收發器。
WTRU 102的處理器118可以耦合到揚聲器/麥克風124、鍵盤126、和/或顯示器/觸控板128(例如液晶顯示器(LCD)顯示單元或有機發光二極體(OLED)顯示單元),並且可以從這些元件接收用戶輸入資料。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、鍵盤126、和/或顯示器/觸控板128輸出用戶資料。另外,處理器118可以存取來自任意類型的合適的記憶體(例如不可移除記憶體130和/或可移除記憶體132)的資訊,或者將資料儲存在該記憶體中。不可移除記憶體130可以包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟、或任何其他類型的記憶儲存裝置。可移除記憶體132可以包括用戶身份模組(SIM)卡、記憶棒、安全數位(SD)記憶卡等。在其他實施方式中,處理器118可以從實際上不位於WTRU 102上(諸如在伺服器或家用電腦(未示出)上)的記憶體存取資訊,並將資料儲存在該記憶體中。
處理器118可以從電源134接收電力,並且可以被配置為分配和/或控制到WTRU 102中的其他元件的電力。電源134可以是用於為WTRU 102供電的任何適當的裝置。例如,電源134可以包括一個或多個乾電池(例如鎳鎘(NiCd)、鎳鋅(NiZn)、鎳氫(NiMH)、鋰離子(Li)等等)、太陽能電池、燃料電池等等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136,GPS晶片組136可以被配置為提供關於WTRU 102的當前位置的位置資訊(例如,經度和緯度)。除來自GPS晶片組136的資訊之外或作為其替代,WTRU 102可以經由空中介面116從基地台(例如基地台114a、114b)接收位置資訊和/或基於從兩個或更多個附近的基地台接收到信號的定時來確定其位置。應認識到在保持與實施方式一致的同時,WTRU 102可以經由任何適當的位置確定方法來獲取位置資訊。
處理器118還可以耦合到其他週邊裝置138,週邊裝置138可以包括提供附加特徵、功能和/或有線或無線連接的一個或多個軟體和/或硬體模組。例如,週邊裝置138可以包括加速計、電子指南針、衛星收發器、數位相機(用於拍照或視頻)、通用串列匯流排(USB)埠、振動裝置、電視收發器、免持耳機、藍芽R模組、調頻(FM)無線電單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲機模組、網際網路瀏覽器等等。
第1C圖是根據一個實施方式的RAN 104和核心網路106的系統圖。RAN 104可以是採用IEEE 802.16無線電技術以經由空中介面116與WTRU 102a、102b、102c通信的存取服務網路(ASN)。如下面將要進一步討論的,WTRU 102a、102b、102c的不同功能實體、RAN 104、以及核心網路106之間的通信鏈路可以被定義為參考點。
如第1C圖所示,RAN 104可以包括基地台140a、140b、140c以及ASN閘道142,但是應當理解的是在與實施方式保持一致的同時,RAN 104可以包括任意數量的基地台和ASN閘道。基地台140a、140b、140c可以各自與RAN 104中的特定胞元(未示出)相關聯,並且可以各自包括一個或多個收發器,以經由空中介面116與WTRU 102a、102b、102c通信。在一個實施方式中,基地台140a、140b、140c可以實施MIMO技術。因此,舉例來說,基地台140a可以使用多個天線來傳送無線信號給WTRU 102a,並且接收來自該WTRU 102a的信號。基地台140a、140b、140c還可以提供移動性管理功能,例如交遞觸發、隧道建立、無線電資源管理、訊務分類、服務品質(QoS)策略實施等等。ASN閘道142可以用作訊務彙聚點,並且可以負責傳呼、用戶簡檔的緩存、到核心網路106的路由等等。
WTRU 102a、102b、102c與RAN 104之間的空中介面116可以被定義為實施IEEE 802.16規範的R1參考點。另外,WTRU 102a、102b、102c中的每個WTRU可以建立與核心網路106的邏輯介面(未示出)。WTRU 102a、102b、102c與核心網路106之間的邏輯介面可以被定義為R2參考點,該R2參考點可以用於認證、授權、IP主機配置管理、和/或移動性管理。
基地台140a、140b、140c中的每個基地台之間的通信鏈路可以被定義為R8參考點,該R8參考點可以包括用於促進WTRU切換和基地台之間的資料傳遞的協定。基地台140a、140b、140c與ASN閘道215之間的通信鏈路可以被定義為R6參考點。R6參考點可以包括用於基於與WTRU 102a、102b、102c中的每個WTRU相關聯的移動性事件來促進移動性管理的協定。
如第1C圖所示,RAN 104可以連接到核心網路106。RAN 104與核心網路106之間的通信鏈路可以被定義為R3參考點,該R3參考點包括用於促進例如資料傳遞和移動性管理能力的協定。核心網路106可以包括移動IP本地代理(MIP-HA)144、認證、授權、記賬(AAA)伺服器146、以及閘道148。雖然前述元件中的每個元件被描述為核心網路106的一部分,但是可以理解這些元件中的任意元件都可以由除核心網路運營商之外的實體擁有和/或運營。
MIP-HA可以負責IP位址管理,並使得WTRU 102a、102b、102c能夠在不同ASN和/或不同核心網路之間進行漫遊。MIP-HA 144可以為WTRU 102a、102b、102c提供針對封包交換網路(例如網際網路110)的存取,以促進WTRU 102a、102b、102c與IP使能裝置之間的通信。AAA伺服器146可以負責用戶認證和支援用戶服務。閘道148可以促進與其他網路的交互。例如,閘道148可以為WTRU 102a、102b、102c提供針對電路交換網路(例如PSTN 108)的存取,以促進WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通信裝置之間的通信。另外,閘道148可以為WTRU 102a、102b、102c提供針對網路112的存取,該網路112可以包括由其他服務提供商擁有和/或運營的其他有線或無線網路。
雖然在第1C圖中沒有示出,但是可以理解的是RAN 104可以連接到其他ASN,並且核心網路106可以連接到其他核心網路。RAN 104與其他ASN之間的通信鏈路可以被定義為R4參考點,該R4參考點可以包括用於協調RAN 104與其他RAN之間的WTRU 102a、102b、102c的移動性的協定。核心網路106與其他核心網路之間的通信鏈路可以被定義為R5參考,該R5參考可以包括用於促進本地核心網路與被存取核心網路之間的交互工作的協定。
其他網路112還可以連接到基於IEEE 802.11的無線區域網路(WLAN)160。WLAN 160可以包括存取路由器165。存取路由器可以包含閘道功能。存取路由器165可以與多個存取點(AP)170a、170b通信。可以經由有線乙太網(IEEE 802.3標準)、或任意類型的無線通信協定來進行存取路由器165與AP 170a、170b之間的通信。AP 170a經由空中介面來與WTRU 102d進行無線通信。
這裏描述了同時在多個頻帶上進行操作的多錨點系統,例如ISM頻帶、電視白空間(TVWS)高頻帶、TVWS低頻帶。在該系統中可以存在幾個錨定通道,每個錨定通道與操作頻帶相對應。操作頻帶中的錨點的數量可以是最大達到所述頻帶中的通道的數量的任意數量,並且包括所述頻帶中的通道的數量。例如,對於每個頻帶可以存在最多一個通道。此外,描述了用於支援多個頻帶的操作、並且定義系統所需要的新的功能塊和介面的系統架構。
模式II可攜式電視頻帶裝置(TVBD)是獨立裝置,該獨立裝置可以是蜂窩HeNB或WLAN AP。模式I可攜式TVBD指客戶裝置,例如膝上型電腦或蜂窩電話。可攜式TVBD的傳輸功率可以小於100 mW EIRP。可攜式TVBD不可以在低於21的TV通道上進行傳送、也不可以在與數位TV信號佔用的通道相同的通道上進行傳送。但是,可攜式TVBD可以在與TV服務使用的通道第一相鄰的通道上以減小的傳輸功率進行傳送。
固定TVBD和模式II可攜式TVBD兩者知道他們的地理位置,並且具有對TVWS資料庫的存取。基於他們的地理位置,固定TVBD或模式II可攜式TVBD可以從TVWS資料庫中取得空閒TVWS通道的列表。此外,固定TVBD可以用其裝置管理器接觸資訊來註冊到TVWS資料庫。除了提供TVWS通道使用資訊之外,TVWS資料庫還可以驗證TVBD裝置識別碼(ID)以看其是否真的是FCC證明的裝置。
可攜式TVBD不能在21之下的TV通道上進行傳送。此外,不能允許在TV通道37上進行傳輸。用於可攜式TVBD的操作通道包括TV通道21到36(即TVWS低頻帶(512 MHz到608 MHz))以及TV通道38到51(即TVWS高頻帶(614 MHz到698 MHz))。
第2圖是示例IEEE 802.11n MAC資料平面架構。在傳輸200(a)期間,MAC服務資料單元(MSDU)可以經歷以下至少一者:MSDU聚合(A-MSDU)205(a)、在功率節省模式期間的訊框傳遞延遲210、序列編號指派215、MSDU完整性和保護220、分段225、加密、完整性保護230、訊框格式化235、以及MAC協定資料單元(MPDU)聚合(A-MPDU)240。在接收期間200(b),接收到的資料訊框可以經歷以下至少一者:A-MPDU解聚合280、MPDU標頭和循環冗餘檢查(CRC)驗證275、移除重複(duplicate removal)270、MPDU解密和完整性265、對塊肯定應答(ACK)的重排序260、重組255、完整性檢查250、重放檢測245、以及A-MSDU解聚合205(b)。第2圖示出了單個存取類別的情況。總的來說,該流程可以應用於4種存取類別中的每種類別。
WiFi技術可以應用於TVWS通道上。在802.11a/b/g/n/ac中定義的WLAN通道可以在ISM頻帶上操作,每個通道具有20 MHz帶寬。另一方面,數位TV通道可以具有6 MHz帶寬。經由省略1 MHz側頻帶,TV通道僅具有ISM通道的四分之一(1/4)帶寬。根據802.11af,現有WiFi系統可以對其在TV通道上的直接操作倒計時。但是,可以將控制通道訊息擴展為與FCC規則相容。
可以同時存取多個(多達N個)非連續TVWS通道,並在這些通道上操作。這種能力可以由選擇的硬體(HW)限制。控制通道可以支援TVWS頻帶中的帶內載波聚合。可以使用主載波感測多存取(CSMA)方案來避免自干擾問題,其中該CSMA方案需要在多個TVWS通道上的傳輸持續與N個TVWS通道位於公共TVWS頻帶的時間幾乎相同的時間。一個TVWS通道上的傳輸可以顯著干擾同一WTRU的另一TVWS通道上的接收。較為寬鬆的需求是主通道上的傳輸最後結束。所有TVWS通道上的接近的空中持續時間可以導致對裝置的MAC層的修改,例如經由基於不同通道條件來控制訊框大小、以及經由最佳地指派訊框到不同的TVWS通道來進行修改。
在這裏描述了可同時在多個頻帶(例如ISM頻帶、TVWS高頻帶、以及TVWS低頻帶)上操作的無線系統。一個頻帶上的傳輸可以幾乎獨立於其他頻帶,這可以導致每個操作頻帶上的單一錨定通道。術語同時可表示同時發生,或在同時段內而不是在精確的同一時間完成操作。
在這裏描述了一種增強型無線系統,該增強型無線系統具有與多個頻帶上的多個獨立實體層(PHY)實體相關聯的單個MAC,例如多錨點載波聚合(MACA)系統。MACA系統不存在於當前無線系統中,例如IEEE 802.11n或IEEE 802.11ac,其中一個MAC僅與一個PHY實體連接。頻帶中的每個PHY實體可以與N個實體通道連接,例如N=1。
這裏描述了用於MACA系統的總體架構和新的資料平面架構。在這裏描述了具有新的或修改的功能塊的增強型MAC架構,其可以包括感測控制器、緩衝控制器、訊框控制器、通道監視器、裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)、功率節省管理、本地資料庫和PHY選擇器開關。在這裏分別描述了針對某些功能塊提議的一些演算法、以及提議的功能塊的功能、以及這些功能塊之間的介面和來自/到AP和WTRU中的其他塊的介面。
多錨點無線系統(例如多錨點WiFi)可以同時在多個頻帶上操作。這些頻帶中的通道可以具有不同的特徵,例如不同帶寬、不同主用戶列表等等。該系統可以彙聚來自多個頻帶的載波,並且可以支援不同類型的裝置。所述系統也可以在其他無線系統(例如LTE)中實施。在這裏描述了對多錨點網路的系統部署、多錨點系統的架構(其包括MAC層架構和資料平面架構)、多錨點系統所需的介面的說明、以及對功能塊的詳細說明。
雖然在多錨點網路的上下文中描述了以下實施方式,但是可以容易地將內容擴展到具有不同頻帶上的多個通道存取的其他網路,例如分組頻帶(grouped-band)網路。
第3圖是高級多錨點載波聚合系統部署和架構的示例。頻帶1 325的操作頻率可以比頻帶2/頻帶3 330的操作頻率大得多。頻帶2 330的操作頻率可以接近頻帶3 330的操作頻率。頻帶1 325通道的帶寬可以大於頻帶2/頻帶3 330通道的帶寬。
多錨點系統可以具有單個多錨點AP 335和幾個多錨點WTRU 305、310、315以及320。多錨點AP 335可以在其覆蓋區域內為多錨點WTRU 305、310、315以及320提供服務。多錨點AP 335也可以經由網際網路340連接到TVWS資料庫345。
多錨點AP可以管理局部區域中出現的所有無線通信,並且可以聚合多個頻帶(例如ISM頻帶通道和TVWS頻帶通道)的通道上的帶寬。多錨點AP可以例如經由無線廣域網路(WWAN)或有線鏈路與外部網路(例如,TVWS資料庫)交叉連接。多錨點AP可以是帶間裝置(即,其可以在多個頻帶(例如ISM頻帶和TVWS頻帶)上操作),該裝置配備了一個或多個感測工具箱和多個無線電板。每個無線電版可以在其操作頻帶內聚合多個載波。例如,TVWS頻帶中的無線電板可以聚合4個載波。在另一示例中,多個錨點可以為每個頻帶提供服務;當與特定頻帶相關聯的一個錨點出現故障時,與其他頻帶相關聯的其他錨點承擔控制。
多錨點AP可以用作模式II可攜式裝置,這是因為其可以存取TVWS資料庫並且能夠進行地理定位。此外,多錨點AP也可以在僅感測模式中操作,其可以允許MACA系統在比TVWS資料庫允許的通道子集更大的通道子集中操作。
多錨點系統可以具有多個多錨點WTRU。可以由多錨點AP為每個多錨點WTRU提供服務。多錨點WTRU可以是任意類型的裝置。例如,多錨點WTRU可以是可僅在TVWS頻帶上操作的帶間裝置、帶內裝置、或者可僅在ISM頻帶上操作的常規裝置。根據裝置類型,可以為多錨點WTRU配備多個無線電板,例如,3個無線電板、1個商用現成軟體(COTS)板以及2個寬頻無線電板。WTRU可以具有一個或多個感測工具箱,並且可以執行感測操作。
多錨點WTRU可以用作模式I可攜式裝置,這是因為其操作可以由作為模式II可攜式裝置的多錨點AP管理。
多錨點WTRU可以是帶內裝置(即,可以在單個頻帶上操作)或帶間裝置。帶內裝置可以具有不同的能力。例如,一些帶內裝置可以僅在單個通道上操作,而其他帶內裝置可以在頻帶內聚合若干個通道。類似地,帶間裝置可以具有不同的能力。
在這裏描述了MAC層架構(例如增強型IEEE 802.11 MAC)以及用於支援多錨點系統操作的MAC層功能。
第4圖是多錨點AP/WTRU架構的示例。可以在MAC層400中實施多個獨立的通道存取功能405、410和415以及一個公共PHY選擇器開關420。可以經由PHY選擇器開關420將N個通道存取功能425、430和435連接到PHY 455,並且每個通道存取功能可以對應於唯一的無線電頻帶440、445以及450。頻帶中的錨點的數量可以是任意數量,最大達到且包括所述頻帶中的通道的數量。例如,對於每個頻帶可以存在至多一個錨點。錨點可以是邏輯通道,並且可以位於PHY通道上。錨點可以定義系統資訊和頻帶的約定(engagement)規則,包括例如但不限於控制資訊、同步資訊等等。
一個裝置中的啟動的PHY實體的數量可以取決於裝置能力。例如,帶間裝置可以由一個MAC實體和三個活動的錨定載波組成,其可相當於5個活動的PHY實體(一個用作ISM通道、以及其他四個用作TVWS通道)。另一個帶間裝置可以由兩個錨定載波組成,例如ISM錨定載波和TVWS錨定載波,而僅一個活動的啟動PHY實體可以存在於TVWS錨定載波中。
CSMA方案可以應用於存取具有單個通道的頻帶,例如ISM頻帶。對於與多個通道連接的頻帶,例如TVWS高頻帶或TVWS低頻帶,聚合的通道的數量可以多達M,例如M=4,並且主CSMA方案可以應用於通道存取。有兩個主要因素可以影響在具有多個可用通道的頻帶中的主CSMA的啟動:1)裝置能力,例如,如果裝置僅在具有單個可用通道的頻帶上工作,則可以在該頻帶上禁用主CSMA功能;以及2)通道可用性,例如,如果某一頻帶中的通道經常不可用(由於嚴重擁塞或主用戶等等),則可以禁用與所述頻帶相對應的主CSMA功能。
第5圖是具有用於所有PHY的公共感測工具箱的多錨點AP/WTRU的協定堆疊的示例。為了改進MAC操作的效率,PHY選擇器開關530可以經由站管理實體(SME)550傳送PHY通道資訊/狀態給多錨點MAC 525。然後SME 550可以使用所述PHY通道資訊來相應地做出通道操作決定。該決定可以轉而影響實體通道選擇。
在多錨點AP 500中,IP層510中的IP 515(a)可以向MAC層525(a)傳送用戶IP封包/接收來自MAC層525(a)的用戶IP封包。MAC層525(a)可以包括PHY選擇器開關530(a)。感測工具箱540(a)可以位於資料連結層520與PHY層535之間。感測工具箱540(a)可以包括感測板545(a)。SME 550(a)也可以位於資料連結層520與PHY層535之間。
在多錨點WTRU 500中,IP層510中的IP 515(b)可以向MAC層525(b)傳送用戶IP封包/接收來自MAC層525(b)的用戶IP封包。MAC層525(b)可以包括PHY選擇器開關530(b)。感測工具箱540(b)可以位於資料連結層520與PHY層535之間。感測工具箱540(b)可以包括感測板545(b)。SME 550(b)也可以位於資料連結層520與PHY層535之間。
第6圖是具有用於PHY子集的公共感測工具箱的多錨點AP/WTRU的協定堆疊的示例。感測工具箱540可以根據需要將感測算法和PHY模組集成在所有頻帶或一些頻帶上。感測可以與PHY模組共用無線電。在這種情況下,MAC 525可以經由每個PHY與MAC之間的專用服務存取點(SAP)針對每個頻帶配置感測工具箱540。
在這裏描述了用於支援連接到多個PHY的單個MAC的資料平面架構。每個實體(PHY和MAC)可以提供服務至緊接地位於該實體之上的層中的實體,並且用戶資料可以作為服務資料單元(SDU)在層之間傳遞。MAC可以經由MAC SDU(MSDU)接收來自邏輯鏈路控制(LLC)層的資料。然後MAC可以處理MSDU,並且傳遞MSDU至MAC協定資料單元(MPDU)或聚合的MPDU(A-MPDU)。存在MAC中的PHY選擇器開關可以確定活動的PHY實體,並且傳遞MPDU(或A-MPDU)至所有活動的PHY實體。每個MPDU(或A-MPDU)的大小和傳送至每個PHY實體的MPDU(或A-MPDU)的數量可以取決於不同的因素,例如通道的能力和可用性、服務品質(QoS)需求等等。例如,如果在多錨點網路中使用固定的子載波數量,則更少的MPDU(或A-MPDU)可以被傳送至TVWS錨定載波,這是因為由於其倒計時特徵而需要更長的時間來在TVWS通道上傳送相同的有效載荷。每個活動的PHY可以在PHY SDU(PSDU)中接收來自公共MAC的資料。可以獨立操作所有這些PHY實體。因此,每個PHY實體可以取決於其連接的通道的不同因素(例如通道的可用性和能力),以處理PSDU並將PSDU傳送至PHY SDU(PPDU)。
第7圖是多錨點網路的MAC資料平面架構的示例。在傳輸期間,MSDU可以經歷以下過程中的一些或全部:MSDU聚合701、功率節省模式期間的訊框傳遞延遲702、序列編號指派703、MSDU完整性保護704、分段705、MPDU加密和完整性保護706、訊框格式化707、以及MPDU聚合708。可以按照存取類別(AC)/訊務流(TS)來對包含所有或部分MSDU的資料訊框進行排列。與MAC資料平面相比,可以將PHY選擇器開關710引入到多錨點網路的MAC 700中。PHY選擇器開關710可以是駐留在MAC 700底部的實體,該實體連接MAC 700與PHY 715,並且處理PHY資訊,以及將PHY資訊傳遞給MAC 700中的一些部分,以提高MAC效率。
PHY選擇器開關可以確定和啟用所有頻帶(例如ISM頻帶、TVWS低頻帶和TVWS高頻帶)中的活動的PHY實體。存在兩個主要因素可以影響連接的頻帶中的PHY實體的活動性:1)裝置的能力;以及2)通道的可用性。例如,如果裝置不支援某些頻帶或通道的操作(例如帶內裝置和常規裝置),則可以由PHY選擇器開關禁用駐留在所述頻帶或通道上的PHY實體。如果頻帶或通道經常不可用或嚴重擁塞,則PHY選擇器開關可以決定禁用與頻帶或通道相關聯的PHY實體。可替換地,PHY選擇器開關可以切換到相同頻帶中的另一個好的通道。
為了進一步改善MAC的效率和系統的通量,PHY選擇器開關可以向MAC的一些部分(例如MSDU聚合或MPDU聚合或分段)回饋通道資訊。因此,分段或聚合可以自適應即時通道狀態。例如,與活動的PHY實體連接的通道可以處於好的情況下(低干擾和高信號干擾噪聲比(SINR)),其可以導致在這些通道上使用的高PHY速率。然後PHY選擇器將該資訊回饋到MSDU聚合、MPDU聚合和分段。因此,可以發生更多的聚合或更少的分段,並且然後可以增大被傳遞到一個PPDU的A-MPDU的大小。
PHY選擇器可以使用即時的通道狀態資訊(例如資料速率、擁塞等等)以及每個訊框的QoS需求以調度傳遞給合適的PHY實體的MPDU(或A-MPDU)。這可以提供更加靈活的MPDU(或A-MPDU)傳輸,並且可以減少傳輸延遲。例如,可以將較大尺寸的MPDU(或A-MPDU)以高資料速率傳送給PHY實體,並且可以將較小尺寸的MPDU(或A-MPDU)以低資料速率傳送給PHY實體。如果通道擁塞,則可以將較少的MPDU或具有較少QoS需求的MPDU傳送給相應的PHY實體。如果通道上的訊務平滑,則可以將較多的MPDU或具有較高QoS需求的MPDU傳送給所述PHY實體。
第8圖是連接不同塊的多錨點介面的示例。第8圖示出了連接多錨點AP 800中的不同管理功能塊的介面,該多錨點AP 800具有SME 805、以及連接SME 805的塊的介面、MAC 810、PHY 815、MAC層管理實體(MLME)820、實體層管理實體(PLME)825、本地資料庫830以及TVWS資料庫835。
在IEEE 802.11n MAC/PHY和DSM階段I設計的現有SME的上部建立了三(3)個動態頻譜管理(DSM)特定的模組:裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRS)模組840、功率節省管理模組855、以及PHY選擇器開關870。
裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)模組840可以分配可用通道給網路並且管理用戶以進行通道操作。DDRSM 840的主要任務可以包括:1)在所述位置處為可用TVWS通道(或其他通道)查詢TVWS資料庫835(或其他外部資料庫);2)向TVWS資料庫835(或其他外部資料庫)驗證裝置的FCC ID;3)為進行必要的頻譜感測操作而與感測控制器模組842進行互動;4)確定要使用的通道並通告緩衝控制器模組845;5)針對暫態的通道條件而與通道監視器模組850進行互動;以及6)發起與TVWS通道(其他通道)操作相關的控制通道訊息。
功率節省管理模組855可以經由啟用/禁用不同功率模式來最佳化總的系統的功耗。其可以基於不同標準,例如通道條件、訊框QoS、AP功率狀態、緩衝器狀態等等。功率節省管理模組855可以傳送信號給MLME 820,以及在不同頻帶中啟用功率節省模式。
本地資料庫830可以儲存WTRU的能力和策略資訊;QoS相關的資訊;TVWS操作相關的資訊;以及每個操作頻帶中的操作資訊。
本地資料庫830可以負責(host):接收來自註冊的裝置的通道使用資訊/向註冊的裝置分發通道使用資訊;處理從註冊的裝置傳送的感測資訊;以及協調多個頻帶中的註冊的裝置的通道使用。
感測控制器模組842可以協調多個頻帶中的頻譜感測相關的操作。感測控制器模組可以支援:用於多個頻帶的靜默(silent)週期調度(例如具有不同帶寬的不同頻帶中的不同靜默週期性);針對不同頻帶的頻譜感測任務指派;處理和推斷從不同頻帶收集的頻譜感測結果;維持多個頻帶中的主和次級用戶列表;以及發起與多個頻帶中的頻譜感測相關的控制通道訊息。為了維持多個頻帶中的主和次級用戶列表,一些頻帶(例如ISM頻帶)可以不具有主用戶(即,每個用戶在該頻帶中具有相同的使用優先順序),而一些頻帶(例如TVWS頻帶)可以具有主用戶(即,主用戶在頻帶中具有高使用優先順序,且如果檢測到主用戶,則次級用戶可以退出頻帶)。所述訊息可以包括裝置相關的站啟用(DSE)測量報告請求和DSE測量報告回應。
有兩種方法來在多個頻帶上實施一個或多個感測工具箱860。根據第一種方法,多個頻帶上的公共感測工具箱可以接收來自感測控制器模組842的感測需求,並控制對多個頻帶的感測。根據第二種方法,與每個頻帶相關聯的單個感測工具箱可以接收與其關聯頻帶相關的感測需求、並相應地執行感測相關的任務。
緩衝控制器模組845可以為多個頻帶上的同步傳輸創建和維持多個傳輸緩衝器,每個傳輸緩衝器與給定AC的特定實體通道相關聯。緩衝控制器模組845可以實現系統負載平衡、通道資源的最佳利用以及魯棒QoS支援。緩衝控制器模組845的主要任務可以包括緩衝器創建、訊框插入、訊框移除、訊框重排序、緩衝器平衡和緩衝器移除等等。
訊框控制器模組865可以控制現有MAC層塊810(特別是A-MSDU聚合塊、分段塊以及A-MPDU聚合塊)的操作,從而待在公共頻帶內的實體通道上傳送的訊框輸出可以具有幾乎相同的空中(OTA)持續時間,以避免自干擾問題。
通道監視器模組850可以監視多個頻帶中的通道條件,並將該資訊傳送給緩衝控制器模組845、訊框控制器模組865、以及DDRSM模組840以進行其恰當的操作。
連接AP 800的SME 805中的功能塊的新介面可以包括S1-S17介面。
在S1介面中,感測控制器842可以使用該介面來向感測工具箱860指示多個頻帶中的靜默週期(週期性和非週期性)以及頻譜感測任務指派。因為每個操作頻帶可以具有其唯一的特徵(例如不同帶寬、主用戶和次級用戶的不同集合等等),因此靜默週期持續時間和週期性、以及探測任務可以根據頻帶而有所不同。AP 800的感測工具箱860可以經由該介面得知感測需求,同時網路中的WTRU可以經由來自AP 800的控制訊息(例如信標或DSE測量報告請求)來得知所述需求。感測控制器842也可以從感測工具箱860或網路中的其他WTRU獲得不同頻帶中的單個頻譜感測結果。注意在多個感測工具箱860(每個感測工具箱與一個頻帶相關聯)的情況下,S1介面指在感測控制器842與所有感測工具箱860之間連接的每個介面。
在S2介面中,感測控制器842可以使用該介面來向緩衝控制器通知關於調度的靜默週期,從而緩衝控制器可以相應地平衡緩衝器。
在S3介面中,DDRSM 840可以使用該介面來向感測控制器842傳送關於多個頻帶上的某些頻帶的條件的查詢,以及向感測控制器842更新通道狀態。感測控制器842可以使用該介面來報告頻譜感測結果。
在S4介面中,緩衝控制器845可以使用該介面來控制MAC層810處的緩衝器。
在S5介面中,DDRSM 840可以使用該介面來向緩衝控制器845通知不同頻帶中的操作通道,從而所述緩衝控制器845可以相應地管理用於這些通道的緩衝器。
在S6介面中,緩衝控制器845可以使用該介面來向訊框控制器865通知緩衝器的狀態,從而訊框控制器865可以相應地控制訊框大小。
在S7介面中,通道監視器850可以使用該介面來向DDRSM 840報告暫態通道條件。DDRSM 840可以使用該介面向通道監視器850回饋可用的通道資訊。
在S8介面中,DDRSM 840可以使用該介面來聯繫TVWS資料庫835,以驗證裝置FCC ID和查詢所述位置處的可用的TVWS通道。
在S9介面中,通道監視器850可以使用該介面來向緩衝控制器845報告暫態通道條件和不同PHY實體815的啟動狀態。緩衝控制器845也可以使用該介面來向通道監視器850更新緩衝器狀態。
在S10介面中,當在公共頻帶內的實體通道上傳送訊框時,訊框控制器865可以使用該介面來控制MAC層810中的某些功能塊,以輸出類似的空中(OTA)持續時間的訊框。
在S11介面中,通道監視器850可以使用該介面來向訊框控制器865報告暫態通道條件。
在S12介面中,通道監視器850可以使用該介面來從PHY選擇器開關870獲得暫態通道條件。如果PHY選擇器870禁用/啟用PHY實體815,則PHY選擇器870也可以使用該介面來向通道監視器850傳送PHY實體815的啟動狀態。通道監視器850也可以使用該介面將緩衝器狀態和通道可用性資訊轉發給PHY選擇器開關870。
在S13介面中,DDRSM 840可以使用該介面來向MLME 820傳送操作通道資訊和相關的功率資訊。
在S14介面中,功率節省管理模組855可以向MLME 820中的通道功率節省管理功能傳送功率相關的資訊。
在S15介面中,功率節省管理模組855可以使用該介面來從通道監視器850獲得暫態通道條件和PHY實體815的啟動狀態。
S16介面可以用於緩衝控制器845與功率節省管理模組855之間的通信。緩衝控制器845可以使用該介面來向功率節省管理模組855更新有關緩衝器狀態。功率節省管理模組855也可以向緩衝控制器845傳送功率節省模式資訊。
在S17介面中,DDRSM 840可以針對不同資訊來使用該介面與本地資料庫830通信,所述不同資訊例如QoS資訊、不同頻帶的通道狀態、WTRU能力以及策略資訊等等。
第9圖為連接功能塊的多錨點STA介面的示例。第9圖示出了連接具有SME 905的多錨點WTRU 900的功能塊的示例介面。可駐留在SME 905中的功能塊包括緩衝控制器910、訊框控制器915以及通道監視器920。多錨點WTRU 900中存在的介面可以包括I1-I6介面。
可以由緩衝控制器910使用I1介面來獲得從MAC層925傳送的不同類型的資訊。所述資訊可以包括不同頻帶中的調度的靜默週期、不同頻帶中的TVWS操作通道和功率節省模式週期。緩衝控制器910也可以使用I1介面來控制MAC層925處的緩衝器。
I2介面等效於AP處的S6介面。緩衝控制器845可以使用該介面來向訊框控制器865通知緩衝器的狀態,從而訊框控制器865可以相應地控制訊框大小。
I3介面可以等效於AP處的S11介面。緩存監視器850可以使用該介面來向訊框控制器865報告暫態通道條件。
I4介面等效於AP處的S12介面。通道監視器850可以使用該介面來從PHY選擇器開關870獲得暫態通道條件。如果PHY選擇器870禁用/啟用PHY實體815,則PHY選擇器870也可以使用該介面來向通道監視器850傳送PHY實體815的啟動狀態。通道監視器850也可以使用該介面來向PHY選擇器開關870轉發緩衝器狀態和通道可用性資訊。
I5介面等效於AP處的S9介面。通道監視器850可以使用該介面來向緩衝控制器845報告暫態通道條件和不同PHY實體815的啟動狀態。緩衝控制器845也可以使用該介面來向通道監視器850更新緩衝器狀態。
I6介面等效於AP處的S10介面。當在公共頻帶內的實體通道上傳送訊框時,訊框控制器865可以使用該介面來控制MAC層810中的某些功能塊,以輸出類似的空中(OTA)持續時間的訊框。
第9圖中示出的感測工具箱930可以指所有頻帶上的公共感測工具箱、或者多個感測工具箱的組合的概括(profile)(其中,每個感測工具箱與一個頻帶相關聯)。
在這裏描述了不同塊的功能和與這些塊相關聯的呼叫流程。分別針對多錨點AP和多錨點WTRU進行了描述。
第10圖示出了在AP的傳輸側的示例功能框圖。除了MAC層的正常資料路徑之外,AP還有七(7)個功能塊:感測控制器1001、緩衝控制器1005、訊框控制器1010、通道監視器1015、功率節省管理1020、裝置相關的路由和頻譜管理器1025以及PHY選擇器開關1030。
下面描述用於多錨點系統中的帶間載波聚合的這些塊的新特徵。
感測控制器1001可以接收來自DDRSM的通道查詢,該DDRSM希望經由頻譜感測來獲得關於多個頻帶(例如TVWS高頻帶和低頻帶)的通道可用性資訊。然後感測控制器1001可以為不同頻帶上的頻譜感測操作調度(不同的)靜默週期。靜默週期可以為週期性的或非週期性的,並且可以取決於多個因素,例如通道帶寬、訊務狀態等等。對不同頻帶的頻譜感測可以是獨立的。感測控制器1001可以向緩衝控制器1005通知每個頻帶上的靜默週期。感測控制器1001也可以經由信標來向WTRU傳送該通知。也可以由感測控制器預定每個頻帶上的靜默週期。
感測控制器1001也可以確定哪些WTRU或AP可以對哪個頻帶執行頻譜感測。可以基於WTRU和/或AP的感測能力來做出該決定。為了這個目的,感測控制器1001可以從DDRSM 1025取得該資訊。
如果由AP自身執行頻譜感測,則感測控制器1001可以向感測工具箱通知有關頻譜感測的細節。這可以包括用於執行頻譜感測的通道和頻帶、主用戶和次級用戶列表、針對每個PHY的靜默週期調度等等。然後AP可以等待來自一個或多個感測工具箱的頻譜感測結果。如果WTRU參與頻譜感測,則感測控制器1001可以發起用於所述WTRU的DSE測量報告請求訊息。DSE測量報告請求訊息中的內容可以類似於在AP側的感測控制器1001與感測工具箱之間的感測請求訊息。然後AP可以等待經由DSE測量報告響應訊息來自WTRU的多個頻帶的頻譜感測結果。
感測控制器1001可以處理來自不同WTRU或AP的頻譜感測結果。最後,感測控制器1001可以向DDRSM 1025傳送具有合併的感測結果的頻譜回應。
第11圖是用於感測控制器的示例呼叫流程。如第11圖所示,DDRSM 1120可以向感測控制器1110傳送頻譜查詢1125。感測控制器1110可以確定多個頻帶上的靜默週期1130。感測控制器1110可以在不同頻帶上向緩衝控制器1115傳送靜默週期的資訊1135。感測控制器1110也可以經由信標向WTRU 1101傳送靜默週期資訊1140。感測控制器1110和DDRSM 1120可以傳送WTRU的感測能力1145。感測控制器1110可以確定每個頻帶上的頻譜感測參與者1150。感測控制器1110可以向感測工具箱1105傳送感測請求1155。感測控制器1110也可以向WTRU 1101傳送DSE測量報告請求1160。感測工具箱1105可以向感測控制器1110傳送感測回應1165。WTRU 1101可以向感測控制器1110傳送DSE測量報告回應1170。感測控制器1110可以收集和處理多個頻帶的感測結果1175。感測控制器1110可以向DDRSM 1120傳送頻譜回應1180。
緩衝控制器1115可以管理用於每個存取類別下的每個實體通道的傳輸緩衝器。這涉及緩衝器創建、緩衝器移除、訊框指派(到緩衝器)、以及訊框重排序。訊框重排序可以由緩衝器不平衡、QoS需求、以及通道不可用性觸發。
由於多錨點系統必須支援不同類型的裝置(例如帶內或帶間裝置),帶間載波聚合基於裝置的能力。特別地,不可能指派訊框(其目的地是帶內裝置)給與不同頻帶內的通道相對應的緩衝器。
第12圖是用於緩衝控制器的示例呼叫流程。緩衝控制器1204可以接收來自DDRSM 1206的操作通道資訊1207。緩衝控制器1204也可以接收來自通道監視器1205的通道狀態資訊和PHY實體的啟動狀態1208。然後緩衝控制器1204可以相應地創建邏輯緩衝器1209。一旦緩衝控制器1204接收到訊框(例如A-MPDU),則緩衝控制器1204可以檢查該訊框的目的地。然後,緩衝控制器1204可以檢查DDRSM 1206以查看裝置能力1210。基於裝置能力和緩衝器狀態,緩衝控制器1204將這些訊框指派給合適的邏輯緩衝器1211。一旦競爭成功,緩衝控制器1204就調度訊框傳輸和訊框重排序過程1211。緩衝控制器1204可以向訊框控制器1203通知緩衝器狀態1212,其用於緩衝器平衡、以及因此用於負載平衡。緩衝控制器1204也可以向功率節省管理1202通知緩衝器狀態1213。功率節省管理1202可以確定進入功率節省模式1214。然後功率管理實體1202可以向緩衝控制器1204通知功率節省模式1215。感測控制器1201可以在不同頻帶上向緩衝控制器1204傳送靜默週期資訊1216。緩衝控制器1204可以執行訊框重排序1217。DDRSM 1206可以向緩衝控制器1204傳送操作通道資訊1218。通道監視器1205可以向緩衝控制器1204傳送通道狀態資訊1219。緩衝控制器1204可以向通道監視器1205傳送緩衝器狀態1220。然後緩衝控制器1204可以執行緩衝器重組1221。
第13圖和第14圖示出了加權循環訊框分配演算法,該加權循環訊框分配演算法可以向合適的邏輯緩衝器指派訊框,這被稱為“加權循環方案”。在操作通道i上、在時槽t處的加權因子可以稱為
第13圖是“加權循環方案1”的示例。“加權循環方案1”是訊框分配演算法。在圖13中,可以將TX_crediti設定為1301至0,i, = 1...n。對於每個未滿(non-full)緩衝器Qi,如果TX_crediti是TX_credit集合的最大值,則將訊框路由到緩衝器Qi以計畫在通道i上進行發送,並且將TX_crediti減小
在系統工作在EDCA模式下的情況下,針對不同存取類別部署並行虛擬CSMA/CA過程。AP也可以在被稱為傳送時機(TXOP)的時段內提供對通道的無競爭存取。
第14圖是“加權循環方案2”的示例。“加權循環方案2”是訊框分配演算法。在第14圖中,TX_crediti可以被設定為1401至0,i, = 1...n。對於每個未滿緩衝器Qi,k,如果TX_crediti是TX_credit集合的最大值,則估計該訊框的TXOPi,k,將所述訊框路由到緩衝器Qi,k以計畫在TXOPi,k期間在通道i上進行發送,並且將TX_crediti減小(
為最佳化功率消耗,緩衝控制器可以週期性地或非週期性地向功率節省管理更新緩衝器狀態,以協助功率節省管理確定不同頻帶上的功率節省週期。一旦在任意頻帶中確定了功率節省週期,功率節省管理就可以將該資訊傳送給緩衝控制器,並且緩衝控制器可以相應地改變訊框的順序。緩衝控制器也可以接收來自感測控制器的靜默週期資訊。在更新靜默週期資訊之後,緩衝控制器可以對訊框進行重排序。如果存在關於操作通道和通道條件的改變,則緩衝控制器可以重組其緩衝器。
在將緩衝器穩定性、通量最大化等等考慮在內的情況下,可以從動態編程的角度來控制緩衝器。因此,緩衝器的數量、每個緩衝器的大小以及通信鏈路的品質可以起重要的作用。緩衝器控制可以被模式化為多級(multistage)問題,其中在每訊框傳輸時,AP會面對決定其動作的問題。例如,AP可以決定轉發訊框給特定的緩衝器以避免其他緩衝器上的溢出,並且甚至可以決定丟棄一些訊框以避免傳輸失敗。
第15圖是緩衝器1和緩衝器2的狀態轉換圖的示例,其中每個狀態由兩個隨機變數表示,所述兩個隨機變數將緩衝器1和緩衝器2中的當前訊框的數量考慮在內。第15圖示出了使用基於倒推技術的演算法的兩個緩衝器的狀態轉換,該倒推技術可以在“到不同緩衝器的訊框分配”級(stage)中操作。倒推技術可以經由找到每個級處的最佳動作來使用反向推理解決多級問題。
例如,單個AP可嘗試在M
如第15圖所示,每個狀態由兩個隨機變數(b1,b2)表示,所述兩個隨機變數分別將緩衝器1和緩衝器2中的訊框的當前數量考慮在內,其中d是工作週期或訊框生成概率,t是將訊框引導到緩衝器1的概率,1-t是將訊框引導到緩衝器2的概率,q是通道1上中斷(outage)的概率,而p是通道2上中斷的概率。第15圖的狀態圖可以解釋如下。例如,自轉換(1,1)→(1,1) 1501可以對應於以下情況:未成功傳輸兩種訊框;未成功傳輸第一緩衝器中的訊框,而成功傳輸第二緩衝器中的訊框,並且新的訊框到達第二緩衝器,或者成功傳輸第一訊框,並且新的訊框到達第一緩衝器,而未成功傳輸第二緩衝器中的訊框。這些情況中的每種情況具有不同結果。例如,第一種情況導致無訊框傳輸,而第二種情況和第三種情況導致1個訊框傳輸。這可以意味著如下所述的對可達到的通量的計算。可以按照類似的方式來解釋所有其他轉換。
隨機變數b1和b2分別表示緩衝器1和緩衝器2的情況。每個隨機變數可以反映相應緩衝器中的訊框的數量:“0”意味著無訊框(緩衝器為空),以及1意味著一個訊框(緩衝器為滿)。特別地,狀態(1,0)1500指示第一緩衝器具有一個訊框,並且第二緩衝器不具有訊框。狀態(0,1)1502指示第一緩衝器不具有訊框,並且第二緩衝器具有一個訊框。狀態(1,1)1501指示兩個緩衝器各具有一個訊框。最後,狀態(0,0)1503指示兩個緩衝器都不具有訊框。
第16圖是圖格緩衝器演進的示例。使用第15圖的狀態圖,可以得到第16圖的圖格來研究每個緩衝器隨著時間的演進。在第16圖的示例中,緩衝器的圖格演進可以指示針對K=6的所有可能的動作。粗線可以表示相等的非零轉換概率的最佳動作。在這種情況下,該最佳動作可以是具有最大數量的1→0轉換的一個動作。
起始狀態(0,0)1600表示兩個緩衝器都為空並且準備儲存訊框的狀態。然後起始狀態可以隨時間演進,並且可以根據相應的轉換概率來改變四種可能的狀態中的任意可能的狀態。例如,如果生成一個訊框並將其儲存在緩衝器1中、而在緩衝器2中沒有儲存訊框,則所述起始狀態(0,0)1600可以演進到狀態(1,0)1605。如果成功傳送了緩衝器1中的訊框,並且生成新的訊框且將該新的訊框儲存在緩衝器2中,則所述狀態(1,0)1605可以演進到狀態(0,1)1610。最後,最終狀態(0,0)1615可以表示兩個緩衝器被清除並且沒有更多的封包被生成的期望的狀態。
每個1→0轉換可以對應於成功的訊框傳輸和緩衝器清除。可以將Pk定義為k級處的轉換概率,並將定義為指示符函數,其中,如果清除了緩衝器x,則等於1,否則,等於0。最佳策略使得以下等式最大:
等式(1)
因此,在假定鏈路中斷概率的情況下,AP可以使用上述方法來確定一些因子,例如訊框生成概率和緩衝器指派概率,以便最大化總的可達到的通量和緩衝器穩定性。
訊框控制器的主要任務是控制A-MSDU聚合、分段、以及A-MPDU聚合塊,從而將每個A-MPDU訊框設計為在特定實體通道上進行傳送,並且每個實體通道上的A-MPDU傳輸持續時間幾乎相同。類似於緩衝控制器情況,可以修改訊框控制器以合併對不同類型的裝置的支援。
第17圖是訊框控制器的示例呼叫流程。訊框控制器1705可以接收來自通道監視器1715的操作通道狀態資訊1720。然後訊框控制器1705可以基於實體通道的調變編碼方案(MCS)值來預先規定每個操作頻帶的空中持續時間1725。當存在要傳送的訊框時,訊框控制器1705可以首先檢查該訊框的目的地。訊框控制器1705可以從DDRSM 1710得知目的地WTRU 1735的裝置類型,並且隨後可以經由實體通道傳送該訊框。此外,訊框控制器1705可以接收來自緩衝控制器1701的與所述實體通道相關聯的緩衝器的狀態1730。然後訊框控制器1705可以控制A-MSDU、分段、以及A-MPDU塊以生成所需長度的A-MPDU訊框1740。
通道監視器1715可以從PHY選擇器開關獲得一些通道條件資訊和PHY實體的啟動狀態,並且將該資訊傳送給訊框控制器1705、緩衝控制器1701、以及DDRSM 1710。通道條件資訊可以包括接收信號強度指示符(RSSI)、使用的MCS集合、訊框丟失率、以及資料速率。這些度量可以與實體通道無關且與用戶無關。
功率節省管理是出於節省功率的目的而在SME中新引入的功能。其負責的功能是:將來自DDRSM的相關的功率資訊和策略轉發給MLME;以及基於不同標準(例如通道條件、訊務狀態、緩衝器狀態等等)來在特定頻帶或通道上啟用或禁用功率節省模式。後一種功能可以被稱為選擇性頻帶功率節省(SBPS)。功率節省模式可以意味著在所指示的週期期間的低活動性位準,例如,WTRU和AP可以不主動傳送或接收訊框。SBPS可以提供在多個頻帶上操作的網路中的有效通道利用和功率節省能力。
第18圖是在每個頻帶中具有指示的功率節省週期的SBPS的示例。功率節省管理可以基於通道/訊務條件和/或緩衝器狀態,以確定應當在哪個通道上和什麼時間啟用功率節省週期。例如,頻帶1 1801中的通道可能在某個時段期間受到高度干擾。然後,AP的PHY選擇器可以傳出訊框以指示頻帶1 1801中的功率節省週期1815。在第二示例中,AP的PHY選擇器可以傳出訊框以指示頻帶2 1805中的功率節省週期1820。在第三示例中,AP的PHY選擇器可以傳出訊框以指示頻帶3 1810中的功率節省週期1825。IEEE 802.11n中定義的功率節省多輪詢(PSMP)可以與SBPS合併,以進一步減少功耗。
第19圖是SBPS中的功率節省多輪詢(PSMP)序列的示例。在這一示例中,AP可以傳送增強型PSMP(ePSMP)訊框1910,該ePSMP訊框包含針對不同頻帶中的隨後的下行鏈路和上行鏈路傳輸的調度。在接收到PSMP訊框1910之後,WTRU可以在其指示的頻帶上,在包含廣播訊框(如果有的話)的PSMP下行鏈路傳輸時間(PSMP-DTT)1915內、在其分配的PSMP-DTT 1920/1925期間、以及在其PSMP上行鏈路傳輸時間(PSMP-UTT)1930/1935期間喚醒。在下行鏈路階段1905期間,PPDU可以作為連續的突發被傳送,該連續的突發具有由短訊框間間隔(SIFS)或減小的訊框間間隔(RIFS)分離的單獨的PPDU。具有一個或多個要傳送的訊框的WTRU可以在其PSMP-UTT 1930/1935的起始處開始傳送,而無需執行CCA,並忽略任何NAV設置。WTRU可以在分配的PSMP-UTT 1930/1935內完成其傳輸。
在該示例中可以提議交叉頻帶調度,其中AP將頻帶2/3 1902的調度資訊包括在ePSMP訊框中,該ePSMP訊框在頻帶1 1901中被傳送,反之亦然。SME中的功率節省管理可以基於MPDU的大小和通道條件,以執行交叉頻帶調度,從而最小化功耗以及增加系統通量。
第20圖是功率節省管理的示例呼叫流程。為了確定功率節省模式週期和頻帶,功率節省管理2010可以週期性地或非週期性地接收來自通道監視器2015的PHY資訊2020,例如通道狀態和PHY實體的啟動狀態。功率節省管理2010也可以週期性地或非週期性地接收來自緩衝控制器2005的緩衝器狀態2025。如有需要,則功率節省管理2010也可以請求感測控制器進行感測結果更新。然後功率節省管理2010可以使用感測結果和通道/緩衝器狀態以確定是否應當啟用SBPS 2030。如果確定啟用SBPC,則功率節省管理2010可以向MLME 2001傳送對傳送ePSMP訊框的通知。功率節省管理2010可以向緩衝控制器2050通知相對應的緩存管理2040。
第21圖是裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)註冊過程的示例。DDRSM 2105的主要任務是基於WTRU的能力、通道可用性以及通道條件來為WTRU分配操作通道。這可以包括兩個過程:註冊過程和通道分配過程。在AP開機2115之後,其可以首先向TVWS資料庫2110驗證其裝置FCC ID 2120。在驗證時,DDRSM 2105可以從TVWS資料庫2110獲得特定位置處的可用通道列表2125。然後DDRSM 2105可以修改關於可用TVWS通道資訊的信標、關聯回應、以及探測回應訊息中的合適欄位2130。當帶間或帶內WTRU傳送關聯請求訊息時2135,DDRSM 2105可以向TVWS資料庫2110驗證該WTRU的裝置FCC ID 2140。在驗證時,DDRSM 2105可以節省本地資料庫2101中的WTRU的資訊2145。
第22圖是DDRSM通道分配過程的示例。經由使用從TVWS資料庫2220接收到的可用通道資訊2225,DDRSM 2210希望獲知那些可用通道的暫態條件。為了這個目的,DDRSM 2210可以向感測控制器2205傳送針對某些感興趣的通道的頻譜查詢2230。基於頻譜回應2235以及WTRU的能力資訊,DDRSM 2210可以做出關於操作通道的決定2240。然後DDRSM 2210可以將該決定傳送2245給通道監視器2215和緩衝控制器2201,以在之後進行某些緩存操作。DDRSM 2210可以監視通道操作2250。DDRSM 2210也可以偶爾接收來自通道監視器2215的通道狀態資訊2255。如果通道不處於良好的情況下,則DDRSM 2210可以改變操作通道2260,並且可以隨後通知2265緩衝控制器2201和通道監視器2215。
除了註冊和通道分配過程之外,DDRSM還可以參與正常維持操作通道。這可以涉及信標、關聯回應以及探測回應訊息中的某些欄位(例如白空間圖(map))的更新。此外,所述DDRSM可以發起若干個訊息至不同WTRU,例如通道控制請求、通道功率節省管理、接觸驗證信號、通道狀態查詢等等。這些訊息可以控制特定WTRU的操作。
第23圖是本地資料庫中的表格的示例。DDRSM也可以有助於範圍擴展使用情況。假設帶間WTRU(WTRU 3)2325經由頻帶1 2305和頻帶2 2310與AP建立鏈路。當WTRU 2325遠離AP時,頻帶2通道2310的品質可以快速降級。這可以受到來自通道監視塊的訊息的影響。DDRSM可以相應地更新其本地資料庫。第23圖示出了WTRU 3 2325的頻帶2通道條件2310是差的2330。當存取本地資料庫時,緩衝控制器獲知該情況。所述緩衝控制器將用於WTRU 3 2325的訊框分配給與頻帶1通道2305相關聯的緩衝器。
第24圖是PHY選擇器開關的示例呼叫流程。通道監視器2405可以分別接收來自DDRSM 2415和緩衝控制器2410的操作通道資訊2420和緩衝器狀態資訊2425。然後通道監視器2405可以將該資訊2430轉發給PHY選擇器開關2401。PHY選擇器開關2401可以使用該資訊來禁用或啟用相應的PHY實體2435。在此之後,PHY選擇器開關2401可以向通道監視器2405傳送包括PHY實體的啟動狀態和PHY通道條件2440的PHY資訊。
多錨點WTRU中的大多數功能塊共用與多錨點AP中的功能塊相同的功能和過程。但是,多錨點WTRU不能連接到TVWS資料庫,並且不能具有管理功能。緩衝控制器可以執行與多錨點AP中對應的緩衝控制器稍微不同的功能和過程。
第25圖是多錨點WTRU處的緩衝控制器的示例呼叫流程。多錨點WTRU處的緩衝控制器2505可以從MAC 2515獲取所有次級通道操作相關的資訊2520,該資訊可以被包括在從多錨點AP傳送的管理/控制訊框中。所述資訊可以包括:調度的靜默週期;TVWS操作通道;以及不同頻帶中的功率節省模式週期。通道監視器2510可以將通道狀態資訊和PHY實體的啟動狀態2525轉發給緩衝控制器2505。經由使用從MAC 2515和通道監視器2510接收到的所有資訊,緩衝控制器2505可以創建相應的邏輯緩衝器2530。緩衝控制器2505可以使用與多錨點AP的緩衝控制器使用的機制類似的機制,以指派不同大小的訊框給合適的邏輯緩衝器、調度訊框傳輸以及執行訊框重排序過程2535。緩衝控制器2505也可以向訊框控制器2501通知緩衝器狀態2540,以實現負載平衡的目的。為了執行合適的感測,緩衝控制器2505可以使用靜默週期資訊來對不同緩衝器中的訊框進行重排序。在靜默週期期間,在可受影響的一個或多個通道上不允許傳輸或接收。在所述感測週期中,感測工具箱僅可以是使用接收的活動部分。緩衝控制器可以知道靜默週期定時,以對自身進行配置。如果在操作通道和通道條件上存在任意改變,則緩衝控制器可以相應地重組其緩衝器。
實施例
1、一種多錨點存取點(AP),該多錨點AP包括:
具有多個錨點的媒體存取控制(MAC)實體,其中多個錨點攜帶用於相關聯的頻帶的系統資訊。
2、根據實施例1所述的方法,該方法還包括:
實體(PHY)層選擇器開關。
3、根據實施例1-2中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
多個PHY層,所述多個PHY層中的每個PHY層與不同的無線電存取技術相關聯。
4、根據實施例1-3中任一實施例所述的方法,其中所述PHY層選擇器開關將所述多個錨點引導到所述多個PHY層中的一個PHY層。
5、根據實施例1-4中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)。
6、根據實施例1-5中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
功率節省管理實體。
7、根據實施例1-6中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM接收來自電視白空間(TVWS)資料庫的可用通道資訊。
8、根據實施例1-7中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM向感測控制器傳送頻譜查詢,以確定所述可用通道的條件。
9、根據實施例1-8中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM接收來自感測控制器的頻譜回應,該頻譜回應包括所述可用通道的條件。
10、根據實施例1-9中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM基於所述可用通道的條件來分配將要使用的通道。
11、根據實施例1-10中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM向緩衝控制器傳送關於將要使用的通道的資訊。
12、根據實施例1-11中任一實施例所述的方法,其中所述DDRSM監視將要使用的通道,並且在將要使用的通道並非處於良好條件的情況下,改變所述通道。
13、根據實施例1-12中任一實施例所述的方法,其中所述PHY選擇器開關接收來自裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)的分配資訊。
14、根據實施例1-13中任一實施例所述的方法,其中所述PHY選擇器開關接收來自緩衝控制器的緩衝器資訊。
15、根據實施例1-14中任一實施例所述的方法,其中所述PHY選擇器開關基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來啟用PHY實體。
16、根據實施例1-15中任一實施例所述的方法,其中所述PHY選擇器開關向通道監視器傳送與所啟用的PHY相關的資訊。
17、根據實施例1-16中任一實施例所述的方法,其中所述資訊包括所述PHY的啟動狀態和PHY通道條件。
18、根據實施例1-17中任一實施例所述的方法,其中功率節省管理實體接收來自通道監視器的通道狀態資訊和PHY實體的啟動狀態。
19、根據實施例1-18中任一實施例所述的方法,其中所述功率節省實體確定選擇性的頻帶功率節省(SBPS)模式。
20、一種用於在裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)中進行通道分配的方法,該方法包括:
接收來自電視白空間(TVWS)資料庫的可用通道資訊。
21、根據實施例20所述的方法,該方法還包括:
向感測控制器傳送頻譜查詢,以確定所述可用通道的條件。
22、根據實施例20-21中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
接收來自所述感測控制器的頻譜回應,該頻譜回應包括所述可用通道的條件。
23、根據實施例20-22中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
基於所述可用通道的條件來分配將要使用的通道。
24、根據實施例20-23中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
向緩衝控制器傳送關於將要使用的通道的資訊。
25、根據實施例20-24中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
監視所述將要使用的通道。
26、根據實施例20-25中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
在所述將要使用的通道並非處於良好條件的情況下,改變所述將要使用的通道。
27、一種用於在實體(PHY)選擇器開關中進行通道分配的方法,該方法包括:
接收來自裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)的通道分配資訊。
28、根據實施例27所述的方法,該方法還包括:
接收來自緩衝控制器的緩衝器資訊。
29、根據實施例27-28中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來啟用PHY實體。
30、根據實施例27-29中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
向通道監視器傳送與所啟用的PHY相關的資訊。
31、根據實施例27-30中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
其中所述資訊包括所述PHY實體的啟動狀態和PHY通道條件。
32、根據實施例27-31中任一實施例所述的方法,該方法還包括:
基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來禁用PHY實體。
雖然上文以特定的組合描述了本發明的特徵和元素,但本領域的普通技術人員應認識到,每個特徵或元素都可以被單獨地使用或與其他特徵和元素以任何方式組合使用。另外,這裏描述的方法可以在引入到電腦可讀媒體中並供電腦或處理器操作的電腦程式、軟體或韌體中實施。電腦可讀媒體的示例包括電信號(經由有線或無線連接傳送)和電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體的示例包括但不限於唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、緩存器、快取記憶體、半導體記憶體裝置、磁媒體(諸如內部硬碟和可移除磁片)、磁光媒體、以及光媒體(諸如CD-ROM光碟和數位多功能光碟片(DVD))。與軟體相關聯的處理器可以用於實施在WTRU、UE、終端、基地台、RNC或任意主電腦中使用的射頻收發器。
800...多錨點AP
830...本地資料庫
835...TVWS資料庫
810...MAC層塊
820...MAC層管理實體(MLME)
870...PHY選擇器
860...感測工具箱
815...PHY層
825...實體層管理實體(PLME)
855...功率節省管理模組
842...感測控制器
845...緩衝控制器
865...訊框控制器
850...通道監視器
805...站台管理實體(SME)
840...裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)
AP...存取點
MAC...媒體存取控制
TVWS...電視白空間
PHY...實體
Claims (20)
- 一種多錨點存取點(AP),該多錨點AP包括:
具有多個錨點的媒體存取控制(MAC)實體,其中多個錨點攜帶用於一相關聯的頻帶的系統資訊;
多個實體(PHY)層,所述多個PHY層中的每個PHY層與一不同的無線電存取技術相關聯;以及
一PHY層選擇器開關;
其中所述PHY層選擇器開關將所述多個錨點引導到所述多個PHY層中的一個PHY層。 - 如申請專利範圍第1項所述的多錨點AP,該多錨點AP還包括:
一裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM);以及
一功率節省管理實體。 - 如申請專利範圍第2項所述的多錨點AP,其中所述DDRSM接收來自一電視白空間(TVWS)資料庫的可用通道資訊。
- 如申請專利範圍第3項所述的多錨點AP,其中所述DDRSM向一感測控制器傳送一頻譜查詢,以確定所述可用通道的一條件。
- 如申請專利範圍第4項所述的多錨點AP,其中所述DDRSM接收來自所述感測控制器的一頻譜回應,該頻譜回應包括所述可用通道的一條件。
- 如申請專利範圍第5項所述的多錨點AP,其中所述DDRSM基於所述可用通道的所述條件來分配一將要使用的通道。
- 如申請專利範圍第6項所述的多錨點AP,其中所述DDRSM向一緩衝控制器傳送關於所述將要使用的通道的該資訊。
- 如申請專利範圍第6項所述的多錨點AP,其中所述DDRSM監視所述將要使用的通道,並且在所述將要使用的通道並非處於一良好條件的情況下,改變所述通道。
- 如申請專利範圍第1項所述的多錨點AP,其中所述PHY選擇器開關接收來自一裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)的分配資訊。
- 如申請專利範圍第9項所述的多錨點AP,其中所述PHY選擇器開關接收來自一緩衝控制器的緩衝器資訊。
- 如申請專利範圍第10項所述的多錨點AP,其中所述PHY選擇器開關基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來啟用一PHY實體。
- 如申請專利範圍第11項所述的多錨點AP,其中所述PHY選擇器開關向一通道監視器傳送與所啟用的PHY相關的資訊。
- 如申請專利範圍第12項所述的多錨點AP,其中所述資訊包括所述PHY實體的一啟動狀態和一PHY通道條件。
- 如申請專利範圍第1項所述的多錨點AP,其中該功率節省管理實體接收來自一通道監視器的通道狀態資訊和PHY實體的啟動狀態。
- 如申請專利範圍第14項所述的多錨點AP,其中所述功率節省實體確定一選擇性的頻帶功率節省(SBPS)模式。
- 一種用於在一裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)中進行通道分配的方法,該方法包括:
接收來自一電視白空間(TVWS)資料庫的可用通道資訊;
向一感測控制器傳送一頻譜查詢,以確定所述可用通道的一條件;
接收來自所述感測控制器的一頻譜回應,該頻譜回應包括所述可用通道的所述條件;以及
基於所述可用通道的所述條件來分配一將要使用的通道。 - 如申請專利範圍第16項所述的方法,該方法還包括:
向一緩衝控制器傳送關於所述將要使用的通道的資訊。 - 如申請專利範圍第16項所述的方法,該方法還包括:
監視所述將要使用的通道;以及
在所述將要使用的通道並非處於良好條件的情況下,改變所述將要使用的通道。 - 一種用於在一實體(PHY)選擇器開關中進行通道分配的方法,該方法包括:
接收來自一裝置相關的路由和頻譜管理器(DDRSM)的通道分配資訊;
接收來自一緩衝控制器的緩衝器資訊;
基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來啟用一PHY實體;以及
向一通道監視器傳送與所啟用的PHY相關的資訊;
其中所述資訊包括所述PHY實體的一啟動狀態和一PHY通道條件。 - 如申請專利範圍第19項所述的方法,該方法還包括:
基於所接收到的通道分配資訊和所述緩衝器資訊來禁用一PHY實體。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261602866P | 2012-02-24 | 2012-02-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201347480A true TW201347480A (zh) | 2013-11-16 |
Family
ID=47843430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102106179A TW201347480A (zh) | 2012-02-24 | 2013-02-22 | 多錨系統架構 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TW201347480A (zh) |
WO (1) | WO2013126666A2 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI737887B (zh) * | 2017-01-31 | 2021-09-01 | 日商村田機械股份有限公司 | 無人行走車,行走系統及無人行走車的控制方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9801147B2 (en) * | 2013-11-25 | 2017-10-24 | Qualcomm Incorporated | Method of synchronization within an LTE/LTE-A system in unlicensed spectrum |
WO2017111778A1 (en) | 2015-12-23 | 2017-06-29 | Intel IP Corporation | Multiband data delivery device and method |
US11272442B2 (en) | 2018-09-07 | 2022-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd | Method and system for dynamic access point selection in coordinated access point group |
US11184919B2 (en) * | 2019-07-30 | 2021-11-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Communication device and methods for synchronizing communication channels and using the device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7969873B2 (en) * | 2005-06-22 | 2011-06-28 | Intel Corporation | Data transmission scheme with scheduling optimization for physical channel group |
KR101495811B1 (ko) * | 2008-06-09 | 2015-02-25 | 삼성전자주식회사 | 고속의 패킷 라우팅 시스템 장치 및 방법 |
US8995358B2 (en) * | 2009-04-30 | 2015-03-31 | Qualcomm Incorporated | False detection reduction during multi-carrier operation |
US8937872B2 (en) * | 2009-06-08 | 2015-01-20 | Wi-Lan, Inc. | Peer-to-peer control network for a wireless radio access network |
-
2013
- 2013-02-22 TW TW102106179A patent/TW201347480A/zh unknown
- 2013-02-22 WO PCT/US2013/027278 patent/WO2013126666A2/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI737887B (zh) * | 2017-01-31 | 2021-09-01 | 日商村田機械股份有限公司 | 無人行走車,行走系統及無人行走車的控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013126666A2 (en) | 2013-08-29 |
WO2013126666A3 (en) | 2013-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11678382B2 (en) | Methods for concurrent link setup and downlink data retrieval for high efficiency WLAN | |
CN110351858B (zh) | 网络调度ue传输与自主调度ue传输之间的资源池共享 | |
US10764906B2 (en) | Silent period method and apparatus for dynamic spectrum management | |
TWI784301B (zh) | 感知及資源分配新無線電(nr)車聯萬物(v2x)方法 | |
US20220182979A1 (en) | Systems and methods for sidelink communication | |
JP5986244B2 (ja) | チャネルアグリゲーションおよび媒体アクセス制御再送信を実行するための方法および装置 | |
KR101644726B1 (ko) | 대역간 반송파 집성 | |
CN112567838A (zh) | 用于拥塞控制的nr v2x方法 | |
CN112703801A (zh) | 用于新的无线电的车辆到万物(nr v2x)中的自主资源选择的方法和装置 | |
US20200178171A1 (en) | Procedures and mechanisms for narrowband multi-channel transmission for wake up radios | |
CN116455542A (zh) | 用于物理下行链路控制信道(pdcch)候选确定的方法 | |
TW201349897A (zh) | 機會式無線電存取技術選擇及聚合 | |
JP2013543359A (ja) | 日和見的帯域(opportunisticband)におけるスペクトル検知のための方法および装置 | |
JP2022520099A (ja) | Harq-ackコードブック適応 | |
JP2021515486A (ja) | サイドリンク支援型ダウンリンクブロードキャストのためのプロトコル | |
TW201347480A (zh) | 多錨系統架構 | |
WO2015171759A1 (en) | Spectrum management for priority access in a tiered network | |
US20170150509A1 (en) | Systems and methods for radio resource allocation across multiple resource dimensions | |
Mohammed | Centralized Optimization of the Association in IEEE 802.11 Networks | |
Amer | Centralized Optimization of the Association in IEEE 802.11 Networks |