TW202423072A - 無線通訊的方法,以及其無線通訊設備 - Google Patents

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陳佑瑋
劍函 劉
開穎 呂
淑玲 馮
吳宗軒
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聯發科技股份有限公司
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Abstract

在本發明‎的一個方面中,提供了一種方法、一種電腦可讀媒體和一種設備。該設備可以是一種無線通訊網站(STA)。在某些配置中,STA發送採用增強型長距離(ELR)格式的請求發送(RTS)幀以獲取傳輸機會(TXOP)。STA接收對RTS幀作出回應的第一清除發送(CTS)幀,第一CTS幀採用ELR格式或非ELR格式。作為對接收第一CTS幀的回應,STA在TXOP內以ELR格式發送資料。在某些配置中,STA進一步接收與第一CTS幀相同格式的確認,以回應所發送的資料。在某些配置中,在發送RTS幀之前,STA發送採用非ELR格式的CTS-to-Self幀。

Description

無線通訊的方法,以及其無線通訊設備
本發明‎涉及通信系統,特別是涉及使用請求發送(RTS)/ 清除發送(CTS)在增強型長距離(ELR)傳輸中的鏈路保護的方法和設備的技術。
Wi-Fi在全球範圍內實現了成功的生態系統,目前已經連接了超過200億台設備,以支援高速和高效的無線服務,以及高可靠性和高性價比的物聯網(IoT)設備。使用802.11b的大量部署的IoT設備可以提供最大的覆蓋範圍,但會受到有限的頻譜效率和前向相容性問題的影響。使用高效(HE)擴展範圍(ER)單使用者(SU)實體層協定資料單元(PPDU)可以將鏈路距離擴展3dB。但是,由於傳輸點(AP)和非AP站點(STA)之間傳輸功率的不平衡達到6dB,使用HE ER SU PPDU的好處通常受上行鏈路的限制,仍然無法滿足市場需求。
下面呈現本發明‎一個或多個方面的簡化概要,以便對這些方面提供基本的理解。這裡不是對所有考慮過的方面的廣泛概述,其既不識別或闡明所有方面的關鍵或關鍵元素,也不概述任何或所有方面的範圍。其唯一目的是以簡化的形式預先呈現某些概念的一些概念,作為之後呈現的更詳細描述的序言。
在本發明‎的一個方面中,提供了一種方法、電腦可讀媒體和設備。該設備可以是站點(STA)。在某些配置中,STA發送採用增強型長距離(Enhanced Long Range,簡稱ELR)格式的請求發送(Request-to-Send,簡稱RTS)幀以獲取傳輸機會(Transmission Opportunity,簡稱TXOP)。STA接收回應RTS幀的採用ELR格式或非ELR格式的第一清除發送(Clear-to-Send,簡稱CTS)幀。回應於接收到第一CTS幀,STA在TXOP內以ELR格式發送資料。
在某些配置中,STA回應正在發送的資料,進一步接收與第一CTS幀相同格式的確認。
在某些配置中,在發送RTS幀之前,STA發送採用非ELR格式的CTS-to-Self幀。
在某些配置中,回應於接收到第一CTS幀,STA等待一段時間。STA在該時間段內接收第二CTS幀。第一CTS幀和第二CTS幀中的一個採用ELR格式,第一CTS幀和第二CTS幀中的另一個採用非ELR格式。資料是在該時間段之後發送的。
在某些配置中,回應於沒有接收到任何CTS幀或在估計的傳輸時間段內完全發送ELR格式的資料,STA發送單CF-end幀或雙CF-end幀以終止TXOP。
在本發明‎的另一個方面中,提供了一種方法、電腦可讀媒體和設備(裝置)。該設備可以是STA。在某些配置中,STA接收採用ELR格式或非ELR格式的RTS幀。STA在通道上發送單CTS幀或雙CTS幀以回應RTS幀。雙CTS幀包括採用ELR格式的第一CTS幀和採用非ELR格式的第二CTS幀。STA在通道上接收資料。回應於接收到資料,STA在通道上發送回應資料的確認。確認採用與回應RTS幀的單CTS幀或雙CTS幀的第一CTS幀相同的格式。
為實現前述和相關目的,一個或多個方面包括以下充分描述的特徵並特別指出權利要求書中的特徵。以下描述和所附圖示出了一個或多個方面的某些示意性特徵。但是,這些特徵表明各種原理的應用方式的一些例子,本發明‎的原理可以採用其他方式來實施。
以下詳細說明參照附圖給出,旨在作為各種配置的描述,不旨在代表僅可以實踐這裡描述的概念的唯一配置。詳細說明包括實現對各種概念的透徹理解所需的具體細節。但是,本領域的技術人員將理解,在不淡化這些概念的情況下,可以在沒有這些具體細節的情況下實踐這些概念。在某些實例中,為避免模糊這些概念,以方框圖形式顯示了公知的結構和元件。
接下來將參考各種設備和方法呈現電信系統的幾個方面。這些設備和方法將在以下詳細說明和附圖中通過各種模組、元件、電路、過程、演算法等(統稱為“元素”)來描述。這些元素可以使用電子硬體、電腦軟體或兩者的任意組合來實現。是否實現這些元素作為硬體還是軟體取決於施加在整個系統上的特定應用和設計約束。
例如,元素的任何部分或元素的任意組合都可以實現為包含一個或多個處理器的“處理系統”。處理器的示例包括微處理器、微控制器、圖形處理單元(GPU)、中央處理單元(CPU)、應用處理器、數位訊號處理器(DSP)、精簡指令集計算(RISC)處理器、片上系統(SoC)、基帶處理器、現場可程式設計閘陣列(FPGA)、可程式設計邏輯器件(PLD)、狀態機、門控邏輯、離散硬體電路,以及配置為執行本發明‎中描述的各種功能的其他合適硬體。處理系統中的一個或多個處理器可以執行軟體。軟體應廣泛地解釋為指令、指令集、代碼、程式碼片段、程式碼、程式、副程式、軟體元件、應用程式、軟體應用程式、套裝軟體、常式、子常式、物件、可執行檔、執行執行緒、過程、函數等,無論稱為軟體、固件、中介軟體、微代碼、硬體描述語言,還是其他。
例如,在一個或多個示例方面中,可以將功能實現為硬體、軟體或兩者的任意組合。如果以軟體實現,則可以將功能存儲為或編碼為電腦可讀媒體上的一個或多個指令或代碼。電腦可讀媒體包括電腦存儲媒體。存儲媒體可以是電腦可以訪問的任何可用媒體。例如,並非限制,這樣的電腦可讀媒體可以包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、電可擦除可程式設計ROM(EEPROM)、光碟記憶體、磁碟記憶體、其他磁性存放裝置、上述類型電腦可讀媒體的組合、或者可以以電腦可執行代碼的形式存儲指令或資料結構的任何其他媒體,所述電腦可執行代碼以指令或資料結構的形式可以被電腦訪問。
如前所述,使用HE ER SU PPDU可以將鏈路距離延長3dB。但是,由於AP和非AP STA之間傳輸功率的不平衡達到6dB,使用HE ER SU PPDU的優點通常受到上行鏈路的限制,仍然無法滿足市場需求。在這種情況下,提出了增強型長距離(ELR)通信方案,可以進一步擴展下行鏈路和上行鏈路的範圍。
第1圖示出了一個示例網路環境100。網路環境100可能涉及傳輸點(亦可看成是接入點,Access Point,簡稱AP)110和多台非AP站點(Non-AP Station)之間按照IEEE 802.11標準進行的無線通訊。AP 110具有非高輸送量(Non-High Throughput,簡稱Non-HT)覆蓋範圍112和增強型長距離(Enhanced Long Range,簡稱ELR)覆蓋範圍114。非AP STA包括增強型通信(Enhanced Reach,簡稱ER)STA 120,這是一台支持ER但不支持ELR的非AP STA,以及ELR STA 130,這是一台支持ELR的非AP STA。ER STA 120對應具有非HT覆蓋範圍122和ER覆蓋範圍124,ELR STA 130對應具有非HT覆蓋範圍132和ELR覆蓋範圍134。如第1圖所示,ER STA 120位於AP 110的非HT覆蓋範圍112內,ELR STA 130位於AP 120的ELR覆蓋範圍114內但在AP 110的非HT覆蓋範圍112之外。AP 110位於ELR STA 130的ELR覆蓋範圍134內,但在ER STA 120的ER覆蓋範圍124之外。在某些配置中,網路環境100可能包括一個或多個其他非AP STA,每個其他非AP STA可以是ER STA(即支援ER的非AP STA)、ELR STA(即支持ELR的非AP STA),或者同時支持ELR和ER的非AP STA。
具體而言,由於AP和非AP STA之間傳輸功率的不平衡達到6dB,針對ER STA 120的ER PPDU僅對上行鏈路傳輸有益。此外,應注意,如第1圖所示,由於AP 110位於ER STA 120的ER覆蓋範圍124之外,使用ER PPDU的非AP(即ER STA 120)可能仍無法連接到AP 110。此外,如第1圖所示,位於AP 110的非HT覆蓋範圍112之外的ELR STA 130無法接收傳統前導碼(即L-STF/LTF/SIG)的下行鏈路和上行鏈路通信。因此,在所建議的增強型長距離(ELR)通信方案中,提出了新的ELR波形,大大改善了鏈路距離。
第2圖示出了ELR PPDU結構200的一個示例設計。通常, PPDU的傳統前導碼包括短訓練欄位(Short Training Field,簡稱STF)、長訓練欄位(Long Training Field,簡稱LTF)和信號(Signal,簡稱SIG)欄位,ELR PPDU結構200採用傳統前導碼,例如L-STF、L-LTF和L-SIG欄位以及重複的傳統SIG(Repeated Legacy SIG,簡稱RL-SIG)欄位,以欺騙基於IEEE 802.11a/g/n/ac/ax/be的設備。此外,ELR PPDU結構200在傳統前導碼欄位之後採用一個或多個通用SIG(Universal SIG,簡稱U-SIG)欄位,用於向前相容目的以及在即將推出的Wi-Fi標準中提供ELR PPDU資訊。U-SIG欄位中可能提供的ELR PPDU資訊包括但不限於實體層(Physical layer,簡稱PHY)版本、PPDU類型、頻寬、傳輸方向、基本服務集(Basic Service Set,簡稱BSS)顏色和傳輸機會(Transmission Opportunity,簡稱TXOP)。因此,在ELR PPDU結構200中,通過用於欺騙的傳統前導碼欄位(即L-STF/LTF/SIG欄位和RL-SIG欄位)實現向後相容,通過U-SIG欄位實現向前相容。功率增強可以用以欺騙,也可以用於U-SIG部分以提供增強的欺騙範圍。此外,在U-SIG欄位之後,ELR PPDU結構200可以採用為ELR應用程式新設計的ELR-STF/LTF/SIG/Data欄位,與基於IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be的傳統設備相比,在傳輸距離方面提供顯著的改善。
在某些配置中,預計ELR PPDU結構200將支援正交頻分多址訪問(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,簡稱OFDMA),這是正交頻分多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,簡稱OFDM)數位調製方案的多使用者版本。此外,在ELR PPDU結構200中,ELR-STF/LTF欄位可以實現合理的低峰均比(Peak to Average Power Ratio,簡稱PAPR),以實現比基於IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/be的設備更高的功率增強。ELR-SIG/Data欄位可以利用接收靈敏度和資料速率來提供顯著的覆蓋範圍增強。ELR-STF/LTF/SIG/Data欄位可以支援20 MHz或更低的頻寬。
此外,在ELR PPDU結構200和AP 110與非AP STA(例如ER STA 120和ELR STA 130)之間的傳輸功率不平衡的基礎上,ELR下行鏈路和上行鏈路通信的鏈路保護以及與沒有ELR能力的STA (例如不支持ELR PPDU的STA)並存很重要。具體而言,使用請求發送(Request to Send,簡稱RTS)和清除發送(Clear to Send,簡稱CTS)幀的鏈路保護在IEEE 802.11中是可選的,因為RTS和CTS幀採用具有最低6Mbps資料速率的傳統格式(802.11a)進行傳輸,其譜效率低於常規流量。但是RTS/CTS的優點需要得到利用。首先,在高負載和範圍擴展的Wi-Fi網路中,高碰撞可能導致資料重傳,並消耗寶貴的通信時間/頻率資源。在這種情況下,希望使用RTS和CTS來減少碰撞並提高資源單元利用率。但是,傳統的RTS和CTS無法很好地支援ELR使用者,因此需要增強的RTS和CTS機制。其次,OFMDA可以提高資源單元的利用率。因此,在新設計的多用戶(Multi-User,簡稱MU)RTS和CTS機制中,希望同時支持OFDMA和ELR。
由於RTS/CTS和ELR可能是即將到來的標準中的可選功能,本發明‎的一個方面涉及使用通過ELR PPDU進行的RTS/CTS實現鏈路保護的機制,以滿足不同考量下的ELR傳輸。
為了針對多個用戶端實現類似的行為,當前Wi-Fi標準中採用了MU-RTS和CTS。第3圖示出了在現有Wi-Fi標準中使用MU-RTS和CTS觸發OFDMA的示例,以及用於新控制幀傳遞的CTS分離。如第3圖(a)所示,當AP 110在通道上向多個STA(可能是非AP STA,例如ER STA 120和ELR STA 130)發送傳統MU-RTS幀(即通過傳統PPDU結構而不是ELR PPDU結構300進行傳輸的MU-RTS)時,傳統MU-RTS幀可以觸發一個或多個STA(包括STA1到STA4)傳回傳統CTS幀(即通過傳統PPDU結構而不是ELR PPDU結構300進行傳輸的CTS)。但是, 多個STA(即STA1到STA4)有可能同時向AP 110傳回傳統CTS幀(具有相同的格式和時長), 這樣AP 110可能無法區分從STA接收的傳統CTS幀的相應源。例如,如第3圖(b)所示,如果其中一個STA(例如STA4)在清空通道評估(Clear Channel Assessment,簡稱CCA)機制下忙碌, STA4不會向AP 110傳回傳統CTS幀,而AP 110只從另外三個STA(即STA1、STA2和STA3)接收到三個傳統CTS幀。但是,AP 110可能無法識別接收到的傳統CTS幀的相應源STA(即STA1、STA2和STA3)。因此,AP 110可能仍嘗試向忙碌的STA4傳輸資料,而傳輸給STA4的資料在接收端將失敗。由於受到向後相容性和通信時間利用效率的限制,此問題在傳統PPDU格式下未得到解決。
相比之下,為了傳輸不在AP 110的非HT覆蓋範圍112之外的ELR STA(例如ELR STA 130),可以利用新的設計的ELR PPDU結構300。但是, ELR PPDU結構300無法被傳統設備(例如ER STA 120)理解。因此, 需要設計新的控制幀傳送方式。具體而言, 可以支援CTS分離, 以使AP 110瞭解真正的通道狀況,其中針對ELR的非重疊資源單元(RU)的CTS或正交編碼的CTS可以是潛在的候選方案。如第3圖(c)所示,當AP 110向多個STA發送ELR MU-RTS幀(即通過ELR PPDU結構300傳送的MU-RTS)時, ELR MU-RTS幀可以觸發一個或多個STA(包括STA1到STA4)回傳ELR-CTS(即通過ELR PPDU結構300傳送的CTS)。因此,回應的STA(包括STA1、STA2和STA3)可以在對應的非重疊RU中向AP 110傳回相應的ELR-CTS幀,以使AP 110可以識別ELR-CTS幀的相應源STA。另一方面,對於CCA忙碌的STA4,AP 110可以確定重新預訂TXOP或連續使用非忙碌RU傳輸資料,如第3圖(c)所示。應注意,與總是在主通道上發送的傳統CTS幀相比,如果支持的BSS頻寬大於20MHz,則CTS分離可以覆蓋非主通道訪問,以使ELR-CTS幀可以在主通道和非主通道上進行傳輸。
第4圖示出了STA的ELR-RTS/CTS傳輸的示例過程。STA 402可以是AP。在示例過程400中,STA 402(即AP 110)位於這樣的位置:傳統STA 404(可能是不支持ELR的非AP STA,例如ER STA 120)以及兩個ELR STA 405和406(可能是支持ELR的非AP STA,例如ELR STA 130)位於STA 402的ELR覆蓋範圍內。每個ELR STA 405和406分別與STA 402的距離使得需要ELR PPDU來傳送RTS/CTS幀。此外,ELR STA 406位於重疊BSS(OBSS)傳統STA 408(可能屬於另一個BSS的不支持ELR的非AP STA)範圍內的位置。OBSS傳統STA 408可能位於STA 402的STA ELR覆蓋範圍內或STA 402的STA ELR覆蓋範圍外。在某些配置中, STA 402和ELR STA 405和406支持ELR和OFDMA。
STA 402可能有要傳輸給一個或多個ELR STA 405和406的資料,資料預期通過ELR PPDU結構300進行傳輸。如果ELR PPDU結構300預計只攜帶單個媒體存取控制(MAC)協定資料單元(MPDU),或者總通信時間要求很小,則STA 402可以直接傳輸ELR資料,而不執行ELR-RTS/CTS過程。
第5圖示出了第4圖中的兩個STA的資料傳輸的示例過程。具體而言, STA 502可以是STA 402, 例如AP, STA 504可以是ELR STA 406, 例如非AP STA。如前所討論,  如果STA 502(即STA 402)打算傳輸攜帶單個MPDU的ELR PPDU結構, 或者總通信時間要求很小, 則STA 502可以生成並傳輸ELR PPDU 550給STA 504,而不執行ELR-RTS/CTS過程。在STA 504處, 在接收ELR PPDU 550並等待SIFS持續時間後, STA 504向STA 502回傳ELR ACK 560。在某些實施中, SIFS持續時間可以是16μs。
參考第4圖, 另一方面,如果ELR PPDU結構300預計攜帶聚合MPDU(AMPDU)或者有多個ELR PPDU結構要傳輸,並且總通信時間要求相對較大,則STA 402可以嘗試預留傳輸機會(TXOP),這樣受保護的TXOP可以減少碰撞和重傳的機會,從而有益於ELR通信。具體地,如果ELR STA 405和406位於STA 402的非HT覆蓋範圍之外, 則STA 402可以利用ELR-RTS/CTS機制來預留TXOP。換句話說,STA 402可以嘗試成為網路環境中的TXOP持有者。
如第4圖所示,在操作410處,STA 402生成ELR-RTS幀420(例如通過ELR PPDU結構300傳送的MU-RTS)以預留STA 402的TXOP,並在通道上廣播ELR RTS幀420,以使AP ELR覆蓋範圍內的傳統STA 404和ELR STA 405和406接收廣播的ELR RTS幀420。在廣播ELR RTS幀420時,STA 402預計從一個或多個ELR STA 405和406中接收對應的ELR CTS幀。具體地,STA 402可以設置TXOP持續時間RTS閾值,閾值可以根據網路條件進行調整。在某些配置中,儘管示例過程400中的傳輸是下行鏈路傳輸作為示例,但是ELR-RTS/CTS傳輸的過程可以針對下行鏈路和上行鏈路傳輸進行設置。
一旦STA 402廣播ELR RTS幀420,ELR STA 405和406可以接收ELR RTS幀420並執行相應操作。具體而言,在操作440處,作為對ELR RTS幀420的回應, ELR STA 406生成相應的ELR CTS幀450,並在通道上將ELR CTS幀450傳輸給STA 402和OBSS傳統STA 408。具體地,為了在ELR通信中使用MU-RTS幀(即ELR RTS幀420)初始化OFDMA,ELR CTS幀450可以支援正交傳輸,例如,在RU或編碼域中,從而允許STA 402分離ELR CTS幀450的源。
同時,在操作430處,作為對ELR RTS幀420的回應,ELR STA 405設置網路分配向量(network allocation vector,簡稱NAV),這是一種用於表示持續時間的虛擬載波偵聽機制,該持續時間指定STA 402所需的估計傳輸時間。具體地,在接收到ELR RTS幀420時,ELR STA 405識別通道將在持續時間(即估計的傳輸時間)內被佔用,並且ELR STA 405應該在此持續時間內避免在通道上發送資料。在一個實施例中,NAV可以以計數器的形式來表示持續時間。當NAV的計數器值非零時,ELR STA 405確定通道忙碌,因此ELR STA 405可以選擇不在通道上發送任何資料以避免潛在的碰撞。當NAV計數減少到零時,ELR STA 405確定通道變為空閒,因此ELR STA 405可以自由地在通道上發送資料。在某些配置中,STA 402和ELR STA 405和406(或任何其他支持ELR的非AP STA)可以支持新的NAV計數器和重置方案。但是,傳統STA 404不理解ELR RTS幀420(或ELR PPDU結構300中的任何消息或ELR格式中的消息)。因此,當傳統STA 404接收到ELR RTS幀420時,傳統STA 404不會設置NAV,這可能導致STA 402在通道上接收時進一步發生碰撞。
ELR STA 406 發送 ELR CTS 幀 450 之後,在操作460處,作為對接收到ELR CTS幀450的回應, STA 402可以處理要傳輸的資料並生成ELR資料(即至少一個ELR PPDU結構300中的資料)。但是,OBSS傳統STA 408不理解ELR CTS幀(或ELR PPDU結構300中的任何消息或ELR格式的任何消息)。因此,當OBSS傳統STA 408接收到ELR CTS幀450時,OBSS傳統STA 408不會設置NAV,這可能導致在通道上進一步發生ELR STA 406的接收碰撞。
在操作470處,STA 402在通道上將ELR資料傳輸給ELR STA 406。但是,OBSS傳統STA 408也可以同時在自己的BSS中在通道上傳輸資料,並且在操作475處,資料可能被ELR STA 406接收,因此與ELR資料470發生碰撞。如果ELR STA 406成功接收ELR資料470,則在操作480處,ELR STA 406 在通道上向STA 402傳輸相應的ELR確認(ELR-ACK)。但是,在操作490處,傳統STA 404也可以同時在通道上向STA 402傳輸資料,因此與ELR-ACK 480發生碰撞。
第6圖示出了第4圖中的兩個STA的RTS/CTS傳輸的示例過程。具體來說,STA 602可能是STA 402,例如AP,STA 604可能是ELR STA 406,例如非AP STA。如第6圖所示,STA 602(即STA 402)生成並廣播ELR RTS幀620(即ELR RTS幀420)。在STA 604(即ELR STA 406)處,在接收廣播的ELR RTS幀620並等待SIFS持續時間後,STA 604傳輸ELR CTS幀630(即ELR CTS幀450)。在STA 602處,在接收ELR CTS 630並等待另一個SIFS持續時間後,STA 602傳輸ELR PPDU 650(即ELR資料470)。然後,在STA 604處,在接收ELR PPDU 650並等待另一個SIFS持續時間後,STA 604傳輸ELR ACK 660(即ELR ACK 480)。在某些實施例中,每個SIFS持續時間可以是16μs。在某些配置中,在ELR BSS中,ELR-NAV超時期間為:(2 × aSIFSTime) + (ELR-CTS_Time) + aRxPHYStartDelay +(2 × aSlotTime),其中aRxPHYStartDelay是每個支持的PHY子句的一個或多個整數延遲值,其中每個延遲(以微秒為單位)從接收機天線處的PPDU的開始到PHY-RXEARLYSIG.indication的發出(如果發送)或PHY-RXSTART.indication原語。相比之下,傳統NAV超時期可能是(2 × aSIFSTime) + (LG-CTS_Time) + aRxPHYStartDelay +(2 × aSlotTime)。
第7圖示出了通過允許OBSS傳統STA設置NAV來實現鏈路保護的STA的ELR-RTS/CTS傳輸的一個示例過程。STA 702可以是AP。與示例過程400類似,在示例過程700中,STA 702(即AP 110)位於這樣的位置:傳統STA 704(可能是不支持ELR的非AP STA,例如ER STA 120)和兩個ELR STA 705和706(可能是支持ELR的非AP STA,例如ELR STA 130) 在STA 702的ELR覆蓋範圍內。每個ELR STA 705和706分別與STA 702的距離需要ELR PPDU來攜帶RTS/CTS幀。此外,ELR STA 706位於使得OBSS傳統STA 708(可能屬於另一個BSS的不支持ELR的非AP STA)在ELR STA 706的STA ELR覆蓋範圍內的位置。 OBSS傳統STA 708可能位於STA 702的STA ELR覆蓋範圍內或STA 702的STA ELR覆蓋範圍外。在某些配置中,STA 702和ELR STA 705和706支持ELR和OFDMA。在這種情況下,STA 702可以嘗試成為網路環境中的TXOP持有者。
示例過程700與示例過程400的主要區別在於,在ELR STA 706處應用了鏈路保護機制,使用傳統CTS幀在STA 702的估計傳輸期間內防止來自傳統設備(例如OBSS傳統STA 708)的傳輸碰撞,以使OBSS傳統STA 708能夠設置NAV。如第7圖所示,在操作710處,STA 702生成ELR-RTS幀720(例如通過ELR PPDU結構300進行傳輸的MU-RTS)以預留STA 702的TXOP,並在通道上廣播ELR RTS幀720,以使AP ELR覆蓋範圍內的傳統STA 704和ELR STA 705和706接收廣播的ELR RTS幀720。在廣播ELR RTS幀720時,STA 702預計從一個或多個ELR STA 705和706中接收對應的ELR CTS。在某些配置中,儘管示例過程700中的傳輸是下行鏈路傳輸作為示例,但是ELR-RTS/CTS傳輸的過程可以針對下行鏈路和上行鏈路傳輸進行設置。
一旦STA 702廣播ELR RTS幀720,ELR STA 705和706可以接收ELR RTS幀720並執行相應操作。具體而言,在操作740處,作為對ELR RTS幀720的回應,ELR STA 706生成對應的ELR CTS幀750,並將ELR CTS幀750在通道上傳輸給STA 702和OBSS傳統STA 708。具體地,為了在ELR通信中使用MU-RTS幀(即ELR RTS幀720)初始化OFDMA,ELR CTS幀750可以支援正交傳輸,例如,在RU或編碼域中,從而允許STA 702分離ELR CTS幀750的源。
同時,在操作730處,作為對ELR RTS幀720的回應,ELR STA 705設置NAV。具體而言,在接收到ELR RTS幀720時,ELR STA 705識別通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用,並且ELR STA 705應該在此持續時間內避免在通道上發送資料。因此,ELR STA 705設置NAV以表示持續時間(即估計的傳輸期間),在該持續時間內ELR STA 705確定通道忙碌。但是,傳統STA 704不理解廣播的ELR RTS幀720(或ELR PPDU結構300中的任何消息或ELR格式的任何消息)。因此,當傳統STA 704接收到ELR RTS幀720時,傳統STA 704不會設置NAV,這可能導致在通道上進一步發生STA 702的接收碰撞。
一旦ELR STA 706傳輸ELR CTS幀750,ELR STA 706進一步在通道上向OBSS傳統STA 708傳輸傳統CTS幀760作為ELR STA 706的鏈路保護。儘管OBSS傳統STA 708不理解ELR CTS幀750(或ELR PPDU結構300中的任何消息或ELR格式的任何消息),但是OBSS傳統STA 708理解傳統CTS幀760。因此,一旦OBSS傳統STA 708接收到傳統CTS幀760,在操作765處,作為對傳統CTS幀760的回應,OBSS傳統STA 708設置NAV。具體而言,在接收到傳統CTS幀760時,OBSS傳統STA 708識別通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用,並且OBSS傳統STA 708應該在此持續時間內避免在通道上發送資料。因此,OBSS傳統STA 708設置NAV以表示持續時間(即估計的傳輸期間),在該持續時間內OBSS傳統STA 708確定通道忙碌,從而避免ELR STA 706的進一步接收碰撞。
同時,在操作768處,作為對接收到ELR CTS幀750的回應, STA 702可以處理要傳輸的資料並生成ELR資料(即至少一個ELR PPDU結構300中的資料)。 應注意,STA 702可以等待ELR STA 706傳輸傳統CTS幀760的一段時間。
ELR資料一生成,STA 702就向ELR STA 706傳輸ELR資料770。由於OBSS傳統STA 708已經設置了NAV,因此不會與ELR資料770發生來自OBSS傳統STA 708的碰撞。接收ELR資料770後,ELR STA 706向STA 702傳回相應的ELR確認(ELR-ACK)。 但是,在操作790處,傳統STA 704仍有可能同時向STA 702傳輸資料,從而與ELR-ACK 780發生潛在碰撞。
與示例過程400相比,示例過程700採用了在ELR STA 706處應用的鏈路保護機制,使用傳統CTS幀760,這樣可以防止來自OBSS傳統STA 708與ELR資料770的碰撞。但是,STA 702處ELR-ACK 780的潛在碰撞仍然是可能的。
第8圖示出了第7圖中AP和ELR STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。如圖所示,AP 802(即STA 702)生成並廣播ELR RTS幀820(即ELR RTS幀720)。在ELR STA 804(即ELR STA 706)處,在接收廣播的ELR RTS幀820後並等待一個SIFS時間後,ELR STA 804傳輸ELR CTS幀830(即ELR CTS幀750)。然後,在等待另一個SIFS時間後,ELR STA 804傳輸傳統CTS幀840(即傳統CTS幀760)。在AP 802處,在接收ELR CTS 830並等待傳統CTS幀840的一段時間和另一個SIFS時間後,AP 802生成並傳輸ELR PPDU(s) 850(即ELR資料770)。然後,在ELR STA 804處,在接收ELR PPDU(s) 850後並等待又一個SIFS時間後,ELR STA 804傳輸ELR ACK 860(即ELR ACK 780)。 在某些實施例中,每個SIFS時間可以是16μs。 在某些配置中,在ELR BSS中,ELR-NAV超時期為:(3 × aSIFSTime) + (ELR-CTS_Time) + (LG-CTS_Time) + aRxPHYStartDelay +(2 × aSlotTime)。
第9圖示出了具有全鏈路保護的STA的ELR-RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 STA 902可以是AP。 與示例過程700類似,在示例過程900中,STA 902(即AP 110)位於這樣的位置:傳統STA 904(可能是不支持ELR的非AP STA,例如ER STA 120)和兩個ELR STA 905和906(可能是支持ELR的非AP STA,例如ELR STA 130)在STA 902的STA ELR覆蓋範圍內。 每個ELR STA 905和906分別與STA 902的距離需要ELR PPDU來攜帶RTS/CTS幀。 此外,ELR STA 906位於使得OBSS傳統STA 908(可能屬於另一個BSS的不支持ELR的非AP STA)在ELR STA 906的STA ELR覆蓋範圍內的位置。 OBSS傳統STA 908可能位於STA 902的STA ELR覆蓋範圍內或STA 902的STA ELR覆蓋範圍外。 在某些配置中,STA 902和ELR STA 905和906支持ELR和OFDMA。 在這種情況下,STA 902可以嘗試成為網路環境中的TXOP持有者。
示例過程900與示例過程700的主要區別在於,除了在ELR STA 906處應用使用傳統CTS幀的鏈路保護機制之外,在STA 902處還應用了一個額外的鏈路保護機制,該機制使用傳統CTS-to-self機制在STA 902的估計傳輸期間內防止來自傳統設備(例如傳統STA 904)的傳輸碰撞,以使STA 902和ELR STA 906上的傳輸均具有全鏈路保護。 具體而言,在CTS-to-self機制中,STA 902使用傳統802.11b STA的調製技術傳輸不帶先行RTS幀的傳統CTS幀,這樣不支持ELR的傳統STA(如傳統STA 904)在接收傳統CTS幀時可以瞭解到將有一個傳輸,這將促使傳統設備設置NAV。
如第9圖所示,在傳輸ELR RTS幀之前,STA 902使用CTS-to-self機制在通道上向傳統STA 904傳輸傳統CTS-to-self幀910作為STA 902的鏈路保護。 一旦接收到傳統CTS幀910,傳統STA 904可以設置NAV。 具體而言,在接收到傳統CTS幀910時,傳統STA 904認識到通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用,並且傳統STA 904應該在此持續時間內避免在通道上發送資料。 因此,傳統STA 904設置NAV以表示通道忙碌的持續時間,從而避免STA 902的進一步接收碰撞。
在操作915處,在傳輸傳統CTS幀910之後,STA 902生成ELR-RTS幀920(例如通過ELR PPDU結構300傳送的MU-RTS)以預留STA 902的TXOP,並在通道上廣播ELR RTS幀920,以使AP ELR覆蓋範圍內的傳統STA 904和ELR STA 905和906接收廣播的ELR RTS幀920。 在廣播ELR RTS幀920時,STA 902預期從一個或多個ELR STA 905和906中接收對應的ELR CTS幀。 在某些配置中,儘管示例過程900中的傳輸是下行鏈路傳輸作為示例,但是ELR-RTS/CTS傳輸的過程可以針對下行鏈路和上行鏈路傳輸進行設置。
一旦STA 902廣播ELR RTS幀920,ELR STA 905和906可以接收ELR RTS幀920並執行相應操作。 具體而言,在操作940處,作為對ELR RTS幀920的回應,ELR STA 906生成對應的ELR CTS幀950,並將ELR CTS幀950在通道上傳輸給STA 902和OBSS傳統STA 908。 具體地,為了在ELR通信中使用MU-RTS幀(即ELR RTS幀920)初始化OFDMA,ELR CTS幀950可以支援正交傳輸,例如,在RU或編碼域中,從而允許STA 902分離ELR CTS幀950的源。
同時,在操作930處,作為對ELR RTS幀920的回應,ELR STA 905設置NAV。具體而言,在接收到ELR RTS幀920時,ELR STA 905識別通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用,並且ELR STA 905應該在此持續時間內避免在通道上發送資料。因此,ELR STA 905設置NAV以表示持續時間(即估計的傳輸期間),在該持續時間內ELR STA 905確定通道忙碌。另一方面,儘管傳統STA 904不理解廣播的ELR RTS幀920(或ELR PPDU結構300中的任何消息或ELR格式的任何消息),但是傳統STA 904不需要回應ELR RTS幀920而設置NAV,因為傳統STA 904已經在早期操作912中設置了NAV以作為對傳統CTS幀910的回應。
一旦ELR STA 906傳輸ELR CTS幀950,ELR STA 906進一步在通道上向OBSS傳統STA 908 傳輸傳統CTS幀960作為ELR STA 906的鏈路保護。儘管OBSS傳統STA 908不理解ELR CTS幀950(或ELR PPDU結構300中的任何消息或ELR格式的任何消息),但是OBSS傳統STA 908理解傳統CTS幀960。因此,一旦OBSS傳統STA 908接收到傳統CTS幀960,在操作965處,作為對傳統CTS幀960的回應,OBSS傳統STA 908設置NAV。具體而言,在接收到傳統CTS幀960時,OBSS傳統STA 908認識到通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用,並且OBSS傳統STA 908應該在此持續時間內避免在通道上發送資料。因此,OBSS傳統STA 908設置NAV以表示通道忙碌的持續時間,從而避免ELR STA 906的進一步接收碰撞。
同時,在操作968處,作為對於接收到ELR CTS幀950的回應, STA 902可以處理要傳輸的資料並生成ELR資料(即至少一個ELR PPDU結構300中的資料)。應注意,STA 902可以等待ELR STA 906傳輸傳統CTS幀960的一段時間。
一旦生成ELR資料,STA 902就在通道上向ELR STA 906傳輸ELR資料970。由於OBSS傳統STA 908已經設置了NAV,因此不會與ELR資料970發生來自OBSS傳統STA 908的碰撞。接收ELR資料970後,ELR STA 906向STA 902傳回相應的ELR確認(ELR-ACK)。由於傳統STA 904已經設置了NAV,因此不會與ELR-ACK 980發生來自傳統STA 904的碰撞。
與示例過程700相比,示例過程900進一步採用了在STA 902處應用的鏈路保護機制,使用傳統CTS幀910(即CTS-to-self機制),這樣可以防止來自OBSS傳統STA 908與ELR資料970的碰撞。此外,示例過程900在ELR STA 906處應用使用傳統CTS幀960的鏈路保護機制確保可以防止來自OBSS傳統STA 908與ELR資料970的碰撞。
應注意,在示例過程700和900中,每個ELR STA 705/905和706/906可以使用廣播的ELR RTS幀720/920中的資訊作為更新其NAV設置的最新基礎,使用廣播的ELR RTS幀720/920中的資訊作為更新其NAV設置的最新基礎的ELR STA(例如ELR STA 705/905,或任何其他接收廣播的ELR RTS幀720/920的ELR設備)允許在MAC從PHY接收到與檢測到ELR-RTS幀720/920對應的PHY-RXEND.indication原語開始的ELR-NAVTimeout期間內如果沒有從PHY接收到PHY-RXEARLYSIG.indication或PHY-RXSTART.indication原語則可以重置其NAV。
第10圖示出了第9圖中的AP和ELR STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。如圖所示,AP 1002(即STA 902)生成並傳輸傳統CTS幀1010(即傳統CTS幀910)作為CTS-to-self機制。在等待一個SIFS持續時間後,AP 1002生成並廣播ELR RTS幀1020(即ELR RTS幀920)。在ELR STA 1004(即ELR STA 906)處,在接收廣播的ELR RTS幀1020後並等待一個SIFS持續時間後,ELR STA 1004傳輸ELR CTS幀1030(即ELR CTS幀950)。然後,在等待另一個SIFS持續時間後,ELR STA 1004傳輸傳統CTS幀1040(即傳統CTS幀960)。在AP 1002處,在接收ELR CTS 1030並等待傳統CTS幀1040的一段時間和另一個SIFS持續時間後,AP 1002傳輸ELR PPDU(s) 1050(即ELR資料970)。然後,在ELR STA 1004處,在接收ELR PPDU(s) 1050後並等待又一個SIFS持續時間後,ELR STA 1004傳輸ELR ACK 1060(即ELR ACK 980)。在某些實施例中,每個SIFS持續時間可以是16μs。在某些配置中,在ELR BSS中,ELR-NAV超時期為:(3 × aSIFSTime) + (ELR-CTS_Time) + (LG-CTS_Time) + aRxPHYStartDelay +(2 × aSlotTime)。
在示例過程700和900中,傳輸是下行鏈路傳輸,因為ELR資料由STA 702/902傳輸給ELR STA 706/906。另一方面,鏈路保護機制也可以適用于上行鏈路傳輸,其中ELR資料由ELR STA傳輸給AP。
第11圖示出了具有鏈路保護的ELR STA的ELR-RTS/CTS傳輸的一個示例過程。ELR STA 1106可以是支援ELR的非AP STA。在示例過程1100中,AP 1102(即AP 110)位於這樣的位置:傳統STA 1104(可能是不支持ELR的非AP STA,例如ER STA 120)和兩個ELR STA 1105和1106(可能是支持ELR的非AP STA,例如ELR STA 130)在AP 1102的覆蓋範圍內。每個ELR STA 1105和1106分別與AP 1102的距離需要ELR PPDU來攜帶RTS/CTS幀。此外,ELR STA 1106位於使得OBSS傳統STA 1108(可能屬於另一個BSS的不支持ELR的非AP STA)在ELR STA 1106的非AP STA ELR覆蓋範圍內的位置。OBSS傳統STA 1108可能位於AP 1102的覆蓋範圍內或AP 1102的覆蓋範圍外。在某些配置中,AP 1102和ELR STA 1105和1106支持ELR和OFDMA。在這種情況下,ELR STA 1106可以嘗試成為網路環境中的TXOP持有者。
在示例過程1100中,在ELR STA 1106處應用了鏈路保護機制,使用傳統CTS-to-self機制在ELR STA 1106的估計傳輸期間內防止來自傳統非AP STA(例如OBSS傳統STA 1108)的傳輸碰撞。具體而言,在CTS-to-self機制中,ELR STA 1106使用傳統802.11b設備的調製技術在沒有先行RTS幀的情況下傳輸傳統CTS幀,這樣傳統非AP STA(如OBSS傳統STA 1108)在接收傳統CTS幀時可以瞭解到將有一個傳輸,這將促使傳統非AP STA設置NAV。
如第11圖所示,在傳輸ELR RTS幀之前,ELR STA 1106在通道上向OBSS傳統STA 1108(或ELR STA 1106的非AP STA ELR覆蓋範圍內的任何傳統非AP STA)傳輸傳統CTS-to-self幀1110作為ELR STA 1106的鏈路保護。 一旦接收到傳統CTS幀1110,OBSS傳統STA 1108認識到通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用,並且OBSS傳統STA 1108應該在此持續時間內避免在通道上發送資料。因此,在操作1120處,OBSS傳統STA 1108設置NAV,NAV表示一段持續時間,在該段時間內OBSS傳統STA 1108確定通道是忙碌的,從而避免ELR STA 1106的進一步接收碰撞。
在操作1130處,在傳輸傳統CTS幀1110之後,ELR STA 1106生成ELR-RTS幀1140(例如通過ELR PPDU結構300傳送的MU-RTS)以預留ELR STA 1106的TXOP,並將ELR RTS幀1140在通道上傳輸給AP 1102(以及OBSS傳統STA 1108)。在傳輸ELR RTS幀1140時,ELR STA 1106預期從AP 1102接收對應的ELR CTS幀。
一旦ELR STA 1106 發送ELR RTS幀1140,AP 1102可以接收ELR RTS幀1140並執行相應操作。在某些配置中,由於AP 1102和非AP STA(即ELR STA 1106)之間傳輸功率的不平衡性達到6dB,如果傳統CTS幀可以到達ELR STA 1106(例如,當ELR STA 1106位於AP 1102的非HT覆蓋範圍內時),AP 1102可能僅使用傳統CTS幀回應ELR RTS幀1140。換句話說,AP 1102可能選擇不生成和發送回應ELR RTS幀1140的ELR CTS幀。在操作1150中,AP 110作為對ELR RTS幀1140的回應,AP 1102可以生成對應的傳統CTS幀1160,並在通道上傳輸傳統CTS幀1160給ELR STA 1105和1106以及傳統STA 1104。換句話說,ELR STA 1105和1106以及傳統STA 1104將收到傳統CTS幀1160。在某些配置中,AP 1102可以選擇生成並向ELR STA 1105和1106以及傳統STA 1104發送雙CTS幀,雙CTS幀可以包括ELR CTS幀和傳統CTS幀。
在操作1162中,作為對傳統CTS幀1160的回應, ELR STA 1105設置NAV。具體而言,在接收到傳統CTS幀1160時,ELR STA 1105識別通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用,並且ELR STA 1105應該在此持續時間內避免在通道上傳輸資料。因此,ELR STA 1105設置NAV以表示通道忙碌的持續時間(即估計的傳輸期間)。另一方面,傳統STA 1104理解傳統CTS幀1160。因此,回應傳統CTS幀1160,在操作1165中,傳統STA 1104設置NAV以表示通道忙碌的持續時間(即估計的傳輸期間)。
另一方面, 在操作1168, 回應接收到傳統CTS幀1160,ELR STA 1106可以處理要傳輸的資料並生成ELR資料(即至少一個ELR PPDU結構300中的資料)。一旦生成ELR資料1170,ELR STA 1106就將ELR資料1170傳輸給AP 1102。由於傳統STA 1104已經設置了NAV,所以不會發生傳統STA 1104與ELR資料1170的碰撞。接收ELR1170資料後, AP 1102向ELR STA 1106發送相應的確認(ACK)。具體而言,由於AP 1102和非AP STA(即ELR STA 1106)之間傳輸功率的不平衡性達到6dB,ACK1180可以是傳統ACK。由於OBSS傳統STA 1108已經設置了NAV,所以也不會發生來自OBSS傳統STA 1108與ACK 1180的碰撞。
第12圖示出了第11圖中AP和ELR STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。如圖所示,ELR STA 1204(即ELR STA 1106)作為CTS-to-self機制發送傳統CTS幀1210(即傳統CTS幀1110)。在等待一個短幀間間隔(short interframe space,簡稱SIFS)持續時間後,ELR STA 1204發送ELR RTS幀1220(即ELR RTS幀1140)。在AP 1202(即AP 1102)處,在接收ELR RTS幀1220後並等待一個SIFS持續時間後,AP 1202可以發送傳統CTS幀1240(即傳統CTS幀1160)。在ELR STA 1204處,在接收傳統CTS幀1240並等待另一個SIFS持續時間後,ELR STA 1204生成並發送ELR PPDU(s) 1250(即ELR資料1170)。然後,在AP 1202處,在接收ELR PPDU(s) 1250後並等待另一個SIFS持續時間後,AP 1202發送傳統ACK 1260(即傳統ACK 1180)。在某些實施例中,每個SIFS持續時間可以是16μs。使用的超時期限可以是NAV超時期或ELR-NAV超時期,這取決於接收ELR-RTS的性能表現(例如功率、資料包錯誤率)。在某些配置中,NAV超時期可以是:(2 × aSIFSTime) + (LG-CTS_Time) + aRxPHYStartDelay + (2 × aSlotTime)。
第13圖示出了帶有鏈路保護的ELR STA的RTS/CTS傳輸示例過程, 其中AP為傳統AP。ELR STA 1306可以是支援ELR的非AP STA。在示例過程1300中,AP 1302(即AP 110)可以是一個支持ELR的AP(即支持ELR的AP), 它位於這樣的位置: 傳統STA 1304(可能是不支持ELR的非AP STA, 如ER STA 120) 和兩個ELR STA 1305和1306 (可能是支持ELR的非AP STA, 如ELR STA 130) 在AP 1302的AP覆蓋範圍內。此外, ELR STA 1306位於使得OBSS傳統STA 1308 (可能是屬於另一個BSS的不支持ELR的非AP STA) 在ELR STA 1306的非AP STA ELR覆蓋範圍內的位置。OBSS傳統STA 1308可能位於AP 1302的AP覆蓋範圍內或AP 1302的AP覆蓋範圍之外。在某些配置中, ELR STA 1305和1306支持ELR和OFDMA。在這種情況下, AP 1302可以嘗試成為網路環境中的TXOP持有者, 而ELR STA 1306是從TXOP持有者(即AP 1302)接收資料的STA。
示例過程1300與之前的示例過程 (例如示例過程700和900)的主要區別在於, 由於AP 1302和非AP STA(即ELR STA 1306)之間傳輸功率的不平衡性達到6dB, 支持ELR的AP 1302(即支持ELR的AP)可能選擇發送傳統RTS幀而不是ELR RTS幀。如第13圖所示, 在操作1315中, AP 1302生成不通過ELR PPDU結構300進行傳輸的傳統RTS幀1320, 以預留AP 1302的TXOP, 並在通道上廣播傳統RTS幀1320, 這樣AP覆蓋範圍內的傳統STA 1304和ELR STA 1305和1306可以接收廣播的傳統RTS幀1320。在廣播傳統RTS幀1320時, AP 1302預期從傳統STA 1304和ELR STA 1305和1306中的一個或多個中接收對應的ELR CTS幀或傳統CTS幀。在某些配置中,雖然示例過程1300中的傳輸是下行鏈路傳輸作為示例,但是RTS/CTS傳輸的過程可以針對下行鏈路和上行鏈路傳輸進行設置。
一旦AP 1302廣播傳統RTS幀1320,傳統STA 1304和ELR STA 1305和1306可以接收傳統RTS幀1320並執行相應操作。具體而言,在操作1330中,作為對傳統RTS幀1320的回應,ELR STA 1305設置NAV。具體地, 在接收到傳統RTS幀1320時, ELR STA 1305識別出通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用, 並且ELR STA 1305應該在此持續時間內避免在通道上傳輸資料。因此,ELR STA 1305設置NAV以表示通道忙碌的持續時間 (即估計的傳輸期間)。類似地, 在操作1335中,作為對傳統RTS幀1320的回應, 傳統STA 1304也設置NAV。具體而言,在接收到傳統RTS幀1320時, 傳統STA 1304識別出通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用, 並且傳統STA 1304應該在此持續時間內避免在通道上傳輸資料。因此,傳統STA 1304設置NAV以表示通道忙碌的持續時間(即估計的傳輸期間)。
同時,在操作1340處, 作為對傳統RTS幀1320的回應,ELR STA 1306生成雙CTS幀, 包括對應的ELR CTS幀1350和傳統CTS幀1360。然後, ELR STA 1306在通道上向AP 1302和OBSS傳統STA 1308發送ELR CTS幀1350和傳統CTS幀1360。應注意, 儘管第13圖顯示ELR CTS幀1350在傳統CTS幀1360之前傳輸, 但傳統CTS幀1360也有可能在ELR CTS幀1350之前傳輸。換句話說, ELR STA 1306可以以任何順序傳輸雙CTS幀。
在OBSS傳統STA 1308處, 儘管OBSS傳統STA 1308不理解ELR CTS幀1350(或ELR PPDU結構300中的任何消息或ELR格式的任何消息), 但是OBSS傳統STA 1308可以理解傳統CTS幀1360。因此, 一旦OBSS傳統STA 1308接收到傳統CTS幀1360, 在操作1365處, 作為對傳統CTS幀1360的回應,OBSS傳統STA 1308設置NAV。具體而言, 在接收到傳統CTS幀1360時, OBSS傳統STA 1308認識到通道將在一個持續時間(即估計的傳輸期間)內被佔用, 並且OBSS傳統STA 1308應該在此持續時間內避免在通道上傳輸資料。因此, OBSS傳統STA 1308設置NAV以表示通道忙碌的持續時間, 以避免ELR STA 1306的進一步接收碰撞。
同時, 在操作1368處, 作為對接收到ELR CTS幀750和傳統CTS幀760的回應, AP 1302可以處理要傳輸的資料並生成資料。具體而言, 一旦AP 1302接收到傳統CTS幀1360, 在操作1368處, AP 102生成資料, 資料可以採用ELR格式或傳統格式。
一旦資料生成, AP 1302就向ELR STA 1306發送資料1370。由於OBSS傳統STA 1308已經設置了NAV, 因此不會發生來自OBSS傳統STA 1308與資料1370的碰撞。接收資料1370後, ELR STA 1306向AP 1302發送對應的確認(可以是ELR格式的ACK)。由於傳統STA 1304和ELR STA 1305都已經設置了NAV,因此不會發生來自傳統STA 1304和ELR STA 1305與ACK 1380的碰撞。
在某些配置中, 作為對傳統RTS幀1320的回應,ELR STA 1306可以選擇生成並傳輸ELR CTS幀(即ELR CTS幀1350)而不是傳輸雙CTS幀。在這種情況下, OBSS傳統STA 1308將無法理解ELR CTS幀1350。因此, OBSS傳統STA 1308不會設置NAV。
第14圖示出了第13圖中的AP和ELR STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。如圖所示,AP 1402(即AP 1302)生成並廣播傳統RTS幀1420(即傳統RTS幀1320)。在ELR STA 1404(即ELR STA 1306)處,在接收廣播的傳統RTS幀1420後並等待一個SIFS時間後,ELR STA 1404生成並傳輸雙CTS幀,雙CTS幀包括ELR CTS幀1430(即ELR CTS幀1350)和傳統CTS幀1440(即傳統CTS幀1360)。在某些實施中,ELR STA 1404可以在傳輸ELR CTS幀1430和傳統CTS幀1440之間等待另一個SIFS時間。在AP 1402處,在接收ELR CTS幀1430和傳統CTS幀1440後並等待另一個SIFS時間後,AP 1402生成並傳輸PPDU(s) 1450(即資料1370,可以是ELR格式或傳統格式)。然後,在ELR STA 1404處,在接收PPDU(s) 1450後並等待另一個SIFS時間後,ELR STA 1404生成並傳輸ACK 1460(即ACK 1380,可以是ELR格式)。在某些實施例中,每個SIFS時間可以是16μs。
在某些配置中,使用CTS-to-self機制中傳統CTS幀的鏈路保護機制允許傳統非AP STA進行NAV保護,並防止傳統非AP STA在所需的TXOP結束之前重置NAV。但是,如果沒有針對ELR RTS幀發送對應的CTS幀,傳統非AP STA將無法重置NAV。在這種情況下,可以使用CF-end幀來終止或截斷TXOP。例如,在某些配置中,在傳輸ELR RTS幀之後,如果在估計的傳輸期間內沒有接收到傳統CTS幀或ELR CTS幀,則TXOP持有者可以發送傳統CF-end幀來終止TXOP。在某些配置中,如果TXOP持有者確定沒有更多資料幀要傳輸,TXOP持有者可以發送雙CF-end幀,雙CF-end幀包括傳統CF-end幀和ELR CF-end幀,以截斷TXOP。例如,TXOP持有者可以向傳統STA發送傳統CF-end幀,並向ELR STA發送ELR CF-end幀。在某些配置中,在發送傳統CF-end幀和發送ELR CF-end幀之間可以存在一個SIFS時間。
在某些配置中,AP可以根據其傳輸的總PPDU持續時間、覆蓋範圍、估計的碰撞和重傳機會來設置TXOP持續時間RTS閾值。例如,ELR操作中的TXOP持續時間RTS閾值可以重用HE操作元素中的一些定義,其中該值可以是:(1) 1到1022之間的值,以啟用與其關聯STA的基於TXOP持續時間的RTS/CTS交換,或(2) 1023,以禁用與其關聯STA的基於TXOP持續時間的RTS/CTS交換。 RTS閾值的單位是32微秒。
在討論的鏈路保護機制中,根據ELR STA的位置(在AP的非HT覆蓋範圍內或之外)討論了多種考量。基於多種情況,ELR中的RTS/CTS內容可能需要進行修改。例如,ELR RTS幀(即以ELR格式攜帶的RTS幀)可能添加一個額外的指示器來指示總CTS時長(如果存在,包括ELR CTS和LG CTS)。因此,ELR 設備可以相應地更新其NAVTimeout時長。例如,如果經常發生碰撞和重傳,TXOP發起者/持有者可以(1)減小RTS閾值和/或(2)啟用後續的LG-CTS。在某些配置中,在全鏈路保護下,ELR-NAV超時期應設置為(3 × aSIFSTime) + (ELR-CTS_Time) + (LG-CTS_Time) + aRxPHYStartDelay +(2 × aSlotTime)。
第15圖示出了一個示例通信系統1500,其中包含兩個設備1510和1520。設備1510和1520中的每一個都可以執行各種功能來實現這裡關於通道切換操作描述的方案、技術、過程和方法,包括上面關於各種擬議設計、概念、方案、系統和方法以及下面描述的過程的方案,例如第1圖所示的AP 110中的設備1510和第1圖所示的非AP STA(即ER STA 120和/或ELR STA 130)中的設備1520。
每個設備1510和設備1520可以是電子設備的一部分,它可以是一個非傳輸點站點(non-AP STA)或一個傳輸點(AP),例如一個可擕式或移動設備、一個可穿戴設備、一個無線通訊設備或一個計算設備。當在非AP STA中實現時,每個設備1510和設備1520可以在智慧手機、智慧手錶、個人數位助理、數碼相機或計算設備(如平板電腦、筆記型電腦)中實現。每個設備1510和設備1520也可以是機器類型設備的一部分,它可以是一個物聯網(IoT)設備,如一個固定或靜止的設備、家用設備、有線通信設備或計算設備。例如,每個設備1510和設備1520可以實現為智慧恒溫器、智慧冰箱、智慧門鎖、無線揚聲器或家庭控制中心。當在網路設備中實現時,設備1510和/或設備1520可以實現為網路節點,如WLAN中的傳輸點。
在某些實施例中,每個設備1510和設備1520可以以一個或多個積體電路(IC)晶片的形式實現,例如但不限於,一個或多個單核處理器、一個或多個多核處理器、一個或多個精簡指令集(RISC)處理器或一個或多個複雜指令集(CISC)處理器。在上述方案中,每個設備1510和設備1520可以實現為或作為非AP STA或AP。每個設備1510和設備1520可以包括第15圖所示的至少一些元件,例如處理器1512和處理器1522。每個設備1510和設備1520還可以包括一個或多個與本發明‎擬議方案無關的其他元件(例如,內部電源、顯示裝置和/或使用者介面設備),因此為簡潔起見,未在第15圖中顯示也未在下面描述設備1510和設備1520的此類元件。
在某些實施例中,處理器1512和處理器1522可以以一個或多個單核處理器、一個或多個多核處理器、一個或多個RISC處理器或一個或多個CISC處理器的形式實現。也就是說,儘管這裡使用單數“一個處理器”來指代處理器1512和處理器1522,但根據本發明‎,在一些實現中,處理器1512和處理器1522可以包括多個處理器,在其他實現中可以包括單個處理器。在某些實施例中,處理器1512和處理器1522可以以硬體(和可選地固件)的形式實現,其電子元件包括但不限於一個或多個電晶體、一個或多個二極體、一個或多個電容器、一個或多個電阻器、一個或多個電感、一個或多個記憶體和/或一個或多個可變電容二極體,它們配置和佈置成根據本發明‎的特定目的實現特定功能。換句話說,在某些實施例中,處理器1512和處理器1522是一種專用機器,專門設計、佈置和配置來執行無線通訊中與系統參數傳輸方案相關的特定任務,這些方案符合本發明‎的各種實現。
在某些實施例中,設備1510還可以包括一個與處理器1512耦合的記憶體1514,處理器1512可以訪問該記憶體1514並在其中存儲資料。在一些實現中,設備1520還可以包括一個與處理器1522耦合的記憶體1524,處理器1522可以訪問該記憶體1524並在其中存儲資料。每個記憶體1514和記憶體1524可以包括隨機存取記憶體(RAM)的類型,如動態RAM(DRAM)、靜態RAM(SRAM)、晶閘管RAM(T-RAM)和/或零電容RAM(Z-RAM)。另外或此外,每個記憶體1514和記憶體1524可以包括唯讀記憶體(ROM)的類型,如遮罩ROM、可程式設計ROM(PROM)、可擦除可程式設計ROM(EPROM)和/或電可擦除可程式設計ROM(EEPROM)。另外或此外,每個記憶體1514和記憶體1524可以包括非易失性隨機存取記憶體(NVRAM)的類型,如快閃記憶體、固態記憶體、鐵電RAM(FeRAM)、磁阻 RAM(MRAM)和/或相變記憶體。
在某些實施例中,設備1510還可以包括一個與處理器1512耦合的收發器1516。收發器1516可以包括一個能夠無線傳輸的發射器和一個能夠無線接收資料的接收器。在某些實施例中,設備1520還可以包括一個與處理器1522耦合的收發器1526。收發器1526可以包括一個能夠無線傳輸的發射器和一個能夠無線接收資料的接收器。
每個設備1510和設備1520可以是一個通信實體,能夠使用本發明‎描述的各種擬議方案彼此通信。在某些實施例中,設備1510可以充當AP 110的角色,設備1520可以充當一個非AP STA(例如ER STA 120和/或ELR STA 130)的角色,以執行所描述的方法、過程和方案。
第16圖是STA的無線通訊方法(過程)的流程圖。該方法可以由STA執行(例如,STA 702、STA 902、ELR STA 1106、AP 1302)。可選地,在操作1610處,在發送RTS幀之前,STA發送採用非ELR格式的CTS-to-Self幀。在操作1620處,STA發送採用ELR格式的RTS幀以獲取TXOP。在操作1630處,STA接收回應RTS幀的採用ELR格式或非ELR格式的第一CTS幀。在操作1640處,回應於接收到第一CTS幀,STA在TXOP內以ELR格式發送資料。可選地,在操作1650處,STA進一步接收與第一CTS幀相同格式的確認以回應正在發送的資料。
在某些配置中,回應於接收到第一CTS幀,STA等待一段時間。STA在該時間段內接收第二CTS幀。第一CTS幀和第二CTS幀中的一個採用ELR格式,第一CTS幀和第二CTS幀中的另一個採用非ELR格式。資料是在該時間段之後發送的。
在某些配置中,回應於沒有接收到任何CTS幀或在估計的傳輸時間段內完全發送ELR格式的資料,STA發送單CF-end幀或雙CF-end幀以終止TXOP。單CF-end幀採用非ELR格式。雙CF-end幀包括採用非ELR格式的第一CF-end幀和採用ELR格式的第二CF-end幀。
第17圖是STA的無線通訊方法(過程)的流程圖。該方法可以由STA執行(例如,ELR STA 706、ELR STA 906、AP 1102、ELR STA 1306)。在操作1710處,STA接收採用ELR格式或非ELR格式的RTS幀。在操作1720處,STA在通道上發送單CTS幀或雙CTS幀以回應RTS幀。雙CTS幀包括採用ELR格式的第一CTS幀和採用非ELR格式的第二CTS幀。在操作1730處,STA在通道上接收資料。在操作1740處,回應於接收到資料,STA在通道上發送回應資料的確認。該確認採用與回應RTS幀的單CTS幀或雙CTS幀的第一CTS幀相同的格式。
理解的是,在流程圖中公開的具體順序或層次結構是示例性方法的說明。根據設計偏好,可以理解的是,流程圖中的具體順序或層次結構可以重新排列。 此外,一些塊可以合併或省略。隨附的方法權利要求以示例順序呈現各個塊的要素,而不意味著對具體順序或層次結構的限制。
前面的描述旨在使任何有技能的人都能實踐這裡描述的各個方面。 對這些方面的各種修改對本領域的技術人員將是顯而易見的,這裡定義的一般原則可以應用於其他方面。 因此,權利要求書不打算限制於這裡所示的方面,而是要給予與權利要求書中的語言要求一致的完整範圍,其中對單數的元素的引用不意味著“僅一”除非明確如此陳述,而是意味著“一個或多個”。 在此使用的“示例性”一詞意味著“用作示例、實例或說明”。 在此描述為“示例性”的任何方面不一定解釋為優選的或有利於其他方面。 除非明確指出,否則術語“一些”是指一個或多個。 諸如“至少一個A、B或C”、“一個或多個A、B或C”、“至少一個A、B和C”、“一個或多個A、B和C”和“A、B、C或任何組合”之類的組合包括A、B和/或C的任何組合,並且可以包括A的多個倍數、B的多個倍數或C的多個倍數。 具體地,諸如“至少一個A、B或C”、“一個或多個A、B或C”、“至少一個A、B和C”、“一個或多個A、B和C”和“A、 B、C或任何組合”之類的組合可以僅為A、僅為B、僅為C、A和B、A和C、B和C或A和B和C,其中這樣的組合可以包含一個或多個A、B或C的成員。 本發明‎中描述的各個方面的所有結構性和功能等價物對於本領域的普通技術人員來說都是已知的或後來為所知曉的,在此明確併入通過引用而包含在權利要求中。 此外,在本發明的任何內容都不打算專門歸公眾所有,無論這些公開是否在權利要求中明確列出。 諸如“模組”、“機制”、“元素”、“設備”等詞語不可替代詞“裝置”。 因此,任何權利要求元素不得解釋為加上功能語言的“裝置”,除非該元素明確以“用於......的裝置”的短語進行了記載。
110:傳輸點 112:非高輸送量(Non-HT)覆蓋範圍 114:增強型長距離(ELR)覆蓋範圍 120:增強型通信(ER)站點 122:Non-HT覆蓋範圍 124:ER覆蓋範圍 130:增強型長距離(ELR)站點 132:Non-HT覆蓋範圍 134:ELR覆蓋範圍 402、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402:傳輸中的傳輸站點 404、704、904、1104、1304:傳輸中的傳統站點 405、406、504、604、705、706、804、905、906、1004、1105、1106、1204、1305、1306、1404:ELR-RTS/CTS傳輸中的ELR站點 408、708、908、1108、1308:ELR-RTS/CTS傳輸中的OBSS傳統站點 410、430、440、460、710、730、740、765、768、912、915、930、940、965、968、1120、1130、1150、1162、1165、1168、1315、1330、1335、1340、1365、1368:步驟 420、620、720、820、920、1020、1140、1220:ELR RTS幀 450、630、750、830、950、1030、1350、1430:ELR CTS幀 470、770、970、1170:ELR資料 475、490、790:碰撞 480、560、660、780、860、980、1080、1380、1460:ELR確認(ACK) 550、650、850、1050、1250:ELR PPDU 760、840、910、960、1010、1040、1120、1160、1210、1240、1360、1440:傳統CTS幀 1180、1260:傳統確認(ACK) 1320、1420:傳統RTS幀 1370:傳統資料 1450:傳統PPDU 1510、1520:設備 1512、1522:處理器 1514、1524:記憶體 1516、1526:收發器
第1圖係本發明一個實施例之網路環境。 第2圖係本發明中ELR PPDU結構的一個示例設計。 第3圖係本發明中使用MU-RTS和CTS觸發OFDMA的現有Wi-Fi標準中的示例,以及用於新控制幀交付的CTS分離的示例。 第4圖係本發明中STA的ELR-RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 第5圖係本發明第4圖中的兩個STA的資料傳輸的一個示例過程。 第6圖係本發明第4圖中的兩個STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 第7圖係本發明中STA的ELR-RTS/CTS傳輸的一個示例過程,其中鏈路保護允許OBSS傳統STA設置NAV。 第8圖係本發明第7圖中的兩個STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 第9圖係本發明中帶有全鏈路保護的STA的ELR-RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 第10圖係本發明第9圖中的兩個STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 第11圖係本發明中的帶鏈路保護的ELR STA的ELR-RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 第12圖係本發明第11圖中的AP和ELR STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 第13圖係本發明中具有鏈路保護的ELR STA與傳統AP之間的RTS/CTS傳輸的示例過程。 第14圖係本發明中的AP和ELR STA的RTS/CTS傳輸的一個示例過程。 第15圖係本發明中一個示例通信系統。 第16圖係本發明中STA的無線通訊方法(過程)的流程圖。 第17圖係本發明中STA的無線通訊方法(過程)的流程圖。
110:傳輸點
112:非高輸送量(Non-HT)覆蓋範圍
114:增強型長距離(ELR)覆蓋範圍
120:增強型通信(ER)站點
122:Non-HT覆蓋範圍
124:ER覆蓋範圍
130:增強型長距離(ELR)站點
132:Non-HT覆蓋範圍
134:ELR覆蓋範圍

Claims (20)

  1. 一種無線通訊站(STA)的方法,包括: 發送採用增強型長距離(ELR)格式的請求發送(RTS)幀以獲取傳輸機會(TXOP); 接收對所述RTS幀作出回應的第一清除發送(CTS)幀,所述第一CTS幀採用ELR格式或非ELR格式;以及 作為對接收所述第一CTS幀的回應,在所述TXOP內以ELR格式發送資料。
  2. 如請求項1所述之方法,還包括: 接收對正在發送的資料作出回應的確認,所述確認的格式與所述第一CTS幀相同。
  3. 如請求項1所述之方法,還包括: 在發送所述RTS幀之前,發送採用非ELR格式的CTS-to-self幀。
  4. 如請求項1所述之方法,還包括: 作為對接收到所述第一CTS幀的響應,等待一個時段;以及 在所述時段內接收第二CTS幀, 其中所述第一CTS幀和第二CTS幀中的一個採用ELR格式,另一個採用非ELR格式; 其中資料的發送是在所述時段之後。
  5. 如請求項1所述之方法,還包括: 作為對沒有接收到任何CTS幀或在估計的傳輸時段內完全發送ELR格式的資料的回應,發送單CF-end幀或雙CF-end幀以終止TXOP。
  6. 如請求項5所述之方法,所述單CF-end幀採用非ELR格式。
  7. 如請求項5所述之方法,所述雙CF-end幀包括採用非ELR格式的第一CF-end幀和採用ELR格式的第二CF-end幀。
  8. 如請求項1所述之方法,所述ELR格式的RTS幀和第一CTS幀支援單用戶(SU)或多用戶(MU)正交頻分多址訪問(OFDMA)。
  9. 如請求項8所述之方法,其中支援多用戶MU 正交頻分多址訪問OFDMA的ELR格式的所述第一CTS幀還支援通過非重疊資源單元(RU)或正交編碼的CTS分離。
  10. 如請求項1所述之方法,其中ELR格式是ELR實體層協定資料單元(PPDU)結構,且ELR實體層PPDU結構包括一個或多個通用信號欄位、ELR短訓練欄位(STF)、ELR長訓練欄位(LTF)、ELR信號欄位和ELR資料欄位。
  11. 一種無線通訊站(STA)的方法,包括: 在通道上接收採用增強型長距離(ELR)格式或非ELR格式的請求發送(RTS)幀; 在通道上發送對所述RTS幀作出回應的單CTS幀或雙CTS幀,所述雙CTS幀包括採用ELR格式的第一CTS幀和採用非ELR格式的第二CTS幀; 在通道上接收資料;以及 作為對接收到資料的回應,在通道上發送對資料作出回應的確認,所述確認與所述回應RTS幀的單CTS幀或雙CTS幀中的第一CTS幀採用相同的格式。
  12. 如請求項11所述之方法,當所述RTS幀採用非ELR格式時所述單CTS幀採用ELR格式,當所述RTS幀採用ELR格式時所述單CTS幀採用ELR格式或非ELR格式。
  13. 如請求項11所述之方法,採用ELR格式的所述CTS幀支援單用戶(SU)或多用戶(MU)正交頻分多址訪問(OFDMA)。
  14. 如請求項13所述之方法,支持MU OFDMA的採用ELR格式的所述CTS幀還支援通過非重疊資源單元(RUs)或正交編碼的CTS分離。
  15. 如請求項11所述之方法,所述ELR格式是ELR實體層協定資料單元(PPDU)結構,且ELR實體層PPDU結構包括一個或多個通用信號欄位、ELR短訓練欄位(STF)、ELR長訓練欄位(LTF)、ELR信號欄位和ELR資料欄位。
  16. 一種用於無線通訊的設備,所述設備是站點(STA),包括: 記憶體;以及 與所述記憶體耦合的至少一個處理器,所述處理器被配置為: 發送採用增強型長距離(ELR)格式的請求發送(RTS)幀以獲取傳輸機會(TXOP); 接收對所述RTS幀作出回應的採用ELR格式或非ELR格式的第一清除發送(CTS)幀;以及 作為對接收所述第一CTS幀的回應,在TXOP內以ELR格式發送資料。
  17. 如請求項16所述之設備,其中所述至少一個處理器進一步被配置為: 接收與所述第一CTS幀採用相同格式的確認以回應正在發送的資料。
  18. 如請求項16所述之設備,其中所述至少一個處理器進一步被配置為: 在發送RTS幀之前,發送採用非ELR格式的CTS-to-Self幀。
  19. 如請求項16所述之設備,其中所述至少一個處理器進一步被配置為: 作為對接收所述第一CTS幀的響應,等待一個時段;以及 接收第二CTS幀,其中所述第一CTS幀和第二CTS幀中的一個採用ELR格式,另一個採用非ELR格式; 其中,資料是在所述時段之後發送的。
  20. 如請求項16所述之設備,其中所述至少一個處理器進一步被配置為: 作為對沒有接收到任何CTS幀或在估計的傳輸時段內完全發送採用ELR格式的資料的回應,發送單CF-end幀或雙CF-end幀以終止TXOP。
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