TWI628939B - 實體（ｐｈｙ）層及媒體存取（ｍａｃ）層間的發信 - Google Patents

實體（ｐｈｙ）層及媒體存取（ｍａｃ）層間的發信 Download PDF

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Abstract

本發明之態樣提供用於將產生於一器件之一實體層(PHY)處之資訊發信至一媒體存取控制(MAC)層以用於在產生或處理封包時使用的技術。

Description

實體(PHY)層及媒體存取(MAC)層間的發信 【相關申請案之交叉參考】
本申請案主張2014年1月13日申請的美國臨時專利申請案第61/926,935號及2015年1月12日申請的美國專利申請案第14/594,551號之權利，該兩個申請案被以引用的方式全部併入本文中。
本發明之某些態樣大體係關於無線通信，且更特定言之，某些參數在無線器件之實體(PHY)層與媒體存取控制(MAC)層之間的發信。
無線通信網路經廣泛部署以提供諸如語音、視訊、封包資料、訊息傳遞、廣播等之各種通信內容。此等無線網路可為能夠藉由共用可用網路資源而支援多個使用者之多重存取網路。此等多重存取網路之實例包括分碼多重存取(CDMA)網路、分時多重存取(TDMA)網路、分頻多重存取(FDMA)網路、正交FDMA(OFDMA)網路及單載波FDMA(SC-FDMA)網路。
為了解決針對較大涵蓋範圍及增大之通信範圍的需要，各種方案正被開發。一個此方案為正由電機電子工程師學會(IEEE)802.11ah工作小組開發之次1GHz頻率範圍(例如，在美國，在902MHz至928MHz範圍中操作)。此開發係藉由利用如下頻率範圍之需要來驅動：具有大於與其他IEEE 802.11技術之頻率範圍相關聯之無線範圍的無 線範圍且潛在地具有較少的與歸因於障礙物之路徑損失相關聯的問題。
本發明之態樣提供一種用於無線通信之裝置。該裝置通常包括：一處理系統，其經組態以產生用於一第一媒體存取控制(MAC)封包之一實體層(PHY)標頭且傳遞在該PHY層產生的資訊(例如，對應於該第一MAC封包之資訊)至一MAC層以用於處理回應於該第一MAC封包之待接收之一第二MAC封包；及一介面，其用於輸出該第一MAC封包以用於傳輸及獲得該第二MAC封包。
本發明之態樣提供一種用於無線通信之方法。該方法通常包括產生用於一第一媒體存取控制(MAC)封包之一實體層(PHY)標頭，傳遞在該PHY層產生的資訊(例如，對應於該第一MAC封包之資訊)至一MAC層以用於處理回應於該第一MAC封包之待接收之一第二MAC封包，及輸出該第一MAC封包以用於傳輸及獲得該第二MAC封包。
本發明之態樣提供一種用於無線通信之裝置。該裝置通常包括用於產生用於一第一媒體存取控制(MAC)封包之一實體層(PHY)標頭之構件、用於傳遞在該PHY層產生的資訊(例如，對應於該第一MAC封包之資訊)至一MAC層以用於處理回應於該第一MAC封包之待接收之一第二MAC封包的構件及用於輸出該第一MAC封包以用於傳輸及獲得該第二MAC封包之構件。
本發明之態樣提供一種無線電台。該無線電台通常包括：至少一個天線；一處理系統，其經組態以產生用於一第一媒體存取控制(MAC)封包之一實體層(PHY)標頭且傳遞在該PHY層產生的資訊(例如，對應於該第一MAC封包之資訊)至一MAC層以用於處理回應於該第一MAC封包之待接收之一第二MAC封包；及一收發器，其用於經由該至少一個天線傳輸該第一MAC封包以用於傳輸及接收該第二 MAC封包。
本發明之態樣提供一種用於無線通信之非暫時性電腦可讀媒體，其具有儲存於其上之指令。該等指令通常包括用於以下操作之指令：產生用於一第一媒體存取控制(MAC)封包之一實體層(PHY)標頭，傳遞在該PHY層產生的資訊(例如，對應於該第一MAC封包之資訊)至一MAC層以用於處理回應於該第一MAC封包之待接收之一第二MAC封包，及輸出該第一MAC封包以用於傳輸及獲得該第二MAC封包。
本發明之態樣提供一種用於無線通信之裝置。該裝置通常包括：一介面，其用於獲得一第一媒體存取控制(MAC)封包；及一處理系統，其經組態以處理用於該第一MAC封包之一實體層(PHY)標頭且傳遞經得到自處理該PHY標頭之資訊至一MAC層以用於產生回應於該第一MAC封包之待傳輸之一第二MAC封包。
本發明之態樣提供一種用於無線通信之方法。該方法通常包括獲得一第一媒體存取控制(MAC)封包，處理用於該第一MAC封包之一實體層(PHY)標頭，及傳遞經得到自處理該PHY標頭之資訊至一MAC層以用於產生回應於該第一MAC封包之待傳輸之一第二MAC封包。
本發明之態樣提供一種用於無線通信之裝置。該裝置通常包括：用於獲得一第一媒體存取控制(MAC)封包之構件、用於處理用於該第一MAC封包之一實體層(PHY)標頭之構件及用於傳遞經得到自處理該PHY標頭之資訊至一MAC層以用於產生回應於該第一MAC封包之待傳輸之一第二MAC封包的構件。
本發明之態樣提供一種無線電台。該無線電台通常包括：至少一個天線；一接收器，其用於經由該至少一個天線接收一第一媒體存取控制(MAC)封包；一處理系統，其經組態以處理用於該第一MAC封 包之一實體層(PHY)標頭且傳遞經得到自處理該PHY標頭之資訊至一MAC層以用於產生回應於該第一MAC封包之待傳輸之一第二MAC封包。
本發明之態樣提供一種用於無線通信之非暫時性電腦可讀媒體，其具有儲存於其上之指令。該等指令通常包括用於以下操作之指令：獲得一第一媒體存取控制(MAC)封包，處理用於該第一MAC封包之一實體層(PHY)標頭，及傳遞經得到自處理該PHY標頭之資訊至一MAC層以用於產生回應於該第一MAC封包之待傳輸之一第二MAC封包。
100‧‧‧多重存取多輸入多輸出(MIMO)系統
110‧‧‧存取點(AP)
120a‧‧‧使用者終端機
120b‧‧‧使用者終端機
120c‧‧‧使用者終端機
120d‧‧‧使用者終端機
120e‧‧‧使用者終端機
120f‧‧‧使用者終端機
120g‧‧‧使用者終端機
120h‧‧‧使用者終端機
120i‧‧‧使用者終端機
120m‧‧‧使用者終端機
120x‧‧‧使用者終端機
130‧‧‧系統控制器
208‧‧‧資料源
210‧‧‧TX資料處理器
220‧‧‧TX空間處理器
222a‧‧‧接收器單元/傳輸器單元
222ap‧‧‧接收器單元/傳輸器單元
224a‧‧‧天線
224ap‧‧‧天線
228‧‧‧頻道估計器
230‧‧‧控制器
232‧‧‧記憶體
234‧‧‧排程器
240‧‧‧RX空間處理器
242‧‧‧RX資料處理器
244‧‧‧資料儲集器
252ma‧‧‧天線
252mu‧‧‧天線
252xa‧‧‧天線
252xu‧‧‧天線
254m‧‧‧傳輸器單元/接收器單元
254mu‧‧‧傳輸器單元/接收器單元
254xa‧‧‧傳輸器單元/接收器單元
254xu‧‧‧傳輸器單元/接收器單元
260m‧‧‧RX空間處理器
260x‧‧‧RX空間處理器
270m‧‧‧RX資料處理器
270x‧‧‧RX資料處理器
278m‧‧‧頻道估計器
278x‧‧‧頻道估計器
280m‧‧‧控制器
280x‧‧‧控制器
282m‧‧‧記憶體
282x‧‧‧記憶體
286m‧‧‧資料源
286x‧‧‧資料源
288m‧‧‧TX資料處理器
288x‧‧‧TX資料處理器
290m‧‧‧TX空間處理器
290x‧‧‧TX空間處理器
302‧‧‧無線器件
304‧‧‧處理器
306‧‧‧記憶體
308‧‧‧外殼
310‧‧‧傳輸器
312‧‧‧接收器
314‧‧‧收發器
316‧‧‧傳輸天線
318‧‧‧信號偵測器
320‧‧‧數位信號處理器(DSP)
322‧‧‧匯流排系統
400‧‧‧非空資料封包(非NDP)訊框
600‧‧‧用於在PHY層與MAC層之間發信之操作
600A‧‧‧構件
700‧‧‧用於在PHY層與MAC層之間發信之操作
700A‧‧‧構件
900‧‧‧表
圖1說明根據本發明之某些態樣的一實例無線通信網路之圖。
圖2說明根據本發明之某些態樣的一實例存取點及使用者終端機之方塊圖。
圖3說明根據本發明之某些態樣的一實例無線器件之方塊圖。
圖4及圖4A說明根據本發明之某些態樣的一實例非空資料封包(非NDP)訊框結構。
圖5說明根據本發明之某些態樣的一實例NDP訊框結構。
圖5A說明根據本發明之某些態樣的大於或等於2MHz NDP MAC訊框。
圖6說明根據本發明之某些態樣的用於由裝置用於在PHY層與MAC層之間發信之無線通信的實例操作之方塊圖。
圖6A說明能夠執行圖6中展示之操作之實例構件。
圖7說明根據本發明之某些態樣的用於由裝置在PHY層與MAC層之間發信之無線通信的實例操作之方塊圖。
圖7A說明能夠執行圖7中展示之操作之實例構件。
圖8說明根據本發明之某些態樣的用於在PHY層與MAC層之間發信之一實例系統。
圖9說明根據本發明之某些態樣的可在RXVECTOR/TXVECTOR中發信之各種參數。
下文參看附圖更全面地描述本發明之各種態樣。然而，本發明可以許多不同形式來體現，且不應將其解釋為限於貫穿本發明所呈現之任何具體結構或功能。相反地，提供此等態樣，使得本發明將為透徹且完整的，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明之範疇。基於本文中之教示，熟習此項技術者應瞭解，本發明之範疇意欲涵蓋本文中所揭示的本發明之任何態樣，不管其係獨立於本發明之任何其他態樣而實施或是與本發明之任何其他態樣組合而實施。舉例而言，可使用本文中所闡述之任何數目個態樣來實施裝置或可使用本文中所闡述之任何數目個態樣來實踐方法。此外，本發明之範疇意欲涵蓋使用除本文中所闡述之本發明之各種態樣之外的或不同於本文中所闡述之本發明之各種態樣的其他結構、功能性，或結構與功能性來實踐的此裝置或方法。應理解，本文中所揭示的本發明之任何態樣可由一技術方案之一或多個要素來體現。
在某些無線系統中，計算在媒體存取控制(MAC)層處用於控制回應訊框之訊框識別符(例如，空資料封包(NDP)應答(ACK)、NDP BlockAck、靜態ACK(STACK)、NDP修正ACK等)使用產生於實體(PHY)層處的多種不同類型之資訊。然而，當前，用以產生訊框識別符之資訊自MAC層至PHY層及自PHY層至MAC層的發信卻不見。本發明之態樣提供用於在MAC層與PHY層之間發信使得可在MAC層與PHY層之間共用資訊之技術。
儘管本文中描述特定態樣，但此等態樣之許多變化及排列屬於 本發明之範疇。儘管提到了較佳態樣之一些益處及優點，但本發明之範疇不欲限於特定益處、用途或目標。相反地，本發明之態樣意欲廣泛適用於不同無線技術、系統組態、網路及傳輸協定，其中一些藉由諸圖中及對較佳態樣之以下描述中之實例來說明。實施方式及圖式僅對本發明進行說明而非限制，本發明之範疇由隨附申請專利範圍及其等效內容界定。
實例無線通信系統
本文中描述之技術可用於各種寬頻帶無線通信系統，包括基於正交多工方案之通信系統。此等通信系統之實例包括分域多重存取(SDMA)系統、分時多重存取(TDMA)系統、正交分頻多重存取(OFDMA)系統、單載波分頻多重存取(SC-FDMA)系統等等。SDMA系統可利用充分不同之方向來同時傳輸屬於多個使用者終端機之資料。TDMA系統可允許多個使用者終端機藉由將傳輸信號劃分成不同的時槽而共用同一頻道，每一時槽指派給不同使用者終端機。OFDMA系統利用正交分頻多工(OFDM)，正交分頻多工(OFDM)為將總系統頻寬分割為多個正交副載波之調變技術。此等副載波亦可叫作載頻調、頻率倉(bin)等。在OFDM之情況下，每一副載波可獨立地藉由資料調變。SC-FDMA系統可利用交錯FDMA(IFDMA)來在跨系統頻寬分佈之副載波上傳輸，利用局部化之FDMA(LFDMA)來在鄰近副載波之區塊上傳輸，或利用增強型FDMA(EFDMA)來在鄰近副載波的多個區塊上傳輸。一般而言，調變符號藉由OFDM在頻域中發送，且藉由SC-FDMA在時域中發送。
本文中之教示可併入至多種有線或無線裝置(例如，節點)中(例如，實施於該等裝置內或藉由該等裝置執行)。在一些態樣中，根據本文中之教示所實施的無線節點可包含存取點或存取終端機。
存取點(AP)可包含、實施為或被稱為節點B、無線電網路控制器 (RNC)、演進型節點B(eNB)、基地台控制器(BSC)、基地收發器台(BTS)、基地台(BS)、收發器功能(TF)、無線電路由器、無線電收發器、基本服務集合(BSS)、擴展服務集合(ESS)、無線電基地台(RBS)或某些其他術語。
存取終端機(AT)可包含、實施為或被稱為用戶台、用戶單元、行動台(MS)、遠端台、遠端終端機、使用者終端機(UT)、使用者代理、使用者器件、使用者設備(UE)、使用者站台或某些其他術語。在一些實施中，存取終端機可包含蜂巢式電話、無線電話、會話起始協定(SIP)電話、無線區域迴路(WLL)台、個人數位助理(PDA)、具有無線連接能力之手持型器件、站台(STA)或連接至無線數據機之某些其他合適的處理器件。因此，本文所教示之一或多個態樣可併入至電話(例如，蜂巢式電話或智慧型電話)、電腦(例如，膝上型電腦)、平板電腦、攜帶型通信器件、攜帶型計算器件(例如，個人資料助理)、娛樂器件(例如，音樂或視訊器件，或衛星無線電)、全球定位系統(GPS)器件或經組態以經由無線或有線媒體通信之任一其他合適的器件中。
圖1說明具有存取點及使用者終端機之多重存取多輸入多輸出(MIMO)系統100。為簡單起見，圖1中僅展示一個AP 110。存取點通常為與使用者終端機通信之固定台，且亦可被稱作基地台或某些其他術語。使用者終端機可為固定或行動的，且亦可被稱作行動台、無線器件或某些其他術語。存取點110可在任一給定時刻在下行鏈路及上行鏈路上與一或多個使用者終端機120通信。下行鏈路(亦即，前向鏈路)為自存取點至使用者終端機之通信鏈路，且上行鏈路(亦即，反向鏈路)為自使用者終端機至存取點之通信鏈路。使用者終端機亦可與另一使用者終端機同級間通信。系統控制器130耦接至存取點且提供對存取點之協調及控制。
系統控制器130可提供對此等AP及/或其他系統之協調及控制。AP可由系統控制器130管理，(例如)系統控制器130可處置對射頻功率、頻道、鑑認及安全性之調整。系統控制器130可經由回程與AP通信。AP亦可(例如)直接地或經由無線或有線回程間接地彼此通信。
儘管以下揭示內容之部分將描述能夠經由分域多重存取(SDMA)進行通信之使用者終端機120，但針對某些態樣，使用者終端機120亦可包括不支援SDMA之一些使用者終端機。因此，針對此等態樣，AP 110可經組態以與SDMA及非SDMA使用者終端機兩者通信。此方法可便利地允許使用者終端機之較舊版本(「舊版」台)保持部署於企業中，從而延長其使用壽命，同時允許較新的SDMA使用者終端機在視為適當時被引入。
系統100使用多個傳輸天線及多個接收天線以用於在下行鏈路及上行鏈路上之資料傳輸。存取點110配備有N ap 個天線且表示用於下行鏈路傳輸之多輸入(MI)及用於上行鏈路傳輸的多輸出(MO)。K個選定使用者終端機120之一集合共同地表示用於下行鏈路傳輸之多輸出及用於上行鏈路傳輸之多輸入。針對純SDMA，需要在用於K個使用者終端機之資料符號串流並未由一些構件在代碼、頻率或時間上多工之情況下具有N ap K 1。若資料符號串流可使用TDMA技術、藉由CDMA使用不同的碼頻道、藉由OFDM使用不相交組之子頻帶等等來多工，則K可大於N ap 。每一選定使用者終端機將使用者具體資料傳輸至存取點及/或自存取點接收使用者具體資料。一般而言，每一選定使用者終端機可配備有一或多個天線(亦即，N ut 1)。K個選定使用者終端機可具有相同或不同數目個天線。
SDMA系統可為分時雙工(TDD)系統或分頻雙工(FDD)系統。對於TDD系統，下行鏈路及上行鏈路共用同一頻帶。對於FDD系統，下行鏈路與上行鏈路使用不同的頻帶。MIMO系統100亦可利用單載波 或多個載波以用於傳輸。每一使用者終端機可配備有單一天線(例如，為了縮減成本)或多個天線(例如，在可支援額外成本之情況下)。若使用者終端機120藉由將傳輸/接收劃分至不同時槽中而共用同一頻道，則系統100亦可為TDMA系統，每一時槽指派給不同使用者終端機120。
圖2說明MIMO系統100中的存取點110及兩個使用者終端機120m及120x之方塊圖。存取點110配備有N t 個天線224a至224ap。使用者終端機120m配備有N ut,m 個天線252ma至252mu，且使用者終端機120x配備有N ut,x 個天線252xa至252xu。存取點110為用於下行鏈路之傳輸實體及用於上行鏈路之接收實體。每一使用者終端機120為用於上行鏈路之傳輸實體及用於下行鏈路之接收實體。如本文中所使用，「傳輸實體」為能夠經由無線頻道傳輸資料的獨立操作之裝置或器件，且「接收實體」為能夠經由無線頻道接收資料的獨立操作之裝置或器件。在以下描述中，下標「dn」表示下行鏈路，下標「up」表示上行鏈路，N up 個使用者終端機針對在上行鏈路上之同時傳輸而選擇，N dn 個使用者終端機針對在下行鏈路上之同時傳輸而選擇，N up 可或可不等於N dn ，且N up 及N dn 可為靜態值或可針對每一排程間隔改變。在存取點及使用者終端機處可使用波束操控或某些其他空間處理技術。
在上行鏈路上，在針對上行鏈路傳輸而選擇之每一使用者終端機120處，傳輸(TX)資料處理器288接收來自資料源286之訊務資料及來自控制器280之控制資料。控制器280可與記憶體282耦接。TX資料處理器288基於與針對使用者終端機選擇之速率相關聯的寫碼及調變方案處理(例如，編碼、交錯及調變)用於使用者終端機之訊務資料，且提供資料符號串流。TX空間處理器290對資料符號串流執行空間處理且針對N ut,m 個天線提供N ut,m 個傳輸符號串流。每一傳輸器單元(TMTR)254接收且處理(例如，轉換至類比、放大、濾波及增頻轉換) 各別傳輸符號串流以產生上行鏈路信號。N ut,m 個傳輸器單元254提供N ut,m 個上行鏈路信號以供自N ut,m 個天線252傳輸至存取點。
N up 個使用者終端機可針對在上行鏈路上之同時傳輸來排程。此等使用者終端機中之每一者對其資料符號串流執行空間處理且在上行鏈路上將其傳輸符號串流集合傳輸至存取點。
在存取點110處，N ap 個天線224a至224ap自所有N up 個使用者終端機接收在上行鏈路上傳輸之上行鏈路信號。每一天線224將一接收之信號提供至各別接收器單元(RCVR)222。每一接收器單元222執行與由傳輸器單元254所執行之處理互補的處理，且提供一接收之符號串流。RX空間處理器240對來自N ap 個接收器單元222之N ap 個接收之符號串流執行接收器空間處理，且提供N up 個恢復之上行鏈路資料符號串流。接收器空間處理係根據頻道相關矩陣反轉(CCMI)、最小均方誤差(MMSE)、軟性干擾消除(SIC)或某些其他技術來執行。每一恢復之上行鏈路資料符號串流為由各別使用者終端機傳輸之資料符號串流的估計。RX資料處理器242根據用於每一經恢復之上行鏈路資料符號串流之速率來處理(例如，解調變、解交錯及解碼)彼串流，以獲得經解碼資料。用於每一使用者終端機之經解碼資料可提供至資料儲集器244以供儲存及/或提供至控制器230以供進一步處理。控制器230可與記憶體232耦接。
在下行鏈路上，在存取點110處，TX資料處理器210針對經排程用於下行鏈路傳輸之N dn 個使用者終端機而接收來自資料源208之訊務資料、來自控制器230之控制資料，及可能來自排程器234之其他資料。可在不同的輸送頻道上發送各種類型之資料。TX資料處理器210基於針對每一使用者終端機所選擇之速率處理(例如，編碼、交錯及調變)用於彼使用者終端機之訊務資料。TX資料處理器210針對N dn 個使用者終端機提供N dn 個下行鏈路資料符號串流。TX空間處理器220 對N dn 個下行鏈路資料符號串流執行空間處理(諸如，如本發明中所描述之預寫碼或波束成形)，且針對N ap 個天線提供N ap 個傳輸符號串流。每一傳輸器單元222接收且處理各別傳輸符號串流以產生下行鏈路信號。N ap 個傳輸器單元222提供N ap 個下行鏈路信號以供自N ap 個天線224傳輸至使用者終端機。
在每一使用者終端機120處，N ut,m 個天線252自存取點110接收N ap 個下行鏈路信號。每一接收器單元254處理來自相關聯之天線252的接收之信號且提供接收之符號串流。RX空間處理器260對來自N ut,m 個接收器單元254之N ut,m 個接收之符號串流執行接收器空間處理，且針對使用者終端機提供經恢復之下行鏈路資料符號串流。接收器空間處理係根據CCMI、MMSE或某些其他技術來執行。RX資料處理器270處理(例如，解調變、解交錯及解碼)經恢復之下行鏈路資料符號串流以獲得用於使用者終端機的經解碼資料。
在每一使用者終端機120處，頻道估計器278估計下行鏈路頻道回應且提供下行鏈路頻道估計，其可包括頻道增益估計、信雜比(SNR)估計、雜訊方差等等。類似地，在存取點110處，頻道估計器228估計上行鏈路頻道回應且提供上行鏈路頻道估計。用於每一使用者終端機之控制器280通常基於用於使用者終端機之下行鏈路頻道回應矩陣H dn,m 而導出用於彼使用者終端機的空間濾波器矩陣。控制器230基於有效的上行鏈路頻道回應矩陣H up,eff 而導出用於存取點之空間濾波器矩陣。用於每一使用者終端機之控制器280可將回饋資訊(例如，下行鏈路及/或上行鏈路特徵向量、特徵值、SNR估計值等等)發送至存取點。控制器230及280亦分別控制存取點110及使用者終端機120處之各種處理單元的操作。
圖3說明可在可用於系統100內之無線器件302中利用的各種組件。無線器件302為可經組態以實施本文中所描述之各種方法的器件 之一實例。無線器件302可為存取點110或使用者終端機120。
無線器件302可包括控制無線器件302之操作的處理器304。處理器304亦可被稱作中央處理單元(CPU)。記憶體306(其可包括唯讀記憶體(ROM)及隨機存取記憶體(RAM)兩者)將指令及資料提供至處理器304。記憶體306之一部分亦可包括非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)。處理器304通常基於儲存於記憶體306內之程式指令執行邏輯及算術運算。記憶體306中之指令可為可執行的以實施本文中所描述之方法。
無線器件302亦可包括外殼308，外殼308可包括傳輸器310及接收器312以允許資料在無線器件302與遠端節點之間的傳輸及接收。傳輸器310及接收器312可組合成收發器314。單一或複數個傳輸天線316可附接至外殼308且電耦接至收發器314。無線器件302亦可包括(未圖示)多個傳輸器、多個接收器及多個收發器。
無線器件302亦可包括一信號偵測器318，信號偵測器318可用於致力於偵測及量化由收發器314接收之信號的位準。信號偵測器318可偵測諸如總能量、每符號之每副載波的能量、功率譜密度及其他信號的信號。無線器件302亦可包括供在處理信號時使用之數位信號處理器(DSP)320。
無線器件302之各種組件可由匯流排系統322耦接在一起，除了資料匯流排之外，匯流排系統322亦可包括功率匯流排、控制信號匯流排及狀態信號匯流排。
PHY層與MAC層之間的實例發信
如上所指出，在某些無線系統中，計算在媒體存取控制(MAC)層處用於控制回應訊框之訊框識別符使用產生於實體(PHY)層處的多種不同類型之資訊。舉例而言，電機電子工程師學會(IEEE)802.11ah標準指定計算用於空資料封包(NDP)應答(ACK)、NDP BlockAck、靜態 ACK(STACK)及NDP修正ACK訊框之訊框識別符可使用擾頻器初始化資訊、訊框檢查序列(FCS)欄位資訊及循環冗餘檢查(CRC)資訊。
雖然此等訊框識別符之計算可在MAC層處執行，但用以計算訊框識別符之資訊可產生於PHY層處。本發明之態樣提供用於在MAC層與PHY層之間發信使得可在MAC層與PHY層之間共用此資訊之技術。
本發明之態樣提供參數(例如，擾頻器初始化資訊、訊框檢查序列(FCS)欄位資訊及CRC資訊或可能需要在PHY層與MAC層之間發信的任何其他類型之資訊)自MAC至PHY及自PHY至MAC之發信使得可實現訊框識別符計算(如由諸如802.11ah之無線標準指定)之方式。
本發明之態樣提供可經由PHY傳送至在訊框(例如，引發回應訊框之訊框。可經由在訊框之傳輸器處之PHY發信傳送(例如，在PHY.TXEND基元中)同一類型之參數)之接收器處的MAC發信之參數(例如，RXVECTOR參數SCRAMBLER_OR_CRC)。
此發信可允許在接收器處(例如，在MAC層處)的協定堆疊之較高層自其PHY層獲得接收之訊框的擾頻器或CRC值。類似地，此發信可允許在傳輸器處的協定堆疊之較高層獲得由其PHY層針對所傳輸訊框產生的值。
在一些情況下，可將此發信作為新參數提供。在其他情況下，可藉由將資訊串接至現有參數(例如，在RXVECTOR及PHY.TXEND基元中之一或兩者中)來提供發信。在任一情況下，藉由此發信傳送之資訊可用以獲得訊框之FCS欄位的值，該值可由MAC用於計算IEEE 802.11ah中之其他量，諸如，短信標訊框及短探查回應。在一些情況下，可在PHY.RXEND或PHY.TXEND基元中傳送資訊。
根據某些態樣，擾頻器初始化值或CRC值之發信可經由在本文中被稱作SCRAMBLER_OR_CRC之參數來傳送，可在 PHY.TXEND.confirm基元(用以指示PLCP協定資料單元(PPDU)傳輸結束之機構)中傳送該參數。若封包指示支援次1GHz「S1G」發信之能力(例如，如藉由旗標dot11S1GOptionImplemented為真所指示)，則可存在SCRAMBLER_OR_CRC參數。實際SCRAMBLER_OR_CRC參數值及其意義可取決於所傳輸訊框之類型。
作為一實例，對於如圖4中所說明之非空資料封包(非NDP)訊框400，SCRAMBLER_OR_CRC參數之值可為服務欄位中在擾亂後的擾頻器初始化值。如所說明，SCRAMBLER_OR_CRC參數可為非NDP訊框400之「資料」欄位之服務欄位(說明於圖4A中)的位元B0：B6中之值。
參看圖5，對於NDP MAC訊框，SCRAMBLER_OR_CRC參數之值可為PHY標頭之信號SIG/SIGA欄位中的經計算之CRC值。雖然圖5說明1MHz NDP MAC訊框，但可針對產生之任一訊框以類似方式計算該參數(例如，在802.11ah網路中)。對於圖5中所展示之S1G NDP訊框，可在SIG欄位之位元[B26：B29]中傳送CRC值。如圖5A中所說明，對於另一類型之NDP MAC訊框(>=2MHz)，可在SIGA欄位之位元[B38：B41]中傳送CRC值。
根據某些態樣，接收器可自傳輸器接收包含擾頻器、FCS及/或CRC資訊之MAC協定資料單元(MPDU)。接收器可接著基於含於所接收之MPDU中的資訊(例如，擾頻器初始化資訊、FCS欄位資訊及/或CRC資訊)產生回應訊框(例如，NDP ACK、NDP BlockAck、STACK、NDP修正ACK)。舉例而言，接收器可發送包括基於所接收之NDP電力節省(PS)輪詢之CRC值計算的ACK識別符(ID)之NDP修正ACK。傳輸器可接收NDP修正ACK且基於ACK ID來判定是否接收到傳輸器發送之MPDU。
本發明之態樣提供用於將產生於傳輸器之PHY實體(其在PHY層 處執行處理)處之資訊發信至MAC實體(其在MAC層處執行處理)以便判定ACK ID的機制。
圖6為根據本發明之態樣的用於在PHY層與MAC層之間發信之操作600之方塊圖。操作600可(例如)由發送經設計以引發回應之訊框的請求裝置執行。
在602，操作600藉由產生用於第一媒體存取控制(MAC)封包之實體層(PHY)標頭開始。在604，裝置傳遞在該PHY層產生的資訊(例如，對應於該第一MAC封包之資訊)至一MAC層以用於處理回應於該第一MAC封包之待接收之一第二MAC封包。在606，裝置輸出第一MAC封包以用於傳輸及獲得第二MAC封包。
圖7為根據本發明之態樣的用於在PHY層與MAC層之間發信之操作700之方塊圖。操作700可由回應裝置執行。換言之，操作700可被看作對操作600之補充。
在702，操作700藉由獲得第一媒體存取控制(MAC)封包開始。在704，裝置處理用於第一MAC封包之實體層(PHY)標頭。在706，裝置傳遞來自處理該PHY標頭之資訊至一MAC層以用於產生回應於該第一MAC封包之待傳輸之一第二MAC封包。
根據某些態樣，在確認第一MAC封包之傳輸之結構中，將資訊傳遞至MAC層。如上所指出，資訊可包含用以產生用於第一MAC封包之CRC值的資訊。根據某些態樣，CRC值經產生以保護載運MAC封包的訊框之PHY標頭之SIG/SIGA欄位。如上所指出，MAC封包可為空資料封包(NDP)，其中資訊包括於SIG/SIGA欄位中。作為一實例，封包可為NDP PS輪詢訊框。
根據某些態樣，資訊可包含用以產生第一MAC封包之FCS值的資訊。根據其他態樣，資訊可包含用以擾亂第一MAC封包之一或多個部分的資訊。
根據某些態樣，傳遞至MAC層的資訊之類型可取決於該第一MAC封包之一類型。舉例而言，根據某些態樣，若MAC封包屬於第一類型(如圖4及圖4A中所展示)，則可將用以產生CRC值之資訊傳遞至MAC層，或若MAC封包屬於第二類型(如圖5及圖5A中所展示)，則可將用以擾亂MAC封包之一或多個部分之資訊傳遞至MAC層。根據另外態樣，MAC層可使用資訊判定是否回應於第一MAC封包接收到第二MAC封包。
圖8說明在請求器件(請求者)及回應器件(回應者)、圖6及圖7中展示之操作600及700處使用PHY層與MAC層之間的發信之方式之一實例。如所說明，在802，請求者可將在產生徵求封包時產生於PHY層處之資訊傳遞至MAC層。在804，回應者可將產生於PHY處之資訊傳遞至MAC層。在808，MAC層可使用資訊產生回應封包。在接收到回應封包後，在808，請求者可使用資訊(在802處自PHY傳遞至MAC)判定回應係針對徵求封包。
圖9中展示之表900說明根據本發明之某些態樣的可在RXVECTOR/TXVECTOR參數中發信之各種參數。表900說明參數之值及意義可取決於訊框之類型而不同的方式。如所說明，對於非NDP訊框，參數可指示服務欄位中在解擾亂前的擾頻器初始化值。對於NDP訊框，另一方面，參數可指示SIG/SIGA欄位中的計算之CRC之值。
以上描述的方法之各種操作可由能夠執行對應的功能之任何合適構件執行。構件可包括各種硬體及/或軟體組件及/或模組，包括(但不限於)電路、特殊應用積體電路(ASIC)或處理器。通常，在存在諸圖中所說明之操作之情況下，彼等操作可具有具類似編號的對應手段附加功能組件對應物。舉例而言，圖6及圖7中所說明之操作600及700對應於圖6A及圖7A中所說明之構件600A及700A。
舉例而言，用於傳輸(或輸出)之構件可包含圖2中所說明的存取點110之傳輸器(例如，傳輸器單元222)及/或天線224及/或圖3中描繪之傳輸器310及/或天線316。用於接收(或獲得)之構件可包含圖2中所說明的存取點110之接收器(例如，接收器單元222)及/或天線224及/或圖3中描繪之傳輸器312及/或天線316。
用於產生之構件、用於判定之構件、用於處理之構件及用於傳遞資訊之構件可包含一處理系統，其可包括一或多個處理器，諸如，RX資料處理器242、TX資料處理器210及/或圖2中所說明的存取點110之控制器230或圖3中描繪之處理器304及/或DSP 320。
根據某些態樣，此等構件可由處理系統實施，該等處理系統經組態以藉由實施上文所描述之各種演算法(例如，在硬體中或藉由執行軟體指令)而執行對應的功能。
如本文中所使用，術語「判定」涵蓋廣泛多種動作。舉例而言，「判定」可包括推算、計算、處理、導出、調查、查找(例如，在表、資料庫或另一資料結構中查找)、查明及類似者。此外，「判定」可包括接收(例如，接收資訊)、存取(例如，存取記憶體中之資料)及類似者。又，「判定」可包括解析、選擇、挑選、建立及類似者。
如本文中所使用，術語「輸出」可涉及結構(經由諸如匯流排之介面)自一實體(例如，處理系統)至另一實體(例如，RF前端或數據機)之實際傳輸或輸出以供傳輸。類似地，如本文中所使用，術語「獲得」可涉及空中傳輸的結構之實際接收或由一實體(例如，處理系統)自另一實體(例如，RF前端或數據機)獲得結構(經由諸如匯流排之介面)。
如本文中所使用，指項目之清單「中之至少一者」的片語指彼等項目之任何組合，包括單一成員。作為實例，“以下各者中之至少一者：a、b或c”意欲涵蓋a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c，以及與數 倍個同一元素之任何組合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c及c-c-c，或a、b及c之任何其他排序)。
結合本發明所述之各種說明性邏輯區塊、模組及電路可藉由通用處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件(PLD)、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文所述之功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器，但在替代例中，處理器可為任何市售的處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組合，例如，一DSP與一微處理器之組合、複數個微處理器、一或多個微處理器結合一DSP核心或任何其他此組態。
結合本發明所描述之方法或演算法之步驟可直接體現於硬體中、由處理器執行之軟體模組中或兩者之組合中。軟體模組可駐留於此項技術中已知之任何形式的儲存媒體中。可使用的儲存媒體之一些實例包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM)、電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、暫存器、硬碟、抽取式磁碟、CD-ROM等等。軟體模組可包含單一指令或許多指令，且可分佈於若干不同程式碼區段上、不同程式當中及跨多個儲存媒體。儲存媒體可耦接至處理器，使得處理器可自儲存媒體讀取資訊及向儲存媒體寫入資訊。在替代例中，儲存媒體可與處理器成整體。
本文中所揭示之方法包含用於達成所描述方法之一或多個步驟或動作。在不脫離申請專利範圍之範疇的情況下，方法之步驟及/或動作可彼此互換。換言之，除非指定步驟或動作之具體次序，否則可在不脫離申請專利範圍之範疇的情況下修改具體步驟及/或動作之次序及/或用途。
所描述之功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合來實施。若 以硬體實施，則實例硬體組態可包含無線節點中之處理系統。處理系統可藉由匯流排架構來實施。匯流排可取決於處理系統之具體應用及總設計約束而包括任何數目個互連的匯流排及橋接器。匯流排可與各種電路鏈接在一起，該等電路包括處理器、機器可讀媒體及匯流排介面。匯流排介面可用以經由匯流排將尤其網路配接器連接至處理系統。網路配接器可用以實施PHY層之信號處理功能。在使用者終端機120(見圖1)之狀況下，使用者介面(例如，小鍵盤、顯示器、滑鼠、操縱桿等)亦可連接至匯流排。匯流排亦可鏈接此項技術中熟知且因此將不再進一步描述之各種其他電路，諸如，計時源、周邊設備、電壓調節器、功率管理電路及類似者。
處理器可負責管理匯流排及一般處理，包括儲存於機器可讀媒體上之軟體的執行。處理器可藉由一或多個通用及/或專用處理器來實施。實例包括微處理器、微控制器、DSP處理器及可執行軟體之其他電路。軟體應廣泛地解釋為意謂指令、資料或其任何組合，無論被稱作軟體、韌體、中間軟體、微碼、硬體描述語言抑或其他。機器可讀媒體可包括(藉由實例)RAM(隨機存取記憶體)、快閃記憶體、ROM(唯讀記憶體)、PROM(可程式化唯讀記憶體)、EPROM(可抹除可程式化唯讀記憶體)、EEPROM(電可抹除可程式化唯讀記憶體)、暫存器、磁碟、光碟、硬碟機，或任何其他合適的儲存媒體，或其任何組合。機器可讀媒體可體現於電腦程式產品中。電腦程式產品可包含封裝材料。
在硬體實施中，機器可讀媒體可為與處理器分開之處理系統的部分。然而，如熟習此項技術者將易於瞭解，機器可讀媒體或其任何部分可在處理系統外部。藉由實例，機器可讀媒體可包括傳輸線、藉由資料所調變之載波及/或與無線節點分開的其上儲存有指令之電腦可讀儲存媒體，其全部可由處理器經由匯流排介面存取。替代地，或 此外，機器可讀媒體或其任何部分可整合至處理器內，諸如，快取記憶體及/或一般暫存器檔案之情況。
處理系統可組態為具有提供處理器功能性之一或多個微處理器及提供機器可讀媒體之至少一部分的外部記憶體之通用處理系統，該等組件皆經由外部匯流排架構連同其他支援電路鏈接在一起。替代地，處理系統可藉由具有處理器之ASIC(特殊應用積體電路)、匯流排介面、在存取終端機之狀況下的使用者介面、支援電路及整合至單一晶片中之機器可讀媒體的至少一部分，或藉由一或多個FPGA(場可程式化閘陣列)、PLD(可程式化邏輯器件)、控制器、狀態機、閘控邏輯、離散硬體組件或任何其他合適的電路或可執行貫穿本發明所描述之各種功能性的電路之任何組合來實施。熟習此項技術者將認識到取決於特定應用及強加於整個系統之總設計約束而最好地實施用於處理系統之所描述功能性的方式。
機器可讀媒體可包含許多軟體模組。軟體模組包括指令，該等指令在由諸如處理器之裝置執行時使處理系統執行各種功能。軟體模組可包括傳輸模組及接收模組。每一軟體模組可駐留於單一儲存器件中或跨多個儲存器件分佈。藉由實例，當觸發事件發生時，軟體模組可自硬碟機載入至RAM內。在軟體模組之執行期間，處理器可將指令中之一些載入至快取記憶體內以增大存取速度。一或多個快取線可接著載入至一般暫存器檔案中以供處理器執行。當下文提及軟體模組之功能性時，應理解，此功能性係由處理器在執行來自彼軟體模組之指令時實施。
若以軟體實施，則該等功能可作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體上或經由該電腦可讀媒體而傳輸。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體及通信媒體兩者，通信媒體包括有助於電腦程式自一處轉移至另一處之任何媒體。儲存媒體可為可由電腦存取之任何可用 媒體。借助於實例而非限制，此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件，或可用以攜載或儲存呈指令或資料結構之形式之所要的程式碼且可由電腦存取之任何其他媒體。又，任何連接被恰當地稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸纜線、光纖纜線、雙絞線、數位用戶線(DSL)或諸如紅外線(IR)、無線電及微波之無線技術自網站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則同軸纜線、光纖纜線、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術包括於媒體之定義中。如本文中所使用，磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟性磁碟及Blu-ray®光碟，其中磁碟通常以磁性方式再現資料，而光碟藉由雷射以光學方式再現資料。因此，在一些態樣中，電腦可讀媒體可包含非暫時性電腦可讀媒體(例如，有形媒體)。另外，針對其他態樣，電腦可讀媒體可包含暫時性電腦可讀媒體(例如，信號)。以上各者的組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。
因此，某些態樣可包含用於執行本文中所呈現之操作的電腦程式產品。舉例而言，此電腦程式產品可包含具有儲存(及/或編碼)於其上之指令的電腦可讀媒體，該等指令由一或多個處理器執行以執行本文所描述之操作。對於某些態樣，電腦程式產品可包括封裝材料。
另外，應瞭解，適當時用於執行本文中所描述之方法及技術之模組及/或其他適當構件可由使用者終端機及/或基地台下載及/或以其他方式獲得。舉例而言，此器件可耦接至一伺服器以有助於用於執行本文中所描述之方法之構件的轉移。替代地，可經由儲存構件(例如，RAM、ROM、諸如光碟(CD)或軟性磁碟之實體儲存媒體等)來提供本文中所描述之各種方法，使得使用者終端機及/或基地台可在將儲存構件耦接或提供至器件後獲得各種方法。此外，可利用用於將本 文中所描述之方法及技術提供至器件的任何其他合適技術。
應理解，申請專利範圍並不限於上文所說明之精密組態及組件。在不脫離申請專利範圍之範疇的情況下，可對上文所描述之方法及裝置之配置、操作及細節進行各種修改、改變及變化。

Claims (15)

  1. 一種用於無線通信之方法，其包含：產生(602)用於一第一媒體存取控制(MAC)封包之一實體(PHY)層標頭；傳遞(604)在該PHY層產生的資訊至一MAC層以用於處理回應於該第一MAC封包之待接收之一第二MAC封包，其中：若該第一MAC封包屬於一第一類型，則用以產生一循環冗餘檢查(CRC)值之資訊經傳遞至該MAC層；或若該第一MAC封包屬於一第二類型，則用以擾亂該第一MAC封包之一或多個部分的資訊經傳遞至該MAC層；及輸出(606)該第一MAC封包以用於傳輸及獲得該第二MAC封包。
  2. 如請求項1之方法，其中在確認該第一MAC封包之傳輸之一結構中，該資訊經傳遞至該MAC層。
  3. 如請求項1之方法，其中該資訊包含用以產生用於該第一MAC封包之一部分的一循環冗餘檢查(CRC)值之資訊。
  4. 如請求項1之方法，其中該資訊包含用以產生用於該第一MAC封包之一訊框檢查序列(FCS)值的資訊。
  5. 一種用於無線通信之方法，其包含：獲得(702)一第一媒體存取控制(MAC)封包；處理(704)該第一MAC封包之一實體(PHY)層標頭；及傳遞(706)經得到自處理該PHY標頭之資訊至一MAC層以用於產生回應於該第一MAC封包之待傳輸之一第二MAC封包，其中：若該第一MAC封包屬於一第一類型，則用以產生一循環冗餘 檢查(CRC)值之資訊經傳遞至該MAC層；或若該第一MAC封包屬於一第二類型，則用以擾亂該第一MAC封包之一或多個部分的資訊經傳遞至該MAC層。
  6. 如請求項5之方法，其中在確認該第一MAC封包之接收之一結構中，該資訊經傳遞至該MAC層。
  7. 如請求項5之方法，其中該資訊包含用以產生用於該第一MAC封包之一部分的一循環冗餘檢查(CRC)值之資訊。
  8. 如請求項5之方法，其中該資訊包含用以產生用於該第一MAC封包之一訊框檢查序列(FCS)值的資訊。
  9. 一種電腦程式，其包含用於執行請求項1至8之任一項方法的多個指令。
  10. 一種用於無線通信之裝置，其包含：用於產生(602A)用於一第一媒體存取控制(MAC)封包之一實體(PHY)層標頭的構件；用於傳遞(604A)在該PHY層產生的資訊至一MAC層以用於處理回應於該第一MAC封包之待接收之一第二MAC封包的構件，其中：若該第一MAC封包屬於一第一類型，則用以產生一循環冗餘檢查(CRC)值之資訊經傳遞至該MAC層；或若該第一MAC封包屬於一第二類型，則用以擾亂該第一MAC封包之一或多個部分的資訊經傳遞至該MAC層；及用於輸出(606A)該第一MAC封包以用於傳輸及獲得該第二MAC封包的構件。
  11. 如請求項10之裝置，其中在確認該第一MAC封包之傳輸之一結構中，將該資訊傳遞至該MAC層。
  12. 如請求項10之裝置，其中該資訊包含用以產生用於該第一MAC 封包之一部分的一循環冗餘檢查(CRC)值之資訊。
  13. 一種用於無線通信之裝置，其包含：用於獲得(702A)一第一媒體存取控制(MAC)封包的構件；用於處理(704A)該第一MAC封包之一實體(PHY)層標頭的構件；及用於傳遞(706A)經得到自處理該PHY標頭之資訊至一MAC層以用於產生回應於該第一MAC封包之待傳輸之一第二MAC封包的構件，其中：若該第一MAC封包屬於一第一類型，則用以產生一循環冗餘檢查(CRC)值之資訊經傳遞至該MAC層；或若該第一MAC封包屬於一第二類型，則用以擾亂該第一MAC封包之一或多個部分的資訊經傳遞至該MAC層。
  14. 如請求項13之裝置，其中在確認該第一MAC封包之接收之一結構中，將該資訊傳遞至該MAC層。
  15. 如請求項13之裝置，其中該資訊包含用以產生用於該第一MAC封包之一部分的一循環冗餘檢查(CRC)值之資訊。
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