TWI710237B - Wlan傳輸中用於單個用戶站的基於分組的不同mcs方案 - Google Patents

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Abstract

通過使用不同的MCS在MIMO傳輸中向單個用戶站(STA)發送PPDU或從單個用戶站(STA)發送PPDU的系統和方法。存取點(AP)將多個空間流分配給該STA，並將多個空間流分配成組用於MIMO傳輸。多個不同的MCS被分配給不同的空間流組。相應地，在下行鏈路PPDU的SIG-B欄位的用戶塊欄位中或者在觸發訊框的用戶資訊欄位中重複指定STA ID。或者，可以在用戶塊欄位或用戶資訊欄位中指定STA的多個AID，而不是重複相同的STA ID。可以在SIG-A欄位中插入指示以指示基於分組的不同MCS方案用於MIMO傳輸。

Description

WLAN傳輸中用於單個用戶站的基於分組的不同MCS方案
相關申請的交叉引用
本專利申請要求2018年2月1日遞交的申請號為62/624,862、標題為“GROUPED-BASED UNEQUAL MCS TRANSMISSION SCHEMES IN WLAN”的美國臨時專利申請案的優先權，在此合併參考上述申請案的全部內容。
本發明的實施例總體上涉及網路通信領域，更具體地，涉及無線通信中使用的通信協定領域。
無線區域網路(Wireless local area network，WLAN)和行動通信設備已經變得越來越普遍，諸如智慧型電話、可穿戴設備、各種感測器、物聯網(Internet-of-Things，IoT)等。在多輸入多輸出(multiple input multiple output，MMO)傳輸中，具有多個天線的存取點(access point，AP)可以通過不同空間路徑的空間多工，向多個接收站或具有多個天線的一個站同時傳送資料。
根據IEEE 802.11ac/ax標準和規範，在非常高通量(very high throughput，VHT)或高效率(high efficiency，HE)WLAN中，對於單用戶(single user，SU)MIMO，可以對用戶站的所有空間流僅應用一種調制和編碼方案(modulation and coding scheme，MCS)。對於多用戶(multi-user，MU)MIMO， 不同的用戶可以使用不同的MCS，這可以極大地增強網路性能和通量。然而，對於MU-MIMO中的每個用戶站，仍然只有一種MCS可以應用於所有空間流。
現有的VHT或HE AP或非AP站產品通常內置有多個編碼器和解碼器，尤其是支持MU-MIMO的AP或非AP站。將一種MCS限制到一個站對WLAN的性能和通量施加了相當大的限制。
因此，本文揭露的系統和方法提供有效且向後相容的通信協定，以使得在WLAN中多個不同的MCS被應用於到單個用戶站的MIMO傳輸或者被應用於來自單個用戶站的MIMO傳輸，從而提高了空間使用率和整體網路性能和通量。
本發明的實施例包括使用存取點(AP)將多組空間流和多個不同的MCS分配給非AP STA(或者這裡簡稱為“STA”，除非另有說明)，用於STA在MIMO傳輸中進行發送或者接收。每組空間流通過使用不同的MCS進行調制和編碼。通過在封包前導碼的多個用戶欄位中標識該STA，來將不同的MCS分配通知給STA，其中每個用戶欄位對應於各自的MCS和相應的空間流組。
在一些實施例中，封包具有多用戶(MU)格式，其中多個用戶欄位最初被定義為用於對多個用戶的空間流分配和MCS指定，每個用戶對應於各自的MCS並由用戶欄位中的STA ID來識別。通過重用MU格式中的用戶欄位將多個MCS分配給單個用戶STA，接收該封包的用戶STA仍然可以正確識別各種封包欄位，並基於多個用戶欄位解密MCS分配和空間流分配的資訊。該重用的封包部分有利地不會導致不支持重用方案的傳統接收STA的不正確操作或傳輸干擾，並且有利地能夠實現與傳統接收STA的向後相容性。
在一些實施例中，對於下行鏈路MIMO傳輸，AP生成MU PLCP PPDU，其在前導碼的“SIG-B”欄位的公共欄位中指定了分配給STA的多個空間流和多個不同的MCS。相應地，STA ID在“SIG-B”用戶欄位的多個“STA-ID”欄位中重複相同的次數。或者，可以在多個“STA-ID”欄位中分別指定相同STA的多個關聯ID(AID)。可以在“SIG-A”欄位插入附加指示，以指示多個MCS被分配給該STA。在一些實施例中，可以在每個“用戶特定欄位”中插入指示，該指示之後是分配給同一STA的下一個“用戶特定欄位”。然後，通過使用分配的多個空間流，在MIMO中將PPDU發送到該STA。通過使用不同的MCS來調制和編碼在每組空間流中攜帶的資訊。在接收到PPDU時，STA根據多個不同的MCS解析與其STA ID或AID相關聯的所有資訊，然後組合解碼的資訊。
對於上行鏈路MIMO傳輸，AP發送觸發訊框，以使得STA在MIMO中向AP發送基於觸發(trigger based，TB)的PPDU。在觸發訊框中，在用戶資訊欄位中指定多個空間流和多個MCS，並且同一STA ID在用戶資訊欄位的對應“STA-ID”欄位中被重複相同的次數。或者，可以在“STA-ID”欄位中指定同一STA的多個關聯ID(AID)。在接收到觸發訊框時，STA識別與其STA ID或AID相關聯的多個MCS，並通過使用多個空間流和對應的不同的MCS在MIMO中向AP發送PPDU。
根據本發明的實施例，被設計為用於識別多個用戶的用戶欄位被重複使用於識別單個STA，從而將STA與所分配的多個MCS相關聯。這有利地實現了對單個STA的多個不同MCS分配，而不需要新的封包格式或當前AP和STA產品中的任何複雜修改。因此，可以以向後相容的方式實現對單個STA的不同MCS分配。
此外，支援多個空間流傳輸的大多數VHT和HE AP以及非AP站產品已經內置有多個編碼器和解碼器，尤其是對於支援MU-MIMO的設備。使得基於分組的不同MCS用於單用戶MIMO傳輸有利地有效利用了現有產品的硬體資 源。
以上內容是概要總結，因此必然包含對細節的簡化、概括和省略；因此，本領域習知技藝者將理解，該概述僅是說明性的，並不旨在以任何方式進行限制。本發明的其他方面、發明特徵和優點，僅由申請專利範圍限定，並且將在下面闡述的非限制性詳細描述中變得顯而易見。
100:DL PPDU格式
110:前導碼
120:有效載荷
150:資料
140:“HE-SIG-B”欄位
130:“HE-SIG-A”欄位
160:公共欄位
170:用戶特定欄位
171、172和173:用戶塊欄位
174:填充
200:觸發訊框
210:公共資訊欄位
220、230:用戶資訊欄位
221:“SS分配”欄位
222:“AID12”欄位
223:MCS欄位
241:起始空間流欄位
242:空間流數量欄位
300、350、400、450、470:過程
301~308、351~355、401~407、 451~455、471~473:步驟
500、600:無線通信設備
530、630:主處理器
520、620:記憶體
501-504、601-604:天線陣列
540、640:收發器
521:HE PPDU格式模組
522:不同MCS分配模組
523:HE PPDU生成模組
550、650:信號處理器
511:發送先進先出(TX FIFO)
512:編碼器
513:加擾器
514:交織器
515:星座映射器
517:反向離散傅立葉轉換器
516:保護間隔和視窗插入模組
621:PPDU格式模組
622:PPDU處理模組
623:不同MCS分配模組
611:RX FIFO
612:同步器
613:通道估計器和等化器
614:解碼器
615:解映射器(demapper)
616:解交織器
617:快速傅裡葉變換器
618:解擾器
通過結合附圖閱讀下面的詳細描述，將更好的理解本發明的實施例，在附圖中，相同的附圖標記指代相同的元件。
第1A圖示出了根據本發明實施例的示例性下行鏈路(DL)HE MU PPDU 100的格式，其包括對單個非AP STA分配不同的MCS的指示。
第1B圖示出了根據本發明實施例的示例性PPDU 100中的“HE-SIG-B”欄位140的格式，其中，對應於為一個STA分配的組空間流和多個MCS，在用戶特定欄位中重複STA ID。
第1C圖示出了根據本發明另一實施例的示例性PPDU 100中的“HE-SIG-B”欄位的格式，其中，與分配給STA的多個MCS相對應地，在多個用戶欄位中分配STA的不同AID。
第1D圖根據本發明的實施例示出了“SIG-B”欄位的格式，其中“用戶塊欄位”包含對接下來“用戶塊欄位”關於MCS分配的相關指示。
第2A圖示出了根據本發明實施例的示例性上行鏈路(UL)觸發訊框的格式，UL觸發訊框用於從STA觸發通過使用多個不同MCS的MIMO傳輸。
第2B圖示出了根據本發明的實施例的用戶資訊欄位的格式，其中“用戶資訊欄位”包含對接下來的用戶資訊欄位關於MCS指定的指示。
第3A圖是描述根據本發明實施例的將不同MCS分配給STA的多個空間流以及在MIMO中向STA發送DL PPDU的示例性過程的流程圖。
第3B圖是描述根據本發明實施例的STA通過使用基於組的不同MCS方案解析在MIMO中傳輸的接收到的DL PPDU的示例性過程的流程圖。
第4A圖是描述根據本發明實施例的將觸發訊框從AP發送到STA以便從STA觸發使用基於組的不同MCS方案的UL MIMO傳輸的示例性過程的流程圖。
第4B圖是描述根據本發明的實施例的回應於觸發訊框，STA通過使用基於組的不同MCS方案在MIMO中發送UL PPDU的示例性過程的流程圖。
第4C圖是描述根據本發明的實施例的AP通過使用基於組的不同MCS方案解析STA在MIMO中發送的UL PPDU的示例性過程的流程圖。
第5圖是示出根據本發明實施例的能夠根據在MIMO傳輸中為一個STA分配不同MCS的規範來生成和發送PPDU的示例性無線通信設備的框圖。
第6圖是示出根據本發明實施例的示例性無線通信設備的配置的框圖，該示例性無線通信設備可操作用於根據在MIMO傳輸中分配給一個STA的不同MCS規範來解析接收到的PPDU。
現在將詳細參考本發明的優選實施例，其示例在附圖中示出。雖然將結合優選實施例描述本發明，但是應該理解，本發明並不旨在限制於這些實施例。相反，本發明旨在覆蓋由所附申請專利範圍限定的本發明精神和範圍內包括的替代物、修改和等同物。此外，在以下對本發明實施例的詳細描述中，闡述了許多具體細節以便提供對本發明的透徹理解。然而，本領域習知技藝者將認識到，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明。在其他情況下，沒有詳細描述眾所周知的方法、過程、組件和電路，以免不必要地模糊本發明實 施例的各方面。儘管為了清楚起見，方法被描述為被編號的步驟的序列，但是這些編號不一定指示步驟的順序。應當理解，其中一些步驟可以被略過、並行執行或者無需保持嚴格的序列順序來執行。示出本發明實施例的附圖是半圖解式的，而不是按比例的繪制，特別地，一些尺寸是為了清楚呈現並且在附圖中被放大示出。類似地，儘管為了便於描述，附圖中的視圖通常示出了類似的取向，但是附圖中的這種描繪在大多數情況下是任意的。通常，本發明可以以任何方向操作。
WLAN傳輸中用於單個用戶站的基於組的不同MCS(GROUP-BASED UNEQUAL MCS)方案
參考在基於高效(high efficiency，HE)WLAN的IEEE802.11規範和標準家族中定義的實體層會聚協定(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)協定資料單元(protocol data unit，PPDU)結構，詳細描述本發明的實施例。然而，本發明不限於任何特定封包格式或結構，也不限於任何特定行業標準或規範。
本發明的實施例提供了通過在不同的空間流組(groups of spatial streams)上使用多個不同的MCS，在MIMO傳輸中向/從單個用戶站(STA)發送PPDU的通信協定。每個組包括一個或多個空間流。這裡，將多個MCS分配給單個用戶STA的方案可以稱為基於組的不同MCS方案。在一些實施例中，存取點(access point，AP)為STA分配多個MCS用於MIMO傳輸，並且在下行鏈路PPDU中“SIG-B”欄位的用戶特定欄位中或者在用於請求上行鏈路MIMO傳輸的觸發訊框的用戶資訊欄位中相應地重複指定STA ID。或者，可以在用戶特定欄位或用戶資訊欄位中指定STA的多個AID，而不是重複相同的STA ID。
第1A圖示出了根據本發明實施例的示例性下行鏈路(DL)HE多用戶(multi-user，MU)PPDU 100的格式，其包括對單個非AP(non-AP)STA分 配不同的MCS的指示。PPDU 100包括前導碼110和有效載荷(payload)120。PPDU 100由AP生成，承載被編碼和調制在多個RU中指向單個STA的資料150。前導碼110包括短訓練欄位和長訓練欄位(“L-STF”、“L-LTF”、“HE-STF”和“HE-LTF”)和信令欄位(“L-SIG”、“RL-SIG”、“HE-SIG-A”、“HE-SIG-B”)。
當前IEEE 802.11規範和標準中定義的“HE-SIG-B”欄位140可以提供DL MU空間流和MCS分配資訊以允許多個接收STA在封包的資料欄位中查找相應的MCS。根據本發明的實施例，在“HE-SIG-B”欄位140中指定對單個STA的基於組的不同MCS分配(group-based allocation of unequal MCSs)，如參考第1B圖和第1C圖更詳細地描述的。
可以在“HE-SIG-A”欄位130中包括附加指示，以指示基於組的不同MCS分配方案。例如，使用“HE-SIG-A”中的預留位，例如B7。基於該指示，接收STA可以確定是否解析(resolve)“HE-SIG-B”中的僅一個用戶欄位還是多個欄位，如參考第1B圖和第1C圖更詳細地描述的。
第1B圖示出了根據本發明實施例的示例性PPDU 100中的“HE-SIG-B”欄位140的格式，其中，對應於為一個STA分配的空間流的組和多個MCS，在用戶特定欄位中重複STA ID。例如，“HE-SIG-B”欄位140在每個20MHz上單獨編碼。“HE-SIG-B”欄位140包括“公共欄位”(Common Field)160和“用戶特定欄位”(User Specific Field)170，這兩者共同可以被稱為HE-SIG-B內容通道(contect channel)。“公共欄位”160承載關於空間流分配、頻域中資源單元(resource unit，RU)分配、分配給MU-MIMO的RU和MU-MIMO分配中用戶數量的資訊。
“用戶特定欄位”170包括零個或多個“用戶塊欄位”(User Block Field)，例如欄位171、172和173，之後是填充174。每個“用戶塊欄位”包括兩 個用戶欄位、循環冗餘檢查(cyclic redundancy check，CRC)序列和尾部，這兩個用戶欄位被設計為包含資訊用於多達兩個STA來解碼它們的有效載荷。每個用戶欄位包括“STA-ID”欄位，其值表示一個或兩個STA的標識(identification)。每個用戶欄位還可以包括用於與STA相關的資訊的欄位，與STA相關的資訊可以例如空間流配置(其指示用於MIMO傳輸的STA的空間流數量)、調制和編碼方案(例如，“MCS”)和編碼機制(例如，“編碼(Coding)”)。
對於不同MCS被分配給多個用戶STA的MU PPDU，用戶欄位的“STA-ID”欄位中的值表示STA ID，例如，一個用戶塊欄位中的兩個STA ID。根據本發明的實施例，一個STA的ID(STA ID)在一個或多個用戶欄位中重複多次，對應於分配給該STA的MCS的數量。一旦STA接收到PPDU並在用戶欄位中確定了STA ID的位置，它就可以解析以多種MCS編碼的所有資訊。對於接收PPDU的任何其他STA，包括傳統STA，這部分資訊將被忽略，不會導致不必要的操作。也就是說，在MIMO傳輸中指向一個STA的資訊可以以向後相容(backward compatible)的方式以多種MCS進行編碼。
在一些其他實施例中，可以給一個STA分配多個STA ID或關聯站ID(associate station ID，AID)，與分配給該STA的MCS的數量相對應地，可以在一個或多個用戶欄位中指定多個STA ID或AID。第1C圖示出了根據本發明另一實施例的示例性PPDU 100中的“HE-SIG-B”欄位140的格式，其中，對應於分配給STA的多個MCS，在多個用戶欄位中分配STA的不同AID。一旦STA接收到PPDU並確定AID的位置，STA就可以解析在多個空間流中承載的並且利用不同的MCS進行編碼的與STA相關聯的所有資訊。類似地，對於接收PPDU的任何其他STA(包括傳統STA)，這部分資訊將被忽略，並且不會導致不必要的操作。
在一些實施例中，AID按照特定順序被分配在“HE-SIG-B”欄位140中，使得當STA在PPDU中確定出一個AID的位置時，它就知道是否等待解析具 有下一個AID的另一個MCS分配。在一些實施例中，特定AID(例如，AID #m)被預留用於傳統的相同MCS模式，而另一個AID(例如，AID #n)被預留用於不同MCS模式。媒體存取控制(media access control，MAC)報頭可以指示AID #m和AID #n之間的差異。當接收STA在PPDU的HE-SIG-B欄位中找到AID #n時，它繼續解析HE-SIG-B欄位。
在一些實施例中，分配給同一STA的多個用戶塊欄位可以在HE-SIG-B欄位中是不連續的。如果一個或多個後續“用戶塊欄位”包括用於同一STA的資訊，則可以在“用戶塊欄位”中插入指示，例如，指示後續的用戶塊欄位是對應於分配給STA的另一MCS來設置的。
利用該指示，接收STA可以確定是否停止處理“HE-SIG-B欄位”以搜索指向STA的資訊。第1D圖根據本發明的實施例示出了“SIG-B”欄位的格式，其中“用戶塊欄位”包含對後續“用戶塊欄位”關於MCS指定的相關指示。在該示例中，“用戶塊欄位#c”中的位元B19被設置為“1”，以指示“SIG-B”欄位中的後續“用戶塊欄位”也與同一STA相關。當接收站在“用戶塊欄位#c”中確定其STA ID的位置並且發現B19位元設置為“1”時，接收STA繼續處理SIG-B欄位，直到其中B19位元被設置為“0”的“用戶塊欄位#m”，因為B19位元被設置為“0”表示不再有“用戶塊欄位”包含該STA的ID。
應當理解，下行鏈路PPDU可以是MU PPDU並且指向多個用戶STA，因此還包括與分配有多個不同MCS的STA之外的一個或多個其他STA相關的MCS分配或空間流分配資訊，如在第1A圖-第1D圖所描述的。例如，可以為一個或多個其他STA中的每個STA指定單個MCS或多個MCS。
為了在WLAN中發起上行鏈路MIMO傳輸，AP可以首先向STA發送觸發訊框，該觸發訊框包含空間流分配資訊和MCS指定資訊。根據觸發訊框中的MCS指定信令，STA在MIMO傳輸中通過使用分配的按照不同MCS編碼的多個 空間流，向AP發送基於觸發的PPDU。觸發訊框本身可以包括在從AP發送的PPDU中。第2A圖示出了根據本發明實施例的示例性上行鏈路(UL)觸發訊框200的格式，UL觸發訊框200用於從STA觸發通過使用多個不同MCS的MIMO傳輸。
觸發訊框200包括訊框控制欄位(例如，“訊框控制(Frame Control)”)、傳輸持續時間欄位(“持續時間(Duration)”)、接收器位址和傳輸位址欄位(“RA”和“TA”)、公共資訊欄位(“公共資訊(Common Info)”)和一個或多個用戶資訊欄位(“用戶資訊”)、填充(“填充(Padding)”)和頻率檢查序列(“FCS”)。公共資訊欄位210具有用於指示觸發訊框類型的子欄位。對於傳統的MU傳輸，每個用戶資訊欄位220包含待觸發的多個STA的ID(例如，“AID12”)、分配的RU(“RU分配”)、分配的空間流(“SS分配隨機存取RU資訊”)以及上行鏈路MU傳輸所需的其他資訊，例如編碼類型、調制和編碼方案(“MCS”)、雙載波調制(“DCM”)、目標接收信號強度指示符(“目標RSSI”)以及依賴觸發的用戶資訊等。
根據本發明的實施例，與分配給單個STA的多個MCS相對應，可以在用戶資訊欄位中指定該單個STA的ID或多個ID。如圖所示，多個用戶資訊欄位中的“AID 12”重複相同的STA ID。或者，“AID12”欄位222在每個用戶資訊欄位中使用該STA的不同AID。“MCS”欄位223包含分配給STA的多個MCS之一。“SS分配”欄位221通過使用欄位223中指定的MCS來指定用於編碼的一組空間流。“SS分配”欄位221包含用於指示起始空間流的欄位241和用於指示分配給該組的空間流數量的欄位242。
重複的STA ID或AID列表結合不同MCS分配資訊，用於指示接收STA生成後續上行鏈路PPDU，並根據分配的空間流和MCS在MIMO中將該PPDU發送到AP。
在一些實施例中，AID按照特定順序被分配在用戶資訊欄位中，使得當STA在觸發訊框中確定出一個AID的位置時，它就知道是否等待解析具有下一個AID的另一個MCS分配。在一些實施例中，特定AID(例如，AID #m)被預留用於傳統的相同MCS模式，而另一個AID(例如，AID #n)被預留用於不同MCS模式。MAC報頭可以指示AID #m和AID #n之間的差異。當接收STA在觸發訊框的用戶資訊欄位中找到AID #n時，它繼續解析用戶資訊欄位。
第2B圖示出了根據本發明的實施例的用戶資訊欄位的格式，其中“用戶資訊欄位”包含對後續的用戶資訊欄位關於MCS指定的指示。在該示例中，“用戶資訊欄位#c”中的位元B39被設置為“1”，以指示後續的“用戶資訊欄位”也與同一STA相關。當接收站在“用戶資訊欄位#c”中確定其STA ID的位置並且發現B39位元設置為“1”時，接收STA繼續處理觸發訊框，直到其中B39位元被設置為“0”的“用戶資訊欄位#m”，因為B39位元被設置為“0”表示不再有“用戶資訊欄位”包含該STA的ID。
應當理解，觸發訊框(例如，以HE PPDU的形式)可以指向多個用戶STA，因此觸發訊框除了包括與上述分配有多個MCS的STA相關的空間流分配和MCS指定資訊外，還包括與一個或多個其他STA相關的空間流分配和MCS指定資訊。例如，一個或多個其他STA中的每個STA可以使用一個或多個MCS。
第3A圖是描述根據本發明實施例的將不同MCS分配給STA的多個空間流以及在MIMO中向STA發送DL PPDU的示例性過程300的流程圖。在301，AP將多個空間流分配給接收STA，用於在下行鏈路MIMO傳輸中向STA發送HE PPDU。空間流被分配到多個組中。在302，針對指向STA的資訊，AP將不同的MCS分配給該多個組。在303，AP生成DL HE PPDU。在304，針對該STA設置PPDU前導碼中HE-SIG-B欄位的一個或多個用戶特定欄位。用戶特定欄位中的每個用戶塊欄位通過使用STA ID或AID來標識STA一次或兩次。在一些實施例中， 對應於分配給STA的MCS的數量，STA ID可以在用戶特定欄位中重複相同的次數，如第1B圖所示。在一些其他實施例中，在用戶特定欄位中分配該STA的不同AID，每個AID對應於一組空間流和分配給STA的一個MCS。
在305，設置每個用戶塊欄位中的一個位元以指示當前用戶塊欄位之後是否是與同一STA相關聯的一個或多個用戶塊欄位。在306，設置PPDU前導碼的HE-SIG-A欄位中的一特定位元，以指示一個STA被分配有多個MCS或者基於組的不同MCS分配方案。在307，通過使用基於空間流分組的多個不同MCS，調制和編碼指向STA的資訊。
在308，通過使用所分配的多個空間流，通過無線網路PPDU在DL MIMO傳輸中被發送到STA。
第3B圖是描述根據本發明實施例的STA通過使用基於組的不同MCS方案解析在MIMO中傳輸的接收到的DL PPDU的示例性過程350的流程圖。可以通過使用如第3A圖所示的過程300來生成DL PPDU。在351，接收STA接收在MIMO傳輸中傳送的DL PPDU。在352，STA解析PPDU前導碼中的SIG-B欄位。在353，STA基於位於SIG-B欄位的用戶欄位中的STA ID或AID以及還基於SIG-A欄位中基於組的不同MCS方案的指示，來處理與STA相關聯的所有空間流組中攜帶的資訊。在354，根據應用於空間流組的相應MCS來解碼在不同空間流組中攜帶的資訊。在355，組合與STA相關聯的不同空間流組的被解碼資訊，用於進一步處理。
第4A圖是描述根據本發明實施例的將觸發訊框從AP發送到STA以便從STA觸發使用基於組的不同MCS方案的UL MIMO傳輸的示例性過程400的流程圖。在401，AP將多個空間流分配給STA用於UL MIMO傳輸，並將多個MCS分配給STA用於該傳輸。在402，生成HE PPDU，其包括觸發訊框，該觸發訊框可操作為觸發STA在UL MIMO傳輸中向AP發送基於觸發的(trigger-based，TB) PPDU。在403，設置觸發訊框中的公共資訊欄位，以指示觸發訊框的類型。在404，設置觸發訊框中的一個或多個用戶資訊欄位，其中每個欄位指定STA的ID、MCS和一組空間流，如參考第2A圖更詳細描述的。為分配給STA的多組空間流指定不同的MCS。在一些實施例中，對應於分配給STA的MCS的數量，STA ID可以在用戶資訊欄位中重複相同的次數，如第2A圖所示。在一些其他實施例中，在用戶資訊欄位中設置該STA的不同AID，每個AID對應於分配給該STA的一個MCS或一組空間流。
在405，針對之後是分配給同一STA的一個或多個用戶資訊欄位的每個用戶資訊欄位，設置一指示(例如，一個特定位元)以通知接收STA繼續解析用戶資訊欄位。在406，觸發訊框PPDU經由無線網路發送到STA。
第4B圖是描述根據本發明的實施例的回應於觸發訊框，STA通過使用基於組的不同MCS方案在MIMO中發送UL PPDU的示例性過程450的流程圖。在451，STA從AP接收觸發訊框PPDU，該觸發訊框PPDU是例如根據第4A圖中的過程400生成的。觸發訊框包括對分配給STA的基於組的不同MCS的指示，如參考第2A圖和第4A圖更詳細地描述的。在452，STA收集觸發訊框中具有該STA的ID(STA的STA ID或AID)的所有用戶資訊欄位中的資訊。在453，STA將空間流分配給如觸發訊框的空間流分配欄位中指定的多個組。根據相應的用戶資訊欄位，每個組與MCS相關聯。因此，在454，生成UL TB PPDU，並且分配給多個組的資訊按照不同的MCS編碼。在455，通過使用多個空間流，UL TB PPDU在MIMO傳輸中被發送到AP。
第4C圖是描述根據本發明的實施例的AP通過使用基於組的不同MCS方案解析STA在MIMO中發送的UL PPDU的示例性過程470的流程圖。在471，AP接收在MIMO傳輸中傳送的UL TB PPDU。例如，如第4B圖所示生成並發送UL TB PPDU。在472，AP根據對空間流組應用的相應MCS對空間流組中攜 帶的資訊進行解碼。在473，組合與STA相關聯的不同空間流組的被解碼的資訊。
第5圖是示出根據本發明實施例的能夠根據在MIMO傳輸中為一個STA分配不同MCS的規範來生成和發送PPDU的示例性無線通信設備500的框圖。通信設備500可以是AP或STA設備，具有被配置用於資料通信的收發器，通信設備500可例如通用電腦、智慧型電話、可擕式電子設備、平板電腦、可穿戴設備、物聯網上使用的感測器等。
設備500包括主處理器530、記憶體520和耦接到天線陣列501-504的收發器540。記憶體520存儲HE PPDU格式，HE PPDU格式包括將空間流分配和不同MCS分配通知給單個STA以用於MIMO傳輸的格式，如參考第1A圖~第2B圖詳細描述的。記憶體520還存儲用於實現不同MCS分配模組522和HE PPDU生成模組523的處理器可執行的指令。在不脫離本發明的範圍的情況下，不同MCS分配模組522可以使用任何合適的分配演算法、方法或策略來將多個MCS分配給STA的相應的空間流組。HE PPDU生成模組523可以生成在HE-SIG-B和HE-SIG-A欄位中與MCS和空間流分配有關的信令和指示，如參考第1A圖~第4B圖所述，以及生成PPDU的其他部分。
收發器540包括信號處理器550，其具有發送路徑的各種模組，該發送路徑被配置為生成PPDU或任何其他類型的通信傳輸單元的每個部分。例如，信號處理器550包括發送先進先出(transmit First-In-First-Out，TX FIFO)511、編碼器512、加擾器513、交織器514、星座映射器515、反向離散傅立葉轉換器(inversed discrete Fourier transformer，IDFT)517、保護間隔(guard interval，GI)和視窗插入模組516。
第6圖是示出根據本發明實施例的示例性無線通信設備600的配置的框圖，該示例性無線通信設備600可操作用於根據在MIMO傳輸中分配給一個STA的不同MCS規範來解析接收到的PPDU。設備600可以是被配置為用於資料 通信的AP或非AP站，可例如通用電腦、智慧型電話、可擕式電子設備、平板電腦、可穿戴設備、物聯網上使用的感測器等。
設備600包括主處理器630、記憶體620和耦接到天線陣列601-604的收發器640。收發器640包括信號處理器650，其具有接收路徑的各種模組，該接收路徑被配置為處理PPDU或任何其他類型的通信傳輸單元。例如，信號處理器650包括接收先進先出(receive First-In-First-Out，RX FIFO)611、同步器612、通道估計器和等化器613、解碼器614、解映射器(demapper)615、解交織器616、快速傅立葉變換器(fast Fourier transformer，FFT)617和解擾器618。
記憶體620存儲PPDU格式621，HE PPDU格式包括將空間流分配和不同MCS分配通知給單個STA以用於MIMO傳輸的格式，如參考第1A圖~第2圖詳細描述的。記憶體620還存儲用於實現不同MCS分配模組623和PPDU處理模組622的處理器可執行的指令。PPDU處理模組622用於解析PPDU的各個部分，PPDU的各個部分包括根據PPDU格式的前導碼。一旦信號處理器650檢測到DL PPDU中的用戶塊欄位或觸發訊框中的用戶資訊欄位包括STA的ID，基於來自PPDU處理模組622的指令，信號處理器650相應地處理前導碼，如前面參考第1A圖~第4B圖詳細描述的。
應當理解，第5圖和第6圖中的每個信號處理器可以包括本領域公知的各種其他合適的組件。各種組件可以以本領域公知的任何合適的方式實現，並且可以使用硬體邏輯、軟體邏輯或其組合來實現。此外，在一些實施例中，第5圖中的收發器540也可以包括接收路徑中的元件，如參考第6圖中的收發器640所更詳細描述的，反之亦然。
儘管本文已經揭露了某些優選的實施例和方法，但是根據前述揭露內容，對本領域習知技藝者顯而易見的是，可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下對這些實施例和方法進行變化和修改。本發明旨在僅受所附申請專利 範圍和適用法律的規則和原則所要求的範圍限制。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
200:觸發訊框
210:公共資訊欄位
220、230:用戶資訊欄位
221:“SS分配”欄位
222:“AID12”欄位
223:MCS欄位
241:起始空間流欄位
242:空間流數量欄位

Claims (28)

  1. 一種無線通信方法，所述方法包括，在發送站，將多個空間流分配給接收站以用於多輸入多輸出(multiple input multiple output，MIMO)傳輸；將所述多個空間流分配成多個組，每個組包括一個或多個空間流；將多個不同的調制和編碼方案(modulation and coding scheme，MCS)分配給所述接收站的所述多個空間流組，其中每個組與各自的MCS相關聯；設置實體層會聚協定(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)協定資料單元(protocol data unit，PPDU)的前導碼的第一欄位以指定所述多個空間流；設置所述PPDU的所述前導碼中的多個用戶欄位，其中對應於分配給所述接收站的各個空間流組的MCS，所述多個用戶欄位中的每個用戶欄位包括所述接收站的站標識(ID)；以及將所述PPDU發送到所述接收站。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述設置所述多個用戶欄位包括用所述接收站的相同站ID設置所述多個用戶欄位中的每個用戶欄位。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，還包括：設置所述前導碼中的SIG-A欄位，以指示所述PPDU指定了分配給所述接收站的多個不同MCS用於所述MIMO傳輸。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述設置所述多個用戶欄位包括用所述接收站的多個關聯ID(AID)設置所述多個用戶欄位。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中所述多個AID在所述多個用戶欄位中以特定順序設置或包括所述接收站的特定AID，其中所述特定順序或所述特定AID指示多個不同MCS被分配給所述接收站用於所述MIMO傳輸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述設置所述多個用戶欄位還包括在所述多個用戶欄位的用戶欄位中插入指示，以指示根據分配給所述接收站的另一個MCS來設置後續的用戶欄位。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述發送站是存取點(access point，AP)站，並且所述接收站是非AP站，其中所述MIMO傳輸是通過使用所述多個空間流和所述多個不同MCS進行的所述PPDU的下行鏈路資料傳輸，其中所述多個用戶欄位包含在所述前導碼中的SIG-B欄位的一個或多個用戶塊欄位中，並且所述第一欄位是所述SIG-B欄位的公共欄位。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述發送站是存取點(access point，AP)站，所述接收站是非AP站，其中所述MIMO傳輸是上行鏈路資料傳輸，所述PPDU包括觸發訊框，所述觸發訊框被操作為觸發所述接收站通過使用所述多個空間流和所述多個不同MCS，以所述MIMO傳輸向所述AP站發送基於觸發的(trigger-based，TB)PPDU。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中所述多個用戶欄位包含在所述觸發訊框中的多個用戶資訊欄位中，並且其中所述第一欄位包含在所述多個用戶資訊欄位中。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的方法，還包括：所述AP站從所述非AP站接收所述TB PPDU；根據相應的MCS解碼在所述多組空間流的每組空間流中傳送的資訊；以及將與所述多組空間流相關聯的解碼資訊關於所述接收站進行組合。
  11. 一種無線通信方法，所述方法包括：在接收站，接收在下行鏈路(DL)多輸入多輸出(multiple input multiple output，MIMO)傳輸中傳送的DL實體層會聚協定(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)協定資料單元(protocol data unit，PPDU)，其中所述DL PPDU包括：所述PPDU的前導碼中的公共欄位，其中所述公共欄位包括對分配給所述接收站的用於發送所述DL PPDU的多個空間流的指定，其中分配給所述接收站的所述多個空間流被分配為多個組，並且多個不同的MCS在所述DL MIMO傳輸中用於所述多個組，其中每個組對應於各自的MCS；以及所述前導碼中的多個用戶欄位，其中所述多個用戶欄位中的每個用戶欄位根據分配給相應空間流組的MCS包括所述接收站的標識(ID)；整體地解析所述前導碼中的SIG-B欄位；根據所述多個不同的MCS，解碼在所述DL PPDU中在所述多個空間流組中傳送的資訊；以及組合來自所述多個空間流組的解碼資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中所述多個用戶欄位中的每個用戶欄位包括所述接收站的相同站ID，其中所述多個用戶欄位包含在所述前導碼中的SIG-B欄位的一個或多個用戶塊欄位中。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中所述前導碼中的SIG-A欄位指示所述DL PPDU指定了用於所述DL MIMO傳輸的分配給所述接收站的所述多個不同的MCS。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中多個用戶欄位包括所述接收站的多個關聯ID(AID)。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的方法，其中所述多個AID在所述多個用戶欄位中以特定順序設置或包括所述接收站的特定AID，其中所述特定順序或所述特定AID指示所述多個不同的MCS被分配給所述接收站用於所述DL MIMO傳輸。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中所述多個用戶欄位的各個用戶欄位包括指示，以指示對應於分配給所述接收站的另一個MCS來設置後續的用戶欄位。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中還包括：從AP站接收觸發訊框，其中所述觸發訊框指定分配給所述接收站的用於上行鏈路(UL)MIMO傳輸的多個空間流，其中所述觸發訊框包括與所述接收站相關聯的多個用戶資訊欄位，每個用戶資訊欄位包括：所述接收站的ID；一組空間流，其中每個組包括一個或多個空間流；分配給該組的MCS； 響應於確定所述接收站的所述一個或多個ID的位置，解析所述多個用戶資訊欄位；根據所述多個用戶資訊欄位將所述多個空間流分組為多個組；以及生成用於在所述UL MIMO傳輸中進行傳輸的基於觸發的(trigger-based，TB)PPDU。
  18. 一種無線通信設備，包括：記憶體；耦接到所述記憶體的處理器，其中所述記憶體包括指令，當所述指令由所述處理器執行時使所述無線通信設備：將多個空間流分配給接收站以用於多輸入多輸出(multiple input multiple output，MIMO)傳輸；將所述多個空間流分配成多個組，每個組包括一個或多個空間流；以及將多個不同的調制和編碼方案(modulation and coding scheme，MCS)分配給所述接收站的所述多個空間流組，其中每個組與各自的MCS相關聯；以及耦接到所述記憶體的收發器，其中所述收發器被配置為：生成實體層會聚協定(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)協定資料單元(protocol data unit，PPDU)，其中生成所述PPDU包括：設置PLCP PPDU的前導碼的第一欄位以指定所述多個空間流；設置所述PPDU的所述前導碼中的多個用戶欄位，其中對應於分配給各個空間流組的MCS，所述多個用戶欄位中的每個用戶欄位包括所述接收站的標識(ID)；以及 將所述PPDU發送到所述接收站。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的無線通信設備，其中所述設置所述多個用戶欄位包括用所述接收站的相同站ID設置所述多個用戶欄位中的每個用戶欄位。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的無線通信設備，其中所述生成所述PPDU還包括設置所述前導碼中的SIG-A欄位，以指示所述PPDU指定了分配給所述接收站的多個不同MCS用於所述MIMO傳輸。
  21. 如申請專利範圍第18項所述的無線通信設備，其中所述設置所述多個用戶欄位包括用所述接收站的多個關聯ID設置所述多個用戶欄位。
  22. 如申請專利範圍第18項所述的無線通信設備，其中所述多個AID在所述多個用戶欄位中以特定順序設置或包括所述接收站的特定AID，其中所述特定順序或所述特定AID指示多個不同的MCS被分配給所述接收站用於所述MIMO傳輸。
  23. 如申請專利範圍第18項所述的無線通信設備，其中所述設置所述多個用戶欄位還包括在所述多個用戶欄位的各個用戶欄位中插入指示，以指示根據分配給所述接收站的另一個MCS來設置後續的用戶欄位。
  24. 如申請專利範圍第18項所述的無線通信設備，其中所述無線通信設備是存取點(access point，AP)站，所述接收站是非AP站，其中所述MIMO 傳輸是通過使用所述多個空間流和所述多個不同的MCS進行的所述PPDU的下行鏈路資料傳輸，其中所述多個用戶欄位包含在所述前導碼中的SIG-B欄位的一個或多個用戶塊欄位中，並且所述第一欄位是所述SIG-B欄位的公共欄位。
  25. 如申請專利範圍第18項所述的無線通信設備，其中所述無線通信設備是AP站，所述接收站是非AP站，其中所述MIMO傳輸是上行鏈路資料傳輸，所述PPDU包括觸發訊框，所述觸發訊框被操作為觸發所述接收站通過使用所述多個空間流和所述多個不同的MCS，以所述MIMO傳輸向所述AP站發送基於觸發的(trigger-based，TB)PPDU。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的無線通信設備，其中所述多個用戶欄位包含在所述觸發訊框中的多個用戶資訊欄位中，並且其中所述第一欄位包含在所述多個用戶資訊欄位中。
  27. 如申請專利範圍第25項所述的無線通信設備，其中所述收發器進一步被配置為：從所述非AP站接收所述TB PPDU；根據相應的MCS解碼在所述多組空間流的每組空間流中傳送的資訊；以及將與所述多組空間流相關聯的解碼資訊關於所述接收站進行組合。
  28. 一種無線通信設備，包括：記憶體；耦接到所述記憶體的收發器，其中所述收發器被配置為：接收在下行鏈路(DL)多輸入多輸出(multiple input multiple output， MIMO)傳輸中傳送的DL實體層會聚協定(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)協定資料單元(protocol data unit，PPDU)，其中所述DL PPDU包括：所述PPDU的前導碼中的公共欄位，其中所述公共欄位包括對用於發送所述DL PPDU的多個空間流的指定，其中所述多個空間流被分配為所述無線通信設備的多個組，並且多個不同的MCS在所述DL MIMO傳輸中用於所述多個組，其中每個組對應於各自的MCS；以及所述前導碼中的多個用戶欄位，其中所述多個用戶欄位中的每個用戶欄位根據分配給相應空間流組的MCS包括所述接收站的標識(ID)；耦接到所述記憶體的處理器，其中所述記憶體包括指令，當所述指令由所述處理器執行時使所述無線通信設備：整體地解析所述前導碼中的HE-SIG-B欄位；根據所述多個不同的MCS，解碼在所述DL PPDU中在所述多個空間流組中傳送的資訊；以及組合來自所述多個空間流組的解碼資訊。
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