專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)中的多頻帶操作的制作方法
本申請是申請日為2005年10月20日，題為“無線網(wǎng)絡(luò)中的多頻帶操作”，申請?zhí)枮?00580043651.8的專利申請的分案申請。
依據(jù)35U.S.C.§119要求優(yōu)先權(quán)
本專利申請要求享受2004年10月20日提交的、題目為“Method and Apparatus for Multiple Frequency B and Operati on inWireless Networks”的臨時申請No.60/620,488的優(yōu)先權(quán)，臨時申請No.60/620,488已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人，故明確地以引用方式并入本申請。
發(fā)明領(lǐng)域 概括地說，本發(fā)明涉及無線通信，具體地說，涉及多頻帶操作。

背景技術(shù)：
為了提供諸如話音和數(shù)據(jù)之類的各種通信，廣泛部署了很多無線通信系統(tǒng)。典型的無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)使多個用戶能訪問一個或多個共享資源。一種系統(tǒng)可以使用多種接入技術(shù)，如頻分復(fù)用(FDM)、時分復(fù)用(TDM)、碼分復(fù)用(CDM)等。
示例性的無線網(wǎng)絡(luò)包括基于蜂窩的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。一些這樣的例子如下(1)“TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station CompatibilityStandard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”(IS-95標準)；(2)由名為“3rd Generation Partnership Project”(3GPP)提供的標準(W-CDMA標準)，其包含在一組文檔3G TS 25.211、3GTS 25.212、3G TS 25.213和3G TS 25.214中；(3)由名為“3rdGeneration Partnership Project 2”(3GPP2)提供的標準(IS-2000標準)，其包含在“TR-45.5Physical Layer Standard for cdma2000 SpreadSpectrum Systems”中；(4)遵循TIA/EIA/IS-856標準(IS-856標準)的高數(shù)據(jù)速率(HDR)系統(tǒng)。
無線系統(tǒng)的其它例子包括無線局域網(wǎng)(WLAN)，如IEEE802.11(即802.11(a)、(b)或(g))。采用包括正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制技術(shù)的多進多出(MIMO)WLAN，可以實現(xiàn)對這些網(wǎng)絡(luò)的改進。為了改進先前802.11標準的一些缺點，現(xiàn)在已經(jīng)引入了IEEE 802.11(e)。
如802.11網(wǎng)絡(luò)這樣的網(wǎng)絡(luò)使用了未發(fā)放牌照的頻譜中多條預(yù)定的信道中的一條。其它替代網(wǎng)絡(luò)可以工作在相同的頻譜內(nèi)，以利用較高帶寬的信道實現(xiàn)較高的吞吐量。網(wǎng)絡(luò)可以利用包括有一個或多個現(xiàn)有的預(yù)定信道的頻率分配方案。這樣的網(wǎng)絡(luò)，如果與現(xiàn)有系統(tǒng)工作在同一頻譜中，則需要避免由該現(xiàn)有系統(tǒng)造成的干擾或交互操作。因此希望配置的網(wǎng)絡(luò)可以更有效地利用可用頻譜。因此在這一領(lǐng)域，需要帶寬分配方法以便高效利用共享頻譜、檢測其它系統(tǒng)造成的干擾或沖突和/或在檢測到干擾時重新配置到其它帶寬中。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所公開的實施例能滿足在無線網(wǎng)絡(luò)中對頻帶復(fù)用操作的需要。
在很多方面，有一種裝置包括存儲器和與該存儲器相連的處理器。該處理器用于選擇在選定的信道邊界處以選定的信道帶寬建立一條信道，其中，從至少第一信道帶寬和第二信道帶寬中選擇所述信道帶寬，并且，當(dāng)選擇了所述第一信道帶寬時從多個第一信道邊界中選擇所述信道邊界，而當(dāng)選擇了所述第二信道帶寬時從多個第二信道邊界中選擇所述信道邊界，其中，所述多個第二信道邊界是所述多個第一信道邊界的子集，并且，所述多個第二信道邊界中的每一個信道邊界均與所述多個第二信道邊界中剩余的信道邊界相隔至少為所述第二信道帶寬。
在其它方面，有一種方法在載波檢測多路訪問/沖突避免系統(tǒng)中支持一條共享信道上的傳輸，該共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，該方法包括測量該主要信道能量的；測量該次要信道能量；根據(jù)所測量出的主要信道能量和次要信道能量確定干擾。
在其它方面，有一種方法在載波檢測多路訪問/沖突避免系統(tǒng)中支持在多條共享信道上的傳輸，每條共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，該方法包括檢測第一共享信道的主要或次要信道上的干擾；在所述次要信道上檢測到干擾時，將所述第一共享信道的帶寬降低到所述主要信道的帶寬；在所述主要信道上檢測到干擾時，將所述第一共享信道的帶寬降低到所述次要信道的帶寬。



圖1是能支持多個用戶的無線通信系統(tǒng)的大體框圖； 圖2示出了相距很近的多個BSS； 圖3描述了如現(xiàn)有802.11的系統(tǒng)的示例信道分配； 圖4描述了位于現(xiàn)有信道邊界的子集中的連續(xù)高吞吐量信道的示例分配； 圖5描述了多個已建立的BSS的示例情形； 圖6描述了無線通信設(shè)備的各方面； 圖7描述了在一個低帶寬信道邊界處建立高帶寬信道的方法； 圖8描述了監(jiān)聽已建立的信道、測量干擾和報告測量結(jié)果的方法； 圖9描述了無線通信設(shè)備中用于監(jiān)聽已建立的BSS的部分； 圖10描述了多頻帶能量測量塊； 圖11描述了根據(jù)測量出的干擾對BSS進行修改的方法； 圖12描述了確定多頻帶無線網(wǎng)絡(luò)上是否發(fā)生干擾的方法；以及 圖13描述了對來自其它BSS的BSS修改消息做出響應(yīng)的方法1300。

具體實施例方式 下面將對各個方面詳細描述，其中的一個或多個方面可能結(jié)合在任何給出的實施例中。在有些方面，系統(tǒng)配置為可以運行在兩種載波模式(20或40MHz)中的一種。各種其它實施例可以采用其它參數(shù)用于帶寬選擇，并且可以利用多于兩個頻帶來構(gòu)成較寬的信道和實現(xiàn)較高的吞吐量。這方面設(shè)計為可以高效地與現(xiàn)有802.11系統(tǒng)交互操作，該系統(tǒng)運行在一組20MHz信道中的一個。本申請中所使用的術(shù)語“高吞吐量”或“HT”可以用于區(qū)分依照下一代標準運行的系統(tǒng)或站(STA)，如本申請所描述的多頻帶系統(tǒng)。術(shù)語“現(xiàn)有(legacy)”可以用于指定其它系統(tǒng)，需要避免來自該系統(tǒng)的干擾。本領(lǐng)域技術(shù)人員會意識到，除了現(xiàn)有系統(tǒng)之外其它系統(tǒng)也可以運行在有關(guān)頻譜上，并且應(yīng)該清楚的是本申請所描述的各方面與這些系統(tǒng)也兼容。在這一示例中，下面是選出的簡單且有效的20/40MHz操作的特征。
一方面，40MHz載波包括偶數(shù)-奇數(shù)載波對。因此20MHz載波如下配對(2n，2n+1)，其中選擇n來選擇兩個連續(xù)現(xiàn)有載波。在這一實施例中，一個40MHz基本業(yè)務(wù)集(BSS)不能與兩個形式為(2n+1，20+2)的20MHz載波配對。在這些方面，這確保了重疊的40MHz BSS(如果存在)有相同的主要(2n)和次要(2n+1)載波。下面會進一步詳細描述這方面的分配效率。
另一方面，有些程序能禁止在兩個20MHz載波上建立與不同的20MHz BSS重疊的40MHz BSS。因為用于在兩個20MHz載波之間調(diào)整媒體訪問行為以實現(xiàn)40MHz的媒體訪問操作可能會很復(fù)雜且造成浪費，當(dāng)這種狀況發(fā)生時，該40MHz BSS回退到20MHz。在其它實施例中，不必引入這種限制。
另一方面，在混合有40MHz和20MHz(HT或現(xiàn)有)STA的示例BSS中，在主要載波(2n)上管理媒體訪問。對于40MHz傳輸，在次要載波(2n+1)上執(zhí)行信道空閑評估(CCA)。在一個實施例中，當(dāng)檢測出該共享媒體在次要載波上忙時，該STA只在主要載波上傳輸。
另一方面，對所述次要載波進行監(jiān)聽。例如，在接收20MHz傳輸和回退期間，STA可以在該次要載波上進行CCA。確定并報告該次要載波上的信噪比(SNR)衰減和/或其它干擾事件。下面還會詳細描述這類監(jiān)聽的實例。
下面還將描述其它各個方面和實施例。
具體而言，這里所公開的各個方面支持無線局網(wǎng)中很高比特率物理層上的高效操作(或者是利用新出現(xiàn)的傳輸技術(shù)的類似應(yīng)用)。該示例WLAN可以運行在兩種頻帶模式下，20MHz和40MHz。它在20MHz的帶寬上支持超過100Mbps(每秒百萬比特)甚至高達300Mbps的比特率，在40MHz的帶寬上支持高達600Mbps的比特率。也支持各種其它WLAN，包括那些有多于兩種頻帶模式并且支持任何數(shù)量比特率的WLAN。
很多方面都保持了現(xiàn)有WLAN系統(tǒng)的分布式協(xié)同操作的簡單性和魯棒性，這類實例可以在802.11(a-e)中找到。在保持對這類現(xiàn)有系統(tǒng)的向后兼容性的同時，各個實施例的優(yōu)勢還得以實現(xiàn)。(注，在下面的描述中，802.11系統(tǒng)可以描述為示例性的現(xiàn)有系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到這些改進也兼容其它系統(tǒng)和標準。) 對于802.11n，引入了向后兼容的PPDU類型。在很多方面，在現(xiàn)有PLCP報頭中引入擴展的SIGNAL字段以便與現(xiàn)有802.11的SIGNAL字段保持向后兼容?，F(xiàn)有SIGNAL字段中RATE字段未使用的值用于定義新的PPDU類型。也有其它方案用來指示是否出現(xiàn)新的PPDU類型。這一示例性的高吞吐量系統(tǒng)請參見2004年10月13日提交的、題目為“HIGH SPEED MEDIA ACCESS CONTROL WITHLEGACY SYSTEM INTEROPERABILITY”的美國臨時申請No.10/964,330，該申請已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人，故明確地以引用方式并入本申請。(在下文中稱為‘330申請)。
在‘300申請中，引入了幾個新的PPDU類型。為了向后兼容現(xiàn)有STA，將PLCP報頭中的SIGNAL字段的RATE字段改為RATE/Type字段。RATE的未使用值則指派為PPDU類型。該PPDU類型還指示了擴展為指定的SIGNAL2的SIGNAL字段是否存在及其長度。也可以使用其它方案來指示SIGNAL字段是否擴展及其長度。前導(dǎo)碼、SIGNAL字段、SIGNAL擴展字段和附加訓(xùn)練字段被稱作為擴展的前導(dǎo)碼。
在很多方面，在40MHz傳輸期間，該擴展的前導(dǎo)碼包括現(xiàn)有前導(dǎo)碼、現(xiàn)有SIGNAL字段、HT SIGNAL字段(即，SIGNAL2)和訓(xùn)練字段，該擴展的前導(dǎo)碼在主要和次要載波上都要進行傳輸。
這里描述的一個或多個示例實施例是圍繞著無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)進行說明的。雖然針對該情形是有利的，但是所公開的不同的實施例可以用于不同的環(huán)境或配置。一般而言，這里所描述的各種系統(tǒng)可以利用軟件控制的處理器、集成電路或者分立邏輯組成。貫穿整個申請所提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、符號和碼片可以用電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子或者其任意組合來表示。此外，每個框圖中顯示的塊可以代表硬件或者方法步驟。方法步驟可以在不違背本發(fā)明保護范圍的情況下相互交換順序。本申請中使用的“示例性的”一詞意味著“用作例子、例證或說明”。本申請中被描述為“示例性”的任何實施例或設(shè)計方案不應(yīng)被解釋為比其它實施例更優(yōu)選或更具優(yōu)勢。
圖1給出了系統(tǒng)100的示例性實施例，其包括接入點(AP)104，該接入點與一個或多個用戶終端(UT)106A-N相連。依據(jù)802.11的術(shù)語，在本申請中AP和UT也被稱為站或STA。本申請所描述的技術(shù)和實施例也可以應(yīng)用于其它類型的系統(tǒng)(示例包括上面詳細描述的蜂窩標準)。在本申請中，術(shù)語“基站”與術(shù)語“接入點”可以交換使用。術(shù)語“用戶終端”和術(shù)語“用戶設(shè)備(UE)”、“用戶單元”、“用戶站”、“接入終端”、“遠程終端”、“移動站”或者本領(lǐng)域所知的其它相應(yīng)術(shù)語交換使用。術(shù)語“移動站”包含固定的無線應(yīng)用。
還應(yīng)該注意的是，用戶終端106可以直接與其它終端通信。由802.11(e)引入的直接鏈路協(xié)議(DLP)允許STA將幀直接轉(zhuǎn)發(fā)到基本業(yè)務(wù)集(BSS)(由同一AP控制)內(nèi)的另一個目的STA。在本領(lǐng)域所知的各種實施例中，并不需要接入點。例如，獨立的BSS(IBSS)可以由STA的任意組合構(gòu)成。用戶終端的自組織網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)造為利用本領(lǐng)域所知的各種通信形式，通過無線網(wǎng)絡(luò)120與其它各個終端通信。
AP和UT通過無線局域網(wǎng)(WLAN)120進行通信。在很多方面中，WLAN 120是高速MIMO OFDM系統(tǒng)。但是，WLAN 120可以是任何無線LAN。接入點104也可以通過網(wǎng)絡(luò)102與任何數(shù)量的外部設(shè)備或程序進行通信。網(wǎng)絡(luò)102可以是因特網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或者其它任何有線、無線或光學(xué)網(wǎng)絡(luò)。連接110將物理層信號從網(wǎng)絡(luò)傳送到接入點104。設(shè)備或程序可以連接到網(wǎng)絡(luò)102或者作為WLAN120上的UT(或者通過與WLAN的連接)?？梢耘c網(wǎng)絡(luò)102或WLAN120相連的設(shè)備的實例包括電話、個人數(shù)字助理(PDA)、各類型計算機(筆記本、個人計算機、工作站、任何類型的終端)、視頻設(shè)備(如照相機、便攜攝像機、網(wǎng)絡(luò)攝像頭)，幾乎包括任何其它類型的數(shù)據(jù)設(shè)備。程序可以包括語音、視頻、數(shù)據(jù)通信等等。各種數(shù)據(jù)流可以有不同的傳輸需求，可以利用不同的服務(wù)質(zhì)量(QoS)技術(shù)來滿足這些需求。
系統(tǒng)100可以配置有集中式的AP 104。在很多方面，所有的UT 106與該AP通信。在另一個實施例中，通過修改該系統(tǒng)，可以在兩個UT之間直接進行對等通信，這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，這類實例將在下面舉例說明。在支持指定接入點的實施例中，任何站都可以作為指定的AP而被設(shè)立。訪問可以由AP管理，或是自組織式的(即基于爭用)。
在一個實施例中，AP 104提供了以太網(wǎng)適配能力。在這種情況下，除了該AP外還需配置IP路由器以便連接到網(wǎng)絡(luò)102(未顯示細節(jié))。以太網(wǎng)幀可以在該路由器和該UT106之間通過WLAN子網(wǎng)(下面詳細描述)來傳遞。在本領(lǐng)域，以太網(wǎng)適配和連通性是公知的技術(shù)。
在另一個實施例中，該AP 104提供IP適配能力。在這種情況下，該AP作為該組連接的UT(未顯示細節(jié))的網(wǎng)關(guān)路由器。在這種情況下，AP 104可以將IP數(shù)據(jù)報路由到UT 106，并且，AP 104也可以路由來自UT 106的IP數(shù)據(jù)報。在本領(lǐng)域，IP適配和連通性是公知的技術(shù)。
圖2描述了一組BSS 200(100A-100D)。在這個實例中，各個BSS的地理位置彼此距離很近，干擾由重疊的圓表示。因此，BSS 100A不干擾BSS 100C或100D。顯示出BSS 100B在BSS 100C的邊界由些微的干擾，但是幾乎完全干擾BSS 100A。很多方面，可以利用未發(fā)放牌照的頻譜來配置各種通信系統(tǒng)，如上面所描述的現(xiàn)有或高吞吐量802.11系統(tǒng)。因此，當(dāng)建立新的BSS時，可以從它的通信協(xié)議所支持的任何可用信道中選擇接入點(或任何其它建立BSS的設(shè)備)。但是，為了更高效地利用頻譜，可以依據(jù)很多規(guī)則或者依照其它程序來建立BSS，以將相互之間的干擾作用最小化。具體而言，本申請所描述的各種方面舉例說明了避免在干擾位置建立BSS、當(dāng)干擾產(chǎn)生時進行檢測、根據(jù)檢測到的干擾從一條信道移動到另一條以及從高帶寬信道回退到低帶寬信道以避免干擾的方法。如上所述，給定的實施例可以包括這里所描述的一個或多個方面的任何組合。
圖3描述了現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)所公知的系統(tǒng)，如現(xiàn)有802.11系統(tǒng)的信道分配的實例。該信道分配方案可以用于配置一組BSS 200，如上面圖2所描述的。在這個實例中，連續(xù)確定20MHz信道320A-N，并且給它們分配名字為信道0到信道N-1。信道320分別在信道邊界310A-N處隔開。在現(xiàn)有802.11實例中，有12條信道0-11。每條信道320都有信道邊界310來識別該分配的帶寬的起始位置。在很多方面，這些信道邊界310已經(jīng)在802.11規(guī)范中作了定義。
在一個實施例中，為了更高效地占用在多個高吞吐量的BSS之間共享的頻譜，信道是如圖4描述的那樣連續(xù)分配的。在這個實例中，為該較高帶寬信道分配40MHz，或者兩倍于現(xiàn)有802.11信道的帶寬。在另一個實施例中，可以使用其它信道邊界。在這一實例中，該40MHz信道邊界410A-N指示了40MHz信道420A-N允許的信道邊界，標為信道0-(M-1)。在這一個實例中，選擇該信道邊界420作為信道邊界310的子集。
在未發(fā)放牌照的頻譜中，不可能強制要求其中運行的所有設(shè)備都遵循任何給定的規(guī)則集，如現(xiàn)有802.11、上面所描述的高吞吐量技術(shù)、或者這里所詳述的各種實施例中所描述的。但是，就無線通信設(shè)備依照這些技術(shù)建立每個BSS來說，可以更高效地利用帶寬。在這一實施例中，該40MHz信道邊界所支持的是連續(xù)的40MHz信道，這些信道排列在802.11所定義的20MHz邊界的子集上。在本申請所描述的各種實施例中，可以對這方面進行假設(shè)。雖然，這種連續(xù)的信道分配通常是有利的，但是對于包括其它各方面的實施例來說是不需要的。例如，允許在那些有潛在可能與其它高吞吐量信道相重疊的信道邊界上建立高吞吐量信道，而并不強制要求信道連續(xù)。如果需要在該共享資源的靈活性和最優(yōu)之間進行權(quán)衡，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認識到何時依照這方面配置系統(tǒng)。
圖5描述了多個已建立的BSS的示例情況。在這一實例中，BSS1 100A建立在40MHz信道0上(或者420A，利用圖4的信道邊界定義)。BSS2100B建立在鄰近100A的信道邊界上。在這一實例中，顯示BSS2運行在20MHz上。這可以是運行在20MHz模式下的高吞吐量系統(tǒng)，或者可以是現(xiàn)有802.11BSS，或者運行在低于信道邊界420B處可用的40MHz信道寬度的任何其它BSS。舉例說明，假設(shè)需要分配一條40MHz信道來建立新的BSS，BSS3 100C。利用下面將進一步詳述的各種技術(shù)，BSS3將建立在另一條40MHz信道邊界上，可能是所顯示的下一較高40MHz信道邊界410。在這一實例中，選擇該帶寬信道邊界是為了避免對任何已存在的BSS造成干擾，無論是現(xiàn)有的還是HT。
如圖5所示，還要注意，顯示BSS5 100E運行在鄰近BSS1的上層20MHz頻帶上。在所舉例子中，假設(shè)BSS5是在BSS1建立之后才建立的。下面將進一步描述各種用于監(jiān)聽BSS的技術(shù)，包括在整個帶寬和帶寬子集上(在這種情況下，是主要20MHz信道和次要20MHz信道)。在這個例子中，BSS1會監(jiān)聽并檢測BSS5所產(chǎn)生的干擾，并且一旦檢測到干擾會采取各種措施。例如，BSS1可以選擇將其帶寬降低到20MHz并且只運行在它的主要信道上(在這個例子中即信道420A與BSS5未重疊的部分)。BSS1也可以嘗試定位另一條可用的高帶寬信道420。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，依據(jù)本申請中所講，可以支持高帶寬和低帶寬信道的任意組合。但是，雖然在特定環(huán)境下，當(dāng)沒有重疊BSS時共享媒體可以得到更高效的分配，但這并不強制要求。下面進一步詳細描述的技術(shù)允許重疊的高吞吐量BSS，還允許混合分配高帶寬和低帶寬信道，比如包括與現(xiàn)有信道交互操作。
表1詳細列出了一組示例信道對。在這一例子中，如上所述，配對的40MHz載波定義在編號為2n、2n+1的相鄰載波上。在這一例子中，主要載波是偶數(shù)序號載波。IEEE 802.11a中為FCC U-NII頻帶所定義的信道編號顯示為右側(cè)一列中的信道并且以5MHz的倍數(shù)來計算(即，信道號碼36指示5000+36*5MHz)。在左側(cè)一例示出的是以2n，2n+1配對的40MHz載波。表1.示例HT信道配對 圖6描述了無線通信設(shè)備，該無線通信設(shè)備可以用作接入點104，也可以用作用戶終端106。無線通信設(shè)備就是適合配置在系統(tǒng)100中的示例STA。圖6顯示了接入點104的結(jié)構(gòu)。收發(fā)器610根據(jù)網(wǎng)絡(luò)102的物理層需求在連接110上進行接收和傳輸。來自或發(fā)向與網(wǎng)絡(luò)102相連的設(shè)備或應(yīng)用的數(shù)據(jù)遞送給處理器620。本申請中將這些數(shù)據(jù)稱為流。流可以有不同的特征，并且會根據(jù)與該流相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用的類型而要求進行不同的處理。例如，視頻或者語音的特性是低延遲流(視頻一般相對于語音有更高的吞吐量需求)。很多數(shù)據(jù)應(yīng)用對延遲敏感度較低，但是對數(shù)據(jù)完整性有較高的要求(即，語音流可以允許部分分組丟失，而文件傳輸一般不允許分組丟失)。
處理器620可以包括媒體訪問控制(MAC)處理單元(未具體示出)，用于接收流并進行處理以便在物理層上傳輸。處理器620還可以接收物理層數(shù)據(jù)并處理該數(shù)據(jù)以構(gòu)成輸出流的分組。802.11WLAN相關(guān)的控制和信令也可以在AP和UT之間傳送。封裝在物理層(PHY)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU)中的MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU)發(fā)送到無線LAN收發(fā)器660并可以從其那里接收。MPDU也被稱為幀。當(dāng)單獨某個MPDU封裝在單個PPDU中，有時該PPDU被稱為幀。其它實施例可以使用任何轉(zhuǎn)換技術(shù)，但是術(shù)語在不同的實施例中可以是不同的。反饋可以包括任何物理層信息，包括可支持的信道速率(包括多播和單播業(yè)務(wù)/分組)、調(diào)制格式和各種其它參數(shù)。
處理器620可以是通用微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)或者專用處理器。處理器620可以與專用硬件相連接以便在各種任務(wù)(未具體顯示)中提供協(xié)助。各種應(yīng)用程序可以運行在外部連接的處理器上，如外部連接的或通過網(wǎng)絡(luò)連接的計算機，可以運行在無線通信設(shè)備104或106(未示出)中的附加處理器上，或者可以運行在處理器620本身上。所示處理器620與存儲器630相連，該存儲器可以存儲數(shù)據(jù)和用來執(zhí)行本申請所描述的各種過程和方法的指令。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認識到，存儲器630可以包括一個或多個各種類型的存儲組件，該存儲器可以整個或部分地嵌入到處理器620中。除了存儲執(zhí)行本申請所描述的功能的指令和數(shù)據(jù)外，存儲器630還可以用于存儲與各種隊列相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
無線LAN收發(fā)器660可以是任何類型的收發(fā)器。在一些方面，無線LAN收發(fā)器660是OFDM收發(fā)器，其具有MIMO或MISO接口。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，OFDM、MIMO和MISO是公知的。各種示例OFDM、MIMO和MISO收發(fā)器的詳細描述是在2003年8月27日提交的、題目為“FREQUENCY-INDEPENDENTSPATIAL-PROCESSING FOR WIDEBAND MISO AND MIMOSYSTEMS”的共同待決的美國臨時申請No.10/650,295中公開的，臨時申請No.10/650,295已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人。其它實施例可以包括SIMO或SISO系統(tǒng)。
所示無線LAN收發(fā)器660與天線670A-N相連接。在各個實施例中可以支持任何數(shù)量的天線。天線670用于在WLAN 120上進行傳輸和接收。
無線LAN收發(fā)器660可以包括與一條或多條天線670中的每一個相連的空間處理器。該空間處理器可以獨立地處理各天線要發(fā)送的數(shù)據(jù)，或者，對所有天線上接收的信號進行聯(lián)合處理。獨立處理的例子可以基于信道估計、來自UT的反饋、信道反轉(zhuǎn)(channel inversion)或本領(lǐng)域中公知的多種其它技術(shù)。該處理是使用多種空間處理技術(shù)中任意之一來執(zhí)行的。多個這種類型的收發(fā)機可以使用波束形成、波束導(dǎo)引(beam steering)、特征導(dǎo)引(eigen-steering)或其它空間技術(shù)，來提高發(fā)向一個給定用戶終端的吞吐量和來自一個給定用戶終端的吞吐量。在一個發(fā)送OFDM符號的示例性實施例中，該空間處理器可以包括多個子空間處理器，用來處理各OFDM子信道或頻段。
在一個示例性系統(tǒng)中，該AP(或任何STA，比如UT)具有N個天線，而一個示例性的UT具有M個天線。因此，該AP和該UT的天線之間有MxN條路徑。在本領(lǐng)域中，使用多條路徑來提高吞吐量的各種空間技術(shù)都是公知的。在一種空時發(fā)射分集(STTD)系統(tǒng)(在這里，也被稱為“分集”)中，傳輸數(shù)據(jù)進行格式化和編碼，然后，作為單個數(shù)據(jù)流通過所有天線發(fā)送出去。使用M個發(fā)射天線和N個接收天線，可以形成MIN(M，N)個獨立信道?？臻g復(fù)用技術(shù)利用這些獨立路徑，并且可以在這些獨立路徑上發(fā)送不同的數(shù)據(jù)，從而提高傳輸速率。
已經(jīng)知道了各種用于學(xué)習(xí)并適應(yīng)AP和UT之間的信道特征的技術(shù)。唯一的導(dǎo)頻信號可以從每條傳輸天線進行傳輸。在這種情況下，在每條接收天線接收到導(dǎo)頻信號并進行測量。然后將信道狀態(tài)信息反饋給傳輸設(shè)備以便于傳輸。對測量出的信道矩陣進行特征分解以確定該信道的特征模式。可以避免在接收器對該信道矩陣進行特征分解的另一種技術(shù)，是利用導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)的特征控制來簡化接收器的空間處理。
因此，依靠現(xiàn)在的信道狀況，在該系統(tǒng)中向各種用戶終端進行的傳輸可采用多種數(shù)據(jù)速率。無線LAN收發(fā)器670可以根據(jù)AP和UT之間的物理鏈路所用的空間處理技術(shù)，確定可支持的速率。可以反饋這一信息用于MAC處理中。
為了舉例說明，在無線LAN收發(fā)器660和處理器620之間配置了消息解碼器640。在某些方面，消息解碼器640的功能可以實現(xiàn)在處理器620、無線LAN收發(fā)器660、其它電路或者它們的結(jié)合體中。消息解碼器640適于對任何數(shù)量的控制數(shù)據(jù)或信令消息進行解碼，以便與該系統(tǒng)進行通信。在一個示例中，消息解碼器640適于接收干擾報告消息、連接建立消息、移動或降低BSS的帶寬消息以及其它如下面所描述的消息并對其進行解碼。各種其它消息可以利用本領(lǐng)域所公知的多種消息解碼技術(shù)進行解碼。類似地，可以在處理器620和無線LAN收發(fā)器660之間布置消息解碼器650(并且該解碼器可以實現(xiàn)在處理器620的整體或部分、無線LAN收發(fā)器660、其它電路或者它們的結(jié)合體中)，并且可以對消息(如剛剛所描述過的)進行解碼。一般對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，消息編碼和解碼的技術(shù)是公知的。
在一個實施例中，可以包括快速傅立葉變換(FFT)(未示出)以處理接收到的信號，進而確定在OFDM情形下針對每個音調(diào)收到的信號。FFT之后有更多的解碼和處理過程，以解調(diào)出每個音調(diào)上的數(shù)據(jù)。如下面進一步描述的那樣，F(xiàn)FT輸出也可以用于確定一個或多個音調(diào)所接收的能量，該音調(diào)用于監(jiān)聽各個信道。接收器中的FFT處理即使在傳輸?shù)男盘柌皇荗FDM的情況下也可以用作這個目的。例如，對于寬帶CDMA信號的接收來說，F(xiàn)FT處理能較低復(fù)雜度實現(xiàn)頻域均衡，這在本領(lǐng)域中是公知的。在一些方面，需要監(jiān)聽主要和次要信道。另外的實施例可以包括附加信道，如可以由三條或更多條低帶寬信道帶組成一條高帶寬信道。對于那些理解了本申請所講內(nèi)容的本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，這些其它修改是顯而易見的。
在一個實施例中，低帶寬信道可以包括第一組調(diào)制格式，而高帶寬信道包括第二組調(diào)制格式，該第二組中至少有一個格式是與第一組不相同的。例如，低帶寬OFDM信道有第一數(shù)量的音調(diào)，而高帶寬OFDM信道有更多數(shù)量的音調(diào)。在另外的實施例中，較低帶寬CDMA信道可以使用第一碼片速率，而較高帶寬CDMA信道可以使用較高的碼片速率。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會真正適應(yīng)這里針對各種較高和較低帶寬信道所講的內(nèi)容，其中，每種信道類型支持任何數(shù)量或類型的調(diào)制格式。
圖7描述了在一些較低帶寬信道邊界中的一個處建立較高帶寬信道的方法700的方方面面。在710，某設(shè)備，如接入點，決定要建立較高帶寬信道BSS。在這一示例中，有N條信道指定具有第一帶寬，舉個例子就是上面所描述的12條20MHz信道320。
在720，該接入點或其它設(shè)備，從所提供的M條信道中選擇可用的高帶寬信道，這M條信道的信道邊界是這N條信道邊界的子集。例如，該M條信道可以是上面所描述的六條40MHz信道。
在一個實施例中，嘗試建立一個802.11n BSS或移動到一個新載波的AP或STA，在該頻帶內(nèi)所有20MHz載波上進行動態(tài)頻率選擇(DFS)測量。當(dāng)建立新的BSS時，該AP可以使用它自己的DFS測量結(jié)果，并且它也可以使用其相關(guān)聯(lián)的STA所報告的DFS測量結(jié)果。用于選擇20MHz或40MHz頻帶建立BSS的算法依賴實現(xiàn)方式。如果沒找到空閑的40MHz頻帶(20MHz的奇偶對)，則AP嘗試尋找空閑的20MHz頻帶。如果沒找到空閑的20MHz頻帶，則AP可以用20MHz或40MHz載波來建立BSS。這一BSS可能會與另一個存在的BSS相重疊。在這一例子中的AP應(yīng)選擇“干擾最小”的20MHz或40MHz頻帶，從而將對某個存在的BSS造成的干擾最小化。當(dāng)建立新的BSS時該AP應(yīng)該利用它自己的DFS測量結(jié)果，而將某個存在的BSS移動到新載波時也可以使用與其相關(guān)聯(lián)的STA所報告的DFS測量結(jié)果。在沒有空閑載波可用的情況下，用于選擇20MHz或40MHz帶寬建立BSS的算法依賴實現(xiàn)方式。
在730，該接入點或其它設(shè)備，在所選的可用信道上建立BSS。在這方面，允許混合的BSS。40MHz BSS模式中的AP可以接受20MHz的只有HT STA的關(guān)聯(lián)，也可以接受20MHz的現(xiàn)有802.11a STA的關(guān)聯(lián)。在這一例子中，主要載波上支持所有的20MHz STA。如上所述，對于40MHz傳輸，擴展的前導(dǎo)碼包括現(xiàn)有前導(dǎo)碼、現(xiàn)有SIGNAL字段、SIGNAL1字段和擴展的訓(xùn)練字段，這些都在兩個20MHz載波上傳輸。對于20MHz HT傳輸，擴展前導(dǎo)碼包括現(xiàn)有前導(dǎo)碼、現(xiàn)有SIGNAL字段、SIGNAL1字段和擴展的訓(xùn)練字段，這些都只在主要載波上傳輸。對于現(xiàn)有20MHz傳輸，前導(dǎo)碼和SIGNAL字段都只在主要載波上傳輸。在次要載波上可以采用NAV保護。例如，HTAP(即，802.11nAP)可以通過設(shè)置NAV，或者利用信標幀上的無競爭時段(CFP)，或者通過在次要載波上使用CTS-to-Self和RTS/CTS等本領(lǐng)域的技術(shù)，嘗試連續(xù)預(yù)訂該次要載波上的媒體。
可以在存在重疊的40MHz BSS時建立新的40MHz BSS。如果該新構(gòu)造的40MHz BSS與某個存在的40MHz BSS相重疊，則AP利用與該存在的40MHz BSS相同的主要和次要載波開始其第二或后繼BSS。在受此限制的實施例中，這一點可以通過這樣的規(guī)則來保證40MHz對的構(gòu)成是2n、2n+1，不需要AP之間直接通信或通過它們各自BSS內(nèi)的STA通信。
在存在重疊的20MHz BSS時也可以建立新的BSS。在一個實施例中，如果要建立的BSS可能會與已存在的某個20MHz HT BSS或現(xiàn)有BSS重疊，則該AP建立一個20MHz BSS(而不是40MHz)。在這種情況下，由于20MHz載波對不是空閑的(否則不需要建立重疊BSS)，則該載波對可以被另一個20MHz BSS占用。如果某個40MHz BSS與在兩個20MHz載波上獨立進行媒體訪問的不同BSS重疊，則用于協(xié)調(diào)媒體訪問的程序是很復(fù)雜且會造成浪費，并且在有些方面得不到支持。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識到，預(yù)留第一信道并且在等待第二信道上的接入時保持第一信道空閑并不是最佳的資源利用方案。但是，另外的實施例可以沒有這個限制，并且在這兩個20MHz載波上的用于嘗試預(yù)留帶寬的附加程序可以同時使用(即，都競爭訪問和預(yù)留訪問)。
圖8描述了用于監(jiān)聽已建立的信道、測量干擾和報告測量結(jié)果的方法800。一旦建立BSS，并且有一個或多個STA在該信道上進行接收和傳輸，為了保持對共享媒體的分配有盡可能小的干擾，BSS中的一個或多個STA監(jiān)聽該已建立的信道并提供相關(guān)的反饋。雖然這并不是強制的，但從該BSS中的多個STA提供反饋是有好處的。例如，處于某個BSS覆蓋區(qū)中的STA可能會接收并檢測到來自相鄰BSS的干擾，而對于該BSS中的另一個STA(如接入點)卻檢測不到這個干擾的。因此，在810，在這個例子中，BSS中的每個STA都監(jiān)聽該已建立的信道。
監(jiān)聽信道根據(jù)所選的模式和該BSS的類型而不同。在這方面，會有一條主要和次要信道構(gòu)成40MHz的高帶寬信道，高帶寬信道可以全部用于傳輸，或者傳輸可以單獨在20MHz信道上進行。下面將進一步詳細描述各種監(jiān)聽技術(shù)。
在820，STA測量該主要和次要信道上的干擾。此外，該STA還可以在各種模式下檢測整條信道上的干擾。下面將進一步詳細描述示例測量實施例。
在830，該STA報告測量結(jié)果，(或者如果有接入點會判斷是否根據(jù)測量出的干擾改變該BSS，這種示例情況下，該STA從其它STA接收測量結(jié)果)。下面描述示例報告。任何發(fā)送消息的技術(shù)都可以用于傳輸和接收這類測量結(jié)果。
圖9描述了STA 104或106中用于監(jiān)聽已建立的BSS的部分。在這個例子中，將接收到的信號傳送到多頻帶能量測量組件910。針對兩個或多個頻帶生成能量測量結(jié)果920A-920N并且傳送到干擾檢測器930。干擾檢測器930接收到該頻帶能量測量結(jié)果并且確定是否檢測到干擾。模式設(shè)置可以用于識別是否檢測到干擾時所用的環(huán)境。下面將詳細描述干擾檢測實施例的例子。
如圖所示，可選的信道空閑評估940與干擾檢測器相連，以表明通常的信道空閑評估可以與這里所描述的那些一起用。例如，空閑的40MHz信道的信道空閑評估得出結(jié)果指示該信道未被使用就足以確定沒有干擾，那么就不需要多頻帶能量測量。另一方面，既然較低帶寬信道可能干擾主要或次要信道，則除了整體干擾外還應(yīng)檢測這些信道各自上的干擾。
干擾檢測器930積累了干擾測量的數(shù)據(jù)和/或報告。注意，在一些方面，多頻帶能量測量結(jié)果910可以是分離的部件，或者是如上詳述的收發(fā)器660的一部分。干擾檢測器930可以包括在無線LAN收發(fā)器660中，或者整個或部分地包括在處理器620中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識到，圖9中所示的塊只是舉例說明而已。注意，能量測量結(jié)果920A-920N可以與高吞吐量信道中的可用子信道相對應(yīng)，或者是其它能量測量結(jié)果。能量測量結(jié)果920可以作為各個子帶匯總起來傳送，或者子帶的能量測量可以傳送到干擾檢測器930，然后由該干擾檢測器將這多個能量子帶匯總起來，以確定各條信道中的能量測量結(jié)果。
圖10描述了多頻帶能量測量模塊910。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認識到，各種其它的技術(shù)都可以用在多頻帶能量測量模塊910中。這方面舉例說明了本申請所描述的用于在多頻帶無線網(wǎng)絡(luò)上的干擾檢測的總體原理，而且它尤其適用于上面所描述的OFDM無線LAN的例子或者利用接收到的信號的頻域處理的其它系統(tǒng)。在這個例子中，接收到的信號傳送到快速傅立葉變換器(FFT)1010。本領(lǐng)域已知各種FFT技術(shù)，任何FFT都可以用在給定的實施例中。當(dāng)用于OFDM環(huán)境中時，F(xiàn)FT 1010會針對各種OFDM音調(diào)或頻率段生成能量測量結(jié)果1020A-N。將這些能量測量結(jié)果傳送到能量計算器1030，該計算器會累計特定頻率段或音調(diào)的能量或者聚集一組音調(diào)的能量。這種方法還可以用在非OFDM傳輸中以獲取該組音調(diào)中接收到的能量，但是該組音調(diào)不會像在OFDM中那樣直接調(diào)制有傳輸符號。
在一個例子中，如上所述利用連續(xù)的高吞吐量信道，該FFT會生成一組音調(diào)。其中一半的音調(diào)會對應(yīng)于主要信道，另一半對應(yīng)于次要信道。因此，能量計算器1030可以累積該主要信道音調(diào)的能量來生成該主要信道的能量測量。類似地，能量計算器1030可以把對應(yīng)于次要信道的音調(diào)的能量匯總起來，以生成次要能量測量。
在另外的實施例中，較寬的信道不一定是連續(xù)的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認識到，較高階的FFT 1010可以用于產(chǎn)生對應(yīng)于全部帶寬的大量音調(diào)，信道的任意部分可以定位在全部帶寬中。類似的方式，能量計算器1030可以選擇對應(yīng)于主要和次要信道(或者在另外的實施例中可以是附加的信道)的音調(diào)，并且為該多頻帶無線網(wǎng)絡(luò)中的每條頻帶生成能量測量結(jié)果。
圖11描述了依據(jù)測量出的干擾修改BSS的方法100。類似的方法也可以用于如上所述的確定建立BSS所用的初始信道。圖11詳細描述了多個過程。這些過程只是例子，各種實施例可以使用它們中的一個或多個，并且這些過程也可以與本申請所公開的各種其它技術(shù)相結(jié)合。
在1110，利用任何測量或監(jiān)聽技術(shù)，如本申請詳細描述的那些，接入點(或者其它負責(zé)分配BSS頻率和/或帶寬的站)測量主要和/或次要信道。可替代的或者額外的是，這個STA可以從該BSS中的其它STA接收類似的測量結(jié)果。在1120，如果沒有檢測到干擾，該過程返回到1110，在這里繼續(xù)監(jiān)聽。如果檢測到干擾，則該STA可以嘗試在另一個位置定位另一條高帶寬信道，如在1130所示。在一個實施例中該STA可以尋找未占用的高帶寬信道。在另一個實施例中，在高帶寬信道上允許有一些干擾，該STA尋找具有較低干擾的信道，該信道上的干擾比其在1120處檢測到的干擾要小。如果定位了這樣一條信道，繼續(xù)進行到1140，在這里該STA將BSS重新定位到可用的高帶寬信道上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認識到各種用于向與該BSS相關(guān)聯(lián)的STA發(fā)信號或消息從而對信道分配進行修改的技術(shù)。然后，該過程返回到1110繼續(xù)在新的高帶寬信道進行監(jiān)聽。
如果在1130，沒有另一條可用的高帶寬信道，則在1150，利用低帶寬信道上可用的測量結(jié)果或從STA獲取這類測量結(jié)果。在1160，回退到一條較低帶寬的信道。在這些方面，必須從40MHz信道降低到20MHz信道。該BSS可以重新定位在主要信道或次要信道，這取決于所檢測到的干擾的類型。一旦該BSS得到重新定位并且運行在較低帶寬的信道上，則在1170，確定是否在該信道上還是檢測到干擾。如果還是檢測到干擾，則該過程回到1150，然后到1160去獲取測量結(jié)果，并且如果有可用的其它低帶寬信道，將該BSS重新定位到該條其它信道上。
如果在1170，沒有再檢測到干擾，則該過程可以停止。注意，方法1100可以無限地反復(fù)執(zhí)行，以便在該BSS所運行的信道上繼續(xù)進行監(jiān)聽。這允許較高帶寬容量的接入點和STA即使在該BSS工作在低帶寬信道上時，還可以繼續(xù)監(jiān)聽高帶寬信道，并且當(dāng)有高帶寬信道可用時重新定位到該條高帶寬信道上。
圖12描述了用于確定多頻帶無線網(wǎng)絡(luò)上是否發(fā)生干擾的方法1200。已經(jīng)針對載波檢測多路訪問/沖突避免環(huán)境描述了本申請詳細舉出的各種實施例。換句話說，每個STA在傳輸之前都監(jiān)聽共享媒體。因此，每個STA在嘗試傳輸之前都必須能夠確定該信道是否空閑。
由于該多頻帶WLAN占用不止一條頻帶，并且其它STA，如現(xiàn)有BSS，可以在主要或次要信道上開始傳輸，所以，這些支持高帶寬網(wǎng)絡(luò)的STA需要能夠既監(jiān)聽主要信道也監(jiān)聽次要信道(還有附加的信道，如果支持的話)。雖然有可能使用兩條完全接收鏈專門那監(jiān)聽主要和次要信道，例如在20MHz模式中，但對于給定的實施例來說開銷太大而應(yīng)禁止。如這里詳細描述以及上面根據(jù)圖9和10所描述的那樣，不需要在兩條信道上都使用完全接收鏈來確定是否有干擾。圖12中詳細描述的方法1200可以用于如圖9和圖10中所示的實施例，本領(lǐng)域所知的任何其它用于在各種信道上檢測干擾的方法也可以使用。
圖12舉例說明了多個示例性的模式。在一個例子中，信道(高帶寬或低帶寬)是空閑的，并且監(jiān)聽該信道的STA能夠進行接收和監(jiān)聽，期望發(fā)現(xiàn)該信道是空閑的。在另一個例子中，在混合BSS模式中(即，該BSS中的一個或多個STA運行在比該BSS所支持的最大帶寬要低的帶寬上，如在40MHz帶寬信道上進行20MHz傳輸)，該信道是活動的。第三個例子是利用高帶寬信道進行傳輸(即，在此進行40MHz傳輸)。
在描述圖12的方法過程中，要用到20和40MHz信道。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認識到任何大小的信道都可以用于相對較低或相對較高帶寬的系統(tǒng)，除了主要和次要信道外附加的信道也可以使用。在1210，如果該信道空閑，并且該監(jiān)聽STA處于接收模式，則繼續(xù)進行到1215。在1215，進行整條40MHz信道的信道空閑評估(CCA)，或者如果處于20MHz接收模式則進行20MHz信道的信道空閑評估。在這個例子中，期望整條信道都是空閑的，這樣1220所示的檢測到的任何能量(例如，高于某個門限值)，可以用于確定是否有干擾。如果檢測到能量，則在1225生成干擾報告或更新干擾事件統(tǒng)計，然后該過程可以停止。下面詳細描述各種示例干擾報告。如果在信道空閑評估期間沒有檢測到能量，則在1230沒有檢測到干擾，那么該過程可以停止。
如果在1210，該信道不是空閑的，則在1240，確定是否在第一信道(例如，主要信道)上有20MHz傳輸。如果有，在1245測量第二信道上的能量。注意，在進行任何傳輸之前，必須針對第一信道上的20MHz傳輸進行信道空閑評估。此外，如上所述，不需要整條接收鏈來測量第二信道中的能量，即使同時在第一信道上接收。例如，在利用頻域處理的接收器中，F(xiàn)FT可以用于測量各種音調(diào)上的能量。當(dāng)使用20MHz傳輸時，該20MHz傳輸中未用到的音調(diào)的能量得以測量。在1250，如果在第二信道上檢測到能量，則在該第二信道上檢測到干擾。在1255，生成干擾報告或更新干擾事件統(tǒng)計，或者采取其它適當(dāng)?shù)拇胧Ｈ绻谠摰诙诺郎衔礄z測到能量，則如前所述，繼續(xù)進行到1230。在1230，沒有檢測到干擾則該過程可以停止。
如果該信道不處于空閑模式并且該傳輸不是20MHz傳輸，則如果在1270要進行40MHz傳輸，繼續(xù)進行到1275。在1275，在兩條頻帶上測量能量。在這個例子中，舉例說明了要測試的三種情況，并且如果不是40MHz傳輸?shù)脑挘撨^程進行到1270停止。在另外的實施例中要測試額外的情況。在1280，計算從兩條頻帶測量出的能量之差。如果該能量差達到特定標準(例如超過某個門限值)，則在1285報告干擾。否則，該過程可以停止。當(dāng)利用可用帶寬上的近似相同的能量執(zhí)行40MHz傳輸時，測量兩條頻帶之間(或在另外的實施例中，額外的頻帶之間)的能量差是很有用的。然后，如果其它的BSS在該主要或次要信道上有干擾時，則要在各自的信道上測量額外的能量。在這種情況下，該兩條頻帶之間會有檢測出的能量差。
注意，在1225、1255或1285生成的干擾報告可以用于生成向遠程STA傳輸?shù)膱蟾嬉杂糜谛薷脑揃SS，或者采取其它措施。例如，將干擾類型列成表的各種計數(shù)器可以增加，和/或在達到特定標準(如超過某門限值)時生成報告。作為替換方式，各種報告可以是同樣的并且做出關(guān)于是否有干擾的單項報告。
圖13描述了對來自其它BSS的BSS修改消息做出響應(yīng)的方法1300。在這個例子中，在1310，STA監(jiān)聽來自另一個BSS的消息。例如，可能檢測到了干擾?；蛘撸撈渌麭SS可以利用由使用該方法的STA能解碼的通信協(xié)議。該STA可以對發(fā)往該其它BSS中的STA的消息進行解碼，并且相應(yīng)地決定是否保持其BSS。在1320，如果其它BSS通知切換到低帶寬信道(如主要或次要信道)，可能因為在該BSS檢測到干擾，則繼續(xù)進行到1330。如果沒有收到這條消息，該過程返回1310并且繼續(xù)監(jiān)聽。如果在其它BSS檢測到這樣的消息或信號，則在1330該接入點(或者其它能夠發(fā)出BSS改變通知的設(shè)備)可以通知當(dāng)前BSS切換到其它的低帶寬信道。該選出的其它低帶寬信道最好是發(fā)出該通知的其它BSS未選擇的信道。例如，如果從其它的BSS到該BSS內(nèi)的STA的通知是切換到次要信道，則當(dāng)前BSS可以切換到主要信道，反之亦然。在一些實例中，如果BSS同時都測量出干擾并且同時向它們各自的STA發(fā)送消息以切換到主要或次要信道，則這兩個BSS可以切換到同一條低帶寬信道。在這種情況下，這兩個BSS應(yīng)該再次檢測干擾。在這種環(huán)境中可以采用附加的回退方案或者其它技術(shù)來避免這種情況。在適當(dāng)?shù)臅r候，有可能這兩個BSS，可能在如上參照圖11所描述的方法后，會定位在其上通信沒有干擾的其它信道。
下面描述舉例說明各種監(jiān)聽和BSS頻率修改技術(shù)。也會描述示例性的報告類型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認識到根據(jù)本申請所講的各種變形。在40MHz BSS中，STA在主要載波上利用CSMA/CA程序訪問媒體。如果在回退過程中在次要載波上檢測到干擾，則該STA應(yīng)只在主要載波上傳輸。
在回退過程中以及在40MHz BSS中在主要載波上任何20MHz接收時，40MHz容量的活動STA在次要載波上執(zhí)行CCA。當(dāng)在該次要載波上檢測到干擾或在該次要載波上檢測到前導(dǎo)碼時，該STA增加次要載波干擾事件(SCIE)計數(shù)器。
在一種替換方式中，每個STA可以針對每個可能的干擾事件類型維持并報告多個干擾事件計數(shù)器。例子包括(i)檢測到的前導(dǎo)碼，(ii)檢測到的具有不同SSID的幀，(iii)檢測到的高于某個門限值的噪聲等級，或者(iv)檢測到的來自其它信源的干擾。
可以在次要載波上測量SNR的降低。在接收40MHz傳輸期間，如上所述，STA可以計算主要和次要載波之間的SNR之差。次要載波上增大的干擾可能來自不能夠進行DFS的20MHz(或現(xiàn)有)BSS。如果該差值超過某個門限值，STA增加適當(dāng)?shù)腟CIE計數(shù)器。
可以生成SCIE報告。在示例性的基礎(chǔ)設(shè)施BSS中，STA可以自發(fā)地或者根據(jù)AP的需要，報告SCIE計數(shù)器的值(或者各種干擾類型對應(yīng)的多個SCIE計數(shù)器值)。一旦AP確認了該報告，則SCIE計數(shù)器復(fù)位。AP接收到SCIE報告后的動作可以依賴于具體實現(xiàn)方式，例子已經(jīng)在前面做了論述。如果該SCIE計數(shù)過大(或者找到其它的高帶寬信道)，該AP應(yīng)將BSS轉(zhuǎn)換到20MHz?？梢杂蒘TA傳輸信標來通知向20MHz的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)出現(xiàn)過大的SCIE計數(shù)時(測量出的或報告的，或二者同時)，該AP停止使用次要載波。該AP可以要求該BSS中的其它STA進行額外的測量。如上所述，該AP可以移動到另一條40MHz載波或者轉(zhuǎn)換到該主要載波上的20MHz操作，并且停止使用次要載波。
在一些實施例中，利用類似于圖13中所示的技術(shù)，強制切換到20MHz。在40MHz的重疊BSS中，當(dāng)該AP發(fā)現(xiàn)SCIE計數(shù)較低，并且有來自該主要載波上某個重疊BSS的過多活動時，該AP可以將該BSS轉(zhuǎn)換到次要載波上的20MHz運行。從該重疊BSS接收到信標的AP(處在另一個40MHz BSS中)，宣布轉(zhuǎn)換到次要載波上的20MHz運行、轉(zhuǎn)換到主要載波上的20MHz運行并且利用802.11h機制在后續(xù)信標中指明這一信息。
可以支持多個重疊BSS。當(dāng)存在多個重疊BSS時，采用DFS程序來獲取對信道的訪問。在一些情況下，結(jié)果會是如現(xiàn)存的802.11中的重疊的20MHz BSS。
下面詳細描述的是在新的頻帶上建立40/20MHz BSS或?qū)?0/20MHz BSS重新定位在另一條新頻帶上的過程。根據(jù)以下需要可以使用收發(fā)器。
如果次要信道忙，收發(fā)器可以在主要信道上傳輸。在40MHz運行期間，如上所述，該收發(fā)器在兩個20MHz載波上都執(zhí)行信道空閑評估(CCA)。這遵循主要20MHz載波上的媒體訪問規(guī)則。當(dāng)該STA根據(jù)該主要信道上的CSMA/CA規(guī)則確定它能夠訪問該媒體時，并且如果該STA確定該媒體在次要信道上忙，則該STA只在20MHz主要載波上傳輸。
對于40MHz傳輸，前導(dǎo)碼和現(xiàn)有SIGNAL字段在兩個載波上都傳輸。該SIGNAL字段指示該MIMO訓(xùn)練和數(shù)據(jù)是只在40MHz主要載波上傳輸還是只在20MHz主要載波上傳輸。
可以在該主要信道和次要信道上同時進行接收，或者只在主要信道上進行接收。在40MHz BSS中，40MHz收發(fā)器在兩條載波上都監(jiān)聽CCA。該接收器能夠檢測前導(dǎo)碼并且對主要載波或兩條載波上的現(xiàn)有信號字段進行解碼。當(dāng)CCA聲明在該媒體上檢測到能量時，該接收器能夠?qū)ο旅嫠械募僭O(shè)進行測試(i)主要信道上的信號(前導(dǎo)碼)，次要信道是否空閑；(ii)主要和次要信道上的信號；以及(iii)主要信道上的信號和次要信道上的干擾。根據(jù)這些測量的結(jié)果，以及SIGNAL字段所指示的內(nèi)容，接收器可以對主要載波上的20MHz傳輸或橫跨兩條載波的40MHz傳輸進行解碼。
如上所述，媒體空閑時在次要載波上接收期間，如果主要載波上有20MHz傳輸，或者兩條載波上有40MHz傳輸，該接收器能夠檢測次要載波上的干擾。很多方法都可以用于檢測次要載波上的干擾(例如，如上參照圖12所描述的)。當(dāng)媒體空閑時，該STA可以檢測是否存在來自另一個BSS的傳輸(由傳輸?shù)腗AC頭中的不同SSID指出)。當(dāng)該媒體忙于某個20MHz的傳輸時，在次要載波上檢測到的能量指示出干擾。當(dāng)該媒體忙于某個40MHz的傳輸時，STA可以確定SNR度量標準來指示兩條載波上SNR中的差別。如上所述，該STA收集并報告這些信息事件。
表2中詳細列出了在40MHz運行的重疊的BSS中允許的載波示例。注意，對于這個實施例來說允許的和不允許的重疊BSS情況是特定的。如上所述，其它實施例可以允許或不允許各種重疊類型的任何組合。表2.在40MHz運行的重疊BSS中允許的載波示例 下面是當(dāng)檢測次要載波干擾事件時使用的技術(shù)的一些附加的例子。如果在主要載波CCA期間，次要載波上有傳輸，它肯定是干擾。在一個實施例中，不需要對BSS ID解碼。在接收40MHz傳輸期間，如果次要載波上有較低SNR，則可以推斷其為干擾。在20MHz傳輸期間，如果次要載波上有能量，則它一定是干擾。因此，在這些實例中，不需要對來自次要載波上的傳輸?shù)腂SS ID進行解碼來確定該次要載波上是否有干擾。舉個例子，當(dāng)次要載波上有能量，并且數(shù)據(jù)速率和控制使得受干擾的STA無法對干擾傳輸?shù)腗AC頭進行解碼，這種情況下上述實例是很有用的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，信息和信號可以使用多種不同的技術(shù)和方法來表示。例如，在貫穿上面的描述中提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、符號和碼片可以用電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子或者其任意組合來表示。
本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)明白，結(jié)合本申請的實施例描述的各種示例性的邏輯框、模塊、電路和算法步驟均可以實現(xiàn)成電子硬件、計算機軟件或其組合。為了清楚地表示硬件和軟件之間的可交換性，上面對各種示例性的部件、框、模塊、電路和步驟均圍繞其功能進行了總體描述。至于這種功能是實現(xiàn)成硬件還是實現(xiàn)成軟件，取決于特定的應(yīng)用和對整個系統(tǒng)所施加的設(shè)計約束條件。熟練的技術(shù)人員可以針對每個特定應(yīng)用，以變通的方式實現(xiàn)所描述的功能，但是，這種實現(xiàn)決策不應(yīng)解釋為背離本發(fā)明的保護范圍。
用于執(zhí)行本申請所述功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件或者其任意組合，可以實現(xiàn)或執(zhí)行結(jié)合本申請的實施例所描述的各種示例性的邏輯框圖、模塊和電路。通用處理器可以是微處理器，或者，該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或者狀態(tài)機。處理器也可能實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器與DSP內(nèi)核的結(jié)合，或者任何其它此種結(jié)構(gòu)。
結(jié)合本申請的實施例所描述的方法或者算法的步驟可直接體現(xiàn)為硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或其組合。軟件模塊可以位于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、移動磁盤、CD-ROM或者本領(lǐng)域熟知的任何其它形式的存儲介質(zhì)中。一種示例性的存儲介質(zhì)連接至處理器，從而使處理器能夠從該存儲介質(zhì)讀取信息，且可向該存儲介質(zhì)寫入信息。當(dāng)然，存儲介質(zhì)也可以是處理器的組成部分。處理器和存儲介質(zhì)可以位于ASIC中。該ASIC可以位于用戶終端中。當(dāng)然，處理器和存儲介質(zhì)也可以作為分立組件存在于用戶終端中。
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本發(fā)明，上面圍繞實施例進行了描述。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對這些實施例的各種修改都是顯而易見的，并且，本申請定義的總體原理也可以在不脫離本發(fā)明的精神和保護范圍的基礎(chǔ)上適用于其它實施例。因此，本發(fā)明并不限于本申請給出的實施例，而是與本申請公開的原理和新穎性特征的最廣范圍相一致。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括
接收器，用于接收一條共享信道上的信號，該共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道；
能量計算器，用于計算所述主要信道的能量測量結(jié)果和所述次要信道的能量測量結(jié)果；以及
處理器，用于根據(jù)所述主要信道的能量測量結(jié)果和所述次要信道的能量測量結(jié)果檢測干擾。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括
具有輸入端和輸出端的FFT，所述輸入端用于接收所述接收到的信號，而所述輸出端與所述能量計算器相連。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括
消息編碼器，用于根據(jù)檢測出的干擾生成干擾報告消息。
4.一種工作在一條共享信道上的裝置，該共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，包括
主要信道能量測量模塊，用于測量所述主要信道的能量；
次要信道能量測量模塊，用于測量所述次要信道的能量；以及
干擾確定模塊，用于根據(jù)所測量出的所述主要信道的能量和所測量出的所述次要信道的能量來確定干擾。
5.一種方法，在載波檢測多路訪問/沖突避免系統(tǒng)中支持一條共享信道上的傳輸，該共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，該方法包括
測量所述主要信道的能量；
測量所述次要信道的能量；以及
根據(jù)所測量出的所述主要信道的能量和所測量出的所述次要信道的能量來確定干擾。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括
對所述共享信道執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)，以便為多個相應(yīng)的音調(diào)生成多個能量測量結(jié)果；并且其中
根據(jù)與所述主要信道相對應(yīng)的多個音調(diào)的能量測量結(jié)果的第一子集，測量所述主要信道的能量；以及
根據(jù)與所述次要信道相對應(yīng)的多個音調(diào)的能量測量結(jié)果的第二子集，測量所述次要信道的能量。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中確定干擾包括
當(dāng)所述次要信道的所測出的能量超過第二信道能量門限時，確定第一種模式下的干擾，在第一種模式下，期望只在所述主要信道上進行傳輸。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括
計算所述主要信道的所測量出的能量和所述次要信道的所測量出的能量之間的能量差；
并且其中，確定干擾包括當(dāng)所計算出的能量差超過一個能量差門限時，確定第二種模式下的干擾，在第二種模式下，期望在所述主要信道和次要信道上都進行傳輸。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，確定干擾包括
當(dāng)所述主要信道的所測量出的能量或所述次要信道的所測量出的能量超過一個空閑信道能量門限時，確定第三種模式下的干擾，在第三種模式下，期望在所述主要信道或者次要信道上沒有傳輸。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括
當(dāng)確定出干擾時，增加干擾計數(shù)器的值。
11.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括
根據(jù)所確定出的干擾，生成干擾報告消息。
12.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括
當(dāng)所確定的干擾滿足預(yù)定標準時，修改信道參數(shù)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，修改信道參數(shù)包括
將所述信道帶寬降低為所述主要信道的帶寬。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，修改信道參數(shù)包括
將所述信道帶寬降低為所述次要信道的帶寬。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，修改信道參數(shù)包括
改變所述信道的頻率載波。
16.一種工作在多條共享信道上的裝置，每條共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，該裝置包括
干擾檢測模塊，用于檢測第一共享信道的主要或次要信道上的干擾；
定位模塊，用于在所述主要或次要信道上檢測到干擾時定位第二共享信道；以及
通信建立模塊，用于在所述第二共享信道上建立通信。
17.一種方法，在載波檢測多路訪問/沖突避免系統(tǒng)中，支持多條共享信道上的傳輸，每條共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，該方法包括
檢測第一共享信道的主要或次要信道上的干擾；
當(dāng)在所述主要或次要信道上檢測到干擾時定位第二共享信道；以及
在所述第二共享信道上建立通信。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述檢測干擾包括
測量所述主要信道的能量；以及
測量所述次要信道的能量。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述檢測干擾包括
從一個或多個遠程站接收干擾測量結(jié)果。
20.一種方法，在載波檢測多路訪問/沖突避免系統(tǒng)中，支持在多條共享信道上的傳輸，每條共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，該方法包括
檢測第一共享信道的主要或次要信道上的干擾；
在所述次要信道上檢測到干擾時，將所述第一共享信道的帶寬降低到所述主要信道的帶寬；以及
在所述主要信道上檢測到干擾時，將所述第一共享信道的帶寬降低到所述次要信道的帶寬。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括
在降低所述第一共享信道的帶寬后定位第二共享信道；以及
在所述第二共享信道上建立通信。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述檢測干擾包括
測量所述主要信道的能量；以及
測量所述次要信道的能量。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述檢測干擾包括
從一個或多個遠程站接收干擾測量結(jié)果。
24.一種工作在多條共享信道上的裝置，每條共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，包括
消息接收模塊，用于在共享信道上從第一遠程站接收消息，該消息指明與所述第一遠程站相關(guān)聯(lián)的第一基本業(yè)務(wù)組(BSS)的帶寬降低了；以及
帶寬降低模塊，用于當(dāng)所述接收到的消息指出所述第一BSS的帶寬降低時，降低所述共享信道上第二BSS的帶寬。
25.一種方法，在載波檢測多路訪問/沖突避免系統(tǒng)中，支持在多條共享信道上的傳輸，每條共享信道至少包括一條主要信道和一條次要信道，該方法包括
在共享信道上從第一遠程站接收消息，該消息指明與所述第一遠程站相關(guān)聯(lián)的第一基本業(yè)務(wù)組(BSS)的帶寬降低了，所述第一BSS的帶寬降低到了它相應(yīng)的主要信道或次要信道；
當(dāng)所述接收到的消息指出帶寬降低到了所述次要信道時，將所述共享信道上所述第二BSS的帶寬降低到所述第二BSS主要信道的帶寬；以及
當(dāng)所述接收到的消息指出帶寬降低到了所述主要信道時，將所述共享信道上所述第二BSS的帶寬降低到所述第二BSS次要信道的帶寬。
26.一種無線通信系統(tǒng)，包括
確定模塊，用于確定第一信道帶寬、大于所述第一信道帶寬的第二信道帶寬、可用于具有所述第一信道帶寬的信道中的第一組調(diào)制格式以及可用于具有所述第二信道帶寬的信道中的第二組調(diào)制格式，其中，所述第二組調(diào)制格式中至少有一個調(diào)制格式與所述第一組格式中的任何一個都不同；
信道建立模塊，用于建立具有所述第二信道帶寬的第一信道，其中，所述信道包括一條主要信道和一條或多條次要信道；
通信模塊，利用所述第二組調(diào)制格式中的一個或多個格式在所述第一信道上的兩個或多個站之間通信；以及
干擾檢測模塊，用于檢測所述第一信道上的干擾。
27.如權(quán)利要求26所述的無線通信系統(tǒng)，其中
所述第一組調(diào)制格式包括第一組正交頻分復(fù)用(OFDM)音調(diào)；以及
所述第二組調(diào)制格式包括第二組OFDM音調(diào)，所述第二組OFDM音調(diào)中音調(diào)的數(shù)量大于所述第一組OFDM音調(diào)中音調(diào)的數(shù)量。
28.如權(quán)利要求26所述的無線通信系統(tǒng)，其中
所述第一組調(diào)制格式包括具有第一碼片速率的碼分多址(CDMA)信號；以及
所述第二組調(diào)制格式包括具有第二碼片速率的第二CDMA信號，所述第二碼片速率高于所述第一碼片速率。
全文摘要
本發(fā)明所描述的帶寬分配方法的實施例檢測由其它系統(tǒng)造成的干擾和/或重新部署在其它帶寬中。較高帶寬信道可以部署在信道邊界(410)處，信道邊界(410)是較低帶寬信道的信道邊界(310)的子集，從而可以防止重疊。可以在主要信道、次要信道或一組信道上檢測干擾(930)，并且可以根據(jù)所述各種信道的能量測量結(jié)果檢測干擾(910)。當(dāng)檢測出干擾時，將高帶寬基本業(yè)務(wù)集(100)重新定位到其它信道上，或者降低其信道帶寬以避免干擾?？梢愿鶕?jù)主要或次要信道上的能量測量結(jié)果和/或它們二者之間的能量測量之差來檢測干擾。FFT(1010)可以用于所述主要和次要信道的能量測量。站還可以監(jiān)聽來自其它系統(tǒng)的消息，以做出信道分配決定。還介紹了各種其它方面。
文檔編號H04W72/02GK101765207SQ20091026372
公開日2010年6月30日 申請日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者S·南達, S·K·蘇瑞納尼, J·R·沃爾頓 申請人:高通股份有限公司