專利名稱：用于在基于多用戶的無線通信系統(tǒng)中傳送幀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示范實(shí)施例涉及用于通過對多個(gè)無線站進(jìn)行分組來傳送幀的方法；并更具體地，涉及用于在基于多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)的無線通信系統(tǒng)中對多個(gè)無線站進(jìn)行分組以改善傳送效率的用于傳送幀的方法。
背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)(WLAN)基本上支持分布系統(tǒng)(DS)中的接入點(diǎn)(AP)、和包括不是接入點(diǎn)的多個(gè)無線站的基本服務(wù)集(BSS)。 WLAN的媒體訪問控制(MAC)協(xié)議基于載波感測多接入/沖突避免(CSMA/CA)來操作。因此，WLAN不利地浪費(fèi)信道競爭中的資源。為了克服這樣的問題，在IEEE 802. Ila中定義的增強(qiáng)MAC協(xié)議引入了脈沖串(burst)傳送方案。在脈沖串傳送方案中，在獲得無線資源的傳送權(quán)之后的傳送機(jī)會(TXOP)時(shí)間期間，按照短幀間間隔(SIFS)的間隔，來傳送多個(gè)MPDU，并且響應(yīng)于傳送的MPDU來接收ACK。此外，在IEEE 802. Iln 中定義了聚合 MSDU(A-MSDU)和聚合 MPDU(A-MPDU)。多于一個(gè)MSDU在沒有幀間間隔的(IFS)的情況下被捆綁在一起，并通過競爭使用一個(gè)時(shí)間無線資源來傳送。最近，WLAN用戶已經(jīng)急劇增加。IEEE 802. Ilac已正在對甚高吞吐量(VHT)WLAN系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以便增加一個(gè)BSS所提供的數(shù)據(jù)吞吐量。VHT WLAN系統(tǒng)在包括一個(gè)AP和兩個(gè)STA的多個(gè)(三個(gè))-STA環(huán)境中支持在AP的MAC SAP處的IGbps的最大吞吐量、以及對點(diǎn)對點(diǎn)環(huán)境支持在無線STA的MAC SAP處的500Mbps的最大吞吐量。還存在這樣的考慮，使得VHT WLAN的每一 AP和STA同時(shí)支持與現(xiàn)有ffLAN(IEEE 802. lla/n系統(tǒng))的兼容性。其間，當(dāng)無線STA在無線通信系統(tǒng)(例如，WLAN)中獲取TXOP時(shí)，STA需要通過關(guān)于請求幀的應(yīng)答幀來接收應(yīng)答，以便改善無線通信的可靠性。例如，需要應(yīng)答的幀包括RTS(請求發(fā)送(Request-T0-Send))幀、BAR(塊ACK請求)幀、數(shù)據(jù)幀、和用于各種請求(諸如，探測請求、驗(yàn)證請求、關(guān)聯(lián)請求)的幀。響應(yīng)于需要應(yīng)答的幀的應(yīng)答幀如下對RTS幀作出應(yīng)答的應(yīng)答幀是CTS (清除發(fā)送((Clear-To-Send)))幀；對BAR幀作出應(yīng)答的應(yīng)答幀是BA(塊ACK)幀；對數(shù)據(jù)幀作出應(yīng)答的應(yīng)答幀是ACK或BA幀；而對各種請求幀作出應(yīng)答的應(yīng)答幀是各種應(yīng)答(例如，探測應(yīng)答、驗(yàn)證應(yīng)答、關(guān)聯(lián)應(yīng)答)的幀。應(yīng)答被分類為即時(shí)應(yīng)答和延遲應(yīng)答。單條數(shù)據(jù)的應(yīng)答(ACK幀)對應(yīng)于即時(shí)應(yīng)答；而對連續(xù)傳送或聚合MPDU作出應(yīng)答的塊應(yīng)答對應(yīng)于即時(shí)應(yīng)答和延遲應(yīng)答兩者。按照以下方式使用即時(shí)應(yīng)答當(dāng)生成所接收的請求幀的PHY-RXEND.原語時(shí)，在SIFS之后傳送應(yīng)答幀，使得其他無線STA不進(jìn)行傳送。在該情況下，幀交換序列構(gòu)成一對，如上所述。所生成的應(yīng)答幀可以不包括傳送地址。另一方面，按照以下方式使用延遲應(yīng)答作為用于通知是否已接收到初始生成的請求幀的基本應(yīng)答通過ACK幀來進(jìn)行應(yīng)答，并且然后傳送包括所請求的信息的應(yīng)答幀。該情況下的應(yīng)答幀可通過關(guān)于信道的EDCA(增強(qiáng)分布信道接入)來傳送、由另一幀背負(fù)(piggyback)、或與另一巾貞聚合在一起并傳送。根據(jù)延遲應(yīng)答方案，傳送STA從接收STA接收應(yīng)答幀，并然后使用ACK幀向接收STA通知已接收到該應(yīng)答幀。在這樣的WLAN中的請求和應(yīng)答幀交換序列可被應(yīng)用到多用戶無線通信系統(tǒng)。當(dāng)支持上行鏈路MU-MMO技術(shù)時(shí)，無線STA可根據(jù)上述幀交換序列來接收幀，并在IFS之后同時(shí)傳送應(yīng)答幀。當(dāng)不支持上行鏈路MU-MMO技術(shù)時(shí)，或者當(dāng)即使支持上行鏈路MU-MMO技術(shù)、但是期望更好吞吐量時(shí)，無線STA在接收到幀之后需要使用不同信道或時(shí)間來傳送應(yīng)答幀。用于在WLAN系統(tǒng)中使用不同時(shí)間但是使用相同帶寬來交換幀的方案包括對于每一無線STA通過信道接入來交換得出(elicit)應(yīng)答幀的請求幀和應(yīng)答幀的方案、以及由多個(gè)無線STA通過單一請求幀來傳送隨后應(yīng)答幀的方案。
特別是，對于每一無線STA通過信道接入來交換得出應(yīng)答幀的請求幀和應(yīng)答幀的方案如下AP通過信道接入向第一無線STA傳送請求幀；第一無線STA在SIFS之后傳送應(yīng)答幀；AP通過信道接入向第二無線STA傳送另一請求幀；和第二無線STA在SIFS之后傳送應(yīng)答幀。由多個(gè)無線STA通過單一請求幀來傳送隨后應(yīng)答幀的方案如下通過信道接入來傳送包括關(guān)于多用戶的地址信息的單一請求幀，以及無線STA然后在SIFS之后隨后傳送應(yīng)答幀。IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)推薦為了避免無線路徑上的幀之間的沖突，傳送控制幀，以能夠由屬于對應(yīng)BSS的所有STA接收。在基于MU-MMO的VHTWLAN系統(tǒng)中，即使使用多個(gè)通信路徑，也需要傳送控制幀以能夠由所有STA接收。該連接中的控制幀包括RTS、CTS、ACK、BAR、BA和各種輪詢幀。當(dāng)同時(shí)使用多個(gè)通信路徑時(shí)，接收控制幀的STA可具有與相應(yīng)通信路徑的一一對應(yīng)關(guān)系，這意味著可通過每一通信路徑來傳送控制幀。然而，這增加了關(guān)于控制幀的傳送/接收的開銷比率，降低了使用MU-MMO技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的實(shí)施例針對一種在使用多用戶多輸入多輸出(MU-MMO)技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中、通過對多個(gè)無線站進(jìn)行分組以便有效傳送控制幀和數(shù)據(jù)幀的、用于傳送幀的方法。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可通過以下描述來理解，并且參考本發(fā)明的實(shí)施例而變得清楚。而且，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，可通過要求保護(hù)的部件及其組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種用于在使用多用戶多輸入多輸出技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中向無線站傳送幀的方法，包括傳送用于對所述多個(gè)無線站進(jìn)行分組的組地址注冊請求幀；通過接收響應(yīng)于該組地址注冊請求幀的組地址注冊應(yīng)答幀，來對所述多個(gè)無線站進(jìn)行分組；和傳送包括該組地址的幀，并接收響應(yīng)于該幀的應(yīng)答幀。
對于包括該組地址的該幀的該應(yīng)答幀可以從每一無線站順序接收。該組地址請求幀可包括形成組的無線站的組地址、組數(shù)據(jù)QoS信息、和組配置信
肩、O該組配置信息可包括形成組的無線站的地址，并且無線站的地址是MAC地址或關(guān)聯(lián)性標(biāo)識符(ID)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，一種用于在使用多用戶多輸入多輸出技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中向無線站傳送幀的方法，包括傳送包括用于對所述多個(gè)無線站進(jìn)行分組的組控制信息的組控制幀；通過接收該組控制幀的應(yīng)答幀，來對所述多個(gè)無線站進(jìn)行分組；和傳送包括該組控制信息的幀，并接收該幀的應(yīng)答幀。所述組控制幀可包括向每組唯一分派的組序列號、表示組的無線站中的每一個(gè)是否接收到幀的位圖信息、以及與多個(gè)天線相關(guān)的流信息中的至少一個(gè)。所述組控制幀可進(jìn)一步包括與形成組的多個(gè)無線站對應(yīng)的接收站信息。所述組控制幀可進(jìn)一步包括與形成組的多個(gè)無線站對應(yīng)的接收站信息、以及關(guān)于形成該組的無線站的數(shù)目的信息。該方法可進(jìn)一步包括根據(jù)諸如連接/取消的網(wǎng)絡(luò)配置信息、或者從每一無線站接收的信道信息，更新該組控制信息。所更新的組控制信息可被包括在CTS-到-自己(CTS-To-Self)幀中并傳送。所更新的組控制信息可被包括在MAC級別的控制幀中，其可由包括傳統(tǒng)無線站的所有無線站解碼。所更新的組控制信息包括關(guān)于無線站是否接收到至少一個(gè)組信息和與多個(gè)天線相關(guān)的流信息的信息，并通過廣播方案或單播方案作為管理幀形式被傳送到每一無線站。有利效果根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過經(jīng)由多個(gè)無線站的協(xié)商來分配唯一組地址或組序列號，來對多個(gè)無線站進(jìn)行分組，并且使用所述組地址或組序列號來向多個(gè)無線站傳送幀。因此，在MU-MMO系統(tǒng)中顯著改善幀傳送效率。


圖I是圖示了本發(fā)明的第一實(shí)施例所應(yīng)用到的MAC幀格式的圖。圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的多接收站信息的圖。圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的通過分配組地址和使用組地址的幀傳送過程的圖。圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的在組地址注冊請求幀中包括的分組信息的圖。圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的組控制幀的格式的圖。圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用組編號的無線局域網(wǎng)的總體操作的圖。圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于傳送組控制信息幀的方法的圖。圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀傳送方法的圖。圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的當(dāng)在物理層的信號字段中包括組控制信息時(shí)的幀傳送方法的圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示范實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以按照不同形式實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為限于這里闡明的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得該公開將是全面和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本發(fā)明的范圍。貫穿該公開中，相同的附圖標(biāo)記在本發(fā)明的各個(gè)圖和實(shí)施例中表示相同部分。其后，基于各無線通信系統(tǒng)之中的IEEE 802. 11無線通信系統(tǒng)，來描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)無線通信系統(tǒng)。然而，本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的實(shí)施例可應(yīng)用到使用MU-MIMO技術(shù)的所有無線通信環(huán)境。使用MU-MMO技術(shù)傳遞的幀必須具有關(guān)于多用戶的接收站的信息。作為在幀中包括有關(guān)多個(gè)接收站的信息的方法，本發(fā)明引入如第一實(shí)施例的用于在傳送的幀中包括多個(gè)用戶的地址列表的方法、如第二實(shí)施例的用于在傳送的幀內(nèi)部包括組地址的方法、以及如第三實(shí)施例的用于在傳送的幀內(nèi)部包括有關(guān)組序列號和位圖的組控制信息的方法。這里，組序列號和位圖是用于確定組或無線站是否接收到對應(yīng)幀的信息。 首先，將作為本發(fā)明的第一實(shí)施例來描述用于在傳送的幀中包括多個(gè)用戶的地址列表的方法。圖I是圖示了本發(fā)明的第一實(shí)施例所應(yīng)用到的MAC幀格式的圖。幀控制信息字段101包括用于接收諸如IEEE 802. IlMAC版本的協(xié)議字段的協(xié)議字段、用于標(biāo)識幀的類型的類型和子類型字段、以及用于存儲用于控制幀的各種信息的各種字段，諸如到DS(ToDS)字段、來自DS(FromDS)字段、附加片段字段、重試字段、功率管理字段、附加數(shù)據(jù)字段、WEP字段、和序列字段。持續(xù)時(shí)間字段102被用作在網(wǎng)絡(luò)分配向量(NAV)和無競爭時(shí)段(CFP)期間傳送的幀與PS輪詢(PS-Poll)幀之一。接收站地址(RA)字段103是用于存儲幀的接收目的地的字段，而傳送站地址(TA)字段104是用于存儲傳送對應(yīng)幀的源的字段。使用序列控制信息字段105用于分段重組(reassembly)和轉(zhuǎn)儲(dumping)重疊幀。序列控制信息字段105包括4比特片段號字段和12比特序列號。幀體字段108是用于存儲有效載荷的數(shù)據(jù)字段。使用幀檢查序列(FCS)字段109來檢查從預(yù)定站接收的幀的完整性。在MAC幀的字段之中，必要字段是幀控制信息字段101、持續(xù)時(shí)間字段102、接收站地址(RA)字段103、和FCS字段109。剩余字段可根據(jù)幀的類型而省略或添加，以便節(jié)約無線資源。例如，在沒有使用QoS的數(shù)據(jù)幀的情況下，排除QoS控制信息字段106。此外，在IEEE 802. Iln專用幀的情況下，HT控制信息字段被添加有QoS字段，以支持HT功能。幀控制信息字段101必須由所有站分析，以便通知所接收的幀的類型。持續(xù)時(shí)間字段102必須由所有站分析，以便防止無線介質(zhì)上的幀之間的沖突。接收站地址(RA)字段103必須由所有站分析，以確認(rèn)所接收的幀的目的地址是否是自身地址。如果所接收的幀的目的地址是自身地址，則接收站對對應(yīng)幀中的剩余信息進(jìn)行解碼。所以，需要在所有站必須分析的字段之一中包括多接收指示符，以便在一幀中配置包括有關(guān)多個(gè)接收站的信息的幀。參考圖1，作為用于指示所接收的幀包括有關(guān)多個(gè)用戶的信息的多接收指示符，使用預(yù)定比特的幀控制信息字段101或接收站地址字段。多接收站信息107被添加在包括幀控制信息的報(bào)頭之后，用于維持與現(xiàn)有WLAN系統(tǒng)的幀的兼容性。參考圖1，多接收站信息107作為預(yù)定構(gòu)成元素被添加在QoS控制信息字段106和幀體108之間、或被包括在幀體108中。所以，不能夠處理多接收站信息的無線站將所述多接收站信息檢測為幀體。圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多接收站信息的圖。如圖2中所示，多接收站信息107包括有關(guān)接收站201的數(shù)目的信息以及有關(guān)和接收站的數(shù)目一樣多的每一接收站的信息。這里，接收站信息202包括有關(guān)接收站的地址的信息。接收站信息202進(jìn)一步選擇性地包括QoS信息和調(diào)制編碼方案(MCS)信息。多接收站數(shù)目201是可以在多接收站信息中包括或不包括的選擇性元素。接收站地址可以是MAC地址或關(guān)聯(lián)性ID。其間，在諸如RTS幀或BAR幀的具有固定格式的控制幀的情況下，可使用在IEEE802. Iln MAC協(xié)議中定義的諸如控制包裝幀的擴(kuò)展格式。如果不使用這樣的擴(kuò)展格式，則其可被定義為新控制幀并使用。將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于接收和處理包括多接收站信息的幀的方法。首先，將描述使用幀控制信息的預(yù)定比特作為多接收指示符的情況。
當(dāng)在幀控制信息中設(shè)立多接收指示符時(shí)，根據(jù)接收站的數(shù)目來分析接收站地址。如果在接收站地址中包括自身地址，則確定所接收的幀是向其自己傳送的幀。然而，如果在接收站地址中不包括自身地址，則確定所接收的幀不是向其自己傳送的幀。當(dāng)在所接收的幀中不包括多接收站數(shù)目信息時(shí)，可從接收過程中省略分析多接收站數(shù)目信息的步驟。其間，如果在幀控制信息中不設(shè)立多接收指示符時(shí)，則在所接收的幀中不包括多接收站信息。因此，分析所接收的幀的目的地址。如果目的地址是自身地址，則確定所接收的幀是向其自己傳送的幀。如果目的地址不是自身地址，則確定所接收的幀不是向其自己傳送的中貞。將描述使用預(yù)定目的地址信息作為多接收指示符的情況。當(dāng)所接收的幀的目的地址信息是作為多接收指示符分配的預(yù)定值時(shí)，根據(jù)多接收站的數(shù)目來分析接收站的地址。如果在接收站地址中包括自身地址，則確定所接收的幀是向其自身傳送的幀。如果在接收站地址中不包括自身地址，則確定所接收的幀不是向其自身傳送的中貞。其間，如果所接收的幀的目的地址信息不是作為多接收指示符分配的預(yù)定值，則將其確定為典型目的地址。因此，如果目的地址是自身地址，則確定所接收的幀是向其自身傳送的幀。如果目的地址不是自身地址，則確定所接收的幀不是向其自身傳送的幀。為了使用組地址傳送幀，需要對基本服務(wù)集(BSS)中的無線站進(jìn)行分組。圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于對多個(gè)站進(jìn)行分組并向分組的站傳送幀的過程的圖。首先，接入點(diǎn)(AP)執(zhí)行組地址協(xié)商過程，用于與基本服務(wù)集(BSS)中的無線站協(xié)商組地址。參考圖3，接入點(diǎn)(AP)執(zhí)行與第一無線站STAl的組地址協(xié)商過程，并執(zhí)行與第二無線站STA2的組地址協(xié)商過程。如圖4中所示，用于組地址協(xié)商過程的幀包括組地址401、組數(shù)據(jù)QoS信息402、以及組配置信息403。這里，組配置信息包括有關(guān)預(yù)定組中的站的地址的信息、以及在延遲應(yīng)答的情況下諸如應(yīng)答傳送時(shí)間的定時(shí)信息。在組地址協(xié)商過程中，可使用即時(shí)應(yīng)答方案或延遲響應(yīng)方案來傳送應(yīng)答幀。圖3圖示了使用延遲應(yīng)答方案來傳送應(yīng)答幀的組地址協(xié)商過程。例如，用于組地址協(xié)商過程的請求和應(yīng)答幀被傳送作為管理幀。盡管圖中沒有示出，但是將描述使用即時(shí)應(yīng)答方法傳送響應(yīng)于組地址注冊請求的應(yīng)答幀的方法。傳送組地址注冊請求幀的接入點(diǎn)(AP)向第一無線站傳送組地址注冊請求幀。第一無線站在短幀間間隔(SIFS)之后響應(yīng)于組地址注冊請求幀傳送組地址注冊應(yīng)答幀。繼續(xù)地，接入點(diǎn)(AP)向第二無線站傳送組地址注冊請求幀。第二無線站在短幀間間隔(SIFS)之后響應(yīng)于組地址注冊請求幀傳送組地址注冊應(yīng)答幀。通過上述過程，接入點(diǎn)(AP)向多個(gè) 無線站單獨(dú)傳送組地址注冊請求幀，并接收響應(yīng)于該組地址注冊請求幀的應(yīng)答幀。當(dāng)在組地址協(xié)商過程中傳送請求和應(yīng)答幀作為控制幀時(shí)，可應(yīng)用所描述的過程。其后，將參考圖3來描述使用延遲應(yīng)答方法的組地址協(xié)商過程。在步驟S301，接入點(diǎn)(AP)向第一無線站STAl傳送組地址注冊請求幀。在步驟S302，接入點(diǎn)(AP)在SIFS之后從第一無線站STAl接收ACK幀。在步驟S303，第一無線站STAl執(zhí)行信道接入井向接入點(diǎn)(AP)傳送對于組地址注冊請求的組地址注冊應(yīng)答幀。在步驟S304，接入點(diǎn)(AP)接收組地址注冊應(yīng)答幀，并在SIFS之后向第一無線站STAl傳送ACK幀。在步驟S305，接入點(diǎn)(AP)向第二無線站(STA2)傳送組地址注冊請求幀。在步驟S306，接入點(diǎn)(AP)在SIFS之后從第二無線站(STA2)接收ACK幀。在步驟S307，第二無線站(STA2)執(zhí)行信道接入井向接入點(diǎn)(AP)傳送對于組地址注冊請求的組地址注冊應(yīng)答幀。在步驟S308，接入點(diǎn)(AP)接收組地址注冊應(yīng)答幀，并在SIFS之后向第二無線站(STA2)傳送ACK幀。通過上述過程，接入點(diǎn)(AP)執(zhí)行組地址協(xié)商過程，用干與多個(gè)無線站協(xié)商組地址。這里，組地址注冊幀可包括對于組地址注冊請求的同意和拒絕。在步驟S309，接入點(diǎn)(AP)在通過組地址協(xié)商過程完成對多個(gè)站的分組之后，使用組地址將RTS幀傳送到多個(gè)無線站。接收到RTS幀的第一和第二無線站在步驟S310和S311根據(jù)通過幀的傳送MCS計(jì)算的應(yīng)答時(shí)間和在RTS幀中包括的應(yīng)答序列，來順序傳送CTS幀。
在步驟S312，接入點(diǎn)(AP)按照MU-MMO聚合MPDU (A-MPDU)的單元將數(shù)據(jù)幀傳送到所分組的無線站。在步驟S313和S314，接入點(diǎn)(AP)接收每ー無線站的塊ACK幀。這里，可向ー個(gè)無線站分配多個(gè)組地址。即，分組的無線站可具有多于ー個(gè)組地址。其后，將描述如第三實(shí)施例的在傳送幀內(nèi)部包括有關(guān)組序列號和位圖的組控制信息的方法。圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于協(xié)商組控制信息的組控制幀格式的圖。組控制信息包括多個(gè)接收站的數(shù)目501、向ー組不平等地分配的組序列號502、用于通知是否從無線站接收到幀的STA位圖信息503、以及流信息504。多接收站信息505包括有關(guān)與多個(gè)接收站的數(shù)目對應(yīng)的接收站的信息。
有關(guān)多個(gè)接收站的數(shù)目的信息501示出了作為ー組分派的站的數(shù)目。它是可選元素而不是必要元素。組序列號502是用于對基本服務(wù)集(BSS)中的無線站進(jìn)行分組的由每ー接入點(diǎn)管理的唯一數(shù)。例如，組序列號502可以具有六比特長度。如果從I到64的組編號可通過組合位圖信息和流信息來表達(dá)，則可省略組序列號。換言之，組序列號可被表達(dá)為由位圖信息和流信息組合的多于ー個(gè)組控制信息的地點(diǎn)。當(dāng)在傳送的幀中使用組序列號吋，傳送幀包括位于與組序列號匹配的地點(diǎn)處的諸如位圖信息和流信息的組控制信息。
無線站的STA位圖信息503是根據(jù)n個(gè)接收站信息字段的序列表示在每ー接收站處是否接收到幀的信息。例如，當(dāng)如果多個(gè)接收站的數(shù)目是4(n = 4)則位圖信息是“1101”時(shí)，這意味著向第一無線站、第二無線站、第三無線站和第四無線站傳送幀。因此，每ー接收站在分配有組控制信息的同時(shí)，使用接收站信息字段中的地址而從位圖中認(rèn)識到自身地點(diǎn)。其間，因?yàn)樵谙驘o線站之一通知自身組的組序列號的情況下、與對應(yīng)組序列號對應(yīng)的無線站的數(shù)目是1，所以使用作為值I或0的一比特信息來通知是否接收到巾貞。而且，一個(gè)站可被包括在多個(gè)組中。在使用組序列號表達(dá)多個(gè)組的情況下，可使用無線站的位圖信息來通知是否從對應(yīng)組接收到幀。流信息504是用于表示MU-MMO環(huán)境中的傳送天線的流地點(diǎn)的信息。即，流信息504是用于表示使用四個(gè)天線中的哪個(gè)天線來傳送幀的信息。因此，可通過流信息來確定在接收站處接收的流的地點(diǎn)。此外，流信息可包括用于a個(gè)流的単獨(dú)信息，其中a是整數(shù)。當(dāng)將流分類為b組時(shí)，值b可表示接收地點(diǎn)。接收站信息505包括有關(guān)接收站的地址的信息。接收站信息505進(jìn)ー步包括QoS信息和調(diào)制編碼方案(MCS)信息以及接收站地址信息。接收站地址可以是MAC地址和關(guān)聯(lián)性ID之一。這樣的組控制幀可使用廣播方法被傳送到多個(gè)無線站。而且，組控制幀可使用單播方法被傳送到每ー無線站。在使用單播方法的情況下，組控制幀僅包括組序列號502、自身位圖信息503、和流信息504。在完成對于多個(gè)無線站分配組控制信息之后傳送的幀僅包括無線站的組序列號和位圖信息以及流信息。因此，每ー無線站使用向其自己分配的組序列號和位圖信息來識別幀的目的地，并使用流信息來接收信號。其間，無線站之一可被分配有多于ー個(gè)組控制信息。即，組控制幀可包括與多于ー個(gè)組序列號對應(yīng)的無線站的位圖信息和流信息。當(dāng)無線站被分配有多個(gè)組控制信息時(shí)，可使用圖5中示出的相同幀格式。圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用組編號的無線局域網(wǎng)(WLAN)的總體操作的圖。在使用組編號的情況下的WLAN的總體操作包括定義、協(xié)商和分配組編號、請求和應(yīng)答探測信息、傳送MU-MMO數(shù)據(jù)、以及應(yīng)答MU-MMO數(shù)據(jù)。這里，可在探測或MU-MMO數(shù)據(jù)傳送步驟之前，在需要信道保護(hù)等的時(shí)間，執(zhí)行RTS/CTS幀的交換。這里，如果同時(shí)執(zhí)行定義、協(xié)商和分配組編號、以及探測，則對于那些步驟傳送的幀必須具有至少ー個(gè)目的。它在操作的控制和損耗方面可以是無效的。因此，優(yōu)選的是，獨(dú)立執(zhí)行組編號定義、協(xié)商和分配步驟以及探測步驟。在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)需要對基本服務(wù)集(BSS)中的多個(gè)無線站進(jìn)行分組時(shí)，與探測步驟獨(dú)立地執(zhí)行組編號定義、協(xié)商和分配步驟。圖6是圖示了通過使用四個(gè)接收站的關(guān)聯(lián)性ID(AID)來分派ー組的、具有兩組的WLAN系統(tǒng)的總體操作的圖。參考圖6，在步驟S601，定義諸 如組ID或組序列號的組編號，通過協(xié)商向每ー站分派組編號，或者向每ー站分配組編號，并且使用組編號需要探測。在步驟S602，每ー無線站基于預(yù)定調(diào)度在SIFS之后傳送用于探測請求的ACK幀，由此執(zhí)行對于探測請求的反饋。在從最后無線站接收到對于探測請求的ACK幀之后，接入點(diǎn)(AP)在步驟S603在傳送MU-MMO數(shù)據(jù)幀之前在SIFS之后傳送CTS-到-自己幀作為NAV分發(fā)步驟。這里，CTS-到-自己幀包括基于在先前探測步驟中還原的反饋信息而更新的組控制信息。這里，根據(jù)在備份信息中包括的每ー無線站的信道信息或諸如連接/連接取消信息的網(wǎng)絡(luò)配置信息，來更新組控制信息。如上所述，CTS-到-自己幀向包括不參與接收的無線站的接收MAC通知應(yīng)答序列，并且接收數(shù)據(jù)的無線站使用應(yīng)答序列信息來計(jì)算應(yīng)答幀的傳送時(shí)間。在完成NAV分發(fā)之后，接入點(diǎn)向多個(gè)無線站傳送包括組編號的MU-MMO數(shù)據(jù)幀，并從每ー無線站接收響應(yīng)于MU-MMO數(shù)據(jù)幀的諸如ACK幀的應(yīng)答幀。其間，更新的組控制信息可通過不僅被包括在CTS-到-自己幀中而且被包括在可在傳統(tǒng)無線站中包括的MAC級別控制幀中而被傳送，并可由所有無線站解碼。更新的組控制信息包括有關(guān)預(yù)定無線站是否接收到多于ー個(gè)不同組信息和流信息的信息。這樣的更新的組控制信息作為管理幀形式而被傳送為廣播方案或單播方案。將描述在廣播方案中向多個(gè)無線站傳送組控制幀。如果無線站的位圖中的對應(yīng)比特被設(shè)立為“1”，則接收組控制幀的站確定該組控制幀是向自身地址傳送的幀。無線站在SIFS之后傳送對于組控制幀的ACK幀。這里，每ー無線站順序傳送ACK幀。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在每ー無線站處順序執(zhí)行應(yīng)答的方法中，每ー無線站在通過將無線站的位圖中的自身比特之前的比特中的設(shè)立為I的比特?cái)?shù)目乘以ACK幀傳送時(shí)間和SIFS之和而計(jì)算的時(shí)間之后，傳送ACK幀。換言之，無線站在其自身輪次(turn)之前在所有無線站具有作為位圖的比特值的I之后傳送ACK幀。圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于傳送組控制信息的方法的圖。參考圖7，形成組的無線站的數(shù)目是4，并且位圖由4比特形成。接入點(diǎn)(AP)創(chuàng)建包括組序列號、無線站的位圖信息、流信息、和接收站信息的組控制巾貞。接入點(diǎn)(AP)設(shè)立NAV保護(hù)值，以便從作為四個(gè)無線站形成的多個(gè)用戶中安全接收ACK幀。參考圖7，每ー無線站按照其自身輪次傳送ACK幀，由此執(zhí)行對組控制幀的應(yīng)答。這里，對于當(dāng)無線站傳送MU-MMO數(shù)據(jù)幀時(shí)按照對應(yīng)輪次執(zhí)行應(yīng)答的無線站，接入點(diǎn)將位圖的對應(yīng)比特設(shè)立為“I”。然而，對于當(dāng)無線站傳送MU-MMO數(shù)據(jù)幀時(shí)不執(zhí)行應(yīng)答的無線站，接入點(diǎn)將位圖的對應(yīng)比特設(shè)立為“ 0 ”。
圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于使用組控制信息來傳送幀的方法的圖。典型WLAN的幀傳送方法一般包括RTS/CTS/DATA/ACK步驟。在傳送MU-MMO數(shù)據(jù)幀的情況下，它可包括相同步驟。RTS/CTS幀的交換是用于隱藏節(jié)點(diǎn)問題和用于比RTS閾值長的幀的信道保護(hù)所需的功能。在使用MU-MMO技術(shù)傳送數(shù)據(jù)的情況下，需要交換RTS/CTS幀的處理。這里，RTS幀包括接收站地址字段中的組控制信息。這里，組控制信息包括至少組序列號和位圖信息。當(dāng)在接收站地址字段處記錄組控制信息時(shí)，可能向多個(gè)用戶傳送幀，而無需修改現(xiàn)有幀格式或無需添加附加幀。具有相同組序列號的無線站按照自身應(yīng)答輪次傳送對于RTS幀的CTS幀。在交換RTS/CTS幀之后，接入點(diǎn)(AP)傳送CTS-到-自己巾貞。CTS-到-自己幀可 包括更新的組控制信息。接入點(diǎn)使用更新的組控制信息來傳送MU-MMO數(shù)據(jù)幀。參考圖8，四個(gè)無線站形成在組控制信息中包括的組。在更新組控制信息之后，三個(gè)無線站接收使用對應(yīng)組序列號傳送的MU-MMO數(shù)據(jù)幀。即，通過在位圖中將用于第三無線站的比特設(shè)立為“0”，而將位圖配置為“ 1101”。因此，可能指示不存在向第三無線站傳送的數(shù)據(jù)。每ー無線站使用在CTS-到-自己中包括的更新的組控制信息，來順序傳送用于數(shù)據(jù)幀的塊Ack幀。由于在MU-MMO數(shù)據(jù)幀的每ー A-MPDU的目的地址中包括對應(yīng)無線站的MAC地址，所以獨(dú)立于每一波束形成的A-MPDU而從多個(gè)用戶接收數(shù)據(jù)。這里，當(dāng)使用MU-MMO和要傳送的數(shù)據(jù)的QoS信息的組合同時(shí)傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，通過提供優(yōu)越吞吐量的組合，來判斷對使用MU-MMO接收數(shù)據(jù)的無線站的分組。直到現(xiàn)在，描述了當(dāng)在MAC幀中包括組控制信息時(shí)的幀傳送方法。在通過在MAC幀中包括組控制信息來傳送幀的情況下，在傳送MU-MMO數(shù)據(jù)幀的步驟之前執(zhí)行傳送CTS-到-自己幀的步驟。即，通過在MU-MMO數(shù)據(jù)幀傳送步驟之前執(zhí)行CTS-到-自己幀傳送步驟，可傳遞精確流信息。因此，存在生成的MAC層的開銷。所以，本發(fā)明的實(shí)施例包括用于在物理層信號字段中包括組控制信息的方法。圖9是圖示了當(dāng)物理層信號字段包括組控制信息時(shí)的幀傳送方法的圖。在物理層信號字段中包括組控制信息的情況下，組控制信息可包括組序列號和流信息。由于MAC幀的每ー接收站地址包括每ー接收站地址，所以位圖信息不需要被包括在物理層信號字段中。換言之，使用物理層信號字段分組的每一無線站確定是否接收到幀。當(dāng)無線站確定所接收的幀是向其自己傳送的幀時(shí)，每ー無線站通過MAC幀確認(rèn)目的地址。因此，不需要在物理層信號字段中包括位圖信息。由于與傳統(tǒng)無線站的兼容性問題，組控制信息不能被包括在維持傳統(tǒng)幀的諸如RTS幀、CTS幀、BAR幀和BA幀的控制幀的物理層信號字段中。組控制信息可被包括在MU-MIMO數(shù)據(jù)幀的僅物理層信號字段中。參考圖9，所有VHT無線站對MU-MMO數(shù)據(jù)幀的物理層信號字段進(jìn)行解碼，并且當(dāng)其不是自身組編號時(shí)，根據(jù)對應(yīng)解碼的組控制信息來解釋接收操作。然而，當(dāng)其是自身組編號吋，VHT無線站使用流信息僅解碼對應(yīng)流。在圖9中，Req/Rsp幀包括對于調(diào)度的CTS幀修改的RTS幀、以及作為對于修改的RTS幀的應(yīng)答的CTS幀。相反，如果包括探測過程，則Req/Rsp幀包括含有組控制信息的探測請求幀和信道反饋應(yīng)答幀。在通過在物理層信號字段中包括組控制信息而傳送數(shù)據(jù)幀的情況下，需要修改RTS/CTS步驟。由于傳統(tǒng)無線站不能使用波束形成的VHT數(shù)據(jù)來執(zhí)行NAV更新，所以需要魯棒的信道保護(hù)方法。其后，描述用于在MAC層中包括組控制信息的方法和用于在物理層(PHY)中包括組控制信息的方法。其間，可通過在MAC層和PHY層兩者處包括組控制信息來傳送幀。在該情況下，組控制信息被包括在MAC層的CTS-到-自己幀中，并且組控制信息也同時(shí)被包括在VHT數(shù)據(jù)幀的PHY信號字段中。通過在MAC層和PHY層兩者中包括組控制信息來傳送幀的方法可降低附加開銷，并有效支持與傳統(tǒng)無線站的兼容性。例如，總是在VHT數(shù)據(jù)幀之前傳送CTS-到-自己幀的開銷可被降低，因?yàn)榭墒褂肰HT數(shù)據(jù)幀的PHY信號字段來傳遞修改的組控制信息?？稍诓恍薷膫鹘y(tǒng)控制幀格式的情況下支持信道保護(hù)功能，因?yàn)橥ㄟ^在傳統(tǒng)CTS-到-自己幀中或傳統(tǒng)RTS幀的接收站地址字段中包括組控制信息來傳送幀。即，可增強(qiáng)信道保護(hù)功能，并且可識別每一多應(yīng)答幀的傳送時(shí)間，因?yàn)楦碌慕M控制信息被傳遞到接收站的MAC層。因此，每ー接收站可進(jìn)ー步精確執(zhí)行相關(guān)處理。上面描述的方法也可被實(shí)施為計(jì)算機(jī)程序。構(gòu)成程序的代碼和代碼段可以由本發(fā)明所屬領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)編程員容易地解釋。此外，所創(chuàng)建的程序可被存儲在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)或數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中，并可由計(jì)算機(jī)讀出和運(yùn)行。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括任何計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，例如，諸如載波的無形介質(zhì)、以及諸如CD或DVD的有形介質(zhì)。盡管已針對特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將顯而易見的是，可進(jìn)行各種改變和修改，而不脫離以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。エ業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的實(shí)施例被應(yīng)用到對多個(gè)無線站進(jìn)行分組并傳送幀的MU-MM0WLAN系統(tǒng)。權(quán)利要求
1.一種用于在使用多用戶多輸入多輸出技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中向無線站傳送幀的方法，包括 傳送用于對所述多個(gè)無線站進(jìn)行分組的組地址注冊請求幀； 通過接收響應(yīng)于該組地址注冊請求幀的組地址注冊應(yīng)答幀，來對所述多個(gè)無線站進(jìn)行分組；和 傳送包括該組地址的巾貞，并接收響應(yīng)于該巾貞的應(yīng)答中貞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中所述傳送包括組地址的幀的步驟包括 傳送包括該組地址的請求幀；和 從每一無線站順序接收對于該請求幀的該應(yīng)答幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中該組地址請求幀包括形成組的無線站的組地址、組數(shù)據(jù)QoS信息、和組配置信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中該組配置信息包括形成組的無線站的地址，并且無線站的地址是MAC地址或關(guān)聯(lián)性標(biāo)識符(ID)。
5.一種用于在使用多用戶多輸入多輸出技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中向無線站傳送幀的方法，包括 傳送包括用于對所述多個(gè)無線站進(jìn)行分組的組控制信息的組控制幀； 通過接收響應(yīng)于該組控制幀的應(yīng)答幀，來對所述多個(gè)無線站進(jìn)行分組；和 傳送包括該組控制信息的幀，并接收該幀的應(yīng)答幀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述傳送包括組控制信息的幀的步驟包括 傳送包括該組控制信息的請求幀；和 從每一無線站順序接收該請求幀的該應(yīng)答幀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述組控制幀包括向每組唯一分派的組序列號、表示組的無線站中的每一個(gè)是否接收到幀的位圖信息、以及與多個(gè)天線相關(guān)的流信息中的至少一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述組控制幀進(jìn)一步包括與形成組的多個(gè)無線站對應(yīng)的接收站信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述組控制幀進(jìn)一步包括關(guān)于形成該組的無線站的數(shù)目的信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中在所述傳送幀的步驟中包括該組控制信息的該幀是在媒體訪問控制(MAC)層的接收站地址字段中包括該組控制信息的幀。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括 根據(jù)諸如基本服務(wù)集(BSS)中的無線站的連接或連接取消的網(wǎng)絡(luò)配置信息、或者在所述傳送包括該組控制信息的幀的步驟之后從每一無線站接收的信道信息，更新該組控制信肩、O
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括 通過在CTS-到-自己幀中包括所更新的組控制信息，來傳送所更新的組控制信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括 通過在包括傳統(tǒng)無線站的所有無線站所能判斷的控制幀中包括所更新的組控制信息，來傳送所更新的組控制信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中在所述傳送幀的步驟中包括該組控制信息的該幀是在媒體訪問控制(MAC)層的信號字段中包括該組控制信息的幀。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中該組控制信息包括向每一組唯一分配的組序列號和與多個(gè)天線相關(guān)的流信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中包括該組控制信息的該幀是數(shù)據(jù)幀。
17.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括 傳送在媒體訪問控制(MAC)層的接收站地址字段中包括該組控制信息的CTS-到-自己中貞；和 傳送在物理層的信號字段中包括該組控制信息的數(shù)據(jù)幀。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于通過對基于多用戶的無線通信系統(tǒng)中的多個(gè)無線終端進(jìn)行分組來傳送幀的方法。本發(fā)明包括一種用于通過在MAC幀中包括關(guān)于多個(gè)接收終端的信息來傳送幀的方法、用于通過分配組地址并然后使用用于幀傳送的對應(yīng)組地址來傳送幀的另一方法、以及用于通過使用向每一組分配的唯一組序列號和包括位圖信息的組控制信息來傳送幀的另一方法。該組控制信息被包括在MAC層的目的地址字段中、或物理層的信號字段中、或MAC層和物理層兩者中。
文檔編號H04B7/04GK102771059SQ201080062285
公開日2012年11月7日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者李?yuàn)]圭, 李栽承, 金潤柱 申請人:韓國電子通信研究院