專利名稱：用于在重疊網(wǎng)絡(luò)中使用的寬信道的信道接入機制的制作方法
用于在重疊網(wǎng)絡(luò)中使用的寬信道的信道接入機制背景技術(shù)
一些無線網(wǎng)絡(luò)(例如符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. lla/n的那些無線網(wǎng)絡(luò))可以使用具有40 MHz的帶寬的“寬”信道，每個寬信道由兩個傳統(tǒng)“窄”信道組成，每個傳統(tǒng)“窄”信道具有20 MHz的寬度。一些其他無線網(wǎng)絡(luò)(例如符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.1lac的那些無線網(wǎng)絡(luò))可以使用 80 MHz的寬度的寬信道，每個寬信道由四個傳統(tǒng)20 MHz信道組成。在這兩種情況下，在設(shè)備可以在寬信道上進(jìn)行傳送之前，它必須確定所有關(guān)聯(lián)的窄信道是空閑的，使得傳輸將不干擾可能正在使用那些窄信道中的一個或多個的另一設(shè)備。為了降低多個設(shè)備將嘗試同時奪取相同空閑信道并且從而嘗試同時進(jìn)行傳送的可能性，每個設(shè)備在寬信道上進(jìn)行傳送之前等待隨機選擇的退避時段(如由退避計數(shù)器測量的)，假定關(guān)聯(lián)的窄信道在退避時段之后仍然空閑。最大可允許退避時段可以由“爭用窗口”來定義。特定設(shè)備無法以該方式接入介質(zhì)(在嚴(yán)重?fù)砣木W(wǎng)絡(luò)中可能頻繁發(fā)生的情形)可以導(dǎo)致增大設(shè)備的爭用窗口的大小并且從而增大其平均退避時間。此外，如果設(shè)備感測到信道之一在退避倒計數(shù)期間變?yōu)槊Φ模?則可以從頭開始重啟計數(shù)。這兩個動作可以有助于減小網(wǎng)絡(luò)擁塞，但是它們使得設(shè)備將甚至更少可能快速地獲得對信道的控制，這是由于具有較短退避時間的其他設(shè)備將首先獲取對信道的控制。
當(dāng)具有重疊覆蓋區(qū)的兩個分離網(wǎng)絡(luò)正在使用相同窄信道中的一些時，可以遵循相同的協(xié)議以降低一個網(wǎng)絡(luò)中的傳輸將干擾另一網(wǎng)絡(luò)中的接收的可能性。然而，在該情形中， 一個網(wǎng)絡(luò)可能處于不利地位。例如，如果一個網(wǎng)絡(luò)具有許多數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，則該網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的爭用窗口很可能在大小上比另一網(wǎng)絡(luò)中增大更多。與具有較短平均退避時間的設(shè)備相比，具有較大平均退避時間(由于更大的爭用窗口)的設(shè)備更少可能得到信道?？商鎿Q地，與僅需要兩個窄信道的設(shè)備相比，需要四個窄信道的設(shè)備更少可能發(fā)現(xiàn)所有那些信道空閑。


可以通過參照用來示出本發(fā)明的實施例的下列描述和附圖來更好地理解本發(fā)明的一些實施例。在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的重疊網(wǎng)絡(luò)。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的獲得對用于傳輸?shù)臒o線介質(zhì)的接入的方法的流程圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于接入寬信道的過程的時序圖。
具體實施方式
在下列描述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的實施例。在其他實例中，公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)還沒有被詳細(xì)地示出以免模糊對該描述的理解。
對“一個實施例”、“實 施例”、“示例實施例”、“各種實施例”等等的提及指示如此描述的本發(fā)明的一個或多個實施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但不是每個實施例一定包括所述特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，一些實施例可以具有針對其他實施例描述的特征中的一些、全部，或者不具有針對其他實施例描述的特征。
在下列描述和權(quán)利要求中，可以使用術(shù)語“耦合”和“連接”及其派生詞。應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語并不意圖作為彼此的同義詞。更確切地說，在特定實施例中，“連接”被用來指示兩個或更多個元件彼此直接物理或電接觸?！榜詈稀北挥脕碇甘緝蓚€或更多個元件彼此協(xié)作或交互，但是它們可以具有或可以不具有在它們之間的介入物理或電部件。
如在權(quán)利要求中所使用的，除非另有規(guī)定，否則為了描述公共元件而對序數(shù)形容詞“第一”、“第二”、“第三”等等的使用僅僅指示類似元件的不同實例正被提及，并不意圖暗示如此描述的元件在時間上、在空間上、在等級上、或以任何其他方式必須按給定的順序。
可以以硬件、固件和軟件之一或任何組合來實施本發(fā)明的各種實施例。還可以將本發(fā)明實施為在計算機可讀介質(zhì)中或上所包含的指令，這些指令可以由一個或多個處理器讀取和執(zhí)行以實現(xiàn)本文描述的操作的性能。計算機可讀介質(zhì)可以包括用于以一個或多個計算機可讀的形式存儲信息的任何機構(gòu)。例如，計算機可讀介質(zhì)可以包括有形存儲介質(zhì)，例如但不限于只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)、閃速存儲器設(shè)備等等。
術(shù)語“無線”可以被用來描述通過經(jīng)由非固體介質(zhì)而使用經(jīng)調(diào)制的電磁輻射來傳送數(shù)據(jù)的電路、設(shè)備、系統(tǒng)、方法、技術(shù)、通信信道等等。該術(shù)語并不暗示，關(guān)聯(lián)的設(shè)備不包含任何線。無線設(shè)備可以包括至少一個天線、至少一個無線電裝置、至少一個存儲器、以及至少一個處理器，其中，無線電裝置通過天線來傳送表示數(shù)據(jù)的信號并通過天線來接收表示數(shù)據(jù)的信號，而處理器可以處理要被傳送的數(shù)據(jù)和已被接收的數(shù)據(jù)。處理器還可以處理既未被傳送又未被接收的其他數(shù)據(jù)。
如本文檔內(nèi)所使用的，術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)控制器”意圖覆蓋至少部分地調(diào)度和控制網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備的無線通信的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)控制器還可以被稱為基站(BS)、接入點(AP)、中心點 (CP)、或者可以出現(xiàn)以描述網(wǎng)絡(luò)控制器的功能的任何其他術(shù)語。
如本文檔內(nèi)所使用的，術(shù)語“移動設(shè)備”意圖覆蓋其無線通信至少部分地被網(wǎng)絡(luò)控制器調(diào)度和控制的那些設(shè)備。移動設(shè)備(MD)還可以被稱為移動臺(MS)、STA、IPS(SS)、 用戶設(shè)備(UE)、或者可以出現(xiàn)以描述移動設(shè)備的功能的任何其他術(shù)語。移動設(shè)備可以在這種通信期間移動，但是移動不是必需的。
如本文檔內(nèi)所 使用的，“窄”信道是在頻譜中具有預(yù)定義連續(xù)帶寬的信道，而“寬” 信道是具有由這些窄信道中的多個窄信道占據(jù)的頻譜的組合部分的信道。也就是，多個規(guī)定的窄信道可以共同地構(gòu)成規(guī)定的寬信道。在一些實施例中，寬信道僅包含連續(xù)的窄信道， 但是在其他實施例中，這些窄信道不必是連續(xù)的，即寬信道中包括的兩個窄信道在頻譜中可以被寬信道中不包括的一個或多個窄信道分離。為了描述的簡單，窄信道可以被描述為具有20 MHz帶寬，而寬信道可以被描述為具有20 MHz的整數(shù)倍(例如40或80 MHz)的帶寬，但是其他實施例可以使用除20 MHz外的窄信道帶寬。在本文檔內(nèi)，術(shù)語“信道”指代窄信道，除非被指示為寬信道。
在各種實施例中，設(shè)備可以當(dāng)爭用在寬信道(由主窄信道和一個或多個輔助窄信道組成)上進(jìn)行傳送的權(quán)利時使用退避計數(shù)器。設(shè)備可以啟動計數(shù)器，并且直到計數(shù)器期滿之后才進(jìn)行傳送。術(shù)語“退避”計數(shù)器被用來指示，計數(shù)器被用來幫助設(shè)備從其進(jìn)行傳送的機會“退避”(其等待進(jìn)行傳送)，直到計數(shù)器期滿。設(shè)備可以具有用于其他目的的其他計數(shù)器。如果在退避計數(shù)器倒計數(shù)時輔助窄信道之一變?yōu)槊Φ模瑒t可以停止退避計數(shù)器。當(dāng)所有窄信道被再次檢測為空閑的時，可以從其停止值重啟退避計數(shù)器，而不是如常規(guī)系統(tǒng)中所進(jìn)行的那樣利用新計數(shù)值啟動新退避時段。一些實施例可以使用保護間隔檢測技術(shù)來幫助感測輔助信道是空閑的還是忙的。盡管被描述為倒計數(shù)(大概至0)，但是計數(shù)器可以被編程為在期滿之前從任何值正計數(shù)或倒計數(shù)至任何其他值。該變型完全處于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的設(shè)計能力之內(nèi)。
圖1不出根據(jù)本發(fā)明的實施例的重疊網(wǎng)絡(luò)。一個網(wǎng)絡(luò)由與移動設(shè)備MD1、MD3、以及MD5無線地通信的網(wǎng)絡(luò)控制器NCl指示。第二網(wǎng)絡(luò)由與移動設(shè)備MD2、MD4、以及MD6無線地通信的網(wǎng)絡(luò)控制器NC2指示。假定MDl和MD2被定位為彼此足夠接近，以使得一個移動設(shè)備的通信可以由另一移動設(shè)備以導(dǎo)致干擾的足夠信號強度來接收，因此有術(shù)語“重疊網(wǎng)絡(luò)”。由于信號強度可以取決于與離網(wǎng)絡(luò)控制器的物理距離不相關(guān)的許多事物，因此不必每個設(shè)備處于被視為重疊的網(wǎng)絡(luò)的預(yù)定義物理區(qū)域中。有可能的是這兩個網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備也可能能夠?qū)е戮W(wǎng)絡(luò)間干擾，但是MDl和MD2足以示出該原理。
在該實例中，還可以假定，設(shè)備MDl意圖通過由多個窄信道構(gòu)成的寬信道來與其自己的網(wǎng)絡(luò)(例如NCl)中的另一設(shè)備進(jìn)行通信，并且設(shè)備MD2能夠使用這些窄信道中的至少一個在其自己的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行通信。因此，MDl和MD2可能偶爾想要同時使用相同窄信道， 這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)間干擾。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的獲得對用于傳輸?shù)臒o線介質(zhì)的接入的方法的流程圖。在所示出的實例中，假定設(shè)備(例如圖1中的MDl)意圖在基于爭用的接入時段期間通過由多個窄信道構(gòu)成的寬信道向另一設(shè)備進(jìn)行傳送。在使用寬信道的許多網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備具有幾個寬信道以從中選擇，每個寬信道由預(yù)定義窄信道的不同集合構(gòu)成。因此，該過程可以通過選擇意圖要在傳輸中使用的寬信道來選擇具體窄信道而在210處開始。對于圖2的該描述的其余部分，術(shù)語“信道”指示窄信道，除非被具體指定為寬信道。
在一些實施例中，設(shè)備直到其在215處確定在210處選擇的所有信道是空閑的才繼續(xù)進(jìn)行。其他實施例可以在監(jiān)視以查看是否所有所選信道是空閑的之前設(shè)置計數(shù)器值 (參見220)。術(shù)語“空閑”指示沒有其他設(shè)備正在使用信道，或者如果有，則在該設(shè)備處檢測到的接收信號太弱而不能被視為問題。相反，術(shù)語“忙”指示另一設(shè)備正在使用信道并且接收信號強于特定閾值。在一些技術(shù)中，在信道上檢測到特定能量電平足以將信道視為忙的，即使無法將信號識別為來自另一設(shè)備。在其他技術(shù)中，一旦檢測到所傳送的前導(dǎo)碼， 信道就被視為忙的，并且在關(guān)聯(lián)的傳輸停止之前將被視為忙的。一些實施例可以組合這兩種技術(shù)。可以通過檢測OFDM符號的保護間隔來檢測傳輸?shù)慕Y(jié)束。可以以任何可行的方式實施保護間隔檢測器。
在220處，可以將設(shè)備中的偏移計數(shù)器編程為特定值，使得計數(shù)器將必須在計數(shù)器期滿之前的特定最小時間段內(nèi)計數(shù)。可以以硬件、軟件、這二者的組合、或者任何其他可行手段來實施偏移計數(shù)器。然后在225處可以啟動計數(shù)器。在230處示出計數(shù)器的期滿。
只要如在235處所確定的那樣所選信道保持空閑，計數(shù)器就可以繼續(xù)其倒計數(shù)， 并且該過程可以循環(huán)通過環(huán)230-235。然而，如果信道中的一個或多個變?yōu)槊?的(例如如果另一設(shè)備在倒計數(shù)期間開始在信道上進(jìn)行傳送)，則在240處可以停止計數(shù)器，并且在245處所有信道被再次檢測為空閑的之前計數(shù)器保持停止。當(dāng)所有信道再次為空閑時，在225 處可以重啟計數(shù)器。在一些實施例中，設(shè)備可以在檢測到所有信道空閑之后、在重啟計數(shù)器之前延遲特定時間段。在該實例中，在250處將分布式幀間間隔或DIFS示出為延遲時段， 但是還可以使用其他延遲值。
設(shè)備可以以這種方式繼續(xù)操作225至250，直到在230處計數(shù)器最終期滿。在一些實例中，由于在信道中的一個或多個上檢測到業(yè)務(wù)，可以多次停止和重啟計數(shù)器。在計數(shù)器期滿之后，設(shè)備可以通過在260處通過寬信道進(jìn)行傳送來取得對寬信道的控制。在一些實例中，傳輸可以僅僅使用所選窄信道的子集，但是在其他實例中，它可以使用所有所選窄信道。
在一些實施例中，設(shè)備可以在整個該過程中連續(xù)地監(jiān)視所選信道以確定它們是空閑的還是忙的。在其他實施例中，可以以周期性間隔檢查空閑/忙狀態(tài)?？梢葬槍@種監(jiān)視使用各種技術(shù)。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于接入寬信道的過程的時序圖。在該實例中， 寬信道由四個窄信道(標(biāo)記為PRI的一個主信道以及標(biāo)記為SEC-l、SEC-2、SEC-3的三個輔助信道)組成。在典型情形中，每個窄信道可以具有20 MHz的帶寬，從而對該寬信道給出80 MHz的帶寬，但是還可以使用其他信道寬度。在該實例中，最初將所有四個窄信道示出為忙的，這是由于某設(shè)備正在通過寬信道進(jìn)行傳送。在傳輸完成之后，示出由一個DIFS構(gòu)成的間隔。
此時，希望通過寬信道進(jìn)行傳送的設(shè)備可以啟動其退避計數(shù)器。在退避計數(shù)器期滿(完全地倒計數(shù))之后，如果這四個窄信道中的每個仍空閑，則該設(shè)備可以進(jìn)行傳送。在啟動倒計數(shù)之前，可以將計數(shù)器預(yù)置為隨機或偽隨機選擇的值(處于當(dāng)前選擇的爭用窗口的界限內(nèi))。
然而，在退避計數(shù)器仍在計數(shù)時，該實例示出在輔助信道SEC-2上檢測到傳輸。這最可能來自另一網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，這是由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備將處于相同網(wǎng)絡(luò)控制器的控制之下，這可以防止這種未預(yù)計的傳輸。但是在一些實例中，該傳輸可以來自當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)檢測到SEC-2上的傳輸時，可以停止退避計數(shù)器，并且在所有四個信道再次空閑之前退避計數(shù)器保持停止。在所有四個信道被檢測為空閑的之后，示出另一 DIFS，此后可以再次啟動計數(shù)器。
一旦退避計數(shù)器期滿并且所有四個信道仍空閑，設(shè)備就可以開始在寬信道上進(jìn)行傳送，從而實現(xiàn)其獲得對用于傳輸?shù)膶捫诺赖目刂频某跏寄康?。該實例僅示出在倒計數(shù)時段期間單個窄信道上的單個介入傳輸。但是其他實例可以具有多個這種介入傳輸，并且它們可以發(fā)生在多個輔助信道上。有時，兩個或更多個信道將同時由相同寬信道傳輸占據(jù)。有時，在完成第一窄信道上的介入傳輸之前，將檢測到第二窄信道上的介入傳輸。
但是在所有這些情況下，僅當(dāng)所有關(guān)聯(lián)的窄信道被檢測為空閑的時，退避計數(shù)器才應(yīng)當(dāng)計數(shù)，并且，在計數(shù)器被來自另一設(shè)備的介入傳輸停止之后，應(yīng)當(dāng)從其停止值重啟退避計數(shù)器而不是開始新的倒計數(shù)。
前述描述意圖是說 明性的而非限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到變型。這些變型意圖被包括在本發(fā)明的各種實施例中，這些實施例僅由下列權(quán)利要求的范圍來限制。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括 檢測到寬信道的每個窄信道為空閑的； 在所述檢測到窄信道中的每個為空閑的之后，啟動退避計數(shù)器； 在所述啟動之后，檢測到窄信道中的至少一個為忙的； 響應(yīng)于所述檢測到窄信道中的所述至少一個為忙的，停止所述退避計數(shù)器； 在所述停止之后，再次檢測到窄信道中的每個為空閑的；以及 在所述再次檢測到窄信道中的每個為空閑的之后，從其停止值重啟所述退避計數(shù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 檢測到所述退避計數(shù)器的期滿；以及 響應(yīng)于所述檢測到所述期滿，在所述寬信道上進(jìn)行傳送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述重啟所述退避計數(shù)器包括在所述重啟之前延遲分布式幀間間隔(DIFS)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述檢測到窄信道中的至少一個為忙的包括使用保護間隔檢測技術(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述檢測到窄信道中的每個為空閑的包括使用能量檢測技術(shù)和前導(dǎo)碼檢測技術(shù)中的至少一個。
6.一種裝置，包括: 無線通信設(shè)備，其具有處理器、無線電裝置、以及退避計數(shù)器，所述設(shè)備執(zhí)行下述操作 檢測到寬信道的每個窄信道為空閑的； 在所述檢測到窄信道中的每個為空閑的之后，啟動所述退避計數(shù)器； 在所述啟動之后，檢測到窄信道中的至少一個為忙的； 響應(yīng)于所述檢測到窄信道中的所述至少一個為忙的，停止所述退避計數(shù)器； 在所述停止之后，再次檢測到窄信道中的每個為空閑的；以及 在所述再次檢測到窄信道中的每個為空閑的之后，從其停止值重啟所述退避計數(shù)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述設(shè)備還執(zhí)行下述操作 檢測到所述退避計數(shù)器的期滿；以及 響應(yīng)于所述檢測到所述期滿，在所述寬信道上進(jìn)行傳送。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述重啟所述退避計數(shù)器包括在所述重啟之前延遲分布式幀間間隔(DIFS)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述檢測到窄信道中的每個為空閑的包括使用保護間隔檢測技術(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述檢測到窄信道中的至少一個為忙的包括使用能量檢測技術(shù)和前導(dǎo)碼檢測技術(shù)中的至少一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，還包括耦合到所述無線電裝置的天線。
12.一種物品，包括 包含指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令在由一個或多個處理器執(zhí)行時導(dǎo)致執(zhí)行包括下述的操作 檢測到寬信道的每個窄信道為空閑的；在所述檢測到窄信道中的每個為空閑的之后，啟動退避計數(shù)器； 在所述啟動之后，檢測到窄信道中的至少一個為忙的； 響應(yīng)于所述檢測到窄信道中的所述至少一個為忙的，停止所述退避計數(shù)器； 在所述停止之后，再次檢測到窄信道中的每個為空閑的；以及 在所述再次檢測到窄信道中的每個為空閑的之后，從其停止值重啟所述退避計數(shù)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物品，其中，所述操作還包括 檢測到所述退避計數(shù)器的期滿；以及 響應(yīng)于所述檢測到所述期滿，在所述寬信道上進(jìn)行傳送。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物品，其中，重啟所述退避計數(shù)器的所述操作包括在所述重啟之前延遲分布式幀間間隔(DIFS)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物品，其中，檢測到窄信道中的至少一個為忙的所述操作包括使用保護間隔檢測技術(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物品，其中，檢測到窄信道中的每個為空閑的所述操作包括使用能量檢測技術(shù)和前導(dǎo)碼檢測技術(shù)中的至少一個。
全文摘要
當(dāng)設(shè)備正在爭用在寬信道(由主窄信道和一個或多個輔助窄信道組成)上進(jìn)行傳送的權(quán)利時，如果輔助信道之一被檢測為忙的，則設(shè)備可以停止其退避計數(shù)器，并且當(dāng)所有信道被再次檢測為空閑的時，從其停止值重啟退避計數(shù)器。一些實施例可以使用保護間隔檢測技術(shù)來幫助感測輔助信道是否為忙的。
文檔編號H04W74/00GK103053214SQ201180040798
公開日2013年4月17日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
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