本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域。具體地,本發(fā)明涉及一種用于向至少一個(gè)接收裝置發(fā)送通信信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸裝置、一種用于從數(shù)據(jù)傳輸裝置接收第一通信信號(hào)且用于向所述數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送第二通信信號(hào)的通信裝置、一種用于分析通信信號(hào)的裝置、以及一種用于在數(shù)據(jù)傳輸裝置和至少一個(gè)通信裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在通信網(wǎng)絡(luò)中,在通過通信信道從發(fā)射器向接收器或多個(gè)接收器傳輸數(shù)據(jù)之前,通常分別使用調(diào)制和編碼方案對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和編碼。通信信道可以是發(fā)射器與接收器之間的有線連接或無線傳輸路徑。傳輸路徑可被配置用于兩個(gè)通信實(shí)體之間的單向通信(單工)、雙向交替通信(半雙工)或雙向同時(shí)通信(全雙工)。
已知且可用的調(diào)制和編碼方案有若干種,例如取決于通信信道特性的、根據(jù)期望數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)的、以及根據(jù)參與通信實(shí)體的需要的。
這些編碼方案中的一種編碼方案是正交頻分復(fù)用(ofdm)。ofdm使用多個(gè)正交的載波來編碼待傳輸數(shù)據(jù),從而生成若干個(gè)并行的數(shù)據(jù)流或信道。在這若干個(gè)并行的數(shù)據(jù)流上,使用子載波信號(hào)來攜帶數(shù)據(jù),每個(gè)子載波由調(diào)制方案進(jìn)行調(diào)制。
正交頻分多址接入(ofdma)是ofdm的進(jìn)一步發(fā)展,并被配置用于分別為單個(gè)的接收裝置或用戶分配一個(gè)或多個(gè)子載波,從而進(jìn)行多用戶接入。
ofdma可以例如被用于wifi系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸。在常規(guī)的wifi標(biāo)準(zhǔn)中,可以假設(shè)可用時(shí)隙始終用于向/自單個(gè)客戶端(或多用戶多輸入多輸出(mu-mimo)組)向中央網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),例如wifi接入點(diǎn),發(fā)射和/或接收信號(hào)?;趏fdma的wifi技術(shù)(ieee802.11ax)允許在相同時(shí)隙內(nèi)調(diào)度多個(gè)客戶端。因此可用時(shí)間和頻率資源就在這些客戶端之間劃分。該技術(shù)可允許更有效的時(shí)間和頻率利用,帶來更高的系統(tǒng)吞吐量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的可視作減少在基于ofdma的無線數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)傳輸開銷,以及增加ofdma的總體有效吞吐量。
此目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)。通過從屬權(quán)利要求、說明書和附圖使得進(jìn)一步的實(shí)施方式變得顯而易見。
本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn):
在實(shí)現(xiàn)了基于ofdma的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)(例如wifi標(biāo)準(zhǔn)ieee802.11ax)而允許在相同時(shí)隙內(nèi)調(diào)度多個(gè)客戶端向接入點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的場景中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果客戶端之間的通過客戶端傳輸?shù)挠行в脩魯?shù)據(jù)量存在差異,則會(huì)增加數(shù)據(jù)傳輸開銷。具體地,隨著有效用戶數(shù)據(jù)的差異增大,時(shí)隙長度會(huì)適于具有最多用戶數(shù)據(jù)的客戶端的需求,或者替換地,如果一個(gè)客戶端所具有的用戶數(shù)據(jù)小于一個(gè)時(shí)隙內(nèi)最大允許傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù),則信號(hào)傳輸開銷會(huì)增加。在后一種情況中,會(huì)殘余一些未用的傳輸資源。換句話說,具有小于時(shí)隙長度最大允許的待傳輸數(shù)據(jù)的客戶端,在不需要完整時(shí)隙的情況下,仍然要在時(shí)隙中占據(jù)頻率,從而增加了整個(gè)系統(tǒng)(接入點(diǎn)和多個(gè)客戶端)的數(shù)據(jù)傳輸開銷,并降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>
當(dāng)客戶端數(shù)量較多時(shí),最大化每一個(gè)客戶端的性能可能是非常復(fù)雜的問題。在分組結(jié)構(gòu)、定時(shí)和頻率參數(shù)、以及甚至是傳輸信號(hào)的空間屬性上,不同客戶端的最優(yōu)傳輸方案都可有所不同。因此,向大型客戶端集的傳輸可導(dǎo)致非常復(fù)雜的調(diào)度過程。這可使得時(shí)間和頻率資源的利用效率低下。
在ofdma技術(shù)中,單個(gè)幀由向/自多個(gè)客戶端向中央網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)男盘?hào)所組成。通過時(shí)間和頻率最大粒度實(shí)現(xiàn)高系統(tǒng)效率。高粒度可增加調(diào)度的靈活度,并且允許為大型客戶端集優(yōu)化可用資源。但是,這增加了若干可能性,從而導(dǎo)致出現(xiàn)非常復(fù)雜、且?guī)缀醪豢墒諗康恼{(diào)度問題。
缺乏時(shí)間粒度的主要劣勢,可能就是單個(gè)ofdma幀中可用客戶端的最大數(shù)量受限于頻率粒度。這會(huì)增加無數(shù)據(jù)可收的客戶端的數(shù)量,并可能導(dǎo)致沖突,因?yàn)檩^大數(shù)量的客戶端試圖使用信道。而且,這還導(dǎo)致了較高數(shù)量的傳輸幀,并且增加了總體控制開銷,以及發(fā)生沖突的幾率。另一大劣勢,在于將具有不同時(shí)間參數(shù)的客戶端進(jìn)行組合的可能性有限,這會(huì)降低系統(tǒng)效率。例如,如果客戶端用最大數(shù)量的ofdm碼元(每時(shí)間單位最多傳輸?shù)臄?shù)據(jù))限定ofdma幀的持續(xù)時(shí)間,則會(huì)用虛比特(dummybit)填充較短的分配,因而增加了數(shù)據(jù)傳輸開銷。
基于這些發(fā)現(xiàn),本說明書涉及一種用于ofdma的時(shí)間劃分方法,尤其用于ieee802.11ax標(biāo)準(zhǔn)所采用的基于ofdma的wifi技術(shù)。這通過一種幀結(jié)構(gòu)的新設(shè)計(jì)具體執(zhí)行,所述幀結(jié)構(gòu)允許,例如,以合理的調(diào)度過程復(fù)雜度來聚合若干個(gè)幀以及組合不同的客戶端。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種數(shù)據(jù)傳輸裝置,用于向至少一個(gè)接收裝置發(fā)送通信信號(hào),其中所述通信信號(hào)對應(yīng)于通過至少一個(gè)正交頻分多址接入(ofdma)幀所傳遞的ofdma信號(hào)。所述ofdma幀包括:幀頭;已分配第一組傳輸參數(shù)的第一域(zone);以及已分配第二組傳輸參數(shù)的第二域。所述第一域包括:第一域頭,指示所述第一組傳輸參數(shù);并且所述第二域包括:第二域頭,指示所述第二組傳輸參數(shù)。所述數(shù)據(jù)傳輸裝置被配置用于:為所述至少一個(gè)接收裝置,在所述第一域和所述第二域的至少一個(gè)中分配數(shù)據(jù)傳輸帶寬;并且通過為所述接收裝置分配數(shù)據(jù)傳輸帶寬的方式向至少一個(gè)接收裝置傳輸分配信號(hào)。所述數(shù)據(jù)傳輸裝置還被配置用于:使用所述分配的第一域或第二域進(jìn)行對所述至少一個(gè)接收裝置的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。
換句話說,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置可以是接入點(diǎn),可以識(shí)別和/或確定待傳輸?shù)矫總€(gè)接收裝置的,或由每個(gè)接收裝置發(fā)送的,有效用戶數(shù)據(jù)的數(shù)量或數(shù)據(jù)的包尺寸,所述接收裝置可以是用戶設(shè)備(ue)或客戶端;并且,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置可以根據(jù)每個(gè)時(shí)間單位內(nèi)待傳輸?shù)挠行в脩魯?shù)據(jù)的量,將每個(gè)所述接收裝置分配到所述第一域或第二域中的一個(gè)。
應(yīng)當(dāng)注意的是,在本說明書中,術(shù)語接收器、接收裝置、客戶端、訂閱者和ue是等效使用的,且涉及連接到所述數(shù)據(jù)傳輸裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置。
類似地,術(shù)語接入點(diǎn)和中央網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均涉及相同裝置,即所述數(shù)據(jù)傳輸裝置。
例如,在第一客戶端在相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)兩倍于第二客戶端的場景中,所述第一客戶端和第二客戶端將被分別分配到不同的域,以使第二客戶端不使用這樣的域,即所述域具有的持續(xù)時(shí)間不會(huì)過大于所述第二客戶端傳輸用戶數(shù)據(jù)所需要的持續(xù)時(shí)間。通過將第二客戶端分配到具有較短持續(xù)時(shí)間的域,降低了開銷。在本示例中,具有類似傳輸需求或傳輸特性的多個(gè)客戶端可以分配到域上,以平均地使數(shù)據(jù)傳輸開銷降低。
本文中所稱的通信信號(hào)是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間,如接入點(diǎn)和至少一個(gè)客戶端之間所傳輸?shù)?,例如無線傳輸?shù)?,通信信?hào)。所述通信信號(hào)可以根據(jù)ofdma編碼方案進(jìn)行編碼,其使用ofdma幀來描述所述網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)傳輸??梢詫⑺鐾ㄐ判盘?hào)具體作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢韺拥囊徊糠郑渲行g(shù)語ofdma信號(hào)和ofdma幀可以指數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪壿媽踊蜻壿嫿Y(jié)構(gòu)的特征。
所述數(shù)據(jù)傳輸裝置生成具有至少兩個(gè)域的ofdma幀,每個(gè)域均具有它自己的限定了各自域的傳輸參數(shù)的頭,其中所述數(shù)據(jù)傳輸裝置可被配置為:針對將每個(gè)客戶端分配到可用域而作出決策,并將控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)矫總€(gè)客戶端,從而使得所述客戶端使用分配的域進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(可同時(shí)包括數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收)。
可被描述為ofdma域的所述第一域和所述第二域可被描述為通過在時(shí)間上劃分ofdma幀以生成多個(gè)子幀而創(chuàng)建,或者替換地,通過多個(gè)域的級(jí)聯(lián)(concatenation)而創(chuàng)建。這些子幀就被稱為ofdma域,并且將每個(gè)客戶端分配到至少一個(gè)ofdma域。如果這個(gè)客戶端所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬高于一個(gè)ofdma域的帶寬,則可以將該客戶端分配到多個(gè)ofdma域。
所述數(shù)據(jù)傳輸裝置可包括:控制單元,配置為生成待傳輸?shù)娇蛻舳说臄?shù)據(jù)包;以及空中接口,配置為建立到多個(gè)客戶端中的每一個(gè)的無線射頻通信鏈路。
上述及后述數(shù)據(jù)傳輸裝置使得在ofdma中提供高等級(jí)的粒度,尤其是提供高等級(jí)的時(shí)間粒度,從而可根據(jù)每個(gè)客戶端的傳輸參數(shù),將客戶端分配到ofdma幀的多個(gè)域中的一個(gè)。因此,可降低ofdma中的開銷,并可提高ofdma的總體有效吞吐量。
在一個(gè)實(shí)施例中,在所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的操作中可以動(dòng)態(tài)改變接收裝置到所述第一域和第二域的分配,即第一接收裝置可以在第一域中傳輸?shù)谝粩?shù)量的數(shù)據(jù),而隨后將第一接收裝置分配到第二域,以傳輸?shù)诙?shù)量的數(shù)據(jù)。
所述分配信號(hào)由所述數(shù)據(jù)傳輸裝置生成,并且指示接收裝置分配到ofdma幀域的情況。所述分配信號(hào)被傳輸?shù)矫恳粋€(gè)接收裝置,其中所述接收裝置被配置為:基于所述分配信號(hào),確定其自身被所述數(shù)據(jù)傳輸裝置分配到了所述第一域和所述第二域中至少一個(gè)中的哪一個(gè)。所述分配信號(hào)可以是一個(gè)信號(hào)塊,其由每一個(gè)接收裝置接收(廣播原理),并包含每一個(gè)接收裝置的分配信息;或者,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置可以向所述接收裝置中的每一個(gè)傳輸單個(gè)且專用的分配信號(hào)(單播原理)。
應(yīng)當(dāng)理解的是,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置當(dāng)然可以被配置為生成具有多于兩個(gè)域的ofdma幀。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述第一組傳輸參數(shù)不同于所述第二組傳輸參數(shù)。
換句話說,所述第一域和所述第二域不同,從而可滿足客戶端不同的傳輸要求,其中根據(jù)客戶端的數(shù)據(jù)傳輸需要將所述客戶端分配到第一域或第二域。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置被配置為確定接收裝置的數(shù)據(jù)傳輸需求,并根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳輸需求,在所述第一域和所述第二域的至少一個(gè)中,為所述接收裝置重新分配數(shù)據(jù)傳輸帶寬。
接收裝置的數(shù)據(jù)傳輸需求可以是基于接收裝置在預(yù)定周期內(nèi)的,例如幾秒內(nèi)的,過往行為的預(yù)報(bào)。所述接收裝置的過往行為可用于預(yù)測上傳數(shù)據(jù)量(自接收裝置到數(shù)據(jù)傳輸裝置),其中下載數(shù)據(jù)(自數(shù)據(jù)傳輸裝置到接收裝置)可以基于數(shù)據(jù)傳輸裝置的內(nèi)部狀態(tài)而確定。例如,數(shù)據(jù)傳輸裝置可以確定下載數(shù)據(jù)量,因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)由所述數(shù)據(jù)傳輸裝置提供。根據(jù)下載數(shù)據(jù)量,數(shù)據(jù)傳輸裝置可以將各個(gè)接收裝置重新分配到替換的ofdma幀域。替換地或附加地,接收裝置可被配置為估算或預(yù)測其在給定時(shí)間段內(nèi)的,例如幾秒內(nèi)的,上傳數(shù)據(jù)量,并可傳遞此預(yù)測,從而使數(shù)據(jù)傳輸裝置能夠考慮到至少一個(gè)接收裝置或所有接收裝置中的預(yù)測以便將接收裝置分配到ofdma幀域。
因此,可以將接收裝置分配到與各個(gè)接收裝置的數(shù)據(jù)傳輸需求相應(yīng)的帶寬和/或域,從而在有數(shù)據(jù)傳輸裝置和多個(gè)接收裝置的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中,滿足變化的數(shù)據(jù)傳輸需求并且減少數(shù)據(jù)傳輸開銷。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置可被配置為生成ofdma幀,所述ofdma幀包括多個(gè)域,其中每ofdma幀中域的數(shù)量可以變化。換句話說,在一個(gè)ofdma幀中所能傳輸?shù)膸捒梢宰兓丛黾踊驕p少。
因此,所述ofdma幀可以適于數(shù)量變化的訂閱者,并根據(jù)域內(nèi)的傳輸參數(shù),例如所述ofdma幀的長度和時(shí)間粒度,通過添加或移除域來進(jìn)行改變。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置被配置為將多個(gè)接收裝置分配到ofdma幀的域,從而使得分配到第一域的接收裝置的數(shù)量不同于分配到第二域的接收裝置的數(shù)量。
因此,可以根據(jù)接收裝置的平均帶寬要求,在每個(gè)域中為不同數(shù)量的接收裝置分配所述ofdma幀的可用帶寬,例如第一域中兩個(gè)接收裝置,并且第二域中五個(gè)接收裝置,從而讓每接收裝置的平均帶寬互有差異。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,第一域中的可用帶寬與分配到所述第一域的接收裝置的數(shù)量均分。
換句話說,將帶寬平均劃分到接收裝置。在待傳輸?shù)矫總€(gè)接收裝置的數(shù)據(jù)量/通過每個(gè)接收裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量無法可靠預(yù)測或波動(dòng)強(qiáng)烈時(shí),此方式可具有優(yōu)勢。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,將第二域中的可用帶寬分配到第一接收裝置和第二接收裝置,且分配到所述第一接收裝置的帶寬不同于分配到所述第二接收裝置的帶寬。
由于分配到第一訂閱者的帶寬可以小于或多于分配到第二訂閱者的帶寬,因此該方式可使得優(yōu)化訂閱者的帶寬分配。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述第一組傳輸參數(shù)包括至少第一域的傳輸持續(xù)時(shí)間,且所述第二組傳輸參數(shù)包括至少第二域的傳輸持續(xù)時(shí)間。
因此,域的持續(xù)時(shí)間可以適于傳輸?shù)浇邮昭b置的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)/通過接受裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)。如果兩個(gè)接收裝置使用了不同的數(shù)據(jù)包尺寸,則可將這些接收裝置分配到不同的域,每個(gè)域所具有的持續(xù)時(shí)間對應(yīng)于各個(gè)數(shù)據(jù)包尺寸,從而使得這些接收裝置不必使用相同的域,從而實(shí)現(xiàn)了傳輸開銷的降低。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述第一組傳輸參數(shù)包括至少第一域的物理協(xié)議數(shù)據(jù)單元(pdu)的持續(xù)時(shí)間,且所述第二組傳輸參數(shù)包括至少第二域的pdu的持續(xù)時(shí)間。
因此,接收裝置中的每一個(gè)都可被分配到域中的一個(gè),從而使得潛在要求的數(shù)據(jù)填充(datapadding)最小化,并從而減小了開銷。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述第一組傳輸參數(shù)包括至少第一域的保護(hù)間隔長度,且所述第二組傳輸參數(shù)包括至少第二域的保護(hù)間隔長度。
保護(hù)間隔涉及通信信號(hào)的一部分,其于發(fā)射器在時(shí)域上添加到期望信號(hào)上,以處理長信道延遲。例如,復(fù)制期望信號(hào)的最后四分之一,作為保護(hù)間隔的內(nèi)容從而使得最終長度為1+1/4。保護(hù)間隔的長度取決于信道的最大延遲,因而位于不同物理地點(diǎn)的客戶端可能需要不同的保護(hù)間隔長度。這里提出:根據(jù)接收裝置的保護(hù)間隔長度,將接收裝置分組。例如在第一域中復(fù)制信號(hào)的1/4,同時(shí)在第二域中復(fù)制信號(hào)的1/8。
因此,可將使用不同保護(hù)間隔長度的接收裝置組合到單個(gè)ofdma幀內(nèi),且可為每個(gè)接收裝置優(yōu)化保護(hù)間隔長度。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述第一組傳輸參數(shù)包括至少第一域的數(shù)據(jù)傳輸方案的指示符,且所述第二組傳輸參數(shù)包括至少第二域的數(shù)據(jù)傳輸方案的指示符。
應(yīng)當(dāng)理解的是,域頭并未實(shí)際包括傳輸方案,僅包括了客戶端數(shù)據(jù)段中所用傳輸方案有關(guān)的信息。此即數(shù)據(jù)傳輸方案的“指示符”的含義。
無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)引入了各種數(shù)據(jù)傳輸方案,可以用天線數(shù)量、天線使用、數(shù)據(jù)排序、數(shù)據(jù)預(yù)處理等加以區(qū)分。不同的傳輸方案可要求不同的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。因此,可能有益的是,將它們加以分離,從而使得每個(gè)域都具有這樣的它自己的結(jié)構(gòu),即所述結(jié)構(gòu)對應(yīng)于被分配到各自域的所有接收裝置所使用的特定傳輸方案。
因此,在單個(gè)ofdma幀中,可以使用不同的數(shù)據(jù)傳輸方案,并可逐域地對傳輸信號(hào)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,從而允許在每個(gè)域中優(yōu)化控制信號(hào)。
第一域的數(shù)據(jù)傳輸方案可以是例如ofdma、多用戶多輸入多輸出(mu-mimo)和空時(shí)編碼(stc)中之一。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置是接入點(diǎn),其被配置為分別傳輸數(shù)據(jù)到第一接收裝置和第二接收裝置并且從第一接收裝置和第二接收裝置接收數(shù)據(jù)。
應(yīng)當(dāng)理解的是,與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置通信的接收裝置的數(shù)量在總體上并不局限于某個(gè)特定的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置被配置為將傳輸?shù)降谝唤邮昭b置的數(shù)據(jù)分配到第一域,并將傳輸?shù)降诙邮昭b置的數(shù)據(jù)分配到第二域。
上述及后述數(shù)據(jù)傳輸裝置可以例如用作數(shù)據(jù)傳輸分配或數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實(shí)體,其進(jìn)一步包括通信連接到所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的多個(gè)接收裝置。
所述多個(gè)接收裝置中的每個(gè)接收裝置可被配置為分別從數(shù)據(jù)傳輸裝置接收數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸裝置。所述數(shù)據(jù)傳輸裝置可被配置為將第一接收裝置分配到所述第一域中的至少一個(gè)子載波,且所述第一接收裝置被配置為使用所述第一域中分配的子載波傳輸和接收數(shù)據(jù)。
附加地或替換地,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置被配置為:如果所述第一接收裝置所要求的帶寬增加,則將所述第一接收裝置重新分配到所述第一域中附加的子載波。
附加地或替換地,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置被配置為:如果所述第一接收裝置的傳輸參數(shù)有變,則將所述第一接收裝置重新分配到第二域。因此,所述數(shù)據(jù)傳輸裝置可將接收裝置動(dòng)態(tài)地,即在所述數(shù)據(jù)傳輸裝置和所述接收裝置中的至少一個(gè)的操作期間,重新分配到所述ofdma幀中可用的域。
根據(jù)本發(fā)明的還一個(gè)方面,提供了一種通信裝置。所述通信裝置可以是前文中在描述數(shù)據(jù)傳輸裝置和數(shù)據(jù)傳輸分配時(shí)所述的接收裝置。
所述通信裝置被配置用于從數(shù)據(jù)傳輸裝置接收第一通信信號(hào),以及用于向所述數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送第二通信信號(hào),其中所述第一通信信號(hào)和第二通信信號(hào)對應(yīng)于正交頻分多址接入(ofdma)信號(hào),每個(gè)ofdma信號(hào)通過至少一個(gè)ofdma幀傳遞。所述ofdma幀包括:幀頭;已分配第一組傳輸參數(shù)的第一域;以及已分配第二組傳輸參數(shù)的第二域。所述通信裝置被配置為使用所述第一域和第二域中的至少一個(gè)傳輸數(shù)據(jù),其中所述通信裝置被配置為從所述數(shù)據(jù)傳輸裝置接收分配信號(hào),并基于所述分配信號(hào),確定其被所述數(shù)據(jù)傳輸裝置分配到了所述第一域和所述第二域中至少一個(gè)中的哪一個(gè),并且其中所述通信裝置被配置為使用所述分配的第一域或第二域進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。
所述通信裝置可以是例如移動(dòng)用戶設(shè)備,如被配置為無線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的移動(dòng)電話或移動(dòng)計(jì)算機(jī)。所述通信裝置可被分配到所述第一域和/或第二域。所述通信裝置可接收分配信號(hào),并使用由此分配的域及該域內(nèi)的帶寬,以便減少信令開銷。
應(yīng)當(dāng)理解的是,以上參照數(shù)據(jù)傳輸裝置和接收裝置所提供的詳情也適用于通信裝置,此處不再贅述。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述通信裝置被配置為被分配第一域中的頻帶,以及使用分配的頻帶向所述數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送數(shù)據(jù)。
因此,每域可用帶寬被分離并被分配到通信裝置,以便滿足單獨(dú)通信裝置的傳輸需求。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述通信裝置被配置為被分配第二域中的頻帶,并且使用所分配的頻帶向所述數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的還一個(gè)方面,提供了一種用于分析通信信號(hào)的裝置。所述裝置被配置為接收通過至少一個(gè)正交頻分多址接入(ofdma)幀傳遞的ofdma信號(hào)所對應(yīng)的通信信號(hào)。所述裝置被配置為識(shí)別幀頭、第一域頭和第二域頭。所述裝置被配置為基于所述第一域頭識(shí)別第一組傳輸參數(shù),以及基于所述第二域頭識(shí)別第二組傳輸參數(shù)。所述裝置被配置為基于所述幀頭、所述第一組傳輸參數(shù)以及所述第二組傳輸參數(shù)識(shí)別ofdma幀的幀結(jié)構(gòu)。所述裝置被配置為從所述通信信號(hào)中識(shí)別分配信號(hào),并基于所述分配信號(hào),確定接收裝置被分配到所述ofdma幀的第一域和第二域中的哪一個(gè)來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
此裝置可以是例如無線鏈路分析裝置,其被配置為識(shí)別用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)。所述分析裝置可以分析通信信號(hào),并可以識(shí)別ofdma幀的結(jié)構(gòu),以及識(shí)別哪個(gè)接收裝置在使用哪個(gè)帶寬部分來傳輸和接收數(shù)據(jù)。
所述分析裝置被配置為接收由上述數(shù)據(jù)傳輸裝置所生成的ofdma幀。因此,參照數(shù)據(jù)傳輸裝置和所生成的ofdma幀而提供的詳情,以及參照所述通信裝置而提供的詳情,均適用于所述分析裝置,此處不再贅述。特定地,所述分析裝置可以是在描述所述數(shù)據(jù)傳輸裝置時(shí)所稱為的接收裝置,其中所述分析裝置是被特定配置的接收裝置,其并不發(fā)送任何用戶數(shù)據(jù),僅監(jiān)視所述數(shù)據(jù)傳輸裝置以及通信連接到所述數(shù)據(jù)傳輸裝置的所有其他訂閱者所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例,所述分析裝置包括顯示單元,被配置為顯示所識(shí)別的所述ofdma幀的幀結(jié)構(gòu)。
因此,所述分析裝置可以實(shí)現(xiàn)幀的可視化,并可以在上述數(shù)據(jù)傳輸配置中,用于維護(hù)目的及數(shù)據(jù)傳輸排除故障。
根據(jù)本發(fā)明的還一個(gè)方面,提供了一種幀結(jié)構(gòu),用于在數(shù)據(jù)傳輸裝置和至少一個(gè)通信裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述數(shù)據(jù)傳輸裝置和所述通信裝置可以分別是上文所述的裝置。
所述幀結(jié)構(gòu)是正交頻分多址接入(ofdma)幀結(jié)構(gòu),并且包括幀頭、第一域和第二域,其中所述第一域包括指示第一組傳輸參數(shù)的第一域頭,并且其中所述第二域包括指示第二組傳輸參數(shù)的第二域頭。所述幀結(jié)構(gòu)被配置為允許從所述數(shù)據(jù)傳輸裝置向所述至少一個(gè)通信裝置傳輸分配信號(hào),其中所述分配信號(hào)被配置為指示所述至少一個(gè)通信裝置使用所述第一域和第二域中的哪一個(gè)來傳輸數(shù)據(jù)。
因?yàn)樘峁┝薿fdma幀中不同的域,且每個(gè)通信裝置被分配到這些域中的至少一個(gè),所以這種幀結(jié)構(gòu)允許降低數(shù)據(jù)傳輸開銷。
所述幀結(jié)構(gòu)使能數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧6?,尤其是通過使用多余一個(gè)域,每個(gè)域由其傳輸參數(shù)單獨(dú)限定。
具體地,所述幀結(jié)構(gòu)可以是上述數(shù)據(jù)傳輸裝置所生成的幀結(jié)構(gòu),且對于已經(jīng)描述的細(xì)節(jié),在此不再贅述??蓞⒄涨拔膶λ鰯?shù)據(jù)傳輸裝置和所述通信裝置的描述,這些均可類似地適用于所述幀結(jié)構(gòu)。
換句話說,本發(fā)明可總結(jié)如下:
提出了限定ofdma域,其中ofdma幀可包括若干個(gè)ofdma域。每個(gè)ofdma域可具有不同的傳輸參數(shù),例如幀結(jié)構(gòu)、幀長和調(diào)度到該域的客戶端數(shù)量中的至少一個(gè)。ofdma幀具有單個(gè)前導(dǎo)部分,同時(shí)每個(gè)域具有其自身的最低必要控制信令。所述數(shù)據(jù)傳輸裝置和幀結(jié)構(gòu)可顯著增加單個(gè)ofdma幀內(nèi)所調(diào)度的客戶端的數(shù)量。
進(jìn)一步的,可以減少?zèng)_突的幾率以及控制信號(hào)以及前導(dǎo)碼的開銷,同時(shí)提高了系統(tǒng)效率。
一方面是描述一種ofdma幀結(jié)構(gòu),其中所述幀包括多個(gè)名為“域”的子幀,由ofdm或ofdma參數(shù)區(qū)分。在ofdma幀中域的數(shù)量可以在不同的幀之間根據(jù)調(diào)度要求變化。
通過應(yīng)用多域技術(shù),提供了優(yōu)化的幀設(shè)計(jì),其中優(yōu)化了每客戶端或每組客戶端的時(shí)間和頻率資源。因此,顯著減少了控制信號(hào)的數(shù)量和要求的數(shù)據(jù)填充的數(shù)量。因此吞吐量變得更高。
向更大的客戶端集或組進(jìn)行傳輸,可意味著接入點(diǎn)需要競爭較少的時(shí)間來進(jìn)行信道訪問,因此減少了沖突數(shù)。
多個(gè)客戶端集或組可以分配在單個(gè)ofdma幀中。此外,減少?zèng)_突數(shù)可提高成功接收傳輸數(shù)據(jù)的幾率,從而減少了重復(fù)傳輸?shù)拇螖?shù)。
附圖說明
將參照以下附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例,其中:
圖1根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例,示意性地示出了具有數(shù)據(jù)傳輸裝置、通信裝置和分析裝置的數(shù)據(jù)傳輸分配;
圖2示意性地示出了ofdma數(shù)據(jù)幀的示例;以及
圖3根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例,示意性地示出了數(shù)據(jù)傳輸裝置所生成的ofdma幀。
附圖標(biāo)記列表
10數(shù)據(jù)傳輸配置
12無線數(shù)據(jù)連接
100數(shù)據(jù)傳輸裝置
110控制單元
120空中接口
200a第一訂閱者
200b第二訂閱者
210控制單元
220空中接口
300ofdma幀
301幀頭/幀前導(dǎo)碼
302ofdm碼元
304子載波
306時(shí)間
308頻率
316幀持續(xù)時(shí)間
318總帶寬
320第一域
321第一域頭
330第二域
331第二域頭
340第z域
341第z域頭
400分析裝置
410控制單元
420空中接口
430顯示單元
具體實(shí)施方式
圖1示出了一種數(shù)據(jù)傳輸配置10,包括數(shù)據(jù)傳輸裝置100、第一接收裝置200a和第二接收裝置200b。還示出了一種分析裝置400。
數(shù)據(jù)傳輸裝置100與接收裝置200a、接收裝置200b相互通信連接,從而可通過使用無線數(shù)據(jù)連接12,將數(shù)據(jù)從接收裝置傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸裝置,或反之。
數(shù)據(jù)傳輸裝置包括控制單元110和空中接口120。類似地,接收裝置200a、接收裝置200b均包括控制單元210和空中接口220。
控制單元110被配置為生成信令用于通過空中接口120向接收裝置200a、接收裝置200b傳輸通信信號(hào)。接收裝置200a、接收裝置200b被配置為使用相同通信信道,尤其是使用數(shù)據(jù)傳輸裝置100所分配的ofdma域,接收通信信號(hào)以及發(fā)送數(shù)據(jù)。
所述分析裝置400包括控制單元410、空中接口420和顯示單元430。所述空中接口被配置用于接收通信信號(hào)。所述控制單元被配置用于解碼所述通信信號(hào),以及控制所述顯示單元以顯示所確定的ofdma幀。
所述數(shù)據(jù)傳輸裝置100、接收裝置200a、接收裝置200b和分析裝置400被配置為根據(jù)上述原理運(yùn)行。
圖2示意性地示出了ofdma幀300在時(shí)間306和頻率308上的展開。ofdma幀包括多個(gè)ofdm碼元302(一個(gè)ofdm碼元對應(yīng)一列),其中每個(gè)ofdm碼元302用多個(gè)子載波304傳輸,所述子載波304被分配到一個(gè)頻率308。
ofdma數(shù)據(jù)幀300包括多個(gè)ofdm碼元302,所述碼元302存在于時(shí)間306和頻率308的二維矩陣中。此矩陣的列對應(yīng)于一個(gè)ofdm碼元302,且行對應(yīng)于特定頻率上的一個(gè)子載波。
圖3示出了ofdma幀,其具有多個(gè)域320、330和340??梢钥闯?,域在時(shí)間306上是依次附加的從而使得完整幀300具有時(shí)間長度316。幀300在頻譜上占據(jù)了總帶寬318。
幀300包括幀頭或幀前導(dǎo)碼301,后接至少兩個(gè)域320和域330,每個(gè)域分別包括其各自的域頭321、域頭331。指示為客戶端x,y數(shù)據(jù)的用戶數(shù)據(jù)被包括在對應(yīng)域頭后的域中。
提出了通過讓若干個(gè)域320、域330、域340級(jí)聯(lián)來組成ofdma幀300,其中每個(gè)域均具有其自身的優(yōu)化調(diào)度。例如,幀300可包括若干個(gè)域,其中每個(gè)域可以有不同的持續(xù)時(shí)間、結(jié)構(gòu)和客戶端數(shù)量。
整個(gè)幀可使用單個(gè)幀前導(dǎo)碼301來降低控制開銷。增加了幀300內(nèi)所分配的客戶端數(shù)量,也可減少潛在干擾的數(shù)量(競爭信道訪問的客戶端更少)。因此,每客戶端優(yōu)化可更簡單。
如圖3所示,每客戶端帶寬可以不同,例如參見客戶端0,1和客戶端1,1的帶寬分配。進(jìn)一步的,域的持續(xù)時(shí)間可以不同,例如第二域330可以長于第一域320。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中,提出了根據(jù)要求的傳輸參數(shù)限定域類型,并選擇有關(guān)客戶端,以分配在具體的域中。被分配到該特定域內(nèi)的客戶端可具有類似的傳輸要求。這可顯著簡化調(diào)度優(yōu)化過程。
區(qū)分域的一些標(biāo)準(zhǔn)可以是:
物理協(xié)議數(shù)據(jù)單元(ppdu)長度:限定了ppdu長度不同的若干個(gè)域。按一定方式分配客戶端,使得要求的數(shù)據(jù)填充最少,從而減少開銷,這可為一個(gè)益處。例如,可以組成具有兩域的幀300,使得域。320由持續(xù)時(shí)間短的客戶端組成,同時(shí)域1330由持續(xù)時(shí)間很長或較長的客戶端組成。如此,在填充開銷最小的情況下,時(shí)間資源得到了有效的分配。
保護(hù)間隔長度:通過保護(hù)間隔長度限定了一種域類型,并且該域中所有信號(hào)以相同的保護(hù)間隔傳輸。如此,可為每個(gè)客戶端優(yōu)化保護(hù)長度,且該域內(nèi)的所有信號(hào)完全對齊。本文所描述的幀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了在單個(gè)幀內(nèi)使用域來對保護(hù)間隔長度不同的客戶端進(jìn)行復(fù)用。例如,域0320包括保護(hù)間隔長的客戶端的數(shù)據(jù),且域1330包括保護(hù)間隔較短的客戶端的數(shù)據(jù)。因此,域內(nèi)所有傳輸信號(hào)都可以在時(shí)間上對齊。
傳輸方案(mu-mimo、stc等):限定不同域以支持不同的傳輸方案,并優(yōu)化每個(gè)域的控制信號(hào)。例如,域0320包括以ofdma方式傳輸?shù)臄?shù)據(jù),而域1330包括mu-mimo信號(hào)。因此,可逐域優(yōu)化傳輸信號(hào)的結(jié)構(gòu)。