Wlan 的全bss 范圍的帶寬限制模式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及無(wú)線通信,且具體地涉及用于設(shè)置在無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)中的傳輸帶寬的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)通常包括與站(STA)通信的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)(AP)。例如,在諸如 2009 年的標(biāo)題為 “IEEE Standard for Informat1n technology - Localand metropolitan area networks - Specific requirements - Part 11:ffireless LANMedium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specificat1ns Amendment5:Enhancements for Higher Throughput” 的 802.lln-2009 標(biāo)準(zhǔn)和在 2013 年的標(biāo)題為“IEEE Standard for Informat1n technology - Local and metropolitanarea networks - Specific requirements - Part 11:ffireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)Specificat1ns Amendment 4:Enhancements forVery High Throughput for Operat1n in Bands below 6GHz” 的 802.llac-2013 標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)族中規(guī)定了 WLAN通信協(xié)議,這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都通過(guò)引用被并入本文。WLAN也通常被稱為W1-Fi網(wǎng)絡(luò)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本文描述的本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種方法,該方法包括:在根據(jù)通信協(xié)議與一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信站(STA)通信的接入點(diǎn)(AP)中,評(píng)估與STA中的至少一個(gè)STA的信號(hào)質(zhì)量有關(guān)的條件,所述通信協(xié)議允許STA在由STA選擇的帶寬下對(duì)AP進(jìn)行傳輸而無(wú)需與AP的協(xié)調(diào)?;谒u(píng)估的條件來(lái)選擇最大帶寬,且指示STA在不超過(guò)選定的最大帶寬下對(duì)AP進(jìn)行傳輸。
[0004]在一些實(shí)施方式中,評(píng)估條件并選擇最大帶寬包括連續(xù)地重新評(píng)估條件并基于重新評(píng)估的條件來(lái)調(diào)整最大帶寬。在實(shí)施方式中,STA與給定基本服務(wù)集(BSS)相關(guān),且指示STA包括將整個(gè)給定BSS的傳輸帶寬限制到選定的最大帶寬。
[0005]在所公開(kāi)的實(shí)施方式中,選擇最大帶寬包括設(shè)置最大帶寬,使得所有STA具有在AP的覆蓋范圍內(nèi)的鏈路預(yù)算。在另一實(shí)施方式中,選擇最大帶寬包括設(shè)置最大帶寬以最大化STA當(dāng)中具有最佳鏈路預(yù)算的STA的吞吐量。在又一實(shí)施方式中,評(píng)估條件包括測(cè)量在AP處接收的干擾信號(hào),且選擇最大帶寬包括選擇不包括干擾信號(hào)的帶寬。
[0006]在又一實(shí)施方式中,評(píng)估條件包括只針對(duì)經(jīng)由AP主動(dòng)交換業(yè)務(wù)的STA而不針對(duì)與AP關(guān)聯(lián)但不主動(dòng)交換業(yè)務(wù)的STA估計(jì)條件。在實(shí)施方式中,評(píng)估條件包括只針對(duì)經(jīng)由AP交換至少預(yù)定業(yè)務(wù)吞吐量的STA而不針對(duì)與AP關(guān)聯(lián)但交換少于預(yù)定業(yè)務(wù)吞吐量的STA估計(jì)條件。評(píng)估條件可包括估計(jì)從由接收信號(hào)強(qiáng)度、信噪比、誤差率及調(diào)制和編碼方案(MCS)組成的一組度量中選擇的至少一個(gè)信號(hào)質(zhì)量度量。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了包括收發(fā)器和處理器的接入點(diǎn)(AP)。收發(fā)器配置成根據(jù)通信協(xié)議與一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信站(STA)通信,所述通信協(xié)議允許STA在由STA選擇的帶寬下對(duì)AP進(jìn)行傳輸而無(wú)需與AP的協(xié)調(diào)。處理器配置成評(píng)估與STA中的至少一個(gè)STA的信號(hào)質(zhì)量有關(guān)的條件,以基于所評(píng)估的條件來(lái)選擇最大帶寬,并指示STA在不超過(guò)選定的最大帶寬下對(duì)AP進(jìn)行傳輸。
[0008]根據(jù)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)描述,本發(fā)明將被更充分地理解,其中:
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的方框圖;以及
[0010]圖2是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于全BSS范圍的(BSS-wide)帶寬限制的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]概述
[0012]一些常規(guī)WLAN通信協(xié)議,例如IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)允許WLAN站(STA)自主地選擇其傳輸帶寬,而無(wú)需與接入點(diǎn)(AP)的協(xié)調(diào)。這個(gè)特征在一些情形下是有問(wèn)題的。例如,如果遠(yuǎn)離AP的STA選擇寬傳輸帶寬,則其被AP接收到時(shí)可能具有不夠好的信號(hào)質(zhì)量。
[0013]本文描述的本發(fā)明的實(shí)施方式提供用于設(shè)置在WLAN中的傳輸帶寬的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中,AP將STA傳輸帶寬的選擇限制到某個(gè)最大帶寬。AP基于一個(gè)或多個(gè)STA的接收信號(hào)質(zhì)量來(lái)設(shè)置最大帶寬,例如以便滿足某個(gè)鏈路預(yù)算或服務(wù)質(zhì)量(QoS)標(biāo)準(zhǔn)。描述了接收信號(hào)質(zhì)量的各種可能的度量。帶寬限制通常在AP所服務(wù)的整組STA當(dāng)中應(yīng)用,例如在整個(gè)基本服務(wù)集(BSS)上應(yīng)用。
[0014]使用所公開(kāi)的帶寬限制機(jī)制,AP能夠?qū)嵤└鞣N操作模式,例如其中AP最大化附近STA的吞吐量(可能以遠(yuǎn)距離的STA為代價(jià))的最大吞吐量模式,或其中AP向所有STA提供高QoS (可能以較低吞吐量為代價(jià))的QoS模式。在另一操作模式中,AP測(cè)量干擾其接收器的干擾信號(hào)并選擇BSS的最大帶寬以便最好地排除干擾信號(hào)。在本文給出這樣的模式及其管理的幾個(gè)例子。
[0015]所公開(kāi)的技術(shù)給予AP對(duì)STA的傳輸帶寬的更好控制,即使基本協(xié)議允許STA自主地選擇其傳輸帶寬也是如此。這些技術(shù)克服了導(dǎo)致對(duì)STA的降級(jí)服務(wù)的有問(wèn)題的情形,并使AP能實(shí)施期望的操作模式和策略。
[0016]系統(tǒng)描述
[0017]圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)20的方框圖。在本例中,WLAN 20根據(jù)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)(例如上面提到的IEEE 802.1ln或802.1lac)來(lái)操作??蛇x地,WLAN 20可根據(jù)任何其它適當(dāng)?shù)腤LAN標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議來(lái)操作。
[0018]在圖1的實(shí)施方式中,WLAN 20包括與一個(gè)或多個(gè)站(STA) 28通信的接入點(diǎn)(AP) 24ο通常,AP 24和STA 28與某個(gè)基本服務(wù)集(BSS)相關(guān)。然而,在一些實(shí)施方式中,單個(gè)AP可支持多個(gè)BSS。
[0019]AP 24包括天線32、用于經(jīng)由天線32將無(wú)線信號(hào)發(fā)送到STA并從STA接收無(wú)線信號(hào)的收發(fā)器(發(fā)射器-接收器,TCVR) 36、以及執(zhí)行AP的各種處理功能的AP處理器40。特別是,處理器40使用下面更詳細(xì)描述的方法來(lái)設(shè)置WLAN 20的操作帶寬。
[0020]圖1所示的WLAN 20和AP 24的配置是示例配置,其純粹為了概念清楚起見(jiàn)而被選擇。在可選的實(shí)施方式中,可使用任何其它適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)和/或AP配置??墒褂眠m當(dāng)?shù)挠布?,例如在專用集成電?ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)中實(shí)現(xiàn)AP 24的不同元件(例如處理器40)。在一些實(shí)施方式中,可使用軟件或使用硬件和軟件元件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)一些AP元件(例如處理器40)。為了清楚起見(jiàn),從附圖省略了對(duì)所公開(kāi)的技術(shù)的理解不是必需的AP元件。
[0021]在一些實(shí)施方式中,處理器40包括通用處理器,其在軟件中被編程以執(zhí)行本文描述的功能。軟件可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以電子形式被下載到處理器,或其可以可選地或此外在非暫時(shí)性有形介質(zhì)例如磁、光或電子存儲(chǔ)器上進(jìn)行提供和/或被存儲(chǔ)在非暫時(shí)性有形介質(zhì)上。
[0022]全BSS范圍的AP控制的帶寬限制
[0023]在一些實(shí)施方式中,AP 24和每個(gè)STA 28支持各種傳輸帶寬。所支持的帶寬可例如取決于可應(yīng)用的WLAN標(biāo)準(zhǔn)并取決于AP和STA的各自的能力。例如,IEEE 802.1ln標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 20MHz和40MHz的傳輸帶寬,而IEEE 802.1lac標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 20、40、80和160MHz的傳輸帶寬。
[0024]在常規(guī)的符合IEEE 802.11的WLAN中,AP具有對(duì)STA的上行鏈路的傳輸帶寬的很少的控制。換句話說(shuō),每個(gè)STA有選擇用于將上行鏈路傳輸發(fā)送到AP的傳輸帶寬的自由。作為結(jié)果,具有差的鏈路預(yù)算的STA (例如因?yàn)槠溥h(yuǎn)離AP)可選擇對(duì)與AP可靠地通信過(guò)大的傳輸帶寬。這樣的情形可例如在STA試圖基于空閑信道評(píng)估(CCA)最大化其傳輸帶寬時(shí)出現(xiàn)。
[0025]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,AP 24把將由STA 28使用的傳輸帶寬限制到某個(gè)最大帶寬,其低于由AP支持的最大帶寬。例如,AP可將STA傳輸帶寬限制到不大于20MHz,以便允許遠(yuǎn)距離的STA接收服務(wù)。
[0026]通常,由AP 24強(qiáng)加的帶寬限制在整個(gè)BSS當(dāng)中被執(zhí)行,即應(yīng)用于在由AP管理的給定BSS中的所有STA。AP通常決定是否根據(jù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)和/或覆蓋考慮因素而不是干擾或CCA考慮因素來(lái)限制STA傳輸帶寬(和限制到什么程度)。例如,AP可通過(guò)評(píng)估來(lái)自一個(gè)或多個(gè)STA的上行信號(hào)的接收質(zhì)量來(lái)設(shè)置BSS的最大帶寬(通常同時(shí)針對(duì)上行鏈路和下行鏈路)。
[0027]AP 24可根據(jù)所接收的上行鏈路信號(hào)的各種類型的接收質(zhì)量度量來(lái)限制STA傳輸帶寬。接下來(lái)的描述主要指接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI),即來(lái)自STA的上行鏈路信號(hào)在AP處被接收到時(shí)具有的強(qiáng)度。然而,可選地,AP可使用指示覆蓋范圍和/或STA的QoS情況的其它接收質(zhì)量度量,例如所使用的調(diào)制和編碼方案(MCS)、信噪比(SNR)、分組誤差率(PER)或其它誤差率或任何其它適當(dāng)?shù)亩攘炕蚨攘康慕M合。
[0028]在選擇了最大帶寬后,AP 24可使用用于指示屬于給定BSS的STA遵守選定的最大帶寬的各種方法。在示例實(shí)施方式中,AP傳輸包括這些指示的一個(gè)或多個(gè)信標(biāo)消息。
[0029]在一些實(shí)施方式中,AP 24支持用于管理STA傳輸帶寬的一個(gè)或多個(gè)操作模式。一個(gè)示例模式被稱為最大吞吐量模式,其中AP試圖最大化附近的STA的吞吐量,可能以對(duì)遠(yuǎn)處STA的降低的服務(wù)為代價(jià)。在這個(gè)模式中,最大帶寬被設(shè)置,以便最大化STA當(dāng)中具有最佳鏈路預(yù)算的STA的吞吐量。另一示例模式被稱為QoS模式,其中AP試圖向包括遠(yuǎn)處的STA的所有STA提供高QoS,可能以較低的吞吐量為代價(jià)。另一方面,在這個(gè)模式中,最大帶寬被設(shè)置成使得所有STA都在AP的覆蓋范圍內(nèi)。
[0030]在QoS模式和最大吞吐量模式二者中,STA的最大傳輸帶寬被限制到某個(gè)選定的最大帶寬。另一示例模式是“關(guān)閉”模