CN101742680B - 在无线通信系统中以反方向授予进行调度 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在无线通信系统中以反方向授予进行调度的设备。本发明描述便于增加与调度的时间周期相关联的通信信道带宽效率的系统和方法，所述调度时间周期分配对特定站的信道接入。根据各个方面，描述了便于提供和/或利用与调度信道接入有关的反方向授予的系统和方法。此类系统和/或方法可在一站在所述分配的周期结束之前完成数据传输之后，减少未使用的信道接入时间量。

Description

在无线通信系统中以反方向授予进行调度
本申请是国际申请日为2006年9月12日，国际申请号为PCT/US2006/035698，发明名称为“在无线通信系统中以反方向授予进行调度”的PCT申请进入中国国家阶段的申请号为200680041348.9的专利申请的分案申请。
主张35 U.S.C.§119下的优先权
本专利申请案主张2005年9月12日申请的题为“SCHEDULING WITH REVERSEDIRECTION GRANT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS”的第60/716,449号临时申请案的优先权，所述临时申请案转让给本受让人并在此以引用的方式明确地并入本文中。
技术领域
以下描述大体上涉及无线通信，且更明确地说涉及在无线通信系统中利用反方向授予。
背景技术
无线通信系统经广泛布署以提供各种类型的通信；例如，经由此类无线通信系统可提供语音和/或数据。典型的无线数据系统或网络向多个用户提供对一个或一个以上共享资源的接入。系统可使用多种多路接入技术，例如频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)、码分多路复用(CDM)等。
启用各种类型的通信的无线系统的实例包括无线局域网(WLAN)，例如遵从IEEE802.11标准(例如，802.11(a)、(b)或(g))中的一者或一者以上的WLAN。另外，引入了IEEE 802.11(e)来改进先前802.11标准的一些缺陷。举例来说，802.11(e)可提供服务质量改进。
利用提供信道接入的技术的常规无线系统可允许特定站(例如，接入点、基站、用户终端、移动终端、...)在指定时间周期期间传输数据。然而，当站在所分配的传输时间周期结束之前完成其相关联传输时，此分配可导致信道的低效使用。因此，此项技术中需要一种改进此类调度无线系统中的效率的系统和/或方法。
发明内容
下文呈现对一个或一个以上实施例的简化概述以便提供对此类实施例的基本了解。此概述并非所有预期实施例的广泛综述，且并不希望指明所有实施例的关键或重要元素，也不希望划定任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化的形式将一个或一个以上实施例的某些概念呈现为稍后呈现的较详细描述的序言。
根据一个或一个以上实施例及其相应揭示内容，描述关于减少与调度时间周期相关联的通信信道带宽的浪费的各个方面，所述调度时间周期分配对特定站的信道接入。根据各个方面，描述便于提供和/或利用与调度信道接入有关的反方向授予的系统和方法。此类系统和/或方法可减少在一站完成数据传输之后且在所分配的周期结束之前未使用的信道时间量。
根据相关方面，一种无线通信方法可包含：接收为与传输机会相关联的若干时间周期调度传输的多轮询帧；根据所述多轮询帧在第一方向上在调度时间周期中的与特定传输机会相关联的一个特定调度时间周期期间传送数据；在所述第一方向上在与所述特定传输机会相关联的所述特定调度时间周期期间传输反方向授予，所述反方向授予使接受者能够传输数据；以及接收在与所述特定传输机会相关联的所述特定调度时间周期期间在第二方向上传送的数据。所述方法可进一步包含：评估是否传输所述反方向授予；确定在与所述特定传输机会相关联的所述特定调度时间周期中剩余的时间量；和/或确定在所述多轮询帧中指示为发射器的站是否完成相关联传输。所述方法可额外包含：评估是否在与所述特定传输机会相关联的所述特定调度时间周期的剩余部分的至少一部分期间使用所接收的反方向授予；评估在所述特定调度时间周期中剩余的时间量和获得信道接入后将在第二方向上传输的数据量中的至少一者；和/或产生所述多轮询帧，所述多轮询帧是为所述若干时间周期的每一者指示与各自相应传输机会相关联的信息的帧，所述信息包括发射站的识别码、接收站的识别码、开始时间和持续时间中的至少一者。
另一方面涉及一种便于在无线通信系统中利用反方向授予的设备，其可包含：存储器，所述存储器存储与关于信道的接入的调度相关联的信息；和耦合到所述存储器的处理器，所述处理器经配置以根据所述信息，基于待从所述设备传输的信息而在指派给所述设备的传输机会期间传输反方向授予。所述处理器可进一步经配置以利用信道接入识别符来确定所述设备接收数据和传输数据的至少一者的时间，利用所述信道接入识别符来使所述设备与至少一个其它设备同步，且/或利用所述信道接入识别符以在所述设备未被识别为接收器和发射器的至少一者的时间期间在休眠模式下操作。所述处理器仍可进一步经配置以利用所接收的反方向授予，且将所述设备从在当前传输机会期间接收数据改变为在当前传输机会期间传输数据，且/或至少部分基于在所述当前传输机会中剩余的时间量和将由所述设备传输的数据量中的一者或一者以上来确定是否使用所述反方向授予将所述设备从接收数据改变为传输数据。所述处理器还可经配置以当所述设备在传输机会期间在所分配的持续时间结束之前完成传输时提供所述反方向授予，且/或至少部分基于在所述传输机会中剩余的时间量来确定是否传输所述反方向授予。
又一方面涉及一种无线通信设备，其包含：用于接收根据调度在第一方向上在特定传输机会期间传送的数据的装置；用于在所述第一方向上在所述特定传输机会期间接收反方向授予的装置；和用于经由使用所接收的反方向授予而在所述特定传输机会期间在第二方向上传输数据的装置。所述设备可额外包含：用于识别所述设备经调度以经由通信信道接收数据和传输数据中的至少一者的时间的装置；用于使所述设备与完全不同的设备同步的装置；和/或用于当所述设备不经由所述通信信道通信时使所述设备能够利用休眠模式来减少传输机会期间的功率消耗的装置。此外，所述设备可包含用于确定是否在所述特定传输机会的剩余部分的至少一部分期间使用所接收的反方向授予的装置。
又一方面涉及一种上面存储有计算机可执行指令的计算机可读媒体，所述计算机可执行指令用于：根据对于信道接入的调度在第一方向上在一传输机会期间传送数据；评估是否传输反方向授予；在所述传输机会期间在所述第一方向上将反方向授予传输到接受者；以及在所述传输机会期间在第二方向上从所述反方向授予的接受者接收数据。所述计算机可读媒体可进一步包含：用于在分配对完全不同的设备的信道接入的传输机会期间利用休眠模式的指令；和通过产生多轮询帧来调度若干传输机会的指令，所述多轮询帧包括包含与发射器、接收器、开始时间和持续时间中的至少一者相关联的数据的帧，所述至少一者与多个时间周期的每一者的各自传输机会相关联。另外，所述计算机可读媒体可包含：用于通过产生传递令牌的次序来调度若干传输机会的指令；和/或用于识别相关联的站由所述调度指示为发射器的指令。
为了实现上述和相关目的，一个或一个以上实施例包含下文充分描述和权利要求书中特定指出的特征。以下描述和所附图式详细陈述一个或一个以上实施例的某些说明性方面。然而，这些方面指示且仅指示可使用各种实施例的原理的各种方式中的几种方式，且所描述的实施例希望包括所有这些方面及其均等物。
附图说明
图1是根据本文陈述的各个方面的无线通信系统的说明。
图2是根据各个方面使用与调度时间有关的反方向授予来接入通信信道的系统的说明。
图3是可用来调度信道接入的多轮询的说明。
图4是以完全不同的信道接入技术来示范调度接入周期(SCAP)的利用的实例的说明。
图5是根据各个方面的SCHED帧的实例的说明。
图6是根据各个方面的SCHED消息的实例的说明。
图7是根据各个方面其中以反方向授予来利用调度的SCAP的实例的说明。
图8说明根据一个或一个以上方面在无线通信系统中在所分配的时间周期内利用反方向授予来接入信道以便于减少浪费的信道带宽量的方法。
图9是根据本文描述的多个方面将与调度接入有关的反方向授予提供到通信信道的方法的说明。
图10是根据各个方面使用与调度信道接入周期相关联的反方向授予的方法的说明。
图11是根据本文陈述的一个或一个以上方面便于产生和/或利用与调度信道接入周期相关联的反方向授予的用户装置的说明。
图12是根据各个方面在无线通信系统中便于调度信道接入和/或利用反方向授予来减少信道带宽浪费的系统的说明。
图13是可结合本文描述的各种系统和方法使用的无线网络环境的说明。
具体实施方式
现参看附图描述各种实施例，附图中相同参考标号始终用于表示相同元件。在以下描述中，出于解释的目的，陈述许多特定细节以便提供对一个或一个以上实施例的全面了解。然而，可了解，可在没有这些特定细节的情况下实践此类实施例。在其它实例中，以框图形式展示众所周知的结构和装置以便于描述一个或一个以上实施例。
此外，本文结合订户站来描述各种实施例。订户站也可称作系统、订户单元、移动台、移动装置(mobile)、远程站、接入点、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理、用户装置或用户设备。订户站可以是蜂窝式电话、无绳电话、会话启始协议(SIP)电话、无线区域回路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持式装置、计算装置或连接到无线调制解调器的其它处理装置。另外，根据802.11术语，接入点、用户终端等在本文称作站或STA。
此外，可使用标准程序设计和/或工程技术将本文描述的各个方面或特征实施为方法、设备或制品。本文所使用的术语“制品”希望包括可从任何计算机可读装置、载体或媒体接入的计算机程序。举例来说，计算机可读媒体可包括(但不限于)磁性存储装置(例如，硬盘、软盘、磁条...)、光盘(例如，压缩光盘(CD)、数字化通用光盘(DVD)...)、智能卡和快闪存储器装置(例如，EPROM、卡、棒、保密磁碟(key drive)...)。另外，本文所描述的各种存储媒体可表示用于存储信息的一个或一个以上装置和/或其它机器可读媒体。术语“机器可读媒体”可包括(但不限于)无线信道和能够存储、含有和/或载送指令和/或数据的各种其它媒体。
常规全调度时分无线通信系统可与对通信信道的浪费性利用相关联。举例来说，可允许特定站在特定时间周期期间在通信信道上传输数据。然而，当所述站在所分配的周期结束之前完成传输时，由于在此周期期间通常未启用完全不同的站来接入信道以传输数据，所以浪费了与所述信道相关联的资源。因此，需要便于提供与调度信道接入周期相关联的反方向授予(RDG)以减少通信信道浪费。反方向授予可由获得站(obtainingstation)利用以在所分配的周期的剩余部分期间接入所述信道。
现参看图1，说明根据本文陈述的各个方面的无线通信系统100。系统100包括以通信方式耦合到一个或一个以上用户终端(UT)106A-N的接入点(AP)104，其中N可为任何正整数。根据802.11术语，AP 104和UT 106A-N在本文中也称作站或STA。AP 104和UT 106A-N经由无线局域网(WLAN)120通信。根据一个或一个以上方面，WLAN 120是高速MIMO OFDM系统；然而，WLAN 120可为任何无线LAN。接入点104经由网络102与任何数目的外部装置或过程通信。网络102可为因特网、内联网或任何其它有线、无线或光学网络。连接110将来自网络102的信号载送到接入点104。装置或过程可连接到网络102或作为WLAN 120上的UT 160A-N(或经由其间连接)。可连接到网络102或WLAN 120的装置的实例包括电话、个人数字助理(PDA)、各种类型的计算机(膝上型计算机、个人计算机、工作站、任何类型的终端)、例如HDTV、DVD播放器的媒体装置、无线扬声器、相机、摄像机、网络摄像机和几乎任何其它类型的数据装置。过程可包括语音、视频、数据通信等。各种数据流可具有不同的传输要求，其可通过使用不同的服务质量(QoS)技术来供给。
系统100可使用集中式AP 104来布署。根据一实例，所有UT 106A-N可与AP 104通信。另外或替代地，UT 106A-N中的两者或两者以上可经由直接对等通信(例如，使用与802.11(e)相关联的直接链路设置(DLS))来通信。接入可由AP 104来管理和/或可为特用的(例如，基于争用)。
根据各个方面，可结合无线通信系统(例如系统100)来使用反方向授予。反方向授予可用于为若干时间周期分配信道接入的调度，所述时间周期的每一者与特定站(例如，AP 104、UT 106A-N中的一者等)相关联，所述特定站经由通信信道(例如，WLAN120)将数据传输到特定第二站(例如，AP 104、UT 106A-N中的一者等)。可利用多轮询帧来界定相应多轮询周期的传输的调度。多轮询周期期间的调度传输可包括从AP(例如，AP 104)到STA(例如，UT 106A-N)、从STA到AP以及从STA到其它STA的传输。举例来说，多轮询帧可以是SCHED帧，所述SCHED帧界定可提供到所述站(例如，AP 104、UT 106A-N中的一者等)的多个下行链路、多个上行链路和/或多直接链路STA-STA传输。因此，SCHED帧可以是调度若干通信周期的单一帧，其中SCHED帧可对于调度周期中的每一者的信道接入指示第一站为发射器，第二站为接收器，开始时间和持续时间。预期本揭示案的各方面不限于使用SCHED帧；例如，可利用多轮询、合并的轮询和/或在站之间以一致的次序传递的令牌来实现调度。因此，应了解，与信道接入相关联的任何调度均属于本揭示案的各方面的范围内。
识别为发射器的站可在分配的信道接入持续时间结束之前在信道(例如，WLAN 120)上完成传输数据。因此，发射器可将反方向授予提供到接收器，借此使接收器能够在信道(例如，WLAN 120)上传输数据。例如，获得反方向授予的接收器随后可在持续时间的剩余部分期间将数据传输到发射器。根据另一说明，在例如用于直接链路STA-STA通信(例如，经调度用以传输的UT 106A和经调度用以接收的UT 106N)的调度周期期间，发射器可将反方向授予提供到AP 104。因此，AP 104可在分配的时间周期的剩余部分期间经由信道(例如，WLAN 120)与发射器(例如，UT 106A)通信。
UT 106A-N和AP 104可使用同步时钟以根据所接收和/或所产生的多轮询帧(和/或SCHED帧、合并的轮询、根据调度传递的令牌、...)来实现在各自调度时间传输和/或接收数据。多轮询帧使站能够在分配的时间期间接入信道，且提供发射站可经由信道传输数据的时间量。调度将关于传输机会(TXOP)开始和结束的时间的通知提供到每一发射器STA。因此，发射站可传输符合所分配的时隙的任何量的数据。另外，调度还可通知接收器STA何时醒来以接收业务。
802.11e提供TXOP的概念。替代于接入信道以发送单一数据帧，向STA提供一时间周期，在所述时间周期期间允许使用信道来传输符合在所述周期内的量的帧。TXOP减少与信道接入相关联的额外开销；例如，对于增强型分布式信道接入(EDCA)减少闲置时间和碰撞且对于HCF控制的信道接入(HCCA)减少轮询额外开销。
借助另一实例，多轮询帧可指示在与第一时间周期(例如，第一轮询)相关联的时间处UT 106A为发射器，且在所述时间处AP 104为接收器。在所分配的时间向UT 106A提供TXOP。在TXOP期间，UT 106A可将任何量的数据传输到AP 104。举例来说，UT106A可将由短帧间间隔(SIFS)分离的任何数目的MAC协议数据单位(MPDU)传输到AP 104。另外或替代地，UT 106A可聚集MDPU且去除分离MPDU的SIFS，且因此传输聚集的MPDU(A-MPDU)。此外，区块ACK请求可由UT 106A传输和/或可聚集为A-MPDU的一部分。如果多轮询帧为UT 106A分配了在通信信道上传输数据的时间量，使得在UT 106A完成传输之后在TXOP中剩余了额外时间，那么UT 106A可将反方向授予传输到AP 104。AP 104可使用反方向授予在TXOP内的剩余时间中在通信信道上将数据传输到(例如)UT 106A。在接收到反方向授予后，AP 104可评估所分配的周期中的剩余时间和/或存储在与AP 104相关联的缓冲器中的待传输的数据。至少部分基于此评估，AP 104可利用和/或不使用反方向授予来经由信道传输数据。应了解，此实例仅出于说明的目的，且本揭示案的各方面不限于此。
本文揭示支持与用于无线LAN(或使用新出现的传输技术的类似应用)的极高速率物理层结合的有效操作的实例实施例。各种实例实施例保持了传统WLAN系统的简单性和稳健性，传统WLAN系统的实例参见802.11(a-e)。可在维持与此类传统系统的向后兼容性的同时实现各种实施例的优点。(注意，在下文的描述中，将802.11系统描述为实例传统系统。应注意，本文所论述的改进中的一者或一者以上也与替代系统和标准兼容。)
参看图2，其说明根据各个方面使用与调度时间有关的反方向授予来接入通信信道的系统200。系统200包括接入点(AP)204、第一用户终端(UT)204和第二用户终端(UT)206。应了解，系统200可包括任何数目的额外AP和/或UT。AP 204和UT 204-206经由无线局域网(WLAN)208通信。AP 204可将调度提供到与对WLAN 208的接入相关联的UT 204-206。举例来说，可传输多轮询帧(例如，SCHED帧)，可预定一次序以用于在站之间传递令牌等。
根据一实例，调度可指示在特定时段期间UT 204为发射器且UT 206为接收器。因此，UT 204和UT 206经由与WLAN 208相关联的连接210通信。如果UT 204在调度提供的所分配的时段结束之前完成数据传输，那么UT 204可经由连接210将反方向授予传输到UT 206。UT 206可利用反方向授予来经由WLAN 208传输数据。举例来说，在所分配的时段的剩余部分期间，UT 206可向UT 204和/或AP 202传输数据。通过说明，除了UT 204和UT 206以外的完全不同的UT(未图示)在此特定时段期间可休眠。
参看图3，说明可用于调度信道接入的多轮询帧300(例如，合并的轮询)。可根据802.11n来提供多轮询帧300。多轮询帧300包括可包含同步数据的标头310。多轮询帧300还可包括任何数目的轮询的序列(例如，轮询1320、轮询2330、轮询N 340，其中N为任何正整数)。所述轮询的每一者(例如，轮询1)可包括将站识别为发射器350的数据、将完全不同的站识别为接收器360的数据、指示开始时间370的数据和指示持续时间380的数据。
根据各个方面，将多轮询帧300传输到站，且所述站醒来以接收多轮询帧300。通过查核所接收的多轮询帧300，每一站可识别和存储当站为接收器或发射器时的时间。在站不是接收器或发射器时的时间期间，所述站可处于休眠模式。因此，减少了与站相关联的功率消耗。另外，经由利用具有轮询序列(例如，轮询320-340)的标头310而不是具有单一轮询的独立标头来减少轮询额外开销。
参看图4，说明以完全不同的信道接入技术来示范调度接入周期(SCAP)的利用的实例。在信标时间间隔内(例如，在两个信标402之间)，可交替若干信道接入方法。举例来说，可呈现EDCA、HCCA和/或SCHED。802.11e引入传输机会(TXOP)。为了改进效率，当STA经由增强型分布式信道接入(EDCA)或经由HCF控制的信道接入(HCCA)中的轮询接入来获取媒体时，可允许STA传输一个以上帧，其称作TXOP。
在信标时间间隔(例如信标402)期间，AP具有适应性地交替基于EDCA争用的接入(例如，EDCA 404)、802.11e控制接入相(CAP)(例如，CAP 406)和调度接入周期(SCAP)(例如，SCAP 408)的持续时间的灵活性。EDCA 404可包括一个或一个以上EDCA TXOP 410。在EDCA TXOP 410期间，可允许获取STA来传输一个或一个以上帧。每一EDCA TXOP 410的最大长度取决于业务等级且可由AP建立。STA可在感测到信道在对应于相关联帧间间隔的至少一时间量内闲置之后能够接入信道。
CAP 406(其可与HCCA相关联)是有界时间间隔且可通过串联一系列HCCA TXOP412来形成。AP可建立无争用周期(CFP)，在所述期间期间AP可将轮询接入提供到相关联STA。无争用轮询(CF-轮询)或轮询414由AP传输，且接着是从轮询STA进行的传输。与802.11e相关联的直接链路设置(DLS)使用基本服务集(BSS)允许STA将帧直接转发到另一目的地STA。AP可使轮询TXOP可用于STA之间的帧的这种直接转移。另外，在轮询接入期间，来自轮询STA的帧的目的地可为AP。
可将适应性协调功能(ACF)用作HCCA和EDCA的扩展，其允许适用于具有由MIMO物理层(PHY)启用的高数据速率的操作的灵活高效低等待时间调度操作。使用SCHED消息416作为SCAP 408的一部分，AP可在称为调度接入周期(SCAP)的周期内同时调度一个或一个以上AP-STA、STA-AP和STA-STA TXOP。SCAP的最大允许值可改变，且根据一方面可为4ms。依照另一实例，SCAP的最大值可为2.048ms；然而，本揭示案的各方面不限于此。
MIMO STA服从SCAP边界。在SCAP 408中传输的最后STA决不迟于其所分配的TXOP结束而终止其传输。MIMO STA服从调度的TXOP边界且在所指派的TXOP结束之前完成其传输。此减少了碰撞机会且允许随后调度的STA开始其TXOP而无需感测信道是闲置的。
AP可使用以下程序以用于从SCHED接收错误的恢复。如果STA不能解码SCHED消息，那么其将不能够利用其TXOP。如果调度TXOP没有在指派的开始时间开始，那么AP可通过在未使用的调度的TXOP开始之后在PIFS处进行传输来起始恢复。AP可使用未使用的调度的TXOP的周期作为CAP。在CAP期间，AP可传输到一个或一个以上STA(例如，醒来的STA)或轮询错失调度的TXOP的STA或另一STA。CAP在下一调度的TXOP之前终止。当调度的TXOP提前终止时，也可使用相同程序。AP可通过在调度的TXOP中的最后传输结束之后在PIFS处进行传输来起始恢复。AP可将调度的TXOP的未使用的周期用作CAP。
参看图5，说明根据各个方面的SCHED帧500的实例。SCHED消息500可作为特殊SCHED物理(PHY)协议数据单位(PPDU)而传输；然而，本揭示案的各方面不限于此。SCHED帧500的MAC标头510字段长度可为15八位组；然而，本揭示案的各方面不限于此。CTRL0、CTRL1、CTRL2和CTRL3区段的存在和长度指示于SCHED PPDU的SIGNAL字段中。CTRL0的传输速率可以或可以不低于CTRL1等的传输速率。因此，CTRL0可向与AP具有不良无线电链路的STA传输信号，且可允许最大传输范围。另外，CTRL3可以高速率传输且使用于向与AP具有良好无线电链路的STA传输信号的传输时间最小化。持续时间字段520的位13-0可指定SCAP的长度(例如，以微秒计)。能够进行MIMO OFDM传输的STA使用持续时间字段520来设定用于SCAP的持续时间的网络分配向量(NAV)。可利用NAV来确定信道未来将繁忙的时间长度。可通过请求到发送(RTS)和/或清除到发送(CTS)帧来设定NAV。基本服务集识别符(BSSID)530可以是站或AP的媒体接入控制(MAC)地址。
参看图6，说明根据各个方面的SCHED消息600的另一实例。SCHED消息600界定用于SCAP的调度。CTRL0、CTRL1、CTRL2和CTRL3区段的每一者具有可变长度且可分别以6、12、18和24Mbp传输。每一CTRLJ区段中可包括若干指派元素610。每一指派元素610指定传输STA关联识别码(AID)、接收STAAID、调度的TXOP的开始时间和调度的TXOP的最大允许长度。在指派元素中包括传输和接收STA允许在SCAP期间未经调度以传输或接收的STA处有效的功率节省。当传统STA出现于BSS中时，AP可利用额外方法来保护SCAP，例如传统CTS到本机(Self)。SCHED消息600额外包括帧检查序列(FCS)620。
参看图7，说明根据各个方面其中以反方向授予来利用调度的SCAP 700的实例。反方向授予可用于接入点和站。另外，当在两个站之间建立直接链路(DL)时，可使用反方向授予。可调度702若干传输。举例来说，可从AP到STA(例如，AT到STA B指派704)、从STA到AP(例如，STA C到AP指派706)、从STA到STA(例如，STA D到STA E指派708)等来调度传输。假定发射器(例如，AP、STA)在TXOP期间完成数据传输且在TXOP中剩余时间(例如，AP到STA B Tx 710)，那么发射器可使用反方向授予(例如，RDG 712)将对信道的接入提供到在所述时间间隔期间有效的完全不同的STA。因此，传输STA可在第一方向上将RGD传输到接收STA。
响应于RDG，响应器可具有在第二方向上传输业务(例如，STA B到AP Tx 714)的机会而不必执行随机信道接入。因此，倘若所有其它STA解码SCHED帧且适当设定其NAV，那么与同时接入信道的另一STA碰撞的机率减少。并且，允许响应器传输关于刚接收数据的业务，因此减少往返延迟。可从较低往返时间获益的业务的实例为TCPACKS、VoIP业务、区块Ack等。
预期反方向授予的若干变化形式。举例来说，发射器可将反方向授予提供到接收器。根据另一实例，发射器可将反方向授予提供到接收器和/或AP(假定所述接收器为STA而非AP)。依照另一说明，发射器可将反方向授予传输到任何第三方STA。
为了易于实施，可简化用于以EDCA执行所界定的RDG的信号传输。举例来说，在EDCA的情况下，可使用以下方式：(i)可使用一个位来使响应器知道一RDG被授予；(ii)可使用三个位来使响应器知道在RDG中允许哪种等级的QoS业务；和(iii)可使用一个位来终止响应器的响应且将TXOP返回给启始器。在TXOP中，不需要传输特定等级的QoS业务，因此，可不利用与QoS相关联的数据。此外，可使用额外信息。并且，用于每一消息类型的位的数目可变化且视应用而定。
SCHED帧716界定如何允许STA在未来时间周期内接入信道。当发射器STA将开始和/或停止传输时，SCHED帧716传输信号。另外，SCHED帧716指示接收器STA何时醒来以开始接收数据以及所述周期何时结束，其可邻近于用于STA的传输周期。地址在SCHED帧716中没有呈现为发射器或接收器的STA可进入休眠模式以使功率节省最大化。可使用清除到发送(CTS)到本机718来设定与SCHED帧716相关联的NAV。CTS(和/或RTS)718可使用所有传统STA可解码的速率之一来发送，且可用以改进对数据帧传输的保护。CTS到本机718可包括与SCHED 716和/或调度的接入周期720相关联的持续时间信息。
常规调度的操作模式的一个潜在缺点是，指派的传输持续时间过剩时浪费信道的风险。实际上，一旦发送，调度就是固定的且不能修改直到另一SCHED帧被发送为止。在不使用反方向授予的情况下，如果发射器在所指派的时间期间用完向所指派的接收器发送的业务，那么任何其它STA均不可使用信道，且浪费资源。
反方向授予可允许发射器将剩余调度时间提供到接收器。当以HCCA来使用反方向授予时，由AP传输的轮询数目可减少一半。举例来说，替代于调度一时间用于STA1传输与STA2接收并调度另一时间用于STA2传输与STA1接收，调度器可将其集中在一起。这两个流的多路复用可允许较简单且较有效的调度算法。应了解，本揭示案的各方面不限于这些实例。
参看图8-10，说明关于结合调度的传输周期利用反方向授予的方法。举例来说，方法可涉及在FDMA环境、OFDMA环境、CDMA环境、WCDMA环境、TDMA环境、SDMA环境或任何其它适当无线环境中使用反方向授予。同时，出于解释的简单性的目的，将所述方法展示和描述为一系列动作，应了解且明白，所述方法不受动作的次序限制，因为根据一个或一个以上实施例某些动作可与来自本文所示和所描述的其它动作以不同次序出现和/或同时出现。举例来说，或者，可将一方法表示为一系列相关状态或事件(例如在状态图中)。此外，根据一个或一个以上实施例，可能不需要所说明的所有动作来实施一方法。
图8说明根据一个或一个以上方面在无线通信系统中在所分配的时间周期内利用反方向授予来接入信道以便于减少浪费的信道带宽量的方法800。在802处，接收用于在若干时间周期期间调度信道接入的多轮询帧(例如，SCHED帧)。举例来说，多轮询帧可对于所述时间周期的每一者指示信道接入的发射站、接收站、开始时间和/或持续时间。依照一实例，多轮询帧可由接入点产生且传输到完全不同的站；然而，本揭示案的各方面不限于此。另外或替代地，可与和若干时间周期相关联的调度传输结合而使用合并的轮询、SCHED帧、令牌等。在804处，在所述调度时间周期中的一个特定调度时间周期期间在第一方向上发生数据通信。在一特定时间处，可使用多轮询帧来识别发射器和/或接收器。因此，发射器可根据多轮询帧接入信道以将数据传输到接收器(在第一方向上)。在806处，在特定调度时间周期期间传输反方向授予。如果发射器在调度时间周期结束之前完成其传输，那么可将反方向授予传输到接收器。在808处，在传输反方向授予之后在特定调度时间周期期间接收在第二方向上(例如，从由多轮询帧指示为接收器的站到指示为发射器的站，从由多轮询帧指示为接收器的站到接入点、...)传输的数据。
参看图9，说明根据本文所描述的多个方面将与调度接入有关的反方向授予提供到通信信道的方法900。在902处，接收为若干时间周期调度信道传输的多轮询帧。多轮询帧可提供关于哪些站将经由通信信道通信和/或通信将何时发生的指示。应了解，本揭示案的各方面不限于使用多轮询帧。接入点可经由产生与特定调度接入周期相关联的调度且产生多轮询帧而获得多轮询帧。此外，接入点可将多轮询帧传输到用户终端，借此使用户终端能够获得多轮询帧。在904处，在调度时间周期期间在第一方向上传输数据。可根据多轮询帧来进行数据的传输。在906处，执行评估以确定是否传输反方向授予。举例来说，进行关于调度时间周期中剩余的时间量和/或多轮询帧中所指示的发射站是否完成其传输的评估。如果确定应提供反方向授予，那么在908处，在调度时间周期期间在第一方向上将反方向授予传输到接受者。在910处，从反方向授予的接受者接收在调度时间周期期间在第二方向上传输的数据。依照一实例，第二方向可为从原始接收器到原始发射器；然而，本揭示案的各方面不限于此。
参看图10，其说明根据各个方面使用与调度信道接入周期相关联的反方向授予的方法1000。在1002处，接收为若干时间周期调度信道传输和/或接入的多轮询帧。在1004处，在所分配的时间周期期间接收在第一方向上从所调度的发射器(例如，经由多轮询帧所指示)传送的数据。在1006处，在所分配的时间周期期间从所调度的发射器接收反方向授予。在1008处，执行评估以确定是否在所分配的时间周期的剩余部分的至少一部分期间使用反方向授予。可考虑分配的时间周期内剩余的时间量。另外或替代地，可将存储在与获得待传输的反方向授予的站相关联的缓冲器中的数据量视为评估的一部分。如果确定应利用反方向授予，那么在1010处，在所分配的时间周期期间在第二方向上将数据传输到经调度为发射器的站。第二方向可与第一方向相反。另外或替代地，第二方向可以是从被指示为接收器的站到接入点。然而，本揭示案的各方面不限于此类说明。
应了解，根据本文所描述的一个或一个以上方面，可作出关于传输反方向授予、利用反方向授予在第二方向上传输数据等的推断。如本文所使用，术语“推断”一般指从经由事件和/或数据俘获的观测数据集推理或推断系统、环境和/或用户的状态的过程。例如，推断可用于识别特定内容或动作，或可产生状态上的机率分布。推断可以是机率性的，即基于数据和事件的考虑进行有关状态上的机率分布的计算。推断也可指用于由事件和/或数据集组成较高级事件的技术。不论事件在紧密时间接近度上是否相关，且不论事件和数据来自一个还是若干个事件和数据源，此推断导致由所观测的事件和/或所存储的事件数据集构成新的事件或动作。
根据一实例，上文呈现的一个或一个以上方法可包括作出关于何时传输反方向授予、何时使用反方向授予来传输数据等的推断。举例来说，在一站将数据传输到接收站之后在所分配的时间周期中剩余时间时，可接收反方向授予。当在接收站处接收反方向授予之后，可作出关于接收站是否将能够在所分配的时间周期结束之前在接入信道上传输数据的全部或某部分的推断。将了解，上述实例本质上为说明性的且不希望限制结合本文所描述的各种实施例和/或方法可作出的推断的数目或作出此类推断的方式。
图11是根据本文陈述的一个或一个以上方面便于产生和/或利用与调度信道接入周期相关联的反方向授予的用户装置1100的说明。用户装置1100包含接收器1102，所述接收器1102从(例如)接收天线(未图示)接收信号，且对所接收的信号执行典型动作(例如，滤波、放大、降频转换等)且数字化经调节的信号以获得样本。接收器1102可为(例如)MMSE接收器，且可包含解调器1104，所述解调器1104可对所接收的符号进行解调制且将其提供到处理器1106以用于信道估计。处理器1106可以是专用于分析接收器1102所接收的信息和/或产生供发射器1116传输的信息的处理器，控制用户装置1100的一个或一个以上组件的处理器，和/或分析接收器1102所接收的信息、产生供发射器1116传输的信息且控制用户装置1100的一个或一个以上组件的处理器。
用户装置1100可额外包含存储器1108，所述存储器1108可操作地耦合到处理器1106且存储在参看本文各个图式所描述的无线通信系统中的关于用于各个时间周期的信道接入调度的信息、待经由发射器1116传输的数据、多轮询和用于减少通信信道浪费的任何其它适当信息。存储器1108可额外存储与提供和/或利用反方向授予相关联的协议(例如，基于性能、基于容量、...)，使得用户装置1100可使用关于产生和/或利用反方向授予的所存储的协议和/或算法来启用在其间如本文所描述将在第一方向上发生通信的所分配的时间周期期间第二方向上的通信。
将了解，本文所描述的数据存储(例如，存储器)组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可包括易失性存储器和非易失性存储器两者。借助说明(而非限制)，非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电子可编程ROM(EPROM)、电子可擦除PROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可包括随机接入存储器(RAM)，其充当外部高速缓冲存储器。借助说明(而非限制)，RAM以许多形式可用，例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)和直接Rambus RAM(DRRAM)。主题系统和方法的存储器1108希望包含(但不限于)这些和任何其它适当类型的存储器。
接收器1102进一步可操作地耦合到信道接入识别符1110，所述信道接入识别符1110利用所接收的调度(例如，多轮询帧、SCHED帧、...)来确定用户装置1100将经由通信信道接收和/或传输数据的时间。信道接入识别符1110还可利用所接收的反方向授予来使用户装置1100能够经由通信信道传输数据。在用户装置1100未经调度以接收和/或传输数据的时间期间，用户装置1100可处于休眠模式以减少功率消耗。信道接入识别符1110可进一步耦合到反方向授予(RDG)产生器1112，所述RDG产生器1112可在用户装置1100在所分配的持续时间结束之前在调度的时间期间完成传输时提供反方向授予。完全不同的装置可利用反方向授予来接入信道。举例来说，正接收由用户装置1100传输的数据的站可使用反方向授予；接收站接着可利用反方向授予在通信信道上传输数据。用户装置1100还进一步包含调制器1114和发射器1116，发射器1116将信号传输到(例如)接入点、另一用户装置等。尽管描绘成与处理器1106分离，但应了解，信道接入识别符1110、RDG产生器1112和/或调制器1114可以是处理器1106或若干处理器(未图示)的一部分。
图12是根据各个方面在无线通信系统中便于调度信道接入和/或利用反方向授予来减少信道带宽浪费的系统1200的说明。系统1200包含接入点1202，所述接入点1202具有：接收器1210，其经由多个接收天线1206从一个或一个以上用户装置1204接收信号；和发射器1224，其经由发射天线1208向所述一个或一个以上用户装置1204传输。接收器1210可从接收天线1206接收信息，且可操作地与对所接收信息进行解调制的解调器1212相关联。经解调制的符号由处理器1214分析(其可类似于上文参看图11描述的处理器)，且所述处理器1214耦合到存储关于调度数据的信息、待传输到用户装置1204的数据和/或关于执行本文陈述的各种动作和功能的任何其它适当信息的存储器1216。处理器1214进一步耦合到产生对于信道接入的调度的调度器1218。举例来说，调度器1218可产生包括若干轮询的多轮询，且所述论询的每一者可指示特定传输的开始时间、传输的持续时间、传输数据的特定站和/或接收数据的特定站。调度器1218可将关于调度(例如，多轮询)的信息附加到由处理器1214产生的信号以用于向用户装置1204传输。调制器1224可将信号多路复用以用于由发射器1226通过发射天线1208传输到用户装置1204。
另外，处理器1214可耦合到信道接入识别符1220，所述信道接入识别符1220确定接入点1202经由通信信道传输和/或接收数据的时间。信道接入识别符1220可利用由调度器1218提供的调度(例如，多轮询帧、SCHED帧、...)来确定接入时间。另外或替代地，信道接入识别符1220可使用所接收的反方向授予将接入点1202从当前调度时间周期期间的接收器切换为发射器。信道接入识别符1220进一步耦合到反方向授予产生器1222，所述反方向授予产生器1222评估当接入点1202正经由通信信道传输数据且在所分配的持续时间完成之前完成传输时是否传输反方向授予。如果反方向授予产生器1222识别应提供反方向授予，那么此信息可附加到由处理器1214产生的信号以用于向用户装置1204传输，此信息可由调制器1224多路复用，且可经由发射器1226来传输。尽管描绘为与处理器1214分离，但应了解，调度器1218、信道接入识别符1220、反方向授予产生器1222和/或调制器1224可以是处理器1214或若干处理器(未图示)的一部分。
图13展示示范性无线通信系统1300。为了简洁起见，无线通信系统1300描绘一个接入点和一个终端。然而，应了解，所述系统可包括一个以上接入点和/或一个以上终端，其中额外接入点和/或终端可大体类似或不同于下文描述的示范性接入点和终端。另外，应了解，接入点和/或终端可使用本文描述的系统(图1-2和图11-12)和/或方法(图8-10)以便于其间的无线通信。
现参看图13，在下行链路上，在接入点1305处，发射(TX)数据处理器1310接收、格式化、编码、交错和调制(或符号映射)业务数据且提供调制符号(“数据符号”)。符号调制器1315接收且处理数据符号和导频符号并提供符号流。符号调制器1315多路复用数据和导频符号，并将其提供到发射器单元(TMTR)1320。每一传输符号可以是数据符号、导频符号或零信号值。可在每一符号周期中连续发送导频符号。导频符号可经频分多路复用(FDM)、正交频分多路复用(OFDM)、时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM)或码分多路复用(CDM)。
TMTR 1320接收符号流且将其转换为一个或一个以上模拟信号，且进一步调节(例如，放大、滤波和升频转换)所述模拟信号以产生适于在无线信道上传输的下行链路信号。接着通过天线1325将下行链路信号传输到终端。在终端1330处，天线1335接收下行链路信号且将所接收的信号提供到接收器单元(RCVR)1340。接收器单元1340调节(例如，滤波、放大和降频转换)所接收的信号且数字化经调节的信号以获得样本。符号解调器1345解调所接收的导频符号且将其提供到处理器1350以用于信道估计。符号解调器1345进一步从处理器1350接收用于下行链路的频率响应估计值，对所接收的数据符号执行数据解调以获得数据符号估计值(其是所传输的数据符号的估计值)，且将所述数据符号估计值提供到RX数据处理器1355，所述RX数据处理器1355对数据符号估计值进行解调(即，符号解映射)、解交错和解码以恢复所传输的业务数据。符号解调器1345和RX数据处理器1355进行的处理分别与接入点1305处符号调制器1315和TX数据处理器1310进行的处理互补。
在上行链路上，TX数据处理器1360处理业务数据且提供数据符号。符号调制器1365接收且将数据符号与导频符号多路复用，执行调制，且提供符号流。接着发射器单元1370接收且处理符号流以产生上行链路信号，所述上行链路信号由天线1335传输到接入点1305。
在接入点1305处，来自终端1330的上行链路信号由天线1325接收且由接收器单元1375处理以获得样本。接着符号解调器1380处理所述样本且为上行链路提供所接收的导频符号和数据符号估计值。RX数据处理器1385处理数据符号估计值以恢复终端1330所传输的业务数据。处理器1390为在上行链路上传输的每一有效终端执行信道估计。多个终端可在其各自指派的导频子带集上同时在上行链路上传输导频，其中所述导频子带集可交错。
处理器1390和1350分别指导(例如，控制、协调、管理等)接入点1305和终端1330处的操作。各自处理器1390和1350可与存储程序代码和数据的存储器单元(未图示)相关联。处理器1390和1350还可执行计算以分别导出用于上行链路和下行链路的频率和脉冲响应估计值。
对于多路接入系统(例如，FDMA、OFDMA、CDMA、TDMA等)，多个终端可在上行链路上同时传输。对于此类系统，可在不同终端之间共享导频子带。在用于每一终端的导频子带跨越整个操作带(可能除带边缘以外)的情况下可使用信道估计技术。将需要此导频子带结构来获得用于每一终端的频率分集。本文描述的技术可通过各种方法来实施。举例来说，这些技术可以硬件、软件或其组合来实施。对于硬件实施方案，用于信道估计的处理单元可实施在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、经设计以执行本文描述的功能的其它电子单元或其组合内。利用软件，可通过执行本文描述的功能的模块(例如，程序、函数等)来实施。软件代码可存储在存储器单元中且由处理器1390和1350执行。
对于软件实施方案，可用执行本文描述的功能的模块(例如，程序、函数等)来实施本文描述的技术。软件代码可存储在存储器单元中且由处理器执行。存储器单元可实施在处理器内或处理器外部(在此情况下，存储器单元可经由此项技术中已知的各种方法以通信的方式耦合到处理器)。
上文已描述的内容包括一个或一个以上实施例的实例。当然，不可能为了描述上述实施例而描述组件或方法的可构想出的每种组合，且各种实施例的许多其它组合和排列是可能的。因此，所描述的实施例希望包括属于所附权利要求书的精神和范围内的所有此类更改、修改和变化。此外，就术语“包括”用于具体实施方式或权利要求书中来说，所述术语希望以类似于术语“包含”的方式为包括界限的(inclusive)，因为在权利要求中“包含”(当使用时)被解释为过渡词汇。

Claims (14)

1.一种便于在无线通信系统中利用反方向授予的方法，其包含：
存储与关于信道的接入的至少一个传输机会相关联的信息；以及
根据所述与关于信道的接入的至少一个传输机会相关联的信息，基于将要从设备传输的信息在指派给所述设备的传输机会期间传输反方向授予；以及
利用信道接入识别符来确定所述设备接收数据和传输数据中的至少一者的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含利用所述信道接入识别符使所述设备与至少一个其它装置同步。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含利用所述信道接入识别符在所述设备未被识别为接收器和发射器的至少一者的时间期间在休眠模式下操作。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含利用所接收的反方向授予，且将所述设备从在当前传输机会期间接收数据改变为在所述当前传输机会期间传输数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含至少部分基于在所述当前传输机会中剩余的时间量和将由所述设备传输的数据量中的一者或一者以上来确定是否使用所述反方向授予将所述设备从接收数据改变为传输数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含当所述设备在所述传输机会期间在所分配的持续时间结束之前完成传输时提供所述反方向授予。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含至少部分基于在所述传输机会中剩余的时间量来确定是否传输所述反方向授予。
8.一种便于在无线通信系统中利用反方向授予的设备，其包含：
用于存储与关于信道的接入的至少一个传输机会相关联的信息的装置；以及
用于根据所述与关于信道的接入的至少一个传输机会相关联的信息基于将要从设备传输的信息在指派给所述设备的传输机会期间传输反方向授予的装置；以及
用于利用信道接入识别符来确定所述设备接收数据和传输数据中的至少一者的时间的装置。
9.根据权利要求8所述的设备，其进一步包含用于利用所述信道接入识别符使所述设备与至少一个其它装置同步的装置。
10.根据权利要求8所述的设备，其进一步包含用于利用所述信道接入识别符在所述设备未被识别为接收器和发射器的至少一者的时间期间在休眠模式下操作的装置。
11.根据权利要求8所述的设备，其进一步包含用于利用所接收的反方向授予，且将所述设备从在当前传输机会期间接收数据改变为在所述当前传输机会期间传输数据的装置。
12.根据权利要求11所述的设备，其进一步包含用于至少部分基于在所述当前传输机会中剩余的时间量和将由所述设备传输的数据量中的一者或一者以上来确定是否使用所述反方向授予将所述设备从接收数据改变为传输数据的装置。
13.根据权利要求8所述的设备，其进一步包含用于当所述设备在所述传输机会期间在所分配的持续时间结束之前完成传输时提供所述反方向授予的装置。
14.根据权利要求13所述的设备，其进一步包含用于至少部分基于在所述传输机会中剩余的时间量来确定是否传输所述反方向授予的装置。
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