本專利申請要求于2014年6月30日遞交的美國專利申請No.14/318,902的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

實施例涉及無線通信。更具體地，一些實施例涉及用于無線通信的頻域中的多用戶聚合。

背景技術(shù)：

對所有類型的無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)承載能力的需求正在增加。例如，在802.11類型的網(wǎng)絡(luò)中，接入點(AP)可以與多個站(STA)通信。在這種情況下，增加整體數(shù)據(jù)承載能力的機制對于無線網(wǎng)絡(luò)的正常運行越來越重要。

附圖說明

圖1示出了示出與單個接入點通信的多個站的示例架構(gòu)。

圖2示出了使用不同帶寬分配策略的多個站和接入點之間的通信。

圖3的示例圖表示出了通信效率隨著信號與帶寬噪聲水平比的變化。

圖4示出了使用頻率聚合的多個站的示例通信。

圖5的示例流程圖示出了用于選擇用于頻率聚合的設(shè)備的方法。

圖6的示例流程圖示出了用于選擇用于頻率聚合的設(shè)備的不同方法。

圖7示出了向所選擇的設(shè)備分配頻隙(frequency slot)的示例流程圖。

圖8示出了向所選擇的設(shè)備分配頻隙的圖。

圖9示出了為其他設(shè)備的頻率分配提供機會的設(shè)備的圖。

圖10示出根據(jù)一些實施例的無線設(shè)備的系統(tǒng)框圖。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

以下描述和附圖充分地示出了具體實施例以使所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實施例可以包含結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電的、過程的和其他方面的改變。一些實施例的部分和特征可以被包括在其他實施例的部分和特征中，或者替代其它實施例的部分和特征。權(quán)利要求中闡述的實施例涵蓋那些權(quán)利要求的所有可用的等同物。

對實施例的各種修改對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的，本文定義的一般原理可以應(yīng)用于其他實施例和應(yīng)用，而不背離本公開的范圍。此外，在以下描述中，出于解釋的目的闡述了許多細節(jié)。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到的是，可以不使用這些具體細節(jié)而實現(xiàn)本公開的實施例。在其它實例中，為了不以無關(guān)的細節(jié)模糊實施例的描述，未以框圖形式示出公知的結(jié)構(gòu)和過程。因此，本公開并不旨在限于所示的實施例，而是應(yīng)當(dāng)被給予與本文公開的原理和特征相符的最寬范圍。

增加無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)承載能力的一種可能方式是跨頻率聚合設(shè)備，其中可用帶寬被劃分為多個頻隙，并且多個設(shè)備在同一時隙期間在不同的頻隙上進行傳輸。相互干擾(由一個設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在相鄰頻隙中引起干擾)可能會限制這種方法的有效性。在本公開中，站或設(shè)備將通常用于指代正在向/從接入點(AP)發(fā)送/接收信息的實體。AP是允許站(例如，無線設(shè)備)使用Wi-Fi或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)連接到有線網(wǎng)絡(luò)的實體(例如，設(shè)備等)。在一些實施例中，設(shè)備可以在不同時間充當(dāng)站和接入點。

在本公開中描述了一些機制來標(biāo)識下述判據(jù)：這些判據(jù)定義了何時跨頻率聚合會帶來效率收益。使用這樣的判據(jù)，接入點(AP)選擇是否對設(shè)備進行跨頻率聚合。如果選擇了跨頻率聚合，則接下來接入點基于不同的判據(jù)來標(biāo)識哪些設(shè)備應(yīng)該被聚合，并且使用分配方法向所選擇的設(shè)備分配頻隙。描述了可以提高效率的各種協(xié)議變化。

圖1示出的示例架構(gòu)100示出了與單個接入點102進行通信的多個站(例如，104、106、108和110)。在這種情況下，各個站104、106、108和110將彼此爭用要向/從接入點102發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的時間和帶寬。無線網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)將確定如何解決爭用以及哪些站在什么時隙接收要傳輸?shù)臅r間和帶寬。

圖2用標(biāo)號200大體上示出了多個站210、212、214和216之間的典型通信。站210、212、214和216通常具有時隙T 206，在該時隙T 206期間它們使用通常分配給設(shè)備的整個可用帶寬B 204進行傳輸。在時隙T 206之間，可以存在站210、212、214和216正在爭奪傳輸權(quán)利的爭用時段C 208。

如下所示，在某些條件下，大體上如標(biāo)號220所示的策略以bits/s/帶寬的Hz數(shù)而計可以更高效。在此策略中，正常情況下分配給站的帶寬B204被劃分為頻隙。因此，如果帶寬是B并且最小頻率單位是Z，則可用頻隙的數(shù)目是X＝B/Z。以圖2為例，其中X＝4，則每個頻隙是B/4寬，如218所示。如果向四個站210、212、214和216中的每個分配一個頻隙，則所有站可以在同一時隙T 206上進行傳輸。

策略220的效率收益(以bits/s/帶寬的Hz數(shù)而計增加)超過策略200的條件取決于信噪比和每個頻隙被分配的帶寬。效率E(bits/s/Hz)定義為：

如果將策略200的效率定義為E₁并且將策略220的效率定義為E₂，并假設(shè)所有設(shè)備具有相同的信號強度S，則：

以及

其中N是頻譜噪聲密度，I是來自相鄰頻帶的干擾。如果我們假設(shè)用于任何傳輸頻帶B_T的縮放頻譜圖案(scaled spectral mask)在該頻帶上是平坦的(例如，無損失的)，并且用簡化的圖案對B_T以外的頻帶中的功率的滾降進行建模(例如，在離中心頻率BT/2處相對為-20dB、在下一個BT/2處相對為-28dB并且在再下一個BT/2處相對為-45dB)，則可以示出，效率E2可以寫為：

其中α是0和1之間的因子，它說明來自相鄰頻隙的干擾。當(dāng)α＝0時，則沒有來自相鄰頻帶的干擾，而α＝1則表示最壞情況下的性能估計。實際上，因為在典型的接收器中副載波的旁瓣每312.5KHz衰減約5dB，所以α?xí)^小。如果接入點可以準(zhǔn)確地跟蹤每個副載波，我們可以預(yù)期在實踐中α≈0.1。

圖3的示例圖表300示出了通信效率(E2/E1)隨著信號與帶寬噪聲水平比的變化。標(biāo)記為302的曲線為α＝1。標(biāo)記為304的曲線為α＝0.1。標(biāo)記為306的曲線為α＝0.05，標(biāo)記為308的曲線為α＝0.01。對于高于1的曲線的區(qū)域，可以通過多個站的頻率聚合來實現(xiàn)效率。隨著信號與帶寬噪聲比下降，收益變得更大。如果我們只考慮歸一化的帶寬，則隨著信噪比下降，增益變得更大。在概念層面上，這是因為隨著SNR增加，頻帶之間的相互干擾也增加。因此本文的實施例選擇了SNR的閾值，高于該閾值將不考慮頻率聚合。低于該閾值則會考慮頻率聚合。這樣的閾值通常選擇在約20dB和約30dB之間，但是取決于接收器的特性，也可以選擇該范圍之外的值。針對下述接收器可以選擇較高的閾值：這些接收器能夠緊密跟蹤副載波，在頻率信道間具有良好的調(diào)制和編碼策略，或者具有減少頻隙間干擾的其他機制。針對具有較高頻隙間干擾的接收器，可以選擇較低的閾值。關(guān)于在本公開中使用信噪比(SNR)和/或信號與噪聲加干擾比(SNIR)的一個注意事項。在本公開中，SNR意在涵蓋SNIR。在本公開中經(jīng)常使用SNR來描述測得的量(例如，當(dāng)從給定站接收的信號具有特定的測得的和/或相關(guān)聯(lián)的SNR或SNIR時)。這種測量結(jié)果一定包括噪聲和任何存在的干擾。如果不存在干擾，則該測量將嚴格地測量信噪比。因此，在本公開中，SNR和SNIR實際上可以互換，因為接收器可能不知道它是嚴格測量噪聲還是噪聲加干擾。在本公開中，SNR用于泛指SNR和/或SNIR，除非具體指出SNIR(例如，在推導(dǎo)具體結(jié)果中)是十分重要的。除此之外，在噪聲和/或干擾實際上恒定(例如，在相關(guān)時間段內(nèi)不變化或緩慢變化)的條件下，也可以使用測得的信號電平。在恒定噪聲/干擾的條件下，較高的信號意味著較高的SNR/SNIR，較低的信號意味著較低的SNR/SNIR。在本公開中，術(shù)語“信號測量結(jié)果”將用于表示測得的信號量，例如信號電平、SNR、SNIR等等，它們可以如下所述用于確定應(yīng)聚合哪些站。

圖4示出了使用頻率聚合的多個站的示例通信400。802.11e和802.11n無線標(biāo)準(zhǔn)定義了通過在單個傳輸中發(fā)送兩個或更多數(shù)據(jù)幀來增加吞吐量的方式。例如，該標(biāo)準(zhǔn)定義了媒體訪問控制(MAC)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU)聚合，有時稱為A-MPDU或AMPDU。業(yè)已表明這種聚合增加了效率，因為爭用開銷將減少，也因為傳輸時間增加。在一些實施例中將A-MPDU與頻率聚合相組合。如圖4所示，傳輸時間T對于所有被聚合的站是相同的。如果被聚合的站具有不同數(shù)量的數(shù)據(jù)要傳輸，則一些站可能不會填滿整個傳輸時間T。在圖4中，站1具有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)404，站2具有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)406，站3具有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)408，站4具有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)410。如果站2數(shù)據(jù)(例如，406)不占據(jù)同樣多的物理時間，則站2應(yīng)與站1、3和4同時開始傳輸，其將在時隙T結(jié)束之前完成。然而，由于頻率聚合，AP將不能發(fā)送確認(ACK)，因為AP仍在從其它站接收數(shù)據(jù)。在這種情況下，補救措施是適當(dāng)?shù)匮舆t數(shù)據(jù)傳輸，使得數(shù)據(jù)406與其它站同時完成。接著，AP可以適當(dāng)?shù)匕l(fā)送ACK。

圖5示出了用于選擇用于頻率聚合的設(shè)備的方法的示例流程圖500。該方法在操作502處開始，并且在操作504中根據(jù)AP所看到的設(shè)備的信號測量結(jié)果來對這些設(shè)備進行排序。在這方面，AP可以在從各個站接收的傳輸中測量SNR、SNIR、信號電平或其它測量結(jié)果。該可選操作允許AP快速確定哪些站具有高于閾值的信號測量結(jié)果，它們將被考慮用于聚合，以及哪些站具有低于閾值的信號測量結(jié)果，如操作506所示。然而，可以使用替代方案：如操作506所示檢查每個站，并且把信號測量結(jié)果低于閾值(例如，Y)的站和信號測量結(jié)果高于閾值Y的那些站分開。不同的實施例將信號測量結(jié)果等于閾值Y的站分類到將被考慮的組或者將不被考慮的組中，這取決于實施例。

此時，AP可以標(biāo)識是跨頻率聚合還是不跨頻率聚合?？珙l率聚合的原因可能是多個站落入頻率聚合將帶來收益的范疇中，等等。不跨頻率聚合的原因例如可能是：只有很少的站(如果有的話)將從頻率聚合中受益、站必須發(fā)送的數(shù)據(jù)很小(并且因此對頻率聚合不太感興趣)、AP想要把發(fā)送的機會給不會受益于聚合的站等。AP可以實現(xiàn)用于衡量各種因素和確定是否應(yīng)用頻率聚合的模塊和/或方法。該模塊和/或方法可以對各種因素進行衡量并實現(xiàn)用于標(biāo)識是否應(yīng)用頻率聚合的規(guī)則。在圖5中并未具體地示出AP具體地確定是否應(yīng)用頻率聚合的操作，但是它包括在一些實施例中。

操作508對具有適當(dāng)?shù)南嚓P(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果的設(shè)備的數(shù)目進行標(biāo)識，并將其與可用頻隙的數(shù)目X進行比較。如以上所標(biāo)識的，X＝B/Z，其中B是帶寬，Z是頻隙大小。如果具有適當(dāng)信號測量結(jié)果的設(shè)備的數(shù)目小于頻隙的數(shù)目，則取“是”分支，并且AP如操作510所指示選擇所有設(shè)備來進行聚合。

如果被考慮用于聚合的設(shè)備的數(shù)目超過頻隙的數(shù)目，則如操作512中所指示的，使用用于選擇適當(dāng)設(shè)備的子集的方法。結(jié)合圖6討論代表性方法。

一旦標(biāo)識了將被分配頻隙的設(shè)備，則AP如操作514所指示向所選擇的設(shè)備分配(一個或多個)頻隙，下文包含了結(jié)合圖7和圖8進行的對頻隙分配的討論。

在某些實施例中，如操作516所指示，AP還選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)制和編碼策略(MCS)來分配給不同的站。在一些實施例中，AP為所有所選擇的站標(biāo)識MCS。在其他實施例中，AP為所選擇的站中的某一部分標(biāo)識MCS?？梢曰谛盘柕哪硞€測量結(jié)果(例如，信號與干擾加噪聲比(SINR)、SNR或信號電平)和/或基于對給定站而言可用的數(shù)據(jù)來選擇MCS。下面討論這些因素中的每一個(例如，信號測量以及基于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)整MCS)。

由于AP具有分配給設(shè)備i的帶寬和信號強度的估計，AP可以估計來自(一個或多個)相鄰頻帶的干擾I。例如，信號與干擾加噪聲比(SINR)可以通過以下公式預(yù)測：

SNIR可以根據(jù)站實現(xiàn)802.11標(biāo)準(zhǔn)的哪個版本來提出用于站的合適的調(diào)制和編碼策略。例如，實現(xiàn)802.11n標(biāo)準(zhǔn)的站具有32個不同的MCS值，這些MCS值定義了空間流的數(shù)目、調(diào)制類型和編碼速率。給定這些值和信道帶寬，可以針對給定MCS值計算理論數(shù)據(jù)吞吐量。實現(xiàn)802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的站具有不同的MCS值，這些MCS值為給定空間流的調(diào)制類型和編碼速率定義了不同的值。這些參數(shù)以及估計的SNIR可以用于確定哪個MCS值用于頻率聚合會更好。對于給定的MCS，在SNIR和分組錯誤率之間存在映射。為了為固定SNIR選擇MCS，一些實施例選擇具有給定錯誤率(例如，10％)的最高MCS(例如，具有最大數(shù)據(jù)吞吐量的MCS)。除此之外，或可選地，在一些實施例中使用模擬和/或現(xiàn)場測量結(jié)果來確定要為給定SNIR選擇的MCS。

由于每個聚合站將具有相同的數(shù)據(jù)傳輸時間，因此可以將MCS與站必須傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行匹配。因此，不是如圖4所指示的延遲傳輸來使得所有站同時結(jié)束傳輸，而是可以調(diào)整MCS，從而在時隙T中傳輸更多或更少的數(shù)據(jù)。

不同的實施例可以：1)不調(diào)整MCS；2)基于估計的SNIR、SNR、信號電平或其它信號測量結(jié)果來針對一些站或所有站調(diào)整MCS；3)基于站必須傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來調(diào)整一些站或所有站的MCS；和/或4)基于信號測量結(jié)果(例如，SNIR、SNR、信號電平等)和站必須傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的組合來調(diào)整MSC；和/或其組合。

在操作518中，AP根據(jù)所實現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)度上行鏈路，并且方法在操作520處結(jié)束。

圖6示出了用于選擇用于頻率聚合的設(shè)備(例如，圖5中的操作512)的不同方法(例如，600、608、620)的示例流程圖。最簡單的方法由600示出。在該方法中，AP選擇最前面的X＝B/Z個設(shè)備。如上所述，B是要分配的帶寬，Z是頻隙大小，X是頻隙的數(shù)目。該分配可以從在子組中具有最高信號測量結(jié)果的設(shè)備開始，或者可以從在子組中具有最低信號測量結(jié)果的設(shè)備開始。其他實施例可以從其他處(例如，在列表中不具有最高或最低信號測量結(jié)果的設(shè)備)開始。一旦選擇了起點，則接下來的X個設(shè)備被選擇。這由操作604指示。

該方法的優(yōu)點在于，當(dāng)根據(jù)相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果來對設(shè)備列表進行了排序時，該方法能簡單且直接地實現(xiàn)。此外，選擇X個連續(xù)設(shè)備往往會使將最高和最低相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果之間的差別保持為盡可能小。這個特性是好的，因為信號測量結(jié)果高的信號將往往不會被分配信號測量結(jié)果低的信號旁邊的頻隙，其中來自信號測量結(jié)果高的信號的干擾對于信號測量結(jié)果較低的信號是個問題。其缺點是，除非起點是循環(huán)的，否則往往會調(diào)度相同的設(shè)備來用于傳輸。此外，假設(shè)有相等的傳輸功率和相等的信道特性，則具有相似信號測量結(jié)果的設(shè)備往往位于相似的距離。如果這些設(shè)備位于同一區(qū)域內(nèi)，則它們可能全部被該區(qū)域中的現(xiàn)有傳輸阻擋。其結(jié)果是沒有設(shè)備在分配的時隙上進行傳輸。另一方面，如果這些設(shè)備存在空間多樣性(例如，它們并不都位于同一區(qū)域內(nèi))，則它們由于其區(qū)域中的傳輸而全部被阻擋的可能性較低。

第二種方法由608示出。在該方法中，候選設(shè)備(例如，具有低于閾值Y的相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果的那些設(shè)備)的列表被劃分為R個范圍(range)，如操作612所指示。范圍例如是使站1 634和站2 636被分配給范圍1 644，站3 638和站4 640被分配給范圍2 646等，直到最后一個站(例如，站X 642)(可能與其他站一起)被分配給最后的范圍R 648?？梢允褂酶鞣N機制來選擇范圍的數(shù)目R。在一些實施例中，這些范圍被選擇成使得設(shè)備具有相似的相關(guān)聯(lián)的信號測量值。這可以例如通過將第一個和最后一個成員之間的相關(guān)聯(lián)的信號測量值的差限制為小于某值來實現(xiàn)。換言之，創(chuàng)建范圍使得如果第一個成員具有等于n的信號測量結(jié)果，則最后一個成員具有小于或等于(n+閾值)的信號測量結(jié)果?？梢詾槲幢环峙浣o范圍的任何設(shè)備重復(fù)該過程。除此之外或者可選地，可以將范圍中相鄰成員之間的差限制于某值。也可以基于設(shè)備數(shù)目和將被分配的頻隙數(shù)目來選擇范圍的數(shù)目。各種實施例使用這些機制的各種組合來將候選設(shè)備劃分為R個范圍。

一旦將設(shè)備劃分為R個范圍，操作614從每個范圍中選擇B/(Z*R)個設(shè)備。例如，B的典型值可以為20MHz或40MHz，Z的典型值可以為5MHz。如果B是20MHz，Z為5MHz，R為4，則從每個范圍選擇的設(shè)備數(shù)為1(例如，20/(5*4))。因此，操作614將從每個范圍中選擇一個設(shè)備。范圍的數(shù)目可能不等于頻隙的數(shù)目。下面討論設(shè)備到頻隙的分配。

如果頻隙間的相關(guān)聯(lián)的SNR值之間的差沒有很大，頻率聚合效果最好。因此，一些實施例選擇設(shè)備使得最高和最低相關(guān)聯(lián)的SNR之間的差小于給定閾值。除此之外或者可選地，相鄰頻隙的相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果之間的差也可以被限制為小于給定閾值?？蛇x操作616描繪了選擇設(shè)備，使得相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果的整體差小于閾值和/或相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果在頻隙間的差異小于閾值(例如，相同或不同的閾值)。

另一種方法如620所示。在該方法中，操作624將設(shè)備劃分為R個范圍(例如，與操作612相同)。因此，上面結(jié)合操作612進行的討論在這里也適用。然而，在該方法中，然后選擇一個或多個范圍用于聚合，如操作630所指示。

在這些方法(例如，600、608、620)中的任何一個中，被選擇來用于頻隙分配的設(shè)備的實際數(shù)目可以由先前選擇的成員必須發(fā)送的數(shù)據(jù)左右。例如，假設(shè)方法620用于選擇用于頻隙分配的設(shè)備。當(dāng)將設(shè)備劃分為R個范圍時，一個范圍具有三個成員，隨后的范圍具有四個成員。在該示例中，頻隙的數(shù)目為5。因此，該方法可以選擇具有三個成員的范圍、可以選擇具有四個成員的范圍、或者可以選擇來自兩個范圍的成員的某種組合(例如，從每個范圍中選擇一個成員，直到頻隙被填滿，或者從每個范圍中選擇一個成員，其中選擇的總數(shù)小于頻隙數(shù)目)。如果一些成員要發(fā)送的數(shù)據(jù)多于時隙T可容納的量，則它們可以被分配多個頻隙，如下所述。因此，在確定選擇多少設(shè)備用于頻率分配時，要發(fā)送的數(shù)據(jù)量可以是一個因素。

圖7示出了向所選擇的設(shè)備分配頻隙的示例流程圖700(例如，圖5的操作514)。該方法在操作702處開始，并且首先檢查所選擇的設(shè)備的數(shù)目與要分配的頻隙的數(shù)目的關(guān)系。假設(shè)存在X＝B/Z個頻隙，則操作704標(biāo)識頻隙是否比設(shè)備更多。如果不是，則取“否”分支并且在操作706中將一個設(shè)備分配到一個頻隙。頻隙通常被分配給設(shè)備來使相鄰頻隙中的相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果的差別最小。因此，操作706通常從具有最高或最低相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果的設(shè)備開始，并將連續(xù)設(shè)備(例如，下一個最高/最低相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果)分配到連續(xù)的頻隙。

在圖8中由標(biāo)號800大體上示出了將一個設(shè)備分配到一個頻隙。在該圖中，站802被分配到頻隙810、站804被分配到頻隙812、站806被分配到頻隙814等，直到站808被分配到頻隙816為止。站(802、804、806、808)按從最高相關(guān)聯(lián)信號測量結(jié)果到最低相關(guān)聯(lián)信號測量結(jié)果(或相反)被布置，以使頻隙之間的信號測量結(jié)果的差別最小。

返回到圖7，如果設(shè)備的數(shù)目小于頻隙的數(shù)目，則從操作704中取“是”分支。在該分支中，可以基于各種因素將多個頻隙分配給單個設(shè)備。例如，如果設(shè)備要發(fā)送的數(shù)據(jù)多于在單個時間段中能夠發(fā)送的數(shù)據(jù)，則可以向它們分配多個頻隙。因此，操作708確定每個所選擇的設(shè)備需要發(fā)送多少信息(如果該信息可用的話)。因此，可以向要發(fā)送更多數(shù)據(jù)的設(shè)備分配更多頻隙，而可以向要發(fā)送的信息(例如，更多分組)能夠容納在單個頻隙中的那些設(shè)備分配單個頻隙。因此，每個設(shè)備可以有與其相關(guān)聯(lián)的“所需頻隙數(shù)目”的度量。

如果所期望的頻隙的總數(shù)大于可用于分配的頻隙數(shù)目，則AP需要選擇哪些設(shè)備將獲得多個頻隙，哪些不會。假設(shè)所有數(shù)據(jù)具有相等的優(yōu)先級，則可以以循環(huán)的方式分配頻隙，直到分配完所有頻隙。使用這種類型的方法，列表的起始端將可能接收更多頻隙。換言之，如果該方法從相關(guān)聯(lián)的信號測量值最高的設(shè)備開始，則相關(guān)聯(lián)的信號測量值較高的設(shè)備往往會比相關(guān)聯(lián)對信號測量值較低的設(shè)備獲得更多的頻隙。如果該方法從相關(guān)聯(lián)的信號測量值最低的設(shè)備開始，則相關(guān)聯(lián)的信號測量值較低的那些設(shè)備往往會獲得更多的頻隙。因此，操作710確定是從相關(guān)聯(lián)的信號測量值較高的還是較低的設(shè)備開始。

可以基于各種因素選擇是從相關(guān)聯(lián)的信號測量值較高的開始還是從相關(guān)聯(lián)的信號測量值較低的開始。從較低信號測量值開始可以給出較好的整體效率，因為與信號測量值較高的分組相比，更大數(shù)目的信號測量值較低的分組將被聚合。如上所述，這提高了效率。然而，當(dāng)重新發(fā)送沒有被正確接收的分組(由于與較低信號測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的錯誤率等)時以及考慮到其它這類情形時，從信號測量值較高的分組開始可以改善整體性能。

如果AP決定從高信號測量值的設(shè)備開始并逐步下降，則執(zhí)行操作714。如果系統(tǒng)決定從低信號測量值的設(shè)備開始并逐步上升，則執(zhí)行操作712。應(yīng)注意的是，并非所有實施例都需要實現(xiàn)操作710、712和714。不同的實施例使用從高信號測量值的設(shè)備開始分配頻隙的單一方法。其他實施例使用從低信號測量值的設(shè)備開始分配頻隙的單一方法。其他實施例使用在操作710、712和714中描述的選擇方法。

操作716將排隊中的下一個設(shè)備分配到頻隙。

操作718是可選的，因為它在一些實施例中實現(xiàn)，而在其他實施例中不實現(xiàn)。操作718表示用于跨時隙平衡頻隙分配的方法。如果期望的頻隙比可用頻隙多，則在一些實施例中使用關(guān)于在先前時間段中向哪些設(shè)備分配了多個頻隙的信息，來隨著時間平衡頻隙分配，使得相同的設(shè)備不總是在每個時間段中都被分配多個頻隙而以其他設(shè)備為代價?？梢詰?yīng)用“老化”類型的邏輯，使得有要發(fā)送的數(shù)據(jù)但在先前時間段中未被分配多個頻隙的設(shè)備在頻隙分配中具有更高的優(yōu)先級。為了擴展該概念，可以將各種因素(例如期望的頻隙、相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果(和/或等效地，與假定設(shè)備被聚合的情況下預(yù)期的效率收益相關(guān)聯(lián)的度量)、自上次聚合頻隙分配起經(jīng)過的時間等)一起衡量以創(chuàng)建“分配優(yōu)先級”，并且可以基于分配優(yōu)先級來分配頻隙?？鐣r隙的類似平衡可以在不同級別上發(fā)生。例如，在選擇用于頻隙分配的設(shè)備的操作(例如，圖5的操作512、圖6的方法600、608、622)中，可以使用跨時隙對設(shè)備選擇進行平衡的判據(jù)，使得并不總是選擇相同的設(shè)備來傳輸和/或聚合。

操作720選擇仍有分組要發(fā)送(例如，仍期望頻隙)的下一個設(shè)備。在操作722中，上述過程繼續(xù)(“是”分支)，直到不再有頻隙或者直到不再有設(shè)備要分配到頻隙(“否”分支)。

圖8大體上用標(biāo)號826示出了向設(shè)備分配多個頻隙。在圖8的此方面，向站802分配頻隙818、向站804分配頻隙820和頻隙822，等等，直到向站808分配頻隙824并且還可能分配一個或多個其他頻隙(未示出)。

當(dāng)AP有機會傳輸并調(diào)度時隙時，最容易實現(xiàn)上述改進。在例如802.11類型設(shè)備使用的基于爭用的協(xié)議中，AP可以通過修改其行為來增加其將“贏得”爭用并且能夠更頻繁傳輸?shù)目赡苄?，從而增加傳輸?shù)目赡苄浴榱嗽黾痈l繁地占據(jù)介質(zhì)和跨頻率聚合設(shè)備的可能性，AP可以減少其最小窗口尺寸和/或增加其相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的最小尺寸。這為設(shè)備的實際數(shù)據(jù)傳輸提供了更多的時間，并且增加了AP將能夠“占據(jù)”用于調(diào)度的小時隙的可能性。

圖9示出了增加聚合設(shè)備機會的另一改進。圖9示出了為其他設(shè)備的頻率分配提供機會的設(shè)備的圖900。在設(shè)備占據(jù)到介質(zhì)(例如，圖9中的STA1)之后并且在其發(fā)送數(shù)據(jù)之前，它首先發(fā)送請求902。AP接收請求902并檢查設(shè)備(例如，STA1)的信號測量結(jié)果。如果設(shè)備具有大于閾值Y(例如，如果高于該閾值，則設(shè)備不被考慮用于聚合)的相關(guān)聯(lián)(例如，測得的)信號測量結(jié)果，則不存在通過將其他設(shè)備與STA1聚合而具有的性能收益。在這種情況下，AP用響應(yīng)(例如消息904，它被定制成使STA1知道使用全帶寬廣播)進行回復(fù)，并且STA1使用全帶寬B進行其數(shù)據(jù)傳輸906。所描述的請求/響應(yīng)交換充當(dāng)請求發(fā)送(RTS)和準(zhǔn)許發(fā)送(CTS)的角色。

另一方面，如果設(shè)備具有的相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果小于閾值Y，則通過將多個設(shè)備與STA1聚合可以獲得性能收益。在這種情況下，AP可以基于判據(jù)(諸如相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果、要發(fā)送的分組等)來選擇其它設(shè)備與STA1聚合。可以使用諸如以上結(jié)合圖5、6、7和8描述的那些方法來選擇要聚合的設(shè)備和被分配的頻隙。在這種情況下，響應(yīng)904是這樣的廣播消息：該消息被定制成使STA1知道在它被分配的(一個或多個)頻隙上進行傳輸(例如，在帶寬B/4上發(fā)送數(shù)據(jù)904)，并且讓其他設(shè)備(例如，STA2、STA3、STA4)在時間段T期間內(nèi)在它們被分配的頻隙上傳輸數(shù)據(jù)。同樣，請求902和響應(yīng)904作為RTS/CTS交換而運行。

無論何時進行RTS/CTS類型交換，這種技術(shù)都向AP提供對其他設(shè)備進行聚合的機會。該技術(shù)還可以幫助緩解由AP調(diào)度的一些設(shè)備被AP不能/沒有檢測到的隱藏設(shè)備阻擋(例如，通過爭用)的情形，因為來自STA1的請求902在時間段T期間內(nèi)保留了介質(zhì)，使得當(dāng)在廣播904中由AP調(diào)度時，STA1周圍設(shè)備的傳輸不被阻擋。

示例設(shè)備架構(gòu)和機器可讀介質(zhì)

圖10根據(jù)一些實施例示出了無線設(shè)備1000的系統(tǒng)框圖。這樣的無線設(shè)備1000可以表示例如上文結(jié)合圖1-9所描述的AP和/或其他設(shè)備(例如，STA)。上述的過程、消息交換等適合于在所示的設(shè)備1000上實現(xiàn)。

設(shè)備1000可以包括處理器1004、存儲器1006、收發(fā)器1008、天線1010、指令1012、1014、以及可能的其他組件(未示出)。

處理器1004包括一個或多個中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、加速處理單元(APU)、信號處理器或其各種組合。處理器1004向設(shè)備1000提供處理和控制功能，并且可以實現(xiàn)上文針對圖1-9中的AP和設(shè)備描述的流程圖和邏輯。

存儲器1006包括被配置為存儲用于設(shè)備1000的指令1012、1014以及數(shù)據(jù)的一個或多個瞬態(tài)和/或靜態(tài)存儲器單元。收發(fā)器1008包括一個或多個收發(fā)器，對于適當(dāng)?shù)恼净驊?yīng)答器，該收發(fā)器包括多輸入和多輸出(MIMO)天線以支持MIMO通信。對于設(shè)備1000，收發(fā)器1008接收傳輸并發(fā)送傳輸。收發(fā)器電路還測量信號電平、噪聲比或由設(shè)備用于計算SNR、SNIR或用于本文所描述的實施例中的其他信號測量結(jié)果的其它度量。例如，收發(fā)器電路可以包括相關(guān)接收器，該相關(guān)接收器對接收到的分組中的報頭進行相關(guān)以檢測傳入的信號。這種相關(guān)接收器可以檢測接收分組中的能量(例如，接收的信號電平)。收發(fā)器電路還可以用已知方式測量噪聲和/或干擾電平，以計算SNR和/或SNIR。

收發(fā)器1008可以耦接到天線1010，其中天線1010表示適合于設(shè)備1000的一個或多個天線。如上所述，AP和設(shè)備可以以多個頻率操作來在多個頻隙上進行發(fā)送和接收。

指令1012、1014包括一組或多組指令或固件/軟件，它們在計算設(shè)備(或機器)上執(zhí)行以使得這種計算設(shè)備(或機器)執(zhí)行任何本文所討論的方法。在由設(shè)備1000執(zhí)行期間，指令1012、1014(也稱為計算機或機器可執(zhí)行指令)可完全或至少部分地駐留在處理器1004和/或存儲器1006內(nèi)。雖然指令1012和1014被示出為分離的，但是它們可以是相同整體的一部分。處理器1004和存儲器1006還包括機器可讀存儲介質(zhì)。指令1012和1014可以實現(xiàn)例如與圖5-7相關(guān)聯(lián)的流程的全部或一部分，或者歸屬于AP和/或設(shè)備的其他所描述的操作。除此之外或者可選擇地，指令1012和1014可以實現(xiàn)結(jié)合以上其他實施例所討論的其他處理和功能。

處理電路

在圖10中示出了由處理器1004和相關(guān)聯(lián)的指令1012和1014提供的處理和控制功能。然而，這些僅作為處理電路的示例，該處理電路包括由軟件或固件暫時地配置成執(zhí)行某些操作的可編程邏輯或電路(例如，涵蓋在通用處理器1004或者其他可編程處理器內(nèi))。在各種實施例中，處理電路可以包括被永久地配置成(例如，在專用處理器、專用集成電路(ASIC)或陣列內(nèi))執(zhí)行某些操作的專用電路或邏輯。應(yīng)理解的是，對于在專用的并被永久配置的電路中還是在被暫時配置(例如，由軟件配置)的電路中實際實現(xiàn)處理電路，這一決定可能是由成本、時間、能量使用、分組尺寸、或其他考慮因素所驅(qū)使。

相應(yīng)地，術(shù)語“處理電路”應(yīng)被理解為涵蓋了有形實體，該實體是物理上被構(gòu)建、被永久配置(例如，被硬連線的)或者被暫時配置(例如，被編程的)成以某種方式運行或執(zhí)行本文所描述的某些操作的實體。

機器可讀介質(zhì)

指令1012、1014被示出為存儲在存儲器1006上和/或在處理器1004內(nèi)。雖然存儲器1006和/或處理器1004在示例實施例中示出為單個介質(zhì)，但術(shù)語“機器可讀介質(zhì)”可以包括存儲一個或多個指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的單個介質(zhì)或多個介質(zhì)(例如，集中或分布的數(shù)據(jù)庫和/或相關(guān)聯(lián)的緩存和服務(wù)器)。術(shù)語“機器可讀介質(zhì)”還應(yīng)當(dāng)被理解為包括任何這樣的有形介質(zhì)：該介質(zhì)能夠?qū)χ噶钸M行存儲、編碼或載送以由機器執(zhí)行并使得機器執(zhí)行本發(fā)明的任何一個或多個方法，或者能夠?qū)τ蛇@種指令使用或與這種指令相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行存儲、編碼或載送。術(shù)語“機器可讀介質(zhì)”相應(yīng)地被視為包括，但不限于，固態(tài)存儲器以及光的和磁的介質(zhì)。機器可讀介質(zhì)的具體示例包括非易失性存儲器，包括例如半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，例如可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)和閃存設(shè)備；磁盤，例如內(nèi)部硬盤和可移動盤；磁光盤；以及CD-ROM和DVD-ROM盤。術(shù)語機器可讀介質(zhì)專門排除了不可授權(quán)的信號本身。

傳輸介質(zhì)

指令1012/1014還可以例如由收發(fā)器電路1008和/或天線1010使用傳輸介質(zhì)來發(fā)送或接收?？梢允褂枚喾N公知的傳輸協(xié)議中的任何一種來傳輸指令1012/1014。傳輸介質(zhì)涵蓋了用于傳輸指令1012/1014的機制，例如通信網(wǎng)絡(luò)。術(shù)語“傳輸介質(zhì)”應(yīng)被理解為包括能夠?qū)χ噶钸M行存儲、編碼或載送以由機器執(zhí)行的任何無形介質(zhì)，并且包括了數(shù)字或模擬通信信號或者便于傳送這種軟件的其它無形介質(zhì)。

雖然已經(jīng)參考具體示例性實施例描述了實施例，但顯而易見的是，可以對這些實施例進行各種修改和改變而不背離本發(fā)明的廣泛精神和范圍。相應(yīng)地，說明書和附圖被認為是示例性的而不是限制性的。附圖形成本文的一部分，以示例而非限制的方式示出了可以實踐主題的具體實施例。所示的實施例被足夠詳細地描述以使所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本文公開的教導(dǎo)。也可以使用和從它們導(dǎo)出其他實施例，使得可以進行結(jié)構(gòu)和邏輯的替換和改變而不背離本公開的范圍。因此，該具體實施方式不應(yīng)被理解為限制性的，并且各種實施例的范圍僅由所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所享有的全部等同范圍來定義。

本發(fā)明的主題的這些實施例在本文中可能單獨地和/或共同地由術(shù)語“發(fā)明”來稱呼，這僅是出于方便的目的，而不是旨在將本申請的范圍主動地限于任何單個發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思(如果事實上公開了不止一個)。因此，雖然本文已示出和描述了具體實施例，但應(yīng)理解的是，所示的具體實施例可以由計劃實現(xiàn)相同目的任何布置所替代。本公開旨在覆蓋對各種實施例的任何和所有對修改或變化。上述實施例的組合以及本文中未具體描述的其他實施例對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀上述描述后將是顯而易見的。

以下表示示例實施例：

示例1.一種接入點，包括硬件處理電路，該硬件處理電路被配置為：

從站接收消息；

針對該消息估計信號測量結(jié)果；

將信號測量結(jié)果與信號閾值進行比較，高于該信號閾值將不考慮聚合；

響應(yīng)于信號測量結(jié)果高于閾值，向站發(fā)送第一消息來準(zhǔn)許(clear)站使用全帶寬進行傳輸；并且

響應(yīng)于信號測量結(jié)果等于或小于閾值，向多個站發(fā)送第二消息來將至少一個額外站與站聚合，該消息準(zhǔn)許被聚合的站在同一時期進行傳輸，每個被聚合的站在不同頻隙上進行傳輸，該頻隙占據(jù)全帶寬的一部分。

示例2.如示例1的設(shè)備，其中，響應(yīng)于信號測量結(jié)果等于或小于閾值，硬件處理電路被配置為：

選擇具有小于或等于信號閾值的相關(guān)聯(lián)信號測量結(jié)果的站，所選擇的站形成第一群組；

從第一群組選擇子集，子集中的站要聚合；

向子集中的至少一部分分配至少一個頻隙；并且

將第二消息發(fā)送到第一群組的子集。

示例3.如示例2的設(shè)備，其中，子集是通過下述方式來選擇的：配置處理電路以選擇具有最低相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果的前n個站，其中n是通過將用于傳輸?shù)目捎脦挸宰钚☆l率單位來計算對。

示例4.如示例2的設(shè)備，其中，子集是通過將處理電路配置為進行下述操作來選擇的：

基于與第一群組中的每個站相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果將第一群組劃分為多個范圍；并且

從多個范圍中的至少一些范圍選擇至少一個站來形成子集。

示例5.如示例2、3或4的設(shè)備，其中，選擇子集使得最高的相關(guān)聯(lián)信號測量結(jié)果與最低的相關(guān)聯(lián)信號測量結(jié)果之差小于閾值。

示例6.如示例2的設(shè)備，其中子集是通過將處理電路配置為進行下述操作來選擇的：

基于與第一群組中的每個站相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果，將第一群組劃分為多個范圍；并且

選擇多個范圍中的至少一個來形成子集。

示例7.如示例2的設(shè)備，其中信號測量結(jié)果閾值在約20dB與約30dB之間。

示例8.如示例2的設(shè)備，其中，頻隙是通過將處理電路配置為進行下述操作來分配的：

選擇從子集中相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果最高還是最低的站作為起始站開始；并且

從起始站開始分配頻隙，并繼續(xù)到子集的所有站都被分配頻隙。

示例9.如示例2、3、4、5、6、7或8的設(shè)備，其中處理電路還被配置為將多個頻隙分配給要傳輸?shù)姆纸M數(shù)目超過單個時隙的站。

示例10.一種由接入點(AP)執(zhí)行的方法，包括：

從站接收消息；

針對消息估計信噪比(SNR)；

將SNR與SNR閾值進行比較，高于SNR閾值將不考慮聚合；

響應(yīng)于SNR高于閾值，向站發(fā)送第一消息來準(zhǔn)許站進行傳輸；并且

響應(yīng)于SNR等于或小于閾值，將至少一個額外站與站聚合，使得被聚合的站在同一時期進行傳輸。

示例11.如示例10的方法，其中聚合包括：

選擇具有小于或等于SNR閾值的相關(guān)聯(lián)的SNR測量結(jié)果的站，所選擇的站形成第一群組；

使用選擇方法從第一群組中選擇要聚合的站的子集；

使用頻隙分配方法向子集中的至少一部分分配至少一個頻隙；并且

針對第一群組的子集調(diào)度上行鏈路。

示例12.如示例11的方法，其中選擇方法包括選擇具有最低相關(guān)聯(lián)的SNR的前n個站，其中通過將用于傳輸?shù)目捎脦挸宰钚☆l率單位來計算n。

示例13.如示例11的方法，其中選擇方法包括：

將第一群組劃分為多個范圍；并且

從多個范圍中的至少一些范圍中選擇至少一個站以形成子集。

示例14.如示例11的方法，其中選擇方法包括：

將第一群組劃分為多個范圍；并且

選擇多個范圍中的至少一個以形成子集。

示例15.一種含有可執(zhí)行指令的機器可讀介質(zhì)，指令在被執(zhí)行時配置設(shè)備以進行下述操作：

標(biāo)識SNR閾值，高于SNR閾值將不考慮聚合；

標(biāo)識多個站，每個站具有相關(guān)聯(lián)的SNR測量結(jié)果；

從多個站中消除相關(guān)聯(lián)的SNR測量結(jié)果大于SNR閾值的所有站，剩下的站形成第一群組；

基于第一群組中每個站的相關(guān)聯(lián)的SNR和第一群組中站的數(shù)目，從第一群組選擇要聚合的站的子集；

向子集中的至少一部分分配至少一個頻隙；并且

針對子集中的站調(diào)度上行鏈路。

示例16.如示例15的機器可讀介質(zhì)，其中子集是通過選擇具有最低相關(guān)聯(lián)的SNR的前n個站來選擇的，其中n是通過將用于傳輸?shù)目捎脦挸宰钚☆l率單位來計算的。

示例17.如示例15的機器可讀介質(zhì)，其中子集是通過下述方式選擇的：

將第一組劃分為多個范圍；并且

從多個范圍中的至少一些范圍中選擇至少一個站以形成子集。

示例18.如示例17的機器可讀介質(zhì)，其中子集是通過下述方式選擇的：

將第一群組劃分為多個范圍；并且

選擇多個范圍中的至少一個以形成子集。

示例19.一種設(shè)備，包括：

至少一個天線；

收發(fā)器電路，耦接到至少一個天線；

存儲器；

處理器，耦接到存儲器和收發(fā)器電路；以及

指令，存儲在存儲器中，并且在執(zhí)行時使得處理器：

標(biāo)識信號閾值，高于信號閾值將不考慮聚合；

標(biāo)識多個站，每個站具有相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果；

從多個站中消除相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果大于信號閾值的所有站，剩下的站形成第一群組；

基于第一群組中每個站的相關(guān)聯(lián)的信號測量結(jié)果和第一群組中站的數(shù)目，從第一群組選擇要聚合的站的子集；

向子集中的至少一部分分配至少一個頻隙；并且

針對子集中的站調(diào)度上行鏈路。

示例20.如示例19的設(shè)備，其中信號閾值在約20dB與約30dB之間。