TDD SP信道接入WLAN网络中的未指派时隙通告制造技术

一种无线通信装置、系统或方法，其利用在通信(例如，mmW)频带上的定向数据传输并且广播每个方向上的时间和方向分配。站在其传输方向上传输包含时间、方向性分配和未指派时隙的信标。站将波束标识与接收到的分配进行比较，以确定该分配是否在接收方向上。站与从其接收到信标的站执行接收器波束成形，以确定站是否可以在其预期方向上接入方向(信道)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】TDDSP信道接入WLAN网络中的未指派时隙通告相关申请的交叉引用本申请要求于2018年8月20日提交的美国临时专利申请序列No.62/719,787的优先权和利益，其通过引用整体并入本文。关于联邦政府资助的研究或开发的声明不适用通过引用纳入计算机程序附录不适用受版权保护的资料的通知本专利文档中的资料的一部分可以根据美国和其他国家的版权法受到版权保护。版权所有者不反对任何人按照本专利文档或专利公开登载在专利商标局公众可获得的文件或记录中那样传真复制本专利文档或专利公开，但在其他方面保留所有版权。版权所有者据此不放弃其使本专利文档保密的任何权利，包括但不限于其依据37.C.F.R.§1.14的权利。
本公开的技术大体上涉及定向毫米波(mmW)无线网络通信，并且更具体地涉及时间和方向分配信息的分发。
技术介绍
包括网格(mesh)网络以及网格和非网格网络的混合物的诸如毫米波(mmW)方案中的无线局域网(WLAN)正在变得越来越重要，尤其是在毫米波长(mm-Wave或mmW)方案中。响应于对更高容量的需求，网络运营商已经开始采用各种概念来实现致密化(densification)。当前的6GHz以下无线技术不足以应对高数据需求。一种替代方法是利用通常被称为毫米波频带(mmW)的30-300GHz频带中的附加频谱。mmW无线联网系统的高效使用通常要求正确处理这些高频带的信道损伤和传播特性。高自由空间路径损耗、高穿透、反射和衍射损耗会降低可用的分集并限制非视线(NLOS)通信。但是，mmV的小波长使得能够使用实用维度的高增益电子可控定向天线，这可以提供足够的阵列增益来克服路径损耗并确保接收器处的高信噪比(SNR)。使用mmW频带的密集部署环境中的定向分发网络(DN)可能是一种用于实现站(STA)之间的可靠通信并克服视线信道限制的高效方法。在新站(STA或节点)在某个位置启动后，它将寻找(搜索)邻近的STA以发现要加入的网络。STA对网络的初始接入的处理包括扫描邻近的STA并发现本地附近的所有活动的STA。这可以或者通过新STA搜索要加入的具体网络或网络列表来执行，或者通过新STA发送用于加入将接受新STA的任何已经建立的网络的广播请求来执行。连接到分布式网络(DN)的STA需要发现邻近的STA，以决定到达网关/门户DNSTA的最佳方式以及这些邻近的STA中每一个的能力。新STA在具体时间段内检查用于可能的邻近的STA的每个信道。如果在那个具体时间之后未检测到活动的STA，那么新STA移动以测试下一个信道。当检测到STA时，新STA收集足够的信息以配置其物理(PHY)层(例如，OSI模型)以在监管域(IEEE、FCC、ETSI、MKK等)中操作。由于定向传输，这个任务在毫米波通信中更具挑战性。这个处理中的挑战可以归纳为：(a)了解周围的STAID；(b)了解波束成形的最佳传输模式；(c)由于冲突和聋症(deafness)造成的信道接入问题；以及(d)由于阻塞和反射造成的信道损伤。设计邻域发现方法以克服上述一些或全部问题对于使得毫米波D2D和DN技术能够普及至关重要。在当前的毫米波通信系统中，使用TDDSP信道接入的STA不需要在使用信道之前侦听该信道，这可能给试图公平接入该信道的其它站造成问题。尝试接入该信道的这些其它STA可能会被阻止，因为它们需要在使用该信道之前感测介质，而TDDSP站则不需要这样做。另外，用于感测介质的当前技术会受到错误的干扰指示。因此，需要用于在毫米波定向无线网络内在TDDSP信道接入期间提供更高效地使用未指派时隙的增强机制。本公开满足了该需求并且提供了优于先前技术的附加益处。
技术实现思路
针对定向mmW无线站描述了一种无线协议，用于在传输方向或所有方向上STA使用TDDSP信道接入时由STA广播未指派时隙的报告。部署TDDSP信道接入的STA向周围区域中的其它STA通知在传输方向上的分配或在所有方向上的频谱分配。接收该信息的其它STA可以确定在TDDSP传输期间信道未被占用时的时隙和干扰是威胁的方向以及感测信号不是威胁的方向。所公开的无线定向系统适用于广泛的网络应用，例如，可以应用于无线LAN(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)和室外无线通信的设备到设备(D2D)、对等体到对等体(P2P)、无线和网格联网应用。例如，目标应用包括但不限于Wi-Fi、WiGig和其它无线网络、物联网(IoT)应用、数据的回传和前传、室内和室外分发网络、网格网络、具有D2D通信的下一代蜂窝网络，以及如本领域普通技术人员将容易认识到的许多其它应用。将在本说明书的以下部分中提出本文描述的技术的其它方面，其中详细描述是出于完全公开本技术的优选实施例的目的，而不是对其施加限制。附图说明通过参照以下仅出于说明性的目的的附图，将更充分地理解本文中描述的技术：图1是在IEEE802.11无线局域网(WLAN)中执行的主动扫描的时序图。图2是分布式网络(DN)的站(STA)图，其示出了DN和非DN站的组合。图3是数据字段图，其描述了IEEE802.11WLAN的DN标识元素。图4是数据字段图，其描述了IEEE802.11WLAN的DN配置元素。图5是IEEE802.11ad协议中的天线扇区扫描(SSW)的示意图。图6是示出IEEE802.11ad协议中的扇区级扫描(SLS)的信令的信令图。图7是数据字段图，其描述了IEEE802.11ad的扇区扫描(SSW)帧元素。图8是数据字段图，其描述了IEEE802.11ad的SSW帧元素内的SSW字段。图9A和图9B是数据字段图，其描绘了如用于IEEE802.11ad的作为图9A中的ISS的一部分传输时和不作为图9B中的ISS的一部分传输时示出的SSW反馈字段。图10是根据本公开的实施例使用的无线mmW通信站硬件的框图。图11是根据本公开的实施例使用的图10的站硬件的mmW波束图案图。图12是根据本公开的实施例的用于发现频带通信天线(即，6GHz以下)的波束图案图。图13是数据字段图，其描绘了根据本公开的实施例的示例WLAN帧，该帧包含用于TDDSP信道接入的时间分配信息，包括未分配时隙。图14是描绘根据本公开的实施例的TDD时隙结构元素的数据字段图。图15是根据本公开的实施例的在图14中看到的TDD时隙结构元素的控制字段格式的数据字段图。图16是根据本公开的实施例的站为所有调度的TDD分配准备具有所有未指派时隙的TDD调度元素的流程图。图17A和图17B是根据本公开的实施例的在不同方向上传输的信标的数据字段图。图18是根据本公开的实施例的站在每个方向上传输包含未指派时隙信息的信标的流程图。图19A和图19B是根据本公开的实施例的在不同方向上以TDD时隙结构传输的示例信标帧的数据字段图。图20A和图20B是根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于网络中的无线通信的装置，所述装置包括：/n(a)无线通信电路，被配置为使用定向通信与至少一个其它无线通信电路进行无线通信；/n(b)耦合到站内的所述无线通信电路的处理器，被配置为在无线网络上操作；/n(c)非暂态存储器，存储能够由处理器执行的指令；以及/n(d)其中所述指令在由处理器执行时，执行包括以下的步骤：/n(i)当所述站使用时分双工(TDD)信道接入时，对于所述定向通信的每个方向在服务时段(SP)内广播未指派时隙的报告，从而向其它站通知传输方向上或跨所有传输方向的时隙分配；以及/n(ii)由所述站从其它站对于所述定向通信的每个方向在服务时段(SP)内接收未指派时隙的所述报告，并且确定所述时分双工(TDD)信道接入不占用信道的时间和方向，以确定感测的通信信号是否构成干扰威胁。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180820 US 62/719,787;20181128 US 16/203,1851.一种用于网络中的无线通信的装置，所述装置包括：
(a)无线通信电路，被配置为使用定向通信与至少一个其它无线通信电路进行无线通信；
(b)耦合到站内的所述无线通信电路的处理器，被配置为在无线网络上操作；
(c)非暂态存储器，存储能够由处理器执行的指令；以及
(d)其中所述指令在由处理器执行时，执行包括以下的步骤：
(i)当所述站使用时分双工(TDD)信道接入时，对于所述定向通信的每个方向在服务时段(SP)内广播未指派时隙的报告，从而向其它站通知传输方向上或跨所有传输方向的时隙分配；以及
(ii)由所述站从其它站对于所述定向通信的每个方向在服务时段(SP)内接收未指派时隙的所述报告，并且确定所述时分双工(TDD)信道接入不占用信道的时间和方向，以确定感测的通信信号是否构成干扰威胁。


2.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，执行向所述站的基本服务集(BSS)外部或该BSS中的其它站广播未指派时隙的报告。


3.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，通过将关于时分双工服务时段(TDDSP)的所述未指派时隙的信息并入被传输的发现信令、信标帧或通知帧内，来执行所述广播。


4.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，还被配置为：将唯一分配ID指派给时分双工(TDD)时隙调度中的每个时隙，并且并入指示每个方向上的未指派时隙的结构元素。


5.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，还被配置为：在时分双工(TDD)调度元素中添加关于跨所有方向的未指派时隙的信息，并且向它分配唯一分配ID以识别未指派时隙映射分配。


6.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，还被配置为：针对每个时分双工服务时段(TDDSP)调度元素，添加关于跨所有方向的未指派时隙的信息，并且向它分配唯一分配ID以识别未指派时隙映射分配。


7.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，还被配置为执行所述广播以用于传达：(a)在传输方向上未指派的时隙，以及(b)跨所有传输方向未指派的时隙。


8.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，被配置为在传输方向上传输的信标内执行所述广播，其中所述信标包含关于未指派时隙的信息，由此接收信标的其它站能够获得关于网络中的时隙分配和传输方向性的信息。


9.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，被配置为接收未指派时隙的所述报告，并且与另一个站执行接收器波束成形以确定可能的干扰为真还是假。


10.如权利要求9所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，还被配置为响应于确定可能的干扰为假而接入信道，即使空闲信道评估(CCA)已失败。


11.如权利要求9所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时，被配置为通过利用附于信标的波束成形训练字段来执行所述波束成形。


12.一种用于网络中的无线通信的装置，所述装置包括：
(a)无线通信电路，被配置为使用定向通信与至少一个其它无线通信电路进行无线通信；
(b)耦合到站内的所述无线通信电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿布欧埃尔首德，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP