基于接收条件的选择性打孔的制作方法

本发明涉及用于控制无线传输的方法以及对应的设备、系统和计算机程序。

背景技术：

1、在无线通信技术中，人们对使用非授权频段越来越感兴趣，例如2.4ghz ism频段、5ghz频段、6ghz频段、以及使用更先进的信道接入技术的60ghz频段。当在此类免授权(license-exempt)频谱中工作时，诸如wlan(无线局域网)系统(也称为wi-fi系统)之类的宽带无线通信系统通常需要使用先听后说(lbt)机制(有时也称为cca(空闲信道评估)或csma/ca(带有冲突避免的载波侦听多路访问))来工作。在lbt或csma/ca机制中，在传输可以被发起之前，发射机侦听无线介质以确定无线信道空闲还是繁忙。这可以例如基于感测在无线信道上接收到的能量。如果发现无线信道空闲，即，没有正在被某个其他发射设备使用，则发射机可以通常使用随机信道接入机制来发起传输。如果发现无线信道繁忙，即，正在被某个其他发射设备使用，则发射机推迟传输并且通常继续感测无线信道，直到发现无线信道空闲为止。

2、在根据下文中标示为“ieee 802.11标准”的2021年2月26日的ieee标准802.11-2020(ieee标准802.11-2016的修订版)的第1-4379页中的“ieee信息技术标准-系统之间的电信和信息交换-局域网和城域网-特定要求-第11部分：无线lan介质访问控制(mac)和物理层(phy)规范”的无线通信系统中，支持不同的载波侦听机制，其可以帮助站(sta)评估和识别它们的工作带宽的空闲和/或繁忙部分。

3、ieee 802.11标准中支持的一种载波侦听机制是使用能量检测(ed)阈值的cca。该机制可被视为最基本的物理层(phy)载波侦听机制，并且可用于检测和防止各种类型的干扰。在这种用于载波侦听的载波侦听机制中，只要sta在信道上感测到的能量等于或高于ed阈值，就要求sta推迟它在信道上的传输。20mhz信道的ed阈值的典型值在2.4ghz和5ghz频段中是-62dbm。ed阈值的值是基于法规，并且对于不同频段的信道可能不同。由ieee802.11标准定义的cca频率粒度是20mhz，即，无线介质在20mhz的频率范围内被检测为空闲或繁忙。

4、由ieee 802.11标准支持的载波侦听机制的另一示例是使用网络分配向量(nav)的虚拟载波侦听。使用nav的虚拟载波侦听是一种介质访问控制(mac)层机制，并且它依赖于在接收机灵敏度级别或以上检测到的被成功解码的帧的mac报头的持续时间(duration)字段中携带的信息。持续时间字段携带有关即将使用该介质的信息，并且sta必须推迟发送，直到由持续时间字段指示的时间结束为止。nav可以被认为是时间段的指示符(由每个sta维护)，在这些时间段，sta不应发起在无线介质上的传输，无论sta的cca功能将该介质评估为繁忙还是空闲。应当注意，仅当所检测到并被解码的帧包括sta的工作带宽的主20mhz子信道时，该sta才被强制设置它的nav。另一需要注意的要点是，ieee 802.11标准未规定sta在低于标准规定的最低接收机灵敏度级别时应如何操作。因此，如果sta在针对20mhz信道的-82dbm以下的级别处检测到有效的ieee 802.11帧，则不要求sta设置它的nav。此外，要注意的是，虚拟nav机制仅可用于检测和防止wi-fi干扰，从而帮助不同的wi-fi网络彼此共存。

5、由ieee 802.11标准支持的载波侦听机制的又一示例是使用前导码检测(pd)阈值的cca。使用pd阈值的cca是另一种phy机制。在此载波侦听机制中，如果sta在特定信道中检测到具有有效ieee 802.11前导码且值等于或高于pd阈值的信号的开始，则要求sta将它在该信道上的传输推迟与被包括在前导码中的帧长度值相对应的持续时间。20mhz信道的pd阈值的典型值在2.4ghz和5ghz频段中是-82dbm。对于不同频段中的信道，pd阈值的值可以不同。

6、ieee 802.11ax技术(参见也标示为“ieee 802.11ax修订”或高效(he)修订的2021年5月19日的ieee标准802.11ax-2021(ieee标准802.11-2020修订)第1-767页中的“ieee802.11ax-2021–ieee信息技术标准—系统之间的电信和信息交换-局域网和城域网—特定要求第11部分：无线lan介质访问控制(mac)和物理层(phy)规范修订1：高效wlan的增强”)支持针对主和非主20mhz子信道使用不同的pd阈值，以便在相邻基本服务集(bss)使用部分或完全重叠信道工作时鼓励在bss之间的空间重用。对应地，与用于主20mhz子信道的pd阈值相比，用于非主20mhz子信道的pd阈值可以被放宽。与使用ed阈值的cca机制类似，该机制针对sta的工作带宽中的每个20mhz子信道独立工作。

7、包括接入点(ap)的sta和非ap sta可以使用上述载波侦听机制来确定所允许的传输带宽。此外，ieee 802.11标准支持使得发射机能够以动态方式适配它的数据帧传输带宽的特征。例如，紧接在向一个或多个预期接收(rx)sta发送数据帧或数据帧突发之前，发送(tx)sta可以使用涉及请求发送(request-to-send)(rts)和清除发送(clear-to-send)(cts)帧的可选的控制帧交换协议。rts/cts协议可用于确保一个或多个rx sta处于警戒并准备好接收，并用于了解预期rx sta处的可用接收带宽，即，工作带宽的由预期接收机的载波侦听机制评估为处于空闲的部分。此外，rts和cts帧可用于预留和保护发送机会(txop)，并通过在属于同一个bss的不是预期接收机的所有相邻sta以及属于任何重叠的bss(obss)的sta处设置nav来防止隐藏节点相关的干扰。

8、在基本的rts/cts帧交换中，tx sta首先使用它在其上获得信道接入的全信道带宽来发送rts帧，并意图进行后续的数据帧传输。rts帧通常在每一个20mhz子信道上被重复。该信道带宽也在rts帧中被指示并且可以被标示为预期传输带宽。在接收到rts帧后，预期rx sta检查预期传输带宽的每一个20mhz子信道的cca的状态，并且还检查nav的状态。如果nav的状态是空闲，并且每20mhz子信道的cca指示没有一个20mhz子信道繁忙，则rx sta以使用全预期传输带宽的cts帧进行响应。与rts帧类似，cts帧也在每一个20mhz子信道上被重复。相同的信道带宽也在cts帧中被指示并且可以被标示为可用接收带宽。如果rx sta未用cts帧进行响应，则tx sta无法执行它的数据帧传输。

9、在ieee 802.11ac技术中引入的与动态带宽操作相关的更灵活版本的rts/cts帧交换中，参见2013年12月18日的ieee标准802.11ac-2013(对ieee标准802.11-2012的修订)第1-425页中的“ieee信息技术标准--系统之间的电信和信息交换--局域网和城域网--具体要求--第11部分：无线lan介质访问控制(mac)和物理层(phy)规范-修订4：在6ghz以下的频段中的操作的极高吞吐量的增强。”(也称为“ieee 802.11ac修订”或极高吞吐量(vht)修订)，tx sta可以在rts帧中指示它支持动态带宽操作。然后，预期rx sta在用cts帧进行响应时具有某些灵活性：rx sta可以仅使用基于nav的状态、cca和信道绑定规则被评估为空闲的信道带宽来发送cts帧。

10、信道绑定已在ieee 802.11n技术中引入，参见2009年10月29日的ieee标准802.11n-2009(对ieee标准802.11-2007的修订)第1-565页中的“ieee信息技术标准--局域网和城域网--具体要求--第11部分：无线lan介质访问控制(mac)和物理层(phy)规范-修订5：增强吞吐量。”(也称为“ieee 802.11n修订”或高吞吐量(ht)修订)。信道绑定允许sta级联相邻子信道以增大传输带宽。当tx sta执行载波侦听以尝试通过无线介质进行传输时，所允许的传输带宽通过以下操作来确定：首先评估工作带宽的主20mhz子信道是否空闲，然后评估并适当地级联非主子信道。例如，80mhz传输可以由一个主40mhz子信道传输和一个辅40mhz子信道传输组成。主40mhz子信道本身又由一个主20mhz子信道和一个辅20mhz子信道组成。

11、当将rts/cts帧交换与动态带宽操作一起使用时，所指示的可用接收带宽可以等于或小于预期传输带宽。如果全预期传输带宽没有被rx sta评估为空闲，则动态带宽操作可以允许发射机至少在所指示的可用接收带宽上进行数据帧传输。

12、he修订中引入的另一特征是前导码打孔(puncturing)。前导码打孔允许sta在信道上发送或接收phy协议数据单元(ppdu)，即使信道带宽的一部分未被所发送或所接收的ppdu占用。换句话说，整个ppdu的带宽的对应部分被保留为空，包括前导码以及数据字段。

13、在ieee贡献“11be中的rts/cts帧”(https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/20/11-20-0747-00-00be-rts-cts-in-11be.pptx，2020年1月)和“bw协商、具有>160mhz ppdu的txop保护和打孔操作”(https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/20/11-20-0062-00-00be-protection-with-more-than-160mhz-ppdu-and-puncture-operation.pptx，2020年1月)中，建议了设计包含具有20mhz分辨率的信道打孔位图的增强型rts/cts帧，以便提供信道打孔信息。因此，与仅使用动态带宽操作相比，可以进一步增大数据帧的允许传输带宽。

14、当由发射机选择的传输带宽是基于频谱的哪些部分被评估为空闲时，所得到的性能可能仍然不能令人满意。例如，当利用相当大的空闲带宽时，与仅使用较小传输带宽时的情况相比，该空闲带宽的部分中的较差信道条件可能导致较低的整体性能。因此，考虑到整体性能，基于整体可用带宽的检测到的空闲部分来最大化传输带宽不一定是最佳选择。

15、因此，需要允许根据可用传输带宽的空闲部分来有效地控制无线传输的技术。

技术实现思路

1、根据实施例，提供了一种控制无线通信系统中的无线传输的方法。根据所述方法，无线通信设备确定无线信道的一个或多个空闲带宽部分。此外，所述无线通信设备估计在另一无线通信设备处的一个或多个接收条件。使用所述无线信道的所述一个或多个空闲带宽部分中的传输带宽，所述无线通信设备向所述另一无线通信设备发送无线数据传输。所述无线数据传输的所述传输带宽基于所估计的一个或多个接收条件被选择性地打孔。

2、根据实施例，提供了一种控制无线通信系统中的无线传输的方法。根据所述方法，无线通信设备确定无线信道的一个或多个空闲带宽部分。使用所述无线信道的所述一个或多个空闲带宽部分中的传输带宽，所述无线通信设备接收来自另一无线通信设备的无线数据传输。所述无线数据传输的所述传输带宽基于在所述无线通信设备处的一个或多个接收条件被选择性地打孔。

3、根据另一实施例，提供了一种用于无线通信系统的无线通信设备。所述无线通信设备被配置为确定无线信道的一个或多个空闲带宽部分。此外，所述无线通信设备被配置为估计在另一无线通信设备处的一个或多个接收条件。此外，所述无线通信设备被配置为使用所述无线信道的所述一个或多个空闲带宽部分中的传输带宽，向所述另一无线通信设备发送无线数据传输。所述无线数据传输的所述传输带宽基于所估计的一个或多个接收条件被选择性地打孔。

4、根据另一实施例，提供了一种用于无线通信系统的无线通信设备。所述无线通信设备包括至少一个处理器和存储器。所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，由此所述无线通信设备可操作以确定无线信道的一个或多个空闲带宽部分。此外，所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，由此所述无线通信设备可操作以估计在另一无线通信设备处的一个或多个接收条件。此外，所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，由此所述无线通信设备可操作以使用所述无线信道的所述一个或多个空闲带宽部分中的传输带宽，向所述另一无线通信设备发送无线数据传输。所述无线数据传输的所述传输带宽基于所估计的一个或多个接收条件被选择性地打孔。

5、根据另一实施例，提供了一种用于无线通信系统的无线通信设备。所述无线通信设备被配置为确定无线信道的一个或多个空闲带宽部分。此外，所述无线通信设备被配置为使用所述无线信道的所述一个或多个空闲带宽部分中的传输带宽，接收来自另一无线通信设备的无线数据传输。所述无线数据传输的所述传输带宽基于所述无线通信设备处的一个或多个接收条件被选择性地打孔。

6、根据另一实施例，提供了一种用于无线通信系统的无线通信设备。所述无线通信设备包括至少一个处理器和存储器。所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，由此所述无线通信设备可操作以确定无线信道的一个或多个空闲带宽部分。此外，所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，由此所述无线通信设备可操作以使用所述无线信道的所述一个或多个空闲带宽部分中的传输带宽，接收来自另一无线通信设备的无线数据传输。所述无线数据传输的所述传输带宽基于所述无线通信设备处的一个或多个接收条件被选择性地打孔。

7、根据另一实施例，提供了一种计算机程序或计算机程序产品，例如以非暂时性存储介质的形式，其包括要由无线通信设备的至少一个处理器执行的程序代码。所述程序代码的执行使得所述无线通信设备确定无线信道的一个或多个空闲带宽部分。此外，所述程序代码的执行使得所述无线通信设备估计在另一无线通信设备处的一个或多个接收条件。此外，所述程序代码的执行使得所述无线通信设备使用所述无线信道的所述一个或多个空闲带宽部分中的传输带宽，向所述另一无线通信设备发送无线数据传输。所述无线数据传输的所述传输带宽基于所估计的一个或多个接收条件被选择性地打孔。

8、根据另一实施例，提供了一种计算机程序或计算机程序产品，例如以非暂时性存储介质的形式，其包括要由无线通信设备的至少一个处理器执行的程序代码。所述程序代码的执行使得所述无线通信设备确定无线信道的一个或多个空闲带宽部分。此外，所述程序代码的执行使得所述无线通信设备使用所述无线信道的所述一个或多个空闲带宽部分中的传输带宽，接收来自另一无线通信设备的无线数据传输。所述无线数据传输的所述传输带宽基于所述无线通信设备处的一个或多个接收条件被选择性地打孔。

9、这些实施例和其他实施例的细节将从以下具体实施方式中变得显而易见。