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改进的调度传输


技术摘要:
一种用于操作接入点(100)的方法,该接入点(100)为多个无线装置(200)提供对无线网络的接入,其中无线网络包括具有传输时隙序列的至少一个传输信道(40)。该方法包括以下步骤:将传输时隙序列的第一传输时隙(46‑48)指配给多个无线装置中的第一无线装置以便利用  全部
背景技术:
IEEE  802.11,也称为WLAN或Wi-Fi,是一种用于操作ISM(工业、科学、医学)频带的 无线技术。最常见的操作模式是基于CSMA/CA(载波侦听多址/冲突避免)的争用。另一个已 知的操作模式是点协调功能(PCF),其中存在无争用时段和基于争用的时段。在无争用时段 中,接入点(AP)针对传输而轮询STA(站),在后文中也称为无线装置;以及在基于争用的时 段中使用CSMA/CA。PCF提供集中式控制,但是它不提供确定性(deterministic)时间,因为 在无争用时段开始之前,在CCA(空闲信道评估)过程之后传送信标帧。 基于PCF模式,基于时分多址(TDMA)方案提出了确定性Wi-Fi解决方案,其中将时 间划分为时隙。在这些系统中,如图1中所示,无线装置被集中调度到特定的时隙11——调 度时隙中,但是也存在允许信道争用的时隙12。这为实时业务和非确定性业务(例如,best- effort业务)提供了确定性接入时间。 实时操作系统已经长期可用。但是,在存在实时要求的许多情况下,不使用这些系 统。原因在于,虽然实时操作保证了一定的响应和可靠性,但在资源方面是浪费的。 超可靠低时延通信(URLLC)和关键机器型通信(MTC)通常需要非常低的时延。实际 的要求根据用例而变化。例如,在以室内工业应用为目标的用例中,通常需要0.5  ms到5  ms 的数量级上的单向无线电接入网时延。许多URLLC应用基于来自传感器和致动器的周期性 采样。因此,确定性调度是用于这些装置的良好且优选的操作模式。这样的业务被称为关键 业务或具有调度传输(scheduled  transmission)的业务。非关键业务是没有关键要求的数 据通信,例如,常规Wi-Fi业务。 图2示出了在频率和时间上进行无线电资源划分的一般示例。C-信道(关键信道) 21和N-信道(非关键信道)22的术语分别表示被分配以服务于关键和非关键业务的无线电 资源。托管C-信道的频带被称为C-频带(关键频带)20。在URLLC系统中存在至少一个C频带 20并且AP(接入点)应该支持它。C-频带20由连续的调度时段组成,其中每个调度时段被分 成C-信道时段(t_critical)和N-信道时段(t_period  -  t_critical),下面只考虑仅存在 一个频带并且该频带包含C-信道和N-信道两者时的情况。在N-频带30的N-信道31中操作的 MAC(媒体接入控制)协议完全兼容当前WLAN标准。 在确定性系统中,实际上存在总系统容量的继承问题。原因在于,每个用户必须被 指配比实际需要的时隙大的时隙。换句话说,用户可早于调度而完成它的时隙。其原因的示 例是: 6 CN 111557116 A 说 明 书 2/10 页 ·  为了确保传输可靠性,可选择时隙,使得在失败传输的情况下有时间进行重传。于 是,在多数情况下,将使用少于一半的时隙。 ·  通常必须假定最低的调制和编码方案(MCS)来指配时隙。实际上,信道可能是 良好的,并且可使用更高的MCS。 ·  针对某一最大数据大小,时隙必须足够大。有时,需要发送的数据量小于该最 大大小。 ·  有时,指配的用户可能根本没有任何数据要传送。 o  当无线装置报告某个值,并且该值自从上次传输以来尚未改变时,没有更新被 发送。 o  另一个原因可能是装置已经中断,并因此没有在传送。在这种情况下,装置的资 源被浪费,直到执行重新调度。 因此,存在避免至少一些上述问题并增加系统中的传输容量的需要,该系统至少 使用具有调度传输的传输信道,该调度传输利用多个无线装置当中的一个无线装置的优先 接入(priority  access)。
技术实现要素:
独立权利要求的特征满足了这个需求。从属权利要求描述了另外的方面。 根据第一方面,提供了一种用于操作接入点的方法,所述接入点为多个无线装置 提供对无线网络的接入,其中所述无线网络包括具有传输时隙序列的至少一个传输信道。 根据该方法,将传输时隙序列的第一传输时隙指配给多个无线装置中的第一无线装置以便 利用对第一无线装置的第一传输时隙的优先接入来进行调度传输。在第一传输时隙期间检 测到第一无线装置当前没有在所指配的第一传输时隙中传送数据以及至少向多个无线装 置的子集传送指示,指示至少在第一传输时隙中直到所述第一传输时隙的末尾的时间范围 可用于多个无线装置使用随机接入过程进行数据传输。 此外,提供了对应的接入点,其提供对无线网络的接入,其中该接入点包括存储器 和至少一个处理单元,并且其中该存储器包含由至少一个处理单元可执行的指令。接入点 可操作以如上文所讨论的或如下面进一步详细描述的那样工作。 利用上面讨论的方法,接入点可将使用调度传输的第一传输时隙中的传输操作模 式改变成其中多个无线装置或其子集可使用第一传输时隙的剩余部分的另一种操作模式, 以便使用随机接入过程来接入传输信道。换句话说,基于介绍部分中使用的措辞,接入点将 操作模式从使用调度传输的关键模式改变成使用随机接入过程或基于争用的接入的非关 键模式。 相应地,由于在曾指配给无线装置之一的但是随后也可由其它无线装置响应于接 收到的由接入点传送的指示而使用的时隙中可传送数据,因此可增加传输容量。为接入点 获得了更高的灵活性,所述接入点可对无线装置的当前传输需求做出反应。 作为备选,提供了一种接入点,其被配置成为多个无线装置提供对无线网络的接 入,其中所述无线网络包括具有传输时隙序列的至少一个传输信道。该接入点包括第一模 块,其被配置成将传输时隙序列的第一传输时隙指配给多个无线装置中的第一无线装置以 便利用对第一无线装置的第一传输时隙的优先接入来进行调度传输。该接入点包括第二模 7 CN 111557116 A 说 明 书 3/10 页 块,其被配置成在第一传输时隙期间检测到第一无线装置当前没有在所指配的第一传输时 隙中传送数据。提供了第三模块,其被配置成至少向所述多个无线装置的子集传送指示,指 示至少在第一传输时隙中在传送所述指示后到第一传输时隙的末尾的时间范围可用于多 个无线装置使用随机接入过程进行数据传输。 此外,提供了一种用于操作多个无线装置中的第二无线装置的方法,所述第二无 线装置接入无线网络的传输信道,其中传输信道的第一传输时隙被指配给多个无线装置中 的第一无线装置以便利用优先接入进行调度传输。所述第二无线装置在第一传输时隙期间 从无线网络的接入点接收至少在第一传输时隙中直到第一传输时隙的末尾的时间范围可 用于使用随机接入过程进行数据传输的指示。所述第二无线装置响应于所接收的指示,使 用随机接入过程在第一传输时隙内开始接入传输信道。 此外,提供了多个无线装置中的对应的第二无线装置,其接入无线网络的传输信 道,其中传输信道的第一传输时隙被指配给多个无线装置中的第一无线装置以便利用优先 接入进行调度传输,其中该第二无线装置包括存储器和至少一个处理单元,其中该存储器 包含由所述至少一个处理单元可执行的指令,并且第一无线装置可操作以如上文所描述的 或如下面进一步详细讨论的那样工作。 第二无线装置可对接收到的指示做出反应,并且可开始接入曾为另一个无线装 置——第一无线装置而调度的时隙。 作为备选,提供了多个无线装置中的第二无线装置,其接入无线网络的传输信道, 其中传输信道的第一传输时隙被指配给多个无线装置中的第一无线装置以便利用优先接 入向第一无线装置进行调度传输。所述第二无线装置包括第一模块,其被配置成在第一传 输时隙期间从无线网络的接入点接收至少在第一传输时隙中直到第一传输时隙的末尾的 时间范围可用于使用随机接入过程进行数据传输的指示。所述第二无线装置包括第二模 块,其被配置成响应于所接收的指示,使用随机接入过程在第一传输时隙内开始接入传输 信道。 额外地,提供了一种包括接入点和第二无线装置的系统以及计算机程序,该计算 机程序包括要由接入点的或第二无线装置的至少一个处理单元执行的程序代码。程序代码 的执行使得至少一个处理单元执行如上所述的或如下面进一步详细讨论的方法。 额外地,提供了一种包括计算机程序的载体,其中所述载体是电子信号、光信号、 无线电信号或计算机可读存储介质之一。 要理解,在不脱离由所附权利要求定义的本发明的范围的情况下,上述特征以及 下面还要解释的特征不仅可在所指明的相应组合中使用,还可在其他组合中使用或单独使 用。除非另有明确指出,否则在其它实施例中,上述方面和下述实施例的特征可彼此组合。 附图说明 当结合附图阅读时,本申请的前述和附加特征与效果将从以下详细描述变得明 白,在附图中,相同的参考标号指代相同的元素。 图1示意性示出了包括调度传输时隙并具有随机接入传输时隙的无线网络的传输 信道的示例,在调度传输时隙中使用利用优先接入的调度传输,在随机接入传输时隙中随 机接入过程用于数据传输,如本领域中已知的那样。 8 CN 111557116 A 说 明 书 4/10 页 图2示出了无线电资源划分的示例示意图,包括不同的频带和至少一个频带,其中 调度传输和随机接入过程用于数据传输,如本领域中已知的那样。 图3示出了包括接入点以及与接入点或无线网络通信的若干无线装置的系统的示 例示意性架构视图,其中接入点和无线装置被配置用于增加的传输容量,从而结合本发明 的特征。 图4示出了传输信道的示例示意图,其中接入点利用指示向无线装置通知曾指配 给无线装置之一用于进行调度传输的传输时隙现在可用于利用随机接入过程的其它无线 装置。 图5示出了传输信道的另一示例示意图,其中具有优先接入的无线装置没有完全 使用传输时隙,并且其中通过指示向其它无线装置通知它们可利用随机接入过程来接入对 应的传输时隙。 图6示出了如图4和图5中所示的传输信道的另外的示例示意图,其中指示传输时 隙的可用性的指示还包括关于未来时隙的信息。 图7示出了定时的示例示意图,所述定时由接入点用于确定具有优先接入的无线 装置是否在调度传输时隙中传送。 图8示出了指示的构成的示意图,通过该指示,接入点指示曾指配给无线装置之一 的传输时隙的至少一部分可用于基于随机接入过程的其它无线装置。 图9示出了由接入点实现的方法的示例流程图,该接入点向多个无线装置传送对 应的传输时隙可用于其它无线装置进行随机接入过程的指示。 图10示出了由接入点实现的方法的另外的示例流程图,该接入点提供对无线网络 的接入并且将指示传送到多个无线装置。 图11示出了在接收由接入点发送的指示的无线装置处实现的方法的示例流程图。 图12示出了接入点的示例示意图,该接入点结合本发明的特征,提供对无线网络 的接入。 图13示出了无线装置的示例示意图,该无线装置接收指示并结合本发明的特征。 图14示出了提供对无线网络的接入的接入点的另一个示例示意图,该接入点在具 有优先接入的无线装置不使用所指配的时隙时通知多个无线装置。 图15示出了接收指示并且基于所接收的指示接入传输时隙的无线装置的另一个 示例示意图。
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