[发明专利]WiFi中的动态探测控制

说明书

背景技术

IEEE 802.11指代在2.4GHz、3.6GHz和5GHz频带中实现无线局域网(WLAN)通信的一组标准。WLAN通信允许设备与一个或多个其它设备无线地交换数据。WiFi^TM是使用IEEE 802.11标准中的任何一种的WLAN产品的品牌名称。IEEE 802.11ac是被开发以在5GHz频带中支持甚高吞吐量(VHT)操作的新标准。为了获得这种VHT操作，IEEE 802.11ac设备使用多达160MHz的宽带RF(射频)带宽、多达8个MIMO(多输入多输出，其指代在发射机和接收机处均使用的多个天线)空间流、MU-MIMO(其指代允许一个终端同时地在相同的频带中向多个用户发送信号或者从多个用户接收信号的多用户MIMO)、以及多达256QAM(正交幅度调制)的高密度调制。

波束成形是使用多个天线的定向信号发射或接收以实现空间选择性的技术。例如，发射机可以控制每一个天线处的信号的相位和幅度，以在波前形成建设性和破坏性的干扰模式。为了正确地形成用于MIMO通信的波束，发射机需要知道信道的特性。为了获得这些信道特性，发射机可以向设备发送已知信号，这使得该设备产生关于该信道的信息。随后，该设备可以将该信道状态信息(CSI)反向发送给发射机，转而，发射机可以应用正确的相位和幅度，以形成在该设备处所指示的优化的波束。该过程称为信道探测或信道估计(本申请称为探测过程)。

在802.11ac通信中，接入点(AP)节点可以使用探测过程，以从一个或多个潜在的目的站收集CSI。其后，AP节点可以使用所收集的CSI作为当前信道估计量，以在MU-MIMO帧中向多个站发送下行链路数据。应当注意，所收集的CSI还可以用于在SU-MIMO帧中向一个站发送下行链路数据，其中SU-MIMO是单用户MIMO(在一个站处使用多个天线的波束成形技术)。

图1A示出了包括AP和两个站STA1和STA2的小型基本服务集(BSS)。在一个实施例中，每一个设备都包括被配置为根据802.11ac标准进行操作的收发机310(发射机和接收机)。图1B示出了AP和两个站STA1和STA2之间的示例性通信。可以将该示例性通信的特性描绘成包括两个过程：探测过程110和数据过程111。探测过程110开始于AP向站STA1和STA2发送空数据分组通知(NDPA)信号101，其中NDPA信号101指示在后续分组中将不发送数据。在NDPA信号101之后，AP发送空数据分组(NDP)信号102。该NDP信号102可以作为用于从站STA1和STA2获得信道特性的已知信号。根据802.11ac标准，在接收到NDP信号102之后，站STA1可以在波束成形(BF)报告1信号103中发送其CSI；AP可以发送BF轮询信号104，BF轮询信号104指示站STA2可以发送其信道特性；随后，站STA2可以在BF报告2信号105中发送其CSI。

使用来自其相关联的站STA1和STA2的CSI，AP可以通过同时地向站STA1发送MU-MIMO数据106和向站STA2发送MU-MIMO数据107，开始数据过程111。应当注意，虽然使用术语MU-MIMO来描述数据，但在其它实施例中，数据也可以是SU-MIMO。在接收到数据106之后，站STA1可以发送块确认(BA)信号108；AP可以发送针对站STA2的块确认请求(BAR)信号109；作为响应，站STA2可以发送其BA信号110。应当注意，虽然图1示出了与两个站相关联的AP，但在其它实施例中，AP可以与任意数量的站相关联，这些站中的每一个都可以在探测过程110期间发送BF报告信号，以及在数据过程111期间发送BA信号。

由于就介质传播时间而言，探测过程具有很大的开销，因此AP通常并不被配置为在每一次MU-MIMO数据传输之前都进行探测。例如，图2示出了在第一探测过程201(1)之后跟着多个数据过程202(1)-202(N)，其中N是大于2的整数。在完成了这N次数据过程之后，在执行另一些多个数据过程(没有示出)之前，执行第二探测过程202(2)。

当在探测过程之后立即发出MU-MIMO数据时，用于MU-MIMO数据传输的CSI是新鲜的。因此，该数据分组具有很高的机率能被成功地接收。相比而言，如果在自从上一次探测过程以来的某个持续时间之后(例如，在图2中的N个数据分组之后)才发出MU-MIMO数据，则生成该MU-MIMO数据传输所使用的CSI可能是陈旧的。因此，在该情况下，这些数据分组被成功接收的机率很低。