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CN105406948B - 一种实现并行多用户数据传输的方法及主节点 - Google Patents

一种实现并行多用户数据传输的方法及主节点 Download PDF

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CN105406948B CN201410466218.6A CN201410466218A CN105406948B CN 105406948 B CN105406948 B CN 105406948B CN 201410466218 A CN201410466218 A CN 201410466218A CN 105406948 B CN105406948 B CN 105406948B
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Abstract

本发明公开了一种实现并行多用户数据传输的方法及主节点，包括主节点获取传输机会或服务期；主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在传输机会或服务期内指示次节点进行上行多用户数据发送。通过本发明方法，实现了AP对多个上行用户的数据的应答，保证了并行多用户数据传输在WLAN网络中的实现。而且，由于本发明控制/管理帧中设置有空确认/寻呼信息域，提供了在传输时期开始时指示上行多用户发送上行数据，或者在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输，或者指示用户进行上行重传的具体实现方案。

Description

一种实现并行多用户数据传输的方法及主节点
技术领域
本发明涉及无线局域网技术，尤指一种实现并行多用户数据传输的方法及主节点。
背景技术
目前，随着更多的人使用无线局域网络(WLAN，Wireless Local Area Networks)进行数据通信，WLAN网络负载已在不断加重，且随着WLAN用户数目的增多，使用WLAN网络进行数据通信的效率也将会出现明显下降的趋势，这种情况下，单纯靠提高WLAN网络的速率已不能阻止使用WLAN网络进行数据通信的效率下降的问题。
因此，IEEE标准组织成立了相关的任务小组致力于解决WLAN网络效率问题。其中，并行多用户数据传输作为解决网络效率的一种备选技术，引起了广泛关注和研究。目前，HEW小组研究的并行多用户数据传输技术包括空域多址的多用户多输入多输出(MU-MIMO，Multi-User MIMO)技术，频域多址的正交频分多址(OFDMA，Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access)技术，以及码分域多址的交织多址(IDMA，Interleave-Division Multiple-Access)技术。
图1为现有WLAN网络中一个基本服务集的组成示意图，如图1所示，在WLAN网络中，一个接入点站点(AP，Access Point)以及与该AP相关联的多个非接入点站点(non-AP STA，non-AP Station)组成了一个基本服务集(BSS，Basic Service Set)。一般，WLAN网络中所说的并行多用户数据传输为多个次节点同时向主节点发送数据，也称为上行多用户数据传输；或者，主节点同时给多个次节点发送数据，也称为下行多用户数据传输。其中，主节点一般就是指的AP或具有特殊能力的non-AP STA，次节点一般就是指的non-AP STA。
从上述分析可见，WLAN网络使用的上行多用户数据传输为并行多用户数据传输，可以有效地提高WLAN网络的效率。但是，目前现有技术中还没有提供实现并行多用户数据传输的具体技术方案，还存在很多需要解决的问题，比如：AP如何对多个上行用户的调度和对数据应答并完成多帧传输、当上行多用户数据接收错误时，怎样进行错误恢复即重传、如何使用较少的开销灵活调度用户，以实现资源利用的最大化等。
综上所述，现有技术不能保证并行多用户数据传输在WLAN网络中的实现。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种实现并行多用户数据传输的方法及主节点，能够保证并行多用户数据传输在WLAN网络中的实现。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种实现并行多用户数据传输的方法，包括：主节点获取传输机会或服务期；
主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在传输机会或服务期内指示次节点进行上行多用户数据发送。
该方法还包括：
所述主节点接收上行并行多用户数据，使用携带有多个用户数据确认/寻呼信息的控制/管理帧对接收到的上行并行多用户数据进行确认；
并使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输。
该方法还包括：所述主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧指示用户进行上行重传。
所述并行多用户数据传输在一个传输机会TXOP或服务期SP中；
该方法还包括：所述并行多用户数据传输中的多用户多帧交换占用的时间在预先设置的时间阈值内，其中时间阈值为所述TXOP或服务期的时间长度的限值。
所述TXOP或服务期的时间阈值为固定的时间长度；或者，
所述TXOP或服务期的时间阈值由上行多用户的数据属性、或站点属性、或服务质量QoS需求确定。
所述控制/管理帧至少包括帧头、帧体；其中，
帧头包括：用于指示发送反馈帧的设备的地址信息的发送地址域、用于指示接收反馈帧的目的信息的接收地址域，以及用于指示其所在的帧为携带有多个用户数据确认/寻呼信息的反馈帧的帧控制域；
帧体包括：确认/寻呼控制域，以及M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域，其中，每个确认/寻呼信息域或空确认/寻呼信息域对应上行多用户数据传输中的一个用户，(M+N)表示总的用户个数；
其中，空确认/寻呼信息域，用于在传输时期开始时指示上行多用户发送上行数据，或者在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输，或者指示用户进行上行重传。
所述确认/寻呼控制域包括：用于指示所述控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；以及，用于指示所述确认/寻呼信息域及所述空确认/寻呼信息域的个数的用户个数字段。
所述确认/寻呼控制域包括：用于指示所述控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；用于指示后续有多少个确认/寻呼信息域和多少个空确认/寻呼信息域的用户个数字段，其值为上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)；以及，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据的寻呼指示字段。
所述指示上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)包括：
通过所述确认/寻呼控制域中的字段分别指示M和N的值、或者(M+N)的值、或者M、或N的值；
或者，通过所述确认/寻呼控制域中的字段指示(M+N)的值，所述每个空确认/寻呼信息域或确认/寻呼信息域通过比特指示自身使用的格式。
所述M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域在所述控制/管理帧中的排列为：
所述N个确认/寻呼信息域设置在前面，所述M个空确认/寻呼信息域设置在所述N个确认/寻呼信息域之后；
或者，所述M个空确认/寻呼信息域设置在前面，所述N个确认/寻呼信息域设置在所述M个空确认/寻呼信息域之后。
所述确认/寻呼信息域包括：用户标识字段，以及寻呼指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示所述确认/寻呼信息域对应的用户；
寻呼指示字段，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据。
所述确认/寻呼信息域包括：用户标识字段、以及资源指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示所述确认/寻呼信息域对应的用户；
资源指示字段，用于指示下次上行多用户数据传输中，对应允许进行上行数据传输的用户使用的资源范围。
所述确认/寻呼信息域还包括：确认信息位图、数据流标识字段、确认信息序列控制信息；其中，
确认信息位图，为一个比特图，每个比特对应数据流中一个数据单元的对错指示；
数据流标识字段，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元所在的数据流的标识；
确认信息序列控制信息，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元的序号范围。
所述空确认/寻呼信息域包括：用于指示用户的标识的用户标识字段；用于表示被指示的用户发送上行数据或上行重传所使用的资源的资源字段。
所述空确认/寻呼信息域还包括指示上行发送应该调制的上行发送参数信息；
所述上行发送参数包括：发送功率控制、和/或频率偏移预校正、和/或时延参数、和/或上行发送的频域/空域资源范围参数。
所述帧头还包括时间长度指示Duration域，用于确定被指示为还能发送上行数据的用户，在下一次上行多用户数据传输中的上行多用户无线帧的长度。
本发明还提供了一种主节点，至少包括获取模块，及控制模块；其中，
获取模块，用于获取传输机会或服务期；
控制模块，用于使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在传输机会或服务期内指示次节点进行上行多用户数据发送。
所述获取模块还用于，接收上行并行多用户数据；
所述控制模块还用于：使用携带有多个用户数据确认/寻呼信息的控制/管理帧对接收到的上行并行多用户数据进行确认；并使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输。
所述控制模块还用于：所述主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧指示用户进行上行重传。
所述控制/管理帧至少包括帧头、帧体；其中，
帧头包括：用于指示发送反馈帧的设备的地址信息的发送地址域、用于指示接收反馈帧的目的信息的接收地址域，以及用于指示其所在的帧为携带有多个用户数据确认/寻呼信息的反馈帧的帧控制域；
帧体包括：确认/寻呼控制域，以及M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域，其中，每个确认/寻呼信息域或空确认/寻呼信息域对应上行多用户数据传输中的一个用户，(M+N)表示总的用户个数；
其中，空确认/寻呼信息域，用于在传输时期开始时指示上行多用户发送上行数据，或者在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输，或者指示用户进行上行重传。
所述确认/寻呼控制域包括：用于指示所述控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；以及，用于指示所述确认/寻呼信息域及所述空确认/寻呼信息域的个数的用户个数字段。
所述确认/寻呼控制域包括：用于指示所述控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；用于指示后续有多少个确认/寻呼信息域和多少个空确认/寻呼信息域的用户个数字段，其值为上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)；以及，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据的寻呼指示字段。
所述指示上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)包括：
通过所述确认/寻呼控制域中的字段分别指示M和N的值、或者(M+N)的值、或者M或N的值；
或者，通过所述确认/寻呼控制域中的字段指示(M+N)的值，所述每个空确认/寻呼信息域或确认/寻呼信息域通过比特指示自身使用的格式。
所述M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域在所述控制/管理帧中的排列为：
所述N个确认/寻呼信息域设置在前面，所述M个空确认/寻呼信息域设置在所述N个确认/寻呼信息域之后；
或者，所述M个空确认/寻呼信息域设置在前面，所述N个确认/寻呼信息域设置在所述M个空确认/寻呼信息域之后。
所述确认/寻呼信息域包括：用户标识字段、资源指示字段，以及寻呼指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示所述确认/寻呼信息域对应的用户；
资源指示字段，用于指示下次上行多用户数据传输中，对应允许进行上行数据传输的用户使用的资源范围；
寻呼指示字段，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据。
所述确认/寻呼信息域包括：用户标识字段、以及资源指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示所述确认/寻呼信息域对应的用户；
资源指示字段，用于指示下次上行多用户数据传输中，对应允许进行上行数据传输的用户使用的资源范围。
所述确认/寻呼信息域还包括：确认信息位图、数据流标识字段、确认信息序列控制信息；其中，
确认信息位图，为一个比特图，每个比特对应数据流中一个数据单元的对错指示；
数据流标识字段，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元所在的数据流的标识；
确认信息序列控制信息，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元的序号范围。
所述空确认/寻呼信息域包括：用于指示用户的标识的用户标识字段；用于表示被指示的用户发送上行数据或上行重传所使用的资源的资源字段。
所述空确认/寻呼信息域还包括指示上行发送应该调制的上行发送参数信息；
所述上行发送参数包括：发送功率控制、和/或频率偏移预校正、和/或时延调整。
所述帧头还包括时间长度指示Duration域，用于确定被指示为还能发送上行数据的用户，在下一次上行多用户数据传输中的上行多用户无线帧的长度。
与现有技术相比，本申请技术方案包括主节点获取传输机会或服务期；主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在传输机会或服务期内指示次节点进行上行多用户数据发送。通过本发明方法，实现了AP对多个上行用户的数据的应答，保证了并行多用户数据传输在WLAN网络中的实现。而且，由于本发明控制/管理帧中设置有空确认/寻呼信息域，提供了在传输时期开始时指示上行多用户发送上行数据，或者在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输，或者指示用户进行上行重传的具体实现方案。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有WLAN网络中一个基本服务集的组成示意图；
图2为本发明实现并行多用户数据传输的方法的流程图；
图3为本发明携带有多个用户数据确认/寻呼信息的无线帧的组成示意图；
图4为本发明帧体中的确认/寻呼控制域和确认/寻呼信息域的组成示意；
图5为本发明帧体中空确认/寻呼信息域的组成示意；
图6为本发明主节点的组成结构示意图；
图7为本发明实现并行多用户数据传输的第一实施例的示意图；
图8为本发明实现并行多用户数据传输的第二实施例的示意图；
图9为本发明实现并行多用户数据传输的第三实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图2为本发明实现并行多用户数据传输的方法的流程图，如图2所示，包括以下步骤：
步骤200：主节点获取传输机会或服务期。
本步骤的具体实现属于本领域技术人员的惯用技术手段，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
需要说明的是，TXOP或服务期(SP,Service Period)的时间长度是有限制即时间阈值的，多用户多帧交换占用的时间不能超过该时间阈值。其中，TXOP或服务期的时间阈值可以为固定的时间长度，也可以由上行多用户的数据属性、或站点属性、或服务质量(QoS)需求确定。需要说明的是，在现有协议中，一个TXOP发送一种QoS的数据，QoS等级的高低和业务传输属性确定了能够连续发送的时间长度，但是上行多用户涉及多个站点的数据，不同的站点可能存在多种QoS要求。此时的时间阈值要根据多个用户的需求联合考虑，举个例子：可以根据多用户数据中最高优先级的数据确定QoS；或者，可以根据特定STA，例如STA1的数据QoS确定该时间阈值等。具体实现方案很多，这里强调的是根据多个用户的需求联合考虑，只要是本领域技术人员认为是合理的都可以，并不用于限定本发明的保护范围。
步骤201：主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在传输机会或服务期内指示次节点进行上行多用户数据发送。
本发明方法还包括：该方法还包括：
主节点接收上行并行多用户数据，使用携带有多个用户数据确认/寻呼信息的控制/管理帧对接收到的上行并行多用户数据进行确认；
并使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输。
本发明方法还包括：主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧指示用户进行上行重传。
本步骤中的控制/管理帧的具体组成如图3所示，至少包括帧头、帧体；其中，
帧头，包括发送地址域、接收地址域、帧控制域，以及时间长度指示(Duration)域，其中，
发送地址域，用于指示发送控制/管理帧的设备的地址信息；
接收地址域，用于指示接收控制/管理帧的目的信息，具体地，对于控制/管理帧，接收地址域的目的信息可以设置为广播或多播组地址，当接收地址域设置为多播组地址时，目的信息为上行多用户数据传输的多个用户；这里，可以预先通过管理帧交互，将多个站点(对应多个用户)和一个特定组播地址进行绑定，在反馈帧中就可以将接收地址设为该组播地址，地址一般是指MAC地址。
帧控制域，用于指示其所在的帧为携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，帧控制域包含有帧类型/子帧类型等参数。或者与帧体的确认/寻呼控制域中的帧格式控制字段，一同来指示其所在的帧为携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧。
时间长度指示(Duration)域，用于确定下次上行多用户数据传输中，多用户数据的无线帧的长度。
如图3所示，
帧体，包括确认/寻呼控制域，以及，M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域。每个空确认/寻呼信息域或确认/寻呼信息域对应一个用户，(M+N)为帧体所在的控制/管理帧指示的总的用户个数，M和N均可以为0，或者为非负整数；空确认/寻呼信息域的长度可以与确认/寻呼信息域的长度相等。
图4为本发明帧体中的确认/寻呼控制域和确认/寻呼信息域的组成示意图，如图4所示，
确认/寻呼控制域包括：用于指示控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；以及，用于指示确认/寻呼信息域及空确认/寻呼信息域的个数的用户个数字段，其值为上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)，M、N可以为0，也可以是非负整数；
或者，
确认/寻呼控制域包括：
用于指示控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；用于指示后续有多少个确认/寻呼信息域和多少个空确认/寻呼信息域的用户个数字段，其值为上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)，M、N可以为0，也可以是非负整数；以及，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据的寻呼指示字段，具体地，寻呼指示字段为真，表示对应的用户在接下来的上行多用户无线帧中可以发送上行数据；寻呼指示字段为假时，表示对应的用户在接下来的上行多用户无线帧中不能发送上行数据。
其中，指示上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)包括：通过确认/寻呼控制域中的字段分别指示M和N的值、或者(M+N)的值、或者M或N的值；比如，具体的方法可以是使用字段分别指示M和N，或者指示(M+N)和(M或N)之一等常用的指示方法等。
或者，通过确认/寻呼控制域中的字段指示(M+N)的值，每个空确认/寻呼信息域或确认/寻呼信息域通过比特指示自身使用的格式。需要说明的是，当使用这种指示方法时，由于每个信息域都有自身格式的指示，所以空确认/寻呼信息域和确认/寻呼信息域可以任意排列，且只需要指示总数(M+N)即可。
需要说明的是，M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域在所述控制/管理帧中的排列为：N个确认/寻呼信息域设置在前面，M个空确认/寻呼信息域设置在所述N个确认/寻呼信息域之后；或者，M个空确认/寻呼信息域设置在前面，N个确认/寻呼信息域设置在所述M个空确认/寻呼信息域之后。
如图4所示，
确认/寻呼信息域包括：用户标识字段、资源指示字段，以及寻呼指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示确认/寻呼信息域对应的用户，具体的可以是发送上行数据的用户如次节点的关联标识(AID，Association Identify)等；
资源指示字段，用于指示下次上行多用户数据传输中，对应允许进行上行数据传输的用户使用的资源范围，其中资源可以为频域，时域，码分域，空分域等资源；
寻呼指示字段，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据，具体地，寻呼指示字段为真，表示对应的用户在接下来的上行多用户无线帧中可以发送上行数据；寻呼指示字段为假时，表示对应的用户在接下来的上行多用户无线帧中不能发送上行数据。需要说明的是，如果在确认/寻呼控制域中包括有寻呼指示字段，那么在确认/寻呼信息域中可以省略。
进一步地，确认/寻呼信息域还包括确认信息位图、数据流标识字段、确认信息序列控制信息；其中，
确认信息位图，为一个比特图，每个比特对应数据流中一个数据单元的对错指示；
数据流标识字段，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元所在的数据流的标识；
确认信息序列控制信息，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元的序号范围。
图5为本发明帧体中的空确认/寻呼信息域的组成示意，如图5所示，
空确认/寻呼信息域，用于在传输时期开始时指示上行多用户发送上行数据，或者在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输，或者指示用户进行上行重传。
空确认/寻呼信息域包括：用于指示用户的标识的用户标识字段，具体的可以是站点的AID等；用于表示被指示的用户发送上行数据或上行重传所使用的资源的资源字段；
空确认/寻呼信息域，还包括数据流标识及确认信息序列控制信息，使用这些字段的特定值或保留位指示当前域为空确认/寻呼信息域的格式，即该空确认/寻呼信息域不包含对数据正确接收以否的确认，比如对于确认/寻呼格式，确认信息序列控制信息中的某些比特位(分段指示)固定设置为0，对于空确认格式，可以将该比特位设置为非0值，以区别两种信息域格式；再如：或者只采用不听的比特位指示确认/寻呼格式和空确认格式，每个信息域通过一些比特指示自身使用的格式即可。并且，在空确认/寻呼信息域中，如果采用与确认/寻呼信息域一致的格式时，其中的确认信息位图为空确认，即设置为全0；默认寻呼指示为真或将寻呼指示固定设置为真。
进一步地，
空确认/寻呼信息域还包括AP指示STA上行发送应该调制的上行发送参数信息，其中，上行发送参数可以包括时延参数、和/或频率偏移调制参数、和/或发送功率参数等。
进一步地，本步骤中的反馈帧还包括帧校验，用于确定帧是否被正确接收进行校验。也就是本领域技术人员熟知的CRC校验，具体如何实现并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
需要说明的是，图3～图5所示的控制/管理帧的组成示意图中，对各个信息域的顺序并不做限定，本领域技术人员容易知道可以重新组合，其具体顺序关系并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
通过本发明方法，实现了AP对多个上行用户的数据的应答，保证了并行多用户数据传输在WLAN网络中的实现。而且，由于本发明控制/管理帧中设置有空确认/寻呼信息域，提供了在传输时期开始时指示上行多用户发送上行数据，或者在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输，或者指示用户进行上行重传的具体实现方案。
图6为本发明主节点的组成结构示意图，如图6所示，至少包括获取模块，以及控制模块；其中，
获取模块，用于获取传输机会或服务期；
控制模块，用于使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在传输机会或服务期内指示次节点进行上行多用户数据发送。
下面结合具体实施例对本发明方法进行详细描述。
按照协议规定，在一个AP建立一个BSS时，多个non-AP STA与AP之间会进行关联认证过程，从而组成一个BSS。按照本发明的内容，在上述关联认证过程中，AP与各non-AP STA之间会交互能力信息，在能力信息中包括有是否支持上行多用户传输能力的指示。
图7为本发明实现并行多用户数据传输的第一实施例的示意图，如图7所示，第一实施例中，假设关联站点STA1～STA4支持上行多用户数据传输，且STA1～STA4分别与AP达成了支持使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧的协议或协商。
首先，假设AP竞争发送上行多用户控制信息的控制/管理帧，为一个特殊块确认帧即特殊BA帧。并且，AP获得了一个TXOP。在特殊BA帧中携带有STA1、STA2、STA3和STA4的上行多用户控制信息，格式都确定为空确认/寻呼域的格式。
在第一实施例中，假设某个空确认/寻呼域的用户标识字段中指示有STA1的标识、并指示或默认允许STA1进行上行多用户发送即寻呼指示默认为真，也就是说STA1可以上行并行发送上行多用户无线帧1，另外，空确认/寻呼域的参数信息字段和资源字段中还分别指示了STA1上行多用户数据发送的发送参数和资源。对STA2～STA4的处理过程类似，其中，假设STA4对应的空确认/寻呼域的参数信息字段和资源字段中没有指示上行多用户数据发送的发送参数和资源。这里，发送参数可以包括时延参数，频率偏移调制参数、功率参数等；资源可以为频域，时域，码分域，空分域等资源。
在第一实施例中的特殊BA帧中，假设帧头中包含有Duration域，用于确定上行并行发送的上行多用户无线帧1的发送时间，及用于避免STA1～STA3以外的站点接入信道的预约信道时间。具体地，Duration值可以为：常数2与短帧间间隔(SIFS)之积的积值、期望的多用户无线帧2的发送时间，以及无线帧2的反馈帧的发送时间之和的值。其中，期望的多用户无线帧2的发送时间是由AP自身确定的，是一个有多用户(multi-user)计算的一个值。无线帧2的反馈帧的发送时间可以是协议预先设置的一个时间(反馈帧时间相对固定)，或者，为根据预设规则确定的一个时间，比如可以将下一个反馈帧的时间定义为当前反馈帧的发送时间等。也就是说，在站点收到Duration域后，用Duration域的值减去帧间间隔，减去预先设置的反馈帧时间，就可以得到上行发送无线帧2的时间限制。
接着，STA1～STA4收到来自AP特殊BA帧后，确定包含自身的空确认/寻呼信息允许上行传输，则在短帧间间隔(SIFS，Short Interframe Space)后同时进行并行上行传输多用户无线帧1，传输时间根据本实施例中的特殊BA帧中的Duration域的值来确定。同时，STA1～STA3根据发送参数信息字段和资源字段的指示，发送上行多用户无线帧1。本实施例中，STA4没有收到发送参数信息字段、资源字段的指示，因此，STA4可以使用最近一次进行上行多用户发送的参数和资源，或者使用预先设置的进行无线帧1的发送。而对于其他旁听站点，在收到本实施例的特殊BA帧后，根据特殊BA帧中的Duration域的值设置一个计时器(NAV，Netework Allocation Vector)，该计时器的值不到0时，旁听站点不能竞争信道。
然后，AP接收上行多用户无线帧1，并向各STA返回反馈帧，其帧类型或格式为块确认(BA)帧，在BA帧中包含对STA1～STA4的确认/寻呼域信息，即对应STA1～STA4中每个站点都发送的无线帧1中的数据的块确认信息，以及对STA1～STA4的寻呼指示信息，假设STA1～STA4的寻呼指示信息设置都为假，那么，本次TXOP结束。
图8为本发明实现并行多用户数据传输的第二实施例的示意图，如图8所示，假设，在一个TXOP或服务期中，STA1、STA2和STA3上行并行发送上行多用户无线帧。
首先，AP接收来自STA1～STA3的多用户无线帧1，并发送反馈帧1，在第二实施例中，假设STA3的数据接收全部错误。本实施例中的反馈帧1的帧类型或格式设置为上行多用户控制信息的控制/管理帧即特殊BA1帧，具体地，通过将特殊BA1帧中的帧控制域中的帧类型/子帧类型设置为块确认帧，在确认/寻呼域的控制字段将帧格式控制设置为用于上行多用户控制信息的控制/管理帧的帧格式来实现，或者，只使用帧类型/子帧类型将该帧设置为多用户控制信息的控制/管理帧来实现。在本实施例的控制/管理帧中，有对应STA1～STA2的确认/寻呼，在确认/寻呼信息域中，确认信息表示已经正确收到来自STA1～STA2的无线帧1中部分或全部的数据单元，并将寻呼指示设为真，允许STA1～STA2继续进行上行多用户数据传输；之外，对应STA3的空确认/寻呼域，指示来自STA3的无线帧1中的全部数据单元错误，但是允许STA3错误恢复即指示STA3可以重传上行数据。
接着，STA1～STA3发送多用户无线帧2，其中STA3重传无线帧1中的错误数据。
AP接收来自STA1～STA3的多用户无线帧2，并发送反馈帧2。这里，反馈帧2其帧类型或格式设置为上行多用户控制信息的控制/管理帧即特殊BA2帧，具体地，在特殊BA2帧中包含有对STA1～STA3的确认/寻呼，在确认/寻呼信息域中，确认信息表示已经正确收到来自STA1～STA3的无线帧2中的部分或全部的数据单元，并将STA1～STA2的寻呼指示设置为真，允许STA1～STA2继续上行数据传输，本实施例中，假设将STA3的寻呼指示设置为假，终止STA3的上行数据传输；之外，假设在本实施例的特殊BA2帧中，还包含有对STA4的空确认/寻呼信息域，用于在TXOP或服务期内首次调度STA4进行上行多用户数据传输，在空确认/寻呼信息域中，通过用户标识字段指示了STA4的标识，并携带了发送参数信息和资源信息。
然后，STA1、STA2、STA4发送上行多用户无线帧3，其中，STA4根据特殊BA2帧中的发送参数信息和资源信息发送数据。
需要说明的是，所述的TXOP或服务期的时间长度是有限制的即时间阈值，多用户多帧交换占用的时间不能超过该时间阈值，也就是说，当STA1～STA4发送完多用户无线帧N时，虽然更多数据指示为1，AP为了防止传输时间超过TXOP或服务期的时间阈值，在反馈给STA1～STA4的多用户数据确认/寻呼的反馈帧中，将所有站点的寻呼指示设为假，并将Duration值设置为0，用于结束多用户多帧传输。其中，TXOP或服务期的时间阈值可以为固定的时间长度，也可以由上行多用户的数据属性、或站点属性、或QoS需求确定。
当寻呼的数据有部分错误时，SIFS后发送本发明的控制/管理帧帧，以确认正确的用户数据并指示错误用户重传。当寻呼的数据全部错误时即未收到期望的数据信号或收到了信号但全部错误时，则使用PIFS或竞争退避过程监听信道，如果在上述PIFS或竞争退避过程内信道空闲则发送本发明的控制/管理帧，以指示所有错误用户进行重传。图9为本发明实现并行多用户数据传输的第三实施例的示意图，如图9所示，假设，在一个TXOP或服务期中，STA1、STA2、STA3和STA4上行并行发送上行多用户无线帧。
首先，AP接收来自STA1～STA4的多用户无线帧1，并反馈携带有上行多用户控制信息的控制/管理帧即特殊BA1帧，在特殊BA1帧中，有对应STA1～STA4的确认/寻呼信息域，用于对无线帧1的数据确认，并且，在第三实施例中，将对应STA4的寻呼指示设置为假，不允许STA4继续上行数据的发送，而将STA1～STA3的对应的寻呼指示均设置为真，即允许STA1～STA3继续进行上行数据传输，并假设在资源指示字段中对STA3指示了新的资源，比如：资源信息中指示STA3可以使用STA4的资源加上原来自身的资源。
接着，STA1～STA3收到特殊BA1帧后SIFS，立即进行上行多用户无线帧2的发送，其中STA3使用新资源。
AP发送完特殊BA1帧，如果判断出没有收到任何寻呼的数据或判断收到的寻呼数据全部错误，则在上述判断后的点协调帧间间隔(PIFS，Point(coordination function)Interframe Space)或竞争退避时间内检测信道，如果信道闲，则发送BA2帧，触发STA1～STA3的错误恢复过程。
然后，STA1～STA3在收到特殊2BA帧后SIFS，立即进行上行多用户无线帧3的发送。
AP收到无线帧3后，发送特殊BA3帧，并利用特殊BA3帧结束TXOP或服务期。
以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (28)

1.一种实现并行多用户数据传输的方法，其特征在于，包括：主节点获取传输机会或服务期；
主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在传输机会或服务期内指示次节点进行上行多用户数据发送；其中：
所述主节点接收上行并行多用户数据，使用携带有多个用户数据确认/寻呼信息的控制/管理帧对接收到的上行并行多用户数据进行确认；
并使用携带有多个用户数据确认/寻呼信息的控制/管理帧，在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧指示用户进行上行重传。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并行多用户数据传输在一个传输机会TXOP或服务期SP中；
该方法还包括：所述并行多用户数据传输中的多用户多帧交换占用的时间在预先设置的时间阈值内，其中时间阈值为所述TXOP或服务期的时间长度的限值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述TXOP或服务期的时间阈值为固定的时间长度；或者，
所述TXOP或服务期的时间阈值由上行多用户的数据属性、或站点属性、或服务质量QoS需求确定。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制/管理帧至少包括帧头、帧体；其中，
帧头包括：用于指示发送反馈帧的设备的地址信息的发送地址域、用于指示接收反馈帧的目的信息的接收地址域，以及用于指示其所在的帧为携带有多个用户数据确认/寻呼信息的反馈帧的帧控制域；
帧体包括：确认/寻呼控制域，以及M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域，其中，每个确认/寻呼信息域或空确认/寻呼信息域对应上行多用户数据传输中的一个用户，(M+N)表示总的用户个数；
其中，空确认/寻呼信息域，用于在传输时期开始时指示上行多用户发送上行数据，或者在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输，或者指示用户进行上行重传。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述确认/寻呼控制域包括：用于指示所述控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；以及，用于指示所述确认/寻呼信息域及所述空确认/寻呼信息域的个数的用户个数字段。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述确认/寻呼控制域包括：用于指示所述控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；用于指示后续有多少个确认/寻呼信息域和多少个空确认/寻呼信息域的用户个数字段，其值为上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)；以及，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据的寻呼指示字段。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述指示上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)包括：
通过所述确认/寻呼控制域中的字段分别指示M和N的值、或者(M+N)的值、或者M、或N的值；
或者，通过所述确认/寻呼控制域中的字段指示(M+N)的值，所述每个空确认/寻呼信息域或确认/寻呼信息域通过比特指示自身使用的格式。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域在所述控制/管理帧中的排列为：
所述N个确认/寻呼信息域设置在前面，所述M个空确认/寻呼信息域设置在所述N个确认/寻呼信息域之后；
或者，所述M个空确认/寻呼信息域设置在前面，所述N个确认/寻呼信息域设置在所述M个空确认/寻呼信息域之后。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确认/寻呼信息域包括：用户标识字段，以及寻呼指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示所述确认/寻呼信息域对应的用户；
寻呼指示字段，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确认/寻呼信息域包括：用户标识字段、以及资源指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示所述确认/寻呼信息域对应的用户；
资源指示字段，用于指示下次上行多用户数据传输中，对应允许进行上行数据传输的用户使用的资源范围。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述确认/寻呼信息域还包括：确认信息位图、数据流标识字段、以及确认信息序列控制信息；其中，
确认信息位图，为一个比特图，每个比特对应数据流中一个数据单元的对错指示；
数据流标识字段，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元所在的数据流的标识；
确认信息序列控制信息，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元的序号范围。
13.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述空确认/寻呼信息域包括：用于指示用户的标识的用户标识字段；用于表示被指示的用户发送上行数据或上行重传所使用的资源的资源字段。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述空确认/寻呼信息域还包括指示上行发送应该调制的上行发送参数信息；
所述上行发送参数包括：发送功率控制、和/或频率偏移预校正、和/或时延参数、和/或上行发送的频域/空域资源范围参数。
15.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述帧头还包括时间长度指示Duration域，用于确定被指示为还能发送上行数据的用户，在下一次上行多用户数据传输中的上行多用户无线帧的长度。
16.一种主节点，其特征在于，至少包括获取模块，及控制模块；其中，
获取模块，用于获取传输机会或服务期；
控制模块，用于使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧，在传输机会或服务期内指示次节点进行上行多用户数据发送其中，所述获取模块还用于，接收上行并行多用户数据；
所述控制模块还用于：使用携带有多个用户数据确认/寻呼信息的控制/管理帧对接收到的上行并行多用户数据进行确认；并使用携带有多个用户数据确认/寻呼信息的控制/管理帧，在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输。
17.根据权利要求16所述的主节点，其特征在于，所述控制模块还用于：所述主节点使用携带有上行多个用户控制信息的控制/管理帧指示用户进行上行重传。
18.根据权利要求16或17所述的主节点，其特征在于，所述控制/管理帧至少包括帧头、帧体；其中，
帧头包括：用于指示发送反馈帧的设备的地址信息的发送地址域、用于指示接收反馈帧的目的信息的接收地址域，以及用于指示其所在的帧为携带有多个用户数据确认/寻呼信息的反馈帧的帧控制域；
帧体包括：确认/寻呼控制域，以及M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域，其中，每个确认/寻呼信息域或空确认/寻呼信息域对应上行多用户数据传输中的一个用户，(M+N)表示总的用户个数；
其中，空确认/寻呼信息域，用于在传输时期开始时指示上行多用户发送上行数据，或者在多帧传输进行中首次调度某个或某些用户进行上行多用户数据传输，或者指示用户进行上行重传。
19.根据权利要求18所述的主节点，其特征在于，
所述确认/寻呼控制域包括：用于指示所述控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；以及，用于指示所述确认/寻呼信息域及所述空确认/寻呼信息域的个数的用户个数字段。
20.根据权利要求18所述的主节点，其特征在于，
所述确认/寻呼控制域包括：用于指示所述控制/管理帧用于上行多用户数据的确认/寻呼的帧格式控制字段；用于指示后续有多少个确认/寻呼信息域和多少个空确认/寻呼信息域的用户个数字段，其值为上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)；以及，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据的寻呼指示字段。
21.根据权利要求20所述的主节点，其特征在于，所述指示上行多用户数据传输中的用户的个数(M+N)包括：
通过所述确认/寻呼控制域中的字段分别指示M和N的值、或者(M+N)的值、或者M或N的值；
或者，通过所述确认/寻呼控制域中的字段指示(M+N)的值，所述每个空确认/寻呼信息域或确认/寻呼信息域通过比特指示自身使用的格式。
22.根据权利要求20所述的主节点，其特征在于，所述M个空确认/寻呼信息域和N个确认/寻呼信息域在所述控制/管理帧中的排列为：
所述N个确认/寻呼信息域设置在前面，所述M个空确认/寻呼信息域设置在所述N个确认/寻呼信息域之后；
或者，所述M个空确认/寻呼信息域设置在前面，所述N个确认/寻呼信息域设置在所述M个空确认/寻呼信息域之后。
23.根据权利要求19所述的主节点，其特征在于，所述确认/寻呼信息域包括：用户标识字段、资源指示字段，以及寻呼指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示所述确认/寻呼信息域对应的用户；
资源指示字段，用于指示下次上行多用户数据传输中，对应允许进行上行数据传输的用户使用的资源范围；
寻呼指示字段，用于指示对应的用户是否还能在接下来的上行多用户无线帧中发送上行数据。
24.根据权利要求20所述的主节点，其特征在于，所述确认/寻呼信息域包括：用户标识字段、以及资源指示字段；其中，
用户标识字段，用于表示所述确认/寻呼信息域对应的用户；
资源指示字段，用于指示下次上行多用户数据传输中，对应允许进行上行数据传输的用户使用的资源范围。
25.根据权利要求23或24所述的主节点，其特征在于，所述确认/寻呼信息域还包括：确认信息位图、数据流标识字段、以及确认信息序列控制信息；其中，
确认信息位图，为一个比特图，每个比特对应数据流中一个数据单元的对错指示；
数据流标识字段，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元所在的数据流的标识；
确认信息序列控制信息，用于表示确认信息位图中的对错指示所对应的数据单元的序号范围。
26.根据权利要求20、21或22所述的主节点，其特征在于，所述空确认/寻呼信息域包括：用于指示用户的标识的用户标识字段；用于表示被指示的用户发送上行数据或上行重传所使用的资源的资源字段。
27.根据权利要求26所述的主节点，其特征在于，所述空确认/寻呼信息域还包括指示上行发送应该调制的上行发送参数信息；
所述上行发送参数包括：发送功率控制、和/或频率偏移预校正、和/或时延调整。
28.根据权利要求18所述的主节点，其特征在于，所述帧头还包括时间长度指示Duration域，用于确定被指示为还能发送上行数据的用户，在下一次上行多用户数据传输中的上行多用户无线帧的长度。
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