針對WLAN設備的快速速率適配制造技術

本申請的各實施例涉及針對WLAN設備的快速速率適配。用于通信設備中的速率適配的方法包括：在時間間隔期間，通過無線信道向對等通信設備進行以下兩者(i)以通信數據速率發射承載用戶數據的通信分組，以及(ii)以從通信數據速率得出的信道探測數據速率發射用于探測信道狀況的信道探測分組。通信分組的第一統計性能和信道探測分組的第二統計性能在時間間隔上被估計。通信數據速率針對后續時間間隔基于第一統計性能和第二統計性能中的至少一個統計性能而被設置的。

Fast rate adaptation for WLAN devices

【技術實現步驟摘要】
針對WLAN設備的快速速率適配相關申請的交叉引用本申請要求于2018年4月24日提交的美國臨時專利申請62/662,072的權益，其公開內容通過引用并入本文。
本公開總體上涉及無線通信，并且特別地涉及用于通信設備中的速率適配的方法和系統。
技術介紹
已經提出了各種技術以用于適配無線局域網(WLAN)中的無線通信鏈路的數據速率。例如，Kamerman和Monteban在“AHigh-PerformanceWirelessLANfortheUnlicensedBand,”BellLabsTechnicalJournal，夏季發行，1997年，第118至133頁中描述了一種被稱為自動速率回退(ARF)的速率適配算法。Lacage等人在“IEEE802.11RateAdaptation：APracticalApproach”，HALarchive，HALId：inria-00070784，2006年5月19日中描述了被稱為AdaptiveARF(AARF)的對ARF的改進。Pavon和Choi在2003年IEEE國際通信大會(ICC'03)的會議記錄，2003年6月，第1108-1113頁的“LinkAdaptationStrategyforIEEE802.11WLANviaReceivedSignalStrengthMeasurement”中描述了一種鏈路適配算法，該算法基于從接收到的幀測量的接收到信號強度來使發射速率與當前鏈路狀況適配。Bicket在2005年2月麻省理工學院MSc論文的“Bit-rateSelectioninWirelessNetworks”中描述了被稱為SampleRate的比特率選擇算法。SampleRate以一個比特率發送大多數數據分組，這被認為提供最高的吞吐量。SampleRate以某種其他比特率周期性地發送數據分組，以便更新該比特率丟失率的記錄。如果基于其他比特率的記錄的丟失率的吞吐量估計高于當前比特率的吞吐量，則SampleRate切換到不同的比特率。以上描述作為本領域中的相關技術的一般概述而被呈現，并且不應被解釋為承認其包含的任何信息構成針對本專利申請的現有技術。
技術實現思路
本文描述的實施例提供了一種用于通信設備中的速率適配的方法。該方法包括，在時間間隔期間，通過無線信道向對等通信設備進行以下兩者(i)以通信數據速率發射承載用戶數據的通信分組，以及(ii)以從通信數據速率得出的信道探測數據速率發射用于探測信道狀況的信道探測分組。通信分組的第一統計性能和信道探測分組的第二統計性能在時間間隔上被估計。通信數據速率針對后續時間間隔基于第一統計性能和第二統計性能中的至少一項而被設置的。在一些實施例中，該方法還包括基于通信分組的第一統計性能來決定是否在后續時間間隔中發射所述信道探測分組。在一個實施例中，該方法還包括基于通信分組的第一統計性能來決定是否在后續時間間隔中、相對于該時間間隔增加或減少信道探測數據速率。在一個示例實施例中，該方法還包括：當通信分組的第一統計性能優于第一性能閾值時，在后續時間間隔中、相對于該時間間隔增加用于信道探測分組的信道探測數據速率；當第一統計性能劣于第二性能閾值時，在后續時間間隔中、相對于該時間間隔減少信道探測數據速率；以及當第一統計性能在第一性能閾值和第二性能閾值之間時，決定不在后續時間間隔中發射信道探測分組。在一個公開的實施例中，針對后續時間間隔設置通信數據速率包括：當信道探測分組的第二統計性能優于第一性能閾值時，在后續時間間隔中、相對于該時間間隔增加通信數據速率；當第二統計性能劣于第二性能閾值時，在后續時間間隔中、相對于時間間隔減少通信數據速率；以及當第二統計性能在第一性能閾值和第二性能閾值之間時，將后續時間間隔中的通信數據速率保持為如在該時間間隔中一樣。在一些實施例中，該方法還包括：響應于與對等通信設備的鏈路的初始建立或者在鏈路的不活動之后，基于從對等通信設備接收的反向信道信號的質量來初始化通信數據速率。在一個實施例中，估計第一統計性能和第二統計性能包括估計指示通信分組和信道探測分組的吞吐量的性能測量。附加地或者備選地，估計第一統計性能和第二統計性能包括估計指示通信分組和信道探測分組的錯誤率的性能測量。在一個實施例中，估計第一統計性能和第二統計性能僅基于通信分組和信道探測分組的、排除重新發射的第一發射而被執行。在一個公開的實施例中，該方法包括至少在給定時間將通信數據速率設置為與信道探測數據速率不同。根據本文描述的實施例，附加地提供了一種包括發射器和處理器的通信設備。發射器被配置為通過無線信道向對等通信設備發射信號。處理器被配置為：在時間間隔期間，使用發射器向對等通信設備進行以下兩者：(i)以通信數據速率發射承載用戶數據的通信分組，以及(ii)以從通信數據速率得出的信道探測數據速率發射用于探測信道狀況的信道探測分組；在該時間間隔上估計通信分組的第一統計性能和信道探測分組的第二統計性能；以及針對后續時間間隔，基于第一統計性能和第二統計性能中的至少一項來設置通信數據速率。從以下對其實施例的詳細描述以及附圖中將更全面地理解本公開，其中：附圖說明圖1是示意性地圖示了根據本文描述的實施例的無線局域網(WLAN)的框圖；圖2是示意性地圖示了根據本文描述的實施例的用于圖1的WLAN中的速率適配的方法的流程圖；以及圖3是示意性地圖示了根據本文描述的實施例的WLAN鏈路中隨時間的速率適配的示例場景的示圖。具體實施方式在各種通信應用中，期望適配利用其通過通信信道發射數據的速率，以考慮信道狀況的變化。最佳速率適配過程支持通信系統以按照在任何給定時間可實現的最高可能數據速率操作，同時將通信質量維持在指定的可接受水平。在實踐中，最佳速率適配通常難以實現，例如當信道變化快速且強烈時。這樣的不穩定的信道狀況可能是由于例如發射器或接收器的運動、多路徑衰落，由其他同時發射引起的分組沖突和/或來自其他源的干擾。隨著可能的數據速率的數目(例如，空間流的數目和調制和編碼方案-MCS的數目)的增長，速率適配變得更加成問題。例如，IEEE802.11ax標準規定使用多達八個空間流和多達十二個不同的MCS。評估如此大量的可能的數據速率在計算上是復雜且耗時的，并且如果信道變化太快則可能完全失敗。本文描述的實施例提供了用于在WLAN和其他通信系統中執行速率適配的改進的方法和裝置。無論空間流的數目和數據速率的可能的數目如何，所公開的技術在存在快速信道變化的情況中都表現良好。然而，所公開的技術并不限于這樣的苛刻的條件，而是可用于任何信道。在一些公開的實施例中，通信設備通過無線信道將攜帶用戶數據的通信分組發射給對等通信設備。為了實現快速和可靠的速率適配，通信設備還發射用于探測信道狀況的信道探測分組。信道探測分組通常被與通信分組交織，例如，只要通信設備不忙于發射通信分組，就按順序發射。在一些實施例中，除了服務用于探測信道狀況之外，信道探測分組還將用戶數據攜帶給對等通信設備。在其他實施例中，信道探測分組不攜帶用戶數據，并且僅服務用于探測信道狀況。在另一些其他實施例中，信道探測分組中的一個或多個信道探測分組攜帶用戶數據，并且一個或多個其他信道探測分組不攜帶用戶數據。信道探測分組通常很小并且以短間隔本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于通信設備中的速率適配的方法，所述方法包括：在時間間隔期間，通過無線信道向對等通信設備進行以下兩者：(i)以通信數據速率發射承載用戶數據的通信分組，以及(ii)以從所述通信數據速率得出的信道探測數據速率發射用于探測信道狀況的信道探測分組；在所述時間間隔上估計所述通信分組的第一統計性能和所述信道探測分組的第二統計性能；以及針對后續時間間隔，基于所述第一統計性能和所述第二統計性能中的至少一個統計性能來設置所述通信數據速率。

【技術特征摘要】
2018.04.24 US 62/662,0721.一種用于通信設備中的速率適配的方法，所述方法包括：在時間間隔期間，通過無線信道向對等通信設備進行以下兩者：(i)以通信數據速率發射承載用戶數據的通信分組，以及(ii)以從所述通信數據速率得出的信道探測數據速率發射用于探測信道狀況的信道探測分組；在所述時間間隔上估計所述通信分組的第一統計性能和所述信道探測分組的第二統計性能；以及針對后續時間間隔，基于所述第一統計性能和所述第二統計性能中的至少一個統計性能來設置所述通信數據速率。2.根據權利要求1所述的方法，還包括：基于所述通信分組的所述第一統計性能來決定是否在所述后續時間間隔中發射所述信道探測分組。3.根據權利要求1所述的方法，還包括：基于所述通信分組的所述第一統計性能來決定是否在所述后續時間間隔中、相對于所述時間間隔增加或減少所述信道探測數據速率。4.根據權利要求1所述的方法，還包括：當所述通信分組的所述第一統計性能優于第一性能閾值時，在所述后續時間間隔中、相對于所述時間間隔增加用于所述信道探測分組的所述信道探測數據速率；當所述第一統計性能劣于第二性能閾值時，在所述后續時間間隔中、相對于所述時間間隔減少所述信道探測數據速率；以及當所述第一統計性能在所述第一性能閾值和所述第二性能閾值之間時，決定不在所述后續時間間隔中發射所述信道探測分組。5.根據權利要求1所述的方法，其中針對所述后續時間間隔設置所述通信數據速率包括：當所述信道探測分組的所述第二統計性能優于第一性能閾值時，在所述后續時間間隔中、相對于所述時間間隔增加所述通信數據速率；當所述第二統計性能劣于第二性能閾值時，在所述后續時間間隔中、相對于所述時間間隔減少所述通信數據速率；以及當所述第二統計性能在所述第一性能閾值和所述第二性能閾值之間時，將所述后續時間間隔中的所述通信數據速率保持為如在所述時間間隔中一樣。6.根據權利要求1所述的方法，并且包括：響應于與所述對等通信設備的鏈路的初始建立或者在所述鏈路的不活動之后，基于從所述對等通信設備接收的反向信道信號的質量來初始化所述通信數據速率。7.根據權利要求1所述的方法，其中估計所述第一統計性能和所述第二統計性能包括估計指示所述通信分組和所述信道探測分組的吞吐量的性能測量。8.根據權利要求1所述的方法，其中估計所述第一統計性能和所述第二統計性能包括估計指示所述通信分組和所述信道探測分組的錯誤率的性能測量。9.根據權利要求1所述的方法，其中估計所述第一統計性能和所述第二統計性能僅基于所述通信分組和所述信道探測分組的排除重新發射的第一發射而被執行。10.根據權利要求1所述的方法，包括：至少在給定時間，將所述通信數據速率設置為與所述信道探測數據速率不同。11.一種通信設備，所述方法包括：發射器，所述發射器被配置為通過無線信道向對等通信設備發射信號；以及處理器，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張艷，鄭夏宇，余波，江津菁，
申請(專利權)人：馬維爾國際有限公司，
類型：發明
國別省市：百慕大群島,BM