[發(fā)明專利]對(duì)在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)南⑦M(jìn)行調(diào)制的方法和通信終端

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280066408.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104041115A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·S·帕特馬孫塔拉姆;雷中定;王海光;黃安團(tuán);鄭壽康;邱瑋良;C·M·J·提奧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新加坡科技研究局
• 主分類號(hào): H04W28/22
• 分類號(hào): H04W28/22;H04W28/00;H04L1/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2011年11月9日提交的新加坡專利申請(qǐng)?zhí)?01108265-8的優(yōu)先權(quán)，為此通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此以用于任何目的。

技術(shù)領(lǐng)域

各個(gè)實(shí)施例一般涉及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的通信終端以及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的消息傳輸方法的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對(duì)于即使不是全部也是大多數(shù)的服務(wù)提供商(SP)來(lái)說(shuō)，由于成本和無(wú)線資源的短缺，僅通過(guò)升級(jí)現(xiàn)有設(shè)備或者構(gòu)建更多新的蜂窩來(lái)滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)流量對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的需求是有挑戰(zhàn)的。另一方面，由于幾乎每臺(tái)智能電話都具有WiFi芯片組，對(duì)于SP來(lái)說(shuō)一種有前途的替代是構(gòu)建WiFi網(wǎng)絡(luò)并將盡可能多的蜂窩數(shù)據(jù)流量卸載到WiFi。這是因?yàn)椴渴餡iFi熱點(diǎn)的成本相對(duì)較低，并且相應(yīng)的射頻帶是免費(fèi)的。預(yù)期數(shù)百萬(wàn)的接入點(diǎn)(AP)會(huì)被SP部署。

預(yù)測(cè)利用WiFi卸載獲得的成本節(jié)省是顯著的。部署多接入(WiFi和3G)卸載策略的SP可以預(yù)期每年有處于約20％到約25％的范圍內(nèi)的節(jié)省。可以觀察到從某些SP熱點(diǎn)發(fā)生的連接數(shù)量的顯著增加，例如從2008年的19.7百萬(wàn)連接增加到2009年的86.2百萬(wàn)連接。這轉(zhuǎn)化為約400％的增長(zhǎng)。在美國(guó)市場(chǎng)，到2013年為止，SP每年可以節(jié)省300億～400億美元之間。

WiFi卸載幫助SP以更低的成本來(lái)提供更好的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)。然而，多種挑戰(zhàn)(例如非對(duì)稱鏈路)阻止了WiFi卸載技術(shù)被開(kāi)發(fā)到其充分的潛能。

WiFi覆蓋面由無(wú)線傳輸功率、天線增益以及傳播路徑損失來(lái)確定。

總體發(fā)射傳輸功率在政府管制之下。依賴于使用的管轄，對(duì)于各向同性點(diǎn)到多點(diǎn)(PM)模式，WiFi的發(fā)送功率限制的范圍一般是從1到4WEIRP(等效各向同性輻射功率)。使用高增益天線并被放置在屋頂，該功率限制一般足以使接入點(diǎn)(AP)達(dá)到約1km的覆蓋距離(基于下行鏈路傳輸)。另一方面，移動(dòng)電話中的功率水平一般更低，并且天線增益由于成本、功耗或形狀因數(shù)等限制而受限。移動(dòng)電話的天線高度受到環(huán)境限制，并且不可能被任意改變。這些限制和約束導(dǎo)致從移動(dòng)電話到AP(基于上行鏈路傳輸)的小得多的到達(dá)范圍，其在室內(nèi)環(huán)境中典型地小于50m。傳輸范圍的差異導(dǎo)致AP和移動(dòng)電話之間的非對(duì)稱的下行鏈路和上行鏈路連接，并使得AP的實(shí)際覆蓋面被縮短幾倍或許多倍。

在下行鏈路傳輸中，AP可以以高天線增益之上的更高功率發(fā)送到移動(dòng)端。預(yù)期下行鏈路吞吐量或覆蓋面可以明顯更高、并與傳輸功率成比例。然而，下行鏈路吞吐量或覆蓋面在超過(guò)特定范圍后就不會(huì)再有任何進(jìn)一步的改善。原因在于更差的上行鏈路連接。這是因?yàn)閃iFi中的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸周期需要上行鏈路控制信令得到完成。下行鏈路吞吐量或覆蓋面實(shí)際上受制于上行鏈路控制信令傳輸?shù)钠款i。

例如，移動(dòng)臺(tái)可以在下行鏈路中從AP接收數(shù)據(jù)，但是它不能夠?qū)⒋_認(rèn)(ACK)消息正確地發(fā)送回到AP。在沒(méi)有接收到ACK消息的情況下，AP將保持發(fā)送相同的數(shù)據(jù)直到超時(shí)。

在另一示例中，當(dāng)AP在下行鏈路中發(fā)送出請(qǐng)求發(fā)送消息(RTS)、但由于較差的上行鏈路連接而未接收到上行鏈路清除發(fā)送消息(CTS)時(shí)。由于這被認(rèn)為是沖突或者信道被其他設(shè)備或終端占用，而不允許發(fā)送數(shù)據(jù)。非對(duì)稱鏈路還會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)臺(tái)和AP之間的關(guān)聯(lián)的超時(shí)。因此，下行鏈路吞吐量或覆蓋面實(shí)際上受制于上行鏈路控制信令傳輸?shù)钠款i。

因此，需要提供一種通信終端以及對(duì)傳輸?shù)南⑦M(jìn)行調(diào)制的方法，旨在為由SP部署或不由SP部署的任意WiFi解決由WiFi非對(duì)稱鏈路現(xiàn)象引起的至少上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

在第一方面，本發(fā)明涉及一種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的通信終端。該通信終端包括接收機(jī)，其被配置成以第一傳輸速率從無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備接收包括介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)幀的第一消息；消息生成器，其被配置成響應(yīng)于接收到的第一消息而生成第二消息，該第二消息包括控制響應(yīng)幀；以及發(fā)射機(jī)，其被配置成以第二傳輸速率發(fā)送控制響應(yīng)幀，其中第二傳輸速率低于或等于第一傳輸速率；以及其中，第二傳輸速率依賴于通信設(shè)備和通信終端之間的下行鏈路通信和上行鏈路通信之間的質(zhì)量差異。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種對(duì)在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)南⑦M(jìn)行調(diào)制的方法，該方法包括：以第一傳輸速率從無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備接收包括介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)幀的第一消息；響應(yīng)于接收到的第一消息而生成第二消息，其中第二消息包括控制響應(yīng)幀；以及以第二傳輸速率發(fā)送控制響應(yīng)幀，其中第二傳輸速率低于或等于第一傳輸速率；以及其中第二傳輸速率依賴于通信設(shè)備和通信終端之間的下行鏈路通信和上行鏈路通信之間的質(zhì)量差異。

附圖說(shuō)明