[发明专利]接收机信道预留

说明书

技术领域

本公开涉及未来无线电接入系统，更具体地涉及未来无线电接入 系统中的媒体接入的方法。本公开还涉及用于预留并接入无线电接入 系统中的共享媒体的方法，以及无线网络节点。

背景技术

现在的蜂窝通信主要发生在低于3GHz的频带上。然而，尽管通 过设计LTE可以在高达100MHz的带宽上操作，预想的未来无线电接 入系统将在1GHz的数量级的带宽上操作。显然，这种系统不能在低 于3GHz的频带上操作。对于移动行业的典型的连续分布的超过 10-40MHz的频谱包，的该行业可能归属的最低频带很可能高于3GHz。 在移动行业最有希望的频谱区域以外，3-30GHz的厘米波CMW区域和 30-300GHz的毫米波MMW区域对于下一代移动系统而言特别受关注的。

此外，IEEE802.11标准工作正在计划命名为IEEE802.11ac和 IEEE802.11ad的修改，IEEE802.11ac将支持在例如160MHz的带 宽上的非常高吞吐量的通信，IEEE802.11ad将支持在例如2GHz带 宽上的非常高吞吐的量通信。802.11ac将在例如5GHzISM带宽的CMW 频带上操作，而802.11ad瞄准60GHz的非授权频带。

在没有指定未来无线电接入FRA系统将操作在的确切频带的情 况下，假定下一标准将操作在密集部署的从100MHz至2.5GHz的带宽 上，并且将操作在允许使用波束成型在通信的无线电设备之间建立视 距链路的频带上操作。

所得的系统可以在各种场景中使用：

1)短距离无线电系统的点到点通信

2)用于提供非常高速连接的未来无线电接入FRA系统的接入链 路，或者

3)在密集部署的提供到网络运营商的核心网的高吞吐量管线的 基础设施节点之间的回程链路；该核心网将连接到互联网，并提供对 数据和多媒体服务的接入。

在MMW频率上操作的挑战之一是：在使用全向天线时接收功率随 频率降低，原因在于，对于全向天线而言，天线口径(其确定接收多 少功率)随频率降低，并且因此接收功率也随频率降低。为克服该问 题，可以增大天线面积，得到定向天线。一般而言，对于MMW通信， 定向天线和波束成型成为了重要的组成部分。

CSMA/CD

载波侦听多路接入/避免冲突CSMA/CA是802.11标准中所使用的 基于竞争的媒体接入机制，用以允许实现资源在竞争媒体的用户之间 的分布式协调。在本公开中，CSMA/CD作为基于竞争的MAC协议的一 个示例被提及。因此简要描述CSMA/CD。

图1示出了基于请求发送/清除发送RTS/CTS的CSMA/CA系统中 的针对高于特定阈值的单播数据的四向握手。在图1中，第一节点， 用户A，想要向另一节点，用户B，发送数据分组。用户A于是向目 标接收机发送发送请求RTS。如果接收机准备好接收，则它广播清除 发送CTS消息。在接收到CTS之后，发送方发送分组。收到该CTS的 所有其他节点抑制发送。该机制解决了下文描述的隐藏的/暴露的终 端问题。

为了控制对媒体的接入，CSMA/CA使用帧间间隔IFS，在IFS期 间节点在帧听信道和确定信道是否空闲之前必须等待。802.11标准 规定了不同的IFS来代表信道接入的不同优先级等级：IFS越短，优 先级越高。例如，如图1中进一步示出的，短IFS(SIFS)被用于数 据帧的即时应答，而分布式协调功能IFS(DIFS)被用于获得媒体接 入以发送数据。

此外，为了支持虚拟载波侦听，每个数据帧可以包含它的的传输 (包括ACK在内)所需的时间，基于该信息，其他节点(这里是用户C) 将维护网络分配矢量(图1中示为NAV)，以确定何时它们应当再次 侦听媒体。NAV按时钟递减，并且只要它的值大于0就不允许任何接 入。其他节点将在和随后的DIFS之后再次侦听媒体。

此外，为了避免两个节点同时发送导致冲突的情形，每个节点需 要等待媒体变得空闲，然后调用退避机制。为此，每个节点选择在 [0，CW]内的随机退避间隔(由图1中的阴影方框所示)，其中CW被称 为竞争窗口并被初始化为值CWmin。节点在每个空闲时隙对退避计时 器进行递减，直至计数器达到0，并且节点发送分组。在每个冲突发 生时CWmin加倍，直至它达到被称为CWmax的最大阈值。

波束成型