执行针对无线通信系统中的接入点的双模速率控制的方法包括单用户操作模式和多用户操作模式。在单用户模式下，基于信道状况来确定针对站的基本速率。在多用户模式下，使用跟踪来确定针对多个站的速率。该跟踪包括执行针对多个站的探测。然后，将初始的多用户当前速率设置为等于用户的数量和基本速率的函数。使用当前速率将传输发送给多个站。在至多个站的传输期间检测分组错误率(PER)。基于PER来调节当前速率。在速率调节之后，触发探测，或者该方法返回到使用当前速率来发送传输。
1.一种用于执行针对无线通信系统中的接入点的双模速率控制的方法，所述方法包括：在单用户模式(SU-模式)下，基于信道状况来确定针对所述无线通信系统中的站的SU-基本速率；以及在多用户模式(MU-模式)下，使用跟踪来确定针对多个站的经调节的MU-速率，所述跟踪还包括：执行针对所述多个站中的每一个站的初始探测；
检测与至所述多个站的传输相对应的分组错误率PER；
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述MU-速率进行初始化包括：选择2用户的MU操作和3用户的MU操作中的一个；以及基于用户的数量和所述SU-基本速率来选择初始的MU-速率。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述用户的数量和所述SU-基本速率来选择所述初始的MU-速率包括：针对2用户的MU操作：
当所述SU-基本速率等于MCS9时，选择调制和编码方案MCS9，当所述SU-基本速率等于MCS8时，选择MCS7，以及当所述SU-基本速率是MCS(x)时，选择MCS(x-2)，其中，x是小于8的整数；以及针对3用户的MU操作，当所述SU-基本速率等于MCS9时，选择MCS7，当所述SU-基本速率是MCS(y)时，选择MCS(x-3)，其中，y是小于或等于8并且大于3的整数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述MU-速率包括：当所述PER大于或等于下限阈值A并且小于或等于上限阈值B时，将所述MU-速率设置为MCS(x-1)；
当所述上限阈值B小于所述PER时，将所述MU-速率设置为MCS(x-2)；以及否则，保持所述MU-速率不变，其中，所述MU-速率是MCS(x)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述下限阈值A等于0.1，以及所述上限阈值B等于
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述回路探测之后重新调节所述MU-速率包括：检测前面的探测间隔的第一聚合的介质访问控制(MAC)协议数据单元AMPDU的PER；
当所述PER大于上限阈值C时，将所述MU-速率设置为MCS(x-1)；
当前面的探测间隔中的前N个AMPDU的PER的平均值小于下限阈值D时，在所述回路探测之后，将所述MU-速率设置为MCS(x+1)，其中，N是预定的正整数；以及否则，保持所述MU-速率不变，其中，所述MU-速率是MCS(x)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述上限阈值C等于0.5，以及所述下限阈值D小于
8.一种用于执行针对无线通信系统中的接入点的双模速率控制的装置，所述装置包括：用于在单用户模式(SU-模式)下，基于信道状况来确定针对所述无线通信系统中的站的SU-基本速率的单元；以及用于在多用户模式(MU-模式)下，使用跟踪来确定针对多个站的经调节的MU-速率的单元，所述用于跟踪的单元还包括：用于执行针对所述多个站中的每一个站的初始探测的单元；
用于使用所述MU-速率向所述多个站发送传输的单元；
用于检测与至所述多个站的传输相对应的分组错误率PER的单元；
用于当被触发时，执行回路探测的单元；以及用于在所述回路探测之后，重新调节所述MU-速率的单元。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，用于对所述MU-速率进行初始化的单元包括：用于选择2用户的MU操作和3用户的MU操作中的一个的单元；以及用于基于用户的数量和所述SU-基本速率来选择初始的MU-速率的单元。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，用于基于所述用户的数量和所述SU-基本速率来选择所述初始的MU-速率的单元包括：针对2用户的MU操作：
用于当所述SU-基本速率等于MCS9时，选择调制和编码方案MCS9的单元，用于当所述SU-基本速率等于MCS8时，选择MCS7的单元，以及用于当所述SU-基本速率是MCS(x)时，选择MCS(x-2)，其中，x是小于8的整数的单元；以及针对3用户的MU操作，
用于当所述SU-基本速率等于MCS9时，选择MCS7的单元，用于当所述SU-基本速率是MCS(y)时，选择MCS(x-3)，其中，y是小于或等于8并且大于3的整数的单元。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，用于调节所述MU-速率的单元包括：用于当所述PER大于或等于下限阈值A并且小于或等于上限阈值B时，将所述MU-速率设置为MCS(x-1)的单元；
用于当所述上限阈值B小于所述PER时，将所述MU-速率设置为MCS(x-2)的单元；以及用于否则，保持所述MU-速率不变的单元，其中，所述MU-速率是MCS(x)。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述下限阈值A等于0.1，以及所述上限阈值B等于0.5。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，用于在所述回路探测之后重新调节所述MU-速率的单元包括：用于检测前面的探测间隔的第一聚合的介质访问控制(MAC)协议数据单元AMPDU的PER的单元；
用于当所述PER大于上限阈值C时，将所述MU-速率设置为MCS(x-1)的单元；
用于当前面的探测间隔中的前N个AMPDU的PER的平均值小于下限阈值D时，在所述回路探测之后，将所述MU-速率设置为MCS(x+1)，其中，N是预定的正整数的单元；以及用于否则，保持所述MU-速率不变的单元，其中，所述MU-速率是MCS(x)。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述上限阈值C等于0.5，以及所述下限阈值D小于0.01。
15.一种用于无线通信系统中的双模速率控制的方法，包括：在第一模式下：
根据速率跟踪策略来调节所述第一模式传输速率；以及一旦发生了第一条件就切换到第二模式，否则，继续在所述第一模式期间进行传送；
在所述第二模式下，使用所述第二模式传输速率进行传送；
一旦发生了第二条件就执行回路探测，更新所述第二模式传输速率以及继续在所述第二模式下进行传送；否则一旦发生了第三条件就返回到使用所述第一模式传输速率进行传送；否则继续在所述第二模式下进行传送，其中，所述第一模式还包括单用户操作模式SU-模式，以及所述第二模式还包括多用户操作模式MU-模式。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一条件还包括多用户业务负载超过上限阈值，以及所述第三条件还包括所述多用户业务负载小于下限阈值。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二条件还包括需要新的探测来刷新信道状态信息(CSI)。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括在首次进入所述SU-模式之前，确定SU-模式传输速率的初始值。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括根据所述速率跟踪策略来调节所述SU-模式传输速率。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括在第一个SU-模式传输之后，针对所有的SU-模式传输使用经调节的第一模式传输速率。
21.根据权利要求15所述的方法，其中，所述速率设置策略还包括将所述第二模式传输速率设置为最新调节的SU-模式传输速率。
22.根据权利要求15所述的方法，其中，所述速率设置策略还包括将所述第二模式传输速率设置为用户的数量和所述第一模式传输速率的函数。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述用户的数量和所述第一模式传输速率的函数还包括：针对2用户的MU操作：
当所述第一模式传输速率等于MCS9时，选择调制和编码方案MCS9，当所述第一模式传输速率等于MCS8时，选择MCS7，以及当所述第一模式传输速率是MCS(x)时，选择MCS(x-2)，其中，x是小于8的整数；以及针对3用户的MU操作，当所述第一模式传输速率等于MCS9时，选择MCS7，当所述第一模式传输速率是MCS(y)时，选择MCS(x-3)，其中，y是小于或等于8并且大于
24.根据权利要求15所述的方法，其中，使用所述速率降低策略来降低所述第二模式传输速率还包括：当第一阈值A小于或等于所述PER并且所述PER小于或等于第二阈值B时，将所述第二模式传输速率设置为MCS(x-1)；
当所述第二阈值B小于所述PER时，以2为差将所述第二模式传输速率设置为MCS(x-2)；
否则，保持所述第二模式传输速率不变，其中，所述第二模式传输速率是MCS(x)。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述第一阈值A等于0.1，以及所述第二阈值B等于0.5。
26.根据权利要求15所述的方法，其中，更新所述第二模式传输速率还包括：检测前面的探测间隔的第一聚合的介质访问控制(MAC)协议数据单元AMPDU的PER；
当所述PER大于第三阈值C时，将所述第二模式传输速率设置为MCS(x-1)；
当前面的探测间隔中的前N个AMPDU的PER的平均值小于第四阈值D时，将所述第二模式传输速率设置为MCS(x+1)，其中，N是预定的正整数；以及否则，保持所述第二模式传输速率不变，其中，所述第二模式传输速率是MCS(x)。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述第三阈值C等于0.5，所述第四阈值D小于
28.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二条件还包括经过了自当前模式期间的上一个探测以来的预定的时间间隔。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述预定的间隔在10毫秒至200毫秒的范围内。
30.一种用于无线通信系统中的双模传输速率控制的方法，包括：在单用户操作模式SU-模式下：
使用跟踪来调节所述SU-基本速率；以及一旦发生了第一条件，就暂停所述SU-模式下的操作并切换到多用户操作模式MU-模式，并且否则，继续在所述SU-模式下进行操作；
使用所述MU-基本速率来发送第一聚合的介质访问控制(MAC)协议数据单元AMPDU；
确定MU-当前速率并使用所述MU-当前速率来发送下一个AMPDU；
执行回路探测，确定所述MU-基本速率，并且一旦发生了第二条件就从发送第一个AMPDU来继续，否则继续；以及一旦发生了第三条件，就暂停MU-模式操作并恢复SU-模式操作，否则，从检测所述分组错误率来继续。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述第一条件还包括多用户业务负载超过上限阈值，所述第二条件还包括需要新的探测来刷新信道状况信息，以及所述第三条件还包括所述多用户业务负载小于下限阈值。
32.根据权利要求30所述的方法，其中，对所述MU-基本速率进行初始化还包括：选择2用户的MU操作和3用户的MU操作中的一个；以及基于用户的数量和所述SU-基本速率来选择初始的MU-基本速率。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，选择所述初始的MU-基本速率还包括：针对2用户的MU操作：
当所述SU-基本速率等于MCS9时，选择调制和编码方案MCS9，当所述SU-基本速率等于MCS8时，选择MCS7，以及当所述SU-基本速率是MCS(x)时，选择MCS(x-2)，其中，x是小于8的整数；以及针对3用户的MU操作，当所述SU-基本速率等于MCS9时，选择MCS7，以及当所述SU-基本速率是MCS(y)时，选择MCS(x-3)，其中，y是小于或等于8并且大于3的整数。
34.根据权利要求30所述的方法，其中，确定所述MU-当前速率还包括：当所述PER大于或等于第一阈值A并且小于或等于第二阈值B时，将所述MU-当前速率设置为MCS(x-1)；
当所述第二阈值B小于所述PER时，将所述MU-当前速率设置为MCS(x-2)；以及否则，保持所述MU-当前速率不变，其中，所述MU-当前速率是MCS(x)。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述第一阈值A等于0.1，以及所述第二阈值B等于0.5。
36.根据权利要求30所述的方法，其中，确定所述MU-基本速率还包括：检测前面的探测间隔的第一聚合的介质访问控制(MAC)协议数据单元AMPDU的PER；
当所述PER大于第三阈值C时，将所述MU-基本速率设置为MCS(x-1)；
当前面的探测间隔中的前N个AMPDU的PER的平均值小于第四阈值D时，在所述回路探测之后，将所述MU-基本速率设置为MCS(x+1)，其中，N是预定的正整数；以及否则，保持所述MU-基本速率不变，其中，所述MU-基本速率是MCS(x)。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述第三阈值C等于0.5，所述第四阈值D小于
针对无线通信系统中基于双模(单用户和多用户)分组错误率
的速率控制的方法和装置
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2013年2月7日递交的美国专利申请13/762,342的优先权，该美国专利申请通过引用方式被并入本文。
技术领域
[0003] 概括地说，本发明涉及传输速率控制，并且尤其涉及多用户 系统中的双模传输速率控制。
背景技术
[0004] IEEE 802.11是指用于在例如，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的设备无线地交换数据。是针对使用IEEE 802.11标准中的任一种标准的WLAN产品的品牌名称。
[0005] IEEE 802.11ac是正被开发以在5GHz频带中支持甚高吞吐量(VHT)操作的新标准。为了获得该VHT操作，802.11ac设备使用多达8个空间流的宽RF(射频)带宽，所述8个空间流在发射机和接收机处均使用多副天线(在无线行业中被称为多输入多输出或MIMO)，由此允许终端在相同的频带中同时向多个用户发送信号或同时从多个用户接收信号。VHT操作还使用多达256QAM(正交振幅调制)的高密度调制。
[0006] 波束成形是一种利用多副天线使用定向信号发送或接收以实现空间选择性的技术。例如，发射机能够控制每副天线处的信号的相位和振幅，以在波前中产生建设性和破坏性干扰的模式。
[0007] 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，发射机能够向设备发送已知信号，这允许那个设备生成关于当前信道质量的信息。然后，该设备能够将该信道状态信息(CSI)发送回发射机，这继而能够应用正确的相位和幅度来形成指向该设备的最佳波束。该过程被称为信道探测或信道估计(在本文中被称为探测过程)。
[0008] 在802.11ac通信中，接入点(AP)能够使用探测过程来从一个或多个潜在的目的站收集CSI。此后，AP能够使用所收集的CSI作为当前的信道估计来在多用户MIMO(MU-MIMO)帧中向多个站发送下行链路数据。还注意到的是，能够使用所收集的CSI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(在一个站处使用多副天线的波束成形技术)。
[0009] 当在探测过程之后立即(例如，1-10ms)发送出SU-BF数据或MU-MIMO数据时，被用于SU-BF/MU-MIMO数据传输的CSI信息是新近的，并且分组将具有较高的可能性要被成功地传送。另一方面，如果即使在上一个探测过程之后的短暂时间发送出SU-BF/MU-MIMO数据，则在生成单用户波束成形(SU-BF)或MU-MIMO数据传输的时候所使用的CSI信息可能是陈旧的，并且分组可能具有较低的被成功传送的可能性。
[0010] 单用户(SU) 系统中的传统的速率自适应算法基于最近的传输成功或传输失败的历史来选择新的速率。如果探测已经是最近的，那么通常基于探测的CSI，使用恰当的调制和编码方案(MCS)来成功地传送分组，并且发送方下次将试着探测更高的MCS。相比而言，如果使用特定的MCS来传送具有高的分组错误率(PER)的分组，那么发送方将试着降低MCS来增大将来的分组将被成功传送的可能性。
[0011] 针对给定信道状况来选择恰当的MCS的过程被称为速率自适应。在MU 系统中执行速率自适应不是直截了当的。具体地，可以请求速率自适应算法，以向目标节点提供SU-OP(单用户开环，亦称非波束成形)速率、SU-BF速率或MU-MIMO速率。消除SU-OP的选项并不简化问题，因为速率自适应仍需要选择针对SU-BF传输和MU-MIMO传输的最佳的MCS，尽管事实是针对每个的最佳速率可能显著地不同。
[0012] 取决于信道状况或MU-MIMO层级(2用户或3用户)，即使CSI信息具有相同的寿命，3用户的MU-MIMO传输、2用户的MU-MIMO传输和SU-BF传输的SINR(信号与干扰噪声比)实质上也可能不同。
[0013] 在例如具有多普勒和无多普勒的不同的信道状况下，3用户的MU、2用户的MU和SU-BF之间的SINR间隔也可能显著地不同，情况变得更加复杂。这些变化使速率选择更难。
[0014] 执行针对MU-MIMO系统的速率自适应的一种直截了当的方式是针对不同的发送(TX)模式，单独地跟踪最佳的MCS。在这种方案下，将彼此独立地跟踪SU-BF、2用户的MU-MIMO和3用户的MU-MIMO的传输历史，并且它们中的每一个都将按照传统的速率自适应算法中所描述的那样执行。然而，实现这个将显著地增大内存需求和算法的复杂度。另一个缺点是，在一些特定的持续时间，发送方可以对目的地使用相同的TX模式，因此，那个特定的TX模式的速率能够被很好地跟踪。然而，当切换至不同的TX模式时，发送方必须花费预定的一段时间来确定新TX模式的最佳MCS。
[0015] 因此，所需要的是具有改善了计算成本供包括 系统的MU WLAN系统使用的速率自适应方法。
发明内容
[0016] 提供了一种用于执行针对无线通信系统中的接入点的双模速率控制的方法。在单用户模式(SU-模式)下，基于信道状况来确定站的SU-基本速率。在多用户模式(MU-模式)下，使用跟踪来确定针对多个站的MU-速率。MU-模式跟踪包括执行针对多个站的探测，然后确定MU-速率，并且使用MU-速率向多个站发送传输。在至多个站的MU传输期间检测分组错误率(PER)，并且能够基于PER来降低MU-速率。当被触发时，执行新的探测，并且以其它方式恢复传输。
[0017] 还提供了一种用于调节供在双模速率控制方法中使用的MU-速率的方法。当下限阈值小于或等于前面的AMPDU的PER并且该PER小于或等于上限阈值时，MU-速率被减小1。当上限阈值小于PER时，MU-速率被减小2，并且否则，MU-速率保持不变。
[0018] 还提供了一种用于重新调节供在双模速率控制方法中使用的MU-速率的方法。在回路探测之后，将MU-速率重置为被前面的探测间隔的第一个AMPDU所使用的相同的速率。当前面的探测间隔的第一个AMPDU的PER大于上限阈值时，MU-速率能够被减小1。或者，当前面的探测间隔的预定数量的PER的平均值小于下限阈值时，MU-速率能够被增加1。否则，MU-速率保持不变。
[0019] 还提供了一种存储用于提供双模速率控制方法的指令的计算机可读介质。提供了一种体现速率控制方法的双模无线通信系统。
附图说明
[0020] 图1A示出了包括AP和两个站STA1和STA2的示例的基本服务集(BSS)。
[0021] 图1B示出了图1A中所示的AP和站STA1和STA2之间的示例性的通信时序图，包括用于建立当前的通信信道质量的探测过程。
[0022] 图2示出了图1A中所示的AP和站STA1和STA2之间的时序图，包括被多个数据过程所跟随的第一探测过程和第二探测过程。
[0023] 图3示出了用于确定并周期性地调节通信系统(诸如图1A中所示的通信系统)的第一操作模式下和第二操作模式下的传输速率的示例性的双模速率控制方法。
[0024] 图4A示出了作为图3中所示的速率控制方法的一部分的、用于确定多用户的当前传输速率的示例性方法。
[0025] 图4B示出了作为图3中所示的速率控制方法的一部分的、用于在回路探测之后确定多用户的基本传输速率的示例性方法。
[0026] 图5示出了包括能够执行图3和4中所示的双模速率控制方法的速率控制块的简化了的电子设备。
具体实施方式
[0027] 以下所描述的是针对用于速率自适应的系统和方法的实施例，所述速率自适应包括但不限于用于在包括 系统的MU WLAN系统中使用的改善的计算成本。对于WLAN系统，并且尤其是MU 系统，统一的速率自适应算法能够同时有利地跟踪不同的TX模式(例如，SU-BF、SU-MIMO、MU-MIMO等)的最佳的被注意到的速率，由此节省内存和计算的显著开销，以及与单独的TX模式跟踪相比，提供了更精确且及时的MCS建议。
[0028] 图1A示出了包括AP 130和两个站STA1 132和STA2 134的示例的基本服务集(BSS)100。在一个实施例中，每个设备130、132和134均包括被配置用于根据WLAN标准(例如，IEEE
802.11ac标准)操作的收发机120(发射机和接收机)。为了说明，在描述后面的图的时候将涉及图1A。然而，不应当基于对BSS 100的说明而关于本公开内容的实施例设置限制。例如，BSS 100可以包括多于两个的站(为了简化对本公开内容的实施例的描述而未示出)。此外，AP 130可以是针对BSS 100的专用AP、软AP或以其它方式充当AP的STA等。此外，虽然针对每个设备示出了两副、三副或四副天线，但是，针对该设备，本公开内容的实施例并不限于特定数量的天线或特定数量的发送链/接收链。
[0029] 图1B示出了图1A的AP 130和站STA1 132和STA2 134之间的示例性的通信时序图。图1B中所示的通信包括两个过程：探测过程110和数据过程111。探测过程110开始于AP 130向站STA1 132和STA2 134发送空数据分组通告(NDPA)信号101，其中，NDPA信号101指示在随后的分组中将不发送数据。在NDPA信号101之后，AP 130发送空数据分组(NDP)信号102。
该NDP信号102能够充当用于从站STA1 132和STA2 134获得信道特性的已知信号。在接收到NDP信号102之后，站STA1 132能够在波束成形(BF)报告1信号103中向AP 130发送其CSI。在接收BF报告1信号103的时候，AP 130能够发送用于指示站STA2 134能够向AP 130发送其CSI的BF轮询信号104。响应于接收到BF轮询信号104，STA2 134能够在BF报告2信号105中向AP 130发送其CSI。
[0030] 使用来自其相关联的站STA1 132和STA2 134的CSI，AP 130能够通过同时向STA1 132发送MU-MIMO数据106以及向STA2 134发送MU-MIMO数据107来开始数据过程111。注意到的是，尽管使用术语MU-MIMO来描述数据，但是，在其它的实施例中，该数据还可以是SU-MIMO。在接收到数据106之后，站STA1 132能够向AP 130发送块确认(BA)信号108。一旦从STA1 132接收到BA信号108，AP 130就能够向STA2 134发送块确认请求(BAR)信号109。响应于接收到BAR信号109，STA2 134能够向AP 130发送其BA信号110。注意到的是，尽管图1A示出与两个站相关联的AP，但是，在其它实施例中，AP能够与任意数量的站相关联，所述任意数量的站中的每一个站都能够在探测过程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。
[0031] 因为就中等的空中通话时长来说，探测过程具有大的开销，所以如图2的时序图中所示的，AP 130能够被配置为在每次MU-MIMO数据传输之前不进行探测。
[0032] 图2示出了被多个数据过程202(1)-202(N)所跟随的第一探测过程201(1)，其中，N是大于1的整数。在N个数据过程完成之后，在执行另一多个数据过程(未示出)之前，执行第二探测过程201(2)。
[0033] 能够通过在传输中所使用的空间流的数量、调制类型和编码速率来限制用于传输的可能的数据速率。因此，可以将空间流的数量、调制类型、编码速率和作为结果的最大数据速率(或这样的信息的一部分)包括在针对STA的调制和编码方案(MCS)中。例如，IEEE 802.11标准家族定义了各种调制和编码方案，并且通过索引值来表示它们。在关于IEEE
802.11n的一个具体示例中(但是其可应用于诸如802.11ac的其它的WLAN系统)，(从IEEE
802.11n所摘录的)以下的表1示出了示例性的MCS索引值和它们各自的空间流、调制类型、编码速率和作为结果的最大数据速率。注意到的是，数据速率是针对20MHz信道和40MHz信道以及800ns和400ns的保护间隔(GI)来提供的。
[0034] 表1
[0035]
[0036] 发射机(例如，来自AP 130的收发机120)尝试确定根据其参数来发送数据帧的可接受的MCS。使用较高的MCS可能增大一些接收机对数据帧的解码的失败，由此增大PER。然而，使用较低的MCS可能导致对介质使用的低效率和网络拥塞，因此降低传输速度。因此，为数据帧传输选择恰当的MCS是可靠性和速度之间的权衡，以便找到可接受的折衷。
[0037] 图3示出了用于确定并周期性地调节通信系统(诸如图1A中所示的通信系统)的第一操作模式下和第二操作模式下的传输速率的示例性的双模速率控制方法300。第一操作模式302包括306-312以及返回路径314至308。第二操作模式304包括318-350、返回路径338、342和344以及进入路径/退出路径316、322、328、332、348和352。
[0038] 在方法300的一些实施例中，第一操作模式302期间的操作发生在通信的单用户模式(SU-模式)下，并且包括SU-OP操作模式、SU-BF操作模式和SU-MIMO操作模式。在这些实施例中，第二操作模式304期间的操作发生在通信的多用户模式(MU-模式)下，并且包括MU-MIMO(例如，2用户和3用户)。因此，可以将图3中的第一操作模式描述为SU-模式302，而将第二操作模式描述为MU-模式304。
[0039] SU-模式302通过确定SU-基本传输速率(SU-基本速率)开始于306处。使用SU-基本速率的数据传输发生在308处，并且此后在步骤310处，使用跟踪来调节SU-基本速率。出于这个目的，能够使用传统的单用户速率自适应算法。传统的单用户速率自适应算法通常考虑当前传输速率的分组错误率(PER)。当PER太高时，其降低速率；或者当PER连续地低时，其可以试着探测较高的速率。单用户速率自适应算法有时还考虑其它信息，例如，来自目的站的分组的接收信号强度指示(RSSI)，以帮助决定至相同目的站的传输速率。当来自目的站的分组的RSSI高时，其可以增大传输速率；当来自目的站的分组的RSSI低时，其可以降低传输速率。
[0040] 在312处的检验确定是否暂停SU-操作而前进到MU-模式304。总之，AP(例如，图1A的130)需要为许多站服务，例如，图1A的132、134，并且能够将站的业务表征为突发性。因此，当AP在循环模式下或在其它的周期模式下执行时，每次都需要探测。这种周期性的探测引入开销而没有显著的益处。MU-操作模式需要新近的信道状况信息(CIS)来恰当地建立并保持多用户操作。因此，一经要求实施例就要开始MU-模式304。例如，当等待的站的业务的队列超过预定的阈值时，在312处的检验选择路径316来开始MU-模式304。否则，流程沿返回路径314继续进行，在308处继续SU-模式302。
[0041] 以下对MU-模式304的描述涉及图3的下面的三分之二。在表2以及图4A和4B中提供了针对320、330和350的细节，它们涉及初始化并跟踪MU-基本传输速率和MU-当前传输速率。在实施例中，在第一探测之后，对MU-基本速率进行初始化，并且在MU-模式304期间在每个随后的探测之后调节MU-基本速率。使用作为结果的MU-基本速率来发送探测间隔的第一个AMPDU，并且使用作为结果的MU-基本速率来对MU-当前速率进行初始化以供遍及探测间隔的剩余部分使用。探测间隔包括从一个探测至下一个探测发生的所有操作。可以使用分组错误率(PER)来跟踪所初始化的MU-当前速率，并且可以使用所跟踪的速率来发送探测间隔的所有其它数据。
[0042] 一旦经由路径316进入MU-模式，就在318处执行初始探测。(如以下所描述的)在320处对MU-基本速率进行初始化，在324处，使用MU-基本速率来发送第一个AMPDU，并且将MU-当前速率设置为MU-基本速率的值(未示出)。此后，MU-模式304下的操作在包括326、
330、334、336、340和返回路径342的循环中度过探测间隔的剩余部分。该循环被称为内层循环。在326处，检测紧接的前面的AMPDU的分组错误率(PER)，并且在330处使用紧接的前面的AMPDU的分组错误率来调节用于在步骤334处发送下一个AMPDU的MU-当前速率的值。关于图
4A描述对MU-当前速率的调节。
[0043] 在实施例中，内层循环中的操作继续，直到以下事件中的一个事件发生为止：(1)在最新的探测处获得的CIS已经变得太陈旧，并且必须执行新的探测，例如，经过了自当前模式期间的上一个探测以来的预定的时间间隔，其中所述预定的间隔在10毫秒至200毫秒的范围内；或者(2)业务队列的长度低于预定的下限阈值，并且SU-模式302下的操作被恢复。当新的探测要被执行时，在336处的检验选择路径338并且继续到346。否则，执行在340处的检验，以确定是否终止MU-模式304并返回到SU-模式302。如果SU-模式302要被恢复，则该检验选择路径344并且操作从308继续。否则，该检验选择路径342，并且操作在326处继续。
[0044] 当在346处执行新的探测时(被称为回路(in-loop)探测)，在350处确定针对MU-基本速率的新的值，并且在324处使用该新的值来发送第一个AMPDU。再次将MU-当前速率设置为MU-基本速率的值(未示出)。此后，操作重回到MU-模式304的内层循环(326、330、334、336、340和返回路径342)，直到被检验336或检验340终止为止。
[0045] 在320处，对MU-基本速率进行初始化的一种方式是使MU-基本速率等于最当前的所跟踪的SU-基本速率的值。然而，多用户业务的仿真的结果表明不同的方法可以改善高级多用户的吞吐量。在一些实施例中，代替将MU-基本速率的初始值设置为SU-基本速率的最新值，针对MU-基本速率的初始值可以被导出为最新的所跟踪的SU-基本速率的函数。在表2中示出了这种函数的示例。
[0046] 表2
[0047]SU-基本速率(x) MU-2基本速率(y) MU-3基本速率(z)
x＝9(即，MCS9) y＝x z＝x–2
x＝8 y＝x–1(MCS7) z＝x–3(MCS 5)
3x≤3 y＝x-2 n/a
[0048] 表2的左手列列出了由变量x所标出的各种可能的SU-基本速率。将这些速率表示为MCS的等级。例如，在第二行中，x＝9指的是等级MCS9。在第三行中，x＝8指的是MCS8。在第四行中，x大于MCS3并且小于MCS8，因此，x指的是MCS4-MCS7。在最后一行中，x指的是MCS0-MCS3。
[0049] 表2的中心列建立了SU-基本速率x与针对2用户的MU操作的MU-基本速率之间的关系，所述针对2用户的MU操作的MU-基本速率被标出为MU-2基本速率并且还由变量y所标出。因此，在第二行中，当SU-基本速率x是MCS9时，MU-2基本速率y也是MCS9。在第三行中，当SU-基本速率是MCS8时，MU-2基本速率是MCS7(x-1)。在第四行和第五行中，MU-2基本速率比SU-基本速率小二(x-2)。
[0050] 最后，表2的右手列建立了SU-基本速率x与针对3用户的MU操作的MU-基本速率之间的关系，所述针对3用户的MU操作的MU-基本速率被标出为MU-3基本速率并且还由变量z所标出。注意到的是，针对3用户的MU操作的初始值可以比针对2用户的MU操作的初始值小。在一些实施例中，如在表的右下角中所示的，当最新的所跟踪的SU-基本速率的值在MCS0-MCS3的范围中时，如由符号“n/a”所表明的，不使用3用户的MU操作。
[0051] 应当注意的是，表2中所示的映射函数仅是示例性的，其中，可以通过对MU业务仿真的使用来确定具体的映射。
[0052] 在图3的方法300中，两个MU-模式传输速率正被跟踪。在初始探测(步骤318)之后，对MU-基本速率进行初始化(步骤320)，并且然后，此后在每个回路探测(步骤346)之后调节MU-基本速率。首先将MU-当前速率设置为MU-基本速率，并且此后每次围绕内层循环基于紧接的前面的AMPDU的PER来调节MU-当前速率。在上文中，表2提供了对于对MU-基本速率进行初始化有用的速率设置函数的示例。由图4A和4B所示的方法分别提供对于以正在进行的为基础来调节MU-当前速率的值和MU-基本速率的值有用的示例。
[0053] 图4A示出了作为图3中所示的速率控制方法的一部分的用于确定多用户的当前传输速率(MU-当前速率)的示例性方法400。在实施例中，包围方法400的虚线内的细节对应于图3的330。至方法400的入口对应于图3的路径328。针对方法400的退出路径对应于图3的路径332。
[0054] 一旦进入方法400，就已经将MU-当前速率设置为MU-基本速率的值(未示出)。由方法400所体现的MU-当前速率的确定策略基于所检测的前面的AMPDU的PER的值来采取三个替代动作中的一个动作。当PER大于或等于下限阈值A并且小于或等于上限阈值B(在402处的检验，或替代地仅大于A并且小于B)时，MU-当前速率被减小1(在404处)。当PER大于上限阈值B时(在406处的检验)，MU-当前速率被减小2(在408处)。当这些条件中的两者均不存在时，进入时的MU-当前速率在退出时保持不变。因此，当对402和406处的两个检验的回答均为否时，MU-当前速率不被改变。在具体的示例中，下限阈值A＝0.1(10％)，而上限阈值B＝0.5(50％)。
[0055] 图4B示出了作为图3中所示的速率控制方法的一部分的用于在回路探测之后确定多用户的基本传输速率的示例性的方法420。包围方法420的虚线内的细节对应于图3的350。针对方法420的进入路径对应于图3的路径348，而针对方法420的退出路径则对应于图
3的路径352。
[0056] 探测间隔是从一个探测至下一个探测发生的操作的序列。在图3的346处发生的回路探测结束于前面的探测间隔并且开始于当前的探测间隔。在MU-模式304的开始处的初始探测之后，在320处对MU-基本速率进行初始化，并且(在一个实施例中)如MU-模式继续，通过每个回路探测(图3的346)之后的方法420来调节MU-基本速率。在进入到方法420时的MU-基本速率的值是在前面的探测间隔的开始处的探测之后建立的MU-基本速率。方法420将基于来自前面的探测间隔的PER的值来调节那个进入的值。
[0057] 当前面的探测间隔的第一个AMPDU的PER大于上限阈值C(例如，当C＝0.5时，0.5<第一个PER)时，在424处，初始的MU-基本速率被减小1。当前面的探测间隔的第一个PER不超过下限阈值，但预定数量的初始AMPDU的PER的平均值(例如，先前的探测间隔的前三个AMPDU的平均值)在426的检验处小于下限阈值D(例如，当D<0.01(1％)时，AVG<0.01(1％))时，在428处，MU-基本速率的初始值被增加(例如，1)。当检验422和426均不导致MU-基本速率的初始值的改变时，那么在进入方法420时的MU-基本速率的值在退出路径352处保持不变。
[0058] 在用于为无线通信系统中的接入点执行双模速率控制的方法的一些实施例中，如由图3的方法300所示的，该方法包括单用户操作模式和多用户操作模式。在单用户模式的一些实施例中，基于信道状况来确定(306)针对站的SU-基本速率。在多用户模式的一些实施例中，使用跟踪来确定针对多个站(例如，图1A的站132、134)的MU-速率。在一些实施例中，MU-速率跟踪包括：执行针对多个站的初始探测(318)、对MU-速率进行初始化(320)、使用MU-速率向多个站发送传输(324、334)、在至多个站的传输期间检测分组错误率(326)、基于PER来调节MU-速率(330)、当被触发时执行回路探测(346)、在回路探测之后重新调节MU-速率(350)以及返回到对传输进行发送(经由路径342继续进入内层循环中)。在一些实施例中，在回路探测之后，将MU-速率重置为由前面的探测间隔(未示出)的第一个AMPDU所使用的相同的速率。如图4B中所示的，能够重新调节所重置的MU-速率。
[0059] 如图5中所示的，双模速率控制方法300的某些方面可以采用完全的软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)的形式，或采用组合软件和硬件方面的实施例的形式，在本文中通常将硬件方面全部称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开内容的实施例可以采用以任何表达的有形介质所体现的计算机程序产品的形式，其中，在该介质中体现有计算机可使用的程序代码。可以将所描述的实施例提供成计算机程序产品或软件，其可以包括具有在其上存储有指令的机器可读介质，这些指令可以被用于对计算机系统(或其它电子设备)编程以执行根据实施例的过程(不管目前是否被描述)。机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式(例如，软件、处理应用)存储信息的任何机制(“机器可读存储介质”)或发送信息的任何机制(“机器可读信号介质”)。机器可读存储介质可以包括但不限于磁性的存储介质(例如，软盘)、光学的存储介质(例如，CD-ROM)、磁-光存储介质、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)、闪存或适合于存储(例如，由一个或多个处理单元可执行的)电子指令的其它类型的介质。此外，可以以电气的、光学的、声学的或其它形式的传播信号(例如，载波波形、红外信号、数字信号等)、或有线的、无线的或其它通信介质来体现机器可读信号介质的实施例。
[0060] 可以以一种或多种编程语言(包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言和诸如“C”编程语言或类似的编程语言的传统的过程编程语言)的任意组合，来编写用于实现实施例的操作的计算机程序代码。程序代码可以完全在用户的计算机上执行；作为单独的软件包，部分地在用户的计算机上执行；部分地在用户的计算上执行和部分地在远程计算机上执行；或完全在远程计算机或服务器上执行。在后面的场景下，可以通过任意类型的网络(包括局域网(LAN)、个域网(PAN)或广域网(WAN))将远程计算机连接至用户的计算机，或者连接可以被进行到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)。
[0061] 尽管能够由AP来执行速率控制方法，但是，具有无线能力的电子设备通常包括可以被表征为AP的一部分或不可以被表征为AP的一部分的某些组件。事实上，在一些实施例中，可以将电子设备的某些组件表征为在AP的外部，但仍旧帮助实现数据调度技术的一个或多个步骤。
[0062] 图5示出了包括速率控制块505A的简化了的电子设备500，所述速率控制块505A基本上能够执行统一的速率自适应方法300。电子设备500可以是笔记本计算机、台式计算机、平板计算机、上网本、移动电话、游戏控制台、个人数字助理(PDA)或具有无线(和有线，在有些情况下)通信能力的其它电子系统。
[0063] 电子设备500能够包括处理器块502(可能包括多个处理器、多个内核、多个节点和/或实现多线程等)。电子设备400还能够包括存储器块503，其可以包括高速缓冲存储器、SRAM、DRAM、零电容RAM、双晶体管RAM、eDRAM、EDO RAM、DDR RAM、EEPROM、NRAM、RRAM、SONOS、PRAM和/或另一种类型的存储单元阵列。电子设备500还包括网络接口块504，其至少可以包括WLAN 802.11接口。其它网络接口可以包括蓝牙接口、WiMAX接口、 接口、无线USB接口和/或有线网络接口(例如，以太网接口或电力线通信接口等)。将处理器块502、存储器块503以及网络接口块504耦合至总线501，所述总线501可以依照PCI、ISA、串行总线、NuBus、AHB、AXI或另一种总线标准来实现。
[0064] 电子设备500还包括通信块505，所述通信块505能够包括速率控制块505A和另一个处理块505B。另一个处理块405B可以包括但不限于用于处理所接收的信号、用于处理要被发送的信号以及用于协调接收机部分和发射机部分的动作的收发机的部分。其它实施例可以包括图5中未示出的更少的或另外的组件，例如，视频卡、音频卡、额外的网络接口和/或外围设备。在一个实施例中，可以将存储器块503直接连接至处理器块502，以增加系统处理。
[0065] 上面提供了对所公开实施例的描述，以使得本领域的任何技术人员都能够实现或使用本发明。对于本领域技术人员来说，对这些实施例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以将本文所定义的一般原则应用于其它实施例。例如，尽管上面详细地描述了选择数据速率，但是，还能够将该选择表征为选择MCS(调制和编码方案)(参见表I)。因此，本发明并不旨在被限制为本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖的特征相一致的最宽的范围。
