Wi-Fi|Wi-Fi 7来袭:坐等换路由了( 五 )


B. 802.11be中的协调波束形成
802.11be旨在通过CBF将现有的空间复用能力提升到一个全新的水平,即通过让协作AP抑制空间域中的传入OBS干扰 。最近的实验研究表明,与单天线系统相比,服务于一个STA的四天线AP能够抑制对相邻链路的高达10 db的干扰 。
基于这些结果,我们现在详细介绍一个通过在PSR框架上顺利构建来实现CBF的说明性协议 。
让我们来看图3(a)的上行链路传输方案 。该设置类似于图2(a),但AP1 和AP2现在配备有八个天线 。所提出的CBF协议有三个阶段,其中前两个阶段对于目前在802.11be中讨论的CBF和联合传输实现是通用的,在图3(b)中的展示和描述如下 。
1.多AP协调:在此阶段,两个或多个协作AP交换控制帧有两个目的:
协调集的建立和维护:为了使CBF有效,AP需要与OBSS STA通信,例如获取必要的CSI,以便在特定空间位置放置辐射零点 。
为此,在协作AP之间定义BSS间协调集,该协调集必须包含参与CBF传输的所有AP和STA的ID 。这些ID可以由所有相关设备保存在内存中,而不会像传统的那种丢弃由其协调集中包括的OBSS设备生成的相关帧 。一旦定义,BSS间协调集能够以半静态方式更新(即在数十个或数百个TXOP之后) 。
后续空间重用机会的动态协调:一旦AP1获得TXOP,它需要通告传入的上行链路触发传输,并与其协调集中的设备一起,确定哪些STA将参与后续CSI采集和数据通信阶段 。在图3(b)的示例中,AP2回复由AP1发送的动态协调帧,指示其哪个STA将最受益于被授予安全的空间复用机会,例如STA21  和STA22 。
2.CSI获取:在此阶段,由于之前的协调,AP1和AP2都只从相关的BSS内部和OBS设备获取CSI 。为了在随后的通信阶段设计用于空间复用和双向干扰抑制的滤波器,这种CSI是必要的 。
重要的是,随着OBSS设备被寻址以获取CSI,它们意识到OBSS AP将很快为它们提供具有更有利信道接入条件的空间复用机会 。由于不需要新的特定信令来触发数据通信,因此802.11ax触发帧可用于此目的 。这给传统的STA带来了明显的好处,它可以以无缝的方式继续应用802.11ax的传统PSR框架 。
3.数据通信:前两个阶段的实施解决了前一节中强调的802.11ax PSR框架的两个基本挑战,使得来自STA21, STA22 和STA23的空间复用传输更有可能在不利条件下成功 。这是因为:
STA21, STA22甚至STA23更有可能找到空间复用机会并使用其最大传输功率 。这要归功于由AP1执行的空间干扰抑制,其有助于发布关于相关OBSS设备的信道接入条件的宽松消息 。
AP2现在能够抑制由STA11 和STA12产生的传入干扰,同时接收来自STA21, STA22和STA2的上行链路传输 。
现在,我们对上一节中描述的CBF方案提供的延迟增强进行量化 。有了这个目标,我们考虑部署2个顶置式的AP,每个配备8个天线和24个STA,它们均匀分布35m*20m*3m的室内 。在这24个STA中,16个STA生成上行宽带流量,其余8个STA生成上行延迟敏感的增强现实流量 。
由于我们的主要目标是保证增强现实业务的按时交付,因此授予空间复用机会的AP将抑制来自相邻增强现实STA的干扰,这些STA产生的干扰最强,通常与位于最近位置的STA相对应 。本节中的结果是复杂的标准中的系统级模拟的结果,表1详细列出了其基本设置 。感兴趣的读者可以在其中找到全套模拟参数

不具备空间复用能力的IEEE 802.11ax设备设置:图4的结果表明,基于IEEE 802.11的系统可能能够提供低延迟,但在最坏的情况下难以保持一致的性能 。
事实上,我们可以观察到,在所考虑的场景中,大约50%的时间延迟保持在3ms以下,但在0.01%的最坏情况下,延迟会显著增加到200ms以上 。这主要是由于随机信道访问机制的综合影响以及导致重传的冲突 。