Wireless network multi-access-point media access control

Abstract

Systems, methods, and apparatus for wireless networking are described. The methods improve the efficiency of wireless networking by coordinating transmissions among sharing and shared access points (APs). An example wireless networking method includes determining, by a network device, a coordinated enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set to update the network device's channel access parameters. The method further includes switching, by the network device and based on the coordinated EDCA parameter set, from a traditional EDCA mode to a coordinated EDCA mode.

Description

WIRELESS NETWORK MULTI-ACCESS-POINT MEDIA ACCESS CONTROLTECHNICAL FIELD

[0001] This patent document is directed generally to wireless networking.BACKGROUND

[0002] With the rapid development of computers and the Internet, Wireless Local Area Network (WLAN) technology has gained increasing attention. WLAN technology, based on short-range wireless communication, allows mobile devices such as smartphones, tablets, laptops, and multimedia players to wirelessly access the Internet in homes, offices, or specific service areas. This technology enables convenient and flexible connectivity, empowering users to access online services and resources without the constraints of wired connections. WLAN has become an essential part of modern communication infrastructure, providing seamless connectivity and enhancing productivity in various environments.

[0003] WLAN often utilizes the technologies defined by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 series of standards, including the Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) protocols. The IEEE has commercialized or developed various technical standards to meet the growing network demands.SUMMARY

[0004] Techniques disclosed, among other features and benefits, relate to determining enhanced distributed channel access (EDCA) parameter sets for coordinated multiple-access-point (AP) wireless transmissions. Among other things, the patent document discloses the details of the parameter sets and the switching process from a traditional EDCA mode to a coordinated EDCA mode.

[0005] An example wireless networking method includes determining, by a network device, a coordinated enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set to update the network device’s channel access parameters. The method further includes switching, by the network device and based on the coordinated EDCA parameter set, from a traditional EDCA mode to a coordinated EDCA mode.

[0006] Note that where the patent document discloses a method of transmitting an information by a first network device to a second network device, it will be understood that a method of receiving the information by the second network device from the first network device is also disclosed.

[0007] In yet another example embodiment, a device that is configured or operable to perform the above-described methods is disclosed. The device includes at least one processor configured to implement the above-described methods.

[0008] In yet another example embodiment, the above-described methods are embodied in the form of processor-executable code and stored in a non-transitory computer-readable storage medium. The code included in the computer readable storage medium when executed by a processor, causes the processor to implement the methods described in this patent document.

[0009] The above and other aspects and their implementations are described in greater detail in the drawings, the descriptions, and the claims.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0010] FIG. 1 illustrates an example wireless local area network (WLAN) .

[0011] FIG. 2 illustrates an example node access process.

[0012] FIG. 3 illustrates an example multi-access-point (AP) coordinated transmission.

[0013] FIG. 4 illustrates an example AP.

[0014] FIG. 5 illustrates an example switching process from a traditional enhanced distributed channel access (EDCA) mode to a coordinated EDCA mode.

[0015] FIG. 6 illustrates an example coordinated EDCA timer.

[0016] FIG. 7 illustrates an example EDCA parameter set.

[0017] FIG. 8 is an example flowchart for performing a coordinated transmission.DETAILED DESCRIPTION

[0018] In this document, wireless local area network (WLAN) terminology is used for the sake of clarity of explanation, but the techniques disclosed in the present document are not limited to WLAN technology only and may be used in wireless networking systems that implemented other protocols.

[0019] The embodiments described herein, among other features and benefits, describe how to switch from a traditional enhanced distributed channel access (EDCA) mode to a coordinated EDCA mode in a wireless network.

[0020] In recent years, with the rapid development of computers and the Internet, wireless local-area network (WLAN) technology has gained increasing attention. WLAN technology, based on short-range wireless communication, allows mobile devices such as smartphones, smart computers, laptops, and multimedia players to wirelessly access the Internet in homes, offices, or specific service areas.

[0021] WLAN adopts the technologies defined by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 series of standards, including the Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) protocols. The IEEE 802.11 has commercialized or developed various technical standards to meet the growing demands of networks. However, with the explosive growth of WLAN applications, WLAN network deployments have become increasingly dense, network loads have become heavier, and network overlap has become more severe. Traditional frequency reuse-based network deployment techniques are no longer sufficient to meet the requirements, leading to a noticeable decline in the efficiency of WLAN networks.

[0022] The 802.11 MAC utilizes the Distributed Coordination Function (DCF) that relies on the Collision Avoidance / Carrier Sense Multiple Access (CSMA / CA) technique. CSMA / CA requires devices to listen to the channel before transmitting data and make decisions based on the listening results regarding whether to send data or perform backoff operations. If the channel is busy, the device will wait until it detects channel idle, and after a certain idle time such as distributed inter frame spacing (DIFS) or arbitration inter-frame spacing (AIFS) , it enters a random backoff time. The backoff time is calculated using the exponential backoff algorithm, which ensures fairness among devices and reduces the probability of collisions.

[0023] The 802.11e protocol introduced Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) , which defines traffic categories and four corresponding access categories, allowing devices to have channel access opportunities based on their priority. Traffic with higher priority is assigned a shorter backoff window and longer transmission opportunity, enabling faster channel access and lower latency.

[0024] Multi-access point (AP) coordination technology refers to the use of coordination between multiple access points to provide improved coverage, capacity, and performance.  Traditional single AP deployments may face limitations in coverage range and signal interference. Multi-AP coordination technology addresses issues such as heavy network loads and severe network overlap by connecting multiple APs to the same wireless network and implementing coordinated behaviors.

[0025] In the current multi-access point coordination technology, there is an issue that deserves attention. Traditional access points use the CSMA / CA mechanism to access the channel, which is a widely used wireless network access mechanism that ensures fair sharing of channel resources by listening to channel activity and avoiding collisions. However, in some cases of multi-access point coordination technology, certain access points can bypass the CSMA / CA mechanism and directly access the channel. This significantly affects the fairness of channel access for traditional access points or other access points that do not adopt the coordination technology.

[0026] This unfairness can have a significant impact on the network. Other traditional access points or access points that do not adopt the coordination technology rely on the CSMA / CA mechanism to achieve fair channel sharing. However, when access points bypass this mechanism, they may occupy a majority of the channel resources, resulting in decreased transmission rates, increased latency, and even a decline in service quality for other access points. This not only affects user experience but also limits the overall throughput and capacity of the entire network.

[0027] Currently, there is no specific solution proposed to address the fairness issue in channel access among access points.

[0028] FIG. 1 illustrates a schematic diagram of a WLAN network embodiment of the present patent document. The WLAN network includes one or more Basic Service Sets (BSSs) , which represent a group of devices that are successfully associated and communicate with each other. Different BSSs can be distinguished using BSS Identification (BSSID) information. The BSSID is carried in the MAC frame header, and the BSS Color is carried in the PHY frame header. As shown in FIG. 1, the Basic Service Set (BSS) includes one or more stations (STA1, STA2, STA3, STA4, and STA5) , access points (AP1 and AP2) that provide access services, and the Distribution System (DS) that connects multiple access points.

[0029] A station refers to a device that adheres to the IEEE 802.11 standard. It can be a wireless terminal device such as a laptop, smartphone, tablet, or any other device that supports wireless connectivity. Stations can be clients or access points (APs) in a wireless network. In the  802.11 standard, stations communicate with each other over the wireless channel and can perform operations such as data transmission, receiving broadcast messages, and roaming. Each station has a unique physical address known as the Media Access Control (MAC) address, which is used for identification and addressing within the wireless network.

[0030] Access points (APs) act as the Distribution System (DS) access entities for the stations associated with them. In the infrastructure mode, stations scan the wireless channels, search for nearby APs, and connect to them. Non-AP stations communicate with other stations through APs and can also access wired network resources through APs. In addition to the infrastructure mode, APs can also be used in ad-hoc mode, where multiple stations can directly communicate in a point-to-point or multi-point manner, forming a self-organizing wireless network. APs serve as Personal Coordination Points (PCPs) in the concept. In this patent document, APs generally include access points, base stations, and evolved Node Bs (eNodeBs) . Furthermore, various types of wireless communication terminals can also be included, which allocate wireless resources and perform scheduling of multiple wireless communication terminals.

[0031] FIG. 2 depicts an example Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA / CA) method used for node access to the channel. Before sending data, wireless devices first listen to the wireless channel to detect if other devices are transmitting data. If the signal strength exceeds a predefined threshold, known as the Clear Channel Assessment (CCA) threshold, the channel is considered busy, and the wireless device delays its channel access. This process is known as Clear Channel Assessment (CCA) . If no signal is detected or the signal strength is below the CCA threshold, the channel is considered idle.

[0032] When the channel is idle, wireless devices need to wait for a certain duration of continuous idle channel time before initiating the backoff process. This duration is referred to as the DCF Interframe Space (DCF IFS) or is replaced by Arbitration Interframe Space (AIFS) . The backoff process consists of multiple randomly chosen backoff slots, during which the wireless device continuously checks the channel’s busy / idle status. When the number of backoff slots reaches zero, the device transmits data on the corresponding channel. However, collisions can occur when multiple devices attempt to access the channel simultaneously. In case of a collision, the devices involved are assigned a new number of backoff slots to restart the aforementioned process. The number of backoff slots is randomly selected within a contention window (0, CW) .  If a collision occurs, the contention window (CW) is doubled (0, 2*CW) . Through the CSMA / CA process, wireless devices can avoid collisions and improve transmission efficiency when sharing the wireless channel, ensuring fair sharing of wireless resources among multiple devices.

[0033] Multi-access point coordinated transmission technology refers to the technique where multiple access points form a coordinated transmission set to collaborate and transmit data. Coordinated transmission technology can be divided into cooperative transmission and joint transmission.

[0034] Cooperative transmission refers to the sharing of wireless resources such as frequency, space, or time among multiple access points to send data to multiple stations (STAs) using techniques such as Cooperative Beamforming (C-BF) , Cooperative Spatial Reuse (C-SR) , Cooperative Orthogonal Frequency Division Multiple Access (C-OFDMA) , and Cooperative Time Division Multiple Access (C-TDMA) .

[0035] Joint transmission refers to the sharing of wireless resources such as frequency, space, or time among multiple access points to simultaneously send data to the same station using techniques such as Joint Single-User Multiple Input Multiple Output (J-SUMIMO) or Joint Multi-User Multiple Input Multiple Output (J-MUMIMO) . The station combines the data received from multiple access points into the final received data using a certain strategy.

[0036] FIG. 3 illustrates an example of multi-access point coordinated transmission. Multiple access points can be divided into two main categories: sharing AP and shared AP, or master AP and slave AP.

[0037] The sharing AP or master AP is responsible for coordinating and controlling the other APs in the coordinated transmission. It acts as the coordinator, scheduling the transmissions of the other APs and ensuring their coordination and interoperability.

[0038] The shared AP or slave AP refers to the APs controlled and scheduled by the sharing AP in the multi-AP coordinated transmission. These APs receive instructions from the sharing AP and perform transmission operations based on those instructions. The shared APs coordinate with each other through the sharing AP to avoid collisions and improve transmission efficiency.

[0039] When transmitting data, the shared APs may perform operations such as slot allocation, power control, and transmission time adjustment based on the instructions from the sharing AP to ensure smooth coordinated transmission.

[0040] The assignment of roles between the sharing AP and shared APs is typically determined based on the initial negotiation of the coordinated transmission set or factors such as network topology, AP processing capabilities, AP locations, and coverage range. Alternatively, in the CSMA / CA mechanism, the AP that completes the backoff process first and attempts to access the channel can assume the role of the sharing AP.

[0041] In the first method, the roles of the sharing AP and shared APs are usually permanent or semi-permanent (relative to the network’s lifecycle) . In the second method, the roles of the sharing AP and shared APs can dynamically change.

[0042] In FIG. 3, the sharing AP accesses the channel and sends a trigger frame (TF) using the CSMA / CA mechanism. The trigger frame usually carries instructions for shared AP1 and shared AP2. Subsequently, the sharing AP, shared AP1, and shared AP2 simultaneously access the channel for coordinated transmission. The coordinated transmission can employ various modes such as Cooperative Beamforming (C-BF) , Cooperative Spatial Reuse (C-SR) , Cooperative Orthogonal Frequency Division Multiple Access (C-OFDMA) , and so on.

[0043] FIG. 4 is a schematic diagram of an example implementation of the access point in this patent document. The access point can include communication units, processors, and memory. Each module is coupled and interconnected to each other via a data communication bus as required.

[0044] The communication unit typically represents the hardware, software, firmware, or other components of the access point. It is responsible for sending and receiving wireless signals. The communication unit includes one or more communication modules operating in different frequency bands such as 2.4GHz, 5GHz, and 6GHz. At any given time, the communication unit can operate a single communication module or multiple communication modules simultaneously. Multiple communication modules can be integrated into a single chip. Additionally, the communication module also includes a radio frequency (RF) module for processing RF signals. The communication unit also provides an 802.3 Ethernet interface, enabling the access point to communicate with traditional Ethernet-based computer networks.

[0045] The processor is responsible for executing various commands or programs and processing the data sent or received. Additionally, the processor controls the data transmission and reception of various modules, such as the communication unit. The processor can be a modulator / demodulator (modem) used to modulate the wireless signals to be transmitted to the  communication unit and demodulate the wireless signals received from the communication unit. The processor can be designed as a general-purpose processor, digital signal processor (DSP) , application-specific integrated circuit (ASIC) , field-programmable gate array (FPGA) , or any combination thereof to implement or realize the functionalities described in this document.

[0046] The memory stores the control programs and various data used in the access point (AP) . The memory can be implemented as Random Access Memory (RAM) , flash memory, Read-Only Memory (ROM) , Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM) , registers, hard disk, removable disk, Compact Disc Read-Only Memory (CD-ROM) , or any other known form of storage media in the field. The memory can be coupled to the processor, allowing the processor to read information from and write information to the memory.

[0047] In some implementations, the memory may include separate caches to store temporary variables or other intermediate information during the execution of instructions by the processor. The memory may also include non-volatile memory to store instructions to be executed by the processor. Upon powering on the device, one or more programs stored on the hard disk or read-only memory are transferred to random access memory and stored in variable and parameter registers required for the present patent document.

[0048] The device of the present patent document can be implemented using software, and alternatively, can also be implemented using hardware (ASIC or FPGA) .

[0049] Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) is used to extend or enhance the functionality of Distributed Coordination Function (DCF) in wireless networks. EDCA supports differentiation of traffic with different priorities and provides different channel access priorities for each type of traffic. EDCA is the primary channel access mechanism in the IEEE 802.11 standard and is characterized by its distributed and deployable nature. EDCA supports four Access Categories (AC) , each having its own separate data buffer queue and a set of channel contention parameters, where the values of these parameters are associated with the priority of the corresponding access category.

[0050] Each Access Category (AC) acts as an independent Distributed Coordination Function (DCF) contention entity, including its own separate backoff entity. Therefore, the backoff entity of each AC is associated with its corresponding data buffer queue and calculates its own backoff value, determining the opportunity for data transmission on at least one channel. ACs within the same node compete with each other to obtain transmission opportunities.

[0051] By setting different channel competition parameters between ACs, such as different competition windows (CWmin, CWmax) , different arbitration inter-frame spacing (AIFS) , and different transmission opportunity lengths (TXOP) , the quality of service between different ACs can be distinguished.

[0052] As mentioned above, multi-access point coordinated transmission can be performed in non-legacy wireless networks. The sharing AP triggers one or more shared APs to perform coordinated transmission. The sharing AP accesses the channel through the EDCA mechanism and sends a trigger frame to trigger coordinated transmission. Each shared AP can access the channel through the EDCA mechanism to send corresponding data. If coordinated transmission is triggered during the corresponding shared AP’s independent access to the channel, the shared AP can suspend the independent access process and perform coordinated transmission. Therefore, compared with traditional terminals, shared APs have a higher competitive advantage because they have access opportunities for individual transmission and triggered coordinated transmission opportunities.

[0053] In order to solve such a problem, the present patent document uses a separate coordinated EDCA parameter set for transmitting APs. The EDCA parameter set includes the Arbitration Interframe Space Number (AIFSN) , CWmin, CWmax, and transmit opportunity (TXOP) duration of the corresponding AC. AIFSN refers to the number of time slots in AIFS including Short Interframe Space (SIFS) . In the present patent document, the EDCA parameter set used in traditional wireless networks is called a traditional parameter set or the first EDCA parameter set, and the EDCA parameter set used for non-traditional multi-access point coordinated transmission is called a coordinated EDCA parameter set or the second EDCA parameter set. The traditional EDCA parameter set and the coordinated EDCA parameter set can be carried in the management frame exchanged on the air interface during the negotiation process of the coordination set between beacon APs for STA or AP reception and use.

[0054] At least one parameter in the coordinated EDCA parameter set has a value that is more conservative or has a lower competitive priority than the parameters in the traditional EDCA parameter set. For example, the CWmin and CWmax of a certain AC in the coordinated EDCA parameter set can be set to be greater than the CWmin and CWmax values of the same AC in the traditional EDCA parameter set. The AIFSN can also be configured to be larger than the AIFSN value of the same AC in the traditional EDCA parameter set. The TXOP of an AC in  the coordinated EDCA parameter set can be configured to be smaller than the TXOP value of the same AC in the traditional EDCA parameter set. Through such a configuration, APs participating in coordinated transmission can perform independent channel access with a lower probability or shorter channel occupancy time than APs with traditional access, maintaining the overall fairness of the WLAN.

[0055] FIG. 5 shows the conversion operation between the traditional EDCA mode and the coordinated EDCA mode. The AP can choose the traditional EDCA parameter set or the coordinated EDCA parameter set to update the AP’s channel access parameters. The traditional EDCA mode uses the traditional EDCA parameter set, and the coordinated EDCA mode uses the coordinated EDCA parameter set to access the channel. The switching between the corresponding traditional EDCA parameter set and the coordinated transmission EDCA parameter set is based on a specific AC. As shown in FIG. 5, the shared AP that successfully completes coordinated transmission switches from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode. More specifically, when the shared AP meets the following conditions, the shared AP switches from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode.

[0056] 1) The shared AP receives a trigger frame indicating coordinated transmission from the sharing AP. The trigger frame can be a basic trigger frame or other frames that complete synchronization and carry shared AP indication information for corresponding coordinated transmission.

[0057] 2) Based on the trigger frame indication, the shared AP uses coordinated mode to send physical layer protocol data unit (PPDU) to the corresponding receiving STA.

[0058] 3) The shared AP receives the response frame for the PPDU from the STA that received the PPDU. A block acknowledgment (BA) frame or other format acknowledgment frame may be used for acknowledgment. In addition, if the trigger-based PPDU does not require immediate response, this condition can be ignored. When the shared AP meets the first two conditions, the handover can be performed.

[0059] If the above three conditions are met, the shared AP will convert from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode. The shared AP updates the EDCA parameters of the corresponding AC based on the coordinated EDCA parameter set. More specifically, the shared AP updates the AIFSN, CWmin, CWmax and TXOP duration of the corresponding AC.  The shared AP uses the new contention window to set the backoff value, and uses the new backoff value to perform the backoff process.

[0060] When the shared AP switches from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode, the shared AP needs to set the coordinated EDCA timer (COEDCA Timer [AC] ) for the corresponding AC. The coordinated EDCA timer indicates the duration of access using coordinated EDCA mode. Each AC maintains a coordinated EDCA timer separately. The timer duration can be carried by the corresponding subfield in the management frame exchanged on the air interface during the beacon and inter-AP coordination set negotiation process.

[0061] When the coordinated EDCA timer reaches zero, the shared AP will switch from coordinated EDCA mode back to traditional EDCA mode. As shown in FIG. 6, if the shared AP re-engages in coordinated transmission within the timer duration, the timer duration is refreshed. When the shared AP switches back to the traditional EDCA mode, it uses the traditional EDCA parameter set to update the EDCA competition parameters of the corresponding AC.

[0062] FIG. 7 is the configuration of the coordinated EDCA parameter set elements. FIG. 7 (a) is the coordinated EDCA parameter set element, and FIG. 7 (b) is the coordinated AC parameter record field element. FIG. 7 (c) is the quality of service (QOS) information element field in the coordinated EDCA parameter set element.

[0063] As shown in FIG. 7 (a) , the coordinated EDCA parameter set elements include the element ID field, the length field and the element ID extension field. In addition, the coordinated EDCA parameter set element also includes a QOS information field and four coordinated AC parameter record fields corresponding to 4 ACs respectively.

[0064] As shown in FIG. 7 (b) , the coordinated AC parameter record field includes AIFSN, CWmin / CWmax, coordinated EDCA timer, and optionally, the TXOP duration field. Each field occupies 1 byte. If the TXOP duration subfield is included, the coordinated AC parameter record field totals 4 bytes. Otherwise, the total number is 3 bytes. The coordinated EDCA parameter set elements may be included in beacon frames or carried in management frames exchanged on the air interface during the negotiation of coordination sets between APs. received. The APs of the coordinated EDCA parameter set elements use the coordinated AC parameter record to update the coordinated EDCA parameters of the corresponding AC.

[0065] As shown in FIG. 7 (c) , the coordinated EDCA parameter set element contains the QOS information field. The QOS information field contains the coordinated EDCA parameter  update count field, which is initially set to zero, and each change in the coordinated AC parameter record field will increase this field by 1. The AP may determine whether the value of the coordinated AC parameter record field is changed according to the value of the update count field. Except for the update count field, other fields in the QOS information field have the same meaning as the corresponding fields of the existing QOS information field.

[0066] When the shared AP switches to coordinated EDCA mode, the shared AP updates the EDCA parameters using the recently received coordinated EDCA parameter set. If no coordinated EDCA parameter set is received, the shared AP can use the default coordinated EDCA parameter set. If there is no default EDCA parameter set, the shared AP can use the traditional EDCA parameter set to update EDCA parameters.

[0067] This patent document discloses a method and corresponding apparatus for media access control (MAC) in a multi-access point environment. The method is applicable to wireless network environments with multiple access points. The access points are divided into a primary access point and secondary access points. In this method, both the primary access point and secondary access points access the channel simultaneously for coordinated transmission. After the transmission is completed, a timer is set by the secondary access point. Within the timer’s expiration period, the secondary access point uses more conservative channel contention parameters to access the channel, reducing its priority for channel access. If the secondary access point engages in coordinated transmission with the primary access point within the timer’s time range, the timer is refreshed.

[0068] This patent document also covers a media access control (MAC) apparatus for multi-access point environments. The apparatus includes a transceiver, a processor, and a memory. It is designed to execute the method disclosed in this patent document. The transceiver handles the transmission and reception of wireless signals, while the processor carries out the necessary computations and control functions based on the method described. The memory stores data and instructions required for the operation of the MAC apparatus. Together, these components enable the implementation of the method outlined in the patent document.

[0069] FIG. 8 is an example flowchart for performing a coordinated transmission. Operation 802 includes determining, by a network device, a coordinated enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set to update the network device’s channel access parameters. Operation 804 includes switching, by the network device and based on the coordinated EDCA  parameter set, from a traditional EDCA mode to a coordinated EDCA mode. The method can be implemented according to the embodiments described above. In some embodiments, performing further steps of the method can be based on a better system performance than a legacy protocol.

[0070] In some embodiments, the coordinated EDCA parameter set includes at least one of the following fields: an element identification (ID) field; a length field; an element ID extension field; a quality of service (QOS) information field; or four coordinated access category (AC) parameter record fields corresponding to four ACs, respectively.

[0071] In some embodiments, the QOS information field includes a coordinated EDCA parameter update count field, and the network device determines whether a value of one of the coordinated AC parameter record fields is changed according to a value of the coordinated EDCA parameter update count field.

[0072] In some embodiments, each of the coordinated AC parameter record fields includes at least one of the following: an arbitration interframe space number (AIFSN) ; a minimum contention window (CWmin) ; a maximum contention window (CWmax) ; or a transmit opportunity (TXOP) duration.

[0073] In some embodiments, determining the coordinated EDCA parameter set to update the network device’s channel access parameters includes updating at least one of an arbitration interframe space number (AIFSN) , a minimum contention window (CWmin) , a maximum contention window (CWmax) , or a transmit opportunity (TXOP) duration of a specific access category (AC) .

[0074] In some embodiments, determining the coordinated EDCA parameter set to update the network device’s channel access parameters includes updating, by the network device, EDCA parameters using a recently received coordinated EDCA parameter set or a default coordinated EDCA parameter set.

[0075] In some embodiments, the coordinated EDCA parameter set is carried by at least one of a number of access points (APs) in a coordination set, where the number of APs include the network device and one or more non-network-device APs, where the number of APs are identified in a coordinated EDCA parameter set field of a management frame, and where the coordinated EDCA parameter set field is obtained through a negotiation between the number of APs.

[0076] In some embodiments, one of the number of APs is a sharing AP in the coordination set, and the sharing AP advertises the management frame including the coordinated EDCA parameter set field to other APs in the coordination set.

[0077] In some embodiments, switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode is based on a specific access category (AC) .

[0078] In some embodiments, switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode includes switching each access category (AC) .

[0079] In some embodiments, the network device is a shared access point (AP) , and switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode is based on the shared AP successfully completing a coordinated transmission.

[0080] In some embodiments, switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode includes receiving, by the network device, a trigger frame from a sharing access point (AP) , where the trigger frame indicates a coordinated transmission and carries a shared AP indication information for the coordinated transmission. The method further includes transmitting, by the network device and based on the shared AP indication information, a physical layer protocol data unit (PPDU) to a receiving station using a coordinated mode.

[0081] In some embodiments, the sharing AP transmits a PPDU to the receiving station using a coordinated mode simultaneously with the network device.

[0082] In some embodiments, the PPDU requires an immediate response, and switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode further includes receiving, by the network device, a response frame for the PPDU from the receiving station. In some embodiments, the response frame includes a block acknowledge (BA) frame.

[0083] In some embodiments, the PPDU does not require an immediate response, and the network device does not receive a response frame for the PPDU from the receiving station.

[0084] In some embodiments, switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode includes setting a coordinated EDCA timer for a specific access category (AC) , where the coordinated EDCA timer indicates a duration of access using the coordinated EDCA mode for the specific AC.

[0085] In some embodiments, after the coordinated EDCA timer reaches 0, the network device’s channel access parameters are updated to a traditional EDCA parameter set.

[0086] In some embodiments, the duration of access is carried in a subfield in a management frame exchanged on an air interface during an inter-access point (AP) coordination negotiation process.

[0087] In some embodiments, switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode further includes refreshing the coordinated EDCA timer if the network device re-engages in a coordinated transmission within the duration of access.

[0088] Example 1: A wireless networking method, comprising: determining, by a network device, a coordinated enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set to update the network device’s channel access parameters; and switching, by the network device and based on the coordinated EDCA parameter set, from a traditional EDCA mode to a coordinated EDCA mode.

[0089] Example 2: The method of example 1, wherein the coordinated EDCA parameter set comprises at least one of the following fields: an element identification (ID) field; a length field; an element ID extension field; a quality of service (QOS) information field; or four coordinated access category (AC) parameter record fields corresponding to four ACs, respectively.

[0090] Example 3: The method of example 2, wherein the QOS information field comprises a coordinated EDCA parameter update count field, and wherein the network device determines whether a value of one of the coordinated AC parameter record fields is changed according to a value of the coordinated EDCA parameter update count field.

[0091] Example 4: The method of example 2 or 3, wherein each of the coordinated AC parameter record fields comprises at least one of the following: an arbitration interframe space number (AIFSN) ; a minimum contention window (CWmin) ; a maximum contention window (CWmax) ; or a transmit opportunity (TXOP) duration.

[0092] Example 5: The method of any of examples 1-4, wherein determining the coordinated EDCA parameter set to update the network device’s channel access parameters comprises updating at least one of an arbitration interframe space number (AIFSN) , a minimum contention window (CWmin) , a maximum contention window (CWmax) , or a transmit opportunity (TXOP) duration of a specific access category (AC) .

[0093] Example 6: The method of any of examples 1-5, wherein determining the coordinated EDCA parameter set to update the network device’s channel access parameters comprises  updating, by the network device, EDCA parameters using a recently received coordinated EDCA parameter set or a default coordinated EDCA parameter set.

[0094] Example 7: The method of any of examples 1-6, wherein the coordinated EDCA parameter set is carried by at least one of a plurality of access points (APs) in a coordination set, wherein the plurality of APs comprise the network device and one or more non-network-device APs, wherein the plurality of APs are identified in a coordinated EDCA parameter set field of a management frame, and wherein the coordinated EDCA parameter set field is obtained through a negotiation between the plurality of APs.

[0095] Example 8: The method of example 7, wherein one of the plurality of APs is a sharing AP in the coordination set, and wherein the sharing AP advertises the management frame comprising the coordinated EDCA parameter set field to other APs in the coordination set.

[0096] Example 9: The method of any of examples 1-8, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode is based on a specific access category (AC) .

[0097] Example 10: The method of any of examples 1-9, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode comprises switching each access category (AC) .

[0098] Example 11: The method of any of examples 1-10, wherein the network device is a shared access point (AP) , and wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode is based on the shared AP successfully completing a coordinated transmission.

[0099] Example 12: The method of any of examples 1-11, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode comprises: receiving, by the network device, a trigger frame from a sharing access point (AP) , wherein the trigger frame indicates a coordinated transmission and carries a shared AP indication information for the coordinated transmission; and transmitting, by the network device and based on the shared AP indication information, a physical layer protocol data unit (PPDU) to a receiving station using a coordinated mode.

[0100] Example 13: The method of example 12, wherein the sharing AP transmits a PPDU to the receiving station using a coordinated mode simultaneously with the network device.

[0101] Example 14: The method of example 12, wherein the PPDU requires an immediate response, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode further comprises receiving, by the network device, a response frame for the PPDU from the receiving station, and wherein the response frame comprises a block acknowledge (BA) frame.

[0102] Example 15: The method of example 12, wherein the PPDU does not require an immediate response, and wherein the network device does not receive a response frame for the PPDU from the receiving station.

[0103] Example 16: The method of any of examples 1-15, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode comprises setting a coordinated EDCA timer for a specific access category (AC) , and wherein the coordinated EDCA timer indicates a duration of access using the coordinated EDCA mode for the specific AC.

[0104] Example 17: The method of example 16, wherein after the coordinated EDCA timer reaches 0, the network device’s channel access parameters are updated to a traditional EDCA parameter set.

[0105] Example 18: The method of example 16 or 17, wherein the duration of access is carried in a subfield in a management frame exchanged on an air interface during an inter-access point (AP) coordination negotiation process.

[0106] Example 19: The method of any of claims 16-18, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode further comprises refreshing the coordinated EDCA timer if the network device re-engages in a coordinated transmission within the duration of access.

[0107] Example 20: An apparatus for wireless networking, comprising a processor and a memory including instructions stored thereon, wherein the instructions upon execution by the processor cause the processor to implement a method recited in any one or more of examples 1 to 19.

[0108] Example 21: A computer readable program storage medium having code stored thereon, the code, when executed by a processor, causing the processor to implement a method recited in any one or more of examples 1 to 19.

[0109] It will be appreciated by one of skill in the art that the present patent document discloses methods of performing, by a network device such as a sharing AP or a shared AP, a coordinated transmission that improves the efficiency of wireless networking. The present patent  document specifies the details of the EDCA parameter set elements and the switching process from a traditional EDCA mode to a coordinated EDCA mode.

[0110] Some of the embodiments described herein are described in the general context of methods or processes, which may be implemented in one embodiment by a computer program product, embodied in a computer-readable medium, including computer-executable instructions, such as program code, executed by computers in networked environments. A computer-readable medium may include removable and non-removable storage devices including, but not limited to, Read Only Memory (ROM) , Random Access Memory (RAM) , compact discs (CDs) , digital versatile discs (DVD) , etc. Therefore, the computer-readable media can include a non-transitory storage media. Generally, program modules may include routines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. Computer-or processor-executable instructions, associated data structures, and program modules represent examples of program code for executing steps of the methods disclosed herein. The particular sequence of such executable instructions or associated data structures represents examples of corresponding acts for implementing the functions described in such steps or processes.

[0111] Some of the disclosed embodiments can be implemented as devices or modules using hardware circuits, software, or combinations thereof. For example, a hardware circuit implementation can include discrete analog and / or digital components that are, for example, integrated as part of a printed circuit board. Alternatively, or additionally, the disclosed components or modules can be implemented as an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) and / or as a Field Programmable Gate Array (FPGA) device. Some implementations may additionally or alternatively include a digital signal processor (DSP) that is a specialized microprocessor with an architecture optimized for the operational needs of digital signal processing associated with the disclosed functionalities of this application. Similarly, the various components or sub-components within each module may be implemented in software, hardware, or firmware. The connectivity between the modules and / or components within the modules may be provided using any one of the connectivity methods and media that is known in the art, including, but not limited to, communications over the Internet, wired, or wireless networks using the appropriate protocols.

[0112] While this document contains many specifics, these should not be construed as limitations on the scope of an invention that is claimed or of what may be claimed, but rather as descriptions of features specific to particular embodiments. Certain features that are described in this document in the context of separate embodiments can also be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment can also be implemented in multiple embodiments separately or in any suitable sub-combination. Moreover, although features may be described above as acting in certain combinations and even initially claimed as such, one or more features from a claimed combination can in some cases be excised from the combination, and the claimed combination may be directed to a sub-combination or a variation of a sub-combination. Similarly, while operations are depicted in the drawings in a particular order, this should not be understood as requiring that such operations be performed in the particular order shown or in sequential order, or that all illustrated operations be performed, to achieve desirable results.

[0113] Only a few implementations and examples are described, and other implementations, enhancements and variations can be made based on what is described and illustrated in this patent document.

Claims

1.A wireless networking method, comprising:determining, by a network device, a coordinated enhanced distributed channel access (EDCA) parameter set to update the network device’s channel access parameters; andswitching, by the network device and based on the coordinated EDCA parameter set, from a traditional EDCA mode to a coordinated EDCA mode.2.The method of claim 1, wherein the coordinated EDCA parameter set comprises at least one of the following fields:an element identification (ID) field;a length field;an element ID extension field;a quality of service (QOS) information field; orfour coordinated access category (AC) parameter record fields corresponding to four ACs, respectively.3.The method of claim 2, wherein the QOS information field comprises a coordinated EDCA parameter update count field, and wherein the network device determines whether a value of one of the coordinated AC parameter record fields is changed according to a value of the coordinated EDCA parameter update count field.4.The method of claim 2 or 3, wherein each of the coordinated AC parameter record fields comprises at least one of the following:an arbitration interframe space number (AIFSN) ;a minimum contention window (CWmin) ;a maximum contention window (CWmax) ; ora transmit opportunity (TXOP) duration.5.The method of any of claims 1-4, wherein determining the coordinated EDCA parameter  set to update the network device’s channel access parameters comprises updating at least one of an arbitration interframe space number (AIFSN) , a minimum contention window (CWmin) , a maximum contention window (CWmax) , or a transmit opportunity (TXOP) duration of a specific access category (AC) .6.The method of any of claims 1-5, wherein determining the coordinated EDCA parameter set to update the network device’s channel access parameters comprises updating, by the network device, EDCA parameters using a recently received coordinated EDCA parameter set or a default coordinated EDCA parameter set.7.The method of any of claims 1-6, wherein the coordinated EDCA parameter set is carried by at least one of a plurality of access points (APs) in a coordination set, wherein the plurality of APs comprise the network device and one or more non-network-device APs, wherein the plurality of APs are identified in a coordinated EDCA parameter set field of a management frame, and wherein the coordinated EDCA parameter set field is obtained through a negotiation between the plurality of APs.8.The method of claim 7, wherein one of the plurality of APs is a sharing AP in the coordination set, and wherein the sharing AP advertises the management frame comprising the coordinated EDCA parameter set field to other APs in the coordination set.9.The method of any of claims 1-8, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode is based on a specific access category (AC) .10.The method of any of claims 1-9, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode comprises switching each access category (AC) .11.The method of any of claims 1-10, wherein the network device is a shared access point (AP) , and wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode is based on the shared AP successfully completing a coordinated transmission.12.The method of any of claims 1-11, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode comprises:receiving, by the network device, a trigger frame from a sharing access point (AP) , wherein the trigger frame indicates a coordinated transmission and carries a shared AP indication information for the coordinated transmission; andtransmitting, by the network device and based on the shared AP indication information, a physical layer protocol data unit (PPDU) to a receiving station using a coordinated mode.13.The method of claim 12, wherein the sharing AP transmits a PPDU to the receiving station using a coordinated mode simultaneously with the network device.14.The method of claim 12, wherein the PPDU requires an immediate response, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode further comprises receiving, by the network device, a response frame for the PPDU from the receiving station, and wherein the response frame comprises a block acknowledge (BA) frame.15.The method of claim 12, wherein the PPDU does not require an immediate response, and wherein the network device does not receive a response frame for the PPDU from the receiving station.16.The method of any of claims 1-15, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode comprises setting a coordinated EDCA timer for a specific access category (AC) , and wherein the coordinated EDCA timer indicates a duration of access using the coordinated EDCA mode for the specific AC.17.The method of claim 16, wherein after the coordinated EDCA timer reaches 0, the network device’s channel access parameters are updated to a traditional EDCA parameter set.18.The method of claim 16 or 17, wherein the duration of access is carried in a subfield in a management frame exchanged on an air interface during an inter-access point (AP) coordination negotiation process.19.The method of any of claims 16-18, wherein switching from the traditional EDCA mode to the coordinated EDCA mode further comprises refreshing the coordinated EDCA timer if the network device re-engages in a coordinated transmission within the duration of access.20.An apparatus for wireless networking, comprising a processor and a memory including instructions stored thereon, wherein the instructions upon execution by the processor cause the processor to implement a method recited in any one or more of claims 1 to 19.21.A computer readable program storage medium having code stored thereon, the code, when executed by a processor, causing the processor to implement a method recited in any one or more of claims 1 to 19.

Images