專利名稱：用于無線局域網(wǎng)的通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于根據(jù)物理層的載波偵聽信息(carrier senseinformation)和MAC層的載波偵聽信息，進行媒體訪問控制(mediaaccess control)的通信設備和方法。
背景技術：
媒體訪問控制(MAC)是用于使在共享相同的媒體的同時進行通信的多個通信設備確定如何在發(fā)送通信數(shù)據(jù)的過程中使用該媒體的控制。由于有了媒體訪問控制，即使兩個或多個通信設備同時利用同一個媒體發(fā)送通信數(shù)據(jù)，出現(xiàn)接收方的通信設備不能將通信數(shù)據(jù)分離的現(xiàn)象(沖突)的機會也很少。媒體訪問控制還是一種用于對從通信設備到媒體的訪問進行控制，使得出現(xiàn)即使存在具有發(fā)送請求的通信設備，媒體也沒有被任何一個通信設備使用的現(xiàn)象最少的技術。
在無線通信中，由于通信設備難以在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時對傳輸數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，因此需要不以沖突檢測為前提的媒體訪問控制(MAC)。IEEE 802.11是一種用于無線LAN的典型技術標準，并且使用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，載波偵聽多點接入/沖突檢測)。按照IEEE 802.11中的CSMA/CA，在MAC幀頭部中，設置了跟在該幀后面的，直到包括一個或多個幀交換的序列的結尾的時間段(持續(xù)時間)。在這個時間段中，當判斷出了媒體的虛擬占用狀態(tài)時，與該序列無關并且沒有傳輸權的通信設備等待傳輸。這樣就防止了發(fā)生沖突。另一方面，具有傳輸權的通信設備辨別出除了媒體被實際占用的時間段以外，媒體沒有被使用。IEEE 802.11規(guī)定了媒體的狀態(tài)是根據(jù)在MAC層上的虛擬載波偵聽和在物理層上的物理載波偵聽的組合確定的，并且根據(jù)這個判斷進行媒體訪問控制。
使用CSMA/CA的IEEE 802.11已經(jīng)主要通過改變物理層協(xié)議，提高了通信速度。對于2.4GHz頻段，已經(jīng)從IEEE 802.11(于1997年制定，2Mbps)改變到IEEE 802.11b(于1999年制定，11Mbps)，并進一步改變到IEEE 802.11g(于2003年制定，54Mbps)。對于5GHz頻段，只存在作為標準的IEEE 802.11a(于1999年制定，54Mbps)。為了開發(fā)針對在2.4GHz頻段和5GHz頻段中進一步提高通信速度的標準規(guī)范，已經(jīng)制定了IEEE 802.11 TGn(Task Groupn，工作組n)。
此外，已知若干種為提高QoS(Quality of Service，服務質量)而設計的訪問控制技術。例如，作為保證如指定的帶寬和延遲時間等參數(shù)的QoS技術，可以使用HCCA(HCF Controlled Channel Access，HCF受控信道訪問)，HCCA是傳統(tǒng)的輪詢序列(polling sequence)的擴展方案。按照HCCA，考慮到要求的質量而在輪詢序列中執(zhí)行調度，從而保證了如帶寬和延遲時間等參數(shù)。日本專利申請KOKAI公報No.2002-314546涉及到了IEEE 802.11e標準中的QoS，并且披露了給在無線網(wǎng)絡中的通信設備之間的通信分配優(yōu)先權的方法。
當在實現(xiàn)增加通信速度的過程中要使用與現(xiàn)有規(guī)范中的頻帶相同的頻帶時，最好保證與遵守現(xiàn)有規(guī)范的通信設備共存并且保持向后的兼容性。為此，在根本上，最好關于MAC層的協(xié)議遵守與現(xiàn)有規(guī)范匹配的CSMA/CA。在這種情況下，與CSMA/CA相關的時間參數(shù)(temporal parameter)，例如IFS(Interframe Space，幀間間隔)或補償(backoff)時間段，需要與現(xiàn)有規(guī)范中的時間參數(shù)匹配。
即使在物理層方面增加通信速度的嘗試成功了，也不能提高通信的有效吞吐量(throughput)。即，當實現(xiàn)了增加物理層的通信速度時，PHY幀的格式不再有效。由此導致的開銷(overhead)增加阻礙了吞吐量增加。在PHY幀中，與CSMA/CA相關的時間參數(shù)永久地依附于MAC幀。此外，每個MAC幀需要一個PHY幀頭部。
作為減少開銷并增加吞吐量的方法，可以使用在最近草擬的IEEE 802.11e/draft 5.0中引入的塊應答(Block Ack)技術(IEEE 802.11中的QoS的增強版)。塊應答技術能夠在沒有任何補償(backoff)的情況下連續(xù)發(fā)送多個MAC幀，并且因此能夠在某種程度上減少補償量。但是，可以有效地減少物理層的頭部。此外，按照在最初草擬的IEEE802.11e中引入的匯聚(aggregation)，不能減少補償量和物理層頭部。但是，由于在對物理層的傳統(tǒng)限制下，不能使包含MAC幀的物理層幀的長度增加到超過4千字節(jié)，因此在效率方面的提高受到了很大限制。即使可以增加PHY層幀的長度，也會出現(xiàn)另一個問題，即，在容錯方面下降了。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，已經(jīng)提出了本發(fā)明，并且，本發(fā)明的目的是提供一種能夠與現(xiàn)有設備共存的，并且通過更有效地構成幀格式來消除伴隨傳輸多個幀的開銷，能夠顯著提高通信的吞吐量的通信設備和方法。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種通信方法，該方法包括如下步驟生成物理幀，在這個物理幀中匯聚了數(shù)據(jù)幀、應答幀和應答請求幀中的一個以及傳輸許可幀，這個傳輸許可幀用于代替與延遲塊應答(Block Ack)有關的正常應答幀(Ack frame)并且允許目的地終端進行捎帶(piggyback)傳輸；并將物理幀發(fā)送到目的地終端。


圖1為示出了按照本發(fā)明實施例的通信設備的布置的框圖；圖2示出了在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規(guī)定的塊應答請求幀的格式；圖3示出了在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規(guī)定的塊應答幀的格式；圖4示出了即時塊應答序列的例子；圖5示出了延遲塊應答序列的例子；圖6示出了匯聚多個MPDU的例子；
圖7示出了匯聚多個MPDU的另一個例子；圖8示出了壓縮塊應答的格式；圖9示出了壓縮塊應答序列的例子；圖10示出了IAC(Initiator Aggregation Control，發(fā)起方匯聚控制)幀的格式；圖11示出了使用IAC幀的捎帶傳輸(piggyback transmission)的例子；圖12示出了出現(xiàn)傳輸錯誤時發(fā)送顯式塊應答請求的情況；圖13示出了將IAC幀加到顯式塊應答請求上的情況；圖14示出了在沿著上行鏈接方向發(fā)送的某些幀中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的情況；圖15示出了在沿著下行鏈接方向發(fā)送的某些幀中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的情況；圖16示出了在沿著下行鏈接方向發(fā)送的某些幀中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的另一種情況；圖17為在沿著上行鏈接方向和沿著下行鏈接方向發(fā)送的某些幀中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的情況；圖18為在沿著上行鏈接方向和沿著下行鏈接方向發(fā)送的某些幀中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的另一種情況；圖19示出了在沿著上行鏈接方向的壓縮塊應答傳輸中已經(jīng)出現(xiàn)超時的情況；圖20示出了在沿著上行鏈接方向的壓縮塊應答傳輸中已經(jīng)出現(xiàn)超時的另一種情況；圖21示出了在沿著自HC開始的下行鏈接方向匯聚和發(fā)送的所有MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的情況；圖22示出了在沿著自HC開始的下行鏈接方向匯聚和發(fā)送的所有MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的另一種情況；圖23示出了在其中匯聚了多個數(shù)據(jù)的物理幀的最后部分中包含塊應答請求的情況；
圖24示出了當利用延遲塊應答策略進行捎帶時如何交換幀；圖25示出了應用于延遲塊應答技術的捎帶操作；圖26示出了應用于延遲塊應答技術的捎帶操作的另一個例子；圖27示出了在延遲塊應答序列中檢測到只有一個忙碌的情況；圖28示出了在沿著上行鏈接方向發(fā)送的某些數(shù)據(jù)中已經(jīng)發(fā)生錯誤的情況；圖29示出了在沿著下行鏈接方向發(fā)送的某些數(shù)據(jù)中已經(jīng)發(fā)生錯誤的情況；圖30示出了沿著上行鏈接方向已經(jīng)出現(xiàn)超時的情況；圖31示出了MRAD幀的格式；圖32示出了在對多個目的地的即時塊應答序列中的幀交換的例子；圖33示出了在對多個目的地的即時塊應答序列中的幀交換的另一個例子；圖34示出了在對多個目的地的即時塊應答序列中的幀交換的另一個例子；圖35用于說明對多個目的地的匯聚和接收緩沖器的管理；圖36用于說明對多個目的地的匯聚和接收緩沖器的管理；并且圖37用于說明對多個目的地的匯聚和接收緩沖器的管理。
具體實施例方式
圖1為示出了按照本發(fā)明第一實施例的通信設備的布置的框圖。通信設備1是一個被配置為通過無線鏈接與另一個通信設備進行通信的設備，并且包括分別與物理(PHY)層、MAC層和鏈接層對應的處理單元2、3和4。按照實施要求，這些單元被實現(xiàn)為模擬或數(shù)字電子電路?；蛘?，將這些處理單元實現(xiàn)為由并入LSI中的CPU執(zhí)行的固件等。天線5被連接到物理層處理單元(在下文中將省略“處理單元”)2。MAC層3包括用于MAC幀的匯聚處理裝置6。匯聚處理裝置6包括載波偵聽控制裝置7和重發(fā)控制裝置8，并且，進行發(fā)送/接收塊應答(對多個MAC幀的應答)幀(后面將詳細描述)以及基于塊應答幀的重發(fā)控制等。
物理層2被設計為與兩種類型的物理層協(xié)議兼容。處理單元2包括第一型物理層協(xié)議處理裝置9和第二型物理層協(xié)議處理裝置10，用于相應類型的協(xié)議處理。第一型物理層協(xié)議處理裝置9和第二型物理層協(xié)議處理裝置10經(jīng)常共用電路，并且就實現(xiàn)而言不需要彼此獨立。
在本發(fā)明的本實施例中，假設第一型物理層協(xié)議是在IEEE802.11a中規(guī)定的協(xié)議，并且假設第二型物理層協(xié)議是使用所謂的MIMO(Multiple Input Multiple Output，多入多出)技術的協(xié)議，其中，MIMO技術使用了在發(fā)送方和接收方中的每一方的多個天線。使用MIMO技術使得能夠期待在不改變頻帶的情況下，與天線數(shù)量成比例地增加傳輸容量。因此，MIMO技術是一種針對進一步增加IEEE802.11的吞吐量的技術。注意鏈接層4具有IEEE 802中定義的通常的鏈接層功能。用于增加傳輸速度的技術不限于MIMO。例如，可以使用增加占用頻帶的方法或者可以將增加占用頻帶的方法與MIMO結合。
按照IEEE 802.11e/Draft 8.0，作為提高在MAC(媒體訪問控制)層的傳輸效率的技術，已經(jīng)提出了塊應答技術。在塊應答技術中，指定的終端以稱為SIFS(Short Interframe Space，短幀間間隔)的最小幀間隔，在指定的信道使用時間段(TXOPTransmission Opportunity，發(fā)送機會)，發(fā)送QoS(服務質量)數(shù)據(jù)。此后，該終端按照任意時序向接收終端發(fā)送塊應答請求，以請求其接收狀態(tài)。根據(jù)由塊應答請求確定的開始序列號(Starting Sequence Number)(塊應答開始序列控制)，接收方將接收狀態(tài)轉換為位圖格式的信息，并且將該信息作為塊應答返回。
在對本發(fā)明的實施例進行詳細描述之前，先對用于在塊應答接收終端的塊應答和緩沖器管理的現(xiàn)有技術進行描述。按照IEEE802.11e/Draft 10.0，已知塊應答技術是一種用于提高在MAC(媒體訪問控制)層的傳輸效率的技術。在塊應答技術中，指定的發(fā)送終端以稱為SIFS(Short Interframe Space，短幀間間隔)的最小幀間隔，在指定的信道使用時間段(TXOPTransmission Opportunity，發(fā)送機會)，發(fā)送QoS(服務質量)數(shù)據(jù)。此后，該發(fā)送終端按照任意時序向接收終端發(fā)送塊應答請求，以請求其接收狀態(tài)。根據(jù)由塊應答請求確定的開始序列號(塊應答開始序列控制)，接收方將接收狀態(tài)轉換為位圖格式的信息，并且將該信息作為塊應答返回。
圖2和3分別示出了在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規(guī)定的塊應答請求幀和塊應答幀的格式。在圖2和3中示出的幀都是MAC幀，每個幀都具有在IEEE 802.11中規(guī)定的MAC頭部。MAC頭部包括幀控制字段(Frame Control field)、持續(xù)時間字段(Duration field)、接收器地址字段(Receiver Address field)和發(fā)送器地址字段(TransmitterAddress field)等。
BAR控制(Block Ack Request Control，塊應答請求控制)20具有4位的TID(Traffic Identifier，流量標識符)字段。QoS數(shù)據(jù)為每個優(yōu)先權(TID)而存在并且被分配一個唯一的序列號和分段(fragment)號。為此，圖3中的塊應答的接收狀態(tài)也需要為每個優(yōu)先權做好準備。塊應答請求中的BAR控制20的TID字段被用于指定這樣的優(yōu)先權。
圖2中的塊應答請求中的塊應答開始序列控制21包括4位的分段號字段和12位的開始序列號字段。根據(jù)來自與開始序列號對應的序列號的相關接收狀態(tài)，接收終端通過追溯接收狀態(tài)，利用開始序列號生成塊應答位圖。
與圖2中的BAR控制20相同，圖3中的塊應答中的BA控制30包含4位的TID字段。塊應答開始序列控制(塊應答開始序列控制號)31表示由塊應答中的塊應答位圖32表示的接收狀態(tài)的開始序列號。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0，塊應答位圖的尺寸為1024位的固定長度，這使得能夠通知與最大64個MSDU(MAC Service Data Units，MAC服務數(shù)據(jù)單元)的數(shù)據(jù)對應的接收日志(reception log)。將MSDU或MMPDU(MAC management protocol data unit，MAC管理協(xié)議數(shù)據(jù)單元)分割為更小的MAC等級的幀，即MPDU(MAC Protocol DataUnits，MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元)，MPDU被稱為分段(fragmentation)。按照分段閾值，一個MSDU或MMPDU應該被分為最多16個MPDU。注意，給圖2和3中示出的每個MAC幀添加了用于錯誤檢測的FCS(Frame Check Sequence，幀校驗序列)。
圖4和5各示出了一個在HCCA(HCF Controlled ChannelAccess，HCF控制的信道訪問)中的塊應答序列的例子。每個圖中示出的HC(Hybrid Coordinator，混合協(xié)調器)是IEEE 802.11e中的一個QoS接入點(QoS access point，QoS-AP)，并且起進行帶寬管理和進行下行鏈接(從HC到QSTA的鏈接方向)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶓w的作用，其中，帶寬管理包括給QSTA(QoS stations，QoS基站)分配TXOP。將TXOP分配給QSTA是根據(jù)QoS CF-輪詢幀(QoS Contention Free-Poll(QoS無競爭輪詢)一種從HC向QSTA發(fā)送的QoS兼容輪詢幀，用于準許傳輸機會)進行的。
參照圖4，首先，通過向QSTA1發(fā)送QoS CF-輪詢幀40，HC給其分配信道使用時間段(TXOP時間段1)。QSTA1能夠在TXOP時間段1中發(fā)送任何幀。在圖4所示的例子中，QSTA1以突發(fā)的方式，按照SIFS間隔發(fā)送QoS數(shù)據(jù)幀41，然后，在發(fā)送數(shù)據(jù)幀結束時發(fā)送塊應答請求幀42。此后，QSTA1接收來自QSTA2的塊應答幀43。當分配給QSTA1的TXOP時間段1用盡時，HC獲得TXOP時間段2。在TXOP時間段2中，HC還以突發(fā)的方式，向QSTA1發(fā)送QoS數(shù)據(jù)44。在TXOP時間段2結束時，與在分配給QSTA1的TXOP1時間段1中相同，HC發(fā)送塊應答請求45，并且接收來自QSTA1的塊應答46。塊應答請求42和45要求目的地返回由塊應答開始序列控制值指定的相關接收狀態(tài)。圖4示出了即時塊應答序列的例子。在這種情況下，已經(jīng)接收了塊應答請求42和45的終端必須在SIFS間隔之后，務必返回塊應答43和46。
圖5示出了延遲塊應答序列的例子。當接收到塊應答請求50時，終端返回在IEEE 802.11中規(guī)定的應答(Ack)幀(在IEEE 802.11e/Draft10.0中稱為正常應答(Normal acknowledgement))51，并且在經(jīng)過了任意時間段之后，發(fā)送塊應答52。當最終接收到塊應答52時，數(shù)據(jù)發(fā)送終端返回正常應答53，由此完成延遲塊應答序列。注意，通過使用為IEEE 802.11e擴展的MAC頭部的QoS控制字段中的應答策略字段，通知接收方服從塊應答技術的QoS數(shù)據(jù)。應答策略字段允許指定在IEEE 802.11e中規(guī)定的正常應答方案、IEEE 802.11e中規(guī)定的塊應答方案以及不要求ACK響應的無應答方案等。
本發(fā)明的每個實施例都針對被設計為在PSDU(PHY ServiceData Unit，物理服務數(shù)據(jù)單元)中匯聚多個MPDU(MAC Protocol DataUnit，MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元)，以發(fā)送單個的PPDU(PHY Protocol DataUnit，物理協(xié)議數(shù)據(jù)單元)的通信設備。注意，PPDU與包含PHY頭部、PHY尾部和包含多個MPDU的PSDU的物理幀(PHY幀)對應。
為了在無線LAN中實現(xiàn)高吞吐量，必須減少MAC層的開銷和PHY層的開銷，如幀間隔和隨機補償時間段(random bachoff period)。如圖6和7所示，通過將多個MPUD匯聚到一個PSUD中之后發(fā)送該多個MPDU，可以減少這些開銷。在圖6所示的例子中，以八位字節(jié)表示包含對FCS的MAC頭部的每個MPDU的長度的頭部信息61存在于其中匯聚了多個MPDU的PSDU 60的頭中。以后，頭部信息61將被稱為“MAC超級幀頭部(MAC super frame header)”。用于檢測頭部61本身中的錯誤的CRC(Cyclic Redundancy Check，循環(huán)冗余校驗)被加在MAC超級幀頭部61上。將“0”寫在與其中不存在MPDU的部分對應的MPDU長度字段中。此外，如果對MAC超級幀頭部61的CRC計算不正確，則將對所有MPDU的接收視為失敗。
參照圖7，在每個匯聚的MPDU的前部中，存在表示對應的MPDU的長度的信息。此外，給其加上用于檢測MPDU長度信息中的錯誤的CRC。MPDU長度信息和CRC的組合將被稱為“MPDU分離(MPDU separation)”。在接收到具有圖7所示的排列的物理幀時，終端對MPDU分離71的CRC進行校驗。如果已經(jīng)成功地接收到第一MPDU分離71，則終端提取隨后的MPDU，并且計算FCS。如果FCS計算的結果正確，則判斷已經(jīng)成功地接收到MPDU。如果FCS計算的結果不正確，則認為對MPDU的接收失敗。然后，當跳過由MPDU分離71的MPDU長度表示的部分時，終端對下一個MPDU分離72的CRC進行校驗。如果MPDU分離不正確，則終端在八位字節(jié)的基礎上連續(xù)跳過并且進行CRC校驗。如果結果正確，則對跟在MPDU分離后面的MPDU的FCS進行計算，以判斷是否已經(jīng)成功地接收到MPDU。
在本發(fā)明的每個實施例中，對于對其中匯聚了多個MPDU的物理幀的部分響應，假定使用了在IEEE 802.11e中規(guī)定的塊應答幀中的經(jīng)過擴展的塊應答幀。圖8示出了擴展的塊應答幀的排列。按照IEEE802.11e/Draft 10.0，塊應答幀具有一個位圖，這個位圖具有考慮到了分段的1024位的固定長度。由于一個片段(fragment)的開銷一般很大，因此為了實現(xiàn)高吞吐量，最好不將MSDU分段。因此在圖8中示出的擴展塊應答幀包括與在不進行分段的前提下的64個MSDU對應的壓縮塊應答位圖80。1位與1個MSDU的接收狀態(tài)對應。壓縮塊應答位圖80的尺寸可以被減小到傳統(tǒng)的塊應答幀的尺寸的1/16。在下文中，將具有壓縮塊應答位圖80的塊應答幀稱為“壓縮塊應答”。注意，壓縮塊應答的壓縮塊應答位圖80可以具有可以按照匯聚在一個物理幀中的MPDU的數(shù)量變化的長度。
圖9示出了在匯聚了多個MPDU之后發(fā)送該多個MPDU的例子。在本發(fā)明的每個實施例中，當接收到其中匯聚了多個MPDU的物理幀時，即使在物理幀中不包含塊應答請求，在經(jīng)過了作為最小幀間隔的SIFS的時間之后，終端(STA和HC)向發(fā)送源返回壓縮塊應答。例如，首先，通過向QSTA1發(fā)送QoS CF-輪詢幀90，HC將TXOP時間段1分配給QSTA1。在TXOP時間段1中，QSTA1向QSTA2發(fā)送其中匯聚了具有序列號“1”到“3”的MPDU的物理幀91，并且，在經(jīng)過了一個SIFS之后，QSTA2返回在物理幀93中的MPDU接收狀態(tài)，作為對QSTA1的壓縮塊應答92。在隨后的TXOP時間段2中，HC向QSTA1發(fā)送物理幀93，并且，在經(jīng)過了一個SIFS之后，QSTA1返回在物理幀93中的MPDU接收狀態(tài)，作為對HC的壓縮塊應答94。在TXOP時間段3中，HC向QSTA2發(fā)送QoS CF-輪詢幀97，從而將TXOP時間段3分配給QSTA2。QSTA2向HC發(fā)送物理幀95。然后，在經(jīng)過了一個SIFS之后，HC返回在物理幀95中的MPDU接收狀態(tài)，作為對QSTA2的壓縮塊應答96。即使物理幀中沒有包含塊應答請求，本發(fā)明的每個實施例也允許返回壓縮塊應答。在下文中，這將被稱為“隱含塊應答請求”。但是，與IEEE 802.11e/Draft 10.0中相同，可以將塊應答請求幀匯聚在物理幀的尾部，并且，接收方可以按照由塊應答請求幀表示的信息，返回壓縮塊應答。
通過在匯聚多個MPDU之后發(fā)送該多個MPDU，并且利用上述的壓縮塊應答(和隱含塊應答請求)技術進行有選擇的重復重發(fā)控制，能夠提高MAC的效率。
(第一實施例)在本發(fā)明的第一實施例中，通過匯聚多個MPDU，然后沿著相反的方向將這些MPDU捎帶在來自目的地的部分響應上，提高了MAC效率。以下還將對用于在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規(guī)定的即時塊應答和延遲塊應答技術的應用方法進行描述。
更具體地說，按照第一實施例的通信設備在即時塊應答傳輸中將至少一個數(shù)據(jù)幀捎帶在塊應答幀上。為此，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)起方發(fā)送傳輸許可幀，其許可目的地終端在匯聚了數(shù)據(jù)幀與控制幀(塊應答請求幀或者塊應答幀)之后，捎帶多個數(shù)據(jù)幀。第一實施例的這樣的通信設備當作為發(fā)送終端運行時，搜索從目的地的返回的物理幀。如果不包含塊應答幀，則設備判斷已經(jīng)發(fā)生超時。當已經(jīng)發(fā)生與塊應答有關的超時時，接收方選擇在下一個捎帶容許時間段中發(fā)送作為重發(fā)目標的所有以前發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的方法或者選擇捎帶塊應答請求的方法。
通過沿著相反的方向(從目的地到發(fā)送源)將多個MPDU捎帶在來自目的地的部分響應幀上，提高了MAC效率。但是，按照IEEE802.11e/Draft 10.0標準，目的地終端只能向已經(jīng)獲得了TXOP的數(shù)據(jù)發(fā)送終端返回對數(shù)據(jù)幀的響應幀。因此，考慮一個類似具有圖10中示出的排列的幀，該幀用于給目的地終端一個傳輸許可，以便允許它進行捎帶傳輸。
假設將發(fā)送源看作發(fā)起終端，則圖10中的幀100將被稱為“IAC(Initiator Aggregation Control，發(fā)起方匯聚控制)幀”。如圖10所示，IAC幀100具有與在IEEE 802.11中規(guī)定的MAC頭部相同的頭部，它包括幀控制字段、持續(xù)時間字段、接收器地址字段和發(fā)送器地址字段等。
跟在MAC頭部后面的IAC掩碼字段101指定具有位掩碼(bitmask)格式的IAC幀100的應用目的(RTS、MIMO反饋或者捎帶傳輸許可等)。下一個PPDU(PLCP協(xié)議數(shù)據(jù)單元)尺寸102以八位字節(jié)表示隨后的要被發(fā)送源發(fā)送的PPDU的長度。下一個PPDU DefaultMCS(PPDU默認MCS)字段103代表在傳輸后面的PPDU過程中的物理傳輸速度。反轉方向限制(Reverse Direction Limit)字段104、反轉方向準許(Reverse Direction Grant)字段105以及響應時間段偏移(Response Period Offset)106被提供來給目的地終端分配進行捎帶需要的傳輸許可時間。當要給目的地終端分配用于捎帶的傳輸時間時，發(fā)送源終端從當前擁有的TXOP時間段中提取任意時間段。不允許發(fā)送源擴展分配的TXOP時間段本身。RDTID(Reverse Direction TrafficIdentifier，反轉方向流量標識符)字段107將TID指定為捎帶目標。MCS反饋字段108用于按照傳播路徑環(huán)境設置傳輸速度(主要用于鏈接適配)。按照IEEE 802.11標準，將4個八位字節(jié)的FCS加在IAC幀100的尾部。
圖11示出了當要使用IAC幀時，如何匯聚多個MPDU以及如何將捎帶許可給予目的地終端。圖11示出的例子是一個在HCCA情況下的幀序列。但是，本發(fā)明還可以應用于EDCA(EnhancedDistributed Channel Access，增強分布式信道訪問)，EDCA是一個基于競爭的QoS訪問控制方案。參照圖11，當獲得了TXOP時間段1時，HC向QSTA1發(fā)送其中匯聚了IAC幀110和具有序列號“1”到“4”的多個數(shù)據(jù)幀111的物理幀112。當接收到物理幀112時，在經(jīng)過一個SIFS時間段之后，QSTA1返回壓縮塊應答113。由于IAC幀110允許進行捎帶傳輸，因此QSTA1發(fā)送物理幀115，其中匯聚了沿著主HC的上行鏈接的方向的數(shù)據(jù)114。可以在由HC指定的反轉方向限制或反轉方向準許所表示的持續(xù)時間的范圍內，確定由QSTA1捎帶在對HC的壓縮塊應答上MPDU的數(shù)量。在HC的TXOP時間段1的范圍內對反轉方向限制或反轉方向準許進行調節(jié)。當QSTA1發(fā)送其中匯聚了壓縮塊應答113以及上行鏈接方向上的具有序列號“1”到“4”的數(shù)據(jù)114的物理幀115時，在經(jīng)過了一個SIFS之后，HC向QSTA1返回壓縮塊應答116，由此完成TXOP時間段1。在TXOP時間段2中，HC向QSTA2發(fā)送其中匯聚了IAC幀117和具有序列號“1001”到“1004”的數(shù)據(jù)幀118的物理幀119。如果QSTA2沒有沿著對HC的上行鏈接方向的數(shù)據(jù)，即，沒有要捎帶的數(shù)據(jù)，則不論是否給出反轉方向準許(或反轉方向限制)，QSTA2都僅返回對來自HC的數(shù)據(jù)的壓縮塊應答120。參照圖11，由PIFS(PCF Interframe Space，PCF幀間間隔)將兩個TXOP時間段彼此分開。
按照第一實施例，利用IAC幀使得能夠有意識地允許目的地終端進行捎帶傳輸。通過使已經(jīng)獲得了捎帶傳輸許可的目的地終端進行數(shù)據(jù)幀等的捎帶傳輸，可以提高MAC效率。
以下將參照圖12到23，對在物理幀中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的情況下的幾個序列的例子進行描述。
圖12和13各示出了一個在下述情況下的序列的例子，其中，在HC向QSTA1發(fā)送其中匯聚了IAC幀121和具有序列號“1”到“4”的多個數(shù)據(jù)幀122的物理幀123之后，在一個SIFS加一個時隙之內，通過載波偵聽檢測到忙碌(busy)124，并且，F(xiàn)CS計算的結果表示所有MPDU不正確。
按照IEEE 802.11標準，當檢測到功率大于預定值時，認為無線信道正在被使用(忙碌)。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，當在HCCA進行信道訪問時發(fā)送了QoS CF-輪詢幀之后又經(jīng)過了一個SIFS時HC檢測到忙碌，并且，F(xiàn)CS計算結果表示接收的幀不正確時，HC重發(fā)QoS CF-輪詢幀，以再次獲得一個TXOP時間段，信道被設置為處在空閑狀態(tài)之后的一個PIFS。當HC在發(fā)送了一個數(shù)據(jù)幀之后檢測到忙碌時，F(xiàn)CS校驗表示出錯，在經(jīng)過了一個SIFS之后，HC重發(fā)數(shù)據(jù)幀。在輪詢幀傳輸過程中，不知道目的地終端是否已經(jīng)適當?shù)孬@得了TXOP時間段。在數(shù)據(jù)幀傳輸過程中，發(fā)送源已經(jīng)獲得了TXOP時間段，并因此能夠在經(jīng)過了一個SIFS之后發(fā)送(或重發(fā))任意幀。
在圖12和13所示的情況下，假定出現(xiàn)沿著從QSTA1到HC的方向的壓縮塊應答(和捎帶數(shù)據(jù))，并且HC通過FCS計算判斷所有MPDU不正確。在這種情況下，在HC中，用于計算直到接收到壓縮塊應答之前的持續(xù)時間的定時器引起超時。HC根據(jù)這個超時檢測出還沒有接收到壓縮塊應答，并且在無線信道變?yōu)榭臻e經(jīng)過一個SIFS之后，發(fā)送(顯式)塊應答請求。HC可以發(fā)送該塊應答請求，因為它可以被解釋為，HC處于捎帶傳輸?shù)陌l(fā)起方，并且已經(jīng)獲得了TXOP。作為塊應答請求的塊應答開始序列控制值，指定第一個發(fā)送的MPDU的序列號“1”。在圖12所示的例子中，當HC發(fā)送塊應答請求125時，不將IAC幀匯聚在同一個物理幀中。為此，QSTA1利用壓縮塊應答126，只返回對以前從HC接收的數(shù)據(jù)的應答。這是因為，由于沒有出現(xiàn)IAC幀，因此不允許QSTA1進行捎帶傳輸。
當作為發(fā)送終端運行時，按照第一實施例的通信設備根據(jù)分配給發(fā)送終端的信道使用時間段(即，TXOP)的剩余時間段，判斷是否向目的地終端發(fā)送一個幀，該幀用于允許在目的地終端匯聚了該幀和多個MPDU之后返回部分響應幀。
如圖12所示，當HC接收來自QSTA1的壓縮塊應答126時，HC的TXOP時間段1用盡，并且在經(jīng)過了一個PIFS時間之后，開始下一個TXOP時間段2。在TXOP時間段2中，HC向QSTA2發(fā)送其中匯聚了IAC幀127和具有序列號“1001”到“1004”的數(shù)據(jù)幀128的物理幀129。
與此相反，在圖13所示的例子中，由HC擁有的TXOP時間段1足夠長，并且因此允許QSTA1通過發(fā)送其中匯聚了IAC幀130和塊應答請求131的物理幀132來進行捎帶傳輸。當接收到物理幀132時，IAC幀130允許QSTA1進行捎帶傳輸，并且通過將數(shù)據(jù)幀134捎帶在(與HC首先發(fā)送的具有序列號“1”到“4”的MPDU對應的)壓縮塊應答上，能夠沿著上行鏈接方向，向HC發(fā)送數(shù)據(jù)幀134。在經(jīng)過了一個SIFS之后，HC發(fā)送對來自QSTA1的數(shù)據(jù)幀134的壓縮塊應答136，然后結束TXOP時間段1。
因此，HC能夠根據(jù)在獲得TXOP的一方的調度狀態(tài)，對允許/禁止目的地終端進行捎帶進行有選擇的控制。
圖14示出了在從QSTA向HC進行上行鏈接傳輸時，當在匯聚的多個MPDU中的某些MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時進行的操作的例子。首先，在將IAC幀140和具有序列號“1”到“4”的數(shù)據(jù)幀141匯聚到一個物理幀142中之后，HC發(fā)送IAC幀140和數(shù)據(jù)幀141。在經(jīng)過了一個SIFS之后，在將多個數(shù)據(jù)捎帶在對來自HC的數(shù)據(jù)幀141的壓縮塊應答143上之后，QSTA1沿著上行鏈接方向，向HC發(fā)送多個數(shù)據(jù)。在圖14所示的例子中，F(xiàn)CS計算結果表示在來自QSTA1的壓縮塊應答和具有序列號“4”的MPDU144中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤。
在第一實施例中，即使在匯聚和發(fā)送多個MPDU經(jīng)一個SIFS后檢測到信道忙碌，只要在引起忙碌狀態(tài)的物理幀中沒有正常的壓縮塊應答，發(fā)送的MPDU被看作重發(fā)目標。為此，需要按照IEEE802.11e/Draft 10.0標準，通過發(fā)送塊應答請求，促使從目的地重發(fā)塊應答。
在圖14所示的例子中，HC已經(jīng)不能接收對HC向QSTA1發(fā)送的具有序列號“1”到“4”的MPDU141的壓縮塊應答。因此，在TXOP時間段1的范圍內，HC將塊應答請求147匯聚(捎帶)在對QSTA1的壓縮塊應答146上，由此請求QSTA1重發(fā)塊應答。此外，HC發(fā)送一個IAC幀145，用于在將IAC幀145匯聚到單個的物理幀148中之后，給QSTA1一個傳輸許可。在經(jīng)過了一個SIFS之后，QSTA1反射地發(fā)送與以前發(fā)送的壓縮塊應答的內容相同的內容(不改變任何內容)，并且根據(jù)在IAC幀中的反轉方向準許(或反轉方向限制)信息，沿著上行鏈接方向捎帶數(shù)據(jù)。參照圖14，利用來自HC的壓縮塊應答146，QSTA1已經(jīng)檢測到，對具有序列號“1”到“4”的MPDU150的傳輸已經(jīng)失敗，并且因此將MPDU150作為重發(fā)目標捎帶在對HC的壓縮塊應答149上。然后，HC發(fā)送對從QSTA1重發(fā)的，具有序列號“4”的MPDU150的壓縮塊應答151，由此結束TXOP時間段1。
如果HC獲得的TXOP時間段1很短，并且HC沒有足夠的時間促成來自QSTA1的幀傳輸，則HC可以在既不匯聚塊應答請求也不匯聚IAC的情況下，通過發(fā)送壓縮塊應答，結束TXOP時間段。
此外，HC可以根據(jù)對從目的地終端返回的物理幀中的特定幀位置的錯誤檢測，檢測有/沒有應答幀。假設發(fā)送和接收終端已經(jīng)相互認出了在將多個數(shù)據(jù)捎帶在壓縮塊應答上之后返回的壓縮塊應答，并且，壓縮塊應答總是被匯聚在物理幀的頭部。在這種情況下，如果FCS計算表示在第一個MPDU中有錯，則發(fā)送終端可以引起關于部分響應幀的超時，即，在不搜索剩余的MPDU的情況下，可以認為接收壓縮塊應答已經(jīng)失敗。
當IAC幀除了像圖14中示出的例子那樣被匯聚在壓縮塊應答中以外，還被匯聚在物理幀的頭部中時，對直到第二MPDU的FCS進行計算，以判斷是否已經(jīng)成功地接收了壓縮塊應答。假設IAC幀總被匯聚在物理幀的頭部中，并且壓縮塊應答被匯聚在剩余部分的第一個位置(即，緊接在相同物理幀中的IAC幀后面)。在這種情況下，如果對第二MPDU的FCS計算結果表示出錯，則已經(jīng)接收了該物理幀的終端認為對壓縮塊應答的接收已經(jīng)失敗。即，如果發(fā)送和接收兩終端預先認出了要匯聚的壓縮塊應答所處的位置，則關于對應部分的FCS計算結果可以被用作對壓縮塊應答接收成功/失敗進行判斷的信息。
圖15和16各示出了當沿著從HC到QSTA的下行鏈接方向，在物理幀中的MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時，要進行重發(fā)的例子。假設HC在匯聚IAC幀和具有序列號“1”到“4”的多個MPDU之后，已經(jīng)發(fā)送了該IAC幀和具有序列號“1”到“4”的多個MPDU，并且在具有序列號“1”和“4”的MPDU152和153中已經(jīng)出現(xiàn)了錯誤。在這種情況下，當從接收到物理幀開始經(jīng)過了一個SIFS時，在將(具有序列號“1”到“4”的)數(shù)據(jù)155捎帶在表示具有序列號“1”和“4”的MPDU不正確的壓縮塊應答154上之后，QSTA1沿著從QSTA1到HC的上行鏈接方向發(fā)送這些數(shù)據(jù)。當從接收到來自QSTA1的物理幀開始經(jīng)過了一個SIFS時，HC沿著上行鏈接方向發(fā)送對該數(shù)據(jù)的壓縮塊應答156，由此結束TXOP時間段1。如果HC在PIFS期間利用載波偵聽檢測到無線媒體空閑，則HC獲得TXOP時間段2，并且在對IAC幀157和具有序列號“1”到“4”的多個數(shù)據(jù)幀158進行匯聚之后，將IAC幀157和多個數(shù)據(jù)幀158作為重發(fā)目標進行發(fā)送。在經(jīng)過了一個SIFS之后，QSTA1發(fā)送表示由HC重發(fā)的具有序列號“1”和“4”的幀已經(jīng)被成功接收的壓縮塊應答159。然后，TXOP時間段2用盡。在這種情況下，在物理幀中有一個IAC幀，但不允許QSTA1進行捎帶傳輸。在進行了在PIFS中的載波偵聽之后，HC獲得TXOP時間段3，在此期間，HC向QSTA2發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖16所示，如果分配給HC的TXOP時間段1足夠，則在對重發(fā)數(shù)據(jù)幀160、IAC幀161以及壓縮塊應答156進行匯聚之后，HC可以沿著從HC到QSTA1的下行鏈接方向，將重發(fā)數(shù)據(jù)幀160和IAC幀161與壓縮塊應答156一起發(fā)送到QSTA1。在這種情況下，MAC的效率比圖15中示出的例子中的效率更高。
圖17和18各示出了當在下行鏈接和上行鏈接的物理幀中的MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時，要進行重發(fā)的例子。參照圖17，在對IAC幀和具有序列號“1”到“4”的數(shù)據(jù)幀進行匯聚之后，HC沿著下行鏈接方向，向QSTA1發(fā)送IAC幀和具有序列號“1”到“4”的數(shù)據(jù)幀。假設具有序列號“1”和“4”的數(shù)據(jù)幀不正確。在這種情況下，在從接收到來自HC的物理幀開始經(jīng)過了一個SIFS之后，在將具有序列號“1”和“4”的數(shù)據(jù)幀171捎帶在對HC的壓縮塊應答170上之后，QSTA1沿著上行鏈接方向，向HC發(fā)送具有序列號“1”和“4”的數(shù)據(jù)幀171。參照圖17，F(xiàn)CS計算結果表示，在沿著上行鏈接方向的HC的MPDU中，具有序列號“2”和“3”的MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤。
圖17中的TXOP時間段1很短，并且因此HC不能承擔重發(fā)不正確的MPDU。因此，HC通過沿著自QSTA1起的上行鏈接方向發(fā)送壓縮塊應答172，結束這個TXOP。參照圖17，當在經(jīng)過了一個PIFS之后再次獲得TXOP時間段(TXOP時間段2)時，在對IAC幀173和具有序列號“1”和“4”的MPDU174進行匯聚之后，HC將IAC幀173和MPDU174作為重發(fā)目標發(fā)送到QSTA1。在由IAC幀173給出的傳輸許可時間范圍內，在對重發(fā)的MPDU進行捎帶之后，QSTA1將對來自HC的下行鏈接數(shù)據(jù)的應答作為壓縮塊應答175進行發(fā)送。參照圖17，除了作為重發(fā)目標的具有序列號“2”和“3”的MPDU以外，QSTA1還將具有序列號“5”的新的MPDU捎帶在壓縮塊應答175上。此后，HC發(fā)送對來自QSTA1的數(shù)據(jù)的壓縮塊應答176，并且結束TXOP時間段2。
在圖18所示的例子中，HC擁有的TXOP時間段1相對長，并且因此，在從接收了來自QSTA1的上行鏈接數(shù)據(jù)起，經(jīng)過了一個SFIS之后，在對IAC幀180、壓縮塊應答181和需要發(fā)送的具有序列號“1”和“4”的數(shù)據(jù)幀182進行匯聚后，HC發(fā)送IAC幀180、壓縮塊應答181和需要發(fā)送的具有序列號“1”和“4”的數(shù)據(jù)幀182。在將需要重發(fā)的，具有序列號“2”和“3”的MPDU和具有序列號“5”的新的MPDU184捎帶在對具有序列號“1”和“4”的MPDU的壓縮塊應答183上后，QSTA1發(fā)送需要重發(fā)的，具有序列號“2”和“3”的MPDU和具有序列號“5”的新的MPDU184。最后，HC向QSTA1返回壓縮塊應答185，并且結束TXOP時間段1。在這種情況下，如果無線媒體的誤差率很高并且沿著上行鏈接和下行鏈接兩個方向重復進行重發(fā)，則會削弱數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。提高重發(fā)質量的方法可以包括將可以被連續(xù)發(fā)送的MPDU的數(shù)量的上限設置為總窗口尺寸(total window size)，設置用于包括重發(fā)的連續(xù)傳輸次數(shù)的上限，以及調節(jié)IAC的反轉方向準許(或反轉方向限制)的值。
圖19和20各示出了當在沿著從QSTA到HC的上行鏈接方向的所有數(shù)據(jù)中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時要進行重發(fā)的例子。參照圖19，在對IAC幀190和具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)幀191進行匯聚之后，HC發(fā)送IAC幀190和數(shù)據(jù)幀191。在經(jīng)過了一個SFIS之后，在將具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)幀193捎帶在用于通知成功接收MPDU的壓縮塊應答192上之后，QSTA1沿著上行鏈接方向發(fā)送數(shù)據(jù)幀193。此時，如果FCS計算結果表示沿著從QSTA1到HC的上行鏈接方向的所有數(shù)據(jù)不正確(圖19中的序列號“1”和“2”)，由于HC不知道存在來自QSTA1的數(shù)據(jù)，因此HC在不生成任何壓縮塊應答的情況下結束TXOP時間段1。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0，QSTA1向HC發(fā)送數(shù)據(jù)幀，然后設置用于接收響應幀的定時器。如果在發(fā)送了物理幀之后的(SIFS+1個時隙)的時間內檢測到忙碌，則QSTA1將該定時器復位，并且對每個接收的MAC幀進行FCS計算。這個時隙的時間用于容納物理處理誤差，并且這個時隙的時間根據(jù)物理傳輸規(guī)范變化。相反，如果即使從物理幀發(fā)送開始經(jīng)過了(SIFS+1個時隙)的時間之后沒有檢測到忙碌，則發(fā)送的數(shù)據(jù)幀被看作恢復目標(recovery target)。顯然，如果關于MAC幀的FCS計算結果表示該幀不正確，則不管是否檢測到忙碌，都將發(fā)送的數(shù)據(jù)幀看作重發(fā)目標。參照圖19，擁有TXOP時間段1的HC接收來自QSTA1的壓縮塊應答192，并且在經(jīng)過一個PIFS之后獲得TXOP時間段2。在TXOP時間段2中，在對IAC幀194和具有序列號“1001”和“1002”的數(shù)據(jù)幀195進行匯聚之后，HC發(fā)送IAC幀194和數(shù)據(jù)幀195。在TXOP時間段2開始時，QSTA1將已經(jīng)沿著上行鏈接方向發(fā)送的，具有序列號“1”和“2”的MPDU看作恢復目標。在圖19所示的TXOP時間段2中，由于即使從沿著從QSTA2到HC的上行鏈接方向發(fā)送了具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)幀196開始經(jīng)過(SIFS+1個時隙)的時間之后，還沒有發(fā)送變?yōu)橛糜诿β禒顟B(tài)因數(shù)的響應幀，因此將數(shù)據(jù)幀196看作重發(fā)目標。HC結束TXOP時間段2，然后，在經(jīng)過了一個PIFS之后，獲得TXOP時間段3。在TXOP時間段3中，在對IAC幀197和具有序列號“3”和“4”的數(shù)據(jù)幀198進行匯聚之后，HC向QSTA1發(fā)送IAC幀197和數(shù)據(jù)幀198。IAC幀197允許QSTA1將塊應答請求200捎帶在對具有序列號“3”和“4”的數(shù)據(jù)幀的壓縮塊應答199上。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，在進行即時塊應答傳輸過程中，當即使在從發(fā)送了塊應答請求幀開始經(jīng)過了預定時間段之后，還沒有從目的地接收到具有按照SIFS間隔的應答策略塊應答的每個QoS數(shù)據(jù)以及塊應答幀時，重發(fā)塊應答請求。在圖19所示的例子中，由于QSTA1還沒有接收到對沿著向HC的上行鏈接方向發(fā)送的數(shù)據(jù)的壓縮塊應答，因此QSTA1將塊應答請求幀200捎帶在壓縮塊應答199上，以促使HC發(fā)送壓縮塊應答幀。在經(jīng)過了一個SIFS之后，在對IAC幀201和對塊應答請求幀200的壓縮塊應答202進行匯聚之后，HC向QSTA1發(fā)送IAC幀201和壓縮塊應答202。由于在塊應答請求幀200的塊應答開始序列控制值之后，HC還沒有成功地接收到來自QSTA1的任何數(shù)據(jù)MPDU，因此將壓縮塊應答202的壓縮塊應答位圖的所有位設置為0。當HC將IAC幀和壓縮塊應答一起發(fā)送時，QSTA1辨別出有兩個其傳輸已經(jīng)失敗的MPDU，并且將它們重發(fā)到HC。
如圖20所示，當需要恢復從QSTA1向HC發(fā)送的數(shù)據(jù)幀時，QSTA1可以在下一個分配的傳輸時間段中僅直接重發(fā)該數(shù)據(jù)幀，而不是發(fā)送塊應答請求。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，如圖19所示，由于為QoS數(shù)據(jù)提供了延遲允許時間(延遲上限(delay bound))，因此，當從調度的觀點已知在接收了來自目的地的壓縮塊應答時QSTA1不能承擔重發(fā)數(shù)據(jù)幀時，如圖20所示，數(shù)據(jù)幀203被直接重發(fā)。按照本實施例，當需要恢復數(shù)據(jù)幀時，選擇發(fā)送塊應答請求或直接重發(fā)所有數(shù)據(jù)幀可以提高MAC的效率并且滿足QoS的需要。
此外，本實施例不僅可以利用如圖19所示的，當HC給了QSTA捎帶許可時進行恢復處理的方法來實施，而且可以利用在EDCA時間段中第一次獲得TXOP時或在由來自HC的QoS CF-輪詢開始獲得TXOP時進行恢復處理的方法來實施。在本發(fā)明的第一實施例中，HC進行包括給QSTA分配TXOP的帶寬管理。但顯然，捎帶技術也可以被應用于這樣的情況，其中，QSTA1將完全獲得TXOP，并且將在該時間段中任意地發(fā)送任意MAC幀。
在圖19中的TXOP時間段3中，HC為QSTA1將IAC幀201與壓縮塊應答202匯聚在一起。當HC擁有TXOP時，HC也起實體的作用，執(zhí)行用于捎帶的調度。當從延遲允許時間(延遲上限)的觀點優(yōu)先選擇使QSTA1即時重發(fā)數(shù)據(jù)幀時，與圖19所示的例子相同，將IAC幀201與壓縮塊應答202匯聚在一起。在圖19所示的例子中，由于對QSTA1的壓縮塊應答202的壓縮塊應答位圖的所有位為0，因此HC辨別出QSTA1需要進行重發(fā)處理。在這種情況下，當代表接收失敗和接收成功的位被交替排列在對QSTA的壓縮塊應答的壓縮塊應答位圖中時，或者，當塊應答請求的塊應答開始序列控制值與壓縮塊應答的塊應答開始序列控制值不同時，HC也辨別出QSTA需要進行重發(fā)處理(在數(shù)據(jù)發(fā)送方，序列號比壓縮塊應答的塊應答開始序列控制值低的所有MPDU被看作傳輸已經(jīng)失敗的MPDU)。在這種情況下，按照由HC的調度器(scheduler)裝置進行的判斷，HC發(fā)送用于允許QSTA進行捎帶的IAC幀?；蛘撸捎谟蒊AC幀指定的反轉方向準許(或反轉方向限制)不需要完全消耗在QSTA方，因此IAC幀可以被預先發(fā)送到QSTA，以便給它一個用于利用捎帶進行重發(fā)的容限(margin)。
圖21和22各示出了當在匯聚的并且通過下行鏈接從HC發(fā)送的所有MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時要進行重發(fā)的例子。參照圖21，在對IAC幀210和具有序列號“1”到“4”的數(shù)據(jù)幀211進行匯聚之后，HC向QSTA1發(fā)送IAC幀210和數(shù)據(jù)幀211。假設由于無線信道沖突或較高的位誤差率而導致在包括IAC幀的所有MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤。在這種情況下，QSTA1完全不能理解在HC發(fā)送的物理幀中的MPDU，并且不能確定該幀是否包含尋址到它自己的MPDU。為此，即使HC發(fā)送IAC幀，QSTA1也不沿著上行鏈接方向發(fā)送數(shù)據(jù)。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，在HCCA進行信道訪問的過程中，當在指定的TXOP時間段中HC發(fā)送了第一個幀(數(shù)據(jù)或QoS CF-輪詢)之后沒有從目的地返回響應時，在HC在PIFS中進行了載波偵聽之后，HC需要再次發(fā)送一個幀。因此，在圖21所示的例子中，在經(jīng)過了一個PIFS之后，HC獲得TXOP時間段2，并且發(fā)送塊應答請求212，以使QSTA設置NAV。此外，在圖21所示的例子中，將IAC幀213與塊應答請求212匯聚在一起。利用這樣的操作，QSTA1沿著向HC的上行鏈接方向將多個數(shù)據(jù)215捎帶在對在TXOP時間段1中QSTA1沒能接收的，具有序列號“1”到“4”的MPDU的壓縮塊應答幀214上。參照圖21，HC通過向QSTA1發(fā)送壓縮塊應答216結束TXOP時間段2。此外，將由QSTA1在TXOP時間段2向HC發(fā)送的壓縮塊應答幀214的壓縮塊應答位圖填滿0，以表示QSTA1沒能接收所有MPDU?；蛘?，如圖22所示的例子所示，如果通過下行鏈接從HC發(fā)送的所有數(shù)據(jù)不正確，在經(jīng)過一個PIFS之后，僅發(fā)送塊應答請求220。由于塊應答請求220沒有匯聚IAC幀，因此QSTA1僅發(fā)送壓縮塊應答221。HC在由HC獲得的TXOP時間段3中重發(fā)具有序列號“1”到“4”的數(shù)據(jù)幀222。即，與圖21所示的例子相比，能夠加快下行鏈接數(shù)據(jù)的重發(fā)時序。因此，考慮到延遲允許時間(延遲上限)等，HC的調度處理單元能夠通過判斷是否向QSTA發(fā)送IAC幀來提高MAC效率。
在本發(fā)明的第一實施例中，當在沒有任何塊應答請求的情況下接收到其中匯聚了多個數(shù)據(jù)的物理幀時，在經(jīng)過了一個SIFS之后，終端將MPDU的接收狀態(tài)作為壓縮塊應答返回。本發(fā)明還可以被應用到這樣的情況，其中，其中匯聚了多個數(shù)據(jù)的物理幀包含位于末尾的塊應答請求，如圖23所示。雖然在不使用像圖9那樣的隱含塊應答請求的情況下的基本操作與在物理幀不包含塊應答請求情況下的操作相同，但是，以下將參照圖23，對在這種情況下進行重發(fā)的例子進行描述。
參照圖23，當獲得了TXOP時間段1時，在對IAC幀230、具有序列號“1”到“4”的多個數(shù)據(jù)231以及具有塊應答開始序列控制值“1”的塊應答請求幀232進行匯聚之后，HC對它們進行發(fā)送。假設此時，QSTA1還沒有成功地接收到具有序列號“1”到“4”的數(shù)據(jù)231。由于QSTA1還沒有接收到任何來自HC的塊應答請求，因此，QSTA1不能發(fā)送任何壓縮塊應答。但是，QSTA1預先存儲了接收信息，如作為過去的一個物理幀的接收狀態(tài)的塊應答開始序列控制值“2”和壓縮塊應答位圖“110...”等。在TXOP時間段1中，在對具有序列號“1”到“3”的多個數(shù)據(jù)幀233以及具有塊應答開始序列控制值“1”的塊應答請求234進行匯聚之后，QSTA1對它們進行發(fā)送。在這種情況下，如果HC沒有成功地接收到塊應答請求234，則HC不返回壓縮塊應答。如果數(shù)據(jù)幀發(fā)送方在(SIFS+1個時隙)的時間內檢測到忙碌，但是在接收的物理幀中沒有尋址到它自己的壓縮塊應答幀，則將發(fā)送的幀看作重發(fā)目標。在對IAC幀235和用于促使QSTA1重發(fā)壓縮塊應答的塊應答請求幀236進行匯聚之后，HC對它們進行發(fā)送。在將塊應答請求幀238捎帶在表示具有序列號“1”和“4”的MPDU不正確的壓縮塊應答237上之后，QSTA1向HC發(fā)送塊應答請求幀238。然后，在對IAC幀239、對來自QSTA1的塊應答請求的壓縮塊應答240以及用于重發(fā)的，具有序列號“1”和“4”的MPDU241進行匯聚之后，HC對它們進行發(fā)送。在TXOP時間段1的末尾，QSTA1發(fā)送作為應答的壓縮塊應答243。如果IAC幀允許捎帶，并且，要發(fā)送到HC的數(shù)據(jù)存在于發(fā)送隊列(queue)中，則將該數(shù)據(jù)也一起發(fā)送。如上所述，按照由HC的調度處理裝置進行的判斷，確定是否允許QSTA1進行捎帶。
按照本發(fā)明的第一實施例，通過在對多個MPDU進行匯聚之后發(fā)送它們，并且在將數(shù)據(jù)捎帶在來自目的地的部分響應幀上之后沿著相反的方向發(fā)送該數(shù)據(jù)，能夠提高MAC效率。已經(jīng)主要根據(jù)作為無競爭QoS訪問控制方案的HCCA對本實施例進行了描述。但顯然，也可以將本發(fā)明應用于基于競爭的EDCA。在EDCA的情況下，已經(jīng)獲得TXOP的終端起調度的實體的作用，并且對利用IAC幀進行捎帶并從目的地終端發(fā)送的幀的量進行調節(jié)。而在HCCA的情況下，在接收來自HC的QoS CF-輪詢幀之后已經(jīng)獲得TXOP的QSTA允許目的地終端通過提出IAC幀請求進行捎帶傳輸。這些調度的操作取決于由QoS數(shù)據(jù)代表的延遲允許時間(延遲上限)等。
(第二實施例)本發(fā)明的第二實施例是針對延遲塊應答傳輸(delayed BLOCKack transmission)的，在延遲塊應答傳輸中，用于允許將發(fā)送塊應答推遲的正常應答幀(Normal acknowledgement frame)被在第一實施例中描述的IAC幀所取代。更具體地說，按照本發(fā)明第二實施例的通信設備發(fā)送多個數(shù)據(jù)幀，然后，用從一個目的地終端到另一個目的地終端的IAC幀代替對延遲塊應答的正常應答。在經(jīng)過了預定時間段之后，在對塊應答幀和多個數(shù)據(jù)進行匯聚之后，目的地終端對它們進行發(fā)送。
按照IEEE 802.11e/Draft 10.0，如果在接收了塊應答請求幀之后經(jīng)過了一個SIFS，難以返回塊應答幀，則可以使用像圖5中示出的延遲塊應答那樣的延遲塊應答。按照延遲塊應答技術，首先，返回對塊應答請求的應答響應(正常應答)。在經(jīng)過了任意時間段之后發(fā)送塊應答幀，并且，返回對該幀的應答響應(正常應答)。在延遲塊應答技術中，如果從發(fā)送塊應答請求或塊應答開始經(jīng)過了預定時間之后沒能接收到正常應答幀，則認為對對應幀的發(fā)送失敗。本發(fā)明的第二實施例針對利用延遲塊應答技術的捎帶傳輸。
圖24示出了當利用在IEEE 802.11e中規(guī)定的常規(guī)延遲塊應答策略進行在本發(fā)明的第二實施例中描述的捎帶時，如何對幀進行交換。參照圖24，在獲得TXOP時間段之后，在對IAC幀244和具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)幀245進行匯聚之后，HC對它們進行發(fā)送。在由IAC幀244分配的時間段內，在將數(shù)據(jù)247捎帶在對來自HC的數(shù)據(jù)幀245的壓縮塊應答246上之后，QSTA1沿著上行鏈接的方向發(fā)送數(shù)據(jù)247。在這種情況下，當延遲塊應答策略被用于來自HC的響應時，HC發(fā)送在IEEE 802.11中規(guī)定的正常應答幀248，以通知接收延遲塊應答程序。當由于錯誤而導致QSTA1不能成功地接收正常應答幀時，QSTA1將該數(shù)據(jù)幀(或塊應答請求幀)看作重發(fā)目標。在圖24的TXOP時間段2中，與TXOP時間段1中的情況相同，當延遲策略被用于從HC到QSTA2的壓縮塊應答時，在向QSTA2發(fā)送了正常應答249之后，該TXOP用盡。在TXOP時間段3中，在對具有序列號“3”的數(shù)據(jù)幀250和具有塊應答開始序列控制值“1”的，其發(fā)送在TXOP時間段1中被延遲的壓縮塊應答251進行匯聚之后，HC沿著下行鏈接方向，向QSTA1發(fā)送數(shù)據(jù)幀250和壓縮塊應答251，并且，QSTA1發(fā)送正常應答幀252，由此完成一個延遲塊應答序列。在圖24的TXOP時間段3中，對來自HC的下行鏈接數(shù)據(jù)的，具有塊應答開始序列控制值“3”的壓縮塊應答253被捎帶在正常應答幀252上。當按照上述方式，利用延遲塊應答技術進行捎帶時，由于使用了在IEEE802.11中規(guī)定的應答幀，因此MAC的效率不可避免地下降。因此，本發(fā)明的第二實施例實現(xiàn)了用于解決這個問題的機制。盡管主要對將延遲塊應答策略主要應用于從HC向QSTA發(fā)送壓縮塊應答的情況，但顯然，本發(fā)明可以應用于上行鏈接傳輸和下行鏈接傳輸這兩者。
圖25和26各示出了一個本發(fā)明的，涉及其對延遲塊應答技術的應用的基本實施例。參照圖25，當對沿著上行鏈接方向來自QSTA1的數(shù)據(jù)的壓縮塊應答的發(fā)送要被延遲時，在正常狀態(tài)中，發(fā)送在IEEE802.11中規(guī)定的正常應答幀。然而，取代這個操作，在經(jīng)過一個SIFS之后，向另一個目的地發(fā)送IAC幀。通過在圖10中示出的IAC掩碼字段的每個位中設置1，IAC幀可以被用于各種應用。在這種情況下，為了表示允許發(fā)送延遲塊應答，在IAC掩碼字段中準備一個1位的識別標志。
當HC向QSTA2發(fā)送具有序列號“1001”和“1002”的數(shù)據(jù)幀255時，已經(jīng)對QSTA2設置了要同時匯聚的IAC幀254的目的地MAC地址。在本發(fā)明的第二實施例中，當進行向QSTA2的發(fā)送時，HC將IAC幀中的IAC標記字段中的擴展標志設置為1，這表示已經(jīng)接受了延遲塊應答(顯然可以對其應用負邏輯)。QSTA1預先識別出延遲塊應答策略被應用于從HC返回的壓縮塊應答。假設在沿著上行鏈接的方向向HC發(fā)送數(shù)據(jù)之后，在(SIFS+1個時隙)的時間內，QSTA1檢測出在無線信道中的忙碌狀態(tài)。在這種情況下，如果QSTA1已經(jīng)成功地接收到匯聚在物理幀中的IAC幀，并且在IAC幀的IAC掩碼字段中的，表示接受延遲塊應答的標志被設置為1(在負邏輯的情況下為0)，則QSTA1識別出在目的地方接受了發(fā)送延遲塊應答。
在這種情況下，在接收了來自QSTA1的物理幀之后經(jīng)過一個SIFS，圖25中的HC向QSTA2發(fā)送數(shù)據(jù)。按照IEEE 802.11e/Draft10.0標準，如果在發(fā)送了塊應答請求或數(shù)據(jù)之后，在(SIFS+1個時隙)的時間內，在無線信道中沒有檢測到忙碌狀態(tài)，則發(fā)送的幀被看作重發(fā)目標。因此，在經(jīng)過一個SIFS之后，需要發(fā)送一個幀，HC利用這個幀通知QSTA接受延遲塊應答。在向HC發(fā)送了該幀之后經(jīng)過一個SIFS檢測到忙碌時，QSTA1將定時器復位。按照延遲塊應答策略，即使引起忙碌狀態(tài)的物理幀中的IAC幀的目的地不是QSTA1，當IAC掩碼中的標志被設置為1時，QSTA1也確認返回了一個壓縮塊應答。如果在IAC掩碼中的該標志保持為0(在負邏輯的情況下為1)，則判斷對延遲塊應答序列的建立已經(jīng)失敗。因此，QSTA應該重發(fā)數(shù)據(jù)或塊應答請求幀。
參照圖25，在接收了沿著上行鏈接方向來自QSTA2的幀之后經(jīng)過一個SIFS，在對具有序列號“3”的數(shù)據(jù)256、對QSTA1的IAC幀257和具有塊應答開始序列控制值“1”的壓縮塊應答258進行匯聚之后，HC向QSTA1發(fā)送數(shù)據(jù)256、IAC幀257和壓縮塊應答258。壓縮塊應答258是對由QSTA1首先發(fā)送的，具有序列號“1”和“2”的MPDU的應答幀。盡管IAC幀257的目的地是QSTA1，但是，在IAC掩碼中設置一個標志通知對沿著上行鏈接方向來自QSTA2的數(shù)據(jù)的延遲塊應答傳輸被接受。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，盡管需要返回對塊應答幀的正常應答，但是，在本發(fā)明的第二實施例中，當要對正常應答幀和對沿著下行鏈接方向來自HC的數(shù)據(jù)的壓縮塊應答進行匯聚時，發(fā)送壓縮塊應答也起發(fā)送在IEEE 802.11中規(guī)定的應答幀的作用。即，當HC發(fā)送具有序列號“3”的數(shù)據(jù)和基于延遲策略的壓縮塊應答，并且目的地(圖25所示的例子中的QSTA1)隨后按照即時策略返回壓縮塊應答時，如IEEE 802.11e/Draft 10.0中規(guī)定的，認為接收了對塊應答的正常應答幀。
如圖25所示，如果有要被發(fā)送到另一個目的地的數(shù)據(jù)，則也對IAC幀進行匯聚，并且利用該幀通知，延遲塊應答技術被接受。當像圖26中所示的例子中那樣沒有下行鏈接數(shù)據(jù)時，發(fā)送在IEEE 802.11中規(guī)定的正常應答幀，以結束TXOP時間段。在圖26所示的例子中，在接收了來自QSTA2的幀260之后，由于在經(jīng)過了一個SIFS之后沒有要發(fā)送的數(shù)據(jù)，因此，HC向QSTA2發(fā)送正常應答幀261，以通知接受延遲塊應答。當TXOP時間段1用盡并且TXOP時間段2開始時，在對基于延遲策略的壓縮塊應答262和下行鏈接數(shù)據(jù)263進行匯聚之后，HC向QSTA1發(fā)送壓縮塊應答262和數(shù)據(jù)263。如圖25所示，來自QSTA1的壓縮塊應答也起正常應答(對塊應答的應答)的作用。在本發(fā)明的第二實施例中，當在預定的TXOP時間段中有要按照SIFS間隔發(fā)送的數(shù)據(jù)時，對另一個目的地的IAC幀被看作對延遲塊應答的應答響應。因此，如圖25和26所示，當IAC幀被用作延遲塊應答技術中的正常應答時，與其中使用在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規(guī)定的傳統(tǒng)延遲塊應答策略的情況相比，能夠提高MAC效率。
圖27到30中的每一圖示出了在進行由于錯誤導致的重發(fā)的過程中，如何對幀進行交換。在這種情況下的基本操作與在本發(fā)明的第一實施例中的基本操作相同。如圖27所示，首先，HC向QSTA1發(fā)送具有序列號“1”和“2”的下行鏈接數(shù)據(jù)271。在這種情況下，如果在經(jīng)過了一個SIFS之后，在QSTA1發(fā)送的響應幀中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤，則HC只檢測到忙碌272。在經(jīng)過了一個SIFS之后，在對塊應答請求幀274和IAC幀273進行匯聚之后，HC將它們發(fā)送到QSTA1。當即時塊應答策略被應用于從QSTA1到HC的壓縮塊應答時，在接收了來自HC的塊應答請求幀274之后經(jīng)過一個SIFS，QSTA1發(fā)送壓縮塊應答275。在圖27所示的例子中，在對具有塊應答開始序列控制值“1”的壓縮塊應答275和數(shù)據(jù)276進行匯聚之后，QSTA1沿著上行鏈接方向，將它們發(fā)送到HC。假設延遲策略被應用于從HC到QSTA的壓縮塊應答，與圖25示出的例子相同，HC利用尋址到QSTA2的IAC幀277通知接受應用延遲塊應答策略。假設當沿著從QSTA2到HC的上行鏈接方向的幀傳輸結束時，由HC擁有的TXOP時間段1的剩余部分很小，HC根據(jù)調度的觀點向QSTA1發(fā)送基于延遲策略的壓縮塊應答。由于在從HC接收的物理幀中有延遲壓縮塊應答，因此，QSTA1通過返回在IEEE 802.11規(guī)定的正常應答幀完成延遲塊應答序列。此時，在本發(fā)明的第二實施例中，與圖25中示出的例子相同，如果HC已經(jīng)響應于延遲壓縮塊應答而發(fā)送了下行鏈接數(shù)據(jù)，并且，即時應答策略被應用于從QSTA1到HC的壓縮塊應答，則如上所述，僅發(fā)送壓縮塊應答也可以起發(fā)送在IEEE 802.11中規(guī)定的正常應答的作用。在圖27所示的例子中，由于HC在TXOP時間段1的末尾發(fā)送的物理幀不包含匯聚的數(shù)據(jù)，因此，QSTA1通過發(fā)送正常應答278完成延遲壓縮塊應答序列。
圖28示出了在沿著從QSTA到HC的上行鏈接方向的某些MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時進行的操作的例子。在圖28所示的例子中，在從QSTA1到HC的壓縮塊應答280和沿著上行鏈接方向的，具有序列號“2”的數(shù)據(jù)281中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤。HC不能接收任何來自QSTA1的壓縮塊應答。因此，HC發(fā)送塊應答請求282。IAC幀283被匯聚在由HC發(fā)送的塊應答請求282中。IAC幀283的目的地是QSTA1，并且，IAC掩碼字段中的標志被設置為1(在負邏輯的情況下為0)。在接收到IAC幀283時，QSTA1確認延遲策略被適當應用于由其本身發(fā)送的，具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)上。然后，QSTA1對具有塊應答開始序列控制值“1”的壓縮塊應答283進行重發(fā)。在經(jīng)過了一個SIFS之后，在對IAC幀284和具有序列號“1001”和“1002”的數(shù)據(jù)285進行匯聚之后，HC將它們發(fā)送到QSTA2。此時，在IAC幀284中的IAC掩碼字段中的標志值保持為初始值0(在負邏輯的情況下為1)。這是由于已經(jīng)完成了通知接受對來自QSTA1的數(shù)據(jù)的延遲塊應答策略。在QSTA2向HC發(fā)送了數(shù)據(jù)之后，HC向QSTA1發(fā)送(序列號“3”)的下行鏈接數(shù)據(jù)286和基于延遲策略的具有塊應答開始序列控制值“1”的壓縮塊應答287。QSTA1構成一個對來自HC的序列號“3”的壓縮塊應答288也起對塊應答的正常應答幀的作用。此外，當IAC幀允許進行捎帶時，QSTA1在進行捎帶之后，對曾經(jīng)發(fā)送失敗的，具有序列號“2”的數(shù)據(jù)幀289進行重發(fā)。
圖29示出了當在匯聚在沿著下行鏈接方向的物理幀中的某些MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時要進行重發(fā)的例子。在圖29所示的例子中，由于即時策略被應用于從QSTA到HC的壓縮塊應答傳輸，因此，QSTA1返回表示在來自HC的具有序列號“1”的MPDU中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的壓縮塊應答290，并且，HC重發(fā)具有序列“1”的MPDU291。在TXOP時間段2中，在對具有序列號“1001”和“1002”的數(shù)據(jù)幀292和IAC幀293進行匯聚之后，HC將它們發(fā)送到QSTA2。在對基于即時策略的壓縮塊應答294和沿著上行鏈接方向的數(shù)據(jù)295進行匯聚之后，QSTA2將它們發(fā)送到HC。在接收了來自QSTA2的該幀之后經(jīng)過了一個SIFS向QSTA1發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，HC將與該數(shù)據(jù)匯聚在一起的IAC幀297的IAC掩碼字段中的標志設置為1。當尋址到QSTA1的IAC幀297中的標志被設置為1時，QSTA2確認延遲策略被應用于來自HC的，對由QSTA2發(fā)送的上行鏈接數(shù)據(jù)的部分響應。
圖30示出了在沿著從QSTA到HC的上行鏈接方向的所有數(shù)據(jù)中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤，并且HC不能返回壓縮塊應答的情況。參照圖30，由于來自HC的IAC幀允許QSTA1進行捎帶傳輸，因此QSTA1將沿著上行鏈接方向的(序列號為“1”和“2”的)數(shù)據(jù)捎帶在壓縮塊應答301上。此時，如果FCS計算結果表示從QSTA1發(fā)送的所有數(shù)據(jù)幀不正確，則HC不返回壓縮塊應答。然后，在TXOP時間段1的范圍內，HC進行向QSTA2的下行鏈接傳輸。在這種情況下，對QSTA2的IAC幀302的IAC掩碼字段中的標志保持為初始值“0”(在負邏輯情況下為“1”)。QSTA1對從HC發(fā)送的物理幀進行監(jiān)控，并且校驗在IAC幀302中的標志。但是，由于該值保持為0，因此QSTA1判斷將延遲策略應用于壓縮塊應答已經(jīng)失敗，并且將發(fā)送的數(shù)據(jù)幀300看作重發(fā)目標。當在對具有序列號“3”的數(shù)據(jù)303和IAC幀304進行向后匯聚之后HC將它們進行發(fā)送到QSTA1時，QSTA1將塊應答請求306捎帶在對來自HC的數(shù)據(jù)303的壓縮塊應答305(塊應答開始序列控制值為“3”)上?；蛘?，與第一實施例相同，QSTA1可以將具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)直接匯聚為重發(fā)目標。QSTA1的調度處理裝置選擇是對塊應答請求306進行捎帶還是將這些幀直接匯聚為重發(fā)目標。假設從接收了來自QSTA1的一個幀開始經(jīng)過一個SIFS之后，HC要向另一個QSTA發(fā)送數(shù)據(jù)。在這種情況下，HC將IAC幀的IAC掩碼字段中的標志設置為1(在負邏輯的情況下為0)。這使得QSTA1識別出，在HC側，基于延遲策略的壓縮塊應答返回被應用于由其自己發(fā)送的塊應答請求(或數(shù)據(jù))上。
如上所述，按照本發(fā)明的第二實施例，通過有效地將捎帶技術應用于延遲塊應答技術，能夠提高MAC效率。注意在第二實施例中，延遲策略被應用于從HC到QSTA的壓縮塊應答(即來自QSTA的上行鏈接數(shù)據(jù))，而即時策略被應用于從QSTA到HC的壓縮塊應答(即，至QSTA的下行鏈接數(shù)據(jù))。但顯然，本發(fā)明允許將延遲策略應用于沿著上行鏈接和下行鏈接兩個方向的壓縮塊應答。
此外，與第一實施例相同，本發(fā)明可以被應用于這樣的方法，在這種方法中，在通過EDCA獲得了TXOP之后，在利用IAC幀執(zhí)行延遲塊應答技術的過程中，具有訪問權的終端起主要作用。此外，本發(fā)明可以被應用于這樣的情況，其中，與第一實施例相同，要將塊應答請求與物理幀的尾部匯聚在一起(顯式塊應答請求)。在這種情況下，如果FCS計算結果表示塊應答請求不正確，則數(shù)據(jù)接收方不發(fā)送壓縮塊應答。此后，數(shù)據(jù)發(fā)送終端要求接收方通過例如重發(fā)塊應答請求幀來重發(fā)壓縮塊應答。
(第三實施例)本發(fā)明的第三實施例針對在匯聚多個MPDU并將其發(fā)送到多個目的地的情況下，對即時塊應答技術和延遲塊應答技術的應用。當僅要對尋址到相同目的地的MAC幀進行匯聚并發(fā)送時，每次改變目的地會出現(xiàn)類似IFS(幀間間隔)和隨機補償?shù)乳_銷。與此相反，將尋址到多個不同目的地的MAC幀匯聚到一個物理幀，使得能夠減少這些開銷并且提高MAC效率。
圖31示出了包含與多個目的地有關的信息的MAC幀的例子。將類似這樣的幀的MAC幀310匯聚在物理幀的頭部允許物理幀的接收終端立即判斷是否存在尋址到它自己的任何MPDU。在下文中，與圖31所示的幀類似的MAC幀310將被稱為“MRAD(MultipleReciever Aggregation Descriptor，多接收器匯聚描述符)幀”。如圖31所示，MAC幀310具有在IEEE 802.11中規(guī)定的傳統(tǒng)的MAC頭部311，它包括“幀控制”、“持續(xù)時間”、“接收器地址”以及“發(fā)送器地址”等。MAC幀310包括表示匯聚在物理幀中的MPDU的目的地數(shù)目的接收器數(shù)目字段312；表示目的地MAC地址信息的接收器地址信息字段313；以及用于以八位字節(jié)指定每個目的地將占有的信息大小的長度字段314等。圖31示出的例子說明了直到“接收器地址信息3”的信息。但是，信息的個數(shù)不限于此，并且可以設置任意可變的長度。即，任意設置目的地的數(shù)量。
圖32示出了當應用即時塊應答策略時交換的幀的例子。在獲得了TXOP時，在將MARD幀320、IAC 321和數(shù)據(jù)幀(序列號為“1”和“2”)以及IAC 323和數(shù)據(jù)幀(序列號為“1001”和“1002”)匯聚到一個物理幀325中之后，HC將這些幀發(fā)送到QSTA1。使用MARD幀320的信息允許除了QSTA1和2以外的終端自由進行如切換到節(jié)電模式等處理。距從HC發(fā)送物理幀結束的偏移時間被寫在尋址到QSTA1和2的IAC幀321和323中，以指定QSTA1和2響應的時序。作為這個偏移時間，使用了在圖10所示的例子中的響應時間段偏移字段。如圖32所示，當QSTA1成功地接收到尋址到它自己的IAC幀時，在捎帶傳輸許可時間的范圍內，它將上行鏈接數(shù)據(jù)327與對HC的壓縮塊應答326匯聚在一起，并且發(fā)送合成的數(shù)據(jù)。同樣，跟在由QSTA1進行的幀發(fā)送之后，在對壓縮塊應答328和上行鏈接數(shù)據(jù)329進行匯聚之后，QSTA2將壓縮塊應答328和數(shù)據(jù)329發(fā)送到HC。此時，圖32中的例子示出了QSTA2發(fā)送的所有數(shù)據(jù)幀329不正確。當應用即時塊應答策略時，在由QSTA2進行的幀發(fā)送結束之后經(jīng)過一個SIFS，在對MARD幀330、IAC331和壓縮塊應答幀332進行匯聚之后，HC將它們發(fā)送到QSTA1。由于來自QSTA2的所有數(shù)據(jù)不正確，因此不匯聚從HC到QSTA2的壓縮塊應答幀。在這種情況下，如果HC不允許QSTA2進行沿著相反方向(上行鏈接)的幀傳輸，則MARD幀330的接收器地址信息字段不包含QSTA2的MAC地址。接收器數(shù)目字段為1，并且只寫了QSTA1的MAC地址和長度信息。如果HC允許QSTA2進行傳輸，則它匯聚尋址到QSTA2的IAC幀，將“接收器數(shù)目”設置為2，并且添加QSTA2的MAC地址。
在本發(fā)明的第三實施例中，當HC在TXOP時間段1中發(fā)送物理幀時，QSTA1和2對匯聚在來自HC的物理幀中的MRAD幀中的接收器地址信息進行校驗。如果每個QSTA都檢測不到它自己的MAC地址，則QSTA將發(fā)送的幀看作恢復目標。在圖32所示的例子中，QSTA2判斷它沒能接收到對發(fā)送的具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)的即時型壓縮塊應答，并且進行適當?shù)幕謴筒僮鳌?br> 圖33和34各示出了一個延遲塊應答策略的應用例子。參照圖33，在將IAC331和數(shù)據(jù)幀(序列號為“1”)332以及IAC333和數(shù)據(jù)幀(序列號為“1001”)334匯聚在一個物理幀335中之后，HC向QSTA1發(fā)送IAC331和數(shù)據(jù)幀332，向QSTA2發(fā)送IAC333和數(shù)據(jù)幀334。QSTA1和2根據(jù)各自的IAC幀信息，識別出向上行鏈接傳輸?shù)臅r序，分別將上行鏈接數(shù)據(jù)338和339捎帶在壓縮塊應答336和337上。
當使用延遲策略時，不需要在QSTA進行發(fā)送之后立即發(fā)送壓縮塊應答。相反，與第二實施例中相同，HC可以將用于許可進行沿著相反方向傳輸?shù)膸?允許沒有TXOP的終端進行傳輸)看作對由在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規(guī)定的延遲塊應答發(fā)送的塊應答請求的正常應答幀。在這種情況下，HC將對QSTA1、QSTA2和QSTA3的IAC幀340以及沿著向QSTA3的下行鏈接方向的數(shù)據(jù)(序列號為“2001”)匯聚起來，并且發(fā)送合成的數(shù)據(jù)。對QSTA1和2中的每一個的IAC幀的反轉方向準許以及響應時間段偏移被設置為0。即，HC不允許QSTA1和2沿著上行鏈接方向進行傳輸。表示接受延遲塊應答技術的標志被設置為ON。在接收到這個物理幀時，QSTA1和2中的每一個確認延遲塊應答策略被應用于由它自己發(fā)送的數(shù)據(jù)上。此后，在對對來自HC的數(shù)據(jù)(序列號為“2001”)的壓縮塊應答342和數(shù)據(jù)343進行匯聚之后，QSTA3沿著上行鏈接的方向發(fā)送壓縮塊應答342和數(shù)據(jù)343。參照圖33，HC向QSTA1、2和3發(fā)送IAC幀344，向QSTA1和2發(fā)送壓縮塊應答345。壓縮塊應答345是基于延遲策略的對沿著上行鏈接方向來自QSTA1和2的數(shù)據(jù)的塊應答。在這種情況下，對在QSTA1和2中的每一個的IAC幀的反轉方向準許和響應時間偏移中的值進行設置，以允許每個QSTA至少發(fā)送IEEE802.11中規(guī)定的正常應答幀。此外，對QSTA3的IAC掩碼字段中的標志進行設置，以通知接受延遲塊應答技術。如圖34所示，當由HC擁有的TXOP時間段的剩余量變得很小時，HC發(fā)送IEEE802.11中規(guī)定的正常應答幀346，幀346是為相應的目的地準備和匯聚的。即，為多個目的地進行正常應答的匯聚。
以下將參照圖35和36，對在對尋址到多個目的地的數(shù)據(jù)進行匯聚的情況下，在接收方的緩沖器管理進行描述?？紤]這樣的情況，其中，對MRAD幀350、對QSTA1的IAC幀351、具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)幀352和353、對QSTA2的IAC幀354以及具有序列號“1001”和“1002”的數(shù)據(jù)幀355和356進行匯聚和發(fā)送。在這種情況下，類似在圖6中示出的格式可以用于對多個幀進行匯聚。
如圖36所示，假設FCS計算結果表示在具有序列號為“1”的MPDU352中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤。利用由IAC351指定的偏移值，QSTA1發(fā)送具有塊應答開始序列控制值“2”的壓縮塊應答360，而QSTA2發(fā)送具有塊應答開始序列控制值“1001”的壓縮塊應答361。對于不包含塊應答請求的經(jīng)過匯聚的數(shù)據(jù)(隱含塊應答請求)，已經(jīng)被成功接收的第一個MPDU的序列號被用作壓縮塊應答的塊應答開始序列控制值。參照圖36，假設具有序列號“0”和“4095”的MPDU已經(jīng)被存儲在QSTA1的接收緩沖器362中，并且，具有序列號“999”和“1000”的MPDU已經(jīng)被存儲在QSTA2的接收緩沖器363中。在本發(fā)明的第三實施例中，當對IAC幀的FCS計算結果正確，并且對跟在IAC幀后面的數(shù)據(jù)幀的FCS計算結果也正確時，數(shù)據(jù)幀的序列號被看作用于接收緩沖器管理的適當序列號信息。在圖36所示的例子中，QSTA1向HC發(fā)送壓縮塊應答，但保持存儲在接收緩沖器362中的MAC幀。另一方面，QSTA2已經(jīng)成功地接收了所有幀，并且因此，通過將序列號“1001”設置為適當?shù)膲K應答開始序列控制值，對接收緩沖器進行管理。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，必須從接收緩沖器中釋放序列號比塊應答開始序列控制值低的所有MAC幀并且將它們轉發(fā)到上一層。為此，圖36中的QSTA2從接收緩沖器363中釋放具有序列號“999”到“1002”的MAC幀，并將它們轉發(fā)到上一層。
如圖37所示，也可以使用不包含IAC幀的格式。在圖37所示的例子中，F(xiàn)CS計算結果表示在到QSTA2的具有序列號“2”的數(shù)據(jù)中已經(jīng)出現(xiàn)錯誤。在這種情況下，即使對到QSTA2的具有序列號“1001”的數(shù)據(jù)幀的FCS計算結果正確，也不能判斷在到QSTA1的MPDU中，直到哪一個MPDU被匯聚。為此，即使返回壓縮塊應答，也沒有可以從接收緩沖器釋放的MAC幀。即，在本發(fā)明的第三實施例中，如果對具有不同目的地地址的兩個連續(xù)的MPDU的FCS計算結果是成功的，則通過將第二個MPDU(即，具有新目的地的MPDU)的序列號判斷為用于下一個目的地的適當塊應答開始序列控制值，對接收緩沖器進行管理。
按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，根據(jù)流量事件(traffic event)的優(yōu)先權對MAC幀進行分級，并且，需要用于每個優(yōu)先權的塊應答請求和塊應答幀。圖2中的塊應答請求幀的BAR(Block Ack Request，塊應答請求)字段和圖3中的塊應答的BA(Block Ack，塊應答)控制字段中的每一個包括一個4位的TID(流量標識符)，在TID中寫入了數(shù)字0到15。注意，分配給TID的從0到7的數(shù)字值表示由優(yōu)先級化的QoS即，EDCA發(fā)送的MAC幀，而分配給TID的從8到15的數(shù)字值(這個TID稱為TSIDTraffic Stream Identifier(流量流標識符))表示由參數(shù)化的QoS即，HCCA發(fā)送的MAC幀。TID還用于圖8中的壓縮塊應答的IAC幀的，或圖10的IAC幀的RDTID(ReverseDirection Traffic Identifier，反轉方向流量標識符)。當允許目的地終端進行捎帶傳輸時，由已經(jīng)獲得TXOP的發(fā)送終端使用IAC幀的RDTID字段，以給要被捎帶的MAC幀指定優(yōu)先權。按照IEEE802.11e/Draft 10.0標準，必須獨立地將序列號分配給用于每個TID的MAC幀。因此，QoS數(shù)據(jù)接收方最好針對每個優(yōu)先權對接收緩沖器進行管理。在基于在IEEE 802.11e中規(guī)定的塊應答技術的傳輸中，從接收緩沖器中釋放序列號比由塊應答請求幀表示的開始序列號(塊應答開始序列控制)低的所有MAC幀。在這種情況下，由于為每個TID準備了塊應答請求幀，因此必須為每個優(yōu)先權(TID)進行接收緩沖器管理。已經(jīng)參照圖35和37進行的對接收緩沖器的管理是關于這樣的情況的，其中，尋址到多個目的地的，具有單個優(yōu)先權(一種類型的TID)的MAC幀被匯聚在一個物理幀中。在本實施例中，本發(fā)明可以應用于這樣的情況，其中，尋址到多個目的地的，具有多個優(yōu)先權的MAC幀被匯聚在單個物理幀中。參照圖35，跟在MRAD后面，按照下述順序匯聚對QSTA1的IAC幀、具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)幀、對QSTA2的IAC幀以及具有序列號“1001”和“1002”的數(shù)據(jù)幀等。但是，假設跟在MRAD后面，按照指定順序匯聚對QSTA1的具有高優(yōu)先權(TID值被任意設置)的IAC幀、具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)幀、對QSTA1的具有中間優(yōu)先權的IAC幀、具有序列號“1”和“2”的數(shù)據(jù)幀、對QSTA2的具有高優(yōu)先權(TID值被任意設置)的IAC幀、具有序列號“1001”和“1002”的數(shù)據(jù)幀、對QSTA1的具有中間優(yōu)先權的IAC幀以及具有序列號“1001”和“1002”的數(shù)據(jù)幀等。在這種情況下，如果對規(guī)定的IAC幀的FCS計算結果正確，并且，在假設在每個目的地和每個優(yōu)先權前面匯聚了IAC幀的前提下對隨后的MPDU的FCS計算結果正確，則將MPDU的序列號看作適當?shù)拈_始序列號(塊應答開始序列控制)。然后，從在接收終端的，為每個優(yōu)先權準備的對應的緩沖器中釋放序列號比開始序列號低的所有MAC幀，并且將這些MAC幀轉發(fā)給上一層?；蛘撸鐖D37所示，假設不需要物理幀必須包含任何IAC幀。在這種情況下，如果對兩個連續(xù)的MPDU的FCS計算的結果正確，并且，這兩MPDU具有不同的目的地地址或不同的優(yōu)先權，則第二個MPDU的序列號用于對為在MPDU的目的地終端中的每個優(yōu)先權準備的接收緩沖器進行管理。即，從接收緩沖器中釋放序列號比適當?shù)膲K應答開始序列控制低的所有MAC幀，并且將這些MAC幀轉交給上一層。
本實施例已經(jīng)說明了這樣的情況，其中，在從HC(QoS接入點)到QSTA(QoS基站)的下行鏈接傳輸中，對尋址到多個目的地的MAC幀進行匯聚和發(fā)送。但是，只要QoS CF-輪詢幀給出了TXOP，QSTA就可以起發(fā)送實體的作用。當QSTA起發(fā)送實體的作用時，除了接入點以外，目的地的候選者包括，例如，能夠通過DLS(Direct LinkSet-up，直接鏈接設置)，在QSTA之間彼此直接進行通信的終端。顯然，本發(fā)明還可以應用于基于競爭的EDCA以及作為非競爭QoS訪問控制方案的HCCA。在EDCA中，已經(jīng)獲得了TXOP的終端起向多個目的地傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)起點的作用。此外，還由已經(jīng)獲得TXOP的終端的調度處理裝置實現(xiàn)了由IAC幀允許向目的地進行捎帶傳輸。
對于本領域的技術人員來說，另外的優(yōu)點和修改很容易出現(xiàn)。因此，在其更廣的方面，本發(fā)明不限于這里所示出和描述的具體細節(jié)和典型實施例。因此，在不脫離由所附權利要求以及它們的等價物所限定的一般發(fā)明概念的精神或范圍的情況下，可以進行各種修改。
權利要求
1.一種通信方法，包括如下步驟生成物理幀，在這個物理幀中匯聚了數(shù)據(jù)幀、應答幀和應答請求幀中的一個以及傳輸許可幀，所述傳輸許可幀用于代替與延遲塊應答有關的正常應答幀并且允許目的地終端進行捎帶傳輸；以及將所述物理幀發(fā)送到所述目的地終端。
2.一種通信方法，包括如下步驟接收物理幀，在這個物理幀中匯聚了數(shù)據(jù)幀、應答幀和應答請求幀中的一個以及傳輸許可幀，所述傳輸許可幀用于代替與延遲塊應答有關的正常應答幀并且允許目的地終端進行捎帶傳輸；以及根據(jù)所述傳輸許可幀，對與所述延遲塊應答有關的正常應答的通知進行檢測。
3.一種通信方法，包括如下步驟生成物理幀，在所述物理幀中匯聚了用于允許捎帶傳輸?shù)膫鬏斣S可幀和用于多個目的地終端的數(shù)據(jù)幀；以及將所述物理幀發(fā)送到所述多個目的地終端，其中，在從所述目的地終端接收了相反方向的數(shù)據(jù)之后，用對所述目的地終端的傳輸許可幀代替表示按延遲類型進行部分響應的傳輸?shù)拇_認通知。
4.一種通信方法，包括如下步驟接收物理幀，在所述物理幀中匯聚了用于允許捎帶傳輸?shù)膫鬏斣S可幀和用于多個目的地終端的數(shù)據(jù)幀；在將數(shù)據(jù)幀捎帶在部分響應幀上之后，向所述物理幀的發(fā)送源終端發(fā)送該數(shù)據(jù)幀；并且在由已經(jīng)向多個目的地終端發(fā)送了物理幀的終端當前擁有的連續(xù)發(fā)送許可時間段內，在對針對所述多個目的地終端的多個MAC幀進行了匯聚之后，再次向所述多個目的地終端發(fā)送所述多個MAC幀，其中，對包含在所述物理幀中的多個目的地控制信息中包含的目的地信息進行校驗，并且，如果不包含所述物理幀的接收終端的地址，則確定對捎帶并發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的部分響應應用延遲策略已經(jīng)失敗。
5.一種通信方法，包括如下步驟接收物理幀，在所述物理幀中匯聚了尋址到多個目的地終端并且具有多個優(yōu)先級的MAC幀；將接收的物理幀的MAC幀存儲在為每個優(yōu)先級準備的接收緩沖器中；并且在假設控制信息幀被匯聚在針對每個目的地和每個優(yōu)先級的MAC幀的頭部的前提下，如果對所述控制幀的的誤差計算結果正確并且已經(jīng)成功地接收了跟在所述控制幀后面的數(shù)據(jù)幀，則利用所述數(shù)據(jù)幀的序列號信息，對所述接收緩沖器進行管理。
6.如權利要求1所述的方法，其中，所述捎帶傳輸包括從所述目的地終端向發(fā)送源發(fā)送物理幀，在該物理幀中匯聚了應答幀和至少一個MAC幀。
7.如權利要求1所述的方法，還包括根據(jù)信道使用許可時間段的剩余時間段，確定是否將傳輸許可幀匯聚在所述物理幀中。
8.如權利要求1所述的方法，還包括如下步驟在從發(fā)送了所述物理幀開始經(jīng)過了最小幀時間之后，判斷從所述目的地終端返回的物理幀中是否包含應答幀；并且當不包含所述應答幀時，請求重發(fā)所述應答幀。
9.如權利要求1所述的方法，其中，根據(jù)在從所述目的地終端返回的物理幀中的特定幀位置的誤差檢測，判斷存在/不存在所述應答幀。
全文摘要
生成物理幀，在這個物理幀中匯聚了數(shù)據(jù)幀、應答幀和應答請求幀中的一個以及傳輸許可幀，這個傳輸許可幀用于代替與延遲塊應答有關的正常應答幀并且允許目的地終端進行捎帶傳輸。將物理幀發(fā)送到目的地終端。
文檔編號H04L12/40GK1770774SQ200510118670
公開日2006年5月10日 申請日期2005年11月1日 優(yōu)先權日2004年11月1日
發(fā)明者西林泰如, 高木雅裕, 足立朋子, 中島徹, 旦代智哉, 宇都宮依子 申請人:株式會社東芝