專利名稱：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的廣播/多播遞送技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的廣播/多播遞送技術(shù)。
背景技術(shù)：
廣播業(yè)務(wù)(traffic)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中很普遍。廣播業(yè)務(wù)的來(lái)源包括ARP、DHCP、第三 層服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議等。因此，廣播業(yè)務(wù)抑制和有效的廣播業(yè)務(wù)遞送對(duì)于節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬而言至 關(guān)重要。另外，60GHz網(wǎng)絡(luò)中的廣播遞送由于具有定向傳輸?shù)男再|(zhì)而非常低效。因此，強(qiáng)烈需要用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播/多播遞送的改進(jìn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種設(shè)備，包括可進(jìn)行操作以在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播/多播業(yè)務(wù)遞送的收發(fā)器，其中所述收發(fā)器 適于識(shí)別本地廣播業(yè)務(wù)并將廣播域限于為所述本地廣播業(yè)務(wù)服務(wù)的基本服務(wù)集(BSS)。本發(fā)明涉及一種提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的廣播遞送的帶寬效率和能量效率的方法，包 括利用統(tǒng)一的廣播業(yè)務(wù)遞送方法，所述統(tǒng)一的廣播業(yè)務(wù)遞送方法包括通過(guò)將至DS 字段設(shè)置成1并將地址3設(shè)置成廣播地址由非PCPSTA將廣播分組傳送給PCP ；并且其中所述PCP利用廣播-單播轉(zhuǎn)換、或定向多播、或利用扇形或波束掃掠的廣播來(lái) 遞送所述廣播分組。本發(fā)明涉及一種設(shè)備，包括可進(jìn)行操作以在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播/多播業(yè)務(wù)遞送的收發(fā)器，其中所述收發(fā)器 適于通過(guò)利用統(tǒng)一的廣播業(yè)務(wù)遞送方法來(lái)提高在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播遞送的帶寬效率和 能量效率，所述方法包括通過(guò)將至DS字段設(shè)置成1并將地址3設(shè)置成廣播地址由非PCP STA將廣播分組傳送給PCP ；并且其中所述PCP利用廣播-單播轉(zhuǎn)換、或定向多播、或利用扇形或波束掃掠的廣播來(lái) 遞送所述廣播分組。本發(fā)明涉及一種方法，包括通過(guò)利用適于識(shí)別本地廣播業(yè)務(wù)、然后將廣播域限于為所述本地廣播業(yè)務(wù)服務(wù)的 基本服務(wù)集(BSS)的收發(fā)器來(lái)將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的廣播/多播業(yè)務(wù)的傳輸限制在所述本地廣播 業(yè)務(wù)。


本說(shuō)明書(shū)的結(jié)論部分中特別指出視為本發(fā)明的主題并明確要求其權(quán)利。但是，通 過(guò)在結(jié)合附圖閱讀時(shí)參照以下詳細(xì)描述可最好地理解本發(fā)明的組織和操作方法、及其目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示范性無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)；
圖2描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的原始幀控制字段的幀格式；圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射(Tx)扇形掃掠；圖4描繪802. 11數(shù)據(jù)分組中的原始地址字段內(nèi)容；圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的提議的四地址幀格式；以及圖6描繪根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的波束掃掠PLCP協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU)。將明白，為了簡(jiǎn)單且清楚地說(shuō)明，圖中示出的元件不一定按比例繪制。例如，為清 楚起見(jiàn)，其中一些元件的尺寸相對(duì)于其它元件有所夸大。此外，在認(rèn)為合適的情況下，各圖 中重復(fù)使用附圖標(biāo)記來(lái)指示對(duì)應(yīng)或類似的元件。
具體實(shí)施例方式在以下詳細(xì)描述中，闡述了眾多具體細(xì)節(jié)以充分理解本發(fā)明。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人 員將理解，沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況下，沒(méi)有詳細(xì)描述公知的方法、 過(guò)程、組件和電路，以免使本發(fā)明晦澀難懂。利用諸如“處理”、“計(jì)算”、“演算”、“確定”、“建立”、“分析”、“檢查”等術(shù)語(yǔ)的論述
可指操縱表示為計(jì)算機(jī)的寄存器和/或存儲(chǔ)器內(nèi)的物理(如電子)量的數(shù)據(jù)和/或?qū)⑵?變換為類似地表示為計(jì)算機(jī)的寄存器和/或存儲(chǔ)器或可存儲(chǔ)用于執(zhí)行操作和/或過(guò)程的指 令的其它信息存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的物理量的其它數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算系統(tǒng)或其它電子 計(jì)算裝置的操作和/或過(guò)程，但本發(fā)明的實(shí)施例在這方面不受限制。本文所用的術(shù)語(yǔ)“復(fù)數(shù)個(gè)(plurality/a plurality) ”可包括例如“多個(gè)”或“兩 個(gè)或兩個(gè)以上”，但本發(fā)明的實(shí)施例在這方面不受限制。整篇說(shuō)明書(shū)中可使用術(shù)語(yǔ)“復(fù)數(shù)個(gè)” 來(lái)描述兩個(gè)或兩個(gè)以上組件、裝置、元件、單元、參數(shù)等。例如，“復(fù)數(shù)個(gè)站”可包括兩個(gè)或兩 個(gè)以上站。本發(fā)明的實(shí)施例為諸如但不限于60GHz無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)和無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN) 的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供新的廣播/多播業(yè)務(wù)遞送機(jī)制。此外，本發(fā)明的實(shí)施例為WLAN提供廣播/ 多播業(yè)務(wù)抑制機(jī)制?，F(xiàn)在看圖1，示出經(jīng)由分布系統(tǒng)(DS) 145的WLAN 100、接入點(diǎn)(AP) 135、140或基本 服務(wù)集(BBS)110、120的互連?；ミB的BBS的并集稱為擴(kuò)展服務(wù)集(ESS)115。由于相同ESS 115內(nèi)的無(wú)線站(STA) 125、130、150和155位于相同子網(wǎng)上，所以來(lái)自一個(gè)STA的廣播業(yè)務(wù) 可以到達(dá)相同ESS 115中的所有其它STA。在許多使用情景中，不必將廣播業(yè)務(wù)傳送到整個(gè)ESS。例如，無(wú)線顯示器或無(wú)線投 影儀可定期向網(wǎng)絡(luò)廣播以通告其服務(wù)。由于使用顯示器的任何用戶必須在距離顯示器的短 距離內(nèi)才能看到屏幕上的內(nèi)容，所以用戶所使用的STA應(yīng)當(dāng)在與顯示器相同的BSS中。因此，諸如無(wú)線顯示器的裝置只需向它所在的BSS廣播它的服務(wù)或能力。目前，電 子和電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)802. 11標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有提供區(qū)分本地廣播業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的廣播 業(yè)務(wù)的機(jī)制。具有廣播業(yè)務(wù)的STA只將它轉(zhuǎn)發(fā)給AP，并且AP向整個(gè)ESS再?gòu)V播它，這不僅 浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且還浪費(fèi)ESS中的STA的電池功率。本發(fā)明的實(shí)施例識(shí)別本地廣播業(yè)務(wù) 并將廣播域限于相同的BSS。在一個(gè)實(shí)施例中，在幀控制字段中定義“只BSS”位。例如，原 始幀控制字段中的一些位可能會(huì)超載。超載位的含義可從諸如60GHz PHY的新PHY推斷出。 一旦接收到具有只BSS位設(shè)置的分組，AP便可只在它自己的BSS內(nèi)再?gòu)V播該分組，而不是將它轉(zhuǎn)發(fā)給整個(gè)ESS。圖2中的200示出原始幀控制字段的幀格式。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以定義公知的多播地址以指示只BSS廣播。如果將 目的地地址(DA)、即地址3設(shè)置成公知的多播地址，則一旦從STA接收到這樣的分組，AP便 只在它自己的BSS內(nèi)再?gòu)V播(rebroadcast)該分組。在60GHz網(wǎng)絡(luò)中，由于天線的定向性，廣播操作可能會(huì)非常低效。例如，如果相控 陣具有32個(gè)扇區(qū)，則廣播分組需要利用一般如圖3中的300所示的發(fā)射(Tx)掃掠傳送32 次。此外，Tx扇形掃掠的可行數(shù)據(jù)速率非常低，這是因?yàn)閷⒉粫?huì)有接收波束形成增益。如 在IEEE 802. 15. 3標(biāo)準(zhǔn)中所定義的，非PCP STA必須等待其它非PCP STA蘇醒才能將廣播 業(yè)務(wù)遞送給它們。如果非PCP STA具有不同的蘇醒間隔，則廣播業(yè)務(wù)的來(lái)源必須蘇醒多次 才能遞送一個(gè)廣播分組，并且需要接受網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它STA的波束訓(xùn)練。為了提高帶寬效率和能量效率，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種適于60GHz WLAN和 60GHz WPAN的統(tǒng)一的廣播業(yè)務(wù)遞送方法，但本發(fā)明在這方面不受限制。過(guò)程如下。首先，通 過(guò)將至DS (To DS)字段設(shè)置成1并將地址3 (Address 3)設(shè)置成廣播地址，非PCP STA將廣 播分組傳送給PCP。圖4中的400 —般示出802. 11數(shù)據(jù)分組中的原始地址字段內(nèi)容。其次，PCP利用以下方法之一來(lái)遞送廣播分組。1.廣播-單播轉(zhuǎn)換PCP將廣播分組轉(zhuǎn)換為多個(gè)單播分組，并將它們置于每個(gè)STA的單獨(dú)隊(duì)列中。為了 保留原始廣播DA地址，可使用以下兩種方法之一。在一個(gè)實(shí)施例中，利用如圖5中的500所 示的四地址幀格式。由于RA是單播地址，所以不會(huì)將轉(zhuǎn)換后的單播幀誤認(rèn)為是WDS分組。在另一實(shí)施例中，可利用聚合MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(A-MSDU)幀格式來(lái)攜帶原始廣播 DA0注意，需要在轉(zhuǎn)換后的單播幀中保留原始廣播或多播DA地址以向接收器指示該分組原 本是廣播/多播分組，這是因?yàn)樵谏蠈訒?huì)不同地對(duì)待廣播/多播業(yè)務(wù)。2.定向多播除了將廣播轉(zhuǎn)換為單播的方法之外，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以利用定向多 播方法。廣播業(yè)務(wù)的源STA將它發(fā)送給PCP。PCP可調(diào)度(schedule)組尋址的服務(wù)周期 (SP)或多個(gè)單獨(dú)SP，并將聚合的廣播業(yè)務(wù)遞送給所有STA。STA需要實(shí)現(xiàn)復(fù)本檢測(cè)以避免 多次接收相同的廣播/多播幀。通過(guò)在廣播/多播幀內(nèi)包含序列號(hào)和TID子字段來(lái)利于復(fù) 本幀過(guò)濾(duplicate frame filtering)。對(duì)于每個(gè)TID和發(fā)射器地址，通過(guò)不同計(jì)數(shù)器生 成廣播/多播幀的序列號(hào)。接收STA為它從其接收了廣播/多播幀的所有STA緩存(keeps a cache of)最近接收的〈地址2，TID，序列號(hào)〉元組。當(dāng)不同的STA具有不同的蘇醒時(shí)間 表(wakeup schedule)時(shí)，可使用兩種方法來(lái)緩解潛在問(wèn)題1)在相同SP中傳送相同的廣 播幀，2) STA只接受在它自己的SP中發(fā)送的廣播分組。3.利用扇形或波束掃掠的廣播另一種分發(fā)廣播幀的方法是利用PHY支持的波束掃掠或扇形掃掠。本發(fā)明的這個(gè) 實(shí)施例可以采用使得網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)STA接收廣播幀的至少一個(gè)副本的方式一次或多次傳 送廣播幀。采用允許STA檢測(cè)和丟棄復(fù)本的方式傳送該幀。所提議的機(jī)制一般如圖6中的600所示，其中圖6示出波束掃掠PPDU。發(fā)送器通 過(guò)每次利用不同的天線方向圖來(lái)多次傳送相同的MPDU。天線方向圖可在相控陣的情況下從 相位權(quán)(phase weight)導(dǎo)出，或者可以是一個(gè)或多個(gè)定向天線，或者是上述兩種的某種組
6合。所用的天線方向圖可以是以下兩者的組合通過(guò)各個(gè)STA的訓(xùn)練過(guò)程達(dá)成的(arrived at through a training process with individual STAs)、使得波束方向圖的聚合體 (aggregate)到達(dá)所有STA的相控陣的最佳波束方向圖，以及使得傳輸?shù)木酆象w覆蓋所有 STA所在的空間區(qū)域的相控陣的隨機(jī)或校準(zhǔn)相位權(quán)集合。接收MPDU的多于一個(gè)副本的STA能夠通過(guò)以下方法檢測(cè)復(fù)本a)記錄所接收的 第一段(segment)上的剩余PPDU持續(xù)時(shí)間；以及b)將所接收的隨后段識(shí)別為屬于相同序 列并形成相同PPDU的部分。本技術(shù)的額外優(yōu)點(diǎn)是，如果STA檢測(cè)到一個(gè)段，但無(wú)法將其成功解調(diào)，則它可將有 效載荷樣本與隨后的段組合在一起(追趕合并)以增加成功解調(diào)隨后段之一的可能性。該 組合是迭代的，即，第一段與第二段組合，第一和第二段與第三段組合，直到成功解調(diào)有效 載荷為止。盡管本文示出并描述了本發(fā)明的某些特征，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到許多修改、 替換、改變和等效物。因此，將理解，隨附權(quán)利要求要涵蓋落在本發(fā)明真實(shí)精神內(nèi)的所有這 些修改和改變。
權(quán)利要求
一種設(shè)備，包括可進(jìn)行操作以在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播/多播業(yè)務(wù)遞送的收發(fā)器，其中所述收發(fā)器適于識(shí)別本地廣播業(yè)務(wù)并將廣播域限于為所述本地廣播業(yè)務(wù)服務(wù)的基本服務(wù)集(BSS)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是60GHz無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)或無(wú)線個(gè) 域網(wǎng)(WPAN)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述收發(fā)器利用在幀控制字段中定義的只BSS位，并 且一旦接收到具有所述只BSS位設(shè)置的分組，所述收發(fā)器只在它自己的BSS內(nèi)再?gòu)V播所述 分組，而不是將它轉(zhuǎn)發(fā)給整個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中將已知多播地址定義成指示只BSS廣播。
5.一種提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的廣播遞送的帶寬效率和能量效率的方法，包括利用統(tǒng)一的廣播業(yè)務(wù)遞送方法，所述統(tǒng)一的廣播業(yè)務(wù)遞送方法包括通過(guò)將至DS字段 設(shè)置成1并將地址3設(shè)置成廣播地址由非PCPSTA將廣播分組傳送給PCP ；并且其中所述PCP利用廣播-單播轉(zhuǎn)換、或定向多播、或利用扇形或波束掃掠的廣播來(lái)遞送 所述廣播分組。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述廣播_單播轉(zhuǎn)換中，所述PCP將所述廣播分組 轉(zhuǎn)換為多個(gè)單播分組，并將它們置于每個(gè)STA的單獨(dú)隊(duì)列中。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中為了保留原始廣播DA地址，利用四地址幀格式，或利 用A-MSDU幀格式來(lái)攜帶原始廣播DA。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述定向多播中，所述廣播業(yè)務(wù)的源STA將所述廣 播業(yè)務(wù)發(fā)送給所述PCP，并且所述PCP調(diào)度組尋址的服務(wù)周期(SP)或多個(gè)單獨(dú)SP，并將聚 合的廣播業(yè)務(wù)遞送給所有STA。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述STA實(shí)現(xiàn)復(fù)本檢測(cè)以避免多次接收相同的廣播 /多播幀，并且其中通過(guò)在廣播/多播幀內(nèi)包含序列號(hào)和TID子字段來(lái)利于復(fù)本幀過(guò)濾。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中對(duì)于每個(gè)TID和發(fā)射器地址通過(guò)不同的計(jì)數(shù)器生 成廣播/多播幀的所述序列號(hào)，并且接收STA為所述STA從其接收了廣播/多播幀的所有 STA緩存最近接收的地址2、TID、序列號(hào)元組。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括當(dāng)不同STA具有不同的蘇醒時(shí)間表時(shí)，通過(guò)在 相同SP中傳送相同的廣播幀或者所述STA只接受在它自己的SP中發(fā)送的廣播分組來(lái)緩解 潛在問(wèn)題。
12.如權(quán)利要求5所述的方法，其中利用扇形或波束掃掠的所述廣播包括采用使得所 述網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)STA接收所述廣播幀的至少一個(gè)副本的方式、以及允許所述STA檢測(cè)和丟 棄復(fù)本的方式一次或多次傳送所述廣播幀。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中發(fā)送器通過(guò)每次利用不同的天線方向圖來(lái)多次傳 送相同的MPDU，并且其中所述天線方向圖可以在相控陣的情況下從相位權(quán)導(dǎo)出，或者可以 是一個(gè)或多個(gè)定向天線，或者可以是上述兩種的某種組合。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所用的所述天線方向圖可以是以下兩者的組合: 通過(guò)各個(gè)STA的訓(xùn)練過(guò)程達(dá)成的、使得波束方向圖的聚合體到達(dá)所有STA的相控陣的最佳 波束方向圖，以及使得傳輸?shù)木酆象w覆蓋所有STA所在的空間區(qū)域的相控陣的隨機(jī)或校準(zhǔn) 相位權(quán)集合。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中接收MPDU的多于一個(gè)副本的STA能夠通過(guò)以下方 法檢測(cè)復(fù)本記錄所接收的第一段上的剩余PPDU持續(xù)時(shí)間，以及將所接收的隨后段識(shí)別為 屬于相同序列并形成所述相同PPDU的部分。
16.一種設(shè)備，包括可進(jìn)行操作以在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播/多播業(yè)務(wù)遞送的收發(fā)器，其中所述收發(fā)器適于 通過(guò)利用統(tǒng)一的廣播業(yè)務(wù)遞送方法來(lái)提高在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播遞送的帶寬效率和能量 效率，所述方法包括通過(guò)將至DS字段設(shè)置成1并將地址3設(shè)置成廣播地址由非PCP STA將 廣播分組傳送給PCP;并且其中所述PCP利用廣播-單播轉(zhuǎn)換、或定向多播、或利用扇形或波束掃掠的廣播來(lái)遞送 所述廣播分組。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中在所述廣播_單播轉(zhuǎn)換中，所述PCP將所述廣播分 組轉(zhuǎn)換為多個(gè)單播分組，并將它們置于每個(gè)STA的單獨(dú)隊(duì)列中。
18.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中在所述定向多播中，所述廣播業(yè)務(wù)的源STA將所述 廣播業(yè)務(wù)發(fā)送給所述PCP，并且所述PCP調(diào)度組尋址的服務(wù)周期(SP)或多個(gè)單獨(dú)SP，并將 聚合的廣播業(yè)務(wù)遞送給所有STA。
19.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中利用扇形或波束掃掠的所述廣播包括采用使得 所述網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)STA接收所述廣播幀的至少一個(gè)副本的方式、以及允許所述STA檢測(cè)和 丟棄復(fù)本的方式一次或多次傳送所述廣播幀。
20.一種方法，包括通過(guò)利用適于識(shí)別本地廣播業(yè)務(wù)、然后將廣播域限于為所述本地廣播業(yè)務(wù)服務(wù)的基本 服務(wù)集(BSS)的收發(fā)器來(lái)將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的廣播/多播業(yè)務(wù)的傳輸限制在所述本地廣播業(yè)務(wù)。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是60GHz無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)或無(wú)線 個(gè)域網(wǎng)(WPAN)。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括所述收發(fā)器利用在幀控制字段中定義的只BSS 位，并且其中一旦接收到具有所述只BSS位設(shè)置的分組，所述收發(fā)器只在它自己的BSS內(nèi)再 廣播所述分組，而不是將它轉(zhuǎn)發(fā)給整個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其中將已知多播地址定義成指示只BSS廣播。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種設(shè)備，該設(shè)備包括可進(jìn)行操作以在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播/多播業(yè)務(wù)遞送的收發(fā)器，其中該收發(fā)器適于識(shí)別本地廣播業(yè)務(wù)并將廣播域限于為本地廣播業(yè)務(wù)服務(wù)的基本服務(wù)集(BSS)。
文檔編號(hào)H04W4/06GK101931887SQ201010220459
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者A·P·斯蒂芬斯, M·X·龔, R·J·斯泰西 申請(qǐng)人:英特爾公司