用於無線區域網的通信方法

2023-11-06 12:55:27

專利名稱：用於無線區域網的通信方法
技術領域：
本發明涉及用於才艮據物理層的載波偵聽信息(carrier sense information)和MAC層的載波偵聽信息，進行^某體訪問控制(media access control)的通信設備和方法。
背景技術：
媒體訪問控制(MAC)是用於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送通信數據的過程中使用該媒體的 控制。由於有了媒體訪問控制，即使兩個或多個通信設備同時利用同 一個媒體發送通信數據，出現接收方的通信設備不能將通信數據分離 的現象(沖突)的機會也很少。媒體訪問控制還是一種用於對從通信設 備到媒體的訪問進行控制，使得出現即使存在具有發送請求的通信設 備，媒體也沒有被任何一個通信設備使用的現象最少的技術。
在無線通信中，由於通信設備難以在發送數據的同時對傳輸數據 進行監控，因此需要不以沖突檢測為前提的媒體訪問控制(MAC)。 IEEE 802.11是一種用於無線LAN的典型技術標準，並且使用 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,栽 波偵聽多點接入/衝突檢測)。按照IEEE 802.11中的CSMA/CA，在MAC 幀頭部中，設置了跟在該幀後面的，直到包括一個或多個幀交換的序 列的結尾的時間段(持續時間)。在這個時間段中，當判斷出了媒體的 虛擬佔用狀態時，與該序列無關並且沒有傳輸權的通信設備等待傳 輸。這樣就防止了發生衝突。另一方面，具有傳輸權的通信設備辨別 出除了媒體被實際佔用的時間段以外，媒體沒有被使用。IEEE802.il的物理栽波偵聽的組合確定的，並且根據這個判斷進行媒體訪問控 制。
使用CSMA/CA的IEEE 802.11已經主要通過改變物理層協議，提 高了通信速度。對於2.4GHz頻段，已經從IEEE 802.11(於1997年制定， 2Mbps)改變到IEEE 802.11b(於1999年制定，11Mbps)，並進一步改變 到IEEE 802.11g(於2003年制定，54Mbps)。對於5GHz頻段，只存在作 為標準的IEEE 802.11a(於1999年制定，54Mbps)。為了開發針對在2. 4GHz頻段和5GHz頻段中進一步提高通信速度的標準規範，已經制定 了 IEEE 802.11 TGn(Task Group且，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 數的QoS技術，可以使用HCCA(HCF Controlled Channel Access, HCF受控信道訪問)，HCCA是傳統的輪詢序列(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行調度， 從而保證了如帶寬和延遲時間等參數。日本專利申請KOKAI公報No. 2002-314546涉及到了IEEE 802.11e標準中的QoS，並且披露了給在無 線網絡中的通信設備之間的通信分配優先權的方法。
當在實現增加通信速度的過程中要使用與現有規範中的頻帶相 同的頻帶時，最好保證與遵守現有規範的通信設備共存並且保持向後 的兼容性。為此，在根本上，最好關於MAC層的協議遵守與現有規範 匹配的CSMA/CA。在這種情況下，與CSMA/CA相關的時間參數 (temporal parameter),侈寸^口IFS(Interframe Space, 幀間間隔)或^卜寸嘗 (backoff)時間段，需要與現有規範中的時間參數匹配。
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相關的時間參數永久地依附於 MAC幀。此外，每個MAC幀需要一個PHY幀頭部。作為減少開銷並增加吞吐量的方法，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 況下連續發送多個MAC幀，並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IEEE 802.11e中引入的匯聚(aggregation)，不能減少補償量和物理層頭部。 但是，由於在對物理層的傳統限制下，不能使包含MAC幀的物理層幀 的長度增加到超過4千字節，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，也會出現另一個問題，即，在容錯方 面下降了。

發明內容
為了解決上述問題，已經提出了本發明，並且，本發明的目的是 提供一種能夠與現有設備共存的，並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據幀、應答幀和應答請 求幀中的一個以及傳輸許可幀，這個傳輸許可幀用於代替與延遲塊應 答(Block Ack)有關的正常應答幀(Ack frame)並且允許目的地終 端進行捎帶(piggyback)傳輸；並將物理幀發送到目的地終端。


圖1為示出了按照本發明實施例的通信設備的布置的框圖2示出了在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規定的塊應答請求幀的
格式；
圖3示出了在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規定的塊應答幀的格
式；
圖4示出了即時塊應答序列的例子，其中示出了 TXOP:傳輸機 會準許QoS站的信道使用時間段，以及HC:混合協調器(Qos接 入點)；圖5示出了延遲塊應答序列的例子，其中示出了按照延遲塊應答
技術，需要對塊應答請求的正常應答和塊應答； 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，其中示出了當接收到其中匯 聚了多個QoS數據的PSDU時，將壓縮塊應答作為接收狀態返回；
圖10示出了 IAC(Initiator Aggregation Control,發起方匯聚控 制)幀的格式；
圖11示出了使用IAC幀的捎帶傳輸(piggyback transmission)的
例子，其中示出了如果沒有要沿著上行連結方向捎帶的數據，則簡單 地返回壓縮塊應答；
圖12示出了出現傳輸錯誤時發送顯式塊應答請求的情況，其中 示出了按照IEEE802.11e標準，當在發送QoS CF-輪詢幀之後經過 SIFS檢測到忙碌時，在信道變為空閒之後經過PIFS進行重發；在該 例子中，由於可以解釋為捎帶的發起方已經獲得TXOP，因此在經過 SIFS之後，發送塊應答請求；
圖13示出了將IAC幀加到顯式塊應答請求上的情況，其中示出 了如果TXOP時間段足夠，則將IAC幀與塊應答請求幀匯聚在一起；
圖14示出了在沿著上行連結方向發送的某些幀中已經出現錯誤 的情況，其中示出了當來自QSTA的上行連結的BA錯誤時，將BAR 捎帶在對下行連結的BA上；
圖15示出了在沿著下行連結方向發送的某些幀中已經出現錯誤 的情況，其中示出了當某些下行連結數據中已經出現錯誤時，在發送 了壓縮塊應答之後經過PIFS重發數據；
圖16示出了在沿著下行連結方向發送的某些幀中已經出現錯誤 的另一種情況，其中示出了如果TXOP時間段足夠，則將重發數據捎 帶在壓縮塊應答上；
圖17為在沿著上行連結方向和沿著下行連結方向發送的某些幀 中已經出現錯誤的情況，其中示出了在重發過程中，需要時捎帶具有 新序列號的幀；
圖18為在沿著上行連結方向和沿著下行連結方向發送的某些幀 中已經出現錯誤的另 一種情況，其中示出了在對捎帶通信進行控制的 過程中，TXOP獲得方起主要作用；.
圖19示出了在沿著上行連結方向的壓縮塊應答傳輸中已經出現超時的情況，其中示出了當已經出現超時或獲得下一個TXOP或允許 捎帶時，發送塊應答請求；
圖20示出了在沿著上行連結方向的壓縮塊應答傳輸中已經出現 超時的另一種情況，其中示出了當已經出現超時時，在不發送塊應答 請求的情況下，重發所有MPDU;
圖21示出了在沿著自HC開始的下行連結方向匯聚和發送的所 有MPDU中已經出現錯誤的情況，其中示出了當沒有得到來自QSTA 的反應時，在經過PIFS之後，HC重發塊應答請求，由於還沒有接收 到數據，因此要由QSTA發送的第一壓縮塊應答的位圖的所有位被設 置為0;
圖22示出了在沿著自HC開始的下行連結方向匯聚和發送的所 有MPDU中已經出現錯誤的另一種情況，其中示出了當沒有要匯聚在 下行連結塊應答請求中的IAC時，由於接收方不能進行捎帶，因此能 夠加快下行連結數據"1"到"4"的重發時序；
圖23示出了在其中匯聚了多個數據的物理幀的最後部分中包含 塊應答請求的情況，其中示出了作為總是匯聚塊應答請求的方案，當 塊應答請求中已經出現錯誤時，不返回壓縮塊應答，數據發送方重發 塊應答請求；
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，其 中示出了當使用在IEEE802.11e中規定的延遲塊應答技術時，必須總 插入正常應答幀，導致MAC效率下降；
圖25示出了應用於延遲塊應答技術的捎帶操作，其中示出為了 明確地表示接受延遲塊應答技'術，在向下一個目:的地發送數據時設置 IAC標誌，不論IAC是否尋址到另一個終端，都將IAC匯聚在幀的 頭部，以^^已經發送了數據的終端對IAC進行監視，在發送對塊應答 接收的正常應答的過程中，將IAC或壓縮塊應答用作替代物；
圖26示出了應用於延遲塊應答技術的捎帶操作的另一個例子， 其中示出了在經過SIFS之後沒有可以被發送的下行連結數據，則發 送正常應答，以劃定TXOP的界限，在下一次數據傳輸中，在經過 PIFS後進行訪問；
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， 其中示出了當壓縮塊應答中已經出現錯誤時，在經過SIFS之後發送 塊應答請求；
圖28示出了在沿著上行連結方向發送的某些數據中已經發生錯 誤的情況，其中示出了當通過將IAC與塊應答請求匯聚在一起時執行延遲塊應答技術的情況；
圖29示出了在沿著下行連結方向發送的某些數據中已經發生錯 誤的情況，其中示出了當QSTA1還沒有將任何數據捎帶在壓縮塊應 答上時，在不應用延遲策略的情況下，在經過PIFS之後，HC訪問信
道；
圖30示出了沿著上行連結方向已經出現超時的情況，其中示出 了當來自QSTA1的所有數據錯誤時，HC不能返回任何壓縮塊應答， 因此，當要向QSTA2發送數據時，IAC中的用於判斷是否應用延遲 塊應答策略的標誌保持為0，即使QSTA1在發送數據之後經過SIFS 檢測到忙碌，QSTA1將所有數據看作發送已經失敗的數據；
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，其中示出了在捎帶數據並向上行連結發送數據之後，如果從HC 向下行連結發送的幀的MARD欄位不包含QSTA2的地址，則QSTA2 認為壓縮塊應答已經引起超時；
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，其中示出了在捎帶數據幀並向上行連結發送數據幀之後， 如果應用延遲塊應答策略，則在對正常應答進行匯聚之後，QSTA向 多個目的地發送所述正常應答；
圖35用於說明對多個目的地的匯聚和接收緩衝器的管理； t圖36用於說明對多個目的地的匯聚和接收緩沖器的管理，其中 示出了如果對來自QSTA1的最後數據幀的FCS計算正常，並且尋址 到QSTA2的第一數據的FCS正常，則QSTA2將對應幀的序列號看 作正常塊應答開始序列控制值，並進行接收緩衝器管理；並且
圖37用於說明對多個目的地的匯聚和接收緩衝器的管理。
具體實施例方式
圖1為示出了按照本發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連結與另一個通信設備進行通信 的設備，並且包括分別與物理(PHY)層、MAC層和連結層對應的處理 單元2、 3和4。按照實施要求，這些單元被實現為模擬或數字電子電 路。或者，將這些處理單元實現為由併入LSI.中的CPU執行的固件 等。天線5:l皮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包括用於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和重發控制裝置8 ，並且，進行發送/接收塊應答(對 多個MAC幀的應答)幀(後面將詳細描述)以及基於塊應答幀的重發控 制等。
物理層2被設計為與兩種類型的物理層協議兼容。處理單元2包 括第一型物理層協議處理裝置9和第二型物理層協議處理裝置10，用 於相應類型的協議處理。第一型物理層協議處理裝置9和第二型物理 層協議處理裝置10經常共用電路，並且就實現而言不需要彼此獨立。
在本發明的本實施例中，假設第一型物理層協議是在IEEE 802.11a中規定的協議，並且假設第二型物理層協議是使用所謂的 MIMO (Multiple Input Multiple Output,多入多出)技術的協議，其中， MIMO技術使用了在發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IEEE 802.11的吞吐量的技術。注意連結層4具有IEEE 802中定義的通常 的連結層功能。用於增加傳輸速度的技術不限於MIMO。例如，可以 使用增加佔用頻帶的方法或者可以將增加佔用頻帶的方法與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，已經提出了塊應答技術。在塊應答技術中，指 定的終端以稱為SIFS(ShortInterframe Space,短幀間間隔)的最小幀 間隔，在指定的信道使用時間段(TXOP: Transmission Opportunity, 發送機會)，發送QoS(服務質量)數據。此後，該終端按照任意時序向 接收終端發送塊應答請求，以請求其接收狀態。根據由塊應答請求確 定的開始序列號(Starting Sequence Number)(塊應答開始序列控制)， 接收方將接收狀態轉換為位圖格式的信息，並且將該信息作為塊應答 返回。
在對本發明的實施例進行詳細描述之前，先對用於在塊應答接收 終端的塊應答和緩衝器管理的現有技術進行描述。按照IEEE802.11e/Draft 10.0，已知塊應答技術是一種用於提高在MAC(媒體訪 問控制)層的傳輸效率的技術。在塊應答技術中，指定的發送終端以稱 為SIFS(Shortlnterframe Space,短幀間間隔)的最小幀間隔，在指定 的信道使用時間段(TXOP: Transmission Opportunity,發送機會)， 發送QoS(服務質量)數據。此後，該發送終端按照任意時序向接收終 端發送塊應答請求，以請求其接收狀態。根據由塊應答請求確定的開 始序列號(塊應答開始序列控制)，接收方將接收狀態轉換為位圖格式 的信息，並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中規定的MAC頭部。MAC頭部包括幀控 制欄位(Frame Control field)、持續時間欄位(Duration field)、接收器 地址欄位(Recdver Address field)和發送器地址欄位(Transmitter Address 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)欄位。QoS數據為每個優 先權(TID)而存在並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也需要為每個優先權做好準備。塊 應答請求中的BAR控制20的TID欄位被用於指定這樣的優先權。
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 段號欄位和12位的開始序列號欄位。根據來自與開始序列號對應的序 列號的相關接收狀態，接收終端通過追溯接收狀態，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欄位。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 服務數據單元)的數據對應的接收日誌(reception log)。將MSDU或MMPDU(MAC management protocol data unit, MAC管理協議數據 單元)分割為更小的MAC等級的幀，即MPDU(MAC Protocol Data Units, MAC協議數據單元)，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幀添加了用於錯誤檢測的FCS (Frame Check Sequence,頓校驗序歹寸)。
圖4和5各示出了一個在HCCA (HCF Controlled Channel Access, 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,混合協調器)是IEEE 802.11e中的一個 QoS接入點(QoS access point, QoS-AP)，並且起進行帶寬管理和進行 下行連結(從HC到QSTA的連結方向)數據傳輸的實體的作用，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QoS CF-輪詢幀(QoS Contention Free-Poll(QoS 無竟爭輪詢) 一種從HC向QSTA發送的QoS兼容輪詢幀，用於準 許傳輸機會)進行的。
參照圖4，首先，通過向QSTA l發送QoS CF-輪詢幀40， HC 給其分配信道使用時間段(TXOP時間段1)。 QSTA 1能夠在TXOP時 間段l中發送任何幀。在圖4所示的例子中，QSTAl以突發的方式， 按照SIFS間隔發送QoS數據幀41,然後，在發送數據幀結束時發送 塊應答請求幀42。此後，QSTA1接收來自QSTA2的塊應答幀43。 當分配給QSTA 1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還以突發的方式，向QSTA l發送QoS 數據44。在TXOP時間段2結束時，與在分配給QSTA 1的TXOP 1 時間段l中相同，HC發送塊應答請求45，並且接收來自QSTAl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。圖4示出了即時塊應答序列的例子。在這 種情況下，已經接收了塊應答請求42和45的終端必須在SIFS間隔 之後，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中規定的應答(Ack)幀(在IEEE 802.11e/Draft 10.0中稱為正常應答(Normalacknowledgement))51，並且在經過了任 意時間段之後，發送塊應答52。當最終接收到塊應答52時，數據發 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控制欄位中的應答策略字 段，通知接收方服從塊應答技術的QoS數據。應答策略欄位允許指定 在IEEE 8t)2.11e中規定的正常應答方案、IEEE 802.11e中規定的塊應 答方案以及不要求ACK響應的無應答方案等。
本發明的每個實施例都針對被設計為在PSDU(PHY Service Data Unit,物理服務數據單元)中匯聚多個MPDU(MAC Protocol Data Unit, MAC協議數據單元)，以發送單個的PPDU(PHY Protocol Data Unit,物理協議數據單元)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MPDU匯聚到一個PSUD中之後發送該 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 向FCS表示包含MAC頭部的每個MPDU的長度的頭部信息61存在 於其中匯聚了多個MPDU的PSDU 60的頭中。以後，頭部信息61將 被稱為"MAC超級幀頭部(MAC super frame header)"。用於檢測頭部 61本身中的錯誤的CRC(Cyclic Redundancy Check,循環冗餘校驗) 被加在MAC超級幀頭部61上。將"O，，寫在與其中不存在MPDU的部 分對應的MPDU長度欄位中。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，給其加上用於檢測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。如果已經成功地接收到第一MPDU分離71，則終端提取隨後的MPDU，並且計算FCS。如果 FCS計算的結果正確，則判斷已經成功地接收到MPDU。如果FCS 計算的結果不正確，則認為對MPDU的接收失敗。然後，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 字節的基礎上連續跳過並且進行CRC校驗。如果結果正確，則對跟 在MPDU分離後面的MPDU的FCS進行計算，以判斷是否已經成功 地接收到MPDU。
在本發明的每個實施例中，對於對其中匯聚了多個MPDU的物 理幀的部分響應，假定使用了在IEEE 802.11e中規定的塊應答幀中的 經過擴展的塊應答幀。圖8示出了擴展的塊應答幀的排列。按照IEEE 802.11e/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。由於一個片段(fragment)的開銷一般很大， 因此為了實現高吞吐量，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的接收狀態對應。壓縮塊應答位 圖80的尺寸可以被減小到傳統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的數量變化的長度。
圖9示出了在匯聚了多個MPDU之後發送該多個MPDU的例子。 在本發明的每個實施例中，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，在經過了作為最小幀間隔的 SIFS的時間之後，終端(STA和HC)向發送源返回壓縮塊應答。例如， 首先，通過向QSTAl發送QoSCF-輪詢幀90， HC將TXOP時間段 1分配給QSTA 1 。在TXOP時間段1中，QSTA 1向QSTA 2發送其 中匯聚了具有序列號"1"到"3，，的MPDU的物理幀91，並且，在經過 了一個SIFS之後，QSTA2返回在物理幀93中的MPDU接收狀態， 作為對QSTA 1的壓縮塊應答92。在隨後的TXOP時間段2中，HC向QSTA1發送物理幀93，並且，在經過了一個SIFS之後，QSTA 1 返回在物理幀93中的MPDU接收狀態，作為對HC的壓縮塊應答94。 在TXOP時間段3中，HC向QSTA 2發送QoS CF-輪詢幀97，從而 將TXOP時間段3分配給QSTA 2。 QSTA 2向HC發送物理幀95。 然後，在經過了一個SIFS之後，HC返回在物理幀95中的MPDU接 收狀態，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，並且，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之後發送該多個MPDU,並且利用上述 的壓縮塊應答(和隱含塊應答請求)技術進行有選擇的重複重發控制， 能夠提高MAC的效率。
(第一實施例)
在本發明的第一實施例中，通過匯聚多個MPDU，然後沿著相反 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。以下還將對用於在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規定的即時塊應 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 至少一個數據幀捎帶在塊應答幀上。為此，數據傳輸的發起方發送傳 輸許可幀，其許可目的地終端在匯聚了數據幀與控制幀(塊應答請求幀 或者塊應答幀)之後，捎帶多個數據幀。第一實施例的這樣的通信設備 當作為發送終端運行時，搜索從目的地返回的物理幀。如果不包含塊 應答幀，則設備判斷已經發生超時。當已經發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送作為重發目標的所有 以前發送的數據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IEEE 802.11e/Draftl0.0標準，目的地終端只能向已經獲得了 TXOP的數據發送終端返回對數據幀的響應幀。因此，考慮一個類似具有圖10中示
出的排列的幀，該幀用於給目的地終端一個傳輸許可，以便允許它進 行捎帶傳輸。
假設將發送源看作發起終端，則圖10中的幀100將被稱為"IAC (Initiator Aggregation Control,發起方匯聚控制)幀"。如圖10所示， IAC幀100具有與在IEEE 802.11中規定的MAC頭部相同的頭部， 它包括幀控制欄位、持續時間欄位、接收器地址欄位和發送器地址字 段等。
跟在MAC頭部後面的IAC掩碼欄位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協議數據單元)尺寸102以八位字 節表示隨後的要被發送源發送的PPDU的長度。下一個PPDU Default MCS(PPDU默認MCS)欄位103代表在傳輸後面的PPDU過程中的物 理傳輸速度。反轉方向限制(Reverse Direction Limit)欄位104、反轉 方向準許(Reverse Direction Grant)欄位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於捎帶的傳輸時間時， 發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 送源擴展分配的TXOP時間段本身。RDTID(Reverse Direction Traffic Identifier,反轉方向流量標識符)欄位107將TID指定為捎帶目標。 MCS反饋欄位108用於按照傳播路徑環境設置傳輸速度(主要用於鏈 接適配)。按照IEEE 802.11標準，將4個八位字節的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，本發明還可以應用於EDCA(Enhanced Distributed Channel Access,增強分布式信道訪問)，EDCA是一個基 於竟爭的QoS訪問控制方案。參照圖11，當獲得了 TXOP時間段l 時，HC向QSTA1發送其中匯聚了 IAC幀110和具有序列號"1"到"4"的多個數據幀111的物理幀112。當接收到物理幀112時，在經過一 個SIFS時間段之後，QSTA 1返回壓縮塊應答113。由於IAC幀llO 允許進行捎帶傳輸，因此QSTA 1發送物理幀115，其中匯聚了沿著 主HC的上行連結的方向的數據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時間的範圍內，確定由QSTA l捎 帶在對HC的壓縮塊應答上MPDU的數量。在HC的TXOP時間段 1的範圍內對反轉方向限制或反轉方向準許進行調節。當QSTA l發 送其中匯聚了壓縮塊應答113以及上行連結方向上的具有序列號"l" 到"4"的數據114的物理幀115時，在經過了一個SIFS之後，HC向 QSTA 1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QSTA 2發送其中匯聚了 IAC幀117和具有序列 號"1001"到"1004"的數據幀118的物理幀119。如果QSTA 2沒有沿 著對HC的上行連結方向的數據，即，沒有要捎帶的數據，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 的數據的壓縮塊應答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。通過使已經獲得了捎帶傳輸許可的目的地終端進行 數據幀等的捎帶傳輸，可以提高MAC效率。
以下將參照圖12到23，對在物理幀中已經出現錯誤的情況下的 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QSTA 1發送其中匯聚了 IAC幀121和具有序列號"1"到"4"的 多個數據幀122的物理幀123之後，在一個SIFS加一個時隙之內， 通過載波偵聽檢測到忙碌(busy)124,並且，FCS計算的結果表示所有 MPDU不正確。
按照IEEE 802.11標準，當檢測到功率大於預定值時，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進行信道訪問時發送了 QoS CF-輪詢幀之後又經過了一個SIFS時HC檢測到忙碌，並且，FCS計算結果表示接收的幀不正確時， HC重發QoS CF-輪詢幀，以再次獲得一個TXOP時間段，信道被設 置為處在空閒狀態之後的一個PIFS。當HC在發送了一個數據幀之後 檢測到忙碌時，FCS校驗表示出錯，在經過了一個SIFS之後，HC重 發數據幀。在輪詢幀傳輸過程中，不知道目的地終端是否已經適當地 獲得了 TXOP時間段。在數據幀傳輸過程中，發送源已經獲得了 TXOP 時間段，並因此能夠在經過了 一個SIFS之後發送(或重發)任意幀。
在圖12和13所示的情況下，假定出現沿著從QSTA 1到HC的 方向的壓縮塊應答(和捎帶數據)，並且HC通過FCS計算判斷所有 MPDU不正確。在這種情況下，在HC中，用於計算直到接收到壓縮 塊應答之前的持續時間的定時器引起超時。HC根據這個超時檢測出 還沒有接收到壓縮塊應答，並且在無線信道變為空閒經過一個SIFS 之後，發送(顯式)塊應答請求。HC可以發送該塊應答請求，因為它可 以被解釋為，HC處於捎帶傳輸的發起方，並且已經獲得了 TXOP。 作為塊應答請求的塊應答開始序列控制值，指定第一個發送的MPDU 的序列號"l"。在圖12所示的例子中，當HC發送塊應答請求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接收的數據的應答。這是因為，由於沒有出 現IAC幀，因此不允許QSTA 1進行捎帶傳輸。
當作為發送終端運行時，按照第一實施例的通信設備根據分配給 發送終端的信道使用時間段(即，TXOP)的剩餘時間段，判斷是否向目 的地終端發送一個幀，該幀用於允許目的地終端在匯聚了該幀和多個 MPDU之後返回部分響應幀。
如圖12所示，當HC接收來自QSTA 1的壓縮塊應答126時， HC的TXOP時間段1用盡，並且在經過了一個PIFS時間之後，開 始下一個TXOP時間段2。在TXOP時間段2中，HC向QSTA2發 送其中匯聚了 IAC幀127和具有序列號"1001"到"1004"的數據幀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l足夠長，並且因此允許QSTA 1通過發送其中匯聚了 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QSTA l進行捎帶傳輸，並且通過將數據幀134 捎帶在(與HC首先發送的具有序列號"1"到"4"的MPDU對應的)壓縮 塊應答上，能夠沿著上行連結方向，向HC發送數據幀134。在經過 了 一個SIFS之後，HC發送對來自QSTA 1的數據幀134的壓縮塊應 答136,然後結束TXOP時間段1。
因此，HC能夠根據在獲得TXOP的一方的調度狀態，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進行上行連結傳輸時，當在匯聚 的多個MPDU中的某些MPDU中已經出現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"的數據幀141匯聚到一 個物理幀142中之後，HC發送IAC幀140和數據幀141。在經過了 一個SIFS之後，在將多個數據捎帶在對來自HC的數據幀141的壓 縮塊應答143上之後，QSTA 1沿著上行連結方向，向HC發送多個 數據。在圖14所示的例子中，FCS計算結果表示在來自QSTA 1的 壓縮塊應答和具有序列號"4，，的MPDU 144中已經出現4普誤。
在笫一實施例中，即使在匯聚和發送多個MPDU經一個SIFS後 檢測到信道忙碌，只要在引起忙碌狀態的物理幀中沒有正常的壓縮塊 應答，發送的MPDU被看作重發目標。為此，需要按照IEEE 802.11e/Draftl0.0標準，通過發送塊應答請求，促使從目的地重發塊 應答。
在圖14所示的例子中，HC已經不能接收對HC向QSTA 1發 送的具有序列號"1"到"4，，的MPDU 141的壓縮塊應答。因此，在TXOP 時間段1的範圍內，HC將塊應答請求147匯聚(捎帶)在對QSTA 1的 壓縮塊應答146上，由此請求QSTA 1重發塊應答。此外，HC發送 一個IAC幀145，用於在將IAC幀145匯聚到單個的物理幀148中之 後，給QSTA1—個傳輸許可。在經過了一個SIFS之後，QSTA1反 射地發送與以前發送的壓縮塊應答的內容相同的內容(不改變任何內容)，並且根據在IAC幀中的反轉方向準許(或反轉方向限制)信息，沿 著上行連結方向捎帶數據。參照圖14，利用來自HC的壓縮塊應答146， QSTA 1已經檢測到，對具有序列號"1"到"4，，的MPDU 150的傳輸已 經失敗，並且因此將MPDU 150作為重發目標捎帶在對HC的壓縮塊 應答149上。然後，HC發送對從QSTA1重發的，具有序列號"4"的 MPDU 150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，並且HC沒有足夠的時間 促成來自QSTA 1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，通過發送壓縮塊應答，結束TXOP時間段。
此外，HC可以根據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。假設發送和接收終端已經相互認
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，則發送終端可以引起關於部分響應幀 的超時，即，在不搜索剩餘的MPDU的情況下，可以認為接收壓縮塊 應答已經失敗。
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，並且壓縮塊應答被匯聚在剩餘部分的第一個 位置(即，緊接在相同物理幀中的IAC幀後面)。在這種情況下，如果 對第二 MPDU的FCS計算結果表示出錯，則已經接收了該物理幀的 終端認為對壓縮塊應答的接收已經失敗。即，如果發送和接收終端均 預先認出了要匯聚的壓縮塊應答所處的位置，則關於對應部分的FCS
圖15和16各示出了當沿著從HC到QSTA的下行連結方向，在 物理幀中的MPDU中已經出現錯誤時，要進行重發的例子。假設HC 在匯聚IAC幀和具有序列號"1"到"4"的多個MPDU之後，已經發送 了該IAC幀和具有序列號"1"到"4，，的多個MPDU，並且在具有序列號"1"和"4"的MPDU 152和153中已經出現了錯誤。在這種情況下，當 從接收到物理幀開始經過了一個SIFS時，在將(具有序列號"1，，到"4" 的)數據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上之後，QSTA 1沿著從QSTA 1到HC的上行連結方向 發送這些數據。當從接收到來自QSTA 1的物理幀開始經過了一個 SIFS時，HC沿著上行連結方向發送對該數據的壓縮塊應答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 無線媒體空閒，則HC獲得TXOP時間段2，並且在對IAC幀157和 具有序列號"1"到"4"的多個數據幀158進行匯聚之後，將IAC幀157 和多個數據幀158作為重發目標進行發送。在經過了一個SIFS之後， QSTA 1發送表示由HC重發的具有序列號"1"和"4"的幀已經被成功 接收的壓縮塊應答159。然後，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4亍捎帶傳輸。在進行 了在PIFS中的載波偵聽之後，HC獲得TXOP時間段3，在此期間， HC向QSTA 2發送數據。如圖16所示，如果分配給HC的TXOP時 間段1足夠，則在對重發數據幀160、 IAC幀161以及壓縮塊應答156 進行匯聚之後，HC可以沿著從HC到QSTA 1的下行連結方向，將 重發數據幀160和IAC幀161與壓縮塊應答156 —起發送到QSTA 1。 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各示出了當在下行連結和上行連結的物理幀中的 MPDU中已經出現錯誤時，要進行重發的例子。參照圖17，在對IAC 幀和具有序列號"1"到"4，，的數據幀進行匯聚之後，HC沿著下行連結 方向，向QSTA l發送IAC幀和具有序列號"1"到"4"的數據幀。假設 具有序列號"1"和"4"的數據幀不正確。在這種情況下，在從接收到來 自HC的物理幀開始經過了一個SIFS之後，在將具有序列號"1"和"4" 的數據幀171捎帶在對HC的壓縮塊應答170上之後，QSTA 1沿著 上行連結方向，向HC發送具有序列號"1"和"4"的數據幀171。參照 圖17, FCS計算結果表示，在沿著上行連結方向的HC的MPDU中， 具有序列號"2"和"3，，的MPDU中已經出現錯誤。圖17中的TXOP時間段1很短，並且因此HC不能承擔重發不 正確的MPDU。因此，HC通過沿著自QSTA l起的上行連結方向發 送壓縮塊應答172，結束這個TXOP。參照圖17，當在經過了一個PIFS 之後再次獲得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MPDU 174進行匯聚之後，HC將IAC幀173 和MPDU174作為重發目標發送到QSTA1。在由IAC幀173給出的 傳輸許可時間範圍內，在對重發的MPDU進行捎帶之後，QSTA1將 對來自HC的下行連結數據的應答作為壓縮塊應答175進行發送。參 照圖17，除了作為重發目標的具有序列號"2，，和"3"的MPDU以外， QSTA 1還將具有序列號"5，，的新的MPDU捎帶在壓縮塊應答175上。 此後，HC發送對來自QSTA 1的數據的壓縮塊應答176，並且結束 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，並 且因此，在從接收了來自QSTA 1的上行連結數據起，經過了 一個SFIS 之後，在對IAC幀180、壓縮塊應答181和需要發送的具有序列號"l" 和"4"的數據幀182進行匯聚後，HC發送IAC幀180、壓縮塊應答181 和需要發送的具有序列號"1"和"4"的數據幀182。在將需要重發的， 具有序列號"2"和"3"的MPDU和具有序列號"5"的新的MPDU 184捎 帶在對具有序列號"1"和"4"的MPDU的壓縮塊應答183上後，QSTA 1發送需要重發的，具有序列號"2"和"3"的MPDU和具有序列號"5" 的新的MPDU184。最後，HC向QSTA 1返回壓縮塊應答185,並且 結束TXOP時間段l。在這種情況下，如果無線媒體的誤差率很高並 且沿著上行連結和下行連結兩個方向重複進行重發，則會削弱數據傳 輸的正確性。提高重發質量的方法可以包括將可以被連續發送的 MPDU的數量的上限設置為總窗口尺寸(total window size)，設置用於 包括重發的連續傳輸次數的上限，以及調節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JHC的上行連結方向的 所有數據中已經出現錯誤時要進行重發的例子。參照圖19,在對IAC幀190和具有序列號"1"和"2"的數據幀191進行匯聚之後，HC發送 IAC幀190和數據幀191。在經過了一個SFIS之後，在將具有序列號 "1，，和"2，，的數據幀193捎帶在用於通知成功接收MPDU的壓縮塊應答 192上之後，QSTA1沿著上行連結方向發送數據幀193。此時，如果 FCS計算結果表示沿著從QSTA 1到HC的上行連結方向的所有數據 不正確(圖19中的序列號"1"和"2")，由於HC不知道存在來自QSTA 1的數據，因此HC在不生成任何壓縮塊應答的情況下結束TXOP時 間段l。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0， QSTA 1向HC發送數據幀， 然後設置用於接收響應幀的定時器。如果在發送了物理幀之後的 (SIFS+1個時隙)的時間內檢測到忙碌，則QSTA 1將該定時器復位， 並且對每個接收的MAC幀進行FCS計算。這個時隙的時間用於容納 物理處理誤差，並且這個時隙的時間根據物理傳輸規範變化。相反，如 果即使從物理幀發送開始經過了 (SIFS+1個時隙)的時間之後沒有檢測 到忙碌，則發送的數據幀被看作恢復目標(recovery target)。顯然，如 果關於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，都將發送的數據幀看作重發目標。參照圖19,擁有TXOP時間 段l的HC接收來自QSTA 1的壓縮塊應答192,並且在經過一個PIFS 之後獲得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"的數據幀195進行匯聚之後，HC發送 IAC幀194和數據幀195。在TXOP時間段2開始時，QSTA 1將已 經沿著上行連結方向發送的，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，由於即使從沿著從QSTA2 到HC的上行連結方向發送了具有序列號"1，，和"2"的數據幀196開始 經過(SIFS+1個時隙)的時間之後，還沒有發送變為忙碌狀態因素的響 應幀，因此將數據幀196看作重發目標。HC結束TXOP時間段2， 然後，在經過了一個PIFS之後，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"的數據幀198進行 匯聚之後，HC向QSTA 1發送IAC幀197和數據幀198。 IAC幀197 允許QSTA 1將塊應答請求200捎帶在對具有序列號"3"和"4"的數據幀的壓縮塊應答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，當即使在從發送了塊應答請求幀開始經過了 預定時間段之後，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數據以及塊應答幀時，重發塊應答請求。在圖 19所示的例子中，由於QSTA 1還沒有接收到對沿著向HC的上行鏈 接方向發送的數據的壓縮塊應答，因此QSTA 1將塊應答請求幀200 捎帶在壓縮塊應答199上，以促使HC發送壓縮塊應答幀。在經過了 一個SIFS之後，在對IAC幀201和對塊應答請求幀200的壓縮塊應 答202進行匯聚之後，HC向QSTA 1發送IAC幀201和壓縮塊應答 202。由於在塊應答請求幀200的塊應答開始序列控制值之後，HC還 沒有成功地接收到來自QSTA1的任何數據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 塊應答一起發送時，QSTA1辨別出有兩個其傳輸已經失敗的MPDU， 並且將它們重發到HC。
如圖20所示，當需要恢復從QSTA l向HC發送的數據幀時， QSTA 1可以在下一個分配的傳輸時間段中僅直接重發該數據幀，而 不是發送塊應答請求。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，如圖19 所示，由於為QoS數據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 QSTA 1不能承擔重發數據幀時，如圖20所示，數據幀203被直接重 發。按照本實施例，當需要恢復數據幀時，選擇發送塊應答請求或直 接重發所有數據幀可以提高MAC的效率並且滿足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 被應用於這樣的情況，其中，QSTA 1將完全獲得TXOP，並且將在 該時間段中任意地發送任意MAC幀。在圖19中的TXOP時間段3中，HC為QSTA 1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，執行用於捎帶的調度。當從延遲允許時間(延遲上限)的觀點 優先選擇使QSTA1即時重發數據幀時，如圖19所示的例子那樣，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 於對QSTA 1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QSTA 1需要進行重發處理。在這種情況下，當代表接
應答位圖中時，或者，當塊應答請求的塊應答開始序列^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 行重發處理(在數據發送方，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發送用於允許 QSTA進行捎帶的IAC幀。或者，由於由IAC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 預先發送到QSTA，以便給它一個用於利用捎帶進行重發的容限 (margin)。
圖21和22各示出了當在匯聚的並且通過下行連結從HC發送的 所有MPDU中已經出現錯誤時要進行重發的例子。參照圖21，在對 IAC幀210和具有序列號"1"到"4"的數據幀211進行匯聚之後，HC 向QSTA 1發送IAC幀210和數據幀211。〗艮i殳由於無線信道衝突或 較高的位誤差率而導致在包括IAC幀的所有MPDU中已經出現錯誤。 在這種情況下，QSTA 1完全不能理解在HC發送的物理幀中的 MPDU，並且不能確定該幀是否包含尋址到它自己的MPDU。為此， 即使HC發送IAC幀，QSTA 1也不沿著上行連結方向發送數據。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發送了笫 一 個幀(數據或QoS CF-輪詢) 之後沒有從目的地返迴響應時，在HC在PIFS中進行了載波偵聽之 後，HC需要再次發送一個幀。因此，在圖21所示的例子中，在經過了一個PIFS之後，HC獲得TXOP時間段2，並且發送塊應答請求 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，QSTA 1沿 著向HC的上行連結方向將多個數據215捎帶在對在TXOP時間段1 中QSTA 1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QSTA 1發送壓縮塊應答216結束 TXOP時間段2。此外，將由QSTA 1在TXOP時間段2向HC發送 的壓縮塊應答幀214的壓縮塊應答位圖填滿0，以表示QSTA 1沒能 接收所有MPDU。或者，如圖22所示的例子所示，如果通過下行鏈 接從HC發送的所有數據不正確，在經過一個PIFS之後，僅發送塊 應答請求220。由於塊應答請求220沒有匯聚IAC幀，因此QSTA 1 僅發送壓縮塊應答221。 HC在由HC獲得的TXOP時間段3中重發 具有序列號"1，，到"4，，的數據幀222。即，與圖21所示的例子相比，能 夠加快下行連結數據的重發時序。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發送IAC幀 來提高MAC效率。
在本發明的第 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據的物理幀時，在經過了一個SIFS之後，終 端將MPDU的接收狀態作為壓縮塊應答返回。本發明還可以被應用到 這樣的情況，其中，其中匯聚了多個數據的物理幀包含位於末尾的塊 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
同，但是，以下將參照圖23,對在這種情況下進行重發的例子進行描 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，，的多個數據231以及具有塊應答開始序列控制值 "l"的塊應答請求幀232進行匯聚之後，HC對它們進行發送。假設此 時，QSTA1還沒有成功地接收到具有序列號"1"到"4"的數據231。由 於QSTA1還沒有接收到任何來自HC的塊應答請求，因此，QSTA1不能發送任何壓縮塊應答。但是，QSTA l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的塊應答開始序列控制值"2"和壓 縮塊應答位圖"IIO..."等。在TXOP時間段l中，在對具有序列號"l" 到"3"的多個數據幀233以及具有塊應答開始序列控制值"l，，的塊應答 請求234進行匯聚之後，QSTA l對它們進行發送。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。如果數據幀發送方在(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，則將發送的幀 看作重發目標。在對IAC幀235和用於促使QSTA 1重發壓縮塊應答 的塊應答請求幀236進行匯聚之後，HC對它們進行發送。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上之後，QSTA1向HC發送塊應答請求幀238。然後，在 對IAC幀239、對來自QSTA 1的塊應答請求的壓縮塊應答240以及 用於重發的，具有序列號"1"和"4"的MPDU 241進行匯聚之後，HC 對它們進行發送。在TXOP時間段1的末尾， QSTA1發送作為應 答的壓縮塊應答243。如果IAC幀允許捎帶，並且，要發送到 HC 的數據存在於發送隊列(queue)中，則將該數據也一起發送。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QSTA 1進行 捎帶。
按照本發明的第一實施例，通過在對多個MPDU進行匯聚之後 發送它們，並且在將數據捎帶在來自目的地的部分響應幀上之後沿著 相反的方向發送該數據，能夠提高MAC效率。已經主要根據作為無 竟爭QoS訪問控制方案的HCCA對本實施例進行了描述。但顯然， 也可以將本發明應用於基於竟爭的EDCA。在EDCA的情況下，已經 獲得TXOP的終端起調度的實體的作用，並且對利用IAC幀進行捎 帶並從目的地終端發送的幀的量進行調節。而在HCCA的情況下，在 接收來自HC的QoS CF-輪詢幀之後已經獲得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於 由QoS數據代表的延遲允許時間(延遲上限)等。(第二實施例)
本發明的第二實施例是針對延遲塊應答傳輸(delayed BLOCK ack transmission)的，在延遲塊應答傳輸中，用於允許將發送塊應答推 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，按照本發明第二實施例的通信設 備發送多個數據幀，然後，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。在經過了預定時間段之後， 在對塊應答幀和多個數據進行匯聚之後，目的地終端對它們進行發送。
按照IEEE 802.11e/Draft 10.0，如果在接收了塊應答請求幀之後 經過了一個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)。在經過了任意時間段之後發送塊應 答幀，並且，返回對該幀的應答響應(正常應答)。在延遲塊應答技術 中，如果從發送塊應答請求或塊應答開始經過了預定時間之後沒能接 收到正常應答幀，則認為對對應幀的發送失敗。本發明的第二實施例 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中規定的常規延遲塊應答策 略進行在本發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時間段之後，在對IAC幀244和具有序列 號"1"和"2"的數據幀245進行匯聚之後，HC對它們進行發送。在由 IAC幀244分配的時間段內，在將數據247捎帶在對來自HC的數據 幀245的壓縮塊應答246上之後，QSTA 1沿著上行連結的方向發送 數據247。在這種情況下，當延遲塊應答策略被用於來自HC的響應 時，HC發送在IEEE 802.11中規定的正常應答幀248，以通知接收延 遲塊應答程序。當由於錯誤而導致QSTA 1不能成功地接收正常應答 幀時，QSTA 1將該數據幀(或塊應答請求幀)看作重發目標。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 被用於從HC到QSTA 2的壓縮塊應答時，在向QSTA 2發送了正常 應答249之後，該TXOP用盡。在TXOP時間段3中，在對具有序列號"3"的數據幀250和具有塊應答開始序列控制值"l"的，其發送在 TXOP時間段1中被延遲的壓縮塊應答251進行匯聚之後，HC沿著 下行連結方向，向QSTA l發送數據幀250和壓縮塊應答251，並且， QSTA 1發送正常應答幀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的下行連結數據的，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，由於使用了在IEEE 802.11中規定的應答幀，因此MAC的效率不可避免地下降。因此， 本發明的第二實施例實現了用於解決這個問題的機制。儘管主要對將 延遲塊應答策略主要應用於從HC向QSTA發送壓縮塊應答的情況， 但顯然，本發明可以應用於上行連結傳輸和下行連結傳輸這兩者。
圖25和26各示出了 一個本發明的，涉及其對延遲塊應答技術的 應用的基本實施例。參照圖25，當對沿著上行連結方向來自QSTA 1 的數據的壓縮塊應答的發送要被延遲時，在正常狀態中，發送在IEEE 802.11中規定的正常應答幀。然而，取代這個操作，在經過一個SIFS 之後，向另一個目的地發送IAC幀。通過在圖10中示出的IAC掩碼 欄位的每個位中設置l， IAC幀可以被用於各種應用。在這種情況下， 為了表示允許發送延遲塊應答，在IAC掩碼欄位中準備一個1位的識 別標誌。
當HC向QSTA 2發送具有序列號"1001，，和"1002"的數據幀255 時，已經對QSTA 2設置了要同時匯聚的IAC幀254的目的地MAC 地址。在本發明的第二實施例中，當進行向QSTA 2的發送時，HC 將IAC幀中的IAC標記欄位中的擴展標誌設置為1，這表示已經接受 了延遲塊應答(顯然可以對其應用負邏輯)。QSTA 1預先識別出延遲塊 應答策略被應用於從HC返回的壓縮塊應答。假設在沿著上行連結的 方向向HC發送數據之後，在(SIFS+1個時隙)的時間內，QSTA l檢 測出在無線信道中的忙碌狀態。在這種情況下，如果QSTA1已經成 功地接收到匯聚在物理幀中的IAC幀，並且在IAC幀的IAC掩碼字 段中的，表示接受延遲塊應答的標誌被設置為l(在負邏輯的情況下為0)，則QSTA1識別出在目的地方接受了發送延遲塊應答。
在這種情況下，在接收了來自QSTA 1的物理幀之後經過一個 SIFS，圖25中的HC向QSTA 2發送數據。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，如果在發送了塊應答請求或數據之後，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，則發送的幀被看作重 發目標。因此，在經過一個SIFS之後，需要發送一個幀，HC利用這 個幀通知QSTA接受延遲塊應答。在向HC發送了該幀之後經過一個 SIFS檢測到忙碌時，QSTA1將定時器復位。按照延遲塊應答策略， 即使引起忙碌狀態的物理幀中的IAC幀的目的地不是QSTA 1，當 IAC掩碼中的標誌被設置為1時，QSTA l也確認返回了一個壓縮塊 應答。如果在IAC掩碼中的該標誌保持為O(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失敗。因此，QSTA應該重發數 據或塊應答請求幀。
參照圖25，在接收了沿著上行連結方向來自QSTA2的幀之後經 過一個SIFS，在對具有序列號"3"的數據256、對QSTA 1的IAC幀 257和具有塊應答開始序列控制值"l，，的壓縮塊應答258進行匯聚之 後，HC向QSTA1發送數據256、 IAC幀257和壓縮塊應答258。壓 縮塊應答258是對由QSTA 1首先發送的，具有序列號"1"和"2"的 MPDU的應答幀。儘管IAC幀257的目的地是QSTA 1，但是，在IAC 掩碼中設置一個標誌通知對沿著上行連結方向來自QSTA 2的數據的 延遲塊應答傳輸被接受。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，儘管需 要返回對塊應答幀的正常應答，但是，在本發明的第二實施例中，當 要對正常應答幀和對沿著下行連結方向來自HC的數據的壓縮塊應答 進行匯聚時，發送壓縮塊應答也起發送在IEEE 802.11中規定的應答 幀的作用。即，當HC發送具有序列號"3，，的數據和基於延遲策略的壓 縮塊應答，並且目的地(圖25所示的例子中的QSTA l)隨後按照即時 策略返回壓縮塊應答時，如IEEE 802.11e/Draft 10.0中規定的，認為 接收了對塊應答的正常應答幀。
如圖25所示，如果有要被發送到另一個目的地的數據，則也對IAC幀進行匯聚，並且利用該幀通知，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連結數據時，發送在IEEE 802.11 中規定的正常應答幀，以結束TXOP時間段。在圖26所示的例子中， 在接收了來自QSTA 2的幀260之後，由於在經過了 一個SIFS之後沒 有要發送的數據，因此，HC向QSTA2發送正常應答幀261，以通知 接受延遲塊應答。當TXOP時間段1用盡並且TXOP時間段2開始時， 在對基於延遲策略的壓縮塊應答262和下行連結數據263進行匯聚之 後，HC向QSTA l發送壓縮塊應答262和數據263。如圖25所示， 來自QSTA 1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 間隔發送的數據時，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;故用作延遲塊應答技 術中的正常應答時，與其中使用在IEEE 802.11e/Draft 10.0中規定的 傳統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於錯誤導致的重發的過程 中，如何對幀進行交換。在這種情況下的基本操作與在本發明的第一 實施例中的基本操作相同。如圖27所示，首先，HC向QSTAl發送 具有序列號"1"和"2"的下行連結數據271。在這種情況下，如果在經 過了一個SIFS之後，在QSTA 1發送的響應幀中已經出現錯誤，則 HC只檢測到忙碌272。在經過了一個SIFS之後，在對塊應答請求幀 274和IAC幀273進行匯聚之後，HC將它們發送到QSTA 1。當即時 塊應答策略被應用於從QSTA 1到HC的壓縮塊應答時，在接收了來 自HC的塊應答請求幀274之後經過一個SIFS， QSTA 1發送壓縮塊 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"l" 的壓縮塊應答275和數據276進行匯聚之後，QSTA 1沿著上行連結 方向，將它們發送到HC。假設延遲策略被應用於從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QSTA 2的IAC 幀277通知接受應用延遲塊應答策略。假設當沿著從QSTA 2到HC 的上行連結方向的幀傳輸結束時，由HC擁有的TXOP時間段1的剩餘部分很小，HC根據調度的觀點向QSTA l發送基於延遲策略的壓 縮塊應答。由於在從HC接收的物理幀中有延遲壓縮塊應答，因此， QSTA 1通過返回在IEEE 802.11規定的正常應答幀完成延遲塊應答 序列。此時，在本發明的第二實施例中，與圖25中示出的例子相同， 如果HC已經響應於延遲壓縮塊應答而發送了下行連結數據，並且， 即時應答策略被應用於從QSTA1到HC的壓縮塊應答，則如上所述， 僅發送壓縮塊應答也可以起發送在IEEE 802.11中規定的正常應答的 作用。在圖27所示的例子中，由於HC在TXOP時間段1的末尾發 送的物理幀不包含匯聚的數據，因此，QSTA1通過發送正常應答278 完成延遲壓縮塊應答序列。
圖28示出了在沿著從QSTA到HC的上行連結方向的某些 MPDU中已經出現錯誤時進行的操作的例子。在圖28所示的例子中， 在從QSTA 1到HC的壓縮塊應答280和沿著上行連結方向的，具有 序列號"2，，的數據281中已經出現錯誤。HC不能接收任何來自QSTA 1的壓縮塊應答。因此，HC發送塊應答請求282。 IAC幀283被匯聚 在由HC發送的塊應答請求282中。IAC幀283的目的地是QSTA 1, 並且，IAC掩碼欄位中的標誌被設置為l(在負邏輯的情況下為0)。在 接收到IAC幀283時，QSTA 1確^人延遲策略^皮適當應用於由其本身 發送的，具有序列號"1"和"2"的數據上。然後，QSTA 1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。在經過了一個SIFS 之後，在對IAC幀284和具有序列號"1001"和"1002"的數據285進行 匯聚之後，HC將它們發送到QSTA2。此時，在IAC幀284中的IAC 掩碼欄位中的標誌值保持為初始值O(在負邏輯的情況下為1)。這是由 於已經完成了通知接受對來自QSTA 1的數據的延遲塊應答策略。在 QSTA2向HC發送了數據之後，HC向QSTA 1發送(序列號"3")的下 行連結數據286和基於延遲策略的具有塊應答開始序列控制值"l"的 壓縮塊應答287。 QSTA l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，QSTA l在進行捎帶之後，對曾經發送失敗的，具有序列號"2"的數據幀289進行重發。
圖29示出了當在匯聚在沿著下行連結方向的物理幀中的某些 MPDU中已經出現錯誤時要進行重發的例子。在圖29所示的例子中， 由於即時策略被應用於從QSTA到HC的壓縮塊應答傳輸，因此， QSTA l返回表示在來自HC的具有序列號"1"的MPDU中已經出現 錯誤的壓縮塊應答290，並且，HC重發具有序列"l，，的MPDU 291。 在TXOP時間段2中，在對具有序列號"1001"和"1002"的數據幀292 和IAC幀293進行匯聚之後，HC將它們發送到QSTA 2。在對基於 即時策略的壓縮塊應答294和沿著上行連結方向的數據295進行匯聚 之後，QSTA2將它們發送到HC。在接收了來自QSTA2的該幀之後 經過了一個SIFS向QSTA1發送數據的過程中，HC將與該數據匯聚 在一起的IAC幀297的IAC掩碼欄位中的標誌設置為1。當尋址到 QSTA 1的IAC幀297中的標誌被設置為1時，QSTA 2確認延遲策 略被應用於來自HC的，對由QSTA 2發送的上行連結數據的部分響 應。
圖30示出了在沿著從QSTA到HC的上行連結方向的所有數據 中已經出現錯誤，並且HC不能返回壓縮塊應答的情況。參照圖30， 由於來自HC的IAC幀允許QSTA1進行捎帶傳輸，因此QSTA1將 沿著上行連結方向的(序列號為"1，，和"2"的)數據捎帶在壓縮塊應答 301上。此時，如果FCS計算結果表示從QSTA1發送的所有數據幀 不正確，則HC不返回壓縮塊應答。然後，在TXOP時間段l的範圍 內，HC進行向QSTA2的下行連結傳輸。在這種情況下，對QSTA2 的IAC幀302的IAC掩碼欄位中的標誌保持為初始值"O"(在負邏輯情 況下為"l，，)。 QSTA 1對從HC發送的物理幀進行監控，並且校驗在 IAC幀302中的標誌。但是，由於該值保持為0，因此QSTA 1判斷 將延遲策略應用於壓縮塊應答已經失敗，並且將發送的數據幀300看 作重發目標。當在對具有序列號"3"的數據303和IAC幀304進行向 後匯聚之後HC將它們進行發送到QSTA 1時，QSTA 1將塊應答請 求306捎帶在對來自HC的數據303的壓縮塊應答305(塊應答開始序列控制值為"3")上。或者，與第一實施例相同，QSTA1可以將具有序 列號"1"和"2"的數據直接匯聚為重發目標。QSTA 1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目 標。假設從接收了來自QSTA 1的一個幀開始經過一個SIFS之後， HC要向另 一個QSTA發送數據。在這種情況下，HC將IAC幀的IAC 掩碼欄位中的標誌設置為l(在負邏輯的情況下為0)。這使得QSTA 1 識別出，在HC側，基於延遲策略的壓縮塊應答返回被應用於由其自 己發送的塊應答請求(或數據)上。
如上所述，按照本發明的第二實施例，通過有效地將捎帶技術應 用於延遲塊應答技術，能夠提高MAC效率。注意在第二實施例中， 延遲策略被應用於從HC到QSTA的壓縮塊應答(即來自QSTA的上 行連結數據)，而即時策略被應用於從QSTA到HC的壓縮塊應答(即， 至QSTA的下行連結數據)。但顯然，本發明允許將延遲策略應用於沿 著上行連結和下行連結兩個方向的壓縮塊應答。
此外，與第一實施例相同，本發明可以:故應用於這樣的方法，在 這種方法中，在通過EDCA獲得了 TXOP之後，在利用IAC幀執行 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 發明可以被應用於這樣的情況，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，則數據接收方不發送壓縮 塊應答。此後，數據發送終端要求接收方通過例如重發塊應答請求幀 來重發壓縮塊應答。
(第三實施例)
本發明的第三實施例針對在匯聚多個MPDU並將其發送到多個 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幀進行匯聚並發送時，每次改變目的 地會出現類似IFS(幀間間隔)和隨機補償等開銷。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 銷並且提高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(Multiple Reciever 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中規定的傳統的MAC頭部 311，它包括"幀控制"、"持續時間"、"接收器地址"以及"發送器地址" 等。MAC幀310包括表示匯聚在物理幀中的MPDU的目的地數目 的接收器數目欄位312;表示目的地MAC地址信息的接收器地址信 息欄位313;以及用於以八位字節指定每個目的地將佔有的信息大小 的長度欄位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，信息的個數不限於此，並且可以設置任意可變的長度。 即，任意設置目的地的數量。
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和數據幀(序列號為"l"和 "2")以及IAC 323和數據幀(序列號為"1001"和"1002")匯聚到一個物 理幀325中之後，HC將這些幀發送到QSTA 1。使用MARD幀320 的信息允許除了 QSTA 1和2以外的終端自由進行如切換到節電模式 等處理。距從HC發送物理幀結束的偏移時間被寫在尋址到QSTA 1 和2的IAC幀321和323中，以指定QSTA 1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欄位。 如圖32所示，當QSTA 1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範圍內，它將上行連結數據327與對HC的壓 縮塊應答326匯聚在一起，並且發送合成的數據。同樣，跟在由QSTA 1進行的幀發送之後，在對壓縮塊應答328和上行連結數據329進行 匯聚之後，QSTA2將壓縮塊應答328和數據329發送到HC。此時， 圖32中的例子示出了 QSTA2發送的所有數據幀329不正確。當應用 即時塊應答策略時，在由QSTA 2進行的幀發送結束之後經過一個 SIFS，在對MARD幀330、 IAC 331和壓縮塊應答幀332進行匯聚之後，HC將它們發送到QSTA 1。由於來自QSTA 2的所有數據不正確， 因此不匯聚從HC到QSTA 2的壓縮塊應答幀。在這種情況下，如果 HC不允許QSTA 2進行沿著相反方向(上行連結)的幀傳輸，則MARD 幀330的接收器地址信息欄位不包含QSTA 2的MAC地址。接收器 數目欄位為1，並且只寫了 QSTA 1的MAC地址和長度信息。如果 HC允許QSTA 2進行傳輸，則它匯聚尋址到QSTA 2的IAC幀，將"接 收器數目"設置為2，並且添加QSTA2的MAC地址。
在本發明的第三實施例中，當HC在TXOP時間段l中發送物理 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將發送的幀看作恢復目標。在圖32所示的例子中， QSTA 2判斷它沒能接收到對發送的具有序列號"1"和"2"的數據的即 時型壓縮塊應答，並且進行適當的恢復操作。
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IAC 331和數據幀(序列號為"1")332以及IAC 333和數據幀(序列 號為"1001")334匯聚在一個物理幀335中之後，HC向QSTA 1發送 IAC 331和數據幀332，向QSTA 2發送IAC 333和數據幀334。 QSTA l和2根據各自的IAC幀信息，識別出向上行連結傳輸的時序，分別 將上行連結數據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進行發送之後立即發送壓縮 塊應答。相反，與第二實施例中相同，HC可以將用於許可進行沿著 相反方向傳輸的幀(允許沒有TXOP的終端進行傳輸)看作對由在 IEEE 802.11e/Draft 10.0中規定的延遲塊應答發送的塊應答請求的正 常應答幀。在這種情況下，HC將對QSTAl、 QSTA 2和QSTA 3的 IAC幀340以及沿著向QSTA 3的下行連結方向的數據(序列號為 "2001")匯聚起來，並且發送合成的數據。對QSTA 1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QSTA 1和2沿著上行連結方向進行傳輸。表示接受延遲塊應 答技術的標誌被設置為ON。在接收到這個物理幀時，QSTA 1和2中的每一個確認延遲塊應答策略被應用於由它自己發送的數據上。此後，
在對對來自HC的數據(序列號為"2001")的壓縮塊應答342和數據343 進行匯聚之後，QSTA 3沿著上行連結的方向發送壓縮塊應答342和 數據343。參照圖33， HC向QSTA 1、 2和3發送IAC幀344，向 QSTA 1和2發送壓縮塊應答345。壓縮塊應答345是基於延遲策略的 對沿著上行連結方向來自QSTA 1和2的數據的塊應答。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至少發送IEEE 802.11中 規定的正常應答幀。此外，對QSTA3的IAC掩碼欄位中的標誌進行 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時間段的剩餘量變得^f艮小時，HC發送IEEE 802.11中規定的 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據進行匯 聚的情況下，在接收方的緩衝器管理進行描述。考慮這樣的情況，其 中，對MRAD幀350、對QSTA1的IAC幀351 、具有序列號"1"和"2" 的數據幀352和353、對QSTA 2的IAC幀354以及具有序列號"1001" 和"1002"的數據幀355和356進行匯聚和發送。在這種情況下，類似 在圖6中示出的格式可以用於對多個幀進行匯聚。
如圖36所示，假設FCS計算結果表示在具有序列號為"l"的 MPDU352中已經出現錯誤。利用由IAC351指定的偏移值，QSTA 1 發送具有塊應答開始序列控制值"2"的壓縮塊應答360，而QSTA2發 送具有塊應答開始序列控制值"1001"的壓縮塊應答361。對於不包含 塊應答請求的經過匯聚的數據(隱含塊應答請求)，已經被成功接收的 笫一個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已經被存儲在 QSTA 1的接收緩沖器362中，並且，具有序列號"999"和"1000"的 MPDU已經被存儲在QSTA2的接收緩衝器363中。在本發明的第三 實施例中，當對IAC幀的FCS計算結果正確，並且對跟在IAC幀後面的數據幀的FCS計算結果也正確時，數據幀的序列號被看作用於接 收緩衝器管理的適當序列號信息。在圖36所示的例子中，QSTA1向 HC發送壓縮塊應答，但保持存儲在接收緩沖器362中的MAC幀。 另一方面，QSTA 2已經成功地接收了所有幀，並且因此，通過將序 列號"1001"設置為適當的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，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幀並且將它們轉發到 上一層。為此，圖36中的QSTA2從接收緩衝器363中釋放具有序列 號"999"到"1002"的MAC幀，並將它們轉發到上一層。
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，FCS計算結果表示在到QSTA 2的具有序列號"2"的數據 中已經出現錯誤。在這種情況下，即使對到QSTA 2的具有序列號 "1001，，的數據幀的FCS計算結果正確，也不能判斷在到QSTA 1的 MPDU中，直到哪一個MPDU^皮匯聚。為此，即4吏返回壓縮塊應答， 也沒有可以從接收緩衝器釋放的MAC幀。即，在本發明的第三實施 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) 的序列號判斷為用於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，根據流量事件(traffic event) 的優先權對MAC幀進行分級，並且，需要用於每個優先權的塊應答 請求和塊應答幀。圖2中的塊應答請求幀的BAR(BlockAck Request, 塊應答請求)欄位和圖3中的塊應答的BA(BlockAck，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 字0到15。注意，分配給TID的從0到7的數字值表示由優先級化的 QoS即，EDCA發送的MAC幀，而分配給TID的從8到15的數字 值(這個TID稱為TSID: Traffic Stream Identifier (流量流標識符))表 示由參數化的QoS即，HCCA發送的MAC幀。TID還用於圖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，由已經獲得TXOP的發送終端使用IAC幀的 RDTID欄位，以給要被捎帶的MAC幀指定優先權。按照IEEE 802.11e/Draft 10.0標準，必須獨立地將序列號分配給用於每個TID的 MAC幀。因此，QoS數據接收方最好針對每個優先權對接收緩衝器 進行管理。在基於在IEEE 802.11e中規定的塊應答技術的傳輸中，從
答開始序列控制)低的所有MAC幀。在這種情況下，由於為每個TID 準備了塊應答請求幀，因此必須為每個優先權(TID)進行接收緩衝器管 理。已經參照圖35和37進行的對接收緩沖器的管理是關於這樣的情 況的，其中，尋址到多個目的地的，具有單個優先權(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，本發明可以應用 於這樣的情況，其中，尋址到多個目的地的，具有多個優先權的MAC 幀被匯聚在單個物理幀中。參照圖35,跟在MRAD後面，按照下述 順序匯聚對QSTA 1的IAC幀、具有序列號"1"和"2"的數據幀、對 QSTA 2的IAC幀以及具有序列號"1001"和"1002，，的數據幀等。但是， 假設跟在MRAD後面，按照指定順序匯聚對QSTA 1的具有高優先權 (TID值被任意設置)的IAC幀、具有序列號"1"和"2"的數據幀、對 QSTA 1的具有中間優先權的IAC幀、具有序列號"1"和"2"的數據幀、 對QSTA2的具有高優先權(TID值被任意設置)的IAC幀、具有序列 號"1001"和"1002"的數據幀、對QSTA1的具有中間優先4又的IAC幀 以及具有序列號"1001，，和"1002，，的數據幀等。在這種情況下，如果對 規定的IAC幀的FCS計算結果正確，並且，在假設在每個目的地和 每個優先權前面匯聚了 IAC幀的前提下對隨後的MPDU的FCS計算 結杲正確，則將MPDU的序列號看作適當的開始序列號(塊應答開始 序列控制)。然後，從在接收終端的，為每個優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，並且將這些MAC 幀轉發給上一層。或者，如圖37所示，假設不需要物理幀必須包含任 何IAC幀。在這種情況下，如果對兩個連續的MPDU的FCS計算的結果正確，並且，這兩MPDU具有不同的目的地地址或不同的優先權， 則第二個MPDU的序列號用於對為在MPDU的目的地終端中的每個 優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 比適當的塊應答開始序列控制低的所有MAC幀，並且將這些MAC 幀轉交給上一層。
本實施例已經說明了這樣的情況，其中，在從HC(QoS接入點) 到QSTA(QoS基站)的下行連結傳輸中，對尋址到多個目的地的MAC 幀進行匯聚和發送。但是，只要QoSCF-輪詢幀給出了 TXOP， QSTA 就可以起發送實體的作用。當QSTA起發送實體的作用時，除了接入 點以外，目的地的候選者包括，例如，能夠通過DLS(Direct Link Set-up，直接連結設置)，在QSTA之間彼此直接進行通信的終端。顯 然，本發明還可以應用於基於竟爭的EDCA以及作為非竟爭QoS訪 問控制方案的HCCA。在EDCA中，已經獲得了 TXOP的終端起向 多個目的地傳輸數據的發起點的作用。此外，還由已經獲得TXOP的 終端的調度處理裝置實現了由IAC幀允許向目的地進行捎帶傳輸。
對於本領域的技術人員來說，另外的優點和修改很容易出現。因 此，在其更廣的方面，本發明不限於這裡所示出和描述的具體細節和 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 一般發明概念的精神或範圍的情況下，可以進行各種修改。
權利要求
1.一種通信設備，用於在信道使用時間段期間發送幀，該設備包括獲得單元，被配置用來獲得將幀發送到目的地終端的信道使用時間段；生成單元，被配置用來生成包括多個發送數據幀的第一物理幀，每個發送數據幀具有頭部信息和誤差檢測信息；發送單元，被配置用來將第一物理幀發送到目的地終端；和接收單元，被配置用來在第一物理幀被發送後，從目的地終端接收第二物理幀，該第二物理幀包括對於發送數據幀的應答幀和接收數據幀；其中所述第一物理幀包括允許目的地終端發送應答幀和接收數據幀的許可信息和許可時間段，所述許可時間段設置在所述信道使用時間段內，並且當在許可時間段內接收到第二物理幀並且第二物理幀的MAC幀頭部的接收失敗時，發送單元執行恢復處理以請求應答幀。
2. 根據權利要求1的通信設備，還包括判斷單元，當第二物理幀請求對於該第二物理幀的第二應答幀時， 所述判斷單元被配置用來根據第二應答幀的內容，判斷是否向目 的地終端重發具有許可信息和許可時間段的物理幀。
3. 根據權利要求1的通信設備，其中所述第一物理幀還包括應答請求幀，用來請求對於發送數據 幀的應答幀。
4. 根據權利要求1的通信設備，其中能夠由目的地終端發送的MAC幀的數量是根據許可時間段 確定的。
5. 根據權利要求1的通信設備，還包括確定單元，被配置成根據信道使用時間段的剩餘時間段來確定是否在第 一物理幀中包括許可信息。
6. 根據權利要求1的通信設備，其中當在第二物理幀的特定幀位置處檢測到誤差時，接收單元確 定應答幀不包括在第二物理幀中。
7. 根據權利要求1的通信設備，其中，取代通知表示按照延遲類型發送對於接收數據幀的應答幀 的確認的正常應答幀，發送單元向所述目的地終端發送用於另一個目 的地終端的第 一 物理幀以通知該確認。
8. 根據權利要求7的通信設備，其中在從確認通知開始經過預定時間之後，發送單元發送對於接 收數據幀的應答幀。
9. 根據權利要求1的通信設備，其中第 一物理幀包括用於多個目的地終端中的每一個的許可信臺其中，在接收單元從多個目的地終端中的一個目的地終端接收到 接收數據幀之後，取代通知表示按照延遲類型發送對於接收數據幀的 應答幀的確認的正常應答幀，發送單元向所述的一個目的地終端發送 用於多個目的地終端中的另一個目的地終端的第一物理幀以通知該確 認。
10. —種通信設備，包括接收單元，被配置用來接收包括多個接收數據幀的第 一 物理幀， 每個接收數據幀具有頭部信息和誤差檢測信息；和發送單元，被配置用來在第一物理幀的發送源終端所獲得的信道 使用時間段期間向該發送源終端發送第二物理幀，該第二物理幀包括 對於接收數據幀的應答幀和發送數據幀；其衝第一物理幀包括允許通信設備發送應答幀和發送數據幀的 許可信息和許可時間段，許可時間段被設置在信道使用時間段內，在第二物理幀被發送後，接收單元從發送源終端接收第三物理幀，該第三物理幀包括對於發送數據幀的應答幀，並且當第三物理幀的MAC幀頭部的接收失敗時，發送單元執行恢復 處理以請求對於發送數據幀的應答幀。
11. 根據權利要求10的通信設備，還包括檢測單元，被配置用來檢測沒有從發送源終端接收到對於發送數 據幀的應答幀的超時情況，其中，當檢測單元檢測到超時情況時，發送單元發送對於接收數 據幀的應答幀和對於發送數據幀的應答請求幀，或發送對於接收數據 幀的應答幀和用於重發的發送數據幀。
12. 根據權利要求10的通信設備，其中，取代通知表示按照延遲類型發送應答幀的確認的正常應答幀，接收單元根據從發送源終端向另一個目的地終端發送的第一物 理幀來檢測該確^人。
13. 根據權利要求12的通信設備，其中，在從檢測到確認開始經過預定時間之後，接收單元從發送 源終端接收對於發送數據幀的應答幀。
14. 根據權利要求10的通信設備，其中，第一物理幀包括多個目的地控制信息和許可信息，其中多 個目的地控制信息具有多個目的地終端中的每個目的地終端的目的地 信息。
15. 根據權利要求14的通信設備，還包括判斷單元， 如果通信設備的地址包括在所述多個目的地控制信息中，如果第一物理幀的許可信息被正確地接收，並且如果通知表示按照延遲類型 發送應答幀的確認的通知標誌有效，該判斷單元被配置成確定延遲策略的應用已經成功。
16. —種用於在信道使用時間段期間發送幀的通信方法，包括 獲得將幀發送到目的地終端的信道使用時間段； 生成包括多個發送數據幀的第一物理幀，每個發送數據幀具有頭部信息和誤差檢測信息；將第一物理幀發送到目的地終端；在第一物理幀被發送後，從目的地終端接收第二物理幀，該第二 物理幀包括對於發送數據幀的應答幀和接收數據幀；其中所述第一物理幀包括允許目的地終端發送應答幀和接收數 據幀的許可信息和許可時間段，並且所述許可時間段設置在所述信道 使用時間段內，當在許可時間段內接收到第二物理幀並且第二物理幀的MAC幀 頭部的接收失敗時，執行恢復處理以請求應答幀。
17、 一種通信方法，包括接收包括多個接收數據幀的第 一 物理幀，每個接收數據幀具有頭 部信息和誤差檢測信息；在第 一 物理幀的發送源終端所獲得的信道使用時間段期間向該 發送源終端發送第二物理幀，該第二物理幀包括對於接收數據幀的應 答幀和發送數據幀；其中第一物理幀包括允許發送應答幀和發送數據幀的許可信息 和許可時間段，並且許可時間段被設置在信道使用時間段內，在第二物理幀被發送後，從發送源終端接收第三物理幀，該第三物理幀包括對於發送數據幀的應答幀，當第三物理幀的MAC幀頭部的接收失敗時，執行恢復處理以請 求對於發送數據幀的應答幀。
全文摘要
本發明涉及通信設備和通信方法。其中，生成物理幀，在這個物理幀中匯聚了數據幀、應答幀和應答請求幀中的一個以及傳輸許可幀，這個傳輸許可幀用於代替與延遲塊應答有關的正常應答幀並且允許目的地終端進行捎帶傳輸。將物理幀發送到目的地終端。
文檔編號H04W72/00GK101610260SQ20091013458
公開日2009年12月23日 申請日期2005年11月1日 優先權日2004年11月1日
發明者中島徹, 宇都宮依子, 旦代智哉, 西林泰如, 足立朋子, 高木雅裕 申請人:株式會社東芝