存取無線通信媒介的控制方法及系統的製作方法
2023-05-19 06:09:31
專利名稱：存取無線通信媒介的控制方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種無線通信系統，本發明尤其是關於一種用以控制存取在無線通信系統中的媒介的方法和系統。
背景技術：
IEEE 802.11工作團隊，也即任務團隊n(TGn)，已經建立一個新的無線標準，其以超過200Mbps的數據率傳遞高吞吐量(throughput)數據，例如高清晰度電視(HDTV)以及串流視訊。在現存的標準802.11a和802.11g中，理論的最大吞吐量大約為54Mbps，且最高可使用的吞吐量約為25Mbps。因此需要提供一個更有效率的媒體存取控制(MAC)配置以及相關程序，其能支援種種的實體層節面，其除了可最佳化以達到100Mbps的吞吐量之外，還可在現行的IEEE 802.11無線區域網絡(WLAN)服務需求和部屬方案假設下的MAC層存取點服務。
發明內容
本發明是關於一種用以控制存取在一無線通信系統中一媒介的方法和系統。一個MAC配置是建立在現存的IEEE 802.11MAC配置以及其IEEE 802.11e延伸配置上，以提供較高的效能。一個超幀(superframe)結構是以時間域定義以包含一無競爭時期(contention free period)，其包含至少一調度資源配置(SRA)、至少一管理SRA(MSRA)以及一競爭時期。包含關於該SRA及MSRA的信息的一延伸信標(EB)被傳輸。該MAC配置在維持完全相容性的同時，降低站臺電池消耗，在非即時(non-real time，NRT)流量方面支援較高的吞吐量，且在即時(real time，RT)流量方面比IEEE 802.11e更有效率。本發明降低站臺電池消耗，在非即時(non-real time，NRT)流量方面支援較高的吞吐量，且在即時(real time，RT)流量方面比IEEE 802.11e更有效率。
本發明去除了隱密節點問題。本發明為NRT服務提供較高的效能，較佳的穩定性，以及為NRT服務提供比在增強分配信道存取(EDCA)上的IEEE 802.11e，所需要還要高的用戶數量或是高的吞吐量，例如在類似的等待時間請求下的文件傳輸協定(FTP)或是網站瀏覽，以及校正IEEE 802.11e對存取點(AP)傳輸的不公平待遇。
本發明在保證服務品質(QoS)同時能為RT提供較高的效能，降低STA功率消耗，為所有的RT應用提供較高的MAC效率以及吞吐量，還有與IEEE 802.11e EDCA相比較低的延遲跳動，在具有與IEEE 802.11e混合協調功能(HCF)控制信道存取(HCCA)相比相似的延遲跳動下，為網際網絡語音協定(VoIP)應用提供較高的MAC效率。
本發明提供向後相容於IEEE 802.11MAC及其IEEE 802.11e延伸，而且還與IEEE802.11k相容。
本發明通過有序地向後和向前傳輸支援有效實體(PHY)運作，其使得該信道品質信息(CQI)的及時接收可用以判定編碼和調變率，信道相互作用的使用，或是如果需要的話，信道狀態信息(CSI)的接收也可用於最佳化傳輸運作，支援混合自動重複請求(ARQ)以及增強頻率跳躍(非必要)。
本發明合併成一個有彈性的設計，其支援不同形式的PHY界面，其包含但並未限制於，多重輸入多重輸入(MIMO)及向前錯誤校正(FEC)編碼技術，正交頻分多重存取(OFDMA)運作，以及在相同超幀中的20MHz和40MHz高吞吐量(HT)STA，其如果有需要的話可延伸至其他頻寬。
本發明在一AP的控制下提供增強的點對點數據直接傳輸，且支援接替運作以延伸服務區域覆蓋和速率。
通過下文中一較佳實施例的描述、所給予的範例，參照對應的附圖，本發明可獲得更詳細地了解，其中圖1所示為根據本發明的MAC配置的方塊圖；圖2所示為根據本發明以遺留運作(legacy operation)的一超幀結構方塊圖；圖3所示為根據本發明未以遺留運作(legacy operation)的一超幀結構方塊圖；圖4所示為一方塊圖，用以說明根據本發明的一彈性超幀結構；圖5所示為一概圖，用以說明在MSRA中的分槽阿羅哈(Aloha)運作；圖6和圖7所示為根據本發明，分別為具有ACK及不具有ACK的交換序列的範例幀方塊圖；圖8所示為根據本發明的信標和EB傳輸概圖；圖9所示為根據本發明的頻率跳躍的IE方塊圖；圖10所示為根據本發明的一資源分配請求(RAR)幀方塊圖；圖11所示為根據本發明該RAR幀的一幀主體方塊圖；圖12所示為根據本發明每一RAR區塊的方塊圖；圖13所示為根據本發明一資源分配回應幀方塊圖；圖14所示為根據本發明該資源分配回應幀的一幀主體方塊圖；圖15所示為根據本發明該管理幀的一幀主體方塊圖；圖16所示為根據本發明該管理幀的一幀主體方塊圖；圖17所示為根據本發明的OFDM MIMO參數集合元素方塊圖；圖18所示為根據本發明的一CP存取元素方塊圖；
圖19所示為根據本發明的一EB元素方塊圖；圖20所示為根據本發明的一SRA調度元素方塊圖；圖21所示為根據本發明的一SRA區塊IE方塊圖；圖22所示為根據本發明的一MSRA調度元素方塊圖；圖23所示為根據本發明的一MSRA區塊元素方塊圖；圖24所示為根據本發明的一ORA調度元素方塊圖；圖25所示為根據本發明的每一ORA區塊IE方塊圖；圖26所示為根據本發明的一RAR規格IE方塊圖；圖27所示為根據本發明的資源分配通知IE方塊圖；圖28所示為根據本發明用以模擬的一超幀結構方塊圖；圖29所示為吞吐量比較的模擬結果圖；圖30所示為平均延遲的模擬結果圖；圖31所示為平均延遲的模擬結果對8個用戶的應用數據率圖；圖32所示為平均系統吞吐量的模擬結果對8個用戶的應用數據率圖；圖33所示為根據本發明的直接連結協定(DLP)信號發送方塊圖；圖34所示為一方塊圖，用已說明根據本發明DLP設定的訊息交換；圖35所示為一概圖，用以說明根據本發明在MRAP中的分槽阿羅哈(Aloha)以收集的ACK運作；圖36所示為一概圖，用以說明根據本發明在MRAP中的分槽阿羅哈(Aloha)以立即的ACK運作；以及圖37所示為根據本發明的SRA分派程序流程圖。
具體實施例方式
此後，技術用語「STA」包含但並未限制於一用戶設備、一無線傳輸/接收單元(WTRU)、一固定或移動用戶單元、一呼叫器或可在一無線環境下操作的任何形式的裝置。當本文此後提到技術用語「AP」，其包含但並未限制於一基地臺、一節點B、一站臺控制器或是在無線環境下任何形式的界面裝置。此後，技術用語「STA」視為配置以支援IEEE 802.11n的STA，而技術用語「遺留STA」視為配置以支援IEEE802.11或是IEEE 802.11e的STA。
下列為本發明將會用到的技術用語。AP表示任何相容於已發表的IEEE 802.11n標準的任何AP。STA(或是IEEE 802.11n STA、高吞吐量(HT)STA)表示任何相容於已發表的IEEE 802.11n標準的任何STA。遺留(legacy)AP表示任何相容於IEEE 802.11n之前的IEEE 802.11標準，且因此並不支援後來發表的IEEE 802.11n標準的任何AP。遺留(legacy)STA包含任何相容於IEEE 802.11n之前的IEEE 802.11標準，且因此並不支援後來發表的IEEE 802.11n標準的任何STA。
此後，本發明將以IEEE 802.11n的環境來描述，然而必須注意的是，本發明還可用於任何其他的無線通信環境。
根據本發明的MAC建立在現存的IEEE 802.11MAC配置和騎IEEE 802.11e延伸配置上，以提供較高的網絡效能，該網絡包含802.11n相容的AP和STAs。根據本發明的系統會降低站臺電池消耗，支援NRT流量較高的吞吐量，且在維持全相容的同時，在RT流量方面也比IEEE 802.11e更有效率，同時還支援遺留和高吞吐量的STA。本發明提供MAC配置和程序，用以支援不同的實體層界面，其可在現行的IEEE 802.11WLAN服務需求和部屬方案設想下提供最佳化。
為了在維持完全向後相容的同時達成STA不間斷的運作，一個超幀可分成用於IEEE 802.11n存取的的HT時期(s)，以及非必要用於IEEE 802.11及802.11e存取的遺留時期。在使用不同方法的超幀的IEEE 802.11n時期，RT和NRT服務皆提供給STA。NRT運作則具有不可預測和大不相同的數據率，以及沒有規範的等待時間需求聞名。
下鏈(AP-STA)數據傳輸是由控制器自主完成，其通常(但非必須)在AP中執行，在這期間遺留或是HT STA都不會有競爭發生。在一個或多個封包之後，確認和反饋封包定期地反向傳輸(上鏈或是STA-AP)，其是端視狀態以及節點間所協商而定，且能用以最佳化實體層效能。這個機制足夠彈性以允許使用複雜的調度演算法，其可將緩衝區佔用以及信道狀況考慮進去，以便進一步增強系統效能。在超幀中，此運作會在調度資源分配(SRA)時期發生。
上鏈(STA-AP)數據傳輸是經由分槽阿羅哈(Aloha)頻寬請求完成，其在一回應指示允許傳輸數據之後很快變化執行。如同下鏈一樣，在一個或多個封包之後，確認和反饋封包定期地反向傳輸，端視狀態以及節點間所協商而定。該請求是在一管理SRA(MSRA)時期送出，同時數據傳輸是在SRA時期執行。在分槽阿羅哈模式中使用短封包技術，在高負載時可增加吞吐量及穩定度，並且消除隱藏節點的問題，因為STAs不需要感測媒體的競爭。如同下鏈一般，這個機制足夠彈性以允許使用複雜的調度演算法，其可將緩衝區佔用以及信道狀況考慮進去，以便進一步增強系統效能。用以管理和控制目的的小封包(例如為了設定RT運作)也可在此時交換。
RT運作是以可預測的數據率聞名。資源是通過一個延伸信標(EB)在每超幀傳輸一次或多次以指示每個用戶。因此，輪詢的負擔就會減輕，但更重要的是STAs僅需要監聽一小部分的時間，其可減低STA功率消耗需求。如同NRT服務一般，在一個或多個封包之後，確認和反饋封包定期地反向傳輸，且能用以最佳化實體層效能。如同NRT調度一樣，此可考慮流量和信道狀況。
EB具有數個在IEEE 802.11k標準的應用。首先，當STA掃描頻帶以搜尋相鄰時，EB可節省功率。再者，在相鄰為BSS傳輸掃描期間，EB可使中斷時間降低。三者，EB可延伸STA的範圍。
EB可以低速或高速傳輸。在低速時，EB具有延伸範圍的功能，在高速時，EB可減少信標的負擔。EB適用於數種方案，包含IEEE 802.11n及非IEEE 802.11n，10/20/40MHz及雙20MHz運作(IEEE 802.11n)。
EB可取代標準信標且將會包含標準信標的部分或全部信息元件，同樣地，EBs長度也可變化。
圖1所示為根據本發明的MAC配置100的方塊圖，其擴展了採用IEEE 802.11e的配置。MAC配置100包含一資源協調功能(RCF)105及一分配協調功能(DCF)110。RCF105可包含一點協調功能(PCF)115、一增強分配信道存取(EDCA)120、一混合協調功能(HCF)控制信道存取(HCCA)125、一RCF管理信道存取(RMCA)130以及一RCF調度信道存取(RSCA)135。該RMCA 130及該RSCA 135為IEEE 802.11n所添加的新功能，該RCF 105及該DFC 110向後相容於HCF和PCF。
該RCF僅能在IEEE 802.11n配置下使用，且提供完全的服務品質(QoS)，所有的IEEE 802.11n STAs皆實施RCF 105。該RCF 105使用來自DCF 110的功能以及新的調度功能，以允許一組具/不具QoS數據傳輸的幀交換序列。RCF 105支援兩種存取程序以管理和調度功能。第一種是RCF 105提供RMCA 130用以封包傳輸和調度請求/保留。第二種是提供RSCA 135用以無競爭數據傳輸提供完全QoS支援。典型地，該RMCA130是用於將由RSCA 135所支援服務的所有頻寬請求。
當RCF 130在運作時，超幀結構的使用如下敘述圖2所示為根據本發明以遺留運作的一超幀結構200方塊圖。一超幀205包含一遺留信標210、一遺留無競爭時期(CFP)215以及一遺留競爭時期(CP)220。一IEEE 802.11n時期225是於CFP 215中定義，該IEEE 802.11n時期225包含IEEE 802.11n STAs的競爭及調度傳輸。該CFP 215確保遺留STAs將不會存取該信道，除非AP輪詢。當一RCF 105是於一基礎服務集(BSS)運作時，一CFP 215及一CP 220基於需要支援遺留STAs及IEEE 802.11n STAs而產生。
該IEEE 802.11n STAs是於一定義為IEEE 802.11n時期225的時期中支援。該CP是用以支援遺留STAs的運作，IEEE 802.11n STAs是被允許在此競爭，儘管其可能不是較佳的運作模式。IEEE 802.11n時期225支援EBs、調度資源分配(SRAs)以及管理SRAs(MSRAs)，其是以不同的保護時間將他們分開。當遺留運作未啟動時，該超幀結構200便不包含該信標210及CP 220。
圖3所示為一個簡單的超幀結構300，其中僅依據時間分派該SRAs，其是當遺留運作不可使用時。該超幀結構300是與該實體(PHY)層分開，且支援所有形式的PHY層。在PHY層允許不同子信道(像是在OFDMA中)分配的案例中，其超幀將如圖4所示。
該AP通過在該信標幀中包含一無競爭(CF)參數集元素，以獲得該CFP 215的無線媒體控制。因此，所有的STAs於CF參數集中將其網絡分配向量(NAVs)設定為「CFPDurRemaining」值，其指示CFP會持續多久，由該AP所產生的CFP 215總是以一CF終止幀結束，該IEEE 802.11n時期可由該AP在CFP 215中的任一處建立。
該遺留信標210是在20MHz信道中傳輸，以便所有的STAs，包含IEEE 802.11nSTAs在內都能收到，其包含所有的遺留信息且被修正以包含關於在IEEE 802.11n時期中的EB信息。關於EB的周期、頻帶以及子信道信息是明確地包含在該信標中，該EB包含SRAs、MSRAs的位置、持續時間和形式，以及開啟RA(ORA)時期，除此之外還有在現行IEEE 802.11信標中所定義的信息。
該EB可以比該信標更高的數據率傳輸。當遺留運作啟動時，EB的第一次出現會立即跟隨在該信標之後，其後EB的出現是基於EB的周期。
在無遺留運作的情況下，便不需要遺留信標，且該EB會當作系統中唯一的信標。在有遺留運作的情況下，超幀會定義為兩遺留信標間的時期，否則便是兩EBs之間的時期。在出現一遺留信標的情況下，在一超幀中可能會有一個或多個EBs。IEEE802.11n STAs可監聽該信標以定位該EB(s)，或是其可直接監聽該EB(s)。而EB長度是可變的。
與遺留STAs相比，STAs可以一有效率的方式存取該無線媒體以傳輸MAC協定數據單元(PDUs)(也即MPDUs)。在RCF 105下分配給一STA的基本單元是一SRA，每一SRA是由開始時間和持續時間所定義，一SRA是由該RCF 105於在RSCA 135之下的IEEE 802.11n時期分派給一STA，SRA的分派可由一STA在RMCA 130下做出請求所設定，該傳輸並未延伸超出該分派的SRA。在一SRA分派給一STA的特定時期，沒有其他STA可以競爭該無線媒體。
MSRAs為由RCF 105在該RMCA 135下的IEEE 802.11n時期225中所設定的管理SRAs。MSRAs是作為管理功能，像是資源請求和回應、關聯請求和回應、以及管理信息的交換。每一MSRA具有一開始時間和持續時間，傳輸不應延伸超出該MSRA的持續時間，該RCF將確保每一IEEE 802.11n時期中分派足夠的MSRAs，STAs會在MSRAs時期競爭該無線媒體。
在所有SRAs和MSRAs在超幀中分配之後，可用的的資源就剩下ORAs。若是一SRA並未被完全利用的話，還是有可能再度出現，但其將不同於SRAs，因為SRAs是分配給一給予的STA流量串流。AP控制三種資源，AP可使用NRT服務的下鏈和上鏈傳輸並控制流量；可提供補充的SRAs；且可用於廣播和多重播送的流量。一些ORAs可被分派給一群STAs。
RMCA機制可通過設定數據封包交換的MSRAs和調度傳輸的請求/保留，來提供在IEEE 802.11n時期內存取無線媒體的管理功能。
在RMCA下的信道存取程序端視MSRA的操作形式。AP宣布在EB中的RMCA參數，這些參數包含關於MSRAs的信息，例如位置、持續時間、以及存取機制和形式(非必要)，該形式可區別關於STAs的MSRAs和非關於STAs的MSRAs的不同，較佳地，一個以分槽阿羅哈競爭為基礎的存取機制是用於所有的MSRA中，然而也可實施由IEEE 802.11e所定義的CSMA/CA機制或是任何其他競爭機制，該競爭機制是於EB中發送。
MSRAs允許相關和非相關STAs及AP在競爭模式中交換訊息，該數據交換典型地為小數據封包，像是調度傳輸的資源分配請求、關聯/重新關聯請求。由相關STAs所傳輸的數據典型地為資源分配請求幀，以便在IEEE 802.11n時期請求SRAs的分派。由新的或非相關STAs所傳輸的數據典型地為關聯/重新關聯請求幀，以便請求與APs關聯。除此之外，小封包可選擇性地由STAs除拴，但其限制一特定大小的封包。MSRA是識別至少一封包數據且控制封包傳輸。
圖5所示為一MSRA505的分槽阿羅哈機制500。在該分槽阿羅哈機制500中，STAs以短數據封包存取該無線媒體。該無線媒體是分成時槽510，其大小等同於該數據封包持續時間，且僅允許在該時槽的開端傳輸。
一個指數倒退(backoff)機制是如下執行。一個倒退計數器是在每一STA中維持，且每一時槽便遞減一次。當該倒退計數器成為零時，便傳輸未決封包(pendingpacket)。該倒退計數器是從一競爭窗(CW)中選出作為非均質分布隨機變數。在第一次嘗試中，該CW是設定為最小值，該CW的大小會隨著重新傳輸嘗試的數量成長，直到其到達上限值為止。CW的成長速率可選擇性地端視該流量的優先權決定，舉例來說，流量的存取延遲規格越小，則CW成長越慢。基於存取延遲規格控制CW將使得在高負載狀況下分槽阿羅哈存取的存取延遲有較佳的管理。在MSRA的終端，該AP傳輸一收集回應幀515，其為所有在MSRA 505中競爭的STAs的收集回應。該收集回應幀515包含成功傳輸其資源分配請求的相關STAs的資源分配回應、以及成功傳輸其關聯/非關聯請求的非相關STAs的關聯/非關聯回應。未成功的STAs必須使用倒退計數器重新傳輸其封包，該倒退計數器僅會在MSRA時期遞減。
該阿羅哈機制500允許該RCF 105將多個關於每該請求資源的STAs服務請求、緩衝區佔用以及信道狀況的因子考慮進去。
如果MSRAs是使用CSMA/CA機制，來自一STA的每一個成功傳輸便各自以一來自該AP的ACK訊息確認，當與上述分槽阿羅哈機制500的收集回應比較時，這方式就顯得不足。
該RSCA 135使用一資源協調器(RC)，其提供通過調度資源分配所支援的QoS服務，而RC是在這個與點協調器(PC)及混合協調器(HC)不同的規則下運作。
SRAs是分派給STAs以服務所有形式的流量(例如NRT及RT)，該RC能服務很少改變跨越超幀的SRAs流量，且會不斷重複直到該傳輸由原始產生的STA終止。這種SRAs(其在特性上是近乎靜態)適用於RT周期的流量，然而該RC也可服務可能頻繁地改變超幀且擴展一或多個超幀以傳輸一數據突發傳輸的SRAs流量。這些形式的SRAs(其在特性上是動態的)可用以服務任何形式的流量且在每一數據突發傳輸中分配。這些機制使得RC有彈性重新分配SRA分派，以便最佳化資源的使用。RC必須對所有傳輸負責包含回應幀，當在一SRA分派給一STA中設定SRA持續時間時，其為SRA傳輸的一部分。未分派作為SRAs或MSRAs的所有資源是由RC當作ORA管理。ORAs具有很多應用方式，且允許該RC有效地使用還未調度的資源。
非AP STAs在MSRAs期間可送出資源分配請求，同時在資源分配請求規格信息元件(IE)中直接提供QoS信息給RC。STAs應該指示該傳輸應該引在RSCA下和選擇性地在RMCA下發生。
RC流量傳輸和SRA分派是在IEEE 802.11n時期中調度以符合所給予的流量的QoS需求。該AP宣布在EB中分派SRAs的參數，一STA在一SRA持續期間足夠初始多個幀交換序列以執行超過一個此序列。SRA的分派可基於屬於具有不同流量特性用戶的未決流量的RC BSS廣泛知識，且是受限於BSS特定的QoS政策。
SRA分派和修改會牽涉到介於兩個或多個SRAs之間的數據交換的SRAs的產生、修正和終止。一STA可支援一個或多個連結，端視其所支援的應用。一SRA分派給一STA以連接服務一給予型式的流量，牽涉到SRA分配的產生超過一或多個超幀。該分派可視需要在連結的生命周期內修改。介於兩個或多個SRAs之間的數據交換的SRAs的產生、修正和終止是通過產生的STA和AP之間使用資源分配請求和資源分配回應訊息的協商執行。一旦一SRA是與一索引分派，該SRA可被修改或終止，僅有與一AP相關的一STA可送出一資源分配請求訊息至該AP用於一SRA分派。
一SRA的存取延遲可通過包含在MSRAs存取的優先權管理。一旦存取產生，則會有以所需求的Qos保證存取該無線媒體/信道。
在SRA產生方面，產生的STA送出一個資源分配請求至該AP，用以與在一MSRA中的目標STAs產生一新連結，並且將目的地址表設定為該目標STA地址，資源索引設定為一預設值指示為非分派狀態，RAR ID設定為一協商時期的唯一值，RAR形式設定為近乎靜態分派或是動態分派，以及所有其他參數設定為適當值。
該AP在從該產生STA接收該資源分配請求訊息後，應該在一MSRA中回應一資源分配回應訊息至該產生STA，其中該資源索引欄位集應該設定為一未使用值且所有其他參數設定為適當值。每一超幀服務期間及服務間隔決定一近乎靜態的SRA分派的持續時間和其關於以一再發方式的超幀的頻率。每一超幀的服務持續時間、服務間隔以及最大服務持續時間決定一動態SRA分派的持續時間，其關於該超幀的頻率以及數據突發傳輸的服務持續時間。
該AP接著可以該新分派的SRA更新該EB，該AP應該在EB及資源分配回應(收集地或個別地)中宣布所有產生的SRAs，其也需宣布與目的STAs連結的產生。
該分派SRA的修改可通過送出一資源分配請求訊息至該AP達成，其是將資源索引欄位設定為該分派值且所有其他欄位是視需要修改。此可以三種方式達成，第一種是該修改可使用一MSRA執行，第二種是該資源分配請求訊息可搭載在一SRA內的數據，對應的回應可搭載在來自SRA中的AP，且將影響下一個超幀，另一種方法便是支援在一ORA中交換此訊息。
該分派SRA的終止可通過送出一資源分配請求訊息至該AP達成，其中資源索引欄位設定為該分派值且所有其他欄位設定為零，僅該產生STA可終止一建立SRA。
一補充SRA為一次分配，其可通過包含在所給予的SRA中，上次由該AP訊息傳輸至幹STA的表頭內的設定信息完成。對一下鏈流量串流而言，該AP可搭載該資源分配信息於該數據封包上，對上鏈而言，該AP可搭載此補充SRA信息於一數據封包上。補充SRA信息可為確實的分配信息或是一指示以於特定ORA中監聽。
於該超幀的IEEE 802.11n時期的SRA位置是於該EB中描述。SRA位置信息可在N個EBs後修改，數字N可至少根據應用和系統需求其中之一決定。此降低EB的負擔。在遺留CP出現的情況下，每一EB都必須送出該信息，這為了確保遺留信標的飄移可由該EB掌控。
在一分派SRA中，該產生STA可初始一個或多個幀交換序列的傳輸，所有此種序列及在序列內的幀是以一短幀間空間(short interframe space，SIFS)間隔分離，以連續傳輸封包，或是通過其他定義在一封包和一ACK之間的間隔。如果沒有數據需要傳輸的話，一STA可僅送出PHY層信息，該AP可使用該信息以得知介於該AP和該STA之間的信道狀態信息。圖6和圖7為根據本發明的幀交換序列範例的方塊圖，圖6具有ACK而圖7不具有ACK。
RC可確保任何分派SRA的持續時間符合最大無競爭持續時間(dot11CFPMaxDuration)，以及最大靜態時間(dot11CFPDwellDuration)的標準需求，使得非AP STA可使用該分派SRA而不需檢查這些限制。在這些限制內，所有關於在任何給予SRA期間需傳輸的MSDUs及/或MPDUs的決定需由分派該SRA的STA所決定。
在其分派SRA期間，當該STA接收一幀於其定址且需要一確認時，其應以獨立於其NAV的確認(ACK)回應，在一SRA分派給該STA期間，該STA可初始一幀交換序列，其是獨立於其NAV。
任何一分派SRA未使用的部分是還給該RC。如果一STA沒有流量於分派給其的SRA中發送，或是如果該MSDU太長以致於不能在該分派SRA內發送，該STA應該送出一終止傳輸指標。如果來自該對應STA的一分派SRA中沒有傳輸，則該AP會在一SCF幀間空間(DIFS)期間(大於SIFS期間)擷取該無線媒體，且將其當作一ORA使用。
ORA允許一非競爭基礎的存取，在相關STAs可與該AP交換數據封包期間，其是典型地由該AP於超幀中其他為分派的部分或甚至於非使用的SRAs中設定，該AP在下鏈和上鏈方向中在ORA期間協調數據交換。在上鏈方向，該AP通過分派傳輸機會給STAs達成，交換封包的競爭可為控制封包或是數據封包，該傳輸可為單一播送、多重播送或是廣播傳輸。
ORA可分派給一組連接IDs及/或STAs，此信息是於EB中送出。該AP在此模式中控制該數據傳輸接收。
一些ORA應用方式是如下說明一AP可發送數據封包給任何STA，且該STA可回應一數據封包或是ACK。為了參與ORA，該STA應該在ORA期間監聽。該AP可廣播或多重播送訊息或可多路復用處理不同的STAs，在ORA中服務的STAs將於EB中定義，該AP可送出一聚集的下鏈傳輸至一個或多個STAs，該STA可由該AP接收控制訊息，或是可送出例如信道反饋的控制訊息。
一SRA分派是用於傳輸一個或多個幀交換序列，其唯一的限制便是最後一個序列不能超過SRA持續時間限制。RMCA不能用於傳輸屬於一建立流量串流的MSDUs(在被該RC接受用於調度和分派SRAs之後)，除非其是通過適當的設定在資源分配通知IE中，TS信息欄位的子欄位存取政策設定使其允許如此執行。
該遺留MAC的超幀結構已經保留在本發明的MAC中，尤其在遺留服務出現的時，會有一信標、CFP和CP如同在遺留中。當遺留支援關閉時，該信標、CP以及任何在CFP中支援的遺留皆變成非必要。
與遺留功能比較該RC幀交換序列可用在STAs中，主要是在CFP(如同PC用於PCF中)內的IEEE802.11n時期。然而，其與PC和HC有數種不同，但是其可選擇性地實施PC或HC的功能。最顯著的差異是該RC分派一特定時期的SRAs給非AP STAs以及不同形式管理功能的MSRAs。
該RC也可運作為一PC提供CF輪詢及/或一HC提供Qos+CF輪詢，以關聯使用該幀格式、幀交換序列及其他可用的PCF和HCF法則的可CF輪詢的STAs。
MAC發送信號和特徵以支援不同形式的實體層如下敘述該MAC支援為不同實體層需要測量幀，包含接收欄位強度、幹擾等級、信道信息和傳輸器校正。該AP可指示於該STA一特定信道(可為除了該AP信道之外的信道)測量幹擾、接收強度信號指示(RSSI)(從其他APs)。該A{可發送信號用以測量路徑損失。該傳輸封包將包含該傳輸功率，而該回應幀將包含該接收功率。這些測量是於ORA中調度以發送和接收小的校正幀，實體層或其他用於該AP或其他地方的機制可經由一些至MAC的層內訊息指示所需測量的形式和數量。
在AP傳輸器校正方面，該AP可使用STAs以幫助其校正。一STA依次在開放MRA中送出一請求用以校正其傳輸天線。該AP使其於標準MRA及/或開放MRA中校正其傳輸器。在封包中發送以校正的的典型欄位為設定為TX校正的測量形式和該STAID。該回應包含一非MIMO站臺的每一測量請求的RSSI信息以及MIMO STA的信道參數。
波束引領裝置的支援是如下提供該AP或是STA可於一波束引領模式中初始，特殊的封包可用以挑選相似於天線校正的測量信號的校正波束。
該AP允許發送該時序信息回到該STA。一AP可從該分槽阿羅哈時槽的偏差檢測到該時序信息，此信息可用於OFDMA或是20MHz/40MHz系統。
該AP和STA可包含特定的實體特性或是位，其是用於指示和分別AP和STA。
關於該AP的MIMO能力的信息可當作在遺留信標中的額外欄位送出(在遺留信標中解碼並不需要此信息)。MIMO能力參數可當作在EB中的實體層數量送出，其他參數可當作EB MAC信息送出，其可包含指示該AP是否具MIMO能力以及該MIMO能力的細節，STAs會在相關訊息中送出他們的MIMO能力。
一MAC表頭包含可選擇的IE，其是關於信道反饋信息，例如信道品質和信道狀態。此信息可以分離封包送出或是搭載在一數據封包及/或IEEE 802.11ACK封包送出。選擇性地，某些參數也可當作實體層信息送出。
該HARQ能力是在關聯請求和回應期間交換。然而，該HARQ僅可為特定的應用方式或信道形式設定，因此其可搭載在該BW請求封包上並回應。封包是於一應用的中間提供給初始HARQ，此完成是根據現行IEEE 802.11e標準中用於封鎖ACK概念。
HARQ反饋信息可以分離封包或是搭載在一數據封包上送出，儘管一些信息是由該MAC產生和接收，但是還是比用戶數據有更多的保護(舉例來說，使用較佳的編碼或是較低階調變)，或是分開地編碼和取樣。
資源(也即時間及/或頻率)是分派給一用戶或是一組不同的用戶。一信道在每數個10’s或100’s毫秒之後會分派數個毫秒，其是基於該應用的等待時間請求。同樣地，在背景應用方面(NRT流量)，該信道是基於有效度分派。該資源在應用期間不會連續地分派給任何OFDM基礎的IEEE 802.11系統，然而該信道預估是需要使MIMO有效地運作。
一AP(或一STA)送出一PHY層SYNCH以及信道信息的前序，並不需要送出該MAC封包，因為該資源是特定分派給一STA或一組STAs。如果資源是分派給超過一個STA，則該STAs並不會送出信道預估的該PHY層信息。細節可在資源分配請求和回應期間協商，一PHY表頭可使用其中一個保留位以指示在該PHY之後沒有MAC封包。
一STA可在其調度時間之前監聽該封包，以便從該封包獲取送至其他STAs的信道預估信息。此將從該MAC表頭獲得解碼來源地址信息，如果PHY表頭具有一些能識別該傳輸是來自AP的話，則其也可被完成。
一AP可能需要支援20MHz遺留、20MHz IEEE 802.11n及40MHz IEEE 802.11n裝置。圖8所示為根據本發明的信標和EB傳輸圖。一AP在兩個相鄰的20MHz頻帶皆送出一EB，該EB可同時送出或是時間錯開發送。然而，該資源分配信息可根據20MHz或40MHz運作而在兩信標中有所不同。
每一裝置於其自身的20MHz中監聽該信標，該EB通知他們調度傳輸和競爭期間的細節。該AP可能需要一些聰明的調度以同時在不同的頻帶支援兩個20MHz裝置。為了避免兩相鄰20MHz頻帶的幹擾，該AP必須確保傳輸至和接收自該兩STAs會同時發生。在所有幀的MAC表頭中選擇性的IE是提供以調度在給予時間的ACK傳輸(而非在SIFs時間內發送IEEE 802.11ACK)。
每一裝置監聽任一的20MHz EB，兩個EBs送出40MHz裝置相同的信息，其是關於其調度傳輸及/或競爭時期。
IEEE 802.11標準以經定義一頻率跳動(FH)系統。於信標元件中定義的FH參數集包含需要允許STAs使用一FH PHY同步的參數集。於該信標中發送的信息是示於圖9，該信息欄位包含停留時間、跳動設定、跳動模式以及跳動索引參數。有3個跳動序列集，其具有79個跳動模式和77個跳動索引(分成3個跳動序列集)。該FH停留時間是由該MAC決定，建議的停留時間是19個時槽(大約是20毫秒(msec))。
信標包含在20MHz BW的非重疊或重疊頻率頻率間其自身跳動的信息，會需要此信息是因為該信標可能在所有的頻率中會更頻繁地發送，這是與標準不同之處。每一信道具有1MHz頻帶，其是與其他信道以1MHz分開，該頻率跳動信息是在關聯或資源分配回應期間發送給STAs。跳動模式可用於任何STA至Ap或是STA至STA的數據交換。依據此機制，該頻率是選擇性地僅為某些STA改變，而不是連續地頻率跳動，且當等待時間需求嚴厲時，快速跳動會改善QoS。
根據本發明，該MAC選擇性地支援封包轉送，一個或多個節點可轉送該封包。轉送的概念在MESH網絡或是在改善目的節點的封包錯誤率(PER)方面很有用。除了傳統的網格技術，其中該目的節點接收該轉遞封包外，目的節點獲取相同封包超過一個以上的複製的節點也被允許。
在現行的IEEE 802.11系統中，一封包可具有超過一個目的地址。IEEE 802.11n的轉送可通過如下步驟開始1)當至DS和來自DS的欄位皆不是「1」時，則現行在MAC表頭中未使用的地址4欄位可當作封包轉送的立即地址。
2)可增加一信息位地圖，以指示目的和轉送節點的地址。轉送節點再次發送該封包。
3)一封包可具有一個以上的目的地址，同時不會被指示為多重播送封包。在此狀況中，可預決定該目的節點的位置，例如在地址欄位中該第一或最後一個地址。
資源分配方法支援分配轉送節點和目的節點之間的資源，此可通過使用下列步驟完成。指示是於封包中在資源分配期間完成，其是指示轉送自其他節點的流量串流需求。信息(例如QoS、需求數據率或諸如此類)是發送以設定轉送節點和目的節點之間的資源。在資源設定之後，該來源節點便發送一封包，指定的轉遞點接收之後並在SIFS延遲後重新傳輸。該封包可選擇性地在重新傳輸前記錄，該接收節點在接收該轉遞封包之後回復一個ACK，該ACK是使用相同的機制或選擇性地直接回復而不是通過轉遞。
幀格式需要修改或增加至IEEE 802.11n MAC層的幀格式是於下文揭示。
在表1中，修改(斜體字)以及新的幀是根據形式和子形式列於表中。
表1注意即便一些新幀列在控制形式下，其也可分類在管理形式下，現在列在控制形式下是因為只剩一個管理子形式值為保留。
兩個控制幀是增加以支援IEEE 802.11n STAs的資源分配請求和資源分配回應。
RAR訊息是用於請求、修改或是終止所有形式數據的資源分配(也即NRT及RT)，該RAR幀結構是示於圖10，該RAR幀的幀主體包含的信息是示於圖11，該長度欄位對應隨後RAR區塊的長度(可能超過一個來自一STA)，每一RAR區塊具有如圖12所示的結構。目的的數量指示由傳輸STA所尋找的接收STAs(單一播送/多重播送)的數量。
目的地址表描述接收STAs的地址，RAR ID為RAR的識別號碼。資源索引細微一資源分配的識別號碼，RAR形式只是該SRA是否為動態或是近乎靜態，RAR規格為描述資源請求的QoS需求的IE。
資源分配回應訊息是用以回應RAR所有數據形式的資源分配的修改或終止。圖13所示為幀結構，該資源分配回應訊息的幀主體是示於圖14。該資源分配通知(RAN)IE包含分配資源的信息。有兩個選擇，第一個選擇是該資源分配回應為一回應給一個別資源分配請求，其可為數個STAs在時間上連續性地完成，藉此消除兩資源分配回應間的護衛時間的負擔。第二個選擇便是以本體回應(當該RA欄位設定為廣播時)給做出資源分配請求的STAs，這在減少負擔很有效率但會招致降低可靠度的代價，因為缺乏廣播/多重播送的ACK。
管理幀具有一個一般格式，其是示於圖15，其中幀控制欄位的子欄位形式設定成管理。
當一個已經分配的SRA釋放，其可被分派給其他流量串流。
該關聯/重新關聯請求訊息是修改以包含MIMO能力、引導音模式的子載波以及指示功率節省能力的裝置形式。此信息能使用在已存在的關聯/重新關聯請求訊息的能力欄位中的保留位調節。重新關聯可關聯一個新的AP。
信標幀具有管理幀的幀格式，其中在幀控制欄位的子形式是設成信標。一IEEE802.11n STAs的指標指向該EB是被加至現存的信標中，該幀主體包含信息是示於表2，其中粗體自代表修改。
表2.
該EB幀具有管理幀的幀格式，其子形式設定成在幀控制欄位中的EB，該幀主體包含信息是示於表3。
表3.
子形式動作的管理幀是用於管理請求和回應封包、QoS(IEEE 802.11n支援)、或是諸如此類在現行IEEE 802.11h和IEEE 802.11e標準中。該動作幀是用於天線校正、延伸DLP訊息、信道反饋訊息以及HARQ設定。
下列動作幀是加在DLP分類下1)DLP發現請求QSTA發送封包至該AP以通過發送應用需求獲取該裝置的MAC地址。
2)DLP發現回應AP以該裝置的MAC地址回應。
3)由AP卸下DLP增加由AP卸下DLP的動作欄位，該幀具有一信息欄位稱為計時器，AP期待在該時間內QSTA發送該DLP卸下訊息至QAP。
4)DLP測量請求將來自QAP 3315的DLP測量請求的動作物件值增加至QSTA3305，其包含QSTA 3310的能力信息。
5)DLP測量回應將來自QAP 3305的DLP測量請求的動作物件值增加至QSTA3315，其包含QSTA 3310的測量信息以及MAC地址。
DLP請求幀是修改以包含額外元件，以發送最佳的PHY數據速率以及介於兩STAs間特定的其他信道特徵。
根據本發明一個新的分類用以開始HARQ程序是於動作幀中產生。動作欄位是有兩種形式，HARQ請求以及HARQ回應。HARQ參數的細節基於標轉所同意的參數可稍後填寫。一些參數包含但並未限制於資源ID、HARQ指示、HARQ ACK延遲以及使用的編碼和調變機制，該初始信息也可搭載於資源分配和請求封包中。
一個新的測量分類是如下產生1)初始天線校正在測量分類中，動作欄位為天線校正請求和回應封包定義，該回應封包可被發送以取代IEEE 802.11ACK，該回應封包包含RSSI信息或是信道狀態信息。
2)波束引領測量再測量分類中，動作欄位為波束引領校正請求和回應封包定義，該回應封包可被發送以取代IEEE 802.11ACK，該回應封包包含RSSI信息或是信道狀態信息。該動作欄位可具有關于波束引領開始和結束指示的子欄位，若該STA或AP想要通知執行波束引領的其他側，其是通過使用確實數據封包而非波束引領測量封包時，便可使用。
3)時序偏差訊息一AP可測量該STAs的時序偏差，其是因為在分槽阿羅哈時期中傳播的延遲。AP將發送時序偏差信息至STA，STA會使用來調整其關於該EB的時間。
4)測量信息在測量分類中，動作欄位為測量定義。這些欄位指示RSSI及幹擾測量請求和回應，他們包含一個具信道識別的子欄位。
例如信道品質和信道狀態的信道信息需要以特定頻率發送至傳輸器端，同樣地，HARQ ACK需要基於該HARQ設定參數同步地或非同步地送出。此信息可於該MAC表頭中發送，作為選擇性的IE搭載在數據或分離的封包上。
管理幀主體組成固定欄位EB的時間戳記(與在信標中類似)是包含使得STAs具有另一個機會可以同步，其代表時間同步功能(TSF)計時器的值。
在管理和控制幀中，IE為可變長度幀主體組成。如圖16所示，其包含一八位元件ID欄位、一八位長度欄位以及一可變長度元件特定信息欄位。
有效IEs集以支援該修改和新的增加至MAC幀是如表4。
表4.
該服務集識別(SSID)元件及支援速率元件是與在信標中相同。
OFDM MIMO參數集元件是如圖17所示。OFDM能力欄位具有OFDM PHY支援信息，MIMO能力欄位具有支援MIMO的信息，子載波地圖信息描述引導音及關聯的子載波CP存取元件是如圖18所示，CP允許欄位指示一IEEE 802.11n STA是否在遺留競爭時期中競爭，CP PHY信息提供在向後相容的前序使用的該遺留PHY信息。
如圖19所示，該EB元件指示關於該EBs的周期、頻帶以及子載波的信息。
該SRA調度元件，如圖20所示，其信息是包含在IEEE 802.11n時期的SRAs數量以及對應SRA區塊的信息。
每一SRA區塊IE對應一個調度資源分配且以資源索引、時間偏差、STA地址以及資源持續時期描述該SRA，其定義是如圖21所示。
MSRA調度元件描述於IEEE 802.11n時期中MSRAs的數量，以及信息對應的MSRA區塊，其定義是如圖21所示。每一個MSRA區塊對應一個管理調度資源分配，且提供該MSRA識別號碼、時間偏差、持續時間、形式(無關聯及/或關聯)、BSSID、封包形式(控制或數據)、競爭機制(分槽阿羅哈或是CSMA/CA)，如圖23所示。
該ORA調度元件所包含的信息有在IEEE 802.11n時期的分配ORAs的數量，以及信息的對應ORA區塊，其定義是如圖24所示。
每一ORA區塊IE，其是示於圖25，對應一開放資源分配且，且以資源索引、時間偏差、STA地址表以及資源持續時間描述ORA。
該RAR規格IE包含該請求資源分配的QoS參數，，其具有如圖26的結構。在RAR規格IE中定義的該參數集會比使用或需要有更多的延伸性，未使用欄位則使用一訊息位地圖設定為零。
RAR形式欄位決定RAR規格欄位資源元件的格式，如果RAR形式為近乎靜態，則RAR形式規格IE將包含大多數的欄位則，然而如果RAR形式為動態，則RAR形式規格IE將包含那些從未被設定為零的欄位。TS信息欄位包含流量形式(NRT、RT)、方向、MAC ACK政策、存取政策(RMCA及/或RSCA)或諸如此類的信息。
額定的MSDU大小描述在流量的八位中的額定大小，最大MSDU大小描述在流量的八位中的最大大小。最大服務間隔為兩個連序服務期間最大的持續時間，服務開始時間在當該STA準備好發送幀時會指示該AP時間。最小數據率為在MAC SAP描述用已傳輸此流量的MSDUs的最低數據率，平均數據率為在MAC SAP描述用已傳輸此流量的MSDUs的平均數據率。最大突發傳輸大小描述在峰值數據率到達MAC SAP的MSDUs的最大突發傳輸，延遲邊界為允許一MSDU從抵達區域MAC子層且完成成功傳輸或重新傳輸至該目的的傳輸的最大時間，最小PHY速率描述此流量所需的最小PHY速率，剩餘頻寬允許指示負責重新傳輸的多餘分配。
該資源分配通知IE包含回應該請求資源分配，其具有如圖27的結構。RAR ID為RAR的識別號碼，資源索引為資源分配的識別，TS信息欄位包含MAC ACK政策、存取政策(RMCA及/或RSCA)或諸如此類的信息，服務開始時間描述在一超幀內分配開始的偏差(可超過一種特定流量形式，例如聲音)，每一超幀的服務持續時間為在一超幀中的分配時間(信標間隔)，每一超幀的分配數量是等於每一超幀服務持續時間所分成的分配數量，最大服務持續時間描述在數個超幀期間的分配，資源形式指示該分配為近乎靜態或是動態，EB周期性的監聽描述該STA多常需要監聽該EB以獲得時序信息，該分配碼給予該分配是否成功或是處於何種狀態下的信息。
根據本發明的MAC效能是與現行IEEE 802，11e MAC以NRT應用比較。大多數的NRT應用像是網際網絡文件傳輸、網站瀏覽以及區域文件傳輸或諸如此類是視為背景和最佳成果服務。不管是在IEEE 802.11e或是根據本發明，資源將不會連續性地分配給這些應用，現行的IEEE 802.11e MAC提供AP和STA同樣的背景和最佳成果服務的優先權，但所習知的是在IEEE 802.11e MAC中，在AP中的下鏈吞吐量與在STAs的上鏈吞吐量相比是較低的。本發明提供AP較高的優先權以協調數據封包的傳輸和接收，儘管並未提供下鏈吞吐量的模擬結果，明顯地本發明的MAC將不會對下鏈有所不公，且本發明與IEEE 802.11e相比改善了上鏈的吞吐量，IEEE 802.11e以及本發明是以突發傳輸上鏈流量來模擬。
在假設一特定封包錯誤率的模擬中，由於不同的封包大小，不同的錯誤率分別提供給數據封包和ACK封包，除此之外，在本發明的MAC方面，也提供一個不同的錯誤率給在阿羅哈部分傳輸的保留封包。
在假設隱藏連結的特定百分比的模擬方面，連結是定義為兩STAs之間的路徑，舉例來說，在一個具有12個用戶的系統中有66個連結，而7個連結是假設為隱藏，在4個用戶的例子中，有6個連結，而其中1個連結是假設為隱藏。
封包產生是在一抑制程序(Poison process)之後，選擇該裝置使得其產生所需的應用數據率，流量產生器之間的TCP以及MAC並未被模擬，然而，指數抵達間時間的假設提供在NRT數據封包產生的突發傳輸。
在系統中的負載是由兩個不同的方法增加。第一種方法是將用戶數量維持固定，但每一用戶的平均數據率增加直到系統變得不穩定為止。另一種方法是數據率保持固定，但用戶的數量增加直到系統變得不穩定為止。
802.11e的細節不在本發明的保護範圍內，模擬器具有所有所需的IEEE 802.11eMAC功能，用以模擬的參數是列於如表5。
在模擬中，時間是分為保留時期，每一保留時期包含一S阿羅哈部分、一廣播信道部分和一傳輸窗，此是示於圖28。在此系統中，在S阿羅哈部分可能發生碰撞。在模擬中，該分配機制是在先進先出(FIFO)規則之後，然而實作上可考慮較公平的調度演算法。如果AP接收到請求，用戶將不會重新送出請求，除非用戶緩衝區有所改變。該請求將維持在AP的「請求隊列」中。
在分槽阿羅哈中的每一時槽時間包含SIFs加上請求封包大小為50位組的傳輸時間。
表5.
模擬延遲的目的為了決定一給予可接收延遲的平均吞吐量，以及在系統中所有用戶的平均傳輸延遲。決定的延遲是定義為Ap成功接收封包時間和封包抵達用戶緩衝區時間之間的差距。平均延遲為從所有用戶傳輸的所有封包定義，吞吐量是定義為由總模擬時間所細分的整個模擬期間成功傳輸的位數，所有模擬的總模擬時間約為150秒。
在模擬中，假設每一用戶的應用數據率為2Mbps，且該延遲和該吞吐量為系統中不同數量的用戶決定，也假設封包錯誤率為零。吞吐量和平均延遲的曲線分別示於圖29和30。隨著在系統中用戶的增加，該延遲增加直到系統變得不穩定。當該隊列開始建立之後，該延遲便開始指數地成長，且該系統會變得很不穩定。該延遲曲線顯示在系統變得不穩定之前用戶的最大量(不穩定系統的延遲值並無意義且圖上未示)，對本發明的MAC來說，其是支援總共32個，每一個在2Mbps用戶。對不具有隱藏節點的IEEE 802.11e系統來說，支援的用戶為22和28個數量的封包/傳輸機會等於1和3。對具有隱藏節點的IEEE 802.11e系統來說，支援的用戶為18和22，而傳輸機會等於1至3。
考慮系統中所有的負擔(也即幀間空間、表頭、前序以及確認)，最大可用吞吐量為提供頻寬的55％，其是約66Mbps(對一假設實體層原始數據率平均120Mbps而言)，若有32個用戶，則吞吐量約為64Mbps，其是接近最大可用量，本發明唯一的限制便是有效的頻寬限制。
然而，IEEE 802.11e系統中M，限制不僅僅是頻寬限制，也有碰撞，尤其是有隱藏節點時。隨著隱藏節點機率的增加，系統容量會降低。對10％的隱藏連結而言，IEEE802.11e支援44Mbps，這表示本發明在吞吐量上比IEEE 802.11e提供多60％的增益(從40Mbps至64Mbps)。
這些增益來自小量增加延遲的損失，其中一個增加延遲的引起的原因為用戶需要等待約3.5ms以便發送頻寬請求至AP(因為保留期間等於7ms)。然而，這些延遲是在幾十個毫秒至最大100毫秒之間，其端視所提供的負載。這對在背景執行以得到最佳成果流量的的NRT服務來說並不是顯著的延遲。
系統容量(關於平均用戶吞吐量)在固定用戶數量及變化每一用戶的應用數據率之後，其目的是在找出，在該系統中給定一數量的用戶，每一用戶的最大支援數據率為多少。隱藏連結的百分比假設為10％、20％或30％，傳輸機會在所有的例子中皆等於3，圖31和32所示為8個用戶的結果。
在8個用戶方面，本發明能支援每個用戶有8.2Mbps應用數據率，在IEEE 802.11e系統方面，所能支援的最大數據率為在10％、20％和30％的隱藏連結案例中，分別為每個用戶6.3Mbps、5.5Mbps以及5.2Mbps。
相似的模擬用在12個用戶上，本發明能支援每個用戶5.4Mbps應用數據率，在IEEE 802.11e系統中，所能支援的最大數據率為在10％、20％和30％的隱藏連結案例中，分別為每個用戶4.1Mbps、3.6Mbps以及3.3Mbps，在延遲中會有小損失，以便獲取這些高數據率。在吞吐量方面改善是，在8個用戶方面為31％至58％，在12個用戶方面則為31％至64％。
本發明提供RT服務的保證QoS，IEEE 802.11e能在EDCA或HCCA模式上支援RT服務。在EDCA中，RT服務獲得比背景和最佳成果(主要是NRT服務)更高的優先權，但並未有保證QoS，AP和STA都在競爭資源，然而，AP具有比STA稍高一點的優先權，在EDCA服務的RT服務具有類似上述的效能數字。在HCCA中，RT服務通過在特定之間隔輪詢該STA設定，該間隔是基於設定期間的QoS協商。HCCA可提供保證QoS，但其必須發送一個輪詢封包以初始上鏈封包傳輸，STA需要在一SIFs時間內回應一個數據封包或是IEEE 802.11ACK封包。同樣地，STA需要持續地監聽，即便每100毫秒才發送一些信息(像是視頻點播系統)，本發明不僅是提供保證QoS，且還不需要要求STA隨時都保持清醒，僅支援RT服務的STA可通過端視應用方式特性的量來節省電池，STA僅需要被喚醒以監聽延伸信標及/或SRA。本發明在低數據速率高等待應用(像是VoIP)的上鏈中效率約超過10％至25％，因為其每個上鏈傳輸不需要一輪詢封包。而如果該STA AMC不能發送數據封包回應在SIFs時間內的輪詢，則IEEE802.11e MAC會變得比較沒有效率，這使得對AMC完成時間有更嚴厲的要求，其不能在我們的MAC發生。STAs是在超幀的開頭的調度傳輸及/或接收察覺。
本發明也可用於點對點通訊。一般來說，STAs並不允許在BSS中直接傳輸幀至其他STAs，且應該總是依賴AP遞送該幀。然而，具有QoS能力的STAs(QSTAs)可直接地傳輸幀至其他QSTA，其是通過設定使用直接連結協定(DLP)的數據傳輸。此協定的需要是通過可能在省電模式中接收的事件刺激，其中其可通過QAP喚醒。DLP的第二個特徵便是在發送者和接收者之間交換速率集和其他信息。最後，DLP訊息可用以附加安全信息元件。
在此解釋用以設定DLP的訊息程序。圖33為DLP發送信號的方塊圖，在執行下面四個步驟後，訊息交換便在兩個QSTAs 3305、3310間啟動DLP。
1)一個預期與另一非AP站臺3310直接交換幀的站臺3305，要求DLP並發送一DLP請求幀3320A至一AP 3315，此請求包含速率集以及QSTA 3305的能力，還有QSTA3305、3310的MAC地址。
2)如果QSTA 3310是在BSS中關聯，在BSS政策及QSTA中是允許直接串流，該AP 3310轉送該DLP請求3320B至接收者，也即STA 3310。
3)如果STA 3310接收直接串流，其發送一DLP回應幀3325A至該AP 3315，其包含該速率集、(延伸)QSTA 3310的能力以及STA 3305、3310的地址。
4)該AP 3315轉送該DLP回應3325B給QSTA 3305，在此後直接連接便就此建立。
DLP復工可通過QSTA 3305或3310初始，其不能由QAP 3315初始。該QSTA 3305、3310能復工DLP是因為閒置時間到期或是應用完成。每一QSTA 3305、3310會在每一從其他QSTA 3305、3310封包接收(數據或是ACK)之後重新啟動一計時器，如果在計時器到期內無封包接收的話，則該QSTA 3305、3310將發送訊息至該QAP 3315以做DLP復工，今後所有的封包將通過QAP 3315發送。
QSTA 3305、3310皆可使用直接連結，用以傳輸使用任何在標準中定義存取機制的數據傳輸，如果需要的話，該QSTA 3305、3310也可設定封鎖ACK。如果需要的話，QSTAs 3305、3310可設定具有HC的流量串流，已確保他們具有足夠的頻寬或使用輪詢傳輸機會(TXOPs)以做數據傳輸。一個保護機制(例如使用HCCA、使用RTS/CTS或是在IEEE 802.11e標準的9.13中描述的機制的傳輸)，應該被使用以便減少其他站臺幹擾直接連結傳輸的機率。
當DLP是設定給另一個QSTA 3310時，QSTA 3305使用下列步驟以被輪詢。在完成DKP設定(於前段定義)之後，QSTA 3305與該QAP 3315協商(HC、混合協調)以獲得TXOP，其將用於發送該數據。QSTA 3305和QSTA 3310之間並未有關於此時期能力的協商，此時期是由QSTA 3305和QAP 3315獨自地協商，該QOS動作幀是由QSTA3305使用，以發送該流量串流的請求(也即時間)，且QOS動作幀是由該QAP 3315使用以回應該請求。假設流量等級是在DLP設定之後設定，一旦兩個STAs交換能力，其便為協商BW的邏輯方式。
QAP 3315在一特定間隔之後輪詢該QSTA 3305，該間隔是基於該協商平均數據率及該最大服務間隔。QSTA 3305使用此TXOP以從QSTA 3310傳輸及接收封包，然而，該QSTA 3305發送該第一封包以確認來自QAP 3315的輪詢，其接著發送該封包至該QSTA 3310，其可以數據+確認封包回應，每一TXOP可以有一個以上的數據傳輸。
在DLP設定之後，該QSTAs 3305和3310可協商特定的BW，其是基於EDCA法則。QOS動作幀是用以協商。EDCA通過改變倒退窗及幀間空間(IFS)來改變不同流量等級的優先權。該協商決定一特定時期內所允許的時間量，QSTA 3305、3310必須自我為較高優先權的流量監督(也即倒退窗及IFS的設定)。然而，如果需要的話，QAP3315或是QSTAs 3305、3310是允許在較低優先權設定送出該封包(或高優先權流量)，QSTA 3305及/或QSTA 3310可互相直接發送數據封包，其是基於協商的EDCA參數。
本發明陳述在Ad hoc模式中有效點對點通訊的發送信號需求，且包含改善現行點對點通訊，以利用信道特性並提供RRM控制AP(基礎結構模式)。
每個裝置在一個中繼段和兩個中繼段內維持一所有裝置的資料庫。一中繼段裝置為可互相(此後是指「相鄰」)監聽(以及由其接收信號)。兩個中繼段裝置是表示不能直接監聽，但相鄰可監聽。
相鄰裝置也可在互相之間發送信號以通知能力，這些信號可為一初始程序的部分(當裝置啟動時)，其可周期性地或由任意裝置的活動和非活動事件觸發，這些信號也可為一回應，其是對由該裝置其中之一所初始的一信息請求信號回應。
在執行介於兩裝置之間的應用前，一個或兩個裝置通知該相鄰有關該應用。此信息可當做廣播及/或傳播發送至該第二等級相鄰，其僅在傳輸器和接收器之間可為一直接封包。有兩種裝置需要被告知該媒體正在使用一種是可監聽到傳輸，另一種是可傳輸和幹擾接收。因此，僅該傳輸裝置及該接收裝置需要通知其相鄰裝置，該傳輸裝置需要告知其相鄰該媒體正被使用中，且他們不能在無幹擾下接收，而該接收裝置需要告知其相鄰該媒體正被使用中，且他們不應該被傳輸。這可能需要一些換手，但他們整體來說會有較佳的媒體效能。
可在裝置間通訊的可能信息包含但並未限制於，BW需求、傳輸器或接收器、頻帶、較佳調變模式、子載波、MIMO啟動以及編碼或諸如此類。
此信息在其他裝置請求時可再次被發送，此裝置可要求此信息以更新其統計或是開始一個新的應用。新裝置發送一廣播訊息給要求啟動傳輸的相鄰，該裝置可被動地掃描該信道且接著也發送直接封包。根據該請求的接收，任何啟動階段的裝置發送該信息回給該新裝置，該裝置在回應之前會執行一隨機倒退。
一旦該新裝置獲取此信息，其可決定使用此信息以最佳地分配資源以開始該新應用。一些服務/應用將具有高於其他的優先權，這些服務將中斷其他服務(如果需要的話)，這種服務的一個典型例子便是以VoIP進行911呼叫。
中斷可由其他傳輸節點間的訊息交換完成以中斷他們的服務，以及訊息交換以重新協商頻寬、子載波、頻帶或諸如此類。
本發明介紹下列在圖34中出現的步驟由QSTA 3305發現QSTA 3310MAC(非必要)如果該QSTA 3305想要搜尋QSTA3310，其發送一訊息給QAP 3315(一個類似動作幀的訊息)，如果QAP 3315察覺到QSTA 3310，則其回應相關的MAC信息給QSTA 3305，否則該QAP 3315發送一失敗訊息，此是在DLP設定之前完成。
訊息1a該QSTA 3305在DLP請求封包內發送介於自身和QSTA 3310之間，選擇性的PHY速率及/或其他信道品質信息。此信息可由先前在QSTA 3305和QSTA 3310之間的傳輸獲得，或是通過監聽來自QSTA 3310的傳輸(至QAP 3315或其他QSTAs)，如果信息不存在，則QSTA 3305發送該DLP請求封包，其中將IE設定為零。
訊息3320B和3325A未改變訊息3325B該QAP 3315可決定是否支援該QSTAs 3305、3310的DLP，其是基於介於QSTAs 3305、3310之間的信道品質。如果QAP 3315決定不以DLP支援QSTAs3305、3310，則該QAP 3315便以信道品質不充分為理由拒絕該DLP請求(在現行標準中並非訊息發送的一部份)。
訊息3400A和3400B(非必要)該QAP 3315可決定為請求在信道品質測量上發送DLP封包至該QSTA 3305(訊息3400A)。該QAP 3315在QSTA 3310的能力上發送該信息給QSTA 3305。該QSTA 3305以介於QSTAs 3305、3310(訊息3400B)間的信道品質測量回應該QAP 3315，該訊息3400A和3400B可在訊息3325B之前或是一正在進行的DLP區段期間發生，此對於甚至在DLP設定之前獲取MIMO能力信息非常有用。
訊息3400A和3400B為非必要，且將僅由STAs和APs識別和使用，其是支援此增加的能力，相容於IEEE 802.11e DLPSTAs及APs將無法支援訊息3400A及3400B。
QAP 3315是允許拆卸該DLP，該DLP回應訊息是被修改以允許由該QAP 3315拆卸，該DLP拆卸訊息應該包含一計時器，其是在該QSTA 3305發送一拆卸訊息至該QAP3315之後，其完全允許向後相容，一QSTA並未識出DLP拆卸訊息可忽略，此可在任何存取方式中(分派資源分配、管理資源分配、HCCS或EDCF)。
QSTA 3305或QSTA 3310負責協商該流量串流(也即在本發明中為資源分配)，如果一QSTA想要使用EDCA或是HCCA，其必須跟隨在背景階段所定義的程序，在本發明中，數據傳輸具有下列步驟QSTA 3305在開放MRAs中發送該請求封包，開放MRAs為關聯STAs所請求的BW的競爭時期，該資源分配信息是在開放MRA後的廣播中發送，該請求和回應IE需要修改以描述點對點通訊以及額外的QSTA 3310的MAC地址。
資源分配QSTA 3305、3310負責定義應用請求，並因此請求該BW，該QAP 3315回應該BW分配信息。典型地一RT應用具有在應用時期分派的資源，其中一NRT應用獲取在所需基礎上分派的資源，資源是由該QAP 3315分配。
對一RT應用而言，此信息是在每一EB中廣播，該IE包含QSTA 3305和QSTA 3310的STA IDs，這需要確保QSTAs 3305、3310會在分派時間內喚醒。
在該分派時間及/或信道，該QSTA 3305發送該第一封包給QSTA 3310，當兩STAs3305、3310之間協商時，QSTA 3310能回應給該ACK或數據+ACK。
在NRT應用方面，步驟非常的類似然而，在該開放MRA時期超過之後，QAP 3315經由資源分配訊息(廣播訊息)分派該資源。為了滿足該現行緩衝區佔用請求其僅分派一個短的持續期間，該第一封包是由該QSTA 3305發送。
在一DLP區段期間具有背景服務支援的QSTA，需要在該開放MRAs之後監聽該廣播訊息。在一DLP區段期間具有串流及/或RT服務支援的QSTA，需要監聽EB。該QSTA是被期望在調度傳輸時間內被喚醒。
為了支援信道評估和信息在DLP設定(非必要)之前或期間，該QSTA 3305可在一開放MRA中發送一請求封包給該QAP 3315，QAP 3315可分派一MRA給兩個QSTAs3305、3310以互相通訊。此信息是在下一個EB時期發送，該測量信息是由該QSTA 3305在該分派MRA時期發送回給QAP 3315。
QSTA 3305也可在一開放MRA以一CSMA/CA存取機制直接地發送一封包給該QSTA 3310，該QSTA 3305可在一開放MRA中發送該信息，該測量封包支援該機制以獲取在信道品質(CQI)及狀態(CSI)的信息。
在IEEE 802.11e中，該QSTA 3305在一EDCA中發送該測量封包給QSTA 3310，且接著通知該QAP 3315關於信道品質。並不需要額外訊息以在兩個QSTAs 3305、3310在數據傳輸時間(尤其是DLP)支援MIMO。該信道反饋在QAP與QSTA通訊期間是相似於STA與STA通訊之間以改善MIMO數據率或是PER。
數個動作幀格式為了DLP管理目的定義，一個動作欄位立即在該分類欄位的該八位欄位之後使格式有差別。該動作欄位值關於每一個幀格式是定義於表6。
表6.
下列動作欄位值為增加。
DLP發明請求QSTA發送該封包給AP以獲取通過發送應用需求的裝置的MAC地址。
DLP發明回應AP回應該裝置的MAC地址。
DLP卸下(修改)動作欄位是增加DLP由該AP卸下，該幀具有信息欄位稱作計時器。AP預期QSTA在時間內發送該DLP卸下訊息給QAP。
DLP請求(修改)額外元素以發送在朗STAs之間的最佳PHY數據率及特定其他信道特徵。
DLP測量請求動作物件值為DLP測量請求從QAP 3315增加至QSTA 3305，其包含該QSTA 3310能力信息。
DLP測量回應動作物件值是從QSTA 3305增加DLP測量回應至QAP 3315。其包含測量信息和該QSTA 3310的MAC地址。
BW請求封包，其包含下列信息該QSTA 3310MAC地址、P2P選擇、最佳PHY數據率、BW回應元件、以及另一個以中央控制器執行DLP的方法。
每一裝置維持所有裝置的一資料庫，其能直接地通訊且其裝置能通過一AP通訊，該AP能通過該AP提供有效裝置的資料庫。
每一節點是連接至該AP。然而，所有的流量並不需要由該AP產生。在此例中，該兩個節點能互相直接對話，而不需通過AP發送該流量。基本上有兩個方式控制此程序AP控制和類似上述非AP案例的分布控制。
使用AP控制，此能通過使用下列部分或所有步驟節點1發送一訊息至具有目的id的AP，BW需要信道信息直接跳動至該目的或是諸如此類。基於該接收信息的AP可決定讓兩個STAs直接互相對話或是通過AP對話，其可基於兩節點間的信號強度、現行網絡負載、AP移動、兩節點的能力或是諸如此類。該AP能決定分派資源(例如一特定時間、子載波或是此連結的天線)，其是基於該需求以及有什麼是可用的。此信息是發送至節點1和節點2且可被發送作為執行封包，其他節點是被通知使得他們察覺該資源正被使用，他們可通過廣播通知所有節點或是通過請求所有節點監控AP分配信息(即便如果其將不會被他們使用)，此可預防其他節點使用同樣的資源。
在無線LANs中，存取該媒體典型地為分布。然而，該AP具有比非AP STA還要高的優先權，該AP因此能擷取該無線媒體以管理調節由STAs存取和使用的無線媒體。在本發明中，該AP在一定義的間隔之後擷取無線媒體(例如在IEEE 802.11eWLAN標準中的DIFS)且傳輸一廣播訊息給所有的STAs，指示一特定管理資源分配時期(MRAP)應該在數據封包交換且為輪詢傳輸請求/保留之後。在MRAP期間，一分槽阿羅哈機制提供存取該無線媒體。
在MRAP由該AP的廣播訊息中，該MRAP參數包含，例如形式、位置及持續時間及分槽阿羅哈參數。該形式在用於關聯和非關聯STAs的MRAPs間有所不同。
MRAPs允許關聯和非關聯STAs及AP在競爭模式中交換訊息，數據交換典型地為小數據封包、輪詢傳輸的資源分配請求、關聯/重新關聯請求。
一MRAp的存取機制為一分槽阿羅哈機制。在該分槽阿羅哈機制中，STAs以短數據封包存取該無線媒體(小數據封包、無線分配請求、關聯/重新關聯請求)。該無線媒體是分成大小等於數據封包持續時間的時槽，且傳輸是僅允許在時槽的開端傳輸。
一指數倒退機制是如下實施一倒退計數器是在每一STA中維持，且每一時槽遞減一次。當該倒退計數器乘為零食，一未決封包被傳輸。該倒退計數器是無一競爭窗中選擇作為一非特定分布隨機變數。在第一嘗試中，該競爭窗是設定為一最小競爭窗，該競爭窗的大小會隨著重新傳輸嘗試的數量增長，直到其達到上限為止。競爭窗成長的速率也可選擇性地根據流量的優先權，舉例來說，流量的存取延遲規格越小則競爭窗的成長越慢。競爭窗的控制是基於存取延遲規格允許存取延遲較佳的管理，其是在高負載狀況下一分槽阿囉哈存取中。
有兩個可能的方法使AP在保留時槽中發送確認(ACKs)至來自STAs的傳輸。第一個方法，一收集ACK幀3505是在MRAP結束時發送，其是如圖35所示，此收集(或聚集)ACK包含所有在MRAP中競爭的STAs的個別ACKs。在另一個方法中，由一STA在保留分槽中的傳輸是立即地由該AP在相同的分槽內確認，如同圖36所示，該方法必須定義分槽大小以容納來自STA的數據封包和ACK。
由該AP回應給STAs是在AP所管理的輪詢機制之後。來自該AP的輪詢將具有關聯STAs的資源分配回應，該STAs是成功地傳輸他們的資源分配請求。成功地傳輸他們的關聯/重新關聯請求的非關聯STAs具有關聯/重新關聯回應。未成功的STAs必須使用倒退計數器重新傳輸其封包，該倒退計數器是僅在MRAPs時期遞減。
在IEEE 802.11n時期，需要保衛時間以防止兩個相鄰調度資源分派傳輸(STA或MSRAs)碰撞。保衛時間的需求端視BSS的實體大小、區域STA時間的飄移以及在RC的理想時間。在STA的時脈相對於理想時間可能較快或較慢，傳播延遲可能具有不顯著的影響，尤其是在IEEE 802.11n模式所建議的距離下。該RC可評估整個IEEE802.11n時期或是經由EBs宣告的兩調度間的單一最差狀況保衛時間，RC也可基於SRA分派特性(近乎靜態或是動態)及SRA或MSRA在超幀中的位置計算保衛時間。舉例來說，近乎靜態的SRA分派可要求較長的保衛時間以保持在超幀時期的分配相同，同時容納在信標時間的小飄移。
可能需要允許控制以有效地利用有效的頻寬資源，也需要允許控制以保證EQoS。該RC可在網絡中實施允許控制或是延緩此允許控制決定至另一個實體，允許控制可由IEEE 802.11n或是其他組織標準化，或是留著讓調度者的供應商自行實施。允許控制可基於有效信道容量、連結狀況、重新傳輸限制、以及一給予流量串流的QoS需求，任何串流可基於這些準則允許或拒絕。
圖37為根據本發明的程序3700的流程圖，用以在一系統實施SRA分派，該系統包含至少一STA 3705以及至少一AP 3710。該STA 3705獲取與該AP 3710的同步和關聯(步驟3712)。該AP 3710廣播一EB，其是具有IEEE 802.11n STAs的信息，其是關於在IEEE 802.11n時期中的分配，例如SRAs和MSRAs(步驟3714)。
如果啟動遺留運作，該AP 3710通過傳輸該遺留信標開始該超幀。在該遺留信標中，該AP宣布該CFP，藉此防止遺留STAs不會在該時期中傳輸，如果遺留運作不再被支援的話，則該信標便沒有存在的必要。
當該STA 3705於步驟3716想要SRA資源，該STA 3705讀取EB以定位MSRA(步驟3718)，該STA 3705選擇一MSRA以發送一資源分配請求，其是經由一分槽阿羅哈機制(步驟3720)。該STA 3705發送一資源分配請求至該AP 3710(步驟3722)，該AP 3710接收該請求且分派一SRA(步驟3724)。該AP 3710接著發送一確認給該STA(個別地或收集地)(步驟3726)，該AP3710接著廣播一EB，其包含該SRA分派的信息(步驟3728)。該STA 3705可選擇性地進入一待機模式，直到該SRA被分派為止(步驟3732)。該STA 3705重新進入一主動模式，其是根據分派的SRA開始(步驟3734)，同時該AP3710等待該STA 3705的啟動(步驟3736)。數據是於該分派SRA上傳輸(步驟3738)。如果STA 3705在該分派SRA結束之前完成該運作(步驟3740)，則該STA 3705發送一傳輸結束指示給該AP 3710(步驟3742)。如果該AP 3710接收一傳輸結束指示或是在DIFS內未檢測動作，則該AP 3710重新宣告該SRA資源(步驟3744)。該STA 3705可進入一待機模式，直到下一個SRA位置由該EB讀取。
儘管本發明的特徵和元件皆於實施例中以特定組合方式所描述，但實施例中每一特徵或元件能獨自使用(不需與較佳實施方式的其他特徵或元件組合)，或是與/不與本發明的其他特徵和元件做不同的組合。
權利要求
1.一種於一無線通訊系統中控制存取一無線通訊媒體的方法，該系統包含至少一存取點(AP)及至少一站臺(STA)，其步驟包含該AP以時間域定義數據傳輸的一超幀，該超幀包含一高吞吐量(HT)時期，其包含至少一調度資源分配(SRA)以及至少一管理SRA(MSRA)，定義該SRA以在該AP和該STA之間傳輸流量數據，以及定義該MSRA以在該AP和該STA之間傳輸管理及控制數據；以及該AP廣播一延伸信標(EB)，該EB包含關於該SRA和MSRA的信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於還包含該STA接收該EB；當該STA需要存取該媒體以傳輸流量數據時，該STA在一MSRA中發送一資源分配請求(RAR)至該AP；該AP接收來自該STA的該RAR；該AP發送一回應給該RAR，以將一特定SRA及一MSRA至少其中之一分配給該STA；以及該STA及該AP傳輸在該分配的SRA上的數據。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該STA使用一分槽阿羅哈競爭機制來發送該RAR。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該STA使用一載波感應多重存取/碰撞避免(CSMA/CA)機制來發送該RAR。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該EB具有一與由該AP所廣播的一遺留信標不同的周期。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於該EB為一管理幀。
7.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於該EB具有該遺留信標的信息元件的至少一部份。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於一非分配SRA、一MSRA及一未由該STA所使用的SRA，是重新主張為一開放資源分配(ORA)。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該MSRA是使用作為下列其中之一一關聯請求和回應、重新關聯請求和回應、一RAR及回應以及管理信息的交換。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該AP發送一確認(ACK)給該RAR。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於該ACK在該MSRA末端收集地發送給所有在該MSRA中競爭的STAs。
12.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於在該SRA中該數據傳輸之後，一確認(ACK)發送給每一數據。
13.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該AP收集地或個別地發送該回應給RAR。
14.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該STA發送另一RAR以修改該分派SRA。
15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於該修改是使用一MSRA而發送。
16.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於該修改是搭載於在一SRA內的數據。
17.根據權利要求14所述的系統，其特徵在於該修改是通過一開放資源分配(ORA)而發送，該ORA為一未被分派的SRA或MSRA，或是一被分派但未由一STA使用的一SRA。
18.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該EB包含位置、持續時間以及SRAs和MSRAs的形式的信息。
19.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該STA包含在該RAR中的服務品質(QoS)要求，藉此該AP基於從該STA所接收的QoS要求來調度SRAs的分派。
20.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於該AP還考慮，在SRAs調度分派中未決流量的一全面基礎服務集(BSS)確認。
21.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於SRA位置信息是包含在該EB中且可在N EBs之後改變。
22.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該SRA和該MSRA是由開始時間和持續時間所定義，藉此數據傳輸便不會超過該持續時間限制。
23.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於還包含該AP發送一測量請求給該STA以請求實體測量。
24.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於該測量請求及一回應是當作一動作幀而發送。
25.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於該實體測量包含至少下列其中之一幹擾、接收信號強度指標(RSSI)、路徑損失以及信道品質指標(CQI)。
26.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於該實體測量的結果是用於天線校正。
27.根據權利要求26所述的方法，其特徵在於該天線校正是使用一動作幀所實施，該動作幀包含下列至少其中之一一傳輸器識別符、一接收器識別符、一傳輸天線識別符、一接收天線識別符以及RSSI信息。
28.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於一特殊封包是在該AP及該STA間傳輸，用以支援天線波束導引。
29.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該AP發送時序信息至該STA。
30.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該AP及該STA支援多重輸入多重輸出(MIMO)運作，該AP在一遺留信標或該EB中發送該MIMO能力信息給該STA，且該STA在一關聯請求訊息中發送MIMO能力信息給該AP。
31.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於混合自動重複請求(H-ARQ)能力是在一關聯請求和回應期間交換。
32.根據權利要求31所述的方法，其特徵在於H-ARQ為一特定應用或信道形式設定。
33.根據權利要求31所述的方法，其特徵在於該H-ARQ反饋信息是以一分離封包或搭載在一數據封包上傳輸。
34.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該STA包含一HT STA以及一遺留STA，且該方法還包含該AP廣播一遺留信標以通知一無競爭時期(CFP)，而防止該遺留STA在該CFP期間傳輸。
35.根據權利要求34所述的方法，其特徵在於該超幀包含該遺留信標、該CFP以及一競爭時期(CP)，其中在IEEE 802.11和IEEE 802.11e標準下，允許該遺留STA在該CP中發送數據。
36.根據權利要求35所述的方法，其特徵在於該HT STA可在該CP中傳輸數據。
37.根據權利要求34所述的方法，其特徵在於該AP支援該HT STA的20MHz運作。
38.根據權利要求34所述的方法，其特徵在於該AP支援該HT STA的40MHz運作。
39.根據權利要求34所述的方法，其特徵在於該遺留信標包含關於該EB的信息，其包含下列至少其中之一周期、頻帶以及子信道信息。
40.根據權利要求34所述的方法，其特徵在於該EB是以一比該遺留信標高的數據率傳輸。
41.根據權利要求34所述的方法，其特徵在於該遺留信標包含關於頻率跳動(HP)的信息。
42.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該AP和該STA支援封包轉送至該系統的另一節點。
43.根據權利要求42所述的方法，其特徵在於該封包轉送是通過包含超過一目的地址來實施。
44.根據權利要求42所述的方法，其特徵在於該封包轉送是由利用現行IEEE802.11標準的地址4作為一中間地址來實施。
45.根據權利要求42所述的方法，其特徵在於該封包轉送是由包含超過一目的地址以及指示該封包作為一多重播送封包來實施。
46.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於還包含一傳輸STA發送一直接連結協定(DLP)請求至該AP；該AP轉送該DLP請求至一接收STA；以及如果在該傳輸STA和該接收STA之間的信道品質是足夠用於該DLP，則該AP接受該DLP請求，藉此該AP及該STA支援在該STAs之間的點對點通訊的DLP。
47.根據權利要求46所述的方法，其特徵在於該傳輸STA發送一訊息給該AP以發現該接收STA。
48.根據權利要求46所述的方法，其特徵在於該AP發送一訊息給該傳輸STA，用以測量介於該傳輸STA及該接收STA之間的信道品質。
49.根據權利要求46所述的方法，其特徵在於該DLP可通過該傳輸STA及該接收STA其中之一而卸下，其通過發送一訊息給該AP。
50.根據權利要求49所述的方法，其特徵在於每一STA在每一時間該STA接收一數據封包時初始一計時器，藉此如果在該計時器到期之前無數據的話，該STA便卸下該DLP。
51.根據權利要求46所述的方法，其特徵在於該傳輸STA及該接收STA在該DLP設定後協商頻寬。
52.根據權利要求46所述的方法，其特徵在於每一STA維持所有STAs的一資料庫，其中每一STA可直接通訊。
53.一種在一特定(ad hoc)網絡中控制存取一無線通訊媒體的方法，該網絡包含多個站臺(STAs)，其步驟包含每一STA維護在一跳動和二跳動內的其他STAs的一資料庫，一跳動STA為可從另一個一跳動STA接收信號的一STA，而二跳動STA為不能從一跳動STA接收信號但是可從相鄰STAs接收信號的一STA；一傳輸STA發送一訊息給該媒體正使用的該傳輸STA的一跳動STA；以及一接收STA發送一訊息給該媒體正使用的該接收STA的一跳動STA，藉此該傳輸STA及該接收STA的該一跳動STAs抑制傳輸，使得該傳輸STA及該接收STA直接地通訊而不受幹擾。
54.根據權利要求53所述的方法，其特徵在於該訊息包含至少下列其中之一頻寬需求、一傳輸STA及一接收STA的地址、一頻帶、一較佳調變模式、子載波、關於啟動多重輸入多重輸出的信息以及一碼。
55.一種無線通訊系統，用以控制存取一無線通訊媒體，該系統包含至少一站臺(STA)；以及一存取點(AP)，其包含一定義裝置，其以時間域定義數據傳輸的一超幀，該超幀包含一高吞吐量(HT)時期，其包含至少一調度資源分配(SRA)以及至少一管理SRA(MSRA)，定義該SRA以在該AP和該STA之間傳輸數據流量，以及定義該MSRA以在該AP和該STA之間傳輸管理及控制數據；一廣播裝置，用以廣播一延伸信標(EB)，該EB包含關於該SRA和MSRA的信息；一接收裝置，用以接收來自一STA的一資源分配請求(RAR)；以及一發送裝置，用以發送一回應給該RAR，以分配一特定SRA和一MSRA至少其中之一給STA，其中該STA包含一用以接收該EB的裝置；以及一用於當該STA需要存取該媒體以傳輸流量數據時，在一MSRA中發送一RAR給該AP，藉此該STA及該AP傳輸在該分配SRA上的數據的裝置。
56.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該STA使用一分槽阿羅哈競爭機制來發送該RAR。
57.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該STA使用一載波感應多重存取/碰撞避免(CSMA/CA)機制發送該RAR。
58.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該EB具有一與由該AP所廣播的一遺留信標不同的周期。
59.根據權利要求58所述的系統，其特徵在於該EB為一管理幀。
60.根據權利要求58所述的系統，其特徵在於該EB具有該遺留信標的信息元件的至少一部份。
61.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於一非分配SRA、一MSRA及一未由該STA所使用的SRA，是重新主張為一開放資源分配(ORA)。
62.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該MSRA是使用作為下列其中之一一關聯請求和回應、重新關聯請求和回應、一RAR及回應以及管理信息的交換。
63.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該AP發送一確認(ACK)給該RAR。
64.根據權利要求63所述的系統，其特徵在於該ACK在該MSRA末端收集地發送給所有在該MSRA中競爭的STAs。
65.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於在該SRA中該數據傳輸之後，一確認(ACK)是發送給每一數據。
66.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該AP收集地或個別地發送該回應給RAR。
67.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該STA發送另一RAR以修改該分派SRA。
68.根據權利要求67所述的系統，其特徵在於該修改使用一MSRA發送。
69.根據權利要求67所述的系統，其特徵在於該修改搭載於在一SRA內的數據。
70.根據權利要求67所述的系統，其特徵在於該修改通過一開放資源分配(ORA)而發送，該ORA為一未被分派的SRA或MSRA，或是一被分派但未由一STA使用的一SRA。
71.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該EB包含位置、持續時間以及SRAs和MSRAs的形式的信息。
72.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該STA包含在該RAR中的服務品質(QoS)要求，藉此該AP基於從該STA所接收的QoS要求來調度SRAs的分派。
73.根據權利要求72所述的系統，其特徵在於該AP還考慮，在SRAs調度分派中未決流量的一全面基礎服務集(BSS)確認。
74.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於SRA位置信息是包含在該EB中且可在N EBs之後改變。
75.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該SRA和該MSRA是由開始時間和持續時間所定義，藉此數據傳輸便不會超過該持續時間限制。
76.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於還包含該AP發送一測量請求給該STA以請求實體測量。
77.根據權利要求76所述的系統，其特徵在於該測量請求及一回應是當作一動作幀而發送。
78.根據權利要求76所述的系統，其特徵在於該實體測量包含至少下列其中之一幹擾、接收信號強度指標(RSSI)、路徑損失以及信道品質指標(CQI)。
79.根據權利要求78所述的系統，其特徵在於該實體測量的結果是用於天線校正。
80.根據權利要求79所述的系統，其特徵在於該天線校正是使用一動作幀所實施，該動作幀包含下列至少其中之一一傳輸器識別符、一接收器識別符、一傳輸天線識別符、一接收天線識別符以及RSSI信息。
81.根據權利要求76所述的系統，其特徵在於一特殊封包是在該AP及該STA間傳輸，用以支援天線波束導引。
82.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該AP發送時序信息至該STA。
83.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該AP及該STA支援多重輸入多重輸出(MIMO)運作，該AP在一遺留信標或該EB中發送該MIMO能力信息給該STA，且該STA在一關聯請求訊息中發送MIMO能力信息給該AP。
84.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於混合自動重複請求(H-ARQ)能力是在一關聯請求和回應期間交換。
85.根據權利要求84所述的系統，其特徵在於該H-ARQ為一特定應用或信道形式而設定。
86.根據權利要求84所述的系統，其特徵在於H-ARQ反饋信息是以一分離封包或搭載在一數據封包上傳輸。
87.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該STA包含一HT STA以及一遺留STA，藉此該AP廣播一遺留信標以通知一無競爭時期(CFP)，來防止該遺留STA在該CFP期間傳輸。
88.根據權利要求87所述的系統，其特徵在於該超幀包含該遺留信標、該CFP以及一競爭時期(CP)，其中在IEEE 802.11和IEEE 802.11e標準下，允許該遺留STA在該CP中發送數據。
89.根據權利要求88所述的系統，其特徵在於該HT STA可在該CP中傳輸數據。
90.根據權利要求87所述的系統，其特徵在於該AP支援該HT STA的20MHz運作。
91.根據權利要求87所述的系統，其特徵在於該AP支援該HT STA的40MHz運作。
92.根據權利要求87所述的系統，其特徵在於該遺留信標包含關於該EB的信息，其包含下列至少其中之一周期、頻帶以及子信道信息。
93.根據權利要求87所述的系統，其特徵在於該EB是以一比該遺留信標高的數據率傳輸。
94.根據權利要求87所述的系統，其特徵在於該遺留信標包含關於頻率跳動(HP)的信息。
95.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該AP和該STA支援封包轉送至該系統的另一節點。
96.根據權利要求95所述的系統，其特徵在於該封包轉送是通過包含超過一目的地址來實施。
97.根據權利要求96所述的系統，其特徵在於該封包轉送是由利用現行IEEE802.11標準的地址4作為一中間地址來實施。
98.根據權利要求96所述的系統，其特徵在於該封包轉送是由包含超過一目的地址以及指示該封包作為一多重播送封包來實施。
99.根據權利要求55所述的系統，其特徵在於該STA還包含一用以發送及回應給一直接連結協定(DLP)請求至該AP的裝置；以及該AP還包含一用以轉送該DLP請求至一接收STA的裝置，以及一用於在一傳輸STA和該接收STA之間的信道品質足夠用於該DLP時，則接受該DLP請求的裝置。
100.根據權利要求99所述的系統，其特徵在於該傳輸STA發送一訊息給該AP以發現該接收STA。
101.根據權利要求99所述的系統，其特徵在於該AP發送一訊息給該傳輸STA，用以測量介於該傳輸STA及該接收STA之間的信道品質。
102.根據權利要求99所述的系統，其特徵在於該DLP可通過該傳輸STA及該接收STA其中之一而卸下，其通過發送一訊息給該AP。
103.根據權利要求102所述的系統，其特徵在於每一STA在每一時間該STA接收一數據封包時初始一計時器，藉此如果在該計時器到期之前無數據的話，該STA便卸下該DLP。
104.根據權利要求99所述的系統，其特徵在於該傳輸STA及該接收STA在該DLP設定後協商頻寬。
105.根據權利要求99所述的系統，其特徵在於每一STA維持所有STAs的一資料庫，其中每一STA可直接通訊。
106.一種用以控制存取一無線通訊媒體的系統，該系統包含多個站臺(STAs)，每一STA包含一在一跳動和二跳動內其他STAs的資料庫，一跳動STA為可從另一個一跳動STA接收信號的一STA，而二跳動STA為不能從一跳動STA接收信號但是可從相鄰STAs接收信號的一STA；以及一用以發送一訊息給一該媒體正使用的跳動STA，藉此一傳輸STA及一接收STA的該一跳動STAs抑制傳輸，使得該傳輸STA及該接收STA直接地通訊而不受幹擾的裝置。
107.根據權利要求106所述的系統，其特徵在於該訊息包含至少下列其中之一頻寬需求、一傳輸STA及一接收STA的地址、一頻帶、一較佳調變模式以及子載波。
全文摘要
本發明是關於一種用以控制存取在一無線通信系統中一媒體的方法和系統。一個超幀(superframe)結構是以時間域定義，以包含一無競爭時期(contention freeperiod)，其包含至少一調度資源配置(SRA)、至少一管理SRA(MSRA)以及一競爭時期。包含關於該SRA及MSRA的信息的一延伸信標(EB)被傳輸。該MAC配置在維持完全相容性的同時，降低站臺電池消耗，在非即時(non－real time，NRT)流量方面支援較高的吞吐量，且在即時(real time，RT)流量方面更有效率。
文檔編號H04W74/04GK101076971SQ200580026967
公開日2007年11月21日 申請日期2005年8月5日 優先權日2004年8月12日
發明者蘇希爾·A·格蘭帝, 亞蒂·錢德拉, 約瑟·S·李維, 卡梅爾·M·沙恩, 史蒂芬·E·泰利, 愛爾戴德·萊爾 申請人:美商內數位科技公司