CN101835208B - 确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在无线局域网中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法。所述方法包括：从自发送站点接收的数据传输帧中获得发送站点的传输率；在接收站点中搜索与发送站点的传输参数相应的传输参数；如果在接收站点中找到与发送站点的传输参数相应的传输参数，则根据接收站点的传输参数来确定控制响应帧的传输率，如果在接收站点中没有找到与发送站点的传输参数相应的传输参数，则在一组基本传输率之中的最大速率被确定为控制响应帧的传输率。

Description

确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法
本申请是向中国知识产权局提交的申请日为2006年2月6日、标题为“在无线局域网中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法”、申请号为200680003397.3的申请的分案申请。
技术领域
与本发明一致的方法涉及在无线局域网(LAN)中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率。
背景技术
在无线LAN环境下，使用载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)机制的媒介访问控制(MAC)协议。CSMA/CA机制被设计，以通过当没有通过网络的线缆进行数据传输时发送信号并只在确认无冲突地发送了信号之后发送数据来避免冲突。
CSMA/CA机制如下工作：终端尝试侦听指示另一终端已正在发送数据的载波，如果侦听到这样的载波，则所述终端等待随机时间段。在所述随机时间段之后，所述终端再次尝试侦听所述载波。如果没有侦听到其他载波，则所述终端开始发送数据。
在CSMA/CA机制下，通过使用物理载波侦听和虚拟载波侦听二者来执行载波侦听。在物理层(PHY)执行物理载波侦听，所述物理载波侦听侦听接收的功率是否超过预定阈值，并基于侦听结果将媒介是“忙”还是“空闲”通知给MAC层。
在虚拟载波侦听中，如果可从接收的PHY包数据单元(PPDU)准确地提取MAC协议数据单元(MPDU)，则解析作为MPDU的多个头字段之一的“Duration/ID”字段。如果解析的结果指示媒介是“忙”，则媒介被认为在期望使用媒介的时间段内为“忙”。如上所述，通过使用两种载波侦听方法来确定媒介是否为“忙”，如果媒介忙，则不访问该媒介。
接收的MPDU/PHY服务数据单元(PSDU)必须被正常地解析，以将虚拟载波侦听方法有效地应用于CSMA/CA机制。换句话讲，对于虚拟载波侦听方法，必须正常地读取MAC头的值。如果当以高传输数据率传输数据时，由于信道不稳定导致错误发生，或如果接收站点不能处理高传输数据率，则MPDU/PSDU不能被解析。在这种情况下，虚拟载波侦听不可行，因此，CSMA/CA机制无效。
图1示出基于IEEE 802.11a的传统PPDU帧格式。参照图1，如果PPDU帧格式中的前导和信号字段被正常接收，则可通过使用信号字段中包括的速率和长度信息来估计数据字段的持续时间信息。因此，前导和信号字段中包含的信息对于空闲信道评估(CCA)机制是有用的。
如果正被接收的PPDU帧中的前导和信号字段被解析，但是帧校验序列(FCS)在接收站点发生错误，则MAC层控制接收站点等待扩展帧间空间(EIFS)(在IEEE 802.11a的情况下是94μs)，而不是等待DCF帧间空间(DIFS)(在IEEE 802.11a的情况下是34μs)，并退避。
换句话讲，如果具有不同传输能力的高吞吐量(HT)站点和传统站点(802.11a/b/g)共存于无线LAN上，则传统站点不能解析HT帧。因此，分别包括在传统站点中的MAC层不能准确地执行虚拟载波侦听，而只能依赖于物理载波侦听。
即使HT PPDU帧的前导和信号字段被格式化，以使传统站点能对其进行解析，传统站点也不能准确地解析数据字段。因此，传统站点具有FCS错误，并将HT PPDU帧认为是有缺陷的帧。然后，MAC层控制各个传统站点等待DIFS。另一方面，能处理高传输率的站点，即HT站点，能执行准确的虚拟载波侦听。因此，HT站点照常等待DIFS。
由于EIFS＝短帧间空间(SIFS)+TACK(最低数据率处)+DIFS，所以不能处理该数据率的站点(即，比HT站点的传输能力低的传统站点)被给予比HT站点低的媒介访问优先级。结果，不能保证对于所有站点的媒介访问公平，所述对于所有站点的媒介访问公平是通过分布式协调功能(DCF)被保持的。
然而，当传统确认(ACK)帧用于确认如图2所示的无线LAN上的数据传输时能保证媒介访问公平。
HT发送站点HT SRC通过使用HT PPDU帧格式来将数据发送到HT接收站点HT DEST。然后，HT发送站点HT SRC和HT接收站点HT DEST等待SIFS。SIFS之后，HT接收站点HT DEST将传统格式的ACK帧发送到HT发送站点HT SRC，以确认数据的接收。
当HT接收站点发送传统格式的ACK帧时，其他传统站点(图2中的基于802.11a的站点)以及HT发送站点正常解析数据字段。因此，所有站点等待DIFS。从而，所有站点能够以平等地位竞争对媒介的访问。
在IEEE 802.11标准中，如果接收站点支持发送站点使用的帧传输率，则该帧传输率被确定为控制响应帧的传输率。如果接收站点不支持该帧传输率，则无线LAN支持的一组基本传输率中的最大传输率被确定为控制响应帧的传输率。
如上所述，在具有不同传输能力的HT站点和传统站点共存的无线LAN上，传统ACK帧用于确认数据接收。因此，必须通过使用与传统方法不同的方法来确定传输率。
发明内容
本发明提供了一种确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法，所述方法使得具有不同传输能力的HT站点和传统站点在所述站点共存的无线LAN环境中以平等地位访问媒介，从而完善载波侦听方法。
如上所述，根据一种在无线LAN中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法，可在具有不同传输能力的HT站点和传统站点共存的无线LAN环境中保证媒介访问的公平。另外，可对所述无线LAN环境适当地确定控制响应帧的传输率。
根据本发明的一方面，提供了一种在具有不同数据传输能力的高吞吐量站点和传统站点共存的无线局域网中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法。所述方法包括：(a)从自发送站点接收的数据传输帧中获得发送站点的传输参数；(b)在接收站点中搜索与获得的发送站点的传输参数相应的传输参数；以及(c)基于搜索结果来确定控制响应帧的传输率。
如果在接收站点中找到与获得的发送站点的传输参数相应的传输参数，则根据获得的接收站点的传输参数来确定控制响应帧的传输率，如果在接收站点中没有找到与获得的发送站点的传输参数相应的传输参数，则在接收站点中包括的一组基本传输率之中的最大速率被确定为控制响应帧的传输率。
在操作(a)，如果从发送站点接收的数据传输帧是高吞吐量PHY包数据单元帧，则参照调制编码方案索引来从高吞吐量PHY包数据单元帧的信号字段中获得发送站点的传输参数。
在操作(a)，如果从发送站点接收的数据传输帧是传统PHY包数据单元帧，则参照速率字段从传统PHY包数据单元帧的信号字段中获得发送站点的传输参数。
在操作(b)，在接收站点中搜索与对应于获得的发送站点的传输参数的接收站点的传输参数之中的传统格式相应的传输参数。
操作(c)包括：(c1)如果在接收站点中找到与获得的发送站点的传输参数相应的传输参数，则确定接收站点是否支持根据获得的接收站点的传输参数确定的控制响应帧的传输率；以及(c2)基于确定结果来确定控制响应帧的传输率。
在操作(c2)，如果接收站点支持确定的传输率，则使用控制响应帧的所述确定的传输率，如果接收站点不支持所述确定的传输率，则所述一组基本传输率之中的最大速率被确定为控制响应帧的传输率。
所述传输参数包括空间流的数量、调制方案和编码率。控制响应帧具有传统格式。控制响应帧是清除发送帧或ACK帧。高吞吐量站点包括使用多输入多输出技术的系统。高吞吐量站点包括使用信道绑定的系统。
传统站点包括符合IEEE 802.11a/b/g标准的系统。
根据本发明的另一方面，提供了一种记录有程序的计算机可读记录介质，所述程序用于执行在具有不同数据传输能力的高吞吐量站点和传统站点共存的无线局域网中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法。
附图说明
通过参照附图对本发明示例性实施例的详细描述，本发明的以上和/或其他方面将变得更清楚，其中：
图1示出基于IEEE 802.11a的传统PPDU帧格式；
图2示出在具有不同传输能力的HT站点和传统站点共存的无线LAN上数据和传统ACK帧的传输；
图3示出HT PPDU帧格式；
图4是示出根据本发明示例性实施例的在具有不同传输能力的HT站点和传统站点能够共存的无线LAN中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法的流程图；和
图5A和图5B示出在HT PPDU帧格式中定义调制和编码方案的调制编码方案(MCS)字段的表。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，可以以许多不同形式来实现本发明，本发明不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例；此外，提供了这些示例性实施例，以使本公开是彻底和完整的，并将本发明的构思完全传达给本领域的技术人员。
图4是示出根据本发明的在具有不同传输能力的HT站点和传统站点能够共存的无线LAN中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法的流程图。参照图4，为了确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率，接收站点从自发送站点接收的数据传输帧来获得传输参数(S100)。
如果从发送站点接收的数据传输帧是HT PPDU帧，则参照调制编码方案(MCS)索引来从HP PPDU帧的信号字段中获得传输参数。如果从发送站点接收的数据传输帧是传统PPDU帧，则参照速率字段来从传统PPDU帧的信号字段中获得传输参数。
在本发明示例性实施例中使用的传输参数包括空间流的数量、调制方案和编码率。在其他实施例中可使用不同的传输参数。
接着，接收站点搜索与获得的发送站点的传输参数相应的传输参数(S200)。在操作S200，接收站点在与获得的发送站点的传输参数相应的它的传输参数中搜索与传统格式相应的传输参数。换句话讲，参照图5A和图5B，接收站点搜索满足如下条件的传输参数：空间流的数量是1(即，0至7的MCS索引)。然后，在满足该条件的它的传输参数中，接收站点搜索还满足发送站点的其他传输参数的传输参数。
确定接收站点是否具有与获得的发送站点的传输参数相应的传输参数(S300)。如果确定接收站点具有与获得的发送站点的传输参数相应的传输参数，则根据与获得的发送站点的传输参数相应的接收站点的传输参数来确定控制响应帧的传输率(S400)。
如果确定接收站点不具有与获得的发送站点的传输参数相应的传输参数，则执行操作S700。即，在无线LAN环境中支持的一组基本传输率之中的最大传输率被确定为控制响应帧的传输率。
如果确定接收站点支持在操作S400确定的控制响应帧的确定的传输率(S500)，则接收站点以确定的传输率发送控制响应帧(S600)。
如果确定接收站点不支持确定的传输率，则无线LAN环境中支持的一组基本传输率之中的最大传输率被确定为控制响应帧的传输率(S700)。
在本示例性实施例中，控制响应帧可以是清除发送(CTS)帧或ACK帧。
图5A和图5B示出在HT PPDU帧格式中定义调制和编码方案的MCS字段的表。参照图5A和图5B，16比特用于MCS字段，所述MCS字段包括指示MCS索引、空间流的数量、调制方案、编码率和传输率的字段。在本示例性实施例中，使用图5A和图5B的MCS表。然而，可由用户来定义MCS表。
现在将通过使用示例参照图5A和图5B的MCS表来描述图4中示出的确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法。
假设接收站点以与MCS索引14相应的传输率从发送站点接收到数据。参照MSC索引14，接收站点确定空间流的数量是2，调制方案是64-QAM，编码率是3/4，从接收的数据中指示的HT PPDU帧的信号字段的传输率是108。
接收站点搜索满足如下条件的传输率：空间流的数量是1，调制方案是64-QAM，编码率是3/4；并确定传输率54满足所述条件。如果没有找到满足这些条件的传输率，则在无线LAN环境中支持的一组基本传输率之中的最大传输率被确定为控制响应帧的传输率。
确定接收站点是否支持传输率54。如果确定接收站点支持传输率54，则接收站点保持传输率54。如果确定接收站点不支持传输率54，则在无线LAN环境中支持的一组基本传输率之中的最大传输率被确定为控制响应帧的传输率。
尽管参照本发明的示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种修改。

Claims (6)

1.一种接收站点在分别具有不同数据传输能力的至少一个高吞吐量站点和至少一个传统站点共存的无线网络中确定用于确认数据接收的控制响应帧的传输率的方法，所述方法包括：
参照从发送高吞吐量站点接收的高吞吐量PHY协议数据单元帧中包括的调制编码方案索引来获得高吞吐量PHY协议数据单元帧的调制方案和编码率，其中，获得的调制方案指示64-QAM，获得的编码率指示3/4；以及
确定控制响应帧的传输率为接收站点的传输参数中的传统格式的与获得的调制方案和编码率相应的值，其中，接收站点的传输参数包括传统格式的编码率为3/4的调制方案64-QAM，接收站点支持确定的值的传输率。
2.如权利要求1所述的方法，其中，参照调制编码方案索引从高吞吐量PHY协议数据单元帧的信号字段中获得高吞吐量PHY协议数据单元帧的调制方案和编码率。
3.如权利要求1所述的方法，其中，控制响应帧是清除发送帧或确认帧。
4.如权利要求1所述的方法，其中，高吞吐量站点包括使用多输入多输出技术的系统。
5.如权利要求1所述的方法，其中，高吞吐量站点包括使用信道绑定的系统。
6.如权利要求1所述的方法，其中，传统站点包括符合IEEE 802.11a/b/g标准的系统。
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