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无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法

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迫田和之
石见英辉
西川研三
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索尼株式会社
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Abstract

本发明提供一种无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法。在该无线通信系统中同时使用RTS/CTS方法执行随机接入,其中作为数据传输起点的通信站发送传送分组请求RTS,响应于从作为数据传输目标的通信站接收到响应分组CTS,开始数据传输,其中允许发送和接收其中复用了发送请求RTS、证实通知CTS、数据和确认ACK中的任意两个或多个的分组。

Description

无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法

[0001] 本申请是申请日为2004年10月21日、申请号为200480031291.5、发明名称为“无

线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序,在该无线通信系统内,多个无线站如同在无线LAN(局域网)或PAN(个人区域网络)内相互通信。更具体地,它涉及无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序,其中根据CSMA/CA(带有冲突避免的载波检测多址接入)的载波检测执行随机接入。

[0003] 更具体地,本发明涉及无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序,其中使用RTS/CTS方法根据CSMA执行接入控制以维持通信质量。更具体地,它涉及无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序,其中复用诸如RTS、CTS、DATA和ACK等多种帧,从而提供灵活的发送和接收程序,并降低开销。

背景技术

[0004] 作为使用户免除在有线通信设备之间的电缆布线的通信系统,已经非常重视无线网络。使用无线网络,可以在诸如办公室等工作空间内省去大部分电缆;因此,可以相对容易地重新定位诸如个人计算机(PC)等通信终端。随着无线LAN系统变得更快和低廉,最近,已经明显地增加了无线网络的需求。具体而言,目前,已经考虑引入个人区域网络(PAN)以在个人环境内存在的多个电子设备之间建立小型无线网络执行信息通信。例如,使用不需要主管当局许可的诸如2.4GHz和5GHz频带等频带定义不同的无线通信系统和无线通信设备。

[0005] 与无线网络相关的典型标准包括IEEE(电气和电子工程师协会)802.11 (例如参见非专利文献I)、HiperLAN/2 (例如参见非专利文献2或非专利文献3)、IEEE802.15.3和蓝牙通信。参见IEEE802.11标准,根据在无线通信方法和所使用频带内的不同,存在各种无线传输方法,例如IEEE802.1la标准和IEEE802.1lb标准。

[0006] 为了使用无线电工程建立局域网,通常使用下述方法:在该区域内提供一个设备,称作“接入点”或“协调器”,用作控制站。随后,在该控制站的集中控制之下,形成该网络。

[0007] 在提供有接入点的无线网络内,广泛地使用基于带宽预留的接入控制方法。在该方法中,当从某个通信设备发送信息时,在接入点上预留信息传输需要的频带。因而,使用传输信道,以便将防止与由其它通信设备的信息传输的冲突。也就是,通过提供接入点,执行同步无线通信,其中在无线网络内的通信设备相互同步。

[0008] 然而,问题在于如果在提供有接入点的无线通信系统内在发送通信设备和接收通信设备之间执行同步通信,必需在没有例外的情况下通过接入点执行无线通信,从而将传输信道的使用率降低一半。

[0009] 为了克服这个问题,作为另一种建立无线网络的方法,已经设计了 “特设通信”,其中终端异步地相互直接通信。具体而言,在由相邻设置的较少数量的客户机构成的小型无线网络内,特设网络被相信是合适的。在特设通信中,任一个终端可以在不使用任何特殊接入点的情况下执行直接地或随机地相互无线通信。

[0010] 在特设无线通信系统内,中央控制站并不存在;因此,它适合于构成例如包括家用电器设备的家庭网络。特设网络具有下述特征,例如:即使一个单元出失败或者关闭,自动地改变路由选择,因而,该网络不太可能出失败;导致分组在移动站之间多次跳转,从而可以在维持高数据速率的情况下沿着较长路径发送数据。已经公知各种情况的特设系统的发展。(例如参见非专利文献5)

[0011] 例如,IEEE802.11无线LAN系统提供有特设模式,其中该系统以对等模式自主地和无集中地工作,而不提供控制站。

[0012] 与特设环境内的无线LAN网络相关,通常公知出现隐藏终端的问题。隐藏终端是这样一个通信站,当在特定通信站之间执行通信时,该通信站可以被作为通信对方的一个通信站听到,但是不能被另一个通信站听到。隐藏终端不能执行在它们之间的协商,因而发送操作可能冲突。

[0013] 作为解决这样一个隐藏终端问题的方法之一,根据RTS/CTS程序的CSMA/CA是公知的。

[0014] CSMA/CA (带有冲突避免的载波检测多址接入)是一种连接方法,其中根据载波检测执行多址。在无线通信中,通信设备接收该设备自身用于发送信息的信号是很困难的。因此,通信设备通过CSMA/CA (冲突避免)系统,而不是通过CSMA/⑶(冲突检测)系统确认不存在来自其它通信设备的信息传输。随后,通信设备开始它自己的信息传输,从而避免冲突。CSMA系统是适合于诸如文件传输和电子邮件等异步数据通信的接入方法。

[0015] 在RTS/CTS方法中,作为数据传输起点的通信站传送发送分组请求RTS(请求发送)。响应于来自作为数据传输目标的通信站的响应分组CTS(允许发送)的接收,该发送通信站开始数据传输。当隐藏终端接收到RTS和CTS之一或两者时,它们设置它们自己的传输停止周期。传输停止周期等于根据RTS/CTS程序预期将执行的数据传输周期。因而,能够避免冲突。用于发射机站的隐藏终端接收CTS,并设置传输停止周期以避免与数据分组冲突。用于接收机站的隐藏终端接收RTS,并停止传输周期以避免与ACK冲突。

[0016] 在此,将使用IEEE802.1la即IEEE802.11的扩展标准作为例子描述该无线网络。

[0017] 图15图示由IEEE802.1la规定的帧格式。在该图中,将表示分组存在的前同步码添加给每个分组的首部。对于该前同步码,在该标准内定义已知的符号模式。根据这些已知的模式,接收机可以判断接收信号是否对应于前同步码。

[0018] 在该前同步码之后,定义信号字段。在信号字段内,放置解码有关分组的信息部分所需要的信息。将解码分组需要的信息称作PLCP首部(物理层会聚协议首部)。该PLCP首部包括:速率字段,表示信息部分(这包括作为PLCP首部一部分的服务字段;然而,在下文中,为了简化解释的目的,将其简称和通称为“信息部分”)的传输速率;长度字段,表示信息部分的长度;奇偶校验比特;编码器的尾部比特;等等。根据在PLCP首部内的速率和长度字段的解码结果,接收机解码随后的信息部分。

[0019] 对放置PLCP首部的信号部分执行容许噪声编码,并以6Mbps发射。在普通分组的情况下,在传输速率模式中发送信息部分,在该模式中,提供最高比特率以根据接收机的SNR等最小化错误的出现。[0020] IEEE802.1la定义八种传输速率模式:6、9、12、18、36和54Mbps,选择其中的任一种。如果发射机/接收机相邻放置,选择高比特率传输速率模式。在远处放置的通信站有时不能解码该信息。

[0021] 将信息部分作为PSDU(物理层业务数据单元)传输给作为更高等级层的数据链路层。图16图示PSDU帧字段的结构。IEEE802.11定义若干帧类型。在此,将仅描述说明本发明需要的四种类型的帧,RTS, CTS, ACK和DATA。

[0022] 对于每一帧,共同定义帧控制字段和持续时间字段。帧控制字段保存表示相关帧的类型和使用的信息,更具体地,它描述在表1内列出的信息。持续时间字段保存使用NAV(网络分配矢量)(随后将要描述)的相关信息,并描述在完成相关分组的事务处理之前经历的时间。

[0023]表1

[0024]

[0025] 除了上述内容之外,数据帧包括:四个地址字段Addrl至Addr4,用于标识作为传输起点和目标及其它的通信站;顺序字段(SEQ);帧主体,它是将要提供给更高等级层的主要息;和FCS (帧校验序列),它是校验和。

[0026] 除了上述内容之外,RTS包括:表示目标的接收机地址(RA);表示传输起点的发射机地址(TA);和作为校验和的FCS。

[0027] 除了上述内容之外,CTS帧和ACK帧包括表示目标的RA和作为校验和的FCS。

[0028] 在此,将描述用于处理在IEEE802.11内定义的接入竞争的方法。

[0029] IEEE802.11定义四种类型的帧间间隔(IFS):以上升顺序的SIFS (短IFS)、PIFS (PCF IFS)、DIFS (DCF IFS)和 EIFS (扩展 IFS)。

[0030] IEEE802.11采用CSMA作为基本媒体接入程序(上文所述)。在发射机发送一些信息之前,监视该媒体的状态,随后,在随机时间上启动延时定时器。仅当在此周期内不存在发射信号时,向发射机提供传输权,该发射机可以在该媒体上发送分组。

[0031] 当根据CSMA程序发送普通分组时,DCF (分布式协调功能)操作如下:在完成某种分组的传输之后,仅在DIFS内监视媒体状态。如果在该周期内不存在发射信号,则执行随机延时。如果在该周期内不存在发射信号,则提供传输权。

[0032] 当发送诸如ACK等紧急程度非常高的分组时,允许在短帧间间隔SIFS之后发送分组。因而,在根据普通CSMA程序发送分组之前,可以发送紧急程度很高的分组。

[0033] 总之,定义不同类型的帧间间隔IFS的原因在于:根据其IFS是SIFS、PIFS或DIFS,也就是根据帧间间隔的长度,给竞争传输权的分组提供优先权。

[0034] 接着,将参考图17至图19描述IEEE802.11内的RTS/CTS程序。与特设环境内的无线LAN网络相关地,通常已知出现隐藏终端的问题,已知根据RTS/CTS程序的CSMA/CA是用于避免大部分该(上面描述的)问题的方法之一。IEEE802.11也采用该方法。

[0035] 图17示意地图示RTS/CTS程序的操作的例子。该图图示从STAO至STAl发送某种信息(数据)的例子。

[0036] 在实际发送信息之前,根据CSMA程序,STAO将RTS (请求发送)分组发送给作为信息目标的STAl。响应于RTS分组的接收,STAl将CTS (允许发送)分组发送给STA0,反馈STAl已经成功地接收到该RTS。

[0037] 如果发送STAO成功地接收到CTS分组,则将该媒体视为是清空的,立即开始信息(数据)分组的发送。当STAl已经成功地接收到该信息(数据)分组时,STAl返ACK分组。因而,完成等同于一个分组的发送和接收事务处理。

[0038] 图18图示当在发送机站和接收机站之间执行RTS/CTS程序时在周围站内可以执行的动作。在该图中,假定下述通信环境:存在四个通信站STA2、STAO、STAl和STA3,在该图中彼此相邻的通信站位于无线电波的范围内。在此,假设STAO希望将信息发送给STA1。

[0039] 发送STAO根据CSMA程序确认该媒体在某个周期内(从时间TO至时间Tl)是清除的。随后,STAO在时间Tl上开始RTS分组向STAl的传输。在RTS分组的帧控制字段的类型/子类型字段内,描述表示相关分组是RTS的信息;在持续时间字段内,描述在完成相关分组的发送和接收事务处理之前经历的时间(即直到时间T8的时间);在RA字段内,描述目标通信站(STAl)的地址;在TA字段内,描述发射机站(STAO)自身的地址。

[0040] 在此,应当注意下述问题:为了 STAO在持续时间字段内描述在完成根据RTS/CTS程序的事务处理之前经历的时间,当发送RTS时必需确定完成事务处理的时间。将提供更具体的描述。当发送RTS时,发送STAO必需确定所有的传输速率模式,包括随后将要在所述事务处理中发送和接收的CTS分组、数据分组和ACK分组。在此确定的传输速率模式涉及整个事务处理,不允许设置与事务处理内的每个分组传输相关的单个传输速率模式。

[0041] 图19图示当发送STAO发送RTS时它确定与所关注的整个事务处理相关的传输速率模式的程序。当发送RTS时,必需确定完成该事务处理的时间(在图4中T8)。因此,仅根据由发射机站在发送RTS时保存的信息确定传输速率模式(根据在整个事务处理中传输的数据量、传输速率、等等)。此后发送和接收的每个CTS、DATA和ACK帧的传输速率基本上根据在RTS内应用的速率。也就是,不允许设置与在事务处理内的每个分组传输相关的单个传输速率模式。[0042] 在此,将再次参考图18提供描述。还由定位在STAO附近的STA2接收RTS分组。当STA2接收RTS信号时,STA2发现前同步码,因而开始接收操作。此外,STA2根据通过解码PLCP首部获得的信息解码PSDU。随后,STA2根据在PSDU内的帧控制字段识别出所讨论的分组是RTS分组,并获知STAO希望发送某种信息。此后,STA2根据RA字段识别出STA2本身不是目标通信站。随后,STA2并不监视该媒体和识别该媒体被占用直到完成所述的事务处理,并停止它自己的传输,从而不妨碍STAO希望发送。将此操作称作周围站“设置NAV (网络分配矢量)”。NAV在程序时间字段内表示的周期内是有效的,STA2保持在禁止传输状态直到时间T8。

[0043] 还由作为预期目标的STAl接收RTS分组。STAl根据上述的相同程序解码该PSDU,从而识别出STAO希望将分组发送给STAl本身。随后,STAl等待SIFS (如上所述)和在时间T3返回CTS分组。

[0044] 此时,CTS分组的传输速率模式必需与RTS的传输速率模式相同。此外,在PSDU的帧控制字段内,描述相关的分组是CTS分组;在持续时间字段内,描述完成在相关事务处理之前经历的时间(即直到时间T8的时间);在狀字段内,描述目标通信站(STAl)的地址。

[0045] 还由定位在作为传输目标的STAl附近的STA3接收CTS分组。STAl根据如上所述的相同程序解码PSDU,并识别出“一些邻近的通信站预计接收分组直到时间T8”。STA3设置NAV,并停止它自己的传输直到完成相关的事务处理,从而不妨碍STAl希望接收。在持续时间字段内表示的周期内,NAV是有效的,STA3还保持在传输禁止状态内直到时间T8。

[0046] 还由作为目标的STAO接收CTS分组,STAO根据如上所述的相同程序解码PSDU,并识别出STAl已经准备好接收。随后,STAO等待SIFS,并在时间T5开始数据分组传输。

[0047] 如果在时间T6完成数据分组传输和STAl在没有任何错误的情况下解码这些数据分组,STAl等待SIFS和在时间T7上返回ACK。当STAO接收到ACK时,在时间T8完成与一个分组相等的发送和接收事务处理。

[0048] 在时间T8,在通信站附近的STA2和STA3降低NAV,并返回普通发送和接收状态。

[0049] 总之,在上述RTS/CTS程序内,禁止下列周围站执行传输:可接收RTS的“作为发射机站的STAO的周围站”或STA2,和可接收CTS的“作为接收机站的STAl的周围站”或STA3。因而,在不受来自周围站的突然发送信号妨碍的情况下,执行从STAO到STAl的信息传输和ACK的返回。因此,维持通信质量。

[0050] 图20图示当使用通过TCP/IP(传输控制协议/网际协议)的业务执行根据IEEE802.11内的RTS/CTS程序的上述分组发送和接收事务处理时执行的操作顺序的例子。TCP/IP是用于传输控制和路径控制的典型通信协议。

[0051] 即使通信是应用的一种方式,通常每两个分段由TCP层返回ACK,并将其带入在MAC层内不对称双向通信的形式。TCP层的ACK在数据量上很小,因而不一起使用RTS/CTS。然而,与数据业务相关地一起使用RTS/CTS。该图图示这样一个例子。

[0052] 在图20所示的例子中,在MAC层内发送和接收等于共24次的分组以发送五个分段,数据O至数据4。也就是,虽然在TCP层内的操作相对简单,但是在MAC层内执行复杂的操作。

[0053] 如在此描述的,通过执行基于CSMA的发送和接收程序结合根据IEEE802.11的RTS/CTS方法,能够解决接入竞争和带宽保证的问题。同时,留下下述若干问题等待解决。[0054] (I)传输速率的缺点

[0055] 当根据RTS/CTS程序发送和接收数据时,在发送RTS分组之前必需确定数据分组的传输速率。

[0056] 这是因为为了发射机站在持续时间字段内描述在完成基于RTS/CTS程序的事务处理之前经历的时间,当它发送RTS时必需确定完成事务处理时的时间。这意味着当发送RTS时,必需确定在该事务处理内随后发送和接收的包括CTS分组、数据分组和ACK分组的所有传输速率模式。当发送RTS时确定的传输速率模式涉及整个事务处理;不允许与事务处理内的每个分组传输相关地设置单个传输速率模式。因此,传输速率是不完善的。

[0057] 此外,发射机站不能实时地掌握在接收机站内的接收状态。因此,当发送RTS时确定整个事务处理的传输速率导致在与接收机站内的接收状态对应的最佳传输速率上发送数据分组的降低可能性。

[0058] 将举另外一个例子。专利文献I公开了一种用于分组传输通信的方法。该方法在于当接收终端接收RTS分组时,它测量此时通信的环境和状态;随后,接收端将测量结果添加给CTS分组,并将其返回给发送端;由此,发送端优化通信速率等。然而,这种情况无足轻重,而存在另一种情况,即发送端在发送RTS分组之前确定整个事务处理的传输速率。因此,未避免传输速率的缺点。

[0059] 要求RTS发射机站:确定作为RTS传输结果发送和接收的包括CTS分组、数据分组和ACK分组的整个事务处理的传输速率;根据通过将传输数据量除以传输速率获得的数值,确定作为事务处理结束时间即持续时间将要写入的数值;在RTS内描述所确定的数值。专利文献I描述了 CTS发射机站通过接收RTS确定传输速率;然而,它并未涉及RTS发射机站在此之前如何获得在RTS内描述的持续时间字段内的数值。

[0060] 如果CTS发送站设置很高的传输速率,在发送RTS时确定的持续时间之前完成事务处理。因此,接收RTS的周围站依然保持NAV设置和在完成该事务处理之后停止它们自己的传输,这浪费带宽。如果CTS发送站设置很低的传输速率,则即使在已经经历当发送RTS时确定的持续时间之后,事务处理也尚未完成。然而,接收RTS的周围站降低NAV和开始发送操作,这引入了冲突。

[0061] (2)与一起使用的RTS/CTS复用的数据单元的困难

[0062] 在通常已知的RTS/CTS程序中,数据发送端在它发送RTS之前确定数据速率。它并不考虑下述因素:数据接收端确定数据速率,并作为一个数据分组发送多个数据单元。为了提高MAC层的效率(参见图20),接收端最好能够确定数据速率和作为一个数据分组发送多个数据单元。然而,常规的RTS/CTS格式不能执行这一操作。

[0063] (3)延迟确认和RTS/CTS程序的伴随使用

[0064] IEEE802.11标准基于即时ACK,其中只要接收到数据就返回确认(ACK)。为了降低ACK分组开销,可以使用延迟ACK。

[0065] 然而,产生一些问题。例如,如果和RTS/CTS程序一起使用延迟ACK,则存在在不能将ACK返回给发送端之前为了重传目的发送RTS的可能性。因而,使用现有的格式,延迟确认和RTS/CTS程序的伴随使用具有在它在提高效率中的限制。

[0066] (4)选择性确认的方法

[0067] 已知执行选择性确认提高MAC层的效率。IEEE802.11并不考虑选择性确认本身。在此所述的选择性确认是指重传控制方法。在这种方法中,与成功接收或未成功接收的任意分组相关地,将ACK或NACK信息反馈给发送端。因而,仅与接收端不能接收分组相关地执行重新传输。

[0068] 执行选择性确认需要大量存储器,其处理产生很大的负担;因此,并未如此实际应用。然而,在未来,选择性确认的必要性将逐渐增加。在这种情况下,预期下述情况:在初始阶段内的通信站并不执行选择性确认,但是后来开发的通信站执行选择性确认。在这种情况下,两者不能相互通信是不利的,并期望维持向下兼容性的格式。

[0069] 此外,至今尚未考虑选择性确认、接收端确定数据速率技术和RTS/CTS程序的伴随使用。因此,这不能通过现有的格式实现。

[0070] (5)在MAC层内生成的开销的影响

[0071] IEEE802.11标准独立地定义RTS帧、CTS帧、ACK帧、等等。(参见图16)。因此,如果将要发送单个信息,则它们必需通过独立的帧分别予以发送。然而,每次发送帧时,生成诸如前同步码的开销。具体而言,如果传输速率很高,则开销量变得大得不能忽略。

[0072] 显然地,不希望增加在MAC层内的开销,因为它在这样一个方向内贡献从而限制可提供用于诸如TCP/IP等更高层的带宽。

[0073]【专利文献I】日本待审专利公开文本JP 2000-151639

[0074]【非专利文献 I】国际标准IS0/IEC 8802-11: 1999 (E)ANSI/IEEE Std 802.11,1999版,第11部分:无线LAN媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范

[0075]【非专利文献2】ETSI标准ETSI TS 101761-1V1.3.1宽带无线电接入网络(BRAN);HIPERLAN类型2 ;数据链路控制(DLC)层;部分1:基本数据传输功能

[0076]【非专利文献3】ETSI TS 101761-2V1.3.1宽带无线电接入网络(BRAN) ;HIPERLAN类型2 ;数据链路控制(DLC)层;部分2:无线电链路控制(RLC)子层

[0077]【非专利文献4]C.K.Tho,“特设移动无线网络(Ad HocMobile WirelessNetwork) ” (Prentice Hall PTR)

发明内容

[0078] 本发明的目的是提供一种极佳的无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序,其中同时使用RTS/CTS方法,也能有利地执行基于CSMA的接入控制。

[0079] 本发明的另一个目的是提供一种极佳的无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序,其中复用诸如RTS、CTS、DATA和ACK等多种类型的帧,因而可以提供灵活的发送和接收程序,并能够降低开销。

[0080] 本发明考虑上述问题。本发明的第一方面是无线通信系统,其中同时使用RTS/CTS方法执行随机接入,在所述RTS/CTS方法中,作为数据传输起点的通信站传送发送分组RTS的请求,响应于从作为数据传输目标的通信站接收到响应分组CTS,开始数据传输。

[0081] RTS接收通信站测量接收信号质量,根据测量结果确定数据速率,在CTS内描述数据速率,并发送CTS。

[0082] 根据在CTS内描述的数据速率作为CTS信息接收的结果执行数据传输。

[0083] 在此所述的“系统”是指通过逻辑地集成多个设备(或执行特定功能的功能模块)获得的系统。至于设备或功能模块是否放置在单个外壳内则没有关系。[0084] RTS发送通信站在RTS内描述在完成分组接收之前经历的时间作为媒体预留时间信息持续时间,所述分组包括作为RTS信息接收结果发送的CTS信息。CTS发送通信站在CTS内描述在完成数据分组接收之前经历的时间作为媒体预留时间信息持续时间,所述数据分组作为CTS信息的接收结果予以发送。接收RTS或CTS的其它通信站设置NAV (网络分配矢量),并在媒体预留时间信息程序时间内保持有效,并使它们自身进入传输禁止状态。

[0085] 在根据本发明第一方面的无线通信系统内,可以根据接收信号质量选择传输速率。因此,能够克服传输速率的缺点。

[0086] 在此,采用下述结构:RTS发送通信站在RTS内描述由RTS接收通信站在其确定数据速率时参考的因素信息。RTS接收通信站考虑在RTS内描述的因素信息以及接收信号质量的测量结果确定数据速率。

[0087] 作为在此描述的因素信息,描述是否应当主动确定高数据速率还是应当被动确定低数据速率的相关信息。此外,可以采用下述结构:RTS发送通信站测量RTS接收通信站的传输错误率。随后,根据测量结果,确定因素信息(速率策略)。或者可以根据在RTS分组和数据分组之间的传输功率的差值、在数据速率和传输功率之间的因果关系等确定因素信

肩、O

[0088] 在这些情况下,根据在接收端上RTS接收信号的质量确定数据速率。还考虑诸如由发送端监视的错误率等信息确定传输速率。因此,能够在两个步骤内校正因为在信道状态内的波动或在干扰量内的波动引起的接收质量和错误率之间的对应关系。

[0089] 此外,可以采用下述结构:RTS发送通信站在RTS内描述与该站试图发送的一个或多个数据单元相关的信息。RTS接收通信站确定完成所有数据分组接收的媒体预留时间信息持续时间。根据在RTS内描述的数据单元相关信息和所确定的数据速率确定所述媒体预留时间信息持续时间。随后,该站在CTS予以描述。在这种情况下,接收到CTS的数据发送通信站执行作为CTS信息接收结果的数据传输。根据在CTS内描述的数据速率执行数据传输,以便将在由媒体预留时间信息规定的时间内完成数据传输。

[0090] 在此所述的数据单元相关信息的例子包括:试图传输的每个数据单元的数据长度;试图传输的一个或多个数据单元的数据长度之和;发送试图传输的一个或多个数据单元所需要的时间长度;试图传输的数据单元数量的相关信息(然而,在这种情况下,数据单元的长度是固定的);等等。

[0091] 在这些情况下,可以同时使用RTS/CTS,并可以有效地复用其它数据单元。此外,可以执行RTS/CTS持续和延迟ACK。因此,能够降低在MAC层内生成的开销量。

[0092] 在这种情况下,当RTS接收通信站在接收到RTS之后确定媒体预留时间信息时,该站考虑该站自身完成数据接收的时间。或者,当RTS接收通信站在接收到RTS之后确定媒体预留时间信息时,它考虑将不超过在RTS内描述的周期信息。

[0093] 例如,可以采用下述结构:RTS发送通信站分配顺序编号以发送数据单元,和在RTS内描述该站试图发送的数据的第一顺序编号。由此,该站通知与它试图发送的数据单元相关的信息。同时,RTS接收通信站参考在RTS内描述的数据单元的第一顺序编号,从试图发送的数据单元之中提取和排除该站已经接收到的数据单元。随后,该站确定媒体预留时间信息。

[0094] 此外,如果应用选择性确认,则可以采用下述结构:RTS发送通信站在RTS内描述接收确认信息。该接收确认信息包括试图数据传输的数据单元的第一顺序编号,和通过将在后续数据单元上的接收确认信息映射成与第一顺序编号的相对位置对应的比特而获得的位图信息。此外,该站生成数据单元的相关信息,仅将尚未获得接收确认的数据单元作为将要发送的目标。同时,RTS接收通信站参考在RTS内描述的位图信息。该站从试图传输的数据单元之中提取该站已经接收到的数据单元,并从将要发送的目标之中予以排除。随后,该站确定媒体预留时间信息。

[0095] 此外,可以采用下述结构:如果RTS接收通信站已经接收到的数据单元包括在RTS内所描述的作为将要发送的目标的数据单元内,则该站在CTS内描述ACK信息。在这种情况下,CTS接收通信站根据添加给CTS的ACK信息从将要发送的目标之中排除RTS接收通信站已经接收到的数据单元。随后,该站根据在CTS内描述的数据速率执行数据传输。

[0096] 此外,可以采用下述结构:RTS接收通信站存储作为RTS结果试图传输的数据的作为将要发送目标的数据单元的一个或多个数据长度信息。随后,该站在CTS内描述所存储的最后一个数据单元的顺序编号。在这种情况下,CTS接收通信站存储在CTS内描述的最后一个数据单元的顺序编号。当下一次发送RTS时,该站生成以由最后一个数据单元的顺序编号标识的数据单元并不包括在将要发送的目标内的形式生成与试图发送的数据单元相关的信息。

[0097] 本发明的第二方面是一种无线通信系统,其中发送和接收多个数据单元。将顺序编号分配给发送数据单元以标识这些数据单元。同时,如果应用选择性确认,则导致发生下述情况:

[0098] 接收通信站在接收确认信息ACK内描述下述内容:以顺序编号顺序完全接收的数据单元的顺序编号和通过将后续顺序编号的数据接收状态映射在顺序编号的相对比特位置上表示的位图信息。该站发送接收确认信息ACK。

[0099] 发送和接收通信站添加表示因果数据流以发送数据和确认的信息。

[0100] 在根据本发明第二方面的无线通信系统中,在逐数据流的基础上管理选择性确认需要的信息。这种信息包括:完成接收的数据单元的顺序编号、其中描述后续数据单元的接收状态的位图信息、等等。因而,可以通过不同的顺序编号处理多个服务种类。因此,能够在不考虑是否执行选择性确认的情况下维持通信。

[0101] 一些接收机站并不支持选择性确认。这种接收机站发送为位图字段的所有比特设置为零的位图信息。因而,接收机站能够确保与支持选择性确认功能的发送机站的通信。

[0102] 此外,一些发射机站并不支持选择性确认。这种发送机站并不考虑从接收端发送的位图信息,发送将要在位图字段的所有比特设置为零的情况下发送的位图信息。因而,发射机站确保与支持选择性确认功能的接收机站的通信。

[0103] 此外,与至少一个数据流相关的,采用并未分配顺序编号的ARQ系统。当建立链路会话时,通过数据流发送和接收数据,由此,发射机站和接收机站的顺序编号相互同步。

[0104] 本发明的第三方面是一种无线通信系统,其中同时使用RTS/CTS方法执行随机接入。RTS/CTS方法使得:作为数据传输起点的通信站发送传送分组请求RTS。响应于从作为数据传输目标的通信站接收到响应分组CTS,该作为数据传输起点的通信站开始数据传输。

[0105] 允许分组的发送和接收,在该分组中复用任意两个或多个发送请求RTS、证实通知CTS、数据和确认ACK。[0106] 通过在一个分组内引入具有不同目的的诸如RTS、CTS、DATA和ACK等信息段,能够显著地降低在MAC层内生成的开销量。

[0107] 在这种情况下,接收到包含RTS信息的分组的通信站根据RTS的内容发送包含CTS信息的分组。接收到包含CTS信息的通信站根据CTS的内容发送包含数据的分组。

[0108] 在此,可以采用下述结构:RTS发送通信站可以规定接收通信站是否可以将RTS信息添加给CTS。在这种情况下,在RTS内,描述第一信息,该信息表示是否可以将RTS信息添加给作为RTS结果发送的CTS。随后,RTS接收通信站根据在RTS内的第一信息判断它是否可以将RTS信息添加给CTS。如果存在该站希望发送给RTS发送通信站的数据,它将为了发送数据目的的RTS信息添加给CTS,并发送该CTS。

[0109] 在这种情况下,RTS发送通信站根据例如过去从RTS指向的站接收到的分组内包含的信息单元确定第一信息。在此描述的信息单元是指表示后续发送数据在该分组内存在的更多比特等等。可选择地,可以根据信息单元之外的其它方式确定后续发送数据是否存在在RTS指向的站内以确定第一信息。例如下述情况:从RTS指向的站接收RTS的站。然而,接收站自身接收到来自另一个周围站的分组,因而已经设置NAV。因此,该站不能返回CTS,停止该数据传输序列。还存在根据任何其它通信历史能够判断在RTS指向的站内是否存在后续发送数据的情况。

[0110] 此外,可以采用下述结构:RTS接收通信站根据在RTS内的信息识别出RTS发送通信站正在试图发送数据和接收通信站本身已经接收到。在这种情况下,RTS接收通信站将ACK信息添加给CTS以通知数据接收状态。

[0111] 此外,可以采用下述结构:在数据发送和接收程序中,数据发送通信站规定数据接收通信站是否应当返回ACK。ACK包括即时ACK和延迟ACK。在这种情况下,可以采用下述结构:数据接收通信站从数据发送通信站接收数据请求ACK。如果数据接收通信站判定它尚未发送数据的ACK,则当它将某种分组发送给数据发送通信站时它添加ACK信息。在一些情况下,可以在发射机站的请求上添加ACK信息。此时,如果发射机站判定它尚未接收到与先前发送的数据相关的ACK信息,则它发送添加ACK信息的请求。然而,与单独发送RTS信息的分组相关地,作为例外,不需要添加ACK信息。

[0112] 此外,作为指向两个或多个通信站的分组,可以发送请求ACK的数据。

[0113] 进一步地,可以采用下述结构:RTS发送通信站请求RTS接收通信站返回目前已经发送的数据的确认。在这种情况下,RTS发送通信站将请求返回ACK的ACK请求复用在RTS内,用于开始下一个数据传输事务处理,并予以发送。

[0114] 即使RTS发送通信站请求ACK,但是有时不返回ACK。可能的原因包括未正确地接收到发送数据,正确地接收数据但是ACK接收失败,等等。在这些情况下,RTS发送通信站必需验证是否重新发送数据。在这些情况下,RTS发送通信站可以将请求返回ACK的ACK请求复用在RTS内,用于开始数据重新传输事务处理,并予以发送。

[0115] 接收到RTS和复用的ACK请求的通信站返回ACK,它表示已经正确地完成从RTS发送通信站发送的数据的接收。如果该站未成功地接收到从RTS发送通信站发送的数据,它可以复用表示它未正确接收到数据的ACK。随后,它可以返回请求重新发送数据的CTS。

[0116] 本发明的第四方面是一种无线通信系统,其中数据发送通信站获取在媒体上的传输权,并执行在它和数据接收通信站之间的数据通信。[0117] 在停止从数据发送通信站的数据传输之后,检测后续数据在数据发送通信站上存在与否。如果后续数据存在,则数据发送通信站更容易获取用于发送后续数据的传输权。

[0118] 尽管在数据发送通信站站上存在后续数据,但是停止数据传输的状态对应于下述情况,例如:来自数据发送通信站的RTS抵达数据发送通信站和数据接收通信站返回CTS,但是数据发送通信站并未开始数据传输的情况;和发送数据并未抵达数据接收通信站的情况。

[0119] 数据接收通信站可以根据基于RTS/CTS的事务处理的通信历史检测在数据发送通信站上后续数据的存在与否。或者,数据发送通信站可以在分组内包括表示后续数据存在与否的专用信息单元并发送该分组。在这种情况下,数据接收通信站检查信息单元,由此可以检测在数据发送通信站上后续数据的存在与否。

[0120] 根据CSMA,确认该媒体仅在预先确定的周期内是清除的,随后该操作仅等待在获取传输权之前的任意延时时间。在根据CSMA执行媒体接入控制的通信环境内,数据接收通信站试图获取在媒体上的传输权,并将信号发送到该媒体上,用于消除其它通信站的传输权。因此,数据发送通信站可以轻易地获取用于发送后续数据的传输权。

[0121] 在同时使用RTS/CTS方法的媒体接入控制中,作为数据传输起点的通信站传送发送分组请求RTS。响应于来自作为数据传输目标的通信站的响应分组CTS的接收,它开始数据传输。在执行该媒体接入控制的情况下,数据接收通信站将空RTS发送到媒体上,用于消除其它通信站的传输权。因此,数据发送通信站可以轻易地发送用于发送后续数据的RTS。例如,当数据发送通信站接收到空RTS时,它可以发送RTS,使用更短的帧间隔用于发送后续数据。

[0122] 本发明的第五方面是一种以计算机可读格式书写的计算机程序,用于执行计算机系统处理,用于在通信环境内控制通信操作,其中同时使用RTS/CTS方法执行随机接入。在该RTS/CTS方法中,作为数据发送起点的通信站传送发送分组请求RTS ;响应于从作为数据传输目标的通信站接收到响应分组CTS,它开始数据传输。该程序包括:

[0123] 通信质量测量步骤,其中当接收到RTS时,测量接收信号的质量;

[0124] 数据速率确定步骤,其中根据所测量的接收信号质量确定数据速率;

[0125] CTS发送步骤,其中作为所接收RTS的结果在CTS内描述数据速率,发送该CTS ;和

[0126] 数据发送步骤,其中当接收到CTS信息时,根据在CTS内描述的数据速率执行作为CTS信息结果的数据传输。

[0127] 本发明的第六方面是一种以计算机可读格式书写的计算机程序,用于执行用于发送和接收多个数据单元的通信操作的计算机系统控制。将顺序编号分配给发送数据单元以标识该数据单元。如果应用选择性确认,提供下述步骤:

[0128] 步骤,其中响应于数据接收,在接收确认信息ACK内描述以顺序编号为顺序完整接收到的数据单元的顺序编号,和通过将后续顺序编号的数据接收状态映射到距离该顺序编号的相对比特位置内表示的位图信息,并予以发送;和

[0129] 步骤,其中添加表示因果数据流的信息,和发送该发送数据和确认。

[0130] 本发明的第七方面是一种以计算机可读格式书写的计算机程序,用于执行计算机系统处理,用于控制在通信环境内的通信操作,其中同时使用RTS/CTS方法执行随机接入。在该RTS/CTS方法中,作为数据发送起点的通信站传送发送分组请求RTS ;响应于来自作为数据传输目标的通信站的响应分组CTS的接收。它开始数据传输。该程序包括:

[0131] 信息生成步骤,其中生成各种信息,包括发送请求RTS、确定通知CTS、数据和确认ACK ;和

[0132] 分组传输通信步骤,其中发送和接收分组,在该分组内复用请求发送RTS、确定通知CTS、数据和确认ACK中的两个或更多信息。

[0133] 本发明的第八方面是一种以计算机可读格式书写的计算机程序,用于执行计算机系统处理,用于控制在下述通信环境内的通信操作:在该通信环境内,通信站在执行数据传输之前获取在媒体上的传输权。该程序包括:

[0134] 检测来自其它通信站的发送数据存在与否的步骤;和

[0135] 媒体接入控制步骤,其中响应于检测到来自其它通信站的发送数据的存在,将用于消除其它通信站的传输权的信号发送到媒体上,从而使相关通信站更容易获得发送数据的传输权。

[0136] 根据本发明第五至第八方面的计算机程序是以计算机可读格式书写的计算机程序,用于通过定义在计算机系统上执行预先确定的处理。换句话说,当安装在计算机系统上时,根据本发明第五至第八方面的计算机系统在计算机系统上发送协同动作,并作为无线通信设备操作。当多个这样的无线通信设备开始建立无线网络时,能够获得与根据本发明第一至第四方面的无线通信系统相同的动作和效果。

[0137] 根据本发明,能够提供极佳的无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序,其中同时使用RTS/CTS方法,并能够顺利地执行接入控制。

[0138] 此外,根据本发明,能够提供极佳的无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序,其中复用诸如RTS、CTS、DATA和ACK等多种帧,从而能够提供灵活的发送和接收程序,能够降低开销。

[0139] 根据本发明,可以根据接收信号质量选择传输速率。因此,能够避免传输速率的缺点。此外,每当确定传输速率时,还考虑诸如由发送端监视的错误率等信息。因此,可以在两个步骤中校正在接收质量和因为信道状态波动或者干扰量波动引起的错误率之间的对应关系。

[0140] 此外,根据本发明,能够有效地复用数据单元,同时使用RTS/CTS程序。此外,能够执行RTS/CTS程序和延迟ACK。因此,能够降低在MAC层内生成的开销量。

[0141] 此外,根据本发明,可以在不考虑是否执行选择性确认的情况下维持通信。

[0142] 此外,根据本发明,通过在一个分组内包括具有不同目的的诸如RTS、CTS、DATA和ACK等信息段,能够显著地降低在MAC层生成的开销量。

[0143] 根据随后描述的本发明的实施例和结合附图的更详细的描述,本发明的其它目的、特征和优点将是显而易见的。

附图说明

[0144] 图1图示构成本发明实施例内的无线通信系统的通信设备的配置的例子。

[0145] 图2示意地图示在本发明的实施例内操作为无线网络内的通信站的无线通信设备的功能结构。

[0146] 图3图示在根据本发明的无线通信系统内使用的帧格式的例子。[0147] 图4图示PSDU结构的例子。

[0148] 图5图示可定义的PSDU的若干例子。

[0149] 图6解释用于在根据本发明的无线通信系统内确定传输速率的处理。

[0150] 图7图示根据本发明的RTS/CTS程序的操作顺序的例子。

[0151] 图8图示根据本发明的发送和接收程序的应用的例子。

[0152] 图9图示根据本发明的发送和接收程序的应用的另一个例子。

[0153] 图10图示根据本发明的发送和接收程序的应用的又一个例子。

[0154] 图11图示与本发明内假定的数据流O之外的数据相关的确认程序。

[0155] 图12图示当同时使用RTS/CTS执行选择性确认时出现的各个字段的相互作用的具体例子。

[0156] 图13图示当应用延迟ACK和RTS/CTS程序时采取的数据发送和接收程序的例子。

[0157] 图14图示根据依照本发明的MAC程序通过TCP/IP发送和接收业务的顺序的例子。

[0158] 图15图示根据IEEE802.1la的帧格式。

[0159] 图16图示在PSDU内帧字段的结构。

[0160] 图17示意地图示RTS/CTS程序操作的例子。

[0161] 图18解释当在发射机站和接收机站之间执行RTS/CTS程序时在周围站可能出现的动作。

[0162] 图19解释用于当作为传输起点的STAO发送RTS时确定整个事务处理的传输速率模式的程序。

[0163] 图20图示操作程序的例子,其中使用通过TCP/IP的业务执行根据IEEE802.11基于RTS/CTS程序的分组发送和接收事务处理。

[0164] 图21解释根据本发明的发送和接收程序的应用的例子。

[0165] 图22解释根据本发明的发送和接收程序的应用的另一个例子。

[0166] 图23解释根据本发明的发送和接收程序的另一个例子。

[0167] 图24解释用于控制判断是否应当设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”的机制。

[0168] 图25是解释用于控制判断是否应当设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”的机制的另一幅图。

[0169] 图26是解释用于控制判断是否应当设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”的机制的又一幅图。

具体实施方式

[0170] 参考附图,在下文中将详细地描述本发明的实施例。

[0171] A.系统配置

[0172] 本发明采用的通信传播路径是无线的,并在多个通信站之间建立网络。本发明采用的通信是存储和转发业务,其中逐分组地传输信息。与每个通信站相关地,下文的描述假定单信道站;然而,本发明可以扩展为传输介质包括多个频率信道即使用多个信道的情况。

[0173] 在根据本发明的无线网络内,每个通信站可以根据基于CSMA (载波检测多址接Λ)的接入程序直接地(随机地)发送信息。因而,通信站可以建立自主和分散无线网络。

[0174]自主和分散无线通信系统并不具有控制站和受控站的关系。在这样一种无线通信系统内,例如,每个通信站发送信标信息。由此,该站向位于附近(即在通信范围内)的其它通信站通知它的存在,并向它们通知网络结构。在一些通信站的通信范围内新出现的通信站接收信标信号,从而检测到它已经进入通信范围内。此外,该站解码在信标内描述的信息,因而,能够识别出网络和参与该网络。

[0175] 在根据本发明的无线网络内,通信站交换信标信号,适当地和时间地相互同步。因而,执行传输控制,其中由具有时分多址结构的传输(MAC)帧有效地使用信道资源。因此,每个通信站可以实施基于时间同步的接入方法,例如预约带宽和设置优先使用周期。

[0176] 在下文中描述的每个通信站上的处理基本上在参与网络的每个通信站上执行。在一些情况下,然而,并不必需由构成该网络的所有通信站执行下文描述的处理。

[0177] 图1图示在本发明的实施例中构成无线通信系统的通信设备的配置的例子。该无线通信系统并不具有控制站和受控站的关系。在该通信系统内,每个通信设备自主地和分散地操作,并构成特设网络。该图图示在同一空间内如何分布通信设备#0至通信设备#6。

[0178] 在该图中,用虚线表示每个通信设备的通信范围。每个通信设备可以与位于其范围内的其它通信设备通信,将通信范围定义为由每个站发送的信号干扰其它通信设备的范围。将提供更具体的描述。通信设备#0位于它可以与位于附近的通信设备#1和#4通信的范围内;通信设备#1位于它可以与位于附近的通信设备#0、#2和#4通信的范围内;通信设备#2位于它可以与位于附近的通信设备#1、#3和#6通信的范围内;通信设备#3位于它可以与位于附近的通信设备#2通信的范围内;通信设备#4位于它可以与位于附近的通信设备#0、#1和#5通信的范围内;通信设备#5位于它可以与位于附近的通信设备#4通信的范围内;和通信设备#6位于它可以与位于附近的通信设备#2通信的范围内。

[0179] 当在某些通信设备之间执行通信时,存在“隐藏终端”。将隐藏终端定义为可以由相互通信的通信设备听到但是不能被其它通信设备听到的通信设备。

[0180] 本发明的范围限制于上述特设环境。可以将其广泛地应用于其它通信模式,其中每个通信站可以根据同时使用RTS/CTS程序的基于CSMA的接入程序直接和异步地发送信肩、O

[0181] 图2示意地图示在本发明的实施例中工作为无线网络内的通信站的无线通信设备的功能结构。在该图中的无线通信设备可以执行基于使用RTS/CTS程序的CSMA的接入控制,并在不提供控制站的自主和分散通信环境内构成网络。

[0182] 如图所示,无线通信设备100包括:接口 101、数据缓冲器102、中央控制单元103、信标生成单元104、无线电发射机单元106、定时控制单元107、天线109、无线电接收机单元110、信标分析单元112和信息存储单元113。

[0183] 接口 101在它和连接到该无线通信设备100的外部装置(例如个人计算机(未图示))之间交换各种信息。

[0184] 在通过接口 101发送出数据之前,使用数据缓冲器102临时存储通过接口 101从所连接的装置发送的数据或者通过无线传输信道接收到的数据。

[0185] 中央控制单元103管理在无线通信设备100内的一系列信息发送和接收处理,并控制以集中方式接入该传输信道。在该中央控制单元103内,例如,根据同时使用RTS/CTS程序的CSMA执行接入控制。在该实施例中,执行发送和接收程序,其中复用诸如RTS、CTS、DATA和ACK等多种类型的帧。在下文中将详细描述这些程序。

[0186] 信标生成单元104生成在无线通信设备100和邻近的无线通信设备之间定期交换的信标信号。

[0187] 无线电发射机单元106包括:调制器,通过预定调制方法调制发送信号;数模转换器,将数字发送信号转换成模拟信号;上变频器,通过频率转换上变频模拟发送信号;功率放大器(PA),放大上变频发送信号的功率;等等。(这些项目在附图中均未图示)。无线电发射机单元106以预先确定的传输速率无线地发送临时存储在数据缓冲器102内的数据和标号。

[0188] 无线电接收机单元110包括:低噪声放大器(LNA),电压放大通过天线109从其它站接收到的信号;下变频器,通过频率转换下变频电压放大的接收信号;自动增益控制器(AGC);模数转换器,将模拟接收信号转换成数字信号;同步电路,用于获得同步;信道估计电路;和通过预先确定的解调方法执行解调的解调器;等等。(所有这些项目在附图中未图示)。无线电接收机单元110接收在预先确定的周期内从其它无线通信设备发送的诸如信息和标等号。

[0189] 作为用于无线电发射机单元106和无线电接收机单元110的无线电发送和接收方法,例如可以应用可应用于无线LAN和适合于较短距离通信的各种传输方法。具体而言,可以采用UWB (超宽带)方法、OFDM(正交频分复用)方法、CDMA(码分多址)方法、等等。

[0190] 天线109在预先确定的频率信道上无线地发送指向其它无线通信设备的信号。或者,天线109收集从其它无线通信设备发送的信号。在该实施例中,无线通信设备100安装有单个天线,不能够并行执行发送和接收。

[0191] 定时控制单元107控制发送和接收无线电信号的定时。例如,它控制下列定时:用于RTS、CTS、DATA和ACK等各个分组和其中复用这些分组的分组的发送定时和接收定时;无线通信设备100发送信标所用的定时;从其它站接收信标使用的定时;等等。

[0192] 信标分析单元112分析可从相邻站接收到的信标信号,分析邻近无线通信设备等的存在。例如,将作为用于相邻站信标的接收定时和相邻信标接收定时的信息存储为在信息存储单元113内的相邻设备信息。

[0193] 信息存储单元113存储下述信息:在中央控制单元103内执行的用于一系列接入控制操作等的执行程序指令(其中描述冲突避免程序等的程序);根据所接收信标的分析结果获得的相邻设备信息;等等。

[0194] B.帧格式(分组格式)

[0195] 图3图示在根据本发明的无线通信设备内使用的帧格式结构的例子。然而,在该图中,省略在图15中图示的前同步码、PLCP首部、等等,并仅选择和图示表示为PSDU (PHY业务数据单元)的部分。

[0196] 如图所示,PSDU包括MAC首部部分和MSDU (MAC业务数据单元:从更高层传送的一个数据单元)部分。在该实施例中,可以将多个MSDU放置在一个PSDU内。MAC首部部分包括公用MAC首部部分、子MAC首部部分和HCS (首部校验序列)部分。作为子MAC首部,可以放置多个子MAC首部。

[0197] 图4图示在该实施例中的PSDU结构的例子。这些帧的例子分别对应于常规RTS帧、CTS帧、ACK帧和数据帧。(参见图16)。

[0198] 首部长度(Hlen)、目标地址(RA)、传输起点地址(TA)和在每个帧内定义的持续时间共同对应于公共MAC首部部分。表2详细表示在公共MAC首部部分内的字段。

[0199]表 2

[0200]

[0201] 根据每个帧的目的在不同格式中定义子MAC首部部分。例如,在与RTS帧对应的分组内,作为子MAC首部放置RTS SMH(子MAC首部);在对应于CTS帧的分组内,作为子MAC首部放置CTSSMH ;在对应于ACK帧的分组内,作为子MAC首部放置ACK SMH ;和在对应于数据帧的分组内,作为子MAC首部放置DATA SMH。

[0202] 与RTS、CTS和ACK帧相关地,PSDU仅包括MAC首部部分,而不存在MSDU。将由DATA SMH规定的数据添加给数据帧作为帧主体。

[0203] 图5图示可以在本发明中定义的PSDU的若干例子。在图5内的最上层,图示复用两个MSDU的分组。在第二层中,图示复用一个MSDU和RTS信息的分组。在第三层中,图示复用CTS信息和ACK信息的分组。在最低层中,图示复用一个MSDU、RTS信息、CTS信息和ACK信息的分组。

[0204] 如果将要发送RTS,则作为SMH添加RTS SMH ;如果将要发送CTS,则作为SMH添加CTS SMH;如果将要发送ACK,则作为SMH添加ACK SMH ;和如果将要发送数据单元,添加与将要发送的数据单元数量相等数量的DATA SMH。因而,可以将具有不同目的的诸如RTS、CTS、DATA和ACK等信息段复用在一个分组内。

[0205] 接着,将参考表3和表6描述每个SMH的组成细节。每个SMH的引导字段是类型字段,其中描述表示在该相关SMH内包含何种信息的标识符。SMH的长度根据SMH的类型而不同。因为SMH具有与每种类型相关的固有长度,然而,接收端也可以通过参考类型字段获知相关SMH的长度。

[0206] 在数据SMH内的字段:

[0207] 表3图示当发送除了 RTS、CTS和ACK之外的通用数据时使用的DATA SMH内的字段细节。如下表所示,DATA SMH包括属性、顺序和长度字段。

[0208]表 3

[0209]

[0210] 在属性字段内,描述表不由相关DATA SMH规定的数据属性的标识符。

[0211 ] 在数据流部分中,放置相关数据的数据流。在此,假设可以定义具有在逐链路基础上的多个属性的数据流。使用具有不同属性的数据流在逐数据流的基础上定义不同的ARQ(自动重复请求)方法,处理数据流优先权不同的业务,和获得类似的预期目的。

[0212] 在ACK类型部分内,放置表示应当请求接收数据的接收机返回的ACK类型的信息。具体而言,通知三种类型的信息,即时ACK(Im-ACK)请求、延迟ACK(Del-ACK)请求和不需要ACK。如果规定即时ACK请求,则接收端在它接收到数据之后立即返回包含ACK信息的分组。如果规定延迟ACK请求,则准备返回ACK,但是不执行ACK信息传输,直到将某种分组发送给数据传输的起点。(当将除了 RTS之外的某种分组发送给数据传输起点之后,将ACKSMH添加给该分组,并予以发送。)如果通知不需要ACK,则不返回ACK。

[0213] 在更多比特部分内,放置表示在发送相关分组之后是否已经累积将要发送的更多数据的信息。接收机存储最近已经设置更多比特部分的分组发送站的地址,和在一些情况下,轮询该站。轮询程序与本发明的主题不直接相关,因而将不提供进一步的描述。

[0214] 如果给相关数据分段,则使用分段部分表示数据内的边界。

[0215] 在顺序字段内,放置分配给相关数据的顺序编号。假设如在普通数据通信内执行

执行的以上升顺序将顺序编号0,1,2,3,......,分配给数据单元。旋转地重复使用O至255

的顺序编号。

[0216] 在长度字段内,放置相关数据的长度。

[0217] 在ACK SMH内的字段

[0218] 表4图示当发送ACK信息时使用的ACK SMH字段的组成。如下文所述,ACK SMH包括ACK属性、ACK顺序/类型和所接收的MAP字段。

[0219]表 4

[0220]

[0221] 在ACK属性字段内,描述表不ACK属性的标识符。发送表不作为ACK信息目标的数据流的数据流部分。在此假设如果选择数据流0,则使用即时ACK(Im-ACK),如果选择任何其它的数据流,则使用选择性ACK(Sel-ACK)。

[0222] ACK顺序/类型字段是用于表示如果数据流不是0,则已经顺序地接收到的相关数据流的最高顺序号的字段。例如,放置数值6,表示已经全部地成功地接收到最高顺序编号6的数据。如果为数据流选择0,则使用即时ACK,转录该数据的数据类型以表示该ACK针对的数据。

[0223] 所接收的MAP字段是用于表示在用ACK顺序表示的数据之后接收到的任何数据是否存在的字段。与用ACK顺序表示的顺序编号相关地,通过位图将随后的顺序编号引入对应关系,并标记与已经接收到的数据(顺序编号)对应的比特。MSB对应于在由该ACK顺序表示的顺序编号之后的下一个编号。举例来说,假设:所接收的MAP字段包括八个比特;在ACK顺序字段内的顺序编号是23 ;和所接收的MAP是00100000。这意味着下述内容:已经全部接收到直到#23的数据;(所接收的MAP表示在接收#24的八段数据和随后的位图编号中的成功或失败);#24和#25的数据接收失败;已经接收到#26的数据;和尚未接收到后续数据。

[0224] 作为选择性确认(选择性ACK)指定在接收端上保存在时间间隔上接收到的数据单元的发送和接收方法。如果接收机支持选择性确认,则根据上述规则生成所接收的MAP。如果接收机并不支持选择性确认,则丢弃不能顺序接收到的数据,并将零放置在所接收MAP字段的所有比特内。

[0225] 在RTS SMH内的字段:

[0226] 图5图示当发送RTS信息时使用的RTS SMH的组成。如下文所述,RTS SMH包括RTS属性、RTS顺序、RTS接收MAP、最大持续时间和长度(或数据单元数量)字段。

[0227]表5

[0228]

[0229] 在RTS属性字段内,描述表不RTS信息属性的标识符。

[0230] 在数据流部分中,放置将要尝试传输的数据的数据流。

[0231] 在速率策略部分内,放置辅助信息,当确定数据传输速率时予以参考。使用该辅助信息调整用于确定下述内容的标准:是否主动地选择传输速率的高速率;是否略微主动地选择略高的速率;是否略微被动地选择略低的速率;或者是否被动地选择低速率。随后将详细描述速率策略部分的使用。

[0232] 在速率设置部分内,放置一个指示,它表示是否将传输速率固定在用于传输的RTS内应用的数值上。如果使用固定的传输速率执行传输,则不处理在速率策略部分内的能量。

[0233] 在RTS/CTS复用部分内,放置信息表示是否允许将RTS信息添加给响应于相关RTS发送的CTS分组。如果允许添加RTS,则接收该相关RTS和返回CTS的站操作如下:如果该站保存指向作为RTS传输起点的站的数据,则允许它将RTS信息添加给CTS,并予以发送。因而,通过一次事务处理执行双向通信。

[0234] 在ACK请求部分内,放置信息表示是否请求将ACK信息添加给响应于相关RTS发送的CTS分组。如果请求添加ACK信息,则接收该RTS和返回CTS的站操作如下:该站将已经从RTS发送起点的站接收到数据的ACK信息添加给CTS,并予以发送。[0235] RTS顺序字段是描述作为发送起点的站尝试发送的数据片段引导数据的顺序编号的字段。作为RTS目标的站参考该字段。由此,该站可以获知作为发送起点的站是否尝试发送作为已经接收到的数据的复本的数据。

[0236] 当同时使用选择性确认时,RTS接收MAP字段产生影响。与在RTS顺序字段内表示的顺序编号相关地,通过位图将后续顺序编号的数据片段带入对应关系。随后,标记与接收机站识别已经完成接收的数据(顺序编号)对应的比特。MSB对应于用RTS顺序表示的顺序编号。举例来说,假设=RTS接收MAP字段包括八个比特;在RTS顺序字段内的顺序编号是23 ;和所接收的MAP是00100000。这意味着:跳过数据片段#23、#24和#25,并尝试连续地发送数据片段#26和后续编号。作为RTS目标的站参考这个字段,因而能够获知作为发送起点的站是否尝试发送作为已经接收到数据的复本的数据。

[0237] 将最大持续时间字段用于发送端设置在当前数据传输事务处理中设置数据传输的最大持续周期。举例来说,假设对于本事务处理,在发送机站的基础上在200微秒内完成数据传输。在这种情况下,在该字段内放置表示200微秒的数值(或者通过从200微秒内减去RTS/CTS持续需要的时间获得的数值)。作为RTS目标的站具有确定数据接收周期的权力。此时,该站确定数据接收周期,以便将不超过在最大持续时间字段内表示的周期。

[0238] 在长度字段内,描述尝试传输的数据长度。在结构的第一例子的情况下,如果允许在一个分组内发送一个或多个比特,则定义多段长度信息(例如比特数量和字节数量)。在此,假设例如定义N段程度信息。(N通常是固定数值,但是也可以是非固定数值)。从试图传输的数据中排除接收端识别出已经完成接收的数据单元。举例来说,假设:在RTS顺序字段内的顺序编号是23 ;和所接收的MAP是00100000。在这种情况下,将#23的数据单元长度放置在Lengthl内。在Length2内,放置#26的数据单元长度而不是已经接收到的#25的数据单元。

[0239] 作为结构的第二个例子,可以将尝试发送的多个数据单元的长度之和描述为长度信息。在这种情况下,在RTS顺序字段内,描述多个数据单元的引导数据的顺序编号。

[0240] 作为结构的第三个例子,可以在时间内表示和在程度字段内描述尝试发送的数据的长度。在这种情况下,在长度字段内,针对在若干数据速率上发送数据的情况,描述当发送尝试发送的数据或多个数据组时占用信道的多个时间长度。在此,假设例如定义N段长度信息。(假设在N个不同数据速率上执行传输,描述数据传输需要的时间长度)。

[0241] 作为结构的第四个例子,如果主要发送的数据单元的长度是固定数值,则可以替代长度字段定义数据单元字段数量。在这种情况下,在该字段内,描述尝试发送的数据单元的数量。

[0242] 在RTS SMH内,除了上述操作之外,可以定义定向地址字段。这在下述情况下使用:在公用MAC首部的目标(RA)字段内设置广播或组播,但是将RTS信息发送给某个特定站。在定向地址字段内,描述RTS信息目标地址。

[0243] 在CTS SMH内的字段:

[0244] 表6图示当发送CTS信息时使用的CTS SMH字段的组成。如下文所述,CTS SMH包括CTS属性、速率和所存储的顺序字段。

[0245]表 6

[0246]

[0247] 在CTS属性字段内,描述表不相关CTS信息属性的标识符。

[0248] 在数据流部分内,放置将要尝试送的数据的数据流。

[0249] 在速率字段内,放置响应于CTS发送而发送的数据传输速率的数值。

[0250] 在所存储的顺序字段内,放置顺序编号,它表示直到该顺序编号,数据接收端(CTS发送端)已经保存数据长度信息。如果相关通信站不具有保存数据长度信息的功能,则放置在RTS顺序字段内表示在该顺序编号之前的数量。或者,放置表示空的数值,它表示相关通信站不具有保存数据长度信息的功能。

[0251] 在上述例子中,为了便于解释,CMH和SMH独立地存在于PSDU内,和独立地添加多个不同类型的SMH。只要形式上包含类似的信息组成,则实现本发明的目的;因此,本发明并不限制于上述形式。

[0252] 将举例说明。如上所述,最好将与MAC首部等同的信息单元集中放置在分组首部上。然而,有时也可以将它们放置在构成分组的数据单元之后或之间。具体而言,在一些应用的例子中,将DATA SMH放置在相关SMH对应的数据单元之前。

[0253] 在上述例子中,在CMH内放置RA、TA和持续时间字段。然而,在一些应用的例子中,将这些字段放置在PLCP部分内。持续时间字段包含媒体预留时间信息。但是,在一些应用的例子中,并不必需将持续时间字段构造为以微秒为单位记录长度信息的字段,它还可以包括能够指示在除了目标之外的其它通信站期望的持续时间内保持传输禁止状态的信息,或者包括信息组。为了便于解释,将使用包括持续时间字段的例子进行解释。

[0254] C.传输速率确定处理

[0255] 参见图6,将描述根据本发明的用于在无线通信系统内确定传输速率的处理。

[0256] 在本发明中,同时使用RTS/CTS程序执行基于CSMA的接入控制。在这样一种情况下,响应于RTS信息的接收发送CTS信息,响应于CTS的接收发送数据。CTS发送站测量RTS接收信号的质量,从而确定可以执行接收的传输速率,和向其通知作为CTS目标的站。作为CTS目标的站响应于CTS信息发送数据。此时,该站将在CTS内的速率字段内表示的传输速率应用为该数据的传输速率。用于确定传输速率的处理如下:

[0257] 步骤1:根据RTS接收信号测量诸如接收SINR的质量。

[0258] 步骤2:调整根据在RTS内速率策略字段内表示的数值测量的质量或传输速率等级,并确定传输速率。在IEEE802.1la的情况下,例如,根据指定的八个不同的传输速率模式:6,9,12,18,24,36 和 54Mbps 进行确定。[0259] 当调整所测量的质量时,根据用速率策略表示的数值在土若干dB的等级上调整所测量的接收SINR值。根据所调整的接收SINR值,通过查找表等确定能够执行接收的传输速率等级。

[0260] 当调整传输速率等级时,根据所测量的接收SINR值通过查找表等提取能够执行接收的传输速率等级。根据用速率策略表示的数值偏移所提取的传输速率等级。

[0261] 仅当根据物理层特性选择高速率等级或者仅当选择低速率等级时,例如,可以应用该偏移处理。

[0262] 接收到CTS的数据发送站(RTS发送站)保存在速率字段内规定的传输速率等级作为指向作为CTS传输起点的站的缺省传输速率等级。因而,当该站下一次发送RTS或数据时,该站可以参考所述缺省传输速率等级。当该站发送RTS时,它参考该缺省传输速率等级,并应用该传输速率等级或下一个较低传输速率等级(在容许噪声上高一个等级)。当在不同时使用RTS/CTS发送数据时,替代由CTS通知的传输速率等级应用该缺省传输速率等级。

[0263] 当RTS发送站发送数据单元时,它计数与每个目标相关的下述数量:当第一次发送数据单元时的次数,和重新发送数据单元时的次数。通过参考这些数值,可以提取与每个目标相关的传输错误率。根据逐目标的传输错误率,能够确定RTS信息的速率策略。将提供更具体的描述。预先定义传输错误率的较低阈值和较高阈值。如果传输错误率超过较高阈值,则在被动方向内递减速率策略数值并保存。如果传输错误率降低到低于较低阈值,则在主动方向内递增速率策略数值并保存。当发送RTS时,将这个保存的速率策略转录成RTS内的速率策略字段。如果改变所保存的用于速率策略的数值,则重置这些计数值以获得传输错误率是重要的。

[0264] 根据上述程序,根据RTS的接收信号质量确定传输速率。因而,能够通过双环执行控制,其中根据由发送端监视的错误率(误比特率(BER)或误分组率(PER))调整所应用的传输速率。

[0265] 此外,作为不同上述的技术,可以使用下述结构:由接收端,而不是由数据(RTS)发送端测量传输错误率。在这种情况下,在接收端上执行上述错误率的监视,和类似地执行双环控制,其中根据错误率调整所应用的传输速率。如果在该技术中不同时使用RTS/CTS程序,然而,涉及某种风险。这是因为在频繁出现错误的环境中,接收端甚至不能识别出分组被发送。其中同时使用RTS/CTS,使用采用作为总数参数的在发送CTS之后接收到的分组计算错误率。

[0266] 速率策略精华是提供一种传送用于在发送端上选择和确定速率的辅助信息的方法。其中接收端测量上述传输错误率,或者在类似的情况下,发送端可以根据除了错误率之外的其它因素设置速率策略值。例如,发送端可以根据在RTS分组和数据分组之间传输功率上的差值设置速率策略值。或者,它可以根据在传输速率和传输功率之间的因果关系设置速率策略值。(例如参考已经转让给本申请人的日本专利申请JP 2003-6973的说明书。)

[0267] D.基本CSMA程序

[0268] 在根据本发明的无线通信系统内,同时使用RTS/CTS程序执行基于CSMA的接入控制。图7图示在本发明中RTS/CTS程序的操作顺序的例子。在该图中,假设下述通信环境:存在四个通信站STA2、STAO, STAl和STA3,和在无线电波的范围内定位在该图中彼此相邻的通信站。在此,假设STAO希望向STAl发送信息。

[0269] STAO根据例如普通CSMA程序确定该媒体在确定的周期(时间TO至时间Tl)上是清除的。随后,STAO在时间Tl上开始将包含RTS信息的分组传送给STA1。

[0270] 在包含RTS信息的分组内的持续时间字段内,描述在完成包含作为RTS信息接收结果发送的CTS信息的分组的接收之前经历的时间。(也就是,描述从T2至T4的时间)。此时,作为在持续时间字段内描述的时间长度,可以给在时间T4之前经历的时间添加界限,并可以描述直到时间T5左右的时间。或者,可以描述直到在时间T4略微之前的时间。

[0271] STAO保存与数据长度相关的信息列表,直到它试图发送给STAl。将该列表称作“发送数据单元候选列表”。

[0272] 在RTS SMH采用上述结构的第一个例子的情况下,在RTSSMH内的长度字段内,将在发送数据单元候选列表的数据单元长度(例如比特数量和字节数量)描述为N段数据长度信息。和在长度字段数量N小于希望发送的数据单元数量的情况下,作为在后续段落内引入的第二个例子,将若干数据单元的长度总数描述为长度字段。

[0273] 在RTS SMH采用结构的第二个例子的情况下,在RTS SMH内的长度字段内,将在发送数据单元候选列表内的一个或多个数据单元的长度总数描述为数据长度信息。

[0274] 在RTS SMH采用结构的第三个例子的情况下,在RTS SMH内的长度字段内,将用于在发送数据单元候选列表内的数据单元需要的时间长度描述为数据长度信息。该时间长度根据执行传输的数据速率波动。因此,如果在若干数据速率上执行传输,则有时描述多个时间长度。

[0275] 在RTS SMH采用结构的的四个例子的情况下,在RTS SMH内的数据单元字段数量(替代长度字段定义)内,将在发送数据单元候选列表内的数据单元数量描述为数据长度信息。

[0276] 还由定位在STAO附近的STA2接收这个包含RTS信息的分组。STA2根据从PLCP首部内的速率字段获得的PSDU部分内的传输速率信息检查公用MAC首部的目标。如果STA2不能确认该分组指向它自身,则它识别来自速率字段的时间T2和在PLCP首部内的长度字段。此外,STA2参考在公用MAC首部内的持续时间字段,因而识别出时间T4。随后,STA2设置NAV,并将其自身带入传输禁止状态直到时间T4。

[0277] 还由作为预期目标的STAl接收这个包含RTS信息的分组。STAl根据从PLCP首部内的速率字段获得的PSDU部分内的传输速率信息检查公用MAV首部的目标,并识别出该分组指向它自身。此外,当STAl成功地解码子MAC首部时,它识别出存在指向其自身的来自STAO的发送数据分组的请求。随后,STAl根据从包含RTS信息的接收分组获得的信息确定传输速率。

[0278] 此外,STAl参考RTS SMH内的长度字段(或数据单元字段的数量),从而获得与将要接收的数据相关的数据长度信息。

[0279] 在RTS SMH采用结构的上述第一个例子的情况下,STAl获得与将要接收的数据单元长度相关的信息列表。将该列表称作“接收数据单元候选列表”。STAl顺序地参考该列表。因而,它计数如果在确定传输速率上执行接收能够接收到的数据单元数量,和在不超过在RTS SMH内的最大持续时间字段内表示周期的情况下计数接收周期。(该接收周期是直到当完成数据分组接收时的时间T6的时间周期)。[0280] 在RTS SMH采用结构的第二个例子的情况下,STAl获得所接收的一个或多个数据单元的总长度。STAl在不超过在RTS SMH内最大持续时间字段内表示的周期的情况下计数接收周期。此时,考虑如果在确定的传输速率上执行接收,是否能够接收所表示长度的数据单元组。

[0281] 在RTS SMH采用结构的第三个例子的情况下,STAl获得所接收的数据分组的时间长度候选。STAl从该长度字段提取与所确定的传输速率对应的接收周期(时间长度)。

[0282] 在RTS SMH采用结构的第四个例子的情况下,STAl从数据单元字段数量获得所接收的数据单元数量的相关信息。在数据单元长度是唯一固定的情况下,该信息等于“接收数据单元候选列表”。STAl参考数据单元的长度和数量。因此,它计数如果在确定传输速率上执行接收能够接收到的数据单元数量,和在不超过在RTS SMH内的最大持续时间字段内表示周期的情况下计数接收周期。

[0283] 如果STAl此时希望限制它自己的接收周期,它设置该接收周期作为接收周期的阈值,有时和用最大持续时间表示的周期一起。此外,STAl发送包含CTS信息的分组。因而,它将通过此处计算的接收周期获得的数值转录在该分组内的持续时间字段内,并将如上所述确定的传输速率等级转录在速率字段内。

[0284] 在许多情况下,在容许噪声性最高的传输速率上发送包含CTS信息的分组自身。因而,尽可能地降低包含不可能解码的CTS信息的分组的可能性。

[0285] 如果STAl不能解码包含RTS信息的分组,在时间T4之前不返回包含CTS信息的分组。因此,STAO根据随机延时程序重新尝试发送包含RTS信息的分组。此时,STA2在时间T4上取消NAV,并且转换成它可以发送的普通状态。因而,最小化不返回包含CTS信息的分组导致的损害。

[0286] 如果STAl成功解码包含RTS信息的分组,如根据上述程序调度的,在时间T4上将包含CTS信息的分组返回给STA0。

[0287] 还由定位在STAl附近的STA3接收这个包含CTS信息的分组。STA3解码在包含CTS信息的分组的持续时间字段等,并参考RA地址。如果作为结果STA3不能确认该分组指向它自身,则它设置NAV并在持续时间字段等内表示的时间上停止传输。因此,STA3保持传输禁止状态,直到作为在持续时间字段内表示的时间的时间T6。

[0288] 还由作为预期目标的STAO接收这个包含CTS信息的分组。STAO解码PSDU,从而识别出下述内容=STAl准备接收和它希望在持续时间表示的周期内在速率字段内表示的传输速率上接收。STAO调用在规定周期内在规定传输速率上可以发送的数据单元,并按照顺序在发送数据单元候选列表内的第一个开始。随后,它生成发送数据分组,并予以发送。

[0289] 在时间T6上完成数据分组传输,作为STAl的相邻站的STA3停止传输直到T6。因此,不干扰STAl的接收。

[0290] E.CSMA程序的应用

[0291] 图8至图10和图21至图23图示根据本发明的发送和接收程序应用的多个例子。在此,将根据参考图7描述的CSMA程序详细描述根据本发明的通信方法应用的例子。

[0292] E-1.应用的第一个例子

[0293] 图8图示根据本发明在无线通信系统内发送和接收程序应用的第一个例子。该图图示从STAO至STAl发送两个数据单元的例子。在该例子中,将可以在一个分组内发送的数据单元数量限制为I,并根据情况规定延迟ACK(Del-ACK)或即时ACK(Im-ACK)。

[0294] STAO在时间TO上开始发送数据单元程序,并根据用于获取传输权的CSMA程序开始延时计数。延时计数在Tl上完成,并确认该媒体在该周期内是清除的。因此,STAO发送包含RTS信息的分组。

[0295] 在STAl接收指向它自身的RTS,它根据在RTS SMH内描述的信息在时间T2上返回包含CTS信息的分组。

[0296] 在STAO接收指向它自身的CTS,它在时间T3上发送数据分组。此时,STAO在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过延迟ACK(Del-ACK)返回ACK的信息。同时,STAO在更多比特部分内描述表示存储更多数据单元的信息。该数据分组由STAl无错误地接收。

[0297] 为了进一步发送所存储的指向STAl的数据单元,STAO等待随机时间,随后在时间T5发送包含RTS信息的分组。此时,STAO尚未接收到它先前发送的数据单元的ACK。因此,STAO生成发送数据单元候选列表以包括先前发送的数据单元,并根据该列表构成RTSSMH。

[0298] 在STAl接收到之后,它根据在RTS SMH内描述的信息在时间T6返回包含CTS信息的分组。此时,STAl参考在RTS SMH内的RTS顺序和RTS接收MAP,从而识别出STAO尚未识别出先前接收的数据单元的接收确认。随后,STAl确定将ACK信息包括在包含CTS信息的分组内。或者,STAl确定包括ACK信息,因为它保存指向STAO的未发送ACK。此外,STAl从接收数据单元候选列表中检测出已接收到的分组以更新该列表,随后生成CTS信息。

[0299] 因此,STAl在时间T6返回包含CTS信息和ACK信息的分组(即复用ACK的CTS)。对于ACK信息,描述与由所接收的RTS信息规定的数据流对应的ACK信息。

[0300] 在接收到包含CTS信息和ACK信息的分组之后,STAO操作如下:根据ACK信息,STAO从它保存的发送数据单元候选列表中删除已经由STAl接收到的数据单元;STA0生成新的发送数据单元候选列表,并根据该新的列表确定发送数据单元。STAO在T7上发送如此生成的数据分组。此时,它在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK返回ACK的信息。同时,它在更多比特部分信息内描述表示不再存在将要发送的数据单元的信息。

[0301] 当STAl接收该数据分组时,它根据在DATA SMH内的ACK类型部分识别出它希望立即发送ACK。随后,STAl在时间T8返回与相关数据流对应的即时ACK(Im-ACK)分组。

[0302] 在这个应用的例子中,设置在每个分组内的持续时间字段,以便它表示直到用图8内的弓形箭头表不的时间的时间周期。

[0303] E-2.应用的第二个例子

[0304] 图21图示根据本发明的在无线通信系统内发送和接收程序的应用的第二个例子。该图图示从STAO向STAl发送两个数据单元的例子。该例子假设可以在一个分组内发送的数据单元数量限制为I,并不变地应用即时ACK(Im-ACK)。

[0305] STAO在时间TO上开始用于发送数据单元的程序,并根据用于获取传输权的CSMA程序开始延时计数。延时计数在Tl完成,并确认该媒体在该周期内是清除的。因此,STAO发送包含RTS信息的分组。

[0306] 在STAl接收到指向它自身的RTS之后,它根据在RTS SMH内描述的信息在时间T2上返回包含CTS信息的分组。[0307] 在STAO在时间T2接收到指向它自身的CTS之后,它在时间T3上发送数据分组。此时,STAO在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK(Im-ACK)返回ACK的信息。

[0308] 然而,当STAl接收到数据分组和不能正确地提取数据时,它检测到错误。尽管STAl应当返回ACK,因此,它在时间T4上并不发送ACK。(在该图中并不发送ACK)。

[0309] 因为STAO不能按时接收到ACK,它判断在先前的数据内已经出现某个错误。因而,为了重新发送指向STAl的依然存储的数据单元,STAO等待随机时间,随后在时间T5发送包含RTS信息的分组。如上所述,STAO尚未接收到它先前发送的数据的ACK。此时,因此,STAO在RTS SMH内的ACK请求部分内描述它请求应当添加ACK信息。(也就是,STAO发送复用ACK请求的RTS)。

[0310] 在接收到该RTS之后,STAl根据在RTS SMH内描述的信息返回包含CTS信息的分组。此时,STA参考在RTS SMH内的ACK请求部分,从而识别出STAO在请求应当发送ACK信息。随后,STAl确定将ACK信息包含在包括CTS信息的分组内。此外,STAl从接收数据单元候选列表中删除已经接收到的分组以更新该列表,随后生成CTS信息。

[0311] 因此,STAl在时间T6返回包含CTS信息和ACK信息的分组(即复用ACK的CTS)。对于ACK信息,描述与由所接收的RTS信息规定的数据流对应的ACK信息。

[0312] 在接收到包含CTS信息和ACK信息的分组之后,STAO操作如下:根据ACK信息,STAO从它保存的发送数据单元候选列表中删除已经由STAl接收到的数据单元;STA0生成新的发送数据单元候选列表,并根据该新列表确定发送数据单元。(在该例子中,STAO重新发送它在时间T3上发送的数据单元)。STAO在时间T7上发送如此生成的数据分组。此时,它在数据分组的ACK类型部分内描述它希望应当通过即时ACK返回ACK的信息。

[0313] 当STAl接收到数据分组时,它根据在DATA SMH内的ACK类型部分识别出它希望立即发送ACK。随后,STAl在时间T8返回与该相关数据流对应的即时ACK(Im-ACK)分组。

[0314] 在这个应用的例子中,设置在每个分组内的持续时间字段,以便它表示直到在图8中用弓形箭头表示的时间的时间周期。

[0315] E-3.应用的第三个例子

[0316] 图22图示根据本发明在无线通信系统内发送和接收程序的应用的第三个例子。该图图示从STAO向STAl发送一个数据单元的例子。该例子假设可以在一个分组内发送的数据单元数量限制为1,并固定地应用即时ACK(Im-ACK)。

[0317] STAO在时间TO开始发送数据单元的程序,并根据用于获得传输权的CSMA程序开始延时计数。在Tl完成该延时计数,确认该媒体在该周期内是清除的。因此,STAO发送包含RTS信息的分组。

[0318] 在STA接收到指向它自身的RTS之后,它根据在RTS SMH内描述的信息在时间T2上返回包含CTS信息的分组。

[0319] 在STAO在时间T2上接收到指向它自身的CTS之后,它在时间T3上发送数据分组。此时,STAO在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK(Im-ACK)返回ACK的信息。同时,STAO在更多比特部分内描述表示未再存储发送数据单元的信息。由STAl在没有错误的情况下接收该数据分组。

[0320] STAl返回所接收数据的ACK。然而,当STAO接收到ACK和不能正确地提取数据时,它检测到错误。因为STAO不能按时接收到ACK,它判断出在先前的数据内出现某个错误。因而,为了重新发送依然存储的指向STAl的数据单元,STAO等待随机时间,随后在T5上发送包含用于数据重新传输的RTS信息的分组。如上所述,STAO尚未接收到它先前发送的数据的ACK。此时,因此,STAO在RTS SMH内的ACK请求部分内描述它请求应当添加ACK信息。也就是,STAO发送复用ACK请求的RTS。

[0321] 在接收到该RTS之后,STAl在时间T6根据在RTS SMH内描述的信息返回包含CTS信息的分组。此时,STAl参考在RTS SMH内的ACK请求部分,从而识别出STAO正在请求应当发送ACK信息。随后,STAl确定在包含CTS信息的分组包括ACK信息。此外,作为从接收数据单元候选列表中删除的已经接收到的分组的结果,STAl识别出已经接收到希望发送的所有数据STA0。因而,STAl仅返回ACK,并不返回CTS信息。

[0322] 因此,STAl在时间T6返回仅包含ACK信息的分组。对于ACK信息,描述与由所接收的RTS信息规定的数据流对应的ACK信息。

[0323] 在接收到包含ACK信息的分组之后,STAO判断已经发送它已经保存的指向STAl的所有发送数据单元,并结束该事务处理。

[0324] 在这个应用的例子中,设置在每个分组内的持续时间字段,以便它表示直到用图8内的弓形箭头表不的时间的时间周期。

[0325] E-4.应用的第四个例子

[0326] 图23图示根据本发明在无线通信系统内的发送和接收程序的应用的第四个例子。该图示图示从STAO向STAl发送两个数据单元的例子。该例子假设将可在一个分组内发送的数据单元数量限制为1,并允许它继续发送多个数据分组。

[0327] STAO在时间TO上开始发送数据单元的程序,并根据用于获取传输权的CSMA程序开始延时计数。在Tl上完成延时计数,它确认该媒体在该周期内是清除的。因此,STAO发送包含RTS信息的分组。

[0328] 在STAl接收到指向它自身的RTS之后,它根据在RTS SMH内描述的信息在时间T2返回包含CTS信息的分组。

[0329] 在STAO接收到指向它自身的CTS之后,它在时间T3发送数据分组。此时,STAO在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过延迟ACK(Del-ACK)返回ACK的信息。同时,STAO在更多比特部分内描述表示存储更多发送数据单元的信息。该数据分组由STAl无错误地接收。

[0330] 此外,STAO判断STAO是否能够在由STAl在时间T2上发送的CTS内的持续时间字段内表示的周期内完成传输,如果STAO在时间T4上继续发送数据分组的话。在该图所示的例子中,STAO判断如果它发送下一个数据分组,它可以在CTS内的持续时间字段内表示的周期内完成数据传输。随后,STAO在时间T4上进一步发送指向STAl的所存储的数据单元。此时,STAO在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK(Im-ACK)返回ACK的信息。同时,STAO在更多比特部分内描述表示不再存储发送数据单元的信息。该数据分组由STAl无错误地接收。

[0331] 当STAl接收到数据分组时,它根据在DATA SMH内的ACK类型部分识别出它希望立即发送ACK。随后,STAl在时间T5上返回与相关数据流对应的即时ACK(Im-ACK)分组。

[0332] 在该应用的例子中,设置每个分组内的持续时间字段,以便它表示直到由图8内的弓形箭头表示的时间的时间周期。

[0333] E-5.应用的第五个例子

[0334] 图9图示在根据本发明在无线通信系统内的发送和接收程序的应用的第五个例子。该图还图示从STAO向STAl发送两个数据单元的例子。在该例子中,将可在一个分组内发送的数据单元数量限制为I。与两个数据单元相关地,规定即时ACK,并允许发射机站继续发送分组。

[0335] STAO在时间TO上开始发送数据单元的程序,并根据用于获取传输权的CSMA程序开始延时计数。在Tl上完成延时计数,它确认该媒体在该周期内是清除的。因此,STAO发送包含RTS信息的分组。

[0336] 在STAl接收到指向它自身的RTS之后,它根据在RTS SMH内描述的信息在时间T2返回包含CTS信息的分组。

[0337] 在STAO接收到指向它自身的CTS之后,它在时间T3发送数据分组。此时,STAO在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK返回ACK的信息。同时,STAO在更多比特部分内描述表示存储更多发送数据单元的信息。此外,STAO添加用于发送另一个数据单元的RTS信息。也就是,STAO发送复用RTS的数据分组。该数据分组由STAl无错误地接收。

[0338] STAl识别出包含RTS信息的数据分组,随后尝试发送包含CTS信息的分组。此时,STAl参考RTS顺序和RTS接收MAP,从而识别出STAO尚未识别出先前接收到的数据单元的确认。随后,STAl确定在包含CTS信息的分组内包括ACK信息。此外,STAl根据在RTS SMH内描述的信息生成接收数据单元候选列表。此时,STAl从接收数据单元候选列表中删除已经接收到的分组以更新该列表,随后生成CTS信息。此外,作为ACK信息,STAl描述与由所接收的RTS信息规定的数据流对应的ACK信息。因而,STAl在时间T4返回包含ACK信息和CTS信息的分组(即复用ACK的CTS)。

[0339] 在STAO接收到包含ACK信息和CTS信息的分组之后,它尝试根据CTS信息发送数据单元。根据ACK信息,STAO从它保存的发送数据单元候选列表中删除已经由STAl接收到的数据单元。随后,STAO生成新的发送数据单元候选列表,并根据该新列表确定发送数据单元。此时,STAO在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK返回ACK的信息。同时,STAO在更多比特部分内描述表示不再存在将要发送的数据单元的信息。STAO在时间T5上发送如此生成的数据分组。

[0340] 当STAl接收到复用ACK信息的数据分组时,它识别出它希望立即发送ACK,并在时间T6返回相应的ACK信息分组。

[0341] 在该应用的例子中,设置在每个分组内的持续时间字段,以便它表示直到在图9中用弓形箭头表示的时间的时间周期。作为在时间T6上发送的分组的持续时间值,放置表

示空的零。

[0342] E-6.应用的第六个例子

[0343] 图10图示在根据本发明在无线通信系统内的发送和接收程序的应用的第六个例子。该图图示双向通信的例子,其中从STAO向STAl发送两个数据单元和从STAl向STAO同时发送两个数据单元。在该例子中,将可在一个分组内发送的数据单元数量限制为1,并允许它将RTS复用在CTS内。[0344] STAO在时间TO上开始发送数据单元的程序,并根据用于获取传输权的CSMA程序开始延时计数。在Tl上完成延时计数,它确认该媒体在该周期内是清除的。因此,STAO发送包含RTS信息的分组。在RTS SMH内的RTS/CTS复用部分内,设置表示可以将RTS复用在CTS内的信息。

[0345] 在STAl接收到RTS信息之后,它根据在RTS SMH内描述的信息在时间T2返回包含CTS信息的分组。此时,STAl根据在RTSSMH内的RTS/CTS复用部分识别出可以将RTS复用在CTS内,并保存指向STAO的数据单元。因此,STAl生成用于将这些数据单元发送给STAO的RTS信息。因此,发送包含CTS信息和RTS信息(即复用RTS的CTS分组)的分组。

[0346] 在STAO接收到包含CTS信息和RTS信息的分组之后,它根据该CTS信息在时间T3上尝试发送数据单元。此时,STAO在数据分组的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK返回ACK的信息。同时,STAO在更多比特部分内描述表示存储更多发送数据单元的信息。此外,STAO添加用于发送另一个数据单元的RTS信息。因为RTS信息还包含在接收分组内,STAO响应于此生成CTS信息,并添加CTS信息。

[0347] 因此,在时间T3从STAO发送复用数据、RTS信息和CTS信息的分组。(也就是,发送复用响应于RTS来自STAl的CTS和用于发送后续数据单元的RTS的数据分组)。该数据分组由STAl无错误地接收。

[0348] STAl接收复用数据、RTS信息和CTS信息的分组,并识别出该分组包含RTS信息。随后,STAl尝试发送包含CTS信息的分组。此时,STAl参考RTS顺序和RTS接收MAP,从而识别出STAO尚未识别出先前接收到的数据单元的确认。因而,STAl确定在包含CTS信息的分组内包括ACK信息。此外,STAl根据在RTS SMH内描述的信息生成接收数据单元候选列表。此时,STAl从接收数据单元候选列表中删除已经接收到的分组以更新该列表,随后生成CTS信息。此外,作为ACK信息,STAl描述与由所接收的RTS信息规定的数据流对应的ACK信息。此外,STAl识别出该分组包含CTS信息,并根据该CTS信息发送数据单元。STAl在DATA SMH内的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK返回ACK的信息。同时,STAl在更多比特部分内描述表示存储更多发送数据单元的信息。此外,STAl添加用于发送另一个数据单元的RTS信息。

[0349] 因而,STAl在时间T4返回包含ACK信息、CTS信息、数据单元和RTS信息的分组。也就是,STAl复用和发送下述内容:响应于从STAO接收到CTS的分组;响应于来自STAO的RTS的CTS ;用于发送后续数据单元的RTS ;和与来自STAO的数据单元的接收对应的ACK。

[0350] STAO接收包含ACK信息、CTS信息、数据单元和RTS信息的分组,并尝试根据CTS信息发送数据单元。根据在所接收分组内的ACK信息,STAO从它保存的发送数据单元候选列表中删除STAl已经接收到的数据单元。随后,STAO生成新的发送数据单元候选列表,并根据该新列表确定发送数据单元。此时,STAO在数据分组内的ACK类型部分内描述表示它希望应当通过即时ACK返回ACK的信息。同时,STAO在更多比特部分内描述表示不存在将要发送的数据单元的信息。此外,因为STAO无错误地从所接收的分组中提取新的数据单元,它确定返回ACK信息。此外,因为所接收的分组包含RTS信息,STAO生成与其对应的CTS信息,还确定发送该CTS信息。用于生成CTS信息的程序与上面描述的相同;因此,在此将省略其描述。

[0351] 因而,STAO在时间T5返回包含时间单元、ACK信息和CTS信息的分组。也就是,STAO复用和发送下述内容:响应于来自STAl的CTS的数据单元;响应于来自STAl的RTS的CTS ;和与从STAl接收到的数据单元对应的ACK。

[0352] 当STAl接收到包含数据单元、ACK信息和CTS信息的分组时,它提取该数据单元,并确定发送与其对应的ACK信息。此外,当STAl识别出该分组包含CTS信息和ACK信息时,它根据该ACK信息更新发送数据单元候选列表。随后,STAl根据CTS信息确定发送数据单元。因而,STAl在时间T6返回包含ACK信息和数据单元的分组(即复用从STAO接收到的数据单元的ACK的数据分组)。

[0353] 在STAO接收到包含ACK信息和数据单元的分组之后,它参考在DATA SMH内的ACK类型部分,从而识别出它希望立即发送ACK。随后,STAO在时间T7返回相应的ACK信息分组。

[0354] 在上述例子中,设置在每个分组内的持续时间字段,以便它表示直到图10内用弓形箭头表示的时间的时间周期。因为当生成CTS信息预先确定数据长度,可以设置每个持续时间值。

[0355] 在返回的分组内是否复用RTS信息或ACK信息是未知的,因此,有时不能准确地指定持续时间。为了准备这样一种情况,有时为持续时间值设置允许边界的稍大的数值。

[0356] 此外,存在这样一种情况,假设未复用RTS信息或ACK信息和在略长于持续时间值的周期上发送实际分组,设置持续时间值。因为该信息的长度不是很长,但是将不产生很大的损耗。作为在时间T8上发送的分组的持续时间值,放置表示空的零。

[0357] 在上述的实施例E-1至E-6内,判断是否在RTS SMH内的RTS/CTS复用部分内设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”。还可以根据在RTS发送站和作为其目标的站之间的通信历史或者在过去从作为相关RTS的目标的站接收到的分组进行该判断。参考相关附图,下文将描述一些例子,其中根据作为RTS目标的站是否保存它希望向RTS发送站发送的数据,执行控制。

[0358] 在图24图示的例子中,STAl发送RTS (PO),STAO返回CTS (Pl),STAl发送DATA (P2),和 STAO 返回 ACK (P3)。

[0359] 在此,假设在包含DATA的分组P2的DATA SMH内的更多比特部分内,描述STAl依然保存指向STAO的数据。

[0360] STAO在最近从STAl接收到的数据的更多比特部分内保存该信息,因此,能够识别出STAl保存STAl希望发送给STAO的数据。

[0361] 如果当STAO将RTS发送给STAl时STAO识别出STAl保存指向STAO的数据,它在RTS SMH内的RTS/CTS复用部分内设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”。

[0362] 图24图示作为P4发送这个RTS的情况。响应于此,STAl返回包含与它自己的数据传输相关的CTS和RTS SMH的分组,也就是,将CTS复用在RTS内的分组(P5)。随后,响应于所接收的CTS SMH和与所接收的RTS SMH对应的CTS SMH,STAO发送包含数据的分组,即复用数据和CTS的分组(P6)。随后,STAl发送包含与所接收的数据对应的ACK SMH和与所接收的CTS SMH对应的数据的分组,也就是,其中复用数据和ACK的分组(P7)。此外,STAO发送包含与所接收的数据对应的ACK SMH的分组(P8)。

[0363] 在图25图示的例子中,作为在图24中图示的例子,STAl发送RTS (PO),STAO返回CTS(Pl),STAl 发送数据(P2),和 STAO 返回 ACK(P3)。[0364] 在此,假设在包含DATA的分组P2的DATA SMH内的更多比特部分内,描述STAl依然保存指向STAO的数据。

[0365] STAO在最近从STAl接收到的数据的更多比特部分内保存该信息,因此,能够识别出STAl保存STAl希望发送给STAO的数据。

[0366] 在这种情况下,即使在STAO内不存在指向STAl的数据,可能出现下述情况:因为STAl保存STAl希望发送给STAO的数据,STAO发送RTS,其中在RTS SMH内的RTS/CTS复用部分内设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”。此时,STAO在RTS SMH内的其它字段内写入表示STAO没有将要发送的数据的信息。

[0367] 这个RTS是空RTS,它不同于请求数据传输目标的数据传输的RTS。除了 STAl之外的其它周围站接收该空RTS,从而设置NAV,并禁止仅在RTS内描述的持续时间内的传输。因为其它周围站禁止传输,STAl更容易地发送用于发送后续数据单元的RTS。也就是,STAO发送空RTS,因此,能够使STAl更轻易地获取RTS传输权。因此,STAO能够有效地从STAl接收后续的数据单元。

[0368] 图25图示作为P4发送这个空RTS的情况。响应于此,STAl根据普通RTS/CTS程序执行发送后续数据单元的操作。具体而言,STAl返回包含与它自己的数据传输相关的RTSSMH的分组(P5),STAO发送包含与所接收的RTS SMH对应的CTS SMH的分组(P6)。STAl发送包含与所接收的CTS SMH对应的数据的分组(P7),和STAO发送包含与所接收的数据对应的ACK SMH的分组(P8)。

[0369] 在图26图示的例子中,STAl将RTS(PO)发送给STAO,STAO能够在没有错误的情况下接收它。然而,出现问题。在这个时间周期内,STAO解释在从另一个站(用于STAl (未图示)的隐藏终端)发送的分组内的持续时间字段,从而已经设置NAV。因此,STAO不能返回CTS。STAO接收该RTS分组(PO),从而识别出STAl保存STAl希望发送给STAO的数据。

[0370] 在图25内图示的例子中,STAl设置更多比特,因而,STAO识别STAl具有后续的数据单元。图26图示的例子的不同在于:STA0从STAl接收RTS,从而识别出STAl具有后续数据单元。随后,STAO设置NAV,因而不能返回CTS。因此,尽管STAl具有后续数据单元,但是停止其数据传输操作。

[0371] 在这种情况下,即时在STAO内不存在指向STAl的数据,可能出现下述情况:因为STAl保存STAl希望发送给STAO的数据,STAO发送RTS,其中在RTS SMH内的RTS/CTS复用部分内设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”。此时,STAO在RTS SMH内的其它字段内写入表示STAO没有要发送的数据的信息。(如果在STAO内存在指向STAl的数据,则执行相同的操作,尽管这在该图中未图示。也就是,STAO发送RTS,其中在该RTS SMH内的RTS/CTS复用部分内设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”)。

[0372] 这个RTS是空RTS,它不同于正确的RTS。当除了 STAl之外的其它周围站接收到这个空RTS时,它们设置NAV,并禁止传输。因为周围站禁止传输,因此,STAl更容易地发送用于发送后续数据单元的RTS。也就是,STAO发送空RTS,因而,使STAl更容易获取RTS传输权。因此,STAO能够有效地从STAl接收后续数据单元(与上述相同)。

[0373] 图26图示作为P4发送这个RTS的情况。响应于此,STAl根据普通RTS/CTS程序执行发送后续数据单元的操作。具体而言,STAl返回包含与其自己的数据传输相关的RTSSMH的分组(P5),STAO发送包含与所接收的RTS SMH对应的CTS SMH的分组(P6)。STAl发送包含与所接收的CTS SMH对应的数据的分组(P7),和STAO发送包含与所接收的数据对应的ACK SMH的分组(P8)。

[0374] 作为与上述不同的应用例子,可以在RTS SMH内的RTS/CTS复用部分内始终设置“表示可以将RTS复用在CTS内的信息”。

[0375] F.用于顺序编号确认的程序

[0376] 图11图示在本发明内假定的与除了数据流O之外的数据相关的确认程序。该图图示当执行选择性确认时出现的各个字段相互作用的具体例子。为了简化解释,该例子假设所接收的MAP字段包括四个比特;然而,本发明并不限制于这种结构。

[0377] 数据发送端从发送数据单元候选列表中发送顺序编号“0”、“ 1”、“2”和“3”的数据单元。假设在其中产生错误的情况下接收到数据单元#2。

[0378] 在由数据接收端返回确认ACK内的ACK顺序字段内,放置“ I ”,它表示能够完全接收直到#1的数据单元。使用作为#1之后的数据单元的数据单元#2作为基础(作为MSB),将“0100”放置在所接收的MAP字段内。“0100”表示下述内容:数据单元#2的接收失败

(O);数据单元#3的接收成功⑴;数据单元#4的接收失败(O);和数据单元#5的接收也失败(O)。

[0379] 当数据发送端接收到该信息时,它识别出接收到直到#1的数据单元,还接收到#3的数据单元。在随后的数据传输中,数据发送端从发送数据单元候选列表中将它们删除,并发送顺序编号“2”、“4”、“5”和“6”的数据单元。假设在出现错误的情况下接收到数据单元#4 和 #5 ο

[0380] 在由数据接收端返回确认ACK内的ACK顺序字段内,放置“3”,表示能够完全接收到直到#3的数据单元。使用作为#3之后的数据单元的数据单元M作为基础(作为MSB),将“0010”放置在所接收的MAP字段内。“0010”表示下述内容:数据单元#4的接收失败

(O);数据单元#5的接收也失败(O);数据单元#6的接收成功⑴;和数据单元#7的接收失败(O)。

[0381] 因而,同时使用ACK顺序字段和所接收的MAP,从而执行ARQ (自动重复请求)。如果数据发送端并不支持选择性确认,采用下述程序:当它接收到ACK和更新发送数据单元候选列表时,它不考虑所接收的MAP。如果数据接收端并不支持选择性确认,则采用下述程序:它并不尝试解码其中带有错误的数据单元和用于与ACK顺序字段连接的后续数据段,并将零放置在所接收的MAP字段的所有比特内。因而,即使在支持选择性确认的通信站和并不支持的通信站之间执行通信,能够在没有失败的情况下维持通信。

[0382] G.用于同时使用RTS/CTS程序的顺序编号确认的程序

[0383] 图12图示当同时使用RTS/CTS执行选择性确认时将出现的各个字段相互作用的另一个具体例子。在此,为了将描述重点仅集中于与顺序编号和所接收的MAP相关的部分上,将不描述其它字段。然而,实际上,还执行使用在其它处描述的其它字段的程序。为了简化解释,该例子假设所接收的MAP字段包括四个比特;然而,本发明并不限制于此结构。与RTS SMH相关地,这个例子假设采用第一个或第四个结构的例子。

[0384] 数据发送端发送表示将顺序编号“3”、“4”、“5”、“6”........输入在发送数据单

元候选列表内的RTS。此时,在RTS SMH内的RTS顺序字段内,放置“3”,它表示引导数据单元,和在RTS接收MAP字段内,放置“0000”,它表示所有的数据单元#4至#7是发送候选。[0385] 因为尚未接收到由RTS表示的所有数据单元,则数据接收端并不返回ACK,而是返回CTS,并等待输入数据单元。

[0386] 假设在没有错误的情况下接收到数据单元#4和#5。此外,假设为这些数据规定延迟ACK。因为延迟ACK,接收端并不立即返回ACK。

[0387] 为了进一步发送数据,数据发送端在此发送RTS,它表示将数据单元#3、#4、#5、

#6.......输入在发送数据单元候选列表内。与上述类似的,在RTS SMH内的RTS顺序字

段内,放置“3”,它表示引导数据单元,和在RTS接收MAP内,放置“0000”,它表示所有的数据单元#4至#7是发送候选。

[0388] 因为已经接收到用RTS表示的一些数据单元,数据接收端在其返回CTS时添加ACK信息。此时,在ACK SMH内的ACK顺序字段内放置“3”,表示能够完全接收到直到#3的数据单元。使用作为“3”之后的数据单元的数据单元#4作为基础(作为MSB),将“0010”放置在所接收的MAP字段内。“0010”表示下述情况:数据单元#4的接收失败(O);数据单元#5的接收也失败(O);数据单元#6的接收成功(I);和数据单元#7的接收失败(O)。

[0389] 当数据发送端接收到这个信息时,它识别出接收到直到#3的数据单元,还接收到数据单元#6。在随后的数据传输中,数据发送端从发送数据单元候选列表中将它们删除,还根据CTS信息发送顺序编号“4”、“5”、“7”和“8”的数据单元。

[0390] 因而,使用RTS顺序字段和RTS接收MAP字段,还同时使用CTS SMH和ACK SMH的复用。因此,可以在没有失败的情况下发送和接收数据。

[0391] 如果数据发送端并不支持选择性确认,可以采用下述程序:发送端始终将零放置在RTS接收MAP字段的所有比特内,和当它接收ACK和更新发送数据单元候选列表时,它不考虑所接收的MAP。如果数据接收端并不支持选择性确认,则它可以不考虑RTS接收MAP。因而,即使在支持选择性确认的通信站和不支持的通信站之间执行通信,也可以在没有失败的情况下维持通信。

[0392] H.利用CTS存储顺序和使用同时使用RTS/CTS程序的字段

[0393] 图13图示其中应用延迟ACK和RTS/CTS程序的数据发送和接收程序的例子。这一部分的描述重点集中于每个顺序编号的处理和在CTS SMH内所存储顺序字段的使用。

[0394] 为了简化解释,该例子假设RTS接收MAP和接收MAP字段都由四个比特构成;然而,本发明的主题并不限制于该结构。此外,假设在RTS SMH内长度字段的数量是4,但是本发明的主题并不限制于此。在持续时间字段内表示一些数值;然而,在此将不考虑数值的正确性。与RTS SMH相关地,这个例子还假设采用第一个或第四个结构的例子。

[0395] 在数据传输之前,数据发送端发送RTS (I)。它表示此时将顺序编号“3”、“4”、“5”和“6”的数据单元输入在发送数据单元候选列表内。(也就是,将“3”放置在RTS顺序字段内,并将“0000”放置在RTS接收MAP字段内)。此外,数据发送端通知它希望该数据传输应当在数据发送端上在255个单元时间内完成这个数据传输。(也就是,将“255”放置在最大持续时间字段内)。此外,数据发送端通知它将要发送的数据单元长度分别是200、20、100和80单位字节。(也就是,将“200”放置在LengthO内;将“20”放置在Lengthl内;将“100”放置在Length2 ;和将“80”放置在Length3内)。将在完成响应于这个RTS发送的CTS的传输之前经历的时间设置为40单位时间,并将“40”写入在持续时间字段内。

[0396] 在接收到此信息之后,数据接收端返回CTS (I)。此时,它根据上述程序确定速率等级I作为用于数据接收的传输速率,并予以通知。(也就是,将“I”放置在速率内)。此外,数据接收端根据上述程序确定它接收到数据单元#3、#4、#5和#6,并通知用于完成它们的接收所需要的时间周期是240单位时间。(也就是,将“240”放置在持续时间内)。此外,数据接收端保存它在该事务处理内确定接收的直到#6的数据单元长度。随后,它通知它已经保存直到#6的数据单元长度的相关信息。(也就是,将“6”放置在所存储的顺序内)。

[0397] 在接收到该信息之后,数据发送端发送数据(I)。此时,根据上述程序,它识别出它可以在规定的传输速率等级I上发送数据单元#3、#4、#5和#6。随后,它在传输速率等级I上发送这些信息。因为规定延迟ACK,所以在持续时间字段内放置“O”。此外,数据发送端保存由CTS内的存储顺序报告的顺序编号6,以便当它下一次发送RTS时可以参考该编号。

[0398] 假设数据接收端仅可以提取顺序编号“3”和“6”的数据单元。然而,此时,数据发送端不能确认数据接收是否成功。

[0399] 为了进一步发送数据单元,数据发送端发送RTS(2)。此时,将顺序编号“3”、“4”、

“5”、“6”.......的数据单元输入在发送数据单元候选列表内。当先接收到CTS(I)时,由

存储顺序报告“保存直到顺序编号6的数据单元的长度”。因此,描述与在发送数据单元候选列表内高于6的顺序编号的数据单元相关的信息。更具体地,数据发送端通知输入顺序编号“7”和“8”的数据单元,还通知它们的长度。(也就是,将“7”放置在RTS顺序字段;“0000”放置在RTS接收MAP内;将“160”放置在LengthO内;将“120”放置在Lengthl内;将“O”放置在Length2 ;和将“O”放置在Length3内)。Length2和Length3是O表示发送数据候选仅是长度为160和120的两个数据单元。此外,数据发送端停止它希望该数据传输应当在数据发送端上在255单位时间内完成。(也就是,将“255”放置在最大持续时间字段内)。此外,将完成响应于这个RTS发送的CTS的传输之前经历的时间设置为40单位时间,并将“40”写入在持续时间字段内。

[0400] 在接收该信息之后,数据接收端返回CTS (2)。此时,它通知它根据上述程序确定速率等级2作为用于数据接收的传输速率。(也就是,将“2”放置在CTS SMH内的速率内)。此外,数据接收端根据上述程序确定它接收顺序编号“4”、“5”和“7”的数据单元,并通知用于完成其接收需要的时间周期是200单位时间。(也就是,将“200”放置在持续时间内)。此外,数据接收端保存确定在该事务处理内接收的直到#7的数据单元长度。随后,它通知它已经保存与直到#7的数据单元长度相关的信息。(也就是,将“V,放置在CTS SMH内的存储顺序内)。此外,数据接收端还根据上述程序确定返回ACK信息,并通知它可以完全接收直到#3的数据单元,并可以接收数据单元#6。(也就是,将“3”放置在ACK SMH内的ACK顺序内,并将“0010”放置在所接收的MAP内)。

[0401] 在接收该信息之后,数据发送端发送数据(2)。因为包括ACK信息,此时,它根据上述程序更新发送数据单元候选列表。此后,数据发送端识别出它可以在规定的传输速率等级2上发送数据单元#4、#5和#7。此后,因为规定延迟ACK,将“O”放置在持续时间字段内。此外,数据发送端保存由CTS内的存储顺序报告的顺序编号“7”,以便当它下一次发送RTS时它可以参考该编号。

[0402] 为了进一步发送数据单元,数据发送端发送RTS (3)。此时,它描述在发送数据单元候选列表内作为当接收CTS(2)时作为保存的存储顺序的高于7的更高顺序编号的数据单元的相关信息。更具体地,数据发送端向数据单元通知输入顺序编号“8”的数据单元,还通知其长度。(也就是,将“8”放置在RTS顺序内;将“0000”放置在RTS接收MAP内;将“120”放置在LengthO ;将“0”放置在Lengthl内;将“0”放置在Length2内;和将“O”放置在Length3内)。此外,数据发送端通知它希望应当在数据发送端上在255个单位时间内完成该数据传输。(也就是,将“255”放置在最大持续时间内)。此外,将在响应于这个RTS发送的CTS的传输之前经历的时间设置为40个单位时间,所以将“40”写入在持续时间内。

[0403] 因而,发射机和接收机设置在相应分组首部内的字段,并参考相互的首部,从而确定作为接收分组结果处理的细节。因此,即使同时使用延迟ACK,防止RTS无用地指定长度信息,因而提高了效率。

[0404] 1.用于通过TCP的业务的发送和接收程序

[0405] 图14图示根据本发明根据MAC程序通过TCP/IP发送和接收业务的顺序的例子。即使通信在应用方面是单向的,它也可以进入在MAC层内不对称双向通信的形式。该图图示应用延迟ACK的例子,允许复用诸如RTS、CTS、DATA和ACK等分组;和同时使用这些分组。

[0406] 在通过TCP的常规发送和接收程序中,在MAC层内发送和接收总共24次分组以发送五个分段DataO至Data4,如图20所示。因而,该处理是复杂和冗余的。

[0407] 在根据本发明的发送和接收程序中,在MAC层中发送和接收等于总共15次的分组以发送七个分段DataO至Data6,如图14所示。

[0408] 如根据上述内容显而易见的,将理解,在根据本发明的发送和接收程序中,简化了在MAC层内的处理,并能够显著地降低其开销。

[0409] 至此,已经参考具体实施例详细地描述本发明。然而,显而易见地,在不脱离本发明的范围的情况下,本领域的技术人员可以对实施例进行修改或替换。

[0410] 在本说明书中,通过将本发明应用于一种系统,其中根据IEEE802.11标准在无线网络内同时使用RTS/CTS程序和基于CSMA的接入方法,已经提供了对这些实施例的描述。然而,本发明的主题并不限制于此。例如,可以将本发明类似地应用于下述系统:其中与除了 CSMA之外的随机接入方法同时使用RTS/CTS程序的系统;和根据除了 IEEE802.11之外的其它要求的随机接入系统。

[0411] 总之,本说明书以示例的形式公开了本发明,不应当以限制的方式解释该说明书的内容。因此,本发明的范围将仅通过下述权利要求书来确定。

Claims (29)

1.一种无线通信系统,其中同时使用请求发送/允许发送RTS/CTS方法执行随机接入,其中作为数据传输起点的通信站发送RTS分组,响应于从作为数据传输目标的通信站接收到作为响应分组的CTS分组,开始数据传输,其特征在于, 无线通信系统包括通信站,该通信站被配置为发送和接收分组,其中在同一分组中复用了 RTS、作为证实通知的CTS、数据和确认ACK中的任意两个或多个。
2.根据权利要求1的无线通信系统, 其中通信站设置完成作为分组传输结果的其它站的分组传输的时间,并将其描述为发送分组的媒体预留时间信息。
3.根据权利要求1的无线通信系统, 其中接收到包含RTS信息的分组的通信站根据RTS的内容发送包含CTS信息的分组,和 其中接收到包含CTS信息的分组的通信站根据CTS的内容发送包含数据的分组。
4.根据权利要求1的无线通信系统, 其中在RTS内,描述第一信息,该信息表是否可以将RTS信息与作为RTS结果发送的CTS在同一分组中复用。
5.根据权利要求4的无线通信系统, 其中RTS接收通信站根据在RTS内的第一信息判断该RTS接收通信站是否可以将RTS信息复用到返回的分组,如果存.在希望发送给RTS发送通信站的数据,则发送为了发送数据目的将RTS信息与CTS在同一分组中复用的CTS,或者为了发送数据的目的包含RTS信息的分组。
6.根据权利要求4的无线通信系统, 其中当接收到包含RTS信息的分组时,并且如果存在希望发送给RTS发送通信站的数据,则RTS接收通信站发送为了发送数据目的将RTS信息与CTS在同一分组中复用的CTS,或者为了发送数据的目的包含RTS信息的分组。
7.根据权利要求4的无线通信系统, 其中RTS发送通信站根据过去从作为RTS目标的站接收到的分组内包含的信息单元确定第一信息。
8.根据权利要求1的无线通信系统, 其中,如果RTS接收通信站根据在RTS内的信息识别出RTS发送通信站在尝试发送已经由RTS接收通信站接收的数据,则将ACK信息与CTS在同一分组中复用。
9.根据权利要求1的无线通信系统, 其中,如果数据接收通信站从数据发送通信站接收到请求ACK的数据,并且该数据接收通信站判断出该数据接收通信站尚未发送该数据的ACK,则当数据接收通信站发送某种分组给数据发送通信站时,该数据接收通信站将ACK信息复用到该分组。
10.根据权利要求9的无线通信系统, 其中数据接收通信站并不将ACK信息复用到给单独发送RTS信息的分组。
11.根据权利要求9的无线通信系统, 其中通信站在指向两个或更多通信站的分组内发送请求ACK的数据。
12.根据权利要求1的无线通信系统,其中RTS发送通信站向RTS接收通信站发送RTS,在与该RTS的同一分组中复用用于请求返回该RTS发送通信站目前已经发送的数据的ACK的ACK请求。
13.根据权利要求1的无线通信系统, 其中,如果RTS发送通信站未能接收到该RTS发送通信站目前已经发送的数据的ACK,则该RTS发送通信站向RTS接收通信站发送RTS,在与该RTS的同一分组中复用请求返回ACK的ACK请求。
14.根据权利要求12或13的无线通信系统, 其中接收到在同一分组中复用ACK请求的RTS的通信站返回ACK,该ACK表示是否已经完成从所述RTS发送通信站发送的数据的接收,或者如果该通信站未能接收到从所述RTS发送通信站发送的数据,则在同一分组中复用请求重传数据的CTS和ACK请求的ACK并返回该同一分组。
15.一种无线通信设备,其中同时使用请求发送/允许发送RTS/CTS方法执行随机接入,其中作为数据传输起点的通信站发送RTS分组,响应于从作为数据传输目标的通信站接收到作为响应分组的CTS分组,开始数据传输,该无线通信设备包括: 信息生成装置,生成RTS、作为证实通知的CTS、数据和确认ACK的信息;和分组传送通信装置,发送和接收分组,在同一分组中复用RTS、作为证实通知的CTS、数据和确认ACK中的任意两个或多个。
16.根据权利要求15的无线通信设备,还包括: 设置完成作为分组传输结果的其它站的分组传输的时间,并将该设置的时间信息描述为发送分组的预留时间信息的装置。`
17.根据权利要求15的无线通信设备,还包括: 响应于接收到包含RTS信息的分组,根据RTS的内容发送包含CTS信息的分组的装置,和 响应于接收到包含CTS信息的分组,根据CTS的内容发送包含数据的分组的装置。
18.根据权利要求15的无线通信设备, 其中当生成RTS信息时,所述信息生成装置描述第一信息,该信息表示是否可以将RTS信息与作为RTS结果而发送的CTS在同一分组中复用。
19.根据权利要求18的无线通信设备, 其中,当发送返回分组时,所述分组传送通信装置根据在RTS内的第一信息判断是否可以将RTS信息与CTS在同一分组中复用,如果存在希望发送给RTS发送通信站的数据,则发送为了发送数据目的将RTS信息与CTS在同一分组中复用的CTS,或者为了发送数据的目的包含RTS信息的分组。
20.根据权利要求19的无线通信设备, 其中当响应于包含RTS信息的分组而发送返回分组时,如果存在希望发送给RTS发送通信站的数据,则所述分组传送通信装置发送为了发送数据目的在同一分组中复用了 RTS信息的CTS,或者为了发送数据的目的包含RTS信息的分组。
21.根据权利要求18的无线通信设备, 其中所述信息生成装置根据过去从作为RTS目标的站接收到的分组内包含的信息单兀确定第一信息。
22.根据权利要求15的无线通信设备, 其中,如果所述分组传送通信装置根据在RTS内的信息识别出RTS发送通信站在尝试发送已经由该无线通信设备自身在发送CTS时已接收的数据,则分组传送通信装置将ACK信息复用到与CTS的同一分组中。
23.根据权利要求15的无线通信设备, 其中,如果所述分组传送通信装置响应于数据分组的接收而从数据发送通信站接收到请求ACK的数据,并判断出分组传送通信装置尚未发送该数据的ACK,则当分组传送通信装置发送某种分组给数据发送通信站时,所述分组传送通信装置将ACK信息复用到同一分组。
24.根据权利要求23的无线通信设备, 其中所述分组传送通信装置并不将ACK信息复用到单独发送RTS信息的分组。
25.根据权利要求23的无线通信设备, 其中所述分组传送通信装置发送在指向两个或更多通信站的分组内的请求ACK的数据。
26.根据权利要求15的无线通信设备, 其中当发送RTS时,所述分组传送通信装置将用于请求返回该分组传送通信装置目前已经发送的数据的ACK的ACK请求复用到同一分组。.
27.根据权利要求15的无线通信设备, 其中,如果所述分组传送通信装置未能接收到该分组传送通信装置目前已经发送的数据的ACK,则当发送RTS时,该分组传送通信装置将用于请求返回该分组传送通信装置目前已经发送的数据的ACK的ACK请求复用到与RTS的同一分组。
28.根据权利要求26或27的无线通信设备, 其中,响应于接收到复用ACK请求的RTS,所述信息生成装置生成ACK,该ACK表示是否已经完成从RTS发送通信站发送的数据的接收,和 其中所述分组传送通信装置返回ACK,该ACK表示是否已经完成从RTS发送通信站发送的数据的接收,或者,如果该分组传送通信装置未能接收到从所述RTS发送通信站发送的数据,则在同一分组中复用请求重传数据的CTS和ACK请求的ACK并返回该同一分组。
29.一种无线通信方法,其中同时使用请求发送/允许发送RTS/CTS方法执行随机接入,其中作为数据传输起点的通信站发送RTS分组,响应于从作为数据传输目标的通信站接收到作为响应分组的CTS分组,开始数据传输,该方法包括: 信息生成步骤,生成RTS、作为证实通知的CTS、数据和确认ACK的信息;和分组传送通信步骤,发送和接收分组,其中在同一分组中复用RTS、作为证实通知的CTS、数据和确认ACK中的任意两个或多个。
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