CN102090024B - 甚高吞吐量(vht)无线局域网系统的信道接入方法和支持该信道接入方法的站 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的各个实施方式，提供了一种在甚高吞吐量VHT系统中使用由多个子信道组成的结合信道的信道接入方法。其中，该信道接入方法包括以下步骤：由一个源站或多个源站中的各个源站通过从所述多个子信道中选出的任意子信道来向目的地站发送请求发送RTS帧；以及响应于所接收到的RTS帧，由所述目的地站通过所述结合信道来向从所述多个源站中选出的一个源站发送清除发送CTS帧。

Description

甚高吞吐量(VHT)无线局域网系统的信道接入方法和支持该信道接入方法的站
技术领域
本发明涉及无线局域网(WLAN)，更具体地说，涉及甚高吞吐量(VHT：veryhigh throughput)WLAN系统中的信道接入机制以及支持该信道接入机制的站。
背景技术
随着信息通信技术的发展，近来已经开发了各种无线通信技术。在这些无线通信技术中，无线局域网(WLAN)是可以通过利用便携式终端(诸如个人数字助理(PDA)、笔记本计算机、便携式多媒体播放器(PMP)等)而在家中或公司、或者在提供特定业务的区域中以无线方式进行超高速互联网接入的技术。
自从在1980年2月设立电气及电子工程师学会(IEEE)802(即，WLAN技术的标准化机构)以来，已经进行了很多标准化工作。在初始的WLAN技术中，根据IEEE 802.11而使用2.4GHz的频率，以通过利用跳频、扩频、红外线通信等来支持1至2Mbps的数据速率。近来，WLAN技术能够通过利用正交频分复用(OFDM)来支持最高54Mbps的数据速率。此外，IEEE 802.11正在开发各种技术或者正在使这些技术商用化，诸如提高服务质量(QoS)、接入点(AP)协议兼容性、提高安全性、无线资源测量、车载环境中的无线接入、快速漫游、网状(mesh)网络、与外部网络的互连、无线网络管理等。
在IEEE 802.11中，IEEE 802.11b通过利用2.4GHz的频带来支持最高11Mbps的数据速率。在IEEE 802.11b之后实现商用的IEEE 802.11a使用5GHz的频带而不是2.4GHz的频带，因此，与非常拥堵的2.4GHz频带相比，这显著减少了干扰的影响。此外，IEEE 802.11a通过利用OFDM技术而将数据速率提高为最高54Mbps。然而，不利的是，IEEE 802.11a的通信距离比IEEE 802.11b短。与IEEE 802.11b类似，IEEE 802.11g通过利用2.4GHz的频带而实现了最高54Mbps的数据速率。由于IEEE802.11g的后向兼容性，IEEE 802.11g吸引了注意，并且与IEEE 802.11a相比在通信距离方面具有优势。
IEEE 802.11n是最近引入的、用于克服被认为是WLAN缺点的受限数据速率。IEEE 802.11n被设计为提高网络速度和可靠性，并扩展无线网络的工作距离。更具体地说，IEEE 802.11n支持较高吞吐量(HT)，即，在5GHz频带上支持高达540Mbps的数据处理速度，并且，IEEE 802.11n基于多输入多输出(MIMO)技术(其在发射机和接收机这两者中使用多个天线以使传输错误最小化并且优化数据速率)。此外，该标准可以使用发送多个复制的拷贝、以提高数据可靠性的编码方案，并且该标准也可以使用OFDM来支持更高的数据速率。
此外，IEEE 802.11介质访问机制(MAC)中的基本访问机制是与二进制指数回退相结合的、具有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)。CSMA/CA机制也称为IEEE 802.11MAC中的分布式协调功能(DCF)，并且在基本上采用“先听后说(listenbeforetalk)”的访问机制。在这类访问机制中，站(STA)在开始传输之前侦听无线信道或介质。作为侦听的结果，如果侦听到没有使用该介质，则正在侦听的STA开始进行传输。否则，如果侦听到正在使用该介质，则该ST并不开始进行传输，而是进入由二进制指数回退算法所确定的延迟时段。
除了物理载波侦听(其中STA直接侦听该介质)之外，CSMA/CA机制还包括虚拟载波侦听。虚拟载波侦听被设计为对物理载波侦听中的限制(诸如隐藏的节点问题)进行补偿。针对虚拟载波侦听，IEEE 802.11MAC使用网络分配向量(NAV：networkallocation vector)。该NAV是由当前正在使用该介质或者具有使用该介质的权限的STA向其它STA发送的、用于指示在该介质返回到可用状态之前的剩余时间的值。因此，针对NAV设置的值与所预留的、由发送相应帧的STA使用该介质的时段相对应。
设置NAV的多个过程中的一个过程是交换请求发送(RTS：request to send)帧和清除发送(CTS：clear to send)帧的过程。RTS帧和CTS帧包括能够通过向接收STA报告入向帧传输、从而对来自该接收STA的帧传输进行延迟的信息。该信息可包含在RTS帧和CTS帧的时段字段内。在交换RTS帧和CTS帧之后，源STA向目的地STA发送要发送的帧。
图1是示出包括DCF的IEEE 802.11MAC结构的图。参照图1，使用DCF服务来提供点协调功能(PCF)和混合协调功能(HCF)。HCF包括增强型分布式信道接入(EDCA)和HCF控制器信道接入(HCCF)。在不支持服务质量(QoS)的STA中并不存在HCF。另一方面，DCF和HCF这两者都存在于支持QoS的STA中。PCF是全部STA中的任意功能。在2006年10月的标准IEEE 802.11-REVma/D9.0的第9节“MAC sublayer function description”中公开了DCF、PCF、EDCA和HCCF的细节，因此本文省略了对它们的说明。通过引证的方式将以上标准的内容并入本文。
随着WLAN的广泛使用和使用WLAN的应用的多样化，最近出现了针对能够支持比IEEE 802.11n所支持的数据处理速度更高的吞吐量的新WLAN系统的需求。然而，IEEE 802.11n介质访问控制(MAC)/物理层(PHY)协议并不能有效地提供1Gbps或更高的吞吐量。这是由于IEEE 802.11n MAC/PHY协议是针对单个STA(即，具有一个网络接口卡(NIC)的STA)的操作而设计的，因此，在保持传统的IEEE802.11n MAC/PHY协议的情况下当增大帧吞吐量时，所产生的额外开销也会增大。结果，在保持传统的IEEE 802.11n MAC/PHY协议(即，单个STA架构)的情况下在增大无线通信网络的吞吐量方面存在限制。
因此，为了在无线通信系统中实现1Gbps或更高的数据处理速度，需要一种与传统的IEEE 802.11n MAC/PHY协议(即，单个STA架构)不同的新系统。甚高吞吐量(VHT)系统是IEEE 802.11n WLAN系统的下一个版本，并且是一种最近提出的、在MAC业务接入点(SAP)中支持1Gbps或更高的数据处理速度的IEEE 802.11WLAN系统。VHT系统是任意命名的。为了提供1Gbps或更高的吞吐量，当前正在针对使用4×4MIMO和80MHz信道带宽的VHT系统进行可行性测试。
此外，被设置为VHT系统中的目标吞吐量的1Gbps或更高的数据处理速度表示“聚合吞吐量(aggregate throughput)”。另一方面，在VHT系统中，在多个STA之间的一对一通信中的目标吞吐量是500Mbps。这意味着支持VHT的STA(下文简称为“VHT STA”)的性能或能提供的负载不能超过500Mbps。在VHT STA所提供的负载小于1Gbps(例如，500Mbps)的情况下，当允许一个VHT STA使用整个信道(与传统的信道接入方法类似)时，不能实现VHT系统的目标吞吐量。
此外，存在着在IEEE 802.11WLAN中使用的上述CSMA/CA信道接入方法的效率不高的问题。例如，MAC SAP中的数据处理速度仅是PHY SAP中的数据处理速度的50％至60％。因此，为了在VHT系统的MAC SAP中实现1Gbps或更高的数据处理速度，PHY SAP的数据处理速度需要是1Gbps的大约1.5至2倍。然而，传统的IEEE 802.11n PHY技术难以提供这样的处理速度。
发明内容
本发明提供了一种在甚高吞吐量(VHT)系统中实现1Gbps或更高的聚合吞吐量的新的信道接入方法。
本发明还提供了一种在VHT系统中允许多个VHT站(STA)同时进行信道接入的信道接入方法。
本发明还提供了一种在VHT系统的介质访问控制(MAC)业务接入点(SAP)中实现1Gbps或更高的聚合吞吐量的新的信道接入方法。
根据本发明一个方面，提供了一种在甚高吞吐量(VHT)系统中使用由多个子信道组成的结合信道(bonding channel)的信道接入方法，该方法包括以下步骤：由一个源站或多个源站中的各个源站通过从所述多个子信道中选出的任意子信道来向目的地站发送请求发送(RTS)帧；以及响应于所接收到的RTS帧，由所述目的地站通过所述结合信道来向从所述多个源站中选出的一个源站发送清除发送(CTS)帧。
根据本发明另一方面，提供了一种在甚高吞吐量(VHT)系统中使用由多个子信道组成的结合信道的信道接入方法，该方法包括以下步骤：由源站针对所述多个子信道中的各个子信道来向目的地站发送请求发送(RTS)帧；以及由所述目的地站通过成功接收到所述RTS帧的子信道来向所述源站发送清除发送(CTS)帧。
根据本发明另一方面，提供了一种在甚高吞吐量(VHT)系统中使用由多个子信道组成的结合信道的信道接入方法，该方法包括以下步骤：由一个源站或多个源站中的各个源站通过从所述多个子信道中选出的任意子信道来向目的地站发送请求发送(RTS)帧；以及响应于所接收到的RTS帧，由所述目的地站通过所述结合信道来向从所述多个源站中选出的一个源站发送清除发送(CTS)帧，其中，所述CTS帧包括由接收到所述CTS帧的该源站用于发送后续帧的子信道的列表。
根据本发明另一方面，提供了一种在甚高吞吐量(VHT)系统中使用由多个子信道组成的结合信道的信道接入方法，其中，源站通过利用所述多个子信道中的任意子信道或者通过利用所述多个子信道中的各个子信道，来向目的地站发送请求发送(RTS)帧。
根据本发明另一方面，提供了一种在甚高吞吐量(VHT)系统中使用由多个子信道组成的结合信道的信道接入方法，其中，由源站向目的地站发送的请求发送(RTS)帧包括所述多个子信道中的期望由该源站用于发送后续帧的子信道的列表。
根据本发明另一方面，提供了一种在甚高吞吐量(VHT)系统中使用由多个子信道组成的结合信道的信道接入方法，其中，由目的地站响应于所接收到的请求发送(RTS)帧向接收站发送的清除发送(CTS)帧包括所述多个子信道中的允许由源站用于发送后续帧的子信道的列表。
提供了一种有效的信道接入机制，以通过使用由多个子信道组成的结合信道在甚高吞吐量(VHT)系统中提高该结合信道的使用效率。具体地说，根据本发明的实施方式，不仅在一个或更多个VHT站同时请求信道接入的情况下允许接入其它子信道，而且在一些子信道由旧型站使用的情况下也允许接入其它子信道，从而实现有效的信道接入。
附图说明
图1是示出包括分布式协调功能(DCF)的电气及电子工程师学会(IEEE)802.11介质访问控制(MAC)结构的图。
图2是示出根据本发明一个实施方式的无线局域网(WLAN)系统的示例性结构的示意图。
图3是示出作为可应用于包括多个网络接口卡(NIC)(NIC各自具有独立的无线接口)在内的甚高吞吐量(VHT)系统的多射频统一协议(MUP：multi-radiounification protocol)的示例协议的框图。
图4是示出根据本发明第一实施方式的信道接入机制的图。
图5是示出根据本发明第二实施方式的信道接入机制的图。
图6是示出根据本发明第三实施方式的信道接入机制的图。
图7是示出根据本发明第四实施方式的信道接入机制的图。
图8是示出根据本发明第五实施方式的信道接入机制的图。
具体实施方式
图2是示出根据本发明一个实施方式的无线局域网(WLAN)系统的示例性结构的示意图。
参照图2，WLAN系统包括一个或更多个基本业务组(BSS)。BSS是成功地进行了同步、以彼此通信的一组站(STA)，而不是指示特定区域的概念。甚高吞吐量(VHT)BSS定义为支持1Gbps或更高的超高速数据处理速度的BSS。
包括一个或更多个VHT BSS的VHT系统能够使用80MHz的信道带宽，但是这仅是出于示例性目的。例如，VHT系统可以使用60MHz或100MHz或更高的信道带宽。这样，VHT系统工作在多信道环境中，其中包含了具有特定尺寸(例如，20MHz信道带宽)的多个子信道。
可将BSS划分为基础BSS和独立BSS(IBSS)。图2示出了基础BSS。基础BSS(即，BSS1和BSS2)包括一个或更多个STA(STA1、STA2、STA3和STA4)、作为提供分布式业务的STA的接入点(AP)、以及连接多个AP(即，AP1和AP2)的分布式系统(DS)。另一方面，IBSS并不包括AP，因此，全部STA都是移动STA。此外，由于到DS的连接不被允许，所以IBSS构成自包含网络(self-contained network)。
STA是包含了遵循电气及电子工程师学会(IEEE)802.11标准的介质访问控制(MAC)和无线介质物理层(PHY)接口的任意功能性介质，并且，STA在广义上包括AP STA和非AP STA这两者。VHT STA定义为在多信道环境中支持1GHz或更高的超高速数据处理速度的STA，这在稍后说明。
用于无线通信的STA包括处理器和收发机，并且还包括用户接口、显示元件等。该处理器是被设计用于生成要通过无线网络发送的帧或者对通过无线网络接收到的帧进行处理的功能性单元，并且，该处理器执行各种功能以控制STA。收发机在功能上连接至该处理器，并且是被设计为通过无线网络来发送和接收针对STA的帧的功能性单元。
在这些STA中，非AP STA(即，STA1、STA3、STA4、STA6、STA7和STA8)是由用户操作的便携式终端。非AP STA可以简称为STA。非AP STA还可称为无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动台(MS)、移动终端、移动用户单元等。非AP VHT-STA定义为在多信道环境中支持1GHz或更高的超高速数据处理速度的非AP STA，这在稍后说明。
AP(即，AP1和AP2)是用来为相关STA提供经由无线介质到DS的连接的功能性实体。虽然原则上经由AP来在包括该AP的基础BSS中进行多个非AP STA之间的通信，但是，当建立了直接链路时，非AP STA能够执行直接通信。除了“接入点”这一术语之外，AP还可称为集中控制器、基站(BS)、节点B、基站收发机系统(BTS)、站点控制器等。VHT AP定义为在多信道环境中支持1GHz或更高的超高速数据处理速度的AP，这在稍后说明。
可以利用DS来互连多个基础BSS。扩展业务组(ESS：extended service set)是利用DS而连接的多个BSS。包含在ESS中的STA彼此进行通信。在同一ESS中，非AP STA能够在执行无缝通信时从一个BSS移至另一BSS。
DS是用于一个AP与另一AP进行通信的一种机制。通过利用DS，AP可以针对与由该AP所管理的BSS相关的STA而发送帧，或者在多个STA中的任一STA移至其它BSS时发送帧，或者向诸如外部网络(有线网)发送帧。DS不一定是网络，并且对于DS的格式没有限制，只要能够提供IEEE 802.11中指定的特定分布式业务即可。例如，DS可以是诸如网状网络的无线网络，或者是用来互连AP的物理结构。
图3是示出作为可应用于包括多个网络接口卡(NIC)(NIC各自具有独立的无线接口)在内的VHT系统的多射频统一协议(MUP)的示例协议的框图。
参照图3，支持MUP的STA包括多个NIC。图3中单独示出了这些NIC，这意味着各个NIC独立地操作MAC/PHY模块。也就是说，在图3中明确示出了NIC，以表示出NIC是根据单独的MAC/PHY协议来进行操作的逻辑实体。因此，可以利用在物理上不同的功能性实体来实现多个NIC，或者可以通过将多个物理实体集成到一个物理实体中来实现多个NIC。
根据本发明一个方面，可将多个NIC划分为主无线接口和一个或更多个辅无线接口。如果存在有多个辅无线接口，则可将这些辅无线接口划分为第一辅无线接口、第二辅无线接口、第三辅无线接口等。可以由策略来确定对主接口和辅接口的划分和/或对辅无线接口的分类本身，或者可以考虑信道环境而自适应地进行确定。
根据MUP对多个NIC进行统一管理。结果，从外部而言，将多个NIC视为一个装置。为此，VHT系统包括虚拟MAC(V-MAC)。通过V-MAC，上层不能识别出由多个NIC操作该多射频信道这一情况。这样，在VHT系统中，上层不能通过V-MAC识别出该多射频信道。这意味着提供了一个虚拟以太网地址。
接着，将根据本发明的各个实施方式来说明VHT系统中的信道分配机制。虽然以下说明的实施方式涉及使用结合信道(即，具有80MHz信道带宽的结合信道，其中组合了4个具有20MHz带宽的连续子信道)的VHT系统，但是，这仅是出于示例性目的。以下所述的实施方式同样可应用于包括多个子信道(例如，3个或5个或者更多个子信道)的VHT系统，这对于本领域技术人员是明显的。此外，本发明的各个实施方式并不限于子信道带宽为20MHz的VHT系统。
图4是示出根据本发明第一实施方式的、VHT WLAN系统中的信道接入机制的图。在本实施方式中，将传统的信道接入机制(例如，增强型分布式信道接入(EDCA)机制)直接用于整个结合信道，并且，假设仅一个VHT STA使用全部信道带宽。也就是说，将整个结合信道用来在彼此进行通信的两个VHT STA之间交换请求发送(RTS)帧、清除发送(CTS)帧及数据。
参照图4，意图发送数据的源VHT STA或发送VHT STA利用整个结合信道来发送RTS帧。在图4中，利用物理层汇聚过程(PLCP)前导码、PLCP报头以及单个PLCP协议数据单元(PPDU)来指示发送RTS帧的过程。
在接收RTS帧时，目的地VHT STA或接收VHT STA也利用整个结合信道来发送CTS帧。在图4中，也利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示发送CTS帧的过程。
当利用整个结合信道来交换RTS帧和CTS帧时，通常也利用整个结合信道来发送后续数据等。然而，根据本发明一个方面，RTS帧和/或CTS帧可包括用于发送后续数据等的子信道列表。这样，当RTS帧和/或CTS帧包括该子信道列表时，仅针对包含在该列表中的特定子信道来设置网路分配向量(NAV)，并且，源VHT STA仅通过该特定子信道来向目的地VHT STA发送数据等。
这样，在接收到CTS帧时，源VHT STA根据预定过程开始向目的地VHT STA发送数据等。在图4中，也利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示发送数据的过程。在这种情况下，如果在RTS帧和/或CTS帧中并不存在该子信道列表，如图4所示，则利用整个结合信道来发送数据等。否则，如果存在该子信道列表，则利用包含在该列表中的全部或一些子信道来发送数据等。
如上所述，根据本发明第一实施方式，直接利用基于传统EDCA的信道接入机制通过整个结合信道来发送RTS帧、CTS帧、数据帧等。作为对第一实施方式的修改，可将用于发送数据帧等的子信道的列表包含在RTS帧和/或CTS帧中。如果包含了该子信道列表，则源VHT STA能够利用该列表中的全部或一些子信道来向目的地VHT STA发送数据帧等。
在利用整个结合信道来发送RTS帧和CTS帧的情况下，RTS帧和CTS帧的尺寸非常小，因此，发送时间仅对应于几个正交频分复用(OFDM)符号(例如，发送6Mbs所需要的8？s)。可选的是，RTS帧和CTS帧的发送时间可以小于PLCP前导码和PLCP报头。几乎可忽略用于RTS帧和CTS帧的网络开销。
图5是示出根据本发明第二实施方式的、VHT WLAN系统中的信道接入机制的图。本实施方式是当使用传统的EDCA信道接入机制(如上述第一实施方式)时用来在VHT STA与旧型STA共存的VHT系统中解决与旧型STA的冲突的问题的信道接入机制。这种信道接入机制例如也可称为频率选择性EDCA。
根据上述第一实施方式，当出现与旧型STA的冲突时不能使用整个结合信道，这会导致VHT系统的吞吐量的明显劣化。如果正在使用VHT STA或者一个或更多个旧型STA工作在要使用的多个子信道中的任意子信道中，则为了使得VHT STA能够接入包括该子信道的信道或者接入整个结合信道，组成该信道或该结合信道的全部子信道都必须没有被占用(或空闲)。也就是说，仅当相对于组成该结合信道的全部子信道而言并没有出现与旧型STA的冲突时，VHT STA才能够成功地进行信道接入。
根据本实施方式，用于针对各个子信道发送RTS帧的信道接入机制用来防止由于与旧型STA的冲突所导致的吞吐量劣化的问题。也就是说，源VHT STA针对各个子信道发送RTS帧，而不是利用整个结合信道来发送RTS帧。如果在针对各个子信道发送RTS帧时在任意子信道中出现与旧型STA的冲突，则目的地VHT STA仅针对没有发生冲突的子信道来发送CTS帧，结果，源VHT STA仅针对没有发生冲突的子信道来接收CTS帧。此外，源VHT STA仅针对接收到CTS帧的子信道来发送数据等。
参照图5，意图发送数据的源VHT STA或发送VHT STA(在图5中用“STA1”表示)利用整个结合信道来发送RTS帧。在本实施方式中，通过将各个子信道视为独立信道来针对各个子信道发送RTS帧，而不是将整个结合信道视为一个信道。在图5中，针对各个子信道利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示针对各个子信道发送RTS帧的过程。
然而，根据本实施方式，在全部子信道中，第2子信道和第4子信道被旧型STA所使用。第2子信道和第4子信道可以被不同的旧型STA使用。虽然这里第2子信道和第4子信道被旧型STA使用，但是这仅是出于示例性目的，因此，本发明的实施方式不限于此。如果已在使用第2子信道和第4子信道，则由于冲突而不能成功地发送到通过这些子信道发送的RTS帧，并且，目的地VHT STA可以成功地接收到通过第1子信道和第3子信道发送的RTS帧。
在通过全部或者一些子信道接收到RTS帧时，目的地VHT STA或接收VHT STA利用相应的子信道来针对各个子信道发送CTS帧。在图5中，在第1子信道和第3子信道中利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示发送CTS帧的过程。
在通过第1子信道和第3子信道接收到CTS帧时，源VHT STA利用相应的子信道(即，第1子信道和第3子信道)来发送数据等。在图5中，在第1子信道和第3子信道中利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示通过第1子信道和第3子信道发送数据的过程。
图6是示出根据本发明第三实施方式的、VHT WLAN系统中的信道接入机制的图。本实施方式是在VHT STA与旧型STA共存的VHT系统中或者在仅存在VHT STA的VHT BSS中防止多个VHT STA之间的冲突的信道接入机制的示例。这种信道接入机制例如也可称为跳频EDCA。
根据前述第一实施方式，如果旧型STA在某时刻占用任一子信道以发送RTS帧，则即使在结束使用该子信道之后，VHT STA仍然也不能立即利用整个结合信道来发送数据等。也就是说，仅在旧型STA结束使用子信道之后，才能够开始交换RTS帧和CTS帧的过程。根据前述第二实施方式，当出现与旧型STA的冲突时，不能将整个结合信道用于发送数据等，因此，存在VHT系统的吞吐量劣化的缺点。
根据本实施方式，使用了一个VHT STA仅利用一个子信道来发送RTS帧的信道接入机制，以防止在第一实施方式中所出现的数据等的发送延迟的问题、或者在第二实施方式中出现的信道使用效率劣化的问题。更具体地说，意图发送数据等的各个VHT STA通过选择任一子信道或者通过根据预定规则仅利用一个子信道，来发送RTS帧，而不是利用整个结合信道来发送RTS帧。也就是说，各个VHT STA通过所选择或预定的一个子信道，利用EDCA方案来进行信道接入。这样，根据本实施方式，仅利用一个子信道来发送RTS帧，因此，即使多个VHT STA同时发送RTS帧，也能够防止或避免这些RTS帧之间的冲突。
在从一个或更多个VHT STA接收到RTS帧时，目的地VHT STA或接收VHTSTA通过从所接收到的RTS帧中选择一个RTS帧(即，通过从发送RTS帧的多个VHT STA中选择一个VHT STA)，来发送作为响应的CTS帧。在这种情况下，可以通过整个结合信道来发送CTS帧，或者，如在前述第二实施方式中，可以针对各个相应的子信道来发送CTS帧。在后一种情况下，通过整个结合信道针对各个子信道来发送CTS帧，而不是仅利用与发送所选择的RTS帧的子信道相同的子信道来发送CTS帧。此外，根据本实施方式，已经接收到CTS帧的VHT STA(即，CTS帧的目的地VHT STA)在后续过程中当意图发送数据等时使用整个结合信道。
参照图6，意图发送数据的源VHT STA或发送VHT STA(在图6中用“STA1”和“STA2”表示)通过各自任意的子信道来发送RTS帧。例如，可以存在STA1和STA2的回退定时器同时到期的情况。图6中示出了STA1使用第1子信道而STA2使用第3子信道，这仅是出于示例性的目的。根据本实施方式，优选的是，STA1和STA2利用不同的子信道来发送RTS帧，并且可以确定子信道而无需任何限制。当STA1和STA2利用不同的子信道来发送RTS帧时，能够防止这些RTS帧之间的冲突。在图6中，在第1子信道和第3子信道中利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示由STA1和STA2通过不同子信道来发送各自的RTS帧的过程。
当目的地VHT STA或接收VHT STA通过全部子信道中的第1子信道和第3子信道接收到单独的RTS帧时，目的地VHT STA或接收VHT STA通过仅选择一个RTS帧来发送作为响应的CTS帧。如图6所示，选择从第1VHT STA(即，STA1)接收到的RTS帧，因此向STA1发送CTS帧，这仅是出于示例性的目的。此外，根据本实施方式，通过整个结合信道来发送CTS帧。在图6中，在整个结合信道中利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示发送CTS帧的过程，并且向STA1发送CTS帧。
在接收到CTS帧时，STA1利用整个结合信道来发送数据等。因此，根据本实施方式，当发送数据等时可以使得信道使用效率最大化。在图6中，在整个结合信道中利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示通过全部子信道发送数据的过程。
如前述第二实施方式和本实施方式所述，如果仅利用一个子信道来发送RTS帧和/或CTS帧，则RTS帧和CTS帧的发送时间相对增大。然而，由于RTS帧尺寸较小，所以RTS帧的发送开销相对并不大。另一方面，根据本实施方式，仅利用一个子信道来发送RTS帧，因此，能够防止RTS帧之间的冲突。结果，根据本发明，可以降低VHT STA之间的冲突的可能性，因此能够相应地提高信道使用效率。
图7是示出根据本发明第四实施方式的、VHT WLAN系统中的信道接入机制的图。也就是说，与第三实施方式一样，本实施方式也使用跳频EDCA。然而，在本实施方式中，按照与第三实施方式不同的方式来发送CTS帧。以下说明将集中于与第三实施方式不同的方面。
在前述第三实施方式中假设仅VHT STA进行信道接入。在这种情况下，无需考虑旧型STA中的NAV设置。因此，在前述第三实施方式中，当发送CTS帧时通过整个结合信道来发送CTS帧。通过以这种方式来发送CTS帧，可以降低由于发送CTS帧所导致的信道负载。然而，如果通过整个结合信道来发送CTS帧，则旧型STA不能对CTS帧进行解码，因此不能在由CTS帧所确定的时间段内设置NAV。因此，在本实施方式中，利用一个子信道来发送CTS帧。
根据本发明另一方面，如第三实施方式所述，可以针对构成结合信道的各个子信道来发送CTS帧。在这种情况下，CTS帧可包括用来指示出各个VHT STA均具有发送机会的特定子信道的子信道列表。例如，如果允许一个VHT STA进行发送，则将可由该VHT STA使用的子信道的列表包含在CTS帧中。另选地，如果并没有包含子信道，则该VHT STA可以针对全部子信道而具有发送机会。
图8是示出根据本发明第五实施方式的、VHT WLAN系统中的信道接入机制的图。本实施方式是在VHT STA与旧型STA共存的VHT系统中或者在仅存在VHT STA的VHT BSS中防止多个VHT STA之间的冲突的信道接入机制的示例。可以认为本实施方式是前述第三实施方式和第四实施方式的应用。这种信道接入机制例如也可称为具有动态信道分配的跳频EDCA。
与第三实施方式和第四实施方式一样，根据利用跳频EDCA的信道接入机制，目的地VHT STA能够同时从多个UE接收RTS帧或者能够通过未使用的子信道接收附加的RTS帧。在这种情况下，本发明允许多个UE通过分别向已经接收到RTS帧的一个或更多个UE发送CTS帧，来通过不同的子信道同时发送数据等。CTS帧包括当相应的UE发送数据等时要使用的子信道的列表。
参照图8，意图发送数据的源VHT STA或发送VHT STA(在图8中用“STA1”和“STA2”表示)通过各自任意的子信道来发送RTS帧。例如，可以存在STA1和STA2的回退定时器同时到期的情况。图8中示出为了发送RTS帧，STA1使用第1子信道而STA2使用第3子信道，这仅是出于示例性的目的。根据本实施方式，优选的是，STA1和STA2利用不同的子信道发送RTS帧，并且可以确定子信道而无需任何限制。当STA1和STA2利用不同的子信道发送RTS帧时，能够防止这些RTS帧之间的冲突。在图8中，在第1子信道和第3子信道中利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示由STA1和STA2通过不同子信道来发送各自的RTS帧的过程。
当目的地VHT STA或接收VHT STA通过全部子信道中的第1子信道和第3子信道接收到单独的RTS帧时，目的地VHT STA或接收VHT STA针对全部接收到的RTS帧来发送作为响应的CTS帧。图8中示出了针对从STA1和STA2接收到的各个RTS帧分别通过第1子信道和第3子信道来向STA1和STA2发送两个CTS帧。在图8中，在第1子信道和第3子信道中的各个子信道中利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU来指示发送CTS帧的过程。
根据本实施方式，将由STA1用来发送后续数据等的子信道的列表包含在要发送至STA1的CTS帧中。根据本发明，第1子信道和第2子信道包含在该列表中，这仅是出于示例性的目的。此外，同样将由STA2用来发送后续数据等的子信道的列表包含在要发送至STA2的CTS帧中。根据本发明，第3子信道和第4子信道包含在该列表中，这仅是出于示例性的目的。
在接收到CTS帧时，STA1和STA2中的各个STA通过包含在接收到的CTS帧的子信道列表中的子信道，来向目的地STA发送数据等。STA1和STA2能够同时发送数据等。在图8中，在第1子信道和第2子信道以及第3子信道和第4子信道中利用PLCP前导码、PLCP报头以及单个PPDU，来指示通过第1VHT STA的第1子信道和第2子信道发送数据的过程以及通过第2VHT STA的第1子信道和第2子信道发送数据的过程。
根据本发明的各个实施方式，多个VHT STA、或者VHT STA与旧型STA可以利用整个结合信道来发送数据等。此外，根据CTS帧包括了要使用的子信道的列表的本发明实施方式，能够按照多个VHT STA的请求通过考虑全部条件而自适应地确定使用各个子信道的VHT STA。因此，根据本实施方式，当发送数据等时可以提高信道使用效率。

Claims (8)

1.一种在无线局域网中进行通信的方法，该方法包括以下步骤：
由第一站通过多个子信道从第二站接收多个请求发送RTS帧，所述多个RTS帧中的每一个是通过所述多个子信道中的每一个接收的，所述多个子信道中的每一个具有20兆赫兹带宽；
如果所述第一站的网络分配向量指示了空闲，则由所述第一站在所述多个子信道中确定多个空闲子信道；以及
由所述第一站通过所述多个空闲子信道向所述第二站发送多个清除发送CTS帧，作为对所述多个RTS帧的响应，所述多个CTS帧中的每一个是通过所述多个空闲子信道中的每一个发送的，
其中，所述多个空闲子信道的数量等于或小于所述多个子信道的数量，并且
其中，所述多个CTS帧中的每一个包括指示所述多个空闲子信道的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个CTS帧中的每一个包括物理层汇聚过程PLCP前导码、PLCP报头以及PLCP协议数据单元PPDU，所述PLCP前导码包括所述指示所述多个空闲子信道的信息。
3.一种在无线局域网中进行通信的无线装置，该无线装置包括：
用于通过多个子信道从站接收多个请求发送RTS帧的装置，所述多个RTS帧中的每一个是通过所述多个子信道中的每一个接收的，所述多个子信道中的每一个具有20兆赫兹带宽；
用于在网络分配向量指示了空闲的情况下在所述多个子信道中确定多个空闲子信道的装置；以及
用于通过所述多个空闲子信道向所述站发送多个清除发送CTS帧，作为对所述多个RTS帧的响应的装置，所述多个CTS帧中的每一个是通过所述多个空闲子信道中的每一个发送的，
其中，所述多个空闲子信道的数量等于或小于所述多个子信道的数量，并且
其中，所述多个CTS帧中的每一个包括指示所述多个空闲子信道的信息。
4.根据权利要求3所述的无线装置，其中，所述多个CTS帧中的每一个包括物理层汇聚过程PLCP前导码、PLCP报头以及PLCP协议数据单元PPDU，所述PLCP前导码包括所述指示所述多个空闲子信道的信息。
5.一种在无线局域网中进行通信的方法，该方法包括以下步骤：
由第二站通过多个子信道向第一站发送多个请求发送RTS帧，所述多个RTS帧中的每一个是通过所述多个子信道中的每一个接收的，所述多个子信道中的每一个具有20兆赫兹带宽；以及
由所述第二站通过多个空闲子信道从所述第一站接收多个清除发送CTS帧，作为对所述多个RTS帧的响应，所述多个CTS帧中的每一个是通过所述多个空闲子信道中的每一个发送的，
其中，所述多个空闲子信道的数量等于或小于所述多个子信道的数量，并且
其中，所述多个CTS帧中的每一个包括指示所述多个空闲子信道的信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个CTS帧中的每一个包括物理层汇聚过程PLCP前导码、PLCP报头以及PLCP协议数据单元PPDU，所述PLCP前导码包括所述指示所述多个空闲子信道的信息。
7.一种在无线局域网中进行通信的无线装置，该无线装置包括：
用于通过多个子信道向站发送多个请求发送RTS帧的装置，所述多个RTS帧中的每一个是通过所述多个子信道中的每一个接收的，所述多个子信道中的每一个具有20兆赫兹带宽；以及
用于通过多个空闲子信道从所述站接收多个清除发送CTS帧，作为对所述多个RTS帧的响应的装置，所述多个CTS帧中的每一个是通过所述多个空闲子信道中的每一个发送的，
其中，所述多个空闲子信道的数量等于或小于所述多个子信道的数量，并且
其中，所述多个CTS帧中的每一个包括指示所述多个空闲子信道的信息。
8.根据权利要求7所述的无线装置，其中，所述多个CTS帧中的每一个包括物理层汇聚过程PLCP前导码、PLCP报头以及PLCP协议数据单元PPDU，所述PLCP前导码包括所述指示所述多个空闲子信道的信息。
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