CN102771059B - 用于在基于多用户的无线通信系统中传送帧的方法 - Google Patents

用于在基于多用户的无线通信系统中传送帧的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于通过对基于多用户的无线通信系统中的多个无线终端进行分组来传送帧的方法。本发明包括一种用于通过在MAC帧中包括关于多个接收终端的信息来传送帧的方法、用于通过分配组地址并然后使用用于帧传送的对应组地址来传送帧的另一方法、以及用于通过使用向每一组分配的唯一组序列号和包括位图信息的组控制信息来传送帧的另一方法。该组控制信息被包括在MAC层的目的地址字段中、或物理层的信号字段中、或MAC层和物理层两者中。

Description

用于在基于多用户的无线通信系统中传送帧的方法
技术领域
本发明的示范实施例涉及用于通过对多个无线站进行分组来传送帧的方法；并更具体地，涉及用于在基于多用户多输入多输出(MU-MIMO)的无线通信系统中对多个无线站进行分组以改善传送效率的用于传送帧的方法。
背景技术
无线局域网(WLAN)基本上支持分布系统(DS)中的接入点(AP)、和包括不是接入点的多个无线站的基本服务集(BSS)。
WLAN的媒体访问控制(MAC)协议基于载波感测多接入/冲突避免(CSMA/CA)来操作。因此，WLAN不利地浪费信道竞争中的资源。为了克服这样的问题，在IEEE802.11a中定义的增强MAC协议引入了脉冲串(burst)传送方案。在脉冲串传送方案中，在获得无线资源的传送权之后的传送机会(TXOP)时间期间，按照短帧间间隔(SIFS)的间隔，来传送多个MPDU，并且响应于传送的MPDU来接收ACK。
此外，在IEEE802.11n中定义了聚合MSDU(A-MSDU)和聚合MPDU(A-MPDU)。多于一个MSDU在没有帧间间隔的(IFS)的情况下被捆绑在一起，并通过竞争使用一个时间无线资源来传送。
最近，WLAN用户已经急剧增加。IEEE802.11ac已正在对甚高吞吐量(VHT)WLAN系统进行标准化，以便增加一个BSS所提供的数据吞吐量。
VHTWLAN系统在包括一个AP和两个STA的多个(三个)-STA环境中支持在AP的MACSAP处的1Gbps的最大吞吐量、以及对点对点环境支持在无线STA的MACSAP处的500Mbps的最大吞吐量。还存在这样的考虑，使得VHTWLAN的每一AP和STA同时支持与现有WLAN(IEEE802.11a/n系统)的兼容性。
其间，当无线STA在无线通信系统(例如，WLAN)中获取TXOP时，STA需要通过关于请求帧的应答帧来接收应答，以便改善无线通信的可靠性。例如，需要应答的帧包括RTS(请求发送(Request-To-Send))帧、BAR(块ACK请求)帧、数据帧、和用于各种请求(诸如，探测请求、验证请求、关联请求)的帧。响应于需要应答的帧的应答帧如下：对RTS帧作出应答的应答帧是CTS(清除发送((Clear-To-Send)))帧；对BAR帧作出应答的应答帧是BA(块ACK)帧；对数据帧作出应答的应答帧是ACK或BA帧；而对各种请求帧作出应答的应答帧是各种应答(例如，探测应答、验证应答、关联应答)的帧。
应答被分类为即时应答和延迟应答。单条数据的应答(ACK帧)对应于即时应答；而对连续传送或聚合MPDU作出应答的块应答对应于即时应答和延迟应答两者。
按照以下方式使用即时应答：当生成所接收的请求帧的PHY-RXEND.原语时，在SIFS之后传送应答帧，使得其他无线STA不进行传送。在该情况下，帧交换序列构成一对，如上所述。所生成的应答帧可以不包括传送地址。
另一方面，按照以下方式使用延迟应答：作为用于通知是否已接收到初始生成的请求帧的基本应答通过ACK帧来进行应答，并且然后传送包括所请求的信息的应答帧。该情况下的应答帧可通过关于信道的EDCA(增强分布信道接入)来传送、由另一帧背负(piggyback)、或与另一帧聚合在一起并传送。根据延迟应答方案，传送STA从接收STA接收应答帧，并然后使用ACK帧向接收STA通知已接收到该应答帧。
在这样的WLAN中的请求和应答帧交换序列可被应用到多用户无线通信系统。当支持上行链路MU-MIMO技术时，无线STA可根据上述帧交换序列来接收帧，并在IFS之后同时传送应答帧。
当不支持上行链路MU-MIMO技术时，或者当即使支持上行链路MU-MIMO技术、但是期望更好吞吐量时，无线STA在接收到帧之后需要使用不同信道或时间来传送应答帧。
用于在WLAN系统中使用不同时间但是使用相同带宽来交换帧的方案包括：对于每一无线STA通过信道接入来交换得出(elicit)应答帧的请求帧和应答帧的方案、以及由多个无线STA通过单一请求帧来传送随后应答帧的方案。
特别是，对于每一无线STA通过信道接入来交换得出应答帧的请求帧和应答帧的方案如下：AP通过信道接入向第一无线STA传送请求帧；第一无线STA在SIFS之后传送应答帧；AP通过信道接入向第二无线STA传送另一请求帧；和第二无线STA在SIFS之后传送应答帧。
由多个无线STA通过单一请求帧来传送随后应答帧的方案如下：通过信道接入来传送包括关于多用户的地址信息的单一请求帧，以及无线STA然后在SIFS之后随后传送应答帧。
IEEE802.11标准推荐：为了避免无线路径上的帧之间的冲突，传送控制帧，以能够由属于对应BSS的所有STA接收。在基于MU-MIMO的VHTWLAN系统中，即使使用多个通信路径，也需要传送控制帧以能够由所有STA接收。该连接中的控制帧包括RTS、CTS、ACK、BAR、BA和各种轮询帧。
当同时使用多个通信路径时，接收控制帧的STA可具有与相应通信路径的一一对应关系，这意味着可通过每一通信路径来传送控制帧。然而，这增加了关于控制帧的传送/接收的开销比率，降低了使用MU-MIMO技术的优点。
发明内容
技术问题
本发明的实施例针对一种在使用多用户多输入多输出(MU-MIMO)技术的无线通信系统中、通过对多个无线站进行分组以便有效传送控制帧和数据帧的、用于传送帧的方法。
本发明的其他目的和优点可通过以下描述来理解，并且参考本发明的实施例而变得清楚。而且，对于本发明所属技术领域的技术人员来说显而易见的是，可通过要求保护的部件及其组合来实现本发明的目的和优点。
技术方案
根据本发明的实施例，一种用于在使用多用户多输入多输出技术的无线通信系统中向无线站传送帧的方法，包括：传送用于对所述多个无线站进行分组的组地址注册请求帧；通过接收响应于该组地址注册请求帧的组地址注册应答帧，来对所述多个无线站进行分组；和传送包括该组地址的帧，并接收响应于该帧的应答帧。
对于包括该组地址的该帧的该应答帧可以从每一无线站顺序接收。
该组地址请求帧可包括形成组的无线站的组地址、组数据QoS信息、和组配置信息。
该组配置信息可包括形成组的无线站的地址，并且无线站的地址是MAC地址或关联性标识符(ID)。
根据本发明的另一实施例，一种用于在使用多用户多输入多输出技术的无线通信系统中向无线站传送帧的方法，包括：传送包括用于对所述多个无线站进行分组的组控制信息的组控制帧；通过接收该组控制帧的应答帧，来对所述多个无线站进行分组；和传送包括该组控制信息的帧，并接收该帧的应答帧。
所述组控制帧可包括向每组唯一分派的组序列号、表示组的无线站中的每一个是否接收到帧的位图信息、以及与多个天线相关的流信息中的至少一个。所述组控制帧可进一步包括与形成组的多个无线站对应的接收站信息。
所述组控制帧可进一步包括与形成组的多个无线站对应的接收站信息、以及关于形成该组的无线站的数目的信息。
该方法可进一步包括根据诸如连接/取消的网络配置信息、或者从每一无线站接收的信道信息，更新该组控制信息。
所更新的组控制信息可被包括在CTS-到-自己(CTS-To-Self)帧中并传送。
所更新的组控制信息可被包括在MAC级别的控制帧中，其可由包括传统无线站的所有无线站解码。
所更新的组控制信息包括关于无线站是否接收到至少一个组信息和与多个天线相关的流信息的信息，并通过广播方案或单播方案作为管理帧形式被传送到每一无线站。
有利效果
根据本发明的实施例，通过经由多个无线站的协商来分配唯一组地址或组序列号，来对多个无线站进行分组，并且使用所述组地址或组序列号来向多个无线站传送帧。因此，在MU-MIMO系统中显著改善帧传送效率。
附图说明
图1是图示了本发明的第一实施例所应用到的MAC帧格式的图。
图2是图示了根据本发明第一实施例的多接收站信息的图。
图3是图示了根据本发明第二实施例的通过分配组地址和使用组地址的帧传送过程的图。
图4是图示了根据本发明第二实施例的在组地址注册请求帧中包括的分组信息的图。
图5是图示了根据本发明第三实施例的组控制帧的格式的图。
图6是图示了根据本发明实施例的使用组编号的无线局域网的总体操作的图。
图7是图示了根据本发明第三实施例的用于传送组控制信息帧的方法的图。
图8是图示了根据本发明实施例的帧传送方法的图。
图9是图示了根据本发明实施例的当在物理层的信号字段中包括组控制信息时的帧传送方法的图。
具体实施方式
下面将参考附图来更详细地描述本发明的示范实施例。然而，本发明可以按照不同形式实施，并且不应被解释为限于这里阐明的实施例。相反，提供这些实施例使得该公开将是全面和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本发明的范围。贯穿该公开中，相同的附图标记在本发明的各个图和实施例中表示相同部分。
其后，基于各无线通信系统之中的IEEE802.11无线通信系统，来描述根据本发明实施例的多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线通信系统。然而，本发明不限于此。本发明的实施例可应用到使用MU-MIMO技术的所有无线通信环境。
使用MU-MIMO技术传递的帧必须具有关于多用户的接收站的信息。作为在帧中包括有关多个接收站的信息的方法，本发明引入如第一实施例的用于在传送的帧中包括多个用户的地址列表的方法、如第二实施例的用于在传送的帧内部包括组地址的方法、以及如第三实施例的用于在传送的帧内部包括有关组序列号和位图的组控制信息的方法。这里，组序列号和位图是用于确定组或无线站是否接收到对应帧的信息。
首先，将作为本发明的第一实施例来描述用于在传送的帧中包括多个用户的地址列表的方法。
图1是图示了本发明的第一实施例所应用到的MAC帧格式的图。
帧控制信息字段101包括用于接收诸如IEEE802.11MAC版本的协议字段的协议字段、用于标识帧的类型的类型和子类型字段、以及用于存储用于控制帧的各种信息的各种字段，诸如到DS(ToDS)字段、来自DS(FromDS)字段、附加片段字段、重试字段、功率管理字段、附加数据字段、WEP字段、和序列字段。
持续时间字段102被用作在网络分配向量(NAV)和无竞争时段(CFP)期间传送的帧与PS轮询(PS-Poll)帧之一。
接收站地址(RA)字段103是用于存储帧的接收目的地的字段，而传送站地址(TA)字段104是用于存储传送对应帧的源的字段。
使用序列控制信息字段105用于分段重组(reassembly)和转储(dumping)重叠帧。序列控制信息字段105包括4比特片段号字段和12比特序列号。
帧体字段108是用于存储有效载荷的数据字段。使用帧检查序列(FCS)字段109来检查从预定站接收的帧的完整性。
在MAC帧的字段之中，必要字段是帧控制信息字段101、持续时间字段102、接收站地址(RA)字段103、和FCS字段109。剩余字段可根据帧的类型而省略或添加，以便节约无线资源。例如，在没有使用QoS的数据帧的情况下，排除QoS控制信息字段106。此外，在IEEE802.11n专用帧的情况下，HT控制信息字段被添加有QoS字段，以支持HT功能。
帧控制信息字段101必须由所有站分析，以便通知所接收的帧的类型。持续时间字段102必须由所有站分析，以便防止无线介质上的帧之间的冲突。接收站地址(RA)字段103必须由所有站分析，以确认所接收的帧的目的地址是否是自身地址。如果所接收的帧的目的地址是自身地址，则接收站对对应帧中的剩余信息进行解码。
所以，需要在所有站必须分析的字段之一中包括多接收指示符，以便在一帧中配置包括有关多个接收站的信息的帧。参考图1，作为用于指示所接收的帧包括有关多个用户的信息的多接收指示符，使用预定比特的帧控制信息字段101或接收站地址字段。
多接收站信息107被添加在包括帧控制信息的报头之后，用于维持与现有WLAN系统的帧的兼容性。参考图1，多接收站信息107作为预定构成元素被添加在QoS控制信息字段106和帧体108之间、或被包括在帧体108中。所以，不能够处理多接收站信息的无线站将所述多接收站信息检测为帧体。
图2是图示了根据本发明实施例的多接收站信息的图。
如图2中所示，多接收站信息107包括有关接收站201的数目的信息以及有关和接收站的数目一样多的每一接收站的信息。这里，接收站信息202包括有关接收站的地址的信息。接收站信息202进一步选择性地包括QoS信息和调制编码方案(MCS)信息。
多接收站数目201是可以在多接收站信息中包括或不包括的选择性元素。接收站地址可以是MAC地址或关联性ID。
其间，在诸如RTS帧或BAR帧的具有固定格式的控制帧的情况下，可使用在IEEE802.11nMAC协议中定义的诸如控制包装帧的扩展格式。如果不使用这样的扩展格式，则其可被定义为新控制帧并使用。
将描述根据本发明实施例的用于接收和处理包括多接收站信息的帧的方法。
首先，将描述使用帧控制信息的预定比特作为多接收指示符的情况。
当在帧控制信息中设立多接收指示符时，根据接收站的数目来分析接收站地址。如果在接收站地址中包括自身地址，则确定所接收的帧是向其自己传送的帧。然而，如果在接收站地址中不包括自身地址，则确定所接收的帧不是向其自己传送的帧。当在所接收的帧中不包括多接收站数目信息时，可从接收过程中省略分析多接收站数目信息的步骤。
其间，如果在帧控制信息中不设立多接收指示符时，则在所接收的帧中不包括多接收站信息。因此，分析所接收的帧的目的地址。如果目的地址是自身地址，则确定所接收的帧是向其自己传送的帧。如果目的地址不是自身地址，则确定所接收的帧不是向其自己传送的帧。
将描述使用预定目的地址信息作为多接收指示符的情况。
当所接收的帧的目的地址信息是作为多接收指示符分配的预定值时，根据多接收站的数目来分析接收站的地址。如果在接收站地址中包括自身地址，则确定所接收的帧是向其自身传送的帧。如果在接收站地址中不包括自身地址，则确定所接收的帧不是向其自身传送的帧。
其间，如果所接收的帧的目的地址信息不是作为多接收指示符分配的预定值，则将其确定为典型目的地址。因此，如果目的地址是自身地址，则确定所接收的帧是向其自身传送的帧。如果目的地址不是自身地址，则确定所接收的帧不是向其自身传送的帧。
为了使用组地址传送帧，需要对基本服务集(BSS)中的无线站进行分组。
图3是图示了根据本发明实施例的用于对多个站进行分组并向分组的站传送帧的过程的图。
首先，接入点(AP)执行组地址协商过程，用于与基本服务集(BSS)中的无线站协商组地址。参考图3，接入点(AP)执行与第一无线站STA1的组地址协商过程，并执行与第二无线站STA2的组地址协商过程。
如图4中所示，用于组地址协商过程的帧包括组地址401、组数据QoS信息402、以及组配置信息403。这里，组配置信息包括有关预定组中的站的地址的信息、以及在延迟应答的情况下诸如应答传送时间的定时信息。
在组地址协商过程中，可使用即时应答方案或延迟响应方案来传送应答帧。图3图示了使用延迟应答方案来传送应答帧的组地址协商过程。例如，用于组地址协商过程的请求和应答帧被传送作为管理帧。
尽管图中没有示出，但是将描述使用即时应答方法传送响应于组地址注册请求的应答帧的方法。
传送组地址注册请求帧的接入点(AP)向第一无线站传送组地址注册请求帧。第一无线站在短帧间间隔(SIFS)之后响应于组地址注册请求帧传送组地址注册应答帧。继续地，接入点(AP)向第二无线站传送组地址注册请求帧。第二无线站在短帧间间隔(SIFS)之后响应于组地址注册请求帧传送组地址注册应答帧。通过上述过程，接入点(AP)向多个无线站单独传送组地址注册请求帧，并接收响应于该组地址注册请求帧的应答帧。当在组地址协商过程中传送请求和应答帧作为控制帧时，可应用所描述的过程。
其后，将参考图3来描述使用延迟应答方法的组地址协商过程。
在步骤S301，接入点(AP)向第一无线站STA1传送组地址注册请求帧。在步骤S302，接入点(AP)在SIFS之后从第一无线站STA1接收ACK帧。在步骤S303，第一无线站STA1执行信道接入并向接入点(AP)传送对于组地址注册请求的组地址注册应答帧。在步骤S304，接入点(AP)接收组地址注册应答帧，并在SIFS之后向第一无线站STA1传送ACK帧。
在步骤S305，接入点(AP)向第二无线站(STA2)传送组地址注册请求帧。在步骤S306，接入点(AP)在SIFS之后从第二无线站(STA2)接收ACK帧。在步骤S307，第二无线站(STA2)执行信道接入并向接入点(AP)传送对于组地址注册请求的组地址注册应答帧。在步骤S308，接入点(AP)接收组地址注册应答帧，并在SIFS之后向第二无线站(STA2)传送ACK帧。
通过上述过程，接入点(AP)执行组地址协商过程，用于与多个无线站协商组地址。这里，组地址注册帧可包括对于组地址注册请求的同意和拒绝。
在步骤S309，接入点(AP)在通过组地址协商过程完成对多个站的分组之后，使用组地址将RTS帧传送到多个无线站。接收到RTS帧的第一和第二无线站在步骤S310和S311根据通过帧的传送MCS计算的应答时间和在RTS帧中包括的应答序列，来顺序传送CTS帧。
在步骤S312，接入点(AP)按照MU-MIMO聚合MPDU(A-MPDU)的单元将数据帧传送到所分组的无线站。在步骤S313和S314，接入点(AP)接收每一无线站的块ACK帧。
这里，可向一个无线站分配多个组地址。即，分组的无线站可具有多于一个组地址。
其后，将描述如第三实施例的在传送帧内部包括有关组序列号和位图的组控制信息的方法。
图5是图示了根据本发明实施例的用于协商组控制信息的组控制帧格式的图。
组控制信息包括多个接收站的数目501、向一组不平等地分配的组序列号502、用于通知是否从无线站接收到帧的STA位图信息503、以及流信息504。多接收站信息505包括有关与多个接收站的数目对应的接收站的信息。
有关多个接收站的数目的信息501示出了作为一组分派的站的数目。它是可选元素而不是必要元素。
组序列号502是用于对基本服务集(BSS)中的无线站进行分组的由每一接入点管理的唯一数。例如，组序列号502可以具有六比特长度。如果从1到64的组编号可通过组合位图信息和流信息来表达，则可省略组序列号。换言之，组序列号可被表达为由位图信息和流信息组合的多于一个组控制信息的地点。当在传送的帧中使用组序列号时，传送帧包括位于与组序列号匹配的地点处的诸如位图信息和流信息的组控制信息。
无线站的STA位图信息503是根据n个接收站信息字段的序列表示在每一接收站处是否接收到帧的信息。例如，当如果多个接收站的数目是4(n＝4)则位图信息是“1101”时，这意味着向第一无线站、第二无线站、第三无线站和第四无线站传送帧。因此，每一接收站在分配有组控制信息的同时，使用接收站信息字段中的地址而从位图中认识到自身地点。
其间，因为在向无线站之一通知自身组的组序列号的情况下、与对应组序列号对应的无线站的数目是1，所以使用作为值1或0的一比特信息来通知是否接收到帧。而且，一个站可被包括在多个组中。在使用组序列号表达多个组的情况下，可使用无线站的位图信息来通知是否从对应组接收到帧。
流信息504是用于表示MU-MIMO环境中的传送天线的流地点的信息。即，流信息504是用于表示使用四个天线中的哪个天线来传送帧的信息。因此，可通过流信息来确定在接收站处接收的流的地点。此外，流信息可包括用于a个流的单独信息，其中a是整数。当将流分类为b组时，值b可表示接收地点。
接收站信息505包括有关接收站的地址的信息。接收站信息505进一步包括QoS信息和调制编码方案(MCS)信息以及接收站地址信息。接收站地址可以是MAC地址和关联性ID之一。
这样的组控制帧可使用广播方法被传送到多个无线站。而且，组控制帧可使用单播方法被传送到每一无线站。在使用单播方法的情况下，组控制帧仅包括组序列号502、自身位图信息503、和流信息504。
在完成对于多个无线站分配组控制信息之后传送的帧仅包括无线站的组序列号和位图信息以及流信息。因此，每一无线站使用向其自己分配的组序列号和位图信息来识别帧的目的地，并使用流信息来接收信号。
其间，无线站之一可被分配有多于一个组控制信息。即，组控制帧可包括与多于一个组序列号对应的无线站的位图信息和流信息。当无线站被分配有多个组控制信息时，可使用图5中示出的相同帧格式。
图6是图示了根据本发明实施例的使用组编号的无线局域网(WLAN)的总体操作的图。
在使用组编号的情况下的WLAN的总体操作包括：定义、协商和分配组编号、请求和应答探测信息、传送MU-MIMO数据、以及应答MU-MIMO数据。这里，可在探测或MU-MIMO数据传送步骤之前，在需要信道保护等的时间，执行RTS/CTS帧的交换。
这里，如果同时执行定义、协商和分配组编号、以及探测，则对于那些步骤传送的帧必须具有至少一个目的。它在操作的控制和损耗方面可以是无效的。因此，优选的是，独立执行组编号定义、协商和分配步骤以及探测步骤。在本发明的实施例中，当需要对基本服务集(BSS)中的多个无线站进行分组时，与探测步骤独立地执行组编号定义、协商和分配步骤。
图6是图示了通过使用四个接收站的关联性ID(AID)来分派一组的、具有两组的WLAN系统的总体操作的图。
参考图6，在步骤S601，定义诸如组ID或组序列号的组编号，通过协商向每一站分派组编号，或者向每一站分配组编号，并且使用组编号需要探测。
在步骤S602，每一无线站基于预定调度在SIFS之后传送用于探测请求的ACK帧，由此执行对于探测请求的反馈。
在从最后无线站接收到对于探测请求的ACK帧之后，接入点(AP)在步骤S603在传送MU-MIMO数据帧之前在SIFS之后传送CTS-到-自己帧作为NAV分发步骤。这里，CTS-到-自己帧包括基于在先前探测步骤中还原的反馈信息而更新的组控制信息。这里，根据在备份信息中包括的每一无线站的信道信息或诸如连接/连接取消信息的网络配置信息，来更新组控制信息。
如上所述，CTS-到-自己帧向包括不参与接收的无线站的接收MAC通知应答序列，并且接收数据的无线站使用应答序列信息来计算应答帧的传送时间。
在完成NAV分发之后，接入点向多个无线站传送包括组编号的MU-MIMO数据帧，并从每一无线站接收响应于MU-MIMO数据帧的诸如ACK帧的应答帧。
其间，更新的组控制信息可通过不仅被包括在CTS-到-自己帧中而且被包括在可在传统无线站中包括的MAC级别控制帧中而被传送，并可由所有无线站解码。更新的组控制信息包括有关预定无线站是否接收到多于一个不同组信息和流信息的信息。这样的更新的组控制信息作为管理帧形式而被传送为广播方案或单播方案。
将描述在广播方案中向多个无线站传送组控制帧。
如果无线站的位图中的对应比特被设立为“1”，则接收组控制帧的站确定该组控制帧是向自身地址传送的帧。
无线站在SIFS之后传送对于组控制帧的ACK帧。这里，每一无线站顺序传送ACK帧。
在根据本发明实施例的在每一无线站处顺序执行应答的方法中，每一无线站在通过将无线站的位图中的自身比特之前的比特中的设立为1的比特数目乘以ACK帧传送时间和SIFS之和而计算的时间之后，传送ACK帧。换言之，无线站在其自身轮次(turn)之前在所有无线站具有作为位图的比特值的1之后传送ACK帧。
图7是图示了根据本发明实施例的用于传送组控制信息的方法的图。
参考图7，形成组的无线站的数目是4，并且位图由4比特形成。接入点(AP)创建包括组序列号、无线站的位图信息、流信息、和接收站信息的组控制帧。接入点(AP)设立NAV保护值，以便从作为四个无线站形成的多个用户中安全接收ACK帧。
参考图7，每一无线站按照其自身轮次传送ACK帧，由此执行对组控制帧的应答。这里，对于当无线站传送MU-MIMO数据帧时按照对应轮次执行应答的无线站，接入点将位图的对应比特设立为“1”。然而，对于当无线站传送MU-MIMO数据帧时不执行应答的无线站，接入点将位图的对应比特设立为“0”。
图8是图示了根据本发明实施例的用于使用组控制信息来传送帧的方法的图。
典型WLAN的帧传送方法一般包括RTS/CTS/DATA/ACK步骤。在传送MU-MIMO数据帧的情况下，它可包括相同步骤。
RTS/CTS帧的交换是用于隐藏节点问题和用于比RTS阈值长的帧的信道保护所需的功能。在使用MU-MIMO技术传送数据的情况下，需要交换RTS/CTS帧的处理。这里，RTS帧包括接收站地址字段中的组控制信息。这里，组控制信息包括至少组序列号和位图信息。当在接收站地址字段处记录组控制信息时，可能向多个用户传送帧，而无需修改现有帧格式或无需添加附加帧。
具有相同组序列号的无线站按照自身应答轮次传送对于RTS帧的CTS帧。
在交换RTS/CTS帧之后，接入点(AP)传送CTS-到-自己帧。CTS-到-自己帧可包括更新的组控制信息。
接入点使用更新的组控制信息来传送MU-MIMO数据帧。参考图8，四个无线站形成在组控制信息中包括的组。在更新组控制信息之后，三个无线站接收使用对应组序列号传送的MU-MIMO数据帧。即，通过在位图中将用于第三无线站的比特设立为“0”，而将位图配置为“1101”。因此，可能指示不存在向第三无线站传送的数据。
每一无线站使用在CTS-到-自己中包括的更新的组控制信息，来顺序传送用于数据帧的块Ack帧。
由于在MU-MIMO数据帧的每一A-MPDU的目的地址中包括对应无线站的MAC地址，所以独立于每一波束形成的A-MPDU而从多个用户接收数据。这里，当使用MU-MIMO和要传送的数据的QoS信息的组合同时传送数据帧时，通过提供优越吞吐量的组合，来判断对使用MU-MIMO接收数据的无线站的分组。
直到现在，描述了当在MAC帧中包括组控制信息时的帧传送方法。在通过在MAC帧中包括组控制信息来传送帧的情况下，在传送MU-MIMO数据帧的步骤之前执行传送CTS-到-自己帧的步骤。即，通过在MU-MIMO数据帧传送步骤之前执行CTS-到-自己帧传送步骤，可传递精确流信息。因此，存在生成的MAC层的开销。
所以，本发明的实施例包括用于在物理层信号字段中包括组控制信息的方法。
图9是图示了当物理层信号字段包括组控制信息时的帧传送方法的图。
在物理层信号字段中包括组控制信息的情况下，组控制信息可包括组序列号和流信息。由于MAC帧的每一接收站地址包括每一接收站地址，所以位图信息不需要被包括在物理层信号字段中。换言之，使用物理层信号字段分组的每一无线站确定是否接收到帧。当无线站确定所接收的帧是向其自己传送的帧时，每一无线站通过MAC帧确认目的地址。因此，不需要在物理层信号字段中包括位图信息。
由于与传统无线站的兼容性问题，组控制信息不能被包括在维持传统帧的诸如RTS帧、CTS帧、BAR帧和BA帧的控制帧的物理层信号字段中。组控制信息可被包括在MU-MIMO数据帧的仅物理层信号字段中。
参考图9，所有VHT无线站对MU-MIMO数据帧的物理层信号字段进行解码，并且当其不是自身组编号时，根据对应解码的组控制信息来解释接收操作。然而，当其是自身组编号时，VHT无线站使用流信息仅解码对应流。
在图9中，Req/Rsp帧包括对于调度的CTS帧修改的RTS帧、以及作为对于修改的RTS帧的应答的CTS帧。相反，如果包括探测过程，则Req/Rsp帧包括含有组控制信息的探测请求帧和信道反馈应答帧。
在通过在物理层信号字段中包括组控制信息而传送数据帧的情况下，需要修改RTS/CTS步骤。由于传统无线站不能使用波束形成的VHT数据来执行NAV更新，所以需要鲁棒的信道保护方法。
其后，描述用于在MAC层中包括组控制信息的方法和用于在物理层(PHY)中包括组控制信息的方法。
其间，可通过在MAC层和PHY层两者处包括组控制信息来传送帧。在该情况下，组控制信息被包括在MAC层的CTS-到-自己帧中，并且组控制信息也同时被包括在VHT数据帧的PHY信号字段中。
通过在MAC层和PHY层两者中包括组控制信息来传送帧的方法可降低附加开销，并有效支持与传统无线站的兼容性。
例如，总是在VHT数据帧之前传送CTS-到-自己帧的开销可被降低，因为可使用VHT数据帧的PHY信号字段来传递修改的组控制信息。可在不修改传统控制帧格式的情况下支持信道保护功能，因为通过在传统CTS-到-自己帧中或传统RTS帧的接收站地址字段中包括组控制信息来传送帧。即，可增强信道保护功能，并且可识别每一多应答帧的传送时间，因为更新的组控制信息被传递到接收站的MAC层。因此，每一接收站可进一步精确执行相关处理。
上面描述的方法也可被实施为计算机程序。构成程序的代码和代码段可以由本发明所属领域的计算机编程员容易地解释。此外，所创建的程序可被存储在计算机可读记录介质或数据存储介质中，并可由计算机读出和运行。计算机可读记录介质的示例包括任何计算机可读记录介质，例如，诸如载波的无形介质、以及诸如CD或DVD的有形介质。
尽管已针对特定实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是，可进行各种改变和修改，而不脱离以下权利要求所限定的本发明的精神和范围。
工业实用性
本发明的实施例被应用到对多个无线站进行分组并传送帧的MU-MIMOWLAN系统。

Claims (8)

1.一种在无线通信系统中处理数据帧的方法，该方法包括：
接收机接收来自发射机的组控制信息，该组控制信息包括位图信息和流信息；和
在接收到所述组控制信息之后，接收机接收来自发射机的数据帧，该数据帧包括用于接收至少一个流的接收机的、指示多个组之一的组编号；
其中该位图信息包括多个比特，所述多个比特中的每一比特对应于所述多个组中的每一组，所述多个比特中的每一比特指示接收帧的接收机是否属于所述多个组中的对应组，和
其中该流信息指示在多用户多输入多输出环境中要由接收机接收的流地点，并且
其中该组控制信息通过被包括在媒体访问控制(MAC)帧中来接收。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括：
接收机在接收到该组控制信息之后从接入点接收探测请求以请求探测，该探测请求包括指示所述多个组之一的组编号；和
接收机向该接入点传送响应于该探测请求的包括信道信息的反馈。
3.根据权利要求2的方法，其中在接收该探测请求时的短帧间间隔(SIFS)之后传送该反馈。
4.根据权利要求1的方法，其中接收该组控制信息作为媒体访问控制(MAC)帧。
5.一种在无线通信系统中处理数据帧的接收机，包括处理器，被配置为用于：
接收来自发射机的组控制信息，该组控制信息包括位图信息和流信息；和
在接收到所述组控制信息之后，接收来自发射机的数据帧，该数据帧包括用于接收至少一个流的接收机的、指示多个组之一的组编号；
其中该位图信息包括多个比特，所述多个比特中的每一比特对应于所述多个组中的每一组，所述多个比特中的每一比特指示接收帧的接收机是否属于所述多个组中的对应组，和
其中该流信息指示在多用户多输入多输出环境中要由接收机接收的流地点，并且
其中该组控制信息通过被包括在媒体访问控制(MAC)帧中来接收。
6.根据权利要求5的接收机，其中该处理器被进一步配置为用于：
在接收到该组控制信息之后从接入点接收探测请求以请求探测，该探测请求包括指示所述多个组之一的组编号；和
向该接入点传送响应于该探测请求的包括信道信息的反馈。
7.根据权利要求6的接收机，其中在接收该探测请求时的短帧间间隔(SIFS)之后传送该反馈。
8.根据权利要求5的接收机，其中如果该位图信息中的比特被设置为“1”，则该接收机是与该比特对应的组中的成员。
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