CN111726203A - 回复确认帧的方法及装置、数据传输系统 - Google Patents

回复确认帧的方法及装置、数据传输系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种回复确认帧的方法及装置、数据传输系统，属于WLAN技术领域。包括：AP根据待发送的下行PPDU的格式和发送速率，并仅按照下行PPDU中的块确认帧中的所有块确认映射域的长度都是AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，来计算下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L‑SIG域；AP生成块确认帧，块确认帧的块确认信息域中的每个STA信息子域均包括AID TID域、块确认开始序列控制域和块确认映射域。AP生成的下行PPDU中的L‑SIG域与接收到的A‑MPDU无关，AP可以在接收A‑MPDU之前生成下行PPDU的前导码，减小向STA回复块确认帧的时延。

Description

回复确认帧的方法及装置、数据传输系统
技术领域
本申请涉及无线局域网(wireless local area network，WLAN)技术领域，特别涉及一种回复确认帧的方法及装置、数据传输系统。
背景技术
在WLAN中，接收端设备成功接收到发送端设备发送的媒体接入控制(mediumaccess control，MAC)协议数据单元(MAC protocol data unit，MPDU)(也可称为MAC帧)后，需在短帧间距(short interframe space，SIFS)内向发送端设备回复确认(acknowledgement，ACK)帧，也即是，接收端设备从接收到MAC帧至接收端设备发送ACK帧的总时长需小于SIFS。该过程包括接收端设备解析MAC帧的时长以及接收端设备生成ACK帧的时长。其中，MAC帧和ACK帧均位于物理层协议数据单元(physical layer protocol dataunit，PPDU)的数据域(data field)。PPDU还包括位于数据域之前的前导码(preamble)。
随着WLAN技术的发展，为了提高WLAN系统性能，数据传输所采用的算法的复杂度越来越高(例如采用越来越大的前向纠错码(forward error correction，FEC)码字)，相应地，接收端设备解析MAC帧所耗费的时长越来越大。另外，未来WLAN系统可能采用分布式架构，将WLAN基带和射频分离并通过有线媒质连接。该分布式架构也会引入额外的处理时延。因此接收端设备可能无法在SIFS内回复ACK帧。
发明内容
本申请提供了一种回复确认帧的方法及装置、数据传输系统。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种回复确认帧的方法，该方法包括：
WLAN中的AP向WLAN中与AP关联的多个STA发送调度帧；AP接收响应于调度帧的多个上行PPDU，多个上行PPDU中的每个上行PPDU包括第一前导码和A-MPDU；AP根据待发送的下行PPDU的格式和发送速率，并仅按照下行PPDU中的块确认帧中的所有块确认映射域的长度都是AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，来计算下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域，下行PPDU包括第二前导码和PSDU，PSDU为针对所有上行PPDU中A-MPDU的块确认帧；AP生成块确认帧，块确认帧包括块确认信息域，块确认信息域包括多个STA信息子域，多个STA信息子域与多个STA一一对应，每个STA信息子域均包括AID TID域、块确认开始序列控制域和块确认映射域，每个STA信息子域中的块确认映射域的长度等于AP与对应的STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数；AP发送下行PPDU。
由于待发送的下行PPDU的格式和发送速率都由AP预先确定，且下行PPDU中的块确认帧中所有块确认映射域的长度总是等于AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，也即是，块确认帧中所有块确认映射域的长度是固定的，则块确认帧的总长度是固定的，与AP是否成功接收A-MPDU中的MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前计算得到下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域。又由于第二前导码中的其它域可以基于第一前导码和调度帧生成，也与接收到的A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前生成下行PPDU的第二前导码，进而减小向STA回复块确认帧的时延。
可选地，L-SIG域包括长度子域，计算下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域，包括：AP根据AID TID域的长度、块确认开始序列控制域的长度、AP与多个STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数以及块确认帧中所有其它域的总长度，确定块确认帧的总长度，其中，AID TID域的长度为2个八位，块确认开始序列控制域的长度为2个八位，块确认帧中所有其它域的总长度等于22个八位；AP根据块确认帧的总长度和发送速率，确定长度子域的值。
可选地，AID TID域包括AID子域、确认帧类型子域和TID子域；确认帧类型子域的值总是为0，TID子域的取值范围为0-7。
可选地，AID TID域包括AID子域、确认帧类型子域和TID子域，AP生成块确认帧，包括：当任一上行PPDU中的A-MPDU全部接收失败时，AP将块确认帧中A-MPDU全部接收失败的PPDU对应的STA信息子域中的AID子域的域值设置为指定AID值，指定AID值与AP已关联的所有STA对应的AID值均不同。
可选地，块确认映射域的最大字节数为4字节、8字节、16字节和32字节中的一种。
第二方面，提供了一种发送数据帧的方法，该方法包括：STA接收调度帧；STA响应于该调度帧，向AP发送上行PPDU，上行PPDU包括第一前导码和A-MPDU；STA接收AP发送的下行PPDU，该下行PPDU中的第二前导码的L-SIG域由AP根据下行PPDU的格式和发送速率，并仅按照下行PPDU中的块确认帧中的所有块确认映射域的长度都是AP与关联的多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，计算得到的下行PPDU中PSDU的发送时长生成，PSDU为针对所有上行PPDU中A-MPDU的块确认帧；STA解析下行PPDU。
由于下行PPDU的格式和发送速率都由AP预先确定，且下行PPDU中的块确认帧中所有块确认映射域的长度总是等于AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，也即是，块确认帧中所有块确认映射域的长度是固定的，则块确认帧的总长度是固定的，与AP是否成功接收A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前计算得到下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域。又由于第二前导码中的其它域可以基于第一前导码和调度帧生成，也与接收到的A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前生成下行PPDU的第二前导码，进而减小向STA回复块确认帧的时延。
第三方面，提供了一种WLAN中的AP，所述AP具有实现上述第一方面中回复确认帧的方法行为的功能。所述AP包括至少一个模块，该至少一个模块用于实现上述第一方面所提供的回复确认帧的方法。
第四方面，提供了一种WLAN中的STA，所述AP具有实现上述第二方面中发送数据帧的方法行为的功能。所述STA包括至少一个模块，该至少一个模块用于实现上述第二方面所提供的发送数据帧的方法。
第五方面，提供了一种数据传输系统，所述数据传输系统包括AP以及与所述AP关联的多个STA，所述AP为第三方面所述的AP，所述STA为如第四方面所述的STA。
第六方面，提供了一种WLAN中的AP，所述AP包括处理器和通信接口；所述处理器被配置为执行上述第一方面所提供的回复确认帧的方法；所述处理器还被配置为通过所述通信接口与关联的STA进行信息交互。
第七方面，提供了一种WLAN中的STA，所述STA包括处理器和通信接口；所述处理器被配置为执行上述第二方面所提供的发送数据帧的方法；所述处理器还被配置为通过所述通信接口与关联的AP进行信息交互。
第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的回复确认帧的方法。
第九方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面所述的发送数据帧的方法。
第十方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的回复确认帧的方法。
第十一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面所述的发送数据帧的方法。
上述第三方面、第六方面、第八方面和第十方面所获得的技术效果与第一方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。
上述第四方面、第七方面、第九方面和第十一方面所获得的技术效果与第二方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种块确认帧的帧结构示意图；
图2是本申请实施例提供的数据传输系统的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种回复确认帧的方法流程图；
图4是本申请实施例提供的一种触发帧的帧结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种帧发送序列示意图；
图6是本申请实施例提供的一种下行PPDU的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种WLAN中的AP的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种AP的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
WLAN中的网络设备通过回退机制竞争信道，当某个网络设备竞争到信道后，可以在信道上传输PPDU。PPDU的数据域用于承载MAC帧，MAC帧中包含数据、控制信令或管理信令等。其中，数据域所承载的内容为物理层有效载荷，可称为物理层服务数据单元(physicallayer service data unit，PSDU)。
由于通过信道传输数据时稳定性较差，因此目前WLAN中采用消息确认机制。该消息确认机制的实现方式包括：若接收端设备成功接收发送端设备发送的MAC帧，向发送端设备回复ACK帧；若接收端设备未成功接收发送端设备发送的MAC帧，则不向发送端设备回复ACK帧；若发送端设备在发送MAC帧后的指定时段内，未接收到针对该MAC帧回复的ACK帧，确定该MAC帧传输失败。为了避免接收端设备在成功接收到发送端设备发送的MAC帧后再去竞争信道，接收端设备需在接收到MAC帧后的SIFS内向发送端设备回复ACK帧。
为了提高WLAN性能，目前在MAC层采用帧聚合技术将多个MPDU聚合成一个聚合MPDU(aggregated MPDU，A-MPDU)。由于同一A-MPDU中的所有MPDU采用一个PPDU传输，可以减小PPDU前导码和竞争信道的开销，进而提高传输效率。相应的，接收端设备采用块确认(Block ACK，BA)帧来确认接收A-MPDU。
图1是电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，IEEE)802.11ax协议草案中的块确认帧的帧结构示意图，如图1所示，块确认帧包括帧控制(frame control)域、帧长(duration)域、接收方地址(receiver address，RA)域、发送方地址(transmitter address，TA)域、块确认控制(BAcontrol)域、块确认信息(BAinformation)域以及帧校验序列(Frame Check Sequence，FCS)域等。其中，帧控制域和帧长域属于帧头(MAC header)。块确认控制域包括块确认类型(BA type)子域，当块确认类型子域置为11，该块确认帧为多STA块确认帧(multi-STA Block ACK)。关于上述各个域的作用在此不再一一赘述。
在IEEE802.11ax协议草案中，帧控制域的长度为2个八位(octets)，帧长域的长度为2个八位，RA域的长度为6个八位，TA域的长度为6个八位，块确认控制域的长度为2个八位，块确认信息域的长度可变，帧校验序列域的长度为4个八位。
其中，块确认信息域的长度与接收端设备是否成功接收A-MPDU中的各个A-MPDU子帧有关。例如，当块确认帧为多STA块确认帧，按照IEEE802.11ax协议草案，当接收端设备成功接收A-MPDU中的部分A-MPDU子帧时，接收端设备针对该A-MPDU生成的块确认信息域包括关联标识流标识(association identifier traffic identifier，AID TID)域、块确认开始序列控制(Block ACK starting sequence control)域和块确认映射(Block ACKbitmap)域；当接收端设备成功接收A-MPDU中的所有A-MPDU子帧时，接收端设备针对该A-MPDU生成的块确认信息域仅包括AID TID域，即块确认开始序列控制域和块确认映射域均不存在。AIDTID域的长度总是为2个八位。块确认信息域中的块确认开始序列控制域与块确认映射域总是同时存在或者均不存在。当块确认开始序列控制域存在时，该块确认开始序列控制域的长度总是为2个八位。
由于块确认帧中的块确认信息域的长度可变，接收端设备需接收完整个A-MPDU后才能确定块确认帧的总长度，再基于块确认帧的总长度生成PPDU的前导码中的传统信号(legacysignal，L-SIG)域。因此按照IEEE802.11ax协议草案，接收端设备不能在接收完整个A-MPDU前生成携带块确认帧的PPDU的前导码，进而导致生成该PPDU的时延较大。
图2是本申请实施例提供的数据传输系统的结构示意图，该数据传输系统为WLAN系统，如图2所示，该数据传输系统包括接入点(access point，AP)201以及与该AP 201关联的多个站点(station，STA)202。多个STA 202与AP 201关联，指该多个STA 202中的每个STA202均已通过无线方式与AP 201建立连接，即每个STA 202均能够与AP 201进行无线通信。AP 201用于为连接的STA 202提供基于WLAN协议的无线接入服务。其中，AP 201向STA202传输的数据称为下行传输数据，STA 202向AP 201传输的数据称为上行传输数据。
可选地，AP可以为支持WLAN的基站、路由器或交换机等网络设备，STA可以为支持WLAN的手机或电脑等。另外，图2中仅仅以3个STA为例进行说明，并不构成本申请实施例提供的数据传输系统中的STA的数量的限制。
图3是本申请实施例提供的一种回复确认帧的方法流程图，应用于如图2所示的数据传输系统中。如图3所示，该方法包括以下步骤：
在步骤301中，WLAN中的AP向WLAN中与该AP关联的多个STA发送调度帧。
其中，调度帧携带有与该AP关联的多个STA各自的空间流数量，调度帧用于指示接收到该调度帧的每个STA采用相应的空间流数量、调制编码索引(modulation and codingscheme，MCS)值和资源块发送上行PPDU。
在IEEE 802.11ax协议草案中，触发帧(trigger frame)是一种为传输PPDU分配资源的帧，触发帧还可以包括STA发送PPDU所需的其他信息。因此，在本申请实施例中，AP可以采用IEEE802.11ax协议草案中的触发帧作为调度帧，以指示多个STA各自在发送上行PPDU时所采用的空间流数量。在一种可能的实现方式中，调度帧可以为IEEE802.11ax协议草案中的缓冲状态报告轮询(buffer status report poll，BSRP)触发帧，当然调度帧也可以为IEEE802.11ax协议草案中其他类型的触发帧，本申请实施例对此不做限定。
图4是IEEE802.11ax协议草案中的触发帧的帧结构示意图。如图4所示，该触发帧包括帧控制域、帧长域、RA域、TA域、公共信息(common info)域、用户信息(user info)域、填充(padding)域(可选)以及FCS域等。关于各个域的解释在此不再一一赘述。
其中，用户信息域用于对需要调度的用户的资源进行配置。在IEEE802.11ax协议草案中，用户信息域中可以包括：用于指示上行发送的PPDU的长度的域(UL length)、用于指示STA上行支持的最大带宽域(UL BW域)、用于指示被调度的STA上行发送PPDU时采用的资源块的相关信息(RU Allocation)的域以及空间流分配(SS allocation)域。因此，在本申请实施例中，可以采用IEEE802.11ax协议草案中的触发帧中的空间流分配域携带与AP关联的多个STA各自的空间流数量。
本申请实施例中，需要对多个STA进行调度，可以在空间流分配域中划分出多个空间流数量(number of spatial streams)域，每个空间流数量域用于设置一个STA的空间流数量。其中，N个空间流数量域可以依次标记为Nss_STA1、Nss_STA2、…、Nss_STAN，N为大于1的整数。比如，当N为2，可以将Nss_STA1＝2，Nss_STA2＝2，表明将待调度的第一个STA的空间流数量设置为2，将待调度的第二个STA的空间流数量设置为2。
另外，由于在本申请实施例中，AP关联有多个STA，为了便于实现调度，AP可以对多个STA进行分组调度。并且，为了便于实现调度，在分组调度时，AP可以将支持的最大WLAN传输带宽相同的STA一起进行调度。其中，调度帧携带有多个空间流数量，该多个空间流数量分别对应于多个STA。
为了实现上述分组调度，在AP进行调度之前，AP需将与该AP关联的多个STA分组，分组结果中任意一组中仅包括支持的最大WLAN传输带宽相同的STA。此时，调度帧携带的多个空间流数量对应的多个STA属于分组结果中的单个组。
在一种可能的实现方式中，AP先按照每个STA支持的最大WLAN传输带宽对关联的多个STA进行分组，得到多个STA集合，每个STA集合中包括至少一个STA，且每个STA集合对应一个带宽。此时，可以直接将每个STA集合作为一个分组。
在另一种可能的实现方式中，当划分出多个STA集合之后，对于多个STA集合中任一STA集合，如果该STA集合中包括一个STA，则将该STA集合直接作为一个分组。如果该STA集合中包括至少两个STA，则确定至少两个STA中每个STA的最大空间流数量，然后按照将最大空间流数量之和小于或等于AP的理论最大空间流数量划分为一个分组。
比如，AP的的理论最大空间流数量为10，某个STA集合中包括5个STA，分别标记为STA1、STA2、STA3、STA4、STA5。其中，STA1的最大空间流数量为6、STA2的最大空间流数量为2、STA3的最大空间流数量为3、STA4的最大空间流数量为4、STA5的最大空间流数量为5。此时，则可以将STA1和STA4作为一个分组，将STA2、STA3和STA5作为另一个分组。
另外，在AP发送调度帧之后，当前接入AP的各个STA都可能接收到该调度帧。对于接入AP的任一STA，当该STA接收到该调度帧时，根据调度帧中携带的用户信息确定是否需要响应该调度帧。如果需要响应该调度帧，则从调度帧中获取发送上行PPDU所需的信息，包括发送上行PPDU时采用的空间流数量。然后按照空间流数量发送上行数据帧。如果确定不需要响应该调度帧，则忽略该调度帧。
在步骤302中，AP接收响应于调度帧的多个上行PPDU，该多个上行PPDU中的每个上行PPDU包括第一前导码和A-MPDU。
其中，A-MPDU包括至少一个A-MPDU子帧。每个A-MPDU子帧包括MPDU分隔符(delimiter)和MPDU。可选地，A-MPDU子帧还可以包括位于MPDU之后的填充域。其中，MPDU分隔符用于对多个聚合的MPDU进行分隔。
在AP发送调度帧之后，多个STA中的任一STA在接收到该调度帧时，如果当前没有数据需要传输，那么该STA将不会发送上行PPDU。另外，即使该STA向AP发送了上行PPDU，但是也可能由于网络环境等原因，导致AP并没有在指定时间内接收到该STA发送的上行PPDU。因此，在本申请实施例中，AP在发送调度帧后，AP会在指定时间内尝试接收响应于调度帧被发送的各个上行PPDU。
图5是本申请实施例提供的一种帧发送序列示意图，如图5所示，假设至少一个STA为STA1至STAN，当AP发送调度帧之后，STA1至STAN中的每个STA均向AP发送上行PPDU。AP尝试接收STA1至STAN发送的上行PPDU。
在步骤303中，AP根据待发送的下行PPDU的格式和发送速率，并仅按照下行PPDU中的块确认帧中的所有块确认映射域的长度都是该AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，来计算下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域，该下行PPDU包括第二前导码和PSDU，该PSDU为针对所有上行PPDU中A-MPDU的块确认帧。
由于待发送的下行PPDU的格式和发送速率都由AP预先确定，且下行PPDU中的块确认帧中所有块确认映射域的长度总是等于AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，也即是，下行PPDU中的块确认帧中所有块确认映射域的长度总是固定的，则块确认帧的总长度是固定的，与AP是否成功接收上行PPDU中的A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前计算得到下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域。又由于第二前导码中的其它域可以基于第一前导码和调度帧生成，也与接收到的A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前生成下行PPDU的第二前导码，进而减小向STA回复块确认帧的时延。
可选地，块确认映射域的最大字节数为4字节、8字节、16字节和32字节中的一种。不同的STA与AP在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数可以相同，也可以不同。
图6是本申请实施例提供的一种下行PPDU的结构示意图，如图6所示，该下行PPDU包括前导码和PSDU。前导码包括传统短训练域(legacy short training field，L-STF)、传统长训练域(legacy long training field，L-LTF)、L-SIG域、用于自动检测的符号(symbol for auto-detection)、极高吞吐率信令(extremely high throughput，EHT-SIG)域、极高吞吐率短训练域(extremely high throughput short training field，EHT-STF)和极高吞吐率长训练域(extremely high throughput long training field，EHT-LTF)，前导码用于辅助PSDU的接收。其中，L-SIG域包括长度(length)子域和速率(rate)子域，发送端通过L-SIG域中的长度子域和速率子域间接指示PPDU的传输时长。PSDU为针对所有上行PPDU中A-MPDU的块确认帧，对PSDU中各个域的解释可参考对图1所示的块确认帧中各个域的解释，本申请实施例在此不做赘述。可选地，参见图6，该下行PPDU还可以包括位于PSDU之后的数据分组扩展(packet extension，PE)域。
请继续参见图6，PSDU为针对所有上行PPDU中A-MPDU的块确认帧，块确认帧中的块确认信息域包括m个STA信息子域(STA1info～STAm info)，该m个STA信息子域与AP接收到的m个上行PPDU一一对应，每个STA信息子域均包括AID TID域、块确认开始序列控制域和块确认映射域。其中，m为大于1的整数。
可选地，下行PPDU可以是非高吞吐量(non-high throughput，Non-HT)PPDU、非高吞吐量复制(Non-HT duplicate)PPDU、高吞吐量(high throughput，HT)PPDU、极高吞吐量(very high throughput，VHT)PPDU、高效单用户(high efficiency single user，HE SU)PPDU、高效扩展距离单用户(high efficiency extended range single user，HE ER SU)PPDU、正交频分复用多址接入高效多用户(orthogonal frequency division multipleaccess high efficiency multi-user，OFDMA HE MU)PPDU中的一种。本申请实施例对下行PPDU的格式不做限定。
下行PPDU的发送速率的配置通过MCS值、所采用的空间流数和发送信道带宽实现。
可选地，计算下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域的过程，包括：
S1、AP根据AID TID域的长度、块确认开始序列控制域的长度、AP与多个STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数以及块确认帧中所有其它域的总长度，确定块确认帧的总长度。
其中，AID TID域的长度为2个八位，块确认开始序列控制域的长度为2个八位，块确认帧中所有其它域的总长度等于22个八位。
S2、AP根据块确认帧的总长度和发送速率，确定长度子域的值。
其中，长度子域的值用于指示当前PPDU中PSDU的长度。可选地，长度子域的Length计算公式如下：
Figure BDA0002000153290000071
其中，SignalExtension(信号扩展)是一个与传输频带有关的参数，当工作在2.4GHz时，该参数为6μs(微秒)，当工作在5GHz时，该参数为0μs。TXTIME为整个下行PPDU的传输时长。m的取值可以是0、1或2，取决于具体的PPDU类型。
Figure BDA0002000153290000083
表示向上取整。
例如，本申请实施例以下行PPDU为Non-HT PPDU，且AP工作在5GHz为例，对L-SIG域中的长度子域的值的计算过程进行说明。其中，L-SIG域中的长度子域的Length计算公式如下：
Figure BDA0002000153290000081
其中，TXTIME＝20+NSYMTSYM，20表示用于传输前导码的时长等于20μs，NSYM表示用于传输PSDU的OFDM符号个数，TSYM表示每个OFDM符号的传输时长，可以取TSYM＝4μs。NSYM的计算公式如下：
Figure BDA0002000153290000082
其中，NDBPS表示每个OFDM符号能够传输的有效比特数，取决于所选择的MCS索引值以及信道带宽。LENGTH为块确认帧的总长度。在Non-HT PPDU中，与PSDU相邻的前导码中的服务(service)域以及位于PSDU之后的尾巴(tail)域同PSDU一起传输。其中，该服务域的长度为16比特(bit)，该尾巴域的长度为6bit。
例如，当MCS索引值为0，信号调制采用二进制相移键控(binary phase shiftkeying，BPSK)调制和二进制卷积编码(binary convolution codes，BCC)，传输码率为1/2；假设空间流数量为1，且下行PPDU的发送信道带宽为20MHz(兆赫兹)，则采用48个数据子载波传输信号。因此NDBPS＝48*0.5＝24。又假设调度帧调度了5个STA，该5个STA与AP在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数分别为8个八位、4个八位、8个八位、16个八位以及8个八位，则块确认信息域的总长度为64个八位。又由于块确认帧中除块确认信息域以外的所有其他域的总长度为22个八位，因此该块确认帧的总长度(LENGTH)为86个八位，进而可以计算得到NSYM＝30，则TXTIME＝140，Length＝87。相应地，长度子域中的内容为87，二进制表示为1010111。
在步骤304中，AP生成块确认帧，该块确认帧包括块确认信息域，该块确认信息域包括多个STA信息子域，该多个STA信息子域与多个STA一一对应，每个STA信息子域均包括AID TID域、块确认开始序列控制域和块确认映射域，每个STA信息子域中的块确认映射域的长度等于AP与对应的STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数。
其中，AID TID域包括AID子域、确认帧类型(ACK type)子域和TID子域。在IEEE802.11ax协议草案中，当STA信息子域中的确认帧类型子域的值为1，TID子域的值为14时，指示A-MPDU中的所有A-MPDU子帧传输成功，该STA信息子域不包含块确认开始序列控制域和块确认映射域。当STA信息子域中的确认帧类型子域的值为0，TID子域的值处于0-7时，指示A-MPDU中的部分A-MPDU子帧传输成功，该STA信息子域包含块确认开始序列控制域和块确认映射域。
在本申请的一个可选实施例中，无论A-MPDU中的所有A-MPDU子帧均传输成功，或者A-MPDU中的部分A-MPDU子帧传输成功，另一部分A-MPDU子帧传输失败，又或者，A-MPDU中的所有A-MPDU子帧均传输失败，确认帧类型子域的值总是为0，TID子域的取值范围为0-7，以始终指示对应的STA信息子域包含块确认开始序列控制域和块确认映射域。AP按照在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数，根据实际对每个A-MPDU子帧的接收成功与否，在块确认映射域中填充相应的映射域信息。
在本申请的另一个可选实施例中，当A-MPDU中的所有MPDU子帧均传输成功，或者A-MPDU中的部分A-MPDU子帧传输成功，另一部分A-MPDU子帧传输失败时，确认帧类型子域的值为0，TID子域的取值范围为0-7，以始终指示对应的STA信息子域包含块确认开始序列控制域和块确认映射域。AP按照在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数，根据实际对每个A-MPDU子帧的接收成功与否，在块确认映射域中填充相应的映射域信息。当A-MPDU中的所有MPDU子帧均传输失败时，AID子域的值为指定AID值，该指定AID值与AP已关联的所有STA对应的AID值均不同。可选地，AP生成块确认帧的过程，包括：当任一上行PPDU中的A-MPDU全部接收失败时，AP将该块确认帧中全部接收失败的PPDU对应的STA信息子域中的AID子域的值设置为指定AID值。上行PPDU中的A-MPDU全部接收失败，也即是，上行PPDU中的A-MPDU中的所有A-MPDU子帧均传输失败。例如，该指定AID值可以为2045。AP可以在为关联的STA分配AID时保留2045不做分配。
由于当某个上行PPDU中的A-MPDU中的所有A-MPDU子帧均传输失败时，AID子域的值与AP已关联的所有STA对应的AID值均不同，因此针对该上行PPDU生成的STA信息子域无法被与AP已关联的任一STA识别，则发送该上行PPDU的STA无法接收到相应的确认信息，可以认为该上行PPDU丢包。
从本申请实施例提供的以上两个可选实施例可知，本申请实施例无需改变STA对确认帧的解析过程，即可达到减小向STA回复块确认帧的时延的效果，该方法的兼容性较高。
在步骤305中，AP发送下行PPDU。
可选地，AP采用正交频分多址(orthogonal frequency division multipleaccess，OFDMA)的方式或多用户多输入多输出(multiple user-multiple input multipleoutput，MU-MIMO)的方式发送下行PPDU。
需要说明的是，本申请实施例提供的回复确认帧的方法的步骤先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。
在本申请实施例中，AP根据待发送的下行PPDU的格式和发送速率，并仅按照下行PPDU中的块确认帧中所有块确认映射域的长度都是AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，来计算下行PPDU中PSDU的发送时长。由于待发送的下行PPDU的格式和发送速率都由AP预先确定，且下行PPDU中的块确认帧中所有块确认映射域的长度总是等于AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，也即是，块确认帧中所有块确认映射域的长度是固定的，则块确认帧的总长度是固定的，与AP是否成功接收A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前计算得到下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域。又由于第二前导码中的其它域可以基于第一前导码和调度帧生成，也与接收到的A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前生成下行PPDU的第二前导码，进而减小向STA回复块确认帧的时延。
图7是本申请实施例提供的一种WLAN中的AP的结构示意图，如图7所示，AP 70包括：
第一发送模块701，用于执行图3实施例中的步骤301；
接收模块702，用于执行图3实施例中的步骤302；
计算模块703，用于执行图3实施例中的步骤303；
生成模块704，用于执行图3实施例中的步骤304；
第二发送模块705，用于执行图3实施例中的步骤305。
可选地，L-SIG域包括长度子域，计算模块，用于：根据AID TID域的长度、块确认开始序列控制域的长度、AP与多个STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数以及块确认帧中所有其它域的总长度，确定块确认帧的总长度，其中，AID TID域的长度为2个八位，块确认开始序列控制域的长度为2个八位，块确认帧中所有其它域的总长度等于22个八位；根据块确认帧的总长度和发送速率，确定长度子域的值。
可选地，AID TID域包括AID子域、确认帧类型子域和TID子域；确认帧类型子域的值总是为0，TID子域的取值范围为0-7。
可选地，AID TID域包括AID子域、确认帧类型子域和TID子域，生成模块，用于：当任一上行PPDU中的A-MPDU全部接收失败时，将块确认帧中全部接收失败的PPDU对应的STA信息子域中的AID子域的值设置为指定AID值，指定AID值与AP已关联的所有STA对应的AID值均不同。
可选地，块确认映射域的最大字节数为4字节、8字节、16字节和32字节中的一种。
在本申请实施例中，AP根据待发送的下行PPDU的格式和发送速率，并仅按照下行PPDU中的块确认帧中所有块确认映射域的长度都是AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，来计算下行PPDU中PSDU的发送时长。由于待发送的下行PPDU的格式和发送速率都由AP预先确定，且下行PPDU中的块确认帧中所有块确认映射域的长度总是等于AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，也即是，块确认帧中所有块确认映射域的长度是固定的，则块确认帧的总长度是固定的，与AP是否成功接收A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前计算得到下行PPDU中PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域。又由于第二前导码中的其它域可以基于第一前导码和调度帧生成，也与接收到的A-MPDU无关，因此AP可以在接收A-MPDU之前生成下行PPDU的第二前导码，进而减小向STA回复块确认帧的时延。
上述实施例提供的WLAN中的AP在回复确认帧时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的WLAN中的AP与回复确认帧的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图8是本申请实施例提供的一种AP的结构示意图。参见图8，该AP包括至少一个处理器801以及至少一个通信接口802。
可选地，如图8所示，AP还包括通信总线803和存储器804。
处理器801可以是一个中央处理器(central processing unit，CPU)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
在具体实现中，作为一种实施例，AP可以包括多个处理器，例如图8中所示的处理器801和处理器805。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
通信接口802，使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信。如无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等。处理器801通过通信接口802与STA等其他网络设备进行信息交互。
通信总线803可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
存储器804可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、光盘或其它光存储、磁盘存储介质或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器804可以是独立存在，通过通信总线803与处理器801相连接。存储器804也可以和处理器801集成在一起。
其中，当处理器为CPU时，存储器804用于存储执行本申请方案的程序代码，并由处理器801来控制执行。处理器801用于执行存储器804中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。
上述的计算机设备可以是一个通用计算机设备或者是一个专用计算机设备。在具体实现中，计算机设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(PersonalDigital Assistant，PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机设备的类型。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件或者其结合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如：同轴电缆、光纤、双绞线)或无线(例如：红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何介质或者是包含一个或多个介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述介质可以是磁性介质(例如：软盘、硬盘、磁带)、光介质、或者半导体介质(例如：固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的构思和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种回复确认帧的方法，其特征在于，所述方法包括：
无线局域网WLAN中的接入点AP向所述WLAN中与所述AP关联的多个站点STA发送调度帧；
所述AP接收响应于所述调度帧的多个上行物理层协议数据单元PPDU，多个上行PPDU中的每个上行PPDU包括第一前导码和聚合媒体介入控制协议数据单元A-MPDU；
所述AP根据待发送的下行PPDU的格式和发送速率，并仅按照所述下行PPDU中的块确认帧中的所有块确认映射域的长度都是所述AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，来计算所述下行PPDU中物理层服务数据单元PSDU的发送时长，以生成第二前导码的传统信号L-SIG域，所述下行PPDU包括所述第二前导码和所述PSDU，所述PSDU为针对所有所述上行PPDU中A-MPDU的块确认帧；
所述AP生成所述块确认帧，所述块确认帧包括块确认信息域，所述块确认信息域包括多个STA信息子域，所述多个STA信息子域与所述多个STA一一对应，每个所述STA信息子域均包括关联标识流标识AID TID域、块确认开始序列控制域和块确认映射域，每个所述STA信息子域中的块确认映射域的长度等于所述AP与对应的STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数；
所述AP发送所述下行PPDU。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述L-SIG域包括长度子域，所述计算所述下行PPDU中物理层服务数据单元PSDU的发送时长，以生成第二前导码的L-SIG域，包括：
所述AP根据所述AID TID域的长度、所述块确认开始序列控制域的长度、所述AP与所述多个STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数以及所述块确认帧中所有其它域的总长度，确定所述块确认帧的总长度，其中，所述AID TID域的长度为2个八位，所述块确认开始序列控制域的长度为2个八位，所述块确认帧中所有其它域的总长度等于22个八位；
所述AP根据所述块确认帧的总长度和所述发送速率，确定所述长度子域的值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述AID TID域包括AID子域、确认帧类型子域和TID子域；
所述确认帧类型子域的值总是为0，所述TID子域的取值范围为0-7。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述AID TID域包括AID子域、确认帧类型子域和TID子域，所述AP生成所述块确认帧，包括：
当任一上行PPDU中的A-MPDU全部接收失败时，所述AP将所述块确认帧中所述全部接收失败的PPDU对应的STA信息子域中的AID子域的值设置为指定AID值，所述指定AID值与所述AP已关联的所有STA对应的AID值均不同。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述块确认映射域的最大字节数为4字节、8字节、16字节和32字节中的一种。
6.一种WLAN中的AP，其特征在于，所述AP包括：
第一发送模块，用于向所述WLAN中与所述AP关联的多个站点STA发送调度帧；
接收模块，用于接收响应于所述调度帧的多个上行物理层协议数据单元PPDU，多个上行PPDU中的每个上行PPDU包括第一前导码和聚合媒体介入控制协议数据单元A-MPDU；
计算模块，用于根据待发送的下行PPDU的格式和发送速率，并仅按照所述下行PPDU中的块确认帧中的所有块确认映射域的长度都是所述AP与多个STA在会话关联阶段确定的各自的块确认映射域的最大字节数，来计算所述下行PPDU中物理层服务数据单元PSDU的发送时长，以生成第二前导码的传统信号L-SIG域，所述下行PPDU包括所述第二前导码和所述PSDU，所述PSDU为针对所有所述上行PPDU中A-MPDU的块确认帧；
生成模块，用于生成所述块确认帧，所述块确认帧包括块确认信息域，所述块确认信息域包括多个STA信息子域，所述多个STA信息子域与所述多个STA一一对应，每个所述STA信息子域均包括关联标识流标识AID TID域、块确认开始序列控制域和块确认映射域，每个所述STA信息子域中的块确认映射域的长度等于所述AP与对应的STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数；
第二发送模块，用于发送所述下行PPDU。
7.根据权利要求6所述的AP，其特征在于，所述L-SIG域包括长度子域，所述计算模块，用于：
根据所述AID TID域的长度、所述块确认开始序列控制域的长度、所述AP与所述多个STA在会话关联阶段确定的块确认映射域的最大字节数以及所述块确认帧中所有其它域的总长度，确定所述块确认帧的总长度，其中，所述AID TID域的长度为2个八位，所述块确认开始序列控制域的长度为2个八位，所述块确认帧中所有其它域的总长度等于22个八位；
根据所述块确认帧的总长度和所述发送速率，确定所述长度子域的值。
8.根据权利要求6或7所述的AP，其特征在于，所述AID TID域包括AID子域、确认帧类型子域和TID子域；
所述确认帧类型子域的值总是为0，所述TID子域的取值范围为0-7。
9.根据权利要求6至8任一所述的AP，其特征在于，所述AID TID域包括AID子域、确认帧类型子域和TID子域，所述生成模块，用于：
当任一上行PPDU中的A-MPDU全部接收失败时，将所述块确认帧中所述全部接收失败的PPDU对应的STA信息子域中的AID子域的值设置为指定AID值，所述指定AID值与所述AP已关联的所有STA对应的AID值均不同。
10.根据权利要求6至9任一所述的AP，其特征在于，所述块确认映射域的最大字节数为4字节、8字节、16字节和32字节中的一种。
11.一种WLAN中的AP，其特征在于，所述AP包括处理器和通信接口；
所述处理器被配置为执行权利要求1至5任一所述的方法；
所述处理器还被配置为通过所述通信接口与关联的STA进行信息交互。
12.一种数据传输系统，其特征在于，所述数据传输系统包括AP以及与所述AP关联的多个STA，所述AP为如权利要求6至10任一所述的AP。
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