CN113678485B - 通信设备、通信方法和计算机可读存储介质 - Google Patents

通信设备、通信方法和计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信设备、通信方法和计算机可读存储介质。通信设备向通信伙伴设备发送或从伙伴设备接收符合IEEE 802.11标准系列的无线帧，在该无线帧的MAC(媒体访问控制)帧中表示已发送该无线帧的设备的HARQ(混合自动重传请求)的能力。

Description

通信设备、通信方法和计算机可读存储介质
技术领域
本发明一般涉及通信设备、通信方法和计算机可读存储介质，更具体地说，涉及用于在无线LAN中的通信控制的技术。
背景技术
作为与无线LAN(无线局域网)相关的通信标准，IEEE(电气和电子工程师协会，Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11标准是已知的。在作为IEEE 802.11标准系列中的最新标准的IEEE 802.11ax标准中，使用了OFDMA(正交频分多址，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)，从而除了高峰值吞吐量之外还实现了在拥塞情况下提高通信速率(参考专利文献1)。
目前，作为IEEE 802.11ax的后续标准，已经成立了称为IEEE 802.11EHT(极高吞吐量，Extremely High Throughput)的研究小组，以进一步提高吞吐量。在EHT中，研究在接入点(AP)和站(STA)之间应用HARQ(混合自动重传请求，Hybrid Automatic RepeatreQuest)与软合并技术。与使用传统的ARQ(自动重传请求(ARQ))相比，使用HARQ与软合并能够有效发送数据。
参考文献列表
专利文献
专利文献1：日本特开第2018-050133号公报
发明内容
技术问题
对于已经接收到无线电帧的通信设备来说，快速确认在通过该无线电帧的数据发送中是否正在使用HARQ是有用的。另一方面，HARQ并没有在传统标准中使用。由于这个原因，通信设备没有识别伙伴设备是否可以使用HARQ执行通信的机制。同样，伙伴设备也没有识别通信设备是否能使用HARQ的机制。
解决问题的方案
本发明提供了用于使通信设备和伙伴设备能够相互识别对方的HARQ能力的技术。
根据本发明的一个方面的通信设备包括通信部，该通信部向通信伙伴设备发送或从伙伴设备接收符合IEEE 802.11标准系列的无线电帧，其中在该无线电帧的MAC(媒体访问控制)帧中表示发送该无线电帧的设备所具有的HARQ(混合自动重传请求)能力。
本发明的有利效果
根据本发明，通信设备和伙伴设备可以相互识别对方的HARQ能力。
根据以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将显而易见。请注意，相同的附图标记在整个附图中表示相同或类似的部件。
附图说明
并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
[图1]图1是示出无线通信网络构造的示例的图。
[图2]图2是示出通信设备的硬件构造的示例的图。
[图3]图3是示出通信设备的功能构造的示例的图。
[图4]图4是示出通信设备执行的处理流程的示例的图。
[图5]图5是示出与无线通信网络中的通信有关的处理流程的示例的图。
[图6]图6是示出HARQ元素的构造的示例的图。
[图7]图7是示出表示HARQ类型的信息的示例的图。
具体实施方式
以下，将参照附图对实施例进行详细描述。注意，以下的实施例并不是为了限制本发明的权利要求范围。实施例中描述了多个特征，但并不限制发明需要所有此类特征，多个此类特征可以适当地组合。此外，在附图中，相同的附图标记被赋予相同或类似的构造，并且省略其冗余描述。
(网络构造)
图1示出了本实施例的无线通信网络构造的示例。该无线通信网络被构造为包括一个接入点(AP)和三个站(STA)。这里，AP 102和STA 103至STA 105符合IEEE 802.11EHT(极高吞吐量)，并被构造为能够进行符合IEEE 802.11EHT标准之前建立的标准的无线通信。请注意，提供“IEEE 802.11EHT”这一名称是为了方便，当标准最终确定时，可能是不同的名称，但本说明书和所附的权利要求范围旨在涵盖所有可以支持下文所述处理的标准。在下文中，当没有提到具体的设备等时，接入点可以被称为“AP”，而站(终端)可以被称为“STA，而不添加附图标记”。请注意，尽管图1作为示例示出了包括一个AP和三个STA的无线通信网络，但这些通信设备的数量可以比图示的大或小。作为示例，如果STA正在相互通信，那么AP可以不存在。在图1中，AP 102形成的网络的可通信范围由圆圈101表示。请注意，这个可通信的范围可以覆盖更广的范围，也可以只覆盖较窄的范围。请注意，EHT可被解释为极端高吞吐量的首字母缩写。
(设备构造)
图2示出了通信设备(AP和STA)的硬件构造的示例。作为硬件构造的示例，通信设备包括存储单元201、控制单元202、功能单元203、输入单元204、输出单元205、通信单元206和天线207。
存储单元201由ROM和RAM两者或两者之一构成，并存储用于执行后面要描述的各种操作的程序和诸如用于无线通信的通信参数的各种信息。注意，除了诸如ROM和RAM的存储器之外，诸如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡或DVD的存储介质也可以用作存储单元201。
控制单元202例如由诸如CPU和MPU的一个或更多个处理器、ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、FPGA(现场可编程门阵列)等构成。这里，CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的首字母缩写，MPU是微处理单元(Micro Processing Unit)的首字母缩写。控制单元202通过执行存储在存储单元201中的程序来控制整个设备。请注意，控制单元202可以与存储在存储单元201中的程序和OS(操作系统)协作来控制整个设备。此外，控制单元202可以包括用于在经由通信单元206的通信中生成和解码与HARQ(混合自动重传请求)有关的纠错码的电路。
此外，控制单元202控制功能单元203并执行诸如摄像、打印和投影的预定处理。功能单元203是设备的用于执行预定的处理的硬件。例如，如果设备是照相机，则功能单元203是摄像单元，并进行摄像处理。此外，例如，如果该设备是打印机，则功能单元203是打印单元，并进行打印处理。此外，例如，如果设备是投影仪，则功能单元203是投影单元并进行投影处理。功能单元203处理的数据可以是存储在存储单元201中的数据，或者是通过将在后面描述的通信单元206与另一AP或STA通信的数据。
输入单元204接受来自用户的各种操作。输出单元205向用户进行各种输出。这里，输出单元205的输出包括例如画面上的显示、扬声器的音频输出、振动输出等中的至少一者。顺便说一下，输入单元204和输出单元205二者可以像在触摸面板的情况下那样由一个模块实现。
通信单元206控制符合IEEE 802.11标准系列的无线通信，并且控制IP通信。通信单元206是所谓的无线电芯片，其本身可以包括一个或更多个处理器和存储器。在本实施例中，通信单元206可以执行至少符合IEEE 802.11EHT标准的处理。此外，通信单元206控制天线207以发送/接收无线通信的无线电信号。该设备通过通信单元206与其他通信设备通信诸如图像数据、文档数据和视频数据的内容。例如，天线207是能够发送/接收GHz以下(sub-GHz)频段、2.4GHz频段、5GHz频段和6GHz频段中的至少一种的天线。注意，并不特别限制天线207能够处理的频段(或其组合)。天线207可以是单个天线，也可以是用于进行MIMO(多输入和多输出，Multi-Input and Multi-Output)发送/接收的两个或更多个天线的组。此外，尽管在图2中示出了一个天线207，但可以包括例如可以分别支持不同频段的两个或更多个(两组或更多组)天线。
图3示出了通信设备(AP和STA)的功能构造的示例。作为示例，通信设备包括HARQ能力信息生成单元301、MAC帧生成单元302、扫描处理单元303、连接处理单元304、HARQ类型确定单元305和数据发送/接收单元306。
HARQ能力信息生成单元301生成表示通信设备是否可以使用HARQ的信息、表示在可以使用HARQ时支持的HARQ类型的信息等。MAC帧生成单元302生成由通信设备发送的无线电帧的MAC(介质访问控制)帧。MAC帧生成单元302根据需要生成MAC帧，在该MAC帧中存储由HARQ能力信息生成单元301生成的HARQ能力信息。这里，包括MAC帧在内的发送的无线电帧可以是信标帧、探测请求帧和探测响应帧中的任何一者。该无线电帧可以是关联请求帧或关联响应帧。此外，无线电帧可以是重新关联请求帧或重新关联响应帧。
扫描处理单元303针对STA执行处理以获取AP的网络信息。例如，当通信设备是STA时，扫描处理单元303接收来自周围AP的信标帧，发送探测请求帧，并执行从AP接收探测响应帧的处理。此外，当通信设备是AP时，扫描处理单元303发送信标帧，并在接收到来自STA的探测请求帧时执行发送探测响应帧的处理。连接处理单元304进行STA连接到由AP管理的网络的处理。当通信设备是STA时，连接处理单元304向AP发送关联请求帧并从AP接收关联响应帧。此外，当通信设备是AP时，连接处理单元304从STA接收关联请求帧，并将关联响应帧发送给STA作为对该帧的响应。在由扫描处理单元303进行的扫描处理或由连接处理单元304进行的连接处理中，在AP与STA之间交换HARQ能力信息。
在基于与通信伙伴设备交换的HARQ的能力信息确定使用HARQ进行数据发送/接收时，HARQ类型确定单元305确定要使用的HARQ的类型。当确定将通过HARQ进行数据发送/接收时，数据发送/接收单元306基于由HARQ类型确定单元305确定的HARQ类型来发送/接收数据帧。注意，当确定将不通过HARQ进行数据发送/接收时，数据发送/接收单元306可以通过诸如IEEE 802.11ax的传统标准所支持的ARQ(自动重传请求)来发送/接收数据。
(处理流程)
接下来，将参照图4描述由通信设备执行的处理流程的示例。在该处理中，首先，通信设备(AP或STA)执行扫描处理(步骤S401)。如果通信设备是STA，则通信设备可以接收由AP发送的信标帧，从而获得AP的网络信息。在这种情况下，通信设备可以主动发送探测请求帧，并从AP接收探测响应帧，以获取AP的网络信息。在此，在本实施例中，在由符合IEEE802.11EHT的AP发送的信标帧和探测响应帧中，可以包括该AP的HARQ的能力信息。此外，由符合IEEE 802.11EHT的STA发送的探测请求可以包括该STA的HARQ的能力信息。通过这种扫描处理，可以在STA与AP之间交换HARQ的能力信息。
接下来，通信设备进行与伙伴设备连接的处理(步骤S402)。如果通信设备是STA，则通信设备向AP发送关联请求帧，并且从AP接收包括连接结果的关联响应帧作为响应。此外，如果通信设备是AP，则通信设备响应于从STA接收到关联请求帧，将包括连接结果的关联响应帧发送给STA作为响应。关联请求帧和关联响应帧也可以包括其发送方的HARQ的能力信息。在一个示例中，STA可以基于在扫描处理中获取的AP的HARQ的能力信息来确定在关联请求帧中所包括的HARQ的能力信息。例如，即使STA自身设备可以使用HARQ，STA也可以在关联请求帧中的HARQ的能力信息中表示，如果AP不能使用HARQ，则不能在其自身设备中使用HARQ。此外，STA可以例如根据AP可以使用的HARQ的类型来确定STA自身的HARQ类型。类似地，AP可以基于在关联请求帧中所包括的STA的HARQ的能力信息来确定在关联响应帧中所包括的AP自身设备的HARQ的能力信息。
通信设备基于在连接处理等中交换的HARQ的能力信息，来确定在与伙伴设备的通信中是否可以使用HARQ(步骤S403)。当通信设备确定可以使用HARQ时(步骤S403中的“是”)，确定要用于发送/接收数据帧的HARQ的类型(步骤S404)。可以通过从多个HARQ类型中选择一种类型来进行HARQ的类型的确定。注意，不一定需要确定HARQ的类型，并且可以在任何时候都使用预先指定的HARQ的特定类型(除非由用户、伙伴设备等特别指定)。通信设备根据在步骤S404中确定的HARQ的类型向伙伴设备发送/从伙伴设备接收数据帧(步骤S405)。顺便说一下，当确定不能使用HARQ(步骤S403中的“否”)时，通信设备在不确定HARQ的类型且不使用HARQ的情况下向伙伴设备发送/从伙伴设备接收数据帧(步骤S405)。
接下来，将参照图5描述在AP和STA之间执行的、直到执行数据发送/接收的处理流程的示例。例如，AP和STA进行如步骤S501至S503的扫描处理。也就是说，AP可以发送包括其自身设备的HARQ的能力信息的信标帧(步骤S501)。该信标帧以诸如以100毫秒为例的预定周期发送。另外，STA可以发送包括其自身设备的HARQ的能力信息的探测请求帧(步骤S502)。在这种情况下，AP响应于接收探测请求帧，发送包括其自身设备的HARQ的能力信息的探测响应帧(步骤S503)。然后，STA接收该探测响应帧。结果，AP和STA可以获取伙伴设备的HARQ的能力信息。
接下来，例如，AP和STA进行如在步骤S504至S505的连接处理。换句话说，STA将包括其自身设备的HARQ的能力信息的关联请求帧发送至AP(步骤S504)。然后，AP在接收到该关联请求帧时，使用包括其自身设备的HARQ的能力信息的关联响应帧将包括连接结果的响应返回至STA(步骤S505)。注意，当STA漫游到另一个AP时，使用重新关联请求帧，而不是关联请求帧。另外，在这种情况下，使用重新关联响应帧而不是关联响应帧。也就是说，在这种情况下，在步骤S504中发送重新关联请求帧，在步骤S505中发送重新关联响应帧。AP和STA基于步骤S504和S505中的连接处理所交换的HARQ的能力信息，来确定是否使用HARQ来发送/接收数据帧。此外，如果确定使用HARQ，则AP和STA进一步确定HARQ的类型。然后，AP和STA基于该确定来进行数据帧的发送/接收(步骤S506)。
图6示出了HARQ的能力信息(HARQ元素)的示例。HARQ元素是可以被添加到无线电帧内的MAC帧的信息。无线电帧可以是信标帧、探测请求/响应帧、关联请求/响应帧或重新关联请求/响应帧。HARQ元素包括识别信息元素的元素ID字段601和表示信息元素的数据长度的长度字段602，所述信息元素类似于IEEE 802.11标准中规定的其他信息元素。另外，HARQ元素还包括作为元素特定信息的HARQ支持字段603和HARQ类型字段604。
HARQ支持字段603存储表示是否可以使用HARQ的信息，例如，由“0”值表示不能使用HARQ，而由“1”值表示可以使用HARQ。注意，可以通过MAC帧中HARQ元素本身的存在或不存在来表示是否可以使用HARQ，而不使用HARQ支持字段603。也就是说，在MAC帧中不包括HARQ元素可以表示不能使用HARQ，而在MAC帧中包括HARQ元素可以表示可以使用HARQ。HARQ类型字段604是在可以使用HARQ时表示要使用的HARQ类型的信息。HARQ的类型主要是追赶合并(Chase Combing)和增量冗余(Incremental Redundancy)。另外，作为这些的衍生物，还有例如部分追赶合并(Partial Chase Combining)、部分增量冗余(Partial IncrementalRedundancy)等。由于这些方法是常规技术，因此在此省略描述。
这里，图7示出了在使用上述四种类型时，存储在HARQ类型字段604中的信息的示例。在这个示例中，使用了四种类型，所以从0到3的每个数字被分配给单独的类型。也就是说，作为要使用的HARQ的类型，值“0”表示追赶合并，值“1”表示增量冗余。另外，作为要使用的HARQ的类型，值“2”表示部分追赶合并，值“3”表示部分增量冗余。请注意，HARQ的类型并不限于这些，也可以使用其他类型的HARQ。在这种情况下，存储在HARQ类型字段604中的值可以取五个值或更多个值。也就是说，在图7的示例中，HARQ类型字段604可以被构造为2位信息，但可以被构造为3位或更多位信息。HARQ类型字段604也可以用1位信息表示两种类型的HARQ。请注意，上述字段的名称和位的位置/大小不限于本实施例，相同的信息可以存储在不同字段名称的字段中，或者存储信息的顺序和大小可以不同于上述。
如上所述，通信设备在接收到无线电帧时，可以快速识别与伙伴设备的HARQ能力相关的信息。此外，通信设备可以将与自身设备的HARQ能力相关的信息通知给伙伴设备。因此，可以在通信设备和伙伴设备之间适当地使用HARQ进行通信。例如，通信设备可以在基于伙伴设备和自身设备的HARQ能力确定的类型的HARQ中激活通信功能。另外，通信设备还可以具有例如针对可以使用的各种类型HARQ的处理电路，在这种情况下，可以关闭不使用的类型的HARQ的处理电路。另外，例如通信设备可以具有用于并行处理数据的多个处理单元，并且可以将使用第一类型的HARQ发送的一系列数据分配给第一通信处理单元。然后，通信设备可以将使用第二类型的HARQ发送的一系列数据分配给第二通信处理单元。此外，通信设备可以将不使用HARQ发送的一系列数据分配给第三通信处理单元。因此，可以容易地集中处理彼此具有特定关系的一组数据，并且可以有效地执行与多个伙伴设备的通信。
(其他实施例)
本发明可以通过以下处理来实现：通过网络或存储介质向系统或装置提供用于实现上述实施例的一个或更多个功能的程序，并使该系统或装置的计算机中的一个或更多个处理器读出并执行该程序。本发明也可以通过电路(例如，ASIC)来实现一个或更多个功能。
本发明不限于上述实施例，在本发明的精神和范围内可以进行各种改变和修改。因此，为了让公众了解本发明的范围，提出所附权利要求。

Claims (11)

1.一种通信设备，所述通信设备包括：
通信部，其从伙伴设备接收符合IEEE 802.11标准系列的无线电帧；以及
确定部，用于在所述通信部从所述伙伴设备接收到包含表示与所述伙伴设备的混合自动重传请求有关的能力的媒体访问控制帧的无线电帧之后，基于媒体访问控制帧中表示的与所述伙伴设备的混合自动重传请求有关的能力以及基于与所述通信设备的混合自动重传请求有关的能力，确定是否使用混合自动重传请求，
其中，所述媒体访问控制帧包括具有用于表示三种或更多种混合自动重传请求类型当中的一种类型的两位或更多位的字段，并且所述确定部进一步确定要由所述通信设备使用的类型。
2.根据权利要求1所述的通信设备，其中，在发送所述无线电帧的伙伴设备能够使用混合自动重传请求的情况下，通过表示所述无线电帧的媒体访问控制帧中包括的与混合自动重传请求有关的能力的信息来表示所述伙伴设备具有使用混合自动重传请求的能力，并且在发送所述无线电帧的伙伴设备不具有使用混合自动重传请求的能力的情况下，通过表示所述无线电帧的媒体访问控制帧中不包括与混合自动重传请求有关的能力的信息来表示所述伙伴设备不能使用混合自动重传请求。
3.根据权利要求1所述的通信设备，其中，表示发送所述无线电帧的伙伴设备是否能够使用混合自动重传请求的信息作为表示与混合自动重传请求有关的能力的信息包括在所述无线电帧中。
4.根据权利要求1所述的通信设备，其中，在表示发送所述无线电帧的伙伴设备具有使用混合自动重传请求的能力的情况下，所述无线电帧的媒体访问控制帧中包括表示所述伙伴设备能够使用的混合自动重传请求的类型的信息。
5.根据权利要求1所述的通信设备，其中，混合自动重传请求的类型包括追赶合并、增量冗余、部分追赶合并和部分增量冗余中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的通信设备，其中，在基于在所接收的媒体访问控制帧中表示的与所述伙伴设备的混合自动重传请求有关的能力确定所述伙伴设备不具有使用混合自动重传请求的能力的情况下，所述确定部确定不使用混合自动重传请求，并且
在所述确定部确定不使用混合自动重传请求的情况下，不管所述通信设备具有的与混合自动重传请求有关的能力如何，所述通信部向所述伙伴设备发送如下的无线电帧，在所述无线电帧中，表示不使用混合自动重传请求的能力被表示为与所述通信设备的混合自动重传请求有关的能力。
7.根据权利要求6所述的通信设备，其中，通信部向伙伴设备发送包括所确定的混合自动重传请求的类型的无线电帧。
8.根据权利要求1所述的通信设备，其中，通过通信部向伙伴设备发送所述无线电帧，来将所述通信设备的能力通知给伙伴设备。
9.根据权利要求1所述的通信设备，其中，通过在信标帧、探测请求帧、探测响应帧、关联请求帧、关联响应帧、重新关联请求帧和重新关联响应帧中的任何一个中的媒体访问控制帧，来表示发送该帧的设备的混合自动重传请求的能力。
10.一种计算机可读存储介质，其存储用于使计算机用作根据权利要求1至9中任一项所述的通信设备的程序。
11.一种由通信设备执行的通信方法，所述通信方法包括：
从伙伴设备接收符合IEEE 802.11标准系列的无线电帧；以及
在从所述伙伴设备接收到包含表示与所述伙伴设备的混合自动重传请求有关的能力的媒体访问控制帧的无线电帧之后，基于媒体访问控制帧中表示的与所述伙伴设备的混合自动重传请求有关的能力以及基于与所述通信设备的混合自动重传请求有关的能力，确定是否使用混合自动重传请求，
其中，所述媒体访问控制帧包括具有用于表示三种或更多种混合自动重传请求类型当中的一种类型的两位或更多位的字段，并且在所述确定中进一步确定要由所述通信设备使用的类型。
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