CN1734998A - 发送确认帧的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种在无线通信环境中的有效的突发ACK方法和设备。一种ACK帧发送方法,通过该方法,从发送装置接收多个帧,以单个ACK帧确认帧的接收,包括:从发送装置接收帧,并存储接收到的帧的标识信息;使用存储的标识信息,通过记录一组用于接收的每一帧的比特对来生成第一字段;生成包括生成的第一字段的ACK帧;以及向发送装置发送生成的ACK帧,其中比特对包括:第一比特,用于确认任意有关的帧是否被正确地接收;以及第二比特,用于将第一比特是否是用于确认有关的帧的接收和它是否是用于确认在有关的帧之后的所有分段的接收进行区分。
Description
技术领域
与本发明一致的设备和方法涉及无线通信。更具体地说,本发明涉及一种使用更有效的突发ACK的无线通信方法。
背景技术
随着无线网络正变得日益流行和对大数据量的多媒体数据的传输的需求日益增长,在无线网络环境中需要更有效的传输。无线网络的特性之一在于几个装置共享并使用给定的无线资源。根据这个固有的特性,随着竞争增长的在传输过程中的冲突容易导致宝贵的无线资源被浪费。为了减少竞争并以稳定的方式收发数据,基于竞争的分布式协调功能(DCF)和基于非竞争的点协调功能(PCF)已在无线局域网(LAN)中被使用,并且诸如信道时间分配的时间划分已在无线个域网(PAN)中被使用。
基于这些方法,数据在无线环境中可被稳定地发送和接收,但在一个装置正执行通信的同时,在相同的无线电波范围内的其它装置必须待机。因此,随着参加通信的装置的数量的增加,传输速率大大降低。因此,在无线网络环境中的最重要的争论点是既确保稳定传输又增强传输速率。
有几种方法来增加传输速率;主要有:从将被发送的数据中减少不必要的开销,或在装置之间更有效地分配时间。在这些方法中,本发明的目的在于通过更有效的简化确认(ACK)帧的结构来减少由于ACK帧引起的流量。
通常,如果发送数据的装置(下文称为“发送装置”)向接收该数据的装置(下文称为“接收装置”)发送数据帧,则当接收装置正确地接收该数据帧时,接收装置向发送装置发送ACK帧。
有两种ACK帧:一种是每当接收到帧时就迅速地确认该帧的接收的ACK帧,另一种是在预定的收集时间的期间接收到多个帧之后,一次确认多个帧的接收的ACK帧。前者的ACK帧可被定义为直接ACK帧,后者的ACK帧可被定义为突发ACK(burst ACK)帧。在两者之间,本发明关注在突发ACK帧的结构中的改进。
普通突发ACK帧如图1所示被发送。发送装置向接收装置发送n个数据帧,接收装置一次发送用于n个数据帧的n个ACK帧,因此与逐一发送直接ACK帧相比,可减少流量。
实际上,采用这种突发ACK帧的概念,依据电气和电子工程师协会(IEEE)802.15.3的无线PAN的标准使用延迟的ACK帧,而IEEE 802.11e的无线LAN的标准使用分块ACK(blockACK)帧。
图2示出根据IEEE 802.15.3标准的延迟的ACK帧10的结构,在该标准下,帧格式通常从右边被指示。即,在该帧的右端媒体访问控制(MAC)头11被指示。延迟的ACK帧10包括MAC头11;MAX突发字段12,用于指示在等待该延迟的ACK的帧中的具有最大的MAC帧的大小的帧的数量;最大帧字段13,用于指示延迟的ACK帧可一次处理的帧的最大数量;n个MAC协议数据单元(MPDU)ID分块字段15、16、......;以及帧校验和(FCS)字段17,用于计算错误校验和。
MPDU ID分块字段15、16、......的每一个包括MSDU标号字段18,在其上记录MAC服务数据单元(MSDU)标号(即MSDU标识标号),每当发送装置的MAC层从较高层(例如逻辑链路控制(LLC)层)接收到MSDU,MSDU标号就增加1;以及分段标号字段19,在其上记录当被分段的MSDU被发送时分段的序号。接收装置记录用于由它接收到的数据的MSDU标号和分段标号,并向发送装置发送它们,因此发送装置可得知哪个数据(MSDU自身,或MSDU的部分分段)未被正确地传输。其后,发送装置可向接收装置仅重新发送未被正确地传输的数据。
如图2所示,在IEEE 802.15.3标准下,9比特被分配给MSDU标号字段18,7比特被分配给分段标号字段19,因此,2个字节(2个八位位组)被分配给每一MPDUID分块字段15、16、......。
图3示出根据IEEE 802.11e标准的分块ACK帧20的结构。分块ACK帧20包括MAC头21;分块ACK(BA)控制字段22,用于控制分块ACK帧的操作;分块ACK开始序号控制字段23,在其上记录第一MPDU的分段标号和序列标号;分块ACK比特映射字段24,在其上顺序地记录后面的MPDU的‘确认接收的信息’(指示特定的数据被正确地接收的信息),下文中称为“接收确认信息”;以及FCS字段25,用于计算错误校验和。
分块ACK比特映射字段24被分配128字节。如果2个字节被分配给每一MSDU,则最多可记录用于64个MSDU的接收确认信息。由于在IEEE802.11e下一个MSDU最多可被分段为16个分段,所以由分段的最大数量确定的比特数量(16×1比特),即2字节被分配。因此,即使在没有实际的分段或分段少于16个的情形中,2个字节也被统一地分配。因此,以单个比特来指示接收确认信息是效率不高的。
如图2和图3所示,如果2个字节用于表示一个MSDU,则突发ACK帧的大小会格外地增加。如果n个数据被发送,并且用于这些数据的突发ACK帧被接收到,则突发ACK帧的净荷将大于2n字节。因此,随着发送数据的数量增加,突发ACK帧的大小相应地增加,从而导致无线网络环境中的不必要的流量。
考虑到这个问题,需要开发一种突发ACK帧,其像传统的突发ACK帧那样执行传统的突发ACK帧的功能,但其具有减小的大小。
发明内容
构思本发明来解决此需要。本发明的一方面在于减少ACK帧的开销。
本发明的另一方面在于提供一种以2比特来指示用于单个MSDU的接收确认信息的方法。
本发明将不受限于上述的方面。本领域技术人员从下面的描述中将更明确地理解未在此描述的其它方面。
根据本发明的一方面,提供一种ACK帧发送方法,通过该方法,从发送装置接收多个帧,并且以单个ACK帧来确认帧的接收,该方法包括:(a)从发送装置接收帧,并存储接收到的帧的标识信息;(b)使用存储的标识信息,通过记录一组用于每一接收的帧的比特对来生成第一字段;(c)生成包括生成的第一字段的ACK帧;以及(d)向发送装置发送生成的ACK帧。其中,比特对包括:第一比特,其确认任意有关的帧是否被正确地接收;以及第二比特,其对第一比特是否确认有关的帧的接收和该比特是否将确认在有关的帧之后的所有分段的接收进行区别。
根据本发明的另一方面,提供一种ACK帧发送方法,通过该方法,从发送站接收至少一个数据帧,并且以单个ACK帧来确认所述帧的接收。该方法包括:(a)从发送站接收帧,并存储至少包括接收到的数据帧的标识标号、和当数据帧被分段时的该数据帧的分段标号与最后分段标号的信息;(b)通过使用存储的信息来记录一组用于每一接收的数据帧的比特对,其中,每一比特对包括:第一比特,其用于确认有关的帧是否被正确地传输;以及第二比特,其用于表示由第一比特指示的数据帧的范围;(c)生成包括一组记录的比特对的ACK帧;以及(d)向发送站发送生成的ACK帧。
根据本发明的另一方面,提供一种ACK帧发送方法,通过该方法,从发送站接收一个或多个数据帧,并以单个ACK帧来确认所述帧的接收,该方法包括:(a)从发送站接收帧,并存储至少包括接收到的数据帧的标识标号、和当数据帧被分段时的所述数据帧的分段标号与最后分段标号的信息;(b)通过使用存储的信息来连续地记录比特,以确认每一接收的数据帧是否被正确地传输;(c)生成包括记录的比特对组的ACK帧;以及(d)向发送站发送生成的ACK帧。
根据本发明的另一方面,提供一种ACK帧发送设备,通过该设备,从发送装置接收多个帧,并且以单个ACK帧来确认所述帧的接收。该设备包括:第一器件,用于从发送装置接收帧;第二器件,用于存储接收到的帧的标识信息;第三器件,用于通过使用存储的标识信息记录一组用于每一接收的帧的比特对来生成第一字段,并生成包括生成的第一字段的ACK帧;以及第四器件,用于向发送装置发送生成的ACK帧,其中,每一比特对包括:第一比特,其确认任意有关的帧是否被正确地接收;以及第二比特,其对第一比特是否将确认单个的有关的帧的接收和该比特是否将确认在有关的帧之后的所有分段的接收进行区别。
根据本发明的另一方面,提供一种ACK帧发送设备,通过该设备,从发送站接收一个或多个数据帧,并且以单个ACK帧来确认所述帧的接收。该设备包括:一个器件,用于从发送站接收帧,并存储至少包括接收到的数据帧的标识标号、和当数据帧被分段时的该数据帧的分段标号与最后分段标号的信息;一个器件,用于通过使用存储的信息来记录一组用于每一接收的数据帧的比特对,其中,每一比特对包括:第一比特,其用于确认有关的帧是否被正确地传输,以及第二比特,其用于表示由第一比特指示的数据帧的范围;一个器件,用于生成包括一组记录的比特对的ACK帧;以及一个器件,用于向发送站发送生成的ACK帧。
根据本发明的另一方面,提供一种ACK帧发送设备,通过该设备,从发送站接收一个或多个数据帧,并且以单个ACK帧来确认所述帧的接收。该设备包括:一个器件,用于从发送站接收帧,并存储至少包括接收到的数据帧的标识标号、和当数据帧被分段时的该数据帧的分段标号与最后分段标号的信息;一个器件,用于通过使用存储的信息连续地记录比特以确认每一接收的帧的正常的接收;一个器件,用于生成包括记录的比特的ACK帧;以及一个器件,用于向发送站发送生成的ACK帧。
附图说明
通过下面参照附图进行的对示例性实施例的详细描述,本发明的上述和其他特征和优点将会变得更加清楚,其中:
图1示出突发ACK帧发送的普通模式;
图2示出根据IEEE 802.15.3标准的延迟的ACK帧的结构;
图3示出根据IEEE 802.11e标准的分块ACK帧的结构;
图4示出根据本发明的示例性实施例的突发ACK帧的结构;
图5示出根据IEEE 802.11标准的传统的MAC头和根据IEEE 802.15.3标准的MAC头的结构;
图6到图10示出根据本发明的几个示例性实施例如何确定突发ACK帧;
图11示出根据本发明的示例性实施例的无线装置的结构;
图12是示出突发ACK生成模块的详细结构的框图;
图13示出根据IEEE 802.15.3标准的传统的MAC头的结构;
图14是示出根据本发明的示例性实施例的突发ACK帧的生成的流程图;
图15是更详细地示出图14的操作S50的流程图;
图16示出传统的突发ACK请求帧310的结构;
图17示出传统的分块ACK帧320的结构;
图18概略地示出分块ACK机制;
图19示出根据本发明的示例性实施例的数据帧350的结构;
图20示出根据本发明的示例性实施例的突发ACK帧3100的结构;
图21到图26示出根据几个示例性实施例如何构造突发ACK帧3100;
图27示出当1比特模式被使用时分块ACK比特映射字段3170的结构;
图28示出以1比特模式表示图25的情形的例子;
图29是示出根据本发明的示例性实施例的无线站3200的结构的框图;
以及
图30是示出根据本发明的示例性实施例的操作的流程图。
具体实施方式
通过参照下面的示例性实施例和附图的详细描述,本发明的方面以及实现这些方面的方法可更容易地被理解。然而,本发明可以以多种不同形式被实施,并且不应被解释为限于在此阐述的示例性实施例。而且,提供这些示例性实施例,以便该公开将是彻底的或完全的,并将本发明的概念完全地传达给本领域技术人员,并且本发明将仅由所附的权利要求来定义。在整个说明书中,相同的标号指的是相同的部件。
由本发明提出的突发ACK帧的示例性实施例将关注于在根据IEEE802.15.3标准的延迟的ACK帧中的改进(第一例子),以及在根据IEEE 802.11标准的分块ACK帧中的改进(第二例子)。
第一例子
图4示出根据本发明示例性实施例的突发ACK帧100的结构。该突发ACK帧100包括:MAC头110和由120、130以及140组成的净荷部分。MAC头110可具有如图5所示的与IEEE 802.15.3标准的传统的MAC头相同的结构。
净荷部分可包括MPDU ID字段120、比特映射字段130、以及填充字段140。关于在目标是ACK响应的帧(下文中称为“目标帧”)中的第一帧的标识信息被记录在MPDU ID字段120中,该字段包括MSDU标号字段121和分段标号字段122。由于根据本发明的突发ACK帧100确认包括未接收的帧和接收的帧的所有的发送的帧的接收,所以目标帧指的是在固定的时间期间发送的所有帧(限于请求ACK的发送的帧)。
在目标帧中的第一帧的MSDU的标号被记录在MSDU标号字段121中,第一帧的分段标号被记录在分段标号字段122中。通过检查接收到的目标帧的MAC头,可确定MSDU标号和分段标号。
用于目标帧的ACK比特和类型比特的对(下文中描述为“比特对”)被顺序地记录在比特映射字段130中。比特对的最小数量(m)等于MSDU的总数量,其最大数量等于分段的总数量。
如果目标帧未被分段,则目标帧包括单个MSDU,或如果目标帧被分段,则在MSDU中可包括部分的分段。
用于确认目标帧的正常的接收的比特被记录在比特映射字段130的ACK比特中。如果正确接收,则记录1;如果没有正确接收,则记录0。比特信息被记录在类型比特中,以区分ACK比特是否将确认目标帧(MSDU或分段)的接收和ACK比特是否将确认在在MSDU内的当前分段之后的所有分段的接收。在前者的情形中,类型比特可被记录为‘0’,在后者的情况中,其可被记录为‘1’。
填充字段140以可变的比特填入,所有的可变的比特都是哑元比特(例如0)。由于比特映射字段130以比特为单位,所以填充字段140通过以预定的数量的哑元比特填入其而被用于使比特映射字段130以字节或八位位组为单位。因此,如果将比特映射字段130和填充字段140的大小相加,它们将会以字节为单位。然而,由于根据本发明的一方面,填充字段140不是用于定义协议的必不可少的元素,所以填充字段140可被省略。
图6到图10根据一些示例性实施例解释如何确定突发ACK帧100。这里,[A∶B]是用于识别帧的指示,其中,A指的是顺序地分配给由发送装置发送的MSDU标号的标号中的一个(下文中称为“MSDU序号”),B指的是从0开始的分段标号。例如,当发送装置发送MSDU标号是1234到1237的帧时,1到4的MSDU序号被顺序地分配到其。MSDU序号基于由发送装置发送的MSDU标号,而不基于由接收装置接收并存储的MSDU标号而被分配。因此,即使发送装置发送其MSDU标号是1234到1237的帧,但接收装置仅接收到其MSDU标号是1235和1237的帧,MSDU序号也以1234到1237的顺序被顺序地分配给所有标号。
图6描述在[1∶0]、[2∶0]、[3∶0]和[4∶0]全被正确地接收并且未被分段的情形中的突发ACK帧100的结构。帧[1∶0]的MSDU标号(=1)和分段标号(=0)被记录在MPDU ID字段120中。每一由用于目标帧的ACK比特和类型比特组成的比特对被顺序地记录在比特映射字段130中。然而,由于比特映射字段130以字节为单位,所以无需单独的填充字段。这里,应该清楚“序号”是基于MSDU标号和分段标号,而不是基于接收到的帧的序号的。因为首先发送的帧可能在后被接收到,所以序号是基于MSDU标号和分段标号的。
由于[1∶0]、[2∶0]、[3∶0]和[4∶0]全被正确地接收,所以比特对的第一比特以1填入。比特对的第二比特(以X指示)是否以值0和值1之一填入是无关紧要的。由于在该帧中有关的MSDU是完整的,所以其可以以‘1’被指示。另外,这也是用于确认帧的接收的指示,因此,其可以以‘0’被指示。此外,由于通过共享关于MSDU的信息,发送装置和接收装置都知道哪一个MSDU被分段,所以不可能导致任何混淆。然而,可期望以‘1’填入第二比特,以说明该帧在MSDU中是完整的。下文中,符号‘X’将被解释为与在本示例性实施例中的相同的意义。
图7描述在[1∶0]、[2∶0]、[2∶1]、[3∶0]和[4∶0]全被正确地接收并且第二MSDU被分段的情形中的突发ACK帧100的结构。如图7所示,帧[1∶0]的MSDU标号(=1)和分段标号(=0)被记录在MPDUID字段120中。每一包括用于目标帧的ACK比特和类型比特的比特对被顺序地记录在比特映射字段130中。
由于[1∶0]、[2∶0]、[2∶1]、[3∶0]和[4∶0]全被正确地接收,所以比特对的第一比特以“1”填充。由于[1∶0]、[3∶0]和[4∶0]是完整的帧,所以第二比特以“X”填充。然而,由于在[2∶0]之后出现具有与其相同的MSDU标号但不同的分段标号的[2∶1],所以[2∶0]的比特对的第二比特以‘1’指示,从而指示在[2∶0]之后的所有分段被正确地接收。
分段的MSDU可被一起指示,但是可考虑如图8所示的在MSDU被分段的的相同的条件下,逐分段地指示突发ACK帧100的方法。
图9描述在发送装置发送[1∶0]、[2∶0]、[2∶1]、[2∶2]和[3∶0]但接收装置仅正确地接收[1∶0]、[2∶0]和[3∶0]的情形中突发ACK帧100的结构。可以得知第二MSDU被划分为三个分段。帧[1∶0]的MSDU标号(=1)和分段标号(=0)被记录在MPDU ID字段120中。每一由用于由发送装置发送的所有目标有关的帧的ACK比特和类型比特组成的比特对被顺序地记录在比特映射字段130中。
由于[1∶0]和[3∶0]都被正确地接收,所以比特对的第一比特以‘1’填入,由于它们是完整的帧,所以第二比特以‘X’填入。然而,由于[2∶0]被正确地接收但在[2∶0]之后的分段出现,所以‘10’被记录在相应的位置以仅确认当前帧[2∶0]的接收。然而,由于[2∶1]和[2∶2]未被正确地接收,所以[2∶1]的第一比特以‘0’指示,第二比特以‘1’指示,以表示这两帧。这说明第一比特是用于在当前帧之后的帧,即[2∶1]和[2∶2]的ACK比特。
当接收装置仅接收到[2∶0]时,[2∶1]和[2∶2]是否出现可通过鉴于[2∶0]的MAC头来确定,这将随后参照图13详细描述。
图10描述在发送装置发送[1∶0]、[2∶0]、[2∶1]、[2∶2]和[3∶0]但接收装置仅正确地接收[1∶0]和[3∶0]的情形中突发ACK帧100的结构。由于接收装置没有接收到关于第二MSDU的数据,所以接收装置不知道其是否由三个分段组成。然而,由于接收装置接收到[1∶0]和[3∶0],所以其知道第二MSDU的帧没有被发送。
帧[1∶0]的MSDU标号(=1)和分段标号(=0)被记录在MPDUID字段120中。由用于由发送装置发送的所有目标帧的ACK比特和类型比特组成的比特对被顺序地记录在比特映射字段130中。
由于[1∶0]和[3∶0]被正确地接收,所以比特对的第一比特以‘1’填入,由于它们是完整的帧,所以第二比特以‘X’填入。然而,考虑到MSDU是1和3的帧被接收到,可确定MSDU是2的帧也被发送,但由于差错而没有被接收到。虽然用于第二MSDU的帧没有被接收到,但在[2∶0]的相应的位置中,第一比特以‘0’填入,并且第二比特以‘1’填入,其指示在[2∶0]之后的所有分段没有被接收到。
图11是描述根据本发明的示例性实施例的无线装置200的结构的框图,其发送如上所述的突发ACK帧100。该无线装置200包括:突发ACK生成模块210、MAC模块220、上层模块230、PHY模块240、存储器250以及控制单元260。
突发ACK生成模块210从接收到的数据帧的头信息中读出MPDU ID信息作为有关的帧的标识信息,并通过使用该信息来生成根据本发明的突发ACK帧100的净荷。突发ACK生成模块210具有如图12所示的详细结构。更具体地说,突发ACK生成模块210包括:生成控制模块211、MPDU ID生成模块212、比特映射生成模块213以及填充生成模块214。
生成控制模块211检查用于从特定的发送装置接收的预定数量的帧的生成突发ACK帧100的条件(下文描述为“ACK生成条件”),并从MAC模块220接收包括在从特定的发送装置接收到的帧的MAC头中的MPDU ID信息,并在不满足该条件时,将MPDU ID信息存储在存储器250中。当条件完成时,生成控制模块211允许MPDU ID生成模块212、比特映射生成模块213以及填充生成模块214通过使用存储的MPDU ID信息来生成突发ACK帧100的净荷。
MPDU ID信息包括:‘MSDU标号’,用于指示接收到的帧的MSDU正确的序列标号;以及‘分段标号’,用于指示分段的顺序。MPDU ID信息还在如图13所示的根据IEEE 802.15.3标准的MAC头110中被指示。
在图13的MAC头110中,分段控制字段116被分段为MSDU标号字段117、分段标号字段118以及最后分段标号字段119。通过读取分段控制字段116,MPDU ID信息可被确定。然而,与图5不同的是,由于在被分段的所有帧中,每一最后分段标号被记录在最后分段标号字段119中,所以即使在图9的情形中,仅有[2∶0]被接收到,也可确定[2∶1]和[2∶2]的存在。
再次参照图12,由生成控制模块211检查的ACK生成条件基于当发送装置向接收装置发送目标帧时在MAC头中的请求突发ACK帧的一些比特(下文中描述为“请求比特”)是否是ON。即每当目标帧被接收到时,有关的帧的请求比特就被读取:当该值是指示OFF(=0)的比特时,确定ACK生成条件没有完成。相反地,当该值是指示ON(=1)的比特时,确定ACK生成条件完成。
当发送装置发送[1∶0]、[2∶0]和[3∶0]并且在[3∶0]中请求比特被设置为“ON”,并且接收装置仅接收到[1∶0]和[2∶0]时,因为ACK生成条件没有完成,所以接收装置将不生成突发ACK帧。其后,如果在预定的时间期间没有接收到突发ACK帧,则发送装置确定在传输中有错误,并随后将请求比特设置为“ON”,并再次发送[3∶0]。
上面已经描述了由发送装置确定ACK生成条件。此外,可制定为当超过预定数量的目标帧被接收到时ACK生成条件也可被满足。
MPDU ID生成模块212通过使用存储在存储器250中的MPDU ID信息来记录MPDU ID字段120,即在目标帧中的第一帧的MSDU标号字段121和分段标号字段122。
比特映射生成单元213附加地在比特映射字段130中顺序地记录用于目标帧的比特对。此记录有用以区分下面的情形的比特信息。比特被记录在第一比特(ACK比特)中,以确认由当前比特对指示的帧是否被正确地接收(在正常接收的情形中是‘1’,在其它情形中是‘0’),以及比特被记录在第二比特(类型比特)中,以确认第一比特是否将确认有关的帧的接收(记录为0),并确认在单个MSDU中在当前分段之后的所有分段是否被接收到(记录为1)。
当比特映射的大小不是以字节为单位时,填充生成单元214通过以0填入剩余的比特来使比特映射以字节为单位。
再次参照图11,MAC模块220控制在MAC层中的操作。MAC模块220接收从上层模块230发送的MSDU,将如图13中的MAC头附加到MSDU,随后向PHY模块240发送该MSDU。MAC模块220还接收从突发ACK生成模块240发送的突发ACK帧的净荷,并将MAC头附加到其,并向PHY模块240发送该MSDU。
当MAC模块220从PHY模块240接收到从另一装置发送的帧时,MAC模块220读取MAC头并移除它,随后向上层模块230发送结果。从MAC头中读取的MPDU ID信息被向突发ACK生成模块210发送。
上层模块230生成MSDU并将该MSDU向MAC模块220发送,以及从MAC模块接收其MAC头被移除的数据。上层模块230控制高于逻辑链路控制(LLC)层的网络层。
PHY模块240控制在物理层的操作。即PHY模块240从MAC模块220接收MPDU(MAC协议数据单元),并在此基础上生成PPDU(分组协议数据单元),生成包括该PPDU的无线信号并发送它。在PHY模块240接收到通过无线介质发送的信号并处理它们之后,PHY模块240向MAC模块220发送所述信号。PHY模块可再细分为基带处理器和射频(RF)模块。
存储器250在其中存储与接收到的帧相关的MPDU ID信息,并且一旦存储器250从突发ACK生成模块210接收到请求时就提供该信息。
控制单元260控制在无线装置100中的其它模块的操作,其可被实施为中央处理单元(CPU)和微型计算机等。
图14是示出根据本发明的示例性实施例的突发ACK帧100的生成的流程图。
在操作S10中,生成控制模块211通过PHY模块240接收目标帧,直到ACK生成条件完成(S20中的“否”),并重复操作S25以存储接收到的目标帧的MPDU ID信息。MPDU ID信息包括目标帧的MSDU标号和分段标号。
生成控制模块211确定ACK生成条件是否完成。如果完成(S20中的“是”),则生成突发ACK帧100的净荷。在操作S30到S69中执行净荷的生成。
MPDU ID生成模块212通过记录在存储在存储器250中的目标帧中的第一帧的MSDU标号字段121和分段标号字段122来生成MPDU ID字段120。
在操作S50中,比特映射生成模块213通过附加地在比特映射字段130中顺序地记录目标帧的比特对来生成比特映射字段130。稍后将参照图15详细描述操作S50。
如果生成的比特映射字段的大小是以字节为单位(S68的“是”),则不需要生成填充字段140。然而,在其它情形中,具有预定的比特的连续零(0)值的填充字段140被连续地附加到比特映射字段130。具有连续零的比特的数量指的是通过将比特映射字段130和填充字段140相加来使比特映射字段以字节为单位的比特的数量。
在S70中,MAC模块220将MAC头附加到在S50或S69中生成的突发ACK帧100的净荷,并生成突发ACK帧100。在S80中,PHY模块140通过无线介质向发送该目标帧的装置发送生成的突发ACK帧100。
图15是更详细地示出图14的操作S50的流程图。
在操作S51中,‘MSDU序号’被分配给存储在存储器250中的MSDU标号。例如,如果存储的MSDU标号是1234到1237,则MSDU标号的MSDU序号将顺序地是1到4。即使在存储的MSDU标号不连续,例如1234、1236和1237的情形中,MSDU序号(k=3)也被分配给未被接收到的1235,就如同其被正确地接收。
接下来,在S52中,k被设置为1作为初始值,最后的MSDU序号被设置为N。
由于在接收中可能出现错误,所以与所有MSDU序号k相应的存储在存储器中的MSDU标号可能不存在。因此,在S53中,确定与第k个MSDU序号相应的MSDU标号是否出现。如果不出现(S53的“否”),则在操作S59中,比特对在比特映射字段130中被记录为‘01’。
如果出现,则在操作S54中,确定第k个MSDU是否被分段。如果没有被分段(S54的“否”),则比特对以“1X”被记录在比特映射字段130中。这里,意味着‘X’可以以值‘1’和‘0’中的任意一个被记录。
如果被分段(S54的“是”),则在操作S55中,与第k个MSDU相应的所有存储的分段的分段标号被读取。在操作S56中,在存储的分段标号中,小于最大分段标号的分段序号以比特对被顺序地记录在比特映射字段130中。与MSDU序号相似,分段序号也基于由发送装置发送的帧被顺序地分配。
例如,考虑[2∶0]、[2∶1]、[2∶2]和[2∶3]被发送但仅有[2∶1]和[2∶3]被接收到的情形,存储的分段的分段标号是1和3,因此,最大的分段标号是3。分段序号小于3的是0、1和2,因此,‘00’、‘10’和‘00’的比特对被顺序地记录在比特映射字段130中。
当最大的分段标号等于最后的分段标号时(S57的“是”),比特对在比特映射字段130中被记录为‘X’。如上所述,最大的分段标号指的是在被存储在存储器250中的分段标号中的最大值,最后的分段标号指的是由发送设备发送的目标帧的最后的分段的标号。可通过参照图13中的最后分段标号字段119来确定最大的分段标号是否指的是最后的分段标号。
在操作S57中,如果回答为“否”,则在操作S61中,用于具有最大的分段标号的分段的比特对被记录为‘10’,在操作S62中,用于在它之后的所有分段标号的比特对的每一个都被记录为‘01’。
如果在执行操作S58、S59、S60或S62之后k等于n,则记录比特映射字段130被完成并随后终止。如果k不等于n,则在将k增加一(1)之后,再次返回操作S53。
第二例子
为了满足在工业方面不断增长的需求以传输大数据量的多媒体数据,IEEE 802.11n任务组正在开发具有带宽大于100Mbps的无线LAN标准的新规范。IEEE 802.11n是一种在IEEE 802.11e下使用基于用于QoS改善的技术的多入多出(MIMO)无线LAN技术。IEEE 802.11n可与传统的无线LAN共存,并且当需要时可用于通信。大量功能被加入;例如分块发送,其指的是在不接收ACK的条件下被连续地发送的数据帧的发送。
就无线LAN的固有特性而言,信道不是可靠的,因此,ACK帧通常被用于确定数据发送的结果。然而,在IEEE 802.11n中,突发ACK请求帧和分块ACK帧作为分块发送的结果被使用。分块ACK帧可包括用于最大64个MSDU和最大1024个分段的帧的发送确认的结果。然而,无论发送的分块被发送的数量如何,分块ACK帧都具有152字节的固定大小,因此,效率受限。
在分块ACK机制中,突发ACK请求帧和分块ACK帧被使用。传统的突发ACK请求帧具有如图16所示的结构。帧310具有‘控制’的类型和‘1000’的子类型,包括:BA控制字段311和分块ACK开始序号字段控制312。BA控制字段311再细分为保留字段311a和TID字段311b,分块ACK开始序号控制字段312再细分为分段标号字段312a和开始序列标号字段312b。
图17示出传统的分块ACK帧320的结构,其详细提供在图3中描述的ACK帧。帧320具有‘控制’的类型和‘1001’的子类型。分块ACK帧320包括:从突发ACK请求帧310请求的BA控制字段321、分块ACK开始序号字段322以及包括先前在分块中发送的数据的发送确认的结果的分块ACK比特映射字段323。
在成功地接收到由源端发送的突发ACK请求之后,接收端在分块ACK帧320的分块ACK比特映射字段323中记录到先前的分块发送时为止的数据发送的确认结果,并向源端发送分块ACK帧320。通常,源端指的是发送数据的站,接收端指的是接收数据的站。
分块ACK比特映射字段323具有128字节的固定长度,并可表示64个MSDU。2个字节被分配给每一MSDU,其可表示16个分段。最多64个MSDU和1024个分段的发送确认结果可以以1024个比特的比特映射(B0到B1023)来表示。
使用传统的分块ACK帧320,通过使用具有固定长度的比特映射来执行发送确认,从而使记录和读取帧变得简单。然而,在无线信道资源不充足的无线网络环境中,这可反过来影响到信道的分块效率使用。
实际上,MSDU可以以最多16个分段构成。在很多情形中,数据未被分段,而是以单个MSDU发送。然而,传统的分块ACK帧320被构造以便记录最多64个MSDU和1024个分段,因此,在帧320中大量区段被浪费。由于小的分块的发送被生成但该发送包括固定大小的比特映射,所以占用信道的时间被延伸,从而导致低效率地使用信道。
如果接收端接收到未被分段的64个MSDU,并向其发送传统的分块ACK帧320,则因为帧320包括多达(024-64)比特的无用的信息,所以仅考虑包括在帧320中的比特映射的效率,即可导致大约94%的浪费。需要开发一种大小更小的并且还能执行如原来那样执行传统的功能的分块ACK帧的结构,以减小在无线通信中的流量。
根据分块ACK机制,可发送具有与短帧隙(SIFS)同样多的时间间隔的数据的分决(在不接收ACK的条件下连续地被发送的一组数据帧)。这种机制通过用单个帧(分块ACK帧)代替多个ACK来提高使用信道的效率。这种分块ACK机制有两种类型:‘直接’和‘延迟’。直接类型的分块ACK适合于要求高带宽和低流量等待时间的环境。此外,延迟类型的分块ACK适合于可容忍某种程度的等待时间的任何环境。
分块ACK机制以ADDBA请求帧开始并如图18被发送。其后,从源端向接收端发送数据分块。在QoS数据之间的时间间隔被维持。随后,当源端向接收端请求分块ACK(BlockAckReq)时,接收端向源端发送分块ACK帧。
最后,随着源端向接收端发送DELBA请求,可完成该操作。图18通过例子的方法示出建立和拆除。然而,在实现本发明中,建立和拆除都是不必要的请求。
图19示出根据本发明示例性实施例的数据帧350的结构。数据帧350包括:MAC头、帧主体字段和FCS字段。如在传统的IEEE 802.11a中那样,MAC头包括帧控制字段、持续时间/ID字段、四个地址字段(地址1、地址2、地址3和地址4)和序号控制字段。FCS字段用于以32比特循环冗余校验(CRC)来检查任何错误,其不是实现本发明的必不可少的元素。
帧控制字段351至少包括类型字段352和子类型字段353。假定如果源端发送由分段的MPDU组成的MSDU以使用包括比特对的比特映射机制,这将稍后被描述,或包括ACK比特的比特映射机制,则接下来最后分段标号与该MSDU一起被发送至接收端。最后分段标号指的是当前被发送的整个分段的数量,即在整个分段中的最后的分段的序列标号。
最后分段标号可以以多种方式被发送,但类型字段352和子类型字段353将作为本发明的例子而被使用。
帧的类型值记录在传统的类型字段中。该值是被顺序地称为‘管理’帧类型、‘数据’帧类型和‘控制’帧类型的‘00’、‘01’和‘10’。值‘11’被保留。在本发明中,保留的值被用于保持与传统的标准的兼容性。即,当类型字段352是‘11’时,这意味着数据帧被分段然后被发送。当传统的类型字段是‘11’时,由于‘0000’到‘521’被保留,所以子类型字段使用它们,从而提高与传统的标准的兼容性。然而,这仅仅是作为例子,对本领域技术人员显而易见的是,可使用任何其它的机制来发送最后分段标号。
除了类型字段352和子类型字段353之外,帧控制字段351还可包括如在传统的领域中的协议版本字段、至DS字段、从DS字段、重试字段、Pwr Mgt字段、更多数据字段、WEP字段和顺序字段。
序号控制字段354被划分为:分段标号字段355,在其中记录当前数据帧(或当前分段)的分段标号;序列标号字段356,在其中记录当前帧所属的MSDU的标识标号(与在IEEE 802.11标准中的序列标号相应)。例如,当以三个分段被分段的数据被发送时,其[序列标号:分段标号]可被指示为[1∶0]、[1∶1]和[1∶2]。
图20示出根据本发明示例性实施例的突发ACK帧3100的结构。由于突发ACK请求帧310可与传统的类型相似地被使用,所以在本发明中将不单独地定义。
突发ACK帧3100包括:MAC头区段3190和包括字段3150、3160和3170的净荷区段,并可还包括如上所述的在图19中的FCS字段3180。MAC头区段包括:帧控制字段3110、持续时间字段3120、RA字段3130、和TA字段3140;净荷区段包括:BA控制字段3150、分块ACK开始序号控制字段3160和分块ACK比特映射字段3170。
帧控制字段3100具有与图19中的帧控制字段相同的格式。在突发ACK帧3100的情形中,指示控制帧的值被记录在类型字段352中,ACK帧的子类型值被记录在子类型字段353中。任一保留值被指定并用作子类型值。
等于或大于突发ACK帧3100的发送时间与SIFS间隔的和的值被记录在持续时间字段3120中。请求分块ACK和接收该分块ACK的站的地址被记录在RA字段3130中,以及发送该分块ACK的站的地址被记录在TA字段3140中。
BA控制字段3150包括:模式选择字段3152,在其中记录用于区分在比特对比特映射模式中的正常模式、压缩模式、1比特模式的比特值(下文称为‘模式比特’);以及TID字段3153,在其中记录流量标识符TID。正常模式和压缩模式使用比特对,而1比特模式使用用于一个分段的发送确认的一个比特。每一模式的例子将随后描述。
BA控制字段3150可还包括比特映射长度字段3151,在其上记录包括在分块ACK比特映射字段3170中的比特对的数量m。
分块ACK开始序号控制字段3160包括:开始序列标号字段3162,在其中记录用于由一组比特对来对其开始发送确认的帧的MSDU的标识标号,即开始序列标号;以及分段标号字段3161,在其中记录用于开始发送确认的帧的分段标号。
在分块ACK比特映射字段3170中至少记录比特对3171,......(下文称为“一组比特对”)中的一个。比特对是由本发明的一方面提出以更有效地记录发送确认的结果,从而改善分块ACK比特映射字段的传统的记录方法的新格式。通常,由于总的比特对在大小上不是以八位位组为单位,所以可在比特对之后加入填充字段3174。填充字段3174记录有具有最少数量的比特的哑元比特(例如0),从而记录在分块ACK比特映射字段3170中的比特对的和在大小上以八位位组为单位。在比特对的合计的大小是26比特的情形中,如果填充字段3174的大小是给定的6比特,则可满足总大小为32比特(即4字节)。然而,由于在根据本发明定义的协议中填充字段3174并不是必不可少的元素,所以它可被省略。
比特对3171、3172、3173,......的每一个由ACK比特3171a和MSDU比特3171b组成。用于确认有关的帧的正常的发送的比特被记录在ACK比特3171a中,在正常的接收的情形中是‘1’,在其它情形中是‘0’。
用于指示由1比特指示的数据的“范围”的比特被记录在MSDU比特3171b中。根据本发明的示例性实施例,就MSDU比特3171而言,可理解为“范围”用于区分ACK比特是否是用于单个分段(没有被分段的单个MSDU)的发送确认与它是否是用于在属于该单个MSDU的当前分段之后的所有分段的发送确认。在前一情形中,MSDU比特3171b可记录为‘0’,在后一情形中,其可记录为‘1’。
图21到图26根据本发明示例性实施例示出如何构造突发ACK帧3100。在本发明中,通过比特对的使用,两种模式被用于构造比特映射:正常模式和压缩模式。这里,[A∶B]是用于区分帧的指示,其中,A指的是分配给由发送装置发送的MSDU标号的序号,即序列标号,B指的是分段的序号,即从0开始的分段标号。
图21描述在[1∶0]、[2∶0]、[3∶0]和[4∶0]全被正确地接收并且没有分段的情形中的突发ACK帧3100的结构。在该情形中,正常模式和压缩模式的情形是相同的。帧[1∶0]的序列标号(=1)和分段标号(=0)被记录在分块ACK开始序号控制字段3160中。用于目标帧的由ACK比特和MSDU比特组成的比特对被顺序地记录在分块ACK比特映射字段3170中。在该情形中,由于比特对以字节为单位,所以不需要单独的填充字段。
由于[1∶0]、[2∶0]、[3∶0]和[4∶0]全被正确地接收,所以比特对的第一比特以‘1’填入。其第二比特(以‘X’指示)是以‘0’还是‘1’填入是无关紧要的。由于MSDU在有关的帧中是完整的,所以第二比特可以以‘1’指示。或者,由于它们也代表用于单个帧的ACK,所以可以以‘0’指示。然而,为了说明在单个MSDU中是完整的,更期望以‘1’填入。下文中,‘X’将以与在该示例性实施例中相同的意义而被解释。
图22描述在[1∶0]、[2∶0]、[2∶1]、[3∶0]和[4∶0]全被正确地接收的情形中在压缩模式中的突发ACK帧3100的结构。参照该图,第二MSDU(序列标号=2)被分段。如图22,帧[1∶0]的开始序列标号(=1)和分段标号(=0)被记录在分块ACK开始序号控制字段3160中。由用于目标帧的ACK比特3171a和MSDU比特3171b组成的比特对被顺序地记录在分块ACK比特映射字段3170中。
由于[1∶0]、[2∶0]、[3∶0]和[4∶0]全被正确地接收,所以比特对的第一比特以‘1’填入。由于[1∶0]、[3∶0]和[4∶0]是完整的帧,所以第二比特(MSDU比特)以‘X’填充。然而,由于在[2∶0]之后存在具有相同序列标号和不同分段标号的[2∶1],所以用于[2∶0]的比特对的第二比特以‘1’指示,从而指示在[2∶0]后的所有分段全被正确地接收。
同样地,更期望一起表示被分段的MSDU。然而,可考虑在图23中描述的在MSDU被分段的相同条件下突发ACK帧3100逐分段地被表示的方法。如图22,将所有帧一起表示为单个MSDU的方法,被定义为“压缩模式”,如图23,逐分段地表示各个帧的方法,被定义为“正常模式”。
图24描述在源端发送[1∶0]、[2∶0]、[2∶1]、[2∶2]和[3∶0]但接收端仅正确地接收[1∶0]、[2∶0]和[3∶0]的情形中的突发ACK帧3100的结构。参照该图,第二MSDU被分段为三个分段。帧[1∶0]的开始序列标号(=1)和分段标号(=0)被记录在分块ACK开始序号控制字段3160中。
由于[1∶0]和[3∶0]被正确地接收,所以比特对的第一比特以‘1’填入,由于它们是完整的帧,所以第二比特以‘X’填入。由于[2∶0]被正确地接收但在它之后出现分段,所以‘10’被记录在相应的位置以仅确认关于有关的帧,即当前帧的发送。然而,由于[2∶1]和[2∶2]没有被正确地接收,所以有关的比特对的第一比特在代表该两帧的[2∶1]的点中被记录为‘0’。第二比特以‘1’指示,表示第一比特是关于在当前帧之后的[2∶1]和[2∶2]的ACK比特。因为整个分段的数量被记录在数据帧的子类型字段353中,服从发送确认,所以虽然接收端仅接收到部分的多个分段,但接收端可确定剩余的分段没有被接收到,因为整个分段的数量被记录在服从发送确认的数据帧350的子类型字段353中。
图21的例子示出以正常模式的表示,图23的例子示出以正常模式的表示,图22和24的例子示出压缩模式的表示。在两种模式的表示都可用的情形中,认为压缩模式比正常模式更有效率。然而,不是所有的情形都对于正常模式和压缩模式的表示都可用。一些情形仅可以以正常模式表示,而另外的情形仅可以以压缩模式表示。
如图25所描述,在从连续的分段的中间漏掉一部分的情形中,仅可以以正常模式表示,而不能以压缩模式表示。当源端全部发送[1∶0]、[2∶0]、[2∶1]、[2∶2]和[3∶0]但接收端仅没有收到[2∶1]时,突发ACK帧3100可以以如图25中的正常模式来代表。
图26的例子在源端发送所有的[1∶0]、[2∶0]、[2∶1]、[2∶2]和[3∶0]但接收端仅正确地接收[1∶0]和[3∶0]的情形中以压缩模式代表突发ACK帧3100。该情形仅对压缩模式的表示可用。由于接收端没有接收到MSDU为2的帧,所以接收端不能确定分段的全部数量是3。
由于[1∶0]和[3∶0]都被正确地接收,所有比特对的第一比特以‘1’填入,由于它们是完整的帧,所以第二比特以‘X’填入。然而,考虑到MSDU是1和3的帧被接收到的情形,可推断其MSDU是2的帧被发送但没有被正确地接收。虽然关于第二MSDU的帧没有被接收到,但第一比特以‘0’填入[2∶0]的点,并且第二比特以‘1’填入,从而指示[2∶0]和在它后面的分段没有被接收到。
如上所述,一些情形仅可以以正常模式或压缩模式表示,或其它一些情形可以以两种模式表示。如果以两种模式的表示都是可用的,则更期望使用更高效率的压缩模式。
在以正常模式的表示可用的情形中,可以以更加改善的模式实现发送确认。正常模式和压缩模式都是通过使用比特对来表示帧的例子。然而,在正常模式的情形中,对每一分段的发送确认被个别地执行,并且所有的MSDU比特3171b可被表示为‘0’。
在以正常模式的表示可用的情形中,仅通过使用ACK比特3171a就可实现发送确认。以1比特表示的该模式被定义为“1比特模式”。
图27示出使用1比特模式的分块ACK比特映射字段3170的结构。在该情形中,字段3170仅仅包括1比特的ACK比特3175、3176、3177,而不是比特对。此外,填充字段3174可用于实现八位位组。如图25,如果以正常模式表示的情形以1比特模式表示,则它与图28的情形相似。当在正常模式中从比特对中略去MSDU比特3171b时,结果是相同的。
此外,根据传统的分块ACK比特映射字段(图17中的323)也由一组用于发送确认的比特组成的事实,其与传统技术是相同的。然而,与传统技术不同的是,本发明的1比特模式使用大小可变的分块ACK比特映射字段3170。传统的分块ACK比特映射字段(图17中的323)统一地分配用于未被分段的单个帧或以少于16个分段而被分段的帧(分段)的发送确认的16比特,但1比特模式将一个比特分配给帧或分段,从而对比特缩减来说是明显地有效的。因此,与传统技术不同的是,当ACK比特3175,......根据1比特模式被记录在分块ACK比特映射字段3170中时,它们连续地被记录。在本发明中,由于源端通过数据帧将分段的数量(最后分段标号)通知接收端,所以分段信息明显地在源端和接收端之间共享,从而虽然它们被连续地记录,但不会导致引起混淆的危险。
此外,用于构造比特映射的模式可被记录在图20的模式选择字段3152中。例如,‘00’指的是正常模式,‘01’指的是压缩模式,‘10’指的是1比特模式。
包括在分块ACK比特映射字段3170中的比特对(在压缩模式和正常模式的情形中)或比特(在1比特模式的情形中的ACK比特)的数量可被记录在比特映射长度字段3151中。例如,在图22的情形中,4被记录在比特映射长度字段3151中,在图23的情形中,5被记录在比特映射长度字段3151中。然而,当比特对3171,......或ACK比特3175,......根据每一模式的规则被接收端记录时,其大小可被任意地确定。可仅通过顺序地记录比特对或ACK比特并向源端发送它们而充分地确认多个数据帧的发送。因此,在实现本发明中,比特映射长度字段3151并不是必不可少的元素,并且比特映射长度字段3151可以以保留的字段来代替。
图29是示出根据本发明示例性实施例的无线站3200的结构的框图,其发送如上所述的突发ACK帧3100。无线站3200包括:突发ACK生成模块3210、MAC头读取模块3220、收发模块3230、控制模块3240和存储器3250。
MAC头读取模块3220从接收到的数据帧的MAC头中读取有关的帧所属的MSDU的序列标号、有关的帧的分段标号、以及有关的帧所属的MSDU的分段标号。MSDU的序列标号可从MAC头的序列标号字段356中得知,分段标号可从MAC头的分段标号字段355中得知。MSDU的分段数量(或最后分段标号)可从MAC头的子类型字段353中得知。在MSDU被分段并被发送的情形中,包括每一分段的数据帧的类型字段352以‘11’填入。这是因为最后分段标号被记录在子类型字段353中。
从MAC头中读出的信息以这样的方式被存储在存储器3250中。
突发ACK生成模块3210使用从存储在存储器3250中的MAC头中读出的信息来生成根据本发明的突发ACK帧3100的净荷。该净荷包括:BA控制字段3150、分块ACK开始序号控制字段3160、以及分块ACK比特映射字段3170。
BA控制字段3150包括:模式选择字段3152,在其中的比特值用于区分正常模式、压缩模式、以及1比特模式,每一模式用于构造比特映射;以及TID字段3153,在其中流量标识符被记录。BA控制字段3150可还包括位比特映射长度字段3151,在其中记录包括在分块ACK比特映射字段3170中的比特对的数量或在1比特模式的情形中的ACK比特的数量k。
分块ACK开始序号控制字段3160包括:开始序列标号字段3162,在其中记录用于由比特映射开始发送确认的帧的MSDU的标识标号,即序列标号;以及分段标号字段3161,在其中记录用于开始发送确认的帧的分段标号。
分块ACK比特映射字段3170包括至少一个比特对3171,......,或至少一个ACK比特3175,......。在所述比特对或ACK比特之后,可还包括填充字段3174,以使整个ACK比特映射字段3170满足以八位位组为单位。
在正常模式和压缩模式的情形中,组成比特映射字段3170的比特对3171,......由ACK比特3171a和MSDU比特3171b组成。用于确认有关的帧是否被正确地传输的比特被记录在ACK比特3171a中。比特信息用于区分ACK比特是否是用于确认单个分段(或MSDU)的发送与它是否是用于确认在当前分段之后的属于单个MSDU的所有分段的发送。
在1比特模式的情形中,用于确认有关的帧是否被正确地发送的比特被记录在组成比特映射字段3170的ACK比特3175,......中。
分块ACK生成模块3210生成:BA控制字段3150、分块ACK开始序号控制字段3160和分块ACK比特映射字段3170。一旦已经生成分块ACK帧3100的净荷,分块ACK生成模块3210就生成用于发送该净荷必须的MAC头3190,并将其添加到分块ACK帧3100以生成分块ACK帧3100。
控制模块3240控制在无线站3100中的其它模块的操作,其可以以中央处理单元(CPU)或微型计算机来实现。
收发模块3230从另一无线站,即,源端,接收数据帧和分块ACK请求帧310,并向该源端发送由分块ACK生成模块3210生成的分块ACK帧3100。收发模块3230对接收到的无线信号进行解调并恢复二进制数据,并且对将要发送的二进制数据进行调制并向空中发送调制的二进制数据。
在此使用的术语‘模块’意思是诸如执行特定任务的现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)的软件或硬件组件,但并不受限于此。模块可有利地被配置以驻留在可寻址的存储介质中,并可被配置以在一个或多个处理器上被执行。这样,通过例子的方法,模块可包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、函数、属性、过程、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列,以及变量。为组件和模块中提供的功能性可被组合为较少的组件和模块,或更进一步地分成另外的组件和模块。此外,组件和模块可被实施以实现在通信系统中的一个或多个计算机。
图30是示出根据本发明的示例性实施例的整个操作的流程图。
在操作S310中,无线站3200从另一无线站接收数据帧,并在操作S320中读出该数据帧的MAC头。在读出MAC头中,无线站3200读出该数据帧所属的MSDU的序列标号,以及有关的帧的分段标号。当数据帧包括分段的MSDU中的任意部分的分段时,无线站3200还读出MSDU的分段标号。通过检查类型字段352是否是‘11’,可确定数据帧是否被分段。此时,通过读出子类型字段353可确定分段的数量。在操作S330中,无线站3200在存储器3250中存储序列标号、分段标号和最后分段标号(如果出现)。
操作S310到操作S330被重复,直到无线站3200从源端接收到分块ACK请求帧310。在无线站3200接收到分块ACK请求帧(S340的“是”)之后,才实施用于生成和发送分块ACK帧的操作S350到S390。
在操作S350中,无线站3200记录:用于开始分块ACK开始序号控制字段3160的发送确认的帧的MSDU的序列标号;以及用于开始发送确认该帧的分段标号。
在记录在比特映射中的比特对以压缩模式被表示的情形中,在操作S360中,比特对根据压缩模式被记录在分块ACK比特映射字段3170中。在它们以正常模式被表示的情形中,在操作S365中,比特对根据正常模式被记录在在分块ACK比特映射字段3170中。在操作S369中,为了以1比特模式表示它们,ACK比特3175,......根据1比特模式被记录在分块ACK比特映射字段3170中。作为选择任意模式的例子,在可使用压缩模式和1比特模式的情形中,可选择具有用于每一模式的较小的比特映射的大小的任一模式。在正常模式可被使用的情形中,按1比特模式的表示总是可用的,因此,期望使用更有效率的1比特模式。
在操作S370中,与每一模式相应的模式比特被记录在BA控制字段3150中。
在操作S380中,无线站3200通过将MAC头3190添加到由BA控制字段3150、分块ACK开始序号控制字段3160、以及分块ACK比特映射字段3170组成的净荷中,接下来向其中另一无线站发送生成的分块ACK帧3100。
根据本发明,可减少由发送分块ACK帧导致的开销。
由于关于ACK帧的开销的减少,所以在改善在整个无线网络中的数据传输速率方面,本发明也是有效的。
本领域普通技术人员可理解,在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的条件下,可在形式和细节上做出各种替换、修改和改变。因此,应该理解,上述的实施例是仅用于说明的目的,并不被解释为本发明的限制。
Claims (33)
1、一种ACK帧发送方法,通过该方法,从发送装置接收数据帧,并且以单个ACK帧确认数据帧的接收,该方法包括:
(a)从发送装置接收数据帧,并存储接收到的数据帧的第一标识信息;
(b)通过使用存储的第一标识信息,通过记录一组用于接收的每一数据帧的比特对来生成第一字段;
(c)生成包括生成的第一字段的ACK帧;以及
(d)向发送装置发送生成的ACK帧,
其中,每一比特对包括:
第一比特,其确认任意有关的数据帧是否被正确地接收;以及
第二比特,其区分第一比特是否确认有关的数据帧的接收与第一比特是否确认在有关的数据帧之后的所有分段的接收。
2、如权利要求1所述的方法,其中,(c)包括:根据第一标识信息生成第二标识信息在其上被记录的第二字段。
3、如权利要求2所述的方法,其中,(c)还包括:如果在第一字段中的比特的数量少于一个字节,则通过加入预定的哑元比特来将第一字段转换为以字节为单位。
4、如权利要求3所述的方法,其中,第一标识信息包括接收到的数据帧的MSDU(MAC服务数据单元)标号和分段标号。
5、如权利要求4所述的方法,其中,第二标识信息指的是包括来自包括最早的MSDU标号的第一标识信息的最早的分段标号的第一标识信息。
6、如权利要求1所述的方法,其中,如果有关的数据帧被正确地接收,则第一比特被记录为‘1’,如果有关的数据帧未被正确地接收,则第一比特被记录为‘0’;并且如果第一比特指示关于单独的有关的数据帧的接收的确认,则第二比特被记录为‘1’,如果第一比特不指示关于单独的有关的数据帧的接收的确认,则第二比特被记录为‘0’,以及
其中,(b)包括:
如果没有与特定的MSDU(MAC服务数据单元)序号相应的MSDU标号出现,则记录比特对为‘01’,以及如果与特定的MSDU序号相应的MSDU标号出现,则确定与该特定的MSDU序号相应的MSDU标号是否被分段;以及
如果MSDU未被分段,则记录比特对为‘1X’,
其中,X指的是1和0中的任意一个。
7、如权利要求6所述的方法,其中,如果MSDU被分段,则(b)包括:
顺序地记录用于小于最大分段标号的被分段的每一序号的比特对,以及如果最大分段标号等于最后分段标号,则记录比特对为‘1X’。
8、如权利要求7所述的方法,其中,如果最大分段标号不等于最后分段标号,则比特对被记录为‘10’并且随后的比特对被记录为‘01’。
9、如权利要求1所述的方法,其中,如果从发送装置请求ACK帧的发送,则通过记录一组用于每一数据帧的比特对来生成第一字段。
10、一种ACK帧发送方法,通过该方法,从发送站接收一个或多个数据帧,并且以单个ACK帧来确认数据帧的接收,该方法包括:
(a)从发送站接收数据帧,并存储至少包括接收到的数据帧的标识标号的信息,其中,如果数据帧被分段,则被存储的信息还包括接收到的数据帧的分段标号和最后分段标号。
(b)通过使用存储的信息,记录一组用于接收的每一数据帧的比特对,其中,每一比特对包括:第一比特,其确认有关的数据帧是否被正确地传输;以及第二比特,其表示由第一比特指示的有关的数据帧的范围;
(c)生成包括被记录的该组比特对的ACK帧;以及
(d)向发送站发送生成的ACK帧。
11、如权利要求10所述的方法,其中,该组比特对大小是可变的。
12、如权利要求10所述的方法,其中,数据帧的范围是指示单个分段的范围和指示在属于单个MSDU(MAC服务数据单元)的当前分段之后的所有分段的范围中的任意一个。
13、如权利要求10所述的方法,其中,(c)包括:记录用于以比特对组开始发送确认的数据帧的标识标号,和用于开始发送确认的数据帧的分段标号。
14、如权利要求13所述的方法,其中,(c)还包括:如果在比特对组中的比特的数量少于一个字节,则通过加入预定的哑元比特来将比特对组转换为以字节为单位。
15、如权利要求10所述的方法,其中,标识标号是接收到的数据帧所属的MSDU(MAC服务数据单元)的序列标号。
16、如权利要求10所述的方法,其中,最后分段标号被记录在接收到的数据帧的子类型字段中。
17、如权利要求10所述的方法,其中,如果有关的帧被正确地接收,则第一比特被记录为‘1’,如果有关的帧未被正确地接收,则第一比特被记录为‘0’。
18、如权利要求10所述的方法,其中,如果第一比特指示用于单独的有关的数据帧的发送确认,则第二比特被记录为‘1’,如果第一比特不指示有关的单独的数据帧的发送确认,则第二比特被记录为‘0’。
19、如权利要求10所述的方法,其中,如果从发送站请求ACK帧发送,则通过使用存储的信息记录用于接收的每一数据帧的比特对。
20、一种ACK帧发送方法,通过该方法,从发送装置接收一个或多个数据帧,并以单个ACK帧确认数据帧的接收,该方法包括:
(a)从发送站接收数据帧,并至少存储包括接收到的数据帧的标识标号的信息,其中,如果数据帧被分段,则存储的信息还包括数据帧的分段标号和最后分段标号;
(b)通过存储的信息连续地记录比特以确认每一接收的数据帧是否被正确地传输;
(c)生成包括被记录的比特对组的ACK帧;以及
(d)向发送站发送生成的ACK帧。
21、如权利要求20所述的方法,其中,,记录用于接收的每一数据帧的比特对组的大小是可变的。
22、如权利要求20所述的方法,其中,(c)包括:记录以比特对组开始发送确认的帧的标识标号,并记录开始发送确认的帧的分段标号。
23、如权利要求20所述的方法,其中,标识标号是接收到的数据帧的序列标号。
24、如权利要求20所述的方法,其中,如果有关的数据帧被正确地接收,则比特被记录为‘1’,如果有关的数据帧未被正确地接收,则比特被记录为‘0’。
25、如权利要求20所述的方法,其中,如果从发送站请求ACK帧发送,则通过使用存储的信息连续地记录比特对来确认接收的每一数据帧是否被正确地传输。
26、一种ACK帧发送设备,通过该设备,从发送装置接收数据帧,并以单个ACK帧确认数据帧的接收,该设备包括:
第一器件,用于从发送装置接收数据帧;
第二器件,用于存储接收到的数据帧的第一标识信息;
第三器件,用于通过使用存储的信息,通过记录一组用于接收到的数据帧的比特对来生成第一字段,并用于生成包括生成的第一字段的ACK帧;以及
第四器件,用于向发送装置发送生成的ACK帧,
其中,每一比特对包括:
第一比特,其确认任意有关的数据帧是否被正确地接收;以及
第二比特,其区分第一比特是否确认有关的单独的数据帧的接收与第一比特是否确认在有关的数据帧之后的所有分段的接收。
27、如权利要求26所述的设备,其中,第三器件生成第二字段,在其中来自第一标识信息的第二标识信息被记录。
28、如权利要求27所述的设备,其中,如果在第一字段中的比特的数量少于一个字节,则第三器件通过加入预定的哑元比特来将第一字段转换为以字节为单位。
29、如权利要求28所述的设备,其中,第一标识信息包括接收到的数据帧的MSDU(MAC服务数据单元)标号和分段标号。
30、如权利要求29所述的设备,其中,第二标识信息包括与最早的MSDU标号相应的最早的分段标号。
31、如权利要求26所述的设备,其中,在从发送站接收用于ACK帧发送的请求时,第三器件生成第一字段和ACK帧。
32、一种ACK帧发送设备,通过该设备,从发送装置接收数据帧,并以单个ACK帧确认数据帧的接收,该设备包括:
一种器件,用于从发送站接收数据帧,并存储至少包括接收到的数据帧的标识标号的信息,其中,如果数据帧被分段,则存储的信息还包括数据帧的分段标号和最后分段标号;
一种器件,用于通过使用存储的信息,记录一组用于接收的每一数据帧的比特对,其中,每一比特对包括:第一比特,其确认有关的帧是否被正确地传输;以及第二比特,其表示由第一比特指示的数据帧范围;
一种器件,用于生成包括被记录的一组比特对的ACK帧;以及
一种器件,用于向发送站发送生成的ACK帧。
33、一种ACK帧发送设备,通过该设备,从发送站接收一个或多个数据帧,并以单个ACK帧确认数据帧的接收,该设备包括:
一种器件,用于从发送站接收数据帧,并存储至少包括接收到的数据帧的标识标号的信息,其中,如果数据帧被分段,则存储的信息还包括数据帧的分段标号和最后分段标号;
一种器件,用于通过使用存储的信息来连续地记录用于确认接收的每一数据帧的正确接收的比特对;
一种器件,用于生成包括被记录的比特的ACK帧;以及
一种器件,用于向发送站发送生成的ACK帧。
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