CN1826762A - 无线网络的媒体接入控制方法及系统 - Google Patents

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CN1826762A CNA200480020736XA CN200480020736A CN1826762A CN 1826762 A CN1826762 A CN 1826762A CN A200480020736X A CNA200480020736X A CN A200480020736XA CN 200480020736 A CN200480020736 A CN 200480020736A CN 1826762 A CN1826762 A CN 1826762A
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劳尔·马利克
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Abstract

提供能够应用于利用WLAN实现高吞吐量的方法及系统。WLAN的接入点(AP)是用于SDMA兼容的多波束天线系统。这里公开了基于以下两种类型的天线的系统：动态波束形成以及固定波束天线。公开了实现到/从AP兼容SDMA的同时发送的机制以及协议，由此提高频谱效率并实现更高吞吐量。还公开了贡献于提高电池性能和终端小型化节能及功率控制技术，以及降低信道干扰的技术。

Description

无线网络的媒体接入控制方法及系统
技术领域
本发明是无线网络的媒体接入控制方法及系统。更具体地说，本发明通过利用SDMA(空分多址接入)兼容接入点，来说明以高于现有WLAN(无线局域网)装置的吞吐量为特征的新型WLAN用协议。本系统同时向多个空间分布的用户提供服务，其结果，使WLAN的有效吞吐量最高增加到“N倍”(“N”是波束数及AP(接入点)能够同时支持的收发器数)。
背景技术
WLAN(无线局域网)应用领域极其广泛。例如，存在这样的情况下：在企业内用户通常是在桌上使用笔记本电脑，有时会转移到会议室等地方；或连接到安装有无线接入器、包括诸如机顶盒、媒体播放器、因特网入口或显示面板、摄像机、笔记本电脑之类的家庭AV(音像)服务器的接入点，接入存储因特网或家庭AV服务器上的媒体。WLAN也可以应用到在数据服务的移动用户能够接入的办公大楼前厅及咖啡店等蜂窝热点。
IEEE802.11(参照非专利文献1)是提供计算机及其他装置到网络的无线连接的高成本效率比方案。借助信号处理和调制技术方面的新进展，已经将该标准扩展来以更高的数据传输速率(参照非专利文献2、非专利文献3)支持新的物理层。根据研究，现在的802.LL系统的主要制约是MAC(媒体接入控制)层，其结果随着数据传输速率的加快，出现了吞吐量饱和的问题(参照非专利文献4)。IEEE 802.11工作小组确认了关于当前WLAN改进基于MAC(媒体接入控制)及PHY(物理层)提高WLAN吞吐量的必要性(参照非专利文献5)。被提出的重要课题之一就是对当前系统的支持/辨识的必要性(参照非专利文献5、非专利文献6)。
非专利文献1～非专利文献6如下：
非专利文献1：“Local and Metropolitan Area Networks-SpecificRequirements-Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)specifications”，IEEE Std 802.11-1999，IEEE，August1999“局域网和城域网-特定的需要-Part 11：无线局域网媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范”，IEEE标准802.11-1999，IEEE，1999年8月。
非专利文献2：“Local and Metropolitan Area Networks-SpecificRequirements-Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)specifications：Higher-Speed Physical Layer Extension inthe 2.4GHz Band”，IEEE Std 802.11b-1999，IEEE，September 1999“局域网和城域网-特定的需要-Part 11：无线局域网媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范：2.4GHz频段较高速物理层扩展”，IEEE标准802.11b-1999，IEEE，1999年9月。
非专利文献3：“Local and Metropolitan Area Networks-SpecificRequirements-Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)specifications：Higher-Speed Physical Layer Extension inthe 5 GHz Band”，IEEE Std 802.11a-1999，IEEE，September 1999“局域网和城域网-特定的需要-Part 11：无线局域网媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范：5GHz频段较高速物理层扩展”，IEEE标准802.11a-1999，IEEE，1999年9月。
非专利文献4：Y.Xiao & J.Rosdahl，“Throughput Analysis for IEEE 802.11aHigher Data Rates”，doc.：IEEE 802.11/02-138r0，March 2002“针对IEEE802.11a更高的数据速率的吞吐量分析”，doc.：IEEE 802.11/02-138r0，2002年3月。
非专利文献5：J.Rosdahl et al，“Draft Project Allocation Request(PAR) forHigh Throughput Study Group”，doc.：IEEE 802.11/02-798r7，March 2003“高吞吐量研究小组的草稿工程分配需求”doc.：IEEE 802.11/02-798r7，2003年3月。
非专利文献6：E.Perahia，A.Stephens，S.Coffey，“Backward CompatabilityCase Studies”，doc.：IEEE 802.11-03/307r0，May 2003“向后兼容情况研究”doc.：IEEE 802.11-03/307r0，2003年5月。
根据现在的应用及将来所能考虑到的应用，由现有的WLAN(无线局域网)支持的数据传输速率足够了(非专利文献7：J.del Prado，K.Challapali，SShankar and P.Li，“Application Characteristics for HT Usage Scenarios”，doc.：IEEE 802.11-03/346r0，May 2003“针对HT使用情景的应用特色”IEEE802.11-03/346r0，2003年5月)。由于WLAN传统上包括时分多址接入方式装置，所以网络能够同时支持的高速数据传输应用的用户数量就成了问题。这个问题可以归纳为对更高吞吐量的需求的问题。实现更高吞吐量的方法是增加在比基于国际标准化组织(ISO)开放系统双向连接(OSI)模式的层2还要高的层或者媒体接入控制层中测定的数据传输速率。为了满足增加包含单一无线接入点和多个无线终端的一个基本服务组的全部无线终端的总吞吐量所需的条件，在接入点测定无线局域网系统的吞吐量。
虽然增加可利用的RF(射频)频谱也是一种解决方案，但是这不是一个选项。这是因为可利用的频谱资源是有限的，而且已经配备在其他应用上去了。另外，由于新系统要和当前装置有向后兼容性，所以必须适合于频谱屏蔽及已经使用的信道化。
发明内容
本发明的目的是提供能够提高网络总吞吐量的无线网络媒体接入控制方法及系统。本发明利用基于装备有可实行SDMA的多波束天线的接入点(AP)的协议和系统来解决上述技术问题。使用SDMA的AP利用AP(接入点)天线的空间选择性，同时向同一频道上的多个WLAN用户提供服务。根据AP能同时形成的同时天线波束数量及AP可利用的收发机数量，能够提高WLAN网络的总吞吐量。
为了提高吞吐量，本发明关于MAC子层以及PHY(物理层)扩展进行叙述。对于MAC的变更是以对基于多波束天线系统的TDMA(时分多址接入)/TDD(时分数据)系统的本质请求为依据的。本说明中也公开这样一种技术：在开发新系统时，如果该系统被应用到不明确使用SDMA的WLAN，则在提高吞吐量的同时也带来了效率更高的电力消耗。
本发明适用于包括装备有多波束天线的SDMA兼容的AP及由多个终端的依据802.11的WLAN。AP及终端全都使用本文要详细叙述的协议。检测出WLAN存在的终端首先尝试与关联WLAN关联。在本发明中，叙述了两种关联过程：(1)对于传统终端，以及(2)对于配备有新协议的终端关联。如果关联关联成功，则AP把终端分配到特定的小组，并设定终端定时同步，以便只能在被分配给该小组的期间才能够进行发送。小组的形成和分配是根据能够决定各用户的位置并使其波束结构动态地适应用户的配置的AP，或使用广泛地适用于整个覆盖区域的固定波束的AP来执行的。在本发明中，对小组分配所需要的方向/波束搜索机制进行说明。AP在跨越所有小组内的全部波束的发送上行链接及下行线路的情况下、执行同步。对于下行线路进行帧整合，并通过去除掉帧间的间隙和前导码来节约带宽。在上行线路的情况下，说明基于调度的轮询及基于监视竞争的接入机制。根据由哪个终端执行功率控制以及节电来公开接入机制。举例说明最小化并方便对来自不合格终端(妨碍高吞吐量网络正规的通信)的输入的检测的技术。当检测出不合格/未经授权的终端存在时，AP会命令该终端转移到其他信道去。
总体上来看，本发明的主要目的是用于叙述WLAN系统及协议，并实现高吞吐量。
本发明要明确，对于WLAN上的所有业务AP都是障碍。通过把本发明应用在WLAN上，能把吞吐量扩大到“n倍”，网络能以更高的应用数据传输速率和更好的服务质量向更多的用户提供服务。本发明所述技术把对各终端/用户机器需要的变更控制在最小限度内，同时改善自网络到AP的安装上的复杂性和在降低成本方面做出贡献。本发明详细叙述的协议栈使传统网络装置检测以及把它们切换到其它信道变得容易，并且能够使分配为高吞吐量WLAN使用的信道上的吞吐量最佳化。本发明也叙述通过功率控制，把对利用本发明的装置对使用同一信道的其他用户的影响控制到最小限度。本发明还描述节电技术。总体上讲，使用本技术可以放宽需要的电池条件，带来更加小型化、轻量化的终端/装置的设计。
作为结论，本发明的影响可以归纳为2点：
(1)增加WLAN的总吞吐量；以及
(2)使价格低、结构简单且体积小的形状系数的用户机器/终端的设计和制造都变得容易。
附图说明
图1是表示使用SDMA并包括3个终端和SDMA兼容AP的无线局域网(WLAN)的示例的示意图；
图2是表示由监视接入期间(靠AP控制)和非监视接入期间所构成的超帧的结构，以及指示监视及非监视接入模式结束的方法的示意图；
图3是表示作为配备WLAN MAC的分级协议栈的WLAN协议栈的示意图；
图4是表示能够动态地根据空间配置创建用于用户分组的波束的动态波束形成AP(接入点)的示意图；
图5是表示动态地形成的2组波束的示意图，其中所述2组波束由AP形成、以便覆盖由1组波束不能覆盖的多个用户(接收范围模式可以根据用户和业务量最佳化)；
图6是表示使用训练序列命令获得终端的信息序列的示意图，它是在关联后交换的信息序列，以便于指定终端方向并在长时间停止活动期间、有大的响应损耗或轮询帧之后再获得终端(如正文说明，根据接收机的实现、特别是在动态波束形成AP(图3)中对应波束选择，需要这样的信令)；
图7是表示为了经常更新用户位置而内置在AP中的装置的示意图，更新用户位置是在使用分组接收用的初级波束和位置更新用的次级波束同时形成的2个波束、由终端到AP的分组发送存在时，动态更新AP的用户位置的方法；图8是表示识别用户位置的方法的流程图，包括AP使用图7的装置来识别用户位置的步骤；
图9是表示固定波束AP的示意图，所述固定波束AP能够形成分别由覆盖整个空间的3个波束构成的2组波束；
图10是表示2个相邻扇形波束的实际波束模式的示意图，图解当基于转移宽度为0(垂直滚降)的波束需要无数天线因子这一事实作出完全覆盖2个相邻波束的尝试时所发生的重合，同时，也表示旁瓣产生的、从1个波束空间到别的波束空间的干扰；
图11是表示终端起动序列HMSC(混合微电路)的示意图，总结了终端采用的起动序列；
图12是表示监视接入模式定时结构的示意图，是基于由每组3个波束构成的2个波束组所组成的系统的监视接入模式定时结构(定时被2个组分割，其开始与结束分别由波束开始和波束结束信标指示)；
图13是表示关于1个组的监视接入模式的示例图，是监视接入模式的到达以及发出发送结构(在此例中，组期间被分割成1个上行线路阶段和1个下行线路阶段；该图表示在不同的波束的到达以及发出发送之间同AP的同步)；以及
图14是表示监视接入模式的到达以及发出发送结构(含Dummy/Pad发送)的示意图(本图是图12所示的示例的放大，表示通过使下行线路阶段上所有波束发送时间同步，而使用Dummy/Pad发送来防止未经授权的终端对媒体接入的方法)。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的实施方式。
在此，首先公开使用执行媒体接入控制的空分多址接入的WLAN网络上的终端以及接入点用装置及机制。为了使本发明容易理解，采用以下定义。
“WLAN”是指无线局域网。WLAN包含依靠无线接入技术，向移动终端提供LAN服务的任意数目的装置或节点。
“终端(STA)”是指能够接入由WLAN提供的服务的装置。
“接入点(AP)”是指具有控制对网络的接入并维持其定时作用的WLAN内的终端。作为其他服务，起着作为WLAN内的终端接入其他网络装置的桥梁作用。
“空分多址接入(SDMA)”是指采用通过空间上的物理分离和波束指向性发送/接收信号的收发机功能，使多个无线收发机能够同时使用同一频谱进行通信的接入机制。
“媒体”是指由WLAN管理的无线信道。
“多波束天线”是指为使交叉/波束间干扰最小并实现SDMA(空分多址接入)，而在不同方向上能够形成不同波束的天线系统。
“媒体接入控制(MAC)层”是指为了接入网络媒体，而一般由所有终端所使用的网络协议。
“物理(PHY)层”是指网络上实际收发信号的收发机。能够推广为由来自MAC的会聚层及控制层等几个子层所构成。
“信标帧”是指由AP周期性发送的帧，一般表示超帧的开始，并向WLAN内所有的STA(终端)传送网络固有的信息。
“下行线路”是指产生从接入点向各终端的通信的发送信道。
“上行线路”是指产生从各终端向接入点的通信的发送信道。
“超帧”是指接入点或网络协调器使相关的所有节点都服从管理的网络帧定时结构。
“监视接入模式”是指在其中各终端遵循由AP或网络协调器所定义的特定接入规则的WLAN超帧操作模式。
“非监视接入模式”是指在其中各终端对媒体执行在无管制竞争接入的WLAN超帧操作模式。
“组”是指由一个或多个不重复的波束的形成，AP同时能覆盖的终端的集合。
“组ID”是指被分配给属于特定组的各终端的识别符，可以靠这个识别符把共同的命令(组播)传送至各终端。
“组期间”是指AP形成天线波束覆盖特定用户组的时间量。
“波束开始信标帧”是指AP所发送的、通知WLAN上符合的组及波束的用户组期间开始的信息。
“波束结束信标帧”是指AP所发送的、通知符合的组的用户在其他组的期间内断开电源的信息。
“轮询及监视竞争接入帧”是指AP所发送的、通知特定的组及波束的用户上行发送的日程及监视竞争接入周期的帧。
“响应帧间隔(RIFS)”是指来自WLAN内不同的终端的连续发送间的最小时间间隔。一般比媒体强占所需要的最小时间要少，因此可以用于响应以及确认响应帧。
“强占帧间隔(PIFS)”是指希望对媒体接入的AP进行观测的时间间隔。PIFS比RIFS还大，但比CIFS要小，所以AP可以得到比STA优先级高的接入。
“竞争帧间隔(CIFS)”是在终端开始竞争前，即开始非轮询发送前，必须观察媒体成为空闲状态的最小时间。CIFS在帧间隔中为最大。
“未经授权的终端”是指完全未遵从WLAN协议的终端，或与现在的LAN定时未准确地同步的终端，在WLAN中，采取发生冲突/干扰一类举动的终端。
在以下的说明中，为了便于说明的目的，定义了特定的号码、时刻、结构、协议名和其他参数，以便充分理解本发明，但本领域普通技术人员也会明白，本发明不用这些细节也可以实现。在其他示示例中，为了不使本发明的内容产生不必要的歧义，众所周知的结构部分及模块用方框图来表示。
为了充分理解本发明，下面说明操作过程、信息数据结构及计算方法。虽然使用了特定的数据结构，但是这些仅仅旨在举例说明本发明的实施例。在本发明实施之时，所属领域技术人员会明白要根据实际使用状况，补充新的信息，并省略特定的部分。
图1表示由AP(101)和多个STA(102-104)所构成的典型的WLAN网络。出于携带性和移动性的需要，SAT一般使用小型简单的无指向性或接近无指向性波束模式的天线，一方面，通常作为固定基础网络装置的接入点，可以形成空间上分离的不同波束(SDMA波束：105-107)，把相互的交叉/干扰控制在最小。
配备有多波束天线的AP能够形成无指向性波束模式，也能够在不同方向上形成一组波束。当接通电源时，STA执行无线网络搜索。STA首先搜索以固定间隔由AP广播的信标帧(201)，以便在STA间保持同步并发送网络固有信息。为了在所有终端间取得同步，更新现有终端，并向新终端通知网络固有信息，周期性地广播信标帧。2个连续信标之间的间隔被称之为超帧(202)。为了充分利用多波束天线(常驻AP)型WLAN的特性，需要AP调整波束形成，以便使各终端的收/发信定时一致，而同時最佳化信道的频带使用率。MAC超帧存在2类操作模式或期间：(i)监视接入模式或期间(203)(在这一模式下，AP使用多波束天线系统)、以及(ii)非监视接入模式或期间(204)(在这一模式下，AP以向传统终端提供服务为主要目的，使用无指向性天线模式)。考虑说明上的方便，图2表示关于2种接入模式分别各举1例来表示超帧，但这并不排除在超帧中出现的任意模式的多个示例的一般情况。AP分别采用“监视接入结束帧”(205)及“非监视接入结束帧”(206)通知任一种接入模式的结束。为使频带利用最佳化，这些帧也可以和AP所发送的、诸如信标之类的其他帧合并。
为基于上述情况使数据发送变为可能，采用如图3所示的协议栈来支持WLAN上的高吞吐量数据发送。媒体接入控制技术可以大致分为基于竞争(301)和基于轮询(302)2大类，两者都类似上述非专利文献1及非专利文献8(“Draft Supplement to LAN/MAN Specific Requirements-Part 11：Wireless Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications：MAC Enhancements for Quality of Service(QoS)”，IEEE Std 802.11e/D4.2，February 2003“针对局域网和城域网特定需要起草的补充-part11：无线媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范：增强MAC来提高服务质量(QoS)”IEEE标准802.11e/D4.2，2003年2月)所述的内容。基于竞争的接入机制相当于非专利献1的分布式控制功能(DCF)及非专利文献8的HCF竞争方式信道接入或扩张分布式控制功能(EDCF)。基于轮询的信道接入相当于非专利文献1的集中式控制功能(PCF)及非专利文献8的HCF控制信道接入。在上述描述中，HCF是指混合控制功能。
在图3中，波束接入协调器(303)使高吞吐量方式下的WLAN操作变为可能，并通过调整AP和STA间的数据传送和利用网络上的多波束天线的功能，来实现高吞吐量。如图3所示的协议栈MAC(304)及PHY(305)实体靠管理实体(306)进行控制。
本发明的中心是使上述2个协调器功能的使用变得容易的波束接入协调器，以及实现对来自能够形成多波束的AP的多个数据流的同时发送/接收的新接入机制。基于波束形成功能，使用波束接入协调器的管理实体(306)进而控制使用基于轮询及竞争的接入机制的数据转换。
信标帧是通知WLAN的存在及其ID，并且具有定时基准作用的广播通信帧。在信标上还包括协议参照号码(高吞吐量终端/传统终端)、天线类型(无指向性/指向性)、天线波束类型(动态波束形成/固定波束)及含有方向搜索功能的WLAN功能/特征的組合。信标帧可用以下结构描述。
Beacon
  {
 WLAN ID/*unique identifier for the AP & WLAN*
 WLAN Capability/Protocol Type/*protocol set & features of the AP*
  Beacon Repetition Rate/*rate of recurrence of this frame*/
  Supervised Access Duration/*duration of multi-beam operation*/
}
关联请求(Association Request)是请求关联特定的WLAN的STA所发送的命令，可以包含以下信息要素。
AssociationRequest
  {
  WLAN ID/*unique identifier for the AP & WLAN*/
  Group ID/*common identification for a set of beams*/
  Beam ID/*identification of an individual beam*/
  STA ID/Address/*unique address of the station*/
  STA Capability/*protocol set and features of the station*/
  }
关联响应(Association Response)是AP对预先提出关联请求的STA发送的接受或是拒绝STA的请求的命令/帧。可以包含以下信息要素。
AssociationResponse
  {
  WLAN ID/*unique identifier for the AP & WLAN*/
  Group ID/*common identification for a set of beams*/
  Beam ID/*identification of an individual beam*/
  STA ID/Address/*unique address of the station*/
  Association Status/*result of the association request*/
}
获取请求(Acquisition Request)是由AP发送的命令，用于请求终端发送训练序列，以便参照终端识别AP的方向。获取请求的信息内容可以用以下结构描述。
AcquisitionRequest
 {
 Source Address(AP)/*unique identification of initiator of the frame*/
 Destination Address/*unique identification of addressed station*/
 Duration/Length of Training Sequence
}
组ID分配(Group-ID Assign)是AP向终端发送的命令帧，用于把终端分配给波束组。组ID分配的信息内容可以用下列结构描述。
GroupIDAssign
  {
  Source Address(AP)/*unique identification of initiator of the frame*/
  Destination Address/*unique identification of addressed station*/
  Group ID/*common identification for a set of beams*/
  Beam ID/*identification of an individual beam*/
  }
波束开始信标(Beam Start Beacon)是被广播到特定的波束及组的STA并指示其信标/组的操作开始的帧，可以包含以下信息要素。
BeamStartBeacon
  {
  WLAN ID/*unique identifier for the AP & WLAN*/
  WLAN Capability/Protocol ID/*protocol set & features of the WLAN*/
  Group ID/*common identification for a set of beams*/
  Beam ID/*identification of an individual beam*/
  Group Duration/*active time for current Group of beams*/
  Group Repetition Rate/*rate of recurrence of this rrame*/
  Downlink Schedule/*timing structure for downlink transmissions*/
  }
波束结束信标(Beam End Beacon)是被广播到特定波束及组的STA并指示该信标/组的操作结束的帧，可以包含以下信息要素。
BeamEndBeacon
  {
  WLAN ID/*unique identifier for the AP & WLAN*/
  WLAN Capability/Protocol ID/*protocol set & features of the WLAN*/
  Group ID/*common identification for a set of beams*/
  Beam ID/*identification of an individual beam*/
  Sleep Duration/*duration of inactivity for current beam*/
  }
轮询及监视竞争通知帧(Poll+Supervised Contention AnnouncementFrame)是由AP发送到特定波束的STA组并定义基于轮询的媒体接入及基于竞争的信道接入的帧。该帧所含的信息可以用下列结构描述。
Poll+SupervisedContentionAnnouncement
  {
  {AddressSTA1，GrantTime1，GrantDuration1，GrantType1}
  {AddressSTA2，GrantTime2，GrantDuration2，GrantType2}
  ：
  ：
  {AddressSTAN，Grant TimeN，GrantDurationN，GrantTypeN)
  {Group Address，Grant Time，GrantDuration，SupervisedContention}
  }
SDMA兼容WLAN可以具有装备有不同天线功能的AP。在特定系统中，为了使关于用户的空间配置的收信可能范围(覆盖)最佳化，可以从阵列加权系数库选择不同的波束組合。图4示出能够形成3个同时波束(即AP具有3个收发机)的系统示例。在图4里，AP(401)采用宽波束(402)以低用户/业务密度覆盖空间，采用窄波束(403)以高用户/业务密度覆盖空间。AP这样做的目的就是要把不同组及波束的用户间的业务/使用率的分布式控制在最小限度，在所有组波束中维持同样的业务量/利用模式。当不能采用不同的波束同时覆盖所有的用户，并且同时在不同的波束中尝试取得用户数/业务的平衡时，AP把用户归类到2组波束，并交替地执行这2组的辐射。图5示出在3个非重复波束中的2组(404及405)的例子。附图标记404表示组A的波束，附图标记405表示组B的波束。以上述情况为基础，也假设波束重叠的同样情况。
在图4所示的系统中，AP可能不能以那些波束覆盖所有的用户空间。因此，如图2所示，为能够检测出新终端的存在，并使其关联，有必要周期性返回非监视接入模式。新的终端检测信标帧，并在非监视接入模式(即AP无指向性时)下发出关联请求。关联请求(Association Request)可以把组ID和波束ID字段设定为空值，并采用上述结构。因此，当AP决定接受终端时，它把组及波束ID设定为0，可以靠关联响应来回复。使用如后面要讲的组ID分配(Group-ID Assign)帧可以给终端分配组/波束ID。
用于如图4所示的系统的波束形成，取决于用户的位置/方向的在AP上的知识。下面，依靠图6所示的信息发送，说明AP可以取得STA相对方向的方法及装置。在关联信令发送(502)结束后，AP将包含按上述结构描述的信息的获取请求命令(501)发送给STA。终端在RIFS期间(503)后，以某期间(如帧中字段所指示地那样)所发送的预定训练序列(505)组成的获取响应(504)来回答。训练序列期间取决于AP的实现，即波束数、波束切换速度、接收机锁定时间。如上所述，获取时间取决于系统实现。因此，根据系统的不同，可以通过将上行帧的前导码作为训练序列使用，来识别方向，并回避对图6的训练序列的需要。
根据系统实现，可以(必须)以不同的精度由AP识别方向。方法之一是在训练序列的发送时，AP在各种可用波束之间进行切换。根据以最大信号強度(不同波束功率增益差归一化后)接收用户发送的波束来决定用户的方向。
理想地，AP所形成的每个波束应该使在所期望的波束宽度内的增益变动为最小，因此滚降必须是极尖鋭的“扇形”。这样设计的好处是，发送不同发送信号的波束能够相邻地配置，而缺点是用户从某波束移向别的波束时，会看丢用户。图6中所述信息发送技术可解决这个问题。但是，为了实现这一点，系统必须返回到非监视接入模式，所以实质上产生了开销。图7表示经常更新关于APSTA位置的装置，而图8表示以下的流程图。在AP(602)使用初级波束(601)接收来自目标用户(603)的分组时，类似的扇形设计的次级波束(604)在初级波束邻域进行扫描。如果以波束角度(次级波束中心角：605)表示各扫描位置，由于其波束的形状，接收功率电平(在(607)测定)在2个不同的位置、即波束的端部发生瞬变现象(在(608)检测)。AP将接下来发生瞬变现象的2个波束位置所围起来的角度的平分线确认为用户的位置。该定位可以在上行发送时及在AP的响应帧的接收时(610)执行。通过执行这样的用户位置的动态更新，来在必要时调整其波束模式，必要时使用组ID分配(Group-ID Assign)，适当地进行STA对不同组的再分配，并降低获取请求信令的使用，其结果媒体可以有效利用。
引进如(608)所示的瞬变接收功率检测器，在检测时间和波束接收范围的精度之同，建立左右为难的关系。另外，在检测瞬变现象时，检测器把从相邻波束与/或信道信息接收到的干扰考虑进去较为妥当。如(608)所示，依靠简单方法的接收功率的精确识别，图8所示的算法可从脱离循环，并在终端位置结束。
当识别出用户位置时，如果不能同时覆盖所有用户，则根据用户的空间配置、业务量及AP能同时形成的波束数，AP可以把用户分组。同样，把适当的组及波束ID分配到各个终端。即使使用图7所示的连续更新机制，STA留下还是有可能不被AP检测出来而从波束空间中出来。在上行线路业务频度极低的STA时，这种可能性特别高。出现这种情况时，可以用轮询的失败或来自STA的响应形式检测出来。AP通过邻接STA的原始波束的波束来发出新的组ID分配(Group-ID Assign)，尝试STA的获取。最坏的情况是，AP必须发出新的获取请求。在STA的情况下，从波束空间出来意味着STA无法检测出本身所属的组波束开始信标(Beam Start Beacon)及波束结束信标(Beam End Beacon)。遇到这种情况，终端必须中断所有节电操作，并检测新的组ID分配(Group-ID Assign)或補捉请求(Acquisition Request)。当AP再次获取终端并再次建立波束开始信标及波束结束信标之间的同步时，STA再次进入节电状态，而其他组期间处于睡眠状态。
考虑使用覆盖整个空间的固定波束的其他AP多波束天线系统。这样的系统示例如图9所示。这里，AP(701)为了覆盖整个空间，而使用分别具有3个波束的2组(702-703)波束。附图标记702表示组A的波束，附图标记703表示组B的波束。如上所述，多波束系统所期望的特性是“扇形”波束，即具有一样的通过频带增益和极尖鋭的滚降的波束。但是，实际上要实现极尖锐滚降是不可能的(如图10所示)，而在邻接的波束间会产生某种程度的重叠(704)。另外，附图标记705表示来自组B的波束对组A波束的旁瓣干扰。在这种情况下，显然需要至少2个被配置成相互相邻的波束组。在图9所示的系统中，到达方向检测被简化为仅在2个组之间切换、来识别用户存在的波束。AP能够利用关联请求(Association Request)的前导码指示在关联响应(Association Response)阶段，使用波束ID及组ID来分别识别被分配的用户波束和组。由于相邻波束间的重叠，可以考虑2种：(1)因终端存在于非重复区域而只受到1个波束辐射的情况，以及(2)终端存在于重复区域的情况。位于重复区域的终端可分配在任意组里。这可以(通过使用关联请求Association-Request帧的组ID及波束ID字段)由终端进行请求，而是否接受基于为把不同组的不同波束间利用的波束宽度变化控制在最小限度上而由AP执行的负荷/业务平衡算法的判定取决于AP。
与按照用户位置和业务量使波束覆盖最佳化的动态波束系统不同，固定波束系统使用覆盖整个空间的波束。因此，电源接通后，扫描媒体的终端会根据终端存在于非重复区域和重复区域的哪一个，以检测出1组或2组波束开始信标(Beam Start Beacon)的任意一个。当存在于非重复区域时，终端可依靠检测出的波束开始信标(Beam Start Beacon)及波束结束信标(Beam EndBeacon)决定波束ID和组ID。终端可以将该信息包括在该波束上行发送的监视竞争期间内执行的关联信令里。当存在于重复区域时，可以表示终端在任意一组的监视竞争接入期间内开始关联请求(Association Request)后，并且哪一组都可以检测出来。在下行线路期间，AP以关联响应(AssociationResponse)来响应，对于该终端所期望的组，可以承认该终端的关联，或者嵌入(对于由AP决定的负荷/业务量等要素)指示关联别的组的信息。
STA随着时间的经过移动，进入别的波束/组的接收范围的可能性极高。AP以轮询失败或来自终端的响应的形式，来检测是否进入别的范围。对应的措施是以发送新的组ID或与原波束相邻的波束给定其轮询的形式来进行。最坏的情况是不得不发出新的获取请求。由1个组的波束移到别的组的波束的终端，无法在预定时刻检测出本身所属的原本的组的波束开始信标及波束结束信标。这时，终端必须中断所有的节电操作，并检测出在相邻组的期间所发送的新的组ID分配(Group-ID Assign)。当终端取得新的组ID并建立了波束开始信标和波束结束信标的同步后，终端再次进入节电状态，并在其他组的期间中进入睡眠状态。
基于上述说明，装备有能够覆盖整个空间的多波束兼容天线的WLAN不需要使用有规律性的反复发生的非监视接入期间。可是，当传统终端当被检测出来时，就需要返回非监视接入模式。在动态波束形成系统的情况下，AP为了使在最初覆盖的波束空间不存在的新终端检测和关联成为可能，有规律的非监视接入期间变得必要。因此，在2个系统之间存在着左右为难的关系。即动态波束形成系统只覆盖用户存在的区域，所以更有效地利用监视接入期间的所有波束，为检测出新的终端而需要非监视期间，一方面，固定波束系统和用户配置无关地同样覆盖空间，仅在传统终端被检测出来时返回非监视接入模式。
图11是对于上述2个不同的天线系统(动态波束形成及固定波束形成)的终端采用的起动序列的HMSC描述。附图标记801是终端检测WLAN内容的扫描及检测阶段。在固定波束系统(802)中，按照附图标记803所示的信息路径，终端走向上述关联及组分配的步骤。在动态波束系统(804)中，终端走向以上述附图标记805所示的步骤。由图可明显得知，终端的位置可使用图6及附图标记806所示的系统化的训练序列获得，或使用信息路径(807)所示的帧发送的前导码获得。
基于分别各有3个波束的2组示例，图12表示超帧监视接入期间的定时结构。附图标记901是组“A”的波束1中由AP以广播的波束开始信标(BeamStart Beacon)帧。同样，对组“A”的波束2及3的波束开始信标(Beam StartBeacon)，以附图标记902统一表示，而附图标记903统一表示组“B”的波束开始信标(Beam Start Beacon)。各波束开始信标通知特定的波束的特定组的用户开始操作，并通知该组(GroupDuration)专用的监视接入模式以及对当前的组(GroupRepetitionRate)的用户通知下一个组的定时。在本结构中，这是以速度单位参数表示的，但也可以用时间单位参数来表示。在组“A”期间(904)，属于组“B”的用户必须选择中止活动来节电。相反，在组“B”期间(905)，属于组“A”的用户必须选择中止活动来节电。能与上述一并使用的替代机制是，AP广播波束结束信标(Beam End Beacon)，在特定的组的终端通知不要接入媒体，或是到下一组期间或非监视接入期间之前执行节电。对应于组“A”及“B”的波束结束信标(Beam End Beacon)分别以附图标记906及附图标记907表示。图12表示使用对每个组1个的2个组期间的监视接入模式内的時分概念。但是，这不是在同一监视接入期间几个交替发生的组期间排除一般的情况。
包含在波束开始信标(Beam Start Beacon)里的DownlinkScheduleElement是包括对于种种关联STA的下行发送的媒体分配/轮询的结构。为了容易进一步地细化节电，即为了对没有预定下行发送的接收的终端的节电，DownlinkScheduleElement能够通知为了开始本实施形态下面说明的上行线路阶段而使用的下行发送阶段的结束定时或轮询及监视竞争通知(Poll+Supervised Contention Announcement)帧的开始定时。
为了回避与其他波束的冲突(起因于假定各终端使用无指向性天线)及AP本身发生的冲突(由于RF(射频)部分的实际设计的绝缘性不完全)，AP有必要经常对所有波束取得发送接收操作的同步。基于图12的示例，图13表示监视接入期间的组“A”期间(1001)的细节。在发送中的下行线路及上行线路阶段的分离及波束上的同步分别用附图标记1002和附图标记1003表示。为了容易图解及说明，在图上把组“A”期间分为上行线路及下行线路阶段来表示。但是，这并不排除在某个组期间内发生多个上行线路及下行线路阶段的情况。
为了有效利用频带，可以集中特定波束的下行线路的帧(即以AP为起点的帧)。由此，传统用于区别2个独立发送的帧相互之间帧间隔的排除变得容易(因为下行线路全部以AP为起点，所以没有完全独立)。作为帧间隔排除的结果，在帧的开始，只有1个共享前导码(1004)就足够，并且能够进一步降低使用的频带。所有接收机和这个共享前导码取得同步，并可以依存于MAC层，来解释和接入下行线路中符合的部分。如图所示，因为下行线路共享同一信号源(AP)，所以能够进一步用波束开始信标集中。如上所述，波束开始信标(1005)因为包含下行线路的时候由哪个终端接收数据的信息，所以如果未含在这一列表内的终端收到此信息，则在下行线路阶段可以进入节电状态。
在特定组内的所有波束的下行发送结束时，AP发出上行线路请求/轮询。这在组内的最长下行发送(在图13示例中是波束2)中可以集中发出。可是如果执行这种集中，则在属于没有预定下行发送的波束以及组的终端间的节电利用将被排除。这是因为如果执行节电，则终端就失去了和下行发送的同步。图13表示在最长的下行发送的1RIFS(1007)后被发送的、在全部波束中取得同步的轮询及监视竞争通知(Poll+Supervised ContentionAnnouncement)帧(1006)。这将使得在下行线路节电模式下的终端为了接收轮询及监视竞争通知(Poll+Supervised Contention Announcement)帧，而再次建立与AP的同步。
如上述结构所示，轮询及监视竞争通知(Poll+Supervised ContentionAnnouncement)帧(1006)通知AP希望从特定波束的终端接收的上行发送调度。上述结构的各字段是表示对于特定的终端(AddressSTA)的许可/轮询细节的实际结构。GrantTime表示目标终端预定开始该发送的时刻，GrantDuration表示STA被允许接入媒体的时间或期间。应用GrantType字段，AP向STA表示轮询意图，即对预约请求的响应，或者过去发送的下行线路帧等的确认响应的请求。轮询及监视竞争通知(Poll+Supervised ContentionAnnouncement)帧的最后要素通知对于预定组及波束所有用户的监视竞争接入期间的开始。要注意竞争方式的业务只在下一个下行线路周期才被许可。对信道所有的上行线路的接入必须在波束结束信标帧(1008)的1RIFS之前完成，以便AP能够再次进行媒体控制。
AP必须把多个轮询嵌入在轮询及监视竞争通知(Poll+SupervisedContention Access)帧(1006)中，并允许以不同波束的不同长度的上行线路分组的、基于竞争的发送。当AP依次执行轮询时，在发送轮询帧(下行线路发送)前，需要获取媒体看其是否和所有的波束的媒体取得同步。因此，当不同波束的分组尺寸差别大时，结果会发生不必要的频带损失。另外，关于终端天线的功能没有任何假设，所以来自任意终端的无指向性上行发送使其他终端既无法观测媒体是否空闲，也不能作为传统载波侦听技术结果来发送。因此，当进行被轮询的上行接入时，被轮询的终端需要取决于包括在轮询中的定时信息，并忽略传统载波侦听机制。可是，各终端间的功率控制(后述)极顺利时，载波侦听机制能够检测出空闲的媒体(实际上有连续发送的时候)。在这种情况下，只可以对充分远离的波束上的组的用户预测发生，即可以假设某波束的2个终端不是互相隐蔽的终端。
因为AP使用指向性天线，所以能够接收2个在空间上相离的上行发送。因此，多波束天线MAC即使在监视竞争接入期间也对提高吞吐量有贡献。
需要注意到，为了AP接收机取得与来自下一个终端的发送的同步，位于2个连续的上行发送之间的间隔是必须的。这个“防护时间”(图13的附图标记1013所示)是防止因本地时钟的漂移或不准确而在2个预定的发送之间的冲突所必需的。防护时间必须以下面的方式引进，即，使2个连续的发送之间的实际时间间隔等于或小于CIFS期间，并比RIFS期间长。
可以看出，图13的下行线路期间(1002)，在不同波束的下行发送时间里存在偏差的可能性。这是由于在空间上分离的不同用户中存在不同的业务量而产生的。来自AP的发送由于本来具有指向性，所以如上所述在某个时间里，只有1个用户组“检测”这些发送。在图13的例子中是组“A”。根据上述协议，组“B”的用户在这一期间内不进行发送。但是，未经授权的终端(也有传统基于竞争的接入WLAN终端的情况)存在于组“A”的波束1接收范围时，未经授权的终端有可能检测出附图标记1009所示的媒体空闲时间。为了使冲突的可能性变小(也是为了以此提高WLAN吞吐量)，AP可以采用发送Dummy/Pad数据的机制，使发送时间和波束2一致。这一例子如图14所示。图中附图标记1010、1011表示波束1及波束3的Dummy/Pad发送数据的发送，目的是使本身和波束2(1012)一致，使共享该波束的未经授权的终端在下行线路阶段无法尝试基于竞争的接入。附图标记1012表示其结果，波束1及波束3的下行线路和波束2一致。虽然这一机制防止存在于现在有效的组(在该例中是组“A”)中的未经授权的终端对媒体接入，使冲突的可能性变小，但是，却不能应对存在于组“B”的未经授权的终端在组“A”期间发送的情况。AP虽然无法回避这种情况，可是通过检查在上行线路阶段接收的确认响应，能够检测出这种情况。如果接收到关于以不同的波束同时进行下行发送的所有帧表示否定的确认响应，则可能性最高的原因正是因为未经授权的终端造成的。AP可以切换到非监视接入模式，或检测出未经授权的终端并随时采取请求该终端移到别的信道上去之类的对策。
在上行线路中，在轮询及监视竞争通知(Poll+Supervised ContentionAnnouncemnet)期间为确认响应而被轮询的终端在接收到的下行线路数据中含有错误时，必须以表示否定的确认响应帧来回答。换言之，终端应该发送表示否定的确认响应和表示肯定的确认响应两者。以此方法，能够回避监视接入期间的定时结构由于丧失帧而发生变更，并回避比防护时间(比CIFS短，比RIFS长)长的“媒体无音区间”，进而能够回避基于竞争的未经授权的终端对媒体的接入。同样的方法也能适用于轮询对象的频带分配。终端没有要发送的数据时，在所分配的期间内也应该维持发送状态。
为发送要求稳定的QoS水平的流，可以假设AP在预约请求阶段提供满足终端所指定的、对特定频带及延迟的要求的服务(有计划的轮询)。AP也可以根据频带的利用状況，拒绝预约请求。在传统WLAN(即不使用多波束天线的传统系统)中，所有的终端同时共享媒体。因此，从频带的预约观点来看，AP只要跟踪1个(无指向性)波束就行了。多波束天线方式的WLAN把空间(及其中的用户)分割为多个波束。因而，AP能按照终端以这些波束中的1个所进行的预约请求，使该波束的预约变得容易。流的接收方可以根据AP的不同存在于被接入的不同波束或者别的网络之中。因此，多波束天线方式的WLAN需要包含进行预约的流的发送目的地地址的预约请求。以这些信息为基础，AP识别发送目的地的终端/业务接收方的位置。如果接收方是WLAN本身，则AP必须在受理预约请求前，保证在上行线路、下行线路双方可利用的适当资源。
依赖于多波束天线方式系统的利用，(根据方向和波束模式)可变的增益要素被追加到连接估算上。利用该增益可以降低终端或接入点任一方发送的必要条件，并能够节约电池，以抑制对同一信道的其他用户的干扰。发送功率按分组单位、以和1个分组的响应时间类似的速度来调整。因为WLAN使用时分双工(TDD)，所以在上行线路以及下行线路使用同一信道，并且以一个连接进行的测定也可以适用相反线路。以下说明用于实现功率控制下面的机制。向AP(或终端)发送分组的终端(或AP)包括帧使用的发送功率电平。这是用有效负载(按接收方的MAC子层来解释)或物理会聚子层(包括数据传输速度、扰频器信息等)中任意一种进行编码。原来发送的帧的接收机比较实际接收的功率(可根据测定接收信号的强度决定)和用于发送(被发送帧编码)的实际功率电平，决定发送时使用的剩余功率。因此，在下一发送中，终端能够减少相当于该剩余的发送功率，使实质的消费功率及对信道的其他用户产生的干扰变小。
如上所述，本发明的特征可以归纳如下。
(1)在无线网络中提高网络的总吞吐量的媒体接入控制方法及系统，包括：接入点(AP)，装备有SDMA兼容多波束天线及同时分别连接到不同天线波束的多个收发机；以及(ii)1台或一台以上终端，分散在无线LAN的接收空间上。
(2)适用于上述(1)所述系统的定时结构，该定时结构包括：(i)被周期性发送的信标帧，用于通知无线网络的存在，并向所述网络上的各终端提供定时基准；(ii)“监视接入模式”，是接入点用以通过控制对无线信道的接入并调整与用户的发送，从而有效地提高网络吞吐量的期间，以便于利用天线特性并在同一信道上实现多个同时发送；(iii)“非监视接入模式”，是接入点被配置成无指向性模式并且各终端自由地接入信道以便能够使用传统载波侦听技术进行发送的期间；以及(iv)信号发送信令，接入点由此而开始或结束监视或非监视接入期间。
(3)实现上述(1)所述方法及系统的协议栈，包括：(i)媒体接入控制(MAC)层，用于定义多个无线终端接入共有媒体的接入规则；(ii)物理层，用于在无线信道上进行实际的数据发送和接收；以及；(iii)管理实体，用于为了提高无线网络整体的吞吐量，而管理和调整(i)及(ii)所述的层的操作。
(4)上述(3)所述协议栈的(i)所述的媒体接入控制(MAC)层以及上述(1)所述的系统，包括：(i)基于竞争的接入机制，由此使用载波侦听机制，并且各终端基于1组的规则竞争发送媒体；(ii)基于轮询的信道接入机制，由此接入点在维持特定终端预先指定的服务质量水平的同时，能够满足特定终端的频带请求；以及(iii)波束接入协调器，用于通过调整各终端和接入点间的数据传输，使用(i)及(ii)所述的媒体接入机制，来利用多波束天线的功能，实现高吞吐量。
(5)靠AP广播，向分布在网络上的各终端通知WLAN的存在，提供定时基准的上述(2)中(i)所述的信标帧，包括：对所述无线网络惟一的标识符，由此各终端可以唯一且明确地识别接入点，进而识别特定网络；(ii)通过接入点的实现被特别定义的无线网络功能及协议有关信息；(iii)对通过无线网络上的接入点广播的信标的使用频率进行描述的信息；以及(iv)作为无线网络以监视接入模式操作的期间，由此使传统终端在该超帧期间不执行关联或发送，其结果是使这些发送/冲突所带来的、对无线网络吞吐量的影响达到最小。(6)上述(5)的(ii)所述的描述各终端(或AP)的功能及协议的信息，包括：(i)协议参照号码，使得终端的媒体接入控制协议种类能够被确认；(ii)天线种类及模式；(iii)天线切换/操作功能；(iv)终端方向探测/定位功能。
(7)由希望关联特定无线网络的终端发送的、包含(i)、(iv)及(v)所述的信息要素并根据网络构成及终端功能再任意包含(ii)及(iii)所述的信息要素，降低信令的开销的关联请求帧，包括：(i)为了通知AP终端希望关联WLAN，以信标接收的上述(5)中(i)所述的无线网络识别符；(ii)通过检测有无后述的(11)及(12)分别记述的“波束开始信标”及“波束结束信标”由终端决定的、在其范围包括终端且该终端希望关联的波束组的组识别符；(iii)通过检测有无后述(11)以及(12)分别记述的“波束开始信标”及“波束结束信标”由终端决定的、在其范围包括终端且该终端希望关联的特定波束的波束识别符；(iv)为使AP在下一个通信中能够唯一地识别的终端本身的地址；(v)让AP决定可否关联，承认关联时，让其决定对那个终端提供最佳服务的方法的、有关该终端实现的上述(6)所述的协议的特征及功能的信息。
(8)接入点对于上述(7)记载的关联请求帧所发送，承诺或拒绝终端的请求的关联响应帧请求，包含(i)、(iv)及(v)所述的信息要素，以及根据网络的构成、AP和终端的功能以及所发送的关联请求的结构再任意包含(ii)及(iii)所述的信息要素，其中，(i)用于确认和响应终端生成的上述(7)所述的关联请求的、上述(5)中(i)所述的无线网络识别符；(ii)AP与该终端通信使用的波束组的组识别符；(iii)AP与该终端通信使用的波束的波束识别符；(iv)关联响应的发送目的地的终端本身的地址；(v)有关请求状态(即，成功或失败)以及AP支持的特征及功能的信息。
(9)AP对终端请求发送某个期间预先决定的训练序列，AP应用这一发送，识别该终端对AP的空间位置的获取请求，包括：(i)进行获取请求的终端的地址；(ii)作为获取请求的发送目的地的终端的地址；(iii)请求向指定地址的终端发送的训练序列的发送期间或长度。
(10)为了更进一步的收发操作而分配给特定的波束组的、由AP向终端发送的组ID分配帧，包括：(i)AP地址/WLAN的ID；(ii)组ID分配帧的发送目的地的终端的地址；(iii)由AP决定的、分配给指定地址的终端的组ID；(iv)由AP和在指定地址的终端进行下一个通信时使用的波束的波束识别符。
(11)由AP向特定的波束及组的终端广播的、向该波束组的用户表示操作开始的波束开始信标帧，包括：(i)使各终端能识别发送源的AP的地址/WLAN的ID；(ii)上述(6)所述的有关无线网络的功能和协议的信息；(iii)所述波束组ID；(iv)所述波束的波束ID；(v)所述组的有效期间，即在AP为了控制其他组的用户而切换到别的天线模式前、与所述组的用户进行发送接收的期间；(vi)使所述组及波束的各终端能够相互取得同步的、发送波束开始信标的频率；(vii)在当前的组期间AP生成的下行发送调度。
(12)AP对特定波束及组的各终端广播的、向该组的用户表示操作结束的波束结束信标，包括：(i)使各终端能识别发送源的AP的地址/WLAN的ID；(ii)上述(6)所述的有关无线网络的功能和协议的信息；(iii)所述波束组ID；(iv)所述波束的波束ID；(v)所述用户可以采用使消费功率容易降低的操作方式的、上述组为非有效状态的期间。
(13)AP向特定波束的各终端发送的、定义在无线媒体的基于轮询的媒体接入及基于竞争的接入的调度的轮询及监视竞争通知帧，包括：(i)分别分配给各终端的轮询列表；(ii)宣布把媒体作为已知为监视竞争接入期间的指定的期间的基于上行线路竞争的接入用的信息要素。
(14)在上述(13)中(i)所述的分配给各终端的轮询列表，包括：(i)被允许基于轮询的接入的终端的地址；(ii)轮询时刻，即终端可以开始发送的时刻；(iii)轮询期间，即终端能够执行发送的期间；(iv)用于向终端表示轮询是用于预先请求频带的流，或者以请求过去发送的下行线路帧等的接收确认的轮询或许可的目的。
(15)使用能够形成“扇形”波束的SDMA兼容天线的AP，特征在于：(i)对于属于该波束的用户，在接收功率电平的变动抑制在最小限度的通频带上的比较稳定的增益；以及(ii)通过抑制由于从某波束发送到别的波束的用户的发送而产生的干扰使AP在更小的间隔生成波束，提高频谱效率并由此得到高吞吐量、尖鋭的滚降，即狭窄的转移宽度。
(16)使用能够装备多波束天线并动态生成波束的上述(15)所述的AP的WLAN系统，具有下面的功能：(i)使各个用户的空间配置和对每个业务负荷接收的范围模式最佳化；(ii)靠空间的配置使用户分组，以此把组和波束不同的用户间的业务差异/使用率的差异抑制在最小限度的功能。
(17)使用上述(2)所述的定时结构的上述(16)所述的WLAN系统，包括：(i)为向在不对应上述(16)中(i)说明的现有天线模式的区域存在的新终端提供接收范围/检测，使用无指向性波束模式周期性地发送的上述(5)所述的信标帧；(ii)为了让用于监视接入期间的现有天线模式的接收范围内不存在的新终端的检测和关联变得容易，新终端从上述(5)所述的多址信标可推测出的周期性反复的非监视接入期间；(iii)为了执行通知相应的组/波束期间的开始与结束并向接收范围内的各终端通知波束和波束组ID的服务，在组期间不同的波束中执行上述(11)及上述(12)所述的波束开始及波束结束信标的发送；(iv)在后述(27)中(ii)所述的所述波束的监视竞争接入模式时被呼叫的、在开始上述(7)及上述(8)所述的关联信令的发送的现有波束的接收范围内存在的终端；(v)在(ii)所述的非监视接入期间，在开始上述(7)及上述(8)所述的关联信令的发送的现有波束的接收范围不存在的终端；(vi)利用上述(8)中(ii)及(iii)所述的信息要素，被分配了组及波束ID的(iv)所述的终端；(vii)利用上述(10)所述的帧被分配了组及波束ID(v)所述的终端；(viii)能够用上述(10)所述的信令对终端随时再分配新的组ID的AP。
(18)实现上述(17)中(vii)所请求的功能，为了对应在用户进行移动，其结果上述(17)中(viii)呼叫发生时，根据需要识别某个终端的组及波束ID的方法，包括下面步骤：(i)AP把上述(9)所述的获取请求帧发送给终端；(ii)终端以预定的训练序列，响应(i)的请求；(iii)AP切换可生成的种种波束，并将用户的位置检测为位于训练序列以(用不同的增益使波束归一化的)最大强度被接收的波束的方向上；(iv)代替(iii)用后述(19)所述的方法及装置，识别终端的初期位置，更新用户位置。
(19)基于终端执行的所有上行发送，为了通过让AP预测终端的移动性把使用上述(18)的方法和与此同时发生的开销控制在最小限度，AP连续更新用户位置的方法及装置，步骤包括：(i)使用静态的且用于接收来自终端的发送的、具有上述(15)所述的特性的初级波束；(ii)使用扫描初级波束附近的、具有上述(15)所述的特性的可控制的次级波束；(iii)识别接收功率电平中存在的瞬变现象的次级波束的角度位置；(iv)由在上述(iii)的2个波束位置的范围所决定的角度平分线而给出终端位置。
(20)使用装备上述(15)所述的多波束天线的AP的WLAN系统，系统至少具有2个组ID，用一组固定波束能够覆盖整个空间，以使相邻波束间的重复为最小。
(21)使用只由监视接入模式组成的帧结构，并提高媒体使用效率的上述(20)所述的WLAN系统，特征包括：(i)为了进行通知相应的组/波束期间的开始和结束，把波束及波束组ID通知给接收范围内各终端的服务，在组期间不同的波束中分别发送上述(11)及上述(12)所述的波束开始及波束结束信标；(ii)终端依靠后述的(27)中(ii)所述的所述组/波束监视竞争接入模式时被呼叫的、上述(7)及上述(8)所述关联信令，检测向接入点指示终端存在区域的组/波束ID；(iii)AP对应于(ii)所述的关联信令，并向终端分配组/波束ID，而在存在于2个组的波束间重叠区域的终端的情况下，使组内不同的波束的用户的业务差异最佳化；(iv)AP用上述(10)所述的信令，随时可以进行向终端再分配新的组ID。
(22)上述(16)及上述(21)所述的WLAN系统的AP及各终端的、检测并处理终端移动性的功能，包括：(i)AP根据连续的轮询失败或观察来自终端的确认响应，检测终端的移动；(ii)AP使用邻接原波束的波束，向看丢的终端发送新的组ID分配；(iii)如果AP无法用(ii)所述的方法再获取终端，则再次发送上述(18)所述的获取请求信令；(iv)则终端检测出轮询失败或来自AP的确认响应的失败及/或所分配的组的波束开始及波束结束信标丧失以高的概率发生的情况下，中断所有节电操作，并且AP用(ii)及(iii)的步骤进行该终端的再获取。
(23)为了在下一操作期间前，让特定的组的终端的节电操作变得容易，要进行上述(2)中(ii)所述的监视接入期间的不同组的期间分割，步骤包括：(i)用上述(11)及上述(12)所述的波束开始及波束结束信标向上述组的用户通知组的操作期间的开始及结束；(ii)对特定的组的所有的波束执行波束开始及波束结束信标的发送的同步。
(24)上述(LL)中(vii)所述的波束开始信标的下行线路调度要素的编入，其目的是：(i)表示由发送目的地的地址、发送的长度及进行所述发送的时刻组成的下行线路调度；(ii)表示下行发送调度，即对应于上述(13)所述的轮询及监视竞争通知帧的发送时间的结束，并使在所给定的组期间没有接收下行发送的预定的终端在该组期间的下行线路期间能够执行节电。
(25)对于同组内不同波束的发送，为了回避实际RF(射频)成分不完全分离而产生和其他波束的冲突及在AP本身冲突，所进行的传输集中及同步化，包括：(i)以所述组的终端为目标，由对应上述(24)所述的下行线路调度要素的所有下行发送组成的下行线路阶段；(ii)采用在上述(4)中(ii)及(iii)所述的基于轮询的接入及基于竞争的接入机制两者、由终端向AP进行的发送所组成的上行线路阶段。
(26)应用上述(11)中(vii)所述的波束开始信标的上述(25)中(i)所述的下行发送阶段的所有下行发送的集中，通过采用下面的步骤：(i)使用使得所有接收机能够取得同步的、接入点为波束开始信标发送的共同前导码；以及(ii)消除下行帧间的帧间隔，能够抑制不必要的开销并提高媒体利用效率。
(27)使用上述(13)所述的所有嵌入上行轮询的轮询及监视竞争通知的上行发送阶段的开始，为把单独轮询引起的开销抑制在最小限度，并使上述(25)所述的单独轮询的发送用的再同步化不再需要，包括：(i)在轮询及监视竞争通知帧的调度所包含的许可/轮询期间，各终端发送的轮询接入阶段；(ii)紧接着轮询接入阶段、直到波束结束信标预定的发送为止都被允许的监视竞争阶段。
(28)在处理各终端的本地时钟漂移现象后，将上述(14)及上述(27)中(i)所述的调度所包含的连续的轮询发送期间的时间用作防护时间，假设媒体空闲期间比RIFS长而比CIFS短。
(29)把由于使用不按照上述(1)所述WLAN系统协议的载波侦听的未经授权的终端而发生的冲突抑制在最小限度的方法，步骤包括：(i)发送“Dummy”或“Pad”数据，并使所有波束的发送时间均等化，防止使用未经授权的载波侦听方式的终端检测出空媒体，由此回避来自未经授权的终端的发送，从而消除给定的组的不同波束引起的下行线路时间的差异；(ii)以在上行线路阶段的确认响应为目的轮询的各终端发送表示否定响应的确认响应帧，即各终端忽视确认响应请求，从而在发送结构中不允许超过CIFS期间的间隙。
(30)在无线网络上检测并处理未经授权的终端的存在，为上述(1)所述的方法，包括：(i)如果在同一时刻观测到在所有波束上发送都以失败结束，则检测为有未经授权的终端存在；(ii)在(i)检测为未经授权的终端存在检测的情况下，切换到非监视接入模式，并指示该未经授权的终端转移到别的信道。
(31)上述(1)所述系统中接入点为了资源预约请求执行流许可的方法，包括：(i)分析流的发送源的地址及发送目的地的地址，判断两个地址是否都存在于同一无线网络内；(ii)对AP受理请求前(对于使用无指向性天线的系统的传统示例)，请求保证在一个或另一个组/波束中的资源利用。
(32)上述(1)记载的系统的用户(AP及各终端)执行功率控制，并限制对其他用户的信道干扰，从而降低发送功率，并由此节约电池，包括：(i)将用于特定帧/分组的发送的发送功率电平嵌入发送信号中；(ii)在接收机中测定对特定分组发送的接收功率；(iii)比较通过对在(i)的发送中编码的信息进行解码所得到的数值和(ii)的数值，并相应地调整(i)的分组的发送机所传输来的下一个分组的发送功率。
本说明书是根据2003年7月18日申请的日本专利第2003-276987号。其内容全部包含于此作为参考。
产业上利用的可能性
本发明能够适用于使用本文详述的协议，由装备多波束天线的对应SDMA的AP及终端构成的802.11方式的WLAN。

Claims (32)

1、一种无线网络的媒体接入控制系统，包括：
(i)接入点，装备有SDMA兼容多波束天线及同时分别连接到不同天线波束的多个收发机；以及
(ii)1台或一台以上终端，分散在无线LAN的接收空间上。
2、如权利要求1所述的系统，还包含定时结构，该定时结构包括：
(i)被周期性发送的信标帧，用于通知无线网络的存在，并向所述网络上的各终端提供定时基准；
(ii)监视接入模式，是接入点用以通过控制对无线信道的接入并调整与用户的发送，从而有效地提高网络吞吐量的期间，以便于利用天线特性并在同一信道上实现多个同时发送；
(iii)非监视接入模式，是接入点被配置成无指向性模式并且各终端自由地接入信道以便能够使用传统载波侦听技术进行发送的期间；以及
(iv)信令，接入点由此而开始或结束监视或非监视接入期间。
3、如权利要求1所述的系统，还包括协议栈，该协议栈包括：
(i)媒体接入控制层，用于定义多个无线终端接入共有媒体的接入规则；
(ii)物理层，用于在无线信道上进行实际的数据发送和接收；以及
(iii)管理实体，用于为了提高无线网络整体的吞吐量，而管理和调整所述媒体接入控制层及所述物理层的操作。
4、如权利要求3所述的系统，其中，所述媒体接入控制层包括：
(i)基于竞争的接入机制，由此使用载波侦听机制，并且各终端基于1组的规则竞争发送媒体；
(ii)基于轮询的信道接入机制，由此接入点在维持特定终端预先指定的服务质量水平的同时，能够满足特定终端的频带请求；以及
(iii)波束接入协调器，用于通过调整各终端和接入点间的数据转发，并使用所述基于竞争及所述基于轮询的信道接入机制来利用多波束天线的功能，实现高吞吐量。
5、如权利要求2所述的系统，其中，所述信标帧由接入点广播，并具有向分散在网络上的各终端通知WLAN的存在，并提供定时基准的功能，包括：
(i)对所述无线网络惟一的标识符，由此各终端可以唯一且明确地识别接入点，进而识别特定网络；
(ii)通过接入点的实现被特别定义的无线网络功能及协议有关信息；
(iii)对通过无线网络上的接入点广播的信标的使用频率进行描述的信息；以及
(iv)作为无线网络以监视接入模式操作的期间，由此使传统终端在该超帧期间不执行关联或发送，其結果是使这些发送/冲突所带来的、对无线网络吞吐量的影响达到最小。
6、如权利要求5所述的系统，其中，所述无线网络功能及协议有关信息包括：
(i)协议参照号码，使得终端的媒体接入控制协议种类能够被确认；
(ii)天线种类及模式；
(iii)天线切换/操作功能；以及
(iv)终端方向探测/定位功能。
7、如权利要求1所述的系统，其中，所述终端在希望关联特定无线网络时，发送包含下面(i)、(iv)及(v)所述的信息要素并根据网络构成及终端功能再任意包含(ii)及(iii)所述的信息要素的、降低信令的开销的关联请求帧：
(i)无线网络识别符，是在用于通知接入点终端希望关联WLAN的信标帧中接收到的；
(ii)通过检测有无波束开始信标及波束结束信标，由终端决定的、在其范围包括终端且该终端希望关联的波束组的组识别符；
(iii)通过检测有无波束开始信标及波束结束信标，由终端决定的、在其范围包括终端且该终端希望关联的特定波束的波束识别符；
(iv)为使接入点在下一个通信中能够唯一地识别的终端本身的地址；以及
(v)有关该终端实现的协议的特征及功能的信息，它决定与接入点可否关联，并在接受关联时，决定对那个终端提供最佳服务的方法。
8、如权利要求7所述的系统，其中，所述接入点相应于所述关联请求帧，发送接受或拒绝每个终端的请求的关联响应帧请求，并包含下面(i)、(iv)及(v)所述的信息要素，还根据网络的配置、所述接入点和终端的功能以及所发送的关联请求的结构而任意包含(ii)及(iii)所述的信息要素：
(i)无线网络识别符，用于确认和响应终端生成的关联请求；
(ii)接入点与该终端通信使用的波束组的组识别符；
(iii)接入点与该终端通信使用的波束的波束识别符；
(iv)关联响应的发送目的地的终端本身的地址；以及
(v)有关请求的状态(即，成功或失败)以及接入点支持的特征及功能的信息。
9、如权利要求1所述的系统，其中，所述接入点对终端请求发送预定期间预先决定的训练序列，利用该发送来发送特定对自己的该终端的空间位置的获取请求，所述获取请求包括：
(i)进行获取请求的终端的地址；
(ii)作为获取请求的发送目的地的终端的地址；以及
(iii)所请求的训练序列的发送期间或长度，以便向指定终端发送地址。
10、如权利要求1所述的系统，其中，所述接入点向终端发送为了更进一步的发送/接收操作而分配给特定的波束组的组ID分配帧，所述组ID分配帧包括：
(i)接入点的地址/WLAN的ID；
(ii)组ID分配帧的发送目的地的终端的地址；
(iii)由接入点决定的、分配给指定地址的终端的组ID；以及
(iv)由接入点在和指定地址的终端进行下一个通信时使用的波束的波束识别符。
11、如权利要求1所述的系统，其中，所述接入点对于特定的波束组的各终端广播向该波束组的用户指示操作开始的波束开始信标帧，所述波束开始信标帧包括：
(i)使各终端能识别发送源的接入点的地址/WLAN的ID；
(ii)有关无线网络的功能和协议的信息；
(iii)所述波束组ID；
(iv)所述波束的波束ID；
(v)所述组的有效期间，即在接入点为了控制其他组的用户而切换到别的天线模式前、与所述组的用户进行发送接收的期间；
(vi)使所述组及波束的各终端能够相互取得同步的、发送波束开始信标的频率；以及
(vii)在当前组期间、接入点生成的下行发送的调度。
12、如权利要求1所述的系统，其中，所述接入点向每个特定的波束组的终端广播向该波束组的用户指示操作结束的波束结束信标，所述波束结束信标包括：
(i)使各终端能识别发送源的接入点的地址/WLAN的ID；
(ii)有关无线网络的功能和协议的信息；
(iii)所述波束组ID；
(iv)所述波束的波束ID；以及
(v)所述用户能够采用使消费功率容易降低的操作方式的、所述组为非有效状态的期间。
13、如权利要求1所述的系统，其中，所述接入点对特定的波束组的各终端发送定义基于无线媒体轮询的媒体接入及基于竞争的接入调度的轮询及监视竞争通知帧，所述轮询及监视竞争通知帧包括：
(i)分别分配给各终端的轮询列表；以及
(ii)宣布把媒体作为已知为监视竞争接入期间的指定的期间的基于上行线路竞争的接入用的信息要素。
14、如权利要求13所述的系统，其中，所述轮询列表包括：
(i)允许基于轮询的接入的终端的地址；
(ii)轮询时刻，即终端可以开始发送的时刻；
(iii)轮询期间，即终端能够执行发送的期间；以及
(iv)用于向终端指示轮询是用于预先请求频带的流，或者请求过去发送的下行线路帧等的接收确认的轮询或许可的目的。
15、如权利要求1所述的系统，其中，所述接入点使用能够形成扇形波束的SDMA兼容天线，特征在于：
(i)对于属于该波束的用户，在接收功率电平的变动抑制在最小限度的通频带上的比较稳定的增益；以及
(ii)尖銳的滚降，即狭窄的转移宽度，使得通过抑制从某波束发送到别的波束的用户的发送而产生的干扰使接入点在更小的间隔生成波束，提高频谱效率并由此得到高吞吐量。
16、一种使用能够装备多波束天线并动态生成波束的、如权利要求15所述的接入点的WLAN系统，具有下面的功能：
(i)使各个用户的空间配置和对每个业务负荷接收的范围模式最佳化；以及
(ii)靠空间的配置使用户分组，以此把组和波束不同的用户间的业务差异/使用率的差异抑制在最小限度的功能。
17、使用如权利要求2所述的定时结构的、如权利要求16所述的WLAN系统，包括：
(i)为向在不对应于现有天线模式的区域中存在的新终端提供接收范围/检测，而使用无指向性波束模式周期性地发送的、如权利要求5所述的信标帧；
(ii)为了让用于监视接入期间的现有天线模式的接收范围内不存在的新终端的检测和关联变得容易，新终端从如权利要求5所述的多址信标可推测出的周期性反复的非监视接入期间；
(iii)为了执行通知相应的组/波束期间的开始与结束并向接收范围内的各终端通知波束和波束组ID的服务，在组期间不同的波束中执行如权利要求11及如权利要求12分别所述的波束开始及波束结束信标的发送；
(iv)在波束的监视竞争接入模式下被呼叫的、在开始如权利要求7及如权利要求8分别所述的关联信令的发送的现有波束的接收范围内存在的终端；
(v)在所述非监视接入期间，不在在开始如权利要求7及如权利要求8所述的关联信令的发送的现有波束的接收范围的终端；
(vi)存在于利用如权利要求8所述的信息要素将组及波束ID分配到的所述接收范围内的终端；
(vii)不存在于利用上述如权利要求10所述的帧将组及波束ID分配到的所述接收范围内的终端；以及
(viii)能够用上述如权利要求10所述的信令对终端随时再分配新的组ID的接入点。
18、一种用在具备媒体和接入点的无线网络的媒体接入控制方法，包括下面步骤：
(i)接入点把获取请求帧发送给终端；
(ii)终端以预定的训练序列，响应所述获取请求；
(iii)接入点切换可生成的种种波束，并将用户的位置检测为位于训练序列以最大强度被接收的波束的方向上；以及
(iv)识别终端的初期位置后，更新用户位置。
19、如权利要求18的方法，其中，由所述接入点连续更新用户位置的步骤包括步骤：
(i)使用静态的且用于接收来自终端的发送的、具有如权利要求15所述的特性的初级波束；
(ii)使用扫描所述初级波束附近的、具有如权利要求15所述的特性的可控制次级波束；
(iii)识别接收功率电平中存在过渡现象的次级波束的角度位置；以及
(iv)由2个波束位置的范围所决定的角度平分线而给出终端位置。
20、一种使用装备如权利要求15所述的多波束天线的接入点的WLAN系统，至少具有2个组ID，用一组固定波束能够覆盖整个空间，以使相邻波束间的重复为最小。
21、如权利要求20所述的WLAN系统，其中：
(i)接入点为了进行通知相关的组/波束期间的开始和结束，而把波束及波束组ID通知给接收范围内的各终端的服务，在组期间不同的波束中分别发送如权利要求11及如权利要求12所述的波束开始及波束结束信标；
(ii)终端根据组/波束的监视竞争接入模式下被呼叫的、如权利要求7及如权利要求8所述关联信令，检测向接入点指示终端存在区域的组/波束ID；
(iii)接入点对应于所述关联信令，并向终端分配组/波束ID，而在存在于2个组的波束间重叠区域的终端的情况下，使组内不同的波束的用户的业务差异最佳化；以及
(iv)接入点用如权利要求10所述的信令，随时可以进行向终端再分配新的组ID。
22、一种用在具备终端和接入点的无线网络中的媒体接入控制方法，包括下面步骤：
(i)接入点根据连续的轮询失败或观察来自终端的确认响应，检测终端的移动；
(ii)接入点使用邻接原波束的波束，向看丢的终端发送新的组ID分配；
(iii)如果接入点无法用所述(ii)的步骤再获取终端，则再次发送如权利要求18所述的获取请求信令；
(iv)在终端检测出轮询失败或来自接入点的确认响应的失败及/或所分配的组的波束开始及波束结束信标丧失以高的概率发生的情况下，中断所有节电操作，并且接入点用所述(ii)及(iii)的步骤进行该终端的再获取。
23、一种用在具备终端和接入点的无线网络中的媒体接入控制方法，为了在下一操作期间前，让特定的组的终端的节电操作变得容易而进行的、由监视接入期间的组的期间分割，包括下面步骤：
(i)用如权利要求11及如权利要求12所述的波束开始及波束结束信标向上述组的用户通知组的操作期间的开始及结束；以及
(ii)对特定的组的所有的波束执行波束开始及波束结束信标的发送的同步。
24、在上述权利要求11所述的系统，其中，所述波束开始信标的下行线路调度要素：
(i)表示由发送目的地的地址、发送的长度及进行所述发送的时刻组成的下行线路调度；以及
(ii)表示下行发送调度，即对应于所述轮询及监视竞争通知帧的发送时间的结束，并使在所给定的组期间没有接收下行发送的预定的终端在该组期间的下行线路期间能够执行节电。
25、一种用在具备终端和接入点的无线网络中的媒体接入控制方法，为了回避由于实际RF成分不完全分离而产生的、和其他波束的冲突及在接入点本身冲突，以下列方式集中并同步化借助于同一组内的不同波束的发送：
(i)以所述组的终端为目标，由对应如权利要求24所述的下行线路调度要素的所有下行发送组成的下行线路阶段；以及
(ii)采用如权利要求4所述的基于轮询的接入及基于竞争的接入机制两者、由终端向AP进行的发送所组成的上行线路阶段。
26、如权利要求25的方法，其中，所述下行线路阶段通过采用下面的步骤集中所有下行发送、抑制不必要的开销并提高媒体利用效率：
(i)使用使得所有接收机能够取得同步的、接入点为波束开始信标发送的共同前导码；以及
(ii)消除下行帧间的帧间隔。
27、如权利要求25的方法，其中，为了使得单独轮询引起的开销抑制达到最小，并使用于单独轮询的发送的再同步化不再需要，所述上行线路阶段包括：
(i)轮询接入阶段，在其中，在轮询及监视竞争通知帧的调度所包含的许可/轮询期间，各终端进行发送；以及
(ii)紧接着轮询接入阶段、直到波束结束信标预定的发送为止都被允许的监视竞争阶段。
28、如权利要求27的方法，其中，在处理各终端的本地时钟漂移现象后，将所述调度所包含的连续的轮询发送期间的时间用作防护时间，假设媒体空闲期间比RIFS长而比CIFS短。
29、一种用在具备终端和接入点的无线网络中的媒体接入控制方法，其中，为了把由于使用不按照WLAN系统的协议的载波侦听的未经授权的终端而发生的冲突抑制在最小限度，所述媒体接入控制方法包括步骤：
(i)发送Dummy或Pad数据，并使所有波束的发送时间均等化，防止使用未经授权的载波侦听方式的终端检测出空媒体，由此回避来自未经授权的终端的发送，从而消除给定组的不同波束引起的下行线路时间的差异；以及
(ii)以在上行线路阶段的确认响应为目的轮询的各终端发送表示否定响应的确认响应帧，即各终端忽视确认响应请求，从而在发送结构中不允许超过CIFS期间的间隙。
30、一种用在具备终端和接入点的无线网络中的媒体接入控制方法，为了在无线网络上检测并处理未经授权的终端的存在，所述媒体接入控制方法包括步骤：
(i)如果在同一时刻观测到在所有波束上发送都以失败结束，则检测为有未经授权的终端存在；以及
(ii)在检测为所述未经授权的终端存在的情况下，切换到非监视接入模式，并指示该未经授权的终端转移到别的信道。
31、一种用在具备终端和接入点的无线网络中的媒体接入控制方法，为了接入点为资源预约请求而执行流许可，所述媒体接入控制方法包括步骤：
(i)分析流的发送源的地址及发送目的地的地址，并判断两个地址是否都存在于同一无线网络内；以及
(ii)对接入点受理请求前，请求保证在一个或另一个组/波束中的资源利用。
32、一种用在具备终端和接入点的无线网络中的媒体接入控制方法，其中，为了接入点及各终端执行功率控制，并限制对其他用户的信道干扰，从而降低发送功率，并由此节约电池，所述媒体接入控制方法包括步骤：
(i)将用于特定帧/分组的发送的发送功率电平嵌入发送信号中；
(ii)在接收机中测定对特定分组发送的接收功率；以及
(iii)比较通过对在所述发送中编码的信息进行解码所得到的数值和所述测定结果，并相应地调整由所述分组的发送机所传输来的下一个分组的发送功率。
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