TWI376124B - Method for sending an acknowledgement to an ingress mesh point in a mesh network and a medium access control frame format - Google Patents

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TWI376124B
TWI376124B TW94130228A TW94130228A TWI376124B TW I376124 B TWI376124 B TW I376124B TW 94130228 A TW94130228 A TW 94130228A TW 94130228 A TW94130228 A TW 94130228A TW I376124 B TWI376124 B TW I376124B
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1376124 _ 九、發明說明： 發明領域 本發月疋關於-種無線通訊系統，本發明尤其是關於_種在一網狀網 路媒體存取控制(1^^)訊框格式中發送-確認(ack)至-人口網格點 (IMP)之方法。 發明背景 ’網狀無線區域網路(WLAN)是-種無線網路，其包含兩個或多個經由 無線鏈、、·。相連酬H網狀6稱典型地在網狀網路之運作翻内服務一 個或多個無_帥了岭網格點是在網狀網路巾雜意實體，其包含一 MAC和連結至練媒體m層(ΡΗγ^介面，蚊援乳必峨服務。驗 則疋翻格點，資料藉Φ其進人網狀，而丨㈣格點吵則是 -種網格點，龍透過其離_狀肌.由―STA發送㈣料則透過網 狀WLAN排定由DVDP至EMP的路線。 IEEE 802.11標準是定義網狀机必之無線協定的_種標準 ，現行的 IEEE 802.11標準々義―種確認模式，其使得在較低層上有更可靠的資料傳 遞’然而，現行的確認機制並無法在峨網路巾使用，較因為在資料送 抵目的地之前’签個網狀網路需要多個跳點(h〇ps)。 在-網狀網路中’需要介於一跡和一 EMp之間的通訊 。如同第2 圖所示…個習知的MAC赌衫跳點傳輸_並未包含驗c位 址，因此，EMP無法識別imp且無法與其通訊，在網狀
内的IMP 和EMP之間並無發送-確認之鋪或是赌格式，這赌重地限制了資料 1376124 ♦ 年作/日修正替換頁 傳遞的可靠性。由於在IMP和EMp之間缺乏ACK機制，朦便無法知道 .· 資料是否已經透過網狀網路由EMP正確地接收。 發明内容 本發明是關於-種藉由發送—ACK至_⑽以確認在―網狀網路中 之-貧料封包傳遞的方法’該網狀網路包含複數個無線鏈結在一起的網格 點。由- STA發送之-資料封包係由—驗所接收。為了傳輸該資料封包 係產生_ MAC m框，贿雜社__ EMp以便提侧狀網路服務。 修該退。訊框包含一糊位’其係包含-IMP位址及-EMP紐，當該EMP(或 疋選擇性地-中繼網格點)成功地接收一資料封包，則該EMp或中繼網格點 便發送一 ACK至該MP或是前繼網格點。 圖式簡單說明 第1圖係為本發明於其中實施之網狀WLAN示意圖； 第2圖所示為習知之訊框示意圖； _ 第3圖所不為根據本發明，在IMP、EMP及其間的網格點之間，資料 和確認傳輸之信號發送示意圖； 第4圖所不為根據本發明之一網格mac訊框示意圖；以及 第5圖係為根據本發明，發送一 ACK至IMP之程序流程圖。 較佳實施例之詳細說明 此後’專用術語「站台(STA)」，其包含但並未限制於一使用者設備、 -無線傳輸/接收單元(WTRU)、_固定或行動用戶單元、—呼叫器或可在— 無線環境下操作之任何形式之裝置。當本文此後提到專用術語「網格點」， 6 1376124 ”年^/日綱換頁 、一存取點或是 其包含但並未限制於一節點B、一基地台、一站台控制器 在無線環境下任何形式的介面裝置。 本發明適用於任何無線網狀網路，其包含但並未限制sjgEEgo] η、 IEEE 802.11s ' DEEE 802.15、IEEE 802.15.5。 第1圖係為一網狀WLAN 100之範例圖，其包含八個(8)網格點1〇41 至1048。在此範例中’網格點ι〇44係為STA 1〇2之⑽，而網格點1〇42 係為由該STA 102發送之資料的EMP。 由STA102發送的資料係透過在網狀中的中繼網格點，排 定自網格點1044至另一網格點1〇42之路線以做網際網路存取。多個資料 路位係在網狀WLAN 100内建立’舉例來說’自網格點1044至EMP 網格點1042之兩個不同的資料路徑係於第i圖中以實線八和8表示。 如同上述參照第2圖所示，習知的802.11 MAC格式之缺點便在於， 在夕跳點傳輸中，]y[AC訊框並未包含該IMP位址，本發明藉由在該mac 訊框400中包含該imp位址以解決此問題。請參照第4圖，其所示為根據 本發明之一網格MAC訊框200示意圖，該MAC訊框200包含一 mac表 頭204、一訊框主體212以及一訊框檢查序列(FCS)棚位214，在這部分， MAC訊框格式與習知技術相同’以便確保與之前格式的相容性，該mac 表頭204包含一格式控制、—持續時間/jj)、位址1 '位址2、位址3、一序 列控制和位址4 ’這些元件對熟習此技藝之人是來說都是公知的。 然而’根據本發明，該MAC表頭204更包含一網格控制欄位202， 該網格控制欄位202包含一 IMP位址欄位206及一 EMP位址欄位208。該 7
1376124 接收網格點以該網格控制糊位202辨別該imp 1044及該EMP 1042，且可 根據IMP位址攔位206發送一確認之！Mp 1〇44或是其他中繼網格點^值得 注思的疋，第4圖之該MAC訊框格式係為一種範例，且該網格控制攔位 202可包含於該MAC訊框200之任何位置，且該jjyip和emp位址獨位之 長度亦可不同。 在每個網格點都有一路線排定功能，其允許該網格點可基於包含在網 格控制欄位202中的EMP位址，知曉排定資料傳輸之路徑。當_ 1〇44 接收一 ACK’該IMP 1044便能丟棄在其佇列中的相關資料，如果該猜⑽斗 接收到非確認(NACK) ’則該IMP 1044便重新傳輸該資料，為了避免任何 的緩衝區溢載’如果該IMP 1044並未由該EMP 1042接收到ACK或 NACK’則該IMP 1044在一定的時間(時間到期)後應該自其佇列中丟棄該 資料。 第3圖所示為根據本發明，在一 imp(以網格點1〇44為例)、一 EMP(以 網格點1042為例)以及中繼網格點1〇47、1〇48、1046、1043(第3圖為了方 便並未全部標示)之間’資料封包和ACK沿著資料路徑B之發送信號示意 圖。該資料封包係透過中繼網格點1047、1048、1046、1043由IMP 1044 轉送至該EMP 1042 ’下文將更詳細的描述細節。該MAC訊框200在IMP 位址攔位206和EMP208位址攔位中包含IMP 1044和EMP 1042位址，當 該中繼網格點1047、1048、1046、1043及EMP 1042成功地接收到資料封 包’該中繼網格點1047、1048、1046、1043及EMP 1042便發送一 ACK 至先前的中繼網格點或是IMP1044。值得注意的是，第3圖係為一種範例， 8 1376124
而在IMP l〇44 &EMp m2之間可沒有中繼網格點或具有任意數量之中繼 網格點，此外，⑽發送該ack之帽雜點可為該倾封包經由其轉送 之相同網格點’也可以為不同的網格點。 本發明之確認機制支援在—雛WLAN上之柄闕乡跳點資料傳 輸’該確認機制係以四個模式運作：1)EMp至 f料確認，以達到更可 靠的資料傳輸_ : FT1>、黯）；2)單跳點資料確認，以翻可靠的資 料傳輸，3)結合EMPJL IMP及觀點資料確認，以達财同可靠度的資 料傳輸(例如：信號發送）；以及4)無確認，以達到高產能、封包遺失復原、 延遲靈敏雜傳輸(例如：視m/音訊串流）《« 在第-種模式中(EMP至IMP確認），該確認係透過所有路徑完成。無 論EMP何時接收由驗發送之封包，該請便使用包含於該接收封包之 IMP位址回送一 ACK至原始產生點。 在第—麵式中(單跳點確認），該確認係於介於傳輸網格點及下一個 中繼接收網格點間的每一個跳點完成。 第二種模式(結合EMP至IMP及單跳點資料確認），結合了第一麵 式和第二種模式》 第四種模式，在IMP # EMP之間不需要任何確認，齡此模式影響 了資料傳遞的可靠度，但卻減少了傳輸的延遲。 -種新的訊框子形式亦被定義’其係在訊框控制欄位训中的訊框子 形式資訊元件（如第4_示），肋指補應^赌包含該·位 址欄位206及該EMP <立址攔位208，該訊框控制欄位21〇亦可通知資料封 1376124 ___ ,· 0·^^日修正替換頁 包傳輸係使用上細種模式巾的哪—種確認模式。 在上述四種模式中之第一種和第三種模式方面 ，該MAC訊框格式允 #EMPi IMP ACK頭過不同於資料封包傳輸所使用之路徑傳輸，為了減 少傳輸延if，該發送者在發送下一個訊框之前並不需要等待ACK被接收(亦 即’發送和確認可不同步），在此狀況下，本體ACK可用以降低網路流量， ACK亦可根據流量等級故意地經由$同的路徑發送，以便降低與 貧料間的競爭，此機财可肋延遲$敏的和可容忍錯誤的顧，例如語 音的應用。 第5圖係為根據本發明發送一 ACK至該μ之程序獅流程圖。一 MAC訊框係藉由附加表頭至一資料封包產生(步驟3〇2)，該題^ 表頭包含-IMP位址和-EMP位址細^該心。訊框係直接或經由一或 多個中繼網格點轉送至該EMp(步驟3〇4)。該中繼網格點，如果有的話，及 該EMP發送-成功接收該資料封包之確認至該脱^步驟3〇6卜 儘管本發明之職和元件皆於實施射以特定組合方式所描述，但實 施例中每-特徵或元件能獨自使用，而不需與較佳實施方式之其他特徵或 元件組合，或是與/不與本發明之其他特徵和元件做不同之組合。 實施例 .1· 一種無線站台(STA)，其包含： 用以處理一媒體存取控制訊框之裝置。 2. 如貫施例1所述之該STA ’其伽於—網狀網路中。 3. 如前述實施例中任-項所述之STA，其係使用驗购^無線通 1376124
和年正替G 訊協定。 4.如前述實施例中任一項所述之STA，其係使用ieeE 802.11S無線通 訊協定》 5_如前述實施例中任一項所述之STA，其係使用ieeE 802.15無線通 訊協定。 6. 如前述實施例中任一項所述之STA，其係使用ieeE 802.15.5無線 通訊協定。 7. 如前述實施例中任一項所述之STA，其係使用ieeE 802.16無線通 訊協定。
8·如前述實施例中任一項所述之STA’其中該MAC訊框包含一 MP 位址。 9. 如實施例8所述之STA，其中該imp位址指示至一網狀網路入口 點之位址。 10. 如前述貫施例中任一項所述之STA，其中該MAC訊框包含一 MAC表頭。 11. 如前述實施例中任一項所述之STA，其中該MAC訊框包含一訊 框主體。 12. 如前述實施例中任一項所述之STA，其中該訊框包含一訊 框檢查序列欄位。 13·如前述實施例中任一項所述之STA，其中該訊框包含一 MAC表頭，且該MAC表頭包含一訊框控制。 11 1376124 f7年约許修正替換頁 14·如前述實施例中任一項所述之STA，其中該WC訊框包含一 WC表碩，且該MAC表頭包含一持續時間/JD。 U.如前述實施例中任一項所述之STA，其中該MAC訊框包含一 表碩，且該MAC表頭包含一位址攔位。 16·如前述實施例中任一項所述之STA,其中該MAC訊框包含— MAC表頭，且該MAC表頭包含複數個位址欄位。 17. 如前述實施例中任一項所述之STA，其中該MAC訊框包含一 MAC表碩，且該表頭包含一序列控制。 18. 如前述實施例中任一項所述之STA，其中該MAC訊框包含一 MAC表頭，且該mac表頭包含一網格控制欄位。 19. 如前述實施例中任一項所述之STA，其中該MAC訊框包含一網 格控制攔位，且該網格控制欄位包含一 _位址欄位。 2〇·如前述實施例中任一項所述之STA，其中該mac訊框包含一網 格控制攔位，且該網格控制襴位包含—EMp位址攔位。 21. 如實施例20所述之STA，其中該EMp位址欄位指示一無線網狀 網路之出口點。 22. 如前述實施例中任一項所述之sta，更包含發送一確認至一 _ 位址之裝置。 23. 如前述實施例中任一項所述之STA，其中如果該STA係為至一網 狀網路之—入口點，則該STA在接收一確認之後會丟棄在其佇列中之相關 資料。 12 1376124 ”年矛〒修正替换頁 23·如前述實施例中任一項所述之sta，其中如果該STA係為至一網 狀網路之一入口點，則該STA在接收一負確認之後會重新傳輸在其佇列中 之相關資料。 24. 如前述貪施例中任一項所述之STA，其中如果該sTA係為至一網 狀網路之一入口點，當在一特定時期後未接收到一確認或是一負確認時， 該STA便會丟棄在其佇列中的相關資料。
25. 如前述實施例中任一項所述之STA，其中在成功地接收該 訊框之後，便發送一確認。 26. 如實施例25所述之STA ’其中該確認在該網狀網路中沿著不同於 該MAC訊框之路徑行進。 27. 如實施例25所述之STA，其中該確認係在一網狀網路上使用一單 跳點遞送發送。 28. 如實把例25戶斤述之STA，其中該確認、係在一網狀網路上使用多單 跳點遞送發送。 29. 如實施例25所述之STA，其中該輕、係發送至一人口位址。 30. 如實施例2S戶斤述之STA，其中該確認係使用—單跳點資料確認發 送至一入口位址。 儿如實施例l-2i中任一項所述之STA，其中並無發送確認。 32. 如實施例25戶斤述之STA’其中該輕係由一出口位址發送至一入 口位址。 33. 如實施例2S所述之STA，其中該確認係使用—翠跳點資料確認由 13 1376124 々格月/曰修正替換頁 一出口位址發送至一入口位址。 34. 如前述實施例中任一項所述之STA，其中該sta傳輸在接收來自 一先前訊框之確認前，傳輸一下一個訊框。 35. —種網狀系統包含至少一前述實施例中之sta。 36. —種網狀系統包含實施例1-34中任一項所述之STA，以及至少一 其他STA。 37. —種實施實施例1-34中任一項所述之sta的方法。
38. —種實施實施例35-36中任一項所述之網狀系統的方法。 39. —種方法，其步驟係包含： 提供一媒體存取控制(MAC)訊框。 40. 如實施例39所述之方法，其係與一無線站台(STA)使用。 41. 如實施例39所述之方法，其係在一網狀網路中使用。 42. 如實施例39_41中任—項所述之方法，其係使用臟說u無線 通訊協定。 43.如實施例39_42中任-項所述之方法，其係使用麵謝ls無 線通訊協定。 牡如實施例39_43中任-項所述之方法，其係使用廳謝$無線 通訊協定。 45.如實施例妙財任-項所述之方法，其係使用正证_.5無 線通訊協定。 IEEE 802.16 無線 46.如實施例39-45中任-項所麵，其係使用 14 1376124 %年修正替换頁 通訊協定。 47. 如實施例39-46中任-項所述之方法，其中該訊框包含一 IMP位址。 48. 如實施例47所述之方法’其中該IMP位址指示至一網狀網路入 口點之位址。 49. 如實施例39-狀中任-項所叙方法，其中該訊框包含一 MAC表頭。
5〇,如實施例3M9中任-項所述之方法，其中該訊框包含一 訊框主體。 51. 如實施例39-50中任-項所述之方法，其中該缠包含一 訊框檢查序列攔位。 52. 如實施例39-51中任-項所述之方法，其中該—c訊框包含一 MAC表頭，且該mac表頭包含一訊框控制。
认如實施例39-52中任一項所述之方法，其中該眶^訊框包含一 MAC表頭’且該MAC表頭包含一持續時間必。 54‘如實施例39-53中任一項所述之方法 _ 丁饮項rmcy击，其中該1^(：訊框包1 MAC表碩’且該mac表頭包含一位址欄位。 55.如實施例39-54中住一讀所述之方生朴丄 τ仕項万击，其中該gc訊框包y 表碩’且該MAC表碩包含複數個位址襴仅。 56·如實施例39-5S中住一瑣所述之方沬廿上 Y任項尸/ΓΚ万去’其中該訊框包, 表頌，且該MAC表頭包含一序列控制。 15 1376124 $ 7年修正替換頁 57·如實施例39·56 +任一項所述之方法，其中該c訊框包含一 MAC表頭，且該mac表頭包含一網格控制欄位。 58. 如實施例39-57 +任一項所述之方法，其中該gc麻包含一 網格控制欄位，且該網格控制攔位包含—位址欄位。 59. 如實施例39-58中任-項所述之方法，其中該雜包含一 網格控制欄位，且該網格控制欄位包含一 EMp位址欄位。
60. 如實施例39-59中任-項所述之方法，其中該EMp位址欄位指示 一無線網狀網路之出口點。 61·如實施例39-60中任-項所述之方法，更包含發送一確認至一驗 位址之裝置。 62.如實施例39-61中任-項所述之方法，其中如果該STA係為至一 網狀網路之-人口點’ _ STA在接收—確認之後會丢棄在其㈣中之相 關資料。 63. 如實施例39·62中任-項所述之方法，其中如果該STA係為至一 網狀網路之-人㈣，膽STA在獄_負確認之後會重新傳輸在其仔列 中之相關資料。 64. 如實施例39_63中任一項所述之方法，其中如果該sta係為至一 網狀網路之-人口點，當在—特定時期後未接收到—相或是一負確認 時，該STA便會丟棄在其佇列中的相關資料。 65. 如實施例39-64中任-項所述之方法，其中在成功地接收該祖〇 訊框之後，便發送一確認。 1376124 伤修正替換頁1 66. 如實施例65所述之方法’其中該確認在該網狀網路中沿著不同於 該MAC訊框之路徑行進° 67. 如實施例65所述之方法，其中該確認係在一網狀網路上使用一單 跳點遞送發送。 68. 如實施例65所述之方法，其中該媒認係在一網狀網路上使用多單 點遞送發送。 69. 如實施例65所述之方法，其中該確認係發送至一入口位址。 70. 如實施例65所述之方法，其中該確認係使用一單跳點資料確認發 送至一入口位址。 71. 如實施例39-64中任一項所述之方法’其中並無發送格認。 72. 如實施例65所述之方法，其中該確認係由一出口位址發送至一入 口位址。 73. 如實施例65所述之方法’其中該確認係使用一單跳點實料確認由 一出口位址發送至一入口位址。 74. 如實施例39-73中任一項所述之方法，其中該STA傳輸在接收來 自一先前訊框之球認前，傳輸一下一個訊框。 主要元件符號說明 100 網狀網際網路 ACK 確認 102 站台 214 訊框檢查序列 MAC 媒體存取控制 17

Claims (1)

1376124 ，恃【間曰修正替換頁 y 十、申請專利範園： 1. 一種用於在一無線網狀網路中發送一資料封包之方法，該方法包含： 經由該無線網狀網路的一中繼網格點接收通過該無線網狀網路的一資 料通t㈣& ’ μ f _ 媒體存取控制鋒€)織，該 訊框包括包含資料封包進入該網狀網路所通過的一入口網格點(IMp)的位 址的攔位，以及包含資料封包離開該網狀網路所通過的一出口網格點(EMp) 的位址的攔位；以及 經由該無線網狀網路的該中繼網格點發送一確認(ACK)至該_，該 ACK指示被該EMP成功接收該資料通訊的該被接收的資料封包。 2. 如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該C訊框之一訊框控制攔 位係指不該MAC訊框包含該IMP的位址及該EMp的位址。 3. 如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該鹰訊框之一訊框控制搁 位係^曰不用於該被接收的資料封包的一確認模式。 4…如申請翻細第丨_述之方法，其；^ack在—·至·資料 雄5忍板式被發送。 、 利細第i賴述之方法，其中該ACK録—單腦龍確認 杈式中被發送》 單^^H湖第1項所述之方法，其中該ACK係以""EMP至1^及 早跳點資料確認模式之組合而發送。 利細第1項所述之方法，其中該ack經由不同於該被接收的 貝才4封包發达所使用的路徑被發送。 8一圍第7項所述之方法，其中該織係、_據流量等級的 收是利竭1項所速之方法’更包含：蚁是否該資料封包的接 :包=二t:,第1項所述之方法’其中該資料通訊的該資料封包的接 ==網=源由該朦^收該雜通訊_料封包，該外部資源 繼 '該外部資賢^外部以使付1^_係、在該外部資源與該EMP之間的中 邊外。卩貝源作為該資料封包的一來源。 18 1376124 ’丨年夕州日修正替換iil 11 •如申請專利範圍第Η)項所述之方法，更包含; 目的地 ^产包經由該ΕΜΡ至該無線網狀網路外部的—更外部魏，以使得該膽 係在該更外部«以及該IMP _中繼、該更外部獅作為該資料封包的 12. —種站台(STA)，包括： 一接收器’設置以經由-網狀網路的_中繼網格點接收通過該益線網 狀網路的-資料通訊的-資料封包’該f料封包包括―媒體存取控制陣〇 訊框，該MAC訊框包括-攔位，該欄位包含資料封包進人細狀網路所通 過的-入口網格點(IMP)的位址，以及包含資料封包離開該網狀網路所通過 的一出口網格點(EMP)的位址；以及 一發送器，設置以經由該網狀網路的該中繼網格點發送一確認(ACK) 至該IMP，該ACK指示被該EMP成功接收該被接㈣資料封包。 13. 如申請專利範圍帛Π項所述之站台，其中該訊框之一訊框控制 攔位係指示該MAC訊框包含該IMP位址及該EMp位址。 14‘如申請專利範圍第12項所述之站台，其中該訊框之一訊框控制 攔位係指示用於該接收的資料封包的一確認模式。 15. 如申清專利範圍第12項所述之站台，其中該發送器更被設置以在一 EMP至IMP資料確認模式中發送該ACK。 16. 如申請專利範圍第12項所述之站台，其中該發送器更被設置以在一單 跳點資料確認模式中發送該ACK。 17. 如申請專利範圍第12項所述之站台，其中該發送器更被設置為以一 EMP至IMP及單跳點資料確認模式之組合而發送該ack。 18. 如申請專利範圍第12項所述之站台，其中該發送器更被設置以透過不 同於用於該資料封包之傳輸的一路徑發送該ACK。 19. 如申請專利範圍第π項所述之站台，其中該發送器更被設置以經由根 據流量等級之一不同路徑發送該ACK。 20. 如申請專利範圍第π項所述之站台，更包含： 一處理器，配置以決定是否該資料封包的接收是成功的。
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