專利名稱：無線局域網(wǎng)通信方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的設(shè)備和方法涉及無線局域網(wǎng)(LAN)通信，更具體地說，涉及使用改進的載波偵聽機制的無線LAN(WLAN)通信。
背景技術(shù)：
最近，由于互聯(lián)網(wǎng)的廣泛公開使用和可用的多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)量的迅速增加，所以存在對超高速通信網(wǎng)絡(luò)的日益增加的需求。自LAN在二十世紀(jì)八十年代末出現(xiàn)以來，互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸率已經(jīng)從約1Mbps急劇增加到約100Mbps。因此，高速以太網(wǎng)傳輸已經(jīng)獲得普及和廣泛的使用?，F(xiàn)在對吉比特速度以太網(wǎng)的深入研究正在進行。對于無線網(wǎng)絡(luò)連接和通信的日益增加的興趣已經(jīng)引起對WLAN的研究及其開發(fā)，這極大地增加了WLAN對消費者的可用性。盡管考慮到與有線LAN相比時的較低的傳輸率和較差的穩(wěn)定性，WLAN的使用可能降低性能，但是WLAN具有包括無線組網(wǎng)能力、更強的移動性等的多種優(yōu)點。因此，WLAN市場已經(jīng)逐漸增長。
由于對于更高的傳輸率的需要和無線傳輸技術(shù)的發(fā)展，最初的規(guī)定了1到2Mbps的傳輸率的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)發(fā)展為包括802.11b和802.11a的先進標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在，新的IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11g正在被標(biāo)準(zhǔn)化會議組討論。在56GHz的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施(NII)頻帶中提供6到54Mbps的傳輸率的IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)使用正交頻分復(fù)用(OFDM)作為傳輸技術(shù)。隨著在OFDM傳輸和5GHz頻帶的使用的日益增加的公眾興趣，OFDM被予以遠遠多于其他無線標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注。
最近，使用WLAN的無線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，即所謂的“Nespot”已經(jīng)被韓國的韓國電信(KT)公司啟用并提供。Nespot服務(wù)允許使用根據(jù)IEEE 802.11b的WLAN來訪問互聯(lián)網(wǎng)，IEEE 802.11b通常稱作表示無線保真度的Wi-Fi。已經(jīng)完成和公布或正在研究和討論的用于無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)包括被認為是第3代(3G)通信標(biāo)準(zhǔn)的寬帶碼分多址(WCDMA)、IEEE 802.11x、藍牙、IEEE 802.15.3等。最廣泛為大家所知的、最便宜的無線數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.11x系列的IEEE 802.11b。IEEE 802.11b WLAN標(biāo)準(zhǔn)提供最大為11Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率，并且利用2.4GHz的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)(ISM)頻帶，所述ISM頻帶可以不經(jīng)許可而在預(yù)定的電場以下使用。隨著通過使用OFDM在5GHz頻帶中提供54Mbps的最大數(shù)據(jù)率的IEEE 802.11a WLAN標(biāo)準(zhǔn)近來的廣泛使用，被開發(fā)作為IEEE 802.11a的擴展的用于使用OFDM在2.4G頻帶進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腎EEE 802.11g正在被深入地研究。
現(xiàn)在正被廣泛使用的以太網(wǎng)和WLAN都利用載波偵聽多址訪問(CSMA)方法。根據(jù)CSMA方法，確定信道是在使用還是未被使用。如果信道未被使用，即如果信道空閑，那么數(shù)據(jù)被發(fā)送。如果信道忙碌，那么在預(yù)定的時間周期后數(shù)據(jù)的重新發(fā)送被嘗試。作為CSMA方法的改進的帶沖突檢測的載波偵聽多址訪問(CSMA/CD)方法被用于有線LAN，然而帶沖突避免的載波偵聽多址訪問(CSMA/CA)方法被用于基于分組的無線數(shù)據(jù)通信。在CSMA/CD方法中，如果在發(fā)送期間檢測到?jīng)_突，那么站點暫停發(fā)送信號。與在發(fā)送數(shù)據(jù)之前預(yù)先檢查信道是否被占用的CSMA方法相比，在CSMA/CD方法中，當(dāng)在信號發(fā)送期間檢測到?jīng)_突時，站點暫停信號的發(fā)送并且將堵塞信號發(fā)送到另一站點來通知其沖突的發(fā)生。在發(fā)送堵塞信號之后，所述站點具有用于延遲的隨機補償(backoff)期并重新開始發(fā)送信號。在CSMA/CD方法中，站點即使在信道變?yōu)榭臻e之后也不立即發(fā)送數(shù)據(jù)，并且具有發(fā)送之前的預(yù)定持續(xù)時間的隨機補償期來避免信號沖突。如果在發(fā)送期間發(fā)生信號沖突，那么隨機補償期的持續(xù)時間增加至兩倍，從而進一步降低沖突的可能性。
如上所述，傳統(tǒng)上，單輸入單輸出(SISO)方法已經(jīng)被基于CSMA/CA方法的WLAN通信所采用。也就是說，采用SISO方法的站點(在下文中稱為“SISO站點”)使用單天線從無線介質(zhì)接收數(shù)據(jù)并且向無線介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)。然而近年來，對基于多輸入多輸出(MIMO)方法的無線通信的研究已經(jīng)被活躍地進行。與SISO站點不同，采用MIMO方法的站點(在下文中稱為“MIMO站點”)使用多個天線經(jīng)過不同的傳輸路徑將多個數(shù)據(jù)發(fā)送到無線介質(zhì)，并且使用該多個天線經(jīng)過不同的傳輸路徑從另一MIMO站點接收多個數(shù)據(jù)。因此，MIMO站點比SISO站點實現(xiàn)了更高的數(shù)據(jù)率(數(shù)據(jù)傳輸率)。然而在MIMO站點和SISO站點共存的WLAN中，SISO站點可能無法解釋由MIMO站點發(fā)送的任何數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在將參照圖1到圖3詳細描述可發(fā)生在這樣的WLAN中的問題。
圖1是表示IEEE 802.11a幀的格式的示圖。
參考圖1，IEEE 802.11a幀包括物理層收斂過程(PLCP)前導(dǎo)110、信號字段120和數(shù)據(jù)字段130。
PLCP前導(dǎo)110指示將在當(dāng)前物理層上發(fā)送什么數(shù)據(jù)。在PLCP前導(dǎo)110之后的信號字段120包括一個使用基本調(diào)制方法以最低的數(shù)據(jù)率調(diào)制的正交頻分復(fù)用(OFDM)碼元。數(shù)據(jù)字段130包括多個OFDM碼元，所述多個OFDM碼元以高于或等于調(diào)制信號字段120的OFDM碼元的數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)率進行調(diào)制。
信號字段120總共包括24位。詳細地說，信號字段120的第一至第四位組成速率字段142，該速率字段142指定數(shù)據(jù)字段130已經(jīng)怎樣和以什么編碼率被調(diào)制。信號字段120的第五位是保留位。信號字段120的第六至第十七位組成長度字段144，該長度字段144指定IEEE 802.11a幀的長度。
信號字段120的第十八位是用于奇偶校驗的位。信號字段120的第十九至第二十五位是尾部位。長度字段144指定組成包含在數(shù)據(jù)字段130中的介質(zhì)訪問控制(MAC)幀的字節(jié)的數(shù)量。數(shù)據(jù)字段130的第一至第十六位組成服務(wù)字段。信號字段120和服務(wù)字段組成PLCP報頭140。數(shù)據(jù)字段130還包括PLCP服務(wù)數(shù)據(jù)單元(PSDU)、六位尾部位、和填充位。PSDU對應(yīng)于MAC幀，該MAC幀包括MAC報頭、MAC數(shù)據(jù)字段和用于確定MAC幀是否錯誤的幀校驗序列(FCS)。數(shù)據(jù)字段130可以以多種方式和多種編碼率調(diào)制。如上所述，關(guān)于數(shù)據(jù)字段130怎樣和以什么編碼率被調(diào)制的信息被包括在信號字段120的速率字段142中。
圖2是表示在WLAN中執(zhí)行的載波偵聽操作的示圖。
兩種載波偵聽方法，即物理載波偵聽方法和虛擬載波偵聽方法目前對于WLAN通信可用?，F(xiàn)在將參照附圖對物理載波偵聽方法和虛擬載波偵聽方法進行詳細的描述。參考圖2，由物理層210接收的幀212包括PLCP前導(dǎo)214、信號字段216和數(shù)據(jù)字段218。
物理載波偵聽方法使得站點能夠識別信號是否通過無線介質(zhì)發(fā)送。換句話說，當(dāng)PLCP前導(dǎo)214被輸入到物理層210時，物理層210通過將標(biāo)記為222的忙碌信號發(fā)送到MAC層220來通知MAC層220物理層210目前被使用。其后，當(dāng)PLCP前導(dǎo)214的接收完成時，物理層210通過將空閑信號228發(fā)送到MAC層220來通知MAC層220物理層210空閑。
物理載波偵聽操作可以基于對包括在信號字段216中的長度字段進行解釋的結(jié)果來執(zhí)行。虛擬載波偵聽方法是這樣一種方法，該方法基于對持續(xù)時間值，即包含在數(shù)據(jù)字段218中所包括的MAC幀中的網(wǎng)絡(luò)分配矢量(NAV)值進行解釋的結(jié)果使得MAC層220能夠確定無線介質(zhì)是否被使用。因此，在由該持續(xù)時間值所指定的預(yù)定的時間周期，MAC層220認為無線介質(zhì)被使用。站點可以接收數(shù)據(jù)字段218，然后從包括在該接收的數(shù)據(jù)字段218中的MAC幀讀取NAV值。
圖3是表示在三個MIMO站點，即第一至第三MIMO站點和一個SISO站點共存的WLAN中的競爭周期中發(fā)送幀的傳統(tǒng)方法的示圖。
根據(jù)物理載波偵聽方法，站點在幀被其他站點經(jīng)過無線信道發(fā)送時被阻止經(jīng)過該無線信道發(fā)送幀。在競爭模式下，在無線信道空閑之后，站點不能立即發(fā)送下一幀，而是需要等待被稱為分散幀間距(DIFS)的預(yù)定量的時間和隨機補償時間以獲得經(jīng)過該無線信道發(fā)送幀的機會。
參考圖3，第一MIMO站點通過信道競爭獲得發(fā)送數(shù)據(jù)的機會，從而將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到第二MIMO站點。因為由第一MIMO站點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀是MIMO幀，所以第三MIMO站點以及第二MIMO站點可以接收該幀，但是SISO站點不能接收該幀。在接收由第一MIMO站點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后經(jīng)過短幀間距(SIFS)之后，第二MIMO站點將確認(ACK)幀發(fā)送到第一MIMO站點。
因為SIFS短于DIFS，并且第二MIMO站點在接收由第一MIMO站點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后經(jīng)過短的時間周期之后發(fā)送ACK幀，所以直到該ACK幀的發(fā)送完成之后，第二和第三MIMO站點以及SISO站點才能發(fā)送數(shù)據(jù)。因為ACK幀也是MIMO幀，所以第三MIMO站點以及第一MIMO站點可以接收該幀，但是SISO站點不能接收該幀。
第一至第三MIMO站點可以基于它們通過執(zhí)行虛擬載波偵聽操作而接收的MIMO數(shù)據(jù)來設(shè)定它們各自的NAV值。因此，第一至第三MIMO站點可以在ACK幀的發(fā)送完成后經(jīng)過DIFS和補償時間310之后獲得發(fā)送下一幀的機會。
然而，SISO站點不能接受MIMO數(shù)據(jù)，從而不能執(zhí)行虛擬載波偵聽操作。換句話說，當(dāng)沒有接收任何數(shù)據(jù)幀時，SISO站點認為在數(shù)據(jù)幀之間發(fā)生了沖突。因此，SISO站點可以在執(zhí)行物理載波偵聽操作后經(jīng)過擴展幀間距(EIFS)和補償時間320之后獲得發(fā)送幀的機會，并且EIFS等于SIFS和以最低數(shù)據(jù)率發(fā)送ACK幀所需要的預(yù)定量的時間的和。換句話說，在SISO站點與第一至第三MIMO站點一起存在的環(huán)境下，SISO站點必須等待長的時間周期以獲得發(fā)送幀的機會。因此，SISO站點在與第一至第三MIMO站點或其他新的MIMO站點的信道競爭中處于不利的位置。因此，需要開發(fā)能夠防止在SISO站點與MIMO站點一起存在的環(huán)境下SISO站點相對于MIMO站點被區(qū)別對待的WLAN通信方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種使用改進的載波偵聽方法的WLAN通信方法和設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種WLAN通信方法，包括允許接收站點接收MIMO幀；允許接收站點確定所述MIMO幀是否是錯誤的并且確定所述MIMO幀是否以該接收站點為目的地；如果所述MIMO幀不是錯誤的并且以該接收站點為目的地，那么允許該接收站點產(chǎn)生SISO ACK幀；和允許該接收站點將所述SISO ACK幀發(fā)送到已發(fā)送所述MIMO幀的發(fā)送站點。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種WLAN通信方法，包括允許發(fā)送站點產(chǎn)生MIMO幀；允許該發(fā)送站點將所述MIMO幀發(fā)送到接收站點；和允許該發(fā)送站點接收由所述接收站點響應(yīng)于所述MIMO幀而發(fā)送的SISO ACK幀。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種無線LAN通信方法，包括允許發(fā)送站點確定MAC幀將被怎樣發(fā)送；如果該發(fā)送站點決定以MIMO方法發(fā)送所述MAC幀，那么允許該發(fā)送站點基于所述MAC幀產(chǎn)生MIMO幀；如果該發(fā)送站點決定以SISO方法發(fā)送所述MAC幀，那么允許該發(fā)送站點基于所述MAC幀產(chǎn)生SISO幀；和允許該發(fā)送站點以選擇的方法發(fā)送產(chǎn)生的MIMO或SISO幀。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種站點，包括物理層，其接收經(jīng)過無線介質(zhì)發(fā)送的MIMO幀，并從該接收的MIMO幀獲得MAC幀；和MAC層，其確定所述MAC幀是否是錯誤的并且確定所述MAC幀是否以該站點為目的地，如果所述MAC幀不是錯誤的并且以該站點為目的地，那么MAC層產(chǎn)生ACK幀，然后將該產(chǎn)生的ACK幀提供給物理層，其中，物理層基于由MAC層提供的ACK幀產(chǎn)生SISO ACK幀并且將該產(chǎn)生的SISO ACK幀提供給無線介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種站點，包括MAC層，其產(chǎn)生MAC幀并且確定該產(chǎn)生的MAC幀將被怎樣發(fā)送；和物理層，其根據(jù)確定結(jié)果基于所述MAC幀產(chǎn)生MIMO幀或SISO幀并且將該產(chǎn)生的MIMO或SISO幀發(fā)送到無線介質(zhì)。


通過結(jié)合附圖對其示例性實施例進行詳細的描述，本發(fā)明的以上和其他方面將會變得更清楚，其中圖1是表示IEEE 802.11a幀的格式的示圖；圖2是表示用于無線通信的傳統(tǒng)的載波偵聽方法的示圖；圖3是表示在MIMO站點與SISO站點共存的傳統(tǒng)WLAN中的競爭周期中發(fā)送幀的傳統(tǒng)方法的示圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的數(shù)據(jù)幀和ACK幀的格式的示圖；圖5是表示在MIMO站點與SISO站點共存的無線LAN中的競爭周期中發(fā)送幀的方法的示圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的發(fā)送站點的操作的流程圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的接收站點的操作的流程圖；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的由SISO站點執(zhí)行的載波偵聽方法的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的MIMO站點的方框圖；和圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的MIMO站點的方框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明進行更全面的描述，本發(fā)明的示例性實施例顯示在附圖中。在本公開中假設(shè)MIMO站點具有兩個輸入端口和兩個輸出端口。然而，本發(fā)明也適用于具有多于兩個的輸入端口和多于兩個的輸出端口的MIMO站點、具有單個輸入端口和多個輸出端口的SIMO站點和具有多個輸入端口和單個輸出端口MISO站點。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的數(shù)據(jù)幀和ACK幀的格式的示圖。
在本發(fā)明的示例性實施例中，MIMO數(shù)據(jù)幀用于幫助物理載波偵聽操作，并且SISO ACK幀用于即使當(dāng)MIMO數(shù)據(jù)幀被接收時仍幫助虛擬載波偵聽操作。
現(xiàn)在將參照圖4對數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)進行詳細的描述。
參考圖4，數(shù)據(jù)幀包括第一PLCP前導(dǎo)410、信號字段420、第二PLCP前導(dǎo)450和數(shù)據(jù)字段430。數(shù)據(jù)幀可以可選擇地包括輔助信號字段460。由接收站點的天線1接收的OFDM碼元和由接收站點的天線2接收的OFDM碼元共存于數(shù)據(jù)字段430中。
第一PLCP前導(dǎo)410是天線1將其自身與之同步的信號，且第二PLCP前導(dǎo)450是天線2將其自身與之同步的信號。在本發(fā)明的示例性實施例中，信號字段420在第一PLCP前導(dǎo)410之后。第一PLCP前導(dǎo)410和信號字段420分別具有與圖1的第一PLCP前導(dǎo)110和信號字段120相同的結(jié)構(gòu)。因此，即使SISO站點也可以獲得包含在信號字段420中的信息，例如關(guān)于數(shù)據(jù)率信息和幀長度的信息。幀長度指示信號字段420之后的數(shù)據(jù)幀的部分的以字節(jié)為單位的長度，即，第二PLCP前導(dǎo)450、輔助信號字段460和數(shù)據(jù)字段430的以字節(jié)為單位的長度的和。換句話說，站點可以通過將幀長度除以數(shù)據(jù)率來獲得信號字段420之后的字段的持續(xù)時間。
例如，如果數(shù)據(jù)率為108Mbps(每天線54Mbps)，第二PLCP前導(dǎo)450的持續(xù)時間為8微秒，輔助信號字段460為0字節(jié)，數(shù)據(jù)字段430包含n字節(jié)數(shù)據(jù)，那么幀長度按以下方式計算。每一OFDM碼元的持續(xù)時間為4微秒，且第二PLCP前導(dǎo)450對應(yīng)于兩個OFDM碼元。因為以108Mbps的數(shù)據(jù)率每OFDM碼元216×2字節(jié)數(shù)據(jù)可被發(fā)送，所以看來第二PLCP前導(dǎo)450具有432字節(jié)的長度。因此，n+432被記錄在數(shù)據(jù)幀的長度字段中作為幀長度。
如果數(shù)據(jù)率為12Mbps(每天線6Mbps)，第二PLCP前導(dǎo)450的持續(xù)時間為8微秒，輔助信號字段460包括0字節(jié)，數(shù)據(jù)字段430包含n字節(jié)數(shù)據(jù)，那么幀長度按以下方式計算。如上所述，每一OFDM碼元的持續(xù)時間為4微秒，且第二PLCP前導(dǎo)450對應(yīng)于兩個OFDM碼元。因為以12Mbps的數(shù)據(jù)率，每OFDM碼元24×2字節(jié)數(shù)據(jù)可被發(fā)送，所以看來第二PLCP前導(dǎo)450具有48字節(jié)的長度。因此，n+48被記錄在數(shù)據(jù)幀的長度字段中作為幀長度。
在本發(fā)明的示例性實施例中，SISO站點仍然不能接收MIMO幀，但是可以獲得關(guān)于數(shù)據(jù)率和MIMO幀的長度的信息。因此，SISO站點可以參照幀長度信息以及功率電平來執(zhí)行物理載波偵聽操作。因此，根據(jù)本發(fā)明，站點可以更有效地實現(xiàn)空閑信道評估(CCA)機制。
現(xiàn)在將參照圖4對ACK幀的結(jié)構(gòu)進行描述。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ACK幀或清除發(fā)送(CTS)幀必須以與其跟隨的幀相同的數(shù)據(jù)率被發(fā)送作為響應(yīng)幀。因此，如果站點接收MIMO幀，那么其必須發(fā)送MIMO ACK幀以響應(yīng)該接收的MIMO幀，在這種情況下，SISO站點不能接收MIMO ACK幀。因此，在本示例性實施例中，即使輸入幀是MIMO幀，站點也被要求發(fā)送SISOACK幀以響應(yīng)輸入到其的幀。
參考圖4，ACK幀包括PLCP前導(dǎo)412和信號字段422?；贗EEE 802.11e標(biāo)準(zhǔn)的塊ACK幀(block ACK frame)還可以包括數(shù)據(jù)字段432。
現(xiàn)在將參照圖5詳細描述在這種情況下的WLAN的操作，在該情況下，響應(yīng)于輸入至其的幀，站點不管該輸入幀的類型而發(fā)送SISO ACK幀。
圖5表示總共四個站點，即第一至第三MIMO站點(MIMO站點1至MIMO站點3)和一個SISO站點(SISO站點)。
參考圖5，第一MIMO站點通過信道競爭獲得發(fā)送數(shù)據(jù)的機會，從而將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到第二MIMO站點。因為由第一MIMO站點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀是MIMO幀，所以第三MIMO站點可以接收該幀，但是SISO站點不能接收該幀。然而在本示例性實施例中，與現(xiàn)有技術(shù)不同，SISO站點可以從由第一MIMO站點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的信號字段獲得關(guān)于數(shù)據(jù)率和幀長度的信息，從而能夠基于該關(guān)于數(shù)據(jù)率和幀長度的信息來有效地執(zhí)行物理載波偵聽操作。
在接收由第一MIMO站點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后經(jīng)過短幀間距(SIFS)之后，第二MIMO站點將ACK幀發(fā)送到第一MIMO站點以響應(yīng)該接收的數(shù)據(jù)幀。在本示例性實施例中，與現(xiàn)有技術(shù)不同，由第二MIMO站點發(fā)送的ACK幀是SISO ACK幀。因此，SISO站點以及第一和第三MIMO站點可以接收由第二MIMO站點發(fā)送的該ACK幀。第三MIMO站點從由第一MIMO站點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀獲得MAC幀，并通過執(zhí)行虛擬載波偵聽操作來設(shè)定其NAV值520。SISO站點從由第二MIMO站點發(fā)送的ACK幀獲得MAC幀，并通過執(zhí)行虛擬載波偵聽操作來設(shè)定其NAV值530。
因此，在發(fā)送或接收ACK幀后經(jīng)過DIFS和補償時間510之后，第一至第三MIMO站點和該SISO站點可以具有發(fā)送幀的機會。
現(xiàn)在將詳細描述發(fā)送站點和接收站點的操作及載波偵聽操作。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的發(fā)送站點的操作的流程圖。
參考圖6，在操作S610中，發(fā)送站點的MAC層從上層接收數(shù)據(jù)。在操作S620中，發(fā)送站點的MAC層通過將MAC報頭和幀校驗序列(FCS)附加到該接收的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生MAC幀。
在操作S630中，發(fā)送站點的物理層接收MAC幀并且通過將兩個PLCP前導(dǎo)附加到該接收的MAC幀來產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀。在操作S640中，發(fā)送站點將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到無線介質(zhì)。
在操作S650中，發(fā)送站點確定其是否已在預(yù)定量的時間內(nèi)接收到ACK幀。如果發(fā)送站點已經(jīng)接收到ACK幀，那么發(fā)送數(shù)據(jù)幀的整個過程完成。然而，如果發(fā)送站點沒有接收到ACK幀，那么它確定在操作S640中的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送是錯誤的。
因此，在操作S660中，發(fā)送站點將補償競爭窗口的大小增加一倍，與其他站點競爭，并且將數(shù)據(jù)幀重新發(fā)送到無線介質(zhì)。
在操作S650中，發(fā)送站點再次確定其是否已在預(yù)定量的時間內(nèi)接收到ACK幀。如果發(fā)送站點在該預(yù)定量的時間內(nèi)已經(jīng)接收到ACK幀，那么發(fā)送該數(shù)據(jù)幀的整個過程完成。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的接收站點的操作的流程圖。
參考圖7，在操作S710中，接收站點檢測第一PLCP前導(dǎo)，然后識別出數(shù)據(jù)幀(在下文中稱為“當(dāng)前數(shù)據(jù)幀”)目前被輸入至其。
在操作S720中，如果接收站點的第一天線被與該檢測的第一PLCP前導(dǎo)同步，那么接收站點接收包含關(guān)于數(shù)據(jù)率和幀長度的信息的信號字段。
在操作S730中，接收站點確定當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是否是MIMO幀。在操作S740中，如果當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是MIMO幀，那么接收站點檢測第二PLCP前導(dǎo)，然后接收站點的第二天線被與該檢測的PLCP前導(dǎo)同步。否則，第二PLCP前導(dǎo)的檢測被跳過。
在操作S750中，一旦接收站點被使用第一和/或第二前導(dǎo)與當(dāng)前數(shù)據(jù)幀同步，那么其從當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)字段提取MAC幀。在操作S760中，接收站點參照提取的MAC幀的FCS來確定當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是否是錯誤的，并且參照提取的MAC幀的MAC報頭來確定當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是否以該接收站點為目的地。
在操作S770中，如果當(dāng)前數(shù)據(jù)幀不是錯誤的并且以該接收站點為目的地，那么響應(yīng)于當(dāng)前數(shù)據(jù)幀，接收站點產(chǎn)生具有一個PLCP前導(dǎo)的ACK幀。在操作S780中，接收站點將ACK幀發(fā)送到無線介質(zhì)。
然而，如果當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是錯誤的或者不是以該接收站點為目的地，那么在操作S790中，接收站點放棄當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的由SISO站點執(zhí)行的載波偵聽操作的流程圖參考圖8，在操作S810中，當(dāng)經(jīng)過無線介質(zhì)接收數(shù)據(jù)幀時，SISO站點檢測第一PLCP前導(dǎo)。在操作S820中，SISO站點接收信號字段。在操作S830中，SISO站點通過解釋該接收的信號字段來獲得關(guān)于數(shù)據(jù)率和幀長度的信息，然后基于該獲得的信息執(zhí)行物理載波偵聽操作。然而，SISO站點仍然不能獲得MAC幀，從而仍然不能通過執(zhí)行虛擬載波偵聽操作來設(shè)定其NAV值。
在操作S840中，SISO站點接收ACK幀。在本示例性實施例中，由SISO站點接收的ACK幀是SISO ACK幀，從而即使SISO站點也能接收該ACK幀。因此，在操作S850中，SISO站點從接收的ACK幀提取MAC幀。在操作S860中，SISO站點從MAC報頭的持續(xù)時間字段獲得設(shè)定其NAV值所必需的信息，并且基于該獲得的信息設(shè)定其NAV值。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的MIMO站點的方框圖。
參考圖9，該MIMO站點包括物理層910、MAC層920和上層930。
物理層910包括SISO PLCP模塊912、MIMO PLCP模塊916、MIMO編碼解碼器914和無線發(fā)送/接收模塊918。
在發(fā)送數(shù)據(jù)幀的過程中，SISO PLCP模塊912如同傳統(tǒng)的SISO PLCP模塊一樣從MAC層920接收MAC幀，并且通過將PLCP前導(dǎo)和附加信息附加到該接收的MAC幀來產(chǎn)生SISO幀。在接收數(shù)據(jù)幀的過程中，SISO PLCP模塊912通過從由無線發(fā)送/接收模塊918接收的SISO幀去除PLCP報頭來獲得MAC幀，然后將該獲得的MAC幀發(fā)送到MAC層920。
在發(fā)送數(shù)據(jù)幀的過程中，MIMO PLCP模塊916通過使用MIMO編碼解碼器914對MAC幀進行編碼來獲得MIMO數(shù)據(jù)，然后通過將第一和第二PLCP前導(dǎo)和附加信息附加到該獲得的MIMO數(shù)據(jù)來產(chǎn)生MIMO幀。在接收數(shù)據(jù)幀的過程中，MIMO PLCP模塊916通過從由無線發(fā)送/接收模塊918接收的MIMO幀中去除PLCP報頭來獲得MIMO數(shù)據(jù)，然后將該獲得的MIMO數(shù)據(jù)提供給MIMO編碼解碼器914。
在發(fā)送數(shù)據(jù)幀的過程中，MIMO編碼解碼器914通過對從MAC層920接收的MAC幀進行編碼來獲得MIMO數(shù)據(jù)，并且將該獲得的MIMO數(shù)據(jù)提供給MIMO PLCP模塊916。在接收數(shù)據(jù)幀的過程中，MIMO編碼解碼器914從MIMO PLCP模塊916接收MIMO數(shù)據(jù)，并且將該接收的MIMO數(shù)據(jù)提供給MAC層920。
在發(fā)送數(shù)據(jù)幀的過程中，無線發(fā)送/接收模塊918接收SISO幀或MIMO幀，并且將接收的SISO幀或MIMO幀發(fā)送到無線介質(zhì)(未顯示)。在接收數(shù)據(jù)幀的過程中，無線發(fā)送/接收模塊918接收SISO幀或MIMO幀，并且將接收的SISO幀或MIMO幀發(fā)送到SISO PLCP模塊912或MIMO PLCP模塊916。
MAC層920包括MAC幀產(chǎn)生模塊924、MAC幀解釋模塊926和ACK幀產(chǎn)生模塊922。
在發(fā)送數(shù)據(jù)幀的過程中，MAC幀產(chǎn)生模塊924通過將MAC報頭和FCS附加到從上層930接收的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生MAC幀，并且將該產(chǎn)生的MAC幀發(fā)送到物理層910。在該MIMO站點發(fā)送MIMO幀的情況下，由MAC幀產(chǎn)生模塊924產(chǎn)生的MAC幀被發(fā)送到MIMO編碼解碼器914。另一方面，在該MIMO站點發(fā)送SISO幀的情況下，由MAC幀產(chǎn)生模塊924產(chǎn)生的MAC幀被發(fā)送到SISO PLCP模塊912。
在接收數(shù)據(jù)幀的過程中，MAC幀解釋模塊926從物理層910接收MAC幀，并且參照該接收的MAC幀的FCS來確定該接收的MAC幀是否是錯誤的。如果該接收的MAC幀是錯誤的，那么MAC幀解釋模塊926放棄該接收的MAC幀。然而，如果該接收的MAC幀不是錯誤的，那么MAC幀解釋模塊926參照該接收的MAC幀的報頭來確定該接收的MAC幀是否以該MIMO站點為目的地。如果該接收的MAC幀以該MIMO站點為目的地，那么MAC幀解釋模塊926將從其去除了MAC報頭和FCS的MAC幀MSDU發(fā)送到上層930。然而，如果該接收的MAC幀不是以該MIMO站點為目的地，那么MAC幀解釋模塊926放棄該接收的MAC幀。
如果該接收的MAC幀不是錯誤的并且以該MIMO站點為目的地，那么ACK幀產(chǎn)生模塊922產(chǎn)生ACK幀。其后，ACK幀產(chǎn)生模塊922將產(chǎn)生的ACK幀發(fā)送到SISO PLCP模塊912。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的MIMO站點的方框圖。
參考圖10，該MIMO站點包括物理層1010、MAC層1020和上層1030。物理層1010包括SISO PLCP模塊1012、MIMO PLCP模塊1016、MIMO編碼解碼器1014和無線發(fā)送/接收模塊1018。SISO PLCP模塊1012、MIMO PLCP模塊1016、MIMO編碼解碼器1014和無線發(fā)送/接收模塊1018的操作與圖9的SISO PLCP模塊912、MIMO PLCP模塊916、MIMO編碼解碼器914和無線發(fā)送/接收模塊918的操作相同。
MAC層1020包括MAC幀產(chǎn)生模塊1024、MAC幀解釋模塊1026、ACK幀產(chǎn)生模塊1022和選擇模塊1028。MAC幀產(chǎn)生模塊1024、MAC幀解釋模塊1026和ACK幀產(chǎn)生模塊1022的操作與圖9的MAC幀產(chǎn)生模塊924、MAC幀解釋模塊926和ACK幀產(chǎn)生模塊922的操作相同。
選擇模塊1028決定由MAC幀產(chǎn)生模塊1024產(chǎn)生的MAC幀是將以MIMO方法還是將以SISO方法被發(fā)送。如果MAC幀較長，那么MIMO方法比SISO方法更有效。另一方面，如果MAC幀較短，那么SISO方法比MIMO方法更有效，這是因為MIMO方法達到了為SISO方法的兩倍的數(shù)據(jù)率，但是引起了比SISO方法更多的開銷，如PLCP前導(dǎo)。選擇模塊1028決定以SISO方法發(fā)送將被廣播或多點傳送的幀或者控制幀或管理幀，這是因為所述將被廣播或多點傳送的幀必須被多個站點接收并且所述控制幀或管理幀通常比其他的幀更重要。
如果選擇模塊1028決定以MIMO方法發(fā)送MAC幀，那么該選擇模塊1028將MAC幀發(fā)送到MIMO編碼解碼器1014。另一方面，如果選擇模塊1028決定以SISO方法發(fā)送MAC幀，那么該選擇模塊1028將MAC幀發(fā)送到SISO PLCP模塊1012。
這里使用的術(shù)語“模塊”的意思是，但不限于，軟件或硬件組件，諸如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或執(zhí)行某任務(wù)的專用集成電路(ASIC)。模塊可以方便地被配置以駐留在可尋址的存儲介質(zhì)上，并且可被配置以在一個或多個處理器上執(zhí)行。因此，舉例來說，模塊可以包括諸如軟件組件、面向?qū)ο蟮能浖M件、類組件和任務(wù)組件的組件、進程、函數(shù)、屬性、過程、子程序、程序代碼段、驅(qū)動程序、固件、微碼、電路、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、數(shù)組和變量。在組件和模塊中提供的功能可被組合為更少的組件和模塊，或者可進一步被分離成另外的組件和模塊。另外，組件和模塊可以以這樣的方式被實現(xiàn)，即它們在通信系統(tǒng)中的一個或多個計算機上執(zhí)行。
如上所述，因為根據(jù)本發(fā)明的WLAN通訊方法和設(shè)備使用SISO ACK幀，所以SISO站點在SISO站點和MIMO站點共存的WLAN中不會相對于MIM0站點被區(qū)別對待。另外，因為信號字段被插入于MIMO幀的兩個PLCP前導(dǎo)之間，所以即使SISO站點也可以從MIMO幀的該信號字段獲得執(zhí)行物理載波偵聽操作所必需的信息。
總結(jié)詳細描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不實質(zhì)上脫離本發(fā)明原理的情況下，可以對示例性實施例進行許多變動和修改。因此，本發(fā)明的公開的示例性實施例僅在一般和描述性的意義上使用，并不用于限定的目的。
權(quán)利要求
1.一種無線局域網(wǎng)通信方法，包括選擇單輸入單輸出模式，以便廣播或多點傳送介質(zhì)訪問控制幀；根據(jù)選擇的單輸入單輸出模式從介質(zhì)訪問控制幀產(chǎn)生單輸入單輸出幀；和根據(jù)選擇的單輸入單輸出模式經(jīng)過無線介質(zhì)發(fā)送所述單輸入單輸出幀。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過參考所述介質(zhì)訪問控制幀的長度選擇單輸入單輸出模式作為所述介質(zhì)訪問控制幀的發(fā)送模式。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述介質(zhì)訪問控制幀是管理幀或者控制幀。
4.一種站點，包括介質(zhì)訪問控制層，產(chǎn)生介質(zhì)訪問控制幀，并且選擇單輸入單輸出模式作為所述介質(zhì)訪問控制幀的發(fā)送模式以廣播或多點傳送介質(zhì)訪問控制幀；和物理層，根據(jù)選擇的單輸入單輸出模式基于所述介質(zhì)訪問控制幀產(chǎn)生單輸入單輸出幀，并且根據(jù)選擇的單輸入單輸出模式經(jīng)過無線介質(zhì)發(fā)送產(chǎn)生的單輸入單輸出幀。
5.如權(quán)利要求4所述的站點，其中，所述介質(zhì)訪問控制層通過參考所述介質(zhì)訪問控制幀的長度選擇單輸入單輸出模式作為所述介質(zhì)訪問控制幀的發(fā)送模式。
6.如權(quán)利要求4所述的站點，其中，所述介質(zhì)訪問控制幀是管理幀或者控制幀。
7.一種在其上具有用于執(zhí)行無線局域網(wǎng)通信方法的計算機程序的記錄介質(zhì)，該方法包括選擇單輸入單輸出模式，以便廣播或多點傳送介質(zhì)訪問控制幀；根據(jù)選擇的單輸入單輸出模式從介質(zhì)訪問控制幀產(chǎn)生單輸入單輸出幀；和根據(jù)選擇的單輸入單輸出模式經(jīng)過無線介質(zhì)發(fā)送所述單輸入單輸出幀。
全文摘要
提供了一種無線局域網(wǎng)(WLAN)通信方法和設(shè)備。該WLAN通信方法包括允許接收站點接收多輸入多輸出(MIMO)幀；允許接收站點確定所述MIMO幀是否是錯誤的并且確定所述MIMO幀是否以該接收站點為目的地；如果所述MIMO幀不是錯誤的并且以該接收站點為目的地，那么允許該接收站點產(chǎn)生單輸入單輸出(SISO)確認(ACK)幀；和允許該接收站點將所述SISO ACK幀發(fā)送到已發(fā)送所述MIMO幀的發(fā)送站點。
文檔編號H04L12/413GK1913479SQ20061007643
公開日2007年2月14日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
發(fā)明者梁七烈, 權(quán)昶烈, 金載和, 盧東輝 申請人:三星電子株式會社