專利名稱：提供IEEE802.11e混合協(xié)調(diào)器恢復(fù)和回退規(guī)則的設(shè)備和方法
提供IEEE802.11e混合協(xié)調(diào)器 恢復(fù)和回退規(guī)則的設(shè)備和方法本發(fā)明主要涉及用于處理多媒體信號(hào)，特別是為一種IEEE802. lie 服務(wù)質(zhì)暈(QoS)混合協(xié)調(diào)器提供恢復(fù)和回退規(guī)則的系統(tǒng)和方法。髙質(zhì)量多媒體設(shè)備，比如置頂盒、高端電視、數(shù)字電視、個(gè)人電 視、存儲(chǔ)產(chǎn)品、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、因特網(wǎng)無線設(shè)備等，向多種體 系結(jié)構(gòu)以及向沿著這些設(shè)備新特征的更開放方向發(fā)展。這些新多媒體 產(chǎn)品的發(fā)展保證公眾對(duì)多媒體服務(wù)要求的持續(xù)增長(zhǎng)。因此，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 者和工程師繼續(xù)設(shè)計(jì)能夠滿足在綜合網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)傳輸多媒體 不斷增長(zhǎng)的需求的系統(tǒng)。以互聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議(IP)為基礎(chǔ)的因特網(wǎng)提供了一種"盡力"的， 而不向用戶保證各服務(wù)級(jí)別的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。在IP網(wǎng)絡(luò)上的"盡力" 服務(wù)允許主機(jī)端的復(fù)雜性，這樣使網(wǎng)絡(luò)保持簡(jiǎn)單。因特網(wǎng)的顯奢增長(zhǎng) 說明了這種方案發(fā)展得很好。另一方面，在最近幾年，IEEE802.ll無線局域網(wǎng)(WLAN)作為 用于移動(dòng)/可持設(shè)備的(室內(nèi))寬帶無線接入的普適技術(shù)而出現(xiàn)。 IEEE802.il可被認(rèn)為成因具有能支持"盡力"服務(wù)特點(diǎn)的一種無線版 本的"以太網(wǎng)"。IEEE802.il工作組正在為支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)給 現(xiàn)有遺留的802.11媒體接入控制(MAC)層制定新的壤補(bǔ)。新的802. lie MAC將通過使語音和視頻服務(wù)應(yīng)用到無線局域網(wǎng)(WUUO來擴(kuò)展802.11 應(yīng)用領(lǐng)域。1EEE802. Ue標(biāo)準(zhǔn)將制定出工業(yè)界第一個(gè)真正支持QoS的普遍無 線標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11e支持在家庭，企業(yè)和公眾之間的無縫互操作， 并仍然提供滿足每一種網(wǎng)絡(luò)需要的特征。和別的無線創(chuàng)始不同， IEEE802.11e是第一個(gè)通過增加QoS特征來覆蓋家庭和商業(yè)環(huán)境，以 及對(duì)現(xiàn)有IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)提供多媒體支持，同時(shí)保持對(duì)遺留標(biāo)準(zhǔn)完全 向后兼容的無線標(biāo)準(zhǔn)。QoS對(duì)多媒體通信量的支持對(duì)無線家庭網(wǎng)絡(luò)十分重要，在無線家 庭網(wǎng)絡(luò)中，語耷、音頻和視頻在組成復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的家庭電子設(shè)備和個(gè)人 電腦中傳送。寬帶服務(wù)提供商將QoS和多媒體家庭網(wǎng)絡(luò)看作為向住宅 用戶提供諸如視頻點(diǎn)播、音頻點(diǎn)捎、IP語音和商速因特網(wǎng)接入增值服 務(wù)的基本組成部分。為能提供足夠的服務(wù)，要求對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)定量和定性的測(cè)定。 這要求加入一些功能到網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)能夠通過對(duì)延遲、抖動(dòng)和丟失的 嚴(yán)格時(shí)間要求從其它類型通侑量中辨別自己的通信量，這就是設(shè)計(jì)用 作QoS預(yù)備方案的協(xié)議所要達(dá)到的，QoS預(yù)備方案不增加帶寬，但是 能有效地管理帶寬，以在很大范圍內(nèi)滿足應(yīng)用程序的要求，QoS預(yù)備 方案的目標(biāo)是能提供除現(xiàn)有IP的"盡力"服務(wù)外的某種級(jí)別的預(yù)測(cè)和 控制服務(wù)。當(dāng)前提出的IEEE802. lie規(guī)范為一種服務(wù)質(zhì)量(QoS)無線網(wǎng)絡(luò) 的混合協(xié)調(diào)器(HC)提供恢復(fù)和回退規(guī)則。但是，現(xiàn)在提出的規(guī)則不 一致，因?yàn)橐?guī)則中沒有為HC操作中每種可能出現(xiàn)的情況提供適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。在HC完全控制無線媒質(zhì)的情況下不新要HC回退。但是，在重 疊基本服務(wù)集(0BSS)中HC回退是所期望的。但執(zhí)行HC回退可能導(dǎo) 致服務(wù)質(zhì)量(QoS)基本服務(wù)集(QBSS)中的QoS無線工作站和HC之 間的沖突。因此，現(xiàn)有技術(shù)有對(duì)能為IEEE802.11e服務(wù)質(zhì)量(QoS)混合協(xié) 調(diào)器的媒體接入控制(MAC)層提供更全面和更一致的恢復(fù)和回退規(guī)則 集的設(shè)備和方法的霈求。本發(fā)明總體包括一種用于為IEEE802. lie服務(wù)質(zhì)量(QoS〉無線 網(wǎng)絡(luò)的混合協(xié)調(diào)器的媒體接入控制(MAC)層提供恢復(fù)和回退規(guī)則的設(shè) 備和方法。公開一種用于為這種浪合協(xié)調(diào)器提供恢復(fù)和回退規(guī)則的設(shè)備及 方法。本發(fā)明包含一個(gè)能在QoS棍合協(xié)調(diào)器的媒體接入控制(MAC)層 使用該恢復(fù)和回退規(guī)則的本地?zé)o線局域網(wǎng)，本發(fā)明的HC恢復(fù)和回退規(guī) 則，特別是在來自重疊基本服務(wù)集的泡合協(xié)調(diào)器出現(xiàn)時(shí)，減少了沖突。本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是為混合協(xié)調(diào)器的恢復(fù)和回退規(guī)則提供一種 設(shè)備和方法，該恢復(fù)和回退規(guī)則允許在來自重疊基本服務(wù)集的混合協(xié) 調(diào)器出現(xiàn)時(shí)執(zhí)行回退。本發(fā)明的另 一個(gè)目標(biāo)是為混合協(xié)調(diào)器的恢復(fù)和回退規(guī)則提供一種 設(shè)備和方法，該恢復(fù)和回退規(guī)則允許棍合協(xié)調(diào)器以一個(gè)固定的競(jìng)爭(zhēng)窗 大小執(zhí)行一個(gè)隨機(jī)回退。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是為棍合協(xié)調(diào)器的恢復(fù)和回退規(guī)則提供一種設(shè)備和方法，該恢復(fù)和回退規(guī)則允許混合協(xié)調(diào)器能依賴PHY-RXSTART. 指示的發(fā)生和PHY-CCA.指示的發(fā)生執(zhí)行一次恢復(fù)和回退。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是為泡合協(xié)調(diào)器的恢復(fù)和回退規(guī)則提供一 種設(shè)備和方法，該恢復(fù)和回退規(guī)則允許混合協(xié)調(diào)器能通過壤加無線工 作站仲裁幀間間隔(AIFS)值來避免與增強(qiáng)分布式協(xié)調(diào)功能(EDCF) 的沖突。前述的內(nèi)容只是概括地而并沒有展開對(duì)本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu) 勢(shì)，所以熟悉本領(lǐng)域的人更能理解后面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述。本發(fā)明 額外的特征和優(yōu)勢(shì)在下文中按權(quán)利要求的主題描述.熟悉本領(lǐng)域的人 應(yīng)當(dāng)慶幸他們可能隨時(shí)可以使用公開的概念和詳細(xì)明確的實(shí)施方案， 以作為修改或設(shè)計(jì)用作開展與本發(fā)明相同目標(biāo)的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。熟 悉本領(lǐng)域的人也應(yīng)當(dāng)意識(shí)到相等的構(gòu)架并不脫離本發(fā)明的廣義形式。在開始本發(fā)明的詳細(xì)描述前，錄好能闡明整個(gè)文獻(xiàn)中用到的幾 個(gè)特定詞語和短語的定義術(shù)語"包括"和"包含"及其派生詞，代 表無限制包含；術(shù)語"或"是包括在內(nèi)，意思是和/或術(shù)語"和 關(guān)聯(lián)"和"與其相關(guān)"及其派生詞可表示包含，被包含其中，和' '， 關(guān)聯(lián)，容納，與/和誰結(jié)合，可通信，互操作，交錐，并列，大概，在/達(dá)到范圍，具有，具有某種性質(zhì)等等；術(shù)語"控制器"，"處理器" 或"設(shè)備"表示各種設(shè)備，系統(tǒng)及其控制至少一項(xiàng)操作的部分，該設(shè) 備可能在硬件、韌件或軟件，或三者中其中至少任何兩種中實(shí)現(xiàn)。需 耍注意特殊控制器的相關(guān)功能是集中式的或是分布式的，本地的或是 遠(yuǎn)程的。所提供的對(duì)特定詞語和短語的定義貫串這篇專利文檔，本領(lǐng) 域一般技術(shù)即使不是在大多數(shù)情況下，也在很多情況被理解為所定義 的詞語和短語，該定義可用于以前和將來的應(yīng)用。為了更加全面的了解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，根據(jù)繪圖結(jié)合其相應(yīng)的描 述指定出索引，就如用數(shù)字指明對(duì)象一樣，其中

圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)典型的無線局域網(wǎng)(WLAN)的擴(kuò)展服務(wù)集， 包括一臺(tái)主機(jī)， 一個(gè)分布式系統(tǒng)，第一服務(wù)質(zhì)量(QoS)基本服務(wù)集(QBSS)和第二服務(wù)質(zhì)量(QoS〉基本服務(wù)集圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)開放系統(tǒng)互聯(lián)(0SI〉網(wǎng)絡(luò)的七層,圖3顯示了現(xiàn)有技術(shù)典型的擁有混合協(xié)調(diào)能力的服務(wù)質(zhì)量(QoS) 工作站的體系結(jié)構(gòu)圖4顯示了典型的時(shí)間圖，其顯示了基本的現(xiàn)有技術(shù)IEEE802.11 媒體接入控制的訪問方法和短幀間距(SIFS)、點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間距 (PISF〉以及分布式協(xié)調(diào)功能幀間距(DIFS):圖5是一個(gè)流程圖，顯示了提供混合協(xié)調(diào)器回退和恢復(fù)的本發(fā)明 方法的優(yōu)勢(shì)實(shí)施方案的第一部分；圖6是一個(gè)流程圖，顯示了提供混合協(xié)調(diào)器回退和恢復(fù)的本發(fā)明 方法的優(yōu)勢(shì)實(shí)施方案的第二部分圖7是一個(gè)流程圖，顯示了提供混合協(xié)調(diào)器回退和恢復(fù)的本發(fā)明 方法的優(yōu)勢(shì)實(shí)施方案的第三部分i圖8是一個(gè)流程圖，顯示了提供混合協(xié)調(diào)器回退和恢復(fù)的本發(fā)明 方法的優(yōu)勢(shì)實(shí)施方案的第四部分圖1到圖8在下面討論，并在這篇發(fā)明文檔中闡述各種實(shí)施方案， 雖然只通過圖解來描述本發(fā)明改進(jìn)的系統(tǒng)和方法的原理，但不能因任 何方式的理解而限制了發(fā)明的范圍。熱悉本領(lǐng)域的人很容易理解本發(fā)擴(kuò)展服務(wù)集100包括包括一臺(tái)主機(jī)110, —個(gè)分布式系統(tǒng)115，第一服 務(wù)質(zhì)量(QoS)基本服務(wù)集(QBSS) 120和第二服務(wù)質(zhì)豕(QoS)基本 服務(wù)集(QBSS) 140。一個(gè)QoS基本服務(wù)集(QBSS)包括多個(gè)無線QoS 工作站(QSTA),其用來執(zhí)行相同的媒體接入控制(MAC)協(xié)議和競(jìng)爭(zhēng) 訪問相同共享媒質(zhì)。QBSS或者是單獨(dú)的，或者和分布式系統(tǒng)相連。典 型地，分布式系統(tǒng)是一個(gè)有線主干局域網(wǎng)(LAN)。服務(wù)質(zhì)量(QoS)接入點(diǎn)(QAP)是一個(gè)和分布式系統(tǒng)相連的QoS 工作站。QAP作為一個(gè)QBSS和分布式系統(tǒng)之間的網(wǎng)橋，QBSS的MAC協(xié) 議可完全由一個(gè)QBSS的QAP的中心協(xié)調(diào)函數(shù)分布或集中。如圖1所示， QBSS 120是通過QAP 125與分布式系統(tǒng)115相連的，而QBSS 140是 通過QAP 145與分布式系統(tǒng)115相連的。QBSS 120又包括QSTA 130 和QSTA 135。 QBSS 140又包括QSTA 150和QSTA 155。
圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)開放系統(tǒng)互聯(lián)(0SI)網(wǎng)絡(luò)的七層，這些層為 業(yè)界所熟知，并作為參考包括到這里。第一層是物理層210,第二層 是數(shù)據(jù)鏈路層220，第三層是網(wǎng)絡(luò)層230,第四層是傳輸層240，第五 層是會(huì)話層250，第六層是表示層260,以及第七層是應(yīng)用層270。工作站的體系結(jié)構(gòu)300。該典型體系結(jié)構(gòu)為業(yè)界所熟知，并作為參考 包括到這里.工作站管理實(shí)體(SME〉 310從應(yīng)用層延伸到物理層。物 理層在圖3中被表示為物理層會(huì)聚協(xié)議(PLCP〉 375和物理層管理實(shí) 體(PLME) 380。 MAC層335位于物理層會(huì)聚協(xié)議(PLCP) 375之上。MAC 層管理實(shí)體(MLME) 340位于物理層管理實(shí)體(PLME) 380之上。本地鏈路控制層(IXC層)325位于MAC層335之上.LLC層325 包括分級(jí)實(shí)體(CE) 330。中間層320位于LLC層325之上。應(yīng)用層315 位于中間層320之上，MAC層335可包括混合協(xié)調(diào)器355,混合協(xié)調(diào)器355包括浪合協(xié)調(diào) 器功能(HCF) 360,點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCP) 365和分布式協(xié)調(diào)功能(DCF) 370。 MAC層管理實(shí)體(ML腿〉340包括帶寬管理器(BM) 345和調(diào)度 實(shí)體(SE) 350。圖4顯示了典型的時(shí)間圖400,其顯示了在一個(gè)服務(wù)質(zhì)量(QoS) 工作站(QSTA)中IEEE802.11媒體接入控制的基本的現(xiàn)有技術(shù)訪問方 法。該典型的時(shí)間圖為業(yè)界所熟知，并作為參考包括到這里。時(shí)間圖 400顯示了分布協(xié)調(diào)函數(shù)(DCF)的載波偵聽多址接入(CSMA)獰法操 作。時(shí)間圖400還顯示了在CSMA算法中使用的三種幀間距。幀間距包 括了短幀間距(SIFS)、中等長(zhǎng)度的點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間距(PISF)和長(zhǎng) 的分布式協(xié)調(diào)功能幀間距(DIPS)。在IEEE802. lie中定義的另一種 幀間距是仲裁幀間距(AIFS)'圖4中沒有顯示AIFS。當(dāng)前提出的IEEE802.Ue規(guī)范提供了用于浪合協(xié)調(diào)器(HC)的恢 復(fù)和回退規(guī)則，但是，現(xiàn)在提出的規(guī)則不一致，因?yàn)橐?guī)則中沒有為HC 操作中每種可能出現(xiàn)的情況提供適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。在HC完全控制無線媒質(zhì)的情況下不滯要HC回退.但是，在重疊 基本服務(wù)集(OBSS)中HC回退是所期望的。伹執(zhí)行HC回退可能導(dǎo)致 服務(wù)質(zhì)量(QoS)基本服務(wù)集(QBSS)中的QoS無線工作站和HC之間的沖突。 考慮以下提出的lEE肪02, lie草案2. 0。段落9,10 —部分聲明, "在因?yàn)槿狈σ粋€(gè)(Q) STA預(yù)期響應(yīng)或因?yàn)闄z測(cè)到CCA在CFP或CFB 中繁忙而出現(xiàn)的幀交換序列中斷后， 一個(gè)HC可能執(zhí)行回退。該回退滯 要向dotllC卿in[7]和dotllAIFS[7]提出請(qǐng)求，按EDCF的規(guī)則發(fā)生。" 其次，考慮以下提出的IEEE802. lie草案2.0,段落9.10.1.2 — 部分聲明"包括HC的QSTA要求在一個(gè)SIFS期間后的任何幀交換序 列內(nèi)響應(yīng)。如果在正在期望響應(yīng)的QSTA上因?yàn)镻HY《CA.指示(繁忙) 的發(fā)生而被檢測(cè)到的一個(gè)期望響應(yīng)接收的開始，在SIFS后的第一個(gè)時(shí) 隙內(nèi)并不發(fā)生，該QSTA通過從傳輸結(jié)束開始的PIFS之后進(jìn)行傳輸來 初始化恢復(fù)。該P(yáng)IFS后的恢復(fù)只能被期望響應(yīng)的QSTA準(zhǔn)許。該QSTA 在對(duì)于QoS ( + ) CF-Poll的情況下是HC,在CFB中傳輸?shù)腝oS數(shù)據(jù) 型幀情況下是TXOP持有者。提出的IEEE802. Ue規(guī)范的問題在于當(dāng)前HC沒有辦法去確定(1) QoS ( + ) CF-Poll幀是否被正確接收，或(2) HC所接收的械是否來 自所輪詢的QSTA。如果QoS ( + ) CP-Poll幀沒有被正確接收，或者 如果HC所接收的幀來自沒有被輪詢的QSTA，導(dǎo)致遺失一個(gè)傳輸機(jī)會(huì) (TXOP)。但是，現(xiàn)在HC沒有辦法去發(fā)現(xiàn)這些信息。在HC發(fā)送了 QoS ( + ) CF-Poll幀之后，HC偵聽無線媒質(zhì)。如果 一個(gè)PHY-CCA.指示(繁忙)沒有被檢測(cè)到，那么HC要么能(1)(如 段落9.10.1. 2中描述的)通過發(fā)送第二個(gè)幀來恢復(fù)傳輸，要么能(2〉 (如段落9.10中描述的)執(zhí)行回退。如果沒有檢測(cè)到PHY"CCA.指示 (繁忙)，那么HC要么能(1)(如段落9.10.1.2中描述的)在CFB 剩余內(nèi)保持安靜，要么能(2)(如段落9.10中描述的)執(zhí)行回退。 但是，HC不會(huì)根據(jù)段落9.10.1.2的規(guī)則執(zhí)行回退。本發(fā)明通過提供一套不同的HC恢復(fù)和回退規(guī)則集來解決這個(gè)問 題。本發(fā)明的HC恢復(fù)和回退規(guī)則如下(1)如果一個(gè)PHY-CCA.指示(繁忙)沒有在HC已經(jīng)發(fā)送了要求 響應(yīng)的幀(例如QoS ( + ) CF-Poll幀)后的等PIFS期間被檢測(cè)到，HC 耍么恢復(fù)傳輸要么執(zhí)行回退。這由一個(gè)不在IEEE802. lie規(guī)范內(nèi)的HC 算法決定。在本發(fā)明中的一個(gè)優(yōu)勢(shì)實(shí)施方案中，如果HC得知一個(gè)重疊 基本服務(wù)集(OBSS)的存在，那么HC在一個(gè)已發(fā)送幀結(jié)束后的等PIFS 期間之后執(zhí)行一個(gè)回退。該HC算法可能通過在一個(gè)已發(fā)送幀結(jié)束之后
的等PIFS期間后第一個(gè)時(shí)隙內(nèi)傳輸來執(zhí)行一個(gè)恢復(fù)。上述HC的恢復(fù)和回退規(guī)則操作在圖5中總結(jié)，圖5是一個(gè)流程圖,則的第一部分。圖5所示的步驟總地由標(biāo)號(hào)500引用。首先，HC發(fā)送一個(gè)要求響應(yīng)的幀(例如QoS ( + ) CF-Poll幀) (步驟510)。接著HC確定在一個(gè)幀發(fā)送結(jié)束之后的等PIFS期間內(nèi) 是否檢測(cè)到PHY-CCA.指示(繁忙)(判斷步驟520)。如果檢測(cè)到PHY-CCA, 指示(繁忙)，控制傳遞到圖6中的步驟610,執(zhí)行后面將要描述的如果沒有檢測(cè)到PHY-CCA.指示(繁忙)，那么運(yùn)行HC算法以確 定是否執(zhí)行恢復(fù)或回退(判斷步驟530)。如果HC得知OBSS的存在， HC可能在一個(gè)幀結(jié)束之后的等PIFS期間后執(zhí)行一個(gè)回退。如果HC選擇一個(gè)回退，那么控制傳遞到步驟540,并且HC在一 個(gè)幀結(jié)束之后的等PIFS期間后執(zhí)行一個(gè)回退(步驟540)。如果HC未選擇一個(gè)回退，那么控制傳遞到步驟550,并且HC算 法通過在一個(gè)幀結(jié)束之后的等PIFS期間后第一個(gè)時(shí)隙內(nèi)傳輸來執(zhí)行一 個(gè)恢復(fù)。HC接著繼續(xù)運(yùn)行。(2)如果一個(gè)PHY-CCA.指示(繁忙)在HC已經(jīng)發(fā)送了要求響應(yīng) 的幀(例如QoS ( + ) CF-Poll幀)后的等PIFS期間內(nèi)被檢測(cè)到，HC 假設(shè)傳輸機(jī)會(huì)(TX0P)被成功準(zhǔn)許。接著HC在一個(gè)PHY-CCA.指示(空 閑〉發(fā)生之前檢査它是否接收了一個(gè)PHY-RXSTART.指示。如果在一個(gè) PHY-CCA.指示(空閑)發(fā)生之前沒有接收到一個(gè)PHY-RXSTART.指示， 并且在準(zhǔn)許TXOP期間HC沒有從TXOP持有者接收任何幀，那么一個(gè)幀 (例如QoS ( + ) CF-Poll幀)與另一個(gè)幀(例如來自相鄰HC)會(huì)有 沖突。因此，HC在準(zhǔn)許TXOP結(jié)束之后執(zhí)行回退。上述HC的恢復(fù)和回退規(guī)則操作在圖6中總結(jié)。圖6是一個(gè)流程圖，則的第二部分。圖6所示的步驟總地由標(biāo)號(hào)600引用。首先，控制從圖5中的判斷步驟520傳遞到步驟610*這表明HC 已經(jīng)確定在一個(gè)已發(fā)送幀結(jié)束之后的等PIFS期間內(nèi)檢測(cè)到PHY-CCA. 指示(繁忙)(判斷步驟520)。接審HC假設(shè)傳輸機(jī)會(huì)(TXOP)被成 功準(zhǔn)許(步驟610)。接著HC在一個(gè)PHY-CCA.指示(空閑)發(fā)生之前 確定它是否接收了一個(gè)PHY-RXSTART.指示(步驟620)。如果在一個(gè) PHY-CCA,指示(空閑)發(fā)生之前的確接收到一個(gè)PHY-RXSTART,指示， 那么HC繼續(xù)運(yùn)行并且假設(shè)傳輸機(jī)會(huì)(TX0P)被成功準(zhǔn)許。如果在一個(gè) PHY-CCA,指示(空閑)發(fā)生之前沒有接收到一個(gè)PHY-RXSTART.指示， 那么HC在準(zhǔn)許TX0P期間確定它是否從TXOP持有者接收到幀(判斷步 驟630)。如果HC確定它在準(zhǔn)許TXOP期間從TXOP持有者接收到幀，那么HC 繼續(xù)運(yùn)行，如果HC確定它在準(zhǔn)許TXOP期間沒有從TXOP持有者接收到 幀，那么HC在準(zhǔn)許TXOP結(jié)束后的等PIFS期間之后執(zhí)行回退(步驟 640) 。 HC接奢繼續(xù)執(zhí)行。(3)如果一個(gè)PHY-CCA,指示(繁忙)在HC已經(jīng)發(fā)送了一個(gè)請(qǐng)求 發(fā)送(RTS)幀或一個(gè)non-CF-Poll QoS Data ( + )幀后等PIFS期間 內(nèi)被檢測(cè)到，以及如果(a〉由PHY-RXSTART.指示和PHY-RXEND指示 在HC檢測(cè)到響應(yīng)幀，(b)響應(yīng)幀出錯(cuò)，那么在已接收幀銪束之后的 等PIFS期間內(nèi)重傳該幀(或傳送另一個(gè)幀)。如果在接收一個(gè)PHY-CCA. 指示(空閑)之前沒有檢測(cè)到PHY-RXSTART,指示，那么HC可執(zhí)行一 個(gè)回退。上述HC的恢復(fù)和回退規(guī)則操作在圖7和圖8中總結(jié)。圖7是一個(gè)勢(shì)實(shí)施規(guī)則的第三部分。圖7所示的步驟總地由標(biāo)號(hào)700引用。圖8 是一個(gè)流程圖，顯示了用于為混合協(xié)調(diào)器提供恢復(fù)和回退的本發(fā)明方 法的優(yōu)勢(shì)實(shí)施規(guī)則的第四部分。圖8所示的步驟總地由標(biāo)號(hào)800引用。首先HC發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求發(fā)送(RTS〉幀或一個(gè)non-CF-Poll QoS Data (+ 〉幀(步驟710)。接著HC確定在一個(gè)已發(fā)送幀結(jié)束之后的等PIFS 期間內(nèi)是否檢測(cè)到PHY-CCA.指示(繁忙)(判斷步驟720),如果沒 有檢測(cè)到PHY-CCA.指示(繁忙)，控制傳遞到圖5中的步驟530并且 HC從步驟530開始繼續(xù)運(yùn)行。如果檢測(cè)到PHY"CCA.指示(繁忙)，HC 確定是否通過PHY-RXSTART.指示和PHY-RXEND指示檢測(cè)的響應(yīng)幀被HC 接收(步驟730)。如果沒有檢測(cè)到響應(yīng)幀，控制傳遞到圖8中的步 驟810,以執(zhí)行下面所要描述的操作。如果檢測(cè)到響應(yīng)幀，HC確定接收響應(yīng)幀是否銪誤(步驟740)。 如果接收響應(yīng)幀沒有錯(cuò)誤，HC繼續(xù)它的操作。如果接收響應(yīng)幀出錯(cuò)， HC可能在接收響應(yīng)幀結(jié)束之后的等PIFS期間內(nèi)重傳該幀(或傳送另 一個(gè)幀)(步驟750)。接著HC繼續(xù)它的操作。在圖8中，控制從圖7中的判斷步驟730傳遞到步驟810。這表 明HC確定沒有檢測(cè)到響應(yīng)幀(步驟730〉。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢(shì)實(shí)施 方案中，HC能夠確定重疊基本服務(wù)集(OBSS)的存在。HC算法操作用來確定是否執(zhí)行恢復(fù)和回退(判斷步驟810)。如 果HC得知OBSS的存在，那么HC在PHY-CCA.指示(空閑)后的等PIFS 期間之后執(zhí)行恢復(fù)和回退。如果HC算法選擇回退，那么控制傳遞到步 驟820,并且HC在PHY-CCA.指示(空閑)后的等PIFS期間之后執(zhí)行 回退(歩驟820)。如果HC算法沒有選擇回退，那么控制傳遞到步驟830,并且如果 媒質(zhì)仍然空閑，HC可能通過在PHY-CCA.指示(空閑)后的等PIFS期 間后第一個(gè)時(shí)隙內(nèi)傳輸來執(zhí)行一個(gè)恢復(fù)(步驟830) 。 HC接審繼續(xù)操 作。以下的值。隨機(jī)回退過程減少了與其它HC的沖突。(1) dotllAIPSHC的值設(shè)為值壹(1)。特別的，AIFShc等于PIFS (固定的MIB值)。(2) doUlCWra,n的值和dotllCW敏的值設(shè)為與dotllAIFSnc相等 的值(固定的MIB值〉。(3) 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢(shì)實(shí)施方案中，dotllCW c的值設(shè)為值叁 (3)。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)實(shí)施方案中，HC可能將AIFS[i]中每個(gè)"i" 代表的值設(shè)為等于PIFS值和dotllCW^的值之和的值。本發(fā)明的恢復(fù)和回退規(guī)則提供的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，HC可執(zhí)行恢復(fù)或 者回退是依賴于PHY-RXSTART.指示的發(fā)生或PHY-CCA.指示的發(fā)生。再 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是固定競(jìng)爭(zhēng)窗大小的隨機(jī)回退使HC避免與其它HC的沖突。 另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過增加AIFS[i]的值來避免與EDCF的沖突。另一個(gè)優(yōu) 點(diǎn)是HC在重疊基本服務(wù)集(OBSS)中能避免與其它HC的沖突。本發(fā)明的恢復(fù)和回退規(guī)則可由修正的已提出的IEEE802,lle規(guī) 范實(shí)現(xiàn)，該規(guī)范將在下面讀出9.10 HCF 混合協(xié)調(diào)功能(HCF)為給WSTA分配傳輸機(jī)會(huì)(TXOP),利用比 WSTA有更高媒體訪問優(yōu)先權(quán)的混合協(xié)調(diào)器(HC)來管理WM數(shù)據(jù)傳楠 帶寬的分配。該HC是一種點(diǎn)協(xié)調(diào)器，但不同于應(yīng)用在幾種重要方法中 的PCF點(diǎn)協(xié)調(diào)器。最重要的是，HCF幀交換序列在CP和CFP期間可被 用在和QBSS關(guān)聯(lián)的QSTA。另一個(gè)重大的不同是，QoS CF-PoUs準(zhǔn)許 由QoS (+) CF-Polls幀指定的TXOP持續(xù)時(shí)間i QSTA在TXOP持續(xù)時(shí) 間的限制下，可在給定的TXOP內(nèi)傳輸多個(gè)幀交換序列。這樣，所有的 STA和QSTA服從HCF的媒體接入規(guī)則，因?yàn)檫@些規(guī)則是基于DCF,并 且因?yàn)槊恳粋€(gè)QoS (+) CF-Poll以及每個(gè)在TXOP期間傳輸?shù)膸ㄒ恢?。所有QSTA能夠響應(yīng)從HC接收的QoS (+) CF-PoU。 HC應(yīng)當(dāng)按照 CFP中的DTIM標(biāo)志執(zhí)行排隊(duì)的廣播和組播幀的傳送。HC通過在不超過 dotllCFP最大持續(xù)時(shí)間的廣播/組攉傳送持續(xù)時(shí)間后繼續(xù)HCP幀交換 序列，可為QoS的傳輸和/或QoS的輪詢使用一個(gè)較長(zhǎng)的CFP。 HC還可 以作為一個(gè)PC運(yùn)行，利用幀格式、幀交換序列和其它9.3中說明的可 應(yīng)用規(guī)則為相關(guān)的CF-Pollable STA提供(non-QoS) CF-Polls。實(shí)現(xiàn) 者應(yīng)當(dāng)注意在單個(gè)CFP中交替HCP幀交換序列和PCF幀交換序列是及 其復(fù)雜的，并且達(dá)到的服務(wù)質(zhì)量對(duì)企圖為CP-Pollable (norHJoS) STA 提供無競(jìng)爭(zhēng)支持的QBSS有負(fù)面影響(進(jìn)一步的討論，參看7.3.1.4中 的資料注釋〉。9.10.1 HCF的訪問過程HCF的傳輸協(xié)議是基于在QBSS的QAP上運(yùn)行的由HC控制的輪詢 方案。HC按滯要獲取WM的控制來向QSTA發(fā)送QoS通信至，以及利用 等待傳輸?shù)臅r(shí)間和工作站用EDCF或DCF訪問過程時(shí)間中的較短時(shí)間向 QSTA發(fā)出QoS (+) CF-Polls。用QoS幀交換序列中的持續(xù)時(shí)間值來保 留比比序列末還長(zhǎng)的DIFS時(shí)間長(zhǎng)度的媒質(zhì)，用來由多個(gè)CFB級(jí)聯(lián)允許 被NAV保護(hù)的CP傳遞的連續(xù)性。這個(gè)額外的WM保留值使HC初始化后 續(xù)TXOP的同時(shí)降低了沖突的危險(xiǎn)，因?yàn)镾TA和除TXOP持有者外所有 QSTA及其HC將直到TXOP內(nèi)最后的傳輸結(jié)束后的DIFS間隔才能開始因所述HP是一種點(diǎn)協(xié)調(diào)器，該HC應(yīng)當(dāng)在它所生成的標(biāo)志幀中包 含一個(gè)CF變量集單元。這使得QBSS對(duì)STA表現(xiàn)得為一個(gè)點(diǎn)協(xié)調(diào)BSS。
這使得(除HC外)所有STA以及所有QSTA按9. 3. 3.2的說明將在TBTT 上的dotllCFP最大持續(xù)時(shí)間值設(shè)為它們的NAV。這通過無論是否為 CP-Pollabe的STA和QSTA來防止非輪詢傳輸從而防止與CPP的大多 數(shù)競(jìng)爭(zhēng)。9.10.1.1基本訪向當(dāng)HC為了傳輸一個(gè)MPDU或MMPDU或?yàn)榱藥允家粋€(gè)CFB或CFP而 滯要訪問WM時(shí)，該HC應(yīng)當(dāng)探測(cè)WM。當(dāng)該WM被確定將空閑一個(gè)PIFS 或更長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，HC傳輸任何被允許的頓交換序列的第一個(gè)幀，將持續(xù) 時(shí)間設(shè)置為9.10. 2.1中提供的值，在每個(gè)數(shù)據(jù)、QoS數(shù)據(jù)或管理類型幀以及在Addressl字段中的一 組地址后的一個(gè)CFP和CBP期間內(nèi)，該HC應(yīng)當(dāng)?shù)却粋€(gè)PIFS期間， 并只有當(dāng)CCA空閑時(shí)才繼續(xù)傳輸。在TXOP期間內(nèi)所有其它幀交換序列 (例如，傳輸單播QoS數(shù)據(jù)或管理類型幀的序列)的條后一個(gè)幀之后， 該HC或當(dāng)前TXOP持有者應(yīng)當(dāng)?shù)却粋€(gè)SIFS期間并且接著開始傳輸下一個(gè)幀交換序列的第一個(gè)幀。一個(gè)HC可以根據(jù)9.10.1. 2中的規(guī)則在一個(gè)幀交換序列中斷后執(zhí) 行一個(gè)回退。該回退按照EDCF信道訪問規(guī)則發(fā)生，使用 dotllCwminHC-dotUCwmaxHC=CWHC以及dotllAIFSHC-PIFS。9.10.1. 2沒有期望接收時(shí)的恢復(fù)和回退包括HC的QSTA,要求能在一個(gè)SIFS期間后任何幀交換序列內(nèi)響 應(yīng)。如果因?yàn)樵赟IFS期間后沒有響應(yīng)而在幀交換序列中發(fā)生中斷，或 者一個(gè)錯(cuò)誤響應(yīng)接收，幀交換序列的初始化者可利用本小節(jié)的規(guī)則從 該中斷中恢復(fù)。接收QoS ( + ) CF-Poll的QSTA要求在SIFS期間內(nèi)響應(yīng)。如果被 輪詢QSTA沒有要發(fā)送的排隊(duì)通信量，或可發(fā)送的MPDU太長(zhǎng)而不能夠 在規(guī)定的TXOP限制內(nèi)傳送，QSTA應(yīng)當(dāng)發(fā)送一個(gè)QoS空幀。在沒有排 隊(duì)的通信量情況下，QoS空幀有一個(gè)為任何TID報(bào)吿一個(gè)0大小隊(duì)列 的QoS控制字段。在TXOP沒有足夠大小的情況下，該QoS空幀有一個(gè) QoS控制字段，該字段報(bào)吿發(fā)送所選MPDU銪要的所橢TXOP持續(xù)時(shí)間 和準(zhǔn)備傳送的擁有最高優(yōu)先權(quán)MP叫的TID。在HC發(fā)送了 一個(gè)包含QoS( + )CF-Po11的幀之后，如果PHY-CCA. 指示(繁忙)在己傳輸幀結(jié)束開始的SIFS后的第一個(gè)時(shí)隙期間沒有出
現(xiàn)在HC上，該HC可利用在幀傳輸結(jié)束開始的SIFS后的第一個(gè)時(shí)隙期 .間內(nèi)初始化恢復(fù)，或在幀結(jié)束后開始的PIFS之后執(zhí)行一個(gè)回退。恢復(fù) 還是回退由HC決定。在HC發(fā)送了一個(gè)QoS (+) CF-Poll幀后，如果PHY-CCA.指示(繁 忙)的確在QoS ( + ) CF-Poll幀傳輸結(jié)束開始的SIFS后的第一個(gè)時(shí) 隙期間內(nèi)在HC上發(fā)生，該HC檢査在PHY"CCA.指示(空閑)之前是否 有一個(gè)單獨(dú)的PHY-RXSTART.指示實(shí)例。如果單獨(dú)PHY-RXSTART,指示沒 有發(fā)生，該HC可利用在PHY-CCA.指示(空閑)時(shí)間開始的PIFS后傳 輸來初始化恢復(fù)，或可在PHY-CCA.指示(空閑)時(shí)間開始的PIFS后 執(zhí)行一個(gè)回退。恢復(fù)還是回退由HC決定。在HC發(fā)送RTS幀或措示QoS (+) Data幀后，將除了 CF-Poll子 類型外沒有動(dòng)作的比特位設(shè)為0,如果PHY-CCA.措示(繁忙)的確在 發(fā)送該幀后的PIFS內(nèi)出現(xiàn)在HC上，該HC檢査它是否接收到由PHY-RXSTART. 指示和 PHY-RXEND指示(沒有銪誤)檢測(cè)到的一個(gè)響應(yīng)幀。 如果被接收的響應(yīng)幀被FSC錯(cuò)誤檢査檢測(cè)出銪誤，該HC可在從接收幀 結(jié)朿的SIFS后重傳該幀或傳輸另一個(gè)幀。如果它沒有接收到?jīng)]有由 PHY-RXSTART.指示的PHY-CCA.指示(空閑)檢測(cè)到的幀，表明該HC 可利用在PHY-CCA.指示(空閑)時(shí)間開始的PIFS后傳輸來初始化恢 復(fù)或可在PHY-CCA.指示(空閑)時(shí)間開始的PIFS后執(zhí)行一個(gè)回退。 恢復(fù)還是回退由HC決定。注意,如果該HC得知在同一信道中存在相鄰BSS,該HC可回退。 可選擇地，該HC將每一個(gè)i對(duì)應(yīng)的AIFS[i]設(shè)置得比(PIFS+CWHC) 長(zhǎng)，用以在執(zhí)行回退后避免與EDCF信道訪問沖突。在被輪詢的TXOP期間，如果由發(fā)生在TXOP持有者上的PHY-CCA. 指示(繁忙)檢測(cè)到的期望響應(yīng)接收的開始沒有在要求立刻響應(yīng)的直 接幀傳輸結(jié)束時(shí)的SIFS后的第一個(gè)時(shí)隙期間內(nèi)發(fā)生，該TXOP持有者 可利用在最后傳輸結(jié)束開始的PIFS之后傳輸來初始化恢復(fù)，該P(yáng)IFS 之后的恢復(fù)只能由該TXOP持有者允許。注意該限制是為了避免由不同QSTA中的不一致CCA報(bào)告引起的 沖突，而不是為了優(yōu)化帶寬的使用效率。如果在一個(gè)期望從它的傳輸?shù)玫巾憫?yīng)的QSTA上接收到一個(gè)在跟有 PHY-RXEND指示(沒有錯(cuò)誤)的PHY-RXSTART.指示發(fā)生之后由FCS錯(cuò)
誤檢測(cè)到的鐠誤幀，該QSTA可利用在最后接收結(jié)束開始的SIFS之后傳輸一個(gè)幀來初始化恢復(fù)。這里總結(jié)了己提出的修正的IEEE802. lie規(guī)范。本發(fā)明提供的恢復(fù)和回退方法的步驟能根據(jù)存貯在計(jì)算機(jī)可讀存 儲(chǔ)媒質(zhì)比如DVD或CD-ROM中的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令執(zhí)行。該計(jì)算機(jī)可讀 存儲(chǔ)媒質(zhì)在圖1中示意地被表示為CD-ROM磁盤180。雖然本發(fā)明己經(jīng)被詳細(xì)地描述，但是熟悉業(yè)界的人們應(yīng)當(dāng)能知道 不用脫離本發(fā)明廣義形式的要旨和范圍，他們就能在此做不同的改變、 代替和替換。
權(quán)利要求
1.為服務(wù)質(zhì)量(QoS)無線局域網(wǎng)中的服務(wù)質(zhì)量(QoS)混合協(xié)調(diào)器(355)的IEEE802.11e媒體接入控制(MAC)層提供恢復(fù)的方法，包括步驟從所述混合協(xié)調(diào)器(355)發(fā)送第一個(gè)幀，要求所述第一個(gè)幀的接收者響應(yīng)；確定所述混合協(xié)調(diào)器(355)是否在所述第一個(gè)幀傳輸結(jié)束起的一個(gè)點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間距(PIFS)期間接收到一個(gè)PHY-CCA.指示(繁忙)；響應(yīng)確定所述PHY-CCA.指示(繁忙)在所述第一個(gè)幀傳輸結(jié)束起的所述點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間距(PIFS)期間已經(jīng)被接收到，當(dāng)所述被發(fā)送的第一幀是給接收站一個(gè)傳輸機(jī)會(huì)的探詢幀時(shí)，確定所述混合協(xié)調(diào)器是否在PHY-CCA.指示(空閑)出現(xiàn)前接收到一個(gè)PHY-RXSTAR.指示，如果混合協(xié)調(diào)器接收到一個(gè)PHY-RXSTAR.指示，則在所述混合協(xié)調(diào)器中假設(shè)傳輸機(jī)會(huì)被成功賦予。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一幀是一個(gè) QoS(+)CF-Po11幀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括步驟確定所述混合協(xié)調(diào)器在所述假定被賦予的傳輸機(jī)會(huì)期間，是否從 傳輸機(jī)會(huì)持有者處接收到一些幀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括步驟 響應(yīng)于確定所述混合協(xié)調(diào)器沒有在PHY—CCA.指示(空閑)出現(xiàn)前接收到一個(gè)PHY—RXSTAR.指示，并且所述混合協(xié)調(diào)器在所述假定被 賦予的傳輸機(jī)會(huì)期間，沒有從傳輸機(jī)會(huì)持有者處接收到任何幀，則在 假定被賦予的所述傳輸機(jī)會(huì)結(jié)束后，在等于點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間距的時(shí)間 期間后在所述混合協(xié)調(diào)器中執(zhí)行回退。
5. 用于包括多個(gè)服務(wù)質(zhì)量(QoS)無線工作站的無線局域網(wǎng)的設(shè) 備，所述設(shè)備包括在IEEE802.11e媒體接入控制層中的混合協(xié)調(diào)器， 其中所述設(shè)備包括發(fā)送器，用于發(fā)送一個(gè)第一幀，要求接收所述第一幀的網(wǎng)絡(luò)的無 線站的一個(gè)響應(yīng)；所述設(shè)備被配置為，確定所述混合協(xié)調(diào)器是否在所述第一個(gè)幀傳輸結(jié)束起的一個(gè)點(diǎn)協(xié) 調(diào)功能幀間距(PIFS)期間接收到一個(gè)PHY-CCA.指示(繁忙)；響應(yīng)于確定所述PHY-CCA.指示(繁忙)在所述第一個(gè)幀傳輸結(jié)束 起的所述點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間距(PIFS)期間被接收到，當(dāng)所述被傳輸?shù)?一幀是賦予一個(gè)接收站傳輸機(jī)會(huì)的探詢幀時(shí)，確定所述混合協(xié)調(diào)器是 否在PHY-CCA.指示(空閑)出現(xiàn)前接收到一個(gè)PHY—RXSTART.指示；并且如果混合協(xié)調(diào)器接收到一個(gè)PHY — RXSTART.指示，就在所述混合 協(xié)調(diào)器中假定傳輸機(jī)會(huì)被成功地賦予。
6.根據(jù)權(quán)利要求所述的包括多個(gè)服務(wù)質(zhì)量無線工作站的無線網(wǎng)和 設(shè)備。
全文摘要
公開一種設(shè)備及方法，用于為一種IEEE802.11e服務(wù)質(zhì)量(QoS)無線工作站的混合協(xié)調(diào)器提供恢復(fù)和回退規(guī)則。本發(fā)明包含一個(gè)能在QoS混合協(xié)調(diào)器的媒體接入控制(MAC)層使用該恢復(fù)和回退規(guī)則的本地?zé)o線局域網(wǎng)。本發(fā)明的HC恢復(fù)和回退規(guī)則，特別是在來自重疊基本服務(wù)集的混合協(xié)調(diào)器出現(xiàn)時(shí)，減少了沖突。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101159644SQ20071014871
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月13日
發(fā)明者J·德普拉多, 崔圣鉉 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司