TW201004194A - Method and system for controlling access to a wireless communication medium - Google Patents
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Description
201004194 ♦ 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是.-種無_信祕,本發明尤其是關於 用以控制存取在無線通信系統中之媒介的方法和系統。 【先前技術】 正EE 802.11工作團隊,亦即任務團隊11 (τ〇η),已經建立 -個新的無線鮮’其以超過· Mbps的f群傳遞高輸貫量 (… (throughput)資料,例如高解析度電視(HDTV)以及串流視訊。在 現存的標準8G2.11a和8G2.11g中,理論的最大輸貫量大約為% Mbps ’且最高可使用的輸貫量約為25 Mbps。因此需要提供一 個更有效率的媒體存取控制(MAC)架構以及相關程序,其能支 援種種的實體層節面,其除了可最佳化以達到1〇〇的輸貫 1之外,尚可在現行的正EE 802.11無線區域網路(WLAN)服務 需求和部屬方案假設下的MAC層存取點服務。 【發明内容】 本發明是關於一種用以控制存取在一無線通信系統中一媒 介之方法和系統。一個MAC架構係建立在現存的正EE 802.11 MAC架構以及其正EE 8〇2.iie延伸架構上,以提供較高的效 能。一個超訊框(superframe)結構係以時間域定義以包含一無競 爭時期(contention free period),其包含至少一排程資源配置 (SRA)、至少一管理Sra(MSRA)以及一競爭時期。包含關於該 SRA及MSRA之資訊的一延伸信標(EB)係被傳輸。該MAC架 構在維持完全相容性的同時,降低站台電池消耗,在非即時 (non-realtime,NRT)流量方面支援較高的輸貫量,且在即時(reai 4 201004194 time,RT)流量方面比正EE 8〇2.11e更有效率。本發明降低站台 電池消耗’在非即時(non_real time, NRT)流量方面支援較高的輸 貫量’且在即時(real time, RT)流量方面比IEEE 802.1 le更有效 率。 本發明去除了隱密節點問題。本發明為NrT服務提供較高 的效能,較佳的穩地性,以及為NRT服務提供比在增強分配頻 道存取(EDCA)上之lEEE 802.11e,所需要還要高的使用者數量 或是高的輸貫量,例如在類似的等待時間請求下之檔案傳輸協 定(FTP)或是網站瀏覽,以及校正ffiEE 8〇2 lle對存取點(Ap) 傳輸的不公平待遇。 本發明在保證服務品質(Q〇S)同時能為RT提供較高的效 能,降低STA功率消耗,為所有的RT應用提供較高的Mac 效率以及輸貫量,還有與IEEE 802.11eEDCA相比較低的延遲 跳動,在具有與IEEE 802.1 le混合協調功能(HCF)控制頻道存 取(HCCA)相比相似的延遲跳動下,為網際網路語音協定(v〇Ip) 應用提供較高的MAC效率。 本發明提供向後相容於正EE 802.li MAC及其正EE 802.11e延伸,而且還與IEEE 8〇2.iik相容。 本發明透過有序地向後和向前傳輸支援有效實體(ρΗγ)運 作’其使得_道品㈣訊(CQI)之及時接收可用關定編石馬和 ^變率’頻道相互作用的使用,或是如果需要的話,頻道狀態 貧訊(CSI)之接收亦可祕最佳化傳輸運作,紐混合自動重複 请求(ARQ)以及增強頻率跳躍(非必要)。 本發明合併成-個有的輯,其支援不同形式的 ΡΗΥ 5 201004194 介面,其包含但並未限制於,多重輸入多重輸入(MIM〇)及向前 錯誤校正(FEC)編碼技術,正交頻分多重存取(〇FDMA)運作, 以及在相同超訊框中之2〇 MHz和40 MHz高輸貫量(HT) STA,其如果有需要的話可延伸至其他頻寬。 本發明在一 AP的控制下提供增強的點對點資料直接傳 輸,且支援接替運作以延伸服務區域覆蓋和速率。 【實施方式】 此後’技術用語「STA」包含但並未限制於一使用者設備、 一無線傳輸/接收單元(WTRU)、一固定或行動用戶單元、一呼 叫器或可在一無線環境下操作之任何形式之裝置。當本文此後 提到技術用語「AP」,其包含但並未關於—基地台、一節點 B、一站台控制器或是在無線環境下任何形式的介面裝置。此 後’技術用語「STA」視為配置以支援正EE8〇211n之STA,
而技術用語「遺留STA」視為配置以支援圧丑£8〇211或是ffiEE 802.1 le 之 STA。 下列為本發明將會用到的技術用語。Ap表示任何相容於已 發表的正EE 802.1 In標準的任何AP。STA(或是IEEE 802.11η STA、尚輸貫量(HT) STA)表示任何相容於已發表的正ΕΕ 802.1 In標準的任何STA。遺留(legaCy) Αρ表示任何相容於正ΕΕ 802.11η之如的IEEE 802.11標準,且因此並不支援後來發表的 脏丑802.1111標準的任何八?。遺留(1吻(^)8丁八包含任何相容 於IEEE 802.11η之前的IEEE 802.11標準,且因此並不支援後 來發表的IEEE 802.11η標準的任何STA。 此後,本發明將以IEEE 802_lln的環境來描述,然而必須 6 201004194 t 注意的是,本發明亦可用於任何其他的無線通信環境。 根據本發明的MAC建立在現存的IEEE 802.11 MAC架構 和騎IEEE 802.11e延伸架構上,以提供較高的網路效能,該網 路包含802.11η相容的AP和STAs。根據本發明之系統會降低 站台電池消耗,支援NRT流量較高的輸貫量,且在維持全相容 的同時,在RT流量方面也比IEEE 802.11e更有效率,同時還 支援遺留和高輸貫量的STA。本發明提供MAC架構和程序, 用以支援不同的實體層介面’其可在現行的ffiEE8〇211 WLAN ( 服務需求和部屬方案設想下提供最佳化。 為了在維持完全向後相容的同時達成STA不間斷的運作, 一個超訊框可分成用於IEEE 8〇211n存取的的HT時期(s),以 及非必要用於IEEE 802.11及802.11 e存取的遺留時期。在使用 不同方法的超訊框之IEEE 8〇2 lln時期,RT和NR丁服務皆提 供給STA°NRT運作則具有不可預測和大不相同的資料率,以 及沒有規範的等待時間需求聞名。 下鍵(AP-> STA)資料傳輸係由控制器自主完成,其通常(但 U 非必須)在AP中執行,在這期間遺留或是HT STA都不會有競 爭發生。在一個或多個封包之後,確認和回饋封包定期地反向 傳輸(上鏈或是STA·〉AP),其係端視狀態以及節關所協商而 定’且能用以最佳化實體層效能。這個機制足夠彈性以允許使 用複雜的排程演算法’其可將緩衝區佔用以及頻道狀況考慮進 去,以便進一步增強系統效能。在超訊框中,此運作會在排程 資源分配(SRA)時期發生。 上鍵(STA -> AP)資料傳輸係經由分槽阿羅哈(A1〇ha)頻寬 請求70成,其在-回應指示允許傳輸資料之後很快變化執行。 7 201004194 如同下鏈一樣’在一個或多個封包之後,確認和回饋封包定期 地反向傳輸’端視狀態以及節點間所協商而定。該請求係在一 官理SRA (MSRA)時期送出,銅獅資料傳輸係在SRA時期執 行。在分槽阿羅哈模式中使用短封包技術,在高負載時可增加 輸貫量及穩定度,並且消除隱藏節點的問題,因為STAs不需 要感測媒體的競爭。如同下鏈一般,這個機制足夠彈性以允許 使用複雜的排程演算法,其可將緩衝區佔用以及頻道狀況考慮 進去’以便進一步增強系統效能。用以管理和控制目的的小封 包(例如為了設定RT運作)亦可在此時交換。 RT運作係以可預測的資料率聞名。資源乃藉由一個延伸信 標(EB)在每超訊框傳輸一次或多次以指示每個使用者。因此, 輪詢的負擔就會減輕,但更重要的是STAs僅需要監聽一小部 分的時間,其可減低STA功率消耗需求。如同NRT服務一般, 在一個或多個封包之後,確認和回饋封包定期地反向傳輸,且 能用以最佳化實體層效能。如同NRT排程一樣,此可考慮流量 和頻道狀況。
EB具有數個在IEEE 802.11k標準的應用。首先,當STA 掃_帶以搜尋相鄰時’ EB可節省功率。再者,在相鄰^ bss 傳輸掃瞄期間,EB可使中斷時間降低。三者,EB可延伸sta 的範圍。 EB可以低速或高速傳輸。在低速時,EB具有延伸範圍的 功能’在高速時,EB可減少信標的負擔。EB適用於數種方案, ^^IEEE 802.1 In A# IEEE 802.1 ln , l〇/2〇/4〇 MHz 20 MHz 運作(IEEE 802.11η)。 EB可取代標準信標且將會包含標準信標的部分或全部資 8 201004194 訊元件,同樣地,EBs長度也可變化。 第1圖所示為根據本發明之MAC架構1〇〇的方塊圖,其 擴展了採用正EE 802.1 le的架構。MAC架構1〇〇包含一資源協 調功能(RCF) 105及一分配協調功能(DCF) 110。RCF 105可包 含一點協調功能(PCF) 115、一增強分配頻道存取(EDCA) 120、 一混合協調功能(HCF)控制頻道存取(HCCA) 125、一 RCF管理 頻道存取(RMCA) 130以及一 RCF排程頻道存取(rscA) 135。 該RMCA 130及該RSCA 135係為IEEE 802.11η所添加的新功 能’該RCF 105及該DFC 110向後相容於HCF和PCF。 該RCF僅能在IEEE 802.11η配置下使用,且提供完全的服 務品質(QoS) ’所有的IEEE 802.11η STAs皆實施RCF 105。該 RCF 105使用來自DCF 110的功能以及新的排程功能,以允許 一組具/不具QoS資料傳輸的訊框交換序列。RCF 1〇5支援兩種 存取程序以管理和排程功能。第一種*RCF 1〇5提供j^CA 13〇 用以封包傳輸和排程請求/保留。第二種是提供RSCA 135用以 無競爭資料傳輸提供完全QoS支援。典型地,該rmca 13〇係 用於將由RSCA 135所支援服務的所有頻寬請求。 當RCF 130在運作時,超訊框結構的使用係如下敘述:第 2圖所示為根據本發明以遺留運作的一超訊框結構2〇〇方塊 圖。一超訊框205包含一遺留信標21〇、一遺留無競爭時期(CFp) 215以及一遺留競爭時期(CP)22〇。一 IEEE8〇2 Un時期225係 於CFP 215中定義,該正EE 802.i ln時期225包含ieee 8〇2」^ STAs之競爭及排程傳輸。該CFP215確保遺留STAs將不會存 取該頻道,除非AP輪詢。當- RCF 1〇5係於一基礎服務集(Bss) 運作時,-CFP 215及- CP 220基於需要支援遺留STAs及 9 201004194 IEEE 802.11n STAs 而產生。 該IEEE 802.1 In STAs係於一定義為正EE⑽丨ln時期225 之k期中支挺。該CP係用以支援遺留STAs之運作,IEEE 802.11η STAs係被允許在此競爭,儘管其可能不是較佳的運作 模式。IEEE 802.11η時期225支援EBs、排程資源分配(sras) 以及管理SRAs(MSRAs)’其係以不同的保護時間將他們分開。 當遺留運作未啟動時,該超訊框結構2〇〇便不包含該信標21〇 及 CP 220。 第3圖所示為一個簡單的超訊框結構3〇〇,其中僅依據時 間为派忒SRAs ’其係當遺留運作不可使用時。該超訊框結構 300係與該實體(PHY)層分開,且支援所有形式的ρΗγ層。在 ΡΗΥ層允許不同子頻道(像是在〇FDMA中)分配的案例中,其 超訊框將如第4圖所示。 ’、 該AP藉由在該信標訊框中包含一無競爭(CF)參數集元 素,以獲件a亥CFP 215之無線媒體控制。因此,所有的stas 於CF參數集中將其網路分配向量(NAVs)設定為 「CFPDurRemaining」值,其指示CFP會持續多久,由該Μ 所產生的CFP215總是以- CF終止訊框結束,該IEEE 8〇2⑴ 時期可由該AP在CFP 215中的任一處建立。 該遺留信標210係在20 MHz頻道中傳輸,以便所有的 STAs,包含IEEE 802.11η STAs在内都能收到,其包含所有的 遺留資訊且被修正以包含關於在正EE 8〇2 lln時期中的EB資 訊。關於EB的週期、頻帶以及子頻道資訊係明確地包含在二 信標中,該EB包含SRAs、MSRAs的位置、持續時間和形式, 以及開啟RA(ORA)時期’除此之外還有在現行ieee8〇2 u信 201004194 標中所定義的資訊。 該EB可以比該信標更高的資料率傳輸。當遣留運作啟動 時,EB的第一次出現會立即跟隨在該信標之後’其後EB的出 現係基於EB的週期。
在無遺留運作的情況下,便不需要遺留信標’且該EB會 當作系統中唯一的信標。在有遺留運作的情況下,超訊框會定 義為兩遺留信標間的時期,否則便是兩EBs之間的時期。在出 現一遺留信標的情況下,在一超訊框中可能會有一個或多個 EBs。IEEE 802·11η STAs可監聽該信標以定位該EB(s),或是其 可直接監聽該EB⑻。而EB長度是可變的。 與遺留STAs相比,STAs可以一有效率的方式存取該無線 媒體以傳輸MAC協定資料單元(PDUs)(亦即MPDUs)。在RCF 105下分配給一 STA之基本單元是一 SRA,每一 SRA係由開 始時間和持續時間所定義,一 SRA係由該RCF 105於在RSCA 135之下的IEEE 802.11η時期分派給一 STA,SRA的分派可由 一 STA在RMCA 130下做出請求所設定,該傳輸並未延伸超出 該分派的SRA。在一 SRA分派給一 STA之特定時期,沒有其 他STA可以競爭該無線媒體。 MSRAs係為由RCF 105在該舰以135下的·£ 8〇2]血 f期225中所設定之管理SRAs。MSRAs係作為管理功能,像 ,資源請求和簡、賴請求和回應、以騎理=#訊的交換。 每- MSRA具有—開糾間和持續時間,傳輸不應延伸超出該 MSRA之持續時間,該RCF將確保每一正ee 8〇2 ! ^時期中分 派足夠的MSRAs,STAs會在娜論時舰爭該無線媒體。 11 201004194 在所有SRAs和MSRAs在超訊框中分配之後,可用的的資 源就剩下ORAs。若是一 Sra並未被完全利用的話,還是有可 能再度出現,但其將不同於SRAs,因為SRAs係分配給一給予 之STA流量串流。AP控制三種資源,Ap可使用mT服務的 下鏈和上鏈傳輸並控制流量;可提供補充的SRAs;且可用於廣 播和多重播送的流量。一些〇RAs可被分派給一群STAs。 RMCA機制可藉由設定資料封包交換之MSRAs和排程傳 輸之請求/保留,來提供在;[EEE歡lln時期内存取無線媒體的 管理功能。 在RMCA下的頻道存取程序端視MSRA的操作形式。Ap 旦布在EB中的RMCA參數,這些參數包含關於奶^之資 訊’例如位置、持續時間、以及存取機制和形式(非必要),該形 式可區別關於STAs之MSRAs和_於STAs之MSRAs之不 同’較佳地,-個以分槽阿羅哈競爭為基礎的存取機制係用於 所有的MSRA中’然而亦可實施由ffiEE 8〇2‘ne所定義之
CSMA/CA機制或是任何其他競爭機制,該競爭機制係於e 發送。 、 MSRAs允許相關和非相關STAs及Ap在競爭模式中交換 訊息,該㈣交換典型地係為小㈣封包,像是触傳輸的資 源分配請求、關聯/重新關聯請求。由相關STAs所傳輸之 典型地係為資源分配請求訊框,以便在ffiE謂2 時期 SRAs的分派。由新的或非相關STAs所傳輸的資料典型地係為 關聯/重新關聯請求訊框,以便請求與Aps關聯。除此 封包可選娜地由STAs _,但纽制—秋从 至少—封包倾且控繼包傳輸。 12 201004194 秦 第5圖所不為_ MSRA5〇5之分槽阿羅哈機制。在該分 槽阿羅哈機制500中,STAs以短資料封包存取該無線媒體。該 無線媒體係分成時槽sl〇,其大小等同於該資料封包持續時間, 且僅允許在該時槽之開端傳輸。 少 個扣數倒退(backo均機制係如下執行。一個倒退計數器 ,在每一 STA中維持,且每一時槽便遞減一次。當該倒退計數 器成為零時,便雜未決封包(Pending paeket)。細退計數器 係從—競爭窗(CW)中選出作為非均質分佈隨機變數。在第-次 嘗,中,該CW係設定為最小值,該cw之大小會隨著重新傳 輸嘗試的數量成長,直到其到達上限值為止。CW的成長速率 可選擇性地端視該流量的優先權決定,舉例來說,流量的存取 延遲規格越小,則CW成長越慢。基於存取延遲規格控制CW 將使彳寸在尚負載狀況下分槽阿羅哈存取的存取延遲有較佳的管 理。在MSRA之終端,該AP傳輸一收集回應訊框515,其係 為所有在MSRA 505中競爭的STAs之收集回應。該收集回應 訊框515包含成功傳輸其資源分配請求之相關STAs的資源分 ο 配回應、以及成功傳輸其關聯/非關聯請求之非相關STAs的關 聯/非關聯回應。未成功的STAs必須使用倒退計數器重新傳輸 其封包’該倒退計數器僅會在MSRA時期遞減。 該阿羅哈機制500允許該RCF 105將多個關於每該請求資 源的STAs服務請求、緩衝區佔用以及頻道狀況之因子考慮進 去。 如果MSRAs係使用CSMA/CA機制,來自一 STA之每一 個成功傳輸便各自以一來自該Ap的ACK訊息確認,當與上述 分槽阿羅哈機制500的收集回應比較時,這方式就顯得不足。 13 201004194 ♦· 該RSCA 135使用-資源協調器(RC),其提供透過排程資 源分配所支援的QoS服務,而RC係在這個無協調器(pc)及 混合協調器(HC)不同的規則下運作。 SRAs係分派給STAs以服務所有形式的流量(例如:NRT 及RT),該RC能服務很少改變跨越超訊框的SRAs流量,且會 不斷重複直到該傳輸由原始產生的STA終止。這種SRAs(其在 特性上是近乎靜II)適用於rt職的流量,然而該RC亦;^服 務可能頻繁地改變超訊框且擴展一或多個超訊框以傳輸一資料 Γ 突發赖的SRAs流量。這些财的SRAs(其在雜上是動態 的)可用以服務任何形式的流量且在每一資料突發傳輸中分 配。這些機制使得RC有彈性重新分配SRA分派,以 資源的使用。RC必須對所有傳輸負責包含回應訊框,當在一 SRA分派給- STA中設定SRA持續時間時,其係為祖傳輸 之一部分。未分派作為SRAs或MSRAs的所有資源係由RC當 作0RA管理。ORAs具有很多應用方式,且允許該Rc有效ς 使用尚未排程的資源。 ϋ 非M STAs在MSRAs期間可送出資源分配請求,同時在 資源分配請求規格資訊元件(正)中直接提供q〇s資訊給RC。 STAs應該指示該傳輸應該引在RSCA下和選擇性地在^〔八 下發生。 RC流量傳輸和SRA分派係在正EE 802 lln時期中排程以 符合所給予之流量的QoS需求。該AP宣布在EB中分派SRAs 之參數,- STA在- SRA持續期間足夠初始多個訊框交換序 列以執行超過一個此序列。SRA的分派可基於屬於具有不同流 量特性使用者的未決流量的RCBSS廣泛知識,且係=限於 14 201004194 ψ- 特定的QoS政策。 SRA分派和修改料涉到介㈣個或乡個sr^之間的資 料父換之SRAs的產生、修正和終止。—STA可域一個或多 個連結’端所支援的顧。—SRA分派給—sta以連接 服務-給倾是的流量,牽涉到SRA分配的產生超過一或多個 超訊框。該分派可視需要錢結社命聊峰改。介於兩個 或多個SRAs之間的資料交換之SRAs的產生、修正和終止係藉
由產生的STA和AP之間使用資源分配請求和資源分配回應訊 息的協商執行。-旦-SRA係與L派,該SRA可^修 改,終止’僅有與-AP相關之—STA可送出—f源分配請求 訊心至该AP用於一 SRA分派。 體/頻道 - SRA的柿賴骑自包含在MSRAs棘的優先權管 Ϊ,。—旦存取產生’則會有以所f求之Qgs保證存取該無線媒 兮獻產生方面’產生的STA送出個f源分配請求至 〜’用以與在一 MSRA巾之目標STAs產生一新連結,並且 =的位址表設定為該目標STA紐,魏针設定為一預設 值心不為非分派狀態’ RAR ω設定為—贿軸的唯一值, 狀為近乎雜分派献_分派,叹财其他參 數设定為適當值。 才產生STA接收該資齡崎相14後,應該 trr 資源分配回應訊息至該產生似,其中該 貝/'、索引_L集應錢定為—核驗且所 刀派的持續時間和其關於以一再發方式的超訊框之頻率。 15 201004194 之服務持續時間、服務間隔以及最大服務持續時間 、:疋-動SRA分派之持續咖,其_該超贿之頻率 資料突發傳輸之服務持續時間。 FR Γίΐ接f可以該新分派的似更新該EB,該AP應該在 貝"、刀配回應(收集地或個別地)中宣布所有產生的 SRAs,其亦需宣布與目的STAs連結的產生。 、《亥刀派fRA之修改可藉由送出—資源分配請求訊息至該 ζ係將貞;騎彳1她1奴為齡雜且所有其他襴位 係視為要修改。此可以三種方式達成,第-種是該修改可使用 MSRA執行,f二種是該資源分輯纽息可搭餘一似 内之資料’對應的回應可搭載在來自SRA中的AP,且將影響 下-個超贿,另-種方法便是支援在—〇RA中交換此訊息曰。 、該分派SRA之終止可藉由送出一資源分配請求訊息至該 AP達成’其中資源索引攔位設定為該分派值且所有 定為零,僅生STA可終止—建立SRA。
-補充SRA係為-:欠分配,其可藉由包含麵給予的sra 中’上次由該AP訊息傳輪至乾STA之表頭_設㈣訊完成。 對一下鏈流量串流而言,該AP可搭載該資源分配資訊於該資 料封包上’對上鏈而言’該处可搭載此補充SRA資訊於一資 料封包上。補充SRA資訊可為確實的分配f訊或是—指示以於 特定ORA中監聽。 於該超訊框之IEEE 802.11η時期之SRA位置係於該EB中 描述。SRA位置資訊可在n個EBs後修改,數字n可至少根 據應用和系統需求其中之一決定。此降低EB的負擔。在遺留 16 201004194 # CP出現的情況下,每一 EB都必須送出該資訊,這 遺留信標的飄移可由該EB掌控。 ’、 在-分派SRA +,該產生STA羽刀始一或多個訊框交換 序列之傳輸,射此種序列及在相_訊_以—短訊框間 空間(short interframe space,SIFS)間隔分離,以連續傳輸封包: 或是藉由其他定義在-封包和-ACK2_間隔。如果沒有資 料需要傳輸的話’- STA可僅送出PHY層資訊,該处可使用 f 該資訊以得知介於該AP和該STA之間的頻道狀態資訊。第6 [ 目和7係為根據本發明之訊框交換序列範例❺方塊圖^第 具有ACK而第7圖不具有ACK。 口 RC可確絲何分派SRA讀續_符合最大無競爭持續 時間(dotllCTPMaxDumtion),以及最大靜態時間 (dotllCFPDwellDumtion)的標準需求’使得非Ap ST=可使^ 該分派SRA而不需檢查這些限制。在這些限制内,所有關於在 任何給予SRA期間需傳輸的MSDUs及/或MpDUs❸決定需由 分派該SRA之STA所決定。 在其分派SRA _ ’當該STA減-簡於狀址且需 要-確認時,其應以獨立於其NAV之確認(ack)回應,在_ SRA分派給該STA _,1¾ STA可初始—訊框交财 係獨立於其NAV。 〃 任何一分派SRA未使用的部分係還給該RC。如果一 §ΤΑ 沒有流量於分派給其之SRA中發送,或是如果該Msmj太長 以致於不能在該分派SRA内發送,言亥STA應該送出一終止傳 輸指標。如果來自該對應STA之一分派SRA中沒有傳輸,則 該AP會在-SCF訊框間空間(DIFS)期間(大於哪期聊取 17 201004194
V 該無線媒體’且將其當作一 ORA使用。 0RA允許一非競爭基礎的存取,在相關STAs可與該 父換資料封包期間,其係典型地由該AP於超訊框中其他為分 派的部分或甚至於非使用的SRAs中設定,該Ap在下鏈和上鏈 方向中在ORA期間協調資料交換。在上鏈方向,該μ藉由分 派傳輸機會給STAs達成,交換封包的競爭可為控制封包或^ 資料封包,該傳輸可為單一播送、多重播送或是廣播傳輸。
f 〇RA可分派給一組連接IDs及/或STAs,此資訊係於EB 中送出。該AP在此模式中控制該資料傳輸接收。 一些ORA應用方式係如下說明:—Ap可發送資料封包給 任何STA,且該STA可回應一資料封包或是ACK。、為了參^ ORA ’該STA應該在〇ra期間監聽。該Ap可廣播或多重播 送訊息或可多工處理不同的STAs ’在〇RA中服務的sTAs將 於EB中定義,該AP可送出一聚集的下鍵傳輸至一或多個 STAs,該STA可由該AP接收控制訊息,或是可送出例如頻道 回饋的控制訊息。 SRA分派係用於傳輸一或多各訊框交換序列,其唯一的 限制便是最後-個序列不能超過SRA持續時間限制。雜八不 能用於傳輸屬於-建立流量串流之_Us(在被該rc接受用 於排程和分派SRAs讀),_其_㈣當的奴在資源分 配通知ffi中’ TS資訊攔位之子攔位存取政策設定使其允許如 此執行。 、該遺留MAC之超訊框結構已經保留在本發明的 MAC 中, 尤其在遺留服務出現的時,會有一信標、CFp洋口 cp如同在遺 18 201004194 i 留中。當遺留支援關閉時,該信標、CP以及任何在CFP中支 援的遺留皆變成非必要。 與遺留功能比較 該RC訊框交換序列可用在STAs中,主要是在CFP(如同 PC用於PCF中)内的正ΕΕ8〇2.ιΐη時期。然而,其與Pc^〇HC 有數種不同,但是其可選擇性地實施PC或HC之功能。最顯著 f 的差異是該RC分派一特定時期的SRAs給非AP STAs以及不 同形式管理功能的MSRAs。 該RC亦可運作為一 pC提供CF輪詢及/或一 HC提供 Qos+CF輪詢,以關聯使用該訊框格式、訊框交換序列及其他可 用的PCF和HCF法則之可CF輪詢之STAs。 MAC發送信號和特徵以支援不同形式的實體層係如下敘 述: 該MAC支援為不同實體層需要測量訊框,包含接收攔位 強度、干擾等級、頻道資訊和傳輸器校正。該AP可指示於該 STA知·疋頻道(可為除了該AP頻道之外的頻道)測量干擾、接 ,強度信號指雄SS職魏APs)。該A{可發驗號用以測 置路徑損失。該傳輸封包將包含該傳輸功率,而該回應訊框將 包含該接收功率。這些測量係於〇RA中排程以發送和接收小的 校正訊框’實體層或其他用於該Ap或其他地方之機制可經由 -些至MAC的層誠息絲所需晰的形式和數量。 在AP傳輸器校正方面,該Ap可使用似⑽幫助置校正。 一 STA依次在職MRA巾如—請求㈣校正其雜天線。 19 201004194 該AP使其於標準MRA及/或開放MRA中校正其傳輸器。在封 包中發送以校正的的典型攔位係為設定為Τχ校正的測量形式 和該STA ID。該回應包含一非ΜΙΜΟ站台之每一測量請求之 RSSI資訊以及ΜΙΜΟ STA之頻道參數。 波束引領裝置的支援係如下提供:該ΑΡ或是STA可於一 波束引領模式中初始,特殊的封包可用以挑選相似於天線校正 之測量信號的校正波束。 r 該AP係允許發送該時序資訊回到該STA。一 AP可從該分 f 槽阿羅哈時槽之偏差偵測到該時序資訊,此資訊可用於 OFDMA 或是 20 MHz/40 MHz 系統。 該AP和STA可包含特定的實體特性或是位元,其考用於 指示和分別AP和STA。 關於該AP之ΜΙΜΟ能力的資訊可當作在遺留信標中的額 外襴位送出(在it留仏標中解碼並不需要此資訊)。能力 參數可當作在ΕΒ中的實體層數量送出,其他參數可當作εβ ( MAC資訊送出,其可包含指示該Αρ是否具MlM〇能力以及該 ΜΙΜΟ能力的細節’ STAs會在相關訊息中送出他們的μιμ〇 能力。 - MAC表頭包含可選擇的’其係關於頻道回饋資訊, 例如頻道品質和頻道狀態。此資訊可以分離封包送出或是搭載 在-資料封包及/或正EE 802.H八⑶封包送出。選擇性地1 些參數亦可當作實體層資訊送出。 該HARQ能力係在關聯請求和回應期間交換。铁而,該 HARQ僅可為特定的應財式或頻道形式設定,因此其可搭載 20 201004194 在“ BW %求封包上並回應。封包係於一應用之中間提供 ’此完成係根據現行删8〇2.lle標準中用_鎖 AIK概念。 _資訊可以分賴包或是搭齡—資料封包上送 出’儘& 一些身訊是由該MAC產生和接收,但是還是比使用 者資料有更㈣保護(舉說,使贿佳的編碼或是較低階調 變)’或是分開地編碼和取樣。 麵(亦即時間及/或頻率)係分祕-使用者或是-組不同 的使用者頻道在每數個1〇,s或1〇〇,s毫秒之後會分派數個毫 秒,其係基於該應用的等待時間請求。同樣地,在背景應用方 (NR 〃ILi)該頻道係基於有效度分派。該資源在應用期間 不會連續地分派給任何0FDM基礎的正EE 8〇211系統,然而 該頻道預估係需要使ΜΙΜΟ有效地運作。 一 ΑΡ(或一 STA)送出一 phy層synCH以及頻道資訊的 餅,並不需要送出該MAC封包,_職源係特定分派給 p 一 STA或一組STAs。如果資源係分派給超過一個STA,則該 i STAs並不會送出頻道預估的該ρΗγ層資訊。細節可在資源分 配請求和回應躺協商’ —ΡΗΥ表頭可制其巾-個保留位元 以指示在該ΡΗΥ之後沒有MAC封包。 —STA可在其排程時間之前監聽該封包,以便從該封包獲 取送至其他STAs之頻道預估資訊。此將從該MAC表頭獲得解 碼來源位址資訊,如果PHY表頭具有一些能識別該傳輸是來自 AP的話,則其亦可被完成。 一 AP 可能需要支援 20 MHz 遺留、2〇 MHz IEEE 802.1 In 21 201004194 及40 MHz IEEE 802.11η裝置。第8圖所示為根據本發明之信 標和ΕΒ傳輸圖。一 ΑΡ在兩個相鄰的2〇 ΜΗζ頻帶皆送出一 ΕΒ,該ΕΒ可同時送出或是時間錯開發送。然而,該資源分配 貧訊可根據20 MHz或40 MHz運作而在兩信標中有所不同。
每-裝置於其自身的20 MHz中監聽該信標,該EB通知他 們排程傳輸和競爭期_細節。豸Ap可能需要—些聰明的排 程以同時在不同的頻帶支援兩個2〇 MHz裳置。為了避免兩相 鄰20 MHz頻帶之干擾,該Ap必須確保傳輸至和接收自該兩 STAs會同#發生。在所有訊框的表頭中選擇性的正係 提供以排程在給予時_ ACK傳輸(轉在Sffs時間 IEEE802.il ACK)。 X 每-裝置監聽任-的20 MHz ΕΒ,兩個EBs送出4〇 MHz 裝置相同的資訊,其細於其排轉輸及/或競爭時期。 IEEE 802.11標準以經定義一解跳動(FH)系統。於信標元 件中定義的FH參數集包含需要允許STAs使用一 fh ρΗγ同步 的參數集。於該信標中發送的資訊係示於第9圖,該資訊搁位 包含停留時間、跳動設定、跳賴式以及跳動索引參數。有3 個跳動序列集,其係'具有79個跳動模式和77個跳動索引 3個跳動序列集)。該FH停留時間係由該Mac決定,
留時間是19個時槽(大約是2〇 msec)。 T 信標包含在20 MHz BW之非重疊或重疊頻率頻率間直自 ^跳動的資訊,會需要此資訊是因為該信標可能在所有的頻率 中會更頻繁地發送,這是與標準不同之處。每一頻道具有丄耻 頻帶,其係與其他頻道以1 MHZ分開,胃 . ^ 』邊頻率跳動貧訊係在關
聯或賀源分配回應綱發秘STAs。跳触式可驗购STA 22 201004194 至Ap或是STA至STA的資料交換。依據此機制,該頻率係選 擇性地僅為某些STA改變,而不是連續地頻率跳動,且當等待 時間需求嚴厲時,快速跳動會改善q〇S。 根據本發明,該MAC選擇性地支援封包轉送,一或多個 節點可轉送該封包。轉送的概念在MESH網路或是在改善目的 節點的封包錯誤率(PER)方面很有用。除了傳統的網格技;,其 中該目的節點接收該轉遞封包外,目的節點獲取相同封包超過 一個以上的複製之節點亦被允許。 在現行的IEEE 802.11系統中,一封包可具有超過一個目的 位址。IEEE 802.11η之轉送可藉由如下步驟開始: 1) 當至DS和來自DS的攔位皆不是「1」時,則現行在MAC表頭 中未使用的位址4欄位可當作封包轉送的立即位址。 2) 可增加一資訊位元地圖,以指示目的和轉送節點的位址。轉 送節點再次發送該封包。 3) —封包可具有一個以上的目的位址,同時不會被指示為多重 播送封包。在此狀況中,可預決定該目的節點的位置,例如 在位址攔位中該第一或最後一個位址。 資源分配方法支援分配轉送節點和目的節點之間的資源, 此可藉由使用下列步驟完成。指示係於封包中在資源分配期間 完成’其係指示轉送自其他節點的流量串流需求。資訊(例如 QoS、需求資料率或諸如此類)係發送以設定轉送節點和目的節 點之間的資源。在資源設定之後,該來源節點便發送一封包, 指定的轉遞點接收之後並在SIFS延遲後重新傳輸。該封包可選 23 201004194 =2傳輸前記錄,該接收節點在接收該轉遞封包之後 覆而不紐職同賴做麵性地直接回 訊框格式 需要修改或增加至正EE 802.11n MAC層之訊框格式係於 下文揭露。
修改(斜體字)以及新的訊框係根據形式和子形式 在表1中, 列於表中。 形式值 b2 形式描述 子形式值 b6 b6 b5 b4 子形式描述 00 管理 0000 關聯請求 00 管理 0010 重新關聯請求 00 管理 1000 信標 00 管理 1110 延伸信標 00 管理 1111 保留 01 控制 0000-0011 保留 01 控制 0110 資源分配請求 01 控制 0111 資源分配請求 表1 注意即便一些新訊框列在控制形式下,其亦可分類在管理 形式下,現在列在控制形式下是因為只剩一個管理子形式值係 24 201004194 為保留。 兩個控制訊框係增加以支援IEEE 802.1 In STAs之資源八 配請求和資源分配回應。 RAR訊息係用於請求、修改或是終止所有形式資料的資源 分配(亦即NRT及RT),該RAR訊框結構係示於第1〇圖,該 RAR訊框之訊框主體包含的負§孔係不於第11圖,該長产棚位 對應隨後RAR區塊的長度(可能超過一個來自一 STA),每一 RAR區塊具有如第12圖所示之結構。目的的數量指示由傳輸 ί STA所尋找之接收STAs(單一播送/多重播送)的數量。 目的位址表描述接收STAs之位址,RAR ID係為rar的 識別號碼。資源索引細微一資源分配之識別號碼,形式只 是該SRA是否為動態或是近乎靜態,rar規格係為描述資源 請求的QoS需求的IE。 資源分配回應訊息係用以回應RAR所有資料形式之資源 分配之修改或終止。第13圖所示為訊框結構,該資源分配回應 , 訊息之訊框主體係示於第14圖。該資源分配通知(ran) ιέ包 I 含分配資源之資訊。有兩個選擇,第一個選擇是該資源分配回 應係為一回應給一個別資源分配請求,其可為數個STAs在時 間上連續性地完成’藉此消除兩資源分配回應間的護衛時間的 負擔。第二個選擇便是以本體回應(當該RA欄位設定為廣播時) 給做出資源分配請求之STAs ’這在減少負擔很有效率但會招致 降低可靠度的代價,因為缺乏廣播/多重播送的ACK。 管理訊框具有一個一般格式,其係示於第15圖,其中訊框 控制襴位的子攔位形式設定成管理。 25 201004194 當一個已經分配的SRA釋放’其可被分派給其他流量串流。 該關聯/重新關聯清求5凡息係修改以包含ΜΙΜΟ能力、引導 音模式之子載波以及指示功率節省能力的裝置形式。此資訊能 使用在已存在的關聯/重新關聯請求訊息的能力欄位中的保留 位元調節。重新關聯可關聯一個新的ΑΡ。 仏標汛框具有管理訊框之訊框格式,其中在訊框控制攔位 的子形式係設成信標。一 ffiEE 802.lln STAs之指標指向該Εβ
係被加至現存的信標中,該訊框主體包含資訊係示於表2,其 中粗體自代表修改。 順序 資訊 註解 1 時間戳記 2 信標間隔 3 能力資訊 4 SSID 5 支援速率 6 FH參數集 FH參數集正係在STAs產生的信標 訊框中出現,該STAs係使用頻率跳 動 PHYs 7 DS參數集 DS參數集IE係在STAs產生的信標訊 框中出現’該STAs係使用直接序列 CF參數集 CF參數集ΙΕ係僅在支援一PCF之Aps 26 201004194 9 IBSS參數集
10 TIM 14 QBSS負載 ί ' 15 EDCA參數集 23 QoS能力 / 50 延伸信標 表2 產生的信標訊框中出現 IBSS參數集IE係僅在一 ross之STAs 所產生的信標訊框中出現 TIM IE係僅在APs產生的信標訊框中 出現 QBSS負載IE係僅在QAPs產生的信標 訊框中出現,QBSS負載元件係當 dotl lQoS選擇實施及d〇tl 1QBSS負載 實施皆為真時才出現 EDCA參數集正係僅在qAPs產生的信 標訊框中出現’ EDCA參數集元件係當 dotllQoS選擇實施為真且Q〇s能力元 件未出現時才出現
QoS能力IE係僅在QAPs產生的信標訊 框中出現,QoS能力元件係當 dotl 1 Q〇S選擇實施為真iEDCA參數 集未出現時才出現 延伸信標1E係僅在支援IEEE 802.11η 之APs產生的信標訊框中出現 27 201004194 資訊 時間戳記 該EB訊框具有管理訊框的訊框格式,其子形式設定 訊框控制襴位中的EB,該訊框主體包含資訊係示於表 1。 順序 資訊 註解 1 (遺留資訊)時間戳係為固定欄位,表
示值為TSF TIMER
SSID (运留資訊)SSIDIE指示ESS或 IBSS之識別
支援速率(遺留資訊:如果有信標出現則非必 要)支援速率IE描述在運作速率集中 的速率 FH參數集(遺留資訊:如果有信標出現則非必要) FH參數集IE係在STAs產生的信標訊 框中出現,該STAs係使用頻率跳動 PHYs DS參數集(遺留資訊:如果有信標出現則非必要) DS參數集正係在STAs產生的信標訊 框中出現,該STAs係使用直接序列PhYs CF參數集(遺留資訊:如果有信標出現則非必要) CF參數集正係僅在支援一Pcf之 APs產生的信標訊框中出現 IBSS參數集(遺留資訊:如果有信標出現則非必要) IBSS參數集正係僅在一 IBSS之STAs 28 201004194 所產生的信標訊框中出現 8 TIM (遺留資訊:如果有信標出現則非必要) TIM IE係僅在APS產生的信標訊框中 出現 9 oroM ΜΙΜΟ OFDM ΜΙΜΟ IE 說明 〇FDMMIM〇 參數集 PHY相關資訊 10 CP 存取 CP 存取 IE 描述IEEE802.11nSTAs
之許可及遺留的PHY資訊,以便在遺 留競爭時期競爭 11 SRA排程SRA排程IE主要描述該超訊框之 SRA時間排程 12 MSRA排程MSRA排程正包含該超訊框之該 MSRA排程、msra形式以及應以 形式特定資訊 13 ORA排程ORA排程圧包含該超訊框之開啟 SRA排程 14 頻道資訊 AP之現行頻道 15允許之新STA真(預設).AP可宣告其不支援任何新 的 STAs 表3 子形式動作之管理練制於管理請求和賴封包、⑽ 29 201004194 (IEEE 802.1 In支援)、或是諸如此類在現行IEEE 802.11h和IEEE 802.11e標準中。該動作訊框係用於天線校正、延伸DLP訊息、 頻道回饋訊息以及HARQ設定。 下列動作訊框係加在DLP分類下: 1) DLP發現請求:QSTA發送封包至該AP以藉由發送應用需求 獲取該裝置之MAC位址。 2) DLP發現回應:AP以該裝置之MAC位址回應。 3) 由AP卸下DLP :增加由AP卸下DLP之動作欄位,該訊框具有 一資訊攔位稱為計時器,AP期待在該時間内QSTA發送該 DLP卸下訊息至QAP。 4) DLP測量請求:將來自QApMbiDLp測量請求之動作物件 值增加至QSTA 3305,其包含QSTA 331〇之能力資訊。 5) 〇〇>測#回應:將來自QAP33G5^dlp·請求之動作物件
值增加至QSTA郎,其包含QSTA遍之測量資訊以及 MAC位址。 求訊框係修改咕含額外元件,以發送最佳的phy 貝枓速率以及介於兩STAs間特定的其他頻道特徵。 =本㈣—鑛的分_關始似叫程 框中產生。動作攔位伤右 應。HAUQUa 形式,HARQ請求以及嫩Q回 此夂數自〜f P基於標轉所同意的參數可稍後填寫一 〜數包3但並未限制於資源仍、h 30 201004194 延m使用的編碼和調變機制,該初始資 分配和請求封包中。 訊亦可搭載於 資源 一個新的測量分類係如下產生: 1) 初始天線校正 在測量分類中,動作攔位係為天線校正請求和回應封勺… 義,該回應封包可被發送以取代IEEE 802.11 ACK,註:=疋 包包含RSSI資訊或是頻道狀態f訊。 〜回應封 2) 波束引領測量 〜在測量分類中,動作攔㈣為波束引做正請求和回應封 包定義,該回應封包可被發送以取代IEEE 802.11 ACK,爷回 應封包包含RSSI資訊或是頻道狀態資訊。該動作搁位可具有 於波束引領開始和結束指示的子欄位,若該STA或Ap ^要通 知執行波束引領之其他側,其储由使用確實資料封包而 束引領測量封包時,便可使用。 3) 時序偏差訊息 一 ΑΡ可測量該STAs之時序偏差,其係因為在分槽阿羅成 時期中傳播的輯。AP將發送時序偏差資訊至似,sta ; 使用來調整其關於該eb之時間。 4) 測量資訊 在測量分财,動作欄㈣_量定義。這些欄位指示 卿及干制量請求和_,他們包含—健舰識別的子搁 位0 31 201004194
例如頻道品質和頻道狀態之頻道資訊需要以特定頻率發送 至傳輸W,雜地,HARQ ACK f要胁該harq設定參 數同步地或非同步地送出。此資訊可於該表頭中發送, 作為選擇性的IE搭載在資料或分離的封包上。 X 管理訊框主體組成 固定攔位 EB之時間戳記(與在信標中類似)係包含使得具有另 個機會可以同步,其代表時間同步功能(tsf)計時器之值。 在管理和控制訊框中,正係為可變長度訊框主體組成。如 16圖所示’其包含—场元元件ID襴位、-人位S長度襴 位以及一可變長度元件特定資訊欄位。 有放IEs集以支援該修改和新的增加至mac訊框係如表 訊框 k標、延伸信標 信標、延伸信標 延伸信標 延伸信標 信標 延伸信標 資訊元件 SSID 支援速率 OFDM ΜΙΜΟ參數集 CP存取 延伸信標 RA排程 32 201004194 延伸信標 資源分配請求 資源分配請求 混合ARQ確認回應 混合ARQ確認初始 頻道資訊 頻道資訊 表4 MRA排程 資源分配請求規格 資源分配通知 H-ARQ位元地圖 H-ARQ請求控制 CQI控制 CSI控制 該服務集識別(SSID)元件及支援速率元件係與在信標中相 同。 ’、 OFDM ΜΙΜΟ參數集元件係如第17圖所示。〇FDM能力 攔位具有OFDM PHY支援資訊,MIM〇能力攔位具有支援 ΜΙΜΟ之資訊’子載波地圖資訊描述引導音及關聯之子載波
〇>存取元件係如帛18圖所示,CP允許搁位指示一 ffiEE 802.11η STA是否在遺留競爭時期中競爭,cppHy資訊提供在 向後相容之前序使用之該遺留PHY資訊。 八 示關於該EBs之週期、頻帶 如第19圖所示,該EB元件指 以及子载波之資訊。 該SRA排程元件’如第2〇圖所示,其資訊係包含在腿 802.11η時期之SRAs數量以及對應SRA區塊之資訊。 士每一 SRA區塊IE對應一個排程資源分配且以資源素引、 日守間偏差、STA位址以及資源持續時#桃述該似,其定義係 33 201004194 如第21圖所示。 MSRA排程元件描述於IEEE 802.11η時期中MSRAs之數 量,以及資訊對應的MSRA區塊,其定義係如第21圖所示。 每一個MSRA區塊對應一個管理排程資源分配,且提供該 MSRA識別號碼、時間偏差、持續時間、形式(無關聯及/或關 聯)、BSSID、封包形式(控制或資料)、競爭機制(分槽阿羅哈或 是CSMA/CA),如第23圖所示。 ° — , 該0RA排程元件所包含之資訊有:在IEEE 802.11η時期 I 的分配ORAs之數量,以及資訊之對應ORA區塊,其定義係如 第24圖所示。 ' 每一 ORA區塊ffi,其係示於第25圖,對應一開放資源分 配且’且以資源索引、時間偏差、STA位址表以及資源持續時 間描述ORA。 該RAR規格IE包含該請求資源分配之q〇s參數,,其具 有如第26圖之結構。在rar規格ffi中定義之該參數集會比使 , 肖或f要有更多的延伸性,未使賴位則使用—訊息位元地圖 設定為零。 RAR形式攔位決定RAR規格欄位資源元件之格式,如果 RAR形式係為近乎靜態,則形式規格將包含大多數的 攔位則,然而如果RAR形式係為動態,則形式規格正將 包含那些從未被設定為零的攔位。TS資訊欄位包含流量形式 (NRT RT)、方向、MAC ACK政策、存取政策及/或 RSCA)或諸如此類的資訊。 額定的MSDU大小描述在流量之八位元中的額定大小,最 34 201004194 ;^MSDU大小描述在流量之八位元巾的最大大小。最大服務間 h係為兩個連序服務期間最大的持續時間,服務開始時間在當 該STA準備好發送訊框時會指示言亥Ap時間。最小資料率係為 在MAC SAP描述用已傳輸此流量之MSDUs之最低資料率,平 均資料率係為在MAC SAP描述用已傳輸此流量之MSDUs之平 均資料率。最大突發傳輸大小描述在峰值資料率到達MAC SAp 之MSDUs之最大突發傳輸,延遲邊界係為允許一 Msmj從抵 達,域MAC子層且完成成功傳輸或重新傳輸至該目的之傳輸 、 的最大呀間’最小PHY速率描述此流量所需的最小PHY速率, 剩餘頻寬允許指示負責重新傳輸的多餘分配。 該資源分配通知IE包含回應該請求資源分配,其具有如第 27圖之結構。RARID係為RAR之識別號碼,資源索引係為資 源分配之識別’ TS資訊欄位包含MAC ACK政策、存取政策 (RMCA及/或RSCA)或諸如此類之資訊,服務開始時間描述在 一超訊框内分配開始的偏差(可超過一種特定流量形式,例如聲 音)’母一超訊框之服務持續時間係為在一超訊框中的分配時間 ( (信標間隔)’每一超訊框之分配數量係等於每一超訊框服務持續 時間所分成的分配數量,最大服務持續時間描述在數個超訊框 期間的分配’資源形式指示該分配係為近乎靜態或是動雜,Eg 週期性的監聽描述該STA多常需要監聽該EB以獲得時序資 訊,該分配碼給予該分配是否成功或是處於何種狀態下的資訊。 根據本發明之MAC效能係與現行IEEE 802.1 le MAC以 NRT應用比較。大多數的NRT應用像是網際網路檔案傳輸、 網站瀏覽以及區域檔案傳輸或諸如此類係視為背景和最佳成果 服務。不管是在IEEE 802.1 le或是根據本發明,資源將不會連 35 201004194 續性地分配給這些應用,現行的正ΕΕ 8〇2·〗丨e MAC提供Ap和 STA同樣的背景和最佳成果服務之優先權,但所習知的是在 IEEE 802.11e MAC中,在AP中的下鏈輸貫量與在STAs之上 鏈輸貫量相比是較低的。本發明提供Ap較高的優先權以協調 資料封包轉輸和触,鮮縣提供下鏈輸貫量的模擬結 果,明顯地本_之MAC料會對下鏈有料公,且本發明 與正EE 802.11e相比改善了上鏈的輸貫量正ee 8〇2 a以及 本發明係以突發傳輸上鏈流量來模擬。 在假設-特定封包錯誤率之模擬巾,由於不同的封包大 小,不_錯誤率分別提供給:祕封包和皿封包,除此之 二^::二之方面’亦提供-個不同的錯誤率給在阿 羅哈部分傳輸的保留封包。 在假設隱藏連結之特定百分比的 兩STAs之間的路徑,舉連、-係疋義為 統中有66個連結,而7個=個具有12個使用者的系 例子中,有6個連結,而為隱藏’在4個使用者的 而其中1個連結係假設為隱藏。 封包產生係在一抑制藉成 使得其產生·的麵資=(PG1= press)讀’選擇該裝置 mac並未被模擬,然而'科车^量產生器之間的TCP以及
資料封包產生的突發傳輪/數抵達間時_假設提供在NRT 將使由:個:同的方法增加。第-種方法是 系統變得不穩定為止:母一使用者的平均資料率增加直到 者的數量增域料軸卿定,但使用 36 201004194 张十〇2 Ue的細即不在本發明之保護範圍内,模㈣且古 阿羅=中二= 為保留時期,每-保留時期包含-s 名f Λ S播部分和—傳輸窗,此係秘第28圖。 …’在S阿羅哈部分可能發生碰撞。在模擬中,該分 配機制係^進先_恥)規狀後,細實作上可考慮較公 平的排程演算法。如果Αρ接收到請求,使用者將不會重新送 出凊求’除非使用者緩衝區有所改變。該請求將維持在Αρ的 「请求4宁列」中。
在分槽阿羅哈中的每一時槽時間包含SIFs加上請求封包大 小為50位元組的傳輸時間。 參數 值 使用者數量 可變 應用資料率 可變 PER (資料封包) 0 PER (ACK) 0 PER (S阿羅哈封包) 0 MAC PDU大小(位元組) 1500 mac表頭大小(位元組) 50 請求封包大小 50 (分槽阿羅哈)(位元級) ACK大小(位元組) 30 37 201004194 ACK傳輸率(Mbps) 54 資料傳輸率(Mbps) 120 實體層前序(us) 20 重新傳輸最大數量 4 PER (資料封包) 0 PER (ACK) 0 PER (S阿羅哈封包) 0 SIFS (us) 10 DIFS (us) 34 最小競爭窗(時槽) 16 (IEEE 802.1 le) 10(S-阿羅哈) 最大競爭窗(時槽) 256 IEEE 802.1 le) 40 (S-阿羅哈) 傳輸機會 1 or 3 時槽大小(11S) 9 (IEEE 802.1 le) 14_81 (S-阿羅哈) 時槽數量 10 保留時期(ms) 7 保留傳輸率(Mbps) 54 廣播資訊(bytes) 550 廣播資料率(Mbps) 54 38 201004194 201004194 0, 10,20 隱藏節點百分比(%) 表5 模擬延遲的目的是為了決定一給予可接收延遲之平均輸貫 量,以及在系統中所有使用者之平均傳輸延遲。決定的延遲係 定義為Ap成功接收封包時間和封包抵達使用者緩衝區時間之 間的差距平均延遲係為從所有使用者傳輸之所有封包定義, 輸貝量蚊義融賴擬時贿細分之整麵軸間成功傳輸 的位元數,所有模擬的總模擬時間约為15〇秒。 在模擬中,假設每一使用者之應用資料率係為2Mbps,且 該延遲和該輸貫量係為祕巾不隨量的使用者決定,亦假設 封包錯誤率係為零。輸貫量和平均㈣的曲線㈣示於第29圖 和30。隨著在⑽巾制者的增加,該延遲增加朗系統變得 不穩定。當該彳宁觸始建立之後,觀遲賴純數地成長, 且該系統會變·不敎。該延遲#細示m變得不穩定 之前使用者之最大量(不穩定㈣之延遲值並無意義且圖上未 示)對本發明之MAC來說,其係支援總共32個,每一個在 2MbPs使用者。對不具有隱藏節點的IEEE 8〇21le系統來說, 支援的使用者係為22和28個數量的封包/傳輸機會等於丨和3。 對具有1¾藏節點的IEEE 8G2.11e彡絲說,支援的使用者係為 18和22 ’而傳輸機會等於1至3。 考慮系統中所有的負擔(亦即訊框間空間、表頭、前序以及 確s忍)’最大可用輸貫量係為提供頻寬的55%,其係約66 Mbps(對一假設實體層原始資料率平均12〇Mbps而言),若有32 個使用者,則輸貫量約為64 Mbps,其係接近最大可用量,本 39 201004194 發明唯一的限制便是有效的頻寬限制。 然而,IEEE 8〇2.lle系統中Μ,限制不健是頻寬限制, 亦有碰撞’尤其是有隱藏節點時。隨著隱藏節點機率的增加, 系統谷里會降低。對1〇%的隱藏連結而言,正ΕΕ 8〇2,以支援 44 Mbps ’这表不本發明在輸貫量上比正ΕΕ 8〇2丨丨£提供多⑼% 的增益(從40 Mbps至64 Mbps)。 這些增益來自小量增加延遲的損失,其中一個增加延遲的 ?丨起的朗係為制者需要科約3.5 ms以便魏頻寬請求至 AP^因為保留期間等於7 ms)。然而,這些延遲係在幾十個毫秒 至农大100宅秒之間,其端視所提供的負載。這對在背景執行 以得到最佳成果流量的的NRT服務來說並不是顯著的延遲。 系統容量(關於平均使用者輸貫量) 在固疋使用者數量及變化每一使用者之應用資料率之後, 其目的是在找出,在該系統中給定一數量的使用者,每一使用 / 者的最大支援資料率為多少。隱藏連結之百分比假設為10%、 I 20%或30% ’傳輸機會在所有的例子中皆等於3,第31圖和32 所示為8個使用者的結果。 在8個使用者方面,本發明能支援每個使用者有8 2 應用資料率,在IEEE 802.11e系統方面,所能支援的最大資料 率為在10%、20%和30%的隱藏連結案例中,分別為每個使用 者 6.3 Mbps、5.5 Mbps 以及 5.2 Mbps。 相似的模擬用在12個使用者上,本發明能支援每個使用者 5.4_1^應用資料率,在正£:£8〇2116系統中,所能支援的最 大資料率為在10%、20%和30%的隱藏連結案例中,分別為每 201004194 個使用者4.lMbps、36Mbps以及3SMbps,在延遲中會有小 損失,以便獲取這些高資料率。在輪貫量方面改善是,在8個 使用者方面為31%至58%,在12個使用者方面則為31%至64%。 本發明提供RT服務的保證Q〇S,IEEE 802.lle能在edca 或HCCA模式上支援RT服務。在edca中,RT服務獲得比 背景和最佳成果(主要是NRT服務)更高的優先權,但並未有保 證QoS,AP和STA都在競爭資源,然而,AP具有比STA稍 f 冑―點的優先權’在EDCA服務的RT服務具有類似上述的效
i 字。在HCCA中’ RT服務藉由在特定的間隔輪詢該STA 设定,該間隔係基於設定期間的q〇s協商。配以可提供保證 Q〇S,但其必須發送一個輪詢封包以初始上鏈封包傳輸,STA 需要在一 SIFs時間内回應一個資料封包或是ffiEE 8〇2 n ack 封包。同樣地,STA需要持續地監聽,即便每勘毫秒才發送 一些為訊(像是視頻點播系統),本發明不僅是提供保證,且 還不需要要求STA隨時都保持清醒,僅支援RT服務的STA可 藉由端視應用方式特性的量來節省電池,STA僅需要被喚醒以 v 監聽延伸信標及/或SRA。本發明在低資料速率高等待應用(像 是VoIP)的上鏈中效率約超過1〇%至25%,因為其每個上鏈傳 輸不需要一輪詢封包。而如果該STA AMC不能發送資料封包 回應在SIFs時間内之輪詢,則正EE 8〇211e MAC會變得比較 沒有效率,這使付對AMC完成時間有更嚴厲的要求,其不能 在我們的MAC發生。STAs係在超訊框之開頭的排程傳輸及/ 或接收察覺。 本發明亦可用於點對點通信。一般來說,STAs並不允許在 BSS中直接傳輸訊框至其他STAs,且應該總是依賴AP遞送該 41 201004194 訊框。然而,具有Q〇S能力的STAs (QSTAs)可直接地傳輸訊 框至其他QSTA,其係藉由設定使用直接連結協定(DLp)的資料 傳輸。此協定的需要是藉由可能在省電模式中接收的事件刺 激,其中其可藉由QAP喚醒。DLP的第二個特徵便是在發送者 和接收者之間父換速率集和其他資訊。最後,DLp訊息可用以 附加安全資訊元件。 在此解釋用以設定DLP的訊息程序。第33圖係為DLP發 送饧號之方塊圖,在執行下面四個步驟後,訊息交換便在兩個 1 QSTAs 3305、3310 間啟動 DLP。 1) 一個預期與另一非AP站台3310直接交換訊框之站台3305,要 求DLP並發送一DLP請求訊框3320A至一AP3315,此請求包 含速率集以及QSTA 3305之能力,還有QSTA 3305、3310的 MAC位址。 2) 如果QSTA3310係在BSS中關聯,在BSS政策及QSTA中係允 許直接串流’該AP3310轉送該DLP請求3320B至接收者,亦 ( 即 STA3310。 3) 如果STA 3310接收直接串流,其發送一DLP回應訊框 3325A至該AP 3315,其包含該速率集、(延伸)QSTA 3310之 能力以及STA 3305、3310之位址。 4) 該AP 3315轉送該DLP回應3325B給QSTA 3305,在此後 直接連接便就此建立。 DLP復工可藉由QSTA3305或3310初始,其不能由QAP 3315初始。該QSTA 3305、3310能復工DLP是因為閒置時間 到期或是應用完成。每一 QSTA 3305、3310會在每一從其他 42 201004194 QSTA 3305、3310封包接收(資料或是ACK)之後重新啟動一計 日寸器,如果在叶時器到期内無封包接收的話,則該QSTA 、 3310將發送訊息至該qAP3315以做DLp復工,今後所有的封 包將透過QAP 3315發送。 QSTA 3305、3310皆可使用直接連結,用以傳輸使用任何 在標準中定義存取機制的資料傳輸,如果需要的話,該qSta 3305、3310亦可設定封鎖ACK。如果需要的話,qSTAs 3305、 , 3310可設定具有HC的流量串流,已確保他們具有足夠的頻寬 ( 或使用輪詢傳輸機會(TXOPs)以做資料傳輸。一個保護機制(例 如使用HCCA、使用rts/CTS或是在IEEE 802.1 le標準的9.13 中描述的機制的傳輸)’應該被使用以便減少其他站台干擾直接 連結傳輸的機率。 當DLP係設定給另一個qsta 3310時,QSTA 3305使用 下列步驟以被輪詢。在完成DKp設定(於前段定義)之後,qsta 3305與該QAP 3315協商(HC、混合協調)以獲得τχορ,其將 用於發送該資料。QSTA 3305和QSTA 3310之間並未有關於此 I 時期能力之協商,此時期係由QSTA 3305和qAP 33丨5獨自地 協商,該Q0S動作訊框係由QSTA 3305使用,以發送該流量 串流之請求(亦即時間),且q〇S動作訊框係由該qAP 3315使 用以回應該請求。假設流量等級係在DLP設定之後設定,一旦 兩個STAs交換能力,其便為協商Bw的邏輯方式。 QAP3315在一特定間隔之後輪詢該qSTA33〇5,該間隔係 基於該協商平均資料率及該最大服務間隔。qSTA33〇5使用此 TX0P以從QSTA3310傳輸及接收封包,然而,該qsTA 3305 發送該第一封包以確認來自QAP 3315之輪詢,其接著發送該 43 201004194 封包至该QSTA 3310 ’其可以資料+確認封包回應,每一 τχορ 可以有一個以上的資料傳輸。 在DLP設定之後,該QSTAs 3305和3310可協商特定的 BW ’其係基於EDCA法貝|]。Q〇S動作訊框係用以協商。edcA 藉由改變倒退窗及訊框間空間(IFS)來改變不同流量等級之優先 權。該協商決定一特定時期内所允許的時間量,qSta 33〇5、 3310必須自我為較高優先權的流量監督(亦即倒退窗及之設 定)。然而,如杲需要的話,QAP3315或是QSTAs3305、3310 係允許在較低優先權設定送出該封包(或高優先權流量),qsta 3305及/或QSTA 3310可互相直接發送資料封包,其係基於協 商的EDCA參數。 、本發明陳述在Ad hoc模式中有效點對點通信的發送信號需 求且包含改善現行點對點通信,以利用頻道特性並提供^^ 控制AP(基礎結構模式)^ 欠每個裝置在一個中繼段和兩個中繼段内維持一所有裝置之
身料庫。一中繼段裝置係為可互相(此後係指「相鄰」)監聽(以 及由其接收錢)。兩個巾繼段裝置絲示不能直接 鄰可監聽。 仲 。、相鄰裝置亦可在互相之間發送信號輯知能力,這些传號 初始程序的部分(當裝置啟動時),其可週期性^音^ 動和非活動事件觸發,這些信號亦可為—回應,“ ' μ裝置其中之疑所初始之—資訊請求信號回應。 鄰有之間的應用前’—或兩個裝置通知該相 關销用。此資訊可當做廣播及/或傳播發送至該第二等級 201004194 相鄰’其僅在傳輸奸接㈣之間可為—直接財。有兩種裝 置需要被告知魏體正在㈣:—較可監翻傳輸,另—種 是可傳輪和干擾接收。因此,僅該傳輸裝置及該接收裝置需要 通知其相《置’該傳輸裝置需要告知其相_媒體正被使用 中且他們不月匕在無干擾下接收,而該接收裝置需要告知其相 鄰該媒體正被使种,且他們不應該被傳輸。這可能需要‘ 換手,但他們整體來說會有較佳的媒體效能。
可在裝置間通信的可能資訊包含但並未限制於,_ 求、傳輸器或接收n、頻帶、較佳調賴式、子載波、m觸 啟動以及編碼或諸如此類。 此資tfL在其絲置請求時可再次被魏,此裝置可要求此 資訊以更新其統計或是開始—個新的應用。新裝置發送一廣播 訊息給要求啟動傳輸_鄰’職置可鶴地掃贿頻道且接 著也發送直麵包。根據轉求之魏,任何啟絲段的 發送該資朗給該«置,該裝置相應之树執行—隨機倒 、:旦該職置崎訊,其可決級耻魏以最佳地 勿配貝源_始該新翻。—些服務/應雜具有高於1他的優 服務將中斷其他服務(如果需要的話),這種服務的一 個典型例子便是以VoIP進行91〗呼叫。 中斷可由其他傳輸節點間的訊息交換完成以中斷他們的服 務,以及訊息交換以重新協商頻寬、子毅、㈣或諸如此類。 本發明介紹下列在第34圖中出現的步驟: 45 201004194 由QSTA 3305發現QSTA 3310 MAC(非必要):如果該 QSTA 3305想要搜尋QSTA 3310,其發送一訊息給QAP 3315 (一個類似動作訊框之訊息),如果QAP 3315察覺到QSTA 3310 ’則其回應相關的mac資訊給QSTA 3305,否則該QAP 3315發送一失敗訊息’此係在DLp設定之前完成。 訊息la :該QSTA 3305在DLP請求封包内發送介於自身 和QSTA 3310之間’選擇性的PHY速率及/或其他頻道品質資 訊。此資訊可由先前在QSTA 3305和QSTA 3310之間的傳輸 獲得,或是藉由監聽來自QSTA 3310之傳輸(至QAP 3315或其 他QSTAs),如鼓資訊不存在,則QSTA 3305發送該DLP請求 封包,其中將IE設定為零。 訊息3320B和3325A :未改變 訊息3325B:該QAP 3315可決定是否支援該QSTAs 3305、 3310之DLP,其係基於介於QSTAs 3305、3310之間的頻道品 質。如果QAP 3315決定不以DLP支援QSTAs 3305、3310,則 該QAP 3315便以頻道品質不充分為理由拒絕該DLP請求(在現 行標準中並非訊息發送的一部份)。 訊息3400A和3400B(非必要):該QAP 3315可決定為請求 在頻道品質測量上發送DLP封包至該QSTA 3305(訊息 3400A)。該QAP 3315在QSTA 3310之能力上發送該資訊給 QSTA 3305。該 QSTA 3305 以介於 QSTAs 3305、3310(訊息 3400B)間的頻道品質測量回應該QAP 3315,該訊息3400A和 3400B可在訊息3325B之前或是一正在進行的DLP區段期間發 生,此對於甚至在DLP設定之前獲取ΜΙΜΟ能力資訊非常有 用。 46 201004194 訊息3400A和3400B係為非必要,且將僅由STAs和APs 識別和使用’其係支援此增加的能力,相容於IEEE 802.11e DLPSTAs及APs將無法支援訊息3400A及3400B。 QAP 3315係允許拆卸該DLP,該DLP回應訊息係被修改 以允許由該QAP 3315拆卸,該DLP拆卸訊息應該包含一計時 器,其係在該QSTA 3305發送一拆卸訊息至該QAP 3315之後, 其完全允許向後相容,一 QSTA並未識出DLP拆卸訊息可忽 略’此可在任何存取方式中(分派資源分配、管理資源分配、 f HCCS 或 EDCF)。 QSTA 3305或QSTA 3310負責協商該流量串流(亦即在本 發明中為資源分配)’如果一 QSTA想要使用EDCA或是 HCCA,其必須跟隨在背景階段所定義的程序,在本發明中, 資料傳輸具有下列步驟: (^丁八3305在開放]^1^8中發送該請求封包,開放]\41认8 係為關聯STAs所請求之BW的競爭時期,該資源分配資訊係 在開放MRA後的廣播中發送,該請求和回應正需要修改以描 V/ 述點對點通信以及額外的QSTA 3310的MAC位址。 資源分配 QSTA 3305、3310負責定義應用請求,並因此請求該bw, 該QAP 3315回應該BW分配資訊。典型地一 rT應用具有在應 用時期分派的資源,其中一 NRT應用獲取在所需基礎上分派的 資源,資源係由該QAP 3315分配。 對一 RT應用而言,此資訊係在每一 EB中廣播,該ιέ包 含 QSTA 3305 和 QSTA 3310 之 STA IDs ’ 這需要確保 qSTAs 47 201004194 3305、3310會在分派時間内喚醒。 在該分派時間及/或頻道’該QSTA 3305發送該第一封包給 QSTA 3310,當兩 STAs 3305、3310 之間協商時,QSTA 3310 能回應給該ACK或資料+ACK。 在NRT應用方面,步驟非常的類似:然而,在該開放MRA 時期超過之後’ QAP 3315經由資源分配訊息(廣播訊息)分派該 資源。為了滿足該現行緩衝區佔用請求其僅分派一個短的持續 f 期間’該第一封包係由該QSTA 3305發送。 在一 DLP區段期間具有背景服務支援的qsta,需要在該 開放MRAs之後li聽該廣播訊息。在一 DLP區段期間具有.串流 及/或RT服務支援的QSTA ’需要監聽EB。該QSTA係被期望 在排程傳輸時間内被喚醒。 為了支援頻道評估和資訊在DLP設定(非必要)之前或期 間,該QSTA 3305可在一開放MRA中發送一請求封包給該 QAP3315’QAP3315 可分派一 MRA 給兩個 QSTAs3305、3310 U 以互相通信。此資訊係在下一個EB時期發送,該測量資訊係 由該QSTA 3305在該分派MRA時期發送回給qap 3315。 QSTA 3305亦可在-開放mra以一 CSMA/CA存取機制 直接地發送一封包給該QSTA3310,該QSTA33〇5可在一開放 MRA中發送該資訊’該測量封包支援該機制以獲取在頻道品質 (CQI)及狀態(CSI)的資訊。 ' 在IEEE 8〇2.lle中’該QSTA 33〇5在一 EDCA中發送該測 量封包給QSTA 3310’且接著通知該qAP3315關於頻道品質。 48 201004194 並不需要額外訊息以在兩個QSTAs 3305、3310在資料傳輪時 間(尤其是DLP)支援ΜΙΜΟ。該頻道回饋在qap與QSTA通作 期間係相似於STA與STA通信之間以改善ΜΙΜΟ資料率或3 pmi。 尺 數個動作訊框格式係為了 DLP管理目的定義,一個動作铜 位立即在該分類欄位之該八位元欄位之後使格式有差別。該動 作攔位值關於每一個訊框格式係定義於表6。 動作攔位值 意義 0 DLP請求 1 DLP請求 2 DLP卸下 3-255 保留 表6 下列動作攔位值係為增加。 DLP發明請求:qSTA發送該封包給Αρ以獲取藉由發送應用需 求的裝置的]VtAC位址。 DLP發明回應:AP回應該裝置之mac位址。 DLP卸下(修改):動作攔位係增加DLP由該AP卸下,該訊框具 有資訊欄位稱作計時器。Ap預期qSTA在時間内發送該〇1^卸 下訊息給QAP。 49 201004194 DLP5月求(修改):額外元素以發送在朗STAs之間的最佳PHY資 料率及特定其他頻道特徵。 DLP測量%求·動作物件健如LP啦請求從QAP3315增加 至QSTA33Q5 ’其包含該QSTA3·能力資訊。 DUM回應·動作物件值係從qsta 3奶增加測量回應至 ( QAP3315。其包含測量資訊和該QSTA3310之MAC位址。 BW印求封包,其包含下列資訊:該QSTA 3310 MAC位 址P2P選擇、最佳ΡΗγ資料率、曆回應元件、以及另一個 以中央控制器執行DLP的方法。 每-裝置轉所有裝置之—㈣庫,其能直接地通信且其 裝置能透過-AP通信’該Ap能透過該处提供有效裝置之資 料庫。 ϋ 每一節點係連接至該ΑΡ。然而,所有的流量並不需要由該 ΑΡ產生。在此例中’該兩個節點能互相直接對話,而不需透過 ΑΡ發送該流量。基本上有兩·式控制此程序:^控制和類 似上述非ΑΡ案例的分佈控制。 使用ΑΡ控制,此能勤使訂卿分麵有步驟: 節點1發送-訊息至具有目的id的Ap,BW需要頻道資訊 直接跳動至該目的或是諸如此類。基於該接收資訊之Ap可決 50 201004194 定讓兩個STAs直接互相對話或是透過λρ對話,其可基於兩節 點間的信號強度、現行網路錢、ΑΡ行動、兩節點的能力或是 諸如此類。該ΑΡ能決定分派資源(例如—特定時間、子載波或 是此連結的天線),其係基於該需求以及有什麼是可用的。此資 訊係發送至節點!和節點2且可被發送作為執行封包,直他節 ==知麟他酿資紅被_,他們可藉域播通 ^有即點或是藉由請求所有節點監控Αρ分配資訊(即便 其將不會被他們使用)’此可預防其他節點使用同樣的資源。 在無線LANs中,存取該媒體典型地係為 AP具有比非AP STA還要高的優先權,該A ^二 ,管理調節由STAs存取和使用‘
中,該AP在一定義的間隔之後擷取無線媒體(例如·在X ^^^^中^㈣且傳輸—廣播訊息給所有的 _ 、θ7Κ特定官理㈣分配軸(MRAP)應該在資粗〜 交換且為輪詢傳輸請她留之後。在MRAp_,-分样:I 哈機制提供存取該無線媒體。 77胃可羅 j MRAP由該AP之廣播訊息中,該 如形式、位置及持續時間及分槽阿羅哈參數。該形式二例 聯和非關聯stAs^MRAPs間有所不同。4式在用於關 MRAPs允許關聯和非關聯心及在競 :息’資料交換典型地係為小資料封包、輪詢傳輸讀 清求、關聯/重新關聯請求。 貝/原77配 羅成機2取機㈣為—分槽阿羅哈機制。在該分槽阿 機射STAS^資料封包麵該歸媒體(小資2 201004194 包 、無線分崎求、__新義請求)。該 小等於資料封包持續時_時槽 二、“刀成大 端傳輸η 且傳輪健允許在時槽之開 -指數倒退機_如下實施:—墙計數器係 =持’且每-時槽遞減—次。當該倒退計數器乘為零食,一 未決封包傭傳輸。_退計數雜無—解f 非銳機魏。在試巾,概爭純奴為-最 ’、对窗,該辭窗的大小會隨著重新傳輸嘗試的數量增長, =到其達到上限為止。辭餘長的速率亦可選擇性地根據流 里的優先權,舉絲說’流量的存取延觀格越小則競爭窗的 成長越慢。鮮冑的控獅基於存取延遲祕允許存取延遲較 佳的官理,其係在高負載狀況下一分槽阿囉哈存取中。 ί 有兩個可成的方法使AP在保留時槽中發送確認(Acks)至 來自STAs之傳輸。第一個方法,一收集ACK訊框3s〇5係在 MRAP結束時發送,其係如第35圖所示,此收集(或聚集)ACK 包含所有在MRAP中競爭的STAs之個別ACKs。在另一個方 法中’由一 STA在保留分槽中之傳輸係立即地由該ap在相同 的分槽内確認,如同第36圖所示,該方法必須定義分槽大小以 容納來自STA之資料封包和ACK。 由該AP回應給STAs係在AP所管理之輪詢機制之後。來 自該AP之輪詢將具有關聯STAs之資源分配回應,該STAs係 成功地傳輸他們的資源分配請求。成功地傳輸他們的關聯/重新 關聯請求的非關聯STAs具有關聯/重新關聯回應。未成功的 STAs必須使用倒退計數器重新傳輸其封包,該倒退計數器係僅 52 201004194 在MRAPs時期遞減。 在IEEE8〇2.lln時期,需要保衛時間以 資源分派傳輸(STA或MSRAs)碰撞。保二f固相鄰排程 的:=、、區域STA時間的飄移以及在: =:二其是在―模式所== l r爾個1脏8〇2.ηη時期或是經由_言主r 嗅間的單一最差狀況保衛時間,R 二 :=r:r)及s—超二= ,夺間舉例來說,近乎靜態的SRA分派 =保持在超訊框時期的分配相同,同時容納在信標= 彳蝴嶋源,_ 緩此;胃RC可在網路中實施允許控制或是延 =另—個實體,允許控制可由1^ _n 化’或是留著讓排程者的供應商自行實施。 1拒: Q f求’任何串流可基於這些準則允許 第37圖係為根據本發明之程序遍之流程圖,用以在一 系統實施SRA分派,綠統包含至少—sm娜卩及至少一 =37=。該 STA 37〇5 獲取與該 Ap 371____ 。忒AP 3710廣播一 EB,其係具有正EE 8〇2 Un STAs 之資訊,其係關於在麵8〇2.lln時期中的分配,例如8論 53 201004194 ψ 和 MSRAs (步驟 3714)。 如果啟動遺留運作’該AP 3710藉由傳輸該遺留信標開始 該超訊框。在該遺留信標中,該Ap宣布該CFP,藉此防止遺 留STAs不會在該時期中傳輸,如果遺留運作不再被支援的話, 則該信標便沒有存在的必要。 當該STA 3705於步驟3716想要SRA資源,該STA 3705 讀取£丑以定位]\^1^(步驟3718),該8丁人3705選擇一]^以 ^ 以發送一資源分配請求,其係經由一分槽阿羅哈機制(步驟 3720)。該STA 3705發送一資源分配請求至該Ap 3710 (步驟 3722),該AP 3710接收該請求且分派一 SRA (步驟3724)。該 AP 3710接著發送一確認給該STA (個別地或收集地)(步驟 3726),該AP3710接著廣播一 EB,其包含該SRA分派之資訊(步 驟3728)。該STA 3705可選擇性地進入一待機模式,直到該SRA 被分派為止(步驟3732)。該STA 3705重新進入一主動模式,其 係根據分派的SRA開始(步驟3734),同時該Ap 371〇等待該 STA 37〇5的啟動(步驟伽)。f料係於該分派似上傳輸涉 驟3738)。如STA 3705在該分派SRA結束之前完成該運作(步 驟3740) ’則該STA 3705發送一傳輸結束指示給該Ap 371〇 (步 驟3?42)。如果該AP 371〇接收一傳輸结束指示或是在以朽^ 未債測動作,醜AP 3彻$新宣4·該SRA資源(步驟3744)。 ,STA37〇5可進入-待機模式’直到下一個SRA位置由該瓯 讀取。 ° 儘管本發明之特徵和元件皆於實施例中以特定組合方式 描述,但實施例中每一特徵或元件能獨自使用(不需與較佳^施 54 201004194 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。 【圖式簡單說明】 第1圖所示為根據本發明之mac架構之方塊圖。 第2圖所示為根據本發明以遺留運作〇egaCy 〇perati〇n)之一 超訊框結構方塊圖。 f 弟3圖所示為根據本發明未以遺留運作(legacy operation)之 〜超訊框結構方塊圖。 第4圖所示為一方塊圖,用以說明根據本發明之一彈性超 訊框結構。 第5圖所示為一概圖,用以說明在MSRA中之分槽阿羅哈 C Aloha)運作。 第6圖和第7圖所示為根據本發明,分別為具有ACK及不 具有ACK之父換序列之範例訊框方塊圖。 第8圖所示為根據本發明之信標和EB傳輸概圖。 第9圖所示為根據本發明之頻率跳躍之正方塊圖。 第10圖所不為根據本發明之一資源分配請求(RAR)訊框方 塊圖。 弟11圖所示為根據本發明該^^訊框之一訊框主體方塊 圖。 第12圖所不為根據本發明每一 區塊之方塊圖。 55 201004194 第13圖所示為根據本發明一資源分配回應訊框方塊圖。 第14圖所不為根據本發明該資源分配回應訊框之一訊框 主體方塊圖。 圖0 圖 第15圖所不為根據本發明該管理訊框之一訊框主體方塊 第16圖所示為根據本發明該管理訊框之一訊框主體方塊 方塊圖 ^ 17圖所不為根據本發明之OFDM ΜΙΜΟ參數集合元素 第18圖所*為根縣發明之-CP存取元素方塊圖。 二圖所不為根據本發明之_ εβ元素方塊圖。 第^圖所不為根據本發日月之一 SRA排程元素方塊圖。 21圖所示為根據本發明之一 SRA區塊ΙΕ方塊圖。 ^所4根縣發明之—msra_元素方塊圖。 第^圖所示為根據本發明之—MSRA區塊元素方塊圖。 圖所示為根據本發明之_ 〇RA排程元素方塊圖。 第%:所示為根據本發明之每—⑽區㈣方塊圖。 第27响_本_之—罐規格財塊圖。 第:所示為根據本發明之資源分配通知正方塊圖。 圖 圖所示為根據本發_以模擬之-超訊框結構方塊 56 201004194 第29圖所示為輸貫量比較之模擬結果圖。 第30圖所示為平均延遲之模擬結果圖。 第31圖所福平均延遲之模擬結果對8個朗者之應用資 料率圖。 & 第32圖所示為平均系統輸貫量之模擬結果對8個使用者之 應用資料率圖。 第33圖所示為根據本發明之直接連結協定①Lp)信號發送 方塊圖。 ° 第34圖所示為一方塊圖’用已說明根據本發明DLP設定 之訊息交換。 第35圖所示為一概圖,用以說明根據本發明在中 之分槽阿羅哈(Aloha)以收集的ACK運作。 第36圖所示為一概圖,用以說明根據本發明在MRAp中 之分槽阿羅哈(Aloha)以立即的ACK運作。
第37圖所示為根據本發明之SRA分派程序流程圖。 【主要元件符號說明】 BSS 基礎服務集 CP 遺留競爭時期 DIFS SCF訊框間空間 EB 延伸信標 FTP 檔案傳輸協定 HCF 混合協調功能 ACK 確認 CFP 遺留無競爭時期 DCF 分配協調功能 DLP 直接連結協定 EDCA增強分配頻道存取 HCCA HCF控制頻道存取 57 201004194 MAC 媒體存取控制 ΜΙΜΟ多重輸入多重輸出 MRAP 管理資源分配時期 MSRA 管理 SRA OFDMA 正交頻分多重存取 ORA開啟RA PCF 點協調功能 ΡΗΥ實體 QoS 服務品質 QSTA具有Q〇S能力的STAs RAN 資源分配通知 RAR資源分配請求 RARID RAR的識別號碼 RCF資源協調功能 RMCA RCF管理頻道存取 RSCA RCF排程頻道存取 SIFS 短訊框間空間 SRA排程資源分配 100 根據本發明之MAC架構 105 RCF 110 DCF 115 PCF 120 EDCA 125 HCCA 130 RMCA 135 RSCA 200 根據本發明以遺留運作的一超訊框結構 205 超訊框 210 遺留信標 215 CFP 220 CP 225 IEEE 802.1 In時期 300 —簡單的超訊框結構 500 一 MSRA505之分槽阿羅哈機制 505 MSRA 510 時槽 515 收集回應訊框 3305 ' 3310 QSTA 3315 QAP 3320A DLP請求訊框 58 201004194 3320B DLP請求 3325A 3325B 訊息 3400A 3505 收集ACK訊框 3700 3705 STA 3710 DLP回應訊框 、3400B 訊息
根據本發明之程序 AP 59
Claims (1)
- 201004194 七、申請專利範圍: i.用於:传广無線通信媒體進行控制的裝置 在—弟一間隔廣播一第一信標;以及 在一第二間隔廣播一第二信標。 I ==圍第1項所述的方法,其中該第二信標具有與該第 +同的—週期彳生。 f 3·範圍第1項所述的方法’其中該第二信標的廣播在時 間上興该弟—信標錯開而進行。 4. ^申請專利朗第2綱述財法,射該第二信標是一管理訊 如I明專補第2項所述的方法,其中該第—信標包括一資訊 :部分且Ί該第二信標具有該第—信標的該資訊元素的至少 6. 圍第i項所述的方法,其中該第—信標以及該第二 二所發送,且其中該第二信標包括與該存取點的 一位置有關的一資訊。 7. 如申請專利範圍第1項所述的方法,更包括: 發达-測量請求至一站台(s TA)以用於請求實體測量。 8. ^申請專利範_7項所述的方法,其帽測量請求是做為一動 作訊框而被接收。 9’ 專利㈣第7項所述的方法,其中該實體測量包括下列至 夕八之一.一干擾、一接收信號強度指標(RSSI)、一路押指 失以及一頻道品質指標(CQI)。 I、 60 1 〇.如U彻〖圍第7項所述的方法,其帽酬量請求的一回應 201004194 包含用於天線校正的一資訊。 11. 如申請專概圍第7項所述的方法,其中,包括—傳輸器識別 符、-接收H識職、-傳輸天線識別符、—接收天線識別符 以及-RSSI資訊至少其中之-的一動作訊框是用於天線校正。 12. 如申請專利範圍第7項所述的方法,更包括: 發送一特殊封包以指示支援天線波束引導。 13. 如申睛專利範圍第1項所述的方法,更包括: ( 奴-時序資訊至-站台。 14. 如申請專利範圍第丨項所述的方法,其中該第二信標包括一多重 輸入多重輸出(ΜΙΜΟ)能力資訊。 15. 如申請專利範圍第i項所述的方法,其中該第一信標包括關於該 第二信標的—資訊’該關於該第二信標的資訊包括週期性、頻 帶以及子頻道資訊中的至少其中之一。 ’ 16. 如申請專概圍第丨項所·方法,其中該第二信標是以比該第 一信標高的一資料率進行傳輸。 17. 一種高輸貫量站台(HTSTA),包括: 一接收器,被配置用於在一第一間隔接收一第一信標以及 在一第二間隔接收一第二信標。 18. 如申請專利範圍第17項所賴高輸貫量站台,其中該接收器被 配置用於接收該第二信標做為一管理訊框。 19. 如申請專利範圍第17項所述的高輸貫量站台,其中該接收器被 配置用於接收包括-資訊元素的一第—信標,且其中該第1信 標具有該第一信標的該資訊元素的至少一部分。 ° 20. 如申請專利範圍第17項所述的高輸貫量站台,其中該接收器被 61 201004194 配置用於接收包括與至少一存取點的一位置有關的一資訊的一 第二信標。 21. 如申請專利範圍第17項所述的尚輸貫量站台,其中該接收器被 配置用於接收在時間上與該第一信榡錯開的該第二信標。 22. 如申請專利範圍第17項所述的局輸貫量站台,其中該接收器更 經配置用於從一存取點(AP)接收一測量請求以用於請求實體測 量。 r 23.如巾請專利範圍第22項所述的高輸貫4站台,其中該接收器更 經配置用於接收該測量請求做為一動作訊框。 24. 亡申請專利範圍第22項所述的高輪貫量站台,更包括一傳輸 器’該傳輸器被配置用於傳輸一測量回應。 25. 如申請專利範_24項所述的高輸貫量站台,其中該傳輸器更 被配置用於發送該測量回應做為一動作訊框。 沉如申請專利細第μ項所賴高輸貫量站台,其中該傳輸器更 被配置用於發送該測量回應做為一動作訊框。 ί 27.Γ =料利細第22項所述的高輸貫量站台,其中該接收器被 —己置用於接收包括—干擾、—接收信號強度指標(RSSI)、-路 徑損失以及-頻道品質指標(CQI)至少其中之一的實體測量。 28·!°Ιΐ專利糊第27項所述的高輸貫量站台,其中該接收器被 配置為接收用於天線校正的實體測量。 29=申睛專利範圍第17項所述的高輸貫量站台,其中該接收器更 ^配置用於攸一存取點(Αρ潘收一特殊封包以用於天線波束引 3〇·-種用於存取—無線通信媒體的方法,該方法包括: 62 201004194 在一第—間隔接收一第一信標;以及 在一第二間隔接收一第二信標(SB)。 31.2請專利範圍第3〇項所述的方法,其中該第二信標是一管理 32ίΙ=利範圍第3G項所述的方法,射該接收器被配置用於 接收在時間上與該第一信標錯開的該第二信標。 、 33·如申請專利範圍第3〇項所述的方法, f % ::且其中該第二信標具有該第-信標的該; 專利範圍第30項所述的方法,其中該第二信標包括與至 )存取點的一位置有關的一資訊。 35.如申請專利範圍第3〇項所述的方法,更包括: 從-存取點(AP)接收—測量請求以用於請求實體測量。 申請專利棚第35項所述的方法,其㈣測量請求是在一動 作訊框中被接收。 37.如申請專利範圍第35項所述的方法,更包括: 發送一測量回應。 38=申請專利範圍第37項所述的方法,其中該測量回應是作為一 動作訊框而被傳輸。 请專槪m第37項所述的方法,其巾該實制量包括下列 ^其中之-:-干擾、—魏信號強度指標(RSSI)、一路徑 損失以及一頻道品質指標。 ’如申晴專利範圍第38項所述的方法,其中該實體測量是用於天 線校正。 63 201004194 礼如申請專利翻第37項所述的方法,更包括· 發送該測量回應做為1作訊框。 42. 如申請專利範圍第30項所述的方法,更包括: 仗存取點(AP)接收一特殊封包以用於天線波束引導。 43. 如申請專利範圍第30項所述的方法,更包括: 從一存取點(AP)接收一時序資訊。 44. 如申請專利範圍第3〇項所述的方法,更包括: ( 接收該帛—彳5射的—乡重輸人乡重輸it{(MIMO)能力資 訊。 45. 如申請專利範圍第30項所述的方法,更包括: 發送一多重輸入多重輸出(Μιμ〇)能力資訊,該多重輸入多 重輸出(ΜΙΜΟ)能力資訊指示高輸貫量站台的多重輸入輸出 CMIMO)能力。 46. =申請專利範圍第3〇項所述的方法,其中該第二信標是以比該 弟"is標面的'一資料率被接收。 ‘ 47··^請專利翻第30項所述的方法,其巾财法是在—高輸貫 量站台中執行。 、 48·一種存取點(ΑΡ),包括: —傳輸器,被配置用於在一第一間隔發送一第一信標以及 在一第二間隔發送一第二信標(SB)。 49, 如申請專利範圍第48項所述的存取點,其中該傳輸器被配置用 於發送該第二信標做為一管理訊框。 50. 如申請專利範圍第牝項所述的存取點,其中該傳輸器被配置用 於發送包括該第一信標的該資訊元素的至少一部分的—第二作 64 201004194 51. 如申請專利範圍第48項所述的存取點,其中該傳輸器被配置用 於發送包括與至少-存取點的一位置有關的一資訊的一第二户 標。 ° 52. 如申請專利範圍第48項所述的存取點,其巾該傳輸器更被配置 用於發送-測量請求以用於從—高輸貫量(HT)站台請求實體測 量。 53. 如申請專利範圍第51項所述的存取點,其中該雜器更被配置 用於發送该測量請求做為一動作訊框。 54. 如申請專利範圍第51項所述的存取點,更包括一接收器,該接 收益被配置用於接收一測量回應。 55. 如申請專利範圍第52項所述的存取點,其中該接收器被配置用 於接收該測量回應做為一動作訊框。 56. 如申請專利範圍第51項所述的存取點,其中該傳輸器被配置用 於發送包括一干擾、一接收信號強度指標(RSSI)、一路徑損失 以及一頻道品質指標(CQI)至少其中之一的實體測量。 57. 如申請專利範圍第56項所述的存取點,其中該傳輸器更被配置 為發送用於天線校正的實體測量。 58. 如申請專利範圍第53項所述的存取點,其中該接收器更被配置 用於接收一特殊封包以用於天線波束引導。 59. 如申請專利範圍第48項所述的存取點,其中該傳輸器更被配置 用於發送一特殊封包以用於天線波束引導。 60. 如申請專利範圍第48項所述的存取點,其中該傳輸器被配置發 送在時間上與該第一信標錯開的該第二信標。 65
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