專利名稱：無線lan中將控制幀發(fā)送到隱藏節(jié)點的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線局域網(wǎng)(LAN),更具體地講，涉及一種用于通知包 括在無線LAN中的節(jié)點在無線LAN中如《可避免訪問沖突的方法。
背景技術(shù)：
使用載波偵聽多路訪問沖突避免(CSMA/CA)方法的媒體訪問控制 (MAC )被用在無線LAN中。
在CSMA/CA方法中，物理載波偵聽和虛擬載波偵聽^^用于載波偵聽。 在物理載波偵聽中，物理層(PHY)確定是否檢測到等于或大于特定值的接 收到的功率，并通知媒體訪問控制(MAC)層介質(zhì)是處于忙狀態(tài)還是處于空 閑狀態(tài)，從而偵聽載波。在虛擬載波偵聽中，如果可從^接收到的PHY協(xié)議數(shù) 據(jù)單元(PPDU)正確地提取MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU)，則對MPDU的 頭字段(即，持續(xù)時間(duration) /ID字段)進行分析，并認為介質(zhì)在使用 介質(zhì)的預(yù)定時間內(nèi)處于忙狀態(tài)。站使用兩種載波偵聽方法來確定介質(zhì)是否處 于忙狀態(tài)，如果介質(zhì)處于忙狀態(tài)，則不訪問該介質(zhì)。
參照圖1 ，通過常規(guī)IEEE 802.11兼容無線LAN發(fā)送的幀的MAC頭包 括持續(xù)時間信息，該持續(xù)時間信息指示發(fā)送幀時和接收到ACK幀以確認該幀 被接收到時之間的時間。在接收到幀之后，站對MAC頭進行分析，從而在 一個時間段內(nèi)不試圖訪問介質(zhì)，從而避免沖突。根據(jù)無線介質(zhì)的特征，通過 無線LAN連接的所有站可物理地接收在無線電波覆蓋范圍發(fā)送的所有幀，即 使該幀是被發(fā)送到特定站。
在圖1中，示出涉及單個MPDU和ACK幀的幀交換序列。然而，如圖 2A所示，多個MPDU可被包括在單個PPDU中。參照圖2A,發(fā)送站和接收 站將請求發(fā)送(RTS)幀與清除發(fā)送(CTS)幀進行交換，使得其他站在預(yù)定 時間內(nèi)不訪問介質(zhì)。發(fā)送站在使用RTS/ CTS交換序列時獲得的時間被稱為發(fā) 送機會(TxOP)。網(wǎng)絡(luò)分配矢量(NAV)是直到介質(zhì)可用的剩余時間。除了 發(fā)送站和接收站之外的站使用RTS幀、CTS幀和數(shù)據(jù)幀的持續(xù)時間字段來確
定站的NAV時間。參照圖2A，發(fā)送站發(fā)送包括在單個PPDU中的多個MPDU。 此外，發(fā)送站發(fā)送在一個RTS/ CTS交換序列獲得的TxOP內(nèi)的多個MPDU。 在這種情況下，具有大于圖1的常規(guī)情況的大小的數(shù)據(jù)被發(fā)送，因此，如果 出現(xiàn)錯誤，則需要更多的時間來重發(fā)數(shù)據(jù)，從而造成更長的NAV。如果更長 的NAV被確定，則即使當發(fā)送站不具有將被發(fā)送的數(shù)據(jù)時，其他站在剩余的 TxOP內(nèi)也不訪問介質(zhì)，這可導致信道的浪費。為避免出現(xiàn)這種情況，發(fā)送站 發(fā)送無竟爭結(jié)束(CF-End)幀。圖2B示出了該幀。如果TxOP還剩余而介 質(zhì)不再被使用，則發(fā)送站發(fā)送CF-End幀以取消剩余的TxOP。此后，接收到 的CF-End幀的其他站再次竟爭介質(zhì)訪問。
圖3A至圖3C示出用于確保站之間對介質(zhì)訪問的公平竟爭的CF-End幀。 如上所述，在虛擬載波偵聽中，只有當MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元/PHY服務(wù)數(shù) 據(jù)單元(MPDU/PSDU)被無錯誤地分析時，才可有效地使用CSMA/CA。即， 只有當可正確地讀耳又MAC頭的值時，才可進行虛擬載波偵聽。然而，如果 使用高數(shù)據(jù)傳輸率發(fā)送數(shù)據(jù)并且由于不穩(wěn)定的信道狀態(tài)而發(fā)生錯誤，或者接 收站不能妥善處理高數(shù)據(jù)傳輸率，則因為不能對接收到的MPDU/PSDU進行 分析，所以不能進行虛擬載波偵聽。因此，CSMA/CA方法變得無效。因此， 當無線LAN中共存有根據(jù)IEEE 802.11a/b/g標準運行的舊有站和具有比舊有 站更大的容量的高吞吐量(HT)站，并且HT格式被發(fā)送時，舊有站不能對 HT格式幀進行分析，導致CSMA/CA機制的無效運行。HT站可以是具有優(yōu) 于根據(jù)802.11a/b/g標準運行的站的數(shù)據(jù)傳輸容量的多輸入多輸出(MIMO) 站。
為了解決上述問題，已在開發(fā)IEEE 802.11n標準。參照圖3A，在IEEE 802.1 In標準中，如果無線LAN中共存有HT站和舊有站，則HT沖各式幀的 PHY頭被用作舊有格式(L-前導，L-SIG)以便被舊有站識別。此外，速率 字段值和長度字段值被確定，使得舊有站可通過對包括在PHY頭中的速率字 段和長度字段進行分析來識別在L-SIG字段開始之后直至ACK幀被接收所需 的時間。以下，由速率字段和長度字段指定的時間被稱為擴展的PHY保護 (EPP )。
當EPP被使用時，可避免介質(zhì)訪問沖突，但站必須不公平地竟爭以獲得 介質(zhì)訪問的許可。
參照示出上述問題的圖3B,即使舊有站可讀取PHY頭，舊有站也無法 讀取下一個字段(即，HT格式)，這導致錯誤。然后，PHY或基帶層指示 MAC層有錯誤發(fā)生。錯誤指示從EPP結(jié)束的地方開始。從這個角度，舊有 站在比HT站等待更長的時間之后參與對介質(zhì)訪問的竟爭。當由于舊有站無 法讀取HT格式幀而發(fā)生錯誤時，舊有站在待機達到擴展的幀間間隔(EIFS, IEEE 802.11a規(guī)定的94 p s )所定義的時間之后開始回退(back-off)。這有別 于HT站，HT站在待機達到與分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)幀間間隔(DIFS ， ieee 802.1 la規(guī)定的34 m s )相應(yīng)的時間之后開始回退。
圖3C示出用于解決這種不公平竟爭問題的CF-End幀。當在HT格式數(shù) 據(jù)幀的ACK幀被接收之后短幀間間隔(SIFS)過去時，接收站廣播CF-End 幀。由于CF-End幀指示介質(zhì)可用，所以接收到CF-End幀的HT站立即參與 對介質(zhì)訪問的竟爭，而不必等到EIFS時間過去。
因此，通過使用CF-End幀可在無線LAN中進行正確的CSMA/CA，從 而確保站之間的公平竟爭。然而，如果CF-End幀未一皮發(fā)送到包括在無線LAN 中的所有站，則不能獲得該優(yōu)點。如圖4所示，在無線LAN中可能發(fā)生隱藏 節(jié)點問題。在圖4中，站A廣播幀。由虛線表示每個站的無線電波覆蓋范圍。 參照圖4,根據(jù)無線LAN的特征，站C可識別從站A發(fā)送的幀，但站B可 能無法識別該幀。在這種情況下，如果站B通過載波偵聽錯誤地識別出介質(zhì) 可用并因此嘗試發(fā)送幀，則發(fā)生介質(zhì)訪問沖突。
發(fā)明公開 技術(shù)方案
本發(fā)明提供一種允許在無線LAN中連接的站接收具有關(guān)于介質(zhì)訪問的 信息的控制幀的方法和設(shè)備。
有益效果
因此，在本發(fā)明中，包括在一個BSS中的所有站可接收用于控制介質(zhì)訪 問的相同的時間信息，從而解決隱藏節(jié)點問題。最終，可在無線LAN中實現(xiàn) 正確的CSMA/CA機制，并可確保站之間的對介質(zhì)訪問的公平竟爭。


圖1是示出在無線LAN中使用的載波偵聽多路訪問沖突避免
(CSMA/CA)機制的示圖2A和圖2B是示出CF-End幀的使用的示圖3A至圖3C是示出CF-End幀的另一使用的示圖4是示出隱藏節(jié)點問題的示圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的解決隱藏節(jié)點問題的原理的示
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的將CF-End幀傳送給隱藏節(jié)點的 方法的示圖7是示出CF-End幀的結(jié)構(gòu)的的示圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的將CF-End幀傳送給隱藏節(jié)點的 方法的流程圖9是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的將CF-End幀傳送給隱藏節(jié)點的設(shè)備
的框圖。
最佳方式
根據(jù)本發(fā)明 一方面，提供一種為通過無線LAN通信的裝置傳送控制幀的 方法，所述方法包括接收包括用于控制介質(zhì)訪問的時間信息和接收方地址 信息的控制幀；檢查包括在控制幀中的接收方地址信息；基于檢查結(jié)果以選 擇性的方式廣播接收到的控制幀。
在本發(fā)明的上述方面中，控制幀可以是CF-End幀，在廣播接收到的控 制幀的步驟中，如果檢查結(jié)果指示在CF-END幀中記錄的基本服務(wù)集ID (BSSID)與BSS (基本服務(wù)集)的BSSID—致，則可廣播CF-END幀。
此外，在廣播接收到的控制幀的步驟中，當在接收控制幀的步驟中接收 到CF-END幀之后短幀間間隔(SIFS ) SIFS的時間過去時，可廣播接收到的 CF-END幀。
此外，如果無線LAN是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)BSS,則所述裝置是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)BSS的 接入點，并且如果無線LAN是IBSS (獨立BSS),則所述裝置可以是發(fā)送信 標幀的IBSS控制站。
根據(jù)本發(fā)明另 一方面，提供一種其上記錄有用于執(zhí)行如上所述的方法的 計算機程序的計算機可讀介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明另 一方面，提供一種傳送通過無線LAN接收到的控制幀的設(shè)
備，所述設(shè)備包括接收方地址信息檢查單元，當包括用于介質(zhì)訪問的時間
信息的控制幀被接收時,檢查包括在控制幀中的接收方地址信息；重新發(fā)送單
元，基于檢查結(jié)果以選擇性的方式廣播接收到的控制幀。
根據(jù)本發(fā)明另 一方面，提供一種包括如上所述的設(shè)備的接入點。 根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種包括如上所述的設(shè)備的無線LAN站，只
有當所述無線LAN站作為在獨立的BSS中發(fā)送信標幀的IBSS控制站時，所
述無線LAN站才操作所述設(shè)備。
具體實施例方式
圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的解決隱藏節(jié)點問題的原理。參照圖 5,站C可接收從站A發(fā)送的CF-End幀。然而，由于站B位于站A的無線 電波覆蓋范圍之外，所以站B無法接收從站A發(fā)送的CF-End幀。因此，站 B無法與站C同步地重置網(wǎng)絡(luò)分配矢量(NAV)。根據(jù)本發(fā)明示例性實施例， 可與站A和站B進4亍通信的站C將從站A 4妾收到的CF-End幀傳送給站B， 從而解決隱藏節(jié)點問題。優(yōu)選的是，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本服務(wù)集(BSS)中，由 接入點傳送CF-End幀，在獨立BSS (IBSS )中，由最近發(fā)送信標幀的IBSS 控制站傳送CF-End幀。
盡管已對使用控制CF-End幀從而發(fā)送站返回TxOP的情況進行了描述， 但本示例性實施例并不限于此，如果幀具有重置每個站的NAV的功能，并且 如果每個MAC頭的持續(xù)時間字段被設(shè)置為0,則可使用其他類型的幀。下面 也適用相同的情況。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的將CF-End幀傳送給隱藏節(jié)點的 方法的示圖。
參照圖6，如果站B是無法接收從站A發(fā)送的CF-End幀的隱藏節(jié)點， 則站C將從站A發(fā)送的CF-End幀傳送給站B。即，由站A廣播的CF-End 幀再次被站C廣播，站B接收由站C廣播的CF-End幀。在這種情況下，可 取的做法是，當在從站A發(fā)送的CF-End幀被接收之后短幀間間隔(SIFS ) 過去時，站B重新廣播CF-End幀。如果過去的時間長于SIFS，則已接收到 CF-End幀的另 一站可確定介質(zhì)可用并可嘗試發(fā)送CF-End幀。
不允許站C重新發(fā)送所有接收到的CF-End幀。為在一個BSS中使用的 介質(zhì)執(zhí)行每個站的介質(zhì)訪問控制(MAC)。因此，如果站C位于可接收從兩
個或多個不同的BSS發(fā)送的幀的位置，則在站的MAC期間可能出現(xiàn)錯誤。 因此，當站C接收到CF-End幀時，站C讀取CF-End幀的地址字段以
將CF-End幀的基本服務(wù)集ID ( BSSID )與包括站C的BSS的BSSID進行比
較。然后，只有當兩個BSSID彼此一致時，站C才重新發(fā)送CF-End幀。否
則，站C放棄CF-End幀。圖7示出CF-End幀的結(jié)構(gòu)。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的將CF-End幀傳送給隱藏節(jié)點的
方法的流程圖。
接入點或IBSS控制站接收CF-End幀(操作710),然后將在接收到的 CF-End幀的地址字4爻中記錄的BSSID與包括接入點或IBSS的BSS的BSSID 進行比較(操作720 )。如果在CF-End幀的地址字段中記錄的BSSID與包括 接入點或IBSS的BSS的BSSID —致，則4妾入點或IBSS重新廣播接收到的 CF-End幀，從而CF-End幀可被傳送給包括接入點或IBSS的BSS的隱藏節(jié) 點(操作740)。否則，接入點或IBSS放棄CF-End幀(運行730)。
圖9是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的將CF-End幀傳送給隱藏節(jié)點的設(shè)備 的框圖。
參照圖9,用于將CF-End幀傳送給隱藏節(jié)點的設(shè)備800包括接收方地址 信息纟企查單元810和重新發(fā)送單元820。在本示例性實施例中，々i定設(shè)備800 被包括在接入點870中，但如上所述，設(shè)備800可被包括在發(fā)送信標幀的IBSS 控制站中。
接收方地址信息4全查單元810接收從第一站850發(fā)送的CF-End幀，然 后將在接收到的CF-End幀的地址字段中記錄的BSSID與由接入點870控制 的BSS的BSSID進行比較。如果這兩個BSSID彼此不一致，則接收方地址 信息檢查單元810放棄CF-End幀。
如果在"l妄收到的CF-End幀的地址字l殳中記錄的BSSID與由接入點870 控制的BSS的BSSID —致，則重新發(fā)送單元820廣播接收到的CF-End幀， 從而可將CF-End幀傳送給作為隱藏節(jié)點的第二站860。
因此，在本發(fā)明中，包括在一個BSS中的所有站可接收用于控制介質(zhì)訪 問的相同的時間信息，從而解決隱藏節(jié)點問題。最終，可在無線LAN中實現(xiàn) 正確的CSMA/CA機制，并可確保站之間的對介質(zhì)訪問的公平竟爭。
本發(fā)明示例性實施例可被寫為在計算機可讀記錄介質(zhì)上實現(xiàn)的計算機程 序，并可在使用計算機可讀記錄介質(zhì)執(zhí)行程序的通用數(shù)字計算機上實現(xiàn)。計
算機可讀記錄介質(zhì)的例子包括磁存儲介質(zhì)(如，ROM、軟盤、硬盤等)、 光記錄介質(zhì)(例如，CD-ROM或DVD)、諸如載波(例如，通過互聯(lián)網(wǎng)的傳輸) 的存儲介質(zhì)。
盡管參照本發(fā)明示例性實施例具體表示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 可以在形式和細節(jié)上進行各種改變。應(yīng)該理解，上述的示例性實施例只是解 釋的目的，并不應(yīng)該被理解為限制性目的。因此，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求 限定，而不是由本發(fā)明的詳細描述限定，落入該范圍內(nèi)的所有的不同被認為 是包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1、一種為通過無線局域網(wǎng)(LAN)通信的裝置傳送控制幀的方法，所述方法包括接收包括用于控制介質(zhì)訪問的時間信息和接收方地址信息的控制幀；檢查接收方地址信息；基于檢查結(jié)果以選擇性的方式廣播接收到的控制幀。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在控制幀中，MAC (介質(zhì)訪問控 制)頭的持續(xù)時間字段具有值0。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，控制幀是無竟爭結(jié)束(CF-End)幀。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，廣播接收到的控制幀的步驟包括 如果檢查結(jié)果指示在CF-END幀中記錄的基本服務(wù)集ID( BSSID )與BSS(基 本服務(wù)集)的BSSID—致，則廣播接收到的CF-END幀。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，廣播接收到的控制幀的步驟還包括 當在(a)中接收到CF-END幀之后短幀間間隔(SIFS)過去時，廣播接收到 的CF-END幀。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，無線LAN是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)BSS,所述 裝置是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)BSS的接入點。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，無線LAN是IBSS (獨立BSS)， 所述裝置是發(fā)送信標幀的IBSS控制站。
8、 一種其上記錄有用于執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的方法的計算機程序的計 算機可讀介質(zhì)。
9、 一種其上記錄有用于執(zhí)行如權(quán)利要求2所述的方法的計算機程序的計 算機可讀介質(zhì)。
10、 一種其上記錄有用于執(zhí)行如權(quán)利要求3所述的方法的計算機程序的 計算機可讀介質(zhì)。
11、 一種其上記錄有用于執(zhí)行如權(quán)利要求4所述的方法的計算機程序的 計算機可讀介質(zhì)。
12、 一種其上記錄有用于執(zhí)行如權(quán)利要求5所述的方法的計算機程序的 計算機可讀介質(zhì)。
13、 一種其上記錄有用于執(zhí)行如權(quán)利要求6所述的方法的計算機程序的 計算機可讀介質(zhì)。
14、 一種其上記錄有用于執(zhí)行如權(quán)利要求7所述的方法的計算機程序的 計算機可讀介質(zhì)。
15、 一種傳送通過無線LAN接收到的控制幀的設(shè)備，所述設(shè)備包括 接收方地址信息檢查單元，當包括用于介質(zhì)訪問的時間信息的控制幀被接收時,檢查包括在控制幀中的接收方地址信息；重新發(fā)送單元，基于檢查結(jié)果以選擇性的方式廣播接收到的控制幀。
16、 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，在控制幀中，MAC頭的持續(xù)時 間字段具有值0。
17、 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，控制幀是CF-End幀。
18、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，如果^^查結(jié)果指示在CF-END 幀中記錄的接收方地址是廣播地址并且在CF-END幀中記錄的BSSID與BSS(基本服務(wù)集)的BSSID—致，則重新發(fā)送單元廣播CF-End幀。
19、 如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，當在CF-END幀之后SIFS過去 時，重新發(fā)送單元廣播接收到的CF-END幀。
20、 一種包括如權(quán)利要求15所述的設(shè)備的接入點。
21、 一種包括如權(quán)利要求15所述的設(shè)備的無線LAN站，只有當所述無 線LAN站作為在獨立的BSS中發(fā)送信標幀的IBSS控制站時，所述無線LAN 站才操作所述設(shè)備。
全文摘要
一種方法和設(shè)備通知包括在無線局域網(wǎng)(LAN)中的節(jié)點在無線LAN中如何避免訪問沖突。無線LAN接入點或獨立基本服務(wù)集(IBSS)控制站接收無競爭結(jié)束(CF-End)幀，將接收到的CF-End幀的基本服務(wù)集ID(BSSID)與接入點或IBSS的BSSID進行比較，如果比較結(jié)果指示兩個BSSID彼此一致，則重新廣播接收到的CF-End幀。因此，包括在一個BSS中的所有站可接收用于控制介質(zhì)訪問的相同的時間信息。
文檔編號H04L12/28GK101356772SQ200680050559
公開日2009年1月28日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月5日
發(fā)明者權(quán)昶烈 申請人:三星電子株式會社