[发明专利]在无线LAN中使用信道绑定发送数据帧的方法和设备

说明书

技术领域

符合本发明的方法和设备涉及一种无线局域网(LAN)，更具体地讲，涉及在高吞吐量(HT)站和IEEE 802.11旧有系统共存的无线LAN中的载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)。

背景技术

使用载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)方法的介质访问控制用在无线LAN中。

在CSMA/CA方法中，物理载波监听和虚拟载波监听用于载波监听。在物理载波监听中，物理层(PHY)确定是否检测到等于或大于特定值的接收功率，并通知介质访问控制(MAC)层介质处于忙碌状态还是空闲状态，从而监听载波。在虚拟载波监听中，如果MAC协议数据单元(MPDU)可准确地从接收的PHY协议数据单元(PPDU)提取，则MPDU的头字段(即，持续时间/标识(ID)字段)被分析，并且在使用介质的预定的时间期间介质被认为处于忙碌状态。站通过使用所述两种载波监听方法来确定介质是否处于忙碌状态，如果介质处于忙碌状态，则不访问该介质。

参照图1A，通过一般IEEE 802.11无线LAN发送的帧的MAC头包括指示发送帧的时刻和接收确认(ACK)帧以确认该帧被接收的时刻之间的时间的持续时间信息。在接收该帧之后，站分析MAC头，从而在特定持续时间不试图访问介质，从而避免冲突。根据无线介质的特性，即使帧被发送到特定的站，通过无线LAN连接的所有站可物理地接收在无线电波覆盖区域中发送的所有帧。

如上所述，在虚拟载波监听中，仅当MAC协议数据单元/PHY服务数据单元(MPDU/PSDU)被无错地分析时，才可有效地使用CSMA/CA。也就是说，仅当正确读取等待介质访问的站的数据帧的MAC头值时，才能实施虚拟载波监听。

然而，如果发送站以高数据传送率(Tx率)发送数据并且由于不稳定的信道条件而发生错误，或接收站不能应付高数据传送速度，则因为接收的MPDU/PSDU不能被分析，所以虚拟载波监听不能被实施。因此，CSMA/CA方法变得无效。因此，当在无线LAN中根据IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和/或IEEE 802.11g标准操作的旧有站和具有比旧有站的性能更高的性能的高吞吐量(HT)站(例如，多输入多输出(MIMO)站或使用信道绑定方案的站)共存时，并且当HT格式被发送时，旧有站不能分析HT格式帧，因此不能正确地实施虚拟载波监听。

图1B示出在IEEE 802.11a标准中使用的数据帧的配置。参照图1B，可通过分析关于包括在PHY头的信号字段中的比率字段值和长度字段值来预测持续时间信息，从而避免介质访问冲突。

现在，IEEE 802.11n标准正在研发中。参照图2，在IEEE 802.11n标准中，如果HT站和旧有站在无线LAN中共存，则旧有格式PHY头(L-前导、L-SIG)被添加到HT格式数据帧，从而被旧有站识别。此外，在L-SIG字段开始之后和直到ACK帧被接收到所需的时间被记录在L-SIG字段中。

换句话说，当旧有站接收HT格式帧时，由于旧有站可识别包括在旧有格式PHY头中的比率字段和长度字段，因此即使旧有站不能分析HT格式MAC头，旧有站也能确定在持续时间期间介质被使用，从而避免冲突。以下，由被添加到HT格式数据帧的旧有格式L-SIG字段中的比率字段和长度字段指定的时间将被标示为L-SIG Tx机会保护时间段(LTPP)。

当使用LTPP机制时，可避免介质访问冲突，但是站必须不公平地竞争以获得介质访问的许可。这将参照图3进行描述。

参照图3，当使用LTPP机制时，即使旧有站能够读取PHY头，旧有站也不能读取下一个字段(即，HT格式)，这导致错误。然后，PHY或基带层将错误发生指示给MAC层。

错误指示在LTPP结束时开始。从这一点开始，旧有站在等待比HT站更长的时间之后参加介质访问的竞争。这是因为，当由于旧有站不能读取HT格式帧而发生错误时，旧有站在等待扩展型帧间间隔(EIFS，在IEEE 802.11a中的94us)中定义的时间之后开始后退(back-off)。这不同于在等待与DCF帧间间隔(DIFS，在IEEE 802.11a中的34us)相应的时间之后开始后退的HT站。因此，在介质访问的竞争方面，旧有站对其他HT站变得不利。

发明内容

技术方案

本发明提供一种方法及其设备，其中，即使当HT站通过旧有站和HT站共存的无线LAN发送HT格式数据帧时，旧有站也能够参加介质访问的公平竞争。

有利效果