专利名称：无线mesh网络中的mesh确定接入(MDA)过程以及支持该过程的无线设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线本地接入网络(WLAN)，更具体地，涉及无线mesh (网状)网络中的 mesh确定接入(MDA)过程以及支持MDA过程的设备。
背景技术：
随着信息通信技术最近的发展，已经开发出各种无线通信技术。WLAN是基于射频 技术通过使用便携式终端(如，个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、和便携式多媒体播放 器(PMP))允许在家庭或公司或特定服务区域中对因特网进行无线接入的技术。IEEE (电气和电子工程师协会)802 (即，1980年2月制定的WLAN技术的标准)已 经完成了大量的标准化工作。在最初的WLAN技术中，根据IEEE 802. 11，通过使用跳频、扩 频和红外通信(其使用2. 4GHz频率)来支持1至2Mbps的数据速率。近年来，通过对WLAN 使用正交频分复用(OFDM)技术可以支持最大54Mbps。此外，IEEE 802. 11已经开发或正在 开发用于改善服务质量(QoS)、接入点(AP)协议的兼容性、安全增强、无线电资源测量、车 辆环境中的无线接入、快速漫游、无线mesh网络、与外部网络的互通、无线网络管理等的各 种技术标准。“无线mesh网络”可以支持具有中继功能的多个无线站之间的直接通信。就功能 而言，可利用多个无线站之间互通的无线链路或多跳路径来代替AP的分布式系统(DS)。在 mesh网络中，一个无线站可以建立与一个或更多个邻近无线站互通的对等无线链路，从而 构造更灵活的网络。在无线mesh网络中，一个无线站可以建立与各个其他无线站的多个对等链路。因 此，在两个无线站之间可以存在多个通信路径。其中，两个邻近无线站之间的直接通信路径 称为无线mesh链路或mesh对等链路或对等链路。无线站称为mesh点(MP)，这只是个示 例。执行AP功能的无线站称为mesh接入点(MAP)。这样的无线mesh网络具有的优点是，例如，构造网络的灵活性、由于旁路路径而 带来的可靠性和由于由于通信距离的减小而引起的功耗的降低。更具体地，即使在不包括 任何现有通信网络的地方也能够利用mesh网络在MP之间构造灵活的网络。在mesh网络 中，该多个MP彼此连接以确保多条旁路路径。因此，即使在一个MP发生故障时，也可以通 过另一条路径发送数据。在mesh网络中，由于一个MP的覆盖范围不广而通过邻近MP进行 通信，因此可以允许以低功率进行远程通信。另一方面，消息发送类型可以分为单播型、多播型和广播型。在单播型中，对发送 消息进行接收的接收机的数量是一个。但是，在多播和广播型中，对发送消息进行接收的接 收机的数量是多个。例如，在单播型中，发送消息的接收地址被指定为用于识别一个终端的 地址，例如是介质访问控制(MAC)地址。在多播或广播型中，发送消息的接收地址可以被指 定为多播组地址。在广播型中，该多播组地址指定了所有终端。因此，应当理解，下面说明 中所描述的“广播”或“多播”包括共同多播或广播，区别在于在本质上无法对其进行应用。
发明内容
技术问题在无线LAN中，非AP的STA通过AP彼此进行通信。这种情况下，作为调节器的AP 为非AP的STA分配无线电资源。在该情况下，非AP的STA无需知道除了这些无线电资源 以外的无线电资源如何被分配。这是因为通过使用由AP调节并且分配的无线电资源通常 不存在由于与其他非AP的STA进行通信而引起的干扰问题。另一方面，在无线mesh网络中，MP通过mesh对等链路彼此直接进行通信。在无线 mesh网络中可能存在大量MP，并且这些MP可以自由地彼此间建立mesh对等链路。当假设 存在N个MP时，理论上可以最多建立N (N-I) /2个mesh对等链路。这N (N-I) /2个mesh对 等链路中的一些mesh对等链路(当已经建立mesh对等链路的两个MP在各mesh对等链路 间不同时)彼此分离从而不会彼此干扰，但是这N (N-I)/2个mesh对等链路中的一些mesh 对等链路(当两跳内的mesh对等链路或mesh对等链路彼此接近时)可能彼此干扰。因此， 无线mesh网络中的资源分配机制需要考虑mesh对等链路之间的干扰。与在其他无线网络中一样，无线mesh网络中的无线电资源是有限的。当大量MP 形成无线mesh网络时，想要获取发送时机的MP的争夺变得越来越严重。因此，需要一种能 够有效利用无线mesh网络中的无线电资源的机制。由于单播中的接收机是单个无线设备， 但是多播或广播中的接收机是多个无线设备，因此，仅就发送类型而言，多播或广播类型是 更有效地利用无线电资源的方法。但是，在无线mesh网络的多播或广播中，应当考虑，一些 mesh对等链路之间的通信会影响第三方MP。因此，本发明的技术目标是提供一种防止无线mesh网络中其他mesh对等链路的 干扰并且提高无线电资源的使用效率的过程，以及支持该过程的站。本发明的另一个技术目标是提供一种防止无线mesh网络中其他mesh对等链路的 干扰并且彼此区分单播发送和广播/多播发送的过程，以及支持该过程的站。技术方案根据本发明的一方面，提供了一种用于无线mesh网络中的指定发射机的mesh确 定接入(MDA)过程，该过程包括以下步骤向指定接收机发送mesh确定接入时机(MDAOP) 建立请求消息，该MDAOP建立请求消息包括用于对新MDAOP集合的时间进行规定的信息和 用于标识所述新MDAOP集合的信息，所述MDAOP建立请求消息是广播MDAOP的建立请求消 息；以及接收MDAOP建立应答消息，该MDAOP建立应答消息包括来自所述指定接收机的应答 代码，所述应答代码表示接受还是拒绝对所述新MDAOP集合的请求。根据本发明的另一方面，提供了一种用于无线mesh网络中的指定接收机的 mesh确定接入(MDA)过程，该过程包括以下步骤从指定发射机接收mesh确定接入时机 (MDAOP)建立请求消息，该MDAOP建立请求消息包括用于对新MDAOP集合的时间进行规定的 信息和用于标识所述新MDAOP集合的信息，所述MDAOP建立请求消息是广播MDAOP的建立 请求消息；以及从所述指定接收机发送包括应答代码的MDAOP建立应答消息，所述应答代 码表示接受还是拒绝对所述新MDAOP集合的请求。根据本发明的另一方面，提供了一种无线mesh网络中的mesh确定接入(MDA)过 程，其中该过程的特征在于允许对MDA时机(MDAOP)进行广播发送。在该方法中，通过使用用于建立对MDAOP进行广播发送的请求消息的MDAOP集合ID的值可以标识进行广播发送 的MDA0P。而且，可以以单播、多播或广播方式从所述MDAOP的指定发射机向所述MDAOP的 指定接收机发送用于建立要进行广播发送的所述MDAOP的请求消息。根据本发明的另一方面，用于建立进行广播发送的MDAOP的请求消息可以包括由 指定发射机选择的mesh递送通信量指示图(DTIM)中的MDAOP起始时间和时长。如果指定 发射机已经拥有了用于广播发送的另一个MDA0P，则可以允许指定发射机发送请求消息，该 请求消息包括与另一个MDAOP相同的MDAOP集合ID以及MDAOP起始时间和时长。根据本发明的另一方面，用于建立进行广播发送的MDAOP的请求消息可以包括由 指定发射机选择的mesh递送通信量指示图(DTIM)中的MDAOP起始时间和时长。如果所述 指定发射机已经拥有要进行广播发送的另一个MDA0P，并且所述请求消息与另一个MDAOP 具有相同的MDAOP集合ID和MDAOP起始时间以及时长，则可以允许所述指定发射机发送应 答消息，该应答消息包括表示接受所述请求消息的应答代码。有利效果根据本发明的多个方面，想要以广播类型或多播类型发送数据的发送MP可以建 立与多个接收MP的广播发送MDA0P。这种情况下，可以使用MDAOP集合ID简单地区分用 于广播发送的MDAOP建立请求消息和用于单播发送的MDAOP建立请求消息。当发送MP预 先拥有用于广播发送的另一个MDA0P，但是该时间段对应于邻近MDAOP时间段或邻近MDAOP 干扰时间段时，该发送MP可以在另一个MDAOP期间发送具有针对相同时间段的相同MDAOP 集合ID的MDAOP建立请求消息。
图1是例示根据本发明的一个实施方式的无线mesh网络的配置的框图。图2是例示根据本发明的实施方式的用于无线mesh网络中的广播/多播的MDA 过程中的消息流的图。图3是例示根据本发明的实施方式的在MDA过程中所使用的MDAOP建立请求消息 的格式的图。图4是例示在MDAOP建立请求元素中包括的MDAOP时长、MDAOP周期和MDAOP偏 移的示例的图。图5是例示根据本发明的实施方式的在MDA过程中所使用的MDAOP建立应答消息 的格式的图。图6是例示表示对应答代码子字段中包括的MDAOP建立请求消息的应答结果的信 息的图。图7是例示根据本发明的实施方式的在MDA过程中所使用的MDAOP通告消息的格 式的图。图8是例示根据本发明的实施方式的RX-TX时间报告字段或干扰时间报告字段的 格式的图。
具体实施例方式下文中将参照附图描述本发明的实施方式。
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图1是例示根据本发明的一个实施方式的无线mesh网络的配置的框图。无线mesh 网络具有合适的mesh标识符，其用作用于识别构成无线mesh网络的MP组的名称。未对给 出mesh标识符的方法加以限制。参见图1，无线mesh网络包括一个或更多个STA 131、132、133和134，以及一个或 更多个无线站，即，MP111、121、122和123。附图标记121和122表示执行AP功能的MP，即， MAP (因为存在与其关联的STA 131、132、133和134)。附图标记121表示通过有线或无线 方式连接到外部网络的MP，其称为mesh入口。STA 131至134是可选功能介质(该介质包括根据IEEE 802. 11的用于无线介质 的介质访问控制接口和物理层接口)，并且是非AP的STA。STA 131至134向MAP 121或 122通知它们的多播订购信息。除了无线站这一名称以外，STA可以被称为无线发送/接收 单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)或移动用户单元。MP 111、121、122和123是构成无线mesh网络的实体，并且是根据IEEE 802.11 的功能实体(其包括根据IEEE 802. 11标准的MAC和PHY接口)。MP 111、121、122和123 是支持mesh服务的无线设备。mesh服务包括允许在mesh网络中的MP之间直接通信的所 有服务。通过作为在两个MP之间建立的直接链路的mesh链路或对等链路，进行用于提供 mesh服务的MP(如，MP 121和MP 123)之间的通信。为了允许两个或更多个MP彼此建立对等链路以形成mesh网络，或者为了允许不 同的MP参与到现有mesh网络中，用于建立对等链路的MP的mesh简档应当必须彼此相等。 MP支持至少一个mesh简档。mesh简档包括mesh ID、路径选择协议ID和路径选择度量ID。 mesh简档还可以包括拥塞控制模式ID。如上所述，将还具有AP功能的MP特定地称为MAP。因此，MAP121和122还执行 针对所关联的无线站的AP的功能。除了接入点这一名称以外，AP可以称为收敛性控制器 (convergence controller)、基站(BS)、节点 B 或站点控制器。在图1所示的无线mesh网络中，假设在由箭头表示的两个MP(例如MPlll和 MP12UMP121 和 MP122、MP121 和 MP123、MP122 和 MP123、MP111 和 MP123)之间建立 mesh 对 等链路，并且一个MP (例如，121)想要与一个对等MP (如，122)进行通信。这种情况下，当 对等MP122正在与另一个MP (例如，另一个mesh对等链路中的MP122的对等MP123)进行 通信或正通过另一个mesh对等链路(在MPlll与MP123之间建立的mesh对等链路)进行 通信时，MP121不能与对等MP122进行通信。因此，在无线mesh网络中，为了有效地分配资 源并且缓解MP之间的信道接入争夺，必须考虑作为mesh对等链路的相对一方的对等MP及 其临近MP对无线电资源的接入时间或保留接入时间来对无线电资源进行分配。需要将对等MP或邻近MP未开始发送序列的时间段设定为允许MP发送和接收消 息的时间段。这种情况下，通过使用对等MP和邻近MP的信道接入时间信息，MP选择不发 生干扰的时间段并将其确定为信道接入时间段。允许MP将对等MP或邻近MP的干扰排除 的信道接入被称为mesh确定接入(MDA)。MDA可以被认为是一种允许MP保留信道接入时间的方法。通过使用该方法，MP可 以在借助于比正常争夺更低的争夺而选择的时间接入一个信道。MP应当彼此同步地使用 MDA。在下面的说明中，提供了一种无线mesh网络中的MDA过程。为了有效地使用无线电资源，优选的是，MP可以使用通过MDA过程获取的发送时机借助于广播/多播以及单播来发送消息或数据。为此，在MDA过程中，MP需要确定该发送 时机是用于经同意的广播/多播发送，并且需要向相关MP及其邻近MP通告该确定。这种 情况下，必须防止在确定了用于广播/多播发送的发送时机之后不适当地拒绝另一个MDA 过程中的发送时机。现在将详细地描述根据本发明的实施方式的MDA过程。图2是例示根据本发明的实施方式的无线mesh网络中的MDA过程中的消息流的 图。参见图2，作为发送MP的MP-A或发起MP准备处于mesh递送通信量指示图 (DTIM-Delivery Traffic Indication Map)间隔内的邻近MDAOP(MDA时机)时间图(Sll)。 “发送MP”或“发起MP”是如下的MP，该MP启动MDAOP建立过程以成为无线mesh网络中新 MDAOP集合的所有者并作为指定发射机。“邻近MDAOP时间段”包括发送MP和邻近MP (即， 发送MP所指定的接收机)作为发射机或接收机的所有MDA0P。这里，在准备邻近MDAOP图 时，其可以包括下面要描述的“邻近MDAOP干扰时间”。作为发送MP的MP-A可以在从所有的邻近对等MP接收到MDAOP通告消息之后准 备邻近MDAOP时间图。MDAOP通告消息可以包括TX-RX时间报告信息和干扰时间报告信息。 当在预定时间“dotllMDAAdvertPeriodMax”内未从邻近MP中的一个MP接收到MDAOP通告 消息时，发送AP可以向这些MP请求MDAOP通告消息。作为发送MP的MP-A向作为邻近MP的MP-B发送MDAOP建立请求消息(S12)。根 据本发明的实施方式，MDAOP建立请求消息用于针对广播和/或多播发送来建立MDA0P。 MDAOP建立请求消息可以包括MDAOP建立请求信息，并且可以是，例如，MDAOP建立请求动作 帧。这里，MDAOP表示在每个mesh DTIM间隔由MDAOP所有者与MDA建立过程中寻址MP之 间的MDA接入过程设定的时间间隔。MDAOP建立请求消息包括用于识别发送MP所期望的MDAOP的信息(MDA0P集合ID) 和用于指定MDAOP时间的信息。用于指定MDAOP时间的信息可以是例如与mesh DTIM间隔 内的MDAOP起始时间和MDAOP时长有关的信息。可以基于使用邻近MDAOP时间图(其在步 骤Sll中由发送MP获取)获取的通信量特性在mesh DTIM间隔内选择MDAOP起始时间和 MDAOP时长。这种情况下，将MDAOP起始时间和时长选择为不与邻近MDAOP时间和/或邻近 MDAOP干扰时间重叠，但是当发送MP预先对发送MP所拥有的广播MDAOP进行规划时，情况 并非如此。这里，“邻近MDAOP干扰时间”表示在来自特定邻近MP(其未直接参与MDAOP时 间)的邻近MP的TX-RX报告中设定的MDAOP时间，并且表示如下的时间，该时间在来自该 特定邻近MP的MDAOP通告消息中被设定为干扰时间。MDAOP集合可以是针对从发射机到接收机的各个寻址发送(S卩，单播发送)设定的 多个MDA0P，或者是针对来自发射机的成组寻址发送而设定多个MDA0P。该多个MDAOP由被 称为MDAOP集合ID的ID来识别。MDAOP集合ID具有由发射机选择的值。通过将发射机选 择的MDAOP集合ID与发射机的MAC地址组合起来，可以在无线mesh网络中识别MDA0P。“广播”MDAOP建立请求消息是如下的消息，其用于请求向多个接收MP进行广播或 多播发送的MDA0P。其不同于单播MDAOP建立请求消息(该消息用于请求向一个接收MP进 行单播发送的MDA0P)。在本发明的实施方式中，通过限定用于广播或多播发送的MDAOPjg 够通过MDA过程有效地利用无线电资源。在该实施方式中，在发送MDAOP建立请求消息的步骤中区分MDA过程是用于广播发送还是单播发送。该区别有助于MP对MDAOP建立请求消息进行应答，以确定是拒绝还是 接受请求(这将在后面进行描述)。并不特别地限制对广播MDAOP建立请求消息和单播MDAOP建立请求消息进行区 分的方法。根据该实施方式的一个方面，可以使用MDAOP集合ID对它们识别。例如，假设 MDAOP集合ID的值的长度为1个八位字节。那么，当MDAOP集合ID的值为0至127时，其 被定义为单播MDA0P。当MDAOP集合ID的值为128至255时，其被定义为广播MDA0P。使 用MDAOP集合ID的区分方法具有如下优势，可以在不增加用于区分MDAOP建立请求消息的 特定字段的情况下，区分广播MDAOP建立请求消息和单播MDAOP建立请求消息。广播MDAOP建立请求消息可以通过广播、多播或单播来发送。例如，当通过广播或 多播发送请求消息时，仅发送一次广播MDAOP建立请求消息。相反，当通过单播发送请求消 息时，顺序地向接收MP发送广播MDAOP建立请求消息。在步骤Sll和S12中，当作为发送MP的MP-A拥有广播MDAOP时，该发送MP可以 选择发送被设定到相同MDAOP时间并具有相同MDAOP集合ID的MDAOP建立请求消息。艮口， 当与邻近MDAOP时间或邻近MDAOP干扰时间相对应的特定时间是该发送MP所拥有的广播 MDAOP时间时，作为发送MP的MP-A可以在步骤S12中发送MDAOP建立请求消息。在这种情 况下，在MDAOP建立请求消息中所包括的MDAOP集合ID应当等于该发送MP所拥有的广播 MDAOP时间的MDAOP集合ID。在确定MDAOP时长时，作为发送MP的MP-A可以考虑作为邻近对等MP的MP-B (其 是接收MP)的MDA接入比率(MAF-MDA accessfraction)。这里，MAF表示邻近MDAOP时间 的总时长与特定mesh DTIM间隔之比。发送MP应当选择MDAOP时长等，使得MP-B (其是接 收MP)的MAF不超过预定MAF限制。当在该步骤中选择MDAOP时长等时，作为发送MP的 MP-A可以避免发送MP或邻近对等MP用于其它动作(如，信标发送)的时间。图3是例示作为MDAOP建立请求消息的一个示例的广播MDAOP建立请求帧的格式 的图。广播MDAOP建立请求帧是MDAOP建立请求动作帧，该MDAOP建立请求动作帧的MDAOP 集合ID被设定为表示广播的多个值之一。参见图3，广播MDAOP建立请求帧200 (下文中还简称为“建立请求帧”)包括类别 字段210、动作值字段220和MDAOP建立请求元素字段230。类别字段210被设定为表示 mesh资源坐标类别的值。根据需要，动作值字段220被设定为与表示单播MDAOP建立请求 动作的值相同的值，或者被设定为表示广播MDAOP建立请求的另外分配的值。在前一种情 况下，需要使用MDAOP集合ID来区分单播MDAOP建立请求动作和广播MDAOP建立请求动作。 在后一种情况下，不需要使用MDAOP集合ID来区分这两个请求动作。MDAOP建立请求元素230用于作为发送MP的MP-A来请求建立MDAOP集合，并且由 一个MDAOP集合ID来标识。MDAOP建立请求元素字段230包括元素ID子字段231、长度子 字段232、MDA0P集合ID子字段233、MDA0P时长子字段234、MDA0P周期子字段235和MDAOP 偏移子字段236。元素ID子字段231被设定为表示MDAOP建立请求元素的值。长度子字段232被 设定为例如5个八位字节。MDAOP集合ID子字段233被设定为表示所请求的MDAOP集合的 值，并且该值由MDAOP所有者确定。当MDAOP所有者的MAC地址与MDAOP集合ID —起使用 时，MDAOP集合ID子字段233的值唯一地标识出MDAOP集合。MDAOP时长子字段234被设
10定为表示MDAOP时长的值。MDAOP周期子字段235被设定为表示mesh DTIM间隔被划分的 子间隔数量的值。MDAOP偏移子字段236被设定为表示来自mesh DTIM间隔的子间隔的位 置或后续mesh DTIM子间隔的位置的值，并且用于表示MDAOP的起始时间。图4示意性地 例示了 MDAOP时长、MDAOP周期(例如，4)和MDAOP偏移。再一次参见图2，作为已经接收到广播MDAOP建立请求消息的多个MP的MP-B基于 在接收到的建立请求消息中包括的信息确定是否接受所接收的请求，然后发送包括确定结 果的MDAOP建立应答消息(S13)。该应答消息是包括MDAOP建立应答信息元素的消息，并且 不在类型上对其特别地加以限制。例如，该应答消息可以是MDAOP建立应答帧。在该步骤中，接收MP检查在请求消息中所包括的MDAOP时间是否与邻近MDAOP时 间重叠，MDAOP时间是否导致邻近对等MP超过MAF限制，和/或MDAOP时间是否与已知接 收MP或邻近对等MP用于信标发送的时间重叠。当在MDAOP建立请求消息中设定的信道接 入时间(MDAOP)被保留用于另一个MDAOP时，S卩，当该信道接入时间是邻近MDAOP时间或邻 近MDAOP干扰时间时，或当该信道接入时间是用于对接收MP或邻近对等MP的信标进行发 送的时间时，和/或当该信道接入时间使得邻近对等MP超过MAF限制时，MDAOP建立应答消 息包括表示不接受所接收的MDAOP建立请求的信息(但是，当接收到的MDAOP建立请求消 息是广播MDAOP建立请求消息时，情况并非如此，将在后面进行描述)。这样，当拒绝MDAOP 建立请求时，可以使用MDAOP建立应答消息来建议另一个信道接入时间。根据本发明的实施方式，当对应于下面三种情况中的一种时，已经接收到广播 MDAOP建立请求消息的作为接收MP的MP-B发送广播MDAOP建立应答消息，该广播MDAOP建 立应答消息包括用于接受对作为发送MP的MP-A的请求的信息。第一，当MDAOP与用于单播或多播的邻近MDAOP时间或邻近MDAOP干扰时间不重 叠时，作为接收MP的MP-B原则上接受请求。第二，当MDAOP与邻近MDAOP干扰时间重叠但是该邻近MDAOP干扰时间是用于同 一个MDAOP所有者的广播通信时，接收MP可以接受请求。第三，当接收MP从同一个MDAOP所有者接收到针对相同MDAOP集合的MDAOP通告 消息，并随后接收到广播MDAOP建立请求消息时，该接收MP可以接受请求。这里，在对广播 MDAOP通告消息进行发送的过程中确定该广播MDAOP所有者。当MP针对广播MDAOP发送该 广播MDAOP通告消息时，广播MDAOP所有者是发送该广播MDAOP通告消息的MP。第三种情况是为了在以下情形中防止该接收MP拒绝来自发送MP的广播MDAOP建 立请求。例如，假设作为发送MP的MP-A建立与N个邻近MP的广播MDA0P，然后建立与MP-B 的对等链路。假设MP-B在建立对等链路之后接收到从MP-A发送的广播MDAOP通告消息。 然后，MP-A发送具有相同MDAOP集合ID的广播MDAOP建立请求消息，以建立与MP-B的另外 的广播MDA0P。这种情况下，当MP-B确定该广播MDAOP建立请求是来自MP-A的“邻近MDAOP 时间”并且拒绝了该请求时，MP-B不能在该MDAOP集合ID所保留的时间内接收从MP-A广 播的数据。因此，在第三种情况下，该接收MP应当接受来自该发送MP的广播MDAOP建立请 求。图5是例示作为广播MDAOP建立应答消息的一个示例的广播MDAOP建立应答帧 的格式的图。广播MDAOP建立应答帧是MDAOP集合ID被设定为表示广播的多个值之一的 MDAOP建立应答动作帧。
参见图5，广播MDAOP建立应答帧300 (下文中还简称为“建立应答帧”)包括类别 字段310、动作值字段320和MDAOP建立应答元素字段330。类别字段310被设定为表示 mesh资源坐标类别的值。根据需要，动作值字段320被设定为与表示单播MDAOP建立应答 动作的值相同的值，或者被设定为表示广播MDAOP建立应答的另外分配的值。在前一种情 况下，可以使用MDAOP集合ID来区分单播MDAOP建立应答动作和广播MDAOP建立应答动作。 在后一种情况下，不需要使用MDAOP集合ID来区分这两个动作。MDAOP建立应答元素330用于作为接收MP的MP-B来应答MDAOP建立请求，并且被 设定为与在接收到的广播MDAOP建立请求消息中所包括的相同的MDAOP集合ID。MDAOP建 立应答元素330包括元素ID子字段331、长度子字段332、MDAOP集合ID子字段333、应答 代码子字段334和备选建议MDAOP子字段336。元素ID子字段331被设定为表示MDAOP建立应答元素的值。长度子字段332被 设定为例如2或6个八位字节。MDAOP集合ID子字段333被设定为表示所请求的MDAOP集 合的值，并且该值与在接收到的广播MDAOP建立请求帧200中所包括的相同。应答代码子字段334包括表示接收到的广播MDAOP建立请求帧200的结果的信 息，并且在图6中示出了其一个示例。参见图6，应答代码表示接受或拒绝请求。当拒绝请 求时，可以根据原因是MDAOP集合保留冲突还是超过了 MDA接入比率(MAF)来细分应答代 码。MAF表示mesh DTIM中邻近MDAOP时间的总时长与mesh DTIM间隔的时长之比。当在 应答代码子字段334中所包括的信息表示拒绝请求时，可以在备选建议MDAOP子字段336 中可选地包括新的MDAOP并对其进行发送。当在发送MP与接收MP之间交换广播MDAOP建立请求消息和广播MDAOP建立应答 消息并且建立了 MADOP时，MDAOP所有者(已经发送了广播MDAOP建立请求消息以保留信 道接入时间的发送MP)试图在保留的信道接入时间中发送数据。但是，由于并非mesh网络 中的所有MP都支持MDA建立过程，因此MDAOP所有者通过回退(back off)数据来发送数 据。再一次参见图2，已经发送了广播MDAOP建立应答消息(其包括表示接受建立请 求的信息)并作为接收MP的MP-B和/或已经接收到广播MDAOP建立应答消息并作为发送 MP的MP-A发送MDAOP通告消息(S14)。MDAOP通告消息包括TX-RX时间信息和干扰时间信 息，并且不对类型特别地加以限制。例如，MDAOP通告消息可以是信标帧或MDAOP通告帧。 MDAOP通告消息在预定时间内至少被发送一次，并且总是以多播/广播类型来发送。MDAOP 通告消息用于向其他MP通知在用于广播的MDAOP建立过程之后发送MP和接收MP所涉及 的和/或所知晓的信息。在根据本发明的实施方式的广播MDAOP建立过程中，通过以下规则可以控制 MDAOP通告消息。首先，在完成了与所有接收MP的广播MDAOP的建立过程之后，广播MDAOP 所有者发送包括与已建立的广播MDAOP有关的时间信息的MDAOP通告消息。在从广播MDAOP 所有者接收到MDAOP通告消息之后，已经执行了与广播MDAOP所有者的广播MDAOP建立过 程的这些接收MP发送包括与已建立的广播MDAOP有关的时间信息的MDAOP通告消息。该 规则考虑了以下情形一些接收MP可能接受广播MDAOP建立请求，但是其他接收MP可能不 接受广播MDAOP建立请求。图7是例示作为MDAOP通告消息的一个示例的MDAOP通告帧的格式的图。动作帧或信标帧可以用作MDAOP通告帧。当信标帧用作MDAOP通告消息时，MDAOP通告元素可以 包括在信标帧中。参见图7，MAD0P通告帧400 (下文中还简称为“通告帧”)包括类别字段410、动作 值字段420和MDAOP通告元素字段430。类别字段410被设定为表示mesh资源坐标类别的 值。根据需要，动作值字段420被设定为与表示单播MDAOP通告动作相同的值，或者被设定 为表示广播MDAOP通告的另外分配的值。MDAOP通告元素430包括元素ID子字段431、长度子字段432、MDAOP接入比率子 字段433、MDA接入比率限制子字段434、TX-RX时间报告子字段435和干扰时间报告子字 段436。元素ID子字段431被设定为表示MDAOP通告元素的值。长度子字段432被设定为 表示在后续子字段433至436中包括的数据长度的值。MDA接入比率子字段433被设定为 MDA接入比率的当前值。MDA接入比率限制子字段434被设定为表示MP中允许的最大MDA 接入比率的值。TX-RX时间报告子字段435用于通告为信道保留的时间(该信道中，MP在mesh DTIM间隔中是发射机或接收机)，并且可以包括除了 MDAOP以外的未知TX-RX保留时间以 及已知保留时间。TX-RX时间报告子字段435可以用于通告如下时间，在该时间中，作为发 送MP的MP-A知晓信道是忙碌的还是被保留的。干扰时间报告子字段436格式上与TX-RX时间报告子字段435相同，但是其中包 括的信息是不同的。即，干扰时间报告子字段436包括如下信息，该信息表示该MP的邻近 MP中的一个基于由这些邻近MP发送的MDAOP通告消息中的TX-RX时间报告子字段而知晓 这些邻近MP的TX和/或RX时间。图8是例示根据本发明的实施方式的RX-TX时间报告子字段435或干扰时间报 告子字段436的格式的图。参见图8，RX-TX时间报告子字段435或干扰时间报告子字段 436包括与单播MDAOP的数量相对应的多个单播MDAOP子字段(单播MDAOP子字段单播 MDAOP1、单播MDA0P2，...，单播MDAOPn)以及与广播MDAOP的数量相对应的多个广播MDAOP 子字段(广播MDAOP子字段广播MDAOPl、广播MDA0P2，...广播DMAOPm)。单播MDAOP子 字段和广播MDAOP子字段包括与被保留为MP中的发射机或接收机的MDAOP有关的详细信 息或与可能干扰这些MP的邻近MP的MDAOP有关的详细信息。现在将描述在MDAOP期间MDAOP所有者和MDAOP非所有者的接入特性。在无线 mesh网络中，支持MDA过程的MP (支持MDA的MP)购买邻近MDAOP时间。这里，邻近MDAOP 时间表示当MP或邻近对等MP作为发射机或接收机的时间。当MP是MDAOP所有者并且存在与MDA会话相关且将要发送的MSDU (MAC服务数据 单元)时，MP试图使用EDCA(增强的分布式信道接入)争夺和回退参数获取发送时机ΤΧ0Ρ。 当MP与接收机完全地交换消息时，MP成功地获取该发送时机。已经获取了该发送时机的 MP可以一直发送数据，直到达到接入类别中MSDU的EDCATX0P限制。当在结束MDAOP之前 该MP达到TXOP限制时，该MP通过在该MDAOP期间再次接入信道以获取随后的发送时机来 试图发送与MDA会话有关的附加MSDU。当该MP试图接入信道但是未能首先或附加地获取 发送时机时，该MP应当执行回退过程。当在除了该MDAOP以外的时间内该MP准备信道接 入以进行重传时，该MP应当通过将该MDAOP时间设定为NAV (网络分配矢量)而在邻近MP 的MDAOP时间期间避免信道接入。
除了 MDAOP所有者以外的所有支持MDAOP的MP应当在该MDAOP内开始的发送时 机期间延迟该发送的开始。除了当前MDAOP所有者以外的MP可以在当前MDAOP中开始的 发送时机结束之后开始对信道接入的争夺。上面详细描述的实施方式仅仅是用于解释本发明的技术精神的示，并且应当理解 的是，该技术精神并不限于这些实施方式。本发明的范围由所附权利要求书限定。工业实用性本发明涉及无线通信系统中的无线通信网络、通信协议和通信过程，并且可以应 用于构造无线通信系统以及制造组成无线通信系统的设备或站(包括无线站和基站)。
权利要求
一种用于无线mesh网络中的指定发射机的mesh确定接入(MDA)过程，该过程包括以下步骤向指定接收机发送mesh确定接入时机(MDAOP)建立请求消息，该MDAOP建立请求消息包括用于对新MDAOP集合的时间进行规定的信息和用于标识所述新MDAOP集合的信息，所述MDAOP建立请求消息是广播MDAOP的建立请求消息；以及接收MDAOP建立应答消息，该MDAOP建立应答消息包括来自所述指定接收机的应答代码，所述应答代码表示接受还是拒绝对所述新MDAOP集合的请求。
2.根据权利要求1所述的过程，其中所述方法还包括以下步骤在发送所述MDAOP请 求消息之前建立在mesh递送通信量指示图(DTIM)中的邻近MDAOP时间图，所述邻近MDAOP 时间图包括所有邻近对等mesh点(MP)的邻近MDAOP时间和邻近MDAOP干扰时间。
3.根据权利要求2所述的过程，其中用于对所述新MDAOP集合的时间进行规定的信息 包括位于所述mesh DTIM内的所选择的MDAOP起始时间和时长，并且其中将所述MDAOP起 始时间和时长选择为既不与所述邻近MDAOP时间重叠，也不与所述邻近MDAOP干扰时间重 叠。
4.根据权利要求3所述的过程，其中当所述邻近MDAOP时间或所述邻近MDAOP干扰时 间是所述指定发射机已经拥有的另一个广播MDAOP的所述时间时，可以将所述邻近MDAOP 时间或所述邻近MDAOP干扰时间选择为所述MDAOP起始时间和时长。
5.根据权利要求3所述的过程，其中将所述MDAOP起始时间和时长选择为不与所述指 定发射机已知正在由其本身或其邻近对等MP用于其他动作的时间重叠。
6.根据权利要求1所述的过程，其中MDAOP集合ID被用作用于标识所述新MDAOP集合 的信息。
7.根据权利要求1所述的过程，其中所述MDAOP建立请求消息是包括MDAOP请求信息 元素的动作帧，其中在所述MDAOP请求信息元素中包括用于对所述新MDAOP集合的时间进行规定的信 息和用于标识所述新MDAOP集合的信息，并且其中用于标识所述新MDAOP集合的信息的字段被设定为在广播MDAOP的多个值中选择 的一个值。
8.根据权利要求7所述的过程，其中所述MDAOP建立应答消息是包括MDAOP应答信息 元素的动作帧，其中所述MDAOP应答信息元素包括用于所述应答代码的应答代码字段和MDAOP集合ID 字段，并且其中所述MDAOP集合ID字段被设定为与所述MDAOP建立请求帧的值相同的值。
9.根据权利要求1所述的过程，其中所述方法还包括以下步骤发送MDAOP通告消息， 该MDAOP通告消息包括用于TX-RX时间的信息和干扰时间信息，并且其中所述TX-RX时间包括用于已建立的广播MDAOP的时间。
10.根据权利要求1所述的过程，其中以单播、多播或广播方式向所述指定接收机发送 所述MDAOP建立请求消息。
11.一种用于无线mesh网络中的指定接收机的mesh确定接入(MDA)过程，该过程包括 以下步骤从指定发射机接收mesh确定接入时机(MDAOP)建立请求消息，该MDAOP建立请求消息 包括用于对新MDAOP集合的时间进行规定的信息和用于标识所述新MDAOP集合的信息，所 述MDAOP建立请求消息是广播MDAOP的建立请求消息；以及从所述指定接收机发送包括应答代码的MDAOP建立应答消息，所述应答代码表示接受 还是拒绝对所述新MDAOP集合的请求。
12.根据权利要求11所述的过程，其中所述方法还包括以下步骤进行检查以查看所 述新MDAOP集合的时间是否与其邻近时间或其邻近干扰时间重叠。
13.根据权利要求12所述的过程，其中如果所述新MDAOP集合的时间不与其邻近时间 或其邻近干扰时间重叠，或者所述新MDAOP集合的时间与所述指定发射机所拥有的其邻近 时间或其邻近干扰时间重叠，则所述应答代码表示接受对所述新MDAOP集合的请求。
14.根据权利要求11所述的过程，其中用于对所述新MDAOP集合的时间进行规定的信 息包括所述mesh DTIM内的所选择的MDAOP起始时间和时长。
15.根据权利要求11所述的过程，其中所述方法还包括以下步骤进行检查以查看是 否由于所述新MDAOP集合的时间而导致超过了其本身或其邻近对等MP的MDA接入比率 (MAF)限制，并且如果超过了其本身或其邻近对等MP的MDA接入比率(MAF)限制，则所述应答代码表示 拒绝对所述新MDAOP集合的请求。
16.根据权利要求15所述的过程，其中所述方法还包括以下步骤进行检查以查看所 述新MDAOP集合的时间是否与所述指定发射机已知正在由其本身或其邻近对等MP用于其 他活动的时间重叠，并且其中如果所述新MDAOP集合的时间与所述指定发射机已知正在 由其本身或其邻近对等MP用于其他活动的时间重叠，则所述应答代码表示拒绝对所述新 MDAOP集合的请求。
17.根据权利要求11所述的过程，其中MDAOP集合ID被用作用于标识所述新MDAOP集合的信息。
18.根据权利要求11所述的过程，其中所述MDAOP建立请求消息是包括MDAOP请求信 息元素的动作帧，其中用于对所述新MDAOP集合的时间进行规定的信息和用于标识所述新MDAOP集合的 信息包括在所述MDAOP请求信息元素中，并且其中用于对所述新MDAOP集合进行标识的信息的字段被设定为在广播MDAOP的多个值 中选择的一个值。
19.根据权利要求18所述的过程，其中所述MDAOP建立应答消息是包括MDAOP应答信 息元素的动作帧，其中所述MDAOP应答信息元素包括用于所述应答代码的应答代码字段和MDAOP集合ID 字段，并且其中所述MDAOP集合ID字段被设定为与所述MDAOP建立请求帧的值相同的值。
20.根据权利要求11所述的过程，其中所述过程还包括以下步骤从所述指定发射机接收第一 MDAOP通告消息，该第一 MDAOP通告消息包括用于已建立 的广播MDAOP的TX-RX时间的信息；以及发送第二 MDAOP通告消息，该第二 MDAOP通告消息包括用于已建立的广播MDAOP的TX-RX时间的信息。
21.一种无线mesh网络中的mesh确定接入(MDA)过程，其中所述过程的特征在于允许 对MDA时机(MDAOP)进行广播发送。
22.根据权利要求21所述的过程，其中通过使用用于建立对MDAOP进行广播发送的请 求消息的MDAOP集合ID的值来标识进行广播发送的MDA0P。
23.根据权利要求21所述的过程，其中以单播、多播或广播方式从所述MDAOP的指定发 射机向所述MDAOP的指定接收机发送用于建立要进行广播发送的所述MDAOP的请求消息。
24.根据权利要求21所述的过程，其中用于建立要进行广播发送的所述MDAOP的请求 消息包括由所述指定发射机在mesh递送通信量指示图(DTIM)中选择的MDAOP起始时间和 时长，其中如果所述指定发射机已经拥有要进行广播发送的另一个MDA0P，则允许所述指定 发射机发送请求消息，该请求消息包括与另一个MDAOP相同的MDAOP集合ID以及相同的 MDAOP起始时间和时长。
25.根据权利要求21所述的过程，其中用于建立要进行广播发送的所述MDAOP的请求 消息包括由所述指定发射机在mesh递送通信量指示图(DTIM)中选择的MDAOP起始时间和 时长，其中如果所述指定发射机已经拥有要进行广播发送的另一个MDA0P，并且所述请求消 息与另一个MDAOP具有相同的MDAOP集合ID和MDAOP起始时间以及时长，则允许所述指定 发射机发送应答消息，该应答消息包括表示接受所述请求消息的应答代码。
26.根据权利要求21所述的过程，其中如果所述指定接收机接受广播MDAOP的建立请 求，则仅在接收到来自所述指定发射机的MDAOP通告消息之后，所述指定接收机才将相关 的时间包括在其MDAOP通告消息中。
27.一种用于支持在无线mesh网络中指定发射机的mesh确定接入(MDA)方法的无线 设备，所述无线设备包括处理器，其被配置为生成并处理消息；以及收发机，其可操作地连接到所述处理器并且被配置为发送并接收所述处理器的消息，其中所述收发机被配置为向指定接收机发送mesh确定接入时机(MDAOP)建立请求消息，该MDAOP建立请求消息 包括用于对新MDAOP集合的时间进行规定的信息和用于标识所述新MDAOP集合的信息，所 述MDAOP建立请求消息是用于广播MDAOP的建立请求消息；以及接收MDAOP建立应答消息，该MDAOP建立应答消息包括来自所述指定接收机的应答代 码，所述应答代码表示接受还是拒绝对所述新MDAOP集合的请求。
全文摘要
本发明提供了一种用于无线mesh网络中的mesh确定接入(MDA)的方法和支持该方法的无线设备。在该方法中，指定发射机向指定接收机发送mesh确定接入时机(MDAOP)建立请求消息，该MDAOP建立请求消息包括用于对新MDAOP集合的时间进行规定的信息和用于标识所述新MDAOP集合的信息。在这种情况下，所述MDAOP建立请求消息是用于广播MDAOP的建立请求消息。并且，所述指定发射机从所述指定接收机接收包括应答代码的MDAOP建立应答消息。所述应答代码可以表示接受还是拒绝对所述新MDAOP集合的请求。
文档编号H04B7/26GK101889414SQ200880119395
公开日2010年11月17日 申请日期2008年10月29日 优先权日2007年11月9日
发明者亚历山大·A·萨夫诺夫, 石镛豪 申请人:Lg电子株式会社