专利名称：在wlan设备和系统中传送小间距分组的方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网(WLAN)，尤其涉及在WLAN中发射机和接收机之间的分组传送。
背景支持电子与电气工程师协会(IEEE)802.1l标准(例如，IEEE标准802.11-1997、802.11a、802.11e等)的任何无线局域网(WLAN)设备包括两个主要部分1)物理(PHY)层信令控制设备；以及2)媒体访问控制(MAC)设备。PHY设备的功能是通过空中接口传输数据分组。而MAC设备的功能是公平地控制对共享空中接口的访问等。
最小MAC协议由两个帧构成1)从发射机发送到接收机的帧，以及2)来自接收机的表示该帧被正确接收的确认(ACK)。如果发射机具有多个分组要发送给接收机，则802.11标准的某些版本要求发射机在每一分组的传送之后等待ACK。另外，发射机在接收到ACK之后且在发射下一分组之前必须等待特定的时间间隔，被称为帧间距(IFS)。
802.11标准的其它版本(例如，IEEE标准802.11e)支持带有选择性确认的分组传送。该特征被称为“块ACK”。块ACK特征使得发射机能够将下一分组发送给同一接收机，而无需等待ACK。相反，在协商了对空中接口的访问之后，发射机发送第一分组，在第一分组结束之后等待IFS，并发送下一分组。在发射机向接收机发送了其所有分组之后，发射机向接收机要求响应，响应只是表示对所有先前发射的分组的ACK。
尽管块ACK特征提供了某些吞吐量的改进，然而开发者继续为进一步提高吞吐量的方法而风斗。因此，所需要的是使用猝发模式进一步提高的吞吐量的方法和装置。
附图简述所附权利要求书用细节指出了本发明的不同实施例。然而，当结合附图考虑时，详细描述呈现了对本发明的更完整理解，在所有附图中，相同的参考标号指的是相似的项
图1是依照本发明的一个实施例的示例WLAN的简化图；图2是依照本发明的一个实施例的WLAN站的简化框图；图3示出了用于发射多个PHY协议数据单元(PPDU)帧的时序图的示例，其中每一PPDU帧具有单个业务数据单元(SDU)；图4示出了依照本发明的一个实施例，用于发射可包含多个SDU和定界符的PPDU的时序图的示例；图5是依照本发明的一个实施例，用于发射机组装和发射如图4所示的PPDU的过程的流程图；图6是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收和划分如图4所示的PPDU的过程的流程图；图7示出了依照本发明的一个实施例，发射带有多个SDU而不带介入数据的的PPDU的时序图的示例；图8是依照本发明的一个实施例，用于发射机组装和发射诸如图7所示的PPDU的过程的流程图；图9是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收和划分诸如图7所示的PPDU的过程的流程图；图10示出了依照本发明的一个实施例，用于发射多个PPDU的猝发的时序图的示例；图11是依照本发明的一个实施例，用于发射机发射诸如图10所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图；图12是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收诸如图10所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图；图13示出了依照本发明的一个实施例，用于发射带有截短的介入前同步码的多个PPDU的猝发的时序图的示例；图14是依照本发明的一个实施例，用于发射机发射诸如图13所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图；图15是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收诸如图13所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图；
图16示出了依照本发明的一个实施例，用于发射不带介入前同步码的多个PPDU的猝发的时序图的示例；图17是依照本发明的一个实施例，用于发射机发射诸如图16所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图；以及图18是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收诸如图16所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图。
详细描述在以下各实施例的描述中，参考附图，附图形成了本发明的一部分，并作为说明示出了其中可实施本发明的具体实施例。以足够的细节来描述各实施例，以使本领域的技术人员能够实施本发明，且可以理解，可使用其它实施例，且可作出过程或机械上的改变，而不脱离本发明的范围。本发明的这些实施例可在此用术语“本发明”单独和/或共同地引用，仅仅是为了方便起见，而不旨在词汇上将本发明的范围限于任何单个发明或发明性概念(如果实际上公开了一个以上)。可以认识到，各实施例的方法可在实施时同时或相继地组合。各种变更和组合对本领域的技术人员而言将是显而易见的。
本发明的实施例包括以猝发模式(即，接连地)发射多个分组的方法。各实施例将在下文中结合图1和2描述了无线局域网(WLAN)系统和WLAN设备之后来详细描述。各实施例可在诸如结合图1和2所描述的系统和设备等系统和设备中实现。各实施例也可在具有不同配置的其它系统和设备中实现。
图1是依照本发明的一个实施例的示例WLAN的简化图。WLAN可包括多个网络站102以及零个或多个接入点(AP)104。
在WLAN中，网络站102通过通常称为“空中接口”的自由空间的介质来通信。一般而言，站102可以被称为网络适配器或网络接口卡(NIC)。站102可以是移动的、便携式的或静止的。例如，站102可以是膝上型计算机、手持式无线电、台式计算机或实质上是具有通过无线介质与其它设备102或AP 104通信的能力的任何其它单向或双向设备。
一组站102可直接彼此通信，如同在基本业务组(BSS)的情况中一样。独立的BSS(IBSS)110是其中没有到有线网络的任何连接的BSS。
基础结构BSS 112是其中BSS包括AP 104的BSS。在基础结构BSS中，所有的站102与AP 104通信。AP 104提供了到有线LAN的连接(如果有)，以及用于BSS的本地中继功能。因此，如果第一站102希望与第二站102通信，则第一站102向AP 104发送通信，且AP 104将该通信中继到第二站102。
扩展业务组(ESS)114是一组基础结构BSS 112，其中AP 104在它们本身间通信以将话务从一个BSS 112发送到另一个，并便于站102从一个BSS到另一个的移动。分布式系统(DS)是一个AP 104用于与另一个AP通信的机制，以交换其BSS 112中来自站102的帧，传送帧以从一个BSS 112到另一个跟随移动站102，以及与有线网络(如果有)交换帧。
现在将更详细描述本发明的实施例。尽管以下使用类似于IEEE 802.11标准(例如，IEEE标准802.11-1997、802.11a、802.11e等)的上下文中使用的术语的术语来详细描述各实施例，然而本发明并不意味着限于在使用IEEE 802.11标准的系统中使用。相反，本发明的实施例也可结合其它WLAN标准使用。
图2是依照本发明的一个实施例的WLAN站200(例如，图1的站102、104)的简化框图。支持IEEE 802.11标准的任何WLAN站200包括物理(PHY)层信令控制设备202(PHY设备)、媒体访问控制(MAC)设备204以及MAC客户机206。WLAN站200支持由PHY设备202和MAC设备204提供并由MAC客户机206使用的站服务。这些服务可包括认证、解除认证、私密性和数据传递。
MAC客户机206创建和处理数据等。PHY和MAC设备202、204的目的是确保两个网络站正在用正确的帧格式和协议通信。IEEE标准802.11定义了PHY和MAC设备202、204之间的通信协议。
PHY设备202的功能是三方面的1)在物理层收敛过程(PLCP)子层控制下提供MAC 204和PHY 202之间的帧交换；2)在物理媒体相关(PMD)子层的控制下通过空中接口发送数据帧；以及3)反过来向MAC 204提供载波侦听指示，使得MAC 204能够验证空中接口上的活动。
PHY设备202实现若干物理层规范中的一个，诸如红外(IR)基带、跳频扩频(FHSS)、直接序列扩频(DSSS)或正交频域多路复用(OFDM)。可在其它实施例中实现其它规范。
一般而言，PHY设备202包括PLCP装置210以及发射和接收PMD装置212、214。这些的每一个可以使用或不使用同一物理电路(例如，处理器、总线、时钟、存储等)的全部或某一部分。另外，一根或多根天线216可与PMD装置212、214互连。当实现IR基带规范时，可使用发光二极管(LED) (未示出)或其它光学传送设备来代替天线216。
如上所述，PLCP装置210的功能是控制MAC设备204和PHY设备202之间的帧交换。PMD装置212、214的功能是控制信号载波和扩频调制和解调，用于通过空中接口发送和接收数据帧。
PMD装置212、214的结构取决于站中实现的特定物理层规范(例如，调制类型)。例如，如果使用了DSSS，则发送PMD装置212可包括扰频器、加法器、掩码滤波器以及DBPSK DQPSK调制器，而接收PMD装置214可包括解扩相关器、DBPSK DQPSK解调器、解扰器以及定时时钟恢复设备。如果使用了FHSS，则发送PMD装置212可包括数据白噪声化器、码元映射器、高斯整形滤波器以及调制器，而接收PMD装置214可包括解调器、数据解白噪声器、以及跳频定时恢复设备。如果使用了IR，则发送PMD装置212可包括码元映射器、调制器以及LED驱动器，而接收PMD装置214可包括二极管检测器、解调器以及码元映射器。如果使用了OFDM，则发送PMD装置212可包括卷积编码器、位交错和映射设备、反快速傅立叶变换(FFT)、码元整形器以及正交调幅(QAM)调制器，而接收PMD装置214可包括PSK QAM解调器、FFT、位解交错和解映射设备、卷积解码器以及时钟恢复设备。
MAC设备204的功能是控制对共享空中接口的访问等等。MAC设备204提供了MAC客户机206和PHY设备202之间的接口。另外，MAC设备204可以执行或不执行加密和解密。在一个实施例中，MAC设备支持依照IEEE标准802.11的MAC子层。在其它实施例中，MAC设备支持依照另一标准的MAC子层。
由于空中接口通常有很多噪声且是不可靠的，因此IEEE标准802.11MAC设备204实现帧交换协议以允许数据帧的源确定该帧是否在目的地处成功接收。最小的MAC协议由两个帧构成1)发送帧，它包括从发射机发送到接收机的帧；以及2)响应征，它包括来自接收机的对所发送的帧被正确接收的确认(ACK)。另外，发送帧可能是以下之一确认(ACK)、发送请求(RTS)、清除发送(CTS)或PS轮询。对应的响应帧分别可以为分段；CTS；数据帧；以及ACK。
图3示出了用于发送多个PHY协议数据单元(PPDU)帧的时序图的一个示例，每一帧携带单个业务数据单元(SDU)。PPDU帧300、310表示帧在通过空中接口发送时的格式。在一个实施例中，PPDU帧包括前同步码302、PHY标头304以及SDU 306。
前同步码302、PHY标头304以及SDU 306的每一个在码元边界的开始处发送，如由图3的时间轴320上的时间标记所指示的，每一码元可具有预定的持续时间，或在分组的不同部分内改变的持续时间。例如，码元持续时间可以是4微秒，尽管它也可以更长或更短。
前同步码302包括接收机用于同步其自身的位模式。具体地，接收机可使用前同步码302来执行以下任务1)分组开始采集；2)信道估计；3)天线分集和训练；4)接收机自动增益控制(AGC)；5)载波偏移量；以及6)码元定时。
在一个实施例中，在PHY标头304内的是速率字段和长度/大小字段。速率字段指示必须使用什么类型的调制来接收传入的SDU 306。在一个替换实施例中，传入SDU 306的速率是事先在发送和接收站之间确定的，且由此，速率信息可以不被包括在PHY标头304中。
长度/大小字段指示SDU 306的长度。在各实施例中，长度/大小字段可包括发送SDU 306、SDU 306中的多个字节或指示SDU 306的长度的某一其它值所需的若干微秒。PHY标头304也可包括校验和或其它字段，这使得其内容能够被确认。PHY标头304可具有固定或可变的长度。
SDU 306是由MAC 204(图2)组装且通过PLCP 210传递到PHY 202的一系列字段。就考虑PHY 202而言，SDU 306包括“不透明数据”，这意味着PHY 202不知道或不关心SDU 306中包括了什么数据。
SDU 306可以是可变长度的。SDU帧可由MAC设备204用于传输其MAC协议数据单元(MPDU)，它可包括MPDU标头、帧主体字段以及帧校验序列(FCS)字段。帧主体字段是可变长度的，且其内容可以加密或不被加密。该字段可包含来自较高层协议的MAC业务数据单元(MSDU)或协议业务数据单元(PSDU)的全部或部分。
可使用不同的调制速率来发送前同步码302、PHY标头304以及SDU 306。前同步码302和PHY标头304是以此处称为“健壮调制速率”的第一速率发送的。在一个实施例中，健壮调制速率的范围可以在大约每秒6Mbps(兆比特)到12Mbps，尽管在其它实施例中可使用更高或更低的速率。在一个实施例中，健壮调制速率不改变。当健壮调制速率不改变时，接收机知道要以已知的健壮调制速率查找前同步码302和PHY标头304。在另一实施例中，健壮调制速率可改变。在又一实施例中，前同步码302和PHY标头304是以不同的调制速率发送的。
作为对比，SDU 306可以用此处被称为“数据调制速率”的第二速率来发送。为说明起见，SDU 306是用交叉阴影线表示的，指示它是以数据调制速率发送的，与健壮调制速率相反。
数据调制速率可以在各帧之间改变。在一个实施例中，该速率在大约6到240Mbps的范围内改变。在一个实施例中，接收机通过评估如上所述PHY标头304的速率字段来为特定SDU确定数据调制速率。
较低的调制速率可以更健壮，这意味着数据可容忍较坏的信道条件。前同步码302和PHY标头304是以较低的调制速率发送的，使得PHY标头304中的数据较不可能被破坏，即使给定足够的干扰信号功率破坏是可能的。例如，如果PHY标头304的速率字段内的数据被破坏，则接收机将无法解调SDU 306。如果PHY标头304的大小字段内的数据被破坏，接收机将截断SDU 306或延长SDU 306，导致接收机解调SDU 306末端之后的无效数据。
用于SDU 306的数据调制速率可基于对信道条件的估计来选择。如果信道是极好的，则可选择高速率(例如，接近240Mbps)，由此提高了系统的吞吐量。如果信道噪声是非常大的，则可选择相对较低的速率(例如，接近6Mbps)，使得能够尽可能地维持数据完整性。
在各实施例中，每一分组是完全或部分地“自描述的”，这意味着接收机无需关于即将到来的分组的结构(即，数据速率和/或大小)的先验信息。在一个实施例中，每一分组是完全自描述的，意味着每一分组在PHY标头304中包括数据调制速率，且还包括长度/大小信息。在一个实施例中，长度/大小信息被包括在PHY标头304中，而在另一实施例中，该信息被包括在SDU本身中。
在另一实施例中，每一分组是部分自描述的，这意味着每一分组包括长度/大小信息，但是可以在先前的训练交换中在发射和接收站之间定义数据调制速率。因此，数据调制速率不必包括在PHY标头304中。
该“自描述”特征将本发明的实施例与诸如Hiperlan 2协议等其它协议区分开来。使用Hiperlan 2协议，发射机每隔2毫秒发射一个已知的数据块。该数据块包括发射机将对即将到来的2毫秒时间周期的剩余部分发射的所有内容的完整映象。这意味着所有接收机具有关于发射机将发送的分组的调制速率和长度的先验信息。使用Hiperlan 2，调制和长度信息不被包括在每一分组中，由此分组不是“自描述的”。
如上所述，现有技术系统支持使用“块ACK”特征对带有选择性确认的PPDU帧的“猝发模式”发射。块ACK特征使得发射机能够向同一接收机发送下一PPDU帧，而无需等待ACK。相反，在协商了对空中接口的访问之后，发射机发送第一PPDU帧，在第一分组结束后等待帧间距(IFS)，并发送下一PPDU帧。
如此处所使用的术语“IFS”意味着包括各种相关时间周期，包括但不限于，如在IEEE 802.11标准中定义的IFS、短IFS(SIFS)、优先级IFS(PIFS)、分布式IFS(DIFS)以及扩展的IFS(EIFS)，尽管术语IFS不意味着限于仅在这一标准中定义的时间周期。IFS可消耗多个码元边界。图3示出了在四个或更多码元的码元间距312(可表示一个IFS)之后发射的第二PPDU 310。IFS可以是整数或非整数个数的码元宽度。另外，IFS的持续时间可以比四个码元更长或更短。
使用块ACK特征，在发射机向接收机发送了所有其PPDU帧之后，发射机向接收机要求响应，响应指示对所有先前发射的帧的ACK。使用现有技术的方法，每一PPDU帧包括单个SDU，且每一PPDU帧本质上是如结合图3所描述的那样格式化的。
依照本发明的各实施例，单个PPDU帧包括一个或多个不透明的、串接的SDU，其中一个或多个SDU此处被称为“有效载荷”。在一个实施例中，每一SDU包括一个“定界符”，它指示SDU的大小，且PHY标头可包括长度字段，它包括串接的SDU的整个长度。在另一实施例中，PHY标头包含每一SDU的长度信息，从而允许接收机组装有效载荷并将其重新划分成不同的SDU。
在又一实施例中，每一PPDU帧包括单个SDU。然而，在猝发模式期间，多个PPDU帧被串接在一起，而非等待每一帧之间的IFS。在再一实施例中，多个PPDU帧被串接在一起，但是对第一帧之后的每一PPDU帧包括一缩短的前同步码。在还有一个实施例中，多个PPDU帧被串接在一起，但是对第一帧之后的每一PPDU帧消除了前同步码。现在将结合图4-18讨论各实施例。
图4示出了依照本发明的一个实施例，用于发射包含多个SDU和定界符的PPDU的时序图的示例。PPDU 400包括前同步码402、PHY标头404以及具有至少一个SDU 402、422和424的合并的有效载荷406。在所示的示例中，合并的有效载荷406包括三个SDU。可在单个有效载荷中可包括更多或更少的SDU。
前同步码402包括如上所述接收机用于同步其自身的位模式。PHY标头404包括速率字段，在一个实施例中，该字段指示要对合并的有效载荷406使用哪一数据调制速率。在一个实施例中，PHY标头404也包括长度/大小字段，它定义了合并的有效载荷406的总长度。在各实施例中，长度/大小字段可包括发射合并的有效载荷406所需的微秒数、合并的有效载荷406中的字节数、或指示合并的有效载荷406的长度的某一其它值。在另一实施例中，PHY标头404不包括总长度信息。PHY标头404可具有固定或可变的长度。
每一SDU 420、422、424必须由接收机中的PHY完好无损地分隔和传递。为便于将合并的有效载荷406分解成各个SDU，合并的有效载荷也包括指示多个SDU的每一个的长度的信息。在一个实施例中，该信息包括多个“定界符”408、410、412，其中，在一个实施例中，每一SDU之前有一定界符。
每一定界符包括长度字段，它分别指示之后的SDU 420、422、424的可变长度430、432、434。如果后一SDU不是合并的有效载荷406中的最后一个SDU，则定界符信息也使得接收机能够确定应当在哪里定位下一SDU的定界符。
在一个实施例中，每一定界符408、410、412也包括长度确认字段，它使得接收机能够确定长度字段是否已被破坏，如下文更详细描述的。在一个实施例中，长度确认字段包括校验和或CRC，尽管在其它实施例中可使用其它确认信息。长度确认字段允许健壮的检错，如结合图5和6更详细描述的。
另外，在一个实施例中，每一定界符408、410、412也可包括序列字段，它分别指示之后的SDU 420、422和424是最后一个SDU还是不是最后一个SDU。在其它实施例中，定界符可包括长度确认字段或序列字段的任一个或两者。
在上述实施例中，在定界符和SDU之间存在一对一的相关性。在另一实施例中，在定界符和SDU之间可能不存在一对一的相关性。相反，可发射少于SDU数的定界符数。例如，可发射指示所有SDU长度的单个定界符。
图5是依照本发明的一个实施例，用于发射机组装和发射诸如图4所示的PPDU的过程的流程图。该方法在框502开始，其中PHY设备获取至少一个SDU。在一个实施例中，SDU在中间或最终以同一接收机为目的地，尽管SDU也可能具有不同的目的地。
在框504，确定每一SDU的长度和长度确认数据。例如，在一个实施例中，SDU长度是由两个字节表示的，且长度确认字段包括对2字节长度字段的校验和或CRC。因此，长度确认字段也可以是2个字节。在其它实施例中，长度和/或长度确认字段可以更大或更小。
在一个实施例中，在框506组装每一SDU的定界符。每一定界符包括长度字段、长度确认字段以及序列字段，序列字段指示SDU是否是最后一个。在其它实施例中，定界符可以不包括长度确认字段或序列字段的任一个或两者。
在一个实施例中，在框508确定要包括在PHY标头中的合并的有效载荷的总长度。总长度包括每一定界符的长度加上每一SDU的长度。总长度使得接收机能够确定合并的有效载荷的末端何时出现。在另一实施例中，总长度不被包括在PHY标头中。例如，在另一实施例中，接收机可改为依赖于定界符的序列字段来预测合并的有效载荷的末端。如将更详细地解释的，如果定界符被破坏，则接收机可测量码元能量来确定是否已经到达了合并的有效载荷的末端。
在协商了对空中接口的访问之后，在框510，发射机以健壮调制速率在空中发射前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射机在码元边界的起始处开始发射每一前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射前同步码达两个码元，而发射PHY标头达一个码元。在其它实施例中，可发射前同步码和PHY标头的任一个达更长或更短的持续时间发射。
当完成了PHY标头的发射时，在框502，发射机切换到数据调制速率，该速率将用于发射合并的有效载荷。在框514，发射机开始发射第一定界符。在一个实施例中，发射机在完成PHY标头之后在下一码元边界的起始处开始发射第一定界符。或者，第一定界符可以在除码元边界之外的时间开始。换言之，发射可在码元边界的之前或之后开始。在一个实施例中，发射机在PHY标头末端的一个码元宽度内发射合并的有效载荷。内部块填充可以被包括在每一SDU的末端。
在一个实施例中，定界符可花费少于一个码元来完成，且发射机可在与定界符相同的码元的较后部分内发射SDU。在另一实施例中，发射机在完成定界符发射之后在下一码元边界处开始发射SDU。内部块填充可包括在每一SDU的末端。
在框516，确定是否还剩下更多的定界符和SDU要发射。在另一实施例中，可以不包括该确定。如果还剩下更多的定界符和SDU要发射，则在框514，发射机开始发射下一定界符及其相关联的SDU。
在一个实施例中，发射机一完成前一SDU的发射就立即开始发射下一定计定界符，而不管该时刻是否出现在码元边界上。另外，发射机一完成定界符的发射就立即开始发射相关联的SDU。因此，在一个实施例中，合并的有效载荷内的所有数据都被有效地串接在一起。在其它实施例中，在后续的定界符和/或SDU之间可存在间距或填充数据。在发射最后一个SDU之后，该方法结束。
图6是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收和划分诸如图4所示的PPDU的过程的流程图。该方法在框602开始，其中接收机以健壮调制速率检测传入的前同步码。在框604，接收机使用该前同步码，以变得与传入的PPDu帧同步。
在一个实施例中，在框606，接收机从PHY标头确定PPDU的合并的有效载荷的调制速率。在一个替换实施例中，数据调制速率可在先前的训练交换期间确定。
在一个实施例中，接收机也从PHY标头中确定合并的有效载荷的整个长度。这使得接收机能够知道它应当以数据调制速率解调传入数据多久。在另一实施例中，接收机使用定界符中的长度和序列字段来作出这一确定，且不必在PHY标头中提供总长度。一旦完成了对PHY标头的接收，在框608，接收机切换到以数据调制速率来解调，以接收和解调合并的有效载荷。
在一个实施例中，出现在合并的有效载荷中的第一样东西是定界符。因此，在框610，接收机接收并试图确认具有定界符大小的数据分段。在一个实施例中，定界符大小是长度字段的大小(例如，2字节)加上长度确认字段的大小(例如，2字节)，且如果包括序列字段，则加上其大小(例如，1字节)。在其它实施例中，各种定界符字段的绝对或相对大小可以不同。
确认是通过确定长度确认字段是否与长度字段中的数据相关来执行的。在一个实施例中，长度确认字段包括校验和或CRC，它使得接收机能够确定长度数据是已被破坏还是未被破坏。
在框612，确定定界符大小的数据分段是否包括看似为有效定界符的东西。如果是，则在框614，接收机接收并储存其长度如定界符长度字段中所指示的那样的SDU数据量，且该方法前进到框622，这将在下文中描述。
如果定界符大小的分段不包括看似为有效定界符的东西，则接收机转移到定界符搜索模式，这由框616、618和620指示。在该模式中，在框616，接收机确定是否到达了有效载荷的末端。在各实施例中，如果在一定量的时间内未检测到定界符，或者如果已到达了已知的端点，或者如果码元能量降至阈值以下，则可确定有效载荷的末端。
如果未到达有效载荷的末端，则在框618，接收机接收并评估每一后续的定界符大小的数据分段。后续分段可以是重叠或顺序的。
在框620，通过确认什么可以是长度字段而什么可以是长度确认字段，来确定下一定界符大小的数据分段是否看似为可能的定界符。如果定界符大小的数据分段看似不为可能的定界符，则过程反复，始终将接收的数据作为可能的PDU来储存。当检测到可能的定界符时，接收机停止定界符搜索模式。
在框622，确定是否到达了合并的有效载荷的末端。在一个实施例中，如果接收机接收到对应于PHY标头中提供的总长度字段的数据量，则它知道它已到达了合并的有效载荷的末端。在另一实施例中，如果接收机接收到了在最后一个定界符中被指示为最后一个SDU的长度的数据量，则它知道它已到达了合并的有效载荷的末端。在一个实施例中，接收机通过评估最后一个SDU的定界符的序列字段，来知道SDU是否是合并的有效载荷的最后一个SDU。在其它实施例中，可以不包括PHY标头中的总长度字段或定界符中的序列字段的任一个或两者，且可使用确定合并的有效载荷的末端的另一方式。例如，接收机可测量码元的能量来确定是否到达了合并的有效载荷的末端。
如果尚未到达合并的有效载荷的末端，则该过程如所示地反复。具体地，接收机在框610评估下一定界符大小数据分段，且该过程重复。
如果到达了合并的有效载荷的末端，则在框624，接收机传递它从合并的有效载荷中剖析出的各SDU，且该方法结束。在另一实施例中，接收机可在接收SDU时传递每一SDU，或者与接收其它SDU并行地传递SDU。
上文结合图4-6所描述的实施例提供了一种带有健壮检错和恢复的猝发模式发射的高吞吐量方法。通过消除SDU之间的IFS，以及通过消除与在第一个SDU之后出现的SDU相关联的介入前同步码和PHY标头，从现有技术的方法提高了吞吐量。
长度确认字段允许健壮的检错和恢复。首先，长度确认字段使得接收机能够确认定界符中的长度字段是否已被破坏。如果接收机确定长度字段已被破坏，则接收机可查看之后的每一字节，以试图找出看似为定界符的数据分段。如果接收机找出看似为定界符的数据分段，则接收机假定该数据表示定界符，且接收机重新同步其自身以接收下一SDU。
在一个实施例中，接收机找出看似为定界符的数据分段的机会是非常微弱的，但不是不可能的。在包括2字节CRC的一个实施例中，不正确地检测定界符的机会大约是1/65000。即使发生这一情况，接收机也将在没有在假定的SDU末端处找到有效定界符的时候再次检错。且再一次，接收机将搜索看似为定界符的数据分段。因此，即使定界符被破坏，且另一数据分段碰巧看似定界符，接收机最终也将在找到有效定界符时恢复。因此，该实施例提供了检错和恢复的健壮方法。
在另一实施例中，定界符仅包括长度字段，且不包括长度确认字段。该实施例在信道健壮时工作良好，且定界符的长度字段极其不可能被破坏。如果长度字段中的数据更可能被破坏，则缺少长度确认字段将使得接收机更难从长度确认字段中的错误中恢复。接收机可基于破坏的长度查找下一定界符，且它可能仅找出随机的数据，这可导致接收机甚至更难从错误的数据中恢复。
在结合图6-8所描述的实施例中，以数据调制速率发送定界符。尽管这可提高定界符长度字段变得被破坏的机会，但是定界符长度确认字段允许健壮的检错和恢复。
在结合图7-9所描述的一个实施例中，PPDU帧可包括多个SDU，但是每一SDU的长度被包括在PHY标头中，且由此是以健壮调制速率发送的。在该实施例中，SDU长度字段被破坏的机会小于如果以数据调制速率发射长度时的机率。
图7示出了依照本发明的一个实施例，用于发射带有多个没有介入数据的SDU的PPDU的时序图的示例。PPDU 700包括前同步码702、PHY标头704以及具有至少一个SDU 706、716、726的合并的有效载荷。在所示的示例中，合并的有效载荷包括三个SDU。可以在单个有效载荷中包括更多或更少的SDU。
前同步码702包括如上所述接收机用于同步其自身的位模式。PHY标头704包括速率字段，它指示哪一调制速率用于合并的有效载荷。PHY标头704可具有固定或可变的长度。
每一SDU 706、716、716必须被接收机中的PHY完好无损地分隔和传递。为便于将合并的有效载荷分解成个别的SDU，在一个实施例中，PHY标头704也包括与包括在合并的有效载荷中的每一SDU 706、716和726相关联的长度/大小字段。
在一个实施例中，每一长度/大小字段指示其相关联的SDU的长度。在另一实施例中，长度/大小字段定义了合并的有效载荷中相关联的SDU以及任何前导的SDU的合计长度。由此，SDU 706的长度可被表示为SDU 706的长度730。SDU 716的长度可被表示为SDU 706和716的合计长度732。最后，SDU 276的长度可被表示为SDU 706、716和726的合计长度734。在各实施例中，长度/大小字段可包括微秒数、字节数或指示长度的某一其它值。
长度/大小字段中的值使得接收机能够确定一个SDU何时结束以及另一个何时开始。因此，在又一实施例中，长度/大小字段可改为包括“偏移量”值，它指示对其中出现下一SDU的开始(或其中出现前一SDU的结束)的合并的有效载荷的偏移量的大小。
图8示出了依照本发明的一个实施例，用于发射机组装和发射诸如图7所示的PPDU的过程的流程图。该方法在框802开始，其中PHY设备获得至少一个SDU。在一个实施例中，SDU在中间或最终以同一接收机为目的地，尽管SDU可能具有不同的目的地。
在框804，确定与每一SDU相关联的长度(或偏移量)。长度可以是每一SDU的单独长度，或合并的有效载荷内的每一SDU的合计长度。例如，在一个实施例中，SDU长度是由两个字节来表示的。在其它实施例中，长度字段可以更大或更小。在又一实施例中，偏移量值可以用于允许确定一个SDU的结束和下一SDU的开始，而非使用长度值。
每一长度或偏移量被包括在PHY标头中。因此，如果合并的有效载荷包括三个SDU，则PHY标头将包括至少三个长度字段。在一个实施例中，PHY标头是固定大小的，它限制了PHY标头可描述的SDU的数目。在另一实施例中，PHY标头具有可变的大小。在这一实施例中，PHY标头可包括允许确定PHY标头描述了多少SDU和/或PHY标头的长度的信息。
在协商了对空中接口的访问之后，在框806，发射机以健壮调制速率在空中发射前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射机在码元边界的起始处开始发射前同步码和PHY标头的每一个。在一个实施例中，发射前同步码达两个码元，而发射PHY标头达一个码元。在其它实施例中，可发射前同步码或PHY标头达更长或更短的持续时间。
当完成PHY标头的发射时，在框808，发射机切换到数据调制速率。发射机在框810开始发射第一SDU。在一个实施例中，发射机在完成PHY标头之后在下一码元边界的起始处开始发射第一SDU。或者，第一SDU可以在除码元边界之外的时刻开始。换言之，发射可以在码元边界之前或之后开始。在一个实施例中，发射机在PHY标头的末端的一个码元的宽度内开始发射合并的有效载荷。内部块填充可被包括在每一SDU的末端。
在框812，确定是否还剩下更多SDU要发射。如果还剩下更多SDU要发射，则发射机在框810开始发射下一SDU。在一个实施例中，发射机一完成前一SDU的发射就立即开始发射下一SDU，而不论有效载荷中的该位置是否出现在码元边界上。因此，在该实施例中，合并的有效载荷内的所有数据都被有效地串接在一起。在其它实施例中，在后续的SDU之间可存在间距或填充数据。在发射了最后一个SDU之后，该方法结束。
图9是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收和划分诸如图7所示的PPDU的过程的流程图。该方法在框902开始，其中接收机以健壮调制速率检测传入的前同步码。在框904，接收机收前同步码以变得与传入的PPDU帧同步。
在一个实施例中，在框906，接收机从PHY标头中确定PPDU的合并的有效载荷的调制速率。在一个替换实施例中，数据调制速率可以在先前的训练交换中确定。
在一个实施例中，接收机也从PHY标头中确定与合并的有效载荷中的每一SDU相关联的长度或偏移量。这使得接收机能够知道SDU边界在何处出现，以及它应当以数据调制速率解调传入数据多久。一旦完成了对PHY标头的接收，接收机就在框908切换到以数据调制速率解调。
在框910，接收机接收并储存其长度为PHY标头中的SDU的相关联长度字段中所指示的数量的SDU数据。在框912，确定是否到达了合并的有效载荷的末端。在一个实施例中，如果接收机接收到对应于PHY标头中提供的最后一个SDU的长度字段的数量的数据，则接收机知道它到达了合并的有效载荷的末端，而不论该长度字段是单独地指示最后一个SDU的长度，还是该长度字段指示合计长度。在一个另外的实施例中，接收机可使用码元能量的测量来确定已到达有效载荷的末端。
如果尚未到达合并的有效载荷的末端，则过程如所示地反复。具体地，接收机在框910接收和储存下一SDU，且该过程重复。
如果到达了合并的有效载荷的末端，则在框914，接收机传递它从合并的有效载荷中剖析出来的各SDU，且该方法结束。在另一个实施例中，接收机可在接收SDU时传递每一SDU，或者与接收其它SDU并行地传递每一SDU。
在结合图7-9所描述的实施例中，在SDU之间不发射前同步码或PHY标头。因此，在接收机接收合并的有效载荷时，接收机无需在数据调制速率和健壮调制速率之间来回切换。在结合图10-12所示的另一实施例中，对每一SDU发送前同步码和PHY标头。然而，发射机在发射中间或最终以同一接收机为目的地的后续PPDU帧之前不等待IFS。相反，发射机在完成前一帧之后在下一码元边界处开始发射下一PPDU。
图10示出了依照本发明的一个实施例，用于发射多个PPDU的时序图的示例。每一PPDU 1000、1010、1020包括前同步码1002、1012、1022，PHY标头1004、1014、1024，以及SDU 1006、1016、1026。在所示的示例中，示出了三个串接的PPDU。依照结合图10-12所描述的实施例可发送更多或更少的PPDU。
每一前同步码1002、1012、1022包括如上所述接收机用于同步其自身的位模式。每一PHY标头1004、1014、1024包括速率字段，它指示对有效载荷使用哪一数据调制速率。数据调制速率可以对每一有效载荷相同或不同。另外，每一PHY标头1004、1014、1024包括其后跟随的SDU 1006、1016、1026的长度/大小字段。有效载荷的长度可以相同或不同。在一个实施例中，每一长度/大小字段指示其相关联的SDU的长度。在各实施例中，长度/大小字段可包括微秒数、字节数或指示长度的某一其它值。PHY标头1004可具有固定或可变长度。
图11是依照本发明的一个实施例，用于发射机发射诸如图10所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图。该方法在框1102开始，其中PHY设备获得至少一个SDU。在一个实施例中，SDU在中间或最终以同一接收机为目的地，尽管SDU可能具有不同的目的地。
在框1104，确定与要发射的下一SDU相关联的长度。例如，在一个实施例中，SDU长度是由两个字节表示的。在其它实施例中，长度字段可以更大或更小。长度被包括在对该SDU的PHY标头中。
在协商了对空中接口的访问之后，发射机在框1106以健壮调制速率在空中发射SDU的前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射机在码元边界的起始处开始发射每一前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射前同步码达两个码元，而发射PHY标头达一个码元。在其它实施例中，可发射前同步码或PHY标头达更长或更短的持续时间。
当完成了PHY标头的发射时，发射机在框1108切换到数据调制速率。发射机在框11 10开始发射第一SDU。在一个实施例中，发射机在完成PHY标头之后在下一码元边界处开始发射第一SDU。或者，第一SDU可在除码元边界之外的时刻开始。换言之，发射可在码元边界之前或之后开始。尽管未在图11中示出，然而其中发射SDU的最后一个码元可能仅被部分地使用。在这一情况下，在SDU的末端和下一码元边界的起始之间存在间距。另外，内部块填充可被包括在每一SDU的末端。
在框1112，确定是否还剩下更多的SDU要发射。如果还剩下更多的SDU要发射，则过程如所示地反复。具体地，发射机准备并发射下一前同步码、PHY标头和SDU。
在一个实施例中，发射机在完成前一SDU之后在下一码元边界的起始处开始发射下一PPDU的前同步码。或者，下一PPDU可以在除码元边界之外的时间开始。换言之，发射可在码元边界之前或之后开始。在发射最后一个SDU之后，该方法结束。
图12是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收诸如图10所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图。该方法在框1202开始，其中接收机以健壮调制速率检测传入的前同步码。在框1204，接收机使用该前同步码以变得与传入的PPDU帧同步。
在一个实施例中，在框1206，接收机从PHY标头中确定PPDU的有效载荷的调制速率。在另一实施例中，数据调制速率可在先前的训练交换期间确定。
在一个实施例中，接收机也从PHY标头中确定相关联的SDU的长度。一旦完成了对PHY标头的接收，接收机在框1208切换到以数据调制速率来解调。
在框1210，接收机接收和储存其长度为PHY标头中的SDU的相关联长度字段所指示的数量的SDU数据。在一个替换实施例中，接收机可使用码元能量的测量来确定是否到达了有效载荷的末端。
当到达SDU的末端时，在框1212，接收机传递SDU。在另一实施例中，接收机可在接收SDU时开始传递SDU。该过程然后通过接收机在框1202试图以健壮调制速率检测前同步码来如所示地反复。
在结合图10-12所描述的实施例中，在SDU之间发射了全长的前同步码和PHY标头。在结合图13-15所示的另一实施例中，对第一PPDU帧发射全长的前同步码，而对后续的PPDU帧发射部分前同步码。
图13示出了依照本发明的一个实施例，用于发射具有缩短的介入前同步码的多个PPDU的猝发的时序图的一个示例。在一个实施例中，第一PPDU 1300包括全长前同步码1302，而猝发中的后续PPDU 1310、1320包括部分前同步码1312、1322。
全长前同步码1302包括接收机用于同步其自身的位模式。具体地，接收机可使用前同步码1302来执行以下任务1)分组起始采集；2)信道估计；3)天线分集和训练；4)接收机自动增益控制(AGC)；5)载波偏移量；以及6)码元定时。在一个实施例中，除分组起始采集之外的所有这些任务可在猝发开始处执行一次。对于猝发的第一个PPDU之后的后续PPDU，发射部分前同步码1312、1322。部分前同步码1312、1322可由接收机用于执行分组起始采集任务。
在一个实施例中，每一PPDU 1300、1310、1320也包括PHY标头1304、1413、1324以及SDU 1306、1316、1326。在一个实施例中，每一PHY标头1304、1314、1324包括速率字段，它指示要对有效载荷使用哪一数据调制速率。在另一实施例中，数据调制速率可以在训练交换期间确定。
另外，每一PHY标头1304、1314、1324包括其后跟随的SDU 1306、1316、1326的长度/大小字段。在一个实施例中，每一长度/大小字段指示其相关联的SDU的长度。在各实施例中，长度/大小字段可包括微秒数、字节数或指示长度的某一其它值。在所述的示例中，示出了三个串接的PPDU。依照结合图13-15所示的实施例，可发送更多或更少的PPDU。PHY标头1304可具有固定或可变的长度。
图14是依照本发明的一个实施例，用于发射机发射诸如图13所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图。该方法在框1402开始，其中PHY设备获得至少一个SDU。在一个实施例中，SDU在中间或最终以同一接收机为目的地，尽管SDU可能具有不同的目的地。
在框1404，确定与要发射的下一SDU相关联的长度。例如，在一个实施例中，SDU长度是由2个字节表示的。在其它实施例中，长度字段可以更长或更短。长度被包括在该SDU的PHY标头中。
在协商了对空中接口的访问之后，发射机在框1406以健壮调制速率在空中发射SDU的全长前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射机在码元边界的起始处发送每一全长前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射全长前同步码达两个码元，而发射PHY标头达一个码元。在其它实施例中，可发射全长前同步码或PHY标头达更长或更短的持续时间。
当完成对PHY标头的发射时，发射机在框1408切换到数据调制速率。发射机在框1410开始发射第一SDU。在一个实施例中，发射机在完成PHY标头之后在下一码元边界的起始处开始发射第一SDU。或者，第一SDU可在除码元边界之外的时间处开始。换言之，发射可在码元边界之前或之后开始。尽管未在图14中示出，其中发射SDU的最后一个码元可能仅被部分地使用。在这一情况下，在SDU末端和下一码元边界的起始之间存在间距。另外，内部块填充可被包括在每一SDU的末端。
在框1412，发射机切换回健壮调制速率，使得它可容易地发射下一前同步码。在框1414，确定是否还剩下更多的SDU要发射。在另一实施例中，可以不包括该确定。如果还剩下更多的SDU要发射，则发射机在框1416确定要发射的下一SDU的长度。
在框1418，发射机以健壮调制速率在空中开始发射SDU的部分前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射部分前同步码达一个码元，而发射PHY标头达一个码元。在其它实施例中，可发射部分前同步码或PHY标头达更长或更短的持续时间。在一个实施例中，发射机在完成前一SDU之后在下一码元边界的起始处开始发射下一PPDU的部分前同步码。或者，下一PPDU可在除码元边界之外的时间开始。换言之，发射可在码元边界之前或之后开始。
在发射了部分前同步码和PHY标头之后，该方法如所示地反复。具体地，发射机切换回数据调制速率，并发射下一SDU。在发射了猝发中的所有SDU之后，该方法结束。
图15是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收诸如图13所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图。该方法在框1502开始，其中接收机以健壮调制速率检测传入的全长前同步码。接收机在框1504使用该前同步码以变得与传入的PPDU帧完全同步。如先前所描述的，完全同步包括以下任务1)分组起始采集；2)信道估计；3)天线分集和训练；4)接收机自动增益控制(AGC)；5)载波偏移量；以及6)码元定时。在其它实施例中，在完全同步过程中可执行更多、更少或不同的任务。
在一个实施例中，接收机在框1506从PHY标头中确定PPDU的有效载荷的调制速率。在另一实施例中，可在先前的训练交换期间确定数据调制速率。
在一个实施例中，接收机也从PHY标头中确定相关联的SDU的长度。一旦完成了对PHY标头的接收，接收机在框1508切换到以数据调制速率解调。
在框1510，接收机接收并储存其长度如PHY标头中的SDU的相关联长度字段所指示的数量的SDU数据。在一个替换实施例中，接收机可使用码元能量的测量来确定是否到达了有效载荷的末端。
当到达了SDU的末端时，接收机在框1512切换回健壮调制速率，使得它能够容易地接收下一传入的前同步码。另外，在框1514，接收机传递SDU。在另一实施例中，接收机可在接收SDU时开始传递SDU。
在完成对第一SDU的接收之后，接收机在框1516确定是否检测到部分前同步码。如果在一定量的时间内没有检测到部分前同步码，则接收机可假定猝发完成，且该过程结束。
如果检测到部分前同步码，则在框1518，接收机使用该部分前同步码来执行部分同步过程。在一个实施例中，这涉及至少执行分组起始采集的任务。由于无需重复其它先前执行的同步任务的至少一个，因此接收机将花费少得多的时间来与传入的PPDU同步，且部分前同步码可以比全长前同步码要短得多。在其它实施例中，部分前同步码可以由接收机用于执行更多或其它任务。在部分地同步其自身之后，在框1518，该过程如所示地反复。具体地，接收机接收并处理与部分前同步码相关联的PPDU的PHY标头和SDU。
在结合图13-15所描述的实施例中，在SDU之间发射部分前同步码和PHY标头。在结合图16-18所示的另一实施例中，在SDU之间仅发射PHY标头，而不包括介入的前同步码。尽管前同步码在执行分组起始采集的任务时是有帮助的，但是在一个实施例中，可能通过进入PHY标头搜索模式而甚至在丢失了结构信息之后也可能采集到分组的起始，PHY标头搜索模式将在下文结合图18更详细描述。因此，即使在SDU之间没有介入的前同步码，可接受的同步、检错和出错恢复也是可能的。
图16示出了依照本发明的一个实施例，用于发射不带介入的前同步码的多个PPDU的猝发的时序图的示例。第一PPDU 1600包括前同步码1602。前同步码1602包括接收机用于同步其自身的位模式。在一个实施例中，猝发中后续的PPDU 1610、1620不包括前同步码。
在一个实施例中，每一PPDU 1600、1610、1620包括PHY标头1604、1614、1624，以及SDU 1606、1616、1626。在一个实施例中，每一PHY标头1604、1614、1624包括速率字段，它指示要对有效载荷使用哪一数据调制速率。在另一实施例中，数据调制速率可在训练交换期间确定。
另外，每一PHY标头1604、1614、1624包括其后跟随的SDU 1606、1616、1626的长度/大小字段。在一个实施例中，每一长度/大小字段指示其相关联的SDU的长度。因此，长度/大小字段使得接收机能够确定SDU的末端何时出现，并预测猝发中的下一PHY标头的起始何时出现。在各实施例中，长度/大小字段可包括微秒数、字节数或指示长度的某一其它值。在所示的示例中，示出了三个串接的PPDU。依照结合图16-18所描述的实施例可发送更多或更少的PPDU。PHY标头1604可具有固定或可变的长度。
图17是依照本发明的一个实施例，用于发射机发射诸如图16所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图。该方法在框1702开始，其中PHY设备获得至少一个SDU。在一个实施例中，SDU在中间或最终以同一接收机为目的地，尽管SDU可能具有不同的目的地。
在框1704，确定与要发射的第一SDU相关联的长度。例如，在一个实施例中，SDU长度是由两个字节表示的。在其它实施例中，长度字段可以更长或更短。长度被包括在该SDU的PHY标头中。
在协商了对空中接口的访问之后，在框1706，发射机以健壮调制速率在空中发射SDU的前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射机在码元边界的起始处开始发射每一前同步码和PHY标头。在一个实施例中，发射前同步码达两个码元，而发射PHY标头达一个码元。在其它实施例中，可发射前同步码或PHY标头达更长或更短的持续时间。
当完成PHY标头的发射时，发射机在框1708切换到数据调制速率。发射机在框1710开始发射第一SDU。在一个实施例中，发射机在完成PHY标头之后在下一码元边界的起始处开始发射第一SDU。或者，第一SDU可在除码元边界之外的时间开始。换言之，发射可在码元边界之前或之后开始。尽管未在图17中示出，但其中发射SDU的最后一个码元可能仅被部分地使用。在这一情况下，在SDU的末端和下一码元边界的起始处之间存在间距。另外，内部块填充可被包括在每一SDU的末端。
在框1712，发射机切换到健壮调制速率，使得它能够容易地发射下一PHY标头。在框1714，确定是否还剩下更多的SDU要发射。在另一实施例中，可以不包括这种确定。如果还剩下更多的SDU要发射，则发射机在框1716确定要发射的下一SDU的长度。
在框1718，发射机以健壮调制速率在空中开始发射SDU的PHY标头。在一个实施例中，发射PHY标头达一个码元。在其它实施例中，可以发射PHY标头达更长或更短的持续时间。在一个实施例中，发射机在完成了前一SDU之后在下一码元边界的起始处开始发射下一PPDU的PHY标头。或者，下一PPDU可以在除码元边界之外的时间开始。换言之，发射可以在码元边界之前或之后开始。
在发射了PHY标头之后，该方法如所示地反复。具体地，发射切换回数据调制速率，并发射下一SDU。在发射了猝发中的所有SDU之后，该方法结束。
图18是依照本发明的一个实施例，用于接收机接收诸如图16所示的多个PPDU的猝发的过程的流程图。该方法在框1802开始，其中接收机以健壮调制速率检测传入的前同步码。在框1804，接收机使用该前同步码以变得与传入的PPDU帧同步。
在前同步码结束之后的下一码元边界处，接收机应开始接收PHY标头。因此，接收机接收并试图确认具有PHY标头大小的数据分段。在一个实施例中，PHY标头大小是一个码元宽。
确认是通过确定PHY标头中的数据完整性字段是否与PHY标头中的数据相关来执行的。在一个实施例中，数据完整性字段包括校验和或CRC，它使得接收机能够确定数据是被破坏还是未被破坏。
在框1806，确定PHY标头大小的数据分段是否包括看似为有效PHY标头的东西。如果否，则接收机转移到由框1808、1810和1812表示的PHY标头搜索模式。在该模式中，接收机在框1808确定是否到达猝发的末端。在各实施例中，如果在一定量的时间内没有检测到PHY标头，或者如果已到达已知的端点，或者如果码元能量降至阈值以下，则确定到达猝发的末端。如果到达了猝发的末端，则该方法结束。
如果未到达猝发的末端，则接收机然后在框1810接收并评估每一后续的PHY标头大小的数据分段。后续的分段可以是重叠的或顺序的。
在框1812，通过确认什么是标头数据，什么是标头完整性字段来确定下一PHY标头大小的数据分段是否看似为可能的PHY标头。如果PHY标头大小的数据分段不看似为可能的PHY标头，则该过程反复。当检测到可能的PHY标头时，接收机停止PHY标头搜索模式。
当退出PHY标头搜索模式时，或当确认了下一PHY标头时，在一个实施例中，在框1814，接收机从PHY标头中确定PPDU的有效载荷的调制速率。在另一实施例中，数据调制速率可以在先前的训练交换期间确定。
在一个实施例中，接收机也从PHY标头中确定相关联的SDU的长度。一旦完成了对PHY标头的接收，在框1816，接收机切换到以数据调制速率解调。
在框1818，接收机接收和储存其长度如PHY标头中的SDU的相关联长度字段所指示的数量的SDU数据。在一个替换实施例中，接收机可使用码元能量的测量来确定到达了有效载荷的末端。
当到达SDU末端时，在框1820，接收机切换回到健壮调制速率，使得它可以容易地接收下一传入的PHY标头。另外，在框1822，接收机传递SDU。在另一实施例中，接收机可在接收SDU时开始传递SDU。
在完成了对第一SDU的接收之后，接收机在框1824确定是否出现了猝发的末端。如果在一定量的时间内没有检测到PHY标头，或者如果到达了已知的端点，或者如果码元能量降至阈值以下，则接收机可假定完成了猝发，且该过程结束。如果检测到PHY标头，则该过程如所示地反复。具体地，接收机接收并处理下一PPDU的PHY标头和SDU。
上文结合图16-18所描述的实施例提供了具有健壮的检错和恢复的猝发模式传送的高吞吐量方法。通过消除SDU之间的IFS和前同步码，从现有技术的方法提高了吞吐量。
PHY标头的标头完整性字段允许健壮的检错和恢复。如果接收机确定PHY数据已被破坏，这可指示不同步条件，则接收机可查看接着的每一字节，以试图找出看似为PHY标头的数据分段。如果接收机找到看似为PHY标头的数据分段，则接收机假定该数据表示PHY标头，且接收机重新同步其自身来接收下一SDU。
由此，描述了允许较高吞吐量数据猝发传送的方法、装置和系统的各实施例。以上对具体实施例的描述充分展现了本发明的一般特性，其他人可通过应用现有知识来容易地为各种应用修改和/或改变它，而不脱离该一般概念。因此，这些改变和修改落入所公开的实施例的等效技术方案的意义和范围之内。此处所采用的措词或术语用于描述的目的而非限制。因此，本发明的主体包含落入所附权利要求书的精神和宽泛范围内的所有这样的改变、修改、等效技术方案和变化。
上文相对于此处所示和描述的方法所描述的操作可以按与所公开的不同顺序来执行。也可以理解，尽管某些方法在此被描述为具有“结束”，它们也可被连续地执行。
尽管上文结合802.11标准描述了各实施例，然而各实施例可结合具有完全或部分“自描述”帧的其它标准来实现。换言之，各实施例并不意在限于实现802.11标准的方法、系统和设备。
此处所描述的各种过程可以用硬件、固件或软件来实现。软件实现可使用微码、汇编语言代码或更高级语言代码。代码在执行期间或在其它时刻可被储存在一个或多个易失性或非易失性计算机可读介质中。这些计算机可读介质可包括硬盘、可移动磁盘、可移动光盘、磁带盒、闪存卡、数字视频盘、贝努利盒式磁带、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等等。
本发明的实施例可涉及支持IEEE标准802.11和其它WLAN标准的各种类型的PHY层中的任一种，其它WLAN标准包括但不限于，红外(IR)基带PHY、跳频扩频(FHSS)无线电(例如，在2.4GHz频带中)、直接序列扩频(DSSS)无线电(例如，在2.4GHz频带中)、正交频域多路复用(OFDM)无线电(例如，在UNII频带中)、以及对其在现在和将来扩展IEEE标准802.11和其它WLAN标准的其它类型的PHY层。此外，本发明的实施例可以结合任何IEEE标准802.11来使用，包括IEEE标准802.11-1997、802.11a、8021.11b、802.11e、现有或现在或将来正在开发的IEEE标准802.11的其它变体、以及除IEEE标准802.11之外的其它WLAN标准。
在所附权利要求书中，使用了术语“第一调制速率”、“第二调制速率”以及“第三调制速率”。可以理解，这些调制速率的任一个可以彼此相同或不同。
权利要求
1.一种方法，包括通过空中接口发射第一协议数据单元，所述第一协议数据单元包括第一前同步码，它使得接收机能够同步，且是以第一调制速率发射的；第一标头，它在所述第一前同步码之后，且是以所述第一调制速率发射的；以及第一业务数据单元，它在所述第一标头之后，且是以第二调制速率发射的；以及在帧间距截止之前通过所述空中接口发射第二协议数据单元。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发射所述第二协议数据单元是在发射所述第一协议数据单元结束之后大约在下一码元边界处开始的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二前同步码，它是以所述第一调制速率发射的；第二标头，它在所述第二前同步码之后，且是以所述第一调制速率发射的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是以第三调制速率发射的。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一前同步码包括全长前同步码，且其中，所述第二前同步码包括部分前同步码。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一前同步码消耗大约两个码元的宽度，且其中，所述第二前同步码消耗大约一个码元的宽度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二标头，它是以所述第一调制速率发射的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是以第三调制速率发射的。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述帧间距是来自IEEE 802.11标准中定义的一组时间周期的时间周期，所述一组时间周期包括短帧间距、优先级帧间距、分布式帧间距、以及扩展的帧间距。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标头包括物理设备标头。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一调制速率在每秒大约6到12兆比特的范围内。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二调制速率在每秒大约6到240兆比特的范围内。
11.一种方法，包括通过空中接口接收第一协议数据单元，所述第一协议数据单元包括第一前同步码，它使得接收机能够同步，且是以第一调制速率接收的；第一标头，它在所述第一前同步码之后，且是以所述第一调制速率接收的；以及第一业务数据单元，它在所述第一标头之后，且是以第二调制速率接收的；以及在帧间距截止之前通过所述空中接口接收第二协议数据单元。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二前同步码，它是以所述第一调制速率接收的；第二标头，它在所述第二前同步码之后，且是以所述第一调制速率接收的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是以第三调制速率接收的。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一前同步码包括全长前同步码，且其中，所述第二前同步码包括部分前同步码。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一前同步码消耗大约2个码元宽度，且其中，所述第二前同步码消耗大约一个码元宽度。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二标头，它是以所述第一调制速率接收的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是以第三调制速率接收的。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二标头还包括数据完整性字段，所述方法还包括使用所述数据完整性字段中的信息确定所述第二标头是否有效；以及如果所述第二标头不是有效的，则评估随后接收到的至少一个标头大小的数据分段，以试图找出另一可能的标头。
17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述帧间距是来自IEEE 802.11标准中定义的一组时间周期中的时间周期，所述一组时间周期包括短帧间距、优先级帧间距、分布式帧间距、以及扩展的帧间距。
18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述标头包括物理设备标头。
19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一调制速率在每秒大约6到12兆比特的范围内。
20.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二调制速率在每秒大约6到240兆比特的范围内。
21.一种装置，包括媒体访问控制设备，它可用于向物理设备提供目的地为接收机的多个数据单元；以及物理设备，它耦合到所述媒体访问控制设备，且可用于通过空中接口发射第一协议数据单元，其中所述第一协议数据单元包括第一前同步码，它使得接收机能够同步，且是所述物理设备要以第一调制速率发射的；第一标头，它在所述第一前同步码之后，且是所述物理设备要以所述第一调制速率发射的；以及第一业务数据单元，它在所述第一标头之后，且是所述物理设备要以第二调制速率发射的；以及在帧间距截止之前通过所述空中接口发射第二协议数据单元。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述物理设备还可用于在发射所述第一协议数据单元结束之后大约在下一码元边界处开始发射所述第二协议数据单元。
23.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二前同步码，它是所述物理设备要以所述第一调制速率发射的；第二标头，它在所述第二前同步码之后，且是所述物理设备要以所述第一调制速率发射的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是所述物理设备要以第三调制速率发射的。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第一前同步码包括全长前同步码，且其中，所述第二前同步码包括部分前同步码。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述第一前同步码消耗大约两个码元的宽度，且其中，所述第二前同步码消耗大约一个码元的宽度。
26.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二标头，它是所述物理设备要以所述第一调制速率发射的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是所述物理设备要以第三调制速率发射的。
27.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述帧间距是来自IEEE 802.11标准中定义的一组时间周期的时间周期，所述一组时间周期包括短时间帧间距、优先级帧间距、分布式帧间距以及扩展的帧间距。
28.如权利要求21所述的装置，其特征在于，还包括耦合到所述物理设备的一个或多个天线，所述天线可用于在所述空中接口和所述物理设备之间提供接口。
29.如权利要求21所述的装置，其特征在于，还包括耦合到所述物理设备的光学传送设备，它可用于在所述空中接口和所述物理设备之间提供接口。
30.一种装置，包括媒体访问控制设备，它可用于从物理设备接收多个数据单元；以及物理设备，它耦合到所述媒体访问控制设备，且可用于通过空中接口接收第一协议数据单元，其中，所述第一协议数据单元包括第一前同步码，它使得接收机能够同步，且是所述物理设备要以第一调制速率接收的；第一标头，它在所述第一前同步码之后，且是所述物理设备要以所述第一调制速率接收的；以及第一业务数据单元，它在所述第一标头之后，且是所述物理设备要以第二调制速率接收的；以及在帧间距截止之前通过所述空中接口接收第二协议数据单元。
31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二前同步码，它是所述物理设备要以所述第一调制速率接收的；第二标头，它在所述第二前同步码之后，且是所述物理设备要以所述第一调制速率接收的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是所述物理设备要以第三调制速率接收的。
32.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第一前同步码包括全长前同步码，且所述第二前同步码包括部分前同步码。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述第一前同步码消耗大约两个码元的宽度，且其中，所述第二前同步码消耗大约一个码元的宽度。
34.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二标头，它是所述物理设备要以所述第一调制速率接收的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是所述物理设备要以第三调制速率接收的。
35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述第二标头还包括数据完整性字段，且其中，所述物理设备还可用于使用所述数据完整性字段中的信息确定所述第二标头是否有效；如果所述第二标头不是有效的，则评估随后接收的至少一个标头大小的数据分段，以试图找出另一可能的标头。
36.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述帧间距是来自IEEE 802.11标准中定义的一组时间周期的时间周期，所述一组时间周期包括短帧间距、优先级帧间距、分布式帧间距以及扩展的帧间距。
37.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述标头包括物理设备标头。
38.如权利要求30所述的装置，其特征在于，还包括一个或多个天线，所述天线耦合到所述物理设备，且可用于在所述空中接口和所述物理设备之间提供接口。
39.如权利要求30所述的装置，其特征在于，还包括光学传送设备，它耦合到所述物理设备，且可用于在所述空中接口和所述物理设备之间提供接口。
40.一种其上储存有用于执行一种方法的程序指令的计算机可读介质，当所述程序指令在无线局域网设备中执行时，使得通过空中接口发射第一协议数据单元，其中，所述第一协议数据单元包括第一前同步码，它使得接收机能够同步，且是以第一调制速率发射的；第一标头，它在所述第一前同步码之后，且是以所述第一调制速率发射的；以及第一业务数据单元，它在所述第一标头之后，且是以第二调制速率发射的；以及在帧间距截止之前通过所述空中接口发射第二协议数据单元。
41.如权利要求40所述的计算机可读介质，其特征在于，发射所述第二协议数据单元是在发射所述第一协议数据单元结束之后大约在下一码元边界处开始的。
42.如权利要求40所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二前同步码，它是以所述第一调制速率发射的；第二标头，它在所述第二前同步码之后，且是以所述第一调制速率发射的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是以第三调制速率发射的。
43.如权利要求42所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第一前同步码包括全长前同步码，且其中，所述第二前同步码包括部分前同步码。
44.如权利要求43所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第一前同步码消耗大约两个码元的宽度，且其中，所述第二前同步码消耗大约一个码元的宽度。
45.如权利要求40所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二标头，它是以所述第一调制速率发射的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是以第三调制速率发射的。
46.一种其上储存有用于执行一种方法的程序指令的计算机可读介质，当所述程序指令在无线局域网设备中执行时，使得通过空中接口接收第一协议数据单元，所述第一协议数据单元包括第一前同步码，它使得接收机能够同步，且是以第一调制速率接收的；第一标头，它在所述第一前同步码之后，且是以所述第一调制速率接收的；以及第一业务数据单元，它在所述第一标头之后，且是以第二调制速率接收的；以及在帧间距截止之前通过所述空中接口接收第二协议数据单元。
47.如权利要求46所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二前同步码，它是以所述第一调制速率接收的；第二标头，它在所述第二前同步码之后，且是以所述第一调制速率接收的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是以第三调制速率接收的。
48.如权利要求47所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第一前同步码包括全长前同步码，且其中，所述第二前同步码包括部分前同步码。
49.如权利要求48所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第一前同步码消耗大约2个码元宽度，且其中，所述第二前同步码消耗大约一个码元宽度。
50.如权利要求46所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第二协议数据单元包括第二标头，它是以所述第一调制速率接收的；以及第二业务数据单元，它在所述第二标头之后，且是以第三调制速率接收的。
51.如权利要求46所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第二标头还包括数据完整性字段，且执行所述程序指令还使得使用所述数据完整性字段中的信息确定所述第二标头是否有效；以及如果所述第二标头不是有效的，则评估随后接收到的至少一个标头大小的数据分段，以试图找出另一可能的标头。
全文摘要
一种无线局域网(WLAN)设备在数据猝发内发射多个数据分组。在各实施例中，在发射第一分组之后，在帧间距(IFS)截止之前发射后续分组。后续分组可具有全长前同步码、部分前同步码或完全没有前同步码。
文档编号H04L12/28GK1853377SQ200480027037
公开日2006年10月25日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年9月30日
发明者A·P·斯蒂芬斯, D·基钦 申请人:英特尔公司