无线通信终端的制作方法
【专利说明】无线通信终端
[0001]本申请是申请人于2012年2月3日提交的申请号为201210023403.9、发明名称为“无线通信终端”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]这里描述的实施例总地涉及利用确认(acknowledgement)进行帧交换的无线通信终端。
【背景技术】
[0003]例如，存在一种其中序列开始号和固定长度位图被用作借助一个响应帧指示对多个数据帧的确认的方法。对从序列开始号起的相对序列号的数据帧的每个确认被显示在固定长度位置中。
【附图说明】
[0004]图1示出根据第一实施例的数据帧格式；
[0005]图2不出第一实施例的确认帧格式；
[0006]图3示出第一实施例的无线通信终端的结构；
[0007]图4示出第一实施例的数据帧的具体接收状态；
[0008]图5示出第一实施例的数据帧的再一个具体接收状态；
[0009]图6示出第一实施例的数据帧的另一个具体接收状态；
[0010]图7示出第一实施例的数据帧的又一个具体接收状态；
[0011]图8示出第一实施例的详细数据帧格式；
[0012]图9说明第一实施例的提取帧体字段和FCS字段的方法；
[0013]图10说明第一实施例的搜索SH字段的处理；
[0014]图11不出根据第二实施例的确认帧格式；
[0015]图12示出第二实施例的数据帧和确认帧的具体交换；
[0016]图13示出第二实施例的数据帧和确认帧的再一个具体交换；
[0017]图14示出第二实施例的数据帧和确认帧的另一个具体交换；
[0018]图15说明根据第三实施例的接收数据帧内的处理；
[0019]图16说明第三实施例的接收数据帧内的再一个处理；
[0020]图17说明第三实施例的接收数据帧内的另一个处理；
[0021]图18示出根据第五实施例的接收缓冲器和SMSN保持单元的状态；
[0022]图19示出根据第七实施例的接收缓冲器和SMSN保持单元的状态，数据帧的接收，和确认帧的传送之间的关系的例子；
[0023]图20示出根据第七实施例的接收缓冲器和SMSN保持单元的状态，数据帧的接收，和确认帧的传送之间的关系的再一个例子；
[0024]图21示出根据第九实施例的接收缓冲器和SMSN保持单元的状态，数据帧的接收，和确认帧的传送之间的关系的例子；
[0025]图22示出根据第九实施例的接收缓冲器和SMSN保持单元的状态，数据帧的接收，和确认帧的传送之间的关系的再一个例子；
[0026]图23示出根据第九实施例的接收缓冲器和SMSN保持单元的状态，数据帧的接收，和确认帧的传送之间的关系的另一个例子；
[0027]图24示出根据第十二实施例的数据帧和确认帧的具体交换的例子；
[0028]图25示出根据第十二实施例，判定用于指示序列号的起点的指示比特是否被正确使用的算法的例子。
【发明内容】
[0029]根据一个方面，本发明提供一种无线通信终端，包括:
[0030]接收物理分组的接收器，所述物理分组包括至少一个帧体字段、包括帧体字段的长度信息的第一字段、用于帧体字段的检错的第二字段、和包括对应于帧体字段的序列号的序列号字段；
[0031]利用第一字段和第二字段提取正确的帧体字段的第一处理器；
[0032]保持第一处理器提取的帧体字段和对应于帧体字段的序列号字段的第一存储器;
[0033]根据第一处理器的结果保持连续成功接收的最大序列号的第二存储器；
[0034]把与一直到连续成功接收的最大序列号的序列号对应的帧体字段从第一存储器传递给继续的接收处理的第二处理器；和
[0035]当第一处理器提取至少一个正确的帧体字段时传送指示连续成功接收的最大序列号的响应帧的发送器。。
[0036]根据另一个方面，本发明提供一种无线通信终端，包括:
[0037]接收物理分组的接收器，所述物理分组包括至少一个帧体字段、包括包含帧体字段的长度信息的第一字段和包含对应于帧体字段的序列号的序列号字段的子报头字段、用于帧体字段的检错的第二字段、和用于子报头字段的信息的检错的第三字段；
[0038]利用第三字段提取正确的子报头字段并利用子报头字段和第二字段提取正确的帧体字段的第一处理器；
[0039]保持第一处理器提取的帧体字段和对应于帧体字段的序列号字段的第一存储器;
[0040]根据第一处理器的结果保持连续成功接收的最大序列号的第二存储器；
[0041]把与一直到连续成功接收的最大序列号的序列号对应的帧体字段从第一存储器传递给继续的接收处理的第二处理器；和
[0042]当第一处理器提取至少一个子报头字段时传送指示连续成功接收的最大序列号的响应帧的发送器。
【具体实施方式】
[0043]总地来说，根据一个实施例，提供一种包括接收器，第一处理器，第一存储器，第二存储器，第二处理器和发送器的无线通信终端。接收器接收一个物理分组，所述物理分组包括至少一个帧体字段，包括帧体字段的长度信息的第一字段，用于检测帧体字段的错误的第二字段，和包括对应于帧体字段的序列号的序列号字段。第一处理器利用第一字段和第二字段，提取正确的帧体字段。第一存储器保持第一处理器提取的帧体字段，和对应于帧体字段的序列号字段。第二存储器根据第一处理器的结果，保持连续成功接收的最大序列号。第二处理器把与一直到连续成功接收的最大序列号为止的序列号对应的帧体字段从第一存储器传给继续的接收处理。当第一处理器提取至少一个正确的帧体时，发送器传送指示连续成功接收的最大序列号的响应帧。
[0044]下面，将参考【附图说明】实施例。
[0045]具有波长为毫米级的毫米波段(例如，60-GHz波段)的电磁波的通信状态可被认为大体分成两种情况，即，在一种情况下，所述通信状态相当好，而在另一种情况下，所述通信状态相当差(IEEE 802.11文献:IEEE 802.1l_09/0302r0)。下述实施例涉及主要在预期这种通信状态的帧接收操作方面的通信效率的提高。
[0046](第一实施例)
[0047]下面说明无线通信中使用的帧和无线通信终端的基本结构。
[0048]在第一实施例中，无线通信终端连接到另一个无线通信终端，并且在进行通信时使用了3种帧。管理帧被用于管理与另一个无线通信终端的物理通信链路。管理帧的例子包括用于与另一个无线通信终端开始通信的帧，释放通信链路(即，终止连接)的帧，和与在无线通信终端的省电操作相关的帧。
[0049]在建立与另一个无线通信终端的物理通信链路之后，数据帧把在无线通信终端中生成的数据传送给另一个无线通信终端。数据由第一实施例的上层生成。例如，数据由用户操作生成。
[0050]控制帧被用于在数据帧被传送给和接收自另一个无线通信终端(与另一个无线通信终端交换)时进行控制。控制帧之一是当无线通信终端收到数据帧时为确认传送而传送的响应帧。
[0051]这3种帧在物理层(下面称为PHY层)经历必要的处理，并通过天线作为物理分组(physical packet)被传送。
[0052]图1图解说明第一实施例的数据帧的格式。第一实施例中涉及其中把多个数据项聚合到一个物理分组中的聚合帧。在图1中，η个数据项被聚合成一个帧体(frame body)。为了方便起见，子报头(subheader)字段(下面称为SH字段)2、帧体字段(下面称为FB字段)3、和帧检验序列字段(下面称为FCS字段)4的集合被总称为“帧”，并被表示成帧#1，帧#2，…，帧#n。
[0053]为整个帧共有的各项信息，例如传送帧的无线通信终端的发送器唯一 ID(下面称为Tx UID)和接收帧的无线通信终端的接收器唯一 ID (下面称为Rx UID)被设定在公共报头字段(下面称为CH字段)5中。收到帧的无线通信终端利用Rx UID，判断该帧是否是寻址到它的。随后根据所述判断，进行接收处理。因此，优选地Rx UID位于CH字段5的头部，接下来是Tx UID。关于之后聚合的FB字段3的数目的信息可设定在CH字段5中。可对CH字段5添加一个检错字段，即，报头检验序列字段(下面称为HCS字段)6，以检验CH字段5中的信息是否被正确接收。
[0054]在CH字段5之后设定至少一个数据项。每个数据项设定在FB字段3中，并且SH字段2和FCS字段4与该FB字段3关联。
[0055]指示FB字段长度的长度字段7，指示序列号的序列号字段(下面称为SN字段)8，和HCS字段6设定在SH字段中。虽然在图1中，HCS字段6被图解表示成与SH字段2相邻，HCS字段6是包含在SH字段2中的。SH字段2可包括指示与SH字段和FB字段对应的帧类型的信息9。由于该帧是数据帧，因此帧类型指示该帧是数据帧。例如，指示帧类型的信息9可用一个字段或多个字段(例如，区分控制帧和数据帧/管理帧的第一个字段，和区分数据帧和管理帧的第二个字段)表示。如果最终至少能够在数据帧，管理帧和控制帧的层面区分关于帧类型的信息就足够了。指示帧类型的信息9可以改为设定在CH报头5中。HCS字段6是用于判断SH字段2中的信息是否被正确接收的检错字段。通过在SH字段2中设置HCS字段6，能够确定由SH字段2指示的SH字段中的数据项(例如FB字段长度7和序列号8)是否能够被正确提取。
[0056]在FB字段3之后的FCS字段4是用于判断FB字段3中的信息是否被正确接收的检错字段。
[0057]图2图解说明接收第一实施例中的数据帧的无线通信终端传送的确认帧的格式。
[0058]CH报头与数据帧格式中的CH报头类似。当存在指示聚合的FB字段的数目的字段时，对确认帧来说，所述数目被设定为0 (零)。
[0059]虽然图2的SH字段具有与图1的SH字段相同的结构，但是，图2的SH字段可具有不同于图1的SH字段的结构。然而，在SH字段中至少设定指示序列号的SN字段2和HCS字段6。虽然在图2中，HCS字段6被图解表示成与SH字段2相邻，和图1中一样，HCS字段6包括在SH字段2中。当类似于数据帧，在SH字段中设定指示帧类型的信息9时，信息9指示该帧是控制帧。指示帧类型的信息9可改为设定在CH报头5中。至于表示指示帧类型的信息9的方法，类似于其格式示于图1中的数据帧，信息9可用一个字段或多个字段(例如，区分控制帧和数据帧/管理帧的第一个字段，和区分数据帧和管理帧的第二个字段)表示。该帧是控制帧，当如上所述用多个字段表示帧类型时，该帧与区分数据帧和管理帧的第二个字段无关。因此，第二个字段被保留。当确认帧的SH字段2具有与图1中的数据帧的SH字段2相同的结构时，长度字段可被设定成保留，或者例如可以设定0 (零)，因为FB字段不存在。
[0060]在第一实施例的确认帧中，SN字段2指示无线通信终端连续成功接收的各帧中的最大序列号，即，连续的最大序列号(successive maximum sequence number)(下面称为SMSN)8’。
[0061]作为检错字段的HCS字段6设置在确认帧的SH字段2的末端，以判断SH字段2中的信息是否被正确接收。
[0062]与指示对多个帧体中的每个帧体(S卩，每个数据项)的确认的现有方法相比，借助确认帧的这种格式，能够缩短响应帧长度，从而提高在相当良好的通信环境下的通信效率。另外，作为输入到确认帧的信息，可以只保持一个接收状态。
[0063]包括数据帧和确认帧的各帧在物理层经历编码处理，向各帧提供物理报头和前同步码，然后在调制之后从天线传送各帧。
[0064]图3图解说明第一实施例的无线通信终端的结构。
[0065]接收处理器10和发送处理器20连接到上层处理器0，访问控制器30和PHY处理器40。PHY处理器40包括接收物理分组的接收器，和传送物理分组的发送器，PHY处理器通过变频电路50连接到天线60。
[0066]在第一实施例的无线通信终端中，无线通信设备单元的结构可包括图3的天线60。通过在无线通信设备单元中包括天线60，可把无线通信设备配置成包含天线的设备，使得能够减小安装面积。另外，在图3中，天线60由发送处理器20和接收处理器10共用。当发送处理器和接收处理器共用所述一个天线时，无线通信设备能够被小型化。
[0067]PHY处理器40的发送器对从发送处理器20接收的帧进行诸如编码之类的处理，从而把该帧转换成物理分组。物理分组被变频电路50调制成具有必需的频带(例如，60-GHz毫米波段)的无线电信号，并从天线60辐射。虽然在图3中天线60被表示成由多个天线构成，但天线60可以是单个天线。
[0068]在接收无线电信号时，变频电路50把从天线60接收的无线电信号解调成能够被PHY处理器40处理的基带信号，变频电路50把解调的无线电信号传给PHY处理器40的接收器。在接收器进行物理分组解码处理和除去前同步码和物理报头的处理之后，有效负载部分作为帧从PHY处理器40被传给接收处理器10。在帧被传给接收处理器10之前，向接收处理器10输入开始接收物理分组的指示。在帧被传给接收处理器10之后，向接收处理器10输入结束接收的指示。检测物理分组的错误的指示和无线媒体的状态信息被输入访问控制器30。
[0069]接收处理器10，发送处理器20和访问控制器30处理数据帧，控制帧和管理帧，并与另一个无线通信终端建立无线链路以交换各帧。接收处理器10，发送处理器20和访问控制器30进行至少与媒体访问控制(下面称为MAC)相关的处理。对于数据帧，接收处理器10，发送处理器20和访问控制器30进行包括下述处理的处理:在接收侧对数据项排序，使得在交换数据的无线通信终端之间在应用层层面数据接收的顺序与数据传送的顺序相匹配。
[0070]可以设置多个不同的PHY处理器和对应于每个PHY处理器的发送处理器，接收处理器和访问控制器，还可设置跨越所述不同的PHY处理器的公共处理器。
[0071]当例如应用层的用户操作生成传输数据时，数据通过上层处理器0被传给发送处理器20，并由发送处理器20转换成其格式示于图1中的数据帧。每个数据项被处理成帧体，并设定在单个FB字段中，或者被分成更小的单元，并设定在多个FB字段中。在发送处理器20中准备使值加1的整数计数器，在相同类型的帧(这种情况下，数据帧)被传送给相同的无线通信终端的时候，计数器的值作为序列号被分配给对应于帧体的SN字段。发送处理器20根据来自访问控制器30的信息测量传送定时，并把生成的帧连同传送指令一起传给PHY处理器40。此时，可同时发出为传送所必需的调制方案和编码方案的指令。
[0072]在通过PHY处理器40接收数据帧的无线通信终端中，接收处理器10响应于数据帧生成其格式示于图2中的确认帧，并在从包括数据帧的物理分组的末端起等待预定帧间间隔(下面称为IFS)之后，作为物理分组传送所述确认帧。接收处理器10还根据SN字段，顺序把接收的数据帧中的FB字段的内容传给上层处理器0。
[0073]在第一实施例中，当从接收的数据帧中正确提取至少一个FB字段时，在数据帧接收的IFS之后，传送其中在SN字段中设定连续成功接收的各帧之中的最大序列号(即SMSN)的确认帧。当SMSN被新近正确地从接收帧中提取的帧体更新时，该帧体被传给上层处理器0。为此，接收处理器10包括解聚/过滤(deaggregat1n/filter)单元12，接收缓冲器14，连续最大序列号(SMSN)保持单元16，和接收协调器18。接收处理器10并不局限于图3中所示的结构，而是可以采用任何结构，只要最终能够实现所述目的即可。
[0074]当FB字段被聚合时，解聚/过滤单元12进行解聚处理，从而分离和提取每个FB字段，解聚/过滤单元12还进行过滤处理，从而只过滤为后续接收处理所必需的帧。
[0075]当帧类型信息在CH字段中时，优选地如下进行处理。当关于帧体数目的信息在CH字段中描述时并且当所述信息为0时，核实所述帧类型是否许可帧体的数目为0。另外，作为处理该帧类型的条件，核实该帧的