在无线局域网系统中传输和接收数据的方法和设备的制造方法_3

文档序号:9848506阅读:来源:国知局
的资源在通信实体之间共享,仅当特定通信实体占用无线信道的时 间期间最大数量的数据被传输时,WLAN系统的整体容量可增加。即,当终端以物理层最高可 能数据速率传输数据至AP以及从AP接收数据时,WLAN系统的整体容量可增加。当由于AP和 终端之间的短距离,信号质量足够可靠时,物理层最高数据速率可实现。或者,当通信实体 以足够高的传输功率传输数据,信号质量足够可靠时,物理层最高数据速率可实现。如果终 端远离AP,或者如果通信实体使用有限的传输功率,物理层数据速率变低,因此导致了 WLAN 系统整体容量的降低。
[0117] 特别地,当WLAN系统适用于传感器网络时,由于支持广域的传感器网络的性能使 得处在距AP长距离的传感器终端的数量可增加,据此,在AP的下行链路质量方面功率可容 易保证是没有问题的,但是设定在低功率下的传感器终端的上行链路质量会产生问题。因 此,处在距AP长距离的传感器终端使用低数据速率为上行链路物理层来确保可靠的上行链 路质量,并且因此WLAN系统的整体性能可出现严重减弱。进一步地,低功率终端功耗更多能 量,这是因为在针对物理层的低数据速率被应用时,低功率终端在传输相同数据必须要被 唤醒更长的时间。
[0118] 图9为显示包括中继设备的WLAN系统的示意图。
[0119] 参照图9,主接入点(主-AP:M-AP),第一中继设备Rl、第二中继设备R2以及第五终 端STA 5可形成主BSS(M-BSS)。第一中继设备RU第一终端STA 1以及第二终端STA 2可形成 第一中继BSS(Rl-BSS)。第二中继设备R2、第三终端STA 3以及第四终端STA 4可形成第二中 继BSS(Rl-BSS)。中继设备Rl和R2可位于在主接入点(M-AP)与终端STA 1、STA 2、STA 3以及 STA 4之间的信号质量衰退的地方。第一中继设备Rl可中继在主接入点(M-AP)与第一和第 二终端STA 1以及STA 2之间传输的数据。第二中继设备R2可中继在主接入点(M-AP)与第三 和第四终端STA 3以及STA 4之间传输的数据。即,主接入点(M-AP)的物理区域可通过中继 设备Rl和R2扩展。
[0120] 图10为显示中继设备的逻辑配置的框图。
[0121] 参照图10,中继设备可包括用作主接入点(M-AP)的中继终端(R-STA),以及用作用 于扩展区域中的终端的接入点的中继接入点(R-AP)。
[0122] 根据与正常终端一样的过程,中继终端(R-STA)可通过接收信标帧或者从主接入 点(M-AP)传输的探测响应帧而探测主接入点(M-AP)。此后,中继终端(R-STA)可顺序地执行 与探测的主接入点(M-AP)的验证过程以及与M-AP的关联过程。
[0123] 当中继终端(R-STA)同主接入点(M-AP)相关联时,中继接入点(R-AP)可充当中继 BSS,也就是说,中继接入点(R-AP)可传输它自身的信标帧,或者传输响应于探测请求帧的 探测响应帧至属于中继BSS的线端终端。
[0124] 如果同中继接入点(R-AP)相关联比同主接入点(M-AP)相关联更有利,属于中继 BSS的线端终端可执行验证的过程和同中继接入点(R-AP)相关联。相比之下,如果同主接入 点(M-AP)相关联比同中继接入点(R-AP)相关联更有利,属于中继BSS的线端终端可执行验 证的过程和同主接入点(M-AP)相关联。
[0125] 中继终端(R-STA)可中继在主接入点(M-AP)与线端终端之间传输的数据。在此情 形下,中继终端(R-STA)可中继利用4-地址字段传输的数据。所述4-地址字段包括:指示数 据最终目标地址的目标地址(DA)字段,指示产生数据地方的地址的源地址(SA)字段,指示 物理地传输包含数据的帧的通信实体的地址的发送器地址(TA)字段,以及指示物理地接收 包含数据的帧的通信实体的地址的接收器地址(RA)字段。
[0126] 例如,当期望通过中继设备传输数据至线端终端时,主接入点(M-AP)可如下配置 并传输数据帧的头部地址字段。
[0127] -TA字段:主接入点(M-AP)的地址(也就是,MAC地址)
[0128] -RA字段:中继设备的地址(也就是,MAC地址)
[0129] -DA字段:线端终端的地址(也就是,MAC地址)
[0130] -SA字段:主接入点(M-AP)的地址(也就是,MAC地址)
[0131] 中继终端(R-STA)可将从中继接入点(R-AP)接收的数据帧发送至主接入点(M-AP),并可将从主接入点(M-AP)接收的数据帧发送至中继接入点(R-AP)。
[0132] 当中继终端(R-STA)以及主接入点(M-AP)彼此关联并且获得传输路径时,中继接 入点(R-AP)可周期地传输包含与主接入点(M-AP)的标识符相同的标识符(SSID)的信标帧。 此外,中继接入点(R-AP)可响应于来自线端终端的探测请求帧而传输探测响应帧,响应于 来自线端终端的验证请求帧而传输验证响应帧,以及响应于来自线端终端的关联请求帧而 传输关联响应帧。即,中继接入点(R-AP)可执行与主接入点(M-AP)同样的功能。
[0133] 位于中继设备附近的线端终端可关联(associated)至位于距线端终端比距主接 入点(M-AP)更近的中继-AP(R-AP),并可保证高信号质量,因此能够使得数据以高物理层数 据速率传输。
[0134] 中继接入点(R-AP)可生成包括指示符的信标帧并可传输生成的信标帧,所述指示 符指示R-AP本身为用于中继在主接入点(M-AP)与线端终端之间传输的数据的通信实体。此 类指示符可利用信标帧中的一个比特或者利用主接入点(M-AP)的地址字段而被定义。
[0135] 中继接入点(R-AP)可按照与中继终端(R-STA)相同的方式利用4-地址字段而向线 端终端传输数据帧。可选地,当SA字段与TA字段相同时,中继接入点(M-AP)可利用3-地址字 段(SA = TA,RA以及DA)而向线端终端传输数据帧。可选地,中继接入点(M-AP)可利用2-地址 字段(RA、TA)而向线端终端传输数据帧。当数据帧通过3-地址字段(SA = TA、RA、DA)或2-地 址字段(RA、TA)从线端终端被接收时,中继接入点(R-AP)可向中继终端(R-STA)传输相应的 数据帧。
[0136] 图11为显示根据本发明另一实施例的数据传输/接收方法的流程图。
[0137] 参照图11,主接入点(M-AP)可服务主-BSS(M-BSS),并且中继设备R可属于M-BSS。 中继设备R可服务中继-BSS(R-BSS),并且第一终端STA 1和第二终端STA 2可属于R-BSS。
[0138] 当主接入点(M-AP)的验证过程被完成时,中继设备R可执行关联过程。也就是说, 中继设备R可传输关联请求帧至主接入点(M-AP) (Sl 100)。此处,关联请求帧可包括指示符, 所述指示符请求属于R-BSS的终端的AID资源的分配。
[0139] 当关联请求帧从中继设备R被接收时,主接入点(M-AP)可获得包括在关联请求帧 内的指示符,并可随后判定属于基于指示符的R-BSS的终端的AID资源分配请求。因此,主接 入点(M-AP)可向中继设备R传输关联响应帧,所述关联响应帧包括用于分配属于R-BSS的终 端的AID的参考AID(SlllO)。此处,参考AID表示中继设备R的AID。同时,参照上述图5,当AID 被分层地配置时,参考AID可基于寻呼ID、基于块索引或基于子块索引被设置。
[0140] 当关联响应帧从主接入点(M-AP)被接收时,基于被包括在关联响应帧内的参考 AID,中继设备R可向属于R-BSS的第一终端STA 1和第二终端STA 2分配AID(S1120)。例如, 当参考AID基于寻呼ID被设置时,在由参考AID指示的寻呼ID范围内,中继设备R可向属于R-BSS的第一终端STA 1和第二终端STA 2分配不同的AID。当参考AID基于块索引被设置时,在 由参考AID指示的块索引范围内,中继设备R可向属于R-BSS的第一终端STA 1和第二终端 STA 2分配不同的AID。当参考AID基于子块索引被设置时,在由参考AID指示的子块索引范 围内,中继设备R可向属于R-BSS的第一终端STA 1和第二终端STA 2分配不同的AID。
[0141] 图12为显示基于寻呼ID指定的AID的实施例的框图。
[0142] 参照图12,主接入点(M-AP)可基于寻呼ID指定属于R-BSS的通信实体的AID的范 围。例如,主接入点(M-AP)可分配"11 00000 000 000b"为中继设备R的AID。在这种情况下, 中继设备R可在由其自己的AID指示的寻呼ID(也就是,寻呼ID组3(1 Ib))的范围内分配AID 至属于R-BSS的终端。就是说,中继设备R可在"11 00000 000 00 lb"至"11 11111 111 11 lb"的范围内分配AID至属于R-BSS的终端。同时,主接入点(M-AP)可在寻呼ID组0至2 (00b、01b、IOb)的范围内分配AID至属于M-BSS的其它通信实体(例如,中继设备、终端等 等)。根据这种配置,构成无线局域网系统的通信实体可利用AID被鉴定,所述AID为唯一标 识符。
[0143] 图13为显示基于块索引指定的AID的实施例的框图。
[0144] 参照图13,主接入点(M-AP)可基于块索引指定属于R-BSS的通信实体的AID的范 围。例如,主接入点(M-AP)可分配"00 00001 000 000b"为中继设备R的AID。在这种情况下, 中继设备R可在由其自己的AID指示的块索引的范围内分配AID至属于R-BSS的终端。就是 说,中继设备R可在"00 00001 〇〇〇 〇〇lb"至"00 00001 111 111b"的范围内分配AID至属于 R-BSS的终端。
[0145] 图14为显示基于子块索引指定的AID的实施例的框图。
[0146] 参照图14,主接入点(M-AP)可基于子块索引指定属于R-BSS的通信实体的AID的范 围。例如,主接入点(M-AP)可分配"00 00000 001 000b"为中继设备R的AID。在这种情况下, 中继设备R可在由其自己的AID指示的子块索引的范围内分配AID至属于R-BSS的终端。就是 说,中继设备R可在"00 〇〇〇〇〇 OOl 001b"至"00 OOOOO OOl 111b"的范围内分配AID至属于 R-BSS的终端。
[0147] 回顾图11,中继设备R可传输与被分配至属于R-BSS的终端的AID资源有关的信息 至主接入点(M-AP) (SI 130)。此时,中继设备R可向主接入点(M-AP)传输属于R-BSS的终端的 MAC地址和与被分配至终端的AID资源有关的信息。例如,中继设备R可向主接入点(M-AP)传 输第一终端STA 1的MAC地址和AID,并可向主接入点(M-AP)传输第二终端STA 2的MAC地址 和 AID0
[0148] 当有被传输至第一终端STA 1的数据帧时,主接入点(M-AP)可以如下方式配置包 括在相应的数据帧内的地址字段。
[0149] 地址字段的第一实施例
[0150] -RA字段:中继设备R的MAC地址
[0151] -TA字段:主接入点(M-AP)的MAC地址
[0152] -DA字段:第一终端STA 1的MAC地址
[0153] -SA字段:主接入点(M-AP)的MAC地址
[0154] 地址字段的第二实施例
[0155] -RA字段:中继设备R的MAC地址
[0156] -TA字段:主接入点(M-AP)的MAC地址
[0157] -DA字段:第一终端STA 1的AID
[0158] -SA字段:主接入点(M-AP)的MAC地址
[0159] 地址字段的第三实施例
[0160] -RA字段:中继设备R的AID
[0161] -TA字段:主接入点(M-AP)的MAC地址
[0162] -DA字段:第一终端STA 1的MAC地址
[0163] -SA字段:主接入点(M-AP)的MAC地址
[0164] 地址字段的第四实施例
[0165] -RA字段:中继设备R的AID
[0166] -TA字段:主接入点(M-AP)的MAC地址
[0167] -DA字段:第一终端STA 1的AID
[0168] -SA字段:主接入点(M-AP)的MAC地址
[0169] 主接入点(M-AP)可向中继设备R传输以上述方式
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