專利名稱：一種無線局域網(wǎng)多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，尤其涉及一種無線局域網(wǎng)多速 率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)通常是基于栽波偵聽多址協(xié)議CSMA的，其改進(jìn)方式有 信道分裂預(yù)約多址接入SRMA ( Split-channel Reservation Multiple Access)、 沖突避免多址接入?yún)f(xié)議MACA(Multiple Access with Collision Avoidance)、改 進(jìn)的沖突避免多址接入?yún)f(xié)議MACAW、底部獲取多址接入?yún)f(xié)議FAMA(Floor Acquisition Multiple Access)和802.11等協(xié)議，本發(fā)明所指的無線局域網(wǎng) 一般 都是基于CSMA協(xié)議。在無線局域網(wǎng)中進(jìn)行多速率傳輸需要解決的主要問 題是傳輸業(yè)務(wù)類別、信道質(zhì)量估計(jì)和速率選擇。傳輸業(yè)務(wù)按對時(shí)延要求通 ?？梢苑譃闀r(shí)延敏感和非時(shí)延敏感兩大類業(yè)務(wù)，按對耐錯(cuò)誤能力通?？梢苑?為耐錯(cuò)和非耐錯(cuò)兩大類業(yè)務(wù)。信道質(zhì)量估計(jì)主要是以信噪比、信號(hào)強(qiáng)度、誤
比特率、誤符號(hào)率或誤幀率的統(tǒng)計(jì)作為判決測度來衡量信道的傳輸質(zhì)量。
在無線局域網(wǎng)中，現(xiàn)行的速率選擇方法目前主要有兩種 一種是"自動(dòng) 速率應(yīng)變(Auto Rate Fallback)協(xié)議，，，另一種是"基于接收機(jī)的自動(dòng)速率 (Receiver Based Auto Rate)協(xié)議"。
自動(dòng)速率應(yīng)變協(xié)議是由艾迪.卡莫曼等人提出的，其核心思想是，以前 面?zhèn)鬏數(shù)某晒褪〈螖?shù)為依據(jù)來調(diào)整傳輸速率。這實(shí)際是一種依誤幀率的 速率調(diào)整體制，當(dāng)站點(diǎn)間成功傳輸一定次數(shù)后，認(rèn)為信道質(zhì)量可靠進(jìn)而逐級 提高傳輸速率；反之，如果站點(diǎn)間傳輸失敗，則認(rèn)為信道質(zhì)量下降而逐級降 低傳輸速率。根據(jù)該協(xié)議同一次傳輸過程中各幀的傳輸速率是不變的，因此 多速率傳輸不會(huì)引起持續(xù)時(shí)間的變化，在站點(diǎn)間信道變化緩慢時(shí)，較為適用。
基于接收機(jī)的自動(dòng)速率協(xié)議是由蓋文.荷蘭德、奈廷.魏德亞和帕偌沃.巴
率和幀長。傳輸初始時(shí)，用于接入的發(fā)送請求從基本速率集中選擇合適的速 率發(fā)送，隨后接收站點(diǎn)將根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)信道質(zhì)量信息，自適應(yīng)地調(diào)整發(fā) 送速率，發(fā)送站點(diǎn)以和接收站點(diǎn)返回的確認(rèn)幀發(fā)送速率相同的速率發(fā)送下一 數(shù)據(jù)幀，不參與通信的站點(diǎn)則根據(jù)接收信號(hào)中包含的數(shù)據(jù)發(fā)送率和幀長，即 時(shí)修正網(wǎng)絡(luò)分配矢量。
除了以上兩種多速率傳輸協(xié)議，無線局域網(wǎng)中還有一種雙信道時(shí)隙
ALOHA多速率傳輸協(xié)議，該協(xié)議采用獨(dú)立的控制信道用于傳輸速率的設(shè)置， 由于占用信道資源過多，故實(shí)際中很少使用。
自動(dòng)速率應(yīng)變協(xié)議和基于接收機(jī)的自動(dòng)速率協(xié)議的缺點(diǎn)是，不能在網(wǎng)絡(luò) 中存在多種業(yè)務(wù)時(shí)優(yōu)化速率的選擇，不適用于高速移動(dòng)無線衰落信道。不同 類別的業(yè)務(wù)對誤碼特性、時(shí)延的要求是不同的，傳輸過程中無線信道和傳輸 數(shù)據(jù)幀長也是變化的。通常時(shí)延敏感業(yè)務(wù)對錯(cuò)誤的容忍能力高，非時(shí)延敏感 業(yè)務(wù)對誤碼或誤幀性能要求比較高，上述現(xiàn)有協(xié)議沒有綜合考慮這些與傳輸 速率相關(guān)的因素。
另外，自動(dòng)速率應(yīng)變協(xié)議不適用于無線移動(dòng)信道環(huán)境，因?yàn)樵跓o線移動(dòng) 信道中，信道質(zhì)量的變化較快，信道的相關(guān)時(shí)間短，以數(shù)次成功或失敗的數(shù) 據(jù)傳輸間隔作為信道質(zhì)量統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗時(shí)間太長，從而使得信道質(zhì)量統(tǒng)計(jì)不可 靠，傳輸吞吐率下降。
基于接收機(jī)的自動(dòng)速率協(xié)議克服了自動(dòng)速率應(yīng)變協(xié)議不能適應(yīng)無線移 動(dòng)信道的缺點(diǎn)，該協(xié)議速率變化實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適用于無線移動(dòng)信道。但該協(xié)議 最主要的缺點(diǎn)是發(fā)送站點(diǎn)總是以接收站點(diǎn)返回的確認(rèn)幀的發(fā)送速率發(fā)送數(shù) 據(jù)幀，發(fā)送站點(diǎn)或接收站點(diǎn)都不能預(yù)先確定自己發(fā)送下一幀時(shí)的傳輸速率， 因此不能準(zhǔn)確設(shè)置到整個(gè)傳輸結(jié)束時(shí)的持續(xù)時(shí)間，不得不將持續(xù)時(shí)間字^l殳內(nèi) 容改為發(fā)送速率和發(fā)送幀長以便不參與通信的站點(diǎn)修正網(wǎng)絡(luò)分配矢量。
無線信道除了有大尺度衰落，同時(shí)還存在小尺度衰落，當(dāng)站點(diǎn)高速移動(dòng) 時(shí)，物理信道的信道狀態(tài)信息變化較快，為了可靠地通信，對傳輸幀長須有 一定限制， 一個(gè)較長的MAC幀往往要分成多個(gè)小段傳輸?；诮邮諜C(jī)的自
動(dòng)速率協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)分配矢量修正方法不僅和現(xiàn)有協(xié)議兼容性差，更因?yàn)槠涑?續(xù)時(shí)間字段已不具備對下一幀傳輸信道占用的預(yù)約作用而不適用于多段傳 輸。另外接收站點(diǎn)返回的確認(rèn)幀幀長通常遠(yuǎn)小于發(fā)送站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀長， 在相同誤碼率情況下，誤幀率隨著幀長的加長而增高，以接收站點(diǎn)能可靠返 回的確認(rèn)幀的發(fā)送速率發(fā)送數(shù)據(jù)幀，從統(tǒng)計(jì)意義上講并不可靠。因此該協(xié)議 不適用于無線高速移動(dòng)信道，兼容性差。
因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，而有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無線局域網(wǎng)多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒?，用?解決現(xiàn)有技術(shù)不能在網(wǎng)絡(luò)中存在多種業(yè)務(wù)時(shí)優(yōu)化速率的選擇、不適應(yīng)于無線 信道，尤其是不適應(yīng)于無線高速移動(dòng)信道的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供一種無線局域網(wǎng)多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒ǎ?一種無線局域網(wǎng)
多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒?，包括如下步驟
(1) 發(fā)送方向接收方發(fā)送多速率自適應(yīng)傳輸模式指示；
(2) 接收方根據(jù)接收到的多速率自適應(yīng)傳輸模式向發(fā)送方返回速率調(diào) 整信息；
(3) 發(fā)送方4艮據(jù)上述速率調(diào)整信息，調(diào)整傳輸速率；
(4) 發(fā)送方以調(diào)整后的當(dāng)前速率向接收方發(fā)送發(fā)送幀。
其中，步驟(1)包括
發(fā)送方向接受方以初始速率發(fā)送初始幀，在所述初始幀的物理幀頭或士某 質(zhì)接入控制幀頭中攜帶多速率自適應(yīng)傳輸模式信息。
所述多速率自適應(yīng)傳輸模式，包括
基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式；
基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式，包括速率推薦模式和固定速率傳輸模
式；
非自適應(yīng)傳輸模式。
步驟(2 )包括
如果發(fā)送方指示采用基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，接收方根據(jù)信道質(zhì) 量信息、當(dāng)前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一發(fā) 送幀幀長、與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式 因素的部分或全部因素，確定速率調(diào)整信息，并將其返回發(fā)送方；
如果發(fā)送方指示采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式且是采用其中的速 率推薦模式，接收方根據(jù)信道質(zhì)量信息、當(dāng)前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信 道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一發(fā)送幀幀長、與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀 幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式因素的部分或全部因素，確定建議速率調(diào)整 信息，并將其返回發(fā)送方；
如果發(fā)送方指示采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式且是采用其中的固 定速率傳輸模式，接收方向發(fā)送方不返回任何速率調(diào)整信息、或返回一個(gè)表 示不需進(jìn)行速率調(diào)整的信息、或返回一個(gè)默認(rèn)值；
如果發(fā)送方指示采用非自適應(yīng)傳輸模式或接收方不支持多速率自適應(yīng) 傳輸，接收方向發(fā)送方不返回任何速率調(diào)整信息，或返回一個(gè)表示不需進(jìn)行 速率調(diào)整的信息、或返回一個(gè)默認(rèn)值以表示接收方不支持多速率自適應(yīng)傳輸。
所述速率調(diào)整信息包括接收方向發(fā)送方發(fā)送速率調(diào)整信息，或接收方向 發(fā)送方發(fā)送推薦速率調(diào)整信息，或接收方不返回任何速率調(diào)整信息，或返回 一個(gè)表示不需進(jìn)行速率調(diào)整的信息，或返回一個(gè)默認(rèn)值。
步驟(3 )包括
如果采用基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，發(fā)送方以當(dāng)前收到的速率調(diào)整 信息作為當(dāng)前傳輸速率，并以該傳輸速率發(fā)送下一個(gè)發(fā)送幀；
如果采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式且是采用速率推薦模式，發(fā)送方 以當(dāng)前返回的建議速率調(diào)整信息作為參考，選擇一個(gè)優(yōu)選的速率作為傳輸速 率，并在收到該返回建議速率調(diào)整信息后至多第二個(gè)發(fā)送幀使用該速率傳 輸；
如果采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式且是采用固定速率傳輸模式，發(fā)
送方不改變后續(xù)幀的傳輸速率；
如果采用非自適應(yīng)傳輸模式或接收方指示不支持多速率自適應(yīng)傳輸，發(fā) 送方不改變后續(xù)幀的傳輸速率。
所述基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，包括接收方返回的速率調(diào)整信息， 發(fā)送方將按該速率調(diào)整發(fā)送方的發(fā)送速率。
所述多速率自適應(yīng)傳輸模式是根據(jù)當(dāng)前傳輸業(yè)務(wù)的類型以及相關(guān)的服 務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)來確定或發(fā)送方自身的多速率自適應(yīng)傳輸策略，由發(fā)送 方來確定的。
應(yīng)用本發(fā)明所述的無線局域網(wǎng)多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒ǎ跀?shù)據(jù)傳輸過 程中，傳輸速率可根據(jù)信道狀態(tài)依物理幀分段自適應(yīng)地變化，故可以適用于 高速移動(dòng)無線衰落信道，同時(shí)，由于采用了速率信息(或信道質(zhì)量信息)的 交換技術(shù)，而速率信息的交換和信道質(zhì)量信息的交換是等同的，發(fā)送方可以 高效地以接收方能可靠接收的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒ǖ脑敿?xì)流程
圖3A和3B是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例返回幀的物理幀的格式示 意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無線局域網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的方法 的流程圖。如圖l所示，本實(shí)施例的無線局域網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的方法，主要包 括如下步驟
步驟IOI，發(fā)送方向接收方發(fā)送多速率自適應(yīng)傳輸模式指示。
具體地， 一次幀序列交換過程中，在發(fā)送方向接收方發(fā)送的初始發(fā)送幀 或所有發(fā)送幀中，攜帶多速率自適應(yīng)傳輸模式指示信息。在本發(fā)明中將從發(fā)
送方向接收方發(fā)送的幀稱為"發(fā)送幀"，而從接收方向發(fā)送方返回的幀稱為
"返回幀"。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，在無線局域網(wǎng)(WLAN)中發(fā)送幀可 以包括RTS (RequestTo Send,請求發(fā)送)幀、數(shù)據(jù)幀等；分別與發(fā)送幀 相對應(yīng)地，返回幀可以包括CTS( Clear To Send,允許發(fā)送)幀、ACK(確 認(rèn))幀等。 一次傳輸過程中從RTS幀發(fā)送到最后一個(gè)ACK的所有幀，被稱 為幀序列， 一次傳輸也稱為一次幀序列交換。
優(yōu)選地，上述的發(fā)送方向接收方發(fā)送多速率自適應(yīng)傳輸模式指示的步 驟，包括以初始速率發(fā)送初始幀，在初始幀的物理(PHY)幀頭或媒質(zhì)接 入控制(MAC)幀頭中攜帶多速率自適應(yīng)傳輸模式信息。
優(yōu)選地，所述的多速率自適應(yīng)傳輸模式，包括基于接收方的自適應(yīng)傳 輸模式；基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式；非自適應(yīng)傳輸模式。其中，各種模 式具體說明如下
基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，包括接收方返回的速率調(diào)整信息，發(fā) 送方將按該速率調(diào)整發(fā)送速率；
基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式，包括速率推薦模式，即接收方返回的 速率調(diào)整信息是建議速率調(diào)整信息，發(fā)送方不一定按該建議速率調(diào)整信息改 變發(fā)送速率；以及固定速率傳輸模式，即只能按發(fā)送方的傳輸速率傳輸。
步驟105，接收方根據(jù)接收到的多速率自適應(yīng)傳輸模式向發(fā)送方返回速 率調(diào)整信息。
如果發(fā)送方指示采用基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，則接收方根據(jù)信道 質(zhì)量信息、當(dāng)前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一 發(fā)送幀幀長、與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方 式因素的部分或全部因素，確定速率調(diào)整信息，或者，也可以是，接收方只 是將信道質(zhì)量的信息返回給發(fā)送方，然后由發(fā)送方根據(jù)信道質(zhì)量確定最佳傳
輸速率。
如果發(fā)送方指示采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式，則如果是速率推薦 模式，則接收方根據(jù)信道質(zhì)量信息、當(dāng)前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信道質(zhì) 量信息的誤碼特性、下一發(fā)送幀幀長、與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀幀長、
信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式因素的部分或全部因素，確定建議速率調(diào)整信息； 如果是固定速率傳輸模式，則接收方不返回任何速率調(diào)整信息或返回一個(gè)表 示不需進(jìn)行速率調(diào)整的信息或返回一個(gè)默認(rèn)值。
如果發(fā)送方指示采用非自適應(yīng)傳輸模式或接收方不支持多速率自適應(yīng) 傳輸，則接收方不返回任何速率調(diào)整信息，或返回一個(gè)表示不需進(jìn)行速率調(diào) 整的信息或返回一個(gè)默認(rèn)值以表示接收方不支持多速率自適應(yīng)傳輸。
優(yōu)選地，上述的速率調(diào)整信息，包括接收方向發(fā)送方發(fā)送速率調(diào)整信 息，或接收方向發(fā)送方發(fā)送推薦速率調(diào)整信息，或接收方不返回任何速率調(diào) 整信息，或返回一個(gè)表示不需進(jìn)行速率調(diào)整的信息，或返回一個(gè)默認(rèn)值。
在此，對于如何根據(jù)信道質(zhì)量信息、當(dāng)前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信 道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一發(fā)送幀幀長、與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀 幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式因素的部分或全部因素，確定建議速率調(diào)整 信息、如何根據(jù)信道質(zhì)量確定最佳傳輸速率，本發(fā)明并沒有特別的限制，可 以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的任何方法。后面描述的本發(fā)明最佳實(shí)施例中示 例性地列舉了一些方法，但是本發(fā)明并不限于該方法。
步驟IIO，發(fā)送方根據(jù)上述速率調(diào)整信息，調(diào)整傳輸速率。 具體地，與前面返回速率調(diào)整信息的步驟相對應(yīng)，調(diào)整傳輸速率的步驟 包括
如果采用基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，則發(fā)送方以當(dāng)前收到的速率調(diào) 整信息作為當(dāng)前傳輸速率，并以該傳輸速率發(fā)送下一個(gè)發(fā)送幀；
如果采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式，則如果是速率推薦模式，發(fā)送 方以當(dāng)前返回的建議速率調(diào)整信息作為參考，選擇一個(gè)最佳的速率作為傳輸 速率，并在收到該返回建議速率調(diào)整信息后至多第二個(gè)發(fā)送幀使用該速率傳 輸；如果是固定速率傳輸模式，發(fā)送方不改變后續(xù)幀的傳輸速率；
如果采用非自適應(yīng)傳輸才莫式或接收方指示不支持多速率自適應(yīng)傳輸，則 發(fā)送方不改變后續(xù)幀的傳輸速率。
步驟115,以調(diào)整后的當(dāng)前速率，從發(fā)送方向接收方發(fā)送發(fā)送幀。
這樣，本實(shí)施例的無線局域網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的方法可以根據(jù)信道狀態(tài)以及 業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求，以不同的速率傳輸數(shù)據(jù)，從而適應(yīng)由于移動(dòng) 或其他原因造成的信道質(zhì)量的變化。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的無線局域網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的 方法的詳細(xì)流程圖，下面結(jié)合圖2對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，如圖2 所示
步驟200,當(dāng)發(fā)送方獲得發(fā)送機(jī)會(huì)，則一次幀序列交換開始。
步驟205，設(shè)置初始當(dāng)前速率，確定多速率自適應(yīng)傳IINt式。
在本實(shí)施例中，傳輸速率被劃分為多個(gè)速率級V1 VP,其中，VI是 基本速率(最低速率)，VP是最高速率。以Cl、 C2、 C3分別表示基于接 收方的自適應(yīng)傳輸模式；基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式的速率推薦模式；基 于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式的固定速率傳輸模式或非自適應(yīng)傳輸模式。
在此，初始當(dāng)前速率可以被設(shè)置為基本速率VI。優(yōu)選地，如果在發(fā)送 方具有對接收方的傳輸速率統(tǒng)計(jì)信息，則可以根據(jù)該統(tǒng)計(jì)信息選擇一個(gè)高于 基本速率的速率作為初始當(dāng)前速率。但是，前提條件是要充分保證以該初始 當(dāng)前速率能夠正確地傳送第一個(gè)發(fā)送幀。
關(guān)于多速率自適應(yīng)傳輸模式的確定方法，本發(fā)明并沒有特別的限制，可 以根據(jù)當(dāng)前傳輸業(yè)務(wù)的類型以及相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)來確定或發(fā)送 方自身的多速率自適應(yīng)傳輸策略，也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的任何方 法。不同的發(fā)送方可以針對相同的業(yè)務(wù)傳輸制定不同的多速率自適應(yīng)傳輸模 式。
步驟210，令RATE為該初始當(dāng)前速率，令rRATE為多速率自適應(yīng)傳 輸^f莫式，取值為Cl、 C2、 C3中的一個(gè)，發(fā)送方向接收方發(fā)送RTS幀。正 如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，通常在WLAN中開始一次數(shù)據(jù)傳輸，首先
要由發(fā)送方發(fā)送RTS幀作為請求。
在此，結(jié)合圖3A和3B說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例最佳傳輸速率信 息被返回給發(fā)送方的具體方式。根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例，最佳傳輸速率信息是包 含在返回幀的物理幀頭中返回給發(fā)送方的。圖3A和3B是用于說明根據(jù)本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例返回幀的物理幀的格式的示意圖。
目前802.11a物理層幀的結(jié)構(gòu)，如圖3A所示，其中"RATE" 字段表 示該物理層幀"DATA"(數(shù)據(jù)部分)的傳輸速率，"SERVICE" 字段為 16比特，其中7比特表示擾亂生成多項(xiàng)式，剩余9比特保留，根據(jù)本優(yōu)選 實(shí)施例，從這預(yù)留的9比特中取4比特，命名為"rRATE"字段，用于初始 發(fā)送幀指示多速率自適應(yīng)傳輸^t式以及幀序列后續(xù)幀表示上述最佳傳輸速 率信息(見圖3B)。
步驟215,接收方判斷是否收到的是幀交換序列的初始幀，本實(shí)施例中 該初始幀為RTS幀，若收到的是RTS幀，則解析rRATE,如果rRATE指 示為基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，則執(zhí)行步驟220;否則執(zhí)行步驟250。
步驟220,根據(jù)步驟215,接收方知道本次幀序列交換過程采用的是基 于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，接收方以RTS的RATE,返回一個(gè)CTS幀。
具體地，接收方接收由發(fā)送方發(fā)來的RTS幀，根據(jù)信道質(zhì)量信息、當(dāng) 前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一發(fā)送幀幀長、 與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式因素的部分 或全部因素，然后確定一個(gè)最佳的傳輸速率(例如，V5),并且在向發(fā)送 方返回的CTS返回幀中包含表示該最佳傳輸速率的信息，具體方式可以是 令CTS的PHY中的rRATE等于該速率。
步驟225,根據(jù)接收方返回的CTS幀中rRATE指示的最佳傳輸速率信 息，發(fā)送方調(diào)整當(dāng)前速率(例如，V5)。
步驟230，以調(diào)整后的當(dāng)前速率，從發(fā)送方向接收方發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀。
步驟235，同樣以該調(diào)整后的當(dāng)前速率，接收方向發(fā)送方返回一個(gè)ACK 幀。具體地，與前述的步驟215—樣，接收方接收由發(fā)送方發(fā)來的數(shù)據(jù)幀， 根據(jù)接收的結(jié)果評價(jià)信道質(zhì)量，然后確定一個(gè)最佳的傳輸速率，并且在向發(fā)
送方返回的ACK返回幀中包含表示該最佳傳輸速率的信息。同樣地，在確 定最佳的傳輸速率時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的特性(例如，幀長、碼率 等)和信道質(zhì)量特點(diǎn)(例如，信噪比、信號(hào)強(qiáng)度、誤比特率、誤符號(hào)率等)， 從而確定一個(gè)最佳的傳輸速率。
步驟240,發(fā)送方判斷是否還有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送。如果判斷為"是"， 則進(jìn)行到步驟245;如果步驟240的判斷為"否",則在步驟295結(jié)束。
步驟245，根據(jù)該ACK幀中的最佳傳輸速率信息，發(fā)送方調(diào)整當(dāng)前速 率(與前述的步驟225相同)；然后，返回到步驟230重復(fù)執(zhí)行步驟230-245，直到?jīng)]有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送為止。
步驟250，判斷是否基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式的速率推薦模式，若 是則執(zhí)行步驟250;否則，執(zhí)行步驟290。
步驟260，以初始當(dāng)前速率返回CTS幀，具體地，根據(jù)步驟250,接收
推薦模式，接收方以RTS的RATE，向發(fā)送方返回一個(gè)CTS幀。
具體地，接收方接收由發(fā)送方發(fā)來的RTS幀，根據(jù)信道質(zhì)量信息、當(dāng) 前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一發(fā)送幀幀長、 與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式因素的部分 或全部因素，然后確定一個(gè)建議速率調(diào)整信息(例如，V5)，并且在向發(fā) 送方返回的CTS返回幀中包含表示該最佳傳輸速率的信息，具體方式可以 是令CTS的PHY中的rRATE等于該速率。
步驟265,發(fā)送方令RATE等于CTS的RATE,以CTS中的建議速率 調(diào)整信息為參考，選擇最佳的傳輸速率，并令rRATE等于該最佳的傳輸速率。
具體地，以CTS幀中rRATE指示的建議速率調(diào)整信息為參考，發(fā)送方 ^^據(jù)信道質(zhì)量信息、當(dāng)前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信道質(zhì)量信息的誤碼特 性、下一發(fā)送幀幀長、與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀幀長、信道編碼、調(diào) 制解調(diào)方式因素的部分或全部因素，選擇一個(gè)最佳速率調(diào)整信息信息(例如， V4)。
步驟270,發(fā)送方以接收方返回的確認(rèn)幀的RATE向接收方發(fā)送一個(gè)數(shù) 據(jù)幀。該數(shù)據(jù)幀的rRATE為在步驟265中選擇的最佳速率調(diào)整信息(例如， V4)。
步驟275，令RATE等于當(dāng)前接收幀的rRATE,以RATE,返回一個(gè) ACK幀。
具體地，接收方在收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀后，才艮據(jù)信道質(zhì)量信息、當(dāng)前傳輸?shù)?業(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一發(fā)送幀幀長、與下一發(fā) 送幀幀長相應(yīng)的返回幀幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式因素的部分或全部因 素，然后確定一個(gè)建議速率調(diào)整信息(例如，V5),并且令RATE等于數(shù) 據(jù)幀的rRATE,以RATE向發(fā)送方返回的ACK，其中包含表示該建議速率 調(diào)整信息，具體方式可以是令A(yù)CK的PHY中的rRATE等于該速率。
步驟280，判斷是否還有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送。如果判斷為"是"，則進(jìn)行 到步驟285;如果步驟280的判斷為"否",則在步驟295結(jié)束。
步驟285，令RATE等于ACK的RATE,以ACK中的建議速率調(diào)整信 息為參考，選擇最佳的傳輸速率，并令rRATE等于該最佳的傳輸速率，(與 前述的步驟265相同)；然后，返回到步驟270重復(fù)執(zhí)行步驟270~285, 直到?jīng)]有數(shù)據(jù)幀需要發(fā)送為止。
步驟290,以固定速率傳輸后續(xù)幀序列，具體地，發(fā)送方將以初始當(dāng)前 速率發(fā)送所有發(fā)送幀，接收方則以發(fā)送方確知的速率返回返回幀，直至本次 幀序列交換結(jié)束，執(zhí)行步驟295幀序列交換結(jié)束。
步驟295,幀序列交換結(jié)束。
通過以上的描述可知，采用本發(fā)明的上述實(shí)施例，在數(shù)據(jù)傳輸過程中， 傳輸速率可根據(jù)信道狀態(tài)依物理幀分段自適應(yīng)地變化，故可以適用于高速移 動(dòng)無線衰落信道。
本發(fā)明的實(shí)施例采用了速率信息(或信道質(zhì)量信息)的交換技術(shù)，而速 率信息的交換和信道質(zhì)量信息的交換是等同的，發(fā)送方可以高效地以接收方 能可靠接收的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例采用了速率可變時(shí)的持續(xù)時(shí)間設(shè)置方法，該方法橫_ 得當(dāng)前分段中的持續(xù)時(shí)間具有對傳輸下一分段信道占用的預(yù)約功能，因此適 用于數(shù)據(jù)幀的分段傳輸。
另外，才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變形例，上述最佳速率信息也可以不記錄在物
理幀頭中，而是記錄在MAC幀中，例如"FrameControl"字段中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)變形例，在返回幀中包含的不是最佳速率信息而是 表示信噪比、信號(hào)強(qiáng)度、誤比特率、誤符號(hào)率和誤幀率中的一個(gè)或多個(gè)的信 息。例如，可以將信噪比、信號(hào)強(qiáng)度、誤比特率、誤符號(hào)率和誤幀率中的一 個(gè)或多個(gè)的組合分級定義，然后通過返回幀返回給發(fā)送方。這樣，發(fā)送方可 以根據(jù)信道質(zhì)量的特性和將要發(fā)送的數(shù)據(jù)的特性來選擇最佳傳輸速率。
以上雖然通過一些示例性的實(shí)施例對本發(fā)明的無線局域網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù) 的方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是以上這些實(shí)施例并不是窮舉的，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種變化和修改。因此，本發(fā)明并不 限于這些實(shí)施例，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種無線局域網(wǎng)多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，包括如下步驟(1)發(fā)送方向接收方發(fā)送多速率自適應(yīng)傳輸模式指示；(2)接收方根據(jù)接收到的多速率自適應(yīng)傳輸模式向發(fā)送方返回速率調(diào)整信息；(3)發(fā)送方根據(jù)上述速率調(diào)整信息，調(diào)整傳輸速率；(4)發(fā)送方以調(diào)整后的當(dāng)前速率向接收方發(fā)送發(fā)送幀。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，步驟(1)包括發(fā)送方向接受方以初始速率發(fā)送初始幀，在所述初始幀的物理幀頭或媒 質(zhì)接入控制幀頭中攜帶多速率自適應(yīng)傳輸模式信息。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多速率自適應(yīng)傳輸模 式，包括基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式；基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式，包括速率推薦模式和固定速率傳輸模式；非自適應(yīng)傳輸纟莫式。
4、 如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，步驟(2)包括如果發(fā)送方指示采用基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，接收方根據(jù)信道質(zhì) 量信息、當(dāng)前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一發(fā) 送幀幀長、與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式 因素的部分或全部因素，確定速率調(diào)整信息，并將其返回發(fā)送方；如果發(fā)送方指示采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式且是釆用其中的速 率推薦模式，接收方根據(jù)信道質(zhì)量信息、當(dāng)前傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類別相應(yīng)于當(dāng)前信 道質(zhì)量信息的誤碼特性、下一發(fā)送幀幀長、與下一發(fā)送幀幀長相應(yīng)的返回幀 幀長、信道編碼、調(diào)制解調(diào)方式因素的部分或全部因素，確定建議速率調(diào)整 信息，并將其返回發(fā)送方； 如果發(fā)送方指示采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式且是采用其中的固 定速率傳輸模式，接收方向發(fā)送方不返回任何速率調(diào)整信息、或返回一個(gè)表示不需進(jìn)行速率調(diào)整的信息、或返回一個(gè)默認(rèn)值；如果發(fā)送方指示采用非自適應(yīng)傳輸模式或接收方不支持多速率自適應(yīng) 傳輸，接收方向發(fā)送方不返回任何速率調(diào)整信息，或返回一個(gè)表示不需進(jìn)行 速率調(diào)整的信息、或返回一個(gè)默認(rèn)值以表示接收方不支持多速率自適應(yīng)傳輸。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述速率調(diào)整信息包括接 收方向發(fā)送方發(fā)送速率調(diào)整信息，或接收方向發(fā)送方發(fā)送推薦速率調(diào)整信 息，或接收方不返回任何速率調(diào)整信息，或返回一個(gè)表示不需進(jìn)行速率調(diào)整 的信息，或返回一個(gè)默認(rèn)值。
6、 如權(quán)利l、 3或5所述的方法，其特征在于，步驟(3)包括 如果采用基于接收方的自適應(yīng)傳輸模式，發(fā)送方以當(dāng)前收到的速率調(diào)整信息作為當(dāng)前傳輸速率，并以該傳輸速率發(fā)送下一個(gè)發(fā)送幀；如果采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式且是采用速率推薦模式，發(fā)送方 以當(dāng)前返回的建議速率調(diào)整信息作為參考，選擇一個(gè)優(yōu)選的速率作為傳輸速 率，并在收到該返回建議速率調(diào)整信息后至多第二個(gè)發(fā)送幀使用該速率傳 輸；如果采用基于發(fā)送方的自適應(yīng)傳輸模式且是采用固定速率傳輸模式，發(fā) 送方不改變后續(xù)幀的傳輸速率；如果采用非自適應(yīng)傳輸模式或接收方指示不支持多速率自適應(yīng)傳輸，發(fā) 送方不改變后續(xù)幀的傳輸速率。
7、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于接收方的自適應(yīng) 傳輸模式，包括接收方返回的速率調(diào)整信息，發(fā)送方將按該速率調(diào)整發(fā)送方 的發(fā)送速率。
8、 如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述多速率自適應(yīng)傳 輸模式是根據(jù)當(dāng)前傳輸業(yè)務(wù)的類型以及相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來確定或發(fā)送 方自身的多速率自適應(yīng)傳輸策略確定的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線局域網(wǎng)多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒?，首先發(fā)送方向接收方發(fā)送多速率自適應(yīng)傳輸模式指示；然后，接收方根據(jù)接收到的多速率自適應(yīng)傳輸模式向發(fā)送方返回速率調(diào)整信息；隨后，發(fā)送方根據(jù)上述速率調(diào)整信息，調(diào)整傳輸速率；最后，發(fā)送方以調(diào)整后的當(dāng)前速率向接收方發(fā)送發(fā)送幀。該無線局域網(wǎng)多速率自適應(yīng)傳輸?shù)姆椒ǎ跀?shù)據(jù)傳輸過程中，傳輸速率可根據(jù)信道狀態(tài)依物理幀分段自適應(yīng)地變化，可以適用于高速移動(dòng)無線衰落信道，同時(shí)，由于采用了速率信息(或信道質(zhì)量信息)的交換技術(shù)，發(fā)送方可以高效地以接收方能可靠接收的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101110815SQ20061009887
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
發(fā)明者劉巧艷, 峰 李, 杰 李, 彬 王 申請人:中興通訊股份有限公司