[发明专利]无线局域网中用于请求确认与传送多播数据确认的设备

说明书

技术领域

本发明主要涉及无线通信，具体涉及无线局域网络中用于请求确认与传送多播数据确认的设备。

背景技术

文中的“/”表示相同或相似的元件或结构的可替代的名称。即，“/”可以被看作是“或”的意思。在单一发送器/传送器和单一接收器之间进行单播传送。在单一发送器/传送器和该传送器的接收范围内的所有接收器之间进行广播传送。在单一发送器/传送器和该传送器的接收范围内的接收器的子集之间进行多播传送，其中在该传送器的接收范围内的接收器子集可以是全部子集。也就是说，多播可以包括广播，因此，文中的多播是广播的上位概念。数据以包或帧传送。

无线局域网中，一个接入点(Access Point，AP)/基站/站(station，STA)/移动装置/移动终端/节点通过使用带有随机退避时间的物理和虚拟载波监听程序确定无线媒介/信道空闲/畅通后，就立即传送多播和广播帧。因此，当多个STA尝试同时传送时可能发生冲突。例如，一个接入点及相关的多个STA可能同时传送，然而所有被传送的帧会由于冲突而丢失。再如，当一个AP向几个相关的STA发送多播数据帧时，另一个STA可能也向该AP发送其数据或控制帧。AP及相关的站被称为一个基本服务集(basic service set，BSS)。一个BSS中发生的冲突被称为BSS内冲突。又如，AP1和AP2在同一信道/频率上运行，并且所在的两个BSS重叠。AP1向多个相关的STA传送数据帧。但是，AP2无法得知AP1的传送并认为该媒介是空闲的。AP1是AP2的一个“隐藏节点”。当AP1传送时，AP2也可向多个相关的STA传送帧。但是由于在AP1和AP2的干扰区内有多个STA，所以从AP1和AP2传送来的帧在所述多个STA中会由于冲突而丢失。这种类型的冲突被称为重叠BSS冲突或BSS间冲突。

多播和广播给多个接收器提供了一种传递数据的有效方法。但是，确保多播和广播中多个接收器接收数据的可靠性是一个难题。提供一种用于确认在媒体访问控制和连接层上由多个接收器接收到的多播包的有效机制尤为重要。

为了提高多播的可靠性，提出了高层(应用层和传输层)方案。在一个现有技术方案中描述了一个否定确认(negative acknowledge，NACK)方法，在该方法中，当一个接收器在接收到的包中检测到一个序号间隙时，就向发送器发送一个NACK。这种方法导致了发送器和接收器中的额外的延迟和缓冲需求。虽然通过抑制由多个多播接收器发送的NACK的数目可以降低反馈开销，但是这个方案增加了为保证多播的高可靠性或无包丢失所带来的的复杂性。

Acharya等人的专利申请US2006/0109859A1，即“无线传输中高效和可靠的MAC层多播的方法和系统”中描述了一种用于无线网络中可靠多播的媒体访问控制(MAC)层的方法。一个发送器节点向接收器节点发送一个请求发送(request-to-send，RTS)信号。该RTS信号包括与接收器节点相应的一个标识符集或位向量。该位向量中的每个位表示一个接收节点。根据该标识符集或位向量的一个排序函数，接收器节点发送允许发送(clear-to-send，CTS)信号。发送器在接收到至少一个CTS信号后向接收器节点发送一个数据包。如果数据包得以正确接收，就可以根据RTS信号中的标识符集或位向量的一个排序函数，从一个或多个接收器节点发送一个或多个ACK信号。这种方法利用一个四向握手方式发送和确认单一数据包。来自多接收器的ACK信号的顺序基于该RTS信号中的标识符或位向量。该ACK信号仅确认一个包。这个方案会引发高开销，因此降低了网络流通量。

另外，无线局域网(WLAN)中，一个接入点(AP)可能有很多相关的站，或一个发送节点可能有很多相邻节点。如果RTS信号包括与接收器节点或位向量相对应的标识符集，那么该RTS信号可能变大，从而导致更大的开销。

另一种方法在无线网络中利用多个单播来发送多播数据。一个接入点对多播数据包反复地进行单播。由于在无线网络环境中单播提供MAC层确认和重传，每个单播专用于一个指定的接收器。但是，这种方法要求通过一个共同的广播信道多次传送相同的多播数据，会导致高开销和低网络流通量。