CN101990248B

CN101990248B - 可变短帧间间隔

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Publication number: CN101990248B
Application number: CN201010245973.3A
Authority: CN
Inventors: R·斯塔西
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2030-08-03
Also published as: JP5905388B2; US20110026446A1; JP2013501399A; WO2011016960A3; US8335198B2; EP2462724A2; WO2011016960A2; EP2462724A4; CN101990248A

Abstract

本发明涉及可变短帧间间隔。公开了用于利用变化的帧间间隔(IFS)时间通过数据网络发射数据帧的装置、***和方法。***实施例可以包括具有集成无线网卡的移动计算设备。该卡可以接收若干数据帧的发射。当接收所述若干数据帧时，该网卡可以确定在发送站发送最后数据帧之后将需要把响应发射回发送站。在最后被发射帧的结束后的短延迟时段之后，所述卡可以立即开始发射响应的前导，同时仍然解调和处理被发射帧的数据。在完成剩余帧的数据处理后，所述卡可以产生用于响应的其余部分的内容，例如块确认。

Description

可变短帧间间隔

技术领域

本文的实施例处于通信领域。更特别地，这些实施例涉及用于利用变化的短帧间间隔(Short Interframe Space，SIFS)时间通过数据网络发射数据帧的方法和装置。

附图说明

在阅读以下详细描述并且在参照附图后，所述实施例的各方面将变得清楚明白，在附图中，相同的附图标记可以表示相似的元件：

图1A描绘了可以采用可变SIFS时间的无线局域网(WLAN)的实施例；

图1B示出了可以经由WLAN利用可变SIFS时间传输数据的无线通信***；

图2A示出了在发射数据时利用不同的帧间间隔时段交换控制信息的方法；

图2B示出了接收站可以在SIFS时间期间执行的一些功能；

图3示出了站如何可以通过采用可变SIFS时间提高网络的性能；

图4描绘了可以利用变化的IFS时间发射响应的装置的一个实施例；以及

图5示出了用于利用变化的IFS时间通过无线网络发射对所发射的数据帧的响应的方法。

具体实施方式

下文是附图中描绘的实施例的详细描述。说明书如此详细以便清楚地揭示这些实施例。然而，提供的细节量并非意在限制实施例的预期变化。相反地，目的是覆盖所有符合所附权利要求书限定的实施例的精神和范围的修改、等效物和可替换方案。

像个人计算机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)那样的电子设备可以采用无线个人区域网络(WPAN)和无线局域网(WLAN)标准以便彼此通信以及与外设通信。许多标准限定WPAN和WLAN如何可以构成和操作。示例标准是Bluetooth(蓝牙)(BT)1.2、电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.15.3和IEEE 802.11标准。

一般说来，考虑利用变化的帧间间隔(SIFS)时间通过数据网络发射数据帧的方法、装置和***。***实施例可以是具有无线通信能力(例如集成无线网卡)的移动计算设备。移动计算设备的卡可以接收若干数据帧的发射。当接收所述若干数据帧时，该网卡可以解调和解码正被接收的数据帧中的一个或多个并且确定在发送站发送最后数据帧之后将需要把响应发射回发送站。在最后被发射帧的结束后的短延迟时段之后，所述卡可以立即开始发射响应的前导(preamble)，同时仍然解调和处理被发射帧的数据。在完成剩余帧的数据处理后，所述卡可以产生用于响应的其余部分的内容。例如，响应的其余部分可以包括块确认。

方法实施例可以涉及站接收多帧集合(aggregate)的数据。例如，该集合可以经由2.4GHz、5GHz或60GHz无线发射从发送站被发射。当接收该集合的数据时，该站可以确定传输与数据的接收有关的响应。该站可以在集合的发射完成后开始发射所述响应，之后该站完成该集合的调制数据的介质访问控制(MAC)处理。

装置的实施例可以包括接收器、MAC模块和响应模块。接收器可以接收多数据帧集合的发射，其中该接收器具有解调该集合的数据的解调器。MAC模块可以处理接收器的调制数据。响应模块可以产生对所述发射的响应，其中该响应具有前导和响应内容。响应模块可以被配置成当MAC模块处理集合的调制数据时产生前导。

可替换的***实施例可以包括接收器、处理模块和发射器。接收器可以耦合到天线，其被配置成接收经由2.4GHz、5GHz或60GHz无线网络发射的多个数据帧。处理模块可以处理所述多个数据帧并且决定传输对于所述多个数据帧的响应。处理模块可以被配置成在接收器接收所述多个数据帧的状态的同时做出传输所述响应的决定。发射器可以在处理模块产生响应的第二部分的同时发射响应的第一部分。

本文公开的各个实施例可以用在各种各样的应用中。一些实施例可以结合各种设备和***使用，所述设备和***例如发射器，接收器，收发器，发射器-接收器，无线通信站，无线通信设备，无线接入点(AP)，调制解调器，无线调制解调器，个人计算机(PC)，台式计算机，移动计算机，膝上型计算机，笔记本计算机，平板计算机，服务器计算机，手持式计算机，手持式设备，个人数字助理(PDA)设备，手持式PDA设备，网络，无线网络，局域网(LAN)，无线LAN(WLAN)，城域网(MAN)，无线MAN(WMAN)，广域网(WAN)，无线WAN(WWAN)，依照现有IEEE 802.16e、802.20、3GPP长期演进(LTE)等等和/或上述标准的未来版本和/或派生物和/或长期演进(LTE)操作的设备和/或网络，个人区域网络(PAN)，无线PAN(WPAN)，作为上面的WLAN和/或PAN和/或WPAN网络的一部分的单元和/或设备，单向和/或双向无线电通信***，蜂窝无线电-电话通信***，蜂窝电话，无线电话，个人通信***(PCS)设备，合并了无线通信设备的PDA设备，多输入多输出(MIMO)收发器或设备，单输入多输出(SIMO)收发器或设备，多输入单输出(MISO)收发器或设备，多接收器链(MRC)收发器或设备，具有“智能天线”技术或多天线技术的收发器或设备，等等。

一些实施例可以结合一种或多种类型的无线通信信号和/或***使用，所述类型例如射频(RF)、红外(IR)、频分复用(FDM)、正交FDM(OFDM)、正交频分多址(OFDMA)、时分复用(TDM)、时分多址(TDMA)、扩展TDMA(E-TDMA)、码分多址(CDMA)、多载波调制(MDM)、离散多音调(DMT)、Bluetooth(RTM)、ZigBee(TM)等等。实施例可以用在各种其他装置、设备、***和/或网络中。

现在转向附图，图1A描绘了可能采用可变SIFS时间的无线局域网(WLAN)的实施例。例如，WLAN 100可以包括60吉赫(GHz)WLAN。应当理解的是，各种类型的用于发射数据到网络站以及从网络站接收数据的局域网可以用在本发明的各个示例性实施例中。例如，在可替换的实施例中，WLAN可以改为包括IEEE 802.11网络、无线个人区域网络(WPAN)、通用分组无线电服务(GPRS)网络、全球移动通信***(GSM)网络、码分多址(CDMA)网络、网络或者其他适当的无线网络。

如图1A中所示，无线局域网100包括分发***102、在具有相同基本服务的第一基本服务组(BSS)112中提供的站104和110以及在具有相同基本服务的第二基本服务组BSS 122中提供的站106和120。例如，站110和104可以包括小区内在公共协调功能下提供的网络站，其中提供对分发***102的访问的这些站之一是到基本服务组的接入点(AP)。类似地，站106和120可以包括小区内在公共协调功能下提供的网络站，其中提供对分发***102的访问的这些站之一是到第二基本服务组的接入点(AP)。站104、110、106和120与分发***102一起可以形成扩展服务组(ESS)，其中所有站可以彼此通信而不涉及802.11介质访问控制(MAC)架构之外的实体。应当理解的是，WLAN100的不是接入点的任何站可以包括移动网络站。

此外，应当理解的是，站104、110、106和120可以连接到这些站可以与之通信的其他设备和/或网络。例如，在可替换的实施例中，BSS 112和/或BSS 122可以包括外设和附加的联网设备。此外，尽管图1A仅示出了WLAN 100内的四个站，但是应当理解的是，可替换的实施例可以包括超过四个站。换言之，应当理解的是，在可替换的实施例中，BSS 112和BSS 122中的每一个可以包括超过两个站。BSS 112和/或BSS 122中的一个或多个站可以采用可变SIFS时间以提高WLAN100的性能。

如图1A中所示，站104和106也是接入点(AP)，其分别提供基本服务组BSS 112和BSS 122对分发***102的访问。分发***102通过提供处理地址到目的地映射以及多个基本服务组的无缝集成所需的逻辑服务而实现对移动网络站110和120的移动网络站支持。数据可以通过接入点在基本服务组BSS 112和BSS 122与分发***102之间移动。依照这些实施例，由于接入点也是站(104和106)，因而它们是可寻址的实体。应当理解的是，尽管图1A将基本服务组BSS 112和BSS122示为两个分开的组，但是依照各个示例性实施例，这些基本服务组可以部分重叠、物理上分离或者物理上布置在一起。

如图1A中所示，为了将数据从站110发送到站120，例如可以将数据从站110发送到站104，站104是基本服务组BSS 112到分发***102的输入接入点。作为接入点的站104可以利用可变SIFS时间将数据传输给分发***102的分发服务。分发服务然后可以以这样的方式在分发***102内递送消息，使得该数据到达针对预期站(站120)的适当分发***目的地。在图1A的实施例中，数据可以由分发服务分发到站106，站106是基本服务组BSS 122的输出接入点，并且站106访问无线介质以发送数据到预期目的地(站120)。在将数据从站110传递给站120时，这些站中的每一个可以采用变化的SIFS时间量。

图1B示出了可以经由WLAN或WPAN利用可变SIFS时间传输数据的无线通信***150。例如，无线通信***150可以包括图1A中描绘的站110、104、106或120。在一些实施例中，无线通信***150可以包括计算机***的一部分，例如笔记本或台式计算机的无线接入卡。在其他实施例中，无线通信***150可以包括联网设备，例如具有集成接入点的路由器。在更进一步的实施例中，无线通信***150可以包括诸如例如掌上型计算机、个人数字助理(PDA)或者移动计算设备之类的不同类型计算装置的一部分。如将要说明的，无线通信***150可以以在各种使用情形下允许更短帧间间隔以提高性能的方式采用SIFS。

无线通信***150包括物理层接口(PHY)151，其包括至少一个用于60GHz载波服务的天线152、用于半双工操作的发射/接收(T/R)开关154以及无线收发器155，无线收发器155包括低噪声放大器(LNA)156、功率放大器(PA)158和未示出的其他射频(RF)收发器部件160。物理层还包括数据调制解调器162。无线通信***150还包括用于层-2处理的介质访问控制器(MAC)164。计算机***数据总线168被供应。可以包括若干接口，例如符合工业标准个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)、***部件互连(PCI)、通用串行总线(USB)等等的一个或多个接口。

图1B的实施例包括处理器165。一些实施例特别地可以不包括分开的处理器165。例如，在一个或多个实施例中，可以将主处理器功能合并到MAC 164中。随机存取存储器(RAM)166被包括以用于数据缓冲和程序存储。RAM 166可以直接耦合到处理器165、耦合到MAC164或者耦合到二者。

除了调制解调器162、收发器155和MAC 164之间的无线电数据之外，诸如来自调制解调器162中的自动增益控制模块的用于无线电接收器的增益设置之类的控制信息以及其他数据可以在处理器165(如果被包括的话)、MAC 164、调制解调器162和无线收发器155之间传送。

无线通信***150可以与用于WLAN应用的各种IEEE 802.11标准兼容。RF收发器160和调制解调器162可以在宽带无线LAN中构成用于OSI层-1物理层(PHY)功能的无线引擎。MAC 164可以是符合IEEE802.11的以用于层-2处理。无线通信***150可以经由在无线通信***150与一个或多个网络设备通信的同时执行的PHY 151和MAC 164处理功能来利用变化的SIFS时间量发射和接收数据分组和/或数据帧。例如，PHY 151和/或MAC 164可以被配置成利用变化的SIFS时间量接收数据帧。类似地，PHY 151和/或MAC 164可以被配置成利用可变的SIFS时间量发射响应，例如对接收的数据帧的确认。

无线通信***150的许多可替换的实施例可以包括附加的部件，而无线通信***150的其他可替换的实施例可以包括更少的部件。例如，无线通信***150的许多实施例可以包括存储器控制器集线器(MCH)和I/O控制器集线器(ICH)。在一些实施例中，处理器165可以具有与高速缓冲存储器和一个或多个存储元件耦合的一个或多个内核。存储元件的类型在不同的实施例中可以变化。在一些实施例中，存储器可以包括易失性存储元件，例如两个1吉字节(GB)动态随机存取存储器(DRAM)棒。在其他实施例中，存储器可以包括非易失性存储器。例如，在一些实施例中，存储器可以包括闪存模块，例如4GB闪存卡。

在一些实施例中，无线通信***150可以与诸如键盘、扫描仪和数据存储设备之类的外部外设交互。无线通信***150的各个实施例可以经由显示设备向用户呈现信息。无线通信***150的各个实施例也可以与高级技术附件(ATA)设备交互，所述ATA设备例如ATA硬盘驱动器、紧致盘(CD)驱动器以及数字多功能盘(DVD)驱动器。

在一些实施例中，无线通信***150的配置软件和/或操作***可以具有可选择的参数，该参数根据诸如例如网络通信量、***操作条件或硬件兼容性之类的条件启用或禁用可变SIFS时间。例如，当把包括无线通信***150的元件的通信卡安装到台式计算机中时，用户可以执行配置软件，该配置软件安装驱动器和其他使得通信卡能够与台式计算机的操作***和/或硬件交互的低层软件。在配置软件的执行期间，用户可以启用一选项，该选项使得无线通信***150在网络通信量相对较低时的时段期间针对SIFS使用固定时间段。可替换地，配置软件可以允许用户完全禁用可变SIFS特征，这在可变SIFS时间具有与本地网络中的一个或多个设备不兼容的问题的情况下可能是必要的。

图2A示出了当将数据从发射站发射到接收站时交换控制信息的方法的详细操作，其示出了不同的帧间间隔时段。例如，当经由LAN发射和/或接收数据时，图1A的站或无线通信***150可以执行图2A描述的方法的部分。

如图2A中所示，源站可以发射包括请求发送信号(RTS)204的控制信息，所述请求发送信号(RTS)204使得源站能够确定目的地或接收站是否可用来接收数据。接收站可以通过发射允许发送信号(CTS)210形式的控制信息来对RTS 204做出响应。发射站可以在接收站发送允许发送信号(CTS)210之后发送数据206。响应于接收到数据206，接收站可以发射确认信号(ACK)216形式的控制信息以便确认接收到数据206。在证实发射站与接收站之间的发射过程终止(如由来自接收站的ACK 216确认的)之后，随后的数据经受另一站开始的后续过程。

如图2A中所示，诸如帧间间隔之类的时间间隔被提供在帧之间。站通过使用虚拟载波检测以确定介质对于指定的间隔可用于发射来确定介质是空闲的。如图2A中所示，帧间间隔可以包括短帧间间隔(SIFS)、点协调功能(PCF)帧间间隔(PIFS)和分布式协调功能(DCF)帧间间隔(DIFS)。

如图2A中所示，SIFS用作交换过程之间的间隙。例如，如图2A中所示，SIFS 208、SIFS 212和SIFS 214分别用作请求发送(RTS)帧204、允许发送(CTS)帧210、数据帧206和确认(ACK)帧216之间的间隙。短帧间间隔(SIFS)可以指示在接收接口处看到的从前一帧的最后符号的结束到随后帧的前导的第一符号的开始的时间。在各个IFS时段中，SIFS包括帧间间隔的最短时段，并且在站占据了介质且需要在帧交换序列的持续时间内继续使用该介质时被使用。使用帧交换序列内的发射之间的SIFS间隙防止其他站试图使用该介质，从而优先考虑完成在进行中的帧交换序列，所述其他站需要较长时段地等待该介质空闲。

如图2A中所示，DCF帧间间隔(DIFS)由在分布式协调功能(DCF)下操作的站用来发射数据帧和管理帧。如果虚拟载波检测机构确定介质空闲，那么使用分布式协调功能(DCF)的站发射数据帧。如图2A中所示，在从发射站到接收站的交换过程的起始点处，DCF帧间间隔(DIFS)202用来证实对于请求发送信号(RTS)204的发射的介质可用性(信道占用状态)。此外，如图2A中所示，在已经递送了数据206之后，补充的DCF帧间间隔(DIFS)218时段流逝，并且该站执行退避过程。

图2B更详细地示出了接收(目的地)站258可以在SIFS时间254期间执行的一些功能。例如，图2B示出了图1B的PHY 151和MAC 164可以执行的一些功能。对于现有技术实施方式而言，SIFS时间254被定义为帧之间的固定时间间隙。换言之，现有技术实施方式将SIFS时间254当作不能缩短的固定值。SIFS时间254的示例固定值对于采用直接序列扩频(DSSS)或红外(IR)的物理层而言为10微秒(μs)，对于采用正交频分复用(OFDM)的物理层而言为16μs，并且对于采用跳频扩频(FHSS)的物理层而言为28μs。然而，对于不同的实施例，实际上可以使得SIFS时间254的持续时间变化而不是为固定量时间。SIFS时间254可以如何变化将在稍后参照图3加以描述。

图2B进一步示出了发射站250可以如何发射数据帧252到接收站258，响应于所述数据帧252接收站248可以发射响应(ACK 256)。接收站258可以在PHY层中解调和解码数据帧252(元素260)，这引入一定的等待时间。MAC层解析所解调的帧数据并且确定需要响应(元素262)。在确定需要响应后，接收站258切换到发射模式(元素264)，其中发出(play out)前导255接着是响应帧本身(ACK 256)。在检查图2B的交互时，可以看到SIFS时间254的间隙需要足够大，以便接收站258在开始发射响应(元素255和256)之前具有足够的时间来解码接收的帧的至少一部分(元素260的最右边部分)、确定是否需要响应(元素262)并且切换到发射模式(元素264)。

为了提高网络中的性能，站或网络通信设备可以采用作为具有上限和下限的范围而不是固定值的SIFS时段。例如，代替像10μs那样的固定值，可以将SIFS时段定义为落在可以称为“SIFSmin”的下限值与可以称为“SIFSmax”的上限值之间的某处的时间段。换言之，可以允许发射的帧与响应于该帧而发射的另一帧之间的间隙在由SIFSmin和SIFSmax限定的范围内变化。

具体地，可以将SIFSmin定义为合理的实施方式从发射模式切换到接收模式以便接收响应帧所需的时间量。发射的帧与对应的响应之间的间隙不可以短于该值。例如，SIFSmin可以设置成等于0.5μs，其可以对应于图2A的源站从发射模式切换到接收模式所需的时间量。更具体地，SIFS 214的SIFSmin值可以等于0.5μs，从而使得源站在发射数据206之后能够从发射模式切换到接收模式以便从目的地站接收ACK 216。

可以将SIFSmax定义为合理的实施方式对发射的帧做出响应可能需要的最大时间量。SIFSmax值可以通过考虑各种最坏情形而设置为适当的值。例如，SIFSmax可以设置成8μs，其可以是图2A中的目的地接收器为了接收短数据帧并且用确认做出响应所需要的时间量。发射的帧的结束与响应帧的开始之间的间隙必须小于或等于该值。

在许多实施例中，SIFSmin和SIFSmax值将是固定的，使得站可以在由上范围值和下范围值限定的范围内响应。在可替换的实施例中，两个站可以就这些范围值的值进行协商，并且当彼此通信时在商定的范围内响应。

图3示出了站如何可以通过采用可变SIFS时间来提高网络的性能。图3描绘了数据发射和响应使用情形。发射的帧310是包含多个数据帧(元素311、312和313)的集合。在接收到数据帧311的至少一部分数据后，目的地站325在接收集合帧310的单独数据帧时针对这些帧的序列执行PHY解调(元素330)。

在解调之后并且在目的地站325的MAC层处理了第一数据帧311(元素334)之后，目的地站325可以做出发射响应帧(元素337和338)的决定(元素335)。可以指示PHY层一旦完全接收到当前帧就开始发射响应。例如，在源站320发射了集合帧310的最后数据帧313之后，目的地站325可以从接收模式切换到发射模式(元素336)。同时，站325可以解调该帧的剩余部分(元素346)并且由MAC处理解调的剩余部分(元素347)。

对于帧的帧结束之后的时间段SIFSmin(元素315)，RF前端可以切换到发射模式(元素336)并且PHY可以开始发出前导(元素337)。在60GHz频带中，前导的持续时间近似为2μs。再次强调，在IFS(元素315)期间并且当正发出前导(元素337)时，PHY解调接收的帧的剩余部分(元素346)并且MAC处理任何单独数据帧的剩余部分(元素347)。

在发射数据帧313之后但在发射前导337之前，延迟时段的持续时间可以在实施例之间变化，以及对于每个实施例根据集合的数据帧的数量而变化。例如，在一些实施例中，源站320和目的地站325的硬件可能相对较快，使得每个站能够以快速的方式在发射/接收模式之间切换。源站320和目的地站325可以在发射/接收模式之间切换得越快，可以使得时间段SIFSmin(元素315)的持续时间越小。

在一些可替换的实施例中，可以使得时间段SIFSmin(元素315)极小。例如，源站320和目的地站325中的每一个可以包括分开的接收器和发射器以及分开的天线，其中接收器和发射器可以例如通过以不同的频率操作和/或使用不同的调制方法而同时操作。这种配置可以允许目的地站325在源站300完成数据帧313的发射之后立即或者其后很快开始发射响应。

关于基于集合的数据帧的数量而变化的SIFS时间的持续时间，可以参照图3考虑表1。如果集合中只有一个数据帧被发射，那么目的地站325引起对所述帧的延迟解调和MAC处理。如果目的地站325需要发射响应，那么目的地站325可能不能够比例如2μs更快地响应，其可以对应于图2B中示出的情形。然而，如果发射多个数据帧，那么可以例如通过将时间段SIFSmin(元素315)缩减至0.3μs来使得该时间段更小。

在MAC做出在接收到和处理第一数据帧(元素334)后发射响应的决定之后，MAC可以开始准备BA帧响应(元素338)。准备BA帧响应可能尤其涉及为成功接收的数据帧设置位图。当目的地站325接收到最后数据帧313时，MAC可以设置位图中的最后位，之后BA帧于是可准备好发射。按照对许多实施例的设计，设置位图中的最后位可以发生在完全发射了前导之前，使得在前导的结束时整个BA帧准备好发射。

各个实施例可以明显地提高许多数据传输情形的性能。例如，各个实施例对于其中集合发射是短的并且具有频繁的无线电转向(turnaround)以保持等待时间为低的总线或I/O通信量可以是有效的。表1示出了一些实施例如何可以提高性能。利用3.8Gbps的PHY数据率和各种尺寸的集合，表1示出了对于2μs的固定SIFS的MAC效率与对于可变SIFS的MAC效率。

集合尺寸	对于可变SIFS的效率	对于SIFS＝2μs的效率
			1x1500B	27％	27％
2x1500B	49％	44％
			3x1500B	59％	54％
4x1500B	65％	61％

表1具有和没有可变SIFS的示例MAC性能

对于表1中示出的数据传输情形，假设重复以下序列：

前导/数据集合+SIFS+前导/BA+SIFS+...

表1的值基于以下假设而产生：当数据集合中存在两个或更多数据帧时将数据集合发射的结束与BA响应的发射的开始之间的SIFS时段缩减至0.5μs。当集合中存在一个数据帧时以及当SIFS介于BA的结束与下一个数据集合之间时，SIFS被采取为2μs。此外，对于表1中绘出的值，前导持续时间在所有情况下被采取为2uS。如表1所示，利用数据集合与BA之间的更短的SIFS时间可以显著地缩减协议开销。随着数据集合变得更长，实施例可能表现出减少的收益，但是这些实施例可能能够提供一定的益处。

图4描绘了可以利用变化的帧间间隔(IFS)时间通过无线网络发射对发射的数据帧的响应的装置400的一个实施例。例如，装置400可以包括无线网络通信设备或者至少形成无线网络通信设备的一部分，所述无线网络通信设备例如站、接入点或者具有集成无线接入点的路由器。装置400的一个或多个元件可以是硬件、软件或者硬件和软件两者的组合的形式。例如，在图4中描绘的实施例中，介质访问控制(MAC)模块430和/或响应模块440的一个或多个部分可以包括存储在一个或多个存储器设备中的指令编码模块。例如，这些模块可以包括无线通信应用的软件或固件指令，其由一个或多个处理器执行以便实现与通过无线网络接收和发射数据帧有关的功能，例如调制和解调、加密和解密、编码和解码以及基于数据帧的信息做出决定。

在可替换的实施例中，装置400的一个或多个模块可以包括纯硬件模块。例如，接收器410、发射器420、MAC模块430和响应模块440中的每一个可以包括集成电路芯片的一部分。在这样的实施例中，这些模块的一个或多个可以包括诸如电阻器、电容器、电感器、二极管、CMOS晶体管、模拟晶体管、逻辑门组合以及状态机之类的硬件元件。

在更进一步的可替换实施例中，装置400的一个或多个模块可以包括硬件和软件模块的组合。例如，MAC模块430可以包括由处理器执行的固件编码的指令，当处理器结合状态机工作时，其从接收器410接收解调且解码的数据，对该数据执行一个或多个处理操作，并且将处理的数据放置到内容可寻址的存储器中。在把数据放置到内容可寻址的存储器中后，响应模块440可以检查处理的数据，并且做出关于处理的数据的处置的一个或多个决定，例如产生确认和/或准备转发给另一网络通信设备的数据。

接收器410可以接收多个数据帧的集合的发射。作为示例参照图1B与3，接收器410可以包括天线152、发射/接收开关154、收发器155和调制解调器162。接收器410可以包括图3中的目的地站325，该目的地站接收从源站320发射的数据帧311、312和313。数据帧311、312和313可以包括多个数据帧的集合。在接收到该集合的数据后，接收器410可以解调该集合的数据并且将解调的数据传输给MAC模块430以供进一步处理。

MAC模块430可以处理从接收器410传输的解调的数据。再次作为示例参考图3，MAC模块430可以在已经在PHY层解调了数据帧311的数据(元素326)之后接收该数据，并且对解调的数据执行一个或多个处理操作(元素334)。如图3所示，MAC模块430被配置成在PHY层的解调器解调其他数据的同时处理解调的数据。换言之，MAC模块430被配置成与PHY层针对数据帧312的数据解调数据(元素327)同时地对解调的数据执行一个或多个处理操作(元素334)。

响应模块440可以产生对集合的发射的响应。例如，该响应可以包括前导337和响应内容，例如块确认(BA)338的内容。如图3进一步所示，响应模块440可以被配置成与MAC模块430对集合的解调的数据执行一个或多个处理操作(元素345和347)同时地产生前导337的数据。

为了清楚起见值得强调的是，图3中的前导337的位置示出目的地站325可以在IFS时间之后将前导337发射回源站320。前导337的数据的实际产生可以与发射前导337近似同时地发生，其将与对来自数据帧313的数据的MAC处理(元素347)重叠。可替换地，前导337的数据的产生可以发生在发射前导337的时间之前，其可以与对来自数据帧312的数据的MAC处理(元素345)重叠。即使用于前导的内容或数据可以在各个时间产生，响应模块440也可以被配置成在解调器解调集合的数据(元素327和346)的同时产生前导337的内容。

响应模块440可以被配置成在MAC模块处理所述多个数据帧的最后帧之后产生用于响应内容的数据或内容。例如，响应模块440可以在对来自数据帧313的数据的MAC处理(元素347)之后产生块确认(BA)338的部分或全部。一旦响应模块440产生用于响应的BA 338，那么响应模块440可以使得发射器420能够在前导337的发射后将响应的BA 338的部分发射回源站320。发射器420可以包括例如编码器、调制器、功率放大器和其他实现将响应发射回源站320的RF部件。

装置400的实施例中的模块的数量可以变化。一些实施例可以具有比图4中描绘的那些模块更少的模块。例如，一个实施例可以将MAC模块430和响应模块440集成为单个模块。另外的实施例可以包括比图4中所示更多的模块或元件。例如，可替换的实施例可以包括两个或更多接收器410和/或发射器420、多个响应模块440和/或多个MAC模块430。

在各个可替换的实施例中，发射器420和接收器410可以包括耦合到单个天线的收发器。在这些可替换的实施例的至少一些中，响应模块440可以被配置成在完成集合的发射后将装置400从接收模式切换到发射模式。在其他可替换的实施例中，接收器410和/或发射器420中的每一个可以具有多个天线。例如，发射器420可以耦合到两个发射天线，而接收器410可以耦合到两个接收天线。

在另一个实施例中，响应模块440可以包括耦合到MAC模块430的处理器，其可以使得MAC模块430能够处理解调的数据。例如，图1B示出了MAC 164可以如何与处理器165耦合。此外，在附加的可替换的实施例中，处理器可以耦合到调制器和动态随机存取存储器(DRAM)。再次参照图1B，处理器165耦合到调制解调器162和RAM166。

图5描绘了示出用于利用变化的帧间间隔(IFS)时间通过无线网络发射对被发射数据帧的响应的方法的流程图500。流程图500以接收多个数据帧的集合的数据(元素510)开始。例如，图1A的站120可以从站106接收四个数据帧的集合，类似于图3的集合(元素310)。

在接收到集合的数据(元素510)后，依照流程图500的实施例可以通过确定发射与集合的接收有关的响应(元素520)而继续。继续前面的示例，站120可以解调和解码集合的第一数据帧的数据。一旦站120解调和解码第一数据帧的数据，那么站120可以对解调/解码的数据执行一个或多个MAC处理操作。在执行这样的MAC操作后，站120可以识别把响应(例如块确认)发射回站106的需要。

站120可以在完全处理集合的其余数据之前开始发射响应(元素530)。例如，站120可以在站106完成第四数据帧的发射之后的0.6μs开始发射响应的前导。在站120正在把前导发射回站106的时间期间，站120可以完成第四数据帧的数据的解调、解码和MAC处理，使得站120能够产生响应的最后内容的部分或全部(元素540)，所述响应在这种情形中包括块确认。一旦站120产生了响应的最后内容，那么站120可以在发射前导之后发射该最后内容(元素550)。

如早先在与图1B和图4有关的讨论中指出的，一些实施例的一个或多个部分可以被实施为存储在有形介质中的程序产品，以与执行诸如结合图4所示装置400所述的过程之类的过程的操作的过程一起使用。所述程序产品的(一个或多个)程序定义实施例(包括本文描述的方法)的功能，并且可以包含在各种各样的数据承载介质上。说明性数据承载介质包括但不限于：(i)永久存储在不可写入存储介质(例如站内的只读存储器设备)上的信息；以及(ii)存储在可写入存储介质(例如闪存)上的可改变信息。当携带引导设备或***的功能的计算机可读指令时，这样的数据承载介质代表本发明的一些实施例的元件。

通常，为实施所述实施例而执行的例程可以是操作***或特定应用、部件、程序、模块、对象或者指令序列的一部分。实施例的计算机程序可以由大量指令组成，这些指令由计算机转换成机器可读格式以及因而转换成可执行指令。此外，程序可以由变量和数据结构组成，所述变量和数据结构或者驻留在程序本地或者在存储器中或在存储设备上找到。另外，下文描述的各种程序可以基于这样的应用来标识：在本发明的特定实施例中针对所述应用来实施所述程序。然而，应当理解的是，随后的任何特定程序术语仅仅为了方便而使用，并且因而特定实施例不应当限于仅用在由这样的术语标识和/或暗示的任何特定应用中。

对于拥有本公开内容的益处的本领域技术人员显而易见的是，本文的实施例考虑了用于利用变化的帧间间隔(IFS)时间通过无线网络发射对被发射数据帧的响应的***、装置和方法。要理解的是，在详细描述和附图中示出和描述的实施例的形式要仅仅当作是示例。旨在广泛地解释下面的权利要求书以包括所公开实施例的所有变型。

尽管针对某些实施例详细地描述了某些方面，但是应当理解的是，在不脱离所附权利要求书限定的实施例的精神和范围的情况下在这里可以做出各种改变、替代和变动。尽管一个实施例可以实现多个目的，但是并不是落入所附权利要求书的范围内的每一个实施例都将实现每一个目的。而且，本申请的范围并不意欲限于说明书中描述的过程、机器、产品、物质组成、方式、方法和步骤的特定实施例。如本领域普通技术人员根据所述实施例的公开会容易理解的，依照本文的实施例，可以利用执行与本文描述的对应实施例基本上相同的功能或者实现基本上相同的结果的当前现有的或者以后将发展的过程、机器、产品、物质组成、方式、方法或步骤。因此，所附权利要求书旨在把这样的过程、机器、产品、物质组成、方式、方法或步骤包括在其范围内。

Claims

1.一种通信方法，包括：

由第一站接收多个数据帧的集合的数据，其中该集合的发射包括来自第二站的2.4吉赫(GHz)、5GHz和60GHz无线发射之一；

由所述第一站确定发射与所述数据的接收有关的响应；以及

在完成所述集合的发射后开始发射所述响应，其中所述发射的开始发生在所述第一站完成所述集合的解调的数据的介质访问控制(MAC)处理之前，

其中，短帧间间隔SIFS用作交换过程之间的间隙，所述短帧间间隔SIFS包括帧间间隔的最短时段。

2.权利要求1的方法，其中开始发射所述响应包括启动响应的前导的发射。

3.权利要求2的方法，还包括：完成所述多个数据帧的最后帧的MAC处理。

4.权利要求3的方法，还包括：在完成最后帧的MAC处理后，由第一站确定所述响应的至少一些内容。

5.权利要求4的方法，还包括：在完成前导的发射后，发射所述至少一些内容，其中该响应包括块确认(BA)。

6.权利要求1的方法，其中确定发射所述响应发生在第二站完成所述集合的发射之前。

7.一种通信装置，包括：

接收器，其接收多个数据帧的集合的发射，其中该接收器包括解调该集合的数据的解调器；

介质访问控制(MAC)模块，其处理所述接收器的解调的数据；以及

响应模块，其产生对所述集合的发射的响应，其中该响应包括前导和响应内容，其中进一步地该响应模块被配置成在所述MAC模块处理该集合的解调的数据时产生所述前导，

8.权利要求7的装置，还包括发射所述响应的发射器。

9.权利要求8的装置，其中响应模块被配置成在MAC模块处理了所述多个数据帧的最后帧之后产生响应内容。

10.权利要求9的装置，其中MAC模块被配置成在解调器解调数据的同时处理解调的数据，其中进一步地响应模块被配置成在解调器解调该集合的数据的同时产生前导。

11.权利要求10的装置，其中响应模块包括耦合到MAC模块以便使得MAC模块能够处理解调的数据的处理器。

12.权利要求11的装置，其中处理器耦合到调制器和动态随机存取存储器(DRAM)，其中进一步地所述响应内容包括块确认(BA)的一部分。

13.权利要求8的装置，其中发射器和接收器包括耦合到单个天线的收发器，其中进一步地响应模块被配置成在该集合的发射完成后将所述装置从接收模式切换到发射模式。

14.权利要求8的装置，其中发射器耦合到发射天线而接收器耦合到接收天线。

15.权利要求8的装置，其中响应模块被配置成在SIFSmin和SIFSmax的固定值之间开始发射所述前导。

16.权利要求15的装置，其中SIFSmin等于0.3μs并且SIFSmax等于2μs。

17.一种通信***，包括：

耦合到天线的接收器，该接收器接收多个数据帧的数据，其中所述多个数据帧经由2.4吉赫(GHz)、5GHz和60GHz无线网络之一发射；

处理模块，其耦合到所述接收器以处理所述多个数据帧并且决定发射对所述多个数据帧的响应，其中该处理模块被配置成在所述接收器接收所述多个数据帧的数据的同时做出发射所述响应的决定；以及

发射所述响应的发射器，其中所述处理模块被配置成在所述发射器发射所述响应的第一部分的同时产生所述响应的第二部分，

18.权利要求17的***，其中处理模块包括介质访问控制(MAC)模块和物理(PHY)模块，其中MAC模块被配置成在PHY模块解调和解码所述多个数据帧的数据的同时处理所述多个数据帧的数据。

19.权利要求18的***，其中处理模块包括耦合到MAC模块且耦合到存储器的处理器，其中进一步地该存储器包括动态随机存取存储器(DRAM)。

20.权利要求19的***，其中PHY模块被配置成在准备发射器以发射所述响应的同时解码所述多个数据帧的最后帧的数据，其中进一步地MAC模块被配置成在发射器发射所述第一部分的同时处理最后帧的数据。