CN102067515A - 用于无线局域网中多播传送的竞争缓解 - Google Patents

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Abstract

描述了一种方法和装置，其包括：多播介质预约消息，接收对于所述介质预约消息的响应，以及确定所述接收到的响应与期望的响应数目之比是否超过一阈值。还公开了一种方法和装置，其包括：接收介质预约消息，确定所述介质预约消息是否在从其请求响应的接收器的列表中指定了该接收器，确定介质是否空闲，以及响应于所述第二确定来传送对于所述介质预约消息的所述响应。

Description

用于无线局域网中多播传送的竞争缓解
技术领域
本发明总体上涉及无线通信，具体地，涉及一种用于降低无线局域网中多播的冲突概率的方法和装置。
背景技术
如这里所使用的，“/”表示对于相同和类似组件或结构的替代名称。即，可以将“/”视为是指“或者”，如在这里所使用的。单播是在单个发送器/传送器和单个接收器之间。广播传送是在单个发送器/传送器和传送器的接收范围内的所有接收器之间。多播传送是在单个发送器/传送器和传送器的接收范围内的接收器的子集之间，其中，传送器的接收范围内的接收器的该子集可以是全部子集。即，多播可包括广播，因此为比广播更宽泛的术语，如在这里所使用的。数据以分组或帧的方式进行传送。
在无线局域网中，在以随机的退避(backoff)时间使用物理和虚拟载波感测处理而确定无线介质/信道空闲/畅通之后，接入点(AP)/站(STA)/移动设备/移动终端/节点立即传送多播和广播帧。因此，当多个STA试图同时进行传送的时候，可能出现冲突。例如，接入点和其相关联的STA可能同时进行传送，然后所有传送的帧由于冲突而丢失。例如，当AP将多播数据帧发送至若干的其相关联的STA时，另一STA可以将其数据或控制帧发送至AP。AP连同其相关联的站被称作基本服务集(BSS)。出现在BSS之内的冲突被称作BSS内冲突。在另一示例中，AP1和AP2工作在同一信道/频率上，并且两个BSS重叠。AP1将数据帧传送至其相关联的STA。然而，AP2不能收听到AP1的传送，并认为介质空闲。对于AP2而言，AP1是“隐藏节点”。AP2可能在AP1正在传送的同时将帧传送至其相关联的STA。但是存在处于AP1和AP2两者的干扰范围中的STA，以使得来自AP1和AP2的传送帧由于冲突而在STA处丢失。这种类型的冲突被称作重叠BSS冲突或BSS间冲突。
在一种现有技术方案中，描述了时分多址(TDMA)方法，其中，每个STA使用TDMA时隙(时间段)来调度其传送。然而，这种机制要求各STA之间的同步，其随着STA数量增大并未很好地调节(scale)。在另一现有技术方案中，为了解决BBS间冲突，每个接入点使用信标，以TDMA方式调度其多播和广播传送。这种方法也要求各BBS之间的同步。
Acharya等人(下文中，“Acharya”)的US 2006/0109859 METHOD AND SYSTEM FOR EFFICIENT AND RELIABLE MAC-LAYER MULTICAST WIRELESS TRANSMISSIONS描述了一种用于无线网络中可靠多播的方法。发送器节点将请求发送(RTS，Request-to-Send)信号传送至接收器节点。RTS信号包括对应于各接收器节点的一组标识符。根据该组标识符的排序函数，从各接收器节点发送畅通发送(CTS，Clear-to-Send)信号和应答(ACK)信号。在该方法中，数据分组从发送器节点发送至各接收器节点。如果数据分组被正确地接收，则根据RTS信号中该组标识符的排序函数，从一个或多个接收器节点发送一个或多个ACK信号。该方法使用四次握手(four-way handshake)来发送单个数据分组。其引起高开销。在本发明中，RTS/CTS交换预约用于传送多个多播分组的信道。Acharya不发送多个多播分组。Acharya的方法一次多播单个分组。这意味着许多开销来多播单个分组。与之鲜明对比，本发明预约时间段TXOP来发送数据的多个分组。即，本发明在同一TXOP内传送多个分组。这些分组可能或可能不被应答。如果它们被应答，则它们能够在块中一起被应答。此外，如果发送器在预约之后决定不传送，则可以取消预约的TXOP。因此，通过本发明，用于传送的信令开销被降低，并且网络吞吐量被改善。
在Acharya的另一实施例中，位矢量(而不是一组标签标识符)包括在RTS中。位矢量中的每个位指示接收节点。然而，AP可具有大量的相关联的站，或者发送节点可具有大量的相邻节点。如果RTS信号包括对应于接收器节点的一组标识符或位矢量，则RTS信号可能变得很大，这导致更多的开销。与之鲜明对比，本发明描述了使用位映射控制字段和局部虚拟位映射来减小开销。
具有不要求同步并减小用于传送数据/分组/帧的信令开销并且改善网络吞吐量的、解决多播传送的BSS内冲突和BBS间冲突的方法和装置将会是有益的。本发明解决BSS内冲突和BBS间冲突两者。
发明内容
本发明针对一种用于为无线局域网中的多播和广播传送预约介质并分发介质预约信息的方法。因此，多播和广播传送的冲突概率得到降低，并且传送得到保护。
描述了一种方法和装置，其包括：多播介质预约消息，接收对于该介质预约消息的响应，并且确定接收到的响应与期望的响应数目之比是否超过一阈值。还描述了一种方法和装置，其包括：接收介质预约消息，确定所述介质预约消息是否在从其请求响应的接收器的列表中指定了该接收器，确定介质是否空闲，并且响应于所述第二确定而传送对于所述介质预约消息的所述响应。
附图说明
当结合附图加以阅读时，本发明根据下列详细描述而得到最佳理解。附图包括以下简要描述的各图：
图1是与接入点相关联的站的示意图，并且其示出了基本服务集内的冲突。
图2是示出涉及多个基本服务集的冲突的示意图。
图3A描绘MB-RTS帧/消息/信号的示例性格式。
图3B描绘使用位映射控制字段和局部虚拟位映射的MB-RTS帧/消息/信号的示例性格式。
图4示出MB-CTS帧的示例性格式。
图5示出CEL-MB-RTS帧的示例性格式。
图6示出根据本发明的在发起多播/广播STA和接收多播/广播STA之间的操作和帧交换序列。
图7是根据本发明原理的、发起STA的用于为多播/广播传送预约介质的操作的流程图。
图8A和8B共同都是根据本发明原理的、响应于来自发起STA的MB-RTS的多播/广播接收STA的操作的流程图。图8B的处理是可选的。
图9示出CEL-MB-CTS帧的示例性格式。
图10是接收MB-RTS帧/消息/信号的STA在该STA既不是MB-RTS消息/信号/帧的发起者也不是接收器/目的地时的操作的流程图。
图11是接收MB-CTS信号/消息/帧的STA在该MB-CTS帧/消息/信号未寻址到该接收STA并且该STA未接收到之前的MB-RTS消息/帧/信号时的操作的流程图。
图12是接收CEL-MB-CTS帧/消息/信号的STA在该STA不是此CEL-MB-CTS消息/信号/帧所寻址的STA时的操作的流程图。
图13是本发明的示例性实施方案的框图。
具体实施方式
在基于IEEE 802.11的无线局域网中，将具有冲突避免的载波感测多路接入(CSMA/CA)用于接入点(AP)/站(STA)/设备/接收器/移动设备/移动站/移动终端/节点以便接入介质进行传送。在下面，除非另有规定，否则STA包括AP。在CSMA中，希望进行传送的STA首先针对某一时间量(帧间间隔/间距加上繁忙介质状况之后的随机退避时间)侦听无线介质/信道，以便对介质上的任何活动进行检查。如果介质被感测为“空闲/畅通”，则允许STA进行传送。如果介质被感测为“繁忙”，则STA必须延缓其传送。在CSMA中，多个STA可能同时进行传送，这导致冲突。应当注意，如这里所使用的，移动设备包括但不限于双模式智能电话、计算机、膝上型计算机、笔记本型计算机、个人数字助理(PDA)，或者可以使用任何部分或一部分的无线谱(无线电波)进行通信的任何其它设备。
如图1所示，站与AP相关联。AP连同其相关联的站形成基本服务集(BBS)。作为示例，如果AP和一个或多个其相关联的STA在感测到介质空闲/畅通之后同时进行发送，则AP和STA发送的帧/分组相冲突并且丢失。这种类型的冲突出现在BSS内，并称作BSS内冲突。另一种类型的冲突示出在图2中。AP1和AP2工作在同一信道/频率上并且重叠。圆形的交叉部分表示AP1和AP2的干扰范围。AP1将数据帧传送至其相关联的STA(例如，传送到STA S4或STA S1)。AP2不能收听到AP1的传送，并认为介质是空闲的。对于AP2而言，AP1是“隐藏节点”。AP2可能在AP1进行传送的同时将帧传送至其相关联的STA 5。因此，在STA S1、S4和S5处出现冲突，并且STA S1、S4和S5不能正确地接收帧/数据。这种类型的冲突介于各BBS之间，并被称作BSS间冲突。
为了降低多个STA之间和之中的冲突概率，通过在传送实际数据帧之前将介质预约一时间段，以将冲突避免机制用于IEEE 802.11WLAN中的单播。其也称作虚拟载波感测机制。当一个STA想要向另一STA进行传送时，其感测载波。载波感测包括物理载波感测和虚拟载波感测这两者。虚拟载波感测指示其它STA是否已预约了介质。在载波感测(物理载波感测和虚拟载波感测两者)中，一旦信道空闲/畅通并且许可STA进行传送，则发起STA可将请求发送(RTS，request-to-send)帧发送至接收/目的地STA。如果介质也在接收器处空闲，则接收STA以畅通发送(CTS，clear-to-send)帧进行答复。仅在接收到CTS之后，发起STA才开始实际的数据帧传送。如果发起STA没有接收到CTS答复，则发起STA可以以退避时间来重复载波感测和介质接入处理。RTS和CTS的交换出现在实际数据帧传送之前。其通过告知所有其它STA不要在预约的持续期(在RTS和CTS帧的持续期字段中指定)期间在无线介质上发送，从而为接下来的数据传送预约介质。处于发起STA或目的地STA的接收范围内的所有STA通过RTS或CTS帧获知介质预约。因而，即使隐藏的STA不能从发起STA接收到RTS，其也仍然可以从CTS获知即将发生的(impending)用于传送帧的介质使用。对于图2中的上述示例，AP2将从STA S1传送的CTS中获知AP1的介质预约，并且将不会在AP1预约的时间段期间进行传送。
然而，在IEEE 802.11 WLAN中，冲突避免机制不能用于广播和多播。原因在于存在对于RTS的多个目的地，并且然后作为响应潜在地存在CTS的多个并存发送器。因此，这些CTS信号在发起STA处冲突，并且发起STA不能成功地接收CTS并启动接下来的数据帧传送或帧交换。在IEEE 802.11 WLAN中，在载波感测处理之后立即发送多播和广播帧，而不用介质预约。在本发明中，描述了多播和广播冲突避免机制。该机制预约介质，并且为广播和多播传送分发介质预约信息。广播是寻址(address)所有站的特殊多播。
本发明可以通过下列示例进行说明。当STA(如，AP)想要将多播或广播帧传送至多个接收器/目的地/设备时，其使用CSMA执行载波感测。除非另有规定，否则载波感测包括物理和虚拟载波感测以确保介质在某一时间在物理上是空闲的，并且介质未由其它STA预约。一旦发送/发起STA成功地执行载波感测并准备好进行传送，则其在传送实际多播和广播帧之前，传送诸如控制/管理帧之类的信号以预约介质。这里将这种信号称作多播/广播请求发送(MB-RTS，multicast/broadcast request-to-send)。
MB-RTS帧/消息/信号包含帧控制字段、持续期/ID字段、接收器地址(RA)字段、传送器地址(TA)字段、该MB-RTS从其请求答复的请求答复目的地/站的列表、帧检查序列(FCS)字段等。如这里所使用的，时隙是时间隙或时间段。图3A描绘了MB-RTS帧/消息/信号的示例性格式。帧控制字段标识帧类型、帧子类型和标志。持续期/ID字段给出发起STA期望预约介质的时间段。RA字段指示意向接收器/目的地的介质接入控制(MAC)地址。其为多播或广播地址。TA字段指示传送器/发起STA的MAC地址。FCS字段被接收器用来确定接收到的帧中是否存在错误。
本发明的MB-RTS帧/消息/信号和IEEE 802.11 RTS之间的差异之一在于：MB-RTS帧/消息/信号包含该MB-RTS帧/消息/信号从其请求答复的请求答复目的地/站/接收器的列表。如果一站成功地与AP相关联，则其将获得关联标识符(AID)。请求答复站的列表可以处于从其请求答复的站(请求答复站)的AID的列表的形式。在替代实施例中，请求答复站的列表可以处于该MB-RTS帧/消息/信号从其请求答复的站的介质接入控制(MAC)地址的列表的形式。
在替代实施例中，MB-RTS信号/帧/消息包含帧控制字段、持续期/ID字段、接收器地址(RA)字段、传送器地址(TA)字段、位映射控制字段、局部虚拟位映射、帧检查序列(FCS)字段等。位映射控制字段和局部虚拟位映射可用于辨别/确定该MB-RTS帧/消息/信号从其请求答复的请求答复目的地/站/接收器的列表。图3B图示用于该实施例的MB-RTS帧/信号/消息的示例性格式。位映射控制字段是单个八位字节。该字段的7个位(位1-7)形成位映射偏移量。一个位(位0)被保留。局部虚拟位映射的长度变化，并且是八位字节的倍数，其可以从总的帧大小中确定。位映射偏移量子字段值包含AID除以16所得的基数(base)。如果其值为N，则AID小于16xN的站未包括在被请求答复该MB-RTS消息/信号/帧的站的列表中。局部虚拟位映射字段中的每个位对应于特定站。位映射字段中的位数i(0≤i≤2007)，即，在每个八位字节的低阶位是位数0而高阶位是位数7的情况下位映射字段中第
Figure BPA00001279528900061
个八位字节的位数(i mod 8))对应于AID为16xN+i的站。如果位映射字段中的位i被设为1，则AID为16xN+i的站处于被请求答复该MB-RTS信号/帧/消息的请求答复站的列表中，其中N是位映射偏移量字段值。如果局部虚拟位映射字段的长度是L个八位字节，则AID等于或大于16xN+8xL的站不处于请求答复站的列表中。
作为示例，位映射控制字段的值为50。MB-RTS中局部虚拟位映射的大小为2个八位字节。位映射是10111111 01111111。AID小于16x50＝800的所有站将不发送MB-CTS帧/消息/信号，这是由于它们未在MB-RTS帧/消息/信号中被寻址(请求答复)。AID大于或等于800+2x8＝816的站将不发送MB-CTS帧/消息/信号。MB-RTS帧/消息/信号的局部虚拟位映射中的第i个位置指示AID为800+i的站。基于位图案10111111 01111111，AID等于800、802、803、804、805、806、807、809、810、811、812、813、814、815的站将依次发送MB-CTS帧/消息/信号，这是由于其对应位被设为1。然而，AID等于801和808的站将不发送MB-CTS帧/消息/信号，这是由于其对应位被设为0。注意，通过使用位映射控制字段和局部虚拟位映射，需要三个八位字节来表示被请求以MB-CTS帧/消息/信号答复MB-RTS帧/消息/信号的接收器站。可能的是，一组16位标识符包括在MB-RTS中，以指示从其请求MB-CTS的接收站。然而，在这种情况下，MB-CTS帧/消息/信号将需要14个八位字节。如果仅在MB-RTS帧/消息/信号中使用位矢量以使用MB-CTS帧/消息/信号指示从其请求答复的站，则其将需要至少12个八位字节。因此，本发明的位映射控制字段和局部虚拟位映射进一步减小了MB-RTS帧/消息/信号所需要的开销。
在多播/广播接收器/设备接收MB-RTS帧/消息/信号之后，其确定其是否处于被请求答复该MB-RTS帧/消息/信号的站的列表中。如果已确定其处于被请求答复接收到的MB-RTS帧/消息/信号的站的列表中的站通过物理载波感测和虚拟载波感测也确定介质是空闲的，则接收站发送答复信号(即，控制/管理帧)以响应MB-RTS帧/消息/信号。该答复称为多播/广播畅通发送(MB-CTS，multicast/broadcast clear-to-send)帧/信号/消息。该虚拟载波感测确定介质是否已由另一STA预约用于即将发生的传送。信道畅通或空闲意味着物理介质是空闲的而没有任何正在进行的传送，并且没有其他STA已预约了信道。MB-CTS帧/消息/信号包含帧控制字段、持续期/ID字段、接收器地址(RA)和帧检查序列(FCS)。帧控制字段标识帧类型、帧子类型和标志。持续期/ID字段给出介质被预约的剩余时间。RA字段指示意向接收器/目的地的MAC地址，其为MB-RTS发起者的MAC地址。图4描绘了MB-CTS帧/消息/信号的示例性格式。站在其不处于MB-RTS帧/消息/信号的请求答复站的列表中的情况下或者在站确定介质繁忙的情况下不进行答复。当物理载波感测或虚拟载波感测指示繁忙介质时，该介质被视为繁忙。
在MB-RTS消息/信号/帧传送之后，存在MB-CTS传送时间段(MCP)。MCP包括整数数目的传送时隙，每个时隙用于传送MB-CTS帧/信号/消息。时隙的数目是MB-RTS帧/信号/消息中请求答复站的数目。打算发送MB-CTS帧/信号/消息的请求答复站以MB-RTS帧/信号/消息或MB-RTS局部虚拟位映射字段中列出的顺序来传送其MB-CTS。如果请求答复站由于确定介质繁忙或者MB-RTS帧/信号/消息的不正确接收而不发送MB-CTS，则MCP中用于该站的特定MB-CTS是空闲的。
MB-RTS帧/信号/消息的发起STA可以从MB-RTS帧/信号/消息的请求答复列表中的多播/广播接收器接收多个MB-CTS消息/帧/信号。K是在请求答复STA标识符列表或MB-RTS的位映射控制连同局部虚拟位映射中所指定的请求答复站的数目(即，在每个请求答复STA成功地传送MB-CTS的情况下，发起STA期望接收的MB-CTS帧/信号/消息的数目)。Th是用于使用预约的TXOP的阈值。如果发起STA在MCP时段期间接收M个MB-CTS帧/信号/消息且M/K≥Th，则发起STA可使用其原始MB-RTS中为介质接入所预约的剩余时间来传送即将发生的(pending)多播/广播数据或管理帧，或者启动即将发生的帧交换。帧交换包括发起STA发送多播/广播帧/分组、以及多播/广播接收器发送响应(在存在任何响应的情况下，如，应答)。否则，发起STA以退避时间来重复载波感测和介质预约例程。Th是对多播可靠性和介质利用的折中具有影响的可配置参数。在特殊情况下，Th＝1，发起STA仅在其从所有的请求答复STA接收到MB-CTS帧/信号/消息的情况下，可使用其原始MB-RTS帧/信号/消息中为介质接入所预约的剩余时间。在另一特殊情况下，Th＝1/K，发起STA在MCP时段期间接收到至少一个MB-CTS帧/信号/消息的情况下，可使用其原始MB-RTS帧/信号/消息中为介质接入所预约的剩余时间。前一情况通过更加可靠地预约介质而导致更高的多播可靠性，但是相比于后一情况可能引起更低的信道使用效率。
MB-RTS帧/信号/消息和MB-CTS帧/信号/消息的交换为一时间段预约介质以传送数据和管理帧。MB-RTS帧/信号/消息和MB-CTS帧/信号/消息包含持续期/ID字段，其指定要为传送时机(TXOP)预约介质的时间段。TXOP是特定STA具有权限在无线介质上启动一个或多个帧/分组/数据传送或帧/分组/数据交换序列的时间间隔。TXOP由开始时间和最大持续期定义。MB-RTS帧/消息/信号中的持续期/ID字段的值被设为发起STA期望预约介质的TXOP的剩余持续期。其包括发送K个MB-CTS帧/信号/消息所需要的时间(MCP时段)、帧间保护时间间隔、加上为了传送即将发生的数据、管理帧和响应帧/分组(如果存在诸如应答帧之类的响应帧)而预约的时间。MB-CTS帧/信号/消息中的持续期值是从紧接在之前的MB-RTS帧/信号/消息的持续期字段减去已经经过的时间和发送该MB-CTS帧/信号/消息所需要的时间以及帧间保护时间间隔而获得的值。即，将MB-CTS帧/信号/消息中的持续期值设置为TXOP的剩余持续期。
发起STA的接收范围内的所有STA通过MB-RTS帧/信号/消息获知介质预约。当非多播/广播接收STA(即，MB-RTS帧/信号/消息未寻址的STA)接收MB-RTS帧/信号/消息时，其在新的/接收到的网络分配矢量(NAV)值大于其当前NAV值的情况下更新其NAV，以便基于接收到的MB-RTS帧/消息/信号的持续期/ID字段中的信息来指示介质占用/预约时间。NAV保持对于介质上将来通信量(即，虚拟载波感测状况)的预测。在将NAV设为(非零)时，虚拟载波感测指示为：介质在NAV被设置的时段期间为繁忙；当未将NAV设置为(零)时，指示为介质/信道是空闲的。MB-RTS帧/信号/消息的接收范围之外的STA可以通过侦听请求答复站所传送的MB-CTS帧/信号/消息来获知介质预约。接收有效MB-CTS帧/信号/消息的STA基于在MB-CTS帧/信号/消息的持续期/ID字段中接收到/侦听到的信息来更新其NAV，但这仅在以下情况下发生：在新的/接收到的/侦听到的NAV值大于其当前NAV值的情况下和仅在该帧未寻址到接收STA(不是MB-RTS帧/信号/消息的发起STA的STA)的情况下以及仅在STA未接收到之前MB-RTS帧/信号/消息的情况下。STA可能未接收到MB-RTS帧/信号/消息(例如，由于在发起STA的接收范围之外)，而是接收到从多播/广播接收STA之一发送的MB-CTS帧/信号/消息。MB-RTS/MB-CTS机制由此可以在利用同一信道的多个BSS重叠的情形下改善操作。其还可以在STA不能从发起STA接收到MB-RTS帧/信号/消息(即，对于MB-RTS发起者而言，它们是隐藏节点)、但是仍然从MB-CTS帧/信号/消息获知介质的即将发生的预约(侦听STA在MB-CTS帧/信号/消息发送器的接收范围内)时减小冲突。
在替代实施例中，如果发起STA在MCP时段期间接收到M个MB-CTS帧/信号/消息并且K/M＜Th，则其可以可选地发送信号/控制帧/管理帧，以取消之前传送的MB-RTS帧/信号/消息。该信号在这里称作取消多播/广播请求发送(CEL-MB-RTS，cancel-multicast/broadcast-request-to-send)。CEL-MB-RTS帧/消息/信号包含帧控制字段、持续期/ID字段、接收器地址(RA)字段、发送器地址(TA)字段、帧检查序列(FCS)字段等。图5示出了CEL-MB-RTS帧的示例性格式。帧控制字段标识帧类型、帧子类型和标志。持续期/ID字段包含介质被预约的剩余时间或被设为零。RA字段指示意向接收器/目的地的MAC地址(多播)。TA字段指示传送器的MAC地址。FCS字段被接收器用来检查接收到的帧中是否存在错误。STA是否使用该替换实施例可以进行配置。接收CEL-MB-RTS的STA在STA使用来自之前MB-RTS帧/消息的信息作为最近基础来更新其NAV设置的情况下，将其网络分配矢量(NAV)进行重置。
图6示出了根据本发明的发起多播/广播STA和接收多播/广播STA之间的操作和帧交换序列。例如，在用于预约多播/广播时机(MB-TXOP)的CSMA多播/广播***中，AP与四个多播/广播接收器相关联。在AP成功地执行载波感测之后，AP发送MB-RTS帧/消息/信号以预约介质。MB-RTS包含四个请求答复STA标识符的列表、或者位映射控制连同局部虚拟位映射以指示四个请求答复STA。然后，多播/广播接收器在MB-RTS消息/帧中为多播/广播接收器响应所分配的时隙中进行响应(即，以多播/广播接收器由请求答复站的列表或者MB-RTS中位映射控制和局部虚拟位映射所指定的顺序)。多播/广播接收器1、2、3和4每个通过传送MB-CTS帧/消息/信号来肯定地进行响应。AP接收到的MB-CPS的数目M为4。假设请求答复STA标识符列表或者MB-RTS的局部虚拟位映射连同位映射控制中所指定的请求答复站的数目K为3/4并且用于使用预约的TXOP的阈值Th为3。由于(M/K＝4/4)≥(Th＝3/4)，因此预约/得到MB-TXOP。AP在所预约的MB-TXOP中传送即将发生的数据/帧/分组。
图7是根据本发明原理用于为多播/广播传送预约介质的发起STA的操作的流程图。发起STA在702设置退避计数器，并且在705执行物理和虚拟载波感测以便确定介质是否空闲。在708，对载波感测的结果执行测试。如果介质不是空闲的(介质繁忙)，则AP再次执行载波感测。如果介质是空闲的，则在710减小退避计数器。在712对退避计数器执行测试。如果退避计数器尚未减小到零，则AP再次执行载波感测。如果退避计数器已减小到零，则在715，AP确定介质预约时间，并构造/构建MB-RTS帧/消息/信号。介质预约时间是传送MB-RTS帧/消息/信号所需要的时间之总和，用于MB-CTS时隙数目的传送时间和AP为了传送即将发生的数据而想要预约介质的时间量(加上任何帧间保护时间)之总和。在720，AP将MB-RTS帧/消息/信号传送至其相关联的接收器。在725，AP设置等待(MCP)定时器以等待其相关联的接收器通过MB-CTS帧进行响应。AP在730接收一个或多个MB-CTS帧/消息/信号。在735，AP/发起STA执行测试以确定是否已存在等待(MCP)定时器的时间结束。然后在740执行测试以确定接收到的MB-CTS帧的数目与期望的MC-CTS帧的数目之比是否大于Th。如果接收到的MB-CTS帧的数目与期望的MC-CTS帧的数目之比小于或等于Th，则处理进入到702。如果接收到的MB-CTS帧的数目与期望的MC-CTS帧的数目之比大于Th，则在745，AP传送多播/广播帧和/或启动与其相关联的多播/广播接收器的帧交换。在750，AP确定对于介质接入的预约时间是否已期满。如果介质接入预约时间已期满，则AP前进到702以设置退避时间并再次执行载波感测。如果介质接入预约时间尚未期满，则AP继续传送多播/广播帧和/或启动与其相关联的接收器的帧交换。
图8A和8B共同都是根据本发明原理的响应于来自发起STA的MB-RTS的多播/广播接收STA的操作的流程图。图8B的处理是可选的。在802，接收STA执行测试以确定其是否处于请求答复站的列表中。如果接收STA处于请求答复站的列表中，则在805，测试介质以确定其是否是空闲的。如果介质空闲，则在810基于接收到的MB-RTS信号/帧/消息中请求答复站的列表中的顺序来进行MB-CTS时隙的确定/选择。在815，在所确定的时隙中，将MB-CTS消息/帧/信号发送/传送至MB-RTS帧/信号/消息的发起STA。如果介质不是空闲的/繁忙，则处理停止。如果接收站不在请求答复站的列表中，则处理停止。
如上所示的图8B是可选的。即，基于策略或配置，如果在发送MB-CTS消息/帧/信号之后STA确定MB-RTS的发起STA未使用介质(即，如果在检测时段期间经由介质没有传送帧)，则可选择是否发送取消消息/帧/信号(CEL-MB-CTS，cancellation message/frame/signal)。在850，确定是否要发送CEL-MB-CTS消息/帧/信号。如果确定发送CEL-MB-CTS消息/帧/信号，则在855，设置/启动定时器T1。在860，测试定时器T1并且执行紧凑循环(tight loop)，直到定时器T1期满为止。一旦定时器T1期满，则在865设置检测定时器T。在870，执行测试以确定在间隔T期间是否存在/已经存在任何传送。如果在间隔T期间没有任何传送，则在875执行测试以确定间隔T是否已期满。如果间隔T已期满，则在880发送/传送CEL-MB-CTS消息/帧/信号。如果确定不发送CEL-MB-CTS消息/帧/信号，则处理结束。如果在间隔T期间存在传送，则处理结束。如果定时器T尚未期满，则在870处理继续。
如果在时间T1开始并且在时间T2结束的时间段T(T＝T2-T1)期间没有检测到物理层传送，则许可已使用来自MB-RTS帧/消息/信号的信息作为最近基础以更新其NAV设置的STA将其NAV进行重置。可以将T1计算为接收到MB-RTS帧的时间+K(MB-CTS时隙的#)*(MB-CTS_Time)+用于所有帧间保护间隔的时间。T2等于T1+wait_time。MB-CTS_Time是用于发送MB-CTS帧/消息/信号的时间。Wait_time是如下参数，该参数用于等待以确保不存在在介质上的传送。MB-CTS_Time是使用MB-CTS帧/信号/消息的大小以及据以接收到用于最近的NAV更新的MB-RTS帧/消息/信号的数据率而计算出的。
如果在时间T1开始并且在时间T2结束的上述时间段T期间没有检测到物理层传送，则已响应于MB-RTS发送MB-CTS的STA可以可选地发送信号/控制帧/管理帧以取消之前传送的MB-CTS。这里，该信号/消息/帧称作取消多播/广播畅通发送(CEL-MB-CTS，cancel-multicast/broadcast-clear-to-send)。CEL-MB-CTS帧包含帧控制字段、持续期/ID字段、接收器地址(RA)、帧检查序列(FCS)。帧控制字段标识帧类型、帧子类型和标志。持续期/ID字段给出介质被预约的剩余时间或者被设为零。RA字段指示意向接收器/目的地的MAC地址，其为MB-RTS发起者的MAC地址。
图9示出CEL-MB-CTS帧的示例性格式。是否要发送可选的CEL-MB-CTS帧可以在每个STA的基准上进行配置。在接收到CEL-MB-CTS的STA已使用来自之前MB-CTS帧的信息作为最近基础来更新其NAV设置的情况下，该STA将其NAV进行重置。
在替代实施例中，在已响应于MB-RTS发送MB-CTS的STA在接收到未向其寻址的CEL-MB-RTS之后重置其NAV的情况下，该STA可以可选地发送信号/控制帧/管理帧以取消之前传送的MB-CTS。
图10是接收MB-RTS帧/消息/信号的STA在该STA既不是MB-RTS消息/信号/帧的发起者也不是接收器/目的地时的操作的流程图。在1005，执行测试以确定MB-RTS消息/信号/帧持续期字段中的NAV值是否大于STA当前已存储的NAV值。如果MB-RTS消息/信号/帧持续期字段中的新NAV值大于STA当前已存储的NAV值，则在1010，将STA所具有的当前NAV更新为接收到的MB-RTS帧/信号/消息中的NAV值。如果MB-RTS消息/信号/帧持续期字段中的新NAV值小于或等于STA当前已存储的NAV值，则处理停止。在1015，设置定时器T1。在1020，执行测试以确定定时器T1是否已期满。如果定时器T1尚未期满，则处理在自身的紧凑循环中继续，直到定时器T1期满为止。在1025设置检测定时器T。在1030执行测试以确定是否已经在时间间隔T期间在介质/信道上检测到传送。如果已经在时间间隔T期间载介质/信道上检测到传送，则处理停止。如果在时间间隔T期间在介质/信道上没有检测到传送，则在1035执行测试以确定定时器T是否已期满。如果定时器T尚未期满，则在1030处理继续。如果定时器T已期满，则在1040将NAV值重置为在利用接收到的MB-RTS减去/减掉已经经过的时间进行更新前的先前值。
图11是接收MB-CTS信号/消息/帧的STA在MB-CTS帧/消息/信号未寻址到接收STA并且该STA未接收到之前的MB-RTS消息/帧/信号时的操作的流程图。在1105，执行测试以确定接收到的MB-CTS持续期字段中的新NAV值是否大于STA当前已存储的NAV值。如果接收到的MB-CTS消息/帧/信号持续期字段中的新NAV值大于STA当前已存储的NAV值，则在1110，将STA所具有的当前NAV值更新为接收到的MB-CTS帧/信号/消息中的NAV值。如果接收到的MB-CTS消息/帧/信号持续期字段中的新NAV值小于或等于STA当前已存储的NAV值，则处理停止。
图12是接收CEL-MB-CTS帧/消息/信号的STA在该STA不是此CEL-MB-CTS消息/信号/帧所寻址的STA时的操作的流程图。在1205，执行测试以确定STA是否已使用来自之前MB-CTS帧/消息/信号的信息作为最近基础来更新其NAV值。如果STA已使用来自之前MB-CTS的信息作为最近基础来更新其NAV值，则STA将其NAV值重置为在利用MB-CTS减去/减掉已经经过的时间进行更新前的先前值。如果STA未使用来自之前MB-CTS的信息作为最近基础来更新其NAV值，则处理停止。
对于用于在无线网状网、自组织(ad hoc)网络或者独立的基本服务集(IBSS)中为多播和广播传送预约介质以及分发介质预约信息的站(STA包括站和AP)，也可以使用本发明。其可用于站之间的p2p多播。例如在视频会议或其他p2p服务中，站可以使用本发明中的方法来接入用于将多播数据传送到其他站的信道。
现在参照图13，其为本发明的示例性实施方案的框图。由于STA和/或AP(其为特殊STA)可以是传送器、接收器或收发器，因此，使用了示出具有无线电传送器/接收器的无线通信模块的单个框图。即，无线电传送器/接收器可以是传送器、接收器或收发器。本发明包括主机计算***和通信模块(无线)。主机处理***可以是通用计算机或专用计算***。主机计算***可包括中央处理单元(CPU)、存储器和输入/输出(I/O)接口。无线通信模块可包括MAC和基带处理器、无线电传送器/接收器以及一个或多个天线。天线传送和接收无线电信号。无线电传送器/接收器执行无线电信号处理。MAC和基带处理器对于传送/接收执行MAC控制和数据成帧(data framing)、调制/解调、编码/解码。本发明的至少一个实施例可以实施为主机计算***或无线通信模块中用于处理数据和控制信号的传送和接收的例程。即，图13的框图可以实施为硬件、软件、固件、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、简化指令集计算机(RSIC)或者其任何组合。进一步，上述的各种流程图和文本中所示的示例性处理可操作地实施在主机处理***、或无线通信模块、或者主机处理***和通信模块的组合之中。该框图由此完全使得能够在硬件、软件、固件、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、简化指令集计算机(RSIC)或者其任何组合中实行各种方法/处理。
应当理解，本发明可以以各种形式的硬盘、软件、固件、专用处理器或者其组合中来实施。优选地，将本发明实施为硬件和软件的组合。此外，最好将软件实施为以有形的方式在程序存储设备上具体化的应用程序。该应用程序可以上传至包含任何适当构架的机器，并且由该机器执行。优选地，将该机器实施在具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)和(多个)输入/输出(I/O)接口之类的硬件的计算机平台上。该计算机平台还包括操作***和微指令码。在此描述的各种处理和功能可以是经由操作***所执行的微指令码的一部分或者应用程序的一部分(或者其组合)。另外，各种其他的***设备可以连接至计算机平台，如附加的数据存储设备和打印设备。
还要理解，由于附图中描绘的某些构成***组件和方法步骤最好以软件来实施，因此，***组件(或处理步骤)之间的实际连接可能依据本发明被编排的方式而不同。考虑在此的教导，本领域技术人员将能够构思本发明的这些和类似的实施方案或配置。

Claims (20)

1.一种方法，所述方法包含：
多播介质预约消息；
接收对于所述介质预约消息的响应；以及
确定所述接收到的响应与期望的响应数目之比是否超过一阈值。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包含：在介质预约时间间隔期间多播数据。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包含：
确定介质是否空闲；以及
确定介质预约时间间隔。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述介质是无线信道。
5.如权利要求1所述的方法，其中，经由无线网络执行所述方法。
6.一种方法，所述方法包含：
接收介质预约消息；
确定所述介质预约消息是否在从其请求响应的接收器的列表中指定了该接收器；
确定介质是否空闲；以及
响应于所述第二确定，传送对于所述介质预约消息的所述响应。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包含：确定其中响应于所述列表中的顺序传送所述响应的时间段。
8.如权利要求6所述的方法，进一步包含：
确定是否传送取消消息；以及
响应于所述确定来传送取消消息。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述介质是无线信道。
10.如权利要求6所述的方法，其中，经由无线网络执行所述方法。
11.一种装置，包含：
用于多播介质预约消息的部件；
用于接收对于所述介质预约消息的响应的部件；以及
用于确定所述接收到的响应与期望的响应数目之比是否超过一阈值的部件。
12.如权利要求11所述的装置，进一步包含：用于在介质预约时间间隔期间多播数据的部件。
13.如权利要求11所述的装置，进一步包含：
用于确定介质是否空闲的部件；以及
用于确定介质预约时间间隔的部件。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述介质是无线信道。
15.如权利要求11所述的装置，其中，所述装置经由无线网络进行工作。
16.一种装置，包含：
用于接收介质预约消息的部件；
用于确定所述介质预约消息是否在从其请求响应的接收器的列表中指定了该接收器的部件；
用于确定介质是否空闲的部件；以及
用于响应于所述第二确定来传送对于所述介质预约消息的所述响应的部件。
17.如权利要求16所述的装置，进一步包含：用于确定其中响应于所述列表中的顺序传送所述响应的时间段的部件。
18.如权利要求16所述的装置，进一步包含：
用于确定是否传送取消消息的部件；以及
用于响应于所述确定来传送取消消息的部件。
19.如权利要求16所述的装置，其中，所述介质是无线信道。
20.如权利要求16所述的装置，其中，所述装置经由无线网络进行工作。
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