[發明專利]通信設備和通信方法

有效

• 申請號: 200910141540.0
• 申請日: 2005-08-11
• 公開（公告）號: CN101594210A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 西林泰如;高木雅裕;足立朋子;旦代智哉;中島徹;宇都宮依子
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16;H04L29/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 黨建華

本申請是申請號為200510089456.0、申請日為2005年8月11日、 名稱為“通信設備和通信方法”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉參考

本申請基于2004年8月11日提交的在先日本專利申請 No.2004-234814，并要求該在先申請的優先級，該在先申請的全文在 此結合作為參考。

技術領域

本發明涉及一種基于物理層的載波檢測信息和MAC層的載波檢 測信息執行媒體接入控制的通信設備和通信方法。

背景技術

媒體接入控制(MAC)是用于使在共享相同媒體時執行通信的 多個通信設備決定在傳送通信數據時如何使用該媒體的控制。由于有 媒體接入控制，即使兩個或多個通信設備通過使用同一媒體同時傳送 通信數據，也很少出現接收方的通信設備無法解碼通信數據的現象(沖 突)。媒體接入控制還是一種用于控制從通信設備到媒體的訪問以便 使以下現象的發生機會最少的技術，在這種現象中，無論是否存在具 有發送請求的通信設備，該媒體都不會被任何一個通信設備使用。

然而，尤其在無線通信中，需要不以沖突檢測為前提的媒體接入 控制(MAC)，因為對于通信設備來說，在發送數據時監視發送數據 是很難的。IEEE802.11是用于無線LAN的典型技術標準，其使用 CSMA/CA(帶有沖突避免的載波檢測多路存取)。根據IEEE802.11 中的CSMA/CA，在MAC幀的首標中，設置包括該幀之后的一個或 多個幀交換的序列的結束之前的周期(持續時間)。在該周期中，與 該序列無關并且沒有發送權的通信設備在確定該媒體的虛擬忙狀態時 等待發送。這就避免了沖突的發生。另一方面，在此序列中具有發送 權的通信設備認識到，除了該媒體被實際使用的周期不使用該無線媒 體。IEEE802.11定義了媒體的狀態是基于MAC層上的虛擬載波檢測 和物理層上的物理載波檢測的組合來確定的，而且媒體接入控制是基 于該確定執行的。

使用CSMA/CA的IEEE802.11主要通過改變物理層協議已經提 高了通信速度。關于2.4GHz頻帶，已經從IEEE802.11(1997年建立， 2Mbps)變化到IEEE802.11b(1999年建立，11Mbps)，再進一步變 化到IEEE802.11g(2003年建立，54Mbps)。關于5GHz頻帶，只存 在有IEEE802.11a(1999年建立，54Mbps)作為標準。為了發展針對 在2.4GHz頻道和5GHz頻帶中進一步提高通信速度的標準規范，已 經建立了IEEE802.11TGn(工作組n)。

另外，已知有幾種設計用于提高QoS(業務質量)的接入控制技 術。例如，作為一種用于保證諸如指定帶寬和延遲時間的參數的QoS 技術，可以使用HCCA(HCF控制信道訪問)，它是IEEE802.11的 常規輪詢序列的一種擴展方案。根據HCCA，考慮所需的質量，在輪 詢序列中執行調度以保證諸如帶寬和延遲時間的參數。日本專利申請 公開出版物No.2002-314546涉及IEEE802.11e標準中的QoS，并且公 開了一種用于為無線網絡中的通信設備之間的通信分配優先級的方 法。

當使用與現有規范中相同的頻帶用于提高通信速度時，優選確保 與符合現有規范的通信設備共存以及優選保持后向兼容性。為此，基 本上優選MAC層上的協議符合匹配現有規范的CSMA/CA。在此情 況下，與CSMA/CA相關的時間參數，例如IFS(幀間間隔)或隨機 補償周期，需要與現有規范中的時間參數相匹配。

即使根據物理層提高通信速度的嘗試得以成功，也無法提高通信 的有效吞吐量。即，當物理層的通信速度提高時，PHY幀(PHY首 標和PHY前置碼)的格式不再有效。由于該原因導致的開銷增加可 能阻止吞吐量的增加。在PHY幀中，與CSMA/CA相關的時間參數 被永久附加到MAC幀中。另外，對于每個MAC幀都需要PHY幀首 標。