专利名称：无线局域网中移动终端的译码失败程序的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线局域网(LAN)通信领域，特别是涉及LAN内移动终端睡眠阶段的建立和协调。
背景技术：
一种新的即将出现的具有高吞吐量的无线LAN业务标准ETSIHIPERLAN类型2，预示着对现有的应用和新的应用提供了新的机遇。建议的ETSI HIPERLAN类型2标准的现行版本和已通过的部分都被在此引入以供参考。HIPERLAN类型2 LAN网络使用时分双工(TDD)空中链路，这意味着LAN网络中的接入点(AP)和移动终端(MT)都使用同一无线频率互相进行通信。AP连接到诸如运营者内联网的网络(NW)上，以及多数情况下MT是一种到个人计算机(PC)的无线网络接口卡(NIC)。
图1给出了一种示范的HIPERLAN类型2系统的配置实例，包含小区102中的AP104。MT106、108和110也位于小区102内。如图1所示，AP104可通过无线TDD链路112和，例如，MT110进行通信。在每个小区内，AP为小区选择最佳频率，使用该频率与该小区内的一个或多个MT进行通信。AP的频率选择可能是基于，例如，AP在其它频率上干扰的测量，以及基于小区内MT所做的测量。
按照所建议的HIPERLAN类型2无线LAN标准，无线LAN系统包含媒体接入控制(MAC)层，它是作为基于预约的MAC层来实现的。图2给出了一个具有示范MAC帧结构的示范MAC数据帧200，它包含广播控制信道(BCCH)202、帧控制信道(FCCH)204，下行链路信道(DLCHAN)206、上行链路信道(ULCHAN)208和随机接入信道(RACH)210。如图2所示，DLCHAN206和ULCHAN208之间的界限、以及ULCHAN208和RACH210之间的界限都可以根据业务的需求进行改变。假设MT110已被认证，且在MT110和AP104之间已建立了连接，那么为了通过AP104发送上行链路(UL)数据，MT110就监控BCCH202和FCCH204以查看随机接入机会的出现。然后，MT110通过RACH210请求上行链路资源，AP104将确认上行链路资源请求并开始调度TDD空中链路112中的UL资源，以供MT110使用。换句话说，当MT110发出一个上行链路资源请求时，基于预约的接入就开始了。
当AP104接收来自网络(NW)的给MT110的下行链路(DL)数据时，如果MT110处在睡眠状态，则AP104或将数据缓存并延迟发送数据给MT110，或在下一个可能的场合发送该DL数据给MT110。AP104通过广播具有帧200的格式的帧来宣布它有给MT110(和/或小区102中其它MT)的数据，在BCCH202之后的FCCH204中带有该MT110的MAC-ID和数据链路控制信道ID(DLCC-ID)。在这种情况下，FCCH204也包含给MT110的数据在帧200的DLCHAN206中的确切位置。具有MAC-ID的MT可以有几个DLCC-ID。
因为MT通常是由有限源，如电池供电的，所以HIPERLAN类型2标准给MT提供了睡眠模式，以节省MT使用的能量。这种睡眠模式在图3中进行了简述。如图3所示，在第一步骤302，MT发送包含MT建议的关于睡眠间隔应该多长，或换句话说睡眠持续时间的睡眠请求信号给AP。AP接受该睡眠请求信号，确定开始时刻以及睡眠持续时间，并在步骤304发送睡眠预约信号给MT，该睡眠预约信号表明MT应该进入睡眠模式的开始时刻以及睡眠持续时间或MT在“唤醒”以监控来自AP的MAC帧的BCCH查看为该MT挂起的DL数据出现之前保持睡眠的时间。睡眠持续时间可以是，例如，任意数目的MAC帧。在步骤306，MT进入睡眠模式，然后在步骤308当睡眠持续时间到期时，MT唤醒并监控BCCH查看为该MT挂起的DL数据的指示。如果DL数据被挂起，AP将通过BCCH通知该MT，并调度DL数据到MT的下载。
特别是，如果MT辨别出BCCH包含诸如挂起数据指示器(指明对于目前不确定的MT，下行链路数据将在AP处被挂起)的信号，那么MT将分析MAC帧中用于送给该MT的专门唤醒PDU的慢广播信道(SBCH)的内容。该SBCH在MAC帧内的位置由FCCH中的信息单元(IE)给出。换句话说，MT将进一步检查以确定是否是给该MT(或MT中的一个)的数据被挂起。如果对任一MT都没有挂起的下行链路数据，那么MT返回到睡眠模式以进入另一个睡眠持续时间周期，在周期结束时它将醒来并通过监控BCCH查看挂起的数据指示器来重复循环，等等。如果没有挂起数据指示器出现，或者如果指示器指示没有下行链路数据被挂起，那么MT将返回到睡眠状态。
图4给出了MT为专用唤醒PDU而分析MAC帧中的SBCH的情况。如图4所示，当MT的睡眠时间在时刻420到期时，MT首先检查BCCH410以确定BCCH410是否包含有指示MAC帧406中含有给MT的数据的挂起数据指示器。该挂起数据指示器并不指示数据(如果有的话)是给哪一个MT。如果BCCH410中的挂起数据指示器确实指示MAC帧406中含有给目前还不确定的MT的数据，那么MT查询以确定MAC帧406是否包含有给它的数据。这是通过分析FCCH412查看有关SBCH418从MAC帧中何处开始的指示来实现的。例如，FCCH412可以包含预定义的指示SBCH418从何处开始的信息单元(IE)414。例如，预定义的IE414可以定义为包括MAC标识符(MAC-ID)＝0和下行链路控制信道标识符(DLCC-ID)＝0。
SBCH位于MAC帧406的DLCHAN中。DLCHAN包含，或容纳，若干逻辑信道，包括SBCH。这些信道包括，例如，用户数据信道(UDC)、DLC控制信道(DLCH)(这里DLC表示“数据链路控制”)、专用控制信道(DCCH)、带内信道(IBCH)、以及上面提到的慢广播信道(SBCH)。
接下来MT分析SBCH418以确定SBCH418是否包含有任何包括该MT的MAC-ID的唤醒PDU。如果包含有，那么MT就知道有给它的下行链路数据被挂起，它将保持活动状态以接收下行链路数据。如果没有，那么MT就知道没有给它的下行链路数据被挂起，它就自动返回到睡眠状态而无须通知AP。
在MT有挂起的要传送给AP的上行链路数据的情况下，MT就打断它的睡眠持续时间定时器或时间周期，并从该AP请求上行链路资源，例如，通过在MAC帧200的RACH210中发送上行链路资源请求信号。
在Mobitex和pACT(个人空中通信系统)系统中，移动台必须知道不同睡眠阶段的概念，这与HIPERLAN类型2的情况不同。
然而，上面描述的方法存在一些缺点。例如，当MT按调度唤醒后不能正确地译码BCCH、FCCH和SBCH时，MT和AP的行为就是未知的。如果假定当MT译码BCCH、FCCH或SBCH失败时它返回到睡眠状态，那么AP就不能辨别出MT是否成功译码从AP发送的唤醒它的唤醒信息(例如，唤醒通知)，或AP是否正确译码或观察来自MT的确认失败(在这种情况下，例如，该唤醒信息指示该MT通过在唤醒信息中标识的MAC帧的预约上行链路信道、或通过下一个可用的RACH发送回一个如预定义信号的确认信号给AP)。该唤醒信息可以，例如，第一种情况下是位于FCCH中的唤醒信息单元(IE)，或第二种情况下是位于SBCH中的唤醒分组数据单元(PDU)。
AP也不能辨别出MT不能正确译码BCCH、FCCH或SBCH的情况。换句话说，该AP不能最终辨别MT的状态。而且，因为在MT不能正确译码BCCH、FCCH或SBCH的情况下，MT已假定返回到睡眠状态，所以在AP又企图与MT建立通信前，它必须等待直到该MT重新醒来。
特别是，如果AP发送唤醒通知给MT，且MT不能正确译码BCCH、FCCH或SBCH并因此未得到一个预定给该MT(这里，与MT的MAC-ID相匹配的唤醒IE或PDU中的MAC-ID表示唤醒IE或PDU是给该MT的)的唤醒IE或PDU时，则AP可能假定MT已成功地接收到了唤醒通知且已准备接收下行链路数据。然后，AP将开始发送为该MT挂起的下行链路数据。如果MT不是活动的而是在未得到唤醒通知后返回到睡眠状态的话，AP中的重传计时器就可能在MT再次醒来去检查挂起的下行链路数据前超时，这就可能导致AP从它知道仍在其小区内的MT的列表中去除该MT。
此外，如果MT在译码BCCH、FCCH或SBCH失败后，需要发送一个新的睡眠请求信号给AP，则该睡眠请求信号可能与MAC帧中的其它数据业务发生冲突，从而导致无法预知的延迟，这是令人讨厌的情况，对AP而言是要清理且需解决的。如果给所有已被发送了唤醒通知的MT的传输都被延迟，直到AP能够确定所有企图发送睡眠请求信号的MT都已这样做，那么，AP和一个或多个MT之间的数据传输都可能被令人讨厌地延迟。
发明概要按照本发明的一个典型实施方案，其中的给MT的一种类型的唤醒通知可表示是否要求MT对该唤醒通知进行确认，当MT译码可能包含给它的唤醒通知的BCCH、FCCH或SBCH失败时，该MT就译码随后的MAC帧以查找来自AP的给它的新唤醒通知的出现。
按照本发明的另一个实施方案，有赖于当前的业务量和在AP中的调度器及睡眠通知实体中实现的算法，送给MT的第二个唤醒通知可能包含在紧随含第一个给该MT的唤醒通知的MAC帧之后的下一MAC帧内。随着业务的增加，第二个唤醒通知包含在紧随含该第一个唤醒通知的MAC帧之后的下一MAC帧后的MAC帧内的概率也增加。
按照本发明的另一个实施方案，在译码包含给MT的唤醒通知的BCCH、FCCH或SBCH失败后，该MT将继续监控后来的MAC帧以便查看给该MT的唤醒通知的出现，直到已达到预定义的MAC帧数目(N帧)，或者该MT成功接收到一个唤醒通知。当MT成功接收一个唤醒通知时，它将保持清醒。
按照本发明的另一个实施方案，当AP发送一个指示给MT的下行链路数据被挂起的唤醒通知时，AP就继续进行，好象该MT是处在活动，或换句话说，清醒状态一样。有赖于该AP是否在发送数据前轮询MT(例如，通过发送指示MT应将确认信号发送回给MT的唤醒通知)，AP将按可配置的次数重传轮询请求，例如直到已达到预定义的MAC帧数目。
如果不使用轮询，那么AP将继续发送或按可配置的次数重新发送数据，例如，直到已达到预定义的MAC帧数目(N帧)。该可配置的次数是基于或受限于最大允许的重传次数。
按照本发明的实施方案，这些特征也可以以不同的方式进行组合。
附图简述当结合附图阅读下面的优选实施方案的详细描述时，本发明的其它目的和优点对本领域的技术人员将显而易见。附图的相同单元用相同的参考数字指代。
图1给出了根据HIPERLAN类型2标准的示范的小区结构。
图2给出了根据HIPERLAN类型2标准的示范的MAC帧。
图3给出了根据HIPERLAN类型2标准的MT和AP之间的示范的睡眠协商对话。
图4给出了包含位于MAC帧的SBCH中的唤醒PDU的示范MAC帧。
图5给出了根据本发明示范实施方案的示范MAC帧。
图6给出了根据本发明示范实施方案的处理流程图。
图7给出了根据本发明示范实施方案的处理流程图。
图8给出了根据本发明示范实施方案的示范AP的内部细节。
发明详述本发明的各种实施方案也可应用在这种情况下，即唤醒信息包含位于FCCH内的唤醒IE，而不包含位于SBCH内的唤醒PDU。特别是，如果MT辨别出BCCH包含有在AP中有给该MT的DL数据被挂起的指示，那么MT将分析MAC帧内FCCH的内容，查看指示下行链路数据已调度或已为该MT挂起的信息单元(IE)或唤醒PDU。
图5给出了这种情况，即MT分析MAC帧内FCCH的内容，查看带有该MT的MAC-ID的信息单元(IE)，这就表明，下行链路数据是为该MT挂起的数据。如图5所示，当MT的睡眠时间在时刻520到期时，该MT首先检查BCCH510以确定BCCH510是否包含如图4中所述的挂起数据指示器，其表明MAC帧506包含给该MT的数据。如果BCCH510中的挂起数据指示器确实表示MAC帧506包含有给目前尚不确定的MT的数据，那么该MT试图确定该MAC帧506是否包含有给它的数据。这是通过分析FCCH512以确定它是否包含有包括该MT的MAC-ID的唤醒通知IE，如唤醒ID514，来实现的。如果包含有，那么MT就知道有给它的挂起的下行链路数据，它将保持活动状态(或换句话说，清醒)以便接收该挂起的下行链路数据。如果没有，那么MT就知道没有给它的挂起的下行链路数据，它就自动重回睡眠模式而无须通知AP。
因为当数据在帧中被调度时，MAC帧中总是出现FCCH，所以当AP将睡眠的MT划分为不同组时就没有额外的花费。例如，为了唤醒一个睡眠的MT，FCCH中就必须有一个承载该MT的MAC-ID的IE，且如果要唤醒两个睡眠的MT，那么就需要FCCH中的两个IE，依此类推。这样就避免了诸如与SBCH的前同步码相关的开销。
此外，对某一特定的睡眠的MT，IE或唤醒PDU可能仅仅是同一IE，如果MT清醒，或换句话说活动，该IE可用来通知该MT，因为给一个活动MT的IE包含该MT的MAC-ID和指示该MT可从MAC帧中的哪一个下行链路信道中发现调度给它以便接收的下行链路数据。
IE和唤醒PDU也可以是这种类型的，它们指示MT应该在已分配的MAC帧内的上行链路信道中将预定义的确认信号发送回给AP，其中IE标识AP已留出给MT的已分配的上行链路信道。这样，该IE就可作为从AP到MT的轮询请求。或者，该IE可指导MT通过同一MAC帧中的RACH，或当RACH是首次可用时，在随后的MAC帧内将预定义的确认信号发送回给AP。由于MAC帧中FCCH的位置早于SBCH，所以用位于FCCH中的IE取代位于SBCH中的IE给MT提供了更多的时间来唤醒、准备并发送预定义的确认信号。
IE或唤醒PDU也可以包括一个空指针，或换句话说，在IE中的一个指针，其值设置为空值，其中空值向MT表明，该MAC帧不包含给它的下行链路数据，为了接收将来提供给它的下行链路数据，该MT仅应该保持清醒直到收到另外的通知，以及译码每一个到来的BCCH和FCCH。例如，这就在AP中以优雅方式提供了一个调度器，以便去控制在MT醒来的同一MAC帧中的新的MT。
按照本发明的第一个示范实施方案，其中的给MT的一种类型的唤醒通知可表示是否要求MT对该唤醒通知进行确认，当MT译码包含给它的唤醒通知的BCCH、FCCH或SBCH失败时，该MT就译码随后的MAC帧以查找来自AP的给它的新唤醒通知的出现。
按照本发明的第二个示范实施方案，有赖于当前的业务量和在AP中的调度器及睡眠通知实体中实现的算法，送给MT的第二个唤醒通知可能包含在紧随含第一个给该MT的唤醒通知的MAC帧之后的下一MAC帧内。随着业务的增加，第二个唤醒通知包含在紧随含第一个唤醒通知的MAC帧之后的下一MAC帧后的MAC帧内的概率也增加。
按照本发明的第三个示范实施方案，在译码包含给MT的唤醒通知的BCCH、FCCH或SBCH失败后，该MT将继续监控后来的MAC帧以便查看给该MT的唤醒通知的出现，直到已达到预定义的MAC帧数目(N帧)，或者该MT成功接收到一个唤醒通知。当MT成功接收一个唤醒通知时，它将保持清醒。
按照本发明的第四个示范实施方案，当AP向MT发送一个指示给该MT的下行链路数据被挂起的唤醒通知时，AP将继续进行，就好象该MT是处在活动，或换句话说，清醒状态一样。有赖于该AP是否在发送数据前轮询MT(例如，通过发送指示MT应将确认信号发送回MT的唤醒通知)，AP将按可配置的次数重传轮询请求，例如直到已达到预定义的MAC帧数目。
如果不使用轮询，那么AP将继续发送或按可配置的次数重新发送数据，例如，直到已达到预定义的MAC帧数目(N帧)。该可配置的次数是基于和受限于最大允许的重传次数。
图6从MT的角度总地说明了上面描述的本发明的示范实施方案的原理。如图6所示，在步骤602开始后，控制过程转到步骤604，已唤醒以监控MAC帧的MT确定，它未能正确译码包含给它的唤醒通知的MAC帧中的BCCH、FCCH或SBCH。从步骤604控制过程转到步骤606，其中计数器N置为0。从步骤606控制过程转到步骤608，其中MT译码下一MAC帧的BCCH和FCCH。从步骤608控制过程转到步骤610，其中计数器N加1，以及从步骤610控制过程转到步骤612。在步骤612，MT确定是否最近的MAC帧包含送给它的唤醒通知。如果包含，那么控制过程从步骤612转到步骤614，其中MT适当地处理该唤醒通知，然后控制过程从步骤614转到步骤620，过程结束。如果在步骤612，MT确定最近的MAC帧没有包含送给MT的唤醒通知，那么控制流从步骤612转到步骤616，将N和预定义值N帧进行比较，如果N大于或等于预定义值N帧，那么控制过程转到步骤618，MT返回到睡眠状态。从步骤618控制过程转到步骤620。如果在步骤616发现N小于预定义值N帧，那么控制返回到步骤608，循环重复。
图7从AP的角度总地说明了上面描述的本发明的示范实施方案的原理。如图7所示，过程在步骤702开始，然后过程转到步骤704，其中AP在MAC帧中发送唤醒通知给MT。从步骤704控制过程转到步骤706，其中计数器M置为0。从步骤706控制过程转到步骤708，其中确定该唤醒通知是否是给MT的轮询请求。如果是，那么控制过程转到710，其中该AP确定是否它已接收到来自MT的轮询确认信号。如果接收到，那么控制过程从步骤710转到步骤718，过程结束。如果没有接收到，那么控制过程从步骤710转到步骤712，其中AP在下一个可使用的机会中，在随后的MAC帧中重发给MT的轮询请求。从步骤712控制过程转到步骤714，其中计数器M加1。从步骤714控制过程转到步骤716，其中将M和预定义值M重传进行比较。如果M大于或等于预定义值M重传，那么控制过程从步骤716转到步骤718，过程结束。如果M小于预定义值M重传，那么控制从步骤716返回到步骤710。
如果在步骤708，确定唤醒通知不是轮询请求，那么控制过程从步骤708转到步骤724，其中M值加1。从步骤724控制过程转到步骤726，将M和预定义值R重传进行比较，如果M的值大于或等于预定义值R重传，那么控制过程从步骤726转到步骤718，过程结束。如果M的值小于预定义值R重传，那么控制从步骤726转到步骤720，其中该AP确定MT是否成功地接收到该唤醒通知。一般地，例如，AP可使用本技术领域众所周知的自动重发请求(ARQ)原理来确定MT是否已成功接收到该唤醒通知。当MAC层工作在非确认模式下时，或当数据对时延敏感且当初次发送后没有接收到就舍弃时，预定义值R重传就被置为等于1(一个)。如果在步骤720，该AP确定MT已成功接收到该唤醒通知，那么控制过程从步骤720转到步骤718，过程结束。如果MT没有成功接收到唤醒通知，那么控制过程从步骤720转到步骤722，其中AP在下一个可使用机会中，在随后的MAC帧中重发给MT的唤醒通知和任何相关的挂起的下行链路数据。从步骤722控制过程转到步骤718，过程结束。
图8给出了根据本发明的示范实施方案的示范AP的内部细节。特别是，AP800包括一个调度器实体802和一个睡眠通知实体804。
本领域的技术人员可理解对上述的特征可进行不同方式的组合。
题目为“(Mobile Terminal Sleep Phase Assignment andAnnouncement in a Wireless Local Area Network(无线局域网中移动终端的睡眠阶段指配和通知)”、代理人案号为040000-528以及与本申请在同一天提交的、共同未决和共同所有的申请在此引入以供参考。
熟知本技术领域的技术人员将认识到在上面提到的共同未决和共同所有的申请中所描述的特征和实施方案都可以和在本专利申请中描述的特征和实施方案进行有利地组合。
爱立信的编号为ERVS-99013、ERVS-99021和ERVS-99022的文档在这里引入作为参考，并也分别作为附录A、附录B和附录C提交。
于1999年4月7日出版的建议的ETSI HIPERLAN类型2标准的已通过部分在这里引入作为参考，并也作为附录D提交。
本领域的技术人员应理解在不背离这里描述的本发明的精神或基本特征的情况下，可以以其它具体的形式实现本发明，且本发明并不限于这里所描述的具体实施方案。因此，目前公开的实施方案都在所有方面被认为是进行图解说明而不是限制。本发明的适用范围由附加的权利要求书说明，而不是由前面的说明书说明，且所有在意义和范围内所作的改变以及它们的等效改变都认为包含在其中。
权利要求
1.一种在无线局域网中用于实现移动终端译码失败程序的方法，包括步骤确定网络中的移动终端是否正确译码由该网络中接入点发送的媒体接入控制(MAC)帧中的唤醒通知失败；在随后的从接入点到移动终端的MAC帧中重发该唤醒通知，直到重发次数到达预定义的阈值，或者移动终端成功地译码该重发的唤醒通知中的一个，无论哪一个先发生；在译码失败后保持清醒以监控随后的MAC帧，直到已达到预定义的MAC帧数目，或者要唤醒该移动终端的唤醒通知被正确译码，无论哪一个先发生。
全文摘要
按照本发明的实施方案,在根据HIPERLAN类型2标准配置的无线局域网(WLAN)中,其中接入点(AP)和移动终端(MT)使用具有MAC帧结构的双工空中链路互相通信,当MT正确感知和译码由AP送给它的MAC帧中的唤醒通知失败时,MT将保持清醒,并继续译码和监控随后的MAC帧,直到它接收到一个送给它的唤醒通知,或者直到达到预定义的MAC帧数目。在MT未能正确译码一个唤醒通知、和/或未能当该唤醒通知包含轮询请求时将确认信号发送回给AP的情况下,AP将在随后的MAC帧中继续重发唤醒通知和任何适当的、为该AP挂起的相关的下行链路数据。该AP将继续进行,直到MT正确接收到唤醒通知和适当地响应,或者直到达到预定义的MAC帧数目。
文档编号H04L12/28GK1347609SQ00805870
公开日2002年5月1日 申请日期2000年3月17日 优先权日1999年4月7日
发明者J·林德斯科格, L·阿梅哈格, G·马尔格伦, G·赖德内尔 申请人:艾利森电话股份有限公司