专利名称：用较少的帧间间隔(ifs)时间发送数据帧的制作方法
本专利申请要求对2003年6月12日提交的美国临时专利申请序列号No.60/478,156和2003年7月16日提交的美国临时专利申请序列号No.60/487,694的优先权，这些专利申请的公开内容整体地在此引用以供参考。
本发明涉及数据网络传输技术，具体地涉及用于更有效地发送数据帧的最佳化方法，其中数据帧在数据网络上用较少的帧间间隔(IFS)时间进行发送。
在数据传输中，ARQ(自动重发请求)协议规定每个帧必须由接收机用ACK(确认)帧进行确认。然而，由于发射机在它发送下一个数据帧之前必须等待接收ACK，这降低了数据传输的效率。这在使用用于MAC数据帧传输的IEEE 802.11协议的无线数据网络中也是如此。为了提高效率，IEEE 802.11e规定了一个其中不用对帧进行确认的无ACK策略，以及一个其中帧按组用单个块ACK帧进行确认的块ACK策略。这些新的策略大大地减小了帧开销并提高了效率。
而且，IEEE 802.11e引入了传输机会(TXOP)的概念。通过这个概念，非AP的QSTA(非接入点QoS增强站)和QAP(QoS增强的接入点)在时间上争用介质，一旦它们接入到信道，它们就在由TXOP极限规定的时间内持有信道以及以帧间间隔(IFS)时间(这是SIFS(短IFS))发送多个数据帧。IEEE 802.11e规定，在TXOP极限期间，非AP的QSTA/QAP可以使用无ACK或块ACK策略。通过无ACK策略，每个帧被发送以及对于该帧不预期ACK。如果TXOP极限大于单个帧传输时间并且如果有更多的帧正在MAC队列中待决，则接连的各帧可以在SIFS时间后被发送。类似地，在块ACK策略中，帧在由接收机发送ACK之前以帧间间隔时间SIFS被接连地发送。
然而，这在传输效率方面并不是最佳化的，因为SIFS时间实际上只在接收的非AP的OSTA/QAP要返回确认才是需要的，这是由于所述SIFS时间包括处理帧的时间加上接收机(RX)到发射机(TX)的周转时间。在无ACK以及块ACK策略的情形下，不必让接收机等待SIFS时间再发送ACK帧(除了在其后接收机必须发送ACK到发射机的块ACK策略中的最后一个帧以外)。
所以，在本领域中需要一种在数据网络中用较少的帧间间隔(IFS)时间更有效地发送数据帧的方法。
按照本发明，提供了一种在数据网络上发送数据帧的方法，该方法包括一个从发射机以帧间间隔(IFS)时间发送数据帧到接收机的步骤。具体地，IFS不包括发射机从接收机状态改变到发射机状态所需要的时间。优选地，IFS只包括发射机检测一帧的末尾和下一帧的开头所需要的时间。因此，发射机可以用短于SIFS的IFS连续地发送数据帧，因为该IFS不包括所述周转时间。
通过参照附图阅读本发明的优选实施例的详细说明，将更清楚本发明的以上和其它特性和优点，其中
图1显示用帧间的IFS发送数据帧；以及图2显示IFS是现有技术中所需要的SIFS。
如图1所示，数据帧典型地包括物理层控制程序(PLCP)开销和MAC数据帧。PLCP开销包括一个PLCP前文11和一个PLCP报头12。PLCP前文11包括主要被使用于定时和同步功能的信息，以及PLCP报头12主要包括有关帧的长度、传输速率等等的信息。MAC数据帧包括包含地址信息等等的MAC报头部分21、MAC帧主体部分22、和CRC(循环冗余校验)部分23，它被称为MAC层中的帧控制序列(FCS)。
当发射机连续发送顺序的数据帧到接收机时，在两个顺序帧传输之间需要一个帧间间隔(IFS)时间。传统上，这个IFS时间可以与在由IEEE 802.11e采用的无ACK与块ACK策略下的SIFS(短IFS)一样短。如图2所示，SIFS包括发射机处理数据帧(即检测一帧的末尾和下一帧的开头)所需要的第一部分时间T1，以及第二部分时间T2(即发射机从接收机状态改变到发射机状态的“周转时间”。SIFS时间在无ACK与块ACK策略下是一种浪费，因为发射机在它可以继续发送下一个数据帧之前不需要接收来自接收机的ACK。
按照本发明，在无ACK与块ACK策略下，发射机不需要等待SIFS再发送下一个数据帧。具体地，不立即需要ACK的帧可以用比起SIFS短得多的IFS连续地被发送。更具体地，IFS时间不需要包括周转时间T2(当发射机从接收机状态改变到发射机状态时则需要该时间T2)，并且只包括发射机处理帧(即检测一帧的末尾和下一帧的开头)所需要的时间T1。所以，数据帧可以用比起SIFS少得多的帧间间隔而被发送，因此大大地提高了传输效率。
虽然以上详细地描述了本发明的优选实施例，但将会看到，在不背离本发明的精神的条件下，本领域技术人员有可能作出各种改变、适配和修改。例如，虽然优选实施例是对于使用由IEEE 802.11e草案标准修改的IEEE 802.11协议的无线数据网络描述的，但应当看到，本发明不限于无线数据网络的环境。因此，本发明的保护范围仅仅在所附权利要求书中规定。
权利要求
1.一种在数据网络上发送数据帧的方法，包括以一个帧间间隔(IFS)时间从发射机发送所述数据帧到接收机，其中所述IFS不包括所述发射机从接收机状态改变到发射机状态所需要的时间(T2)。
2.权利要求1所述的方法，其中所述IFS只包括所述发射机检测一帧的末尾和下一帧的开头所需要的时间(T1)。
3.权利要求2所述的方法，其中所述发射机是非QSTA(非QoS增强站)或QAP(QoS增强的接入点)。
4.权利要求1所述的方法，其中不需要所述发射机在发送出下一个数据帧之前接收来自所述接收机的ACK。
5.权利要求1所述的方法，其中所述发射机只接收对多个所述数据帧进行确认的块ACK。
6.权利要求1所述的方法，其中所述数据网络是使用IEEE802.11协议的无线数据网络。
7.权利要求6所述的方法，其中所述IEEE802.11由IEEE802.11e草案标准进行修改。
8.一种用于使发射机在数据网络上发送数据帧到接收机的方法，其中所述发射机以两个顺序数据帧发送之间的时间间隔(IFS)发送所述数据帧，其中所述时间间隔(IFS)只包括所述发射机处理每个所述数据帧的时间(T1)。
9.权利要求8所述的方法，其中所述处理包括检测一个数据帧的末尾和下一个数据帧的开头。
10.权利要求8所述的方法，其中所述时间间隔不包括所述发射机从接收机状态改变到发射机状态所需要的时间(T2)。
11.权利要求8所述的方法，其中所述发射机是非QSTA(非QoS增强站)或QAP(QoS增强的接入点)。
12.权利要求8所述的方法，其中不需要所述发射机在发送出下一个数据帧之前接收来自所述接收机的ACK。
13.权利要求8所述的方法，其中所述发射机只接收对多个所述数据帧进行确认的块ACK。
14.权利要求8所述的方法，其中所述数据网络是使用IEEE802.11协议的无线数据网络.
15.权利要求14所述的方法，其中所述IEEE802.11由IEEE802.11e草案标准进行修改。
全文摘要
一种在数据网络上发送数据帧的方法，包括一个从发射机用帧间间隔(IFS)时间发送所述数据帧到接收机的步骤，该IFS时间不包括发射机从接收机状态改变到发射机状态所需要的时间，因此大大地提高了传输效率。
文档编号H04L12/28GK1806416SQ200480016408
公开日2006年7月19日 申请日期2004年7月13日 优先权日2003年7月16日
发明者J·德普拉多帕冯, S·S·南达戈帕兰 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司