專利名稱：具有優(yōu)先級(jí)和無爭(zhēng)用時(shí)間間隔的介質(zhì)訪問控制協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CSMA(載波偵聽多路訪問)網(wǎng)絡(luò)中的介質(zhì)訪問控制(MAC)協(xié)議。背景
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)使用某種類型的介質(zhì)訪問控制協(xié)議以控制對(duì)物理介質(zhì)地訪問，比如，交流(AC)電力線或乙太網(wǎng)電纜，如果該介質(zhì)是共享介質(zhì)。該共享介質(zhì)訪問機(jī)制可能是輪詢方式、時(shí)分多路訪問(TDMA)、令牌傳遞、載波偵聽多路訪問(CSMA)或某種其他共享訪問協(xié)議。輪詢方式利用一個(gè)中央分配的主站來周期性地輪詢其他站(從站)，賦予那些其他節(jié)點(diǎn)可在此介質(zhì)中傳輸?shù)拿鞔_許可。在TDMA協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)主機(jī)在每一輪消息前廣播一個(gè)幀同步信號(hào)以使所有站的時(shí)鐘同步，在同步化發(fā)生之后，每個(gè)站在唯一分配的時(shí)間片中發(fā)送。在令牌傳遞方式中，能否訪問傳輸介質(zhì)由是否占有一個(gè)稱為令牌的特殊數(shù)據(jù)單元確定，該令牌被從一個(gè)站傳到另一站。在CSMA協(xié)議中，所有的發(fā)送在介質(zhì)中廣播，由站來偵聽介質(zhì)以確定該介質(zhì)是否空閑以便傳送。在載波偵聽多路訪問/沖突避免(CSMA/CA)中，當(dāng)每個(gè)發(fā)送在進(jìn)行的同時(shí)，每個(gè)站偵聽介質(zhì)，并且在發(fā)送結(jié)束之后，等待一個(gè)指定間隔(或者幀間距離)，之后是基于發(fā)送前選擇的時(shí)隙號(hào)的一個(gè)或更多個(gè)傳輸(或爭(zhēng)用決定)時(shí)隙的附加延遲。
和優(yōu)先化相關(guān)的這些協(xié)議中的一個(gè)或多個(gè)有一些變動(dòng)，這些變動(dòng)可能是確保有效的站-站對(duì)話或服務(wù)質(zhì)量(QOS)要求所需要的。例如，對(duì)于CSMA/MA，第一時(shí)隙可能被保留以用于由剛剛接收一條消息的站應(yīng)答所用，或者，另選地，一個(gè)或更多個(gè)時(shí)隙可能被保留以用于特定優(yōu)先級(jí)類的傳輸(或站)。
在某些網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，比如電力線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，CSMA協(xié)議的運(yùn)行可能會(huì)受到各個(gè)站之間的距離和/或信道條件的負(fù)面影響。另外，CSMA協(xié)議的運(yùn)行可能易受交疊網(wǎng)絡(luò)以及隱蔽站(hidden station)(或節(jié)點(diǎn))引起的干擾(比如沖突)，交疊網(wǎng)絡(luò)是并不旨在相互通信但是實(shí)際上能聽到對(duì)方的傳輸。隱蔽站是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)站，因?yàn)槠湮恢?，只能聽到在同一個(gè)或相鄰網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)站之間的一半通信交換。在那種情況和條件下，CSMA方案可能不能有效地運(yùn)行以維持適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)同步化和有序的介質(zhì)訪問仲裁。另一個(gè)后果是網(wǎng)絡(luò)可能無法確保嚴(yán)格遵守服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)方面，在一個(gè)包括多個(gè)站的網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)具有待發(fā)送幀的站的訪問爭(zhēng)用包括在爭(zhēng)用時(shí)段檢測(cè)爭(zhēng)用控制信息和從爭(zhēng)用控制信息來確定該站是否被允許在爭(zhēng)用時(shí)段期間競(jìng)爭(zhēng)訪問各個(gè)站所連接的傳輸介質(zhì)。
本發(fā)明的實(shí)施例可能包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。確定步驟可以包括確定爭(zhēng)用控制信息是否表示無爭(zhēng)用訪問，如果爭(zhēng)用控制信息表示無爭(zhēng)用訪問，確定與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)是否高于與最后發(fā)送的幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)。
訪問爭(zhēng)用還可以進(jìn)一步包括當(dāng)爭(zhēng)用控制信息表示無爭(zhēng)用狀態(tài)并且與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)被確定為高于最后發(fā)送的幀的信道訪問優(yōu)先級(jí)，或者爭(zhēng)用控制信息不表示無爭(zhēng)用狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)站網(wǎng)絡(luò)中的任何站是否意圖以高于與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)的信道訪問優(yōu)先級(jí)訪問傳輸介質(zhì)。對(duì)于任何這種意圖以較高的信道訪問優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用訪問的站，該站延遲對(duì)傳輸介質(zhì)的爭(zhēng)用訪問。訪問爭(zhēng)用可以進(jìn)一步包括如果沒檢測(cè)到較高信道訪問優(yōu)先級(jí)，那么在下一個(gè)爭(zhēng)用時(shí)段期間爭(zhēng)用訪問該傳輸介質(zhì)，還可以進(jìn)一步包括在爭(zhēng)用時(shí)段前，用信令向其它站表示以相關(guān)信道訪問優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用的意圖。爭(zhēng)用還可以進(jìn)一步包括建立對(duì)應(yīng)于隨機(jī)后退時(shí)間的延遲時(shí)段，監(jiān)視傳輸介質(zhì)在延遲時(shí)段期間的活動(dòng)。如果在監(jiān)視期間未檢測(cè)到活動(dòng)，幀可被發(fā)送。
檢測(cè)站網(wǎng)絡(luò)中的任何站是否意圖以高于與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)的信道訪問優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用訪問傳輸介質(zhì)的步驟發(fā)生在緊鄰爭(zhēng)用時(shí)段之前的優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段中。檢測(cè)站網(wǎng)絡(luò)中的任何站是否意圖以高于與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)的信道訪問優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用訪問傳輸介質(zhì)的步驟可以包括在優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段期間檢測(cè)來自至少一個(gè)其它站的信令，所檢測(cè)的信令表示該至少一個(gè)其它站所要發(fā)送的幀的信道訪問優(yōu)先級(jí)。
優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段包括n個(gè)優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙，并支持2n個(gè)信道訪問優(yōu)先級(jí)。n值可以等于二，并且每個(gè)信道訪問優(yōu)先級(jí)可以由2比特二進(jìn)制值表示。優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段可以包括兩個(gè)優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙，第一優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙對(duì)應(yīng)于2比特二進(jìn)制值的第一比特，第二優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙對(duì)應(yīng)于2比特二進(jìn)制值的第二比特，其中在兩個(gè)優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中對(duì)應(yīng)的一個(gè)時(shí)隙中的所檢測(cè)信令中接收2比特二進(jìn)制值中的二進(jìn)制1。
與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)可以在優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中以信令表示。優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中的信令可以包括在第一優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中用信令表示相關(guān)信道訪問優(yōu)先級(jí)何時(shí)需要2比特二進(jìn)制值中的第一比特是1，和在第一比特是1或者在第一優(yōu)先級(jí)接收時(shí)隙中沒有檢測(cè)到來自任何其它站的信令的情況下，在第二優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中用信令表示相關(guān)信道訪問優(yōu)先級(jí)何時(shí)需要2比特二進(jìn)制值中的第二比特是1。
可以保持一個(gè)虛擬載波偵聽定時(shí)器，用于計(jì)劃(project)優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段何時(shí)相對(duì)于最后發(fā)送的幀開始。最后發(fā)送的幀可以包括幀控制信息，并且保持一個(gè)虛擬載波偵聽定時(shí)器可以包括使用幀控制信息來把一個(gè)值提供給虛擬載波偵聽定時(shí)器?？梢允褂靡粋€(gè)物理載波偵聽來確定優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段何時(shí)相對(duì)于最后發(fā)送的幀開始。
傳輸介質(zhì)可以是電力線。
信令可以包括發(fā)送OFDM碼元，并且其中檢測(cè)信令包括檢測(cè)所發(fā)送的OFDM碼元，因?yàn)榕cOFDM碼元相關(guān)的延遲擴(kuò)展性能特性，使得OFDM碼元可以由所有站觀察到。
優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段可以跟在傳輸介質(zhì)非活動(dòng)時(shí)段后。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下。指示無爭(zhēng)用訪問的爭(zhēng)用控制指示符和多優(yōu)先級(jí)方案的組合用來平衡QoS等待時(shí)間要求和訪問公平性。另外，因?yàn)槲锢磔d波偵聽信號(hào)可能微弱或不可靠，各個(gè)站被提供有第二個(gè)“虛擬”載波偵聽定時(shí)器機(jī)制以使得每個(gè)站與基于上一個(gè)發(fā)送幀中發(fā)生的幀控制信息保持傳輸介質(zhì)占用情況的精確設(shè)計(jì)。另外，與優(yōu)先級(jí)相關(guān)的二進(jìn)制格式允許更低優(yōu)先級(jí)從更高優(yōu)先級(jí)中有效地隔離。多個(gè)爭(zhēng)用站的每個(gè)優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中的比特值信令很適合于OFDM，因?yàn)镺FDM能象延遲擴(kuò)展(delay spread)一樣處理這些信號(hào)。因此，盡管這些信號(hào)并未對(duì)準(zhǔn)，每個(gè)站可以可靠地發(fā)出信號(hào)和檢測(cè)其他站的信號(hào)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)可以從以下詳細(xì)描述及從權(quán)利要求中明顯看出。


圖1是耦合到傳輸信道的網(wǎng)絡(luò)站網(wǎng)絡(luò)的方框圖，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)站包括介質(zhì)訪問控制(MAC)單元和物理層(PHY)設(shè)備。
圖2是PHY設(shè)備(如圖1所示)的詳細(xì)方框圖。
圖3是OFDM幀格式的描述，包括后跟有效負(fù)載的開始定界符和結(jié)束定界符。
圖4是應(yīng)答幀的定界符格式的描述。
圖5A是開始定界符(圖3)中的幀控制字段格式的描述。
圖5B是結(jié)束定界符(圖3)中的幀控制字段格式的描述。
圖6是應(yīng)答定界符(圖4)中幀控制字段格式的描述。
圖7是圖3所示的幀的有效負(fù)載中的段(segment)控制字段格式的描述。
圖8是圖3所示的幀的有效負(fù)載中的幀體格式的描述。
圖9是圖8所示的幀體的MAC管理信息字段格式的描述。
圖10是圖9所示的MAC管理信息字段中MCTRL字段格式的描述。
圖11是圖9所示MAC管理信息字段中MEHDR字段格式的描述。
圖12A是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為信道估計(jì)(ChannelEstimation)請(qǐng)求類型。
圖12B是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為信道估計(jì)(ChannelEstimation)應(yīng)答類型。
圖13A是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為連接信息請(qǐng)求(Connection Information Request)類型。
圖13B是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為連接信息應(yīng)答(Connection Information Response)類型。
圖14是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為設(shè)置局部參數(shù)(SetLocal Parameters)類型。
圖15是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為替換網(wǎng)橋地址(ReplaceBridge Address)類型。
圖16是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為設(shè)置網(wǎng)絡(luò)加密密鑰(SetNetwork Encryption Key)類型。
圖17是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為具有應(yīng)答的多點(diǎn)傳達(dá)(Multicast With Response)(MWR)類型。
圖18是MAC管理信息字段中MMENTRY數(shù)據(jù)項(xiàng)目字段格式的描述，其中MEHDR字段將數(shù)據(jù)項(xiàng)目類型識(shí)別為級(jí)連(Concatenate)類型。
圖19A和圖19B是利用優(yōu)先級(jí)和基于爭(zhēng)用的訪問(圖19A)以及優(yōu)先級(jí)和無爭(zhēng)用訪問(圖19B)的數(shù)據(jù)幀發(fā)送的描述。
圖19C和圖19D是利用優(yōu)先級(jí)和基于爭(zhēng)用的訪問(圖19C)以及優(yōu)先級(jí)和無爭(zhēng)用訪問(圖19D)的應(yīng)答幀發(fā)送的描述。
圖20是基于待發(fā)送幀的到達(dá)時(shí)間的優(yōu)先級(jí)和爭(zhēng)用決定時(shí)隙信令的描述。
圖21是MAC單元(圖1所示)的方框圖，MAC單元包括具有發(fā)送(TX)處理器和接收(RX)處理器的狀態(tài)機(jī)。
圖22是圖21的TX處理器的方框圖。
圖23是由圖22的TX處理器執(zhí)行的幀發(fā)送過程的流程圖。
圖24是由圖23的幀發(fā)送過程執(zhí)行的應(yīng)答決定(response resolve)過程的流程圖。
圖25是由圖23的幀發(fā)送過程執(zhí)行的爭(zhēng)用訪問過程的流程圖。
圖26是圖21的RX處理器的方框圖。
圖27是圖26的RX處理器執(zhí)行的幀接收過程的流程圖。
圖28是解釋圖23和圖27中所分別解釋的幀發(fā)送過程和幀接收過程的各個(gè)方面的狀態(tài)示意圖。
圖29表示網(wǎng)絡(luò)被分成幾個(gè)邏輯網(wǎng)，每個(gè)邏輯網(wǎng)由唯一加密密鑰定義。
圖30是添加作為邏輯網(wǎng)成員的新站的過程示意圖(用圖29所示的邏輯網(wǎng)之一作為例子)。
圖31是邏輯網(wǎng)成員站(圖29所示的邏輯網(wǎng)之一)的更詳細(xì)的描述，其中每個(gè)成員站保持該邏輯網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)密鑰和選擇對(duì)(selectpair)。
圖32是包括通過網(wǎng)橋連接到一個(gè)不可靠的站子網(wǎng)的兩個(gè)可靠的站子網(wǎng)的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，不可靠子網(wǎng)中的每個(gè)站和網(wǎng)橋能夠支持一個(gè)網(wǎng)橋代理機(jī)制。
圖33是圖32配置的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的方框圖，該配置使得當(dāng)可靠子網(wǎng)中的各個(gè)站被不可靠子網(wǎng)中的各個(gè)站訪問時(shí)，每個(gè)網(wǎng)橋充當(dāng)它們所連接的可靠子網(wǎng)中的站的網(wǎng)橋代理。
圖34是網(wǎng)橋代理發(fā)送過程的流程圖。
圖35是網(wǎng)橋代理發(fā)送過程的多點(diǎn)傳送處理部分的流程圖。
圖36是網(wǎng)橋代理接收過程的流程圖。
圖37是一個(gè)站網(wǎng)，其中一個(gè)站作為主站，其他站作為從站以支持無爭(zhēng)用間隔的會(huì)話(session)。
圖38是在無爭(zhēng)用間隔會(huì)話期間的時(shí)間片示意圖。
圖39A是設(shè)置連接(Set Connection)MAC管理數(shù)據(jù)項(xiàng)目的格式。
圖39B是應(yīng)用連接(Use Connection)MAC管理數(shù)據(jù)項(xiàng)目的格式。
圖40是用于具有應(yīng)答的幀轉(zhuǎn)送(frame forwarding with response)的轉(zhuǎn)送幀結(jié)構(gòu)的描述。
圖41是用于無應(yīng)答的幀轉(zhuǎn)送(frame forward without response)的轉(zhuǎn)送幀結(jié)構(gòu)的描述。
圖42是用于涉及不使用結(jié)束定界符的幀的幀轉(zhuǎn)送的另選開始定界符幀控制字段的格式描述。
圖43是使用圖42的開始定界符幀控制字段以用于只在一個(gè)幀轉(zhuǎn)送幀之后的具有應(yīng)答的幀轉(zhuǎn)送的轉(zhuǎn)送幀結(jié)構(gòu)的描述。
圖44是使用圖42的開始定界符幀控制字段以用于在第一幀之后發(fā)生的具有應(yīng)答的幀轉(zhuǎn)送和NACK或FAIL的轉(zhuǎn)送幀結(jié)構(gòu)的描述。
圖45是使用圖42的開始定界符幀控制字段以用于不具有應(yīng)答的幀轉(zhuǎn)送的轉(zhuǎn)送幀結(jié)構(gòu)的描述。
圖46是另選結(jié)束定界符幀控制字段格式的描述，該格式中有一個(gè)幀長(zhǎng)度字段用來指定幀轉(zhuǎn)送方案中第二幀的長(zhǎng)度。詳細(xì)說明
參照?qǐng)D1，網(wǎng)絡(luò)10包括耦合到傳輸介質(zhì)或信道14，例如電力線(PL)，的網(wǎng)絡(luò)站12a，12b，…12k。在至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)站12之間通過傳輸介質(zhì)14的通信過程中，第一網(wǎng)絡(luò)站，例如，12a，充當(dāng)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)站(或發(fā)射機(jī))，而至少一個(gè)第二網(wǎng)絡(luò)站，例如，12b，充當(dāng)接收網(wǎng)絡(luò)站(或接收機(jī))。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)站12包括一個(gè)邏輯鏈路控制(LLC)單元16，用于連接到數(shù)據(jù)鏈路用戶，例如主機(jī)、電纜調(diào)制解調(diào)器或其他設(shè)備(未顯示)等終端設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)站12進(jìn)一步包括通過數(shù)據(jù)接口20連接到LLC單元16的介質(zhì)訪問控制(MAC)單元18、通過MAC至PHY I/O總線24連接到MAC單元18的物理層(PHY)單元22，和模擬前端(AFE)單元26。AFE單元26通過單獨(dú)的AFE輸入線28a和輸出線28b連接到PHY單元22上，并通過AFE至PL接口30連接到傳輸介質(zhì)14。每個(gè)站12代表硬件、軟件或固件的任何組合，這種組合被網(wǎng)絡(luò)上的其他站看作一個(gè)單一的功能性、可尋址單元。
通常，LLC、MAC和PHY單元符合開放系統(tǒng)互連(OSI)模型。尤其，LLC和MAC單元符合OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，而PHY層單元符合OSI模型的物理層。MAC單元18執(zhí)行數(shù)據(jù)封裝/解封裝，并執(zhí)行用于發(fā)送(TX)和接收(RX)功能的介質(zhì)訪問管理。優(yōu)選地，MAC單元18使用如IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)所描述的帶有沖突避免的載波偵聽多路訪問(CSMA/CA)這樣的沖突避免介質(zhì)訪問控制方案，盡管也可以使用其他合適的沖突避免類型的MAC協(xié)議或其他MAC協(xié)議類型。比如，可以使用時(shí)分多路訪問(TDMA)方案。MAC單元18還提供自動(dòng)重復(fù)要求(ARQ)協(xié)議支持。PHY單元22執(zhí)行發(fā)送編碼和接收解碼等功能，在以下有更充分的描述。AFE單元26提供對(duì)傳輸介質(zhì)14的連接。AFE單元26可以以任何方式被實(shí)施，因此在此不做進(jìn)一步討論。
各站之間交換的通信單元是以幀或分組的形式。在這里所用的術(shù)語(yǔ)“幀”和“分組“兩者都指PHY層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)。一個(gè)幀可能包括與定界符關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)(即，有效負(fù)載)，或定界符本身，下面會(huì)討論這些。定界符是前同步碼和幀控制信息的組合。數(shù)據(jù)和幀控制信息從MAC單元18接收，但是由PHY單元22進(jìn)行不同地處理，下面將參照?qǐng)D2描述這一點(diǎn)。幀和定界符結(jié)構(gòu)將參照?qǐng)D3-圖6更詳細(xì)地描述。
參照?qǐng)D2，PHY單元22為單獨(dú)一個(gè)站執(zhí)行TX和RX功能。為支持TX功能，PHY單元22包括擾頻器32、數(shù)據(jù)FEC編碼器34(用于對(duì)從MAC單元18接收的數(shù)據(jù)編碼)、調(diào)制器36、用于給幀控制信息編碼的幀控制FEC編碼器38、同步信號(hào)生成器40(定義用于自動(dòng)增益控制和同步化的前同步碼信號(hào))、和IFFT單元42。為簡(jiǎn)略，省略了常規(guī)的后-IFFT(post-IFFT)設(shè)備。后-IFFT(post-IFFT)設(shè)備可能包括例如具有升余弦開窗的循環(huán)前綴塊和峰值限制器以及輸出緩沖。還包括在內(nèi)的是TX配置單元52。為支持RX功能，PHY單元22包括自動(dòng)增益控制(AGC)單元54、FFT單元58、信道估計(jì)單元60、同步化單元62、幀控制FEC解碼器64、解調(diào)器66、數(shù)據(jù)FEC解碼器68、解擾器70，和RX配置單元72。包含在PHY單元22中由發(fā)送和接收功能共享的功能是MAC接口74、PHY控制器76和信道映射存儲(chǔ)器(channel maps memory)78。信道映射存儲(chǔ)器78包括TX信道映射存儲(chǔ)器78a和RX信道映射存儲(chǔ)器78b。
在數(shù)據(jù)發(fā)送過程中，數(shù)據(jù)和控制信息通過PHY至MAC總線24在PHY至MAC接口(MAC接口)74接收。MAC接口為擾頻器32提供數(shù)據(jù)，擾頻器32確保提供給數(shù)據(jù)FEC編碼器34的輸入的數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)是隨機(jī)模式。數(shù)據(jù)FEC編碼器34以前向糾錯(cuò)碼給擾頻數(shù)據(jù)模式編碼，之后交織這些編碼數(shù)據(jù)。任何前向糾錯(cuò)碼，例如Reed-Solomon，或Reed-Solomon和卷積碼，可被用于此目的。調(diào)制器36從幀控制FEC編碼器38讀取FEC編碼數(shù)據(jù)和FEC編碼控制信息，并根據(jù)常規(guī)OFDM調(diào)制技術(shù)將編碼數(shù)據(jù)和控制信息以O(shè)FDM碼元調(diào)制到載波上。那些調(diào)制技術(shù)可以是相干或差分調(diào)制。調(diào)制模式或類型可以是具有1/2編碼率的雙進(jìn)制相移鍵控(“1/2 BPSK”)，具有1/2編碼率的正交相移鍵控(“1/2 QPSK”)，具有3/4編碼率的QPSK(“3/4 QPSK”)，及其他。IFFT單元42接收來自調(diào)制器36、幀控制FEC編碼器38和同步化信號(hào)生成器40的輸入，并將處理的數(shù)據(jù)提供給后IFFT功能單元(未顯示)，該功能單元在將此數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸FE單元26(圖1)之前，進(jìn)一步處理幀的內(nèi)容。
TX配置單元52接收來自PHY至MAC I/F74的控制信息。該控制信息包括關(guān)于將數(shù)據(jù)要經(jīng)過哪個(gè)信道從MAC接口74發(fā)送出去的信息。TX配置單元52利用此信息從TX信道映射存儲(chǔ)器78a上選擇合適的信道(或信號(hào)音)映射。選擇的信道映射指定一種發(fā)送碼以及將用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃休d波(或，另選地，每個(gè)載波)和載波組的調(diào)制類型(包括相關(guān)編碼率)，并因此指定與數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的OFDM碼元塊大小(固定和可變的)。一個(gè)OFDM碼元塊包括多個(gè)碼元，可以對(duì)應(yīng)于一幀或一幀的一部分。TX配置單元52從信道映射數(shù)據(jù)中生成TX配置信息。TX配置信息包括傳輸模式、載波組或每個(gè)載波的調(diào)制類型(包括相關(guān)的FEC編碼率)、碼元數(shù)和每個(gè)碼元的比特?cái)?shù)。TX配置單元52為PHY控制器76提供TX配置信息，PHY控制器76使用此信息來控制數(shù)據(jù)FEC編碼器34的配置。除了配置控制信號(hào)，控制器76還為數(shù)據(jù)FEC編碼器34、擾頻器32、調(diào)制器36、幀控制FEC編碼器38、同步化信號(hào)生成器40和IFFT單元42提供其他常規(guī)控制信號(hào)。
幀控制FEC編碼器38通過PHY至MAC接口單元74接收來自MAC的將被包括在定界符中的幀控制信息，如定界符類型，例如，開始(幀開始或“SOF”)、結(jié)束(幀結(jié)束或“EOF”)，及其他適合此類型的信息。例如，如果定界符是一個(gè)開始定界符，用于傳送傳輸模式和其他信息的信道圖索引(channel map index)，及幀中(待發(fā)送的)OFDM碼元數(shù)被提供給接收站12b使用。
在數(shù)據(jù)接收過程中，由傳輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)12a通過信道發(fā)送到接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)12b的OFDM幀在PHY單元22由AGC單元54從AFE單元26接收。AGC單元54的輸出由FFT單元58處理。FFT單元58的輸出被提供給信道估計(jì)單元60、同步化單元62、幀控制FEC解碼器64和解調(diào)器66。更具體地，處理的接收數(shù)據(jù)的相位和振幅值被提供給信道估計(jì)單元60，該單元產(chǎn)生可以通過信道被發(fā)送給發(fā)送網(wǎng)絡(luò)站12a的新信道圖。該信道圖接著被兩個(gè)站用于以后以相同的發(fā)送方向(即，當(dāng)站12a把分組信息發(fā)送給站12b，站12b接收站12a所發(fā)送的分組信息時(shí))相互通信。RX配置單元72接收來自幀控制FEC解碼器64的信道圖索引和OFDM碼元數(shù)，從RX信道圖78b取出幀控制FEC解碼器64提供的由信道圖索引所指定的信道圖，并將RX配置信息(來自信道圖參數(shù))提供給控制器76。RX配置信息被用于配置數(shù)據(jù)FEC解碼器68，因此其包括塊大小和解碼該幀所需要的其它信息。同步化單元62為控制器76提供幀開始信號(hào)。作為對(duì)這些輸入的應(yīng)答，控制器76為數(shù)據(jù)FEC解碼器和解調(diào)器66提供配置和控制信號(hào)。例如，它將與接收的數(shù)據(jù)相關(guān)的調(diào)制類型傳送給解調(diào)器66。
解調(diào)器66解調(diào)從FFT單元58接收的處理數(shù)據(jù)中的OFDM碼元，將每個(gè)碼元的每個(gè)載波中的數(shù)據(jù)的各個(gè)相位角轉(zhuǎn)換成度量值，這些值被數(shù)據(jù)FEC解碼器用于解碼目的。數(shù)據(jù)FEC解碼器68糾正從(發(fā)送節(jié)點(diǎn)的)數(shù)據(jù)FEC編碼器34傳輸?shù)綌?shù)據(jù)FEC解碼器68過程中所發(fā)生的比特錯(cuò)，將解碼的數(shù)據(jù)傳送到解擾器70，解擾器執(zhí)行與擾頻器32執(zhí)行的功能相反的功能。解擾器70的輸出被提供給MAC接口單元74以傳輸?shù)組AC單元18。
幀控制FEC解碼器64接收來自FFT 58的編碼幀控制信息和來自控制器76的控制信號(hào)。幀控制FEC解碼器64利用這些輸入來解碼并解調(diào)幀定界符中的幀控制信息。幀控制信息一旦被解碼并解調(diào)，便被傳送到MAC接口單元74以傳輸?shù)組AC單元18。MAC單元18從信息中確定定界符是否表示幀開始。如果表示幀開始，RX配置單元接收來自MAC單元18的幀控制信息(信道圖索引和長(zhǎng)度)來表示需要進(jìn)一步的解碼，RX配置單元利用幀控制信息以指導(dǎo)控制器配置接收機(jī)單元用于進(jìn)一步解碼。
為簡(jiǎn)單清楚起見，PHY單元的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)功能性單元的其他細(xì)節(jié)(為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知而且與本發(fā)明不相關(guān))大部分在此省略。
參照?qǐng)D3，圖3顯示了發(fā)送網(wǎng)絡(luò)站12a通過傳輸介質(zhì)14所發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸幀80的格式。數(shù)據(jù)傳輸幀80包括有效負(fù)載82，該有效負(fù)載載有從MAC單元18接收的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)包括首部84、主體86和幀校驗(yàn)序列(FCS)88。優(yōu)選地，根據(jù)同時(shí)待審的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/455,186號(hào)由Lawrence W.Yonge III等人發(fā)明的“用信道估計(jì)進(jìn)行前向誤差糾正”、同時(shí)待審的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/455,110號(hào)由LawrenceW.Yonge III等人發(fā)明的“增強(qiáng)信道估計(jì)”和同時(shí)待審的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/377,131號(hào)由Lawrence W.Yonge III等人發(fā)明的“健壯傳輸模式”中所描述的技術(shù)，有效負(fù)載82由圖2中描述的功能性單元來發(fā)送并接收，所有上述文件此處用于參考；但是，其他技術(shù)可以被使用。上述美國(guó)申請(qǐng)第09/377,131號(hào)(“健壯傳輸模式”)描述了一種標(biāo)準(zhǔn)模式和減小的數(shù)據(jù)率健壯模式(以下，簡(jiǎn)稱為“ROBO模式”)，ROBO模式提供了廣泛的分集(時(shí)間和頻率)和數(shù)據(jù)冗余度以提高各個(gè)網(wǎng)絡(luò)站在不良條件下運(yùn)行的能力。
仍參照?qǐng)D3，幀80進(jìn)一步包括一個(gè)或兩個(gè)定界符90，更通常地被稱為定界符信息。定界符信息90包括一個(gè)在有效負(fù)載82之前的定界符，即，開始(或SOF)定界符92。優(yōu)選地，除了開始定界符92，定界符信息90包括一個(gè)跟在有效負(fù)載82之后的定界符，即結(jié)束(或EOF)定界符94。開始定界符92包括一個(gè)第一前同步碼96和一個(gè)第一幀控制字段98。結(jié)束定界符94包括一個(gè)第二前同步碼100和一個(gè)第二幀控制字段102。前同步碼96、100是用于執(zhí)行或使能自動(dòng)增益控制、基于時(shí)間和頻率的同步化和物理載波偵聽的多碼元字段。前同步碼96和100可能長(zhǎng)度相同或不同。EFG 104分隔開結(jié)束定界符94和有效負(fù)載82。EFG 104是否包括在幀80中是可選的。
繼續(xù)參照?qǐng)D3，首部84包括段控制字段106、目的地址(DA)108和源地址(SA)110。SA和DA字段(每個(gè)字段6字節(jié))與IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.3所描述的對(duì)應(yīng)字段相同。每個(gè)地址都具有IEEE 48-比特MAC地址格式。
主體86包括幀體112和填充字段114。字段108、110和112共同代表MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(MSDU)116的一段或全部。因此MSDU指代MAC層已經(jīng)被OSI的高層(MAC層提供服務(wù)的那些OSI層)分派傳送的任何信息，連同MAC層提供的任何MAC管理信息。幀的最后一段可能要求填充以確保該段填滿整個(gè)OFDM塊。因此，填充字段114在段數(shù)據(jù)比特和該段末尾的FCS 88之間提供一些0。FCS 88是作為始自段控制字段106的第一比特直至填充字段114的最后一比特的所有字段的內(nèi)容的函數(shù)來計(jì)算的16-比特CRC。作為選擇，填充字段114可以位于FCS 88之后，在這種情況下，填充字段114被排除在FCS計(jì)算之外。
有效負(fù)載82具有最大時(shí)間長(zhǎng)度(考慮到等待時(shí)間)和由長(zhǎng)度及信道條件決定的變化的字節(jié)容量。因此，有效負(fù)載82可以有容納整個(gè)MSDU或僅僅是MSDU的一段的容量。一個(gè)“長(zhǎng)”幀包括定界符92、94和有效負(fù)載82。首部84和FCS 88都以明文(即，未加密)發(fā)送，而主體86的一部分可以選擇加密。把有效負(fù)載字段以最高有效字節(jié)最先、最高有效位(MSB)最先(比特號(hào)7是一個(gè)字節(jié)的MSB)的方式提供給PHY單元22。長(zhǎng)幀，具有開始定界符、有效負(fù)載和結(jié)束定界符，被用于以單點(diǎn)傳送或多點(diǎn)傳送的形式傳送MSDU信息。
盡管圖3解釋了封裝數(shù)據(jù)傳輸幀的幀有效負(fù)載的定界符，定界符可以單獨(dú)出現(xiàn)，例如，當(dāng)被用做MAC ARQ方案的應(yīng)答時(shí)。參照?qǐng)D4，應(yīng)答定界符120包括第三前同步碼122和第三幀控制字段124。只包括一個(gè)定界符的幀在此被稱為“短”幀，該定界符是單獨(dú)從數(shù)據(jù)傳輸幀發(fā)送的、并由接收站使用以應(yīng)答一個(gè)預(yù)期得到應(yīng)答的數(shù)據(jù)傳輸幀的定界符。
其他示例性定界符可以與其他類型的用于訪問信道的“短”幀相關(guān)聯(lián)，比如，“請(qǐng)求發(fā)送”(RTS)幀，這些幀可能被用于減少在大通信業(yè)務(wù)量期間發(fā)生沖突所引起的開銷，從而提高網(wǎng)絡(luò)的效率。定界符可以是包括其他介質(zhì)訪問機(jī)制，如TDMA(通常被用于等時(shí)通信)，所要求的那種管理信息的類型，因而不必針對(duì)爭(zhēng)用情況。例如，TDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸可以包括定界符的信標(biāo)類型(信標(biāo)定界符)以保持網(wǎng)絡(luò)同步性，并管理每個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該何時(shí)發(fā)送和接收幀。
第一幀控制字段98、第二幀控制字段102和第三幀控制字段124由幀控制FEC編碼器38協(xié)同調(diào)制器36基于從MAC單元18接收的控制信息產(chǎn)生。通常，幀控制字段98、102和124包括網(wǎng)絡(luò)中的所有站用于信道訪問使用的信息，而且對(duì)于幀控制字段98，還包括由目的地所使用的用于接收機(jī)解調(diào)的信息。因?yàn)閹刂谱侄?8、102和124旨在被所有站收聽，幀控制字段98、102和124最好有健壯的物理層編碼和調(diào)制形式。優(yōu)選地，根據(jù)同時(shí)待審的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/574,959號(hào)(案卷號(hào)04838/050001)由Lawrence W.Yonge III發(fā)明的“用于健壯OFDM幀傳輸?shù)膸刂凭幋a器/解碼器”中所描述的技術(shù)，它們被一個(gè)具有時(shí)間和頻率字段交織和冗余度來加強(qiáng)的塊碼保護(hù)以免于傳輸錯(cuò)誤。上述文件此處用于參考；但是，也可以使用其他技術(shù)。
通常，MAC單元18支持標(biāo)準(zhǔn)MAC功能，比如成幀。它還通過若干不同機(jī)制確保服務(wù)質(zhì)量。CSMA/CA協(xié)議被優(yōu)化用于多層優(yōu)先級(jí)方案，該方案控制要求好于盡最大努力遞交的數(shù)據(jù)類型的延遲。支持四級(jí)基于爭(zhēng)用的訪問優(yōu)先級(jí)。每個(gè)希望爭(zhēng)用的傳輸只需要和其他具有相同優(yōu)先級(jí)的傳輸爭(zhēng)用。盡管只描述了四級(jí)，該優(yōu)先級(jí)方案可以被擴(kuò)展以包括更多優(yōu)先級(jí)。另外，MAC單元18提供無爭(zhēng)用訪問，使得站可以保持或指導(dǎo)介質(zhì)訪問控制，僅將所有權(quán)讓渡給更高的優(yōu)先級(jí)。用分段來限制信道無法由更高優(yōu)先級(jí)通信使用的時(shí)間量，因此限制對(duì)更高優(yōu)先級(jí)通信的延遲。
另外，MAC單元18使能站幀轉(zhuǎn)送(frame forwarding)，這樣一個(gè)希望和網(wǎng)絡(luò)上的其他站通信的站可以用非直接方式進(jìn)行通信(通過另一個(gè)、中間站)，或跨越網(wǎng)絡(luò)10和其他網(wǎng)絡(luò)。
MAC單元18進(jìn)一步提供可靠的幀遞交。它支持每個(gè)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)之間的速率自適應(yīng)PHY特性和信道估計(jì)控制，以建立為每個(gè)方向的信道條件優(yōu)化的PHY調(diào)制參數(shù)。而且，利用ARQ來確保單點(diǎn)傳送的遞交。某些幀類型的接收需要接收機(jī)的確認(rèn)，并且ARQ使用不同類型的確認(rèn)。確認(rèn)可以依照接收幀的狀態(tài)為肯定的或否定的。一個(gè)正確尋址的具有有效PHY幀校驗(yàn)序列的幀導(dǎo)致接收機(jī)向始發(fā)者發(fā)送肯定確認(rèn)(或“ACK”)應(yīng)答。發(fā)送站通過再次發(fā)送已知或推斷為失敗了的幀來進(jìn)行錯(cuò)誤恢復(fù)。故障的發(fā)生源于沖突或不好的信道條件、或在接收機(jī)處缺乏足夠的資源。如果收到“NACK”(在不好的信道條件下)或“FAIL”(在資源不充足的情況下)應(yīng)答，便可以知道傳輸已經(jīng)失敗。如果當(dāng)希望收到應(yīng)答卻沒有收到應(yīng)答時(shí)，可推斷傳輸因某種原因(比如，因?yàn)闆_突)失敗。
除了單點(diǎn)傳送ARQ，“部分ARQ”被用于在MAC層的多點(diǎn)傳送和廣播傳輸?shù)脑黾拥目煽啃浴！安糠諥RQ”允許發(fā)射機(jī)了解到至少一個(gè)站收到該幀。
MAC單元18還通過加密在共享介質(zhì)上提供保密性，這點(diǎn)將在以下描述。
這些和其他特點(diǎn)由以下圖5至圖18詳細(xì)表現(xiàn)的幀結(jié)構(gòu)來支持。
圖5A和5B分別描述幀控制字段98和幀控制字段102的比特字段定義。參照?qǐng)D5A，幀控制字段98包括爭(zhēng)用控制(CC)字段130、定界符類型(DT)132、變量字段(VF)134和幀控制校驗(yàn)序列(FCCS)字段136。爭(zhēng)用控制指示符比特130由所有站觀察，其指示對(duì)于除了更高優(yōu)先級(jí)的未決幀之外的所有幀，下一個(gè)爭(zhēng)用時(shí)段(或“窗口”)是否是基于爭(zhēng)用的或者無爭(zhēng)用的。若CC＝1，表示無爭(zhēng)用訪問，只有在未決幀的優(yōu)先級(jí)比包含所設(shè)定CC比特的幀的優(yōu)先級(jí)高的情況下才允許爭(zhēng)用。若CC＝0，表示基于爭(zhēng)用的訪問，在下一個(gè)爭(zhēng)用窗口中允許爭(zhēng)用。定界符類型字段132標(biāo)識(shí)定界符及其相對(duì)于相關(guān)幀的位置。對(duì)于開始定界符，定界符類型可能有兩個(gè)值中的一個(gè)，一個(gè)值是“000”，解釋為不期望應(yīng)答的幀開始(SOF)，一個(gè)值是‘001’，解釋為期待應(yīng)答的SOF。對(duì)于任一個(gè)開始定界符類型的定界符，變量字段134包括一個(gè)8比特幀長(zhǎng)(FL)140和一個(gè)5比特信道圖索引(CMI)142，它們被在接收站中的PHY設(shè)備22使用以對(duì)接收的幀有效負(fù)載進(jìn)行解碼。幀控制校驗(yàn)序列(FCCS)字段136包括一個(gè)8比特循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)。FCCS被作為始自CC比特和止于VF比特的序列的函數(shù)來計(jì)算。
參照?qǐng)D5B，幀控制字段102包括同樣的通用字段格式，即它包括字段130、132、134和136。DT字段可能具有兩個(gè)值中的一個(gè)，一個(gè)對(duì)應(yīng)于不期待應(yīng)答的幀結(jié)束(EOF)的值‘010’，或一個(gè)對(duì)應(yīng)于期待應(yīng)答的EOF的值‘011’。對(duì)于這些結(jié)束定界符類型中的任一個(gè)，變量字段134包括一個(gè)兩比特信道訪問優(yōu)先級(jí)(CAP)144、一個(gè)一比特期待應(yīng)答的應(yīng)答(RWRE)字段145和一個(gè)十比特保留字段(RSVD)146。CAP字段144指示與當(dāng)前段相關(guān)的優(yōu)先級(jí)，該信息可以被網(wǎng)絡(luò)中的所有站利用以確定多段傳輸或突發(fā)傳輸(CC比特通常被設(shè)置)是否可以被中斷。RWRE字段145被用于指示會(huì)跟隨有兩個(gè)應(yīng)答。保留字段146由發(fā)射機(jī)設(shè)置為0并被接收機(jī)所忽略。
再次參照?qǐng)D5A，應(yīng)該理解，開始定界符的幀控制字段98可能以不同方式被定義(例如，不同的字段長(zhǎng)度、添加或省略字段)。例如，如果不使用結(jié)束定界符，那么可能希望用可以利用的各個(gè)比特來在開始定界符92的幀控制字段98中包括附加信息，例如CAP字段144(如圖5B幀控制字段102中所示)。
參照?qǐng)D6，應(yīng)答定界符120(圖4)的幀控制字段124包括與幀控制字段98、102相同的通用字段格式。但是，對(duì)于對(duì)應(yīng)于應(yīng)答的DT值(見下表1)，定義VF字段132以包括從所產(chǎn)生應(yīng)答的幀的結(jié)束定界符中的變量字段復(fù)制而得的信道訪問優(yōu)先級(jí)(CAP)144、1-比特ACK字段145和10-比特應(yīng)答幀字段(RFF)146。當(dāng)ACK的值＝0b01(ACK)時(shí)，RFF 146被定義為接收的幀校驗(yàn)序列(RFCS)148。RFCS148包括對(duì)應(yīng)于被發(fā)送應(yīng)答的幀中所接收的16-比特CRC(FCS字段)的10個(gè)最低有效位的部分。發(fā)送要求應(yīng)答的幀的發(fā)送站比較RFCS和FCS中對(duì)應(yīng)發(fā)送的CRC比特以確定應(yīng)答的有效性。如果發(fā)送站檢測(cè)到兩者相符，該應(yīng)答被接受。如果RFCS不匹配FCS的相關(guān)部分，該應(yīng)答被忽略，并被視為未收到應(yīng)答。也可以使用來自(請(qǐng)求應(yīng)答的)幀的、同樣對(duì)于這個(gè)幀是唯一的或者可能是唯一的其他信息。如果ACK的值＝0b0，那么應(yīng)答不是一個(gè)ACK，RFF 146被定義為一個(gè)1-比特FTYPE字段149和一個(gè)保留(RSVD)字段150。FTYPE字段149指定應(yīng)答類型(如果不是ACK的話)。FYTPE字段149中的0b0值表示NACK。如果FTYPE＝0b1，那么應(yīng)答類型是FAIL。應(yīng)答定界符的DT字段值如下表1所示。
表1
參照?qǐng)D5A-5B和圖6，可以理解變量字段134的內(nèi)容取決于定界符類型132。在如圖5A-5B和圖6所示的示例性幀控制字段中，CC字段130長(zhǎng)度為一比特，對(duì)應(yīng)于比特24。DT字段132長(zhǎng)為3比特，對(duì)應(yīng)于比特23-21。VF字段134是一個(gè)13-比特字段，對(duì)應(yīng)于比特20-8。FCCS字段136長(zhǎng)為8比特，對(duì)應(yīng)于最低有效字節(jié)(LSB)，比特7-0。
參照?qǐng)D7，段控制字段106(來自圖3)是一個(gè)40-比特字段，其包括接收各個(gè)MSDU段并執(zhí)行分段的MSDU的重組合所需要的字段。段控制字段106包括以下子字段幀協(xié)議版本(FPV)160；幀轉(zhuǎn)送(FW)字段161；連接號(hào)(CN)162；多點(diǎn)傳送標(biāo)志(MCF)164；信道訪問優(yōu)先級(jí)(CAP)166；信道估計(jì)(CE)字段167；段長(zhǎng)(SL)168；最后段標(biāo)志(LSF)170；段計(jì)數(shù)(SC)172；和段號(hào)(SN)174。FPV字段160是用于表示使用中的協(xié)議版本的3-比特字段。例如，對(duì)于某個(gè)特定版本的協(xié)議，發(fā)射機(jī)將字段各位都置為0，如果字段(解碼后)不等于0時(shí)接收機(jī)丟棄該幀。FW字段161(在設(shè)置后)被用于表示該幀待轉(zhuǎn)送。CN字段162指定分配給兩站之間的連接的連接號(hào)。MCF164指示該幀包括一個(gè)多點(diǎn)傳送有效負(fù)載，而不管DA字段108的釋義是什么(因此接收機(jī)應(yīng)該到別處找尋實(shí)際的DA以確定該幀用于接受目的的有效性，這些將會(huì)被描述)。該標(biāo)志允許MAC執(zhí)行部分ARQ方案，之后會(huì)更詳盡地描述。CAP字段166是一個(gè)2-比特字段，等同于結(jié)束定界符102和應(yīng)答定界符124(分別在圖5B和圖6中所示)的變量字段134中的同樣名字的字段。該信息在段控制字段106中重復(fù)，這樣接收機(jī)能提取此信息以在不必接收結(jié)束定界符94的情況下建立應(yīng)答。CE字段167是一個(gè)標(biāo)志，接收機(jī)利用此標(biāo)志來向發(fā)射機(jī)表明推薦一個(gè)新的用于發(fā)射機(jī)/接收機(jī)連接的信道估計(jì)周期。SL字段168包括幀體112中的字節(jié)數(shù)(因此排除PAD 114)。最后段標(biāo)志(LastSegment flag)170是如果當(dāng)前段是MSDU的最后(或唯一)段時(shí)設(shè)置的一比特標(biāo)志。段計(jì)數(shù)(segment count)字段172存儲(chǔ)所發(fā)送段的遞增順序計(jì)數(shù)，并被用于MSDU的分段和重組。SN字段174保持一個(gè)與MSDU(和它的每個(gè)段，如果MSDU被分段)相關(guān)的10-比特序列號(hào)，而且對(duì)于每個(gè)待發(fā)送的新MSDU遞增該序列號(hào)。它還被用于重組并防止與其相關(guān)的幀被多次傳送給LLC。
參照?qǐng)D8，幀體字段112可以包括以下子字段加密控制180；MAC管理信息182；類型184；幀數(shù)據(jù)186；PAD 188；和集成校驗(yàn)值(ICV)190。當(dāng)一個(gè)幀被分段時(shí)，被分成不同段的是幀體字段112。加密控制子字段180和ICV 190除了當(dāng)幀體字段被分段時(shí)外，在每個(gè)幀體字段112中都有。幀體字段112的其他子字段可以不在每幀中出現(xiàn)。
加密控制字段180包括加密密鑰選擇(EKS)子字段192和初始化矢量(IV)子字段194。1-八比特組EKS字段192選擇默認(rèn)的加密/解密密鑰(EKS＝0×00)或255個(gè)網(wǎng)絡(luò)密鑰之一。用選擇的密鑰來使用8-八比特組的IV字段對(duì)幀數(shù)據(jù)加密/解密。待加密或解密的數(shù)據(jù)從IV字段194后的第一字節(jié)開始，以ICV 190結(jié)束(包括ICV 190)。把IV字段194設(shè)置為0使發(fā)射機(jī)繞開加密部分，并使接收機(jī)繞開解密部分(即，發(fā)送/接收以明文方式進(jìn)行)。
類型184和幀數(shù)據(jù)186在載有MSDU的所有幀中存在。要求的填充的數(shù)量(即待添加到幀體112中的比特?cái)?shù))，從SC字段106的段長(zhǎng)168來確定，是獨(dú)立于實(shí)施方式的。在所描述的實(shí)施例中，因?yàn)榧用苓^程處理以可被64比特劃分的塊的形式表示的數(shù)據(jù)，填充字段188給幀體112添加0以使幀中的比特?cái)?shù)是64比特的整數(shù)倍。ICV 190是在以IV之后的第一字節(jié)開始、以PAD字段188結(jié)束(如果存在PAD字段188)的字節(jié)上計(jì)算的32-比特循環(huán)冗余校驗(yàn)。用于計(jì)算ICV 190的多項(xiàng)式是IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11中使用的32-比特CRC-CCITT多項(xiàng)式；但是，其他CRC，例如，基于其他多項(xiàng)式的CRC，也可以被使用。在另選實(shí)施中，加密的信息可以不包括ICV 190。
接收機(jī)使用ICV字段190來用于當(dāng)幀被錯(cuò)誤解密時(shí)的幀過濾(即，防止解密的幀被傳往LLC)。例如，如果EKS不是唯一的、而是實(shí)際上被兩個(gè)或更多個(gè)網(wǎng)絡(luò)密鑰所共享，幀可能被用錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)密鑰來解密。如果不同的邏輯網(wǎng)絡(luò)為不同的網(wǎng)絡(luò)密鑰選擇相同的EKS，可能會(huì)出現(xiàn)公共密鑰選擇事件。
幀體112可能包含MAC管理信息182。如果該字段出現(xiàn)在幀體112中，其格式和內(nèi)容如下。
參照?qǐng)D9，MAC管理信息182包括以下子字段類型200；MAC控制(MCTRL)202；N個(gè)項(xiàng)目字段204，每個(gè)項(xiàng)目字段204包括MAC項(xiàng)目首部(MEHDR)206、MAC項(xiàng)目長(zhǎng)度(MELEN)208和MAC管理項(xiàng)目數(shù)據(jù)(MMENTRY)210。類型200指定幀包括MAC管理信息，而且MAC管理信息字段跟在后面。MELEN 208指定當(dāng)前項(xiàng)目字段204的相關(guān)MMENTRY 210中包含了多少字節(jié)，因此其作為指向下一個(gè)項(xiàng)目字段204的指針。
參照?qǐng)D10，MCTRL字段202包括兩個(gè)子字段一個(gè)1-比特保留字段212和一個(gè)第二、7-比特字段，即項(xiàng)目數(shù)(NE)字段214，其指明跟在MAC管理信息之后的MAC項(xiàng)目(NE)204的數(shù)量。
參照?qǐng)D11，MEHDR字段206包括兩個(gè)子字段MAC項(xiàng)目版本(MEV)216和MAC項(xiàng)目類型(MTYPE)218。MEV 216是一個(gè)指明所用的釋義協(xié)議版本的3-比特字段。發(fā)射機(jī)將MEV全部置為0。如果接收機(jī)確定MEV≠0b000，接收機(jī)丟棄整個(gè)層管理MAC幀。5-比特MAC項(xiàng)目類型218定義跟隨的MAC項(xiàng)目命令或請(qǐng)求。不同的MAC項(xiàng)目類型值和釋義如表2所示。
表2
表2在第3-5列還表明，是否由站的MAC從更高層接收此項(xiàng)目以由MAC本地使用(第3列)；項(xiàng)目是否被前置到數(shù)據(jù)幀(即，MSDU或MSDU段)以通過介質(zhì)傳輸(第4列)；或者項(xiàng)目是否在沒有數(shù)據(jù)幀的情況下通過介質(zhì)發(fā)送(第5列)。
參照?qǐng)D12A，跟在(MEHDR字段206中的)MTYPE 218后面指定請(qǐng)求信道估計(jì)的MMENTRY字段210是請(qǐng)求信道估計(jì)MAC管理項(xiàng)目210A。請(qǐng)求信道估計(jì)項(xiàng)目210A包括信道估計(jì)版本220和保留字段222。如果CEV 220不等于0，該項(xiàng)目被忽略。
參照?qǐng)D12B，請(qǐng)求信道估計(jì)MAC管理項(xiàng)目210A(圖12A的)導(dǎo)致接收站以應(yīng)答信道估計(jì)MAC管理項(xiàng)目210B的形式返回信道估計(jì)應(yīng)答。該字段是MMENTRY字段，跟在指明信道估計(jì)應(yīng)答的MTYPE218之后。信道估計(jì)應(yīng)答項(xiàng)目210B是一個(gè)由接收機(jī)在接收了一個(gè)信道估計(jì)請(qǐng)求之后發(fā)送的可變長(zhǎng)度MAC數(shù)據(jù)項(xiàng)目。該序列是MAC信道估計(jì)控制功能的一部分，如以下所描述。
仍然參照?qǐng)D12B，信道估計(jì)應(yīng)答項(xiàng)目210B的子字段包括信道估計(jì)應(yīng)答版本(CERV)224；保留(RSVD)226和228；接收信道圖索引(RXCMI)230(由請(qǐng)求者插入CMI 142)；有效信號(hào)音標(biāo)志(ValidTone Flags)(VT)232；FEC率(RATE)234；網(wǎng)橋代理(BP)236；調(diào)制方法(MOD)238；另一個(gè)保留字段240；橋接的目的地址數(shù)量(NBDAS)242；和橋接的目的地址244，包括橋接的目的地址1到n(BDA n)246。RXCMI字段230包括與返回信道估計(jì)應(yīng)答的站的源地址相關(guān)的值。因此在向應(yīng)答者發(fā)送時(shí)，接收此應(yīng)答的站將該值插入幀開始定界符98的CMI字段142。有效信號(hào)音標(biāo)志232指明一個(gè)特定的信號(hào)音是有效(VT[x]＝0b1)還是無效(VT[x]＝0b0)。RATE字段比特234指明卷積編碼率是1/2(RATE＝0b0)還是3/4(RATE＝0b1)。網(wǎng)橋代理比特236指明信道映射正在被代理以用于一個(gè)或更多個(gè)目的地址。NBDAS 242指明代理的目的地址的數(shù)量，而且BDA1…n246的每一個(gè)包含一個(gè)不同的目的地址。MOD字段238指明四個(gè)不同的調(diào)制類型之一MOD值‘00’對(duì)應(yīng)ROBO模式；MOD值‘01’對(duì)應(yīng)DBPSK調(diào)制；MOD值‘10’對(duì)應(yīng)DQPSK調(diào)制；MOD值‘11’為一個(gè)保留值(此保留值若被用于發(fā)送，在接收時(shí)會(huì)被忽略)。
在網(wǎng)絡(luò)10中，任何兩個(gè)站12之間的信道或連接關(guān)于信號(hào)音(載波)的生存能力和不同調(diào)制類型的接受能力而言可能是唯一的。因此，MAC單元18提供一個(gè)信道估計(jì)控制功能以發(fā)現(xiàn)信道的屬性。信道估計(jì)功能產(chǎn)生并保持一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)射機(jī)-接收機(jī)連接以獲得最大的傳輸數(shù)據(jù)速率。多點(diǎn)傳送以ROBO模式進(jìn)行，該模式不依靠于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的信道特性。向一個(gè)有效的信道映射不存在的特定目的地址進(jìn)行的單點(diǎn)傳送也以ROBO模式進(jìn)行。
如果該連接是新的(發(fā)射機(jī)尚未同接收機(jī)通信，或者，等同地，不存在DA的有效信道圖)，發(fā)射機(jī)把信道估計(jì)請(qǐng)求MAC項(xiàng)目210A(圖12A)連同MSDU包含在一個(gè)幀中，然后把該幀以ROBO模式發(fā)送到接收機(jī)。接收到信道估計(jì)請(qǐng)求MAC項(xiàng)目210A時(shí)，接收機(jī)分析該段、或者甚至整個(gè)幀的第一個(gè)接收塊(含40個(gè)碼元)或多個(gè)塊的特性，以確定用于連接的最好的信號(hào)音組和最優(yōu)調(diào)制類型。優(yōu)選地根據(jù)上面引用的美國(guó)申請(qǐng)第09/455,110號(hào)所描述的信道估計(jì)過程，由接收站的PHY設(shè)備22(圖2)中的CE單元60執(zhí)行該分析。接收站返回由信道估計(jì)應(yīng)答MAC項(xiàng)目210B(圖12B)中的信道估計(jì)產(chǎn)生的信道圖。如果在那個(gè)方向上不存在信道圖，信道估計(jì)應(yīng)答MAC項(xiàng)目210B也以ROBO模式發(fā)送。收到該應(yīng)答時(shí)，發(fā)射機(jī)利用應(yīng)答中所指定的信道圖——有效信號(hào)音標(biāo)志232、FEC率234和調(diào)制238，連同相關(guān)的信道圖索引(在定界符98中的CMI 142中所提供的，圖5A)，以在(信道圖索引142所對(duì)應(yīng)的)信道圖有效時(shí)向DA進(jìn)行任何進(jìn)一步發(fā)送。
如果該連接不是新連接(即，執(zhí)行了先前的信道估計(jì)周期)，信道圖可能變得陳舊，例如，在某個(gè)估計(jì)超時(shí)之后，或者，另選地，信道映射不再代表(由接收機(jī)所確定的)最優(yōu)數(shù)據(jù)速率。在估計(jì)超時(shí)之后，任何在此連接上的后續(xù)傳輸導(dǎo)致一個(gè)新的信道估計(jì)周期發(fā)生，因此確保連接以最優(yōu)狀態(tài)被保持。如果接收機(jī)(通過分別檢測(cè)錯(cuò)誤量的減少或增加)確定信道條件已經(jīng)改進(jìn)或惡化，它可能向發(fā)射機(jī)建議進(jìn)行一次新的信道估計(jì)。接收機(jī)通過設(shè)置發(fā)往發(fā)射機(jī)的幀中的段控制106(圖7)中的CE標(biāo)志167來做此建議。接收具有設(shè)置的CE標(biāo)志167的幀導(dǎo)致發(fā)射機(jī)啟動(dòng)一個(gè)以ROBO模式發(fā)送的幀的信道估計(jì)。另選地，接收機(jī)可以使用MAC管理項(xiàng)目作出建議。如將要討論的，如果要求發(fā)射機(jī)在重傳輸期間轉(zhuǎn)換為ROBO模式，信道估計(jì)在幀傳輸期間還作為恢復(fù)程序的一部分步驟發(fā)生。
參照?qǐng)D13A-B，跟在MTYPE 218之后指定連接信息請(qǐng)求和連接信息應(yīng)答類型的MMENTRY字段210分別是連接信息請(qǐng)求210C(圖13A)和連接信息應(yīng)答210D(圖13B)。參照?qǐng)D13A，連接信息請(qǐng)求字段210C包括目的地址(DA)字段247。DA字段247所指定的DA是請(qǐng)求站想要其連接信息的站的地址。參照?qǐng)D13B，連接信息應(yīng)答字段210D包括DA字段248，其包括連接信息請(qǐng)求210C中由相同字段名指定的DA的副本。連接信息應(yīng)答字段210D進(jìn)一步包括字節(jié)字段249，其基于應(yīng)答機(jī)對(duì)DA的TX信道圖指定40碼元塊內(nèi)的字節(jié)數(shù)(或另選地，最大長(zhǎng)度幀內(nèi)的字節(jié)數(shù))。連接信息請(qǐng)求和應(yīng)答被用于幀轉(zhuǎn)送，之后會(huì)參照?qǐng)D40-46進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D14，一個(gè)設(shè)置局部參數(shù)(Set Local Parameters)字段210E是一個(gè)設(shè)置本地站MAC地址250(MA[47-0]是IEEE 48-比特MAC地址格式)和信號(hào)音掩碼(tone mask)252的17-字節(jié)的數(shù)據(jù)項(xiàng)，表明網(wǎng)絡(luò)可使用的信號(hào)音。未用的信號(hào)音不會(huì)有任何施加到其上的信號(hào)。信號(hào)音掩碼252包括84-比特可用的信號(hào)音標(biāo)志以表明一個(gè)特定的信號(hào)音是可用(TM[x]＝0b1)還是不可用(TM[x]＝0b0)。TM
對(duì)應(yīng)于最低頻率的信號(hào)音。
參照?qǐng)D15，跟在MTYPE 218之后指明替換網(wǎng)橋地址項(xiàng)目類型的MMENTRY字段210是替換網(wǎng)橋地址項(xiàng)目字段210F。項(xiàng)目字段包括6個(gè)字節(jié)來識(shí)別可能位于另一種介質(zhì)上并通過網(wǎng)橋來訪問的站的原始目的地址(ODA)260。項(xiàng)目字段210D進(jìn)一步包括6個(gè)字節(jié)以識(shí)別可能位于另一種介質(zhì)上并通過網(wǎng)橋來訪問的站的原始源地址(OSA)262。接收該項(xiàng)目的站使用這些字段來重建原始乙太幀。橋接代理機(jī)制(bridging proxy mechanism)將參照?qǐng)D32-37進(jìn)一步詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D16，跟在MTYPE 218之后指明設(shè)置網(wǎng)絡(luò)加密密鑰的MMENTRY字段210是設(shè)置網(wǎng)絡(luò)加密密鑰項(xiàng)目210G。項(xiàng)目210G包括加密密鑰選擇(EKS)266和網(wǎng)絡(luò)加密密鑰(NEK)268。應(yīng)用這些字段的MAC保密機(jī)制將參照?qǐng)D29-31討論。
參照?qǐng)D17，跟在MTYPE 218之后指明帶應(yīng)答的多點(diǎn)傳送的MMENTRY字段210是帶應(yīng)答的多點(diǎn)傳送項(xiàng)目210H，并被用于支持用于多點(diǎn)傳送傳輸?shù)牟糠諥RQ。帶應(yīng)答的多點(diǎn)傳送項(xiàng)目210H包括多點(diǎn)傳送目的地址272(或者，另選地，至少一個(gè)代表一組多點(diǎn)傳送目的地址的多點(diǎn)傳送目的地址)和對(duì)應(yīng)于該項(xiàng)目中多點(diǎn)傳送目的地址數(shù)目的多點(diǎn)傳送目的地址(MDA)計(jì)數(shù)字段274。當(dāng)使用該項(xiàng)目時(shí)，幀首部83(圖3)中的DA 108是各個(gè)多點(diǎn)傳送目的地址272的代理，且如果定界符類型屬于要求應(yīng)答的類型，其會(huì)生成應(yīng)答，如上所述(參照?qǐng)D5A-5B)。
參照?qǐng)D18，跟在MTYPE 218之后指明級(jí)連類型的MMENTRY字段210是級(jí)連項(xiàng)目210I。該項(xiàng)目提供一個(gè)機(jī)制，使主機(jī)級(jí)連若干個(gè)較小的幀以用相同的CAP發(fā)送到某個(gè)特定目的地。這提高了網(wǎng)絡(luò)處理能力，因?yàn)榕c每幀相關(guān)的固定開銷(overhead)(例如，SOF定界符、EOF定界符、應(yīng)答，以及之后描述的不同的幀間間隔)，使得較小的幀效率不高。級(jí)連MMENTRY數(shù)據(jù)字段210I包括以下字段NF字段276，用于表示級(jí)連在一起的幀的數(shù)目；而且對(duì)于項(xiàng)目中存在的每個(gè)幀，包括去除長(zhǎng)度(Remove Length)(RL)字段277、有效負(fù)載(幀)長(zhǎng)度字段(FRAMELEN)278和有效負(fù)載字段279。RL字段，如果設(shè)置(RL＝0b1)的話，向接收機(jī)表明幀的FRAMELEN字段278應(yīng)被去除以提取原始幀。將RL字段包含在內(nèi)是為了當(dāng)幀中的原始類型字段實(shí)際指定了幀長(zhǎng)度時(shí)防止幀長(zhǎng)度字段的重復(fù)。當(dāng)RL＝0b0時(shí)，F(xiàn)RAMELEN字段278是該幀的原始類型字段，因此是原始幀的一部分。當(dāng)該項(xiàng)目被包含在MAC層管理信息182中時(shí)，它是最后的項(xiàng)目。它的存在排除了使用有效負(fù)載字段184和186。對(duì)這種類型的項(xiàng)目，MELEN被設(shè)置為某個(gè)值，例如，1，該值將向接收機(jī)表明未指定整個(gè)長(zhǎng)度，接收機(jī)因此必須查看FRAMELEN的每個(gè)出現(xiàn)以提取原始幀。
盡管未顯示，利用對(duì)應(yīng)于MTYPE值指明請(qǐng)求參數(shù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)字以及應(yīng)答參數(shù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)字的項(xiàng)目(在上述表2中描述)來收集每站特定的參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)數(shù)字，這些參數(shù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)字對(duì)診斷目的很有用。
也可能定義并使用其他MAC管理項(xiàng)目類型。
回頭參照表2，對(duì)應(yīng)于設(shè)置連接和應(yīng)用連接、以及偽幀的MTYPE值的項(xiàng)目，被用于支持無爭(zhēng)用間隔的會(huì)話以實(shí)現(xiàn)CSMA網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。偽幀項(xiàng)目向接收機(jī)表明包含該項(xiàng)目的幀的幀有效負(fù)載將被丟棄。之后將分別參照?qǐng)D39A-39B和圖37-38詳細(xì)描述設(shè)置和應(yīng)用連接項(xiàng)目的格式以及使用這些項(xiàng)目(以及偽幀項(xiàng)目)的無爭(zhēng)用訪問機(jī)制的運(yùn)行。
在諸如MAC單元18所使用的分布式介質(zhì)訪問方案中，發(fā)送站12a通過載波偵聽機(jī)制偵聽傳輸介質(zhì)14以確定其他站是否正在發(fā)送。載波偵聽是分布式訪問程序的重要部分。物理載波偵聽由PHY通過檢測(cè)前同步碼以及跟蹤通過分組體(packet body)的OFDM碼元來提供。除了由PHY提供給MAC的物理載波偵聽信令，為更大的定時(shí)精確度，MAC還利用虛擬載波偵聽(VCS)機(jī)制。VCS機(jī)制使用定時(shí)器(用于保持VCS超時(shí)值)和標(biāo)志以跟蹤預(yù)期的基于幀控制字段所代表信息的信道占用持續(xù)時(shí)間。因此，介質(zhì)被認(rèn)為處于繁忙狀態(tài)，如果物理或虛擬載波偵聽如此表明。當(dāng)站在發(fā)送時(shí)，介質(zhì)也被認(rèn)為繁忙。
參照?qǐng)D19A-19D，這些圖顯示了利用在信道繁忙條件之后的優(yōu)先級(jí)決定和爭(zhēng)用的介質(zhì)共享技術(shù)。爭(zhēng)用中間幀空間(CIFS)280定義上一次正確接收的不期待任何應(yīng)答的幀傳輸?shù)哪┪才c優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段(PRP)284之間的幀間距離，PRP 284被用于決定新傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)。參照?qǐng)D19A，上一個(gè)幀傳輸是以數(shù)據(jù)幀傳輸80的形式。優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段284包括第一優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙P0286和第二優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙P1288。有四級(jí)信道訪問優(yōu)先級(jí)(CAP)最高優(yōu)先級(jí)由CA3＝0b11表示，最低優(yōu)先級(jí)由CA0＝0b00表示。下面的表3將CAP映射到優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙286和288。
表3
IEEE802.1標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)前版本描述了在一個(gè)橋接網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用用戶優(yōu)先級(jí)和訪問優(yōu)先級(jí)。用戶優(yōu)先級(jí)是應(yīng)用用戶請(qǐng)求與其業(yè)務(wù)相關(guān)的優(yōu)先級(jí)。訪問優(yōu)先級(jí)是MAC提供的區(qū)分開的業(yè)務(wù)類的數(shù)目。分款7.3.3，802.1D提供用戶優(yōu)先級(jí)到業(yè)務(wù)類的映射。這里討論的五個(gè)區(qū)分開的業(yè)務(wù)類，即，那些對(duì)應(yīng)于四個(gè)信道訪問優(yōu)先級(jí)(CA0到CA3)和無爭(zhēng)用訪問的類，一對(duì)一地對(duì)應(yīng)于業(yè)務(wù)類0到4。
仍然參照?qǐng)D19A，隨機(jī)后退(backoff)間隔292之后的爭(zhēng)用窗口290期間以特定優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用的意圖如下在優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段284中以信令表示，其中，隨機(jī)后退間隔292以爭(zhēng)用決定時(shí)隙C0…CN來表示。要求訪問信道的站確定恰在PRP 284(本例中，EOF定界符94，也在圖5B中表示)之前接收的定界符是否在其幀控制字段中包括一個(gè)設(shè)置的爭(zhēng)用控制比特130，并在CAP字段144中指定大于或等于本應(yīng)該由該站在PRP 284中指明的優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí)。如果結(jié)論是肯定的，該站不再在當(dāng)前PRP中指明爭(zhēng)用的意圖。該站更新VCS值并等待擴(kuò)展幀間空間(EIFS)的持續(xù)時(shí)間，或者直到它檢測(cè)到下一次發(fā)送的結(jié)束，無論哪一個(gè)先發(fā)生。
圖19B解釋了緊接PRP 284之后的示例性無爭(zhēng)用幀傳輸294。在本例中，無爭(zhēng)用狀態(tài)已經(jīng)由通過利用定界符92中設(shè)置的爭(zhēng)用控制比特130并在先前的爭(zhēng)用窗口290中贏得爭(zhēng)用來發(fā)出數(shù)據(jù)幀傳輸80的站建立。
另外，回頭參照?qǐng)D19A，站在PRP 284期間以信令表示其優(yōu)先級(jí)。在P0286期間，如果優(yōu)先級(jí)要求在時(shí)隙0中的一個(gè)二進(jìn)制1(即，CA3或CA2)，該站斷言(assert)一個(gè)優(yōu)先級(jí)決定碼元。另選地(如果是一個(gè)低優(yōu)先級(jí))，該站檢測(cè)優(yōu)先級(jí)決定碼元是否由另一個(gè)站發(fā)送。在P1288期間，如果該站在上個(gè)時(shí)隙中以信號(hào)表示，而該站的優(yōu)先級(jí)要求該站在本時(shí)隙中以信號(hào)表示，它會(huì)這么做。如果該站在P0時(shí)隙286中而不是在P1時(shí)隙288中以信號(hào)表示，但是檢測(cè)出(在P1時(shí)隙288中)另一個(gè)站正在本時(shí)隙中以信號(hào)表示，它順從(defer to)更高優(yōu)先級(jí)的站，不在爭(zhēng)用窗口290期間發(fā)送。(根據(jù)下面將描述的規(guī)則，)該站還以適當(dāng)值設(shè)置VCS。如果該站不在P0時(shí)隙286中以信號(hào)表示，并檢測(cè)到其他一些站卻在如此做，他不在P1288中發(fā)送或在爭(zhēng)用窗口290中發(fā)送。它又一次以適當(dāng)?shù)闹翟O(shè)置VCS。因此，如果該站已經(jīng)在該站未斷言該信號(hào)的時(shí)隙286、288中的一個(gè)時(shí)隙中檢測(cè)到優(yōu)先級(jí)決定碼元，它不在時(shí)隙286、288所余的任何一個(gè)中或在爭(zhēng)用窗口290中發(fā)送。用這種方式，每個(gè)站確定有一個(gè)傳輸掛起的最高優(yōu)先級(jí)，并在其本身的掛起傳輸具有較低優(yōu)先級(jí)時(shí)進(jìn)行延遲。如果優(yōu)先級(jí)信令已被完成，并且該站尚未被一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)搶先占有，它根據(jù)后退程序在爭(zhēng)用窗口290中爭(zhēng)用訪問，后面將有所描述。
參照?qǐng)D19C，如果最后一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸80要求有、并后跟一個(gè)應(yīng)答124，該站等待一段應(yīng)答幀間空間(RIFS)298，即數(shù)據(jù)幀傳輸80的結(jié)束和相關(guān)的應(yīng)答124的開始部分之間的時(shí)間。CIFS 280跟在應(yīng)答124之后。許多協(xié)議將最短幀間空間賦予應(yīng)答，使得信道所有權(quán)由涉及在交換中的站來保持。MAC利用幀首部中的信息以通知各站是否期待一個(gè)應(yīng)答，如果不期待任何應(yīng)答，CIFS處于有效。
圖19D解釋了在應(yīng)答之后發(fā)生的示例性無爭(zhēng)用傳輸。在本例中，無爭(zhēng)用狀態(tài)已經(jīng)由用一個(gè)設(shè)置的爭(zhēng)用控制比特發(fā)送最后一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸80(因此導(dǎo)致具有一個(gè)設(shè)置的爭(zhēng)用控制比特的應(yīng)答124的返回)、并在上一個(gè)爭(zhēng)用窗口290期間贏得爭(zhēng)用的站建立。
上述擴(kuò)展幀間空間(EIFS)通過將PRP、CIFS和RIFS添加到最大幀時(shí)間(即，以碼元表示的最大允許幀長(zhǎng)和定界符乘以碼元時(shí)間)和應(yīng)答時(shí)間(以碼元表示的應(yīng)答長(zhǎng)度乘以碼元時(shí)間)來計(jì)算。當(dāng)不能中斷無爭(zhēng)用訪問時(shí)(如上所述)，由站來使用EIFS。當(dāng)站不完全了解介質(zhì)狀態(tài)時(shí)，也使用EIFS。當(dāng)該站只能聽到兩個(gè)其他站之間的幀交換的單側(cè)時(shí)，當(dāng)該站最初連接到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，或者當(dāng)接收的幀中的錯(cuò)誤使其不可能清楚地解碼時(shí)，這種情況會(huì)出現(xiàn)。EIFS比其他幀間空間長(zhǎng)得多，這樣在當(dāng)任何上述情況發(fā)生時(shí)，可以為一個(gè)正在進(jìn)行的幀傳輸或段突發(fā)傳輸提供防止沖突的保護(hù)。如果該介質(zhì)在最小的EIFS中空閑，不需要任何信道訪問爭(zhēng)用，幀可以被立即發(fā)送。
回頭參照?qǐng)D19A和19C，該站生成隨機(jī)后退時(shí)間292以產(chǎn)生額外延遲，除非后退已經(jīng)有效而且不需要任何新的隨機(jī)值。后退時(shí)間被定義為
BackoffTime＝Random()*Slot Time(1)
其中Random()是區(qū)間
中一個(gè)均勻分布的偽隨機(jī)整數(shù)，ContentionWindow(CW)值可從最小值(7)變化至最大值63，SlotTime定義為一個(gè)預(yù)定的時(shí)隙時(shí)間。進(jìn)入后退程序的站把其后退時(shí)間(BackoffTime)如上所述進(jìn)行設(shè)置。
MAC單元18保持多個(gè)定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，控制標(biāo)志和其他一些控制信息以控制信道訪問。后退時(shí)間值由一個(gè)后退計(jì)數(shù)器或計(jì)數(shù)(BC)來保持，該計(jì)數(shù)器在每個(gè)實(shí)際和虛擬載波偵聽被確定為空閑的時(shí)隙時(shí)間遞減1。BC在載波偵聽進(jìn)行中的任何時(shí)隙內(nèi)暫停。當(dāng)BC減至0時(shí)便進(jìn)行傳輸。VCS值由VCS定時(shí)器保持并由虛擬載波偵聽指針標(biāo)志(VPF)解釋。即使在沒有幀未決的情況下，只要接收或發(fā)送了有效的幀控制信息，都會(huì)對(duì)VCS定時(shí)器的值進(jìn)行更新。只要接收到有效的幀控制信息，VPF都會(huì)被設(shè)置為1，除非有條件要求把VCS設(shè)置為EIFS。如果VCS被設(shè)置為EIFS，那么VPF便被設(shè)置為0。如果VPF被設(shè)置為1，那么VCS值便指向下一個(gè)爭(zhēng)用。如果VPF被設(shè)置為0，那么VCS值便指向網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)間。后面將參照表4對(duì)VCS和VPF的設(shè)置進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
所有的站還要保持一個(gè)發(fā)送計(jì)數(shù)器(TC)，一個(gè)延遲計(jì)數(shù)器(DC)，一個(gè)后退程序計(jì)數(shù)器(BPC)，一個(gè)NACK應(yīng)答(NACK計(jì)數(shù))計(jì)數(shù)器和一個(gè)“無應(yīng)答”計(jì)數(shù)器(NRC)。它們的初始值都被設(shè)置為0。每發(fā)送一個(gè)幀，TC便進(jìn)行遞增。每調(diào)用一次后退程序BPC便進(jìn)行遞增。每次當(dāng)期望應(yīng)答而沒有接收到應(yīng)答時(shí)NRC便進(jìn)行遞增。MAC單元還保持一個(gè)幀定時(shí)器(“FrmTimer”)，它被設(shè)置為一個(gè)最大的幀使用期值。除在發(fā)送時(shí)(包括應(yīng)答間隔)以外，否則當(dāng)FrmTimer期滿時(shí)(為0)，就會(huì)把要發(fā)送(或重新發(fā)送)的分組舍棄。
CW的初始值取為7，在每次不成功的傳輸或當(dāng)DC為0時(shí)，CW在二進(jìn)制指數(shù)級(jí)數(shù)中取下一個(gè)值。CW和BPC在一次成功的傳輸之后并且在該次傳輸中途失敗(由于TC達(dá)到它的最大許可閾值或幀超出FrmTimer的最大使用期)時(shí)被重置。在期望ACK時(shí)接收到對(duì)任何傳輸?shù)腁CK后或者結(jié)束未確認(rèn)服務(wù)的傳輸之后，TC被重置為0。把CW被截?cái)嗟亩M(jìn)制指數(shù)級(jí)數(shù)定義為2n-1，其中n的范圍為從3到6。按照下面的這些規(guī)則在BPC值的基礎(chǔ)上設(shè)置CW和DC對(duì)于初始傳輸(BPC＝0)，CW＝7，DC＝0；對(duì)于第一次重傳(BPC＝1)，CW＝15，DC＝1；對(duì)于第二次重傳(BPC＝2)，CW＝31，DC＝3；對(duì)于第三次和其后的重傳(BPC＞2)，CW＝63，DC＝15。
除了VPF之外，MAC單元18還在幀控制字段98，102和124中的具有相同名稱的字段中存儲(chǔ)并保持一個(gè)與CC比特相對(duì)應(yīng)的爭(zhēng)用控制(CC)標(biāo)志。在每個(gè)接收到的定界符中的幀控制信息的基礎(chǔ)上對(duì)CC標(biāo)志進(jìn)行設(shè)置或清除，CC標(biāo)志還可以在VCS值達(dá)到0并且VPF為0時(shí)被清除。0值表示正常爭(zhēng)用。1值表示沒有爭(zhēng)用(也就是無爭(zhēng)用訪問)，除非更高優(yōu)先級(jí)的幀正在未決(pending)。
參照?qǐng)D20，幀或分組到達(dá)時(shí)間決定了站參與PRP和爭(zhēng)用窗口信令的程度。如果分組到達(dá)時(shí)間(也就是對(duì)分組進(jìn)行排隊(duì)以在PHY進(jìn)行傳輸，并由此被認(rèn)為是“未決”的點(diǎn))發(fā)生在另一個(gè)分組的傳輸或其后的CIFS間隔期間(表示為第一分組到達(dá)時(shí)間300)，那么要進(jìn)行發(fā)送的站會(huì)根據(jù)所描述的信道訪問程序參與PRP時(shí)隙286，288和爭(zhēng)用窗口290。如果對(duì)幀進(jìn)行排隊(duì)以由MAC在P0286期間(表示為第二分組到達(dá)時(shí)間302)進(jìn)行傳輸，那么只要幀的優(yōu)先級(jí)根據(jù)上述優(yōu)先級(jí)決定規(guī)則未被先占的話，該站就可以參與P1時(shí)隙288。如果該站能夠在優(yōu)先級(jí)決定的結(jié)果基礎(chǔ)上進(jìn)行爭(zhēng)用，幀可以跟隨后退程序。如果對(duì)幀進(jìn)行排隊(duì)以在P1288期間或爭(zhēng)用窗口290(表示為第三分組到達(dá)時(shí)間304)中進(jìn)行傳輸，那么該站不能參與PRP，但是只要要發(fā)送的幀的優(yōu)先級(jí)根據(jù)上述優(yōu)先級(jí)決定規(guī)則未被先占的話，在爭(zhēng)用窗口290中跟隨后退程序。
在發(fā)送了一個(gè)要求應(yīng)答的幀之后，發(fā)射機(jī)在確定幀傳輸失敗之前會(huì)等待一個(gè)應(yīng)答間隔。如果在應(yīng)答間隔結(jié)束時(shí)幀的接收還未開始，發(fā)射機(jī)調(diào)用它的后退程序。如果幀的接收已經(jīng)開始，站就會(huì)等待幀的結(jié)尾以確定幀的傳輸是否成功。用接收到有效的ACK來表明幀的傳輸成功并開始下一個(gè)段或報(bào)告成功傳輸。接收到有效的NACK使得發(fā)射機(jī)調(diào)用它的后退程序以重新傳輸該幀并把BPC重置為0。如果接收到一個(gè)有效的FAIL，那么發(fā)射機(jī)在重置BPC和調(diào)用后退程序之前會(huì)延遲一預(yù)定時(shí)段。接收到任何其他有效或無效的幀都會(huì)被解釋為失敗的傳輸。該站在接收的結(jié)尾調(diào)用后退程序并處理所接收到的幀。
發(fā)送站繼續(xù)進(jìn)行重新傳輸一直到幀的交換成功，或者達(dá)到合適的TC限制，或超過發(fā)送使用期(FrmTimer)。站保持著每個(gè)所發(fā)送幀的發(fā)送計(jì)數(shù)。TC隨著幀的每次發(fā)送而遞增。當(dāng)把幀成功地發(fā)送或者當(dāng)因?yàn)槌鲋貍飨拗苹虬l(fā)送使用期而把幀舍棄時(shí)，發(fā)送計(jì)數(shù)被重置為0。
如上所述，VCS定時(shí)器由所有的站保持，用以提高信道訪問的可靠性。VCS定時(shí)器是根據(jù)幀定界符的幀控制字段中所包含的信息設(shè)置的。站利用該信息來計(jì)算介質(zhì)所預(yù)期的繁忙狀態(tài)并把這種信息存儲(chǔ)在VCS定時(shí)器中。利用來自每個(gè)正確接收到的幀控制字段的信息來更新VCS定時(shí)器。接收站遵循表4中所定義的規(guī)則，表4是基于規(guī)定的定界符類型的，其中幀的長(zhǎng)度是以碼元數(shù)目來測(cè)量的。
表4
當(dāng)站確定它不能爭(zhēng)用訪問時(shí)，VCS定時(shí)器也在PRP的結(jié)尾更新。
如上所述，MAC單元18支持分段/重組。把來自主機(jī)的MSDU分割成更小的MAC幀稱之為分段。相反的過程稱之為重組。分段可以改善幀在苛刻信道上的發(fā)送機(jī)會(huì)并有助于更高優(yōu)先級(jí)的站的等待時(shí)間特性。所有形式的尋址發(fā)送(單點(diǎn)傳送，多點(diǎn)傳送，廣播)都可以使用分段。
到達(dá)MAC單元18的一個(gè)MSDU可以根據(jù)MSDU的尺寸和鏈路所能承受的數(shù)據(jù)速率被放入一個(gè)或更多個(gè)段中。會(huì)盡最大的努力把單個(gè)MSDU的所有段以MAC幀的單個(gè)連續(xù)突發(fā)串的形式進(jìn)行發(fā)送。對(duì)每個(gè)幀獨(dú)立進(jìn)行確認(rèn)和重新傳輸。
當(dāng)把一個(gè)MSDU分割成大量的段時(shí)，如果可能，就把這些段以單個(gè)突發(fā)串的形式發(fā)送以減小對(duì)接收機(jī)資源的需求并增大網(wǎng)絡(luò)的總處理能力，同時(shí)仍然等待時(shí)間應(yīng)答和抖動(dòng)性能考慮進(jìn)去。如前面參照?qǐng)D5B所討論的那樣，通過利用爭(zhēng)用控制和幀控制中的信道訪問優(yōu)先級(jí)字段來完成段突發(fā)傳輸。一個(gè)段突發(fā)串可以由具有更高傳輸優(yōu)先級(jí)的站所先占。
當(dāng)發(fā)送一個(gè)段突發(fā)串時(shí)，站以正常方式也就是以上面所描述的方式爭(zhēng)用介質(zhì)。一旦站控制了介質(zhì)，它把爭(zhēng)用控制比特設(shè)置為0b1，把MSDU(該段屬于它)的優(yōu)先級(jí)插入幀控制的信道訪問優(yōu)先級(jí)字段中并以突發(fā)串的形式發(fā)送段，而不需進(jìn)一步與具有相同或更低傳輸優(yōu)先級(jí)的站爭(zhēng)用介質(zhì)。該站遵從具有更高優(yōu)先級(jí)的傳輸，這些傳輸在緊隨每個(gè)段的傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)決定時(shí)段中指示。在MSDU的最后的段中，該站在發(fā)送該段之前把幀控制中的爭(zhēng)用控制比特清為0b0，以在緊隨該傳輸完成的PRP中允許所有站進(jìn)行正常爭(zhēng)用。
如果一個(gè)站接收到一個(gè)比占用介質(zhì)的段突發(fā)串更高優(yōu)先級(jí)的幀的傳輸請(qǐng)求，那么它就會(huì)在緊隨當(dāng)前段的傳輸?shù)腜RP中爭(zhēng)用介質(zhì)。如果該段突發(fā)串被更高優(yōu)先級(jí)的未決幀所先占，那么曾經(jīng)執(zhí)行段突發(fā)傳輸?shù)脑撜緯?huì)爭(zhēng)用介質(zhì)以重新開始段突發(fā)傳輸。該站在其重獲對(duì)介質(zhì)的控制時(shí)重新開始進(jìn)行段突發(fā)傳輸。
因此，段突發(fā)傳輸會(huì)以給定的優(yōu)先級(jí)為單獨(dú)的站提供對(duì)介質(zhì)的控制。通過假定最高優(yōu)先級(jí)(CA3)，一個(gè)站可以在對(duì)段突發(fā)傳輸?shù)倪^程中阻止任何其他的站訪問介質(zhì)，這樣就可以不間斷的進(jìn)行段突發(fā)傳輸。因?yàn)橐訡A3優(yōu)先級(jí)進(jìn)行突發(fā)傳輸阻止了更高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)(也就是無爭(zhēng)用業(yè)務(wù))，因此會(huì)影響QoS，但是，還是希望能夠在使用CA3優(yōu)先級(jí)時(shí)施加限制。例如，可以把CA3級(jí)別只限制在無爭(zhēng)用傳輸。作為另一種選擇，可以把段突發(fā)傳輸限制在從CA0到CA2的優(yōu)先級(jí)，以及CA3優(yōu)先級(jí)(只用于無爭(zhēng)用業(yè)務(wù))。
象優(yōu)先級(jí)一樣，等待時(shí)間在QoS的幀發(fā)送性能中也起到很重要的作用。而且，差的等待時(shí)間特性對(duì)于指定優(yōu)先級(jí)的幀發(fā)送性能會(huì)有不良的影響。限制這種影響的一個(gè)方法是以某種方式約束等待時(shí)間。在所描述的實(shí)施例中，限制幀的長(zhǎng)度以保證任何傳輸占用介質(zhì)都不超過預(yù)定的時(shí)間閾值，例如2ms。為了在最高優(yōu)先級(jí)獲得最佳性能，最好取消對(duì)最高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的幀長(zhǎng)度的限制或給它一個(gè)更寬松的限制。但是，作為另一種選擇，為了便于實(shí)施，所有級(jí)別都可以使用幀長(zhǎng)度限制。另一種約束等待時(shí)間從而改善發(fā)送性能的方法是限制某些條件下的段突發(fā)(例如，以上面所描述的方式，以便一個(gè)段突發(fā)可以被更高級(jí)別的業(yè)務(wù)所中斷)。
參照?qǐng)D21，MAC單元18的功能被描述為一個(gè)MAC狀態(tài)機(jī)310，該狀態(tài)機(jī)包括一個(gè)TX處理器311和一個(gè)RX處理器312，它們與幾個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)相連，這些服務(wù)接入點(diǎn)包括在MAC-LLC接口側(cè)的MAC數(shù)據(jù)服務(wù)接入點(diǎn)(MD-SAP)313和MAC管理服務(wù)接入點(diǎn)(MM-SAP)314，在MAC-PHY接口側(cè)的PHY數(shù)據(jù)服務(wù)接入點(diǎn)(PD-SAP)316和PHY管理SAP(PM-SAP)318。MAC狀態(tài)機(jī)310通過MAC數(shù)據(jù)服務(wù)接入點(diǎn)(MD-SAP)313為邏輯鏈路控制(LLC)子層提供服務(wù)。狀態(tài)機(jī)310由LLC子層通過MAC管理服務(wù)接入點(diǎn)(MM-SAP)314來管理。MAC狀態(tài)機(jī)310通過PHY數(shù)據(jù)服務(wù)接入點(diǎn)(PD-SAP)316來使用PHY層的服務(wù)并通過PHY管理SAP(PM-SAP)318來管理PHY。
MAC數(shù)據(jù)服務(wù)可以把MSDU從一個(gè)MD-SAP 313運(yùn)送到一個(gè)或更多個(gè)這樣的MAC數(shù)據(jù)服務(wù)接入點(diǎn)，對(duì)于每個(gè)發(fā)送的MSDU允許選擇加密，優(yōu)先級(jí)，重試策略和直接確認(rèn)服務(wù)，同時(shí)對(duì)于每個(gè)接收到的MSDU還允許表示出其優(yōu)先級(jí)和加密服務(wù)。MAC數(shù)據(jù)服務(wù)包括下列原語(yǔ)MD DATA.Req；MD DATA.Conf；和MD DATA.Ind320。MD DATA.Req原語(yǔ)請(qǐng)求把MSDU從本地LLC子層傳輸?shù)絾蝹€(gè)同級(jí)LLC子層實(shí)體或多個(gè)同級(jí)LLC子層實(shí)體(在組地址的情況下)。對(duì)該原語(yǔ)進(jìn)行格式化以包括下列幀長(zhǎng)度；一個(gè)或多個(gè)MAC子層目的地址；發(fā)送站的MAC子層源地址；要發(fā)送的幀所要求的優(yōu)先級(jí)(從0到3的值或無爭(zhēng)用)；幀的使用期(幀要被舍棄之前的時(shí)間)；如果必要，還要有重試控制以表明要使用的所需重傳輸策略；加密密鑰選擇，一個(gè)從0到255的整數(shù)值以表明要使用的用于對(duì)傳輸之前的幀進(jìn)行加密的網(wǎng)絡(luò)加密密鑰；加密使能，用于使能或禁止加密；被請(qǐng)求用于表明希望從目的地作出對(duì)該幀應(yīng)答的應(yīng)答；用于表明上層協(xié)議類型的類型；數(shù)據(jù)，或更明確一些，要傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)特定目的地地址的同級(jí)MAC子層實(shí)體的上層數(shù)據(jù)。MD DATA.Conf原語(yǔ)通過MAC確認(rèn)接收到MD DATA.Req，并以一種表明該傳輸成功或失敗的狀態(tài)的形式表示所要求的傳輸?shù)慕Y(jié)果。MD DATA.Ind原語(yǔ)表示把MSDU從單個(gè)同級(jí)LLC子層實(shí)體傳輸?shù)絃LC子層實(shí)體。它包括幀長(zhǎng)度；發(fā)送該幀的站的DA和SA；接收該幀的優(yōu)先級(jí)；加密密鑰選擇，表明用于對(duì)幀進(jìn)行加密的加密密鑰；加密使能；從源地址的同級(jí)MAC子層實(shí)體傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和類型(再一次，上層協(xié)議)。
PHY通過一組數(shù)據(jù)服務(wù)原語(yǔ)324和管理服務(wù)原語(yǔ)326向MAC提供服務(wù)。PD DATA.Req原語(yǔ)請(qǐng)求PHY開始把信息傳輸?shù)浇橘|(zhì)上。作為應(yīng)答，PHY發(fā)送開始定界符，MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU)和結(jié)束定界符。該請(qǐng)求包括用于配置PHY發(fā)送單元的TX信道映射索引值，還有25比特的SOF定界符，有效負(fù)載和25比特的EOF定界符。PD DATA.Conf原語(yǔ)確認(rèn)由PD DATA.Req原語(yǔ)所請(qǐng)求的傳輸。它表明了傳輸是成功還是失敗的狀態(tài)。PD DATA.Ind原語(yǔ)向MAC表示PHY已經(jīng)接收到了一次傳輸。它包括信道特性，信道訪問優(yōu)先級(jí)，段長(zhǎng)，MPDU和FEC錯(cuò)誤標(biāo)志。信道特性包括一列用于信道估計(jì)的信息。信道訪問優(yōu)先級(jí)是結(jié)束定界符中接收到的優(yōu)先級(jí)信息的值。MPDU是由同級(jí)的MAC實(shí)體所發(fā)送的信息。FEC錯(cuò)誤標(biāo)志是一個(gè)表明FEC確定在所接收到的信息中存在不可糾正錯(cuò)誤的值。PD_Data.Rsp原語(yǔ)使得PHY發(fā)送所請(qǐng)求的應(yīng)答定界符并規(guī)定要在應(yīng)答定界符中攜帶的信息。它規(guī)定狀態(tài)(也就是要發(fā)送的請(qǐng)求應(yīng)答類型，例如ACK，NACK或FAIL)，爭(zhēng)用控制值和信道訪問優(yōu)先級(jí)。PD_RX_FR_CRTL.Ind原語(yǔ)向開始和結(jié)束定界符中接收到的信息的MAC實(shí)體提供指示。MAC實(shí)體使用PD_RX_FR_CRTL.Rsp原語(yǔ)向PHY提供控制信息。它包括一個(gè)接收狀態(tài)，該狀態(tài)表明PHY應(yīng)當(dāng)掃描定界符或PHY應(yīng)當(dāng)處于有效的接收狀態(tài)。PD_RX_FR_CRTL.Rsp原語(yǔ)進(jìn)一步規(guī)定與希望PHY接收的碼元數(shù)目相對(duì)應(yīng)的幀長(zhǎng)度以及列出接收要使用的信號(hào)音的RX信道映射。PD_PRS_Listen.Req原語(yǔ)由MAC實(shí)體使用來請(qǐng)求PHY在PRP時(shí)隙期間監(jiān)聽，PD_PRS.Ind原語(yǔ)由PHY使用來向MAC實(shí)體表明已經(jīng)接收到優(yōu)先級(jí)決定碼元。PD_PRS.Req由MAC實(shí)體使用來請(qǐng)求PHY發(fā)送一個(gè)優(yōu)先級(jí)決定碼元。PHY管理服務(wù)原語(yǔ)326包括下列內(nèi)容PM_SET_TONE_MASK.Req，它請(qǐng)求PHY設(shè)定不用于發(fā)送或接收的信號(hào)音的掩碼；PM_SET_TONE_MASK.Conf，表明所請(qǐng)求的操作是成功還是失敗。
參照?qǐng)D22，圖中顯示了MAC發(fā)送(TX)處理器311的結(jié)構(gòu)。發(fā)送處理器311包括四個(gè)過程發(fā)送MAC幀處理過程330，加密過程332，分段過程334和PHY幀發(fā)送過程336。TX處理器311存儲(chǔ)了下列參數(shù)站(或設(shè)備)地址338，信號(hào)音掩碼340，重試控制342，網(wǎng)絡(luò)加密密鑰344和TX信道映射346。
TX MAC幀處理過程330對(duì)數(shù)據(jù)請(qǐng)求和管理設(shè)置/獲取請(qǐng)求進(jìn)行操作(如前所述)。它接收下列內(nèi)容作為輸入來自MD_SAP 313的MD_Data.Req數(shù)據(jù)原語(yǔ)；來自加密密鑰344的網(wǎng)絡(luò)密鑰；來自信號(hào)音掩碼340的信號(hào)音掩碼；來自設(shè)備地址單元338的站地址；TX信道映射有效性和TX幀狀態(tài)；來自MM_SAP 314的設(shè)置/獲取請(qǐng)求管理原語(yǔ)。響應(yīng)這些輸入，它提供了下列內(nèi)容MD_Data.Conf數(shù)據(jù)原語(yǔ)；重試控制；網(wǎng)絡(luò)密鑰和密鑰選擇；信號(hào)音掩碼；新站地址；PM_SET_TONE_MASK.Req管理原語(yǔ)；用于DA的TX信道映射索引；基于MD_Data.Req的TX明文幀(TCF)。過程330是否在TCF中插入MAC管理信息字段或子字段取決于輸入管理原語(yǔ)的內(nèi)容，特別是MM_SET_RMT_PARAMS.req和其他輸入。
加密過程332接收TX明文幀(TCF)和所選擇的網(wǎng)絡(luò)密鑰作為輸入。加密過程332確定加密是否被使能，如果能夠進(jìn)行加密，便獲得隨機(jī)的8字節(jié)IV值，附加上一個(gè)完整性校驗(yàn)值，并對(duì)TEF，所選擇的網(wǎng)絡(luò)加密密鑰和IV進(jìn)行加密以形成一個(gè)TX加密幀(TEF)。加密過程332把TEF提供給分段過程334。
分段過程334在最大幀長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上進(jìn)行分段。分段過程334對(duì)MSDU進(jìn)行分段是通過把幀體分割成基于最大段(或幀)尺寸的段直到最后一個(gè)段而進(jìn)行的，但是，還可以適當(dāng)調(diào)節(jié)分割過程以滿足其他的性能參數(shù)。例如，可能希望使第一個(gè)段具有最小的長(zhǎng)度以縮短隱式節(jié)點(diǎn)聽到應(yīng)答傳輸之前的時(shí)間量。一旦試圖傳輸一個(gè)段，直到把該段成功地發(fā)送到目的地或需要在其調(diào)制方面作出改變時(shí)，該段的內(nèi)容和長(zhǎng)度才能改變。
PHY幀發(fā)送過程336利用具有如上所述優(yōu)先級(jí)的信道爭(zhēng)用來啟動(dòng)傳輸或傳輸嘗試。圖23至25顯示了PHY幀發(fā)送過程336。
參照?qǐng)D23，PHY幀發(fā)送過程336以要在傳輸介質(zhì)上發(fā)送的幀的到達(dá)開始(步驟400)。發(fā)射機(jī)初始化用于保持定時(shí)信息和優(yōu)先級(jí)的控制(步驟402)。定時(shí)信息包括后退程序計(jì)數(shù)(BPC)所保持的計(jì)數(shù)，發(fā)送計(jì)數(shù)器(TC)，NACK計(jì)數(shù)器(NACK計(jì)數(shù))以及無應(yīng)答計(jì)數(shù)器(NRC)，它們的值都被設(shè)置為0。定時(shí)信息進(jìn)一步包括與發(fā)送使用期值，F(xiàn)rmTimer，相對(duì)應(yīng)的定時(shí)器。把FrmTimer設(shè)置為最大值(MaxLife)作為缺省值，除非使用期值由LLC單元向下傳遞給MAC單元。優(yōu)先級(jí)被設(shè)置為分配給該幀的信道訪問優(yōu)先級(jí)的值。發(fā)射機(jī)通過確定VCS和CS的值是否都等于0檢測(cè)介質(zhì)是否忙(步驟403)。如果這些值為非零，也就是介質(zhì)忙，那么發(fā)射機(jī)一直等到它檢測(cè)到兩個(gè)值都為0，而同時(shí)在從介質(zhì)接收到的有效定界符的基礎(chǔ)上更新VCS，VPF和CC的值(步驟404)。然后確定VPF是否等于1(步驟405)。如果VPF等于0，就發(fā)送幀段并遞增TC(步驟406)。如果在步驟403，確定介質(zhì)為空閑，發(fā)射機(jī)確定到達(dá)是否發(fā)生在載波偵聽時(shí)隙(CSS)期間，也就是CIFS期間(步驟407)。如果到達(dá)已經(jīng)在CSS期間發(fā)生，或在步驟405，VPF＝1，那么發(fā)射機(jī)確定是否在CSS中檢測(cè)到信號(hào)(步驟408)。如果到達(dá)發(fā)生在CSS期間(步驟407)，但是在該時(shí)間段期間并沒有檢測(cè)到信號(hào)(步驟408)，或者到達(dá)發(fā)生在優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙間隔中的一個(gè)時(shí)隙期間(步驟409)，那么發(fā)射機(jī)確定先前的傳輸是否表示無爭(zhēng)用訪問，也就是包括一個(gè)設(shè)置的CC比特(步驟410)。如果指示了無爭(zhēng)用訪問，發(fā)射機(jī)確定它是否可以通過把它的優(yōu)先級(jí)(等待傳輸?shù)膸膬?yōu)先級(jí))與EOF和/或應(yīng)答中指示的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較而中斷，或者如果最后的傳輸是要發(fā)送的幀的前一個(gè)段就繼續(xù)進(jìn)行(步驟412)。如果發(fā)射機(jī)不能中斷或繼續(xù)(作為已經(jīng)進(jìn)行的傳輸流的一部分，例如在無爭(zhēng)用時(shí)段期間各個(gè)站之間段突發(fā)或幀互換期間)，它就把VCS值設(shè)置為EIFS，VPF值設(shè)置為0(步驟414)。如果在步驟412，確定發(fā)射機(jī)可以中斷或繼續(xù)，或在步驟410，確定并未指示無爭(zhēng)用訪問，發(fā)射機(jī)發(fā)信號(hào)表示其優(yōu)先級(jí)并監(jiān)聽其他也等待信道訪問的站的優(yōu)先級(jí)(步驟416)。
如果發(fā)射機(jī)并沒有檢測(cè)到更高的優(yōu)先級(jí)(步驟418)，它就開始爭(zhēng)用信道訪問(步驟419)。如果爭(zhēng)用成功，該過程就發(fā)送段并遞增TC(步驟406)。如果爭(zhēng)用不成功(也就是，另一個(gè)站正在發(fā)送)，它確定當(dāng)前傳輸?shù)膸刂谱侄问欠裼行?步驟421)。如果幀控制字段有效，發(fā)射機(jī)把VPF設(shè)置為1，并根據(jù)幀控制信息更新VCS(步驟422)，并返回到步驟404等待一個(gè)空閑信道。如果幀控制字段為無效(例如偽同步信號(hào)或弱信號(hào))，發(fā)射機(jī)返回步驟414(設(shè)置VCS等于EIFS，VPF＝0)。
回來參照步驟409，如果幀在PRS間隔之后到達(dá)，但被確定為在爭(zhēng)用窗口期間到達(dá)(步驟423)，發(fā)射機(jī)確定以前的幀傳輸是否為無爭(zhēng)用(步驟424)。如果并沒有指示無爭(zhēng)用訪問，發(fā)射機(jī)便前進(jìn)到步驟418(確定是否檢測(cè)到了更高的優(yōu)先級(jí))。如果指示了無爭(zhēng)用訪問，發(fā)射機(jī)確定它是否可以中斷傳輸(步驟426)。如果發(fā)射機(jī)不能中斷，它在步驟414更新VCS和VPF，并返回到步驟404等待下一個(gè)空閑信道。如果在步驟426確定發(fā)射機(jī)可以中斷，發(fā)射機(jī)便前進(jìn)到步驟418。如果在步驟423確定幀在爭(zhēng)用窗口之后到達(dá)，發(fā)射機(jī)在步驟406會(huì)發(fā)送幀段，并使TC遞增1。
在步驟406發(fā)送了一個(gè)幀段之后，發(fā)射機(jī)確定是否期望應(yīng)答或確認(rèn)(步驟428)。如果期望并接收到一個(gè)確認(rèn)(步驟430)，或者沒有期望確認(rèn)，發(fā)射機(jī)確定是否要發(fā)送另外的段作為數(shù)據(jù)傳輸流或突發(fā)串的一部分(步驟432)。如果如此，發(fā)射機(jī)會(huì)把BPC，TC，NACKcount和NRC重新設(shè)置為0(步驟433)。然后發(fā)射機(jī)會(huì)通過確定FrmTimer是否等于0或TC是否超出發(fā)送限制而確定是否應(yīng)舍棄該幀(步驟436)。如果兩個(gè)條件有一個(gè)為真，發(fā)射機(jī)便報(bào)告已經(jīng)舍棄了幀(步驟438)，該過程便終止(步驟440)。如果沒有舍棄幀而是對(duì)其進(jìn)行重新發(fā)送，發(fā)射機(jī)便返回步驟403。如果在步驟432已沒有更多的要發(fā)送的段，發(fā)射機(jī)便報(bào)告一次成功的傳輸(步驟442)，并在步驟440終止該過程。如果在步驟430期望確認(rèn)但沒有接收到，過程會(huì)進(jìn)一步?jīng)Q定應(yīng)答(步驟444)并在步驟436開始進(jìn)行幀舍棄決定。
參照?qǐng)D24，決定應(yīng)答的過程444首先確定是否已經(jīng)接收到NACK(步驟446)。如果接收到NACK，NACKcount便遞增，并把BPC設(shè)置為0(步驟448)。過程444確定NACKcount是否比NACKcount閾值大(在該例中，閾值為4)(步驟450)。如果NACKcount經(jīng)確定比閾值4要大，過程把NACKcount重新設(shè)置為0，使用健壯(ROBO)傳輸模式(步驟452)，并開始執(zhí)行步驟436(圖23)。如果NACKcount不大于閾值，過程將會(huì)直接執(zhí)行到步驟436。如果期望應(yīng)答并且接收到一個(gè)FAIL應(yīng)答(步驟454)，過程會(huì)等待一預(yù)定時(shí)段，在所述的例中為20ms(步驟456)，同時(shí)更新任何有效的幀控制信息上的VCS，VPF和CC(步驟458)，把NACKcount和BPC設(shè)置為0(步驟460)并返回到步驟436。如果期望應(yīng)答但并沒有接收到任何應(yīng)答(也就是在步驟454未接收到FAIL)，過程會(huì)確定是否接收到其他的幀控制信息(步驟462)，如果接收到，就把VCS設(shè)置為EIFS，把VPF設(shè)置為0(步驟464)。否則，過程會(huì)遞增NRC(步驟466)并確定NRC是否比NRC閾值大(步驟467)。如果NRC經(jīng)確定比NRC閾值大的話，過程便使用ROBO模式(步驟468)并再次返回步驟436。如果在步驟467 NRC經(jīng)確定不大于NRC閾值，過程就返回步驟436，而不需對(duì)調(diào)制模式作出調(diào)整。
參照?qǐng)D25，信道訪問爭(zhēng)用過程419是通過確定BPC，DC或BC是否為0而開始的(步驟470)。如果為0，該過程會(huì)確定要發(fā)送的段是否為一個(gè)先前傳輸?shù)睦^續(xù)(步驟471)。如果不是先前傳輸?shù)睦^續(xù)，該過程便執(zhí)行下面內(nèi)容建立爭(zhēng)用窗口CW和延遲計(jì)數(shù)DC作為BPC的函數(shù)，也就是CW＝f1(BPC)，其中f1(BPC)＝7，15，31，63，對(duì)應(yīng)的BPC＝0，1，2，＞2，DC＝f2(BPC)，其中f2(BPC)＝0，1，3，15，對(duì)應(yīng)的BPC＝0，1，2，＞2；遞增BPC；設(shè)置BC＝Rnd(CW)，其中Rnd(CW)是區(qū)間(0，CW)中一個(gè)平均分布的隨機(jī)整數(shù)(步驟472)。如果要發(fā)送的段是先前傳輸?shù)睦^續(xù)(步驟471)，那么過程設(shè)置CW＝7，DC＝0，BPC＝0，BC＝0。如果在步驟470中BPC，DC或BC不為0，過程便遞減DC(步驟474)，并遞減BC(步驟476)。步驟472，473或476之后，過程419確定BC是否等于0(步驟478)。如果BC為0，那么過程便進(jìn)入步驟406，啟動(dòng)分組傳輸并遞增TC(圖23)。如果BC不等于0，過程便等待一個(gè)CRS時(shí)隙(步驟480)并確定CS是否等于0(步驟482)。如果CS為0(也就是，沒有檢測(cè)到載波)，過程返回步驟476(遞減BC)。如果在步驟482中CS不等于0，過程419便確定在當(dāng)前傳輸中的同步信號(hào)是否有效(步驟484)。如果信號(hào)為無效，過程419便返回步驟480以等待另一個(gè)CRS時(shí)隙的期間。如果同步信號(hào)為有效，過程419便執(zhí)行步驟421(圖23)以確定當(dāng)前傳輸?shù)亩ń绶袔刂谱侄蔚挠行?，這樣便不允許進(jìn)一步的爭(zhēng)用。
參照?qǐng)D26，圖中顯示了MAC接收(RX)處理器312的結(jié)構(gòu)。RX處理器312包括4個(gè)功能PHY幀接收過程490，重組器494，解密過程496和接收MAC幀處理過程498。RX處理器312存儲(chǔ)下列參數(shù)站地址338，信號(hào)音掩碼340，加密密鑰344，信道特性506，RX信道映射512和TX信道映射346。
PHY幀接收過程490接收RX(可選)加密段(RES)。也就是，它分析任何輸入段的幀控制字段，并接收任何輸入段的主體。它存儲(chǔ)信道特性并使重組過程494可以利用RES。
參照?qǐng)D27，幀接收過程490如下。過程490以搜索同步信號(hào)和監(jiān)控VCS(步驟522)開始(步驟520)。過程490確定VCS是否等于0，VPF是否等于1(步驟524)。如果VCS等于0，VPF等于1，過程在CIFS中檢測(cè)載波(步驟526)并確定是否檢測(cè)到載波(步驟528)。如果沒有檢測(cè)到載波(步驟528)，過程等待CIFS的結(jié)束(步驟530)并在PRS中監(jiān)聽，注意在該間隔中聽到的任何優(yōu)先級(jí)(步驟532)。然后，它設(shè)置VCS等于EIFS，VPF等于0(步驟534)并返回步驟522。如果在步驟528檢測(cè)到載波，那么過程就直接執(zhí)行步驟534。
如果VCS不等于0，并且VPF不等于1(步驟524)，過程便確定是否檢測(cè)到了同步信號(hào)(步驟536)。如果過程確定沒有檢測(cè)到同步信號(hào)，過程便返回步驟522。如果過程確定已經(jīng)檢測(cè)到了同步信號(hào)(步驟536)，過程便接收和分析輸入段的定界符中的幀控制字段(步驟538)。過程確定幀控制是否有效(以FCCS字段為基礎(chǔ))(步驟540)。如果幀控制無效，過程執(zhí)行步驟534。如果幀控制有效，過程確定幀控制是否表明了一個(gè)幀開始(步驟542)。如果不是一個(gè)幀開始，過程便更新VCS和VPF，同時(shí)注意由幀控制所表明的優(yōu)先級(jí)(步驟544)并返回步驟522。如果幀控制表明了一個(gè)幀開始，也就是，幀控制處于開始定界符中(這樣便包括一個(gè)RX信道映射的索引，一個(gè)長(zhǎng)度，是否期望應(yīng)答，以及爭(zhēng)用控制標(biāo)志)，該過程便接收段主體和結(jié)束定界符(如果結(jié)束定界符包括在幀中)(步驟546)。過程確定DA是否有效(步驟548)。如果DA有效，過程便確定RX緩沖器是否可用(步驟550)。如果緩沖器空間可用，過程便通過檢查FEC錯(cuò)誤標(biāo)志并確定所計(jì)算的CRC是否等于FCS確定接收的段是否有錯(cuò)(步驟552)，如果有效并且需要進(jìn)行應(yīng)答，過程便準(zhǔn)備并指導(dǎo)ACK應(yīng)答的傳輸(利用狀態(tài)＝ACK的PD_DATA.Rsp)，同時(shí)存儲(chǔ)RES和信道特性(步驟554)。過程確定是否要接收附加的段作為進(jìn)行了分段的幀的一部分(步驟556)。如果不用再接收更多的段，過程便指示成功的幀接收(向其他RX過程494，496和498，如圖26所示)(步驟558)，并在步驟560中等到VCS的值等于0之后在步驟526繼續(xù)執(zhí)行CIFS中載波的檢測(cè)。
仍然參照?qǐng)D27并回頭參照步驟552，如果段為無效并期望有應(yīng)答，過程便準(zhǔn)備并進(jìn)行NACK應(yīng)答的傳輸(也就是，具有狀態(tài)＝NACK的PD Data.Rsp)(步驟562)。過程舍棄該幀(步驟564)并返回步驟560。如果在步驟550，沒有可用的緩沖器空間并且期望進(jìn)行應(yīng)答，過程便準(zhǔn)備并進(jìn)行FAIL應(yīng)答的傳輸(具有狀態(tài)＝FAIL的PD DATA.Rsp)(步驟566)，并返回到在步驟564舍棄幀的步驟。如果，在步驟548，DA為無效，過程便確定該段是否被多點(diǎn)傳送尋址(步驟568)。如果段被多點(diǎn)傳送尋址，過程便確定緩沖器空間是否可用(步驟570)。如果緩沖器空間可用，過程便確定段是否有效(步驟572)。如果該段有效，過程便繼續(xù)執(zhí)行步驟556以檢查附加的輸入段。如果，在步驟568，段被確定為單點(diǎn)傳送尋址，或者過程確定該段為多點(diǎn)傳送但是在步驟570沒有充足的緩沖器空間可用，過程便繼續(xù)執(zhí)行步驟564(舍棄幀)。
再次參照?qǐng)D26，重組過程494積累由PHY幀接收過程490所接收到的段，一直到整個(gè)幀都被組裝好。每個(gè)段包含了段控制字段106(圖7)，該控制字段提供了段長(zhǎng)度(SL)168，段計(jì)數(shù)(SC)172和最后段標(biāo)志170。SL 168規(guī)定段中MSDU字節(jié)的數(shù)量，因?yàn)樵摱问潜惶畛湟云ヅ浯a元塊尺寸，并被用于在接收機(jī)處確定和提取MSDU字節(jié)。SC 172包含一個(gè)用于第一個(gè)段的從0開始的按順序增加的整數(shù)。最后段標(biāo)志對(duì)于最后一個(gè)段或在僅僅一個(gè)段時(shí)被設(shè)置為0b1。重組過程494使用該標(biāo)志和每個(gè)段中的其他信息重組MSDU。接收機(jī)通過以段數(shù)順序合并各段來重組MSDU，一直到接收到最后段標(biāo)志被設(shè)置為1的段。所有的段在進(jìn)行解密以提取MSDU之前被重組。
過程494通過接收RES并確定SC是否等于0而開始。如果SC＝0并且設(shè)置了最后段標(biāo)志，RES為MSDU中唯一的段，過程把RES作為接收到的加密幀(REF)提供給解密過程496。如果SC不等于0，過程使用段控制信息按順序累積所有的段，一直到它發(fā)現(xiàn)最后段標(biāo)志被設(shè)置，并根據(jù)所累積的段重組MSDU(或REF)。然后把REF傳遞給解密過程496。
解密過程496從REF產(chǎn)生明文。解密過程496從重組器494接收到加密并重組的幀，然后取出由在加密控制字段112的EKS字段192中的EKS標(biāo)識(shí)的NEK(圖8)。如果REF中的IV為0，REF便被確定為未加密(實(shí)際上為一個(gè)接收明文或RCF)并且把RCF傳遞給RXMAC幀處理過程498。如果IV不等于0，過程496利用帶有IV和NEK的DES算法對(duì)幀進(jìn)行解密。過程496確定REF中是否有錯(cuò)誤并執(zhí)行該任務(wù)而不管REF實(shí)際上是加密的還是未加密的。如果用于REF的解密過程沒有檢測(cè)到錯(cuò)誤(也就是，REF中的ICV等于解密過程所計(jì)算的值)，過程496把REF重新定義為一個(gè)RCF并把該RCF提供給RX MAX幀處理過程498。
RX MAC幀處理過程498分析和處理明文幀主體。它根據(jù)首先出現(xiàn)的類型字段中規(guī)定的類型值確定幀主體的類型。如果幀沒有包括MAC管理信息字段182，那么類型就是類型字段184所規(guī)定的類型，表明要跟隨的幀數(shù)據(jù)是幀數(shù)據(jù)字段186中的MSDU數(shù)據(jù)(圖8)，把類型字段184，幀數(shù)據(jù)186以及DA字段108和SA字段110(圖3)提供給LLC層用于進(jìn)一步處理。否則，回頭參照?qǐng)D9，類型在MAC管理信息字段182的類型字段200中規(guī)定。如果MCTRL字段206中表明的項(xiàng)目的數(shù)量比0大，過程498便根據(jù)MAC管理信息字段182的各個(gè)項(xiàng)目類型(如MEHDR字段206中的MTYPE字段218中所表示的那樣)處理MAC管理信息字段182中的每個(gè)項(xiàng)目204。例如，如果MTYPE字段218把項(xiàng)目標(biāo)識(shí)為具有應(yīng)答項(xiàng)目210H(圖17)的多點(diǎn)傳送的話，過程便確定站地址338是否與項(xiàng)目210H中規(guī)定的任何多點(diǎn)傳送目的地址272相匹配。參照?qǐng)D12B，如果項(xiàng)目為信道估計(jì)應(yīng)答210B，過程498把RXCMI 230與SA(在幀首部中規(guī)定)相關(guān)聯(lián)作為DA，并把來自項(xiàng)目的信道映射信息(并由RXCMI 230進(jìn)行索引)存儲(chǔ)在TX信道映射346(圖26)中，以在向幀的發(fā)送方傳輸時(shí)使用。如果項(xiàng)目為請(qǐng)求信道估計(jì)項(xiàng)目210A(圖12A)，該過程會(huì)使得準(zhǔn)備一個(gè)信道估計(jì)應(yīng)答(如前所述，通過信道估計(jì)過程)并把它發(fā)送回幀的發(fā)送方。如果，參照?qǐng)D16，過程498確定項(xiàng)目類型為設(shè)置網(wǎng)絡(luò)加密密鑰項(xiàng)目210G(圖16)，過程498把與NEK 268相關(guān)聯(lián)的EKS 266存儲(chǔ)在加密密鑰存儲(chǔ)器344中以在用于該密鑰所被分配的邏輯網(wǎng)絡(luò)的加密/解密幀數(shù)據(jù)中使用。因此，RX處理器的過程498可以采取適合于數(shù)據(jù)項(xiàng)目204類型的任何措施。
在發(fā)送/接收過程的另一個(gè)可供選擇的描述中，圖28是一個(gè)狀態(tài)圖，描述了MAC狀態(tài)機(jī)310作為單個(gè)發(fā)送/接收狀態(tài)機(jī)575的發(fā)送和接收過程(分別為過程336和490)。參照?qǐng)D28，狀態(tài)機(jī)575以一個(gè)空閑狀態(tài)開始，搜索一個(gè)同步信號(hào)(狀態(tài)“A”)。如果檢測(cè)到了同步信號(hào)，狀態(tài)機(jī)便轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮諑刂菩畔?狀態(tài)“B”)。如果所接收到的幀控制指示為一個(gè)SOF，狀態(tài)機(jī)便接收跟隨SOF的段主體和EOF(狀態(tài)“C”)。如果接收到一個(gè)有效的DA并期望有應(yīng)答，狀態(tài)機(jī)便發(fā)送一個(gè)應(yīng)答(狀態(tài)“D”)。如果發(fā)送了一個(gè)應(yīng)答(在狀態(tài)“D”期間)，或者如果在狀態(tài)“B”接收到的幀控制是一個(gè)應(yīng)答或一個(gè)不期望應(yīng)答的EOF，或者在狀態(tài)“C”不期望應(yīng)答，狀態(tài)機(jī)便轉(zhuǎn)換為一種在CSS中檢測(cè)載波的狀態(tài)(狀態(tài)“E”)。如果沒有檢測(cè)到載波，狀態(tài)機(jī)便進(jìn)入一種檢測(cè)PRS信令的狀態(tài)(狀態(tài)“F”)。一旦檢測(cè)到PRS時(shí)隙的結(jié)束，狀態(tài)機(jī)便設(shè)置VCS＝EIFS，VPF＝0，并轉(zhuǎn)換為一種在爭(zhēng)用窗口中搜索同步信號(hào)的狀態(tài)(狀態(tài)“G”)。如果VCS超時(shí)并且VPF＝0，狀態(tài)機(jī)便返回狀態(tài)“A”。如果幀在狀態(tài)“A”或狀態(tài)“G”期間未決(并且后退計(jì)數(shù)器在狀態(tài)“G”期間的值為0)，狀態(tài)機(jī)便發(fā)送該未決段(狀態(tài)“H”)。如果在狀態(tài)“G”期間檢測(cè)到同步信號(hào)，狀態(tài)機(jī)便再次接收幀控制信息(狀態(tài)“B”)。如果在接收幀控制狀態(tài)“B”的同時(shí)，狀態(tài)機(jī)確定幀控制無效，狀態(tài)機(jī)便設(shè)置VCS＝EIFS和VPF＝0，然后進(jìn)入等待(VCS＝0)和搜索同步信號(hào)的狀態(tài)(狀態(tài)“I”)。如果在接收幀控制狀態(tài)“B”的同時(shí)，狀態(tài)機(jī)確定接收到了EOF并期待應(yīng)答，或在狀態(tài)“C”確定DA無效并期待應(yīng)答，狀態(tài)機(jī)便更新VCS并設(shè)置VPF＝1并進(jìn)入狀態(tài)“I”。如果在狀態(tài)“I”檢測(cè)到同步信號(hào)，狀態(tài)機(jī)便接收幀控制信息(狀態(tài)“B”)。如果在狀態(tài)“I”期間，VCS超時(shí)并且VPF為0，狀態(tài)機(jī)返回空閑狀態(tài)(狀態(tài)“A”)。否則，如果VCS＝0并且VPF＝1，狀態(tài)機(jī)便進(jìn)入狀態(tài)“E”。如果在狀態(tài)“E”期間檢測(cè)到載波，狀態(tài)機(jī)便設(shè)置VCS＝EIFS和VPF＝0，然后轉(zhuǎn)換為狀態(tài)“I”。暫時(shí)回到狀態(tài)“H”，如果發(fā)送一個(gè)段而不期望進(jìn)行應(yīng)答，狀態(tài)機(jī)便進(jìn)入狀態(tài)“E”。如果在狀態(tài)H期間，發(fā)送一個(gè)段并期望進(jìn)行應(yīng)答，狀態(tài)機(jī)便更新VCS并設(shè)置VPF＝1，然后進(jìn)入狀態(tài)“I”。
如前所示，利用MAC管理信息字段182(圖9)結(jié)合其他的幀字段可以使大量的MAC功能可用。這些特征包括，但并不局限于以加密為基礎(chǔ)的邏輯網(wǎng)絡(luò)，用于多點(diǎn)傳送和廣播傳輸?shù)牟糠諥RQ；橋接(帶有橋接代理)；象令牌傳遞和輪詢這樣的介質(zhì)訪問控制技術(shù)。
回頭參照?qǐng)D1，網(wǎng)絡(luò)10中的站12為了保密性可以進(jìn)行邏輯隔離。例如，參照?qǐng)D29，站12a和站12b位于第一住所內(nèi)，并且可以在共享的傳輸介質(zhì)14上與位于第二住所內(nèi)的站12c和12d進(jìn)行通信，可以把它們邏輯隔離為邏輯網(wǎng)絡(luò)，也就是，站12a和12b屬于第一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)580，站12c和12d屬于第二個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)582。這種把物理網(wǎng)絡(luò)中的站邏輯隔離為邏輯網(wǎng)絡(luò)的情況發(fā)生在MAC單元18中，這使得物理網(wǎng)絡(luò)上的站組運(yùn)行起來好象每個(gè)組都有一個(gè)唯一的獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。保密性由56比特?cái)?shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)加密和已驗(yàn)證的密鑰管理來提供。
一個(gè)給定邏輯網(wǎng)絡(luò)中的所有站共享一個(gè)網(wǎng)絡(luò)密鑰作為其公共密鑰。該網(wǎng)絡(luò)密鑰是分配給邏輯網(wǎng)絡(luò)的密鑰。除了網(wǎng)絡(luò)密鑰，每個(gè)站還有一個(gè)唯一的缺省密鑰，一般由生產(chǎn)商預(yù)先編程。站的用戶從一個(gè)密碼(也由生產(chǎn)商提供)來產(chǎn)生該缺省密鑰。用缺省密鑰來允許該站與作為邏輯網(wǎng)絡(luò)成員的一個(gè)或多個(gè)其他站之間的安全通信，以使得該站可以安全接收到那些邏輯網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)密鑰。從密碼生成缺省密鑰的典型方法為PBKDF1操作，PKCS#5v2.0標(biāo)準(zhǔn)，以密碼為基礎(chǔ)的加密技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此進(jìn)行了描述，使用MD4作為基礎(chǔ)的散列算法。因此，每個(gè)站通過使用其由密碼導(dǎo)出的缺省密鑰而第一次進(jìn)入邏輯網(wǎng)絡(luò)。
參照?qǐng)D30和31，把一個(gè)新站例如站12e加入到一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)例如第一邏輯網(wǎng)絡(luò)580的過程如下。已經(jīng)是該邏輯網(wǎng)絡(luò)成員的站，或“主”站(例如圖29中的站12b)接收該新站的缺省密鑰(步驟590)。典型地，新站的缺省密鑰是手動(dòng)輸入到主站中的。主站建立一個(gè)幀，該幀包括一個(gè)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)加密密鑰MAC管理項(xiàng)目(來自圖16的項(xiàng)目210G)(步驟592)，它用于識(shí)別一個(gè)56比特的DES網(wǎng)絡(luò)加密密鑰或NEK(在NEK字段268中)；一個(gè)相關(guān)的用于邏輯網(wǎng)絡(luò)的8比特加密密鑰選擇(在EKS字段266中)。主站利用接收到的缺省密鑰對(duì)該幀進(jìn)行加密(步驟594)并把加密的幀發(fā)送到新站以由新站利用缺省密鑰進(jìn)行解密(步驟596)，并從解密的幀取出網(wǎng)絡(luò)密鑰和相關(guān)選擇。
主站可以使用前面所描述的信道估計(jì)功能和信道估計(jì)MAC管理項(xiàng)目(圖12A和12B)使得網(wǎng)絡(luò)加密密鑰向新站的傳遞更加安全。主站可以向新站發(fā)出信道估計(jì)請(qǐng)求，以使新站執(zhí)行信道估計(jì)過程并返回一個(gè)帶有從該信道估計(jì)過程獲得的新信道映射的信道估計(jì)應(yīng)答。一收到該應(yīng)答，主站便利用該應(yīng)答中規(guī)定的信道映射向新站發(fā)出加密的幀(包含NEK)。
參照?qǐng)D31，邏輯網(wǎng)絡(luò)580中的站，也就是站12a，12b和12e，每個(gè)都在各個(gè)加密密鑰存儲(chǔ)器344中分別存儲(chǔ)其唯一的缺省密鑰600a，600b，600e(只用于重新密鑰操作)，以及相同的網(wǎng)絡(luò)加密密鑰(NEK)602和邏輯網(wǎng)絡(luò)580中所有其他事務(wù)處理使用的相關(guān)的加密密鑰選擇(EKS)604。
把加密密鑰選擇604的值放置在網(wǎng)絡(luò)加密密鑰602所適用的邏輯網(wǎng)絡(luò)的成員之間的所有傳輸中的幀的EKS字段192中(圖中用箭頭1，2和3表示)，網(wǎng)絡(luò)加密密鑰602被用于對(duì)那些成員的所有幀進(jìn)行加密/解密。
因此，確保保密性的邏輯聯(lián)網(wǎng)是通過加密技術(shù)來提供的。每個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)有其自己的缺省和網(wǎng)絡(luò)密鑰，以把邏輯網(wǎng)絡(luò)之間的信息隔離開來。因?yàn)檫@種機(jī)制使用每個(gè)站中所包含的加密能力，因此每個(gè)站都能夠加入任意數(shù)量的邏輯網(wǎng)絡(luò)，這僅僅受每個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)的缺省和網(wǎng)絡(luò)密鑰所要求的存儲(chǔ)空間以及每個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)的成員站組的成員的映射的限制。例如，站12a還可以是第二邏輯網(wǎng)絡(luò)582的成員站，或站12d除了屬于第二邏輯網(wǎng)絡(luò)582外，還可以是第三邏輯網(wǎng)絡(luò)(未顯示)的成員。因此，一個(gè)站實(shí)際上可以存儲(chǔ)不止一個(gè)加密密鑰選擇和網(wǎng)絡(luò)加密密鑰對(duì)，也就是，每個(gè)對(duì)用于它所屬的一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)。
部分ARQ方案使得多點(diǎn)傳送組的一個(gè)成員可以作為該組的其他成員的代理確認(rèn)一次傳輸(發(fā)送給該多點(diǎn)傳送組)。部分ARQ并不保證向一個(gè)多點(diǎn)傳送組發(fā)送，但是卻可以指示該消息已被至少一個(gè)多點(diǎn)傳送組成員所接收到。MAC層的應(yīng)答在它們所應(yīng)答的幀之后立即發(fā)生而不需要把該信道讓給新的傳輸。
選擇能夠返回更新的信道映射(在信道估計(jì)過程期間的信道估計(jì)應(yīng)答中)的站之一作為多點(diǎn)傳送代理。這種選擇是隨意的，但是最好以信道映射信息(包含在應(yīng)答的信道映射中)為基礎(chǔ)，這種信息使得發(fā)送站能夠識(shí)別多點(diǎn)傳送中的最弱路徑。通過識(shí)別一個(gè)最不可能接收傳輸?shù)恼静⑦x擇該站作為代理，就可以使部分ARQ機(jī)制更加可靠。在一個(gè)有代表性的選擇機(jī)制中，可以通過確定哪個(gè)應(yīng)答站的信道映射支持最低的數(shù)據(jù)速率，也就是表明最差情況的信道特性，來選擇該代理?？梢砸远喾N方法進(jìn)行這種選擇，例如通過比較實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率來確定最低數(shù)據(jù)速率或者作為另一種選擇，通過確定哪個(gè)信道映射表示了一個(gè)塊中的最少數(shù)量的字節(jié)(也表明了最低的數(shù)據(jù)傳輸速率)。
發(fā)射機(jī)通過把DA字段設(shè)置為所選擇的代理站地址而準(zhǔn)備多點(diǎn)傳送幀。它存儲(chǔ)了一個(gè)多點(diǎn)傳送地址并且還設(shè)置SC 106(圖7)中的MCF164，多點(diǎn)傳送地址代表了要接收多點(diǎn)傳送幀的多點(diǎn)傳送地址組，或者作為另一種選擇，代表上面參照?qǐng)D17描述的帶有應(yīng)答MAC管理項(xiàng)目210H的多點(diǎn)傳送中的多點(diǎn)傳送組中的單獨(dú)地址。發(fā)射機(jī)還把幀的初始和結(jié)束定界符中的DT字段設(shè)置為一個(gè)表明請(qǐng)求應(yīng)答的值。
DA字段所規(guī)定的代理站在接收到一個(gè)帶有需要應(yīng)答的DT的幀時(shí)會(huì)提供一個(gè)代表多點(diǎn)傳送組的合適的應(yīng)答類型。如上所述，應(yīng)答的傳輸是在RIFS時(shí)段后開始的，而不需考慮介質(zhì)的繁忙狀態(tài)。
盡管上面把部分ARQ機(jī)制描述為使用多點(diǎn)傳送幀的預(yù)期接收者作為所選擇的代理，但是它不需要如此限制。代理站可以是與如多點(diǎn)傳送幀的預(yù)期接收者一樣的介質(zhì)相連的任何設(shè)備，例如與介質(zhì)相連的任何站或橋接器。
如前所述，當(dāng)子網(wǎng)絡(luò)需要與橋接器所能達(dá)到的站進(jìn)行通信時(shí)，MAC協(xié)議支持子網(wǎng)絡(luò)(如電力線網(wǎng)絡(luò)10，圖1)使用的橋接機(jī)制。這種橋接機(jī)制使得每個(gè)與子網(wǎng)絡(luò)相連的橋接器可以用作目的地址的代理，這些目的地址是通過橋接器來訪問的。
參照?qǐng)D32，網(wǎng)絡(luò)620包括第一和第二子網(wǎng)絡(luò)622，624，它們是以可靠的介質(zhì)(具有很低比特錯(cuò)誤率的介質(zhì))為基礎(chǔ)，因此稱之為“可靠”子網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)620還包括第三子網(wǎng)絡(luò)626，它是以有干擾的介質(zhì)(具有相對(duì)較高比特錯(cuò)誤率的介質(zhì))為基礎(chǔ)的，因此這里稱之為“不可靠”子網(wǎng)絡(luò)?？煽拷橘|(zhì)的例子包括傳統(tǒng)的以太網(wǎng)和光纖布線技術(shù)。有干擾的介質(zhì)的例子包括電力線和無線介質(zhì)，如RF。網(wǎng)絡(luò)620進(jìn)一步包括用于連接子網(wǎng)絡(luò)622，624和626的橋接器628(B1)和630(B2)。第一可靠子網(wǎng)絡(luò)622包括站632a(R1)和632b(R2)，它們與第一可靠介質(zhì)634相連。第二可靠子網(wǎng)絡(luò)624包括站636a(R3)和636b(R4)，它們與第二可靠介質(zhì)638相連，這種介質(zhì)可以與或者也可以不與介質(zhì)634的類型相同。不可靠子網(wǎng)絡(luò)626包括站640a(U1)和640b(U2)，它們與有干擾或不可靠介質(zhì)如電力線642連接。橋接器628(B1)與第一可靠介質(zhì)634(在端口A)和不可靠介質(zhì)642(在端口B)相連。橋接器630(B2)與不可靠介質(zhì)642(端口A)和第二可靠介質(zhì)638(端口B)相連。每個(gè)橋接器628，630都支持橋接功能，這種功能包括但不局限于一種分別顯示為學(xué)習(xí)橋接過程644和646的學(xué)習(xí)橋接單元。每個(gè)站和橋接器都包括至少一個(gè)MAC設(shè)備。站632a，632b，橋接器628，站636a，636b和橋接器630包括一個(gè)適當(dāng)類型的常規(guī)MAC設(shè)備，分別為MAC設(shè)備648a，648b，648c，650a，650b和650c，用于支持它們所連接的可靠介質(zhì)。為了支持不可靠介質(zhì)上的操作，特別是源可知(source-aware)橋接代理功能(下面將進(jìn)行描述)，橋接器628，630和站640a，640b分別包括源可知MAC設(shè)備652a，652b，652c，652d。源可知MAC 652，也就是那些參與源可知橋接的MAC，需要了解通過橋接器(在此情況下，為橋接器628，或630)到達(dá)一個(gè)特定的目的地址。
每個(gè)這樣的源可知MAC都有允許橋接器(或起到橋接器作用的設(shè)備)用作目的地代理的能力。通過擔(dān)當(dāng)一個(gè)目的地址的代理，橋接器接受了把分組發(fā)送到目的地的責(zé)任并直接作為單獨(dú)地址(當(dāng)必要時(shí))參與ARQ方案。
使站U1，U2(以及橋接器B1和B2)意識(shí)到通過相同的信道估計(jì)過程使用橋接器代理的需要，該信道估計(jì)過程是所有獲取信道映射索引的站所需要的。如果從橋接器628，630中的任何一個(gè)接收到的信道估計(jì)應(yīng)答MAC管理項(xiàng)目210B(圖12B)設(shè)置了橋接器代理比特236，接收設(shè)備理解該橋接器已被使能并正在向另一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)或多個(gè)地址轉(zhuǎn)發(fā)。接收設(shè)備把SA字段所識(shí)別的該橋接器的源地址與CMI(連同VT，RATE和MOD字段一起)相關(guān)聯(lián)，就象它將對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的任何其他站一樣。接收機(jī)還把這種相同的信息與信道估計(jì)應(yīng)答MAC管理項(xiàng)目210B中的每個(gè)橋接的目的地址(BDA)246相關(guān)聯(lián)。BP標(biāo)志236表明BDA 246是通過橋接器的源地址訪問的。以此方式，每個(gè)站能夠以可稱之為BPDAlist的第一列表的形式來構(gòu)建第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這種BPDAlist把每個(gè)橋接器的SA映射到一個(gè)或更多個(gè)BDA。每個(gè)橋接器構(gòu)建并保持一個(gè)第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或列表，這種列表是它自己的對(duì)于每個(gè)DA(它作為代理的)的一個(gè)列表(“我是代表”列表或IAP列表)。
后續(xù)的通過橋接器代理向BPDAlist中的DA的傳輸一旦建立，就通過發(fā)送一個(gè)具有替代橋接器地址類型的MAC管理信息字段項(xiàng)目的幀來完成。把尋址到橋接器代理運(yùn)行的目的地址的MSDU與設(shè)置的幀首部目的地址108(圖3)一起發(fā)送給橋接器地址。幀首部源地址110(圖3)是發(fā)送站的地址。替代橋接器地址MAC管理信息項(xiàng)目包括原始目的地址(ODA)和原始源地址(OSA)，因此便允許橋接器重建用于傳輸?shù)脑糓SDU。
配置狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)620在圖33中顯示為配置網(wǎng)絡(luò)620’。在配置狀態(tài)，學(xué)習(xí)橋接器過程644，646對(duì)于所有的站都分別保持每個(gè)端口學(xué)習(xí)的地址列表660，662。因此，B1保持站/端口列表660以包括對(duì)于端口A，有站R1和R2，對(duì)于端口B，有站U1，U2，R3和R4。橋接器B2保持站/端口列表662以包括對(duì)于端口A，有站U1，U2，R1和R2，對(duì)于端口B，有站R3和R4。橋接器源可知MAC 652a和652b分別保持IAPlist 664a和664b，它們包括那些橋接器用作代理的地址。IAPlist 664a包括R1和R2的地址，IAPlist 664B包括R3和R4的地址。IAPlist地址由LLC(在本地管理項(xiàng)目?jī)?nèi))傳遞給源可知MAC或被學(xué)習(xí)(通過學(xué)習(xí)橋接器過程，該過程把地址提供給源可知MAC，或當(dāng)MAC從LLC接收到一個(gè)具有不是其自己SA的幀時(shí))。源可知MAC函數(shù)IAP(SA)把這些地址加入到IAPlist中。
另外，站640a和640b每個(gè)都在各自橋接器代理DA列表(BPDAlist)666中保持學(xué)習(xí)的或接收到的BPDA信息。因?yàn)閮蓚€(gè)橋接器連接在子網(wǎng)絡(luò)626上，那些橋接器(橋接器628和630)中的每個(gè)都必須也保持一個(gè)用于通過其他橋接器可以到達(dá)的目的地址的橋接器代理列表。因此，橋接器628和630分別保持BPDAlist 668a和668b。它們通過MAC管理項(xiàng)目中的信道接收這個(gè)列表一也就是來自橋接器或來自主機(jī)(本地MAC管理項(xiàng)目)的信道估計(jì)應(yīng)答MAC管理項(xiàng)目。此列表可以是一個(gè)包含了目的地址(DA)和與DA相關(guān)的橋接器代理的DA(BPDA)的地址對(duì)的列表，或者作為另一種選擇，是一個(gè)與每個(gè)BPDA相關(guān)的DA列表。BPDAlist可以在從特定的SA接收到橋接的幀時(shí)學(xué)習(xí)，此處SA與OSA不匹配。它們由ReeordBPDA(OSA，SA)功能存儲(chǔ)，該功能還把OSA，SA地址對(duì)分別作為DA和BPDA存儲(chǔ)在BPDAlist中。在存儲(chǔ)并為站提供BPDAlist時(shí)利用本地MAC管理獲取/設(shè)置原語(yǔ)來支持LLC(以及上層)。
參照?qǐng)D34，該圖顯示了源可知橋接網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)620)700中用于自配置設(shè)備(例如U1，U2，B1或B2)的源可知MAC TX過程。過程700開始于設(shè)備中的源可知MAC 652從LLC接收一個(gè)幀(步驟702)。該幀可用于向目的設(shè)備進(jìn)行傳輸或者作為用于MAC自身的一個(gè)管理幀。過程確定幀所識(shí)別的SA是否與MAC自身的SA(MyAddr)相匹配(步驟704)。如果有一個(gè)SA匹配，過程便確定幀所識(shí)別的DA是否與MAC自身的DA(MyAddr)相匹配(步驟706)。如果也有一個(gè)DA匹配，幀便被傳輸給MAC自己而不再用于在介質(zhì)上傳輸。過程確定MAC管理項(xiàng)目在該幀中是否存在(步驟708)。如果幀包括了一個(gè)包含有用于本地使用的信息的MAC管理項(xiàng)目，過程便會(huì)調(diào)用RecordIAP以存儲(chǔ)一個(gè)IAP列表，前提是如果這樣的列表在項(xiàng)目中存在的話(步驟708)。如果幀不包括MAC管理項(xiàng)目(如步驟708所確定的那樣)，過程便會(huì)舍棄該幀(步驟712)并返回到空閑狀態(tài)(步驟714)。
如果在步驟706，經(jīng)確定發(fā)現(xiàn)該幀中的DA不等于MAC本地地址(對(duì)于要發(fā)送的幀而言通常是這種情況)，過程便會(huì)確定是否已經(jīng)知道DA進(jìn)行了橋接(步驟716)，也就是，與來自前一個(gè)RecordBPDA功能的站的BPDAlist中的橋接器(通過它進(jìn)行訪問)相關(guān)聯(lián)(如上所述，并且參照?qǐng)D36進(jìn)行了更詳細(xì)的描述)。如果已知DA進(jìn)行了橋接，過程便通過把幀的DA替換為該幀的DA字段中的相關(guān)橋接器的DA并且把幀的ODA和OSA字段中的原始DA和SA分別置入替代橋接器地址MAC管理項(xiàng)目210F(來自圖15)來執(zhí)行SubstituteBPDA功能(步驟718)。過程把該幀引導(dǎo)進(jìn)入準(zhǔn)備幀傳輸?shù)倪^程(步驟720)。
如果在步驟716不知道DA進(jìn)行了橋接，而且實(shí)際上在步驟722已知DA不進(jìn)行橋接，過程便引導(dǎo)該幀進(jìn)行傳輸準(zhǔn)備(步驟720)而不進(jìn)行橋接器地址處理。如果不知道DA(在步驟722)，便執(zhí)行SubstituteBPDA功能，把DA設(shè)置為廣播地址(步驟724)，然后過程進(jìn)行到步驟720。
回頭參照步驟704，如果幀的SA不等于站的地址(MyAddr)，執(zhí)行過程的設(shè)備為一個(gè)橋接器，并且處理如下繼續(xù)進(jìn)行。過程確定是否已知DA被橋接(通過先前的RecordBPDA功能，信道映射應(yīng)答，或本地管理“設(shè)置”原語(yǔ))(步驟726)。如果已知DA被橋接，過程便執(zhí)行SubstituteBPDA功能，執(zhí)行IAP(SA)功能(如前所述)，并在步驟720準(zhǔn)備把該幀進(jìn)行傳輸之前用MyAddr替代SA。否則，如果已知DA不進(jìn)行橋接(即，存在用于DA或其他指示的信道映射)(步驟730)，過程執(zhí)行SubstituteBPDA功能而不改變DA，執(zhí)行IAP(SA)功能，并在步驟720準(zhǔn)備把該幀進(jìn)行傳輸之前用MyAddr替代SA(步驟732)。
如果不知道DA(從步驟730的確定)，過程執(zhí)行SubstituteBPDA功能，把DA設(shè)置為廣播地址并執(zhí)行IAP(SA)功能，同時(shí)在步驟720準(zhǔn)備把該幀進(jìn)行傳輸之前用MyAddr替代SA(步驟734)。
參照?qǐng)D35，圖中顯示了傳輸幀的準(zhǔn)備過程720。最好，這個(gè)過程在圖34用于源可知橋接的自動(dòng)配置后執(zhí)行。通過以此方式對(duì)處理過程進(jìn)行排序，便可以保持通過使用部分ARQ的廣播和多點(diǎn)傳送分組的可靠性得以改善。首先，過程720確定DA是否為多點(diǎn)傳送地址(步驟740)。如果DA不是多點(diǎn)傳送地址，過程便確定是否存在用于DA的信道映射(步驟742)。如果存在用于DA的信道映射，過程便根據(jù)信道訪問程序引導(dǎo)該幀進(jìn)行加密和發(fā)送(步驟744)。如果過程確定在步驟742并不存在用于DA的信道映射，過程便在步驟744進(jìn)行加密和傳輸之前把信道估計(jì)請(qǐng)求MAC管理項(xiàng)目加入到幀中(步驟746)。如果在步驟740確定DA為多點(diǎn)傳送，過程便確定是否存在任何有效的信道映射(步驟748)。如果沒有有效的信道映射存在，就不能執(zhí)行部分ARQ過程，就在步驟744簡(jiǎn)單地把幀進(jìn)行加密和發(fā)送。如果在步驟748存在有效的信道映射，便由SubstituteMWR功能執(zhí)行部分ARQ過程。SubstituteMWR功能把DA復(fù)制到帶有應(yīng)答管理項(xiàng)目的多點(diǎn)傳送，用存在有效信道映射的DA替換該DA，然后設(shè)置多點(diǎn)傳送標(biāo)志(步驟750)。
參照?qǐng)D36，圖中顯示了一個(gè)用于自我配置的在接收時(shí)的源可知橋接(也就是，在由MAC單元從介質(zhì)接收幀時(shí))的源可知MAC RX過程。處理過程以與上面參照?qǐng)D34-35所描述的傳輸處理相反的順序進(jìn)行。也就是，部分ARQ處理后緊隨著橋接器代理數(shù)據(jù)處理。過程760從介質(zhì)762接收幀。過程確定多點(diǎn)傳送標(biāo)志是否設(shè)置為1或DA是否為多點(diǎn)傳送地址，也就是地址MSB＝1(步驟764)。如果過程確定既沒有設(shè)置MCF，也沒有多點(diǎn)傳送DA，過程便確定DA是否等于MyAddr(步驟766)。如果在步驟766 DA不等于MyAddr，便舍棄該幀(步驟768)，過程返回空閑狀態(tài)(步驟770)。否則，也就是，如果設(shè)置了MCF或者地址為多點(diǎn)傳送地址，或者DA等于MyAddr，過程便把幀進(jìn)行重組(如果合適)和解密以提取可能存在的任何MAC管理項(xiàng)目(步驟772)。如果信道估計(jì)請(qǐng)求MAC管理項(xiàng)目存在于幀中，過程760便通過準(zhǔn)備信道估計(jì)應(yīng)答來處理該請(qǐng)求，上述信道估計(jì)應(yīng)答包括從橋接器的IAP列表所提取的BPDAlist，如果這樣的列表存在的話(步驟774)。過程確定MWR管理項(xiàng)目是否存在于幀中(步驟776)。如果存在的話，DA便被項(xiàng)目中所包含的DA所替代并除去管理首部(步驟778)。如果MWR項(xiàng)目不存在，過程確定替代橋接器地址項(xiàng)目是否存在于幀中(步驟780)。如果過程確定了幀中RBA項(xiàng)目的存在，它便執(zhí)行RecordBPDA(OSA，SA)功能以把這對(duì)地址加入到站的BPDAlist(如果OSA和SA不同的話)，并且把DA和SA從ODA和OSA中恢復(fù)(步驟782)。一旦過程從幀中除去任意管理項(xiàng)目并把該幀傳輸給LLC以向主機(jī)發(fā)送(步驟784)，它便返回空閑狀態(tài)(步驟770)。
如圖32所示，橋接器B2和B2包括一個(gè)學(xué)習(xí)橋接器過程，它與連接在不可靠網(wǎng)絡(luò)的端口上的源可知MAC相連。學(xué)習(xí)橋接器過程為“IAP可知”，因此能夠把這轉(zhuǎn)送地址的列表傳送給不可靠MAC的IAP功能以在IAP列表中進(jìn)行存儲(chǔ)。
盡管橋接器B1，B2使用帶有IAP可知性的學(xué)習(xí)橋接器功能，但是也考慮了其他的實(shí)施例。例如，橋接器B1和B2可以利用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的商用橋接器芯片(一般地每個(gè)端口都有內(nèi)置的以太網(wǎng)MAC 648)和一個(gè)與至少一個(gè)端口相連的外部源可知MAC 532實(shí)現(xiàn)，以便在至少一個(gè)端口上的源可知橋接的使用能夠避開學(xué)習(xí)橋接器過程。在這樣的實(shí)現(xiàn)中，盡管橋接器不是IAP可知，并因此不會(huì)配備來向源可知MAC傳遞IAP列表信息，源可知MAC支持其他可以用于產(chǎn)生并保持IAP列表的機(jī)制，例如如上面所討論的MAC管理項(xiàng)目或其他源可知MAC學(xué)習(xí)機(jī)制。
再次參照?qǐng)D32-33，盡管設(shè)備628和630被顯示并描述為獨(dú)立橋接器，但是它們可以作為站(帶有或與主機(jī)相連)來實(shí)現(xiàn)。如果作為站來實(shí)現(xiàn)，橋接器設(shè)備628可被看作子網(wǎng)絡(luò)622和626兩者之上的站。類似地，如果橋接器設(shè)備630要作為站來實(shí)現(xiàn)，它就被認(rèn)為是子網(wǎng)絡(luò)626和624兩者之上的站。與橋接機(jī)制相關(guān)的控制結(jié)構(gòu)和操作將會(huì)進(jìn)行合適的修改。例如，可以把站/端口列表660擴(kuò)展以包括對(duì)于端口B，設(shè)備630(B2)，站/端口列表662可以類似地修改以包括對(duì)于端口A，設(shè)備628(B1)。
如前所述，無爭(zhēng)用訪問機(jī)制的使用可使得單個(gè)站可以控制對(duì)介質(zhì)的訪問。另外，無爭(zhēng)用訪問機(jī)制使得一個(gè)站用作網(wǎng)絡(luò)控制器。參照?qǐng)D37，一個(gè)多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)700能夠支持用于保證通信質(zhì)量以及面向爭(zhēng)用訪問的周期性無爭(zhēng)用間隔(會(huì)話)。網(wǎng)絡(luò)700包括被指定為主站702的一個(gè)站和與共享物理介質(zhì)706相連的站704a和704b(分別顯示為第一和第二從站)。一般地，主站702的選擇是由網(wǎng)絡(luò)管理員(未顯示)作出的，或者是設(shè)備或產(chǎn)品的特定設(shè)置。站702，704a和704b分別包括主機(jī)708a，708b，708c，MAC層710a，710b，710c，PHY層712a，712b，712c。每個(gè)主機(jī)708與MAC層710相連，而710又與PHY層712相連。最好，MAC層710以同樣的方式操作，因此包括MAC單元(圖1)的功能。類似地，PHY層712最好至少包括PHY單元22(也為圖1)的功能，介質(zhì)706為電力線。但是，也可以使用其他類型的介質(zhì)。主機(jī)708用于代表至少一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行在MAC子層710上的聯(lián)網(wǎng)軟件組件。
利用無爭(zhēng)用會(huì)話之前的通?；跔?zhēng)用的訪問通過主機(jī)和從機(jī)(也就是，主機(jī)708a和主機(jī)708b，708a與708c，如果兩個(gè)從機(jī)都是會(huì)話的成員)之間連接控制消息714的交換來建立和維持主站702與任何一個(gè)或更多個(gè)希望加入無爭(zhēng)用間隔會(huì)話的從站704a，704b之間的連接。利用相同的機(jī)制，也就是利用連接控制消息714，該消息在用于這些目的會(huì)話期間在無爭(zhēng)用間隔之外發(fā)送，把站加入和或從會(huì)話中去除。主機(jī)708通過向站的MAC 710發(fā)送設(shè)置連接和使用連接消息716而傳達(dá)連接(一旦建立或如后面進(jìn)行修改)的細(xì)節(jié)。
主/從通信所涉及的連接控制消息14包括下面這些原語(yǔ)MASTER_SLAVE_CONNECTION.Request(Req)/Confirm(Conf)；SLAVE_MASTER_CONNECTION.Req/Conf；MASTER_SLAVE_RECONFIGURE.Req/Conf；和SLAVE_MASTER_RECONFIGURE.Req/Conf。這些原語(yǔ)中每一個(gè)都包括下列參數(shù)時(shí)段；幀長(zhǎng)度；最小幀時(shí)間；最大幀時(shí)間；開始時(shí)間；連接持續(xù)時(shí)間；連接號(hào)；最后的無爭(zhēng)用幀(CFF)。時(shí)段定義的時(shí)間從一個(gè)爭(zhēng)用間隔的開始到下一個(gè)無爭(zhēng)用間隔的開始。幀長(zhǎng)度定義(以字節(jié)數(shù))在每個(gè)間隔中要發(fā)送的幀的平均長(zhǎng)度。最小幀時(shí)間和最大幀時(shí)間分別定義一個(gè)幀(加上相關(guān)應(yīng)答)的最小和最大持續(xù)時(shí)間。開始時(shí)間規(guī)定大概的第一次加入(或開始)無爭(zhēng)用間隔的時(shí)間。連接持續(xù)時(shí)間規(guī)定連接所持續(xù)的時(shí)間(以秒)。0值表示該連接被取消了，最大值表示該連接在取消之前運(yùn)行良好。連接號(hào)是分配給特定的站到站(也就是主到從)連接號(hào)。最后CFF表明從站(接收此參數(shù))要在下一個(gè)無爭(zhēng)用間隔中發(fā)送最后的幀并且把該幀中的CC字段設(shè)置為0值(并因此而向網(wǎng)絡(luò)中的所有站發(fā)送那個(gè)特定無爭(zhēng)用間隔的結(jié)束的信號(hào))。主站控制連接控制消息參數(shù)的設(shè)置，這樣作出請(qǐng)求的(.req消息)從站便向主站發(fā)送所請(qǐng)求的值。從站的確認(rèn)應(yīng)答僅僅是確認(rèn)主站所返回的值，如果這些值為可接受的話。
下面是主站與從站之間的一個(gè)示例性連接控制消息交換。啟動(dòng)電話呼叫的手機(jī)站(從站)向請(qǐng)求電話建立(連接請(qǐng)求)的基站(主站)發(fā)送消息。主機(jī)用一個(gè)消息應(yīng)答，以表明了定時(shí)和其他一些要建立和維持連接所需的信息。
除了所討論的連接控制消息參數(shù)，任何與用于新連接的信道映射相關(guān)的請(qǐng)求或應(yīng)答都在第一個(gè)無爭(zhēng)用間隔(其中該連接要加入)開始前利用基于爭(zhēng)用的訪問被發(fā)送出。所有其他的與該連接的維護(hù)或變化相關(guān)的消息也在無爭(zhēng)用間隔之外交換。
仍然參照?qǐng)D37，主站700可以把主控制傳遞給另一個(gè)站(“新”主站)，例如一個(gè)用作從站(象站704)的站或一個(gè)沒有用作從站的站(未顯示)。應(yīng)當(dāng)理解，網(wǎng)絡(luò)700可以劃分為邏輯網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)具有指定的主站，例如主站700被指定為一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)中的第一主站(并用作主站)，站704b被指定為另一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)中的第二主站，以上都是為了把主站/會(huì)話控制從主站700傳遞給另一個(gè)(新)主站704b。為此目的，連接控制消息714還包括把主站和會(huì)話控制信息從主站傳遞給新主站所用的消息。這些消息的形式為MASTER_MASTER_CONTROL_TRANSFER.Request和MASTER_MASTER CONTROL TRANSFER.Confirm消息，用于傳遞下面這些參數(shù)時(shí)段；幀長(zhǎng)度；最小幀時(shí)間；最大幀時(shí)間；開始時(shí)間；會(huì)話持續(xù)時(shí)間；連接號(hào)；請(qǐng)求的間隔長(zhǎng)度。時(shí)段定義的時(shí)間從一個(gè)無爭(zhēng)用間隔的開始到下一個(gè)無爭(zhēng)用間隔。會(huì)話持續(xù)時(shí)間定義以秒計(jì)算的會(huì)話長(zhǎng)度(用于正進(jìn)行會(huì)話控制的主站)。請(qǐng)求的間隔長(zhǎng)度規(guī)定所請(qǐng)求的無爭(zhēng)用間隔的總長(zhǎng)度(以毫秒)。連接號(hào)是分配給主站到新主站連接的唯一號(hào)。邏輯網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)指定的主站702，704b因此便能夠互相前后傳遞控制權(quán)，以在邏輯網(wǎng)絡(luò)的會(huì)話之間進(jìn)行順利的轉(zhuǎn)換。
參照?qǐng)D38，圖中顯示了無爭(zhēng)用間隔722的一個(gè)示例性無爭(zhēng)用會(huì)話720。無爭(zhēng)用間隔722在固定的時(shí)間間隔724周期性地產(chǎn)生(被規(guī)定為連接控制消息714中的時(shí)段)。最好，無爭(zhēng)用間隔限制在總的時(shí)段或周期的某個(gè)部分，例如50％，以便其他站也有機(jī)會(huì)在通常的面向爭(zhēng)用的間隔725(在圖中顯示為陰影，因?yàn)殚g隔725不是會(huì)話720的一部分)中爭(zhēng)用介質(zhì)。會(huì)話間隔726是會(huì)話720的持續(xù)時(shí)間。它可以是一個(gè)固定的持續(xù)時(shí)間(已顯示)或者持續(xù)會(huì)話所需要的時(shí)間。一般地，會(huì)話是由主站在意識(shí)到需要會(huì)話(例如，當(dāng)接收到第一個(gè)連接請(qǐng)求時(shí))時(shí)建立。其他一些連接可以被增加到已經(jīng)建立的會(huì)話或者也可以把參加會(huì)話的連接從該會(huì)話中除去(在那些連接已被終止時(shí))。在圖38所示的例子中，假定主站幾乎是在相同的時(shí)間意識(shí)到來自從站704a，704b的請(qǐng)求，因此，會(huì)話720是在那些連接建立時(shí)建立起來的。
仍然參照?qǐng)D38，每個(gè)無爭(zhēng)用間隔722被劃分為幀時(shí)隙727，每個(gè)幀時(shí)隙727或者被分配給下行業(yè)務(wù)(來自主站)，也就是，時(shí)隙727a，727b，或者被分配給上行業(yè)務(wù)(來自從站)，也就是時(shí)隙727c，727d。在所示的結(jié)構(gòu)中，主站在下行業(yè)務(wù)時(shí)隙中發(fā)送它自己的一個(gè)幀(例如，在時(shí)隙727a中發(fā)送一個(gè)幀)，該時(shí)隙之后緊隨著一個(gè)分配給參加無爭(zhēng)用間隔722的從站的上行業(yè)務(wù)時(shí)隙(再一次使用所描述的例子，時(shí)隙727c，由從站1使用)。為了啟動(dòng)用于每個(gè)成員從站1和2的無爭(zhēng)用訪問，無爭(zhēng)用訪問以這樣的方式開始主站排隊(duì)等待一個(gè)用于立即發(fā)送的幀并向從站704a發(fā)送第一下行幀727a，該幀的CAP＝3，CC＝1。一旦從站704a接收到下行幀727a并且從站704a確定該下行業(yè)務(wù)的傳輸已經(jīng)結(jié)束，從站704a便發(fā)送一個(gè)上行幀727c(該幀已經(jīng)由從站的主機(jī)排隊(duì)等待)。從站704a確定它應(yīng)當(dāng)在接收到最后一個(gè)(或唯一)段并且該段符合某些條件時(shí)發(fā)送一個(gè)排隊(duì)的幀，上面所述符合的條件為有一個(gè)SA與該主站相匹配，CAP＝3，CC＝1，并且CN與所分配的連接號(hào)相匹配。
仍然參照?qǐng)D38，主機(jī)在從從站1接收到預(yù)期的幀之后或者在沒有接收到幀(也就是，下行或上行幀由于較差的信道條件而失敗)的一預(yù)定發(fā)送時(shí)間后繼續(xù)發(fā)送另外的無爭(zhēng)用幀。在所示的例子中，主站在第二個(gè)下行業(yè)務(wù)時(shí)隙727b中發(fā)送下行業(yè)務(wù)，這樣便使得從站704b要在第四時(shí)隙或第二上行業(yè)務(wù)時(shí)隙727d(當(dāng)下行幀中的SA，CAP，CC和CN字段設(shè)置如此表示時(shí))期間發(fā)送上行業(yè)務(wù)。因此，以此方式，主站的下行業(yè)務(wù)能影響輪詢機(jī)制。
無爭(zhēng)用間隔722可以通過設(shè)置最后的幀中的CC＝0而終止。一個(gè)站從連接的設(shè)置和維護(hù)期間(在主機(jī)之間)交換的連接控制信息中的最后的CFF字段處可以了解到一個(gè)特定的幀為最后的幀。
因此，從圖38中可以看出無爭(zhēng)用間隔會(huì)話726可以由CSMA網(wǎng)絡(luò)(例如圖1中的網(wǎng)絡(luò)10)利用來在面向爭(zhēng)用間隔725期間得到的分布介質(zhì)訪問控制(例如CSMA)和用于不同QoS級(jí)別的無爭(zhēng)用間隔722的中心介質(zhì)訪問控制(象TDMA)之間交替。
設(shè)置每個(gè)站的MAC層以在合適的時(shí)間利用主機(jī)所交換的連接控制消息714和由主機(jī)提供給MAC層的設(shè)置連接MAC管理消息716(圖37)來發(fā)送幀。設(shè)置和使用連接消息716通過MAC管理信息項(xiàng)目發(fā)送給MAC。參照?qǐng)D39A和圖39B，圖中分別顯示了設(shè)置連接MAC管理數(shù)據(jù)項(xiàng)目740和使用連接MAC管理數(shù)據(jù)項(xiàng)目742。參照?qǐng)D39A，設(shè)置連接數(shù)據(jù)項(xiàng)目740包括連接號(hào)字段744，用于識(shí)別分配給特定連接的連接號(hào)；主站字段746，用于識(shí)別一個(gè)站是否用作用于由連接號(hào)字段744所識(shí)別的連接的主站或從站。如果被設(shè)置，主站字段746便表明該站用作主站。項(xiàng)目740進(jìn)一步包括一個(gè)SA字段748和一個(gè)SA幀尺寸字段750。SA字段748提供站的地址，該站可以使排隊(duì)用于所識(shí)別連接的幀(其長(zhǎng)度由SA幀尺寸字段750所規(guī)定)進(jìn)行傳輸。當(dāng)一個(gè)排隊(duì)的幀是要在一個(gè)給定的無爭(zhēng)用間隔期間發(fā)送的第一個(gè)幀時(shí)，SA幀尺寸字段750被設(shè)置為0，SA字段748被忽略。如果設(shè)置了主站字段746并且一個(gè)排隊(duì)的幀不是要在一個(gè)給定的無爭(zhēng)用間隔期間發(fā)送的第一個(gè)幀時(shí)，主站使用SA幀尺寸字段750(與所識(shí)別的SA的信道映射結(jié)合)所給出的長(zhǎng)度來設(shè)置轉(zhuǎn)變定時(shí)器(Transit Timer)以測(cè)量先前的傳輸結(jié)束和排隊(duì)的幀的傳輸開始之間的時(shí)間間隔。當(dāng)發(fā)送定時(shí)器期滿時(shí)，介質(zhì)一變?yōu)榭臻e就發(fā)送排隊(duì)的幀。當(dāng)上行幀傳輸失敗時(shí)(例如，被破壞或沒有發(fā)送)，發(fā)送定時(shí)器的值會(huì)被用于繼續(xù)無爭(zhēng)用間隔。
最好發(fā)送定時(shí)器的值大概等于所期望的上行幀的持續(xù)時(shí)間，以便附加的抖動(dòng)在無爭(zhēng)用間隔中不會(huì)被引入隨后的業(yè)務(wù)，并且還可以用幀的平均長(zhǎng)度的知識(shí)從從站的最新信道映射中進(jìn)行估計(jì)。應(yīng)當(dāng)注意必須定義EIFS比上行幀丟失時(shí)發(fā)生的最長(zhǎng)間隙還要長(zhǎng)，以便這些間隙不會(huì)導(dǎo)致其他站破壞無爭(zhēng)用間隔，特別是當(dāng)站聽到利用CAP＝3，CC＝1的業(yè)務(wù)時(shí)。期望使用兩個(gè)不同的EIFS值，當(dāng)檢測(cè)到CAP＝3，CC＝1的定界符時(shí)使用較長(zhǎng)的EIFS(如前所定義)，否則就使用較短的被優(yōu)化用于基于爭(zhēng)用的業(yè)務(wù)的EIFS。
仍然參照?qǐng)D39A，項(xiàng)目740還包括一個(gè)TX幀尺寸字段752，一個(gè)最小幀時(shí)間754和一個(gè)最大幀時(shí)間756。TX幀尺寸字段752規(guī)定平均期望的幀尺寸(用字節(jié))并且還被用于產(chǎn)生所需要的合適長(zhǎng)度的偽幀。通常當(dāng)實(shí)際幀沒有及時(shí)到達(dá)MAC以進(jìn)行傳輸(或者因?yàn)閹竭_(dá)中的延誤或者是網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)導(dǎo)致傳輸時(shí)間發(fā)生在適時(shí)到達(dá)的幀之前)時(shí)，就用偽幀替代實(shí)際要發(fā)送的幀。偽幀與通常發(fā)送的幀的長(zhǎng)度大體相同并且還包括一種表明它是偽幀的標(biāo)志(例如在MAC管理項(xiàng)目中)。最小幀時(shí)間754規(guī)定一個(gè)幀(以及任意相關(guān)的應(yīng)答，如果期望的話)的最小持續(xù)時(shí)間。如果以當(dāng)前信道映射為基礎(chǔ)的幀的尺寸不符合這種最小要求，就為該幀填補(bǔ)合適數(shù)量的比特以滿足這個(gè)最小值。最大幀時(shí)間756規(guī)定幀的最大持續(xù)時(shí)間。如果以當(dāng)前信道映射為基礎(chǔ)的幀的尺寸使得該幀超出這種最大要求，就在傳輸之前把它截短(或者發(fā)送具有合適長(zhǎng)度的偽幀)并向主機(jī)表示失敗。最小/最大幀時(shí)間的目的是控制抖動(dòng)。利用這些定時(shí)要求和幀的平均尺寸的知識(shí)可以對(duì)信道映射進(jìn)行計(jì)算或優(yōu)化。
設(shè)置連接MAC管理項(xiàng)目740中還包括控制字段758和幀使用期(FrameLife)字段760?？刂谱侄?58向站表明向另一個(gè)站傳遞主站控制(如果該站為主站)或者從另一個(gè)站傳遞主站控制(如果該站為從站)以用于由連接號(hào)所識(shí)別的連接。幀使用期字段760規(guī)定幀定時(shí)器的值(FrmTimer，前面已述)。當(dāng)這個(gè)定時(shí)器期滿時(shí)，就舍棄排隊(duì)等待傳輸?shù)膸?br> 參照?qǐng)D39B，使用連接項(xiàng)目742包括一個(gè)連接號(hào)字段762，它規(guī)定用于相同連接的設(shè)置連接項(xiàng)目中與相似名稱的字段相同的連接號(hào)。主站把它與使用該連接在介質(zhì)上發(fā)送的任何數(shù)據(jù)幀一起發(fā)送給MAC。當(dāng)準(zhǔn)備傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)，連接號(hào)被放置在段控制字段106(圖7)的連接號(hào)字段162中。
盡管圖38中沒有顯示，但是主站可以使用無爭(zhēng)用間隔(例如無爭(zhēng)用間隔722)在無爭(zhēng)用間隔722期間發(fā)送多個(gè)前后緊接的幀。要使用上行業(yè)務(wù)時(shí)隙來進(jìn)行下行業(yè)務(wù)(為了獲得前后緊接的下行業(yè)務(wù)傳輸)，主站要把下行幀中的段控制字段106(圖7)中的連接號(hào)字段162設(shè)置為某個(gè)連接號(hào)，而不是通常在接下去的時(shí)隙中轉(zhuǎn)變的分配給主站和從站之間主到從連接的連接號(hào)。換句話說，主站使用CN字段162來控制下行業(yè)務(wù)是否用于輪詢一個(gè)從站(并因此觸發(fā)下一個(gè)時(shí)隙中的上行幀)。另外，如果希望的話，主站會(huì)向從站發(fā)送一個(gè)偽幀以啟動(dòng)單向唯一的上行業(yè)務(wù)。利用相同的機(jī)制，也就是設(shè)置SA為主站的SA，CAP＝3，CC＝1，并設(shè)置CN為合適的連接號(hào)，在一個(gè)無爭(zhēng)用間隔下行時(shí)隙(如前所述，當(dāng)在該無爭(zhēng)用間隔開始之前兩個(gè)站已經(jīng)就連接控制消息的交換中控制的傳遞達(dá)成協(xié)議時(shí))中，主站可以把主站控制傳遞給另一個(gè)站。被傳遞了主站控制的站一旦正確地接收了這個(gè)幀，它就接受了作為主站的作用，其中SA匹配于主站的SA，CAP＝3，CC＝1，CN匹配于所分配的連接號(hào)?？刂苽鬟f也可以在無爭(zhēng)用間隔之間動(dòng)態(tài)進(jìn)行。
如果站具有不同的網(wǎng)絡(luò)加密密鑰，主站之間的設(shè)置和控制傳遞通信就會(huì)在對(duì)設(shè)置和控制消息(幀)的加密禁止的情況下發(fā)生。當(dāng)加密禁止時(shí)這些幀中就不再包括其他信息。
盡管，連接控制消息被描述為包括了開始時(shí)間，但是應(yīng)意識(shí)到開始時(shí)間作為連接控制消息參數(shù)可被刪除。開始時(shí)間可以在以下假設(shè)基礎(chǔ)上暗示，假定主站和從站一旦在連接參數(shù)(通過用于連接設(shè)置的連接控制消息的交換)上達(dá)成協(xié)議便立刻開始第一個(gè)無爭(zhēng)用間隔，并且發(fā)送定時(shí)器和FrmTimer的使用會(huì)使得兩個(gè)站完全同步。
盡管連接控制消息在無爭(zhēng)用間隔之間交換(CC＝0)，但是需要以最高的優(yōu)先級(jí)(CAP＝3)發(fā)送消息以便它們不會(huì)與其他站的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。
幀轉(zhuǎn)送(或中繼)會(huì)增加總體的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，可靠性和對(duì)于有干擾(無線或有線)網(wǎng)絡(luò)的通過量。因此，MAC單元18(圖1)的MAC協(xié)議通過中間站支持一種用于轉(zhuǎn)送幀的有效機(jī)制。幀轉(zhuǎn)送涉及到三個(gè)站12。在一次示例性的幀轉(zhuǎn)送活動(dòng)的環(huán)境下，第一個(gè)站(例如12a)為源站“A”，第二個(gè)站(例如站12k)為目的站“B”，所選擇的第三個(gè)站(例如，站12b)是一個(gè)中間(或轉(zhuǎn)送)站“I”。在一次幀轉(zhuǎn)送的情況下，由于信道環(huán)境(例如高的衰減和/或噪音級(jí)別)的影響，站A與站B不能進(jìn)行相互通信，但是站A可以與站I通信，而站I又可以與站B通信。在另一種可供選擇的速率自適應(yīng)的幀轉(zhuǎn)送情況下，站A只能以較低的數(shù)據(jù)速率(例如，使用ROBO模式)與站B進(jìn)行通信，通過中間站與B進(jìn)行通信可以大大提高通過量。
在與站B進(jìn)行通信之前，站A學(xué)習(xí)怎樣能最好地與站B進(jìn)行通信。這個(gè)任務(wù)是通過學(xué)習(xí)過程來完成的，通過這種學(xué)習(xí)過程，站A向網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)站發(fā)送一個(gè)包括了連接信息請(qǐng)求項(xiàng)目210C的幀(來自圖13A)。這種請(qǐng)求從每個(gè)站12索取關(guān)于該站與站B進(jìn)行通信的能力的信息。這種請(qǐng)求可以以單點(diǎn)傳送的方式發(fā)送給每個(gè)已知的站，或者以廣播幀傳輸?shù)男问较蛩心苈牭秸続的站發(fā)送。每個(gè)能意識(shí)到可以與站B進(jìn)行通信的站會(huì)通過返回一個(gè)包括連接信息應(yīng)答MAC管理項(xiàng)目210D(圖13B)的幀作出應(yīng)答。項(xiàng)目210D中的字節(jié)字段249包括與站B(根據(jù)所存儲(chǔ)的或最近向站B請(qǐng)求和返回的信道映射)進(jìn)行通信的每40個(gè)碼元塊的字節(jié)的數(shù)目。(作為另一種選擇，應(yīng)答站會(huì)向站B返回最大長(zhǎng)度幀的容量(字節(jié)))。因此，字節(jié)字段249表明了應(yīng)答站與站B進(jìn)行連接的數(shù)據(jù)速率。這種應(yīng)答可以包括有關(guān)該連接的其他一些相關(guān)信息(例如，連接質(zhì)量或可靠性的測(cè)量，和/或用于站A的更新的TX信道映射，如果包括連接信息請(qǐng)求的幀也包括信道估計(jì)請(qǐng)求項(xiàng)目210A(圖12A))。在接收到應(yīng)答之后，能提供滿足連接質(zhì)量或可靠性要求(基于站A與應(yīng)答站和應(yīng)答站與站B的連接的組合)的最高容量或通過量的應(yīng)答站便被選作中間站I。
因?yàn)檫@些信道信息請(qǐng)求和應(yīng)答不包括敏感信息(也就是，不能被其他站所串聽到的信息)，因此，它們可以以明文進(jìn)行發(fā)送，從而免除了交換網(wǎng)絡(luò)加密密鑰(如果該密鑰不是已經(jīng)可用的)的需要或減少了處理時(shí)間。
最好，當(dāng)站B向站I發(fā)送改變了字節(jié)值(也就是每40個(gè)碼元塊的字節(jié))的新的信道映射時(shí)，站A接收到用于I到B的連接的信道信息的更新。站A可以管理對(duì)這種更新的接收，或者作為選擇，可以給予站I用新連接信息應(yīng)答更新站A的責(zé)任。如果站I意識(shí)到它正在觀察幀轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上把業(yè)務(wù)從站A向站B進(jìn)行轉(zhuǎn)送，它就能夠處理這項(xiàng)任務(wù)。
參照?qǐng)D40，站A根據(jù)轉(zhuǎn)送幀結(jié)構(gòu)利用確認(rèn)服務(wù)通過站I向站B發(fā)送幀，在兩個(gè)幀800之后期望有應(yīng)答。轉(zhuǎn)送幀結(jié)構(gòu)800包括第一個(gè)幀802，第一個(gè)應(yīng)答(RESPONSE1)804，第二個(gè)幀806，第二個(gè)應(yīng)答(RESPONSE2)808，第三個(gè)應(yīng)答(RESPONSE3)810。第一個(gè)幀802和第二個(gè)幀806都分別包括一個(gè)SOF定界符，一個(gè)第一SOF定界符(SOF1)812和一個(gè)第二SOF定界符(SOF2)814。幀802，806還分別包括一個(gè)幀有效負(fù)載(F1，F(xiàn)2)816，818。幀802，806進(jìn)一步分別又包括一個(gè)EOF定界符，一個(gè)第一EOF定界符(EOF1)820和一個(gè)第二EOF定界符(EOF2)822。應(yīng)當(dāng)理解SOF定界符，EOF定界符，有效負(fù)載和應(yīng)答都有為SOF定界符92(圖3和5A)，EOF定界符94(圖3和5B)，應(yīng)答120(圖4和6)定義的相同結(jié)構(gòu)。
至于第一個(gè)幀802，站A根據(jù)最大幀容量中較小的來選擇最大的段尺寸以保證該幀能與用于幀中繼的兩個(gè)幀(幀802和幀806)的單個(gè)段相匹配，上述的最大幀容量是以站I的應(yīng)答所表明的字節(jié)容量和站I的信道映射為基礎(chǔ)的。在幀的首部/主體816中，SA被設(shè)置為站A的地址，DA被設(shè)置為站B的地址，段控制字段106中的FW 161被設(shè)置為0b10或0b11(表明中間站地址字段IA 823的存在，還表明幀被發(fā)送給一個(gè)中間站，當(dāng)FW的MSB為1時(shí)FW的LSB表明CC的預(yù)計(jì)/原始值)，地址字段IA 823被設(shè)置為站I的地址。SOF1定界符812和EOF1定界符820中的DT被設(shè)置為一個(gè)表明期望的應(yīng)答的值，設(shè)置CC以表明無爭(zhēng)用狀態(tài)。EOF1定界符820中CAP的值被設(shè)置為分配給幀的信道訪問優(yōu)先級(jí)(或優(yōu)先級(jí)“P”)。EOF1定界符中的RWRE字段145被設(shè)置為0。當(dāng)站I接收到幀802時(shí)，它檢測(cè)FW字段是被設(shè)置為0b10還是0b11(表明站I應(yīng)當(dāng)檢查IA而不是用于目的地址的DA)并把IA與其自己的地址進(jìn)行匹配。如果SOF1表明期望一個(gè)應(yīng)答(在此例中它確實(shí)如此)，如果站I返回一個(gè)ACK，它利用EOF1中所包含的CC和CAP的值返回應(yīng)答804。如果站I返回一個(gè)NACK或FAIL，它利用段控制中所包含的CC和CAP的值來表明一個(gè)失敗的轉(zhuǎn)送嘗試。如果要返回一個(gè)ACK，站I設(shè)置FW等于0b01(表明地址字段IA的存在，以及該幀正被發(fā)送到最后的站)，重新計(jì)算FCS的值，表明是否期望在SOF2 814和EOF2 822中有應(yīng)答，設(shè)置EOF2 822中的RWRE比特145以表明(為了有益于其他站的VCS)期望有雙重應(yīng)答。SOF2 814和EOF2 822中的CC字段被設(shè)置為FW(CC＝FW的LSB)中接收到的CC值而不是EOF1 820中接收到的值。EOF2 822中的CAP字段144被設(shè)置為段控制字段106中接收到的值。SOF2 814中的CMI字段142和FL字段140根據(jù)用于DA(站B)的TX信道映射來設(shè)置，然后利用CMI字段142中所表明的TX信道映射來發(fā)送幀。
站B從站I中接收第二個(gè)幀806，并根據(jù)FW(FW＝0b01)的值識(shí)別幀806已經(jīng)被轉(zhuǎn)送。因?yàn)镾OF2 814表明期望一個(gè)應(yīng)答，站B返回一個(gè)應(yīng)答808表明另一個(gè)應(yīng)答已被期望跟隨(RWR類型，DT＝101)。應(yīng)答808包括SOF2 814中接收到的CC值，CAP144的值，以及以幀806中接收到的FCS為基礎(chǔ)的RFCS 148。站I處理應(yīng)答808并產(chǎn)生對(duì)站A的第三個(gè)應(yīng)答810。應(yīng)答810具有相同的類型(ACK，NACK，或FAIL，除了DT＝0b100而不是0b101)并且使用來自站A的幀中所接收到的CC，CAP和FCS的值(如果應(yīng)答為ACK)。
除了段控制中的FW字段和FCS，每個(gè)傳輸中的幀有效負(fù)載都是相同的。這便減小了MAC所要求的處理以準(zhǔn)備把幀進(jìn)行重新傳輸。
至于圖40，以及圖41，43至45，跟隨有“SOF1”，“SOF2”，“EOF1”，“EOF2”，“F1”，或“F2”的符號(hào)“＝”被用作速記符號(hào)，意思是“被分配···中所接收的值”。上面所沒有涉及到的其他速記符和縮寫詞包括“LEN”指“長(zhǎng)度”，“P”表示與幀相關(guān)的原始/預(yù)期的信道訪問優(yōu)先級(jí)值，“C”表示與幀相關(guān)的原始/預(yù)期的CC值。因此，例如“FL＝Len F1”表示字段FL等于幀F(xiàn)1的長(zhǎng)度，“CAP＝EOF1”表示CAP被分配了一個(gè)EOF1中所接收到的值。
參照?qǐng)D41，圖中顯示了用于不期望應(yīng)答824(即廣播)的幀轉(zhuǎn)送的幀轉(zhuǎn)送結(jié)構(gòu)。按此順序，設(shè)置兩個(gè)幀802和806中的SOF定界符和EOF定界符字段以表明不期望應(yīng)答。也就是，SOF1 812，SOF2 814中的DT字段被設(shè)置一個(gè)000值，EOF1 820，EOF2 822中的DT字段被設(shè)置一個(gè)010值。所有其他的字段設(shè)置都與圖40中所示幀轉(zhuǎn)送結(jié)構(gòu)中用于幀802，806的設(shè)置相同。
在繁重，較高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)過程中可能會(huì)發(fā)生經(jīng)常性的中斷。為了防止幀轉(zhuǎn)送期間其他業(yè)務(wù)的妨礙，站A可以在幀802的EOF1 820中向站I表明CAP＝3，然后站I便在其應(yīng)答，應(yīng)答804中使用CAP的值。站A對(duì)介質(zhì)的爭(zhēng)用是以第一個(gè)幀802(包括在PRP 284中發(fā)信號(hào)，中斷其他傳輸?shù)臎Q定)的實(shí)際CAP和CC為基礎(chǔ)的。站I在CAP＝3，CC＝1的基礎(chǔ)上爭(zhēng)用(它總是獲勝，因?yàn)樵诘谝粋€(gè)幀中表明無爭(zhēng)用)。從站I來的幀的實(shí)際CAP在EOF2和緊隨的應(yīng)答中進(jìn)行了恢復(fù)，因?yàn)樵贾翟趦蓚€(gè)幀的段控制中發(fā)送。當(dāng)使用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，也就是，如果幀的CAP比3小或CC＝0，始發(fā)站選擇最大的段尺寸(字節(jié))以確保在轉(zhuǎn)送傳輸中用于所有幀的總時(shí)間比最大允許的幀長(zhǎng)度(時(shí)間)要小以控制較高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的等待時(shí)間。這可以由包含在TX信道映射(站A到I)中的信息和從站I接收到的連接信息應(yīng)答來確定。
對(duì)幀轉(zhuǎn)送機(jī)制的其他實(shí)施例也進(jìn)行了考慮。例如，參照?qǐng)D42-45，用于減少了開銷的幀轉(zhuǎn)送的幀轉(zhuǎn)送結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式是通過刪除每個(gè)EOF定界符820，822并修改每個(gè)SOF定界符812，814來傳遞曾存在于EOF定界符中的信息。參照?qǐng)D42，可以通過把每個(gè)FL和FCCS字段(字段140和136)縮短2個(gè)比特而使用4個(gè)可用比特來修改SOF定界符幀控制字段98(圖98)，利用這可用的4個(gè)比特來增加一個(gè)SOFCAP字段830(2比特)，1比特的EOFP字段832用于表明，當(dāng)設(shè)置時(shí)，幀中EOF的存在，1比特SOF RWRE字段(期望應(yīng)答的應(yīng)答)834，當(dāng)設(shè)置它時(shí)，表明有兩個(gè)應(yīng)答要跟隨。
在該減小了開銷的方案中，參照?qǐng)D43，圖中顯示了僅在最后的幀836之后用于具有應(yīng)答的幀轉(zhuǎn)送的幀結(jié)構(gòu)。站A發(fā)送一個(gè)幀，幀中的SOF定界符表示期望有應(yīng)答，并且具有如下設(shè)置CAP＝3，CC＝1，EOFP＝0，RWRE＝1，DT用于所期望的應(yīng)答。這些設(shè)置表示第一個(gè)幀802要與被發(fā)送代替第一個(gè)幀802(如果否則要返回ACK的話)的應(yīng)答的第二個(gè)幀一起進(jìn)行轉(zhuǎn)送，在第一個(gè)幀和兩個(gè)應(yīng)答(RWR應(yīng)答808和810)在第二個(gè)幀806結(jié)束被期望之后就沒有PRP會(huì)發(fā)生。在用于第一個(gè)幀802的CC值的基礎(chǔ)上，第一個(gè)幀802的段控制106中的FW被設(shè)置為0b01或0b11。因?yàn)镃AP＝3，CC＝1并且不存在PRP，沒有站可以中斷第二個(gè)幀806的傳輸。如果站I正確地接收到第一個(gè)幀802，但卻發(fā)送一個(gè)ACK，站I設(shè)置SOF2定界符814以表明不期望有應(yīng)答，還設(shè)置RWRE＝1(這樣便通知有兩個(gè)應(yīng)答將跟隨第二個(gè)幀)。第二個(gè)幀806也使用第一個(gè)幀802中段控制字段106所接收到的CAP和CC值，并設(shè)置EOFP＝0和FW＝b01。站I重新計(jì)算FCS并設(shè)置SOF2以表明在它發(fā)送第二個(gè)幀806之前不會(huì)期望有應(yīng)答。站A檢測(cè)出站I發(fā)送的第二個(gè)幀806的SOF2 814并推斷出ACK。站B返回兩個(gè)RWR應(yīng)答中的第一個(gè)，即，應(yīng)答808，CC被設(shè)置為SOF2定界符814所接收的值，且CAP和RFCS被設(shè)置為第二個(gè)幀806中接收的值，站I返回了兩個(gè)RWR應(yīng)答中的第二個(gè)，也就是，最終應(yīng)答810，其中的CAP，CC和RECS值和第一個(gè)幀802中接收的值相同。為了控制對(duì)待時(shí)間，所有的傳輸時(shí)間包括應(yīng)答808，810被控制在幀的最大長(zhǎng)度之內(nèi)(時(shí)間)。注意在兩個(gè)幀之間沒有PRP，因?yàn)闆]有期待應(yīng)答，并且用第二個(gè)幀來代替應(yīng)答。
根據(jù)圖44，顯示了有一個(gè)NACK或是FAIL在第一個(gè)幀838后，僅在最后一個(gè)幀后轉(zhuǎn)送應(yīng)答的幀轉(zhuǎn)送結(jié)構(gòu)。第一個(gè)幀802是通過根據(jù)圖43，如上文所述的同樣的方式被發(fā)送的，然而，這一實(shí)例中，幀轉(zhuǎn)送的第一個(gè)幀失敗。因此，應(yīng)答804在第一個(gè)幀后立即被發(fā)送，用以顯示幀轉(zhuǎn)送的失敗，在應(yīng)答804中，ACK字段被設(shè)置為0，用來顯示不同于ACK的一種應(yīng)答被返回。FTRYPE的值適當(dāng)?shù)胤磻?yīng)出其他應(yīng)答(NACK或FAIL)的類型。
通過使用這種減小開銷幀，根據(jù)圖45，一種用于沒有應(yīng)答840的幀轉(zhuǎn)送的幀轉(zhuǎn)送結(jié)構(gòu)被顯示出來。在這種結(jié)構(gòu)中，第一個(gè)幀802是一個(gè)不期望應(yīng)答的幀，并通過設(shè)置具有期待應(yīng)答(DT＝001)和RWRE＝0的SOF1定界符812來轉(zhuǎn)送。站I發(fā)送第二個(gè)幀806，用以替代所期望給第一個(gè)幀802的應(yīng)答，如果否則要發(fā)送ACK的話，在第二個(gè)幀806中，SOF2定界符814表示沒有期待應(yīng)答，且RWRE＝0。因此，在第二個(gè)幀806和緊隨的PRP(沒有顯示出來)之后，沒有應(yīng)答被發(fā)送。如果第一個(gè)幀失敗，盡管沒有顯示出來，可以理解，一種諸如具有NACK或FAIL設(shè)置的應(yīng)答804(如圖43)的應(yīng)答將在第一個(gè)幀(代替第二個(gè)幀806)后返回。
在另一種可替代的實(shí)施例中使用EOF定界符，根據(jù)圖46，EOF定界符102通過縮短RSVD字段146以容納一個(gè)新長(zhǎng)度字段(FLEN)842來修改。這種FLEN字段842表示了這種第二個(gè)幀806的長(zhǎng)度用來協(xié)助提高隱藏站(節(jié)點(diǎn))的性能。站A將基于從站I中接收的連接信息對(duì)FLEN作出合理的估計(jì)。因而，大致參照?qǐng)D40，同時(shí)參照?qǐng)D46，EOF1定界符可被格式化為包括FLEN字段832，且FLEN字段832將被設(shè)置為第二個(gè)幀806的長(zhǎng)度的值(或者，使用圖40的速記符號(hào)，F(xiàn)LEN＝Len F2)。
在第一個(gè)幀802和/或第二個(gè)幀806之后站A沒有接收到(或推斷出)ACK的情況下，通常的后退程序是由站A執(zhí)行的。特定的訪問嘗試是在第一個(gè)幀之后當(dāng)接收到NACK，F(xiàn)AIL或未接收到應(yīng)答(即，沒有接收到或推斷出ACK)時(shí)較早完成的。
中間站資源(即，接收緩沖器)必須可以為站利用以接收任意想要的幀。在中間站作為中繼站的情況下，不需要有附加的接收緩沖器，因?yàn)樵谌我馄渌麡I(yè)務(wù)到達(dá)該站之前(因?yàn)榻橘|(zhì)在幀進(jìn)出中間站的過程中將會(huì)很忙)，接收緩沖器已被即刻清空(重新傳輸?shù)膸?以進(jìn)行利用。如果要進(jìn)行中繼的幀不能立即重新傳輸，它將被舍棄。如果轉(zhuǎn)送幀被更高的優(yōu)先級(jí)所中斷或者如果由于幀的長(zhǎng)度和當(dāng)前的信道映射使得幀太長(zhǎng)不適合單個(gè)段，幀可能不會(huì)立即發(fā)送(并因此而被舍棄)。在后一種情況下，站會(huì)返回一個(gè)FAIL給始發(fā)站。FAIL中保留的比特可以用作REASON字段以返回一個(gè)失敗的原因碼(也就是，表示幀太長(zhǎng)而不能進(jìn)行轉(zhuǎn)送)，前提是有多于一條原因而返回FAIL。其他實(shí)施例
要理解盡管對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是前面所述的目的是用于描述本發(fā)明而不是限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明由所附的 進(jìn)行定義。其他的實(shí)施例也包含在下面權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.在包括多個(gè)站的網(wǎng)絡(luò)中，一種由具有待發(fā)送幀的站使用的訪問爭(zhēng)用方法，包括
在爭(zhēng)用時(shí)段期間檢測(cè)爭(zhēng)用控制信息；和
從爭(zhēng)用控制信息確定在爭(zhēng)用時(shí)段期間該站是否被允許爭(zhēng)用訪問這些站連接的傳輸介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中確定步驟包括
確定爭(zhēng)用控制信息是否表示無爭(zhēng)用訪問；
如果爭(zhēng)用控制信息表示無爭(zhēng)用訪問，確定與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)是否高于與最后發(fā)送的幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括
如果爭(zhēng)用控制信息表示無爭(zhēng)用狀態(tài)并且與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)被確定為高于最后發(fā)送的幀的信道訪問優(yōu)先級(jí)，或者爭(zhēng)用控制信息不表示無爭(zhēng)用狀態(tài)，那么檢測(cè)站網(wǎng)絡(luò)中的任何站是否意圖以高于與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)的信道訪問優(yōu)先級(jí)訪問傳輸介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，進(jìn)一步包括
對(duì)于任何這種意圖以較高的信道訪問優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用訪問的站，該站延遲對(duì)傳輸介質(zhì)的爭(zhēng)用訪問。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，進(jìn)一步包括
如果沒檢測(cè)到較高信道訪問優(yōu)先級(jí)，那么在下一個(gè)爭(zhēng)用時(shí)段期間爭(zhēng)用訪問該傳輸介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括
在爭(zhēng)用時(shí)段前，用信令向其它站表示以相關(guān)信道訪問優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用的意圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中爭(zhēng)用步驟包括
建立對(duì)應(yīng)于隨機(jī)后退時(shí)間的延遲時(shí)段；
監(jiān)視傳輸介質(zhì)在延遲時(shí)段期間的活動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括
如果在監(jiān)視期間未檢測(cè)到活動(dòng)，那么發(fā)送該幀。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中檢測(cè)站網(wǎng)絡(luò)中的任何站是否意圖以高于與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)的信道訪問優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用訪問傳輸介質(zhì)的步驟發(fā)生在緊鄰爭(zhēng)用時(shí)段之前的優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段中，并且其中檢測(cè)站網(wǎng)絡(luò)中的任何站是否意圖以高于與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)的信道訪問優(yōu)先級(jí)爭(zhēng)用訪問傳輸介質(zhì)的步驟包括
在優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段期間檢測(cè)來自至少一個(gè)其它站的信令，所檢測(cè)的信令表示該至少一個(gè)其它站所要發(fā)送的幀的信道訪問優(yōu)先級(jí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段包括n個(gè)優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙，并支持2n個(gè)信道訪問優(yōu)先級(jí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中n＝2，并且每個(gè)信道訪問優(yōu)先級(jí)由2比特二進(jìn)制值表示。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中這兩個(gè)優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙包括對(duì)應(yīng)于2比特二進(jìn)制值中的第一比特的第一優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙和對(duì)應(yīng)于2比特二進(jìn)制值中的第二比特的第二優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙，并且其中在兩個(gè)優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中對(duì)應(yīng)的一個(gè)時(shí)隙中的所檢測(cè)信令中接收2比特二進(jìn)制值中的二進(jìn)制1。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括
在優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中用信令表示與待發(fā)送幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中信令步驟包括
在第一優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中用信令表示相關(guān)信道訪問優(yōu)先級(jí)何時(shí)需要2比特二進(jìn)制值中的第一比特是1；
在第一比特是1或者在第一優(yōu)先級(jí)接收時(shí)隙中沒有檢測(cè)到來自任何其它站的信令的情況下，在第二優(yōu)先級(jí)決定時(shí)隙中用信令表示相關(guān)信道訪問優(yōu)先級(jí)何時(shí)需要2比特二進(jìn)制值中的第二比特是1。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括
保持一個(gè)虛擬載波偵聽定時(shí)器，用于計(jì)劃優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段何時(shí)相對(duì)于最后發(fā)送的幀開始。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中最后發(fā)送的幀包括幀控制信息，并且其中保持步驟包括
使用幀控制信息來把一個(gè)值提供給虛擬載波偵聽定時(shí)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，進(jìn)一步包括
使用一個(gè)物理載波偵聽來確定優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段何時(shí)相對(duì)于最后發(fā)送的幀開始。
18.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中爭(zhēng)用控制信息和信道訪問優(yōu)先級(jí)可以由所有站觀察到。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中爭(zhēng)用控制信息是一個(gè)標(biāo)志，該標(biāo)志被設(shè)置時(shí)表示無爭(zhēng)用狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中傳輸介質(zhì)是電力線。
21.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中信令包括發(fā)送OFDM碼元，并且其中檢測(cè)信令包括檢測(cè)所發(fā)送的OFDM碼元，因?yàn)榕cOFDM碼元相關(guān)的延遲擴(kuò)展性能特性，使得OFDM碼元可以由所有站觀察到。
22.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中優(yōu)先級(jí)決定時(shí)段跟隨一個(gè)傳輸介質(zhì)非活動(dòng)時(shí)段。
23.在一個(gè)包括由傳輸介質(zhì)互連的多個(gè)站的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)站上的介質(zhì)訪問控制單元用于控制對(duì)傳輸介質(zhì)的訪問，介質(zhì)訪問控制單元包括
用于在爭(zhēng)用時(shí)段中檢測(cè)爭(zhēng)用控制信息的單元；
用于從爭(zhēng)用控制信息確定站是否被允許在爭(zhēng)用時(shí)段期間爭(zhēng)用訪問的單元。
全文摘要
一種由站10網(wǎng)絡(luò)中的站12使用的訪問爭(zhēng)用方案具有多級(jí)優(yōu)先級(jí)和無爭(zhēng)用訪問指示符130。具有要發(fā)送的幀的站12從檢測(cè)的爭(zhēng)用控制指示符130確定其在爭(zhēng)用時(shí)段290期間是否被允許爭(zhēng)用訪問傳輸介質(zhì)14。站12確定爭(zhēng)用控制指示符130是否指示無爭(zhēng)用訪問,并且如果爭(zhēng)用控制指示符130指示無爭(zhēng)用訪問,站12確定與所要發(fā)送的幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)是否高于與最后發(fā)送的幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)144。如果是,站12檢測(cè)站10網(wǎng)絡(luò)中的任何站是否意圖以高于與所要發(fā)送的幀相關(guān)的信道訪問優(yōu)先級(jí)的信道訪問優(yōu)先級(jí)訪問傳輸介質(zhì)14。如果是,站12延遲爭(zhēng)用訪問。
文檔編號(hào)H04L12/413GK1338842SQ0112401
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2001年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月4日
發(fā)明者勞倫斯W·揚(yáng), Ⅲ, 布賴恩E·馬克沃爾特, 斯坦利J·科斯托夫, Ⅱ, 詹姆斯·菲利普·佩特拉, 威廉E·厄恩肖 申請(qǐng)人:因特隆公司