CN102428683A - 用于处理多播帧的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种在无线局域网络(WLAN)中处理多播帧的方法和支持该方法的装置。该方法包括：在站点处从接入点(AP)接收单播帧，单播帧包括表示接收单播帧的单个站点的单播地址；从AP接收多播帧，多播帧包括表示接收多播帧的一组站点的组地址；确定单播帧与多播帧是否重复；以及如果单播帧与多播帧重复，则丢弃多播帧。

Description

用于处理多播帧的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种无线局域网络(WLAN)，更具体地，涉及一种用于在WLAN系统中处理多播帧的技术。

背景技术

随着信息通信技术的进步，最近已研发了各种无线通信技术。在无线通信技术中，无线局域网络(WLAN)是一种能够在家庭或办公或在利用诸如个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、便携式多媒体播放器(PMP)等的便携式终端提供特定服务的区域中以无线方式接入互联网的技术。

自从电气和电子工程师协会(IEEE)802(即，WLAN技术的标准化组织)在1980年2月建立，已经进行了许多标准化工作。在最初的WLAN技术中，根据IEEE802.11使用2.4GHz的频率，以利用跳频、扩频、红外通信等来支持1到2Mbps的数据速率。最近，WLAN技术能够利用正交频分复用(OFDM)支持高达54Mbps的数据速率。此外，IEEE 802.11正在研发或商业化各种技术标准，诸如服务质量(QoS)改进、接入点协议兼容性、安全性增强、无线资源测量、车辆环境无线接入、快速漫游、网状网络、与外部网络的交互工作、无线网络管理等。

在IEEE 802.11中，IEEE 802.11b利用2.4GHz的频段支持高达11Mbps的数据速率。在IEEE 802.11b之后商业化的IEEE 802.11a使用5GHz的频段而非2.4GHz的频段，因而相较于非常拥挤的2.4GHz的频段，显著减小了干扰的影响。此外，IEEE802.11a利用OFDM技术将数据速率提高到高达54Mbps。但是，不利地，IEEE 802.11a具有比IEEE 802.11b更短的通信距离。类似于IEEE 802.11b，IEEE 802.11g利用2.4GHz的频段实现了高达54Mbps的数据速率。由于它的向后兼容性，IEEE 802.11g正在引起关注，并且在通信距离方面优于IEEE 802.11a。

IEEE 802.11n是当下引入来克服已认为是WLAN中的缺点的有限数据速率的技术标准。设计IEEE 802.11n来增加网络速度和可靠性并延长无线网络的操作距离。更具体地，IEEE 802.11n支持高吞吐量(HT)，即高达540Mbps以上的数据处理速率，并基于在发送器和接收器中使用多个天线来最小化发送错误并最优化数据速率的多输入和多输出(MIMO)技术。此外，该标准可以使用发送若干副本的编码方案来增加数据可靠性，还可以使用OFDM来支持更高的数据速率。

随着WLAN的广泛使用和使用WLAN的多样化应用，近来需要一种支持比由IEEE 802.11n支持的数据处理速率更高吞吐量的新WLAN系统。非常高吞吐量(VHT)WLAN系统是最近提出的支持超过1Gbps的数据处理速率的一种IEEE 802.11WLAN系统。任意地命名VHT系统。为了提供超过1Gbps的吞吐量，目前正在进行使用4MIMO和超过80MHz的信道带宽的VHT系统的可行性测试。

作为用于实现针对VHT WLAN的超过1Gbps吞吐量的机制，目前讨论两种方法，即，使用低于6GHz波段的方法和使用60GHz波段的方法。在它们中，使用60GHz波段的信道的方法更引起关注。这是由使用低于6GHz波段的信道也由其它无线通信系统在使用、因而可用无线资源有限的事实造成的。利用60GHz波段的信道能够克服这种缺陷。但是，根据高频率特征，60GHz波段具有它的服务覆盖比低于6GHz波段更窄的短处。因此，需要一种用于解决在使用60GHz波段的VHT WLAN系统中的窄服务覆盖问题的方法。

同时，根据目标设备或目的地设备的数量，WLAN系统的数据发送能够分类为单播、多播和广播。不同于在单播中发送(Tx)数据的目的地设备是单个终端，在多播和广播中Tx数据的目的地设备是多个终端。

在多播中，指定Tx帧的目标地址或目的地地址为多播组地址。广播是多播组地址指定所有终端的特殊多播。因此，当在以下说明中简单地提及“多播”时，除非本质上不允许，否则它将被解释为也包括“广播”。

多播发送同步地传送单个数据流到多个目的地终端，因而能够降低数据流量并能够有效地使用信道。这种多播能够有利于提供诸如各种应用(例如，视频会议、企业通信、远程学习、软件分发、股票报价、新闻等)的各种信息。此外，也能够使用多播用于由多个用户通过无线家庭网络来玩游戏或用于共享流数据的应用。

多播基于多播组(即，关注特定数据流的一组接收终端)的概念。关注于接收要被多播的数据的终端必须首先注册到多播组，以便接收数据。在媒体接入控制(MAC)层中，由多播MAC地址指定多播组。通常，比MAC层更高的层负责多播组的生成、注册、注销和改变。由MAC地址指定的多播组的生成、注册等的那些议题与本发明无关，因而将省略其说明。

在多播发送中，很难确认注册到特定多播组的终端(即，目的地终端)是否已成功接收从源终端提供的所有数据。具体地，IEEE 802.11标准既不指定用于多播流量的错误恢复机制，也不提供关于能够避免多播帧和其它帧之间冲突的方法的任何定义。因此，当前多播服务不确保目的地终端能够完整并可靠地接收要多播的数据。

考虑一种使用自适应调制方案的方法作为确保多播发送可靠性的一种方法。根据自适应调制方案，通过可用的最低调制方案实现多播发送，使得注册到对应多播组的所有终端能够接收多播帧。但是，低调制方案的使用导致数据传输率的劣化，这可能影响WLAN系统的数据吞吐量的改进。因此，需要研究能够确保多播帧发送的QoS和可靠性而无额外副作用的技术。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种不仅能够延伸多播发送的服务覆盖而且能够确保可靠性的多播帧处理方法。

本发明还提供了一种用在无线局域网络(WLAN)中的多播帧处理方法，其不仅能够通过考虑接收多播帧的终端的位置确保多播发送可靠性而且能够实现整个系统的高数据传送率。

本发明还提供了一种解决在前述处理中重复接收数据帧的问题来改进站点的存储效率并避免超负荷的方法。

问题的解决方案

在本发明的一方面中，一种在无线局域网络(WLAN)中处理多播帧的方法，包括：在站点处从接入点(AP)接收单播帧，单播帧包括表示接收单播帧的单个站点的单播地址；从AP接收多播帧，多播帧包括表示接收多播帧的一组站点的组地址；确定单播帧与多播帧是否重复；以及如果单播帧与多播帧重复，则丢弃多播帧。

该方法还可以包括：启动定向多播服务(DMS)，在DMS中，在接收单播帧和多播帧之前由AP发送至少一个多播帧作为至少一个单播帧；以及在接收到多播帧和单播帧之后终止DMS。

启动DMS的步骤可以包括：向AP发送用于请求DMS的请求消息；以及响应于请求帧从AP接收响应消息。

终止DMS的步骤可以包括：从AP接收表示DMS终止的终止消息。

终止DMS的步骤还可以包括：发送终止请求消息来请求DMS的终止。

终止消息可以包括用来确定单播帧与多播帧是否重复的顺序控制字段。

顺序控制字段可以包括由AP转换为单播帧的最后的多播帧的序号。

可以确定的是，如果单播帧是DMS中的最后的单播帧并且顺序控制字段中的序号对应于多播帧的序号，则单播帧与多播帧重复。

在本发明的另一方面中，一种用于在无线局域网络(WLAN)中处理多播帧的无线装置，包括：射频(RF)单元，以及处理器，操作地耦合到RF单元，并配置为：在站点处从接入点(AP)接收单播帧，从AP接收多播帧，在接收到多播帧和单播帧之后终止DMS，确定单播帧与多播帧是否重复，以及如果单播帧与多播帧重复则丢弃多播帧。

处理器可以配置为启动定向多播服务(DMS)，在DMS中，在接收单播帧和多播帧之前由AP发送至少一个多播帧为至少一个单播帧；以及配置为在接收到多播帧和单播帧之后终止DMS。

处理器可以配置为通过向AP发送用于请求DMS的请求消息和响应于请求帧从AP接收响应消息来启动DMS。

处理器可以配置为通过从AP接收表示DMS终止的终止消息来终止DMS。

终止消息可以包括用来确定单播帧与多播帧是否重复的顺序控制字段。

顺序控制字段可以包括由AP转换为单播帧的最后的多播帧的序号。

处理器可以配置为如果单播帧是DMS中的最后的单播帧并且顺序控制字段中的序号对应于多播帧的序号，则确定单播帧与多播帧重复。

在本发明的又一方面中，一种用于在无线局域网络(WLAN)中支持定向多播服务(DMS)的接入点(AP)，包括：射频(RF)单元，以及操作地耦合到RF单元的处理器，其中处理器配置为启动DMS；发送单播帧，单播帧包括表示单个站点的单播地址，其中多播帧转换为单播帧；和发送终止消息来终止DMS，其中终止消息包括单个站点使用来确定单播帧与多播帧是否重复的顺序控制字段。

顺序控制字段可以包括由处理器转换为单播帧的最后的多播帧的序号。

本发明的有益效果

根据本发明，无线局域网络(WLAN)系统不仅能够延伸多播发送的服务覆盖而且能够确保可靠性。此外，提供了一种解决重复接收数据帧的问题来改进站点的存储效率并避免超负荷的方法。

附图说明

图1是示出了能够应用本发明一个实施方式的WLAN系统的示意性结构的示意图。

图2是示出了根据本发明一个实施方式的多播帧处理方法的流程图。

图3是示出了根据本发明一个实施方式的多播帧处理方法的流程图。

图4示出了根据本发明一个实施方式发送的DMS请求消息。

图5示出了DMS请求消息的DMS描述符列表字段。

图6示出了根据本发明一个实施方式发送的DMS响应消息。

图7示出了示出了DMS响应消息的DMS状态列表字段。

图8是示出了根据本发明另一个实施方式丢弃重复接收的多播帧的方法的流程图。

图9是用于执行根据本发明一个实施方式的多播帧处理方法的无线通信装置的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图说明本发明的实施方式。能够有效地将以下所述的本发明实施方式应用到在60GHz波段操作的非常高吞吐量(VHT)无线局域网络(WLAN)系统。但是，本发明不限于此。例如，还能够将本发明的实施方式同等地应用到在低于6GHz波段操作的VHT WLAN系统。

图1是示出了能够应用本发明一个实施方式的WLAN系统的示例性结构的示意图。

参照图1，WLAN系统包括一个或更多个基本服务集(BSS)。BSS是成功同步以彼此通信的站点(STA)集，而不是指示特定区域的概念。能够将BSS分类为基础结构型BSS和独立型BSS(IBSS)。在图1中示出了基础结构型BSS。基础结构型BSS(即，BSS1和BSS2)包括一个或更多个STA(即，STA1、STA3和STA4)、接入点(AP)(提供分发服务的STA)、和连接多个AP(即，AP1和AP2)的分发系统(DS)。另一方面，IBSS不包括AP，因而所有STA是移动STA。此外，IBSS由于不允许连接到DS而构成自含式网络。

STA是包括符合电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准的媒体接入控制(MAC)和无线媒体物理层接口的任何功能媒体，并且广义上包括AP和非AP STA。VHT STA定义为在下述多信道环境中支持超过1GHz的超高速率数据处理的STA。在本发明可应用的实施方式的VHT WLAN系统中，包括在BSS中的STA可以是所有VHT STA，或VHT STA和遗留STA(即，基于IEEE 802.11n的HT STA)可以共存。

在STA中，非AP STA(即，STA1、STA3、STA4、STA6、STA7、STA8)是由用户操作的便携式终端。非AP STA可以简称为STA。非AP STA也可以称为无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动台(MS)、移动终端、移动用户单元等。非AP VHT-STA(或简称VHT STA)定义为在下述多信道环境中支持超过1GHz的超高速数据处理的非AP STA。

AP(即，AP1和AP2)是用于针对关联STA通过无线媒体提供到DS连接的功能实体。虽然原理上经由AP执行在包括AP的基础结构型BSS中的非AP STA之间的通信，但是当建立直接链路时，非AP STA能够执行直接通信。除了接入点的术语之外，AP也可以称为集中控制器、基站(BS)、节点B、基站收发系统(BTS)、站点控制器等。VHT AP定义为在下述多信道环境中支持超过1GHz的超高速数据处理的AP。

多个基础结构型BSS能够利用DS互联。扩展服务集(ESS)是利用DS连接的多个BSS。包括在ESS中的STA能够彼此通信。在相同ESS中，当执行无缝通信时，非AP STA能够从一个BSS移动到另一BSS。

DS是一个AP与另一AP通信的机制。利用DS，AP能够发送用于与AP管理的BSS关联的STA的帧，或当任一STA移动到另一BSS时发送帧，或发送帧到诸如有线网络的外部网络。DS不必须是网络，并且在它的格式上没有限制，只要能够提供在IEEE 802.11中指定的特定分发服务即可。例如，DS可以是诸如网状网络的无线网络，或可以是用于互联AP的物理结构。

在VHT AP和/或VHT STA在VHT WLAN系统中使用全向天线的情况下，可能出现在多播发送中不能确保发送可靠性的问题。以上的原因是，当在多个VHT STA同时接收数据的前提下使用多播发送时，多个VHT STA按照分布方式位于若干地点，因而一些VHT STA可能位于用于多播媒体流的发送器设备(例如，VHT AP)中而另一些VHT STA可能彼此相距长距离。

如上所述，由于VHT WLAN系统的窄服务覆盖，当VHT STA位于远离VHT AP(即，发送器设备)时或当VHT STA位于VHT AP的非视线(NLOS)区域中时，很难确保多播媒体的发送可靠性。当VHT WLAN系统在60GHz波段中操作时，由于它的窄服务覆盖，这个问题是显著的议题。当VHT WLAN系统在低于6GHz波段中操作时，相同的问题也可能出现。

为了解决这个问题，在本发明的一个实施方式中提出了通过将多播帧的一部分或全部转换为单播帧来发送多播帧的方法。以下将参照图2和随后的附图说明根据本发明该实施方式发送转换帧的方法。

同时，将在下文中例如以VHT WLAN系统为例说明多播服务，并且在下述本发明该实施方式中假定以下方面。

首先，用于发送要多播的媒体流的设备(例如，VHT AP)支持使用定向天线的发送(例如，使用波束成形的发送)。这意味着VHT AP能够按照全向模式或定向模式发送多播流。当VHT AP按照全向模式发送多播流时，邻近VHT AP的VHT STA能够成功地接收多播流，而位于NLOS区域的VHT STA不能成功地接收多播流。另一方面，当VHT AP按照定向模式发送多播流时，位于对应方向的VHT STA以及位于NLOS区域的VHT STA都能够成功地接收多播流。

根据本发明该实施方式，接收多播流的VHT STA不必须支持定向天线。即，虽然一些VHT STA支持使用定向天线的接收，但是其它VHT STA可以不支持使用定向天线的接收。但是，当VHT AP按照定向模式发送多播流时，支持使用定向天线接收的VHT STA能够协调波束成形(BF)接收。

在这种假设下，能够根据如下四种发送/接收模式发送和接收多播帧：1)按照全向模式发送并按照全向模式接收；2)按照全向模式发送并按照定向模式接收；3)按照定向模式发送并按照全向模式接收；和4)按照定向模式发送并按照定向模式接收。VHT WLAN系统能够使用四种发送/接收模式的任一种或四种模式的两种或更多的组合。根据本发明该实施方式，为了扩展多播发送的服务覆盖并确保发送可靠性，一起使用按照全向模式发送和按照定向模式发送。此外，接收多播流的VHT STA优选地根据发送模式协调接收模式，但是本发明不限于此。

图2是示出了根据本发明一个实施方式的多播帧处理方法的流程图。

AP可以将要由多播发送的帧转换为单播帧，并可以同时执行关于一个STA的多播和单播。换句话说，可以发送多播发送帧(组寻址帧)作为单播发送帧(单独寻址帧)，并且要由多播发送的原始帧也可以被多播。在下文中，由多播发送的组寻址帧称为多播帧，并且由单播发送的单独寻址帧称为单播帧。

可以在STA请求时或由AP的决定或控制执行多播帧的单播转换。将通过例示无论是否存在STA请求都由AP通过执行单播转换而发送多播帧的情况说明本发明该实施方式。

在多播发送中AP将多播帧的一部分转换为单播帧(步骤S210)。然后，STA从AP接收转换帧(步骤S220)。

根据本发明该实施方式，AP将多播帧转换为单播帧，并按照点对点方式向STA(即，多播接收器)发送单播帧。当使用单播发送机制时，能够利用定向天线增加服务覆盖。此外，当按照单播方式执行发送时，能够利用确认(acknowledgement)增加帧发送的可靠性。

但是，当通过将多播帧转换为单播帧而发送多播帧时，需要向STA提供多播帧(原始帧)和单播帧(转换帧)之间的映射信息。如果发送映射信息使得原始帧和转换帧被重复发送，则丢弃这两帧之一来确保存储空间并避免超负荷。当重复出现时，由于多播帧是原始帧而单播帧是转换帧，所以STA丢弃原始帧，而不作改变地留下具有更高可靠性的转换帧。

AP起动关于多播组M的定向多播服务(DMS)。多播组M是要由多播发送的一组帧。DMS是其中多播帧作为单播帧发送的服务。更具体地，DMS定义为其中AP向请求的非AP STA发送组寻址帧作为单独寻址帧的服务。DMS也可以称为单播转换。

在下文中，多播帧(即，原始帧)由M1、M2、M3等表示，并且通过对这些多播帧执行单播转换而获得的单播帧由A1、A2、A3等表示。“An”或“Mn”代表序列号或序号。“An”表示通过对“Mn”执行单播转换获得的帧。当多播帧和单播帧具有相同值n时，它们彼此映射。即，序号是用于发送各个帧的顺序或用于识别帧的号，并且可以用作转换帧和多播帧之间的映射信息。

假定AP在步骤S220中向STA顺序地发送A1、A2、M1、M2、A3、A4、A5、A6、M3和M4。此处，单播帧A1代表具有序号1并且要由单播发送到特定STA的转换帧。帧M1代表具有序号1的多播帧，并且是A1的原始帧。此外，单播帧A1、A2、A3和A4是通过对属于DMS的多播组M的M1、M2、M3和M4执行单播转换而获得的帧。

当STA利用DMS接收A1、A2、A3和A4时，这导致与接收M1、M2、M3和M4相同的结果。但是，在接收A1、A2、A3和A4之后，STA还接收由多播发送的M1、M2、M3和M4而不执行单播转换。这意味着STA从AP接收重复的相同帧。即，由多播发送的M1、M2、M3和M4相当于重复帧。

为了过滤这种重复帧，在DMS期间STA必须丢弃由多播发送的M1、M2、M3和M4。但是，如果假定在STA接收帧达到A1、A2、M1、M2、A3和A4之后AP终止DMS，则以下问题出现。参考地，终止可以由AP强制实现，或可以在STA请求下实现。

直到终止DMS之前，即使重复地接收原始帧(即，多播帧)和转换帧(即，单播帧)，STA也能够利用映射信息丢弃重复帧。在终止DMS之后，STA不能获知关于由多播发送的帧的单播帧的映射信息和/或帧是否是重复的。因此，即使在接收到在A6之后发送的M3和M4的情况下，STA也不能确定这些帧与A3和A4重复的，因而不丢弃这些帧。此处，多播帧M3和M4与单播帧A3和A4重复，因而必须被丢弃。

在解决以上问题的一种方法中，即使接收到DMS终止请求或终止DMS的情况出现，AP也可以不终止DMS，直到对应于单播帧的所有多播帧都被发送。

因此，AP等待直到可彼此重复的所有多播和单播帧都被发送，然后终止DMS(步骤S230)。即，AP保持DMS直到M4被发送，并且在对应于转换帧的所有多播帧都被发送之后终止DMS。在终止DMS之后，STA映射多播帧和单播帧，并丢弃重复帧(步骤S240)。

即，STA丢弃在DMS期间发送并与A1、A2、A3和A4重复的M1、M2、M3和M4。即，根据前述方法，能够通过调度(schedule)DMS解决帧重复的问题。

图3是示出了根据本发明一个实施方式的多播帧处理方法的流程图。AP可以将要由多播发送的帧(在下文中，称为多播帧)转换为单播帧，并可以同时执行关于一个STA的多播和单播。

用户或STA可以请求AP来将多播帧转换为单播帧并发送该转换帧。如此，用户或STA请求AP对帧执行单播转换的情况能够例示为帧发送的可靠性由于多播发送而暂时或持久劣化的情况、或特定地要求帧发送的可靠性的状态。

可以在STA请求下或通过AP的决定或控制执行多播帧的单播转换。

参照图3，STA向AP发送DMS请求消息(步骤S310)。DMS请求消息是用于请求多播帧的单播转换的消息。当AP允许单播转换发送时，AP响应于DMS请求消息向STA发送DMS响应消息(步骤S320)。在这种情况下，DMS响应消息可以是无需STA请求(即，无需步骤S320)的由AP发送到STA的主动DMS响应消息。之后，AP将下行发送的一些或所有帧转换为单播帧(步骤S330和S340)。此处，STA可以利用DMS请求设置服务质量(QoS)期望。以下将参照图4说明利用DMS请求消息设置期望的QoS。

发送数据帧，之后STA向AP发送DMS终止请求消息(步骤S350)。当AP向STA发送DMS终止响应消息(步骤S360)时，终止DMS。可以通过AP的强制控制而无需STA请求来终止DMS。

当如上所述通过在DMS中转换为单播帧发送多播帧时，可能存在由于帧之间序号映射信息的缺失或短缺而不能检测重复帧的问题。

因此，如果在单播转换帧发送之前DMS终止并且多播帧是完整的，则AP必须向STA提供AP的必要信息来检测重复。必要信息可以包括要彼此比较以确定是否重复执行发送的帧的序号信息。因此，AP能够向对应的STA报告通过在DMS终止之前执行单播转换而最后发送的多播帧的序号信息。

当DMS终止时，从AP接收序号信息的STA将接收的多播帧的序号和在单播转换之后发送的转换帧中的通过执行单播转换而最后发送的多播帧的序号进行比较。如果在终止DMS之前和之后接收到具有小于多播帧之中的通过执行单播转换而最后发送的多播帧的序号的序号的多播帧，则该多播帧与转换帧重复发送。因此，STA可以将具有小于通过执行单播转换而最后发送的多播帧的序号的序号的多播帧视为重复帧，因而可以丢弃该多播帧。

无论是在STA请求下还是无需STA请求由AP执行终止，DMS终止响应消息都包括通过执行单播转换而最后发送的多播帧的最终序号信息。最终序号信息是之前发送的转换帧中的最后帧的原始帧的顺序信息。如果之前顺序的帧由多播发送，则STA可以将该帧视为重复帧。即使在终止DMS之后发送更多多播帧，STA也可以根据最终序号信息选择并丢弃重复接收的多播帧(步骤S370)。

例如，假定恰恰在DMS终止之前，在转换为单播帧之后发送的转换帧是A1、A2、A3和A4，并且发送的多播帧是M1和M2。M1和M2是对应于A1和A2的原始帧的多播帧。在这种情况下，在参照图2所述的实施方式中，AP必须在M3和M4的发送完成之后终止DMS。通过如此，能够防止映射信息丢失。但是，在参照图3所述的实施方式中，AP向STA提供最终序号信息。在该例子中，由于通过执行单播转换而最后发送的多播帧是M4，所以AP向STA提供序号4作为最终序号信息。然后，即使在终止DMS之后发送M3和M4，STA也可以将这些帧视为重复帧，因而可以丢弃随后接收的M3和M4。

从STA的角度看，当DMS起动时，STA从AP接收单播帧和多播帧。在这种情况下，通过对多播帧执行单播转换获得单播帧。为了启动DMS，可以在STA和AP之间交换DMS请求消息及其响应消息。为了终止DMS，可以在STA和AP之间交换终止请求消息及其响应消息，或者可以由AP发送DMS终止消息。

STA确定所接收的单播帧是否对应于所接收的多播帧的序号，因而确定重复是否出现。STA可以丢弃确定为重复帧的多播帧。

关于在终止DMS之后接收的多播帧，将通过在DMS终止之前执行单播转换而最后发送的多播帧的序号和所接收的多播帧的序号进行比较，来确定它是否为重复帧。此处，最后发送的多播帧的序号包括在DMS终止消息中。

图4示出了根据本发明一个实施方式发送的DMS请求消息。DMS请求消息是用于请求如上所述的帧转换发送的消息。此外，根据在DMS请求消息的字段中设置的值，DMS请求消息可以用作DMS终止请求消息。

DMS请求消息可以使用DMS请求动作帧的格式。DMS请求动作帧包括类别字段410、动作字段420、对话令牌字段430、请求类型字段440、和DMS描述符列表字段450。

类别字段410表示帧的类别。动作字段420表示由帧执行的操作。此处，动作字段420可以表示帧的操作与DMS请求或终止有关。对话令牌字段430是用来相互匹配用于DMS请求或DMS终止请求事件的请求和响应的字段。可以通过用于请求DMS或DMS终止的实体选择该字段的值。

请求类型字段440表示帧是DMS请求消息还是DMS终止请求消息。例如，如果请求类型字段440的字段值设置为“1”，则帧是DMS请求动作帧，并且如果请求类型字段440的字段值设置为“0”，则帧用作DMS终止请求动作帧。

DMS描述符列表字段450表示与DMS请求或终止有关的详细请求内容。DMS描述符列表字段450可以包括与由STA请求的针对AP的前述QoS期望有关的内容。即，每个STA可以利用DMS请求动作帧的DMS描述符列表字段450设置针对DMS中的多播流的QoS期望。以下将参照图5说明DMS描述符列表字段450的细节。

图5示出了图4的DMS请求消息的DMS描述符列表字段450。

用作DMS请求消息的DMS请求动作帧的DMS描述符列表字段450可以包括DMS标识符(ID)字段510、长度字段520、发送等级(TCLAS)元素字段530、TCLAS处理元素字段540(可选)、发送指定(TSPEC)元素字段550等。此外，DMS描述符列表字段450包括表示用于请求DMS的特定多播组地址的TCLAS信息、表示QoS期望信息的TSPEC信息等。在这些信息元素中，TCLAS信息可以包括TCLAS元素字段530、TCLAS处理元素字段540，并且TSPEC信息可以包括在TSPEC元素字段550中。

因此，为了使STA向AP发送前述QoS期望，当请求DMS时，向STA发送包括TSPEC元素字段550的DMS请求动作帧。当通过执行单播转换由AP发送多播流到STA时，TSPEC元素字段550表示用于转换帧发送的QoS期望信息。

AP可以基于TSPEC元素字段550的TSPEC信息调度多播帧。即，AP可以利用各种方法灵活地控制各个多播帧和/或转换帧的发送调度，以满足由STA要求的QoS。

例如，如果由STA要求的数据速率(例如，最小数据速率、平均数据速率、顶峰数据速率等)小于多播帧的传送速率，则AP可以丢弃来自缓冲器的特定多播帧。在这种情况下，AP可以优选地发送多播帧，具体地，对用户质量具有更大效果的多播帧。

图6示出了根据本发明一个实施方式发送的DMS响应消息。如上所述，DMS响应消息是用于响应DMS请求或帧转换请求的消息。此外，根据在DMS响应消息的字段中设置的值，DMS响应消息可以用作DMS终止响应消息。

DMS响应消息可以使用DMS响应动作帧的格式。根据DMS响应动作帧的字段中设置的值，DMS响应动作帧可以用作针对DMS终止请求消息的DMS终止响应消息。因此，图6可以示出DMS响应动作帧的格式或DMS终止响应动作帧的格式。

关于类别字段610和动作字段620的说明等同于DMS请求动作帧或DMS终止请求动作帧的说明，因而将省略其细节。这同样适用于表示特定响应帧对应的特定DMS请求动作帧或特定DMS终止请求动作帧的对话令牌字段630。

DMS状态列表字段640包括状态代码。状态代码表示响应STA请求的AP响应，并且根据AP接受/拒绝由AP发送的DMS请求或DMS终止请求可以设置为“接受”或“拒绝”值。此外，DMS状态列表字段640还可以包括序号信息。

当AP终止DMS时，AP可以在终止的同时向STA提供关于DMS状态的信息。该信息包括在DMS状态列表字段640中。根据本发明该实施方式，包括在DMS状态列表字段640中的信息的一个例子是对应于之前发送的帧的序号信息或最终序号信息。以下将参照图7说明DMS状态列表字段640的细节。

图7示出了图6的DMS响应消息的DMS状态列表字段640。

DMS状态列表字段640可以包括DMS ID字段710、长度字段720、状态字段730、顺序控制字段740等。DMS ID字段710包括用于识别特定帧或特定字段是针对哪个DMS提供的信息。长度字段720表示帧或字段的长度信息。状态字段730可以表示与DMS或DMS终止事件的状态有关的信息，例如，关于终止成功、失败等的信息。

顺序控制字段740包括序号信息或最终序号信息。序号信息是用于匹配所接收的转换帧和作为转换帧的原始帧的多播帧的信息。通过根据序号信息匹配转换帧和对应于转换帧的多播帧，能够获知接收是否重复。因此，如果利用顺序控制字段740从AP提供序号信息，则STA可以通过匹配转换帧和多播帧丢弃重复的多播帧。

可替换地，如果最终序号信息包括在顺序控制字段740中，则能够通过简单地比较序号的大小而非执行匹配操作来确定重复是否出现。关于作为在终止DMS之前最终发送的转换帧的序号信息的最终序号信息，能够确定的是，重复地发送对应于先于最终序号的序号的多播帧。通过前述处理，STA在所接收的多播帧中丢弃与转换帧重复发送的多播帧。

图8是示出了根据本发明另一实施方式丢弃重复接收的多播帧的方法的流程图。

在DMS终止(步骤S810)之后，AP向STA发送在DMS终止时缓存在AP中的多播帧(步骤S820)。在DMS终止之后接收多播帧的STA丢弃被视为重复帧的帧(步骤S830)。在完全发送DMS终止时缓存在AP中的所有多播帧之后，AP可以发送新的多播帧(步骤S835)。在这种情况下，AP可以推迟发送，直到DMS终止时缓存的多播帧被完全发送(步骤S815)。

在丢弃被视为重复帧的帧的步骤S830中，STA根据包括在所接收的多播帧中的丢弃指示信息而丢弃帧。丢弃指示信息可以按照各种形式包括在多播帧中。例如，可以利用作为多播帧的帧控制字段的子字段的额外数据字段的值作为丢弃指示信息。

直到接收到多播帧的额外数据字段设置为“0”的多播帧之前，STA将所有多播帧视为重复帧，因而丢弃多播帧。即，不丢弃在接收到多播帧的额外数据字段设置为“0”的多播帧之后接收的多播帧。

在IEEE 802.11帧结构中，作为帧控制字段的子字段的额外数据字段具有1比特的长度，并用来表示要发送到接收STA的数据缓存在AP中。如果额外数据字段在多播帧中是“1”，它表示AP具有要发送的附加多播帧，并且如果额外数据字段是“0”，它表示AP中不存在要发送到STA的多播帧。在本发明该实施方式中，其中额外数据字段是“0”的多播帧的发送意味着AP不具有使用DMS发送的更多原始帧。

为了解释前述方法，假定AP起动DMS来顺序向STA发送A1、A2、M1、A3、A4、M2、M3和M4。当在AP发送帧达到A3的情况下终止DMS时，AP向STA多播未发送的多播帧M2、M3和M4。在这种情况下，AP通过设置帧M2和M3的额外数据字段为“1”而帧M4的额外数据字段为“0”来发送帧。接收这些帧的STA通过根据在DMS终止之后接收的M2、M3和M4的额外数据字段值将它们视为重复帧来丢弃所接收的多播帧。在本例子中，在接收通过设置额外数据字段为“0”而发送的M4之前接收的所有多播帧被视为重复的多播帧，因而丢弃这些多播帧。在这种情况下，AP推迟要发送的新多播帧的发送，直到在DMS终止时所有缓存的要被发送的多播帧都被发送(即，不执行缓存)。即使AP必须在M4之后多播M5，AP也推迟M5的发送，直到完全发送DMS终止时缓存的多播帧M2、M3和M4，并在M4的发送之后发送M5。

根据按照本发明一个实施方式丢弃重复接收的多播帧的另一种方法，STA丢弃在DMS终止之后的特定时间段期间接收的所有多播帧。这是因为在DMS终止之后特定时间段内接收的多播帧可能是重复接收的多播帧。在这种情况下，特定时间段可以是在管理信息库(MIB)中确定的值或在由AP确定之后报告到STA的值。例如，特定时间段可以设置为直到在DMS终止之后接收到传送流量指示消息(DTIM)的时间。

图9是用于执行根据本发明一个实施方式的多播帧处理方法的无线通信装置的框图。

根据本发明该实施方式的无线通信系统通过在WLAN系统中执行帧转换发送帧，并包括处理器910、射频(RF)单元920和存储器930。即，图9的无线通信装置能够执行并终止DMS。

用户设备包括处理器910和RF单元920。存储器930连接到处理器910，并存储用于驱动处理器910的各种信息。存储器930可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储媒体、和/或其它等同存储设备。虽然未示出，但是无线通信系统还可以包括显示单元和用户接口，并将省略其详细说明。

处理器910可以包括专用集成电路(ASIC)、独立芯片集、逻辑电路、数据处理单元、和/或用于相互转换基带信号和无线电信号的RF单元。此处，对于定向多播服务(DMS)，处理器910可以生成通过将多播帧转换为单播帧获得的转换帧。多播帧和转换帧的每个具有序号。序号可以用作多播帧和转换帧的映射信息。

即，STA通过使用顺序信息能够获知转换帧和对应于转换帧的原始帧的多播帧，因而能够确定该帧是否重复发送。具体地，当STA被提供作为在DMS终止之前最后发送的转换帧的序号信息的最终序号信息时，STA可以丢弃根据最终序号信息确定为重复帧的所有多播帧。

此外，为了避免转换帧和多播帧之间的映射信息由于DMS终止而丢失，处理器910可以按照DMS直到完成对应于之前发送的转换帧的原始帧的多播帧的发送才终止DMS的方式调度DMS。

RF单元920向/从STA发送/接收DMS请求消息、DMS响应消息、DMS终止请求消息、DMS终止消息、或DMS终止响应消息，并发送由处理器910生成的转换帧和多播帧到STA。另外，如果DMS终止，RF单元920发送序号信息到STA。可以通过包括在DMS终止消息或DMS终止响应消息中发送序号信息。

当STA将对应于转换帧的原始帧的多播帧视为重复帧因而打算如上所述丢弃多播帧时，序号信息是用来选择要丢弃的多播帧的信息。

可以由诸如微处理器、控制器、微控制器、和专用集成电路(ASIC)的处理器根据用于执行功能的软件或程序代码执行上述所有功能。可以基于本发明的说明设计、研发和实施程序代码，并且对于本领域的技术人员这是众所周知的。

虽然已经具体地示出并参照示例性实施方式说明了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。应该仅仅按照描述意义考虑示例性实施方式，而不是为了限制的目的。因此，本发明的范围不由本发明的详细说明限定，而由所附权利要求书限定，并且在范围内的所有区别将被认定为包括在本发明中。

Claims (15)

1.一种在无线局域网络(WLAN)中处理多播帧的方法，该方法包括以下步骤：在站点处从接入点(AP)接收单播帧，所述单播帧包括表示接收所述单播帧的单个站点的单播地址；从AP接收多播帧，所述多播帧包括表示接收所述多播帧的一组站点的组地址；确定所述单播帧与所述多播帧是否重复；以及如果所述单播帧与所述多播帧重复，则丢弃所述多播帧。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：启动定向多播服务(DMS)，在DMS中，在接收所述单播帧和所述多播帧之前由AP发送至少一个多播帧作为至少一个单播帧；以及在接收到所述多播帧和所述单播帧之后终止DMS。

3.根据权利要求2所述的方法，其中启动DMS的步骤包括：向AP发送用于请求DMS的请求消息；以及响应于请求帧从AP接收响应消息。

4.根据权利要求2所述的方法，其中终止DMS的步骤包括从AP接收表示DMS终止的终止消息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中终止DMS的步骤还包括发送终止请求消息来请求DMS的终止。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述终止消息包括用来确定所述单播帧与所述多播帧是否重复的顺序控制字段。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述顺序控制字段包括由AP转换为单播帧的最后的多播帧的序号。

8.根据权利要求7所述的方法，其中如果所述单播帧是DMS中的最后的单播帧并且所述顺序控制字段中的序号对应于所述多播帧的序号，则确定所述单播帧与所述多播帧重复。

9.一种用于在无线局域网络(WLAN)中处理多播帧的无线装置，该装置包括：射频(RF)单元；以及处理器，所述处理器操作地耦合到RF单元，并配置为：在站点处从接入点(AP)接收单播帧，所述单播帧包括表示接收所述单播帧的单个站点的单播地址；从AP接收多播帧，所述多播帧包括表示接收所述多播帧的一组站点的组地址；在接收到所述多播帧和所述单播帧之后终止DMS；确定所述单播帧与所述多播帧是否重复；以及如果所述单播帧与所述多播帧重复，则丢弃所述多播帧。

10.根据权利要求9所述的无线装置，其中所述处理器配置为：启动定向多播服务(DMS)，在DMS中，在接收所述单播帧和所述多播帧之前由AP发送至少一个多播帧作为至少一个单播帧；以及在接收到所述多播帧和所述单播帧之后终止DMS。

11.根据权利要求10所述的无线装置，其中所述处理器配置为通过以下步骤启动DMS：向AP发送用于请求DMS的请求消息；以及响应于请求帧从AP接收响应消息。

12.根据权利要求10所述的无线装置，其中所述处理器配置为通过从AP接收表示DMS终止的终止消息来终止DMS。

13.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述终止消息包括用来确定所述单播帧与所述多播帧是否重复的顺序控制字段。

14.根据权利要求13所述的无线装置，其中所述顺序控制字段包括由AP转换为单播帧的最后的多播帧的序号。

15.根据权利要求14所述的无线装置，其中所述处理器配置为：如果所述单播帧是DMS中的最后的单播帧并且所述顺序控制字段中的序号对应于所述多播帧的序号，则确定所述单播帧与所述多播帧重复。

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