[发明专利]有功率控制功能的多播通信系统

说明书

发明领域

本发明涉及多播通信系统，具体而言，涉及使用IEEE 802.11标准的多播通信。

背景技术

虽然将IEEE 802.11系统用于多播通信是非常理想的，但IEEE802.11标准并没有为广播或多播帧(用ToDS(发往分布式系统)比特集发送的那些帧除外)提供MAC层(媒体接入控制)的恢复技术。因此，由于干扰、碰撞或时变信道特性导致帧丢失的概率提高，从而使这些业务的可靠性相对于定向业务的可靠性降较低了。用ToDS比特集从一个STA(站)传输的任何广播或多播MPDU(MAC协议数据单元)除了要遵守CSMA/CA(载波帧听多路接入/冲突避免)的基本接入过程外，还需要遵守RTS/CTS(准备发送/准许发送)交换的规则，因为MPDU针对的是AP(接入点)。

“单播”一词用于描述一段信息从一个点发往另一个点的通信。这种情况下，只有一个发射机，只有一个接收机。

“多播”一词用于描述一段信息从一个或多个点发往一组其它点的通信。在这种情况下，发射机可能是一个或多个，信息被分发到一组接收机(可能没有接收机，或者，有任何其它数量的接收机)。

多播客户机只有在它们先前已经选择了接收分组(通过加入特定的多播组地址)时才能接收一串分组。组内的成员资格是动态的，并由接收机控制(由本地的客户机应用通知)。

如果一组客户机同时需要一组公共的数据，或者当客户机能够在需要之前接收和存储(缓存)公共数据的时候，多播模式是很有用的。如果一组客户机对相同的数据都有需求，则多播传输可以大大节省带宽(与N个不同的单播客户机相比，可以等于其带宽的1/N)。

因此，IEEE 802.11系统中无法从接收终端获得当前关于分组传输成功与否(或失败)或者链路状况的反馈信息，这妨碍了使传输参数动态适应通过传输过程检测到的链路状况变化的方案的设计(例如，数据速率、信道编码方案、调制和发射功率)。

当多播通信用于音频或视频流目的时，这样的缺陷更加明显，其中，大量的数据发往多播目的组。

然而，IEEE 802.11标准为单播通信情形提供了一种可靠的逐个分组的MAC确认机制，从而阐明了链路适配和功率控制策略。

一些简单却颇有价值的链路适配方案(例如，在J.del Prado，S.Choi的“Link Adaptation Strategy for IEEE 802.11 WLAN via ReceivedSignal Strength Measurement”，Proceedings of the IEEE InternationalConference on Communications(ICC′03)，Anchorage，Alaska，USA，Volume 2，pp.1108-1113，11-15May 2003中有描述)依赖RSSI(接收信号强度指标)测量结果，可能还有背景噪声，来自进入反馈信息、控制或管理帧，如ACK(确认帧)或周期性的信标信号。这些方案基于以下假设：一个终端和接入点之间的上行和下行链路状况可以粗略地估计为对称的。因此，如果向发送方终端回送确认消息，这些算法可以不加修改地适用于多播通信情形。

此外，只要能收集到关于链路状况和交换业务特性的更高质量的信息并将其反馈给发送端，则还有很多不基于RSSI的先进的链路适配方案(例如，在D.Qiao，S.Choi，and K.G.Shin，″Goodput Analysisand Link Adaptation for IEEE 802.1Ia Wireless LANs，″IEEE Trans.OnMobile Computing(TMC)，Volume 1，no.4，pp.278-292，October-December 2002 and A.Grilo，M.Nunes″Link Adaptation andTransmit Power Control for Unicast and Multicast in IEEE 802.1 la/h/eWLANs″Proceedings of the 28th Annual IEEE Conference on LocalComputer Networks(LCN′03)，Volume 1，pp.334-345，20-24 October2003中有描述)。

但是，虽然使用后面一些方案能增强性能，但前面一些方案可由任何类型的接收终端(包括，非增强型的)利用，只要中继所有业务流(当工作于基础设施模式下时)所借助的AP(接入点)仍是增强型设备即可。

发明内容