802.11ax BSR机制

本文参考IEEE Std 2016和802.11ax Draft5.0

首先,明确一个时间点,BSR机制是在802.11ax中才提出的。

BSR上报的机制分为两种

  1. AP发送BSRP帧,请求STA上报BSR;
  2. STA主动上报BSR;

BSR的作用

AP获知STA的BSR信息后,可以据此进行上行RU的分配。

802.11ax BSR机制
在标准中,图9-1给出了通用的MAC帧格式,在MAC Head部分的最后一个字段field是HT Control字段。(HT:high-throughput,高吞吐量的意思)

HT Control字段存在于哪些帧中

  1. HT Control字段总是存在于控制包装帧Control Wrapper frame中。Control Wrapper frame属于Control Frame的一种,如下图。
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    当Frame Control字段中的Type field值为01,Subtype field值为0111时,此帧即为Control Wrapper frame。并且,Control Wrapper frame是唯一一种包含HT Control field的Control Frame
    如果一个Control Frame被描述为+HTC(例如:RTS+HTC,CTS+HTC,BlockAck+HTC…),其意思是使用 Control Wrapper frame来承载该控制帧
  2. HT Control字段也可以存在于Qos Data(注意是Qos数据帧)和管理帧中(802.11ax Draft中增加了Qos Null帧),这取决于Frame Control字段中的+HTC/Order subfield子字段
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    +HTC/Order subfield子字段的两种方式
    非QoS STA发送的非QoS数据帧中将其设置为1,以指示该帧包含正在使用StrictlyOrdered服务类传输的MSDU或其片段;
    对于TXVECTOR的FORMAT参数,在以HT_GF,HT_MF,VHT值发送的QoS数据或管理帧中将其设置为1,以指示该帧包含HT Control字段

HT Control field格式

802.11ax BSR机制
IEEE Std 2016中HT Control field有两种变体,HT变体和VHT变体。这两种变体的HT Control Middle subfield是不同的
VHT subfield的值为1代表其为VHT变体;值为0代表其为HT变体。

NOTE–802.11ax Draft5.0中增加了一种新变体–HE变体,格式如下:
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A-Control subfield格式如下:长度为30Bits
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Control List包含了一个或者多个Control subfield。Control subfield的格式如下:
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不同的Control ID对应不同的Control Information:
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上述帧/字段/子字段小结
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BSR Control subfield

BSR Control subfield中的Control Information subfield包含用于UL MU操作的缓冲区状态信息buffer status information。格式如下:
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ACI Bitmap subfield指示所报告缓冲区状态的访问类别,其编码如表9-24c(ACI Bitmap subfield encoding)所示。 ACI Bitmap subfield的位设置为1以指示相应AC的缓冲区状态,否则设置为0。 如果ACI位图子字段为0,而Delta TID子字段为3,则表示所有8个TID都有缓冲的流量(请参阅表9-24d(Delta TID子字段编码))。
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BSR(Buffer status report) 操作

non-AP STA传送缓冲区状态报告(BSR),以帮助其AP分配UL MU资源。

两种BSR上报方式

  1. STA主动:non-AP STA可以在传输到AP的任何帧QoS Control fieldBSR Control subfield中隐式传递BSR;(注意:这里的用“任何帧”与前面的HT Control field可能存在的帧处并不冲突,因为这里也包括Qos Control field字段,此字段在任何帧的MAC Header中都包括,如下图)
  2. AP主动:non-AP STA也可以在响应BSRP Trigger Frame时在传递给AP的任何帧中显式传递BSR。
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BSR Support subfield

  1. 如果dot11HEBSRControlImplemented为true,则一个HE STA必须将其传输的HE Capabilities elementBSR Support subfield设置为1;否则,此HE STA应将BSR Support subfield设置为0。
  2. HE Capabilities element格式
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    上图二是HE MAC Capabilities Information field的一部分截图。

关于Element
Element是在Management frames中才会有,像Probe Request、Association Request frame这些帧都属于Management frames,所以STA可以利用这些帧中的HE Capabilities elementBSR Support subfield来表明自己是否支持BSR。(AP也一样

STA主动发送BSR

  1. STA可以在对AP的Trigger Frame的响应帧中发送unsolicited BSR;
  2. 也可以在UORA(UL OFDMA-based random access)机制中,竞争到信道后发送unsolicited BSR;
  3. 还可以在利用EDCA机制竞争到信道后发送unsolicited BSR。

AP通过BSRP帧请求BSR

AP还可以通过发送BSRP Trigger Frame来向一个或多个已关联的associated non-AP STAs请求其BSR。

AP发送BSRP帧的条件是什么?

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