專利名稱：在無線網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)葧r和異步數(shù)據(jù)的方法
相關(guān)專利文獻的交叉參考引用本申請要求享有Knut T.Odman于2002年1月22日提交的序列號為60/349,353、題為“管理時隙中的短異步數(shù)據(jù)”的美國臨時專利申請，Knut T.Odman于2002年1月22日提交的序列號為60/349,357、題為“異步時隙中的長異步數(shù)據(jù)”的美國臨時專利申請，以及KnutT.Odman于2002年1月22日提交的序列號為60/349,359、題為“用于取代802.2的匯聚層的LLC服務(wù)接入點”的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此包含引作參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及無線個人區(qū)域網(wǎng)以及無線局域網(wǎng)。更具體而言，本發(fā)明涉及如何處理在分配的但在其他方面卻未使用的管理時隙中的短異步數(shù)據(jù)流，或處理異步時隙中的長異步數(shù)據(jù)流。
國際標準化組織(ISO)的開放系統(tǒng)互連(OSI)標準提供了在終端用戶和物理設(shè)備之間能夠通過不同的系統(tǒng)進行通信的七層體系結(jié)構(gòu)。每一層負責(zé)不同的任務(wù)，并且OSI標準規(guī)定了不同層之間，以及遵循該標準的不同設(shè)備之間的相互作用。
圖1所示為七層OSI標準的體系結(jié)構(gòu)。如圖1所示，OSI標準100包括物理層110，數(shù)據(jù)鏈路層120，網(wǎng)絡(luò)層130，傳輸層140，會話層150，表示層160，和應(yīng)用層170。
物理(PHY)層110通過網(wǎng)絡(luò)在電氣、機械、功能、和程序級傳送比特流。它提供了發(fā)送和接收載體上數(shù)據(jù)的硬件裝置。數(shù)據(jù)鏈路層120描述了在物理媒體上的比特表示和媒體上的消息格式，利用正確的等時發(fā)送數(shù)據(jù)塊(諸如幀)。網(wǎng)絡(luò)層130處理路由和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到正確的目的地、保持和終止連接。傳輸層140管理點對點控制和錯誤校驗以保證完整的數(shù)據(jù)傳送。會話層150建立、協(xié)調(diào)和終止會話、交換、以及每個終端應(yīng)用程序之間的對話。表示層160將入局和出局數(shù)據(jù)從一種表示格式轉(zhuǎn)換為另一種表示格式。應(yīng)用層170用于識別通信方、服務(wù)質(zhì)量，同時還考慮用戶認證和隱私，以及識別任何數(shù)據(jù)語法的限制。
IEEE 802委員會開發(fā)了一種用于本地網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)，它大致對應(yīng)于OSI標準100的物理層110和數(shù)據(jù)鏈路層120。圖2所示為IEEE 802標準200。
如圖2所示，IEEE 802標準200包括物理(PHY)層210、媒體訪問控制(MAC)層220、以及邏輯鏈路控制(LLC)層225。PHY層210實質(zhì)上按照OSI標準100的PHY層110操作。MAC和LLC層220和225共享OSI標準100中數(shù)據(jù)鏈路層120的功能。LLC層225把數(shù)據(jù)放入能夠在PHY層210通信的幀中；MAC層220管理數(shù)據(jù)鏈路上的通信、發(fā)送數(shù)據(jù)幀和接收確認(ACK)幀。MAC和LLC層220和225一起負責(zé)錯誤校驗以及重發(fā)未被接收和確認的幀。
圖3為能夠使用IEEE 802標準200的無線網(wǎng)絡(luò)300的方框圖。在一個優(yōu)選實施例中，網(wǎng)絡(luò)300為無線個人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)或微微網(wǎng)絡(luò)。但是，應(yīng)該明白本發(fā)明還應(yīng)用其他多用戶共享帶寬的設(shè)置，諸如例如，無線局域網(wǎng)(WLAN)或任何其他適當?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)。
當使用術(shù)語微微網(wǎng)時，它指的是以ad hoc方式連接設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)具有一個用作協(xié)調(diào)器(即，作為服務(wù)器)的設(shè)備，而其他設(shè)備(有時稱為站)聽從該協(xié)調(diào)器的時間分配指令(即，它們作為客戶機)。協(xié)調(diào)器為分配的設(shè)備，或簡單地選擇用作協(xié)調(diào)器的一個設(shè)備。協(xié)調(diào)器和非協(xié)調(diào)器設(shè)備之間的主要區(qū)別是，協(xié)調(diào)器必須能夠與網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備通信，而各種非協(xié)調(diào)設(shè)備卻不需要能夠與網(wǎng)絡(luò)中所有其他非協(xié)調(diào)設(shè)備通信。
如圖3所示，網(wǎng)絡(luò)300包括協(xié)調(diào)器310，多個非協(xié)調(diào)設(shè)備320。協(xié)調(diào)器310用于控制網(wǎng)絡(luò)300的操作。如上所述，協(xié)調(diào)器310和非協(xié)調(diào)設(shè)備320組成的系統(tǒng)可以稱為微微網(wǎng)，在這種情況下，協(xié)調(diào)器310可以被稱為微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器(PNC)。每一個非協(xié)調(diào)設(shè)備320必須通過第一無線鏈路330與協(xié)調(diào)器310連接，還可以通過第二無線鏈路340與一個或多個其他非協(xié)調(diào)設(shè)備320連接，還稱之為對等鏈路。
另外，盡管圖3所示為設(shè)備之間的雙向鏈路，但這些設(shè)備之間還可以為單向鏈路。在這種情況下，每個雙向鏈路330、340都示為兩個單向鏈路，即一個方向為第一鏈路而相反方向為第二鏈路。
在某些實施例中，協(xié)調(diào)器310可能為與任何非協(xié)調(diào)設(shè)備320具有相同類型的設(shè)備，除了協(xié)調(diào)系統(tǒng)的附加功能和要求該協(xié)調(diào)器與網(wǎng)絡(luò)300中的每個設(shè)備通信以外。在其他實施例中，該協(xié)調(diào)器310可能為不作為設(shè)備320其中之一的單獨分配的控制單元。
在以下說明中，協(xié)調(diào)器310將考慮作為正好類似于非協(xié)調(diào)設(shè)備320的設(shè)備。但是，可替換的實施例能夠使用專門的協(xié)調(diào)器310。而且，各個非協(xié)調(diào)設(shè)備320能夠包括與非協(xié)調(diào)設(shè)備功能相同的協(xié)調(diào)器310的功能組件，但不使用它們。因此出現(xiàn)了這種情形，即任何設(shè)備為潛在的協(xié)調(diào)器310，但是在給定的網(wǎng)絡(luò)中只有一個用作該功能。
網(wǎng)絡(luò)300的每個設(shè)備可以為不同的無線設(shè)備，例如，數(shù)字照相機，或數(shù)字攝像機，個人數(shù)據(jù)助理(PDA)，數(shù)字音樂播放器，或其他個人無線設(shè)備。
各種非協(xié)調(diào)設(shè)備320被限制于可用的物理區(qū)域350，這是基于協(xié)調(diào)器310能夠與每一個非協(xié)調(diào)設(shè)備320成功通信的范圍而設(shè)置的。任何能夠與協(xié)調(diào)器310(以及反之亦然)通信的非協(xié)調(diào)設(shè)備320都位于網(wǎng)絡(luò)300的可用區(qū)域350范圍內(nèi)。但是，如上所述，對于網(wǎng)絡(luò)300中的每個非協(xié)調(diào)設(shè)備320而言，必須與每個其他非協(xié)調(diào)設(shè)備320進行通信。
圖4為圖3所示網(wǎng)絡(luò)300中的設(shè)備310、320的方框圖。如圖4所示，每個設(shè)備(即每個協(xié)調(diào)器310或非協(xié)調(diào)設(shè)備320)包括物理(PHY)層410、媒體訪問控制(MAC)層420、一組高層430和管理實體440。
PHY層410通過第一或第二無線鏈路330或340與網(wǎng)絡(luò)300的其他層進行通信。該層產(chǎn)生并接收可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)，以及通過MAC層420將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可使用的格式并從可使用的格式轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。MAC層420用作PHY層410和高層430所需數(shù)據(jù)格式之間的接口。高層430包括設(shè)備310、320的功能。這些高層430可以包括邏輯鏈路控制(LLC)等等。高層允許MAC層420與各種協(xié)議接口，諸如TCP/IP、TCP、UDP、RTP、IP、USB、1394、UDP/IP、ATM、DV2、MPEG等。
典型地，WPAN中的協(xié)調(diào)器310和非協(xié)調(diào)設(shè)備320共享相同的帶寬。因此，協(xié)調(diào)器310協(xié)調(diào)共享該帶寬。已經(jīng)開發(fā)出標準以建立用于共享無線個人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)設(shè)置中帶寬的協(xié)議。例如，正在開發(fā)IEEE 802.15.3用于提供在這種使用時分多址(TDMA)方式共享帶寬的設(shè)置中用于PHY層410和MAC層420的規(guī)范。使用該標準，MAC層420定義了幀和超幀，通過這些幀協(xié)調(diào)器310和/或非協(xié)調(diào)設(shè)備320管理設(shè)備310、320共享帶寬。
以下將描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。盡管這里所描述的實施例將以WPAN(或微微網(wǎng))為背景，但是應(yīng)該明白本發(fā)明還應(yīng)用于其他設(shè)置，在這些設(shè)置中多用戶將共享帶寬，諸如例如，無線個人區(qū)域網(wǎng)(WLAN)，或其他的合適無線網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明提供了一種協(xié)調(diào)在網(wǎng)絡(luò)300中工作或使用超幀內(nèi)部循環(huán)信標試圖加入網(wǎng)絡(luò)300中的設(shè)備310、320的方法，其中超幀規(guī)定了在網(wǎng)絡(luò)300上的數(shù)據(jù)路徑。
設(shè)備ID和MAC地址與網(wǎng)絡(luò)300中的設(shè)備310、320工作的一個重要方面是，唯一地識別每個設(shè)備310、320。同時還有多個能夠?qū)崿F(xiàn)識別的方法。
獨立于任何網(wǎng)絡(luò)，每個設(shè)備310、320具有用于識別它的唯一MAC地址。該MAC地址通常由制造商分配給設(shè)備，從而不會有兩個設(shè)備310、320具有相同的MAC地址。一組在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中使用的標準，用于管理在IEEE標準802-1990中能夠發(fā)現(xiàn)的MAC地址，即“局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的IEEE標準概述和體系結(jié)構(gòu)”。
為了簡化操作，網(wǎng)絡(luò)300還能夠分配設(shè)備ID給網(wǎng)絡(luò)300中的每個設(shè)備310、320以另外使用其唯一的MAC地址。在優(yōu)選實施例中，MAC420使用ad hoc設(shè)備ID識別設(shè)備310、320。例如，能夠使用這些設(shè)備ID在網(wǎng)絡(luò)300內(nèi)基于幀目的地的ad hoc設(shè)備ID來路由幀。這些設(shè)備ID通常比每個設(shè)備310、320的MAC地址非常小。在優(yōu)選實施例中，設(shè)備ID為8比特而MAC地址為48比特。
每個設(shè)備310、320應(yīng)該保持映射設(shè)備ID和MAC地址之間對應(yīng)關(guān)系的映射表?；谔峁┙o非協(xié)調(diào)設(shè)備320的設(shè)備ID和MAC地址信息由協(xié)調(diào)器310填充該表。這允許每個設(shè)備310、320通過設(shè)備ID或MAC地址參考自己以及網(wǎng)絡(luò)300中的其他設(shè)備。
利用高速率WPAN的IEEE803.15.3標準能夠使用本發(fā)明，該標準當前由IEEE 802.15WPANTM任務(wù)組3(TG3)開發(fā)。當前草擬的802.15.3標準的細節(jié)包括802.15.3工作組的檔案，可以在以下地址找到它http://www.ieee802.org/15/pub/TG3/html。本說明書公開的任何內(nèi)容都應(yīng)該考慮兼容802.15.3標準，如在IEEE802LAN/MAN標準委員會網(wǎng)頁上所闡述的。
超幀給定網(wǎng)絡(luò)300的可用帶寬通過協(xié)調(diào)器310在時間上分割為一系列重復(fù)的超幀。這些超幀定義了如何在各種任務(wù)中分割可用的傳輸時間。然后，根據(jù)超幀中所設(shè)置的定時在這些超幀中傳送數(shù)據(jù)的各個幀。
圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的超幀的方框圖。如圖5所示，每個超幀500可以包括信標周期510、爭用訪問周期(CAP)520，和無爭用周期(CFP)530。
信標周期510設(shè)置用于協(xié)調(diào)器310發(fā)送信標幀給網(wǎng)絡(luò)300中的非協(xié)調(diào)設(shè)備320。這種信標幀將包括在超幀內(nèi)組織設(shè)備操作的信息。每個非協(xié)調(diào)設(shè)備320知道在加入網(wǎng)絡(luò)300之前如何重新組織信標510，并使用信標510識別存在的網(wǎng)絡(luò)300并協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)300內(nèi)的通信。
CAP 520用于在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送命令或異步數(shù)據(jù)。在很多實施例中可以取消CAP 520以及然后系統(tǒng)將在CFP 530中單獨傳送命令。
CFP 530包括多個的時隙540。這些時隙540由協(xié)調(diào)器310分配給單個發(fā)送設(shè)備310、320和用于在這些設(shè)備之間傳輸信息的一個或多個接收設(shè)備310、320。通常，每個時隙540分配給特定的發(fā)送機-接收機對，盡管在某些情況下，單個發(fā)送機在相同的時間將向多個接收機發(fā)送。時隙的示意類型有管理時隙(MTS)和保證時隙(GTS)。
一個MTS為一個時隙，用于在協(xié)調(diào)器310和一個非協(xié)調(diào)設(shè)備320之間發(fā)送管理信息，因此，它必須使協(xié)調(diào)器310成為發(fā)送對中的一員。如果協(xié)調(diào)器310為接收設(shè)備，MTS還可能定義為上行鏈路MTS(UMTS)，如果協(xié)調(diào)器310為發(fā)送設(shè)備，則它定義為下行鏈路MTS(DMTS)。
GTS為用于在網(wǎng)絡(luò)300的設(shè)備310、320之間發(fā)送異步非管理數(shù)據(jù)的時隙。非管理數(shù)據(jù)能夠包括在非協(xié)調(diào)設(shè)備320之間發(fā)送的數(shù)據(jù)，或在協(xié)調(diào)器310和非協(xié)調(diào)設(shè)備320之間發(fā)送的非管理數(shù)據(jù)。
如在本申請中所使用的，流為在源設(shè)備和一個或多個目的設(shè)備之間的通信。源和目的設(shè)備能夠為網(wǎng)絡(luò)300中的任何設(shè)備310、320。為發(fā)送流到多個目的地，這些目的設(shè)備能夠為網(wǎng)絡(luò)300中的所有或某些設(shè)備310、320。
在某些實施例中，可以在CFP 530之前放置上行鏈路MTS以及在CFP 530末尾放置下行鏈路MTS以給協(xié)調(diào)器310一個機會以在相同超幀500的下行鏈路MTS中確認上行鏈路MTS。但是，不需要協(xié)調(diào)器310在相同超幀500中確認一個請求。相反協(xié)調(diào)器310可以在下一超幀500中的分配給非協(xié)調(diào)設(shè)備320的另一個下行鏈路MTS中確認。
超幀500為時間重復(fù)的固定時間結(jié)構(gòu)。在信標510中描述了超幀500的特定持續(xù)時間。實際上，信標510通常包括有關(guān)重復(fù)信標510頻度的信息，這將有效對應(yīng)于超幀500的持續(xù)時間。信標510還包括有關(guān)網(wǎng)絡(luò)300的信息，諸如每個時隙540的發(fā)送機和接收機的標識，和協(xié)調(diào)器310的標識。
網(wǎng)絡(luò)300的系統(tǒng)時鐘優(yōu)選地通過產(chǎn)生和接收信標510而等時。每個非協(xié)調(diào)設(shè)備320當成功接收有效信標510時將存儲等時點時間，并且然后使用該等時點時間來調(diào)整其自己的定時。
盡管圖5沒有示出，優(yōu)選地在CFP 530的時隙540之間插入保護時間。保護時間在TDMA系統(tǒng)中用于防止兩個傳輸在時間上重疊，這是因為時鐘精確度中不可避免的錯誤和基于空分位置傳播時間的誤差。
在WPAN中，傳播時間通常與時鐘精確度相比將不重要。因此，由于先前等時的事件，所需的保護時間的量優(yōu)選地主要基于時鐘精確度和持續(xù)時間。這種等時事件通常當非協(xié)調(diào)設(shè)備320從協(xié)調(diào)器310成功接收一個信標幀時發(fā)生。
為了簡單起見，單個保護時間值可以用于整個超幀。該保護時間將優(yōu)選地位于每個信標幀，GTS和MTS的末尾。
超幀500的精確設(shè)計能夠根據(jù)實現(xiàn)而變化。圖6所示為具體超幀設(shè)計的一個實例。如圖6所示，傳輸方案600包括將可用的傳輸時間分為多個個超幀610。每個超幀610都包括一個信標幀620、上行鏈路MTS 630、多個GTS 640，和下行鏈路MTS 650。這種示意性的超幀不包括爭用訪問周期。
信標幀620通過相關(guān)的ID(在IEEE802.15.3草擬標準中已知為設(shè)備ID)表示為當前超幀610所分配的非協(xié)調(diào)設(shè)備320。它還通過接收-發(fā)送表表示分配給各個GTS 640的發(fā)送機/接收機。
在圖6所示的示意性超幀結(jié)構(gòu)中，上行鏈路MTS 630設(shè)置用于分配給當前超幀610的非協(xié)調(diào)設(shè)備320上載信號至該協(xié)調(diào)器310。在該時隙中所有其他非協(xié)調(diào)設(shè)備320都在當前信道上保持靜默。在替換的使用多信道的實施例中，該信道上的所有其他站必須在上行鏈路MTS 630中保持靜默，盡管它們可能在替換的信道上發(fā)送。
多個GTS 640為設(shè)置用于每個設(shè)備310、320以允許在設(shè)備之間通信的時隙。根據(jù)信標620中的接收-發(fā)送表所闡明信息實現(xiàn)上述設(shè)置。每個GTS 640優(yōu)選地足夠大以發(fā)送一個或更多的數(shù)據(jù)幀。當發(fā)送機-接收機組分配有多個GTS 640時，它們優(yōu)選為連續(xù)的。
下行鏈路MTS 650設(shè)置用于協(xié)調(diào)器310下載信號到分配給當前超幀610的非協(xié)調(diào)設(shè)備320中。所有其非協(xié)調(diào)設(shè)備320在該時隙中都可以忽略所有傳輸。
必須選擇上行鏈路和下行鏈路MTS 630和650的長度來處理最大可能的管理幀、迅速確認(ACK)幀，和接收機-發(fā)送機轉(zhuǎn)變時間。必須選擇GTS 640的長度和數(shù)量以容納將要發(fā)送幀的具體需求，例如，短MPEG幀，最大允許長度的大幀和所使用的ACK方法。
盡管所公開的實施例使用一個放置在多個GTS 640之前的上行鏈路MTS 630，和放置在多個GTS 640之后的下行鏈路MTS 650，但是在替換的實施例中，MTS 630、650和GTS 640的數(shù)量、分布以及位置都可以變化。
但是，這種TDMA協(xié)議通常不支持異步數(shù)據(jù)。因此強制系統(tǒng)使用統(tǒng)計流連接傳送異步數(shù)據(jù)，將導(dǎo)致大量的信號開銷，或強制系統(tǒng)提供類似的載波監(jiān)聽多重訪問/沖突避免(CSMA/CA)，這將導(dǎo)致性能惡化和功率使用增加。功率消耗是由于每個設(shè)備310、320在CAP 520中必須保持功率上升而增加的(即沒有一個設(shè)備310、320能夠進入功率節(jié)省休眠模式)。性能惡化是因為在任何給定的時間發(fā)送給定數(shù)據(jù)幀的不確定性。

發(fā)明內(nèi)容
與本部分內(nèi)容的主題相一致，現(xiàn)在將只提供對本發(fā)明所選特征的簡要描述。本發(fā)明的更完整描述為全文的主旨。
本發(fā)明的一個目的是提供一種在無線網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送異步數(shù)據(jù)的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種發(fā)送異步數(shù)據(jù)的可替換的方法，從而能夠盡可能快速地在設(shè)備之間傳送異步數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一個特征是，使用為要發(fā)送數(shù)據(jù)片分配的優(yōu)先值來確定是否該設(shè)備為等時或異步數(shù)據(jù)，并且還根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送的參數(shù)進行確定。
通過在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法實現(xiàn)了這些和其他目的，該網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和一個或更多的遠程設(shè)備，方法包括將可用的傳輸時間分為多個超幀；將多個超幀的每一個分為信標持續(xù)時間、一個或更多的管理時隙、一個或更多的保證時隙以及一個或更多的異步時隙；將每個管理時隙分配給一個或更多的遠程設(shè)備其中之一或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器；將每個異步時隙分配給一個或更多遠程設(shè)備其中之一或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器；在多個超幀的每一個的信標持續(xù)時間中，從協(xié)調(diào)器發(fā)送一個信標至一個或更多遠程設(shè)備；在當前保證時隙中從分配給當前保證時隙的一個或更多遠程設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送異步數(shù)據(jù)中的一個或更多幀；以及在當前異步時隙中從分配給當前異步時隙的一個或更多遠程設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送異步數(shù)據(jù)中的一個或更多幀。
該方法可能還包括在當前管理時隙中從分配給當前管理時隙的一個或更多遠程設(shè)備其中之一發(fā)送管理幀至網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。該方法還包括在當前管理時隙中從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)發(fā)送管理幀至分配給當前管理時隙的一個或更多遠程設(shè)備之一。該方法還包括在當前管理時隙中從分配給當前管理時隙的一個或更多遠程設(shè)備發(fā)送小的異步數(shù)據(jù)幀至一個或更多設(shè)備的另一個或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。
分配給一個或更多保證時隙的保證時間周期優(yōu)選大于分配給一個或更多異步時隙的異步時間周期。
每個超幀中的一個或更多管理時隙優(yōu)選地包括至少一個上行鏈路管理時隙，用于在分配給該上行鏈路管理時隙的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器之間傳送信號，還包括一個下行鏈路管理時隙，用于在網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和分配給該上行鏈路管理時隙的設(shè)備之間傳送信號。
該方法還包括在當前上行鏈路管理時隙中，從分配給當前管理時隙的一個或更多遠程設(shè)備其中之一發(fā)送小的異步數(shù)據(jù)幀至一個或更多設(shè)備中的另一個或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。
信標持續(xù)時間優(yōu)選在每個超幀開始形成，并且一個或更多的管理時隙優(yōu)選直接在信標持續(xù)時間之后形成。


當參考結(jié)合附圖進行以下詳細描述時本發(fā)明將變得更加容易理解，并將容易地獲得本發(fā)明的更完整理解及其多個有利之處，其中
圖1所示為七層OSI標準的體系結(jié)構(gòu)圖；圖2所示為IEEE 802標準的圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的無線網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖4為圖3所示網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的方框圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的超幀的方框圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具體超幀設(shè)計的方框圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具體超幀設(shè)計的方框圖；圖8所示為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的數(shù)據(jù)連接的方框圖，用于源設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)中的一個或更多的目的設(shè)備；圖9所示為圖8中源設(shè)備的更詳細描述的方框圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了如何使用信道時間分配將兩個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到兩個不同的目的設(shè)備；圖11為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了如何使用信道時間分配將兩個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到單個目的設(shè)備；圖12為根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了如何使用輪詢將兩個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到單個目的設(shè)備；圖13為根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了如何使用輪詢將兩個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到單個目的設(shè)備；以及圖14根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了當需要不止一個默認的信道時間分配時如何請求信道時間。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在一些視圖中，類似的附圖標記表示相同或?qū)?yīng)的部件。
異步和等時數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中有兩種數(shù)據(jù)異步數(shù)據(jù)和等時數(shù)據(jù)。等時數(shù)據(jù)具有分配的帶寬，至少在短周期中保證帶寬的定時。異步數(shù)據(jù)沒有保證帶寬，并當傳輸時間變?yōu)榭捎脮r被發(fā)送。在操作中，異步數(shù)據(jù)傳送具有較高等級的可靠性但是不具備保證傳送時間。
為等時數(shù)據(jù)所分配的帶寬優(yōu)選在給定設(shè)備320中，基于當前流量條件通過匯聚層譯碼為信道時間。該匯聚層可以在MAC層420或高層430中形成。然后從協(xié)調(diào)器310請求所需的信道時間，它同意信道時間并負責(zé)保證信道時間將持續(xù)存在，例如通過分配合適的GTS給發(fā)送設(shè)備320。但是協(xié)調(diào)器310不能保證帶寬。優(yōu)選地，如果有必要的話，匯聚層進行監(jiān)視并重新請求信道時間。
通過使用確認和重試嘗試能夠增加等時數(shù)據(jù)的可靠性。
用于異步數(shù)據(jù)的分配帶寬優(yōu)選地根據(jù)需要進行分配。當設(shè)備320需要發(fā)送異步數(shù)據(jù)時，它從協(xié)調(diào)器310請求信道時間用于異步發(fā)送。協(xié)調(diào)器310負責(zé)保證異步發(fā)送的信道時間(例如，在如下所示的異步時隙或管理時隙中)，但是不需保證任何繼續(xù)的帶寬。
在設(shè)備310、320中通過使用可替換的確認(ACK)和可配置的次數(shù)能夠向匯聚層精確地報告異步數(shù)據(jù)的傳送狀態(tài)，該次數(shù)為發(fā)送不成功時設(shè)備重試發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)。
可以通過輪詢來傳送異步數(shù)據(jù)，即只有當協(xié)調(diào)器310為設(shè)備320發(fā)送一個輪詢幀從而認證發(fā)送異步幀時，才可以通過非協(xié)調(diào)設(shè)備320發(fā)送異步數(shù)據(jù)幀。
超幀結(jié)構(gòu)本申請的方法和系統(tǒng)公開了一種替換的超幀結(jié)構(gòu)和一種將考慮到有效地處理異步數(shù)據(jù)的管理該超幀結(jié)構(gòu)的方法。
圖7所示為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具體超幀結(jié)構(gòu)的實例。如圖7所示，傳輸方案700包括將可用的傳輸時間分為多個超幀710。每個單獨的超幀710包括信標幀620、上行鏈路MTS 630、下行鏈路MTS650、多個GTS 640和異步時隙(ATS)770。該示例幀不包括爭用訪問周期520。
ATS 770為用于在網(wǎng)絡(luò)300的設(shè)備310、320之間發(fā)送異步數(shù)據(jù)的時隙。該異步數(shù)據(jù)包括在兩個非協(xié)調(diào)設(shè)備320之間發(fā)送的數(shù)據(jù)，和在協(xié)調(diào)器310和非協(xié)調(diào)設(shè)備320之間發(fā)送的非管理數(shù)據(jù)，以及在協(xié)調(diào)器310和非協(xié)調(diào)設(shè)備320之間發(fā)送的對于MTS而言太大的管理數(shù)據(jù)。
通過在一個超幀內(nèi)提供一個或更多的異步時隙，系統(tǒng)提供了傳送異步數(shù)據(jù)的方式。
信標幀620通過相關(guān)的ID(在IEEE802.15.3草擬標準中已知為設(shè)備ID)表示為當前超幀710所分配的非協(xié)調(diào)設(shè)備320。它還通過接收-發(fā)送表表示分配給各個GTS 640的發(fā)送機/接收機。另外，它通過表示設(shè)備ID和所分配ATS 770的長度和位置來表示為任何ATS 770分配的發(fā)送機。但是，應(yīng)該注意到，ATS分配通常不是永久性的。換言之，所有的ATS分配必須每次都更新，這是ATS所出現(xiàn)的新要求。替換的實施例能夠應(yīng)用默認的ATS分配，但是，它將保持每一個超幀。
在替換的實施例中，可以添加流索引以允許在相同的源-目的對之間實現(xiàn)多重流。例如在用于草擬802.15.3標準的CTA中所示，該標準考慮了這種多重流。
在圖7所示的實施例中，為分配給當前超幀710的非協(xié)調(diào)設(shè)備320預(yù)置上行鏈路MTS 630以上載信號到協(xié)調(diào)器310。所有其他的非協(xié)調(diào)設(shè)備320在該時隙中在當前信道上保持靜默。在替換的使用多信道的實施例中，該信道上的所有其他站在上行鏈路MTS 630中必須保持靜默，盡管它們可能仍在替換的信道上發(fā)送。
在該實施例中，上行鏈路和下行鏈路MTS 630、650位于CFP 530的前面。但是，在替換的實施例中，MTS 630、650和GTS 640的數(shù)量、分布和位置都可發(fā)生變化。
多個GTS 640是為每個設(shè)備310、320預(yù)置的時隙以在它們之間傳送等時數(shù)據(jù)。這是根據(jù)在信標620的接收-發(fā)送表中所闡述信息來完成的。每個GTS 640優(yōu)選為足夠大以便發(fā)送一個或更多的數(shù)據(jù)幀。當發(fā)送機-接收機組分配有多個GTS 640時，這些GTS優(yōu)選為連續(xù)的。
多個ATS 770是為每個設(shè)備310、320預(yù)置的時隙以在它們之間傳送異步數(shù)據(jù)。它們優(yōu)選地恰好分配為GTS，除了ATS分配不永久以外。另外，每個設(shè)備優(yōu)選保持需要發(fā)送的所有異步數(shù)據(jù)的單個隊列。協(xié)調(diào)器310僅僅基于該隊列的內(nèi)容來為設(shè)備310、320分配ATS 770。
上行鏈路MTS 630通常為分配給當前超幀710的非協(xié)調(diào)設(shè)備320預(yù)置以上載信號到協(xié)調(diào)器310，或發(fā)送較小的異步數(shù)據(jù)幀到其他非協(xié)調(diào)設(shè)備320。在某些實施例中，在MTS中保證不接收任何數(shù)據(jù)幀的非協(xié)調(diào)設(shè)備320可以在該時隙中忽略所有的發(fā)送。在其他的實施例中，所有設(shè)備將在每個上行鏈路MTS 630中進行監(jiān)聽。
下行鏈路MTS 650通常為協(xié)調(diào)器310預(yù)置以下載信號到分配給當前超幀710的非協(xié)調(diào)設(shè)備320。在某些替換的實施例中，如果不需要管理數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)器310能夠使用該下行鏈路MTS 650來發(fā)送較小的異步數(shù)據(jù)幀到其他非協(xié)調(diào)設(shè)備320。在某些實施例中，保證在MTS期間不接收任何數(shù)據(jù)幀的非協(xié)調(diào)設(shè)備320在該時隙中可以忽略所有的發(fā)送。在其他實施例中，所有設(shè)備將在下行鏈路MTS 650中進行監(jiān)聽。
超幀710的長度是固定的，并優(yōu)選地選擇具有10到30ms之間的持續(xù)時間，以便最小化數(shù)據(jù)緩沖要求。
必須選擇上行鏈路和下行鏈路MTS 630和650的長度以處理最大可能的管理幀、迅速確認(ACK)幀、和接收機-發(fā)送機轉(zhuǎn)變時間。對于GTS 640，必須選擇長度和數(shù)量以滿足將要發(fā)送幀的具體要求，例如短MPEG幀、最大允許長度的大幀和流VS迅速ACK操作。對于ATS 770，除了當請求ATS時，優(yōu)選按照分配的MTS來確定長度、數(shù)量和分配，設(shè)備310為協(xié)調(diào)器310傳送完整的發(fā)送時間，所需要的該發(fā)送時間用于發(fā)送異步發(fā)送隊列的全部內(nèi)容，以及可接受ATS 770的最小長度。協(xié)調(diào)器310然后相應(yīng)地分配ATS 770。
盡管所公開的實施例使用多個GTS 640、多個ATS 770、一個位于GTS 640之前的上行鏈路MTS 630、和一個位于ATS 770之后的下行鏈路MTS 650，但是在替換的實施例中GTS 640、ATS 770和MTS630、650的數(shù)量、分布和位置都可以變化。
在該實施例中，管理時隙(MTS)用于小于256字節(jié)的管理幀和高優(yōu)先級異步數(shù)據(jù)幀，保證時隙(GTS)用于中間優(yōu)先級等時數(shù)據(jù)，以及異步時隙(ATS)用于超過255字節(jié)的異步低優(yōu)先級數(shù)據(jù)和高優(yōu)先級異步數(shù)據(jù)。
短和長異步數(shù)據(jù)幀在圖7所示的實施例中，有兩種類型的異步數(shù)據(jù)幀即短異步幀和長異步幀。
短異步幀為足夠小的幀以代替管理幀在MTS中發(fā)送它。在優(yōu)選實施例中，短異步幀最大為255字節(jié)。但是，在特定的實施例中該大小能夠跟隨MTS的大小而變化。
長等時幀大于短異步幀，直至最大的長異步幀大小。在優(yōu)選的實施例中，長異步幀的大小能夠在255字節(jié)到協(xié)議所設(shè)置的MTS最大值(例如，在某些實施例中為～2000字節(jié))之間變化。但是，最小長異步幀大小能夠根據(jù)最大短異步幀大小而變化；以及最大長異步幀大小能夠根據(jù)當前協(xié)議的選擇傳輸參數(shù)而變化。異步數(shù)據(jù)優(yōu)選地限制于一定的大小以防止它壓倒可用的空中時間。
在操作中，非協(xié)調(diào)設(shè)備320能夠在分配給它的任何上行流MTS中發(fā)送短異步幀而不是管理分組。同理，在替換的實施例中，協(xié)調(diào)器310可以在任何下行鏈路MTS中發(fā)送小的異步幀。
如果當協(xié)議需要所有設(shè)備310、320監(jiān)聽所有的MTS，然后監(jiān)聽設(shè)備，那么分配給當前MTS(在上行鏈路MTS中分配非協(xié)調(diào)設(shè)備320以及在下行鏈路MTS中分配協(xié)調(diào)器310)的設(shè)備310、320能夠發(fā)送其短異步幀到其他設(shè)備。如果在MTS中允許非協(xié)調(diào)設(shè)備320進入休眠模式，那么對于協(xié)調(diào)器來說將有必要給其他設(shè)備320一定提前的警告，即非協(xié)調(diào)設(shè)備將在特定的MTS中接收短異步幀。
由于MTS總是分配給特定的非協(xié)調(diào)設(shè)備320，因此能夠認為該分配為隱含的用于發(fā)送短異步幀的輪詢。
正如在本申請中所使用的，術(shù)語“短異步幀”將指的是大小足夠小的在MTS中發(fā)送的有效異步幀，以及術(shù)語“長異步幀”將指的是大小足夠大的在MTS中發(fā)送的有效異步幀。術(shù)語“MTS數(shù)據(jù)幀”將指的是在MTS中發(fā)送的短異步幀，以及術(shù)語“ATS數(shù)據(jù)幀”將指的是在ATS中發(fā)送的短或長異步數(shù)據(jù)幀。
因此，可能只在ATS中發(fā)送長異步幀(作為ATS數(shù)據(jù)幀)，而在MTS(作為MTS數(shù)據(jù)幀)或在ATS中可能發(fā)送短異步幀(作為ATS數(shù)據(jù)幀)。
協(xié)調(diào)異步數(shù)據(jù)的傳送以下公開內(nèi)容涉及異傳送步數(shù)據(jù)。優(yōu)選使用傳統(tǒng)的傳送模式發(fā)送等時數(shù)據(jù)。
圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例用于源設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)中的一個或更多目的設(shè)備的數(shù)據(jù)連接。如圖8所示，系統(tǒng)包括協(xié)調(diào)器310、源設(shè)備820和第一和第二目的設(shè)備830、840。在本實例中，源設(shè)備820能夠發(fā)送數(shù)據(jù)到一個或兩個目的設(shè)備830、840。源設(shè)備820和目的設(shè)備830、840優(yōu)選為上述參考圖3所述的非協(xié)調(diào)設(shè)備320。
盡管在圖8中所示為一個設(shè)備作為源設(shè)備820以及兩個設(shè)備被示為目的設(shè)備830、840，這僅僅是示意性的。在優(yōu)選的網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備將按照需要自由地從源和目的設(shè)備改變，當通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)時給定的設(shè)備將繼續(xù)改變其角色。圖8簡單示出了一個設(shè)備為源設(shè)備820以及兩個其他設(shè)備為目的設(shè)備830、840的視圖。
圖9所示為圖8源設(shè)備的更詳細描述。如圖9所示，源設(shè)備包括PHY層410、MAC層420和高層430。(參見圖4)MAC層420包括數(shù)據(jù)處理器和MAC管理層910、異步發(fā)送隊列920和發(fā)送控制層930；高層430包括匯聚層940和其他高層950。盡管匯聚層940示為高層430的一部分，它還能夠在MAC層420中形成。
匯聚層940優(yōu)選包含分段程序并操作用于參考幀大小、速率、確認方法和估計的重試次數(shù)(如果使用重試的話)為給定設(shè)備計算所需的信道時間。在替換的實施例中，分段程序能夠位于MAC層420中，例如位于數(shù)據(jù)處理器和MAC管理層910中。
數(shù)據(jù)處理器910優(yōu)選地根據(jù)速率傳輸策略執(zhí)行從MAC地址到設(shè)備ID的地址轉(zhuǎn)換。
異步發(fā)送隊列920優(yōu)選為用于數(shù)據(jù)和管理幀的推拉隊列，并且可能包含用于填充標頭數(shù)據(jù)等等的幀構(gòu)造程序。
發(fā)送控制層930負責(zé)確定發(fā)送一定幀的正確時間。合適的時間計劃或發(fā)送激勵來自于協(xié)調(diào)器310。
所示的線標記“RTS”(請求發(fā)送)來自于源設(shè)備820到協(xié)調(diào)器310的異步發(fā)送隊列920。RTS為請求協(xié)調(diào)器允許發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備的隨機符號表示(例如通過輪詢請求，信道時間請求，等等)。盡管圖中所示為從異步發(fā)送隊列920直接到達協(xié)調(diào)器310，但是RTS實際上還通過PHY層410傳送。
所示的線標記“CTS”(清除發(fā)送)來自于協(xié)調(diào)器310到源設(shè)備820的發(fā)送控制930。CTS為保證允許發(fā)送的協(xié)調(diào)器的隨機符號表示(例如，通過輪詢、信標CTA等)。盡管圖中所示為從協(xié)調(diào)器310直接到達發(fā)送控制器930，但是CTS實際上還通過PHY層410傳送。
參考圖8和9，在操作中，協(xié)調(diào)器310分配信道時間和/或輪詢網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備820、830、840。(在其他實施例中網(wǎng)絡(luò)能夠包括不止兩個設(shè)備，用于更附復(fù)雜的輪詢/CTA處理)。另外，設(shè)備320的匯聚層940必須知道所需的信道時間；異步發(fā)送隊列920必須知道為當前發(fā)送幀的數(shù)量(先前已發(fā)送失敗的新幀或舊幀)；以及發(fā)送控制器930必須知道發(fā)送數(shù)據(jù)的時間。
所以，異步數(shù)據(jù)隊列920必須通過初始化RTS和為協(xié)調(diào)器310提供當前隊列的狀態(tài)(例如，在隊列中有多少幀，它們必須發(fā)送給誰，信道時間分配)開始。用于異步發(fā)送隊列920發(fā)送RTS信號的控制優(yōu)選為在異步發(fā)送隊列920中輸入的新數(shù)據(jù)，這是由于異步隊列920不知道何時能夠發(fā)送幀，或下一次將允許發(fā)送多少幀。
發(fā)送控制器930必須解釋從協(xié)調(diào)器310接收的CTS消息并將適當?shù)膸瞥霎惒桨l(fā)送隊列920。它必須為異步發(fā)送隊列920提供足夠信息以選擇用于發(fā)送的正確幀。發(fā)送控制器930不知道在異步隊列920中有多少幀，多少幀匹配從協(xié)調(diào)器310接收的當前CTS。如果沒有匹配幀，異步發(fā)送隊列920必須通知發(fā)送控制器930沒有任何發(fā)送幀。
在某些情況下，請求設(shè)備可能未曾接收一個合適的CTA。所以，發(fā)送隊列920必須具備自清除功能，借此從發(fā)送隊列920中清除那些太舊的數(shù)據(jù)幀。這種類型的自清除功能的一個實例是在802.11標準中提供的老化功能。這使得老化功能，諸如該每個幀必須標記有發(fā)送超時值。發(fā)送隊列920然后將周期性循環(huán)所有仍未發(fā)送的幀以查看是否任何幀已經(jīng)等待的時間超過了其允許的發(fā)送超時值。在這種情況下，這些幀失敗并從隊列920中清除。
可能沒有發(fā)送幀的一個原因是目的設(shè)備830、840從不確認它或者協(xié)調(diào)器310從不提供發(fā)送幀的機會。
優(yōu)先級通過其他高層950而不是匯聚層940還可以給數(shù)據(jù)幀一個優(yōu)先級代碼(表示數(shù)據(jù)發(fā)送的優(yōu)先級)。該數(shù)據(jù)和優(yōu)先級代碼然后被優(yōu)選傳送到匯聚層940，匯聚層使用該信息為數(shù)據(jù)選擇合適的MAC服務(wù)。在本發(fā)明中，如在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中所公開的內(nèi)容，匯聚層940使用優(yōu)先級代碼確定數(shù)據(jù)幀(異步或等時)的類型，MAC層420應(yīng)該使用這種類型用于發(fā)送數(shù)據(jù)。
IEEE802標準(例如802.1和802.15.3協(xié)議)提供了八種可能的優(yōu)先級代碼，0-7。在優(yōu)選實施例中，使用這些代碼中的七種。如表1所示，優(yōu)選實施例使用這些優(yōu)先級代碼確定數(shù)據(jù)優(yōu)先級和傳送服務(wù)類型，MAC層420應(yīng)該用于它所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)幀。
表1

在優(yōu)選實施例中，優(yōu)先級0、1和7用于異步數(shù)據(jù)，優(yōu)先級3、4、5和6用于等時數(shù)據(jù)，以及優(yōu)先級2未使用。
對于優(yōu)先級為0(最努力)的數(shù)據(jù)，匯聚層940應(yīng)該指令MAC層420發(fā)送作為異步數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)以將ACK策略設(shè)定為是(即，需要確認)，以及使用最大數(shù)量的重試嘗試。
對于優(yōu)先級為1(背景)的數(shù)據(jù)，匯聚層940應(yīng)該指令MAC層420發(fā)送作為異步數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)以根據(jù)所使用的服務(wù)按照需要來設(shè)置ACK策略-是或否。如果ACK策略設(shè)為否(即不需要確認)，MAC層420則應(yīng)該設(shè)置重試次數(shù)為零。如果ACK策略設(shè)為是(即需要確認)，MAC層420則設(shè)置重試次數(shù)為直到最大允許嘗試的數(shù)量。但是，優(yōu)選地，將嘗試次數(shù)設(shè)為小于最大值的數(shù)量。
對于優(yōu)先級為3、4、5或6(極努力，受控負載，視頻或聲音)的數(shù)據(jù)，匯聚層940應(yīng)該指令MAC層420發(fā)送作為等時數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。在優(yōu)選實施例中，ACK策略和重試策略并不是由為這些優(yōu)先級所設(shè)置的優(yōu)先級而確定的。
對于優(yōu)先級為7(網(wǎng)絡(luò)控制)的數(shù)據(jù)，匯聚層940應(yīng)該指令MAC層420發(fā)送作為異步數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。在優(yōu)選實施例中，ACK策略和重試策略并不是由為該優(yōu)先級所設(shè)置的優(yōu)先級而確定的。
在操作中，匯聚層940將從傳送發(fā)送數(shù)據(jù)的更高層接收原語即消息。匯聚層940然后基于包含在它所接收原語中的優(yōu)先級的值為數(shù)據(jù)選擇合適的MAC服務(wù)(如表1所定義)。例如，如果它接收優(yōu)先級為0的異步數(shù)據(jù)，則將在MAC中設(shè)置ACK策略為需要確認，并且將發(fā)送MAC重試的次數(shù)到允許的最大值。
如果匯聚層940接收具有不合適的優(yōu)先級參數(shù)的原語，它發(fā)送一個具有錯誤消息的確認信號(如果可能有確認信號)，或者為異步數(shù)據(jù)重新分配優(yōu)先級為0(最努力)或為等時數(shù)據(jù)分配優(yōu)先級為3(極努力)。
信道時間分配和輪詢之比較以下為用于在網(wǎng)絡(luò)中為異步數(shù)據(jù)劃分傳輸時間的信道時間分配和輪詢的簡單比較。盡管這些實例所示為只傳輸兩個異步數(shù)據(jù)幀，但所示的方法能夠擴展應(yīng)用于更高數(shù)量異步數(shù)據(jù)幀的隊列。
信道時間分配圖10為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的消息序列圖，它描述了如何使用信道時間分配將兩個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到兩個不同的目的設(shè)備。如圖10所示，在該通信中包括有六個單元源設(shè)備的匯聚層(SA CL)940，源設(shè)備的異步發(fā)送隊列(SA-TxQ)920，源設(shè)備的發(fā)送控制器(SA-TxC)930，協(xié)調(diào)器310，第一目的設(shè)備(標記為第一目的地址-DA1)830和第二目的設(shè)備(標記為第二目的地址-DA2)940。
如圖10所示，匯聚層940通過將第一片數(shù)據(jù)排隊到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920而開始(步驟1005)。匯聚層940傳送第一數(shù)據(jù)、目的設(shè)備地址(在本例中為DA1)以及所需的信道時間CT1。源設(shè)備異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送包括目的地址DA1和所需信道時間CT1的信道時間分配(CTA)請求到協(xié)調(diào)器310(步驟1010)。這對應(yīng)于圖8中的RTS。
匯聚層940然后排隊第二片數(shù)據(jù)到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920(步驟1015)。匯聚層940傳送一組新數(shù)據(jù)、目的地址(在本例中為DA2)和該新數(shù)據(jù)的所需的信道時間CT2。源設(shè)備異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送一個新的CTA請求到協(xié)調(diào)器310以代替舊的CTA請求。該新的CTA請求提供了源設(shè)備異步傳送隊列920的狀態(tài)的新快照，并包括目的地址DA1和DA2，以及總共所需的信道時間CT1+CT2(步驟1020)。在替換的實施例中，信標能夠包括一個CTA和與第一CTA請求相關(guān)的目的地址(CTA1和DA1)，以及獨立的CTA和與第二CTA請求相關(guān)的目的地址(CTA2和DA2)。在實施例中，這對應(yīng)于圖8中的RTS。
在步驟1010和1020已經(jīng)接收了兩個CTA請求時，協(xié)調(diào)器310發(fā)送一個信標到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1025)。信標包括總共的分配CTA(在本例中為CT1+CT2，這保證了足夠的時間來發(fā)送數(shù)據(jù)幀)和與這些CTA請求相關(guān)的目的地址(DA1和DA2)。
源設(shè)備的發(fā)送控制器930然后發(fā)送一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，它請求將第一數(shù)據(jù)發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1030)。異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層410用以發(fā)送(步驟1035)。發(fā)送控制器930然后處理第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1040)。
由于在發(fā)送第一數(shù)據(jù)幀之和仍將有足夠的分配CTA來發(fā)送第二數(shù)據(jù)幀，因此源設(shè)備的發(fā)送控制器930然后發(fā)送一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，請求將第二數(shù)據(jù)發(fā)送到第二目的設(shè)備(步驟1045)。異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送該第二數(shù)據(jù)和第二目的地址DA2到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層用以發(fā)送(步驟1050)。以及發(fā)送控制器930然后處理第二數(shù)據(jù)和第二目的地址DA2，以便將其向前發(fā)送到第二目的設(shè)備840(步驟1055)。
圖11為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了如何使用信道時間分配將兩個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到單個目的設(shè)備。如圖11所示，在此通信中包括五個單元源設(shè)備的匯聚層(SA CL)940、源設(shè)備的異步發(fā)送隊列(SA-TxQ)920、源設(shè)備的發(fā)送控制器(SA-TxC)930、和控制器310以及第一目的設(shè)備(標記為第一目的地址-DA1)830。
如圖11所示，匯聚層940通過將第一片數(shù)據(jù)排隊到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920而開始(步驟1105)。匯聚層920傳送第一數(shù)據(jù)、目的設(shè)備地址(在本例中為DA1)以及所需的信道時間CT1。源設(shè)備異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送包括目的地址DA1和所需信道時間CT1的信道時間分配(CTA)請求到協(xié)調(diào)器310(步驟1110)。
匯聚層910然后排隊第二片數(shù)據(jù)到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920(步驟1115)。匯聚層920傳送第二數(shù)據(jù)、目的地址(在本例中為DA1)和該新數(shù)據(jù)的所需的信道時間CT2。源設(shè)備異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送一個新的CTA請求到協(xié)調(diào)器310以代替舊的CTA請求，以提供源設(shè)備異步傳送隊列920的內(nèi)容的新快照。該新的CTA請求包括第一目的地址DA1和新的總共所需的信道時間CT1+CT2(步驟1120)。
在步驟1110和1120已經(jīng)接收了兩個CTA請求時，協(xié)調(diào)器310發(fā)送一個信標到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1125)。該信標包括與第一和第二CTA請求相關(guān)的目的地址，以及與第一和第二CTA請求之和(CTA1+CTA2)相關(guān)的CTA。在替換的實施例中，信標能夠包括一個CTA和與第一CTA請求相關(guān)的目的地址(CTA1和DA1)，以及獨立的CTA和與第二CTA請求相關(guān)的目的地址(CTA2和DA1)。
源設(shè)備的發(fā)送控制器930然后發(fā)送一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，它請求將第一數(shù)據(jù)發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1130)。異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層410用以發(fā)送(步驟1135)。發(fā)送控制器930然后處理第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1140)。
源設(shè)備的發(fā)送控制器930然后發(fā)送一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，請求將第二數(shù)據(jù)發(fā)送到第二目的設(shè)備(步驟1145)。異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送該第二數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層用以發(fā)送(步驟1150)。以及發(fā)送控制器930然后處理第二數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備840(步驟1155)。
在這兩個實例中，通過協(xié)調(diào)器310生成兩個獨立的請求并且然后產(chǎn)生兩個獨立的分配。而且，在源設(shè)備發(fā)送控制器930接收信標中的CTA之前，排隊第二數(shù)據(jù)幀。協(xié)調(diào)器310在信標中分配兩個CTA，發(fā)送控制器930使用各自的目的地址作為標識符從異步發(fā)送隊列920存取兩次。
而且，在本實施例中，必須計算所需信道時間(CT1、CT2)以便異步發(fā)送隊列920能夠在CTA請求中一道傳送該信息?？商鎿Q的方案設(shè)置所有的異步CTA為預(yù)定的大小。在本例中異步發(fā)送隊列920只需要要求在隊列中給一定的目的設(shè)備分配重試次數(shù)。盡管該可替換的方案將有些浪費帶寬，但是它顯著地簡化了實施。
重新分配技術(shù)不管目的如何，在發(fā)送幀之后，CTA需要分配給給定的設(shè)備。一些可能的方案可提供用于這種重新分配。
使用第一可替換方案，系統(tǒng)能夠為一個超幀設(shè)置每個分配為有效。使用這種方案，CTA將自動地重新分配在每個超幀之后。從發(fā)送一側(cè)來說這是一種非常簡單的實現(xiàn)，但是當一個幀沒有被確認時(ACK)會出現(xiàn)問題。
這種問題就是未確認的幀可能在發(fā)送過程中被嚴重地延遲。通常，啟動一個CTA的新請求唯一地是進入異步發(fā)送隊列920的幀。如果一個幀沒有被確認并然后在幀結(jié)束時自動地重新分配其CTA，那么應(yīng)該在隊列920中保留該幀直到輸入一個新幀為止。
在這種方案中，異步發(fā)送隊列920不能自發(fā)地發(fā)送新的CT請求，因為它不知道何時發(fā)送這些請求。每逢幀沒有被確認時，異步發(fā)送隊列920不能簡單地重新發(fā)送CT請求，然而雖然它不知道在用于相同DA的隊列中有多少幀，或者由于操作異步發(fā)送隊列920中的老化功能，不知道是否將從異步發(fā)送隊列920中清除未確認的幀。
使用第二可替選方案，對于N個超幀每個分配都為有效的，其中N為大于1的整數(shù)。使用該方案，CTA將自動地重新分配在N個超幀之后。
優(yōu)選地，選擇N為對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送重試最大次數(shù)的合理數(shù)量。這解決了第一可替換方案中的問題，但是增加了協(xié)調(diào)器310的復(fù)雜度。按照這種方案，協(xié)調(diào)器310將需要具備用于每個CTA的單獨的計數(shù)器，并需要標記每個CT請求，以便能夠確定是否新的CT請求涉及全部或部分的現(xiàn)有CTA。
使用第三可替換方案，對于每個時間周期而言每個分配為有效的。使用該方案，CTA將自動地重新分配在每個時間周期的結(jié)束之后。
這提供了簡單構(gòu)思的有利之處，但是額外增加了請求設(shè)備和協(xié)調(diào)器310之間等時的實現(xiàn)困難。另外，協(xié)調(diào)器310需要具備用于每個CTA的單獨的定時器，并需要標記每個CT請求，以便能夠確定是否新的CT請求涉及全部或部分的現(xiàn)有CTA。
使用第四可替換方案，每個分配能夠永久存在。在本例中，當不再有任何流量時，請求設(shè)備負責(zé)用于釋放CTA。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，每當發(fā)送控制器930具備用于一定目的設(shè)備的CTA時，異步發(fā)送隊列920報告它沒有用于該目的設(shè)備的幀，源設(shè)備的發(fā)送控制器930必須使用目的設(shè)備的地址作為標識符發(fā)送一個CTA釋放消息。
在增加流量作為代價時這非常有效，因為每個目的設(shè)備都必須完成CTA。最大的代價是發(fā)送控制器930必須為不需要的每個CTA發(fā)送一個新幀。它不能將幾個釋放消息合并為一個，這是因為它必須為了每個CTA將幀從隊列中一個一個地推出(一次或多次)并且當不需要時釋放它們。由于TDMA協(xié)議嚴格的實時控制處理程序，發(fā)送控制器930不能排隊這些請求，該協(xié)議需要處理所發(fā)生的事件。換言之，它不能使用非確定性的處理。
使用第五可替換的方案，每個分配請求直到其再次分配之前都是有效的。因此，當設(shè)備請求協(xié)調(diào)器310時，該請求將保持有效直到協(xié)調(diào)器310提供所請求的內(nèi)容(例如，信道時間，被請求信息等等)。用來提供所請求內(nèi)容的超幀的確切數(shù)量不重要。分配請求保持有效直到該請求得到應(yīng)答，即使是所請求的內(nèi)容提供多個超幀(例如，在多個超幀擴展的信道時間)。
但是，優(yōu)選地，提供一個定時周期來設(shè)置分配請求能夠保持有效的最大時間長度。在本例中，如果在定時周期結(jié)束時不提供所請求的內(nèi)容，那么分配請求將結(jié)束并認為失敗。這主要對于異步數(shù)據(jù)是有用的，它通常不重復(fù)需要信道時間。
如果使用重新分配請求，還有一種競爭條件的可能。在這種情況下，發(fā)送控制器930能夠正好當用于相同目的設(shè)備的新幀進入異步發(fā)送隊列920時釋放CTA。唯一防止這種競爭的方法是對于協(xié)調(diào)器310總是保持為每個源設(shè)備分配一個CTA。實施的優(yōu)選方法為，協(xié)調(diào)器310為每個設(shè)備分配一個位于1和最大值之間的CTA時間單元，并即使源設(shè)備釋放CTA也總是保持一個CTA時間單元。
盡管能夠使用五個可替換方案中的任何一個，但是第五可替換方案最為優(yōu)選。
輪詢根據(jù)輪詢方案，每個源設(shè)備820只當協(xié)調(diào)器310輪詢它時才進行發(fā)送。盡管仍然發(fā)送RTS，但是CTS將以輪詢的形式，而不是CTA的形式出現(xiàn)。
輪詢和信道請求之間主要存在三個區(qū)別。第一，輪詢受目的設(shè)備930、940的限制；當輪詢源設(shè)備820時，它能夠發(fā)送數(shù)據(jù)到任何設(shè)備。第二，輪詢沒有確定性的發(fā)送時間。因此，對于有效的功率節(jié)約幾乎沒有選擇。協(xié)調(diào)器310可能在信標中發(fā)送輪詢列表來限制，但是它不可能消除不必要的喚醒次數(shù)。第三，協(xié)調(diào)器310必須在輪詢時間中總是跟蹤全部的流量。
有兩種優(yōu)選的方法用于協(xié)調(diào)器310調(diào)度輪詢每個源設(shè)備820能夠為進入到異步發(fā)送隊列920中的每個新幀發(fā)送一個輪詢請求；或(2)協(xié)調(diào)器310能夠根據(jù)基于協(xié)調(diào)器的輪詢算法來輪詢每個可輪詢的潛在的源設(shè)備。
由于類似于上述用于CTA的理由，給定的輪詢必須有效直到發(fā)送消息為止，以及協(xié)調(diào)器必須最終利用一個輪詢來確認一個輪詢請求。優(yōu)選地，老化功能將把不能夠正確發(fā)送的幀從異步發(fā)送隊列920中清除。發(fā)送控制器930優(yōu)選地當收到輪詢時，將第一消息從發(fā)送隊列中推出。
圖12為根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了如何使用輪詢將兩個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到單個目的設(shè)備。如圖12所示，在此通信中包括五個單元源設(shè)備的匯聚層(SA CL)940、源設(shè)備的異步發(fā)送隊列(SA-TxQ)920、源設(shè)備的發(fā)送控制器(SA-TxC)930、和控制器310以及第一目的設(shè)備(標記為第一目的地址-DA1)830。
如圖12所示，匯聚層940通過將第一片數(shù)據(jù)排隊到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920而開始(步驟1205)。匯聚層920傳送第一數(shù)據(jù)、目的設(shè)備地址(在本例中為DA1)以及所需的信道時間CT1。源設(shè)備異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送一個輪詢請求到協(xié)調(diào)器310(步驟1210)。該輪詢請求不需要包括任何的附加信息。
匯聚層910然后排隊第二片數(shù)據(jù)到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920(步驟1215)。匯聚層920傳送第二數(shù)據(jù)、目的地址(在本例中為DA1)和所需的信道時間CT2。源設(shè)備異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送一個輪詢請求到協(xié)調(diào)器310(步驟1220)。該輪詢請求需要包括任何的附加信息。
在步驟1210和1220已經(jīng)接收了兩個CTA請求時，協(xié)調(diào)器310發(fā)送一個信標到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1225)。該信標可能包括信道時間圖，該圖包括用于當前超幀的輪詢時隙。
協(xié)調(diào)器310然后發(fā)送一個輪詢命令到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1230)。該輪詢命令不需要包括任何的附加信息，因為源設(shè)備820并不以任何方式限制于它可能發(fā)送到的設(shè)備。確認于該輪詢命令，源設(shè)備的發(fā)送控制器930然后發(fā)送一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，請求將第一數(shù)據(jù)發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1235)。通過該輪詢命令，拉命令不需要包括任何的附加信息，因為源設(shè)備820并不以任何方式限制于它可能發(fā)送到的設(shè)備。
異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層410用以發(fā)送(步驟1240)。以及發(fā)送控制器930然后處理第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1245)。
在下一個超幀，協(xié)調(diào)器310發(fā)送新的信標到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1250)。信標可以包括信道時間圖，該圖包括用于當前超幀的輪詢時隙。
協(xié)調(diào)器310然后發(fā)送另一個輪詢命令到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1255)。該輪詢命令不需要包括任何的附加信息，因為源設(shè)備820并不以任何方式限制于它可能發(fā)送到的設(shè)備。確認于該輪詢命令，源設(shè)備的發(fā)送控制器930然后發(fā)送一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，請求將第二數(shù)據(jù)發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1260)。通過該輪詢命令，拉命令不需要包括任何的附加信息，因為源設(shè)備820并不以任何方式限制于它可能發(fā)送到的設(shè)備。
異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送該第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層用以發(fā)送(步驟1265)。以及發(fā)送控制器930然后處理第二數(shù)據(jù)和第一目的地址DA，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備840(步驟1270)。
圖13為根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了如何使用輪詢將兩個數(shù)據(jù)幀發(fā)送到單個目的設(shè)備。如圖13所示，在此通信中包括五個單元源設(shè)備的匯聚層(SA CL)940、源設(shè)備的異步發(fā)送隊列(SA-TxQ)920、源設(shè)備的發(fā)送控制器(SA-TxC)930、和控制器310以及第一目的設(shè)備(標記為第一目的地址-DA1)830。
如圖13所示，匯聚層940通過將第一片數(shù)據(jù)排隊到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920而開始(步驟1305)。匯聚層920傳送第一數(shù)據(jù)、目的設(shè)備地址(在本例中為DA1)以及所需的信道時間CT1。源設(shè)備異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送一個包括所需信道時間CT1的輪詢請求到協(xié)調(diào)器310(步驟1310)。
匯聚層910然后排隊第二片數(shù)據(jù)到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920(步驟1315)。匯聚層920傳送第二數(shù)據(jù)、目的地址(在本例中為DA1)和所需的信道時間CT2。源設(shè)備異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送一個包括所需信道時間CT1的輪詢請求到協(xié)調(diào)器310(步驟1220)。
在步驟1310和1320已經(jīng)接收了兩個CTA請求時，協(xié)調(diào)器310發(fā)送一個信標到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1325)。該信標可能包括信道時間圖，該圖包括用于當前超幀的輪詢時隙。
協(xié)調(diào)器310然后發(fā)送一個輪詢命令到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1330)。該輪詢命令包括用于源設(shè)備所請求數(shù)據(jù)的信道時間信息CTA1+2。確認于該輪詢命令，源設(shè)備的發(fā)送控制器930然后發(fā)送一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，請求將第一數(shù)據(jù)發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1335)。
異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層410用以發(fā)送(步驟1340)。以及發(fā)送控制器930然后處理第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1345)。
如果在當前超幀中還有時間剩余(以及協(xié)調(diào)器310將在發(fā)送信標之前知道它，因為源設(shè)備利用輪詢請求發(fā)送所需的信道時間CT1和CT2)，源設(shè)備的發(fā)送控制器930能夠發(fā)送另一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，請求將第一數(shù)據(jù)發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1340)。
異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送該第二數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層410用以發(fā)送(步驟1345)。以及發(fā)送控制器930然后處理第二數(shù)據(jù)和第一目的地址DA，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備840(步驟1350)。
在本實施例中，協(xié)調(diào)器310能使用更有效的輪詢，因為源設(shè)備820初始化輪詢請求并因此能夠傳送所需的信道時間參數(shù)到協(xié)調(diào)器310。因此，這種解決方案允許源設(shè)備820發(fā)送一些幀，只要在輪詢中還有時間剩余。
協(xié)調(diào)器310必須增加所有未完成的輪詢請求和源設(shè)備820必須保證隊列920以與發(fā)送的輪詢請求所相同的順序進行排序。由于協(xié)調(diào)器310在輪詢中必須跟蹤全部的流量，所以它能夠為已經(jīng)確認的所有幀倒數(shù)計數(shù)所用的時間。
在這些實施例中不需要釋放。但是，如果能夠利用空閑隊列來輪詢源設(shè)備，那么源設(shè)備820可發(fā)送一個幀，指示它不再需要位于輪詢列表中。
如果將通過加入輪詢隊列請求的輪詢用于傳送異步數(shù)據(jù)，(參見圖12和13和由設(shè)備通過發(fā)送一個取消輪詢列表的請求所執(zhí)行的相關(guān)公開的重新分配)。
使用算法輪詢代替輪詢請求使得協(xié)調(diào)器310負責(zé)用于輪詢所有宣布其可輪詢的相關(guān)設(shè)備。但是，由于沒有輪詢請求，協(xié)調(diào)器310不知道誰是用于給定幀的目的設(shè)備，也不知道發(fā)送時間。因此，不可能實現(xiàn)一定的功率節(jié)約方法，該方法需要提前通知即將到來的數(shù)據(jù)幀。
另外，協(xié)調(diào)器310必須保持可輪詢的相關(guān)設(shè)備的表并且根據(jù)公平算法來輪詢它們。而且，用于給定設(shè)備的最大使用的信道時間優(yōu)選地受設(shè)置策略的限制，因為如果在通常的位置沒有限制，那么被輪詢的站能夠繼續(xù)發(fā)送標識。
所有的輪詢需要在協(xié)調(diào)器310上進行大量的工作，另外，接收機在輪詢周期中必須跟蹤所有的流量以關(guān)注何時用于下一個輪詢。如果使用輪詢請求，將在某種程度上簡化協(xié)調(diào)器的工作，因為能夠簡化排隊請求并且不需要保持輪詢列表。
輪詢請求還允許一定量的功率節(jié)約。請求方能夠通知其預(yù)期的目的設(shè)備以及協(xié)調(diào)器然后在輪詢周期中能夠通知目的設(shè)備。所以任何保證不是目的設(shè)備的設(shè)備能夠進入休眠模式輪詢周期的持續(xù)時間。
算法輪詢具有所有算法中最小量的流量開銷，但是它使得的協(xié)調(diào)器的實現(xiàn)最復(fù)雜化。
由于僅僅使用一個隊列，所以輪詢簡化了排隊和發(fā)送實現(xiàn)。相反，對于每一個目的設(shè)備CTA都使用一個隊列。該隊列可能根據(jù)所支持的優(yōu)先級進行排序。
利用CTA和輪詢實現(xiàn)的問題對于源設(shè)備和協(xié)調(diào)器310的異步發(fā)送隊列920而言難以保持和重新計算必要的CTA作為業(yè)務(wù)流量。
一種解決方案是讓所有源設(shè)備通過告知協(xié)調(diào)器310當前在異步發(fā)送隊列920中有多少幀而不管目的數(shù)量如何來請求CTA。協(xié)調(diào)器然后根據(jù)需要能夠?qū)r間公開地進行劃分。
當存在用于異步數(shù)據(jù)的目的設(shè)備方案和用于等時數(shù)據(jù)的面向流的方案時，異步發(fā)送隊列920還能夠變得尤其復(fù)雜。在最差的情況下，如果設(shè)備嘗試正確地監(jiān)視每一個方案時，它可以終止支持特別大數(shù)量的數(shù)據(jù)隊列。
一種替換的解決方案是停止根據(jù)異步和等時數(shù)據(jù)來劃分時間分配。當被授權(quán)發(fā)送數(shù)據(jù)時，只要還有剩余的發(fā)送時間，源設(shè)備820就能夠發(fā)送到任何目的設(shè)備830、840。在某些實施例中，源設(shè)備920可以通過以目的設(shè)備的順序排序其隊列來優(yōu)化它的發(fā)送。在單獨的隊列中仍將處理流，但是優(yōu)選地將只有一個異步隊列。盡管能夠使用該替換的方案，但是它強制所有設(shè)備310、320不斷地監(jiān)聽，就功率使用而言這將代價很高。
如果使用輪詢方案，協(xié)調(diào)器310必須構(gòu)造其接收機來處理流量探測，即檢驗是否實際上確認了一個具備確認策略比特集合的幀，并且一旦完成了突發(fā)脈沖，就立即裝配一個新的輪詢消息。這不能夠在特定情況下有效，例如對于超寬帶寬系統(tǒng)來說。
一種適于簡化CTA方案的解決方法，該方案使用輪詢并且不使用目的設(shè)備隊列分離。
在某些情況下，在異步發(fā)送隊列920獲得新數(shù)據(jù)幀時，發(fā)送控制器930能夠釋放CTA。這能夠引起正在發(fā)送的新數(shù)據(jù)的延遲。
一種解決方法是給每個相關(guān)的可輪詢站一個最小的CTA時間(對應(yīng)于一個默認大小的幀)。這種方案實際上將對應(yīng)于算法輪詢，根據(jù)這種方案，每個可輪詢的站分配有相當數(shù)量的CTA時間-在本例中當它表示沒有發(fā)送時為一種默認的幀。
為了允許一定的設(shè)備進入功率節(jié)約模式，有必要知道目的設(shè)備和用于各種傳輸?shù)男诺罆r間。因此，如果當該信息傳送到協(xié)調(diào)器310時不能執(zhí)行功率節(jié)約。
該解決方法降低用于異步數(shù)據(jù)的硬功率節(jié)約要求。如果設(shè)備在ATS 770中進入休眠，那么當設(shè)備將喚醒時，高層能夠在MTS 630、650中發(fā)送一個短數(shù)據(jù)幀以告知它在未來的ATS 770中醒來。
ATS的形成和分配對于異步數(shù)據(jù)幀，超幀將包含一個或更多的AST770。在優(yōu)選的實施例中，協(xié)調(diào)器310將為每個超幀中的ATS保持最小值和最大時間。未用于GTS 640、MTS 630、650，或信標620的所有超幀時間對于ATS 770都是可用的，直到最大的ATS時間。另外，優(yōu)選地保持最小的ATS時間。這些最小和最大值有助于保證可用的ATS將總是具備有效的長度，但是將不覆蓋可用的信道時間。
在替換的實施例中，如果只有很小的異步流量，那么ATS 770不必要需要存在于每個超幀中。在這種實施例中，保證的ATS 770將只在周期性的超幀中出現(xiàn)。該周期性能夠靜態(tài)或動態(tài)地隨著異步流量的相對發(fā)生而變化。
在另一個替換的實施例中，協(xié)調(diào)器310能夠在ATS 770中通知可能為數(shù)據(jù)的接收機的全部設(shè)備。這將允許不是潛在的數(shù)據(jù)接收機的全部設(shè)備在ATS 770中進入功率節(jié)約模式。
如果使用CTA，那么將需要重新分配。當已發(fā)送消息時，為了防止系統(tǒng)阻塞必須釋放CTA請求。如果協(xié)調(diào)器310不是探測的流量，它不能確定何時成功地發(fā)送一個幀并且必須依賴于被告知發(fā)送機已完成。
一種解決方法是，每當發(fā)送隊列獲得新的異步數(shù)據(jù)幀時，并且在隊列中已經(jīng)存在一個數(shù)據(jù)幀時，它應(yīng)該發(fā)送一個CT請求到協(xié)調(diào)器310，該請求給出了隊列中的當前的幀數(shù)量作為參數(shù)。但是，如果使用默認的CTA，那么只需排隊新的幀，默認的單個CTA將關(guān)注該幀。
每當發(fā)送控制器930告別幀成功地發(fā)送到異步發(fā)送隊列920，或異步發(fā)送隊列920由于老化而清除一個幀，異步發(fā)送隊列920將發(fā)送一個新的CT請求，它表示隊列920中當前的入口數(shù)量，只要隊列中當前的入口數(shù)量大于零即可(或如果使用默認的CTA，則大于1)?？赡茉O(shè)置更高的偏差容限以降低發(fā)送的CT請求幀的數(shù)量，但代價卻是浪費了更多的帶寬。然而，在替換的實施中，帶寬的價格可能值得這樣做。
在替換的實施例中，協(xié)調(diào)器310可能優(yōu)化發(fā)送并且在每個超幀中不給每個設(shè)備一個默認的CTA。但是，每個設(shè)備應(yīng)該分配有具備公知合理頻率的默認CTA。
優(yōu)選地不從隊列中清除這些幀，直到成功地接收它們，它們到達最大的重試次數(shù)，或到達隊列中的最大老化。
優(yōu)選地，將由協(xié)調(diào)器310確認信道時間請求幀。如果不能，該設(shè)備則能夠簡單地重復(fù)該請求。
異步時隙參考圖7，本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用每個超幀710中的多個異步時隙(ATS)770。分配給ATS 770的時間量簡單地為，在信標620的時間之后用于任何MTS 630、650和任何GTS 640的留在超幀710中的時間量。
優(yōu)選為分配給ATS的給定超幀中的時間量限制于設(shè)定最小值和最大值的范圍內(nèi)，而不管必須發(fā)送多少異步幀。最小值保證了將超幀中的一定時間分配給異步流量。最大值保證了超幀不被異步流量所占據(jù)。
協(xié)調(diào)器310優(yōu)選地根據(jù)幀的數(shù)量分配可用的ATS給各種源設(shè)備(即已發(fā)送信道時間請求給協(xié)調(diào)器310的設(shè)備)，其中每個幀當前必須位于其各自的隊列中。如果在CT請求中沒有報告任何內(nèi)容，則表明為默認的狀態(tài)。在該默認狀態(tài)中，將給未曾要求信道時間的每個設(shè)備一個用于ATS的設(shè)定的最小CTA。最小ATS CTA為超幀中最低有效單元CTA。
在替換的實施例中，協(xié)調(diào)器310能夠分配最小的ATS CTA給非請求設(shè)備，它通常小于每個超幀710。例如，協(xié)調(diào)器310能夠每三個超幀就分配一個最小的ATS CTA。但是，非請求設(shè)備應(yīng)該周期性授予一個最小的ATS CTA。
考慮以下的實例網(wǎng)絡(luò)300具備三個發(fā)送設(shè)備320。第一個設(shè)備320不發(fā)送任何有關(guān)其隊列的信息(即，它在隊列中輸入一個或零個入口)；第二個設(shè)備320發(fā)送信息到協(xié)調(diào)器310，該信息表示它在發(fā)送隊列中有四個入口；以及第三個設(shè)備320發(fā)送信息到協(xié)調(diào)器310，該信息表示它在發(fā)送隊列中有兩個入口。
將根據(jù)以下方程來計算每個設(shè)備320的信道時間分配CTAi=qiΣk=1Nqk·ATST---(1)]]>這里CTAi為第i個設(shè)備的信道時間分配，qi為第i個發(fā)送隊列的入口數(shù)量，以及ATST為總共可用的ATS時間，其中qi的最小值為1。
qi的最小值考慮到默認的CTAi等于分數(shù)CTA單元，該單元為不用于請求信道時間的單元。該默認的信道時間分配用作算法輪詢的排序，它保證了每個設(shè)備320被周期性輪詢。然而，它不需要任何附加電路用于確定當超出分配默認值1到qI所花費的時間時如何進行輪詢。
基于方程(1)，用于三個設(shè)備的信道分配時間如下CTA1=11+4+2·ATST=17·ATST]]>CTA2=41+4+2·ATST=47·ATST]]>CTA3=21+4+2·ATST=27·ATST]]>總共可用的ATS時間ATST優(yōu)選地如此劃分即，分配的分數(shù)從來都不能夠小，通過確認該分數(shù)需要用于默認傳輸速率的最大的幀大小。如果根據(jù)方程(1)的計算，可用時間ATST的分數(shù)分配應(yīng)該變得任意小于所需的最小值，協(xié)調(diào)器310將從分配中清除一些設(shè)備。然后能夠為這些設(shè)備分配下一信標中的時間，即下一個超幀，因為它們在當前信標(超幀)中將不能獲得任何時間。這保證了特別大的幀將不會在隊列中阻塞。
優(yōu)選地，協(xié)調(diào)器310將表示所有可能的目的地址，這些地址應(yīng)該在可以發(fā)送其流量的CTA期間保持喚醒和監(jiān)聽。通過使用相互重疊的CTA的排序，網(wǎng)絡(luò)300允許所有保證不接收任何傳輸?shù)脑O(shè)備進入功率節(jié)約休眠模式，而只有當需要喚醒這些設(shè)備時才強制其醒來。
在替換的實施例中，發(fā)送到源設(shè)備的實際CTA將包括分配的時間和偏移、源設(shè)備(即發(fā)送設(shè)備)地址，以及將傳送一個設(shè)置為廣播ID的目的地址。由于實際的目的地址是未知的，因此目的地址參數(shù)作為廣播ID發(fā)送。在ATS CTA期間，源設(shè)備可以自由發(fā)送數(shù)據(jù)到任何設(shè)備，并且不需要通知協(xié)調(diào)器310它將和誰交談。
優(yōu)選地，如果設(shè)備的隊列中有幀，但是沒有獲得當前幀的CTA(例如，由于多個設(shè)備請求信道時間)，它將不重復(fù)CT請求。協(xié)調(diào)器310已接收到其初始化CT請求并將繼續(xù)處理它。不需要重復(fù)該請求，盡管在某些實施例中應(yīng)該開始一個新的請求。
使用相對分配可用的信道時間CTAT的一個原因是，在其隊列中具備少數(shù)小幀的設(shè)備比只具備一些大幀的設(shè)備，將不會獲得不成比例的較大CTA。一旦它接收了CTA，設(shè)備320將總是有足夠的時間來從其隊列中發(fā)送至少一個任意大小(直到設(shè)置的最大值)的幀。當然，在允許發(fā)送多幀的實施例中，如果這些幀足夠小，設(shè)備320可能能夠在CTA內(nèi)發(fā)送多幀。
在某些實施例中，協(xié)調(diào)器310可能選擇在相鄰超幀710之間為在其隊列中具備多個入口的設(shè)備320分離CTA。這應(yīng)該確定為公平的事情以允許可用的CTAT在各種設(shè)備320之間公平地進行劃分。
圖14根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的消息序列圖，該圖描述了當需要不止一個默認的信道時間分配CTA時如何使用默認的CTA在系統(tǒng)中請求信道時間。如圖14所示，在此通信中包括五個單元源設(shè)備的匯聚層(SA CL)940、源設(shè)備的異步發(fā)送隊列(SA-TxQ)920、源設(shè)備的發(fā)送控制器(SA-TxC)930、和協(xié)調(diào)器310以及第一目的設(shè)備(標記為第一目的地址-DA1)830。
如圖14所示，匯聚層940通過將第一片數(shù)據(jù)排隊到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920而開始(步驟1405)。匯聚層920傳送第一數(shù)據(jù)、目的設(shè)備地址(在本例中為DA1)以及所需的信道時間CT1。由于這是源設(shè)備異步發(fā)送隊列920的第一入口，隊列920不需要發(fā)送任何信息到協(xié)調(diào)器310。隊列920中單個入口將由默認的CTA處理。
匯聚層910然后排隊第二片數(shù)據(jù)到源設(shè)備異步發(fā)送隊列920(步驟1410)。匯聚層920傳送第二數(shù)據(jù)、目的設(shè)備地址(在本例中為DA1)和所需的信道時間CT2。由于源設(shè)備異步發(fā)送隊列920現(xiàn)在有兩個入口，現(xiàn)在它發(fā)送一個信道時間請求到協(xié)調(diào)器310，該請求表示它不是一個流請求并且在隊所920中有兩個入口(步驟1415)。
在步驟1415中已經(jīng)接收了信道時間請求時，協(xié)調(diào)器310發(fā)送一個信標到源設(shè)備的發(fā)送控制器930(步驟1420)。該信標可能包括信道時間圖，該圖表示設(shè)備能夠發(fā)送多長時間。該信道時間圖優(yōu)選地根據(jù)上述方程(1)所闡明的計算來確定。
在接收一個信標之后，源設(shè)備的發(fā)送控制器930發(fā)送一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，請求將第一數(shù)據(jù)發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1425)。
異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層410用以發(fā)送(步驟1430)。以及發(fā)送控制器930然后處理第一數(shù)據(jù)和第一目的地址DA，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1435)。
一旦在步驟1435發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，發(fā)送控制器930發(fā)送一個發(fā)送狀態(tài)報告給異步發(fā)送隊列920，該報告表示發(fā)送的狀態(tài)，例如成功或失敗(步驟1440)。
如果源設(shè)備820已經(jīng)在當前超幀中分配了足夠的時間來發(fā)送數(shù)據(jù)的幀(在本例中為示意性的目的)，那么源設(shè)備的發(fā)送控制器930能夠發(fā)送另一個拉命令到異步發(fā)送隊列920，請求將第一數(shù)據(jù)發(fā)送到第一目的設(shè)備830(步驟1445)。
異步發(fā)送隊列920然后發(fā)送該第二數(shù)據(jù)和第一目的地址DA1到發(fā)送控制器930，從而能夠?qū)⑺鼈儌魉偷絇HY層410用以發(fā)送(步驟1450)。以及發(fā)送控制器930然后處理第二數(shù)據(jù)和第一目的地址DA，以便將其向前發(fā)送到第一目的設(shè)備840(步驟1455)。
一旦在步驟1455發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，發(fā)送控制器930發(fā)送一個發(fā)送狀態(tài)報告給異步發(fā)送隊列920，該報告表示發(fā)送的狀態(tài)，例如成功或失敗(步驟1460)。
在步驟1440和1460基于發(fā)送狀態(tài)報告的結(jié)果，異步發(fā)送隊列920將根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的確認和重試策略來確定將對隊列中的當前入口進行什么動作。
如果發(fā)送狀態(tài)報告表示成功，那么將入口從隊列920中清除并且異步發(fā)送隊列920通過數(shù)據(jù)處理器和MAC管理層910向匯聚層940報告成功。如果發(fā)送狀態(tài)報告表示失敗，那么有可能清除該入口。如果存在可用的數(shù)據(jù)重試，則異步發(fā)送隊列920可能保持該幀以考慮一次重試。如果沒有任何重試可用，那么可能將重試從隊列920中清除并且異步發(fā)送隊列920將通過數(shù)據(jù)處理器和MAC管理層910向匯聚層940報告失敗。
如果它已經(jīng)傳送了隊列920中所允許的最大時間，由于老化問題，異步發(fā)送隊列920還可能決定清除一個幀。但是，異步發(fā)送隊列920不能被允許清除當前由發(fā)送控制器930正在發(fā)送的任何幀。
盡管當異步發(fā)送隊列920首先獲得一個單個的入口時，它不需要發(fā)送信道時間請求，但是在異步發(fā)送隊列920從較高的值降低到單個入口的情況下，異步發(fā)送隊列920實際上能夠通過發(fā)送一個表示隊列920中單個入口的信道時間請求來請求默認的分配。在替換的實施例中，能夠通過隊列值0發(fā)送該信道時間請求，它表示設(shè)備將不再使用ATS。在本例中，設(shè)備可以進入功率節(jié)約模式。
從失敗的ATS傳送恢復(fù)在面向服務(wù)質(zhì)量(QoS)的網(wǎng)絡(luò)中使用異步流量的一個主要原因是服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)參數(shù)協(xié)商。但是，一旦建立該服務(wù)，就能夠使用異步流量用于維護和調(diào)整現(xiàn)有的QoS。
通常能夠假設(shè)提供該服務(wù)的設(shè)備比一般的客戶設(shè)備，例如機頂盒具備更好的電源，或接入點通常連接到電源網(wǎng)格而客戶設(shè)備可能為電池供電。并且連接到更好電源的這些設(shè)備為能夠在ATS周期中最佳提供的用于監(jiān)聽的設(shè)備。
所以，希望提供一種網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)中具備較好電源的這些設(shè)備為在ATS周期中最大可能的必須監(jiān)聽的設(shè)備。另外，優(yōu)選地，該網(wǎng)絡(luò)為低功率設(shè)備提供了功率節(jié)約選項的合理等級，而不管在高層中設(shè)備的功能如何。
但是，在ATS中受到了以下事實的制約，即在TDMA網(wǎng)絡(luò)中異步流量并不象等時流量一樣具備功率效率，但是，能夠通努力來增加功率效率。
在一個實施例中，意圖使用ATS的源設(shè)備應(yīng)該通過匯聚層功能來盡力保證，當發(fā)送消息時期望的目的設(shè)備為醒的狀態(tài)。如果不論該努力如何都發(fā)送失敗的話，匯聚層應(yīng)該包括一組恢復(fù)程序。合適處理的一個實例應(yīng)該為通過另一個機制發(fā)送喚醒或“ping”消息到目的地址，以檢驗其當前功率節(jié)約策略并通知它有數(shù)據(jù)要接收。
另外，如果功率節(jié)約策略為靜態(tài)的或很少發(fā)生改變，那么協(xié)調(diào)器310能夠提供有關(guān)設(shè)備的功率節(jié)約策略的信息，這限制了在功率節(jié)約模式中將消息發(fā)送到一個設(shè)備的機會。
從失敗的ATS傳送中進行恢復(fù)的優(yōu)選方法為，在源設(shè)備的MTS中發(fā)送一個短的異步幀以通知目的設(shè)備它需要監(jiān)聽一個消息。通過定義MTS為短的時間，從而在MTS時間中能夠要求所有的設(shè)備來監(jiān)聽而不用付出巨大的能量代價。
一種從失敗的ATS傳送中進行恢復(fù)的替換的方法為，使用通常的等時數(shù)據(jù)處理器為目的地址開啟等時數(shù)據(jù)流，傳送數(shù)據(jù)幀并然后關(guān)閉該流。盡管該方法難以確定何時完成傳送以及何時應(yīng)該關(guān)閉流，但是它仍然能夠允許恢復(fù)。
在其他例子中，匯聚層940必須決定恢復(fù)的最佳方法和為恢復(fù)的傳送請求計算合適的參數(shù)。
在MTS期間發(fā)送短異步數(shù)據(jù)幀如上所述，ATS 770能夠用于發(fā)送任何大小、直到最大允許大小的異步數(shù)據(jù)，即長或短異步數(shù)據(jù)作為ATS數(shù)據(jù)幀。但是本發(fā)明的一個方面，當沒有任何管理數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器310時，則允許非協(xié)調(diào)設(shè)備320在分配給它的上行鏈路MTS330中發(fā)送高優(yōu)先級的短異步數(shù)據(jù)作為MTS數(shù)據(jù)幀。
在優(yōu)選的實施例中，正如非協(xié)調(diào)設(shè)備320一樣，協(xié)調(diào)器310分配有上行鏈路MTS 630。由于不需要為自己發(fā)送管理數(shù)據(jù)，從而協(xié)調(diào)器310能夠單獨地使用這些MTS發(fā)送MTS數(shù)據(jù)幀。在替換的實施例中，協(xié)調(diào)器310能夠在下行鏈路MTS 650中傳送MTS數(shù)據(jù)幀，在MTS 650期間它沒有任何管理數(shù)據(jù)要發(fā)送。這能夠代替使用上行鏈路MTS 630。
如上所述，能夠為要發(fā)送的數(shù)據(jù)分配一個特定的優(yōu)先級，它表示數(shù)據(jù)的流量類型，以及匯聚從940使用它來為數(shù)據(jù)選擇何時的MAC服務(wù)。該優(yōu)先級值還能夠用于異步數(shù)據(jù)確定它是否應(yīng)該作ATS數(shù)據(jù)幀在ATS 770中，還是作為MTS數(shù)據(jù)幀在上行鏈路MTS 630中來發(fā)送。表1所示為在優(yōu)選實施例中所使用的幀值。
表2幀優(yōu)先級

如表2所示，如果長或短數(shù)據(jù)幀分配的優(yōu)先級為1或1，那么設(shè)備310、320將嘗試將它作為ATS-數(shù)據(jù)幀通過ATS 770來發(fā)送。但是，如果短異步數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級為7，那么設(shè)備310、320將嘗試將它作為MTS-數(shù)據(jù)幀通過未使用的上行鏈路MTS 630來發(fā)送，但是如果不可能的話，然后將嘗試并將其作為ATS-數(shù)據(jù)幀在ATS 770中發(fā)送。
如果異步數(shù)據(jù)幀的長度大于最長的異步幀大小長度，它將不可能接收正確的信道時間并且不能被發(fā)送。如果長異步幀(即，即長度大于最大短異步幀長度的異步數(shù)據(jù)幀)分配的優(yōu)先級為7，那么將它視為優(yōu)先級0或1來處理，并且設(shè)備310、320將嘗試把它作為ATS-數(shù)據(jù)幀在ATS 770中發(fā)送。
為了輪詢，能夠?qū)⑸闲墟溌稭TS 630的分配考慮為隱含地輪詢協(xié)調(diào)器310部分。實質(zhì)上，如果它沒有任何管理幀要發(fā)送時，協(xié)調(diào)器310要求分配的非協(xié)調(diào)設(shè)備310發(fā)送任何它所擁有的MTS數(shù)據(jù)幀。
在替換的實施例中，能夠使用不同的優(yōu)先級方案。但是，指示符的一定排序(不論是優(yōu)先級類型還是其他變量)都應(yīng)該提供用來表示是否應(yīng)該將異步幀作為ATS數(shù)據(jù)幀在ATS 770中或者作為MTS數(shù)據(jù)幀在MTS中發(fā)送。
功率節(jié)約如果使用默認的CTA，則一種用于功率節(jié)約的方法為讓源設(shè)備發(fā)送一個控制幀，當在ATS 770中不進行任何發(fā)送時，該控制幀請求零信道時間但不請求任何流。協(xié)調(diào)器然后能夠為源設(shè)備清除默認的CTA。但是，由于設(shè)備本身已經(jīng)從默認的CTA中被清除，那么它必須接下來為了第一幀而請求默認的CTA，并希望在ATS 770中發(fā)送以回到每個超幀分配一個默認的信道時間。
在其他實施例中，給定的目的設(shè)備能夠簡單地決定在ATS 770中完全不監(jiān)聽。在相關(guān)或接下來的功率節(jié)約管理幀中，目的設(shè)備應(yīng)該通知該策略給協(xié)調(diào)器310。如果目的設(shè)備具備這種選擇，它開始負責(zé)源設(shè)備在ATS 770中發(fā)送之前、或在未被確認的ATS 770中發(fā)送之后從協(xié)調(diào)器310中提取功率節(jié)約信息。這種功率節(jié)約信息將通知源設(shè)備是否想要的目的設(shè)備位于功率節(jié)約模式以及是否需要喚醒它。
在這種實施例中，每個設(shè)備應(yīng)該在MTS周期中監(jiān)聽短異步數(shù)據(jù)幀，而不管其功率節(jié)約原則如何。因此，即使源設(shè)備位于功率節(jié)約模式，源設(shè)備也能夠在MTS中通知目的設(shè)備它有流量要發(fā)送。
在另一個替換的實施例中，源設(shè)備能夠發(fā)送一個短異步消息到協(xié)調(diào)器310，并且當目的地址退出功率節(jié)約模式時讓協(xié)調(diào)器310分配它。但是，這將增加消息延遲以及還使得協(xié)調(diào)器310的實現(xiàn)復(fù)雜化，因此優(yōu)選為讓每個設(shè)備至少在每個MTS中進行監(jiān)聽。
在再一個實施例中，目的設(shè)備能夠完全拒絕監(jiān)聽任何異步流量。這種設(shè)備對于大部分的靜止網(wǎng)絡(luò)來說不起作用。它能夠只請求服務(wù)但從不加入正常的網(wǎng)絡(luò)活動。
由于這種類型的深度休眠設(shè)備從不確認任何服務(wù)發(fā)現(xiàn)或其他的廣播請求幀，因此非常不可能的是，任何其他設(shè)備試圖發(fā)送一個消息到該設(shè)備。來自服務(wù)提供商到深度休眠設(shè)備的任何服務(wù)管理幀，在作為服務(wù)器的設(shè)備所分配的反向流中必須發(fā)送。在這種情況下，如果目的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中完全不相關(guān)，源設(shè)備錯誤地試圖發(fā)送它到深度休眠目的設(shè)備，效果將是相同的。
三個示例的功率節(jié)約模式如下所述低功率、輕度休眠和深度休眠。在低功率模式中，設(shè)備將監(jiān)聽所有的MTS和ATS 770，但是當它被通知作為目的設(shè)備時，將只監(jiān)聽GTS。在輕度休眠模式中，設(shè)備將監(jiān)聽所有的MTS，但是不會監(jiān)聽任何ATS 770。在深度休眠模式中，設(shè)備將不監(jiān)聽任何MTS或ATS 770。
輕度休眠的設(shè)備能夠根據(jù)匯聚層的要求而切換到低功率模式。如果匯聚層940接收一個消息即要接收異步數(shù)據(jù)則可能發(fā)生這種情形。一旦成功地接收了數(shù)據(jù)，設(shè)備能夠再次進入到輕度休眠模式。
處于深度休眠模式的設(shè)備將保持在深度休眠模式中直到一定設(shè)置的原則喚醒它。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，有兩種方法通知輕度休眠設(shè)備有數(shù)據(jù)要接收通過信標通知；或通過MTS中的短異步數(shù)據(jù)幀(優(yōu)選地由源設(shè)備的匯聚層發(fā)送)。
使用來自源設(shè)備的MTS數(shù)據(jù)消息，匯聚層具備的好處是，源設(shè)備能夠通知目的設(shè)備有關(guān)ATS數(shù)據(jù)幀總共的長度。
很明顯，根據(jù)上述教導(dǎo)可能對本發(fā)明進行大量的修改和變型。因此應(yīng)該明白，在附屬權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以通過除了這里具體描述的內(nèi)容以外的其他方式來實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種在包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和一個或更多的遠程設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法，包括將可用的發(fā)送時間分成多個超幀；將多個超幀中的每一個分成信標持續(xù)時間、一個或更多的管理時隙、一個或更多的保證時隙以及一個或更多的異步時隙；將每個管理時隙分配給一個或更多的遠程設(shè)備之一；將每個保證時隙分配給一個或更多的遠程設(shè)備之一或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器；將每個異步時隙分配給一個或更多的遠程設(shè)備之一或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器；在多個超幀的每一個的信標持續(xù)時間中從協(xié)調(diào)器發(fā)送信標到一個或更多的遠程設(shè)備；在當前保證時隙中從一個或更多的遠程設(shè)備或分配給當前保證時隙的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送一個或更多的等時數(shù)據(jù)幀；以及在當前異步時隙中從一個或更多的遠程設(shè)備或分配給當前異步時隙的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送一個或更多的異步數(shù)據(jù)幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法，還包括在當前管理時隙中從分配給當前管理時隙的一個或更多遠程設(shè)備之一發(fā)送管理幀到網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法，還包括在當前管理時隙中從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)送一個管理幀到分配給當前管理時隙的一個或更多遠程設(shè)備之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法，還包括在當前管理時隙中從分配給當前管理時隙的一個或更多遠程設(shè)備之一發(fā)送一個小異步數(shù)據(jù)幀到一個或更多設(shè)備中的另一個或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法，其中分配給一個或更多的保證時隙的保證時間周期大于分配給一個或更多異步時隙的異步時間周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法，其中每個超幀中的一個或更多管理時隙至少包括上行鏈路管理時隙，用于在分配給上行鏈路管理時隙的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器之間傳送信號；以及下行鏈路管理時隙，用于在網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和分配給上行鏈路管理時隙的設(shè)備之間傳送信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法，還包括在當前上行鏈路管理時隙中從分配給當前管理時隙的一個或更多的遠程設(shè)備之一發(fā)送一個小異步數(shù)據(jù)幀到一個或更多設(shè)備中的另一個或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法，其中在每個超幀的開始形成信標持續(xù)時間，和其中在信標持續(xù)時間之后直接形成一個或更多的管理時隙。
全文摘要
提供一種用于在包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和一個或更多的遠程設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送超寬帶寬信號的方法。將可用的發(fā)送時間分成多個超幀，將多個超幀中的每一個分成信標持續(xù)時間、一個或更多的管理時隙、一個或更多的保證時隙以及一個或更多的異步時隙。每一個管理時隙、保證時隙和異步時隙分配給一個或更多遠程設(shè)備之一。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器在信標持續(xù)時間中發(fā)送一個信標到一個或更多的遠程設(shè)備。分配給當前保證時隙的設(shè)備或協(xié)調(diào)器在當前保證時隙中發(fā)送等時數(shù)據(jù)幀。分配給當前異步時隙的設(shè)備或協(xié)調(diào)器在當前異步時隙中發(fā)送異步數(shù)據(jù)幀。
文檔編號H04B1/69GK101061669SQ03806213
公開日2007年10月24日 申請日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者克努特·奧德曼 申請人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司