无精确定时的组轮询机制的制作方法_3

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帧期间,所有接入点102、104、106、108同步接收。
[0072]图4是示出了图1的通信系统的操作的时序图400。在图4中,示出了随着时间延伸到图的右侧,在水平线以上通过接入点的帧传输以及水平线以下通过站的帧传输。
[0073]在图4中,更详细地示出了图3的下行链路周期308和上行链路310并称作下行链路周期308和上行链路周期310。下行链路周期308包括清除发送(CTS)广播帧402、第一媒体接入控制层(MAC)协议数据单元(MPDU)帧404、第二 MPDU帧406以及第三MPDU408。如在图4的实例中示出的,由接入点传输第一 A-MPDU帧404用以由被命名为STA 1的第一站接收。类似地,由接入点传输第二 A-MPDU帧406用以由被命名为STA 2的第二站接收。并且更进一步地,由接入点在下行链路周期308期间传输第三A-MPDU帧404用以由被命名为STA 3的第三站接受。接入点可以传输与网络中的站一样多的A-MPDU帧。
[0074]MPDU是在通信系统中的MAC实体之间交换的消息或协议数据单元。在实例中,传输接入点的MAC (诸如,接入点202的MAC 222)与图2中的客户端设备或站204的MAC 234通信。在示出的实例中,MPDU帧404、406、408是聚合的MPDU。MPDU可以这种方式聚合以减少网络上的开销并且提高用户级数据速率。然而,A-MPDU聚合要求使用块确认或BlockAck或BA。使用块确认,而非传输每个MPDU的单独确认或Ack帧,可使用单个BA帧同时确认多个MPDU。因此,通过传输BA帧410,被命名为STA 1的站确认接收A-MPDU帧404。类似地,通过传输BA帧412,被命名为STA 2的站确认接收A-MPDU帧406。此外,通过传输BA帧414,被命名为STA 3的站确认接收A-MPDU帧408。在接收各个相应的BA帧410、412、414之后,接入点进行以服务下一站。调度器(诸如,图2中的调度器214)负责选择下行链路周期308中的站。
[0075]在上行链路周期310中,接入点使用下行链路消息一次轮询一个站。轮询的站通过发送具有站数据的A-MPDU或MPDU消息,或者通过发送表示没有要发送的数据的空帧来响应。因而在图4中,上行链路周期包括通过接入点传输的用以由第一站STA 1接收的轮询帧420,通过接入点传输的用以由第一站STA 1接收的轮询帧422,以及由接入点传输的用以由第一站STA 1接收的轮询帧424。第一站,STA 1,用A-MPDU帧430对轮询帧420做出响应。接入点通过传输块确认(BA)帧440确认接收A-MPDU帧430。第二站,STA 2,用A-MPDU帧432对轮询帧422做出响应。接入点通过传输BA帧442确认接收A-MPDU帧432。第三站,STA2,用A-MPDU帧434对轮询帧424来响应。接入点通过传输BA帧444确认接收A-MPDU 帧 434。
[0076]在上行链路周期310中,站的轮询时间产生巨大开销。必须使用最可靠的信道速率发送轮询帧420、422、424,信道速率默认是慢速率,诸如,每符号52位。16字节轮询帧要求约10 μ sec+40 μ sec (前导码)=50 μ sec以轮询各个相应的站。用8 μ sec增强该数值以允许短帧间间隔(SIFS)。因而,轮询站的开销接近58 μ sec。此外,轮询站的开销随着轮询的站的数目线性增长。例如,如果接入点是去在相同的循环中轮询30站,其仅轮询站就将花费接近1.75msec。如果指定到上行链路周期310的时间是2.5msec,其等于50%的5msec帧,然后用于在上行链路周期310中轮询的开销可以是高达轮询30站的70%。
[0077]为了减少轮询开销,根据一些实施方式的接入点可操作为使用相同的轮询帧同时轮询几个站。结合图5和图6更详细地对此进行描述。
[0078]图5是示出了传统通信系统的操作的时序图。具体地,图5示出了传统轮询帧500的结构。例如,轮询帧500可依据通信协议,诸如,802.lln。轮询帧500包括几个字段,如在图5中示出的。轮询帧500包括帧控制字段502、持续时间字段504、站(STA)媒体接入控制(MAC)地址字段506以及帧检验序列(FCS)508。
[0079]帧控制字段502识别轮询帧500的形式和功能。通信协议(诸如,802.lln)定义了帧控制字段502的合理值。在帧控制字段502中选择并且填入适当的值用以由接收机进行接收和解码。传统帧控制字段502进一步再划分为识别帧类型的子字段,协议版本和其他信息对接收机有用。如在图5中示出的,帧控制字段的长度是2个八位字节。
[0080]持续时间字段504包括对接收帧500的站有用的持续时间。在一个实例中,持续时间信息包括定义指定到接收站用以进行上行链路传递数据的时间量的数据。此外或相反,可以包括其他持续时间数据。如图5中示出的,持续时间字段的长度为2个八位字节。
[0081]站MAC地址字段506可以包括接收轮询帧500的站的地址。站MAC地址字段506还可包括传输轮询帧500以及也传输其他信息的接入点的地址。如在图5中示出的,传统站MAC地址长度是6个八位字节。
[0082]帧检验序列508被用于确认轮询帧500的完整性。当通过接入点传输轮询帧500时将FCS字段508附加到轮询帧500。当站接收时,站计算所接收的帧的帧检验序列并且将所计算值与FCS字段508中传输的值进行比较。如果匹配,可靠地接收轮询帧500。如图5中示出的,传统轮询帧500中的FCS字段508的长度是4个八位字节。
[0083]图6是示出了图1的通信系统的操作的时序图。更具体地,图6示出了在无定时机制的情况下改善的组轮询的组轮询帧600。轮询帧可以用于通过轮询具有单个轮询帧(诸如,组轮询帧600)的几个站改善网络的开销和效率。
[0084]组轮询帧600包括帧控制字段602、帧检验序列(FCS)604、以及持续时间,并且用组轮询帧600轮询每个站的地址对。帧控制字段602可与图5中示出的传统轮询帧500的帧控制字段502相同或类似。类似地,FCS字段604的结构和操作可能与图5中示出的传统FCS字段508相同。
[0085]示例性轮询帧600中的持续时间和地址对包括第一持续时间和地址对606以及第二持续时间和地址对608。当传输轮询帧600用以轮询两个站时所示出的实例是合适的。在其他实例中,组轮询帧600将包括更多的持续时间和地址对,轮询每个站的一个。
[0086]每个持续时间和地址对606、608包括持续时间字段和地址字段。因此,第一持续时间和地址对606包括持续时间字段610和地址字段612。这些字段放在一起表示被命名为STAi的站应当根据在持续时间字段610中指定的持续时间传输,该站具有由地址字段612定义的MAC地址。类似地,被命名为STAj^站应当根据在持续时间字段614中指定的持续时间传输,该站具有由地址字段616定义的MAC地址。
[0087]为了能够在相同的组轮询帧600中轮询一个以上的站,接入点的调度器可利用站相对于接入点的位置。站相对于接入点的位置会影响从每个站到接入点的无线通信的传播延迟。位于靠近接入点的站将具有比距接入点更远的站更小的传播延迟。当用组轮询帧600轮询站时传播延迟可足够不同以使接入点可依靠差值。
[0088]具体地,如果在两个或多个站与接入点之间的传播延迟的差值足够大以使在开始接收来自第二站的信号之前在接入点完全接收来自一个站的信号,然后在接入点与站之间没有任何时序协调的情况下在相同组轮询帧600中同时轮询这些站。以下将结合图9更详细地对此进行示出。
[0089]接入点控制网络的定时。虽然可以使用任何其他精确的时间资源,但接入点具有以GPS电路的形式的精确的时间资源。可以任何合适的方法获得每个相应的站的传播延迟信息。以下将结合图10示出确定每个相应的站的传播延迟并且报告站的传播延迟的一个方法。
[0090]以下是针对包括接入点和两个站的网络通过接入点组轮询站的过程的形式定义。该定义可容易地扩展至任何合适数目的站。假设被命名为STAi的站位于距接入点的距离
其被命名为AP,并且到STAi的传播时间是Tp lD被命名为STAj的站位于距AP的距离D s并且到STA,的传播时间是Tp ]0假设指定给ST&的上行链路时间被命名为U i并且指定给STAj的上行链路时间被命名为U j0如果应用以下条件,可使用相同的轮询600轮询STAjPSTA]:
[0091 ]如果((2Tp厂2TPAUJ 开销)并且(ΤΡι〈ΤΡ)),
[0092]那么可在相同的站中轮询那么STAjP STA jD
[0093]图7是示出了图1的通信系统的操作的时序图700。具体地,图7提供了在802.lln网络或其他网络中应用组轮询或者使用图6的组轮询帧600的以上条件的非正式证明的基础。图7示出了接入点AP与第一站STAJP第二站STA2之间的通信。如上所述,示出的操作可容易地扩展至与接入点通信的任何数目的站。对将站分组成轮询帧组唯一的限制是从相应的站到接入点的相应的传播延迟。
[0094]最初,接入点AP传输组轮询帧702。传输组轮询帧702的持续时间可被被命名为Tpollo组轮询帧702可具有图6的包括第一站STAi和站STA2的持续时间和地址对的组轮询帧600的结构。在替换图6中示出的轮询帧时可以使用其他轮询帧结构。
[0095]在传播延迟时间TPl之后,第一站STA1接收接入点AP传输的组轮询帧702。在接收时,所接收的轮询帧可被被命名为组轮询帧702-1。接收站,第一站3了41通过传输合适的响应做出回应。在这种情况下,第一站STAi传输被命名为A-MPDU STA1 704的响应帧。响应帧704的持续时间被命名为U1并且通过在组轮询帧702中具有第一站STAj^ MAC地址的站的持续时间字段来设置。根据通信协议,可以预定义响应消息的传输时间。例如,在802.11系统中,短帧间间隔或SIFS定义数据帧702-1与其确认之间的时间,A-MPDU STA1704。
[0096]在另一传播延迟时间TPl之后,接入点AP接收在接收时被被命名为A-MPDU STA1706的响应帧。在响应和在确认中,接入点AP传输块确认(BA)帧708。在另一传播延迟时间TPl之后,在第一站S
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