在无线通信系统分配传输时间段的方法和设备及其系统的制作方法

专利名称：在无线通信系统分配传输时间段的方法和设备及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在无线网络系统的传输帧周期中有效地分配传输时间段 的方法和设备及其系统。
背景技术：
随着无线通信技术近来的发展以及引起的无线装置的扩展，对经由无线 链路的高速、高可靠的数据传输存在增长的需求。开发以满足该需求的无线局域网(WLAN)基本上包括站点(STA)和接入点(AP), STA是移动数据通信装 置，AP能够与STA交换数据。位于相同的无线服务覆盖范围的AP和STA 被称为基本服务集(BSS)。具体地，改善的WLAN系统通过采用多入多出(MIMO)技术(使用多个发 送天线和多个接收天线)以及正交频分复用(OFDM)技术来实现高吞吐量。在 这种WLAN系统中，位于一个无线服务覆盖范围区域的STA使用从AP分配 的无线资源来发送或接收数据。在这种情况下，AP以阶段资源(phase resource) 的形式分配无线资源，这里使用的术语"阶段资源"是指STA或AP可发送 数据的时间段。图1示出在典型的WLAN系统中的传输帧周期的结构。 参照图1,在具有在系统中确定的固定长度的传输帧周期100中，AP传 输指示在全部传输帧周期100的阶段资源分配的MAP(映射)帧110。 MAP帧 110包括下行链路MAP 120和上行链路MAP 122，下行链路MAP 120指示 AP可发送数据的时间段，上行链路122指示STA可发送数据的时间段。下 行链路MAP 120包括STA的数量字段130和至少一个基于STA的数量字段 130确定的STA信息字段132。类似地，上行链路MAP122包括STA的数量 字段134和至少一个基于STA的数量字段134确定的STA信息字段136。 STA 信息字段132和136包括分别指示分配了下行链路时间段和上行链路时间段 的STA的STA ID字段140和144、指示分配给STA的时间偏移的时间偏移 字,殳142和146。已经分配了 MAP帧110中的时间段的STA在下行链路时间段112的由 相应的STA信息指示的时间段中接收数据，并且在上行链路时间段114的由 相应的STA信息指示的时间段中发送数据。STA在除了发送MAP帧110的 时间段和MAP帧110指示的时间段之外的其它时间段中保持休眠模式。可基 于竟争，由至少一个STA接入上行链路时间段114之后的竟争时间段116。以这种方式，AP估计每个STA在一个传输帧周期100中所需的资源量， 并且根据该估计分配上行链路时间段和下行链路时间段。然而，当AP高估 了STA所需的资源量时，浪费了无线资源，降低了数据吞吐性能。在这种情 况下，STA会不使用分配的无线资源。此外，由于已经将此资源分配给特定 STA,因此其它STA不能再使用此资源。当AP低估了 STA所需的资源量时， 在至少下一传输帧周期之前，不能向STA分配它需要的资源，因此遭受上行 链路服务的传输延迟和抖动。传输延迟和抖动影响STA需要的服务质量 (QoS)。另外，如果由于STA的分配的资源的缺乏而使STA接入竟争时间段 116,则在竟争时间段，STA不能在休眠模式下操作，因此浪费了能量。因此，在AP通过调度来确定STA所需的下行链路时间段和上行链路时 间段的无线通信系统中，需要一种防止数据吞吐量的减少和STA能量的浪费， 并且准确地分配时间段的技术。发明内容为了主要解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点，本发明提 供一种在无线网络系统中不减少数据吞吐量的情况下最小化STA能量的浪费 的传输时间段分配方法和设备及其系统。本发明提供一种在无线网络系统中使用多于两个的MAP帧来灵活地分 配STA需要的传输时间段的方法和设备及其系统。本发明提供一种在无线网络系统中，在使用MAP帧将传输时间段分配 给STA之后，应STA的请求在相同的传输帧时间段中，使用附加MAP帧将 精确的传输时间段分配给STA的方法和设备及其系统。根据本发明的一方面，提供一种在无线网络系统中分配传输时间段的方 法。该方法包括发送将下行链路时间段和初始上行链路时间段提供给至少 一个站点(STA)的多轮节能(PSMP)帧；在PSMP帧提供的下行链路时间段所 述至少一个STA接收数据，并且在PSMP帧提供的初始上行链路时间段所述至少一个STA发送数据；当检测到来自请求分配发送剩余排队的上行链路数 据所需的附加资源的至少一个STA的资源请求消息时，并且在PSMP帧提供 的下行链路时间段和初始上行链路时间段之后，在传输帧周期中发送提供足 以发送至少部分的剩余排队的上行链路数据的附加上行链路时间段的子 PSMP帧；在子PSMP帧提供的附加上行链路时间段，从发送资源请求消息根据本发明的另 一方面，提供一种在无线网络系统中接收分配的传输时 间段的方法。该方法包括接收由接入点(AP)提供下行链路时间段和初始上 行链路时间段的多轮节能(PSMP)帧；如果PSMP帧提供的初始上行链路时间及请求分配用于剩余排队的数据的附加资源的资源请求消息；在传输帧周期 中接收由AP提供附加上行链路时间段的子PSMP帧，其中，在PSMP帧提 供的所有时间段之后，AP发送子PSMP帧；在子PSMP帧指示的附加上行链 路时间段，将剩余排队的数据发送给AP。根据本发明的另 一方面，提供一种在无线网络系统中分配传输时间段的 接入点(AP)设备。AP设备包括处理器，产生将下行链路时间段和初始上行 链路时间段提供给至少 一个站点(STA)的多轮节能(PSMP)帧，当检测到来自请 求分配发送剩余排队的上行链路数据所需的附加资源的至少一个STA的资源 请求消息时，并且在PSMP帧提供的下行链路时间段和初始上行链路时间段 之后，产生在传输帧周期中将附加上行链路时间段提供给请求分配足以发送发器，在PSMP帧提供的下行链路时间段中所述至少一个STA接收数据，并 在PSMP帧提供的初始上行链路时间段中所述至少一个STA发送数据，在子 PSMP帧提供的附加上行链路时间段，从发送资源请求消息的至少一个STA 接收至少部分的剩余排队的上行链路数据。根据本发明的另 一方面，提供一种在无线网络系统中接收分配的传输时 间段的站点(STA)设备。STA设备包括处理器，分析由接入点(AP)提供下行 链路时间段和初始上行链路时间段的多轮节能(PSMP)帧，并且如果PSMP帧 提供的初始上行链路时间段不足以发送排队的数据，则产生包括部分排队的 数据以及请求分配用于剩余排队的数据的附加资源的资源请求消息的数据单 元；收发器，从AP接收PSMP帧，将PSMP帧传递给处理器，在初始上行链路时间段将数据单元发送给AP,并在传输帧周期中接收由AP提供附加上 行链路时间段的子PSMP帧，并且在该子PSMP帧提供的附加上行链路时间 段将至少部分的剩余排队的数据发送给AP，在PSMP帧提供的所有时间段之 后AP发送该子PSMP帧。根据本发明的另一方面，提供一种无线网络系统，该无线网络系统包括 接入点(AP),在传输帧周期发送将下行链路时间段和初始上行链路时间段提 供给至少一个站点(STA)的多轮节能(PSMP)帧，并发送提供足以发送至少部分 的剩余排队的上行链路数据的附加上行链路时间段的子PSMP帧；STA,如 果PSMP帧提供的初始上行链路时间段不足以发送排队的数据，则在初始上 行链路时间段发送部分排队的数据和请求分配用于剩余排队的数据的附加资 源的资源请求消息，在传输帧周期中接收由AP提供附加上行链路时间段的 子PSMP帧，并在子PSMP帧指示的附加上行链路时间段将至少部分的剩余 排队的数据发送给AP,在PSMP帧提供的所有时间段之后AP发送子PSMP 帧。


通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加明显，其中图1是示出典型的WLAN系统中的传输帧周期的结构的示图；图2A是示出根据本发明的WLAN系统的配置的示图；图2B是示出图2A中显示的WLAN系统中的AP和每个STA的示例性结构的框图；图3是示出根据本发明的传输帧周期的结构的示图；图4是根据本发明的阶段资源分配的能量减小效果的描述的时序图；图5是示出根据本发明的示例性精确资源分配的示图；图6是示出根据本发明的AP的操作的流程图；图7是示出根据本发明的STA的操作的流程图。
具体实施方式
现将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，为了清 楚简明已经省略了合并于此的已知功能和结构的详细描述。与无线网络系统中的传输时间段分配相关的本发明的主要特征在于在传
输帧周期中提供多个MAP(映射)帧，以指示接入点(AP)分配给每个站(STA) 的时间段。分配的时间段在MAP帧被发送之后立即开始，并且在传输帧周期 中，除了第一 MAP帧之外的MAP帧被称为"后续MAP"(子MAP)。具体 地讲，在使用MAP帧向STA分配了最小时间段之后，根据本发明的无线通 信系统应STA的请求在相同的传输帧周期中使用子MAP帧向STA分配精确 的资源。
尽管将参照基于IEEE 802.11标准的无线局域网(WLAN)系统对本发明进 行详细描述，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围 的情况下，阶段资源的分配(本发明的一方面)还可应用于具有相似技术需求和 信道格式的其它无线通信系统。
图2A示出根据本发明的WLAN系统的配置。
参照图2A, AP202和210的每个都连接到有线网络200，多个STA204、 206、208、212和214经由IEEE 802.11物理(PHY)层和基于媒体访问控制(MAC) 协议的无线链^各接入其相关AP 202和210，并且通过多个无线信道发送和接 收数据。位于相同无线服务覆盖范围220的STA 204至208以及AP202组成 一个基本服务集(BSS)。以相同的方式，位于无线服务覆盖范围222的STA212 和214以及AP 210形成另一个BSS。位于每个BSS的STA能够经由相应的 AP彼此交换数据。AP 202和210的主要功能包括数据通信的传递、接入其 它网络(例如，有线网络200)、漫游支持、BSS中的同步、能量管理支持和用 于支持BSS中时间约束服务的媒体访问的控制。
图2B是示出在图2A中显示的WLAN系统中AP和每个STA的示例性 结构的框图。AP和STA都可包括显示器232、处理器234、收发器236、 输入单元238、存储器240、随机存取存储器(RAM)242、只读存储器(ROM)244 和公共总线230。提供示出的示例性结构仅为了方便。尽管参照图2B在此描 述作为AP或STA的特定元件和它们的操作，但是示例性描述不限制本发明。
参照图2B，连接到天线(未显示)的收发器236接收期望的数据，并将接 收的信号转换为相应的数字数据。处理器234是在操作系统(OS)和包括在 ROM244中的其它程序的控制下操作的控制器，并且处理器234的操作产生 的数据和信息存储在RAM 242中。
包括在AP中的处理器234的主要操作包括数据的产生/分析、位于相同无线服务覆盖区域并连接到AP的STA的时间^殳的分配、指示分配的时间 段的至少 一个MAP帧的产生和基于分配的时间段对收发器236的操作模式控 制。具体地说，AP的处理器234通过位于传输帧的第一部分的MAP帧来将 每一 STA的最小数据率或资源的最小量分配给STA，如果存在将通过分配的 资源发送资源请求(RR)消息的任何STA,则处理器234通过在与传输帧的第 一 MAP帧相关的序列持续时间之后立即发送的子MAP帧，来将请求的上行 链路时间段量另外分配给发送RR消息的STA。对于本领域技术人员明显的 是术语"...之后立即"实质上是指预定时间的逝去。
在第一 MAP帧指示的下行链路时间段/上行链路时间段到期之后，如果 必要，则可另外发送指示在相同传输帧周期分配的下行链路时间段和/或上行 链路时间段的多个子MAP帧。子MAP帧指示的下行链路时间段和/或上行链 路时间段在子MAP帧之后。
包括在STA中的处理器234的主要操作包括数据的产生/分析、传输 帧的产生和基于从传输帧的起点接收的MAP帧对收发器236的操作模式控 制。也就是，处理器234控制收发器236，从而收发器236在每个传输帧的 起点从AP接收MAP帕，并分析该MAP帧以确定STA自己的STA ID是否 包括在其中。如果STA自己的STAID包括在MAP帧中，则处理器234将关 于与STA ID相关的STA信息指示的分配的下行链路时间段和上行链路时间 段的信息存储在存储器240中，接着分别在下行链路时间段和上行链路时间 段唤醒收发器236的接收器和发送器，从而接收/发送数据。收发器236的接 收器和发送器在除了分配的时间段之外的其它时间段进入休眠模式。
具体地讲，如果AP分配的资源不足以发送排队的数据，则STA的处理 器234使用分配的上行链路资源来发送部分排队的数据。同时，处理器234 产生用于请求附加资源的RR消息，并经由收发器236将RR消息发送给AP。 在发送RR消息之后，处理器234监视在由MAP帧指示的初始上行链路时间 段和下行链路时间段到期之后是否从AP接收到指示附加分配的资源的子 MAP帧，并且当接收到子MAP帧时，分析接收的子MAP帧。
图3示出根据本发明的传输帧周期的结构。尽管在此示出帧与上行链路 时间段下行链路时间段相邻，但是在实际系统中对于发送接收切换和处理可 能存在时间间隔。
参照图3，在具有固定长度的传输帧周期300中，AP首先以小于正常速率集的基本速率集(包括调制方案、编码率和数据率)发送MAP帧310a。这样 使服务覆盖区域中的所有STA都能够接收到MAP帧310a。在通信的开始， 根据通过AP和STA之间的协商确定的固定时间段(例如，对于互联网协议语 音(VoIP)和运动图像专家组4(MPEG4)分别为20ms和lOms)周期地发送MAP 帧310a。通过MAP帧310a的发送来初始化传输帧周期300。
例如，为了指示MAP帧310a之后的下行链路时间-殳312和第一上行链 路时间段314a的阶段资源分配，MAP帧310a包括下行链路MAP 320和第一 上行链路MAP 322a,下行链路MAP 320指示在下行链路时间段312中AP 能够发送数据的时间段，第一上行链路MAP 322a指示在第一上行链路时间 段314a中STA能够发送数据的时间段。下行链路MAP 320包括STA的数量 字段330和基于STA的数量字段330确定的至少一个STA信息字段332。以 相同的方式，第一上行链路MAP 322a包括STA的数量字段334a和基于STA 的数量字段334a确定的至少一个STA信息字段336a。
STA信息字段332和336a每个都包括STA ID字段340和344a、时间 偏移字段342和346a以及持续时间字段343和348a， STA ID字段340和344a 指示在下行链路时间段312和第 一上行链路时间段314a中被分配了或提供了 时间段的STA,时间偏移字段342和346a指示分配给STA的时间段的开始， 持续时间字段343和348a指示分配的时间段的长度。STAID字段340和344a 每个都包括每个STA的至少一部分相关身份(AID)或给予每个STA的至少一 部分硬件地址(即、MAC地址)。将指示用于广播/多播数据的时间段的STAID 设置成特定值(例如，"0")。时间偏移字段342和346a每个都以多个预定时 间单位(例如，4fis)指示从MAP帧310a到相应时间4殳的开始的时间间隔。持 续时间字段343和348a每个都以多个预定时间单位(例如，16)is)指示从时间 段的开始到结束的时间间隔(即，指示时间段的长度)。
根据为每个STA估计的资源的最小量Rinit确定MAP帧31 Oa的第 一上行 链路MAP322a。 R睦指示STA连接的各个服务的最小数据率，或者传输控制 消息所需的资源。用于请求附加资源分配的RR消息是控制消息的一般示例。 如果在服务接入建立期间确定各个服务的最小数据率，则基于控制消息的长 度确定传输控制消息所需的资源量。其结果是，在传输帧周期300中第一上 行链路MAP 322a指示的第一上行链路时间段314a被最小化。相应STA信息332指示的时间段接收数据，并且在第一上行链路时间段314a 中的由相应STA信息336a指示的时间段发送数据。下行链路数据和上行链 路数据可包括包含一个或多个聚集MAC协议数据单元(PDU)(A-MPDU)和/或 净荷的MPDU以及确认。STA在MAP帧310a被发送的时间段和在除了 MAP 帧31 Oa指示的时间段之外的其它时间段保持休眠模式。
当在第一上行链路时间段314a的分配的时间段发送数据时，每个STA 确定分配的时间段是否足以发送其中排队的数据。如果分配的时间段不足， 则STA在分配的时间段仅发送部分排队的数据，随后发送RR消息。在这种 情况下，在分配的时间段使用(Rm,rR肌)资源发送部分排队的数据，其中，RRR 指示用于发送RR消息的资源。采用排队的数据的队列大小字段或基于QoS 的持续时间请求字段建立RR消息，并且RR消息可包括一个A-MPDU以及 在分配的时间段发送的数据。换句话说，RR消息捎带(piggyback)在数据上。
AP可通过发送子MAP帧310b基于来自STA的RR消息分配精确的上 行链路时间段。以这种方式，允许发送剩余排队的数据。在第一上行链路时 间段314a发送RR消息之后，STA立即监视子MAP帧310b的接收。子MAP 帧310b指示响应于RR消息由AP附加分配的上行链路资源。
也就是，子MAP帧310b包括第二上行链路MAP 322b,第二上行链路 MAP 322b指示第二上行链路时间段314b的阶段资源分配。类似地，可将子 MAP帧310b以基本速率集发送。第二上行链路MAP 322b包括STA的数量 字段334b和基于STA的数量字段334b确定的至少一个STA信息字段336b。 STA信息字段336b包括STA ID字段344b、时间偏移字4炎346b和持续时间 字段348b， STAID字段344b指示在第二上行链路时间段314b分配了时间段 的STA，时间偏移字段346b指示分配给STA的时间段的开始，持续时间字 段348b指示时间段的长度。上面已经描述了 STA信息字段336b的元素。通 过子MAP帧310b分配了阶段资源的STA在第二上行链路时间段314b中的 由相应STA信息336b指示的时间段接收数据。
尽管没有示出，但是如果仍然需要附加资源分配，则多个子MAP帧和 基于子MAP帧的上行链路时间段或下行链路时间段可被另外包括在传输帧 周期300中。使用能够附有一个或多个子帧的MAP帧的传输方案被称为多阶 "多轮节能"(PSMP), MAP帧310a和子MAP帧310b分别被称为PSMP帧 和子PSMP帧。PSMP帧和子PSMP帧的每个都跟随着由相应(子)PSMP帧指示的至少一个下行链路时间段或上行链路时间段， 一个(子)PSMP帧和相应指
示的时间段被称为(子)PSMP序列。换句话说，通过发送PSMP帧来初始化一 个PSMP序歹ij,并且STA仅在以PSMP帧开始的PSMP序歹'J中的PSMP帧指 示的时间段醒来，从而最小化能量消耗。
可基于竟争由至少一个STA接入最后序列持续时间之后的竟争时间段
316。
应该注意在不脱离本发明的精神和范围的情况下，图3中显示的MAP 帧310a和310b的元素和所述元素的排列可进行改变。例如，MAP帧310a 和310b的每个都包括 一个STAID字段、用于下行链路传输的时间偏移和 持续时间字段和用于上行链路传输的时间偏移持续时间字段。在这种情况下， 如果没有时间段被分配给上行链路或下行链路，则相应持续时间字段被设置 为空(O)。另外，MAP帧310a和310b的每个可包括用于指示是否将被另一子 MAP帧跟随的字段。STA分析子MAP帧中的字段，以确定该子MAP帧是 否为当前传输帧周期中的最后子MAP帧。
图4是根据本发明的阶段资源分配的能量减小效果的描述的时序图。 参照图4的示图(a)，传输帧周期400包括MAP帧410a、下行链路时 间段412、第一上行链路时间段414a、子MAP帧410b和第二上行链路时间 段414b。 MAP帧410a指示下行链路时间段412和第一上行链路时间段414a 的阶段资源分配。
图4的示图(b)显示基于MAP帧410a分配的第一上行链路时间段414a 的资源足以发送STA中排队的数据的情况。也就是，在时间段420接收到 MAP帧410a后切换到休眠模式以后，STA在MAP帧410a指示的下行链路 时间段412a中的分配的时间段422醒来，并且从AP接收数据。在时间段422 到期时切换回休眠模式以后，STA保持休眠状态直到MAP帧410a指示的第 一上行链路时间段414a中的分配的时间段424。在时间段424, STA将数据 发送给AP。这里，STA由于在时间段424完全地发送了排队的数据，所以维 持休眠模式，直到STA接收到下一传输帧周期的MAP帧，而无需监视子MAP 帧410b的接收。
图4的示图(c)显示基于MAP帧410a分配的第一上行链路时间段414a 的资源不足以发送STA期望的数据的情况。也就是，在时间段430接收到 MAP帧41 Oa后切换到休眠模式以后，STA在MAP帧410a指示的下行链路时间段412a中的分配的时间段432醒来，并且从AP接收数据。在时间段432 到期时切换回〗木眠4莫式以后，STA保持休眠状态直到MAP帧410a指示的第 一上行链路时间段414a中的分配的时间段434。在时间段434, STA将数据 发送给AP。同时在时间段434, STA将请求发送剩余排队的数据所需的资源 的RR消息连同部分排队的数据一起发送。
在发送RR消息之后，STA在时间段436醒来，并且监视子MAP帧410b 的接收。当接收到子MAP帧410时，STA切换回4木眠状态并等待直到子MAP 帧410b指示的第二上行链路时间段414b中的时间段438 。在时间段43 8 ， STA 将剩余排队的数据发送给AP。尽管没有示出，但是能够在传输帧周期400到 期之前，分配映射到一个或多个附加MAP帧的另外的时间革爻。
图5示出根据本发明的示例性精确资源分配。这里，在AP502的服务覆 盖范围区域，两个STA(STA1 504和STA2 506)彼此进行通信。
参照图5, AP502在传输帧周期的开始发送MAP帧510a。 MAP帧510a 指示下行链路时间段512中分配给STA1 504和STA2 506的时间段512a和 512b以及上行链路时间段514a中分配给STA1 504和STA2 506的时间段522 和532。这里，时间段512a、 512b、 522和532彼此不重叠。在发送MAP帧 51 Oa之后，AP 502在时间段512a将数据发送给STA 1 504，并且在时间段512b 将数据发送给STA2 506。 MAP帧510a、子MAP 510b以及所有相关的下行 链路时间段和上行链路时间段都出现在一个传输帧周期500。
当在时间段512a从AP 502接收到数据时，STA1 504在MAP帧510a指
STA1 504中存在剩下的排队的数据524,所以STA1 504在时间段522将数据 连同请求发送排队的数据524所需的资源的RR消息一起发送。当在时间段 512b从AP 502接收到数据时，STA2 506在由MAP帧51 Oa指示的上行链路 时间段512a的时间段532将数据发送给AP 502。 STA2 506在时间段532不 发送RR消息，这是因为分配的时间段532足以发送排队的数据。
如果AP 502在从STA1 504和STA2 506接收数据的同时检测到来自 STA1 504的RR消息，则AP 502将适于发送排队的数据524的附加时间段 526通过子MAP顿510b分配给STA1 504。如果AP 502在当前传输帧周期 不能分配RR消息所需的所有资源，贝'j AP 502可通过子MAP帧510b仅分配 当前传输帧周期中可用的资源，或者通过下一传输帧周期的MAP帧分配所有请求的资源。在AP502仅发送部分请求的资源的前一情况下，在下一传输帧 周期可分配STA1 504所需的剩余资源。
如果STA2 506不需要附加资源分配，则仅存在跟随子MAP帧510b的 上行链路时间段514b中的用于STA1 504的时间段526。当接收到子MAP帧 510b时，STA1 504在子MAP帧510b指示的时间4殳526发送剩余排队的数 据524。
图6是示出根据本发明的AP的操作的流程图。
参照图6,在步骤602 ， AP发送指示为当前传输帧周期分配的时间段的 MAP帧，以初始化当前传输帧。在步骤604， AP在MAP帧指示的时间段将 下行链路数据发送给至少一个相关STA。在步骤606, AP在MAP帧指示的 时间段从至少 一个相关STA接收上行链路数据。
在步骤608， AP确定接收的上行链路数据是否包括请求附加资源分配的 RR消息。如果没有从上行链路数据中检测到RR消息，则AP在当前传输帧 周期中不再分配资源(即不发送子MAP帧)并且进行下一传输帧周期。然而， 如果;^全测到RR消息，则在步骤610， AP将RR消息所需的时间段分配给发 送RR消息的STA。在步骤612，在MAP帧指示的全部时间段到期之后，AP 发送指示分配的时间-歐的子MAP帧。在步骤614, AP在分配的时间段从STA 接收上行链路数据。
图7是示出根据本发明的STA的操作的流程图。
参照图7，在步骤702,当从AP接收到MAP帧时，STA识别当前传输 帧周期的开始并且4企测分配给该STA的下行链路时间段和/或上行链路时间 段。在步骤704， STA在MAP帧指示的下行链路时间段从AP接收下行链路数据。
在MAP帧指示的上行链路时间段到达之前，STA在步骤706确定MAP 帧指示的上行链路时间段是否足以发送排队的数据。如果上行链路时间段足 够，则在步骤712， STA在MAP帧指示的上行链路时间段将其排队的数据发 送给AP。
然而，如果上行链路时间段不足，则在步骤708， STA在MAP帧指示的 上行链路时间段将部分排队的数据连同请求发送剩余排队的数据所需的资源 的RR消息一起发送给AP。在发送RR消息之后，如果MAP帧指示的全部 时间段到期，则在步骤710， STA从AP接收子MAP帧，随后返回步骤706。从上述描述可以理解，AP通过第一MAP帧仅分配最少的资源，以最小化高估的资源量，如果STA需要附加资源，则AP立即在相同传输帧周期通 过子MAP帧分配请求的上行链路资源，从而消除了 QoS降低的原因(诸如延 迟和抖动)。另外，STA最大化休眠模式保持时间，而不必要长时间监视，从 而减小STA的能耗。域的技术人员将理解，在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况 下，可以对其进^于形式和细节的各种改变。
权利要求
1. 一种在无线网络系统中分配传输帧周期中的传输时间段的方法，所述传输帧周期具有预设的持续时间，所述方法包括以下步骤发送将下行链路时间段和初始上行链路时间段提供给站点(STA)的多轮节能(PSMP)帧；在PSMP帧提供的下行链路时间段将数据发送给STA，并且在PSMP帧提供的初始上行链路时间段从STA接收数据；当检测到来自请求分配发送剩余排队的上行链路数据所需的附加资源的至少一个STA的资源请求消息时，并且在PSMP帧提供的下行链路时间段和初始上行链路时间段之后，在传输帧周期中发送提供足以发送至少部分的剩余排队的上行链路数据的附加上行链路时间段的子PSMP帧；在子PSMP帧提供的附加上行链路时间段，从发送资源请求消息的所述至少一个STA接收所述至少部分的剩余排队的上行链路数据。
2、 如权利要求l所述的方法，其中，如果所述附加上行链路时间段不足 以发送剩余排队的数据，则发送附加资源请求消息，并在附加子PSMP帧中 提供附加上行链路时间段，直到所有的剩余排队的数据被发送或者传输帧周 期的预设持续时间到期。
3、 如权利要求l所述的方法，其中，根据所需的最小数据率和发送资源 请求消息所需的时间段中的至少 一 个提供初始上行链路时间段。
4、 如权利要求l所述的方法，其中，资源请求消息包括大小字段和持续 时间请求字段中的至少一个，大小字段定义剩余排队的上行链路数据量，持 续时间请求字段定义所需的服务质量(QoS)。
5、 如权利要求l所述的方法，其中，子PSMP帧包括 发送资源请求消息的STA的标识符(ID);开始偏移，指示子PSMP帧提供的附加上行链路时间段的起点； 持续时间字段，指示附加上行链路时间段的长度。
6、 如权利要求l所述的方法，其中，PSMP帧提供的所有的时间段和子 PSMP帧提供的所有的时间段被包括在具有固定长度的一个传输帕周期中。
7、 一种在无线网络系统中接收传输帧周期中的分配的传输时间段的方 法，所述传输帧周期具有预设的持续时间，所述方法包括以下步骤接收由接入点(AP)提供下行链路时间段和初始上行链路时间段的多轮节能(PSMP)帧；初始上行链路时间段发送部分排队的数据以及请求分配用于剩余排队的数据 的附加资源的资源请求消息；在传输帧周期中接收由AP提供附加上行链路时间段的子PSMP帧，其 中，在PSMP帧提供的所有时间段之后，AP发送子PSMP帧；在子PSMP巾贞指示的附加上行链路时间段，将剩余排队的数据发送给AP。
8、 如权利要求7所述的方法，其中，如果附加上行链路时间段不足以发 送剩余排队的数据，则发送附加资源请求消息并提供附加上行链路时间段， 直到所有的剩余排队的数据被发送或者传输帧周期的预设持续时间到期。
9、 如权利要求7所述的方法，其中，根据所需的最小数据率和发送资源 请求消息所需的时间段中的至少 一个提供初始上行链路时间段。
10、 如权利要求7所述的方法，其中，资源请求消息包括大小字段和持 续时间请求字段中的至少一个，大小字段定义剩余排队的上行链路数据量， 持续时间请求字段定义所需的服务质量(QoS)。
11、 如权利要求7所述的方法，其中，子PSMP帧包括 发送资源请求消息的STA的标识符(ID);开始偏移，指示子PSMP帧提供的附加上行链路时间段的起点； 持续时间字段，指示附加上行链路时间段的持续时间。
12、 如权利要求7所述的方法，其中，PSMP帧提供的所有的时间段和 所有子PSMP帧提供的所有的时间段被包括在具有固定长度的一个传输帧周期中。
13、 一种在无线网络系统中分配传输帧周期中的传输时间段的接入点 (AP)设备，所述传输帧周期具有预设的持续时间，所述设备包括处理器，产生将下行链路时间段和初始上行链路时间段提供给站点(STA) 的多轮节能(PSMP)帧，当检测到来自请求分配发送剩余排队的上行链路数据 所需的附加资源的至少一个STA的资源请求消息时，并且在PSMP帧提供的 下行链路时间段和初始上行链路时间段之后，产生在传输帧周期中将附加上 行链路时间段提供给请求分配足以发送至少部分的剩余排队的上行链路数据的所述至少一个STA的子PSMP帧；收发器，在PSMP帧提供的下行链路时间段中STA接收数据，并在PSMP 帧提供的初始上行链路时间段STA发送数据，在子PSMP帧提供的附加上行 链路时间段，从发送资源请求消息的所述至少一个STA接收所述至少部分的 剩余排队的上行链路数据。
14、 如权利要求13所述的设备，其中，如果附加上行链路时间段不足以 发送剩余排队的数据，则发送附加资源请求消息并提供附加上行链路时间段， 直到所有的剩余排队的数据被发送或者传输帧周期的预设持续时间到期。
15、 如权利要求13所述的AP设备，其中，根据所需的最小数据率和发 送资源请求消息所需的时间段中的至少 一个提供初始上行链路时间段。
16、 如权利要求13所述的AP设备，其中，资源请求消息包括大小字段 和持续时间请求字段中的至少一个，大小字段定义剩余排队的上行链路数据 量，持续时间请求字段定义所需的服务质量(QoS)。
17、 如权利要求13所述的AP设备，其中，子PSMP帧包括 发送资源请求消息的STA的标识符(ID);开始偏移，指示子PSMP帧提供的附加上行链路时间段的起点； 持续时间字段，指示附加上行链路时间段的长度。
18、 如权利要求13所述的AP设备，其中，PSMP帧提供的所有的时间 段和子PSMP帧提供的所有的时间段被包括在具有固定长度的一个传输帧周 期中。
19、 一种在无线网络系统中接收传输帧周期中的分配的传输时间段的站 点(STA)设备，所述传输帧周期具有预设的持续时间，所述设备包括处理器，分析由接入点(AP)提供下行链路时间段和初始上行链路时间段 的多轮节能(PSMP)帧，并且如果PSMP帧提供的初始上行链路时间段不足以 发送排队的数据，则产生包括部分排队的数据以及请求分配用于剩余排队的 数据的附加资源的资源请求消息的数据单元；收发器，从AP接收PSMP帧，将PSMP帧传递给处理器，在初始上行 链路时间段将数据单元发送给AP,并在传输帧周期中接收由AP提供附加上 行链路时间段的子PSMP帧，并且在该子PSMP帧提供的附加上行链路时间 段将至少部分的剩余排队的数据发送给AP，在PSMP帧提供的所有时间段之 后AP发送该子PSMP帧。
20、 如权利要求19所述的STA设备，其中，根据所需的最小数据率和 发送资源请求消息所需的时间段中的至少 一个提供初始上行链路时间段。
21、 如权利要求19所述的STA设备，其中，资源请求消息包括大小字 段和持续时间请求字段中的至少一个，大小字段定义剩余排队的上行链路数 据量，持续时间请求字段定义所需的服务质量(QoS)。
22、 如权利要求19所述的STA设备，其中，子PSMP帧包括 发送资源请求消息的STA的标识符(ID);开始偏移，指示子PSMP帧提供的附加上行链路时间段的起点； 持续时间字段，指示附加上行链路时间段的长度。
23、 如权利要求19所述的STA设备，其中，PSMP帧提供的所有的时 间段和子PSMP帧提供的所有的时间段被包括在具有固定长度的一个传输帧 周期中。
24、 一种具有传输帧周期的无线网络系统，所述传输帧周期具有预设的 持续时间，该无线网络系统包括接入点(AP),在传输帧周期发送将下行链路时间段和初始上行链路时间 段提供给至少一个站点(STA)的多轮节能(PSMP)帧，并发送提供足以发送至少 部分的剩余排队的上行链路数据的附加上行链路时间段的子PSMP帧；STA,如果PSMP帧提供的初始上行链路时间段不足以发送排队的数据， 则在初始上行链路时间段发送部分排队的数据和请求分配用于剩余排队的数 据的附加资源的资源请求消息，在传输帧周期中接收由AP提供附加上行链 路时间段的子PSMP帧，并在子PSMP帧指示的附加上行链路时间段将至少 部分的剩余排队的数据发送给AP,在PSMP帧提供的所有时间段之后AP发 送子PSMP帧。
25、 如权利要求24所述的无线网络系统，其中，根据所需的最小数据率 和发送资源请求消息所需的时间段中的至少一个提供初始上行链路时间段。
26、 如权利要求24所述的无线网络系统，其中，资源请求消息包括大小 字段和持续时间请求字段中的至少 一个，大小字段定义剩余排队的上行链路 数据量，持续时间请求字段定义所需的服务质量(QoS)。
27、 如权利要求24所述的无线网络系统，其中，子PSMP帧包括 发送资源请求消息的STA的标识符(ID);开始偏移，指示子PSMP帧提供的附加上行链路时间段的起点；持续时间字段，指示附加上行链路时间段的长度。
28、如权利要求24所述的无线网络系统，其中，PSMP帧提供的所有的 时间段和子PSMP帧提供的所有的时间段被包括在具有固定长度的一个传输 帧周期中。
全文摘要
提供在无线网络系统中有效地分配传输时间段的方法和设备。接入点发送指示提供给每一站点(STA)的下行链路时间段以及分配给每个STA的上行链路时间段的最小量的PSMP帧，并且在PSMP帧指示的上行链路时间段，发送指示为发送用于剩余排队的数据的资源请求消息的STA提供的上行链路时间段的至少一个子PSMP帧。如果上行链路时间段不足以发送排队的数据，则STA在上行链路时间段发送包括部分的排队的数据和用于剩余排队的数据的资源请求消息的数据单元。在发送资源请求消息之后，STA在子PSMP帧指示的全部时间段之后接收子PSMP帧，并在子PSMP帧指示的上行链路时间段将剩余排队的数据发送给AP。
文档编号H04B7/26GK101288249SQ200680038332
公开日2008年10月15日 申请日期2006年10月17日 优先权日2005年10月18日
发明者张景训, 朴钟爱, 李东俊, 金泳秀, 黄孝善 申请人:三星电子株式会社