專利名稱：用于具有不同應用的WLAN的QoS調(diào)度方法
用于具有不同應用的WLAN的QoS調(diào)度方法
背景技術(shù)：
無線通信技術(shù)的顯著進步使得無線介質(zhì)成為有線解決方案的可行的替 代。因此，在數(shù)據(jù)和語音通信中對無線連接的使用持續(xù)增長。這些設備包 括移動電話、無線網(wǎng)絡(例如，無線局域網(wǎng)(WLAN))中的便攜式計算 機、無線網(wǎng)絡中的固定計算機、便攜式手機等。
在諸如IEEE 802.11及其衍生標準的標準中經(jīng)常存在的挑戰(zhàn)是對實時 和關鍵的應用(諸如語音和醫(yī)療應用)提供服務質(zhì)量(QoS)保證，同時使 特定的移動無線臺(STA)所消耗的功率最小化。最近已經(jīng)通過了針對IEEE 802.11標準的IEEE 802.11e修正案。正EE 802.11e定義了混合協(xié)調(diào)功能
(HCF)控制的信道接入(HCCA)運行模式，以通過混合協(xié)調(diào)器(HC) 來支持參數(shù)化的QoS，其中該HC是控制對介質(zhì)的接入并且根據(jù)集中式傳 輸調(diào)度向STA給予傳輸機會(TXOP)的接入點(AP)。
在已知系統(tǒng)中，除了其它任務外，AP還通過調(diào)度對介質(zhì)的接入來控制 對該介質(zhì)的接入。在這種己知系統(tǒng)中，AP首先對具有最低延遲要求(較早 截止期(deadline))的無線臺(STA)進行調(diào)度。由此，通過在數(shù)據(jù)傳輸時 間段中以較高的優(yōu)先級調(diào)度具有低延遲要求的STA，改進了這些STA的可 靠性。相反地，具有較大延遲要求(較晚截止期)的STA可能無法接入介 質(zhì)，因此，與具有較低延遲要求的STA相比，可能會接收到較低的服務質(zhì) 量。舉例而言，給予具有低延遲要求(典型地小于大約20毫秒)的語音應 用的優(yōu)先級高于一般可以支持相對較高延遲(其可以高達約250毫秒)的 醫(yī)療STA。
此外，已知的調(diào)度算法無法解決STA的可靠性要求(例如，分組丟失 要求)和功耗要求。將會理解，在特定的應用中，服務的可靠性是極其重 要的；而在其它應用中，對于STA而言，通過節(jié)約電能來保證使用壽命就 算不是必須的也是有用的。
因此，需要克服至少上述缺點的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)說明性實施例， 一種無線系統(tǒng)包括多個無線臺(sta)，并且至少 一個所述sta是節(jié)能(ps) sta。所述系統(tǒng)還包括另一個無線sta，其適 于提供對無線網(wǎng)絡的介質(zhì)的接入。在所述多個sta中的其它sta之前，為 所述ps sm提供對所述介質(zhì)的確定性接入。
根據(jù)另一個說明性實施例， 一種用于無線通信的方法包括在信標傳 輸結(jié)束之后且在其它傳輸機會(txop)之前的節(jié)能(ps)時間段內(nèi)，調(diào)度 節(jié)能傳輸機會(ps-txop)。
通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細描述可最好地理解本發(fā)明。應當強調(diào)， 未必按照比例繪出多個特征。事實上，為了說明的清楚起見，可能對尺寸 進行任意地增加或減小。在附圖中適當?shù)牡胤绞褂孟嗤膮⒖紭颂栔复?同的元素。


圖1是根據(jù)代表性實施例的無線通信系統(tǒng)的簡化的示意圖。
圖2是根據(jù)代表性實施例的數(shù)據(jù)通信的時序圖。
圖3是根據(jù)代表性實施例的數(shù)據(jù)通信的時序圖。
圖4是根據(jù)代表性實施例的用于無線通信的方法的流程圖。
圖5是根據(jù)代表性實施例的用于無線通信的方法的流程圖。
具體實施例方式
在本文中使用的詞語"一"表示一個或多個，而詞語"多個"表示兩 個或多個。
本文中使用的詞語"確定性"表示具有可以基本精確預測的時間演化 (time evolution)。例如，確定性的時間間隔是指可以基本精確預測其開始 和結(jié)束的時間間隔。
在下面的詳細描述中，為了解釋而不是限制的目的，闡明了公開特定 細節(jié)的代表性實施例，以提供對本教示的徹底理解。然而，受益于本公開 文件，本領域的技術(shù)人員將會清楚地知曉不具有本文公開的特定細節(jié)的其它實施例。此外，為了避免使對代表性實施例的描述不清晰，可能省略了 對于公知的設備、方法、系統(tǒng)和協(xié)議的描述。但是，可以根據(jù)代表性實施 例來使用在本領域的技術(shù)人員所知曉范圍內(nèi)的此類設備、方法、系統(tǒng)和協(xié) 議。最后，在適當?shù)牡胤绞褂孟嗤膮⒖紭颂栔复嗤奶卣鳌?br> 應當注意，在本文描述的說明性實施例中，網(wǎng)絡可以是具有集中式架
構(gòu)或分散式架構(gòu)的無線網(wǎng)絡。說明性地，網(wǎng)絡可以是根據(jù)DSA介質(zhì)訪問 (MAC)層來操作的網(wǎng)絡，諸如根據(jù)IEEE 802.22定義的網(wǎng)絡，或者根據(jù) ECMA 368標準、IEEE 802.16、 IEEE 802.11或IEEE 802.15定義的網(wǎng)絡。 通過參考將所援引規(guī)范的公開文本的全部內(nèi)容明確地并入本文。
此外，網(wǎng)絡可以是蜂窩網(wǎng)絡、無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線個域網(wǎng) (WPAN)、無線體域網(wǎng)(WBAN)或無線區(qū)域網(wǎng)(WRAN)。此外，MAC 協(xié)議可以是時分多址(TDMA)協(xié)議、載波偵聽多路訪問(CSMA)協(xié)議、 具有沖突避免的CSMA (CSMA-CA)協(xié)議、碼分多址(CDMA)協(xié)議或頻 分多址(FDMA)協(xié)議。應當強調(diào)，所提到的網(wǎng)絡和協(xié)議僅僅是說明性的， 并且可以在不背離本教示的情況下使用這些特別指出的網(wǎng)絡和協(xié)議之外的 網(wǎng)絡和協(xié)議。
圖1是根據(jù)說明性實施例的無線系統(tǒng)100的簡化的示意圖。無線系統(tǒng) 100可以包括集中式網(wǎng)絡并包括接入點(AP)101， AP 101還被稱為基站(BS) 或者HC。無線系統(tǒng)100還包括多個無線臺，無線臺還可以被稱為無線臺 (STA)或用戶駐地設備(CPE)。
雖然下面的描述主要涉及具有AP 101的集中式網(wǎng)絡，但本教示也清楚 地考慮了分布式網(wǎng)絡。本領域的技術(shù)人員將清楚地理解，在分布式系統(tǒng)中 不提供AP 101。替代地，其它STA控制對介質(zhì)的接入并且完成AP 101的功能。
說明性地，無線系統(tǒng)100可以包括前文提到的網(wǎng)絡類型中的一種。此 外，STA可以是計算機、移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、無線傳感器或 者通常在這種網(wǎng)絡上運行的類似設備。在特定實施例中，至少一個STA是 固定的。還預想STA可以適于在要求保護當前用戶的頻帶的受限頻率信道 中運行，或者適于在非授權(quán)頻帶的頻率信道中運行。為了簡單起見，本文 中常常將受限頻率信道、受限信道和非授權(quán)頻帶中的頻率信道簡單地稱為"信道"。
系統(tǒng)100包括低功率(也稱為節(jié)能)STA (PS STA) 102以及實時多媒 體STA (RTSTA) 103。在代表性實施例中，STA102適于進入節(jié)能(PS) 模式，在PS模式期間，STA102實質(zhì)上是"睡眠"的，"睡眠"是本領域的 常用詞語，其表示該STA處于不接收或不發(fā)送數(shù)據(jù)的模式(從而節(jié)能)。
—般地，PS STA 102可以是具有受限功率資源或者旨在將接入網(wǎng)絡所 消耗的功率最小化的任何無線設備。在PS模式期間，STA102可以執(zhí)行一 般不需要大量功率資源的特定功能。由于本領域的技術(shù)人員已知這種STA 以及PS模式，省略了其細節(jié)以避免使對說明性實施例的描述不清晰。
相反，STA 103不必適于進入PS模式。替代地，這些設備適于發(fā)送/ 接收語音/音頻數(shù)據(jù)、或者視頻數(shù)據(jù)、或者這兩者。特別地，STA 103可以 不是RTSTA。 一般地，STA 103具有相對較低的延遲要求、或者相對較低 的可靠性要求、或者這兩者。
注意，僅示出了一些STA 102、 103，這僅僅是為了簡化說明的目的。 明顯地，可以使用很多個其它STA。最后，注意，STA102、 103不必是相 同的。事實上，在系統(tǒng)100的網(wǎng)絡內(nèi)可以使用適于根據(jù)所選擇的協(xié)議來操 作的多種不同類型的STA。
在一個代表性實施例中，無線系統(tǒng)100的類型要求支持對需要QoS保 證的兩個不同應用(諸如醫(yī)療遙測和監(jiān)視應用以及互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語音(VoIP)) 的輪詢接入。通常，醫(yī)療遙測和監(jiān)視STA是要求相對較高可靠性的PS STA。 特別地，隨著WLAN上的VoIP逐漸盛行，這可能成為常見的情況。例如， 預想在醫(yī)院中使用系統(tǒng)100，其除了支持IT業(yè)務之外，還需要在同一個 WLAN上支持醫(yī)療設備和VoIP。在這種情況下，期望輪詢接入能夠在保證 應用的QoS方面起到有益的作用，但是輪詢接入機制的性能取決于所選擇 的調(diào)度方法。應當強調(diào)，所提供的實例僅僅旨在示出本教示的一個預想實 現(xiàn)。將本教示預想為用在多個無線應用中，其中系統(tǒng)的多個STA具有不同 的功耗、延遲和QoS要求。
圖2是根據(jù)代表性實施例的時序圖200的概念性視圖。該視圖包括第 一信標間隔(BI) 201和第二BI202，并且每個信標間隔可以包括超幀或超 幀的一部分。
8在第一BI 201的開始處開啟第一信標傳輸時間段(BT) 203。如將在 本文中更詳細描述的，在確保第一BI201中、或者隨后加BI中、或者這兩 者中的數(shù)據(jù)傳送期間，集中式網(wǎng)絡中的AP (例如，STA 101)或者分布式 網(wǎng)絡中的其它STA除了執(zhí)行其它操作外還執(zhí)行特定操作，所述特定操作涉 及輪詢STA、或者調(diào)度PS STA 102與RT STA 103之間的通信、或者這兩者。
在第一 BT203結(jié)束之后，PS時間段204開始。PS時間段204包括PS 傳輸機會(PS-TXOP) 206和207。雖然僅示出了兩個這種機會，但本教示 預想在PS時間段204中為每個PS STA調(diào)度PS-TXOP。PS-TXOP 206和207 允許在將接入給予系統(tǒng)100中的其它STA (例如，RT STA 103)之前，使 得對應的PS-STA不受限地接入介質(zhì)。在PS-TXOP206和207期間，AP 101 (或者分布式網(wǎng)絡中的其它STA)和對應的PS-STA (例如，PS-STA102) 可以交換數(shù)據(jù)，或者PS-STA可以與網(wǎng)絡中的其它STA交換數(shù)據(jù)。
有益地，通過在BT 201之后將PS-TXOP 206和207分配給對應的 PS-STA 102，降低了為PS STA 102定義的通信開始時間由于其它傳輸而被 延遲的可能性。特別地，AP 101具有接入到介質(zhì)的較高優(yōu)先級。因此，AP 101可以確保在BT201之后且在PS-TXOP206和207之前不會在網(wǎng)絡中發(fā) 生其它傳輸。
如將結(jié)合圖3更充分描述的，在信標傳輸之后且在任何其它STA (例 如，RTSTA)可以接入信道之前，對PSSTA102進行輪詢。因此，AP 101 在確定性時間間隔處給予PS-TXOP206和207，使得PS-STA可以在期望的 輪詢時間之前在確定性時刻處進入到活動模式("喚醒")、使用所給予的 PS-TXOP以及接著返回"睡眠"(PS)模式。這種操作導致了 PS-STA的最 小功耗。有效地，只有APIOI (或者執(zhí)行調(diào)度的其它STA)可以在BT203 和208之后接入介質(zhì)。這降低了用于PS-STA的PS-TXOP被延遲的幾率， 由此實現(xiàn)了介質(zhì)接入調(diào)度和PS模式之間的同步。
在代表性實施例中，被分配到PS-TXOP 206的PS-STA 102是適于向 AP 101發(fā)送病人數(shù)據(jù)的醫(yī)療遙測或監(jiān)視設備，PS-STA102在完成該發(fā)送之 后進入睡眠模式以便節(jié)能。將會理解，由PS-STA102提供的數(shù)據(jù)可能是病 人護理所必需的，因此該數(shù)據(jù)是重要的。因此，傳輸?shù)目煽啃院苤匾?。?夕卜，PS-STA的節(jié)能要求確?？梢栽跓o需擔心由于電力不足而導致中斷的情況下完成長時間的監(jiān)視。通過該調(diào)度方法，不受限的接入提供了相對較高
的可靠性(QoS)，并且允許PS-STA102保持空閑直到在確定性時間處為該 特定PS-STA 102調(diào)度下一個PS-TXOP為止，由此實現(xiàn)了節(jié)能。
在所調(diào)度的PS-TXOP 206和207完成之后，PS時間段204結(jié)束。在 PS時間段204結(jié)束之后，第一BI201中的剩余時間包括其它TXOP，這些 TXOP是為非-PS STA所保留的。在代表性實施例中，對RTTXOP205進行 調(diào)度，將RTTXOP205分配給對應的RTSTA103。如上文所述，可以提供 多于或少于所示數(shù)量的RTTXOP205。此外，在PS時間段204結(jié)束之后， 可以將BI 201的剩余部分中的TXOP (未示出)分配給其它類型的STA。 提供給RT STA和其它STA的分配和介質(zhì)接入可以基于已知協(xié)議(諸如上 文所述的協(xié)議)。
在第一 BI 201結(jié)束之后，第二 BI 202在第二 BT 208的起始處開始。 在第二BT208之后，第二PS時間段209幵始，并且以結(jié)合第一 BI 201所 描述的方式繼續(xù)進行數(shù)據(jù)交換。在代表性實施例中，在后續(xù)的(例如，相 繼的)PS時間段內(nèi)的確定性開始時間處將PS-TXOP給予同一個PS STA。 因此，可以在PS時間段204內(nèi)、在PS時間段209內(nèi)的確定性開始時間處 以及在后續(xù)BI內(nèi)將PS-TXOP提供給一個PS-STA?？蛇x地或附加地，在PS 時間段209內(nèi)，可以向在PS時間段204內(nèi)未被給予PS-TXOP的其它PS STA 102給予PS-TXOP。此外，在PS時間段209內(nèi)，可以不向在PS時間段204 內(nèi)被給予PS-TXOP的特定PS STA102給予PS-TXOP。
圖3是根據(jù)另一個代表性實施例的概念性時序圖300。時序圖300與結(jié) 合圖1和圖2描述的實施例共享很多共同的特征。為了避免使本實施例的 特征不清晰，省略了重復的細節(jié)。
如圖所示，PS時間段204包括PSTXOP206和207。在特定情況下， PSSTA102可以在PS-TXOP結(jié)束之前完成其對介質(zhì)的接入(例如，完成其 傳輸)。在成功地接收到來自PS STA 102的數(shù)據(jù)之后，AP 101 (或者在分布 式網(wǎng)絡中控制對介質(zhì)的接入的其它STA)向PS STA 102發(fā)送確認(ACK)。 可選地或附加地，AP 101可以向PS STA 102發(fā)送數(shù)據(jù)。在成功地接收到數(shù) 據(jù)之后，PS STA 102向AP 101發(fā)送ACK。此時，PS STA 102可以進入睡 眠模式。然而，在PS-TXOP中可能存在未被PSSTA102使用的剩余時間。根據(jù)代表性實施例，此時，AP 101 (或者控制介質(zhì)的其它STA)可以將對 介質(zhì)的接入給予STA103。
在時序圖300中，PS 206包括已用TXOP 301和RTTXOP 302。
已用TXOP 301代表在為PS TXOP 206分配的時間結(jié)束之前所完成的PS TXOP。在對ACK進行發(fā)送或接收之后，AP將RT TXOP 302給予STA 103 。 然后，STA 103接入介質(zhì)并且在RTTXOP 302的分配時間結(jié)束時終止接入。 特別地，雖然僅示出一個RT TXOP 302，但是如果分配處于可用時間的范 圍之內(nèi)，則可以在PSTXOP206內(nèi)將更多RTTXOP分配給其它STA103。 在PSTXOP206完成之后，如上文所述繼續(xù)進行介質(zhì)接入。
在另一個代表性實施例中，在PS-TXOP206內(nèi)，PSSTA102可以從AP 101 (或者控制對介質(zhì)的接入的其它STA)接收數(shù)據(jù)。在這種情況下，在最 后一個數(shù)據(jù)幀的傳輸之后，AP 102 (或者控制對介質(zhì)的接入的其它STA) 使用已知的協(xié)議和方法向PS STA 102表明再沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送。在接收到數(shù) 據(jù)之后，PSSTA102使用ACK對最后的傳輸進行響應，并且如上文所述， 如果在PS-TXOP 26中存在剩余時間，則AP101 (或者控制對介質(zhì)的接入 的其它STA)可以將PS-TXOP206中的剩余時間分配給其它非-PS STA。
將會理解，本教示允許一個或多個STA 103接入介質(zhì)，由此使用了原 本不會被使用的介質(zhì)接入時間。將會理解，這改進了對介質(zhì)的利用。最終， 通過將更完整的介質(zhì)接入時間分配給STA 103，改進了系統(tǒng)100的整體可靠 性和QoS。
此外，如將結(jié)合圖4更充分解釋的，根據(jù)本教示的在PS-TXOP的剩余 時間內(nèi)對STA103的調(diào)度不會影響另一個PSTXOP的開始時間，由此不會 對PS STA 102和其它STA 103的QoS造成不利影響。
除了其它的優(yōu)勢外，代表性實施例的機會性(opportunistic)調(diào)度可以 為基于功率、可靠性和延遲要求來分類的不同STA提供硬延遲保證和軟延 遲保證。已知硬延遲保證能夠在不考慮網(wǎng)絡中的業(yè)務負載的情況下，確保 滿足為加入到網(wǎng)絡的每個STA所定義的延遲限度。另一方面，提供"軟" 保證的調(diào)度算法試圖滿足延遲限度要求，但是在過載業(yè)務狀況下，延遲可 能超過延遲限度。在代表性實施例中，在信標之后的PS時間段內(nèi)調(diào)度的 PS STA 102可以接收到硬延遲保證，而在PS-TXOP內(nèi)被機會性調(diào)度到
iiTXOP中的STA 103可以接收到軟延遲保證。
圖4是用于無線通信的方法400的流程圖。特別地，圖4中示出了特 定的子步驟。為了避免使對本說明性實施例的描述不清晰，未詳細地對這 些子步驟的細節(jié)進行描述。
如前所述，AP 101 (或者在網(wǎng)絡是分布式網(wǎng)絡的情況下的其它STA) 控制對介質(zhì)的接入。根據(jù)控制協(xié)議，AP101從STA接收許可請求。基于來 自于許可請求分組數(shù)據(jù)的信息，可以將進行請求的STA分類為PS STA 102、 RTSTA103或其它類型的非-PSSTA。例如，在代表性實施例中，網(wǎng)絡根據(jù) 802.11eMAC協(xié)議來操作。在該實施例中，STA將TSPEC中包含的業(yè)務流 (TS)信息字段中的用戶優(yōu)先級(UP)字段的三個比特設置在發(fā)向AP101 的許可請求幀(ADDTS請求)中。
AP 101可以使用該信息來將STA分類為PS STA 102或RT STA(例如， STA 103)。說明性地，系統(tǒng)的無線協(xié)議可以使用UP字段來將STA分類為 PS-STA 102或STA 103。例如，可以使用這三個比特的特定組合來指示該 STA是PS-使能的，并且可以將所有其它組合歸類為RT STA。
一旦接收到請求，AP 101就執(zhí)行許可控制過程，以確定是否許可該新 的STA。在代表性實施例中，如果許可該STA，則AP 101在下面兩個列表 之一中為該STA創(chuàng)建一個條目
固定調(diào)度列表(FSJist)，其中AP許可的每個PS STA對應一個元
素；以及
RT STA列表(RTJist)，其中RT STA是被許可使用基于輪詢的接 入的、但并非是PSSTA的STA。
在另一個代表性實施例中，F(xiàn)S—list的每個元素X至少包含以下屬性
X.Address-STA的MAC地址；
X.start一time =用于該STA的下一個TXOP的期望開始時間；
X.SI=相繼的服務時間段之間的服務間隔；
X.TXOP_Duration =在下一個服務時間段內(nèi)給予STA的時間長度。 可以根據(jù)start—time屬性對FS_list進行排序，并且FS—list中的兩個相
繼元素的開始時間Xn和Xn+1應滿足下面的條件
X".start time>Xn.start time+Xn.TXOP Duration (1)
12該條件避免了給予PS STA的TXOP的重疊，由此確保了在PS STA 102 可以獲取服務之前且在等待進行中的TXOP的結(jié)束期間，PS STA 102不會 被喚醒。
在另一個實施例中，AP101為所有PSSTAI02分配的服務間隔(SI) 為信標間隔(B—interval)的倍數(shù)，其給定為
Xn .SI = p*B—interal,對于V n,其中p = 1,2，… (2 )
在一個實施例中，可以將整數(shù)常量P定義為-
其中，i e《一S/代表TSPEC中PSSTA102所請求的SI，以及[X]代表小于X 的最大整數(shù)。為了高效地利用PS模式以便節(jié)能，STA必須產(chǎn)生確定性業(yè)務 模式，并且其很可能具有不變的SI，否則將不能與調(diào)度器實現(xiàn)同步。
由nextJTBTT給出AP 101在任何時刻處進行的下一次信標傳輸(例如， 在BT 208中)，并且recLStartJime(A)是給定STA在許可請求幀(ADDTS 請求)中指示給AP的期望開始時間。結(jié)合圖4描述的說明性方法用于將 PS STA插入到FS—list中。主要的設想是在re(LstarUime之后的第一信標
后的第一可用位置中給予第一輪詢。
在步驟401處，第0級間隔開始。在步驟402處，AP101首先根據(jù)所 請求的開始時間來確定在將來的哪個信標之后可以首次對STA進行服務。 具體而言，AP 101確定所請求的開始時間是否大于下一次目標信標傳輸時 間，或者所請求的開始時間是否大于將來信標的目標信標傳輸時間。 一旦 選擇了在其后對STA進行服務的將來信標，AP 101就在步驟403中檢查 FS」ist中的PSSTA的當前數(shù)量。如果FS—list為空，則AP101在步驟404 處將新的STA插入到該列表的第一位置，并且將PS-TXOP的實際開始時間 設置到在將來信標幀的傳輸之后的幀間空間間隔(例如，802.11標準中的 PIFS)。在步驟405處，在FS—list中存在其它PS STA的情況下，AP 101確 定是否應該在給予FSJist中最后一個PS STA的下一個PS-TXOP之后對該 新的STA進行輪詢，或者在其后的服務間隔內(nèi)進行輪詢。
接著，在步驟406中，如果FS—list中最后一個STA的開始時間 (Xn.start—time)早于應該對新的STA進行輪詢的m的開始時間，則AP 101將該新的STA插入到FS—list的結(jié)尾，并且將開始時間設置到在給予FS一list 中之前的最后一個STA的下一個PS-TXOP之后的服務間隔。否則，在步驟 407中，AP 101將新的STA插入到FS—list的最后位置，并且在對FS—list 中之前的最后一個STA的下一次輪詢之后對該STA進行輪詢。
圖4的方法用于將新的PS STA插入到FSJist中，并且用于設置新的 PS STA的第一 PS-TXOP的時間，其中要考慮到存在于FS—list中的所有其 它STA。這確保了該STA不會在所請求的開始時間之前被輪詢。此外，AP 101在對應的開始時間處對FSJist中的STA進行輪詢，并且每當對位于位 置n的STA進行輪詢時，APIOI將其開始時間更新為
Xn .start—time = Xn .start—time + Xn .SI ( 4 )
由于提出的系統(tǒng)和方法以及對所有PS STA分配同一個SI的事實，調(diào) 度順序不隨著對STA的輪詢而改變。信標之間的唯一差別是可能被加入到 列表結(jié)尾的新的STA。
在一個實施例中，當將PSSTA插入到固定調(diào)度列表中時，AP101 (或 者控制對信道的接入的其它STA)可以將給予STA的TXOP—Duration定義 為允許STA發(fā)送從最后一個TXOP開始產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)幀所需要的時間 加上發(fā)送協(xié)議所允許的每個數(shù)據(jù)幀的所有可能重傳所需要的時間。
在另一個實施例中，加入到TXOP的用于重傳的額外時間可以基于信 道狀況，其中可以通過信道測量來推斷該信道狀況。信道狀況越好，對于 每個TXOP所給予的額外時間越短。
如前文所述，可以使用機會性調(diào)度來進一步利用介質(zhì)接入。圖5是提 供機會性調(diào)度的用于無線通信的方法500的流程圖。特別地，圖5中示出 了特定的子步驟。為了避免使對本說明性實施例的描述不清晰，未對這些 子步驟的細節(jié)進行詳細描述。
當RTSTA被許可時，將新的條目包括到RT一list中。在一個實施例中， RT一list中的每個元素Y至少包含下列屬性
Y.Address: STA的MAC地址；
Y.mSI:兩個相繼的服務時間段之間的最小時間間隔；
Y.MSI:兩個相繼的服務時間段之間的最大時間間隔；
Y.DB: STA支持的最大延遲；
14 YTXOP—Duration:在下一個服務時間段中給予STA的時間長度；
Ylast_TXOP—time:將最后一個TXOP的時間給予該STA。 在步驟501處，該方法等待下述兩個事件中的一個事件，g卩PS TXOP
較早地結(jié)束，或者PS時間段結(jié)束。在步驟503處，該方法確定PSSTA是 否在PSTXOP結(jié)束之前已經(jīng)結(jié)束了傳輸。例如，如果AP發(fā)送了 ACK并且 被輪詢的STA在所分配的PS TXOP內(nèi)再沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則會發(fā)生這種情 況。如果PS STA在PS TXOP結(jié)束前己經(jīng)結(jié)束了傳輸，則在步驟505處， AP (即，調(diào)度器)對第二列表SC一RT—list進行檢査，以決定將使用了結(jié)束 的PS TXOP中的剩余時間的TXOP給予哪個STA，其中SC—RTJist中的每 個條目對應于適合在給定時刻處從AP接收TXOP的一個STA。步驟505 中的第一個任務是對SC一RT—list進行更新。在實施例中，通過由AP101在 RTJist中搜索符合下面條件的元素來在給定時刻r處對SC一RT一list進行更 新-
Y.mSI《T-Y.last TXOP—time S Y.MSI. (5) 在一個實施例中，SC一RT一list中的每個元素是RT一list中元素的副本， 其具有一個附加的屬性以定義對應的STA的截止期，可以將截止期定義為 Y.D = Y.last_TXOP—time + Y.DB. ( 6 )
此外，根據(jù)較早截止期優(yōu)先策略對SC—RTJist進行排序。在步驟505 的剩余部分中，AP 101從SC一RT—list中選擇STA，以便將剩余的TXOP時 間給予所選擇的STA。
在步驟502處，該方法檢查PS時間段是否已經(jīng)結(jié)束。這為非-PS STA 提供了被給予對信道的接入的機會。如果是這種情況的話，在步驟504處， AP 101根據(jù)前文所述的最早截止期對SC—RTJist進行更新。如果位于列表 開始/頂端處的STA適于在當前信標間隔中接收TXOP，則AP 101從 SC_RT_list中移除該STA，為該STA調(diào)度TXOP，并且為SC_RT_list中其 它STA重復同一個過程。
在一個實施例中，AP 101可以使用圖5的機會性調(diào)度算法來將TXOP 給予RTSTA?？梢宰⒁獾?，在兩種不同的情況下對RTSTA進行調(diào)度1) 在信標時間段內(nèi)已經(jīng)對所有PS-使能的STA進行了調(diào)度之后(并且該方法 在步驟504處繼續(xù)進行)；或者2)當PS-STA未使用其全部TXOP，并且有足夠的剩余時間來分配RX TXOP (并且方法在步驟505處繼續(xù)進行)。該 算法的另一個重要特征是根據(jù)截止期對RT STA進行調(diào)度。
在本文所述的代表性實施例中，無線方法和系統(tǒng)提供了對具有PS要求 的STA的優(yōu)先級接入。本領域的技術(shù)人員將理解，存在根據(jù)本教示的很多 改變，并且其處于所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。在閱讀本說明書、附圖和權(quán) 利要求書之后，這些和其它改變對于本領域的技術(shù)人員而言是顯然的。因 此，除了所附權(quán)利要求書的精神和范圍之外，本發(fā)明不受到其它限制。
權(quán)利要求
1、一種無線系統(tǒng)(100)，包括多個無線臺(STA)(102、103)，其中，所述多個STA中的至少一個STA是節(jié)能(PS)STA(102)；另一個無線STA(101)，其適于控制對無線網(wǎng)絡的介質(zhì)的接入，其中，在所述多個STA中的其它STA之前，為所述至少一個PS STA提供對所述介質(zhì)的確定性接入。
2、 如權(quán)利要求1所述的無線系統(tǒng)，其中，所述另一個無線STA (101)是接入點(AP)，并且所述無線網(wǎng)絡是集 中式無線網(wǎng)絡。
3、 如權(quán)利要求2所述的無線系統(tǒng)，其中，所述AP在超幀或信標間隔(201、 202)的開始處向所述多個STA發(fā) 送信標。
4、 如權(quán)利要求3所述的無線系統(tǒng)，其中，節(jié)能(PS)通信時間段(204、 209)位于信標傳輸時間段(BT) (203、 208)之后并且位于其它通信時間段之前。
5、 如權(quán)利要求4所述的無線系統(tǒng)，其中，通過在所述PS通信時間段內(nèi)向所述至少一個PS STA中的每一個PS STA分配節(jié)能傳輸機會(PS-TXOP) (206、 207)來提供所述確定性接入。
6、 如權(quán)利要求4所述的無線系統(tǒng)，其中，在對應的確定性開始時間處將PS-TXOP給予所述至少一個PS STA中 的每一個PS STA，并且在相繼的PS時間段內(nèi)的確定性開始時間處將相繼 的PS-TXOP給予同一個PS STA。
7、 如權(quán)利要求1所述的無線系統(tǒng)，其中， 所述至少一個PS STA包括醫(yī)療設備。
8、 如權(quán)利要求6所述的無線系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療設備是移動的或便攜的，并且其具有受限的功率資源。
9、 如權(quán)利要求5所述的無線系統(tǒng)，其中，所述至少一個PS STA中的每一個PS STA適于在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)之后 進入睡眠模式。8、 如權(quán)利要求2所述的無線系統(tǒng)，其中，所述AP在所述系統(tǒng)中維護所述至少一個PS STA中的每一個PS STA 的列表。9、 如權(quán)利要求2所述的無線系統(tǒng)，其中， 所述AP在所述系統(tǒng)中維護并非是PS STA的STA的列表。
10、 一種用于無線通信的方法，所述方法包括在信標傳輸時間段(BT)(203、208)結(jié)束之后且在其它傳輸機會(TXOP) 之前的節(jié)能(PS)時間段(204、 209)內(nèi)，調(diào)度節(jié)能傳輸機會(PS-TXOP) (206、 207)。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所分配的PS-TXOP (206、 207)期間從PS STA (102)向另一個STA (101、 103)發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，在所述發(fā)送之后，所述P&STA (102)進入睡眠模式。
12、 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所分配的PS-TXOP (206、 207)期間從PS-STA (102)向另一個STA (101、 103)發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，在所述發(fā)送之后，但是在所述PS-TXOP結(jié)束之前，將所述PS-TXOP (206)的剩余部分(302)分配給另一個STA (103)。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述STA (101)是接入點(AP)，并且所述另一個STA (103)不是 PS STA。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中， 所述另一個STA不是PS STA。
15、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中， 所述另一個STA是實時多媒體(RT) STA。
16、 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括 在所述調(diào)度之前，維護節(jié)能(PS) STA的列表。
17、 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括 在所述調(diào)度之前，維護并非是PS STA的STA的列表。
18、 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括 在確定性開始時間處為PS STA調(diào)度相繼的PS-TXOP。
19、 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在相繼的節(jié)能(PS)通信時間段內(nèi)的確定性開始時間處將所述相繼的 PS-TXOP給予同一個PS STA。
20、 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所述PS-TXOP內(nèi)從所述AP或其它STA向所述PS STA皿數(shù)據(jù)，以及， 在接收到來自所述PSSTA的確認(ACK)之后，所述AP或其它STA 將所述PS-TXOP的剩余部分分配給另一個STA。
全文摘要
一種無線系統(tǒng)(100)包括至少一個節(jié)能無線臺(PS STA)(102)。一種無線方法包括將確定性時間間隔(206、207)分配給PS-STA。
文檔編號H04L12/28GK101563891SQ200780046993
公開日2009年10月21日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者D·卡瓦爾坎蒂, R·施米特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司