專利名稱：在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)和補(bǔ)償傳播延遲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，更具體地說，涉及用于在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)和補(bǔ)償傳播延遲的方法。
背景技術(shù)：
共享傳輸介質(zhì)的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)包括使用電纜調(diào)制解調(diào)器的光纖&同軸電纜混用網(wǎng)絡(luò)(Hybrid Fiber & Coaxial(HFC)network)，和作為無線存取網(wǎng)絡(luò)的寬帶無線本地環(huán)路(B-WLL)網(wǎng)絡(luò)。下行(downstream)是指從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)(access point)到各站(station)的數(shù)據(jù)傳輸方向，而上行(upstream)是指從各站到網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方向。在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，下行信道通過廣播發(fā)送數(shù)據(jù)，而上行信道在網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的控制下通過共享介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)。特別地，為了有效地對(duì)介質(zhì)進(jìn)行存取，上行信道在預(yù)定的時(shí)間使用特定的協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)。對(duì)于數(shù)據(jù)的及時(shí)發(fā)送，在網(wǎng)絡(luò)中，各站需要與網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)正確地同步。
點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和多個(gè)站。網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)周期性地向各站廣播時(shí)間信息消息，以便它們能與網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)同步。在接收到廣播的時(shí)間信息消息后，各站使它們本身的定時(shí)器與網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的定時(shí)器同步。另外，因?yàn)樵跍y(cè)距處理中(ranging process)補(bǔ)償了網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和站之間的傳播延遲，所以網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)可以在期望的時(shí)間準(zhǔn)確地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。為了使共享介質(zhì)的利用率最大化，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)根據(jù)有關(guān)每個(gè)站的各種參數(shù)，通過時(shí)間調(diào)度(scheduing)來計(jì)算每個(gè)站的傳輸定時(shí)，為介質(zhì)存取準(zhǔn)備發(fā)送/接收定時(shí)信息，并通過傳輸幀向每個(gè)站廣播所準(zhǔn)備的發(fā)送/接收定時(shí)信息。一旦接收到發(fā)送/接收定時(shí)信息，在對(duì)包括在傳輸定時(shí)信息中的偏移時(shí)間和指定開始時(shí)間求和的時(shí)間，每個(gè)站向網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
根據(jù)用于發(fā)送數(shù)據(jù)和補(bǔ)償傳播延遲的傳統(tǒng)方法，為了保持和調(diào)整用于確定準(zhǔn)確的傳輸定時(shí)的網(wǎng)絡(luò)同步，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)應(yīng)該周期性地向各站廣播同步消息(SYNC)。另外，測(cè)距消息應(yīng)當(dāng)周期性地被交換，以便于補(bǔ)償由于網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和各站之間的傳播距離而導(dǎo)致的延遲。因此，由于介質(zhì)不完全用于發(fā)送數(shù)據(jù)，所以整個(gè)發(fā)送容量受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一目的在于提供一種在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該方法無需使各站與網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)同步。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中補(bǔ)償因網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和各站之間的距離而造成的傳播延遲的方法，該方法無需交換測(cè)距消息。
因此，為了實(shí)現(xiàn)第一目的，提供了一種用于在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中包括通過共享的傳輸介質(zhì)彼此進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和第一至第N個(gè)(N是等于或大于2的正整數(shù))站，該數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，根據(jù)站從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)接收到傳輸定時(shí)信息的時(shí)間，該站確定將其數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的時(shí)間。
為了實(shí)現(xiàn)第二目的，在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，其中該點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)包括通過共享的傳輸介質(zhì)彼此進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和第一至第N個(gè)(N是等于或大于2的正整數(shù))站，提供了一種在設(shè)定了用于從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)接收到連接ID的站的上行信道的傳輸定時(shí)信息的情況下補(bǔ)償傳播延遲的方法，該方法包括(a)發(fā)送包括最大傳播延遲時(shí)間和偏移時(shí)間的變換消息(map message)作為傳輸定時(shí)信息，(b)從接收到發(fā)送的變換消息的時(shí)間經(jīng)過偏移時(shí)間之后，發(fā)送數(shù)據(jù)，和(c)考慮到在接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)的實(shí)際時(shí)間和預(yù)計(jì)接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)的期望時(shí)間之間的差別，來預(yù)測(cè)實(shí)際的傳播延遲時(shí)間，并且利用預(yù)測(cè)的延遲時(shí)間和偏移時(shí)間更新變換消息。


通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1顯示了點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的傳輸定時(shí)信息格式；
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明用于在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中補(bǔ)償傳播延遲的方法的流程圖；以及圖4顯示了用于補(bǔ)償如圖3所示的傳播延遲的方法。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在通過參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述來詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖1顯示了點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10以及第一至第N個(gè)站(12，14，...，16和18)。此處，N是等于或大于2的正整數(shù)。圖1中顯示的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10通過共享的傳輸介質(zhì)，以無線或有線方式，與第一至第N個(gè)站進(jìn)行通信(12，14，...，16和18)。根據(jù)用于發(fā)送數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)周期性地向各站(12，14，...，16和18)廣播同步消息。然而，就如圖1所示在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)送方法而言，各站(12，14，...，16和18)根據(jù)它們從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10接收到傳輸定時(shí)信息的時(shí)間，來確定將它們的數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10的時(shí)間。例如，在它們從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10接收到傳輸定時(shí)信息后經(jīng)過偏移時(shí)間以后，各站(12，14，...，16和18)發(fā)送它們自己的數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10。偏移時(shí)間包含在由網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10發(fā)送的傳輸定時(shí)信息中。參照附圖將要描述根據(jù)本發(fā)明的傳輸定時(shí)信息。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的傳輸定時(shí)信息的格式。傳輸定時(shí)信息的格式包括介質(zhì)存取控制(MAC)首標(biāo)40；管理消息(Management Message(MM))首標(biāo)42；上行信道ID44；實(shí)體總數(shù)46；連接ID48；數(shù)據(jù)類型50以及偏移52。
與包括指定開始時(shí)間的傳統(tǒng)的傳輸定時(shí)信息不同，根據(jù)本發(fā)明的傳輸定時(shí)信息，如圖2所示，不包括指定開始時(shí)間。參照?qǐng)D2，MAC首標(biāo)40涉及介質(zhì)存取的控制，并且包括源地址、目的地址和分組類型等信息。如果傳輸分組不是數(shù)據(jù)而是消息，MM首標(biāo)42包括消息類型和有關(guān)消息的信息。因?yàn)閭鬏敹〞r(shí)信息控制共享特定上行信道的各站(12，14，...，16和18)之間的傳輸定時(shí)，上行信道ID44包括相關(guān)的上行信道ID。實(shí)體總數(shù)46表示實(shí)體的總數(shù)(連接ID+數(shù)據(jù)類型+偏移)。連接ID48中的每一個(gè)表示在建立連接(connection setup)期間指定的ID。數(shù)據(jù)類型50中的每一個(gè)表示傳輸數(shù)據(jù)的格式，即傳輸速率或調(diào)制模式。偏移52中的每一個(gè)表示偏移時(shí)間。
結(jié)果，在根據(jù)本發(fā)明用于在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法中，各站根據(jù)它們從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10接收到傳輸定時(shí)信息的時(shí)間，確定通過上行信道發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間。
下面參考附圖將描述根據(jù)本發(fā)明用于在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中補(bǔ)償傳播延遲的方法。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中補(bǔ)償傳播延遲的方法的流程圖。流程圖包括步驟發(fā)送變換消息(MAP)；從接收到發(fā)送的變換消息(MAP)的時(shí)間經(jīng)過偏移時(shí)間之后發(fā)送數(shù)據(jù)；以及預(yù)測(cè)實(shí)際的傳播延遲時(shí)間(步驟70，72和74)。
圖4顯示了圖3中用于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90和站92之間的傳播延遲的方法。
根據(jù)本發(fā)明，由網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10和各站(12，14，...，16和18)之間的距離而造成的傳播延遲以下述方式進(jìn)行補(bǔ)償，而不是根據(jù)傳統(tǒng)的傳播延遲補(bǔ)償方法來交換測(cè)距消息。
在設(shè)定了如圖1所示訪問網(wǎng)絡(luò)并從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10接收到的連接ID48的各站(12，14，...，16和18)的上行信道的傳輸定時(shí)信息的情況下，不存在先前測(cè)量的傳播延遲信息。因此，根據(jù)本發(fā)明的用于補(bǔ)償傳播延遲的方法，如圖4所示，在步驟70，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90向?qū)?yīng)的站92發(fā)送變換消息(MAP)94作為傳輸定時(shí)信息，其中變換消息94包括最大傳播延遲時(shí)間和偏移時(shí)間。當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90發(fā)送變換消息(MAP)給站92時(shí)，出現(xiàn)傳播延遲98。
在步驟70之后，一旦接收到來自網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90的變換消息(MAP)，站91根據(jù)接收到變換消息(MAP)的時(shí)間，等待在如圖2所示的傳輸定時(shí)信息中記錄的偏移100，然后，在步驟72發(fā)送數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90。當(dāng)從站92發(fā)送數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90時(shí)，出現(xiàn)傳播延遲102。
在步驟72之后，在步驟74，考慮到在從站92接收到數(shù)據(jù)DATA的實(shí)際時(shí)間和期望接收到數(shù)據(jù)DATA的期望時(shí)間之間的差別96，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90預(yù)測(cè)實(shí)際的傳播延遲時(shí)間。預(yù)測(cè)的延遲時(shí)間是從最大傳播延遲時(shí)間中減去差別的結(jié)果，并且預(yù)測(cè)的延遲時(shí)間用于獲得下一個(gè)傳輸定時(shí)信息。在步驟74，預(yù)測(cè)的延遲時(shí)間和偏移時(shí)間更新變換消息(MAP)。在根據(jù)本發(fā)明用于補(bǔ)償傳播延遲的方法中，步驟74重復(fù)執(zhí)行以繼續(xù)補(bǔ)償傳播延遲。另外，由站92的移動(dòng)引起的傳播延遲可以被補(bǔ)償。然后，從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90發(fā)送包括期望的傳播延遲時(shí)間和偏移時(shí)間的更新的變換消息(MAP)104給站92。從接收到更新的變換消息(MAP)的時(shí)間，站92在經(jīng)過偏移106之后發(fā)送其數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)90。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明用于在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)和補(bǔ)償傳播延遲的方法，在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)不需要周期性地向各站廣播同步消息，以便保持和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)同步。另外，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)10和各站(12，14，...，16和18)之間不需要周期性地互換測(cè)距消息，以便補(bǔ)償傳播延遲。因此，可以使系統(tǒng)的開銷最小化，并且可以使網(wǎng)絡(luò)利用率，即數(shù)據(jù)發(fā)送率最大化。
權(quán)利要求
1.一種用于在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)包括通過共享的傳輸介質(zhì)彼此進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和第一至第N個(gè)站(N是等于或大于2的正整數(shù))，該數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，各站根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)接收到傳輸定時(shí)信息的時(shí)間，確定將其數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)接收到傳輸定時(shí)信息的時(shí)間，在經(jīng)過偏移時(shí)間后，該站發(fā)送數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，并且偏移時(shí)間包括在傳輸定時(shí)信息中。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中傳輸定時(shí)信息不包括指定開始時(shí)間。
4.一種在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，在設(shè)定了對(duì)于從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)接收到連接ID的站的上行信道的傳輸定時(shí)信息的情況下補(bǔ)償傳播延遲的方法，該點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)包括通過共享的傳輸介質(zhì)彼此進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和第一至第N個(gè)站(N是等于或大于2的正整數(shù))，該方法包括(a)發(fā)送包括最大的傳播延遲時(shí)間和偏移時(shí)間的變換消息作為傳輸定時(shí)信息；(b)從接收到發(fā)送的變換消息的時(shí)間經(jīng)過偏移時(shí)間之后，發(fā)送數(shù)據(jù)；和(c)考慮到在接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)的實(shí)際時(shí)間和期望接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)的期望時(shí)間之間的差別，預(yù)測(cè)實(shí)際的傳播延遲時(shí)間，其中預(yù)測(cè)的延遲時(shí)間和偏移時(shí)間更新變換消息。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中重復(fù)地執(zhí)行步驟(c)。
全文摘要
提供一種在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)和補(bǔ)償傳播延遲的方法，該數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，基于站從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)接收到傳輸定時(shí)信息的時(shí)間，站確定發(fā)送其數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的時(shí)間。該補(bǔ)償傳播延遲的方法包括(a)發(fā)送變換消息作為傳輸定時(shí)信息，其中該變換消息包括最大的傳播延遲時(shí)間和偏移時(shí)間；(b)從接收到發(fā)送的變換消息的時(shí)間經(jīng)過偏移時(shí)間之后，發(fā)送數(shù)據(jù)；和(c)考慮到在接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)的實(shí)際時(shí)間和期望接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)的期望時(shí)間之間的差別，預(yù)測(cè)實(shí)際傳播延遲時(shí)間，并且預(yù)測(cè)的延遲時(shí)間和偏移時(shí)間更新變換消息。由此可以最小化系統(tǒng)開銷并最大化網(wǎng)絡(luò)利用率，即數(shù)據(jù)發(fā)送率。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1402444SQ0214014
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月23日
發(fā)明者張景訓(xùn) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社