專利名稱：用于改善基于時分多址的協(xié)議中的信道利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳送技術(shù)，且具體地，涉及一種用于改善時分多址(TDMA)協(xié)議中的信道利用的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
存在定義了通過電纜傳送數(shù)據(jù)(data-over-cable)系統(tǒng)的通信和操作支持接口需求的一些現(xiàn)有規(guī)范。這些規(guī)范之一是通過電纜傳送數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范(D0CSIS)，即用于許可將高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移添加到現(xiàn)有有線電視(CATV)系統(tǒng)并且由許多有線電視運營商采用以通過他們現(xiàn)有的混合光纖同軸(HFC)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提供因特網(wǎng)接入的國際標(biāo)準(zhǔn)。
基于諸如DOCSIS之類解決方案的電纜調(diào)制解調(diào)器非常昂貴，并且不適于在電纜網(wǎng)絡(luò)中提供對于實時音頻通信和視頻流傳輸服務(wù)敏感的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。期望開發(fā)一種可以按照合理的成本而保證良好服務(wù)質(zhì)量(QoS)并且補充支持(leverage off)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的、用于通過CATV電纜接入網(wǎng)絡(luò)來傳送數(shù)據(jù)的新系統(tǒng)。在電纜數(shù)據(jù)系統(tǒng)中還期望在現(xiàn)有 CATV系統(tǒng)上進行操作并且提供數(shù)據(jù)服務(wù)(諸如，到因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的無線連接性)的用戶終端裝置或調(diào)制解調(diào)器。在這樣的調(diào)制解調(diào)器中，尋求用于支持電纜接口和無線接口兩者的合理機會，以確保對于良好質(zhì)量用戶體驗的充分帶寬可用性。

發(fā)明內(nèi)容
在基于TDMA的機制中，當(dāng)STA沒有要傳送的業(yè)務(wù)量時，資源被浪費，并且其未使用的時隙不能由另一 STA使用。本發(fā)明提供了一種當(dāng)已被授權(quán)使用時隙的STA在特定時段期間沒有要傳送的業(yè)務(wù)量時、對空閑時隙進行重用的方法，因而增加了信道的利用率。
在一些網(wǎng)絡(luò)(例如，LAN)中，使用物理層載波感測來確定下層介質(zhì)(有線或無線) 的當(dāng)前使用狀態(tài)。只有當(dāng)載波感測功能指示介質(zhì)空閑時，站才可以發(fā)起共享的無線或有線介質(zhì)上的數(shù)據(jù)傳送。MAC(介質(zhì)訪問控制)層可以訪問物理層載波感測的結(jié)果，并然后向較高層報告該結(jié)果。
本發(fā)明的接入點(AP)負(fù)責(zé)向它自身或站分配并調(diào)整時隙，以確保它們在非重疊時隙中有權(quán)訪問介質(zhì)。接入點按照從0開始的升序來向每個關(guān)聯(lián)的站分派唯一的關(guān)聯(lián) ID (AID)，并且在關(guān)聯(lián)響應(yīng)管理幀中將分派的AID傳遞到站。當(dāng)站從AP解除關(guān)聯(lián)時，AP對于請求與該AP關(guān)聯(lián)的下一個站重用該AID。
在本發(fā)明中，將每個分配的時隙授權(quán)為供兩個所有者訪問一個主要所有者和一個備用所有者。因而，本發(fā)明改善了信道利用。因而，描述了一種方法和設(shè)備，包括從關(guān)聯(lián)的站接收報告；更新響應(yīng)于所述報告的列表；調(diào)整響應(yīng)于更新的列表的時隙分配圖；對調(diào)整的圖進行封裝；傳送封裝的調(diào)整圖；以及向所述關(guān)聯(lián)的站分派在所述時隙分配圖中指定的時隙，其中所述關(guān)聯(lián)的站是分派的時隙的主要所有者和備用所有者之一。還描述了一種方法和設(shè)備，包括通過通信信道接收同步幀；對位于同步幀中的圖進行解封裝；確定在所述圖中是否存在指定的、此關(guān)聯(lián)站是分派的主要所有者和分派的備用所有者之一的時隙； 在此關(guān)聯(lián)的站是分派的主要所有者的時隙期間通過所述通信信道傳送數(shù)據(jù)；在一時間間隔中感測所述通信信道；以及在此關(guān)聯(lián)的站是分派的備用所有者的時隙期間，通過在所述時間間隔中空閑的通信信道傳送數(shù)據(jù)。


當(dāng)結(jié)合附圖進行閱讀時，根據(jù)以下詳細(xì)描述來最佳地理解本發(fā)明。附圖包括下面所簡要描述的以下圖形，其中在所述圖形上同樣的編號表現(xiàn)相似的元件 圖1圖示了簡化的示范TDF接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
圖2圖示了 OSI參考模型中的802. IlMAC子層。
圖3圖示了 OSI參考模型中的TDF傳送實體的實現(xiàn)。
圖4圖示了通信模式進入過程的實現(xiàn)。
圖5圖示了 TDF超級幀結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)。
圖6圖示了注冊過程的實現(xiàn)。
圖7圖示了注銷過程的實現(xiàn)。
圖8圖示了存活(alive)通知過程的實現(xiàn)。
圖9包括了用于描繪TDF網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)的系統(tǒng)圖。
圖10包括了來自圖9的AP和調(diào)制解調(diào)器的實現(xiàn)的框圖。
圖11包括了上行鏈路傳送處理的實現(xiàn)的流程圖。
圖12包括了以太網(wǎng)分組和WLAN分組之間一對一映射的實現(xiàn)的圖。
圖13包括了多個以太網(wǎng)分組和單一 WLAN分組之間變換的實現(xiàn)的圖。
圖14包括了用于描繪圖13的變換中的分組流的圖。
圖15包括了來自圖14的EIW報頭的實現(xiàn)的圖。
圖16包括了上行鏈路接收處理的實現(xiàn)的流程圖。
圖17包括了用于描繪對分組進行解封裝(decapsulate)的實現(xiàn)的圖。
圖18包括了用于描繪來自圖10的PADM實現(xiàn)的圖。
圖19包括了下行鏈路傳送處理的實現(xiàn)的流程圖。
圖20包括了下行鏈路接收處理的實現(xiàn)的流程圖。
圖 21 是 ADoC STA 的框圖。
圖22是根據(jù)實現(xiàn)方案的具有雙模裝置的ADoC STA的框圖。
圖23是ADoC STA雙模裝置的硬件實現(xiàn)的框圖。
圖24是ADoC STA雙模裝置的另一硬件實現(xiàn)的框圖。
圖25 描繪了 “隱藏站(hidden station)，，問題。
圖26圖示了 AP和三個站對于所分派時隙的使用。
圖27是示范時隙分配圖(TSAM)。
圖28是接入點(AP)的示范操作的流程圖。
圖29是接入點的示范實施例的框圖。
圖30是與接入點關(guān)聯(lián)的站的示范操作的流程圖。
圖31是與接入點關(guān)聯(lián)的站的示范實施例的框圖。
具體實施例方式一般描述 如在這里所使用的，“/”表示了用于相同或相似組件或結(jié)構(gòu)的替換名稱。S卩，可以將“/”取作如在這里所使用的含義“或”。單播傳送處于單一發(fā)送器/發(fā)射機和單一接收機之間。廣播傳送處于單一發(fā)送器/發(fā)射機和該發(fā)射機接收范圍內(nèi)的所有接收機之間。多播傳送處于單一發(fā)送器/發(fā)射機和該發(fā)射機接收范圍內(nèi)的接收機的子集之間，其中該發(fā)射機接收范圍內(nèi)的接收機的子集可以是整個集合。即，多播可以包括廣播，并因此是比如在這里所使用的廣播更為寬泛的術(shù)語。在分組或幀中傳送數(shù)據(jù)/內(nèi)容。如在這里所使用的，站可以是節(jié)點或客戶端裝置，其可以是移動終端或移動裝置(諸如但不限于計算機、膝上型計算機、個人數(shù)字助理(PDA)或雙模智能電話)。
為了通過現(xiàn)有同軸電纜TV系統(tǒng)(CATV)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，至少一個實現(xiàn)方案在電纜接入網(wǎng)絡(luò)中部署了時分功能(TDF)協(xié)議兼容接入點(AP)和站(STA)。在分級樹結(jié)構(gòu)中經(jīng)由耦接器連接AP和STA。這樣，家庭用戶可以經(jīng)由電纜接入網(wǎng)絡(luò)來接入遠(yuǎn)程因特網(wǎng)協(xié)議(IP) 內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)。用戶對于IP內(nèi)核的接入開辟了以下服務(wù)，所述服務(wù)是諸如但不限于因特網(wǎng)接入、數(shù)字電話接入(例如，通過因特網(wǎng)協(xié)議傳送語音)、和有線電視節(jié)目編排。在圖1中圖示了示例網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100。
圖1描繪了用于接入IP內(nèi)核105的網(wǎng)絡(luò)的一個實施例。IP內(nèi)核可以是使用因特網(wǎng)協(xié)議或等效數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移協(xié)議的任何數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。在圖1的示例實施例中，時分功能(TDF) 協(xié)議兼容接入點(AP) 110具有與IP內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)105相連的網(wǎng)絡(luò)接口 116(諸如，有線LAN或光學(xué)接口)、以及與電纜接入網(wǎng)絡(luò)相連的電纜接口 112。許多這樣的接入點可以連接到IP 內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)。AP 110的電纜接入接口 112可以是任何形式的電纜，諸如光纖、同軸電纜、或其他物理連接的通信介質(zhì)。電纜網(wǎng)絡(luò)可以包括信號耦接器115(當(dāng)需要時)和分布介質(zhì)(諸如，互連電纜117和119)。盡管在圖1中僅僅示出了兩個這樣的配線電纜，但是要理解，可能進行多種這樣分布連接。
在圖1的示例中，配線電纜117和119分別經(jīng)由電纜接口 122和142而連接到TDF 協(xié)議兼容站(STA) 120、140。STA 120和140與TDF兼容，并且用作可以為用戶利用多種接口而與電纜接入網(wǎng)絡(luò)連接的用戶終端。這些接口包括但不限于傳統(tǒng)的物理局域網(wǎng)(LAN) 和無線局域網(wǎng)(WLAN)兩者。一個示例的LAN是以太網(wǎng)兼容網(wǎng)絡(luò)。一個示例的無線網(wǎng)絡(luò)是 IEEE 802. 11兼容無線網(wǎng)絡(luò)。
圖1將站1調(diào)制解調(diào)器120和站N調(diào)制解調(diào)器140描繪為具有相似的接口。然而，此表示僅僅是示范的，這是因為假如不同能力的站在通信上與APllO兼容、則可以將所述站附著到電纜網(wǎng)絡(luò)。例如，站調(diào)制解調(diào)器可以具有圖1所示的所有用戶接口或者僅僅具有所選擇的子集。在圖1中，將站1配置為支持LAN接口 124，該LAN接口 124用于將LAN 連接121驅(qū)動到具有分支線(stub) 130a、130b和130c的物理有線LAN 130。所述分支線支持LAN兼容裝置，諸如用于電視和其他服務(wù)的機頂盒132、用于諸如因特網(wǎng)服務(wù)之類的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的個人計算機(PC)、和其他LAN兼容裝置136，所述其他LAN兼容裝置136可以包括用于支持提供諸如視頻、音頻、電話和數(shù)據(jù)之類的多媒體服務(wù)的任何類型數(shù)字服務(wù)的裝置。 這種LAN兼容裝置136包括但不限于傳真機、打印機、數(shù)字電話、服務(wù)器等。圖1將站120 描繪為還經(jīng)由驅(qū)動天線125的WLAN射頻(RF)端口 126來提供無線服務(wù)。WLAN兼容裝置 138可以使用所得到的無線傳送123來向用戶提供包括多媒體語音、音頻、電話和數(shù)據(jù)中任一項的服務(wù)。盡管僅僅示出了一個無線裝置138，但是可以使用多種這樣的無線裝置。類似地，站N也包括LAN接口 144，以驅(qū)動具有分支線150a、150b和150c的物理LAN 150的LAN 連接141。這樣的分支線支持與這種LAN兼容裝置(諸如，機頂盒152、PC 154和其他裝置 156)的通信。WLAN RF端口 146支持用于提供與WLAN裝置158進行通信的鏈路143的天線145。本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解，對于圖1中的網(wǎng)絡(luò)接口 116、電纜接口 112、122、142、有線 LAN接口 124、144、以及WLAN RF接口 126、146中的每一個存在適當(dāng)?shù)慕涌隍?qū)動器。
在網(wǎng)絡(luò)100的一個實施例中，TDF兼容AP和STA兩者根據(jù)IEEE 802. 11系列規(guī)范而在邏輯鏈接的控制子層、MAC子層和物理子層中單獨地實現(xiàn)協(xié)議棧。然而，在MAC子層中， TDF AP和STA利用TDF幀/消息/信號傳送實體來取代IEEE 802. 11幀傳送實體。所以， 用于TDF AP和STA的MAC子層包括IEEE 802. 11幀封裝/解封裝實體和TDF幀傳送實體， 而用于IEEE 802. 11兼容AP和STA的MAC子層包括IEEE 802. 11兼容幀封裝/解封裝實體和IEEE802. 11幀傳送實體。對于集成的AP和STA而言，TDF幀傳送實體和IEEE802. 11 幀傳送實體可以同時共存，以提供IEEE 802. 11和TDF功能兩者?？梢酝ㄟ^手動或動態(tài)配置來實現(xiàn)兩個模式之間的切換。
TDF協(xié)議介紹 圖1的AP 110以及STA 120和140利用TDF協(xié)議在電纜介質(zhì)上進行通信。在 TDF協(xié)議的一個實施例中，經(jīng)由電纜介質(zhì)而不是通過空氣來傳送IEEE802. 11幀。利用IEEE 802. 11機制的目的在于利用IEEE 802. 11協(xié)議棧的成熟硬件和軟件實現(xiàn)方案。因而，在圖 1的電纜網(wǎng)絡(luò)中使用了利用IEEE 802. 11幀的TDF，作為AP及其關(guān)聯(lián)STA之間的通信標(biāo)準(zhǔn)。
TDF的一個特征是其用于傳送IEEE 802. 11數(shù)據(jù)幀的唯一介質(zhì)訪問控制方法。在一個實施例中，TDF不利用傳統(tǒng)的IEEE 802. IlDCF(分布式協(xié)調(diào)功能)或PCF(點協(xié)調(diào)功能) 機制來交換MAC幀，所述MAC幀包括MSDU (MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元)和MMPDU (MAC管理協(xié)議數(shù)據(jù)單元)。相反地，TDF使用時分接入方法來傳送MAC幀/消息/信號。所以，TDF是用于定義位于MAC子層中的幀傳送實體的詳細(xì)實現(xiàn)方案的接入方法。
圖2圖示了開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型中的標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. IlMAC子層協(xié)議。作為比較，圖3圖示了 OSI參考模型中用于TDF協(xié)議的幀傳送實體的細(xì)節(jié)。
在一個實施例中，諸如STA 120和STA 140之類的站在兩個通信模式中操作。一個模式是標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11操作模式，其遵循在IEEE 802. 11系列標(biāo)準(zhǔn)中定義的幀結(jié)構(gòu)和傳送機制。另一模式是TDF操作模式。在圖4中指示當(dāng)啟動STA時進入哪一個操作模式的確定。一旦STA從AP接收到同步幀/消息/信號，STA就進入TDF模式。如果在預(yù)設(shè)超時 (timeout)內(nèi)不存在接收到的同步幀，則STA保持或變動到IEEE 802. 11模式中。
TDF協(xié)議功能描述 接入方法 TDF站中的物理層可以具有多個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移速率能力，所述多個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移速率能力允許實現(xiàn)方案為了改善性能和裝置維護而執(zhí)行動態(tài)速率切換。在一個實施例中，站可以支持至少三種類型的數(shù)據(jù)速率54Mbps、18Mbps和6Mbps。主要可以以54Mbps數(shù)據(jù)速率來提供數(shù)據(jù)服務(wù)。如果STA支持54Mbps數(shù)據(jù)傳送存在問題，則STA可以暫時切換到18Mbps數(shù)據(jù)速率。6Mbps數(shù)據(jù)速率操作模式是為了網(wǎng)絡(luò)維護和站調(diào)試的目的而設(shè)計的。
可以在TDF站進入TDF通信過程之前，對數(shù)據(jù)速率進行靜態(tài)配置，并且在整個通信處理期間保持不變。另一方面，TDF站還可以在服務(wù)期間支持動態(tài)數(shù)據(jù)速率切換。用于數(shù)據(jù)速率切換的準(zhǔn)則可以基于信道信號質(zhì)量和其他因素。
TDF協(xié)議的基礎(chǔ)接入方法是時分多址(TDMA)，這允許多個用戶通過將同一信道劃分為多個不同的時隙來共享該信道。對于上行鏈路業(yè)務(wù)量，STA快速接連地、一個接一個地進行傳送，每一個使用由AP分派的TDF超級幀內(nèi)其自己的時隙。對于下行鏈路業(yè)務(wù)量，STA 共享信道，并且通過對幀中的目的地地址信息與它們的地址進行比較來選擇目標(biāo)指向它們的數(shù)據(jù)幀/消息/信號或者管理幀/消息/信號。將下行鏈路業(yè)務(wù)量定義為從AP到STA 的數(shù)據(jù)傳輸。下行鏈路業(yè)務(wù)量的示例包括所請求的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)/內(nèi)容，諸如由用戶請求的音頻或視頻。下行鏈路數(shù)據(jù)可以是單播、廣播、或者多播。將上行鏈路業(yè)務(wù)量定義為從STA到 AP的數(shù)據(jù)傳輸。上行鏈路業(yè)務(wù)量的示例包括對于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)/內(nèi)容的用戶請求或者用于使 AP執(zhí)行一些功能的命令。上行鏈路數(shù)據(jù)一般是單播。
圖5圖示了 TDF超級幀結(jié)構(gòu)的示例以及當(dāng)存在m個STA時用于典型TDF超級幀的時隙分配。如在這里所使用的，時隙和時間片(timeslice)是可以互換的。如圖5所示，每個TDF超級幀存在總共tdfTotalTimeSlotNumber個固定數(shù)目的時隙，這包括用于從AP向一個或多個STA發(fā)送時鐘同步信息的一個同步時隙、由AP用于向STA傳送數(shù)據(jù)和注冊響應(yīng)管理幀的多個tdfDownlinkTimeSlotNumber下行鏈路時隙、由注冊的STA用于一個接一個地向AP發(fā)送數(shù)據(jù)和一些管理幀的多個tdfUplinkTimeSlotNumber上行鏈路時隙、以及用于發(fā)送對于上行鏈路時隙分配的注冊請求的一個競爭時隙。單一競爭時隙由多個競爭子時隙組成。除了同步時隙之外，被表示為公共時隙的所有其他時隙都具有其長度等于 tdfCommonTimeSlotDuration 的相同持續(xù)時間。將 tdfCommonTimeSlotDuration 的值定義為允許在用于最高數(shù)據(jù)速率模式的一個正常時隙中傳送至少一個最大 IEEE 802. IlPLCP(物理層會聚協(xié)議)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU)。同步時隙的持續(xù)時間 tdfSyncTimeSlotDuration比公共時隙的持續(xù)時間短，這是因為在此時隙中從AP向STA傳送的時鐘同步幀比IEEE802. 11數(shù)據(jù)幀短。圖5的TDF超級幀是將時隙字段排序為同步時隙、下行鏈路時隙、上行鏈路時隙和競爭時隙(多個競爭子時隙)的格式的示例。假如首先在超級幀中出現(xiàn)同步時隙，則可能進行時隙字段的其他排序。例如，以下排序也是可能的 (i)同步時隙、競爭時隙、上行鏈路時隙、下行鏈路時隙；(ii)同步時隙、上行鏈路時隙、下行鏈路時隙、競爭時隙；和(iii)同步時隙、競爭時隙、下行鏈路時隙、上行鏈路時隙。
作為結(jié)果，可以通過下式來計算被定義為tdfSuperframeDuration的一個TDF超級幀的持續(xù)時間 tdfSuperframeDuration = tdfSyncTimeSlotDuration +tdfCommonTimeS IotDuration*(tdfTotalTimeSlotNumber-I)。
tdfTotalTimeSlotNumber、tdfUplinkTimeSlotNumber禾口tdfDownlinkTimeSlotNumber之間的關(guān)系滿足以下等式 tdfTotalTimeSlot Number= t df Up 1 i nkT i me S 1 ο t Numb er +tdfDownlinkTimeSlotNumber+2。同步時隙處于下行鏈路方向中。
此外，TDF超級幀中對于TDF STA所分配的上行鏈路時隙的數(shù)目可以從1改變?yōu)閠dfUplinkTimeSlotThreshold。相應(yīng)地，TDF超級幀中可用的下行鏈路時隙可以 JA (tdfTotalTimeSlotNumber-2)改變?yōu)?tdfTotalTimeSlotNumber-2-tdfMaximumUp IinkTimeSlotNumber)。當(dāng)存在請求上行鏈路時隙的一個STA時，AP從下行鏈路時隙的可用池中推導(dǎo)出一個或多個時隙，并然后向STA分配這些時隙，只要在該分配以后，上行鏈路時隙數(shù)目沒有超過tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber。在不同的實現(xiàn)方案中 tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber的值可以變化。但是應(yīng)該小心地選定最大上行鏈路時隙數(shù)目，使得存在至少一個可用于關(guān)聯(lián)的STA的下行鏈路時隙，以便保證數(shù)據(jù)服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。此外，可以對由相同STA或AP用于相同方向傳送的所有相繼時隙進行合并，以連續(xù)地發(fā)送MAC幀，從而避免在由不必要轉(zhuǎn)換和保護導(dǎo)致的這些時隙的邊緣處的浪費時間。
一旦將STA與AP關(guān)聯(lián)，STA就將在其自己的上行鏈路時隙期間傳送所有的外出 (outgoing)幀/分組，包括數(shù)據(jù)、管理和控制幀/分組。用于STA的上行鏈路時間片可以由與AP關(guān)聯(lián)的所有STA進行共享，并且每個STA清楚地知道哪些時隙是該STA在其間發(fā)送外出幀的時隙。這種機制可以應(yīng)用于有線或無線介質(zhì)(例如，WLAN(無線局域網(wǎng)))中，以支持用于一些QoS (服務(wù)質(zhì)量)敏感的服務(wù)(諸如，電話和視頻流傳輸)的質(zhì)量服務(wù)。
在一個實現(xiàn)方案中，tdfCommonTimeSlotDuration大約是300us，其足夠使STA在 54Mbps模式的一個公共時隙中傳送至少一個最大的IEEE 802. IlPPDU0每個TDF超級幀存在總共62個時隙。在這些時隙中，存在20個上行鏈路時隙和40個下行鏈路時隙。當(dāng)存在20個STA時，可以向每個STA保證它可以達到680kbps的上行鏈路數(shù)據(jù)速率并且共享 30Mbps (40個連續(xù)時隙)的下行鏈路數(shù)據(jù)速率。當(dāng)存在30個STA時，可以向每個STA保證它可以達到680kbps的上行鏈路數(shù)據(jù)速率并且共享22. 5Mbps (30個連續(xù)時隙)的下行鏈路數(shù)據(jù)速率。tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber是30。最終，作為61個公共時隙和一個同步時隙的總持續(xù)時間的tdfSuperframeDuration的值大約是18. 6ms，并且其可以針對不同的用途而被定義為不同的值。例如，如果僅存在一個STA，則可以保證它具有4個時隙來實現(xiàn)大約18Mbps的上行鏈路數(shù)據(jù)速率和自身的18Mbps (4個連續(xù)時隙)的下行鏈路數(shù)據(jù)速率。 這樣，作為九個數(shù)據(jù)時隙和一個同步時隙的總持續(xù)時間的tdfSuperframeDuration的值大約是4ms ο 幀/消息/信號格式 在IEEE 802. 11規(guī)范中，存在三個主要的幀類型數(shù)據(jù)幀/消息/信號、控制幀/ 消息/信號、和管理幀/消息/信號。數(shù)據(jù)幀用于從接入點向站(并且反之亦然)交換數(shù)據(jù)。取決于網(wǎng)絡(luò)而存在若干不同種類的數(shù)據(jù)幀?？刂茙c數(shù)據(jù)幀結(jié)合地用于執(zhí)行區(qū)域清除操作、信道獲取和載波感測維護功能、以及接收的數(shù)據(jù)的肯定應(yīng)答?？刂坪蛿?shù)據(jù)幀結(jié)合地工作，以在接入點和站之間可靠地傳遞數(shù)據(jù)。更具體地，交換幀時的一個重要特征在于存在應(yīng)答機制，并相應(yīng)地，存在用于每個下行鏈路單播幀的應(yīng)答(ACK)幀。其存在以便減少由不可靠的無線信道導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失的可能性。管理幀執(zhí)行監(jiān)管功能。它們用于加入以及離開無線網(wǎng)絡(luò)，并且從接入點向接入點移動關(guān)聯(lián)性。如在這里所使用的，在所有情況下也可以將術(shù)語“幀”稱作消息或信號。等效地，術(shù)語“幀/消息/信號”還可以用于表示等效物。
在TDF系統(tǒng)中，STA被動地等待來自AP的同步幀/消息/信號，以標(biāo)識控制AP。 同步幀是位于圖5的同步隙(時隙0)內(nèi)的數(shù)據(jù)的幀。由于STA等待AP發(fā)送同步幀，所以不需要在IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)的無線實現(xiàn)方案中找到的典型探測請求和探測響應(yīng)幀。但是， 應(yīng)答(ACK)幀/消息/信號用于確保數(shù)據(jù)幀傳遞的可靠性。
在TDF協(xié)議中，在電纜介質(zhì)中僅僅使用數(shù)據(jù)的有用的IEEE 802. IlMSDU和MMPDU 類型中的一些。例如，將數(shù)據(jù)幀類型中的數(shù)據(jù)子類型用于對上層數(shù)據(jù)進行封裝，并且在接入點和站之間傳送它。需要新的管理幀來適應(yīng)TDF系統(tǒng)中的時鐘同步需求。為了實現(xiàn)上行鏈路時隙請求、分配和釋放的功能，定義了四種新的管理幀。表1定義了 TDF協(xié)議中所添加的幀/消息/信號的類型和子類型的有效組合。

類型描述子類型描述管理同步管理注冊請求管理注冊響應(yīng)管理注銷請求管理存活通知 表1用于TDF協(xié)議的新的管理幀 接入點(AP)搜索和時鐘同步 TDF協(xié)議向所有STA節(jié)點提供定時信息的分布。STA在圖5超級幀的同步隙中監(jiān)聽同步幀/消息/信號，以判斷是否存在可用的活動AP。一旦STA進入TDF通信，STA就使用同步幀來調(diào)整其本地計時器，基于該本地計時器，STA判斷是否輪到它來發(fā)送上行鏈路幀。在任何給定時間處，在同步過程中，AP是主裝置，而STA是從裝置。如果STA在被定義為tdfSynchronizationCycle的預(yù)定義閾值時段中尚未從關(guān)聯(lián)的AP接收到同步幀，則STA 對仿佛關(guān)聯(lián)的AP已經(jīng)停止服務(wù)該STA —樣進行反應(yīng)。在此實例中，STA停止與已停止的AP 進行通信，并且通過再次監(jiān)聽同步幀而開始搜尋活動的AP。
在TDF系統(tǒng)中，與相同AP關(guān)聯(lián)的所有STA都同步到公共時鐘。AP周期性地傳送包含AP時鐘信息的、被稱為同步幀的特別巾貞，以同步其本地網(wǎng)絡(luò)中的STA。在一個實施例中， 每個TDF超級幀時間，AP生成一次用于傳送的同步幀，并且將所述同步幀在TDF超級幀的同步時隙中進行發(fā)送。
每個STA維護本地定時同步功能(TSF)計時器，以確保它與關(guān)聯(lián)的AP進行同步。 在接收到同步幀之后，STA總是接受該幀中的定時信息。如果STATSF計時器與所接收的來自AP的同步幀中的時間戳不同，則接收STA根據(jù)接收的時間戳值來設(shè)置其本地計時器。此外，STA可以向接收的定時值添加小的偏移，以考慮由收發(fā)機進行的本地處理。
STA 向 AP 注冊 圖6圖示性地描述了注冊的過程。一旦STA已經(jīng)從同步幀中獲取了計時器同步信息，STA就得知時隙0何時出現(xiàn)。如果STA沒有與任何活動AP關(guān)聯(lián)，則STA嘗試向發(fā)送同步幀的AP進行注冊。STA通過在競爭時隙期間向AP發(fā)送注冊請求幀而與AP關(guān)聯(lián)，該競爭時隙是圖5的TDF超級幀中的第二時隙。在一個實施例中，將等于tdfCommonTimeSlotDuration 的競爭時隙的持續(xù)時間和注冊請求幀/消息/信號結(jié)構(gòu)設(shè)計為允許在一個競爭時隙中至少發(fā)送tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber個注冊請求幀。基于該設(shè)計，將競爭時隙劃分為 tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber 個相等長度的子時隙。
STA 一檢測到活動的目標(biāo)AP，該STA就選定競爭時隙中的一個子時隙，以向該AP 發(fā)送注冊請求幀。此動作的目的在于減少當(dāng)存在同時啟動并且同時地嘗試向同一 AP進行注冊的許多STA時的沖突機率。注冊請求可以根據(jù)以下方法而出現(xiàn) A. 一旦分配了上行鏈路時隙，STA就存儲被定義為tdfAllocatedUplinkTimeSlot 的所分配的上行鏈路時隙數(shù)目。所分配的上行鏈路時隙指示上行鏈路時隙的整個池中的時隙位置，并且范圍從 1 到 tdfMaximumUplinkTime SlotNumber。
B.每當(dāng)STA請求上行鏈路時隙時，AP就向相同的STA分配相同的上行鏈路時隙。
C.當(dāng)選擇其中發(fā)送注冊請求幀的時隙時，如果存在已存儲的tdfAllocatedUplinkTimeSlot值，則STA將該時隙數(shù)目設(shè)置為tdfAllocatedUplinkTimeSlot。 如果不存在這樣的值，則STA在 tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber個可用時隙中隨機地選定一個子時隙。然后，STA在隨機選定的時隙中向AP發(fā)送注冊請求幀。
這時，STA列出它所支持的所有數(shù)據(jù)速率，并還在注冊請求幀中發(fā)送諸如接收信號載波/噪聲比之類的一些信息。STA可以利用所支持的不同數(shù)據(jù)速率來發(fā)送若干相繼的注冊請求幀。在發(fā)出該幀之后，STA監(jiān)聽來自AP的注冊響應(yīng)幀/消息/信號。
在從STA接收到注冊請求幀之后，基于以下方法，AP在下行鏈路時隙中向STA發(fā)回不同種類的注冊響應(yīng)幀。
A.如果已經(jīng)分配的上行鏈路時隙等于tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber，則AP 將uplinkTimeSlotUnavaiIable指示符置于幀本體中。
B.如果AP不支持在注冊請求管理幀中的supportedDatarateskt中列出的任何數(shù)據(jù)速率，則AP將unsupportedDatarates指示符置于幀本體中。
C.如果存在可用于分配的上行鏈路時隙以及AP和STA兩者都支持的公共數(shù)據(jù)速率，則AP分配一個上行鏈路時隙并且根據(jù)STA的注冊請求幀中的信息(諸如，載波/噪聲比)選定合適的公共數(shù)據(jù)速率，并然后向STA發(fā)送注冊響應(yīng)幀。該幀/消息/信號本體包含所分配的上行鏈路時隙和所選定的數(shù)據(jù)速率信息。在成功的注冊處理之后，TDF STA和 TDF AP在要使用哪一個上行鏈路時隙和數(shù)據(jù)速率上達成一致。
分段 / 解分段(defragmentation) 在TDF協(xié)議中，將用于傳送MSDU的時隙持續(xù)時間固定為 tdfCommonTimeSlotDuration。對于一些數(shù)據(jù)速率而言，當(dāng)MSDU的長度大于閾值時， 不可能在單一時隙中傳送它。所以，當(dāng)用于上行鏈路傳送的數(shù)據(jù)幀長于被定義為 tdfFragmentationThreshold并且取決于不同數(shù)據(jù)速率而變化的閾值時，在傳送之前對該數(shù)據(jù)幀進行分段。對于除了最后的以外的所有分段，分段幀的長度是相等數(shù)目的八比特組(octet) (tdfFragmentationThreshold個八比特組)，其可以更小。在分段之后，將所分段的幀置于外出隊列中，以傳送到AP。此分段過程可以通過使用在TDF幀傳送實體中動態(tài)設(shè)置的tdfFragmentationThreshold而在TDF幀傳送實體中或者在上層中運行。
在AP端，接收到的每個分段包含用于使得完整幀根據(jù)其構(gòu)成分段來進行重組的信息。每個分段的報頭包含由AP對幀進行重組使用的以下信息 A.幀類型 B.從地址(Address) 2字段獲得的發(fā)送者的地址 C.目的地地址 D.序列控制字段此字段允許AP檢查所有進入分段屬于相同MSDU、以及應(yīng)該對分段進行重組的序列。序列控制字段內(nèi)的序列數(shù)目對于MSDU的所有分段保持相同，而序列控制字段內(nèi)的分段數(shù)目對于每個分段遞增。
E.更多分段指示符向AP指示這不是數(shù)據(jù)幀的最后分段。僅僅MSDU的最后或唯一分段將此比特設(shè)置為零。MSDU的所有其他分段應(yīng)該將此比特設(shè)置為1。
AP通過按照序列控制字段的分段數(shù)目子字段的順序?qū)Ψ侄芜M行組合來重構(gòu) MSDU。如果尚未接收到更多分段比特被設(shè)置為零的分段，則AP知道該幀尚不完整。AP—接收到更多分段比特被設(shè)置為零的分段，它就知道對于該幀可能不再接收到更多分段。如果接收到的分段包含錯誤或者不完整，則AP可以向STA發(fā)布重傳請求。
AP對于正在接收的每個幀維護接收計時器。還存在屬性tdfMaxReceiveLifetime， 其指定被允許接收幀的最大時間量。接收計時器在接收到MSDU的第一分段時啟動。如果接收幀計時器超過tdfMaxReceiveLifetime，則AP丟棄所有接收到的此MSDU的分段。如果在超過其tdfMaxReceiveLifetime之后接收到定向的MSDU的額外分段，則丟棄這些分段。
上行鏈路傳送 如以上所陳述的，將上行鏈路定義為從STA到AP的信息轉(zhuǎn)移。在從AP接收到注冊響應(yīng)幀之后，STA對幀本體進行分析，以查看它是否被授予上行鏈路時隙。如果沒有，則它暫停并且稍后申請上行鏈路時隙。如果被授予，則STA使用在注冊響應(yīng)幀中指示的數(shù)據(jù)速率而在所分派的時隙期間開始傳送上行鏈路業(yè)務(wù)量。
當(dāng)在所分派的時隙期間開始上行鏈路傳送時，如果在STA的外出隊列(緩沖器) 中存在至少一個外出幀，則該STA在其外出隊列(緩沖器)中向AP發(fā)送第一幀。此后，STA 檢查第二上行鏈路幀的長度，并且評估是否可能在分派的時隙的剩余持續(xù)時間期間發(fā)送它。如果不能，則它停止該上行鏈路傳送過程，并且等待在下一 TDF超級幀期間在分派的時隙中發(fā)送它。如果可能，則STA立即向目的地AP發(fā)送第二幀。發(fā)送過程這樣繼續(xù)運行，直到所分派的時隙已經(jīng)結(jié)束為止，或者直到不存在要傳送的更多上行鏈路幀為止。
下行鏈路傳送 如以上所陳述的，將下行鏈路定義為從AP到STA的信息轉(zhuǎn)移。在整個TDF通信過程中，下行鏈路時隙的總數(shù)可能動態(tài)地改變，這是由于關(guān)聯(lián)STA數(shù)目的改變。當(dāng)AP準(zhǔn)備向關(guān)聯(lián)的STA發(fā)送幀時，它將在剩余下行鏈路時隙中剩下的時間與使用所協(xié)商的數(shù)據(jù)速率來傳送特定下行鏈路幀所需的持續(xù)時間進行比較。然后，基于該結(jié)果，它判斷是否應(yīng)該在此TDF 超級幀期間利用特定數(shù)據(jù)速率來傳送該幀。此外，AP不需要對下行鏈路幀進行分段。
當(dāng)不是用于關(guān)聯(lián)的STA發(fā)送上行鏈路業(yè)務(wù)量之時，STA在信道中監(jiān)聽尋址到它的可能的下行鏈路幀。
注銷 如圖7所示，如果STA決定離線并且停止TDF通信，則STA在其上行鏈路時隙期間向關(guān)聯(lián)的AP發(fā)送注銷請求幀，以便向AP通知釋放所分配的上行鏈路時隙資源。在接收到注銷請求幀之后，AP釋放向STA所分派的上行鏈路時隙，并且將它置于空閑時隙池中，以便將來使用。取決于系統(tǒng)需要，可以在上行鏈路時隙時段中或者在下行鏈路時隙時段中使用所釋放的時隙。
存活通知 參考圖8，STA通過在其上行鏈路時隙時段期間向AP周期性地發(fā)送存活通知幀來報告它的存活。執(zhí)行此操作，以允許AP感測STA是否出乎意料地宕機或者關(guān)斷，使得AP可以盡可能快地釋放AP資源。如果在被表示為tdfAliveNotificationCycle的預(yù)定義閾值時段中不存在存活通知幀，則關(guān)聯(lián)的AP對仿佛該STA離線一樣地進行動作，并然后釋放向 STA所分配的上行鏈路時隙。此結(jié)果與從STA接收到注銷請求幀(其中，將分配一次的時隙返回到可用時隙池，以便將來使用)相似。
在一個實施例中，為了確保關(guān)于多速率能力的STA的共存和互操作性，所有STA遵循規(guī)則集 A.按照TDF基本速率集之中的最低速率來傳送同步幀，使得所有的STA可以理解它們。
B.使用由注冊機制選擇的所支持的數(shù)據(jù)速率來發(fā)送具有目的地單播地址的所有幀。沒有站按照接收機站不支持的速率來傳送單播幀。
C.按照TDF基本速率集之中的最高速率來傳送具有目的地多播地址的所有幀。
分組/幀轉(zhuǎn)移操作示例 接下來是圖9-20的描述，以進一步描述由圖1-8描述的系統(tǒng)中信息的操作流。當(dāng)然，圖9-20的實現(xiàn)方案的各特征和方面可以用于其他系統(tǒng)。如上所述，TDF協(xié)議可以取代傳統(tǒng)的IEEE 802. 11兼容DCF (分布式協(xié)調(diào)功能)或PCF(點協(xié)調(diào)功能)機制。
參考圖9，示出了典型的TDF網(wǎng)絡(luò)示例900。網(wǎng)絡(luò)900提供從用戶家庭910和920 到因特網(wǎng)(或另一資源或網(wǎng)絡(luò))930的連接。用戶家庭910和920通過電纜系統(tǒng)耦接器950 連通接入點(AP)940。例如，AP 940可以位于家庭910和920的鄰域中，或者位于包括家庭 (例如，公寓)910和920的公寓建筑中。例如，AP 940可以由電纜運營商所有。AP 940通過LAN系統(tǒng)970進一步耦接到路由器960。路由器960還耦接到因特網(wǎng)930。
如應(yīng)該清楚的，術(shù)語“耦接”指示直接連接(沒有居間(intervening)組件或單元)和間接連接(一個或多個居間組件和/或單元，諸如分離器、放大器、轉(zhuǎn)發(fā)器、接口轉(zhuǎn)換器等)兩者。這樣的連接例如可以是有線或無線的，并且可以是永久或短暫的。
用戶家庭910和920可以具有各種不同的配置，并且可以不同地配置每個家庭。 然而，如網(wǎng)絡(luò)900所示，用戶家庭910和920中的每一個分別包括站(稱作調(diào)制解調(diào)器或 STA) 912和922。調(diào)制解調(diào)器912,922分別通過LAN網(wǎng)絡(luò)918,928耦接到第一主機(主機 1)914、924以及第二主機(主機2)916、926。每個主機914、916、擬4和擬6例如可以是計算機或其他處理裝置或通信裝置。存在其中網(wǎng)絡(luò)900可以允許多個主機(例如，914、916、 擬4和926)連接到路由器960的各種方式。下面，在為了簡單而僅僅考慮調(diào)制解調(diào)器912和主機914和916的情況下，討論四種實現(xiàn)方案。
在第一方法中，調(diào)制解調(diào)器912用作另一路由器。主機914和916通過其IP地址來標(biāo)識，并且調(diào)制解調(diào)器912將IP分組從主機914和916路由到路由器960。此方法典型地需要調(diào)制解調(diào)器912運行路由器軟件，這需要額外的存儲器以及增加的處理能力。
在第二方法中，調(diào)制解調(diào)器912用作網(wǎng)橋(bridge)。調(diào)制解調(diào)器912和AP 940使用標(biāo)準(zhǔn)的無線分布系統(tǒng)(WDS)機制，以將層2分組傳遞到路由器960。主機914和916通過其介質(zhì)訪問控制(MAC)地址來標(biāo)識。此方法是IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)的一部分，并且可以同時服務(wù)多個主機。然而，并非所有的AP和調(diào)制解調(diào)器都支持具有增強安全性的WDS。
在第三方法中，調(diào)制解調(diào)器912使用MAC偽裝(masquerade)而將LAN分組/幀的源(該源是主機914和916之一)MAC地址改變?yōu)槠渥约旱腗AC地址。所以，從路由器960 的角度來看，路由器960僅僅看到調(diào)制解調(diào)器912。利用此方法，調(diào)制解調(diào)器912僅僅可以一次服務(wù)一個主機。
在第四方法中，調(diào)制解調(diào)器912使用封裝，如下面進一步詳細(xì)描述的。以上方法中的每一個都具有優(yōu)點和缺點，并且這些優(yōu)點和缺點可能取決于實現(xiàn)方案而變化。然而，封裝方法提供了特定優(yōu)點，在于它一般不需要調(diào)制解調(diào)器運行路由器軟件而使得調(diào)制解調(diào)器更加簡單。同樣，封裝方法典型地不會引入安全性問題，并且它可以一次服務(wù)多個主機。
另外，封裝方法避免了可能與前三種方法關(guān)聯(lián)的大的開銷，其通過使用單一 WLAN 格式化的分組而從主機轉(zhuǎn)移每個分組。在目前的TDF環(huán)境中，將WLAN格式化的分組用作在圖9的硬連線(非RF)TDF電纜系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移信息的便利格式。因而，對于從主機轉(zhuǎn)移的每個分組，前三種方法造成了 WLAN分組的開銷，并且相應(yīng)地減少了吞吐量。這種低效率在TDF 環(huán)境中典型地被加重。在TDF環(huán)境中，將時隙的持續(xù)時間固定，并且將時隙設(shè)計為在一個時隙中僅僅允許傳送一個最大的WLAN幀。因而，在每個時隙中僅僅可以傳送一個主機分組。
相應(yīng)地，封裝方法可以提供各種優(yōu)點中一個或多個。這種優(yōu)點例如包括更簡單的路由器設(shè)計和操作、增加的安全性、服務(wù)多個主機、以及增加的效率和吞吐量。在包括封裝方法的實施例中，將多個LAN分組包括到一個WLAN格式化分組(WLAN分組)中。WLAN分組與由TDF時隙允許的最大長度一樣大。接收到封裝分組的實體(例如，AP)將WLAN分組解封裝為各個LAN分組，并且將它們發(fā)送到路由器。為了在相反的方向中的通信，調(diào)制解調(diào)器 (STA)對WLAN分組進行解封裝，并且將各個LAN分組發(fā)送到(多個)主機。
STA 禾口 AP 示例 圖10是包括多個調(diào)制解調(diào)器(STA)和AP的圖示1000，明確地示出了所述多個調(diào)制解調(diào)器(STA)中的兩個。在該圖示中，可以經(jīng)由電纜網(wǎng)絡(luò)來將上至N個調(diào)制解調(diào)器連接到AP。該圖示包括調(diào)制解調(diào)器#1 1010、調(diào)制解調(diào)器謝1020和AP 1030，其中調(diào)制解調(diào)器 1010和1020中的每一個經(jīng)由耦接器1042通過電纜網(wǎng)絡(luò)1040耦接到AP 1030。電纜網(wǎng)絡(luò)耦接器1042可以是信號分離器、放大器、轉(zhuǎn)發(fā)器或者如在電纜系統(tǒng)領(lǐng)域中公知的其他類型的耦接器。其他實現(xiàn)方案可以取決于互連電纜網(wǎng)絡(luò)的替換配置而對于每個調(diào)制解調(diào)器使用單獨的電纜網(wǎng)絡(luò)。將調(diào)制解調(diào)器#11020示出為具有局域網(wǎng)(LAN)(諸如以太網(wǎng)、AppleTalk或Arcnet)以及用于外部使用的電纜驅(qū)動接口。此配置僅僅是調(diào)制解調(diào)器可以向用戶提供的接口類型的示例。
圖10描繪了如下所述的功能和物理接口兩者。調(diào)制解調(diào)器1010和1020、以及AP1030包括相同名稱的功能組件，盡管一些外部連接不同并且所述組件本身對于調(diào)制解調(diào)器和對于AP執(zhí)行不同的功能。因而，共同描繪的單元功能可以在調(diào)制解調(diào)器和AP中進行服務(wù)。然而，應(yīng)該清楚的是，可以對于調(diào)制解調(diào)器和對于AP設(shè)計不同的單元，其中所述不同的單元分別執(zhí)行僅僅調(diào)制解調(diào)器或AP所需的那些功能。
還要理解，可以通過硬件、固件或軟件、或者硬件、固件和軟件的任何組合來實現(xiàn)調(diào)制解調(diào)器1010、1020和1030所示的功能和接口。例如，調(diào)制解調(diào)器1010可以包括用于提供圖10和其他附圖所示功能和接口的固定或可編程協(xié)調(diào)的處理單元(未示出)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到可以組合地使用中央處理單元、多處理器、專用集成電路、邏輯控制電路、用于接口的模擬驅(qū)動電路以及電源，來實現(xiàn)在這里呈現(xiàn)的圖10和其他附圖的裝置的功能。
調(diào)制解調(diào)器1010包括本地應(yīng)用層1011、跟隨其后的TCP/IP層1012、跟隨其后的網(wǎng)橋1014。網(wǎng)橋1014耦接到LAN接口 1015、分組聚集/解聚集模塊(PADM) 1016、和WLAN格式接口 1017。PADM 1016還耦接到WLAN格式接口 1017。電纜接口 1084將WLAN格式接口 1017耦接到調(diào)制解調(diào)器1010和AP 1030之間的外部電纜網(wǎng)絡(luò)1040。LAN接口 1015耦接到 LAN網(wǎng)絡(luò)1052，該LAN網(wǎng)絡(luò)1052耦接到第一主機(主機1) 1054和第二主機(主機2、1056。
調(diào)制解調(diào)器1020類似于調(diào)制解調(diào)器1010。然而，調(diào)制解調(diào)器1020耦接到LAN網(wǎng)絡(luò)1062，并且LAN網(wǎng)絡(luò)1062耦接到第一主機(主機1) 1064和第二主機(主機2) 1066。將調(diào)制解調(diào)器1020的組件示出為與調(diào)制解調(diào)器1010的組件相似。然而，應(yīng)該清楚的是，當(dāng)調(diào)制解調(diào)器1010和1020被設(shè)置并且進行操作時，例如各種配置參數(shù)是不同的。
AP 1030包括本地應(yīng)用層1071、跟隨其后的TCP/IP層1072、跟隨其后的網(wǎng)橋 1074。網(wǎng)橋 1074 耦接到以太網(wǎng)接口 1077、PADM 1076、和 WLAN 格式接口 1075。PADM 1076 還耦接到WLAN格式接口 1075。電纜接口 1084將WLAN格式接口 1075耦接到AP 1030以及下游調(diào)制解調(diào)器1010和1020之間的外部電纜網(wǎng)絡(luò)1040。LAN接口 1077耦接到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)1082，該以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)1082繼而耦接到路由器1090。WLAN格式接口 1017和1075經(jīng)由電纜接口 1084和1080以及電纜網(wǎng)絡(luò)1040而彼此通信地耦接。路由器1090進一步耦接到因特網(wǎng)1095。因而，在主機1(^4、1056、1064、1066和因特網(wǎng)1095之間存在連接。
各個本地應(yīng)用層(1011、1071)是用于運行本地應(yīng)用并且與架構(gòu)中的其他層進行對接的標(biāo)準(zhǔn)層。各個TCP/IP層(1012、1072)是用于運行TCP/IP并且用于提供由這種層典型提供的服務(wù)(包括與架構(gòu)中的其他層進行對接)的標(biāo)準(zhǔn)層。各個LAN接口(1015、1077) 是用于往返于LAN網(wǎng)絡(luò)來進行對接的標(biāo)準(zhǔn)單元。這種接口 1015、1077傳送和接收LAN分組， 并且根據(jù)諸如以太網(wǎng)協(xié)議之類的協(xié)議進行操作。
各個WLAN格式接口(1017、1075)是用于對在經(jīng)由電纜接口 1084和1080而跨越電纜網(wǎng)絡(luò)1040進行通信使用的幀進行格式化的單元。這種WLAN格式接口 1017、1075傳送并接收WLAN格式化分組，并且根據(jù)WLAN協(xié)議來進行操作。然而，在圖示1000中，WLAN接口 1017、1075實際上經(jīng)由電纜接口 1084和1080、而不是使用無線通信來耦接到電纜網(wǎng)絡(luò) 1040。
例如，可以在硬件(諸如，用于計算機的插入卡)中實現(xiàn)LAN 1015、1077、WLAN格式接口 1017、1075、以及電纜接口 1084、1080。也可以在軟件(諸如，使用由處理裝置實現(xiàn)的指令來執(zhí)行格式化接口的功能的程序)中很大程度上實現(xiàn)所述接口。然而，將在硬件中實現(xiàn)用于這種軟件格式化功能的驅(qū)動器用于LAN和電纜接口。大體上，接口一般包括用于接收實際信號(例如，連接器)并用于對接收信號進行緩沖(例如，傳送/接收緩沖器)的部分，并且典型地包括用于對信號進行處理的部分(例如，信號處理芯片的全部或一部分)。
各個網(wǎng)橋(1014、1074)是用于在以太網(wǎng)接口和WLAN格式化接口之間轉(zhuǎn)發(fā)分組的單元。網(wǎng)橋可以是軟件或硬件實現(xiàn)的，或者可以僅僅是邏輯實體。用于網(wǎng)橋的或者AP或 STA內(nèi)任何其他功能的標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)方案包括處理裝置(諸如，集成電路、單或多處理單元)或在處理裝置(諸如，運行網(wǎng)橋軟件的處理器)上運行的指令集。
PADM 1016和1076執(zhí)行包括分組封裝和解封裝的各種功能，其在下面進一步描述。例如，可以在軟件、硬件、固件或其一些組合中實現(xiàn)PADM 1016和1076。軟件實現(xiàn)方案例如包括諸如用于在處理裝置上運行的程序的指令集。這種指令可以在計算機可讀介質(zhì)中實施。硬件實現(xiàn)方案例如包括專門芯片(諸如，專用集成電路(ASIC))或可編程器件，諸如， 可編程門陣列(PGA)，其甚至可以包括用于支持?jǐn)?shù)字邏輯元件的固件指令。
參考圖11，處理1100描繪了用于經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器或STA而從主機向AP轉(zhuǎn)移幀/ 分組的處理。幀/分組從調(diào)制解調(diào)器進行傳送，以供AP接收，并且最后被傳遞到路由器并然后傳遞到IP內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)中的最終目的地。還將此處理1100稱作調(diào)制解調(diào)器到AP上行鏈路傳送處理。該處理1100包括調(diào)制解調(diào)器使用例如先前描述的注冊處理連接到AP(IllO)。 這種處理還可以包括例如包含了驗證和關(guān)聯(lián)操作的標(biāo)準(zhǔn)WLAN協(xié)議。
該處理1100然后包括一個或多個主機向調(diào)制解調(diào)器發(fā)送一個或多個幀/分組 (1120)、以及調(diào)制解調(diào)器接收所發(fā)送的(多個)幀/(多個)分組(1130)。要注意，發(fā)送的幀/分組供對(多個)最終目的地傳遞幀/分組的路由器接收。在圖10的實現(xiàn)方案中，調(diào)制解調(diào)器1010通過LAN接口 1015，通過LAN網(wǎng)絡(luò)1052從主機IOM和1056中的一個或多個接收發(fā)送的幀/分組。
然后，調(diào)制解調(diào)器確定要經(jīng)由電纜接口經(jīng)由WLAN格式化接口向AP發(fā)送(多個) 幀/(多個)分組(1140)。調(diào)制解調(diào)器通過識別使用電纜接口和WLAN格式接口訪問，而不是(as opposed to)例如通過另一接口(諸如，無線接口，未示出)訪問路由器，來做出此確定(1140)。在圖10的實現(xiàn)中，調(diào)制解調(diào)器1010向網(wǎng)橋1014發(fā)送接收到的(多個)幀/ (多個)分組，并且網(wǎng)橋1014做出此確定(1140)。
然后，調(diào)制解調(diào)器對用于路由器的多個幀/分組(包括了一個或多個接收到的幀 /分組)進行封裝(1150)。該封裝(1150)可以包括從多個主機(例如，從圖10的實現(xiàn)方案中的主機IOM和1056)接收到的幀/分組。此外，該封裝可以包括在操作1130中接收到的(多個)幀/(多個)分組以及早先接收到并存儲在隊列中的幀/分組。
在不對多個幀/分組進行封裝的實現(xiàn)方案中，在獨立地對每個LAN幀/分組進行封裝的情況下，該實現(xiàn)方案可以使用網(wǎng)橋而將LAN幀/分組映射到各個WLAN分組。這種封裝例如可以包括整個LAN分組作為WLAN分組的數(shù)據(jù)部分，并且添加附加的WLAN報頭。
此外，不對多個幀/分組進行封裝的實現(xiàn)方案甚至不需要對各個LAN幀/分組進行封裝。而是，這種實現(xiàn)方案可以通過例如利用WLAN報頭取代LAN報頭并且通過可選地添加一個或多個附加字段，來將各個LAN幀/分組變換為WLAN分組。
例如，參考圖12，示出了接收包括LAN報頭1220和數(shù)據(jù)部分1230的LAN幀/分組1210的變換1200。該變換1200產(chǎn)生包括WLAN報頭1250、數(shù)據(jù)部分1230和幀檢查序列(FCS) 1260的WLAN分組1240。然而，實現(xiàn)操作1150包括將多個LAN幀/分組封裝為單一 WLAN分組。在圖13中圖示了操作1150的一個實現(xiàn)方案。
圖13描繪了從被描繪為特定以太網(wǎng)分組的LAN幀/分組向WLAN分組的示例變換。 如之前注意到的，以太網(wǎng)分組是LAN幀/分組的特定形式。相應(yīng)地，圖13可應(yīng)用于任何類型的LAN分組。在圖13中，變換1300接收包括以太網(wǎng)分組1310、1312和1314的多個以太網(wǎng)分組，并且產(chǎn)生單一 WLAN分組1318。以太網(wǎng)分組1310、1312、和1314中的每一個分別包括以太網(wǎng)報頭1320、1322和1324、以及分別包括數(shù)據(jù)部分1326、13 和1329.以太網(wǎng)分組 1310、1312、和1314可以來源于相同的主機或來源于不同的主機。此外，盡管正對以太網(wǎng)分組1310、1312、和1314進行封裝以發(fā)送到路由器，但是以太網(wǎng)分組1310、1312、和1314的最終目的地也可以不同。例如，以太網(wǎng)分組1310、1312、和1314中的每一個的目的地可以是一個或多個主機正在與之通信(或試圖與之通信)的不同因特網(wǎng)站點。將變換1300示為包括兩個中間操作。然而，其他實現(xiàn)方案并不執(zhí)行任何中間操作，而另外的實現(xiàn)方案執(zhí)行更多的中間操作。
第一中間操作是將以太網(wǎng)分組變換為擴展以太網(wǎng)分組。將以太網(wǎng)分組1310、1312 和1314分別變換為擴展以太網(wǎng)分組1330、1332和1334。在該變換1300中，分別包括整個以太網(wǎng)分組1310、1312和1314作為擴展以太網(wǎng)分組1330、1332和13；34的數(shù)據(jù)部分1336、 1338和1340。擴展以太網(wǎng)分組1330、1332和1334還分別包括可選的報頭1342、1343和 1344、以及可選的尾部/報尾(trailer) 1346、1347和1348。報頭1342、1343禾P 1344、以及尾部/報尾1346、1347和1348可以包括各種不同的信息(而無論對于報頭/尾部/報尾是否是典型的)，諸如例如分組數(shù)目、應(yīng)答和重傳信息、用于源和/或目的地的地址、和錯誤檢查信息。
第二中間操作包括將擴展以太網(wǎng)分組變換為單一 “WLAN中的以太網(wǎng)”(EIW)分組 1350。EIW分組1350包括用于擴展以太網(wǎng)分組中每一個的數(shù)據(jù)部分。示出了兩種可能的變換。通過實線箭頭1370來圖示了第一變換，而通過虛線箭頭1375來圖示了第二變換。
如變換1300中的實線箭頭1370所示，數(shù)據(jù)部分1352、1353和13M分別對應(yīng)于所包括的擴展以太網(wǎng)分組1330、1332和13；34。EIW分組1350還包括可選的報頭1356(也稱作EIW報頭)和可選的尾部/報尾1358，其例如可以包括先前對于報頭/尾部/報尾所描述的任何信息。如果不將報頭或尾部/報尾插入到擴展以太網(wǎng)分組中，則擴展以太網(wǎng)分組的數(shù)據(jù)部分(例如，數(shù)據(jù)部分1336)變?yōu)镋IW分組的數(shù)據(jù)部分(例如，數(shù)據(jù)部分135 。此外，即使將報頭或尾部/報尾插入到擴展以太網(wǎng)分組中，實現(xiàn)方案也可以在形成EIW分組時丟棄/忽略報頭或尾部/報尾。在這些情況中的任一情況下，在EIW幀/分組中包括擴展以太網(wǎng)分組的數(shù)據(jù)部分。
如變換1300中的虛線箭頭1375所示，數(shù)據(jù)部分1352、1353和13M不需要分別對應(yīng)于擴展以太網(wǎng)分組1330、1332和1334。S卩，EIW分組的數(shù)據(jù)部分不需要包含整個擴展以太網(wǎng)分組。如虛線箭頭1375所指示的，可以將擴展以太網(wǎng)分組劃分為兩個EIW分組的數(shù)據(jù)部分。
更具體地，由虛線箭頭1375圖示的實現(xiàn)方案示出了(1)將擴展以太網(wǎng)分組1330 的第二部分置于EIW分組1350的數(shù)據(jù)部分1352中；( 將整個擴展分組1332置于EIW分組1350的數(shù)據(jù)分組1353中；以及C3)將擴展以太網(wǎng)分組1334的第一部分置于EIW分組1350的數(shù)據(jù)部分13M中。因而，在用于EIW分組1350的一個場景中，(1)第一數(shù)據(jù)分組 1352包含部分的擴展以太網(wǎng)分組，并且( 最后數(shù)據(jù)部分13M包含部分的擴展以太網(wǎng)分組，而(3)中間數(shù)據(jù)部分(1353以及未明確示出的任何其他數(shù)據(jù)部分)包含完整的擴展以太網(wǎng)分組。盡管未示出，但是應(yīng)該清楚的是，可以將擴展以太網(wǎng)分組1330的第一部分放置于先前EIW分組的數(shù)據(jù)部分中，并且( 可以將擴展以太網(wǎng)分組1334的第二部分放置于隨后EIW分組的數(shù)據(jù)部分中。
在該變換1300的最終階段中，包括EIW分組1350作為WLAN分組1318中的數(shù)據(jù)部分1360。WLAN分組1318還包括WLAN MAC報頭1362和FCS1364。如應(yīng)該清楚的，并非所有的實現(xiàn)方案都使用所有的可選報頭和尾部/報尾，甚至并非所有的實現(xiàn)方案都使用可選中間操作(也稱作階段)中的全部(或任何)操作。例如，其他實現(xiàn)方案僅僅將擴展以太網(wǎng)分組的部分復(fù)制到EIW分組中，以便使更多原始數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)部分1326、13 和1329) 適合于固定持續(xù)時間的時隙中。如應(yīng)該清楚的，使用哪些報頭和尾部/報尾、以及包括多少中間操作的確定可以基于設(shè)計目標(biāo)和約束對于每個實現(xiàn)方案而變化。
如對于圖13 —樣，圖14利用以太網(wǎng)分組作為LAN幀/分組的特定示例。還可以使用非以太網(wǎng)分組。參考圖14，圖1400示出了 PADM的一個實現(xiàn)如何對以太網(wǎng)分組進行封裝。PADM維護將每個進入以太網(wǎng)分組放置在其中的導(dǎo)入隊列1410。PADM將以太網(wǎng)分組級聯(lián)為串1420，并且添加EIW報頭1430和WLAN報頭1440。取決于在報頭1430和1440中包括的信息，這些報頭1430和1440可以提早或者在對以太網(wǎng)分組進行級聯(lián)之后進行構(gòu)造。例如，至少一個實現(xiàn)方案在EIW報頭1430中包括用于表示串1420中的以太網(wǎng)分組數(shù)量的數(shù)目。假定以太網(wǎng)分組可以具有可變的長度，則此數(shù)目典型地不可用，直到在已經(jīng)將所述以太網(wǎng)分組組裝為串1420之后為止。如應(yīng)該清楚的，可以將報頭1430和1440定義為適應(yīng)具體實現(xiàn)的需要。
參考圖15，示出了 EIW報頭的一個實現(xiàn)方案的格式1500。格式1500包括用于隊列和ack(應(yīng)答)數(shù)目的字段1510、總分組數(shù)目1520、和一系列分組描述符，該一系列分組描述符包括用于在WLAN分組中封裝的每個以太網(wǎng)分組的一個描述符。相應(yīng)地，如由圖15中的省略號所指示的，設(shè)想了可變數(shù)目的分組描述符。示出了分組描述符1530和巧40，分組描述符1530和1540中的每一個包括分組標(biāo)志(分別是1550和1555)以及分組長度(分別是 1560 和 1565)。
序列數(shù)目(1510)向封裝數(shù)據(jù)提供了序列標(biāo)識符，這允許接收者對傳送的接收進行應(yīng)答。ack數(shù)目提供了對于先前接收數(shù)據(jù)的應(yīng)答。總分組數(shù)目是在WLAN分組中封裝的以太網(wǎng)分組的數(shù)目。
分組標(biāo)志(1550、155幻指示了關(guān)聯(lián)的以太網(wǎng)分組是否是完整的分組。假定時隙具有固定的持續(xù)時間，則可能的是，整個以太網(wǎng)分組可能不適合給定WLAN分組。相應(yīng)地，在具體實現(xiàn)中，期望在任何給定WLAN分組中最后的以太網(wǎng)分組可以典型地被縮短。分組長度 (1560,1565)指示了該特定以太網(wǎng)分組的長度。
繼續(xù)圖11的處理1100，使用圖10的實現(xiàn)，調(diào)制解調(diào)器1010的PADM 1016例如可以執(zhí)行操作1150。其他實現(xiàn)可以在例如網(wǎng)橋、LAN接口、WLAN格式接口、除了 PADM之外的另一中間組件、網(wǎng)橋以上的組件、或組件的組合中執(zhí)行操作1150。如應(yīng)該清楚的，例如可以在軟件(諸如，指令的程序)、硬件(諸如，IC)、固件(諸如，在處理裝置中嵌入的固件)或組合中實現(xiàn)用于執(zhí)行操作1150的(多個)組件。另外，PADM可以位于調(diào)制解調(diào)器內(nèi)的不同位置中(諸如例如，網(wǎng)橋以上或者以太網(wǎng)接口和網(wǎng)橋之間)、位于接口或網(wǎng)橋之一內(nèi)、和/ 或在多個組件之中進行分布。
處理1100還包括調(diào)制解調(diào)器通過電纜網(wǎng)絡(luò)向AP發(fā)送封裝的分組(1160)。發(fā)送的分組旨在由路由器接收。電纜網(wǎng)絡(luò)例如可以包括同軸電纜、光纖光纜、或其他有線傳送介質(zhì)以及如用于可靠地分布信息分組所需的耦接器、分離器、放大器、轉(zhuǎn)發(fā)器、接口轉(zhuǎn)換器等。
在一個實施例中，當(dāng)調(diào)制解調(diào)器的上行鏈路時隙到達時，調(diào)制解調(diào)器從導(dǎo)入隊列中采集分組，并且將它們置于一個WLAN分組中。WLAN分組可能不大于時隙所允許的最大分組。相反地，當(dāng)時隙到達時，如果WLAN分組不夠大來填充固定時隙的持續(xù)時間，則一個實現(xiàn)方案仍然發(fā)送(較小的)WLAN分組，而另一實現(xiàn)方案發(fā)送空(NULL)數(shù)據(jù)。
參考圖16，處理1600描繪了用于接收封裝幀/分組、對分組進行解封裝、并且傳遞構(gòu)成幀/分組的處理。還將此處理1600稱作AP到IP內(nèi)核上行鏈路處理。處理1600包括 AP通過電纜接口從調(diào)制解調(diào)器接收所封裝的分組(1620)。在圖10的實現(xiàn)中，AP 1030從調(diào)制解調(diào)器1010接收封裝幀/分組。在AP處，該分組經(jīng)由電纜接口 1080而接收，并且被發(fā)送給WLAN格式接口 1075。
AP對接收到的分組進行解封裝，以提取組成封裝分組的構(gòu)成分組(1630)。在圖 10的實現(xiàn)中，WLAN格式接口 1075向PADM 1076發(fā)送所接收的(封裝的)分組。PADM 1076 執(zhí)行解封裝，并且向網(wǎng)橋1074提供構(gòu)成幀/分組。通過例如檢驗總分組數(shù)1520、以及每個分組描述符(例如，分組描述符1530)的每個分組標(biāo)志(例如，分組標(biāo)志1550)和分組長度 (例如，分組長度1560)來執(zhí)行解封裝。通過檢驗這種數(shù)據(jù)，PADM 1076能夠確定每個構(gòu)成分組在哪里開始和結(jié)束。
具體地，PADM 1076檢驗每個構(gòu)成分組，以確保構(gòu)成分組是完整的LAN幀/分組。 如果構(gòu)成LAN幀/分組不完整，則PADM 1076保留不完整的幀/分組，并且進行等待，直到接收到LAN幀/分組的其余部分(可能在隨后的封裝幀/分組中)為止，或者直到超時為止。當(dāng)接收到LAN幀/分組的其余部分時，PADM 1076組裝完整的LAN幀/分組，并且向網(wǎng)橋1074轉(zhuǎn)發(fā)完整的LAN幀/分組。
參考圖17，對于接收的以太網(wǎng)風(fēng)格的封裝分組1710，在圖1700中描繪了操作1630 的以上實現(xiàn)。為了簡單，將接收的封裝分組1710假設(shè)為與參考圖14所描述的傳送分組相同。然而，要理解，在一些實施例中可能出現(xiàn)傳送分組和接收分組之間的變化。接收分組 1710包括WLAN報頭1440、EIW報頭1430、和構(gòu)成以太網(wǎng)分組的串1420。
當(dāng)PADM 1076處理接收分組1710時，如果構(gòu)成的以太網(wǎng)分組是完整的，則向網(wǎng)橋1074提供該分組(例如，分組1720)。如果構(gòu)成的以太網(wǎng)分組不完整，則在等待隊列 1730(其不需要位于PADM 1076中)中存儲不完整的分組，直到該分組的其余部分到達為止，或者直到發(fā)生超時為止。圖1700示出了被存儲在等待隊列1730中的不完整分組1740。 例如，如果以太網(wǎng)分組跨越兩個WLAN分組，則這可能發(fā)生。當(dāng)分組是完整的時，向網(wǎng)橋1074 發(fā)送該分組。要注意，WLAN分組例如可以包括一個完整的以太網(wǎng)分組和一個部分的以太網(wǎng)分組。
參考圖18，為了進一步描述圖11的解封裝處理1130，描繪了用于提供PADM 1016 或1076中任一個的實現(xiàn)方案的PADM 1850。PADM 1850包括封裝器1860和解封裝器1870。封裝器I860和解封裝器1870通信地耦接到網(wǎng)橋和WLAN格式接口。在給定PADM 1850的組件的情況下，可以將PADM1850更具體地稱作分組封裝/解封裝模塊。在操作中，封裝器 I860接受來自網(wǎng)橋的以太網(wǎng)分組，并且對以太網(wǎng)分組進行封裝，如上所述。然后，向WLAN格式接口提供所封裝的數(shù)據(jù)。在操作中，解封裝器1870從WLAN格式接口接收所封裝的數(shù)據(jù)。 解封裝器1870如上所述地對接收數(shù)據(jù)進行解封裝，并且在假設(shè)不存在超時的情況下，向網(wǎng)橋提供解封裝的數(shù)據(jù)。
如可以領(lǐng)會的，其他實現(xiàn)也是可能的和可設(shè)想到的。例如，另一實現(xiàn)將封裝器和解封裝器進行組合。又一實現(xiàn)使用Linux的虛擬以太網(wǎng)接口特征。要注意，AP或調(diào)制解調(diào)器 (STA)的其他實現(xiàn)可以從WLAN格式接口直接向網(wǎng)橋發(fā)送封裝分組。網(wǎng)橋確定該分組被封裝，并且向PADM發(fā)送該分組。
繼續(xù)圖16的處理1600，AP確定要向路由器發(fā)送構(gòu)成幀/分組(1640)。如對于許多操作一樣，可以在處理1600中的不同點處執(zhí)行此操作(1640)。在圖10的實現(xiàn)中，網(wǎng)橋 1074確定要向路由器1090發(fā)送幀/分組。然后，AP通過LAN接口向路由器發(fā)送構(gòu)成幀/ 分組(1650)。在圖10的實現(xiàn)中，網(wǎng)橋1074向LAN接口 1077發(fā)送構(gòu)成幀/分組，該LAN接口 1077通過LAN網(wǎng)絡(luò)1082向路由器1090發(fā)送所述分組。
路由器接收(1660)并且處理(1670)幀/分組。處理例如可以包括向進一步的目的地(諸如，主機正與之通信或正試圖與之通信的網(wǎng)站)發(fā)送分組或其一部分。此外， 在所封裝的分組包括來自多個主機的LAN分組的實現(xiàn)中，路由器可以向多個網(wǎng)站發(fā)送下層 (underlying)信息。
參考圖19，處理1900描繪了用于在AP處從路由器接收幀/分組的處理。對幀/ 分組進行封裝，并且從AP傳送所封裝的幀/分組。所傳送的封裝幀/分組旨在由調(diào)制解調(diào)器進行接收，并且構(gòu)成幀/分組旨在最后從調(diào)制解調(diào)器傳遞到一個或多個主機。還將此處理1900稱作下行鏈路傳送處理。
圖19的處理1900包括路由器接收旨在去往一個或多個主機的一個或多個幀/分組(1920)，并且路由器向AP發(fā)送所接收的(多個)幀/(多個)分組(1930)。路由器可以例如從正試圖與一個或多個主機進行通信的一個或多個網(wǎng)站接收幀/分組。在圖10的實現(xiàn)中，路由器1090從因特網(wǎng)1095接收幀/分組。然后，路由器1090通過LAN網(wǎng)絡(luò)1082向 AP 1030的LAN接口 1077發(fā)送所接收的幀/分組。
AP確定要經(jīng)由電纜網(wǎng)絡(luò)通過WLAN格式接口和電纜接口向調(diào)制解調(diào)器發(fā)送至少一個所接收的幀/分組(1940)。在圖10的實現(xiàn)中，LAN接口 1077將所接收的分組(其可以是以太網(wǎng)或其他LAN分組)路由到網(wǎng)橋1074。網(wǎng)橋1074確定使用電纜網(wǎng)絡(luò)1040通過WLAN 格式接口 1075和電纜接口 1080要向例如調(diào)制解調(diào)器1010發(fā)送分組。
AP對用于要傳送到調(diào)制解調(diào)器的多個分組(包括了一個或多個接收到的分組)進行封裝(1950)。要注意，雖然所述多個分組全部是從路由器接收到的，但是其可能是在路由器處從一個或多個不同的源(例如，不同的網(wǎng)站)接收到的。此外，該封裝包括在操作1920 中接收到的(多個)分組以及早先接收到并存儲在隊列中的分組。
關(guān)于操作1950，網(wǎng)橋1074將接收到的(多個)分組轉(zhuǎn)發(fā)到PADM 1076。PADM 1076 對接收到的(多個)分組、連同旨在去往(例如)調(diào)制解調(diào)器1010的其他分組一起進行排隊，并且針對用于調(diào)制解調(diào)器1010的可用的下行鏈路時隙形成封裝WLAN分組。PADM 1076對于每個調(diào)制解調(diào)器(也稱作站)維護單獨的隊列，其包括用于調(diào)制解調(diào)器1010的第一隊列和用于調(diào)制解調(diào)器1020的第二隊列。該封裝如早先在結(jié)合圖11-15來描述PADM 1016 時所述。
AP通過電纜連接向調(diào)制解調(diào)器發(fā)送旨在最終傳遞到一個或多個主機的封裝分組 (I960)。在圖10的實現(xiàn)中，PADM 1076按照循環(huán)方式為調(diào)制解調(diào)器1010和1020中的每一個準(zhǔn)備WLAN分組。然后，PADM 1076將準(zhǔn)備好的WLAN分組供應(yīng)到WLAN格式接口 1075，以用于插入到TDF超級幀結(jié)構(gòu)中的對應(yīng)下行鏈路時隙中。然后，電纜接口 1080使用TDF超級幀結(jié)構(gòu)將WLAN封裝分組從WLAN格式接口傳送到調(diào)制解調(diào)器1010和1020。
圖20描繪了用于接收封裝分組、對分組進行解封裝、并且傳遞構(gòu)成分組的處理 2000。還將此處理2000稱作下行鏈路接收處理。處理2000包括調(diào)制解調(diào)器通過電纜接口從 AP接收封裝的分組Q020)。在圖10的實現(xiàn)中，調(diào)制解調(diào)器1010通過電纜網(wǎng)絡(luò)1040在電纜接口 1084處接收封裝的分組。電纜接口將封裝的分組轉(zhuǎn)移到WLAN格式接口和PADM 1016。 然后，調(diào)制解調(diào)器對接收到的分組進行解封裝，以提取組成封裝分組的構(gòu)成分組(2030)。在圖10的實現(xiàn)中，PADM 1016執(zhí)行WLAN分組的解封裝，并且向網(wǎng)橋1014提供構(gòu)成的LAN分組。該解封裝例如可以如早先在圖16-18的討論中對于PADM 1076所描述那樣執(zhí)行。
調(diào)制解調(diào)器確定要向一個或多個預(yù)期的主機接收者發(fā)送構(gòu)成分組(1940)。如對于許多操作一樣，可以在處理2000中的不同點處執(zhí)行此操作0040)。例如，可以結(jié)合操作 2030或2050中的任一個來執(zhí)行操作2040。在圖10的實現(xiàn)中，網(wǎng)橋1014確定要向(多個) 主機發(fā)送分組。
然后，調(diào)制解調(diào)器通過LAN接口向(多個)主機發(fā)送構(gòu)成的分組0050)。在圖10 的實現(xiàn)中，網(wǎng)橋1014向LAN接口 1015發(fā)送構(gòu)成的分組，該LAN接口 1015通過LAN網(wǎng)絡(luò)1052 向主機IlOM和主機21056中的一個或多個發(fā)送所述分組。一個或多個主機接收O060)并且處理Q070)所述分組。例如，處理可以包括個人計算機存儲通過因特網(wǎng)接收到的多媒體文件、或者個人數(shù)字助理(PDA)顯示(也是通過因特網(wǎng)接收的)電子消息以用于由用戶進行查看和交互。與LAN網(wǎng)絡(luò)對接的許多類型的終端用戶裝置是所下載分組的可能接收者。 這樣的裝置可以是經(jīng)由LAN 1052而起作用的終端用戶裝置或較低分層接入點。
無線雙模裝置(WDMD)調(diào)制解調(diào)器 在圖1的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，將示例的調(diào)制解調(diào)器站(STA) 120和140描繪為具有支持無線裝置138和158的WLAN RF端口。在一個實施例中，STA包含WLAN RF接口端口作為終端用戶接口。同樣，STA可以具有支持AP和STA之間通信的電纜接口、以及支持無線用戶裝置的WLAN RF外部端口這兩者。還可以將具有電纜接口和WLAN外部端口的STA叫做無線雙模裝置(WDMD)。在圖1的實施例中，這樣的WDMD可以使用成熟的WiFi芯片組來實現(xiàn) STA的WLAN格式生成和RF生成功能。還可以將諸如圖1中的示例系統(tǒng)(其包括一個或多個AP、電纜網(wǎng)絡(luò)、和一個或多個用于執(zhí)行STA功能的WDMD)叫做通過同軸電纜傳送非對稱數(shù)據(jù)(ADoC)系統(tǒng)。與TDF系統(tǒng)的以上描述一致的，在ADoC電纜接入網(wǎng)絡(luò)中部署一個或多個協(xié)議兼容ADoC接入點(AP)和一個或多個站(STA)。因而，如在這里所使用的，可以將術(shù)語“ADoC系統(tǒng)”和“TDF系統(tǒng)”認(rèn)為是可以互換的，這是因為ADoC系統(tǒng)是TDF系統(tǒng)的具體實現(xiàn)。如圖1中一樣，在ADoC系統(tǒng)中，在包括作為電纜網(wǎng)絡(luò)配置的典型的元素(諸如電纜、分離器、放大器、中繼器、轉(zhuǎn)發(fā)器、交換機、和轉(zhuǎn)換器等)的電纜網(wǎng)絡(luò)的分級樹結(jié)構(gòu)中，經(jīng)由耦接器來連接AP和STA。
參考圖21，用于ADoC STA 2100硬件實現(xiàn)的創(chuàng)造性實現(xiàn)方案在于為ADoC系統(tǒng)將兩個裝置(ADoC裝置2103和WLAN裝置2104)集成到單一 STA中。ADoC裝置2103用于與同軸電纜接口 2106連接，以使用TDF原理來支持電纜網(wǎng)絡(luò)中的雙向數(shù)據(jù)通信，而WLAN裝置 2104用于與天線2108連接，以支持WLAN網(wǎng)絡(luò)中的雙向數(shù)據(jù)通信。當(dāng)需要時，STA 2100在 ADoC裝置2103和WLAN裝置2104之間交換數(shù)據(jù)幀，以便使得WLAN網(wǎng)絡(luò)中的無線啟動裝置 (諸如，PC、PDA、路由器、交換機、打印機、和智能終端等)能夠經(jīng)由ADoC STA接入IP網(wǎng)絡(luò) (諸如，因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng))。無線裝置可以位于STA的無線范圍內(nèi)，其可以位于家庭或企業(yè)設(shè)置中。
在一個實施例中，在圖21中呈現(xiàn)的STA架構(gòu)需要用于信道編碼器/解碼器和數(shù)據(jù)處理的兩個單機裝置，以向家庭或企業(yè)WLAN中的無線連接裝置提供因特網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)接入功能?？梢栽诠蚕硪恍┕沧咏M件的情況下，對這兩個單機裝置進行組合，以形成能夠在ADoC 模式和WLAN模式之間進行切換的WDMD。單一 WDMD可以向本地網(wǎng)絡(luò)提供與單機裝置相同的接入。
圖22的雙模ADoC裝置可以支持ADoC模式和WLAN模式兩者，并且當(dāng)需要時在這兩種模式之間進行切換。在ADoC模式中，圖22的雙模裝置操作為ADoC STA。而在WLAN模式中，該雙模裝置操作為WLAN接入點。
為了實現(xiàn)圖22的雙模裝置2102，基于成熟的WLAN裝置來修改和演變標(biāo)準(zhǔn)的ADoC 裝置2103。雙模裝置2102主要在兩個方面與WLAN裝置2104不同。首先，雙模裝置2102在 ADoC模式時在ADoC頻帶(大約IGHz)中、而不是在標(biāo)準(zhǔn)802. 11頻帶(大約2. 4GHz)中傳送 RF能量。其次，在介質(zhì)訪問控制(MAC)層中，在ADoC模式中并不利用傳統(tǒng)的802. IlDCF(分布式協(xié)調(diào)功能)或PCF (點協(xié)調(diào)功能)機制來交換MAC幀。相反地，雙模裝置2102在ADoC 模式中使用基于時分多址(TDMA)方法的TDF協(xié)議來傳送MAC幀。
在雙模裝置的一個實施例中，如圖22所示，雙模ADoC裝置2102與同軸電纜接口 2106連接，以與電纜接入網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，而同時，它與天線2108連接，以支持WLAN網(wǎng)絡(luò)中的雙向數(shù)據(jù)通信。當(dāng)需要時，用于安置該雙模裝置的ADoC STA 2150對在這兩個模式期間從此雙模ADoC裝置2102接收到的數(shù)據(jù)幀進行交換。
雙模ADoC裝置的硬件架構(gòu) 根據(jù)圖23所示的雙模ADoC裝置2102的一個硬件實施例，提供了開關(guān)2302，該開關(guān)2302是被配置為在WLAN RF電路2304和ADoC RF電路2306之間進行切換的電路。可以通過MAC層軟件來控制開關(guān)2302。此實現(xiàn)可能需要對一些版本的WLAN芯片組進行修改并且將開關(guān)2302添加到所修改的芯片組。在一些實例中，此WLAN芯片組的修改是不期望的。
根據(jù)圖M所示的另一硬件實施例，可以按照與裝置的MAC基帶部分2300鄰接來改變開關(guān)M02的位置。在此實施例中，轉(zhuǎn)換器M08將2. 4GHzffLAN RF級M04頻率轉(zhuǎn)譯為 IGHz ADoC譜。此較低的頻率輸出用于在同軸電纜中傳播相對長的距離。要注意，可以將 MAC基帶部分2300表征為配置為使得用戶裝置能夠與雙模ADoC裝置2102進行通信的通信裝置。與圖23的實現(xiàn)相對照，圖M的實現(xiàn)是在現(xiàn)有WLAN芯片組的外部，并同樣，其不需要修改WLAN芯片組。因而，在一些實例中，圖M的配置比圖23的配置更為優(yōu)選。
在一些網(wǎng)絡(luò)(例如，LAN)中，使用物理層載波感測來確定下層介質(zhì)(有線或無線) 的當(dāng)前使用狀態(tài)。只有當(dāng)載波感測功能指示介質(zhì)空閑時，站才可以發(fā)起通過共享的無線或有線介質(zhì)的數(shù)據(jù)傳送。MAC(介質(zhì)訪問控制)層可以訪問物理層載波感測的結(jié)果，并然后向較高層報告該結(jié)果。
然而，存在其中物理層載波感測不能成功地檢測到其他站的傳送狀態(tài)以及信道是否被占用的一些實例。例如，如圖25所示，站A和C由于障礙物或信號衰減而不能彼此偵聽，所以當(dāng)站A正在傳送幀時，站C也可能同時嘗試傳送幀，這是由于其下層載波感測機制不能成功地從站A檢測到傳送動作，并作為結(jié)果，它們的幀沖突并且損壞。這稱之為“隱藏站”問題。
在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中基于TDMA的接入控制協(xié)議的一個實施例中，將超級幀時段劃分為多個相等的公共時隙(其長度足夠使站傳送至少一個最大數(shù)據(jù)幀加上保護間隔)，并且將整數(shù)個的連續(xù)時隙分配到中央接入點或站，并然后允許AP或被分派的站在所分配的時隙期間訪問介質(zhì)，如圖26所示。
本發(fā)明的接入點負(fù)責(zé)向其自身或站分配和調(diào)整時隙，以確保它們在非重疊時隙中有權(quán)訪問介質(zhì)。接入點按照從0開始的升序來向每個關(guān)聯(lián)的站分派唯一的關(guān)聯(lián)ID(AID)，并且在關(guān)聯(lián)響應(yīng)管理幀中將分派的AID傳遞到站。當(dāng)站從AP解除關(guān)聯(lián)時，AP對于請求與該 AP關(guān)聯(lián)的下一個站重用該AID。
在本發(fā)明中，將每個分配的時隙授權(quán)為由兩個所有者進行訪問一個主要所有者和一個備用所有者。如下地定義如何對于時隙確定主要所有者和備用所有者。
將由接入點在每個超級幀的開始處傳送的、由特別的同步幀承載的時隙分配圖 (TSAM)信元用于向AP和STA指示時隙分配方案。在圖27中示出此時隙分配圖。
時隙分配圖包含MaxSTANum字段，并且每個字段包含兩個子字段。第一子字段包含AP向STA分配的對應(yīng)STA的上行鏈路時隙的數(shù)目，而第二子字段包含用于這些時間片的備用站的AID。
在站接收到同步幀之后，它提取時隙分配圖，并且將它自己的AID作為進入地圖的索引以計算其在超級幀的整個時隙空間中的開始時間和停止時間。這樣，站可以確定對于哪一個時隙來說它是主要所有者。其間，站還將其AID與TASM中“備用STA的AID”子字段進行比較，并且如果它們相等，則STA得知它是用于對應(yīng)時隙的備用所有者，并且所以， 如果對應(yīng)時隙的主要所有者尚未使用該時隙，則備用所有者可以使用它。
此外，可以基于接入點的觀測和智能而在不同的超級幀之中動態(tài)地調(diào)整主要所有者和備用所有者之間的映射。例如，如果AP觀測到在一時間段中在一些分配時隙中從不存在傳送的上行鏈路業(yè)務(wù)量，則該接入點可以嘗試調(diào)整對應(yīng)的映射，從而改善信道利用，例如，基于預(yù)定義的準(zhǔn)則或過去的觀測來選定另一站作為備用所有者。
除了上述方法之外，還存在用于遞送這樣的主要所有者/備用所有者映射信息的其他方法。例如，可以將主要所有者/備用所有者映射表級聯(lián)為一種時隙分配圖(該時隙分配圖僅僅示出一個時隙及其對應(yīng)的主要所有者之間的關(guān)系)，并然后在每個或一些特別的同步幀中將其傳送到所有站。
當(dāng)站是其主要所有者的時隙開始時，如果該站具有要傳送的幀，則它將立即在所分配的時隙期間發(fā)送它們。如果不存在要發(fā)送的數(shù)據(jù)，則該站保持靜默。
當(dāng)站是其備用所有者的時隙開始時，該備用所有者立即感測共享的物理介質(zhì)。如果信道感測結(jié)果示出在預(yù)定義的knsinglnterval (感測間隔)時段期間在介質(zhì)中存在數(shù)據(jù)傳送，則該站得知主要所有者正在使用該介質(zhì)并且被阻止使用該時隙。如果信道感測結(jié)果示出在knsinglnterval時段中在介質(zhì)上不存在數(shù)據(jù)傳送，則備用所有者得知該時隙的主要所有者沒有要傳送的數(shù)據(jù)，并且如果在此備用所有者的輸出隊列中存在幀，則它將使用該時隙以用于上行鏈路數(shù)據(jù)傳送。這樣，將極大地改善基于TDMA的接入控制協(xié)議的信道利用率。
站既可能是一個時隙的主要所有者，又可能是另一時隙的備用所有者。其間，站還可能不是任何時隙的備用所有者。站還可能是多個時隙的所有者。然而，為了確保關(guān)聯(lián)的站在超級幀期間具有保證傳送機會，站必須是至少一個時隙的主要所有者。
作為一個時隙的主要所有者，將站授權(quán)為在所分派的時隙期間傳送其業(yè)務(wù)量。作為一個時隙的備用所有者，站只有當(dāng)被分派時隙的主要所有者在該分派時隙期間沒有要傳送的業(yè)務(wù)量時，才能夠傳送其業(yè)務(wù)量。如果將站分派為多個時隙的主要所有者，則向該站給予了更多的傳送機會。因而，存在優(yōu)先級的基本形式。相反地，當(dāng)將站分派為多個時隙的備用所有者時，STA在這些時隙期間可能具有更多的機會來傳送其業(yè)務(wù)量，并且所述機會取決于所述時隙的主要所有者是否具有要傳送的業(yè)務(wù)量。
再次參考描繪了“隱藏站”或“隱藏終端”問題的圖25，清楚的是，如果兩個站彼此隱藏，則不能將它們分派為同一時隙的主要所有者和備用所有者。否則，當(dāng)時隙的主要所有者正在所分派的時隙期間發(fā)送業(yè)務(wù)量時，該時隙的備用所有者將無法檢測到該傳送動作， 并且認(rèn)為該介質(zhì)空閑，并在所分派的時隙期間發(fā)送其自身的業(yè)務(wù)量。為了避免此狀況并改善“隱藏站”狀況下的性能，可以采用兩種替換方法。第一方法是每個站都始終監(jiān)視信道，并且向接入點報告它可以偵聽到哪些站。在這里，將能夠被一站偵聽到的站表示為“可見站”。 可以周期性地傳送這種報告，或者只有在可見站列表中已出現(xiàn)改變時才觸發(fā)這種報告。AP 將得知“可見站”列表中的改變，并且當(dāng)這種改變出現(xiàn)時，該AP將請求來自所有其關(guān)聯(lián)的站的報告?；趤碜躁P(guān)聯(lián)站的這些報告，接入點對于每個站維護“可見站”列表，其中列出了每個站的對應(yīng)可見站。然后，AP為時隙的主要所有者從可見站列表中選擇備用所有者。當(dāng) AP對于預(yù)定數(shù)目超級幀確定了在具體時隙期間已存在相對高的幀/分組丟失率時，出現(xiàn)第二方法。此狀況可能因為主要所有者和備用所有者彼此隱藏而出現(xiàn)。然后，AP可以利用主要站的可見站列表中的另一站來取代備用所有者。
圖觀是接入點(AP)的示范操作的流程圖。圖觀假設(shè)了 AP及其關(guān)聯(lián)的站已被加電并且已被初始化。即，假設(shè)已經(jīng)做出初始的主要和備用時隙所有者分派并且已經(jīng)創(chuàng)建、封裝了 TSAM并將該TSAM傳送到初始的關(guān)聯(lián)站。在觀05中，AP在其被分派的下行鏈路時隙中發(fā)送/傳送用于其關(guān)聯(lián)站的其輸出隊列中的任何數(shù)據(jù)。AP還在其被分派的下行鏈路時隙中傳送對于任何新站關(guān)聯(lián)請求的任何響應(yīng)。然后，在觀10中，AP打開，以從其關(guān)聯(lián)站接收所述站在其被分派的上行鏈路時隙中發(fā)送的任何數(shù)據(jù)。在洲15中，AP還從其關(guān)聯(lián)的站接收可見站報告，并且更新每個站可見站列表。應(yīng)該注意，可以將AP及其關(guān)聯(lián)的站配置為請求該列表，而不是周期性地自動接收它。例如，該請求可以基于幀/分組丟失率或其他事件。然后，在觀20中，AP可以在競爭時隙的子時隙中從站接收對于關(guān)聯(lián)的新請求。AP然后在2825中對于每個站，根據(jù)更新后的可見站列表來調(diào)整TSAM中主要所有者和備用所有者映射。在觀30中，AP在同步時隙中封裝并傳送更新后的TSAM。將TSAM封裝為MAC幀(置于MAC幀中)。MAC報頭包括源地址字段和目的地地址。源地址字段標(biāo)識出MAC幀的發(fā)送者，而目的地地址字段標(biāo)識出MAC幀的接收者。在沒有此信息的情況下，該網(wǎng)絡(luò)將無法得知向什么地方傳遞TSAM。
圖四是接入點的示范實施例的框圖。應(yīng)該理解，接入點可以具有比所描述的模塊更多或更少的模塊，這是由于替換實施例可以組合模塊及其功能或者可以對模塊及其功能進行分離。幀接收模塊接收去往它的所有幀，所述所有幀包括來自所有關(guān)聯(lián)站的可見站報告幀以及其他幀(稱為“一般幀”)。應(yīng)該注意，可以將數(shù)據(jù)/內(nèi)容格式化/分組為幀或分組。這樣的標(biāo)記法僅僅指示出根據(jù)通過通信介質(zhì)進行傳送的格式而一起對數(shù)據(jù)進行分組或編組。相應(yīng)地，幀接收模塊向“可見站”列表構(gòu)建模塊、“關(guān)聯(lián)站”列表構(gòu)建模塊和一般幀處置模塊提供輸入。一般幀處置模塊對除了來自所有關(guān)聯(lián)站的可見站報告幀之外的所有幀進行處置。一般幀處置模塊將數(shù)據(jù)/內(nèi)容幀發(fā)送到用于接收的不同幀的本地儲存器或遠(yuǎn)程服務(wù)器中?！瓣P(guān)聯(lián)站”列表構(gòu)建模塊從幀接收模塊接收輸入。“關(guān)聯(lián)站”列表構(gòu)建模塊對于與此AP關(guān)聯(lián)的所有站來構(gòu)建站列表，并然后將該列表存儲到本地儲存器中?！翱梢娬尽绷斜順?gòu)建模塊從幀接收模塊接收輸入。“可見站”列表構(gòu)建模塊基于所接收的可見站報告幀而對于與AP關(guān)聯(lián)的每個站構(gòu)建可見站列表?！翱梢娬尽绷斜順?gòu)建模塊然后將可見站列表存儲到本地儲存器中。
本地儲存器是顯然的并且可以是包括儲存器、盤片、光盤等的任何形式的儲存器。 如以上所指示的本地儲存器接收并存儲從一般幀處置模塊、“可見站”列表構(gòu)建模塊和“關(guān)聯(lián)站”列表構(gòu)建模塊接收的數(shù)據(jù)。本地儲存器向主要所有者/備用所有者映射構(gòu)建模塊和公共幀封裝模塊提供數(shù)據(jù)。主要所有者/備用所有者映射構(gòu)建模塊對于每個站，基于可見站列表來構(gòu)建主要所有者/備用所有者映射。該映射可以根據(jù)接入點對于先前的主要所有者/站和備用所有者/站的業(yè)務(wù)量的觀測(例如，分組/幀丟失率)來構(gòu)建。主要所有者 /備用所有者映射構(gòu)建模塊向TSAM構(gòu)建和同步幀封裝模塊提供輸入。TSAM構(gòu)建和同步幀封裝模塊創(chuàng)建/填充(p0pulate)TSAM，并然后將TSAM封裝到同步幀，以插入到同步時隙中。 TSAM構(gòu)建和同步幀封裝模塊向在AP的下行鏈路時隙以及同步時隙中發(fā)送/傳送幀的幀發(fā)送模塊提供輸入。公共幀封裝模塊從本地儲存器接收輸入。公共幀封裝模塊對從本地儲存器或外部遠(yuǎn)程服務(wù)器(諸如，內(nèi)容服務(wù)器)接收到的、除了同步幀之外的所有幀進行封裝。 幀發(fā)送模塊從公共幀封裝模塊以及TSAM構(gòu)建和同步幀封裝模塊接收輸入。幀發(fā)送模塊在 TSAM中所分派的下行鏈路時隙內(nèi)發(fā)送/傳送緩沖器/輸出隊列中的所有幀，以及在同步時隙中發(fā)送/傳送TSAM。
圖30是與接入點關(guān)聯(lián)的站的示范操作的流程圖。在3005中，站在AP的同步時隙中偵聽/尋找TDF同步幀。如果站沒有偵聽/尋找到TDF同步幀，則它保持監(jiān)聽，直到它找到一個TDF同步幀為止，或者如果它是雙模站/調(diào)制解調(diào)器，則直到它確定其應(yīng)該處于無線模式中為止。如果站偵聽/尋找到TDF同步幀，則在3010中站在競爭時隙中(在競爭子時隙之一中)向AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請求。在3015中，站從AP接收關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀，并對它進行解碼。 在3020中執(zhí)行測試，以確定站的關(guān)聯(lián)請求是否已被接受。如果站的關(guān)聯(lián)請求尚未被接受， 則該站等待下一競爭時隙，并且在該競爭時隙中(在競爭子時隙之一中)向AP發(fā)送/傳送另一關(guān)聯(lián)請求。如果站的關(guān)聯(lián)請求被接受了，則在3025中，該站從AP接收同步幀，并且從封裝的TSAM中確定該站作為其主要所有者或者備用所有者的時隙。在3030中執(zhí)行測試， 以確定是否存在站作為其主要所有者或者備用所有者的時隙。如果存在站作為其主要所有者的時隙，則在3035中站在該站作為被分派的主要所有者的所有時隙期間發(fā)送/傳送數(shù)據(jù)幀。如果存在站作為其備用所有者的任何時隙，則在3035中對于站作為其備用所有者的所有時隙，當(dāng)具體的備用時隙開始時，該站在％11^1^111切〃31中感測信道/介質(zhì)。只有當(dāng) SensingInterval的結(jié)果指示信道/介質(zhì)空閑時，該站才在剩余的(多個)分派時隙期間發(fā)送/傳送數(shù)據(jù)幀。在站沒有發(fā)出業(yè)務(wù)量的時隙期間，在3040中，站監(jiān)視信道/介質(zhì)，以便捕捉與可見站相關(guān)的信息，并且接收由AP向其發(fā)送的任何幀。將可見站信息/列表封裝到可見站報告幀，并且將其置于站的輸出隊列，以在下一傳送機會時進行傳送。
圖31是與接入點關(guān)聯(lián)的站的示范實施例的框圖。應(yīng)該理解，站可以具有比所描述的模塊更多或更少的模塊，這是由于替換實施例可以組合模塊及其功能或者可以對模塊及其功能進行分離。幀接收模塊接收由站與之關(guān)聯(lián)或想要與之關(guān)聯(lián)的AP發(fā)送/傳送的、去往它的所有幀，包括同步幀和其他幀(“公共幀”)。幀接收模塊向公共幀處置模塊以及同步幀解封裝和TSAM處置模塊提供輸入。公共幀處置模塊處置除了同步幀之外的、來自AP的所有幀。公共幀處置模塊將數(shù)據(jù)/內(nèi)容發(fā)送到本地儲存器或與此站連接的計算機中。同步幀解封裝和TSAM處置模塊從幀接收模塊接收輸入。同步幀解封裝和TSAM處置模塊對同步幀進行解封裝，從解封裝的TSAM提取TSAM，并且檢索站作為其主要所有者或備用所有者的時隙信息，并且將此信息提供給幀發(fā)送模塊，以供將來進行參考和使用。
信道監(jiān)視模塊監(jiān)視信道/介質(zhì)，以確定并記錄該站可以偵聽到哪個站的業(yè)務(wù)量， 并向可見站報告幀封裝模塊提供輸入。可見站報告幀封裝模塊從信道監(jiān)視模塊接收輸入。 可見站報告幀封裝模塊根據(jù)從信道監(jiān)視模塊接收到的信息對可見站列表進行編譯，并然后將可見站列表/信息封裝到可見站報告幀?？梢娬緢蟾鎺庋b模塊向幀發(fā)送模塊提供輸入。一般幀封裝模塊對來自本地儲存器或者連接到此站的計算機的、除了站報告幀之外的、站的幀進行封裝。一般幀封裝模塊向幀發(fā)送模塊提供輸入。幀發(fā)送模塊從一般幀封裝模塊、可見站報告幀封裝模塊以及同步幀解封裝和TSAM處置模塊接收輸入。在站作為其主要所有者的時隙期間，以及在站作為其備用所有者的時隙期間、在時隙開始之后當(dāng)在 SensingInterval中感測介質(zhì)后檢測到信道空閑之后，幀發(fā)送模塊向關(guān)聯(lián)的AP傳送在該站的輸出隊列中緩沖的幀。經(jīng)由物理層信道感測機制來執(zhí)行該感測。
本發(fā)明可以應(yīng)用于其中采用了物理層信道感測的任何基于TDMA的系統(tǒng)。用于增加信道/介質(zhì)利用的其他方法在顯著更多開銷的情況下進行操作。
要理解，可以例如在服務(wù)器、中間裝置(諸如，無線接入點或無線路由器)或者移動裝置內(nèi)，按照各種形式的硬件(例如，ASIC芯片)、軟件、固件、專用處理器、或其組合來實現(xiàn)本發(fā)明。優(yōu)選地，可以將本發(fā)明實現(xiàn)為硬件和軟件的組合。而且，優(yōu)選地將軟件實現(xiàn)為在程序存儲裝置上有形體現(xiàn)的應(yīng)用程序。可以將該應(yīng)用程序上載到包括任何合適架構(gòu)的機器，并由所述機器執(zhí)行。優(yōu)選地，在具有諸如一個或多個中央處理單元(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、和(多個)輸入/輸出(I/O)接口之類的硬件的計算機平臺上實現(xiàn)該機器。該計算機平臺還包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。在這里描述的各種處理和功能可以是經(jīng)由操作系統(tǒng)執(zhí)行的微指令代碼的部分或應(yīng)用程序的部分(或者其組合)。另外，諸如附加數(shù)據(jù)存儲裝置和打印裝置之類的各種其它外圍設(shè)備可以連接到該計算機平臺。
要進一步理解，因為優(yōu)選地以軟件來實現(xiàn)在附圖中描繪的一些構(gòu)成系統(tǒng)組件和方法步驟，所以取決于其中對本發(fā)明進行編程的方式、系統(tǒng)組件(或處理步驟)之間的實際連接可能不同。在這里給出示教的情況下，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠設(shè)想本發(fā)明的這些以及類似實現(xiàn)方案或配置。
權(quán)利要求
1.一種方法，所述方法包括 從關(guān)聯(lián)的站接收報告； 更新響應(yīng)于所述報告的列表；調(diào)整響應(yīng)于更新后的列表的時隙分配圖； 對調(diào)整后的圖進行封裝； 傳送封裝后的調(diào)整的圖；以及向所述關(guān)聯(lián)的站分派在所述時隙分配圖中指定的時隙，其中所述關(guān)聯(lián)的站是分派的時隙的主要所有者和備用所有者之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述分派的時隙中傳送下行鏈路數(shù)據(jù)；以及從所述關(guān)聯(lián)的站接收上行鏈路數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括 從站接收用于關(guān)聯(lián)的請求；以及傳送響應(yīng)于所述請求的響應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述報告是可見站報告。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述列表是可見站列表。
6.一種方法，所述方法包括 通過通信信道接收同步幀；對位于所述同步幀中的圖進行解封裝；確定在所述圖中是否存在指定的、此關(guān)聯(lián)的站是分派的主要所有者和分派的備用所有者之一的時隙；在此關(guān)聯(lián)的站是分派的主要所有者的所述時隙期間通過所述通信信道傳送數(shù)據(jù)； 在一時間間隔中感測所述通信信道；以及在此關(guān)聯(lián)的站是分派的備用所有者的所述時隙期間，通過在所述時間間隔中空閑的所述通信信道傳送數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括 監(jiān)視所述通信信道；確定偵聽到哪些站正通過所述通信信道進行傳送； 準(zhǔn)備響應(yīng)于所述確定的列表； 準(zhǔn)備響應(yīng)于所述列表的報告；以及將所述報告存儲為輸出隊列中的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括 傳送用于與接入點關(guān)聯(lián)的請求； 接收響應(yīng)于所述關(guān)聯(lián)的請求的響應(yīng)；以及基于所述響應(yīng)中的信息來確定是否已經(jīng)接受所述請求。
9.一種設(shè)備，包括用于從關(guān)聯(lián)的站接收報告的部件； 用于更新響應(yīng)于所述報告的列表的部件； 用于調(diào)整響應(yīng)于更新的列表的時隙分配圖的部件；用于對調(diào)整的圖進行封裝的部件； 用于傳送封裝后的調(diào)整的圖的部件；以及用于向所述關(guān)聯(lián)的站分派在所述時隙分配圖中指定的時隙的部件，其中所述關(guān)聯(lián)的站是所述分派的時隙的主要所有者和備用所有者之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，還包括用于在所述分派的時隙中傳送下行鏈路數(shù)據(jù)的部件；以及用于從所述關(guān)聯(lián)的站接收上行鏈路數(shù)據(jù)的部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，還包括 從站接收用于關(guān)聯(lián)的請求；以及傳送響應(yīng)于所述請求的響應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中所述報告是可見站報告。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中所述列表是可見站列表。
14.一種設(shè)備，包括用于通過通信信道接收同步幀的部件； 用于對位于所述同步幀中的圖進行解封裝的部件；用于確定在所述圖中是否存在指定的、此關(guān)聯(lián)的站是分派的主要所有者和分派的備用所有者之一的時隙的部件；用于在此關(guān)聯(lián)的站是分派的主要所有者的所述時隙期間通過所述通信信道傳送數(shù)據(jù)的部件；用于在一時間間隔中感測所述通信信道的部件；以及用于在此關(guān)聯(lián)的站是分派的備用所有者的所述時隙期間，通過在所述時間間隔中空閑的所述通信信道傳送數(shù)據(jù)的部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，還包括 用于監(jiān)視所述通信信道的部件；用于確定偵聽到哪些站正通過所述通信信道進行傳送的部件； 用于準(zhǔn)備響應(yīng)于所述確定的列表的部件； 用于準(zhǔn)備響應(yīng)于所述列表的報告的部件；以及用于將所述報告存儲為輸出隊列中的數(shù)據(jù)的部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，還包括 用于傳送與接入點關(guān)聯(lián)的請求的部件；用于接收響應(yīng)于所述關(guān)聯(lián)請求的響應(yīng)的部件；以及用于基于所述響應(yīng)中的信息來確定是否已經(jīng)接受所述請求的部件。
全文摘要
描述了一種方法和設(shè)備，包括從關(guān)聯(lián)的站接收報告；更新響應(yīng)于所述報告的列表；調(diào)整響應(yīng)于更新的列表的時隙分配圖；對調(diào)整的圖進行封裝；傳送封裝的調(diào)整圖；以及向關(guān)聯(lián)的站分派在時隙分配圖中指定的時隙。還描述了一種方法和設(shè)備，包括通過通信信道接收同步幀；對位于所述同步幀中的圖進行解封裝；確定在所述圖中是否存在指定的、此關(guān)聯(lián)站是分派的主要所有者和分派的備用所有者之一的時隙；在此關(guān)聯(lián)的站是分派的主要所有者的時隙期間，通過所述通信信道傳送數(shù)據(jù)；在一時間間隔中感測所述通信信道；以及在此關(guān)聯(lián)站是分派的備用所有者的時隙期間，通過在所述時間間隔中空閑的通信信道傳送數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L12/28GK102187621SQ200980140684
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者章志剛, 馬小駿, 程琳香, 王顯雷, 張巖峰 申請人:湯姆森特許公司