用于對(duì)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的定時(shí)進(jìn)行同步的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于對(duì)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的定時(shí)進(jìn)行同步的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年4月17日提交的題為"SYSTEM AND METHODS FOR SYNCHRONIZING HMING BETWEEN WIRELESS NETWORKING DEVICES (用于對(duì)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之 間的定時(shí)進(jìn)行同步的系統(tǒng)和方法）"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/813, 115以及于2014年4月 15 日提交的題為 "SYSTEMS AND METHODS FOR SYNCHRONIZING HMING BETWEEN WIRELESS NETWORKING DEVICES (用于對(duì)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的定時(shí)進(jìn)行同步的系統(tǒng)和方法）"的美國(guó)非 臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)14/253,842的權(quán)益，這兩件申請(qǐng)通過(guò)援引被整體明確納入于此。
[0003] 背景
[0004] 領(lǐng)域
[0005] 本文所公開(kāi)的實(shí)施例一般涉及用于通過(guò)交換包括時(shí)戳的幀來(lái)對(duì)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之 間的定時(shí)進(jìn)行同步的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0006] 遵循電氣電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE)802. 11規(guī)范的無(wú)線局域網(wǎng)（LAN)技術(shù)由于其能 經(jīng)濟(jì)地滿足計(jì)算設(shè)備和運(yùn)行在這些計(jì)算設(shè)備上的應(yīng)用的高帶寬需要的能力而通常被用于 移動(dòng)計(jì)算設(shè)備間的無(wú)線連通性。根據(jù)IEEE 802. 11規(guī)范（"協(xié)議"），無(wú)線接入點(diǎn)（AP)可以 周期性地向其他AP和/或網(wǎng)絡(luò)站（STA)傳送可包括時(shí)戳字段的信標(biāo)，以用該AP的定時(shí)同 步功能（TSF)時(shí)鐘信號(hào)來(lái)同步它們的本地TSF定時(shí)器。
[0007] 由AP所傳送的時(shí)戳也可以被用于測(cè)距，測(cè)距是通過(guò)確定與AP對(duì)時(shí)戳的傳送和接 收有關(guān)的往返時(shí)間或其他定時(shí)值來(lái)確定AP或STA的位置。對(duì)于某些類(lèi)型的測(cè)距來(lái)說(shuō)，期望 AP知曉其自身的TSF定時(shí)器與近旁AP的定時(shí)偏移。這些定時(shí)偏移或定時(shí)延遲可以由AP周 期性地向近旁AP和STA傳送，并且可以由這些STA使用以確定相對(duì)于傳送方AP的位置。
[0008] 相應(yīng)地，存在對(duì)于用于在AP和STA之間傳送時(shí)戳而允許近旁AP和STA確定相對(duì) 于傳送方AP的位置而又維持最低限度的AP缺席和話務(wù)的系統(tǒng)和方法的需要。特別地，存 在對(duì)于對(duì)AP和STA之間的定時(shí)進(jìn)行同步的需要，其通過(guò)在每次時(shí)戳交換之后隨機(jī)選擇新刷 新區(qū)間而允許AP和STA之間的最低限度的缺席和沖突。
[0009] 概述
[0010] 根據(jù)一些實(shí)施例，提供了用于對(duì)第一設(shè)備和與該第一設(shè)備處于通信中的第二設(shè)備 的定時(shí)進(jìn)行同步的方法。該方法包括以下步驟：在第一設(shè)備處確定時(shí)戳刷新區(qū)間是否期滿； 當(dāng)該時(shí)戳刷新區(qū)間期滿時(shí)，從第一設(shè)備向第二設(shè)備傳送時(shí)戳請(qǐng)求幀；由第一設(shè)備接收時(shí)戳 響應(yīng)幀，該時(shí)戳響應(yīng)幀包括代表第二設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘的時(shí)間值；基于該時(shí)間值來(lái)更新第一 設(shè)備的時(shí)鐘；以及選擇新的時(shí)戳刷新區(qū)間。
[0011] 根據(jù)一些實(shí)施例，還提供了用于對(duì)第一設(shè)備和與該第一設(shè)備處于通信中的第二設(shè) 備的定時(shí)進(jìn)行同步的方法。該方法包括以下步驟：在第一設(shè)備處確定時(shí)戳刷新區(qū)間是否期 滿；當(dāng)該時(shí)戳刷新區(qū)間期滿時(shí)，從第一設(shè)備向第二設(shè)備傳送時(shí)戳指示幀，該時(shí)戳指示幀包括 代表第一設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘的時(shí)間值；由第一設(shè)備從第二設(shè)備接收確收幀；以及選擇新的時(shí) 戳刷新區(qū)間。
[0012] 根據(jù)一些實(shí)施例，進(jìn)一步提供了一種無(wú)線接入點(diǎn)。該無(wú)線接入點(diǎn)包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接 口，其配置成當(dāng)時(shí)戳刷新區(qū)間期滿時(shí)傳送時(shí)戳請(qǐng)求幀，以及響應(yīng)于所傳送的時(shí)戳請(qǐng)求幀而 接收包括代表一不同無(wú)線接入點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘的時(shí)間值的時(shí)戳響應(yīng)幀。該無(wú)線接入點(diǎn)還包括 一個(gè)或多個(gè)處理器，其配置成確定時(shí)戳刷新區(qū)間何時(shí)期滿，基于該時(shí)間值來(lái)更新本地時(shí)鐘， 以及選擇新的時(shí)戳刷新區(qū)間。該無(wú)線接入點(diǎn)進(jìn)一步包括配置成存儲(chǔ)該時(shí)間值的存儲(chǔ)器。
[0013] 附圖簡(jiǎn)述
[0014] 圖1根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)了無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN)。
[0015] 圖2是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)IEEE 802. 11幀的示圖。
[0016] 圖3是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)與網(wǎng)絡(luò)處于無(wú)線通信中的多個(gè)接入點(diǎn)的示圖。
[0017] 圖4A到4D是根據(jù)一些實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備之間的單播幀交換的示例。
[0018] 圖5是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的幀交換的示例的流圖。
[0019] 圖6是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的幀交換的示例的流圖。
[0020] 圖7是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的幀交換的示例的流圖。
[0021] 圖8是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的幀交換的示例的流圖。
[0022] 圖9是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)更新近旁設(shè)備的時(shí)戳的過(guò)程的流程圖。
[0023] 圖10是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)更新近旁設(shè)備的時(shí)戳的過(guò)程的流程圖。
[0024] 圖11是根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)更新近旁設(shè)備的時(shí)戳的過(guò)程的流程圖。
[0025] 在附圖中，具有相同標(biāo)記的元素具有相同或相似的功能。
[0026] 詳細(xì)描述
[0027] 在以下描述中，闡述了描述某些實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而 言將明顯的是，所公開(kāi)的實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)中的部分或全部的情況下實(shí)施。 所提出的具體實(shí)施例旨在是解說(shuō)性的，而非限制性。盡管未在文本中具體描述，但本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到其他材料落在本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)。
[0028] 圖1根據(jù)一些實(shí)施例解說(shuō)了無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN)。如圖1中所示，網(wǎng)絡(luò)100包括與 網(wǎng)絡(luò)104處于通信中的接入點(diǎn)102。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)104可以是因特網(wǎng)。接入點(diǎn)102 可以配置成向諸如膝上型計(jì)算機(jī)106、智能電話108和平板計(jì)算機(jī)110之類(lèi)的移動(dòng)設(shè)備提供 無(wú)線通信，從而這些設(shè)備106-110可以通過(guò)接入點(diǎn)102連接到網(wǎng)絡(luò)104。雖然未在圖1中示 出，但是諸如桌面計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒、視頻游戲控制臺(tái)、和無(wú)線電視之類(lèi)的其他設(shè)備可以通過(guò) 接入點(diǎn)102連接到網(wǎng)絡(luò)104來(lái)無(wú)線地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。設(shè)備106-110和其他設(shè)備可以配置 成用于根據(jù) 802. 11 無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)（諸如 802. llb、802. llg、802. llg、802. lln、802. Ilac 和 / 或 802. Ilad)進(jìn)行通信。根據(jù)一些實(shí)施例，接入點(diǎn)102可以配置成提供附加的無(wú)線通信服務(wù)， 諸如無(wú)線保真（WiFi)服務(wù)、微波接入全球互通（WiMX)服務(wù)、和無(wú)線會(huì)話發(fā)起協(xié)議（SIP) 服務(wù)。一般而言，設(shè)備106-110和其他設(shè)備可以被稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)站或STA。
[0029] 接入點(diǎn)102包括配置成用于與網(wǎng)絡(luò)104通信的網(wǎng)絡(luò)接口組件112。根據(jù)一些實(shí)施 例，網(wǎng)絡(luò)接口組件302可被配置成與同軸電纜、光纖電纜、數(shù)字訂戶線（DSL)調(diào)制解調(diào)器、公 共交換電話網(wǎng)（PSTN)調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)設(shè)備、和/或各種其它類(lèi)型的有線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 對(duì)接。接入點(diǎn)102也可以包括用于將接入點(diǎn)102內(nèi)的各種組件互聯(lián)以及在這些各種組件之 間傳達(dá)信息的系統(tǒng)總線114。此類(lèi)組件包括處理組件116和存儲(chǔ)器組件118,該處理器組件 116可以是一個(gè)或多個(gè)處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)、或圖像處理器。存儲(chǔ)器組 件118可以對(duì)應(yīng)于隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、只讀存儲(chǔ)器（ROM)、光學(xué)、磁性、或固態(tài)存儲(chǔ)器、或 者任何其他類(lèi)型的存儲(chǔ)器。
[0030] 接入點(diǎn)102也可包括定時(shí)同步模塊120。模塊（諸如定時(shí)同步模塊120)可以是 當(dāng)由處理組件116執(zhí)行時(shí)執(zhí)行功能的軟件模塊。在其他實(shí)施例中，這些模塊可以是指專(zhuān)用 集成電路（ASIC)或者具有存儲(chǔ)器和用于執(zhí)行指令以執(zhí)行功能的至少一個(gè)處理器的其他電 路。例如，定時(shí)同步模塊120可以能夠執(zhí)行用于將接入點(diǎn)102的時(shí)鐘時(shí)間與其他接入點(diǎn)或 任何站106-110同步的定時(shí)同步功能。定時(shí)同步模塊120可以包括能夠生成時(shí)戳請(qǐng)求和/ 或響應(yīng)幀的時(shí)戳請(qǐng)求和響應(yīng)幀生成模塊122,能夠選擇新時(shí)戳刷新區(qū)間的時(shí)戳刷新區(qū)間模 塊124,以及能夠基于接收自時(shí)戳刷新幀或時(shí)戳指示幀的時(shí)間值來(lái)更新系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)鐘更 新模塊126。
[0031] 接入點(diǎn)也可以包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口 128。在一些實(shí)施例中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口 128和網(wǎng) 絡(luò)接口組件112可包括配置成在網(wǎng)絡(luò)上傳送和/或接收信息的各種組件。此類(lèi)組件可包括 能夠與輸入和輸出二者通信的組件，例如，調(diào)制器/解調(diào)制器、無(wú)線射頻（RF)收發(fā)機(jī)、電話 接口、橋、路由器和/或網(wǎng)卡。這些組件可以被用來(lái)將設(shè)備106-110通信連接到網(wǎng)絡(luò)104。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口 128可以使得能夠根據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（諸如，Wi-Fi?、3G、4G、HDSPA、LTE、RF、 NFC、IEEE 802. 11a、b、g、n、ac、或 ad、藍(lán)牙?、WiMAX、ZigBee?等）發(fā)射和接收信息。
[0032] 設(shè)備或站106-110可包括配置用于和網(wǎng)絡(luò)通信的網(wǎng)絡(luò)接口組件130。根據(jù)一些實(shí) 施例，網(wǎng)絡(luò)接口組件130可被配置成與同軸電纜、光纖電纜、數(shù)字訂戶線（DSL)調(diào)制解調(diào)器、 公共交換電話網(wǎng)（PSTN)調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)設(shè)備和/或各種其它類(lèi)型的有線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 對(duì)接。站也可包括用于將站或設(shè)備之中的各種組件互聯(lián)且在各種組件之間傳達(dá)信息的系統(tǒng) 總線132。此類(lèi)組件包括處理組件134和存儲(chǔ)器組件136,該處理器組件134可以是一個(gè)或 多個(gè)處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)、或圖像處理器。存儲(chǔ)器組件118可以對(duì)應(yīng)于 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、只讀存儲(chǔ)器（R0M)、光學(xué)、磁性、或固態(tài)存儲(chǔ)器、或者任何其他類(lèi)型 的存儲(chǔ)器。
[0033] 站也可包括能夠執(zhí)行用于將站的時(shí)鐘時(shí)間與接入