CN101208915A - 通信信道分配的碎片消除 - Google Patents

Abstract

在通信信道上调度和分配通信带宽的方法，其提供改善网络利用的机会。按照一个实施例，提供在通信网络中在多个网络装置之间分配通信带宽的方法，所述多个网络装置在该通信网络内调度和进行通信活动的。该方法包括以下步骤：第一网络装置确定工作在通信网络内的其他网络装置的分配；第一网络装置先占第二网络装置的已调度分配；和第一网络装置在通信网络上调度其通信活动。此外，第一网络装置也可判断在其所需或所要求的分配与第二网络装置的分配之间是否存在冲突。

Description

通信信道分配的碎片消除

相关申请的交叉参考

【001】本申请涉及2005年9月7日申请的美国专利临时申请60/715220，2005年4月26日申请的60/675296，2005年4月25申请的60/674806，和2005年4月22申请的60/673836，所有这些申请的公开内容全部通过引用并入在此。

技术领域

【002】本发明涉及通信信道，更具体地，涉及在通信信道上协调通信活动的系统和方法。

背景技术

【003】随着通信技术的诸多持续发展，越来越多的装置被引入到具有先进通信能力的消费和商业领域。此外，处理能力和低功耗技术的进步，以及数据编码技术的进步导致更广泛的有线和无线通信能力的迅速扩大。

【004】例如，有线和无线通信网络现在在许多家庭和办公环境中是常见的。这样的网络允许各种独立装置共享数据和其他信息，从而提高生产力或仅仅是改善其对于使用者的便利性。一种正在获得广泛普及的这样的通信网络是无线网络的示例性实施，如由WiMedia-MBOA(多频带OFDM联盟)规范的网络。其他示例性网络包括Bluetooth(蓝牙)通信网络和各种基于IEEE标准的网络，如802.11和802.16通信网络，仅举这些例子。

【005】这些与其他网络以及实际上一般通信信道的架构设计者，长期努力回应管理有限信道上多重通信的挑战。例如，在某些环境中，一个以上的装置共享载波信道并因此面临遇到信道上一个或更多个装置间通信冲突的风险。

【006】在过去的若干年里，网络架构设计者给出各种解决方案来仲裁争端或在网络上各种通信装置或客户机之间分配带宽。公知网络配置，如令牌环网，以太网和其他配置中所用的方案已经开发出来从而允许对可利用带宽的共享。除了这些方案，也已经采用其他技术，例如包括蜂窝网络的CDMA(码分多址)和TDMA(时分多址)。

【007】FDM(频分多路复用)是另一种技术，其使多个装置能够在有线或无线设置中的通信信道上同时发送它们的信号。装置的各信号在它们指定的频带(载波)内传输，数据(文本、语音、视频或其他数据)在频带上被调制。借助频带间隔中的适当分隔，多个装置可同时在同一通信信道上通信(网络或点对点)。

【008】正交FDM(OFDM)扩展频谱系统在多个载波上分布数据，这些载波以精确的频率隔开。选择间隔以便提供载波间的正交性。因此，接收机的解调器以来自其他载波信号的较小干扰恢复调制的数据。OFDM的益处是高谱效率、对RF干扰的弹性(resiliency)、较低的多径失真或符号间干扰(ISI)。OFDM系统可结合其他技术(如时分多路复用)，从而允许个体载波也被多个装置共享，因此增加多路复用能力的另一路数。

【009】然而，即使网络和其他通信信道设计人员可获得各种多路复用方案，但由于诸如碎片因素导致仍然存在带宽分配的低效率。例如，碎片可在网络带宽的短持续时间被不可利用的网络时隙分开时发生，使得通信过程难于以有效方式适当分配其通信信息包。随着用户来来去去，通信窗口内未占用的时隙可容易地变成碎片，达到用户可能不能发现所需的或最优时隙配置(无论它们是希望连续还是均匀分布的时隙，或者相反情况)来满足他们的需求的程度。

发明内容

【0010】按照一个实施例，提供一种在通信网络中在多个网络装置之间分配通信带宽的方法，所述多个网络装置在该通信网络内调度和进行通信活动。该方法包括以下步骤：第一网络装置确定工作在通信网络内的其他网络装置的分配；第一网络装置先占第二网络装置的已调度的分配；和第一网络装置在通信网络上调度其通信活动。此外，第一网络装置也可判断在其所需或所要求的分配与第二网络装置的分配之间是否存在冲突。

【0011】先占操作可以多种方式执行。例如，在一个实施例中，先占包括调整阈值从而为第一网络装置提供增加的带宽可利用性的步骤。在另一个实施例中，先占步骤包括第一网络装置通知第二网络装置关于先占和其调度要求；和第二网络装置以不与第一网络装置冲突的方式再分配其带宽的步骤。在另外的实施例中，先占步骤包括第一网络装置通知第二网络装置其调度要求，和第二网络装置确定其自己的调度要求是否与第一网络装置冲突的步骤。在该实施例中，第二网络装置可以不与第一网络装置冲突的方式再分配其带宽。

【0012】此外，按照本发明一实施例的先占可能导致第二网络装置再分配其已调度的带宽的某些或全部至不同通信窗口或信道。其还包括确定网络装置的相对优先级，并基于相对优先级进一步判断给定网络装置是否可先占另一个网络装置的步骤。进一步，网络装置的已调度的分配可包括一个或更多个网络时间或信道时隙。

【0013】按照本发明的另一个实施例，上述特征和功能可用设置在网络装置内的控制逻辑执行，该网络装置经配置以在通信网络内工作，网络装置可进一步包括外壳和在外壳内的发送机及接收机；网络装置，且其中另一个网络装置经配置来确定其自己的调度要求是否与第一网络装置冲突。

【0014】在本发明的另一个实施例中，提供包括处理器可执行的程序代码体的可执行程序产品，以执行本发明所述的特征和功能。因此，在一个实施例中，程序代码可使处理器按照这里所述的各种特征动态分配第一网络装置的带宽利用。

【0015】本发明进一步的特征和优点，以及本发明各种实施例的结构和操作在下面参考附图详细说明。

附图说明

【0016】按照一个或更多个各种实施例，参考下面的附图详细说明本发明。附图仅是为图解说明的目的提供的，并且描述本发明典型或示例性实施例。提供这些附图以便促进读者对本发明的理解且不能认为是对本发明的范围、范畴或可应用性的限制。应该注意，为了清楚和容易地图解说明，这些附图不必按比例示出。

【0017】图1是框图，其图解说明无线网络的一个可能配置，该网络可当作本发明能在其中实施的示例性环境。

【0018】图2是图解说明通信窗口的一个可能配置的示意图，该通信窗口可当作本发明能在其中实施的示例性环境。

【0019】图3是操作流程图，其图解说明按照本发明一个实施例的动态分配的方法。

【0020】图4是图解说明示例性通信窗口中通信活动的示例性分配的示意图。

【0021】图5是图解说明示例性通信窗口中通信活动的另一个示例性分配的示意图。

【0022】图6是操作流程图，其图解说明按照本发明一个实施例的用于带宽分配的方法。

【0023】图7是操作流程图，其图解说明按照本发明一个实施例的用于带宽分配的方法。

【0024】图8是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

【0025】图9是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

【0026】图10是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

【0027】图11是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

【0028】图12是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

【0029】图13是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

【0030】图14是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

【0031】图15是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

【0032】图16是示意图，其图解说明在示例性通信窗口中另一个示例性的通信活动的分配。

具体实施方式

【0033】本发明针对提供通信信道分配的碎片消除的系统和方法。通信信道可以是通信网络的通信信道或其他通信信道。一个示例通信信道是无线网络。无线网络的示例性实施例是由WiMedia-MBOA(多频带OFDM联盟)规定的网络，虽然本发明也可以用其他网络和通信信道实施。

【0034】在详细描述本发明之前，描述可在其中实施本发明的示例环境是有用的。一个这样的例子是无线信标网络，其中多个电子装置(例如，计算机和计算装置、蜂窝电话、个人数字助理、运动和静止摄像机，以及其他装置)可彼此通信并共享数据、内容和其他信息。一个这样的网络例子是WiMedia标准规定的网络(WiMeadia和多频带OFDM联盟内)。有时，本发明在此是按照分布式网络或WiMedia标准描述的。提供根据这些环境的描述从而允许在示例性应用环境中描述本发明的各种特征和实施例。在阅读了本说明书后，对本领域技术人员来说，如何在不同和可替换环境实施本发明是显而易见的。实际上，本发明的可应用性不局限于分布式无线网络，也不局限于作为一个示例环境的实施描述的MB-UWB标准。

【0035】多数网络标准规定支配网络连接装置的行为的策略或规则。WiMedia标准规定W-USB和WiNet兼容装置遵从的机制和策略，从而允许这类装置的专门的分布式网络有效地工作。用于激励、建议、规定、掌控、控制或管理在通信网络中工作的装置的行为的策略、要求、协议、规则、方针或其他因素在本文通常被称为利用策略。

【0036】在多数分布式网络中，装置的网络通过要求所有装置告知参数，比如它们的存在、它们的能力和它们预约发送时隙的意图等来保持。例如，对于WiMedia标准，这可在被称为信标周期(beacon period)时隙的期间完成。按照该标准，预计接入网络的装置监视信标周期从而在试图使用网络之前了解网络状态和参数。在其他网络配置中，信标周期被类似使用，以允许管理网络装置，如下面更全面的说明。因此，信标周期为窗口或网络周期的一种形式，在此期间可执行调度或其他内务操作(housekeeping)活动。上面引用的标准中的信标周期，和其他网络配置中用于调度或其他内务操作事务的其他时间周期通常被称为调度窗口。

【0037】装置通常被允许进入节电模式(power save mode)，从而保存电力和尽可能延长操作。例如，电池运转的装置可进入睡眠模式或甚至深度模式，其中一个或更多功能被减弱或关闭以便保存电力。根据环境，可允许装置在或长或短的时间段处于睡眠模式中。例如，睡眠模式可以是节能操作模式，其中某些或所有部件被关闭或它们的操作被限制。许多电池运转的装置，如笔记本计算机、蜂窝电话和其他便携式电子装置支持一个或更多个睡眠模式级别。例如，当笔记本计算机进入一级睡眠模式时，其可关闭硬盘驱动器且仍然允许用户执行操作，仅在需要存取时才对硬盘驱动器加电。在较深级的睡眠中，计算机可进一步关闭显示器。在另一个睡眠级别中，计算机可进入休眠状态。相似的，其他在通信信道上通信的电子装置可具有类似的睡眠状态，并可根据许多因子，如逝去的时间、活动等等，断电不必要的或未用的部件，包括RF收发机。如下面所述，按照一个实施例，可在调度或其他内务操作活动完成后，提示装置进入睡眠模式，且装置可被配置，以为调度的活动如通信活动唤醒。

【0038】图1是框图，其示出无线网络的一种可能配置，该网络可用作其中可实施本发明的示例环境。现参考图1，提供无线网络1020，以允许多个电子装置彼此通信而装置之间无需电线或缆线。根据大量因子或参数，包括例如，发送功率水平和与网络关联的多种电子装置的接收灵敏度，无线网络1020可改变覆盖面积。无线网络的例子可包括各种IEEE和上面所述的其他标准，以及其他无线网络实施方式。

【0039】对于许多应用，无线网络1020工作在相对受限的区域，如家庭或办公室。图1中所示的例子是一个实施的例子，如在家庭或小办公室环境中存在的实施例子。当然，一般也可在家庭和办公室之外的许多环境中发现无线通信网络和通信网络。在图1所示的例子中，无线网络1020包括通信装置从而允许其与外部网络通信。更具体地，在所示例子中，无线网络1020包括调制解调器1040，从而提供到外部网络如因特网1046的连接，以及无线接入点1042，该无线接入点1042可提供对另一个网络1044的外部连接。

【0040】在示例无线网络1020中还示出便携式电子装置，如蜂窝电话1010和个人数字助理(PDA)1012。类似于图1所示的其他电子装置，蜂窝电话1010和PDA 1012可与无线网络1020经适当的无线接口通信。此外，这些装置可被配置，从而进一步与外部网络通信。例如，蜂窝电话1010一般经配置通过基站与广域无线网络通信。

【0041】此外，图1中所示的示例环境也包括连接到无线网络1020的家庭娱乐装置例子。在所示的例子中，电子装置如游戏控制台1052、视频播放器1054、数字照相机/摄像机1056和高清晰度电视1058被图示说明为经无线网络1020互连。例如，用户可用数字照相机或摄像机1056捕获一个或更多个静止画面或运动视频图像。所捕获的图像可存储在与本地存储器或与数字照相机或摄像机1056关联的存储装置中，并经无线网络1020最终传递到另一个电子装置。例如，用户可能希望提供数字视频流给与无线网络1020关联的高清晰度电视机1058。作为另一个例子，用户可能希望从数字照相机1056上传一个或更多个图像至他或她的个人计算机1060或因特网1046。这可通过无线网络1020实现。当然，无线网络1020可用来提供基于对等(peer-to-peer)或其他基础共享的数据、内容和其他信息，如被提供来说明的例子。

【0042】还图解说明了经无线空中接口连接到无线网络1020的个人计算机1060或其他计算装置。如所示例子中描述的那样，个人计算机1060也可提供对外部网络如因特网1046的连接。

【0043】在所示例子中，实施无线网络1020以提供对与其关联的各种电子装置的无线连接。无线网络1020允许这些装置经无线网络1020相互共享数据、内容和其他信息。通常在这样的环境中，电子装置会具有合适的发送机、接收机或收发机，从而允许经空中接口和其他与无线网络1020关联的装置通信。这些电子装置可与一种或更多种适当的无线标准一致，且实际上，多个标准可在指定的邻近区中起作用。与网络关联的电子装置通常也具有控制逻辑，其经配置来管理网络上的通信和管理电子装置的操作功能。这样的控制逻辑可用硬件、软件或它们的组合实现。例如，一个或更多个处理器、ASIC、PLA和其他逻辑装置或部件可包括在装置中从而实现所需特征和功能。此外，可包括存储器或其他数据和信息存储容量来便于装置的操作和网络上的通信。软件可包括程序代码，其可通过处理装置执行从而完成所需的功能。

【0044】作为无线网络1020的一部分工作的电子装置在本文有时也称为网络装置、网络的成员或成员装置、或与网络关联的装置。在一个实施例中，与给定网络通信的装置可以是成员或仅与网络通信。

【0045】某些通信网络被分成可用于通信和其他活动的周期或帧。例如，如上面讨论的，某些网络具有调度窗口，如信标周期，用来调度即将来临的通信活动。而且，某些网络具有通信窗口，这些通信活动在该通信窗口期间发生。在WiMedia-MBOA标准中，带宽被分成超帧，超帧进而被分成用于与网络关联的各种电子装置发送和接收数据的时隙。

【0046】这种时隙的一个例子在图2中示出。现参考图2，在该示例性环境中，通信带宽被分成超帧104(示出两个)，每个超帧104自身被分成多个时隙，其被称为介质接入(Media Access)时隙(108)。在示例环境中，每个超帧104中有256个介质采取时隙108，虽然其他分配也是可能的。此外，在每个超帧104开始处是信标周期111，其由多个信标时隙组成。在某些网络中，信标周期11 1是装置预约时隙和交换其他内务操作或状态信息的周期。例如，在WiMedia-MBOA分布式无线网络中，超帧包括信标周期111，装置在该期间被唤醒并接收来自其他装置的信标。上面引用的标准中的超帧和用于其他网络配置中装置间通信的其他时隙，无论有无调度窗口在本文都被称为通信窗口。如上面所述，为了说明简洁，本发明是以示例环境描述的，且因此有时用术语超帧和信标周期描述。如对阅读本说明书之后的本领域技术人员来说显而易见的，本发明适用于其他通信形式，包括利用调度窗口和通信窗口的更一般的情形。此外，本发明不限于带宽被分成帧或窗口的应用，但一般可应用于通信信道和各种协议与配置的网络。

【0047】因此已经描述了在其中可实施本发明的示例环境，现在进一步详细描述本发明的各种特征和实施例。可以根据该示例环境给出描述以便是仅仅容易讨论和理解。在阅读本文的描述后，对本领域技术人员来说变得显而易见的是，本发明可以按照各种类似或可替换的协议或规范，在以任一多种不同电子装置操作的多种不同通信环境的任一通信环境中实施(包括有线或无线通信环境，和分布式或非分布式网络)。

【0048】在WiMedia-MBOA网络的示例环境中，无线网络是分布式无线网络，其通常被定义为无指定的主控服务器或主机控制信道上流量的网络。因此，例如不是控制带宽接入的主机，这些网络一般依靠自定策略，或自控与网络关联的各种电子装置的部件，从而与网络策略、方针或标准一致。在该示例网络中，与网络关联的每个电子装置可预约每个超帧的某些时隙，以根据其服务质量或节能要求发送其信息包。这样，网络负载是动态分布的并可随时间前进而在超帧内改变。随着用户往来，超帧内未占据的时隙可容易地变成碎片，达到用户不能发现所需或最优时隙配置(连续或均匀分布，或其他)从而满足它们的需求的程度。该问题也可存在于其他类型的网络或接入时隙变成碎片的被调度通信信道中。然而，由本发明提供的问题和解决方案不局限于基于时间调度的通信信道。分段或碎片(fragmentation)也可存在于具有带宽接入的信道，该信道是基于频分、码分、空分和其他机制共享的。同样地，这里给出的解决方案可应用在这些不同形式的通信信道上。

【0049】该问题可类似于硬盘驱动器上常发生的碎片问题，碎片问题如果不解决则可能损害其性能。然而，因为网络的带宽分配空间(例如，BMOA信道中的超帧)在容量上通常比典型硬盘驱动器小的多，所以该问题在通信信道的情形中发生得相对快。此外，该问题对于某些电子装置可变弱，这些电子装置可能需要甚至要求特定时隙配置用于适当的操作。在高度碎片化的网络中，即使有大量时隙开口(slotopen)，而无碎片消除或无适当的分配和再分配方案，用户对网络的使用可能受阻或不可能补偿。

【0050】可实施利用策略从而定义装置间适当的带宽利用以及其他网络行为。利用策略可帮助网络的碎片消除，碎片消除被优选实施以便不中断服务，或仅以最少中断进行。碎片消除可以各种方式实施，取决于网络装置和通信目的及目标。例如，碎片消除可通过提供具有组合邻近时隙中的预约的能力的通信装置实现。作为另一个例子，碎片消除可包括以预定的模式或其他基础提供预约时隙。如这些例子图解说明的，可寻求其他分配作为碎片消除过程的结果，从而允许为各种装置、用户或应用程序提高可利用容量的能力。因为碎片消除或其他再分配也可能以大量方式实现，但它可能相当耗时或要中断服务，因此它保持简单高效是优选的。

【0051】对于每个通信信道或通信网络，根据该网络上预期的应用类型，术语碎片消除(defragmentation)可具有不同意义。术语“碎片消除”和“碎片消除的”不必然指完全的碎片消除。换句话说，这些术语不必然暗示所有这些预约时隙尽可能连续地打包到一起。换句话说，存在碎片或碎片消除的变化程度。实际上，在某些实施例中，优选以这样的方式进行碎片消除以使得以这样的方式分发一个或更多个装置的某些或所有预约，以允许其他这样的应用接收它们所需的服务间隔。例如，这可在一个装置或一类装置对其服务间隔有一定限制时发生。因此术语碎片消除及其变体可被称作装置间的带宽再分配。

【0052】按照本发明的一个实施例，碎片消除可被实施以通过命令发生，这里网络装置被要求按照一个或多个策略进行碎片消除。按照本发明的另一个实施例，激励网络装置遵从利用策略，包括碎片消除惯例。也就是，装置可被迫或被要求调整其时隙利用或被激励从而调整其利用——例如积极激励进行调整，或消极激励从而不调整。因此，例如，装置可被迫移动其时隙预约至一定时间段内时隙窗口中的更优化位置。可替换地，可以这样的方式采用或实施策略或过程：不是命令装置移动其时隙，而是可能有处罚(例如，性能处罚)或益处(例如，性能益处)，处罚可能由不移动其时隙导致，益处是通过移动其时隙获得的。

【0053】此外，还提供了混合方法，其中可提供要求和激励(积极的或消极的激励)的组合从而管理碎片消除过程。例如，网络可以这样的方式工作以允许被激励的碎片消除，在此网络极好地工作于其能力范围内，且网络在高利用周期期间切换到被迫或义务的碎片消除，此时非常需要带宽。因此，可根据因素，如当前信道负荷、网络性能或其他因素实时或近似实时地监视网络。

【0054】图3是操作流程图，其示出按照本发明一个实施例实施混合方法从而激励碎片消除的过程。现参考图3，在步骤122中，在信道上执行通信活动。例如，网络装置执行在网络上与其他网络装置通信的正常活动。

【0055】在步骤126中，一个或更多个网络条件被监视从而检测指示操作事项的条件。突出几个例子来说明这类可能条件。例如，可监视带宽利用从而判断网络是否工作在能力范围或接近该能力范围，或被过度利用。作为另一个例子，网络装置的状态可被监视从而判断是否装置的工作与网络参数、要求、协议或其他这样的利用策略不一致。此外，可监视碎片消除水平。如这些例子指示的，其他网络条件也可被监视从而判断当前碎片消除策略是否可接受，或是否改变是被命令的。监视可通过其中存在这种装置的网络主控服务器执行，可通过与分布式网络关联的一个或更多个装置执行，或基于标准协议的策略通过每个装置自己执行。

【0056】在判断网络工作在一个或更多个网络条件的公差或可接受范围之外时，网络可从被激励模式转换到被命令的模式(或保持在被命令的模式中)，要求装置至少一定程度上实施碎片消除策略。这在图3的步骤128和130中示出。可替换地，这里网络正工作在定义的范围内，网络装置被指示转换到(或被允许保持在)被激励的模式中，使得网络装置可自己判断所实施的碎片消除水平。这由图3中步骤128和132示出。

【0057】碎片消除的激励方法可以各种不同方式实施。可请求网络装置移动或调整其时隙分配从而帮助系统保持或提高其碎片消除水平。例如，这可内在地通过协议、使用要求或其他这样的利用策略，或明确由其他装置/主机的请求实现。在该例子中，可增加所讨论的装置的带宽分配作为奖励，例如符合请求的装置。如所指明的。在另一个实施例中，所讨论的装置可被处罚，例如如果装置不符合请求，则限制未来的带宽分配。

【0058】在这样激励方法中，系统可给装置提供选择自由，以便如果应用由于某些不可预见情形而必然不能移动其预约时隙，则其可继续其操作而不中断，但这可能牺牲性能。此外，可实施碎片消除的激励形式，以给违规(offending)装置增加一定的负担，这样只要可能，这些装置就选择网络内的非违规预约。这个额外负担可以是额外的监视任务、额外报告工作，带宽利用限制等形式。

【0059】在一个实施例中，可根据网络的当前状态或健康动态做出特定处罚或奖励的选择以及处罚和奖励之间的选择。因此，在给定周期期间带宽特别紧密的情况下，例如，可判断激励是因为与请求不一致而导致的带宽处罚。在进一步的例子中，根据示例环境，可实施网络装置以检测带宽利用，和根据网络条件，因为与碎片消除方针不一致而自己强制施加预定处罚。

【0060】在另一个实施例中，可实施动态激励从而根据违规程度、给定装置已经违规的频率、数量或次数、网络状态或大量其他因素中的任意因素改变。因此，例如，对于频繁忽视请求的装置的处罚可变得更严重，或随着网络条件恶化而更严重。例如，在带宽变得越来越紧的情况下，不一致导致的带宽处罚(或其他激励)可相应增加。因此网络条件变得更严厉，激励变得更大。该例子更进一步的是，就该示例环境而言，可实施网络装置以检测带宽利用，并在网络条件指示与碎片消除方针不一致时，自己强制施加增加级别的预定处罚。

【0061】各种技术可用于增强激励，因为这对网络应用可能是希望的或适当的。例如，在示例WiMedia网络和其他网络中，可实施向其他网络装置告知一个装置违规预约的方法(例如，在介质接入控制层内)。因此，接收这类预约宣告的其他网络装置可判断是否先占与其时隙不相称的违规装置及其先占程度。上述先占机制可以多种不同方式实现。例如，先占者(preemptor)可宣告与违规装置的可先占预约重叠的可允许的预约。该重叠可由违规者检测并指示违规者应移动或去除其预约。

【0062】在另一个实施例中，网络主控服务器可配备有拒绝来自违规装置的带宽请求的能力，或按照实施中策略在网络装置间另外适当分配带宽的能力。在另一个实施例中，可实现网络装置以被自定策略，它们因为与碎片消除方针不一致而强制施加它们自己的处罚。例如，网络装置可选择不遵从碎片消除方针并进而不利用如该方针指示的适当量的带宽。此外，装置可动态监视网络条件和碎片消除或改变预约，如果被监视的条件改变(例如，更多用户加入网络、可用带宽变得更紧密或碎片消除水平达到预定阈值)。

【0063】在一个实施例中，使用多种不同技术中的任一技术将装置识别为预约违规装置。例如，装置的预约请求可相对什么预约被允许或是可接受的被比较，从而判断装置是否违反预约协议。作为另一个例子，一个装置可识别或宣告其预约请求，而其他装置被配置来判断预约是否违规。装置可被当作违规装置的一种情形的另外例子是被指定在通信信道的不受限制区域工作的装置请求扩展到限制区域的预约的情况。

【0064】违规装置可经配置从而通知其他装置：它们违反预约协议或利用策略。一种实现这点的方式是为违规装置设置标志(例如，可设定一个位为指定的状态)，该标志指示其违反策略。另一个方式是在信标周期期间向其他装置宣告违规，以便其他装置知道该装置不一致。该装置也可提供违规的细节，比如不一致的被请求时隙的标识。根据网络配置，其他装置能够先占违规装置。这类先占的例子在本文一个实施例中进一步讨论。

【0065】在一个实施例中，直到先占或其他处罚发生，违规装置才可被允许继续其预约而无需修改其行为。可实施网络装置，从而只要其继续它的违规行为就可被知道，该网络装置可能被其他装置先占或受到其他处罚。因此，可实施网络装置一定时间并随着其他时隙变空，转换其预约或修改其行为以便免遭处罚。时隙的这个自发移动非常行为可导致通信窗口的碎片消除。

【0066】在一个实施例中，可实施碎片消除从而允许时隙预约的灵活性和使用。例如，一个可实施的折衷是让网络装置选择其希望的或需要的任意预约，只要没有其他用户竞争某些或所有这些时隙。一旦出现对这些时隙的争夺，那么预计违规装置移动其预约，且也可被请求，被要求或被激励移动其预约。该方法允许基于装置自由选择，但一般也给网络以管理资源的能力。在该实施例中，网络可被描述为具有否决权(是通过主控服务器、装置的自定策略、先占违规装置的其他网络装置实施还是通过其他方式实施)，从而在需要时迫使违规装置移出违规时隙。可行使该否决权从而确保网络性能保持在所需的水平，且可利用的带宽公平地在所有装置间分布。

【0067】如上面例子所说明的，激励方法的一个优点是可给予装置做出某些选择的自由从而优化它们的性能，在混合实施例或激励是动态的实施例中，网络性能可被确保至少在某个水平。例如，具有一定功率限制和具有相对低带宽要求的装置可选择特定的碎片，该碎片以具有较低带宽分配的代价通过使睡眠时间最多而节省功率。

【0068】如上所述，在一个实施例中，装置是自调节的，因为它们被实施以便遵从规定的预约策略并按照这些策略服从其他装置。一个确保与这些策略一致的技术是要求这些装置的互用性(interoperability)测试作为认证过程的一部分。

【0069】一个实施上述过程的方法是将信道分割(例如，时隙的超帧)为多个区带(zone)，这里区带可被预先指定给某些应用或某些类型的应用或由某些类型或类别的装置利用，或不时为了分配或再分配而被指定给某些类型的应用或被指定由某些类型或类别的装置利用。区带也可被预先指定给一个以上的应用或装置(或其类别)，以便指定可在多个实体间共享。该共享可在平等地位基础上实现，这里指定的实体彼此平等地共享时隙，或基于加权或优先级共享时隙。例如，共享可基于优先级实现，其中一个共享实体优先级高于另一个共享实体的优先级，但它们的优先级都比非共享实体的优先级高。

【0070】作为一个例子，某些时隙可被指定用于实时内容交付装置(content delivery device)，如视频装置。在这个例子中，视频装置可优先于其他非视频装置利用某些区带或时隙分组。例如，可实施网络以使网络上的数字化视频光盘(DVD)播放器和视频记录器可优先于其他非视频装置先占它们的指定时隙或时隙区带。作为进一步的例子，任务为实时播放视频内容(例如，将视频流传输至高清晰度电视HDTV监视器)的DVD播放器可能被指定优先级高于为存储或档案目的下载内容至网络驱动器的视频记录器。因此，在该进一步的例子中，DVD播放器将具有优先于视频记录器先占DVD播放器的指定时隙或时隙区带的能力。然而，因为网络用户不总具有关于什么类型的应用程序或装置在每个时刻和位置使用网络的先验知识，以便允许最大化网络利用，所以每个装置可被给以使用其可以或优选使用的任意时隙的自由，而与预先指定的区带无关。

【0071】如上面例子说明的，为特定应用设计的网络装置对数据速率、吞吐量、功率消耗等可具有不同的要求。为了执行它们的功能并在复杂度、成本和功率管理方面提供效率，网络装置可被实施以便能够灵活分配带宽(如，示例环境中MAC超帧时隙的分配)。

【0072】例如，某些网络装置例行转移大量数据(如FTP转移、介质转移等)至存储装置和其他装置或从这些装置转移出来。这类装置通常得益于允许连续转移的预约策略。然而，大量数据的连续转移可占用大量网络资源，从而花费其他网络装置的资源。因此，在一个实施例中，网络可经配置以允许这类装置等待适当的转移窗口，一次交付所有所需或大批的数据，然后进入睡眠模式或其他节电模式。例如，工作量大的转移可被安排在安静的时间段上或网络利用最低的时间段上。

【0073】另一类型的网络装置，例如视频重放装置可以小的连续块传输时间敏感的数据。该数据可分成多个块并分布于多个窗口，但某个水平的连续性是期望的。例如，对于视频重放，内容信息不总是需要一次传输，而是可在播放时传输，优选有一定缓冲量和连续性。因此，在一个实施例中，这类装置允许以特定的间隔预约MAC时隙。而且，在另一个实施例中，可实施本发明以提供动态分配和再分配策略，该策略允许得益于连续传输的装置分配所需的MAC时隙资源，同时定义策略从而在具有严格时序要求(同样，较高的优先级)的装置请求某些超帧时隙时释放那些连续时隙。

【0074】在一个实施例中，窗口(例如，超帧104)可分成多个区。例如，通信窗口可分成两个区——限制区和非限制区。在一个实施例中，在非限制区进行预约的网络装置被允许分配该区带中几个连续的时隙。在一个实施例中，分配可接近时隙边界，且这些边界是硬定义的(hard-defined)且不能移动。然而，该实施例可导致限制性和低效的利用。例如，可出现这样的情形，即使没有装置工作在非限制区域，其也不必要地限制时间敏感装置的操作。

【0075】虽然可利用允许区带间边界调整的动态实施，但该解决方案可能出现困难。例如，可定义规则来规定和允许限制区域和非限制区域间的边界被动态调整或移动，从而调整在多个装置类型间分配的带宽量。为了说明第二个解决方案可能出现的困难，考虑超帧104的示例假设分配，如图4所示。在这个示例的情形中，超帧104的通信部分被分成限制区域212和非限制区域214。为了说明的目的，假定工作在两维时隙分配表(阴影区域204、206和208)内的装置类型的数目有限。在本说明书中，垂直连续的时隙在时间上是连续的。标记为202的区域是为基于竞争的分配预设计的并且不可用于基于预约的分配。在该例子中，时间敏感装置204占据小于8％的总分配，而额外的23％的可利用带宽被剩余装置(由阴影区域206，208指示)和基于竞争的分配202占据。

【0076】为了进一步说明，考虑具有优选操作模式的额外装置作为非限制的装置进入网络时会发生什么。假定为了满足其带宽要求，增加的装置需要预约每个超帧104的11个介质接入时隙。这在图5示为阴影区域210。为了最小化其功率消耗，新装置的优选操作模式以连续模式(垂直)发送所有信息包210并尽可能靠近信标周期111。然而，在上面的任一种解决方案中该分配是不允许的。即使在所示的情形中，不使用几乎70％的可利用带宽——且可能从不使用，但这些解决方案将使装置在一定程度上在跨越信道的不同区带中分布其时隙，并因此必须“唤醒”至少三次(或较长时间保持醒着)以便满足其带宽要求。换句话说，装置必须将其发送分成较小的垂直块，从而适合在非限制区域214内。

【0077】为了解决这个潜在的缺点，本发明的一个实施例提供预约的动态分配。更具体地，在一个实施例中，本发明为时隙提供预约的动态分配，这些时隙被要求或优选是连续的(如图4和图5所示的超帧表示中的垂直预约)。在一个实施例中，这样的分配可被再分配从而优先选择延迟敏感装置，这些装置更宁愿它们的带宽相对均匀地分布在超帧上(如水平预约)。

【0078】为了说明动态分配，考虑按示例环境定义的例子。在该环境中，如由WiMedia-MBOA规范定义的WiMedia-MBOA装置可经配置从而在任何发送活动之前发送和接收信标帧。在这个信标帧内，每个装置可定义其能力、发送要求(即，MAC时隙的预约)、控制信息等。在一个实施例中，可允许垂直预约的动态分配同时还为延迟敏感装置提供几个级别的带宽保护。这可通过，例如请求从限制区域212释放额外的MAC时隙108而实现。

【0079】在示例环境中，MAC规范文档版本0.95，DRP分配字段从下面表1中的设定再定义到表2中的设定。

表1

8位位组：2	2
		区带位图	MAS位图

表2

8位位组	1	2
			UMR	区带图	MAS位图

【0080】因为在示例环境中仅有15个区带，区带可仅用来自区带位图字段的四个位编码同时将剩余的四个位保留供以后使用。而且，第一个8位位组可被指定用于非限制的模式请求(UMR)。在一个实施例中，非限制的模式请求如表3所示那样定义。在该实施例中，UMR包括非限制预约请求字段(URR)和大于限制阈值(RNS)的集的所请求数目的字段。例如，URR可具有这样的位定义：0001-UMR；所有其他位——保留。RNS可用于定义非限制模式装置正在请求被释放的额外水平集的所请求数目。

表3

UMR
		位7-位4	位3-位0
RNS	URR

【0081】每个装置可被实施以便(或可被要求)在当前超帧104中发送之前检查信标周期内的DRP分配字段，且如果适当，超帧分配可被调整。图6是操作流程图，其示出按照本发明一个实施例的这种例子。现参考图6，检查分配字段从而判断装置是否是以限制的或非限制的模式工作。这由步骤304和308示出。

【0082】如果装置正在以限制模式工作，则对于给定的通信窗口(例如超帧_n)和给定的通信区带(例如区带_k)，检查分配从而判断它是否正在请求时隙，这些时隙可能与非限制装置对额外分配的请求相冲突。在一个实施例中，这是通过检查查看是否其DEV_ALLOCATION≥RESTRICTED_THR+RNS完成的，并由步骤310示出。如果是这样，则在步骤316中，最多达到RESTRICTED_THR+RNS的时隙由限制装置为下一通信窗口(例如，在超帧_n+1中)释放。否则，操作正常继续进行。如果装置工作在非限制模式，在一个实施例中，它不需要执行该操作。在该例子中，优先权被给予工作在限制模式中的延迟敏感装置，且延迟敏感装置被要求仅释放它们的未用时隙，且仅当这类时隙按非限制装置请求的那样指定。在一个实施例中，这可逐个区带完成，其中对每个区带的请求被评估。

【0083】然而，在一个实施例中，某些装置可被给以超级状态(superstatus)，这里它们可以被允许优先于延迟敏感装置并被给以否则由延迟敏感装置使用的时隙。例如，这是期望的，这里给定装置或给定装置类的功率敏感度高，且装置对网络是重要的。此外，各种装置的状态(或装置类的状态)可被加权，且可至少部分根据竞争时隙的装置的相对权重判断是否释放被使用的或未用的时隙。

【0084】在实施动态分配时有几种方式定义限制区带阈值。例如，一个实施例允许无额外信号或参数的实施。在一个实施例中，每个装置可被要求从MAS位图字段暗中提取这个阈值。

【0085】在另一个实施例中，ZONE_BITMAP的上半位元组可被分配来指示装置区带限制的阈值。该方法可获得的一个优点是每个区带中阈值不同。同样，该方法可提供增强的灵活性和MAC超时隙(super-slot)利用。

【0086】在另一个实施例中，一个或更多个八位位组可被分配来指示下一通信窗口的当前限制的阈值。这可能是动态分配的传统解决方案的一个折衷。该阈值可由最后的装置在信标周期内设定。

【0087】在本发明的另一个实施例中，可实施一种方法，其在设定一个或更多个即将到来的通信窗口的阈值时考虑多个装置的优选阈值。这可以是允许分配表的限制区域和非限制区域之间的动态阈值(在某些情形中，完全动态的)的方式。图7是操作流程图，其说明按照本发明一个实施例的这个方法的示例实施。

【0088】现参考图7，在步骤404中，当前阈值THRc可被设定为缺省值。例如，缺省阈值可设定为8。这是在当前通信窗口中使用的阈值。在步骤408，在信标周期111中，所关心的装置宣告优选阈值，THRp，其可能出现在下一个通信窗口(如，在下一个超帧104中)。该装置也可能被请求或被要求宣告阈值的当前值THRc，和阈值的下一个值THRn。

【0089】在步骤412中，可根据所关心装置的各种请求的优选阈值(THRp)计算新阈值。例如，在一个实施例中，每个装置可计算下一个阈值THRn，其大于缺省阈值(描述例子中为8)并小于信标中的所有优选阈值。这个示例方法可用于确保限制装置的一定的性能水平。其他标准可用来计算下一个阈值。例如，网络设计人员可确定功率节省比延迟敏感装置的性能更重要，同样，可选择下一个阈值来适应最大的被请求阈值。

【0090】然后网络装置可在mMaxLostBeacon内它们的信标中调整它们的下一阈值THRn为新计算的阈值。一旦每个装置更新它们的下一个阈值THRn为新的公共阈值，则每个装置可在下一超帧中将该阈值用作新的当前阈值THRc(因此，信标中的THRc和THRn在该点是相同的)。优选的阈值可在每个超帧被再检查，而下一阈值THRn按需要以mMaxLostBeacon超帧的最大调整延迟调整。对阈值THRc/p/c的范围可设定某些限制。例如，在一个实施例中，它们可仅在4-15的范围内。

【0091】为了实施上面的过程，DRP IE帧格式可从表4所示的格式改变为表5所示的格式。

表4原始DRPIE格式

8位位组：1	1	2	2	4		4
							元素ID	长度(＝4+4×N)	DRP控制	目标/所有者DevAddr	DRP分配1	...	DRP分配N

表5修改的DRPIE格式

8位位组：1	1	2	2	2	4		4
								元素ID	长度(＝4+4×N)	DRP控制	目标/所有者DevAddr	分配区带阈值	DRP分配1	...	DRP分配N

【0092】分配区带阈值字段进一步被定义，如表6所示。

表6分配区带阈值字段格式

位：位15-位12	位11-位8	位7-位4	位3-位0
				被保留的	THRp	THRn	THRc

【0093】在本发明的另一个实施例中，两类阈值被定义，以允许灵活分配带宽给各种装置或各种装置类别。例如，在一个实施方式中，实施硬阈值(hard threshold)和软阈值(soft threshold)。优选地，形成硬阈值并且一般将不改变。可设定硬阈值来为一类装置提供一定的保证性能水平。例如，可形成硬阈值来确保延迟敏感装置具有足够的带宽用于延迟敏感活动，即使这要损害功率敏感装置或对其造成不便。在示例环境的一个实施例中，可形成硬阈值作为限制区212和非限制区214之间的传统边界。在一个实施例中达到硬阈值的非限制区可称为硬非限制区。在一个实施例中，硬非限制区可不时改变，并在一定情形下，例如以WiMedia规范的传统实施来发生改变。

【0094】软阈值可被定义为可根据改变条件或网络环境及其装置的情况改变的阈值。在一个实施例中，网络装置可请求改变软阈值，这样的改变是裁定的或者根据各种技术决定。为了讨论的目的，超出硬非限制区并达到软阈值的非限制区可称为软非限制区。在一个实施例中，达到软阈值(甚至延伸超出硬阈值)的垂直分配也是允许的，但在软非限制区具有较低的优先级。

【0095】如上所述，软阈值可改变软非限制区的增大或减小，动态改变装置间的分配。例如，在一个实施例中，延迟敏感装置被赋以优先级，且因此如果网络装置请求水平分配，则可改变软阈值从而允许更多带宽用于(多个)延迟敏感装置。软非限制区内可能存在或已经被请求的任何垂直分配可被再分布/再分配从而允许软阈值的调整，并许可在调整之前在软非限制区内的水平分配。因此，在该例子中，带宽从非限制区再分配到限制区。

【0096】此外，如果对带宽水平分配的需求随后减小，以便在限制区中有未请求或未分配的带宽，则系统可被配置以向下调整软阈值，再分配先前专用于延迟敏感装置的带宽，使得功率敏感装置可利用该带宽。向上和向下调整软阈值可基于装置或装置类的分配要求做出。某些装置或某些类别的装置可赋以较高优先级或相对权重，从而允许灵活地判断何时调整软阈值和多大程度上调整。例如，在一个实施例中，软阈值可主要基于延迟敏感装置的要求调整。在该例子中，由于延迟敏感装置要求分配，所以可移动软阈值以便增加限制区中可利用的带宽，但以牺牲非限制区为代价。因此，非限制区中的垂直分配具有在可利用带宽上分解或分段为较小片段的更大可能性。

【0097】取决于网络实施的目标，可对软阈值的再分布设置某些局限或限制。例如，在一个实施例中，仅在再分布后，在硬非限制区和软非限制区中有一定数目的未分配介质接入时隙时实施带宽的再分布或再分配。例如，在一个实施例中，要求保持在非限制区中的时隙数目可设定为30，但其他的分配也是可能的。该限制对确保有足够的分配保持在非限制区从而允许一定程度的灵活性和网络操作是所需的。此外，可能要求存在为延迟敏感装置保持的足够数目的介质接入时隙，以在将功率敏感装置的介质接入时隙再分布到软非限制区后使用。

【0098】作为另一个例子，存在对于期望装置可跨越通信窗口或超帧来再分配其带宽的这些窗口或超帧数目的限制。例如，可能有对于没有被要求跨多个超帧为给定的超帧再分配其垂直接入的装置的要求。如这些例子所说明的，考虑由于网络条件和优先级可随时间改变，存在允许网络设计人员基于这些阈值中一个或更多个的移动确定硬阈值和软阈值的放置和带宽分配及再分配的灵活性。因此，对阅读了本说明书的本领域技术人员来说，如何按照这些实施例实施带宽分配的其他标准、条件和要求是显而易见的。

【0099】此外，如某些上面的例子说明的，优先级和优先权可赋予延迟敏感装置，因为延迟敏感装置的带宽中断可能有影响，这些影响是用户可察觉的或对网络装置的总目标是有害的。然而，如上面讨论的，考虑在可替换实施例中，如果对功率敏感装置的功率敏感度的关心超过对延迟敏感装置的性能的关心，则可将优先级赋予功率敏感装置。此外，可能有被分配带宽的其他类别或类型的装置，且围绕它们做出仲裁决定。当然，在这些装置类别中，可以有子类，因此，类别、子类和个体装置可在带宽分配考虑方面被赋以相对优先级。因此，例如，即使一类装置的优先级通常高于第二类装置，在第二类中也可以有装置或子类装置，其胜过或优先级高于第一类中的装置。

【00100】可实现大量机制来允许限制和非限制区间带宽的仲裁。将讨论这些方法的几个例子从而说明存在这种分配的可能性。例如，在一个实施例中，实施网络装置以便请求软非限制区内的水平预约，即使软非限制区内的一个或更多个被请求的介质接入时隙已经被保留或分配给垂直分配。例如，这可通过在示例环境的信标周期期间或可替换环境中其他相似周期期间请求分配来完成。一旦在软非限制区中做出这样的带宽请求，则可判断是否再分配该带宽给工作在非限制区中的装置。换句话说，可以判断是否调整软阈值来提供所请求的带宽再分配。

【00101】在一个实施例中，当具有垂直分配的装置用软非限制区中的介质接入时隙检测到这样的请求时，这些装置自动启动其分配的再分布从而允许调整软阈值，并因此增加限制区。这一般要求具有垂直分配的装置将这些分配细分为多个分开的垂直分配，如由下面的例子说明的。在一个实施例中，具有软非限制区中最深分配的网络装置被请求首先启动再分布程序。因此，再分布程序可在迭代的基础上完成，直到软阈值被设定，以适应请求水平预约的装置。

【00102】作为可确定分配的各种方式的另一个例子，在一个实施例中，为水平分配请求软非限制区的装置被要求宣告软和硬阈值的当前值。该实施例是理想的，因为其可减少低等待(水平)装置的复杂度，从而计算硬和软阈值。这些阈值可加到DRP中作为额外字段来在信标中宣告。

【00103】为了更好说明动态分配，现在描述几个例子。图8是大体示出网络带宽一部分的图，该网络带宽在示例环境中可以被称为超帧104。现在参考图8，通信帧包括信标111和具有限制区212及非限制区214的通信窗口。在所示例子中，有8个PCA留出段222，每个都具有四个介质接入时隙的垂直分配，虽然该配置可改变。图8中的例子也示出硬阈值240和软阈值242，两个都设定为缺省值7(即，8个介质接入时隙)，均匀分成限制区212和非限制区214。在该图解说明中，软非限制区是零。

【00104】图8也示出两个不同的装置类别，它们请求所示通信窗口内的带宽分配。具体的，该例子示出第一装置(例如，延迟敏感装置)，其请求限制区内带宽的水平分配，如阴影区224所示。此外，该例子还示出另一个网络装置，其请求12个介质接入时隙的垂直分配，如阴影区226所示。例如，该装置可以是功率敏感装置，在这里期望在一个连续块中分配其带宽，以便减少其加电时间，使得能够节省功率。

【00105】在第一装置没有正在请求带宽区228的情形中，通信窗口内有足够的空间容许第二装置具有12时隙垂直分配。因此，在该情形中，软阈值可变为15(即，硬非限制区和软非限制区包括16个介质接入时隙)。然而，因为第一装置正在请求水平分配，如阴影区226和228所示，因此存在冲突，其中两个装置都正在请求对同一介质接入时隙的接入。这由阴影区228示出。由于该冲突，应再分配可利用的带宽从而允许两个装置在给定的通信窗口内执行所需的网络活动。

【00106】如上面所述，在一个实施例中，工作在限制区中的装置请求其带宽分配，如图8中阴影区224所示，装置请求的这个分配也包括阴影区228。进一步参考上面阐明的例子，因为第二装置现在知道冲突，且因为其正在利用软非限制区内的带宽，所以第二装置开始再分布其时隙，以使第一装置可被赋以所请求的水平分配。当然，对阅读了本说明书的本领域技术人员来说，显然优先级可另外设定。

【00107】垂直分配的再分布的一个选择在图9中图解说明，虽然其他的再分配也是可能的。在所示选择中，第二装置再分配其带宽至区带06和14，其中每个区带具有6个介质接入时隙的垂直分配。这些由图9中的阴影部分226示出。作为该再分配的结果，第一和第二装置间不再有冲突，且两个装置都被赋以它们所需的带宽分配。然而，在该例子中，工作在限制区中的装置被赋以优先级并被允许执行其被请求的网络活动，其以损害工作在非限制区214中的装置为代价。因此，在该例子中，非限制装置现在将被要求在两个分开的时帧中进行其网络活动，可能要求从节电模式唤醒以及额外的时间。在一个实施例中，可进行带宽的再分配以使再分配的带宽片段在时间上靠近，从而减少功率敏感装置所要求的唤醒时间。

【00108】为了进一步说明软阈值的再分布，考虑更拥塞的情形，这里几个网络装置工作在限制区和非限制区。这样的示例情形在图10中图解说明，虽然其他情形也是可能的。为了讨论的目的，考虑硬和软阈值初时被设定在同一水平，均等划分非限制区和限制区。现在考虑一个示例情形，其中新装置要求8个介质接入时隙的垂直分配，如图11中阴影区322所示。基于网络利用，可以判断这8个时隙可分配到两个区带中并且为了适应这个，可移动该软阈值242，以使软非限制区的深度为两个时隙，如图11所示。作为该再分配的结果，包括硬非限制区和软非限制区的新非限制区现在是10个时隙深，给请求装置提供两个区带中8个垂直时隙的分配，且利用限制区中水平分配的装置不受该变化的影响。

【00109】继续图11图解说明的例子，进一步考虑工作在限制区中的第二网络装置请求15个介质接入时隙的水平分配。如图12所示，基于当前通信负荷，这些水平接入时隙将占据行9，如阴影区334(包括阴影区336)所示。如通过阴影区336所图解说明的，预约请求与工作在垂直模式中的第一装置冲突。在水平模式具有优先级的例子中，第一装置认识到与其当前的软非限制区利用的冲突，并开始再分配其当前的带宽利用。该再分配可根据网络可利用性以多种不同方式发生，且一个这样的例子在图13中图解说明。参考图13，如该例子图解说明的，软阈值242一旦再次与硬阈值240一致，且阴影区322所示的第一装置的垂直分配现在被分成三个区，因此允许第二装置不间断的水平分配，如阴影区324图解说明的。

【00110】作为另一个例子，考虑图14图解说明的可能情形，其中阴影区332、334所示的两个独立的垂直分配正在利用软非限制区，且软阈值242被设定为10。现在考虑第三装置需要31个时隙分配的例子，如图15中阴影区336(包括阴影区338)所示。如该例子所示，阴影区338处于冲突中。在工作在水平分配中的装置将具有优先级的示例情形中，工作在阴影区332中的第一装置将移动其分配，且软阈值242将在再分配后被调整。在一个例子中，表可作为图16中所示的例子，第一装置的分配分成2个区带332并相应调整软阈值。

【00111】注意，在一个实施例中，软阈值242不需要调整，从而确保没有在软非限制区进行水平分配。如图16中所示的例子描绘的，有延伸到软非限制区的垂直分配334和延伸到软分配区的水平分配336。然而，在一个实施例中，因为这些不冲突，所以软非限制区被允许按分配保持，以使垂直分配334无需不必要的再分配。

【00112】在本发明的另一个实施例中，可实施具有计算发送机和接收机阈值(例如包括硬阈值和软阈值)的能力的系统。因为一个网络装置可相对各种其他网络装置具有不同的通信要求，接收机的阈值可从每个接收机和发送机自身的网络观察点(point of view)计算，它们彼此不同。因此，在一个实施例中，每个接收机和发送机可经配置来确定，例如给定预约或预约组超过给定阈值的量。在一个实施例中，每个接收机和发送机可被要求在安装周期(setup period)期间宣告它们的阈值，如在示例环境中的信标周期期间。因此，作为这些宣告的结果，工作在网络中的其他装置知道给定的接收机和发送机的状态和要求。

【00113】在一个实施例中，具有适当优先级级别的网络装置可利用这些数字在适当时先占另一个装置。例如，在水平分配的优先级高于垂直分配的优先级的网络中，与水平分配通信的网络装置可关注另一个装置的垂直分配，并判断是否存在冲突，如果存在冲突，则从冲突中的一个或更多个时隙先占另一装置。如上面所述，先占可采用调整软阈值的形式，以便减小软非限制区，从而要求具有垂直分配的所有装置保持在再分配边界内。在其他实施例中，先占可仅要求违规装置再分配其请求的带宽，其方式是不与其他装置或其他较高优先级装置冲突。虽然希望被先占装置在当前通信窗口(例如，示例环境中的超帧104)中再分配其带宽，但这样的限制不总是是要求。实际上，被先占的装置可被允许或可能被迫使再分配部分其所需的网络活动至随后的通信窗口。如对阅读了本说明书的本领域技术人员来说显而易见的，大量不同先占机制都可实施，以实现所需的目标。

【00114】虽然本发明的各种实施例已经在上面说明，但应该理解，它们已经仅以例子而非限制的方式给出。因此，本发明的范围和范畴不应被任何上述示例性实施例限制，但应该按照下面的权利要求和它们的等同物来定义。此外，本发明在上面是按照各种示例性实施例和实施进行描述的。应该理解，在一个或更多个个体实施例中描述的各种特征和功能不限于对描述它们的特定实施例的可应用性，而是可以单独或以某些组合应用到本发明的一个或更多个其他实施例中，无论是否描述了这样的实施例，也无论这样的特征是否作为描述的实施例的一部分给出的。

【00115】本文中使用的术语和短语及其变体，除非另外清楚陈述，否则应解释为可扩展而非限制。作为例子：术语“包括”应理解为“包括，但不限于”等；术语“例子”用来在讨论中提供示例性的事例，而不是其穷举或限制的清单；形容词如“常规上”、“传统的”、“正常的”，“标准的”和类似意义的术语不能解释为限制所描述的项为给定的时间段或可用作给定时间的概念，而是应解读为包括常规的、传统的、正常或标准技术，它们现在可用或在未来任意时间可用。相似的，一组以连词“和”连接的项不应理解为要求每个和其中的每项出现在组中，而是应解读为“和/或”，除非另外清楚说明。

Claims (26)

1.一种在通信网络中在多个网络装置间分配通信带宽的方法，所述网络装置在所述通信网络内调度和进行通信活动，所述方法包括以下步骤：

第一网络装置确定工作在所述通信网络内的其他网络装置的分配；

所述第一网络装置先占第二网络装置的已调度的分配；以及

所述第一网络装置在所述通信网络上调度其通信活动。

2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括步骤：所述第一网络装置判断在其所需或要求的分配与所述第二网络装置的分配间是否存在冲突。

3.如权利要求1所述的方法，其中被所述第一网络装置先占的所述第二网络装置的已调度的分配包括一个或更多个网络时间或信道时隙。

4.如权利要求1所述的方法，其中先占步骤包括调整阈值从而为所述第一网络装置提供增加的带宽可利用性的步骤。

5.如权利要求1所述的方法，其中先占步骤包括以下步骤：

所述第一网络装置通知所述第二网络装置所述先占及其调度要求的信息；以及

所述第二网络装置以不与所述第一网络装置冲突的方式再分配其带宽。

6.如权利要求1所述的方法，其中先占步骤包括以下步骤：

所述第一网络装置通知所述第二网络装置其调度要求；以及

所述第二网络装置判断其自已的调度要求是否与所述第一网络装置冲突。

7.如权利要求6所述的方法，进一步包括所述第二网络装置以不与所述第一网络装置冲突的方式再分配其带宽的步骤。

8.如权利要求1所述的方法，其中先占步骤包括使所述第二网络装置将其已调度的带宽的某些或全部再分配给不同通信窗口或信道。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括确定所述网络装置的相对优先级和根据所述相对优先级进一步确定给定的网络装置是否可先占另一个网络装置的步骤。

10.一种经配置在通信网络内工作的网络装置，所述网络装置包括：

外壳；

所述外壳内的发送机和接收机中的至少之一；

所述外壳内的控制逻辑，其经配置在所述通信网络上调度通信活动，确定在所述通信网络内工作的其他网络装置的分配，和先占与所述网络装置的所述分配冲突的第二网络装置的已调度的分配。

11.如权利要求10所述的网络装置，其中所述控制逻辑进一步经配置以确定在其所需的或所要求的分配与所述第二网络装置的分配间是否存在冲突。

12.如权利要求10所述的网络装置，其中所述控制逻辑包括硬件、软件和固件中的至少之一。

13.如权利要求10所述的网络装置，其中被所述网络装置先占的所述第二网络装置的所述分配包括一个或更多个网络时间或信道时隙。

14.如权利要求10所述的网络装置，其中所述控制逻辑进一步经配置来调整阈值，从而为所述第一网络装置提供增加的带宽可用性。

15.如权利要求10所述的网络装置，其中所述控制逻辑进一步经配置来传递所述网络装置的调度要求至其他网络装置，并且响应来自另一个网络装置的先占请求而再分配所述网络装置的分配。

16.如权利要求10所述的网络装置，其中所述控制逻辑进一步经配置来传递所述网络装置的调度要求至另一个网络装置，且其中所述其他网络装置经配置以确定其自身的调度要求是否与所述第一网络装置冲突。

17.如权利要求10所述的网络装置，其中所述控制逻辑进一步经配置来将所述网络装置的已调度的带宽的某些或全部再分配至不同通信窗口或信道。

18.如权利要求10所述的网络装置，其中所述控制逻辑进一步经配置来确定所述网络装置相对于其他网络装置的相对优先级，并且根据所述相对优先级确定所述网络装置是否可先占另一个网络装置。

19.一种可执行的程序产品，其包括处理器可执行的程序代码体，用于动态分配第一网络装置的带宽利用，所述可执行的程序产品包括：

程序代码，其用于确定工作在所述通信网络中的其他网络装置的分配；

程序代码，其用于先占与所述第一网络装置的分配冲突的第二网络装置的已调度的分配；以及

程序代码，其用于在所述通信网络上调度所述第一网络装置的通信活动。

20.如权利要求19所述的程序产品，其进一步包括步骤：所述第一网络装置判断在其所需或所要求的分配与所述第二网络装置的分配之间是否存在冲突。

21.如权利要求19所述的程序产品，其中被所述第一网络装置先占的所述第二网络装置的已调度的分配包括一个或更多个网络时间或信道时隙。

22.如权利要求19所述的程序产品，其中用于先占的所述程序代码包括用于调整阈值从而为所述第一网络装置提供增加的带宽可用性的程序代码。

23.如权利要求19所述的程序产品，其中用于先占的所述程序代码包括用于通知所述第二网络装置所述先占及其调度要求的程序代码；由此所述第二网络装置以不与所述第一网络装置冲突的方式再分配其带宽。

24.如权利要求19所述的程序产品，其中用于先占的所述程序代码包括用于通知所述第二网络装置其调度要求的程序代码；由此所述第二网络装置以不与所述第一网络装置冲突的方式再分配其带宽。

25.如权利要求19所述的程序产品，其中用于先占的所述程序代码包括用于使所述第二网络装置将其已调度的带宽的某些或全部再分配至不同通信窗口或信道的程序代码。

26.如权利要求19所述的程序产品，进一步包括用于确定所述网络装置的相对优先级并根据该相对优先级进一步确定给定的网络装置是否可先占另一个网络装置的程序代码。

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