CN102217395B

CN102217395B - 无线通信系统中用于信道预留的装置和方法

Info

Publication number: CN102217395B
Application number: CN200880102447.2A
Authority: CN
Inventors: K·拉贾马尼
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2028-08-08
Also published as: JP5209719B2; RU2010108270A; US20090040984A1; CN102217395A; ES2697849T3; KR101236346B1; WO2009021205A2; CA2693612A1; EP2186369B1; JP2010536269A; KR20100052523A; BRPI0815082A2; US8406205B2; EP2186369A2; HUE040334T2; TWI413381B; TW200924431A; WO2009021205A3; CA2693612C; RU2442284C2

Abstract

本发明提供了一种用于在自组织网络中预留介质访问的示例性方法，包括以下步骤：由预留所有方发送预留请求，所述预留请求用于标识预留分配、预留目标方和预留类型。所述预留类型标识了所述预留分配由所述预留所有方和所述预留目标方在预留时段内专用。所述预留目标方采用优先级化竞争访问(PCA)方案来访问预留分配。或者，可以将所述预留分配的空闲部分再划分为多个时隙，其包括偶数时隙和奇数时隙，所述预留所有方通过在偶数时隙内开始发送以获取对所述空闲部分的访问，所述预留目标方通过在奇数时隙内开始发送以获取对所述空闲部分的访问。在另一个实施例中，预留所有方向所述预留目标方发送输出的允许发送(CTS)通信，以便将所述预留分配的所有权转移给所述预留目标方，并且从所述预留目标方接收输入的允许发送(CTS)通信，以便收回所述预留分配。

Description

无线通信系统中用于信道预留的装置和方法

相关申请

本专利申请要求于2007年8月8日递交的、名称为“APPARATUSANDMETHODFORCHANNELRESERVATIONINWIRELESSCOMMUNICATIONSYSTEMS”的临时申请No.60/954,757的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，故以引用方式将其明确地并入本申请。

技术领域

概括地说，本发明涉及无线通信，具体地说，本发明涉及超宽带自组织无线通信网络。

背景技术

无线联网系统已经成为世界范围内大多数人实现通信所利用的普遍手段。无线通信设备已变得更小且功能更强大，以便满足消费者的包括提高便携性和便利性在内的需求。用户已经发现无线通信设备的很多用途，例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑等等，并且这些用户要求可靠的服务以及更大的覆盖区域。

无线通信网络一般用于传输信息，而不用考虑用户所处的位置(在建筑物里面或外面)以及用户是静止的还是移动的(例如，在车辆中，步行中)。一般而言，无线通信网络是通过移动设备与基站或接入点进行通信而建立的。接入点覆盖地理区域或小区，并且当移动设备工作时，它可以移动进入或离开这些地理小区。为了达到不中断的通信的目的，要向移动设备分配它已经进入的小区的资源并收回所分配的它已经离开的小区的资源。

还可以仅利用对等(peer-to-peer)通信而不用接入点来构造网络。在其它实施例中，网络可以包括接入点(基础设施模式)和对等通信两者。这些网络类型称为自组织(adhoc)网络。自组织网络可以是自配置的，由此当移动设备(或接入点)从另一个移动设备接收通信时，这个其他的移动设备就会被添加到网络中。当移动设备离开该区域时，其会被动态地从网络中移除。因此，网络的拓扑结构是经常改变的。在多跳(multihop)拓扑中，通过多个跳(hop)或多个段(segment)来传送传输而不是直接从发送方到接收方。

各种因素会影响到网络(例如，超宽带(UltraWideband，UWB)自组织网络)中的无线通信效率和性能。例如，在覆盖区域中发生的业务量或数据通信量会降低数据传输时间并产生干扰。因此，通信的服务质量(QoS)会受到网络中基本上同时发生的其它通信的影响。在例如无线LAN(IEEE802.11)和UWB中所使用的带有冲突避免的载波监听多址(CSMA/CA)之类的排他式(exclusion-based)的方案中，如果网络中出现干扰，则同时发生的传输的数量和数据吞吐量会降低。

在各种系统实现方式中，实现信道预留方案以使得设备可以协商对信道介质的访问。这些预留的功效，尤其对于双方使用而言，依赖于应用业务的特征。

发明内容

一种用于在自组织网络中预留介质访问的示例性方法(例如，如ECMA368中定义的)包括由预留所有方发送预留请求的步骤，该预留请求标识了预留分配、预留目标方和预留类型。上述这种预留类型标识了预留分配在预留时段内供预留所有方和预留目标方专门使用。该预留目标方采用典型的优先级化竞争访问(PCA)方案在预留时段内访问空闲介质，而该预留所有方可以优先访问空闲介质(即，不需要调用PCA退避)。为了保证双方使用的平衡，可以针对作为所有方的两侧中的每一侧来创建相等数目的预留分配。或者，每个空闲部分的预留分配可以再分为包括偶数时隙和奇数时隙的多个时隙，预留所有方通过在偶数时隙内发起它的传输来获取对介质的访问(在此之后介质不再被视为空闲直到它停止传输为止)；而预留目标方通过在奇数时隙内发起它的传输来获取对空闲介质的访问。在另一个实施例中，预留所有方向预留目标方发送输出的允许发送(cleartosend，CTS)通信以便将预留分配的所有权转移给预留目标方，并从预留目标方接收输入的允许发送(CTS)通信以便收回预留分配的所有权。

附图说明

图1示出了与一个实施例一致的示例性自组织无线网络。

图2示出了与一个实施例一致的示例性无线终端设备。

图3示出了与一个实施例一致的示例性介质接入信道超帧结构。

图4的流程图示出了与一个实施例一致的用于预留介质访问的示例方法。

图5-7示出了与各个实施例一致的用于提供对预留分配的访问的示例性方法。

图8的流程图示出了与一个实施例一致的用于转移介质所有权的示例性方法。

具体实施方式

现在参照附图描述多个实施例。在下面的描述中，为便于解释，给出了大量具体细节，以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而，很明显，也可以不用这些具体细节来实现所述实施例。在其它例子中，以方框图形式示出公知结构和设备，以便于描述一个或多个实施例。

如本申请中所用的，“组件”、“模块”、“系统”和类似的术语意在指与计算机相关的实体，例如硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。举例而言，组件可以是但并不限于是：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。作为举例说明，计算设备上运行的应用和计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以位于执行中的进程和/或线程中，组件可以位于一个计算机中和/或分布于两个或多个计算机中。另外，可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行这些组件。这些组件可以诸如依照包含一个或多个数据分组的信号的方式通过本地和/或远程进程进行通信(例如，来自一个组件的数据，该组件以信号的方式与本地系统、分布式系统和/或通过诸如互联网之类的网络与其它系统中的另一个组件进行交互)。

此外，本申请中结合用户设备描述了各种实施例。用户设备还可以叫做系统、用户单元、用户站、移动站、移动设备、远程站、接入点、基站、远程终端、接入终端、终端设备、手机、主机、用户终端、终端、用户代理、无线终端、无线设备或用户设备。用户设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持式设备或其它与无线调制解调器连接的处理设备。在某些实施例中，用户设备是附属有UWB调制解调器的消费电子设备，例如打印机、照相机/便携式摄像机、音乐播放器、独立磁盘或闪存设备，或其它具有内容存储器的AV设备。

此外，可以将本申请所描述的各方面或特征实现为方法、装置或使用标准的编程和/或工程技术的制造品。这里使用的术语“制造品”意在包括可从任何计算机可读器件、载体或介质来访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁存储器件(例如，硬盘、软盘、磁带...)，光盘(例如，压缩光盘(CD)、数字多用途光盘(DVD)...)、智能卡以及闪存器件(例如，EPROM、卡、棒、钥匙型驱动器...)。

将会以系统的形式给出各个实施例，这些系统包括多个设备、组件、模块等等。应该了解和理解的是，各个系统可以包括额外的设备、组件、模块等，和/或不包括结合附图所讨论的所有的设备、组件、模块等等。也可以使用这些方法的组合。

现在参照附图，图1示出了示例性的自组织无线网络100。无线网络100包括任何数目的移动设备或节点，为了便于解释，示出了其中的四个进行无线通信。移动设备可以是，例如蜂窝电话、智能电话、膝上型电脑、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星电台、全球定位系统、个人数字助理(PDA)和/或如上所讨论的其它适合用于通过无线网络100进行通信的设备。无线网络100还包括一个或多个基站或接入点(未示出)。

在无线网络100中，将终端设备112示出为通过通信链路120与终端设备114通信，并通过通信链路112与终端设备116通信。还将终端设备116示出为通过通信链路124与终端设备118通信。终端设备112、114、116和118可以依照如图2中所示的终端设备200的一种可能配置的示例性简化框图来构造和配置。本领域的技术人员应该了解，终端设备200的精确配置可以根据具体的应用和整体设计约束而变化。处理器202可以实现本申请中公开的系统和方法。

终端设备200可以用与天线206耦接的前端收发机204实现。基带处理器208与收发机204耦接。基带处理器208可以用基于软件的结构或其它类型的结构(例如硬件或硬件和软件的组合)来实现。微处理器可以用作运行软件程序的平台，该软件程序提供控制和整个系统管理功能以及其他的功能。数字信号处理器(DSP)可以用嵌入式通信软件层来实现，它运行特定于应用的算法以降低微处理器上的处理量。DSP用于提供各种信号处理器功能，例如导频信号捕获、时间同步、频率跟踪、扩频处理、调制和解调功能，以及转发错误修正。

终端设备200还包括与基带处理器208耦接的各种用户接口210。用户接口210包括键盘、鼠标、触摸屏、显示器、振铃器、振动器、音频扬声器、麦克风、摄像头、存储器和/或其它输入/输出设备。

基带处理器208包括处理器202。在基带处理器208的基于软件实现中，处理器202可以是运行在微处理器上的软件程序。但是，本领域的技术人员应该了解，处理器202不仅限于这个实施例，而是可以用本领域公知的任何方法来实现，其中包括能够执行本申请中描述的各种功能的任何硬件配置、软件配置或它们的组合。处理器202与存储器212耦接以用于存储数据。用于执行应用操作系统和/或单独应用的应用处理器212可以如图2中所示来提供。将应用处理器212示出为与基带处理器208、存储器212和用户接口210耦接。

返回图1，下面结合图3的介质访问控制(MAC)超帧结构来描述对与通信链路120、122和124关联的资源的分配。MAC子层中定义的MAC服务和协议依赖于物理层(PHY)通过PHY服务接入点提供的服务。MAC服务还通过MAC服务接入点向高层协议或适配层提供服务。在所描述的示例实施例中，PHY层可以是用于无线个人局域网(例如，符合ECMA-368之类的ECMA国际标准)的超宽带(UWB)物理层。需要注意的是，各个实施例的有益效果还适合于其它自组织网络组织形式，其中包括，例如IEEE802.11或IEEE802.15自组织网络的未来或修订版本。

图3描述了用于利用超帧结构(例如超帧N302)进行帧交换的基本时间结构300。举个例子，超帧N302具有对应于超帧长度的超帧持续时间。在一个实施例中，超帧N302包括256个介质访问时隙(MAS)304，每个MAS有等于256微秒(μs)的持续时间长度310。在这个实施例中，超帧N302有约等于65毫秒(ms)的相应的超帧持续时间。如图3中所示，超帧包括在每个超帧的开始306处的信标时段308，图中包括超帧N302和超帧N+1305。

典型地，在信标时段308内，终端设备只发送信标(即，信标帧)并且监听相邻的信标。还可以预留MAS，并且参与预留的设备遵照为那些预留时隙所定义的预留类型。在信标时段和预留的时隙之外，终端设备通常采用基于接入竞争的访问方案。在某些其它实施例中，可以针对整个网络100只有一个信标发送实体。

当前的MAS预留实现方式一般定义四种预留类型：硬预留、软预留、优先级化竞争访问(PCA)和私有预留。预留是由请求成为预留所有方的终端设备发起的，并且预留是用于预留一个或多个MAS以用于向预留目标方发送信息的请求。

在硬预留中(例如，在ECMA368中)，预留所有方在预留时段内对预留的时隙维持专用，包括预留目标方在内的任何其它终端设备都不能发送信息。目标方只发送例如ACK之类的MAC层控制分组，以作为对所有方的传输的响应。由于终端设备请求的预留时段可能大于所需的用于发送数据分组的预留时段，所以预留时段的一部分会包括空闲的，因此是浪费的通信系统利用，这是硬预留的缺点之一。预留所有方通过发送适当的通知来释放预留并等待响应；但是，这样的额外处理会导致处理和时间延迟上的损失。

在软预留中(例如，在ECMA368中)，预留所有方被给予优先权，以优先于网络中的其它设备在预留时段内访问预留的时隙。其它“低优先级”终端设备(例如，预留目标方或网络中的任何其它相邻终端设备)可以通过冲突避免方案来利用与预留时段的空闲部分关联的时隙。因此，软预留利用竞争方案来提供对预留时段的空闲部分的使用。

在PCA预留中，时隙是为了传输目的而预留的，包括预留所有方、预留目标方和任何其它相邻终端设备在内的所有终端设备利用冲突避免方案(例如载波监听多址/冲突避免(CSMA/CA))在预留时段内获得对预留时隙的访问。这也将PCA访问开销(退避)施加在预留所有方上。

在上面讨论的三种预留方案(硬预留、软预留、PCA)中，提供设备之间的双向通信是不灵活的和/或效率低的。举个例子，在硬预留中，双向通信需要两个不同的硬预留，这是因为预留的时隙是预留所有方专用的。此外，固定的硬预留是不灵活的并且不适合于在两个方向上会变化的业务比值，或者另外要求关于业务比值的预先信息以便有效地分配预留时隙。例如，由于一对设备不可能做出两个硬预留(每个方向上一个，每个具有完整的超帧容量)，因此如果应用为其大批业务预留方向，则会损失吞吐量。软预留和PCA预留方案会遭受由于来自网络上的其它设备的信道接入竞争而造成的降低的信道状况，因此限制了预留所有方和预留目标方之间的最佳双向通信。虽然私有预留能够用在某些系统中，但是对信道接入策略的规定是留给实现方式的设计者来决定的。

参照图4，流程图400示出了根据一个实施例用于预留介质访问的示例性方法。举例而言，流程图400有助于一对终端设备(例如，图1的终端设备112和114)以灵活的方式有效地相互通信，而这在自组织网络(例如图1的网络100)中尤其有益。

在步骤402，预留所有方发送预留请求。预留请求通常作为命令帧的一部分(或者作为信标信息单元)来发送。除了其它信息项以外，预留请求中可以包括预留所有方的标识、预留目标方的标识、针对要预留的一个或多个时隙(MAS)的分配请求，以及预留类型。为了方便，在此将对MAS的分配统称为预留分配(或者简称为“预留”)，即使预留的时隙是连续分布的或在超帧上分段的。在步骤402中所指出的预留类型标识了预留分配由预留所有方专用以及预留目标方在预留时段内专用。这样的预留类型可以是实现用于介质访问的特定的“私有”预留(例如，由特定于应用的标识符来标识)，或者如果采用标准的实现方式，则可以是针对专用双向(EBD)预留的显式预留类型。针对本发明，在此提到的上述两种预留类型都称为EBD预留，这是因为这两种预留类型，无论私有还是显式的，都专门向预留所有方和预留目标方提供双向介质访问。

在步骤404，预留所有方接收预留响应。例如，预留目标方发送预留响应，以作为对步骤402的预留请求的响应。在步骤406，预留所有方在一个或多个预留时隙内可选地向预留目标方发送信息帧。在预留所有方的传输完成时，会在预留时段剩下的部分中余留有预留分配的空闲部分(空闲的预留时隙)。

在步骤408，在剩余的预留时段内，预留分配的空闲部分可以用于预留目标方并用于传输信息。预留目标方所发送的这些信息由预留所有方接收。有益的是，可以使预留目标方能够访问预留分配的空闲部分，而无需要求预留目标方获取它自己的独有的预留，也无需要求预留目标方与其它相邻终端设备竞争对预留分配的访问。根据另一个实施例，在每一侧独立地执行图3中的步骤以建立一组EBD(即，第一EBD和第二EBD)，以实现对称和平衡。或者，可以将单个预留虚拟地划分为两个部分，其中，第一部分的初始预留所有权可以分配给预留所有方(第一部分的初始预留所有方)，第二部分的初始预留所有权可以分配给预留目标方(第二部分的初始预留所有方)。这两个预留(或单个预留的两个虚拟部分)中的每一个占用连续的MAS时隙，或者它们相应的MAS可以在超帧中是相互交织的。在其它实施例中，对两个预留(或一个预留的两个部分)的交织基于预先知道的更高层协议的传输窗口尺寸，因此可以将所需要的所有权转移的数目最小化和/或允许实现更高层的确认(ACK)。根据某些实施例，可以实现对资源利用的明显改进。例如，与用于双向通信的两个单独的硬预留比较时，两个单独的EBD预留在一些业务情况下会使介质利用效率几乎加倍。下面概述了EDB预留的所有方和目标方的介质访问规则的各种实施例。从方框408到406绘制的线路代表了根据下面讨论的各个实施例的，预留所有方和/或目标方后续对介质的访问的各种安排方式。

根据一个实施例，预留目标方通过采用优先级化竞争访问(PCA)方案来访问预留分配的空闲部分(步骤408)以避免与预留所有方的竞争。下面结合图5的图500来描述这一实施例。在图5中，水平轴代表在EBD预留的预留时段内访问预留分配的时间。方框502代表预留所有方的信息传输队列，其在时间510处终止。方框502包括来自目标方的任何MAC层ACK分组，其后紧跟有指定的静默时段(例如，ECMA368中SIFS＝10μs)。在图5中示出的特定PCA方案中，预留目标方等待第一个静默时段512(例如，9μs)和第二个可变时段(例如，从(0到3)*9μs范围的随机时段(diceperiod))。如果在第二个可变时段的结束时间516处，预留所有方还没有发送信息，则预留目标方可以获取对介质的访问并且开始它向预留所有方的信息传输。由于第二个时段是可变的，所以预留目标方的平均等待时间通过等待时段518来描述。在一种具体的CSMA/CA安排方式中，平均等待时段518大约为22.5μs，在此期间内两侧都不发送，但是预留所有方等待在目标方的传输队列之后开始发送的同一等待时间为0。对于双向应用，采用一组这样的EBD(每个方向上一个)可以因此将这种场景中两侧的平均等待时段平衡到11.25us；并且如果没有对应用的预先了解的话，则这样是很有利的。

根据另一个实施例，预留目标方根据参考的访问分配方案来访问预留分配的空闲部分(步骤408)。下面结合图6的图600描述这个实施例。方框602代表预留所有方的信息传输队列，其在时间610处终止。方框602包括来自目标方的任何MAC层ACK分组，其后紧跟着指定的静默时段(例如，ECMA368中SIFS＝10μs)。将时间610之后的预留分配的空闲部分再划分为多个时隙，例如，包括时隙612、614、616和618。时隙612和616分别标识为偶数时隙0和2。时隙614和618分配标识为奇数时隙1和3。在介质空闲时，另外的偶数和奇数时隙跟在时隙618之后。举个例子，时隙612、614、616和618可以是9μs时隙。

在图6的参考访问分配方案中，预留所有方通过在偶数时隙内开始传输来获取对空闲的预留分配的访问，预留目标方通过在奇数时隙内开始传输来获取对空闲的预留分配的访问。一旦预留所有方或预留目标方以这种方式获取了对介质的访问，则终端设备可以继续在剩余的预留时间内在预留分配的剩余时隙(偶数和奇数都可以)上传输信息。如果完成了信息传输，则保持预留分配的另外的空闲部分，并利用新的时间参考610来重复该处理过程。这一特定实施例降低了访问空闲预留分配的等待时间，例如相比于图5的等待时间518。要注意的是，EBD的所有方被允许即使在时隙0也可以发起传输，这是因此其的平均等待时间会小于目标方的平均等待时间。对于双向应用，采用一对这样的EBD(每个方向上一个)可以因此平衡两侧的平均等待时间，这在没有对应用的预先了解的情况下是很有利的。

为了提高图6的访问分配方案中的错误恢复能力，如果预留所有方或预留目标方接收到报头错误，则检测到该报头错误的设备可以发起“退避(backoff)”。退避通常包括执行用于避免在特定时段内访问介质的过程或算法，其中特定的时段通常由算法来规定。在ECMA368中公开了用于这一目的的示例性退避技术，但是其它退避技术也可以用于本申请中讨论的访问分配方案。在不当的帧交换终止的情况中(例如，未能发送或接收所期望的控制分组响应)，则设备可以根据计算出的丢失响应分组的结尾来重置它的时隙定时器(即，时间参考610)，以便提供额外的错误恢复。举个例子，在ECMA368中，如果没有接收到所期望的作为对数据帧的响应的即时ACK(ImmediateACK)，则可以将新的时间参考置为[所发送的数据帧的结尾+SIFS+I-ACK帧的固定持续时间(即，ECMA368中的13.125us)+SIFS]。

根据另一个实施例，预留目标方根据所有权转移方案来访问预留分配的空闲部分(步骤408)。下面结合图7的图700来描述这一实施例。方框702代表预留所有方的信息传输队列，其在时间710处终止。方框702包括来自目标方的任何MAC层ACK分组，其后紧跟着指定的静默时段(例如，ECMA368中SIFS＝10us)。在所有权转移方案中，预留所有方可以在方框702的结尾处完成它的信息传输序列之后将所有权转移给预留目标方。在图7的实施例中，预留所有方向预留目标方发送输出的允许发送(CTS)通信714，以便将预留分配的所有权转移给预留目标方。在其它实施例中，CTS通信714可以由用于指出所有权转移的合适的通信来代替。举个例子，其它形式的所有权转移消息包括：例如具有新的独特帧子类型的零长度命令帧；或具有新的独特帧子类型的零长度控制帧；或特定于应用的命令或控制帧；或访问信息字段具有独特值的零长度数据帧。在接收到CTS通信和第二个等待时间716(例如，ECMA368系统的SIFS)之后，预留目标方采用预留分配的所有权，并且在时间719处开始向预留目标方的如方框720所示的信息传输。在信息传输720完成时，预留目标方通过提交它自己的CTS通信(作为输入的CTS通信由预留所有方接收)将所有权转移回预留所有方。但是，如果在时间719处，预留目标方没有信息要发送给预留所有方，则预留目标方通过在时间719处提交它自己的CTS通信(未示出)(作为输入的CTS通信由预留所有方来接收)将所有权转移回预留所有方。剩余的预留分配的所有权可以继续在预留持续时间内来回地转移。如果两侧都不预期在这一预留块或超帧的剩下部分发送新数据，则可以通过基础的MAC标准中已经定义的其它功率节省机制来终止这种来回往复的处理过程。

在某些场景中，例如由于分组丢失，预留分配的所有权会变得不明确。为了明确所有权，预留所有方和预留目标方可以执行下面由图8中的流程图800概述的步骤。在步骤802，首先在每个预留时段开始处将所有权分配给预留所有方。在步骤804，希望转移所有权的设备向其它设备发送初始CTS。在判定步骤806，接收到CTS的设备接受或拒绝所有权的转移。如果设备接受该所有权转移，则该设备在指定的静默时段之后(例如，ECMA368中SIFS＝10us)开始任何有效帧交换的传输，以便在步骤808指出接受了所有权准予。如果该设备拒绝了所有权转移，则该设备在步骤814处在指定的静默时段之后(ECMA368中SIFS＝10us)发送CTS。

在步骤810，初始CTS的发送方可以根据接收到由其它设备发起的有效帧交换(接收到该帧交换表示成功的所有权转移)来确定所有权转移被接受。步骤810之后，重复步骤804以便再次转移所有权。

初始CTS的发送方可以根据在如方框816所指出的指定静默时段(例如，ECMA368中SIFS＝10us)之后接收到有效的答复CTS来确定该准予被拒绝，在此之后重复步骤804。另一方面，在步骤818，如果在它的CTS传输之后，初始CTS的发送方在指定的静默时段(例如，ECMA368中SIFS＝10us)之后检测到静默(没有前导码)，则初始CTS的发送方可以猜测性地确定其它设备发送了CTS(但是在其处错过了)或者其它设备未能接收到发送方的CTS传输，那么则在错过的CTS结尾之后指定的静默时段后(例如，ECMA368中SIFS＝10us)，在步骤804发送另一个CTS。在某些实施例中，将CTS通信的重传限制在预定的数目，以便解决CTS发送方错过其它设备发起的有效帧交换的情况。这一有限或预定数目的CTS重传有助于限制数据分组与CTS分组冲突的数目。

在步骤812，初始CTS的发送方可选地接收具有报头错误的分组，在这种情况中该设备会进行退避(例如，ECMA368中所定义的)，或者直到接收到另一个CTS。在接收到具有报头错误的分组的情况中，如果退避之后初始CTS的发送方接收如由到步骤810的可选路径指出的有效帧交换，则初始CTS的发送方也可以假设所有权转移被接受了。另一个方面，如果在退避之后初始CTS的发送方接收如由到步骤816的可选路径指出的有效CTS，则初始CTS的发送方可以假设所有权转移被拒绝。

在所有权转移方案的某些实施例中，在发送了门限数目的输出和输入CTS通信之后，并且在没有介于其中的信息数据传输的情况时，预留所有方通过发送适当的声明消息和接收确认应答来停止与预留目标方的通信并释放预留。显式的所有权转移方案的特殊好处(相比于前述的两种隐式的方法)是所有方(和目标方)能够更容易地适应来自上层的数据到达的波动性。这是因为通过使介质访问依赖于通过发送CTS通信而显式地放弃所有权(而不是基于空闲时段的竞争方案)的所有方，所有方可以估计在702期间排队的新的应用数据(或任何其它高层数据，例如TCP/IP或UDP或蓝牙L2CAP业务)，并且如果检测到有额外的数据要发送，则通过不发送CTS通信来决定保留所有权。在图5和6中的前述两个隐式的所有权方案中，因为所有方具有优先访问权，所以预留所有方可以帮助将介质所有权扩展到当前传输队列结尾以外。但是，该处理过程对于预留目标方更有挑战性，这是因为虚拟扩展(方框502或602)需要在当前分组的报头中提交并通知；这样的方法会使得后期绑定(late-binding)决策的灵活性更低。为了有效地进行这一方法，要求额外的通信传输(例如无有效载荷的分组)，以便如果新的应用数据没有在时间上具体化则终止猜测性的扩展。虚拟扩展机制的例子在802.11和ECMA368中描述，其中，针对传统的基于竞争的方法允许空数据分组传输。但是，在本发明的环境中，空数据分组可以用于使设备能够进行后期绑定决策以便保留/释放当前的所有权。例如，如果在队列中检测到最新的分组，则介质占有持续时间(在报头中标明)可以被扩展到覆盖超过当前分组一定量的额外持续时间，以便允许发送空数据分组。因此，如果新的应用数据在额外的持续时间段内到达，则可以在报头的新的持续时间扩展内发送新到达的数据；否则就没有更多的扩展持续时间来发送空数据分组。相比于空数据分组方法，图7的显式的CTS方法提供更强的灵活性，而不必使用空数据分组和猜测性持续时间扩展。

在图7中，CTS通信大约13μs，等待时段716大约10μs(例如，ECMA368中的SIFS)，因此开销代价718大约是23μs。图7的实施例可以在另外的实施例中进行修改以避免或推迟“非所有方”在没有未决数据要发送时的开销代价718。在另一个实施例中，除了预留分配的当前所有方能够通过CTS通信714发起所有权转移之外，当前“非所有方”也可以请求所有权，例如通过发送具有独特字段的块确认(B-ACK)通信，以请求由当前所有方进行的CTS通信714。因此，非所有方能够更快地获取预留分配的所有权，并且因此降低它对介质访问的等待时间。这种方法还允许当前所有方确定是否放弃所有权，即使它还有更多的数据要发送。应该注意的是，当前非所有方通过简单地发送零B-ACKRX窗口(ZeroB-ACKRXwindow)来假定介质的所有权是不谨慎的，这是因为这一B-ACK有时会丢失或被破坏。由于相同的原因，当前所有方通过简单地在它的最后的传输中发送B-ACK请求来准予所有权也是不谨慎的。因此，CTS的传输是很需要的，即使是在B-ACK之后。如上所述，对CTS分组的丢失/破坏的恢复机制可以很容易地规定，这是因为其可以是没有有效载荷的固定尺寸的控制分组。

应该理解的是，本申请中所描述的实施例可以在软件、固件、中间件、微代码或它们的任何组合中实现。当在软件、固件、中间件、微代码、程序代码或代码段中实现系统和/或方法时，它们可以存储在机器可读介质中，例如存储组件。代码段可以代表过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或者指令、数据结构或程序声明的任意组合。可以通过传递和/或接收信息、数据、变量、参数或存储器内容，将一个代码段耦接到另一个代码段。可以经由包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等任意适当方式，将信息、变量、参数、数据等进行传递、转发或发送。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元中，并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段可通信地连接到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上面的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述这些实施例而描述组件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，这些实施例可以做进一步的结合和变换。因此，本申请中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和保护范围内的所有改变、修改和变形。此外，就说明书或权利要求书中使用的“包含”一词而言，该词的涵盖方式类似于“包括”一词，就如同“包括”一词在权利要求中用作衔接词所解释的那样。

Claims

1.一种用于在自组织网络中预留介质访问的方法，包括以下步骤：

由预留所有方发送预留请求，其中，所述预留请求标识了预留分配、预留目标方和预留类型，所述预留类型标识了所述预留分配供所述预留所有方和所述预留目标方在预留时段内专用以便传输信息。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述预留目标方采用优先级化竞争访问(PCA)方案来访问所述预留分配。

3.如权利要求1所述的方法，其中：

所述预留分配的空闲部分被再划分为包括偶数时隙和奇数时隙的多个时隙；

所述预留所有方通过在偶数时隙内开始发送来获取对所述空闲部分的访问；

所述预留目标方通过在奇数时隙内开始发送来获取对所述空闲部分的访问。

4.如权利要求1所述的方法，其中，被标识为初始预留所有方的所述预留所有方向被标识为初始预留目标方的所述预留目标方发送输出的允许发送(CTS)通信，以便将所述预留分配的当前所有权转移给所述初始预留目标方。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述初始预留所有方接下来从所述初始预留目标方接收输入的允许发送(CTS)通信，以便收回所述预留分配的当前所有权。

6.如权利要求5所述的方法，其中，在门限数目个输出和输入的允许发送(CTS)通信之后，并且在所述输出和输入的允许发送(CTS)通信之间没有数据传输的情况下，所述预留所有方停止与所述预留目标方的通信。

7.如权利要求5所述的方法，其中，当前预留所有方从当前预留目标方接收输入块确认(B-ACK)通信，并根据所接收到的B-ACK中的接收窗口信息来确定所述当前预留目标方正在请求介质所有权。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述当前预留所有方向所述当前预留目标方发送CTS通信，以便根据所述B-ACK中的信息将当前所有权转移给所述当前预留目标方。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述当前预留所有方还根据所述当前预留所有方的传输队列状态来发送所述CTS通信。

10.如权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：

在所述CTS通信的传输后的指定静默时段之后对静默进行检测；

根据检测到静默来推测性地确定另一方设备发送了响应CTS；

根据所述确定步骤来发送后续的CTS通信。

11.如权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：

作为对所述输出的CTS的响应，接收具有报头错误的分组；

退避一个退避时段；

确定是否在所述退避时段内接收到响应CTS；

如果接收到响应CTS，则将所有权转移回所述初始预留所有方；

确定在所述退避时段内是否发生有效的帧交换；

如果在所述退避时段内发生了有效的帧交换，则确定所有权向所述预留目标方的转移被接受了。

12.如权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：

检测所述预留所有方和所述预留目标方之间的帧交换的不正确的终止；

根据计算出的与所述不正确的终止关联的丢失响应分组的结尾，来重置与所述预留分配的空闲部分关联的时间参考。

13.如权利要求1所述的方法，其中，所述预留分配包括介质访问信道超帧的多个介质访问时隙(MAS)中的至少一个介质访问时隙。

14.如权利要求1所述的方法，其中，所述预留所有方被标识为第一预留所有方，所述预留目标方被标识为第一预留目标方，所述方法还包括以下步骤：

由所述第一预留目标方发送第二预留请求，其中，所述第二预留请求标识了第二预留分配、对应于所述第一预留所有方的第二预留目标方和第二预留类型，所述第二预留类型标识了所述第二预留分配供所述第一预留所有方和所述第一预留目标方在第二预留时段内专用。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一预留分配和所述第二预留分配占有超帧中的连续介质访问时隙(MAS)和超帧中的交织介质访问时隙(MAS)其中之一。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述交织MAS是基于更高层协议的传输窗口尺寸的。

17.如权利要求1所述的方法，其中，所述预留分配被虚拟地划分为第一部分和第二部分，其中，所述预留所有方被标识为所述第一部分的初始预留所有方，所述预留目标方被标识为所述第二部分的初始预留所有方。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一部分和所述第二部分占有超帧中的连续介质访问时隙(MAS)和超帧中的交织介质访问时隙(MAS)其中之一。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述交织MAS是基于更高层协议的传输窗口尺寸的。

20.一种被标识为预留所有方的无线通信设备，包括：

与天线耦接的收发机；

与所述收发机耦接的处理器；

与所述处理器耦接的存储器，所述处理器用于发送预留请求，其中，所述预留请求标识了预留分配、预留目标方和预留类型，所述预留类型标识了所述预留分配供所述预留所有方和所述预留目标方在预留时段内专用以便传输信息。

21.一种无线通信设备，包括：

用于由预留所有方发送预留请求的模块，其中，所述预留请求标识了预留分配、预留目标方和预留类型，所述预留类型标识了所述预留分配供所述预留所有方和所述预留目标方在预留时段内专用以便传输信息。

22.一种自组织网络系统，包括：

预留所有方；

预留目标方，所述预留所有方用于发送预留请求，所述预留请求标识了预留分配、所述预留目标方和预留类型，所述预留类型标识了所述预留分配供所述预留所有方和所述预留目标方在预留时段内专用以便传输信息。

23.如权利要求22所述的系统，其中：

24.如权利要求22所述的系统，其中，被标识为初始预留所有方的所述预留所有方向被标识为初始预留目标方的所述预留目标方发送输出的允许发送(CTS)通信，以便将所述预留分配的当前所有权转移给所述初始预留目标方。