CN105578612A - 应用于竞争协议下的无线通信系统、方法及装置 - Google Patents

应用于竞争协议下的无线通信系统、方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种应用于竞争协议下的无线通信系统包含有一接入点以及至少一站台，其中当该接入点操作于设定模式时，该接入点以及该站台皆会确认一用来将封包自该站台传送至该接入点的特定时隙；接着，当该接入点操作于该设定模式之后的数据模式时，该站台会直接地使用于该设定模式中所决定的该特定时隙，以将该封包传送至该接入点。

Description

应用于竞争协议下的无线通信系统、方法及装置
技术领域
本发明涉及一无线通信系统，尤其关于一种接入点与该无线通信系统的一或多个站台(station)之间的存取方法。
背景技术
目前已有许多有线以及无线网络是使用分布式通道存取(distributedchannelaccess)架构来达到多路存取。在一典型的例子中，诸如各种IEEE802.11的协议下的装置，该些装置可将存取分享至无线媒介(medium)，以及在需要进行传送的时候，会独立地选择数个可进行传送的(transmission-available)时隙(timeslot)(或称退避时间(backoff)，亦可理解为用来进行倒数的时间)，以在尝试传送一封包之前进行延迟。每一个新的封包皆会选取一新的退避时间，而所选取的新退避时间是为随机或是伪随机地(pseudo-randomly)选自该协议所决定出的一组可能的退避时间。不同的装置通常会选择不同的退避时间(因为每一传送器的退避时间是被独立地选择)，之后该些装置将不会于相同的时间进行传送。如此一来，该协议可允许采用相同的底层协议(underlyingprotocol)的不同装置分别在不同时间进行传送，而不需要再额外的使用任何协商或仲裁讯息的序列(explicitsequenceofnegotiationorarbitrationmessages)来进行沟通。以上是为一“分布式”坐标通道存取架构。
然而，若是两个或两个以上的装置选择了相同的退避时间值(backoffvalue)，在此情况下，将会发生碰撞(collision)的情形。
为了使上述分布式坐标系统能够有效率地运作，可供选择的退避时隙(availablebackoffslot)的数量必须比需要在给定时间进行传送的不同装置的数量稍微多一点。首先，可供选择的退避时隙的数量至少要相等于需要在给定时间进行传送的不同装置的数量，每一装置才能选择到不同的退避时隙；再者，若要进行传送的装置的数量很多，而退避时隙的数量仅仅稍微超出装置的数量，此情况下也难以有令人满意的结果。
在一范例中，若有K个相同的可得退避时隙，其对于N个装置中每一欲传送的装置是为可得，则被一特定装置所选取的退避时隙不被任何其他装置选取的机率是为(1–1/K)N-1。若K＝r*N，且N的值很大，则该机率会近似为e-1/r。举例来说，若该机率超过0.9(以使该装置于下次传送会发生碰撞的机率会小于0.1)，r的值应至少为9.5，亦即可得退避时隙的数量应至少要是欲进行传送的装置的数量的9.5倍。再举例说明，若该机率超过0.95(以使该装置于下次传送会发生碰撞的机率会小于0.05)，r的值应至少为19.5。然而，这反而导致许多退避时隙没有被使用到，因而降低了整体的网络流量(throughput)。
因碰撞而造成的整体网络流量的损失(例如因为在任何碰撞装置传送的最长封包的持续时间(duration)中使用共用媒介(sharedmedium)而导致的损失)通常会超过因退避时隙未使用而造成的损失(因在退避时隙的持续时间(duration)中使用共用媒介(sharedmedium)而导致的损失)，故通常较理想的作法是希望能降低碰撞的机率、增加可得退避时隙与欲进行传送的装置数量之间的比例r，以及降低整体网络流量。
此外，现有的无线系统是使用传送器来发送一起始短封包(initialshortpacket)，其中该起始短封包宣告当前时框改变序列(currentframechangesequence)的建议/理想的持续时间，以使接收器对应地宣告该无线媒介在当下是为可使用的，接着才实际进行数据传输。在此状况下，两个或两个以上的采用此策略的传送器之间的碰撞将只会造成无线媒介在该起始短封包的持续时间内徒劳地忙碌，而不会影响到目标的数据封包的持续期间，通常目标的数据封包的持续期间会远比该起始短封包的持续时间来得长。在IEEE802.11的协议中，该起始短封包是为一请求传送(Request-to-transmit，RTS)封包。此常见的策略减轻了碰撞所衍生的负面效用，但同时也因必须额外地增加协议开销(protocoloverhead，可视为重送信号所衍生的开销)，因为要消除碰撞需要额外地进行完全替换(fullexchange)(在IEEE802.11中，依序为一请求传送、一短帧间空间(shortinter-framespace，SIFS)、一允许传送(Clear-to-send，CTS)以及另一短帧间空间(shortinter-framespace，SIFS)，其中该另一短帧间空间包含有效非载有数据开销(significantnon-data-carryingoverhead)，而这是需要避免的。本发明的方法将用以改善上述协议开销的问题；除此之外，在具有碰撞避免功能的基础载波感测多路存取(BaselinecarriersensemultipleaccesswithcollisionavoidanceCSMA/CA)系统中仍可能有碰撞机率，而衍生其他的协议开销，本发明也适用于解决此问题。
发明内容
本发明的一目的在于提供一用于一操作模式的协议及/或一接入点与无线通信系统的一站台之间的一存取方法，其可减少碰撞发生的机率，以在不使用一较大的竞争窗口(contentionwindow)(亦即不使用太多可得退避时隙)的情况下改善整体网络流量，进而解决上述问题。
本发明的一实施例提供了一种应用于竞争协议(contention-basedprotocol)下的无线通信系统，包含有一接入点(accesspoint，AP)以及至少一站台。该至少一站台是用以在该竞争协议下与该接入点进行无线通信，且该接入点以及该至少一站台皆对于一名册(roster)中的多个时隙(timeslot)中的一特定时隙进行确认，以将一封包(packet)自该站台传送至该接入点；以及该站台随后使用该特定时隙来将该封包传送至该接入点。
本发明的另一实施例提供了一种应用于竞争协议(contention-basedprotocol)下的无线通信方法，其包含有：通过一无线媒介来建立/确认一名册(roster)中的多个时隙中的一特定时隙(timeslot)；以及通过该无线媒介来使用该特定时隙传送一封包(packet)。
本发明的另一实施例提供了一种应用于竞争协议(contention-basedprotocol)下的无线通信装置，其包含一电路，用以进行以下操作：通过一无线媒介来确认一名册(roster)中的多个时隙中的一特定时隙(timeslot)；以及利用已确认的该特定时隙来通过该无线媒介传送一封包(packet)。
在本发明的无线通信系统中，当一站台要传送一数据封包至一名册中的一接入点时，该站台会先需要用该设定模式下的接入点来确认一名册的一时隙，接着，该站台在数据模式下会直接使用在设定模式中决定的该时隙来传送该封包至接入点。通过使用本发明的方法，当有众多站台要传送数据封包至该接入点时，碰撞的机率可被降低或消除；此外，名册的名册常数可被设置的更小，以避免该数据模式下有许多未使用的时隙，造成不必要得浪费，且总流量也可以得到改善。
附图说明
图1是为根据本发明的一实施例的一无线通信系统的示意图。
图2是为根据本发明的一实施例的无线通信系统的一设定模式的示意图。
图3是为根据本发明的一实施例的无线通信系统的一数据模式的示意图，其中该数据模式是为图2所示的该设定模式的下一模式。
图4是为根据本发明的另一实施例的无线通信系统的一设定模式的示意图。
图5是为根据本发明的一实施例的无线通信系统的一数据模式的示意图，其中该数据模式是为图4所示的该设定模式的下一模式。
图6是为根据本发明的一实施例的设定模式以及数据模式的两个执行序列(executingsequence)的示意图。
图7是为根据本发明的一实施例的名册压缩(compression)系统的示意图。
图8是为根据本发明的另一实施例的一数据模式的示意图。
图9是为根据本发明的一实施例的如何诊断隐藏节点的示意图。
图10是为根据本发明的一实施例的自行允许传送(CTS-to-self)封包以及名册调用(invocation)封包的示意图。
图11是为根据本发明的一实施例的不同的时间倒数的示意图。
附图标记说明：
100无线通信系统
110接入点
STA1～STAn站台
具体实施方式
请参考图1，图1是为根据本发明的一实施例的一无线通信系统100的示意图。如图1所示，无线通信系统100包含一接入点(accesspoint，AP，亦称网络基站)110以及多个站台STA1～STAn。在本实施例中，接入点110是无线连接于站台STA1～STAn，并且允许站台STA1～STAn通过无线保真(wirelessfidelity，WiFi)或是其他相关规范来无线连接至一有线网络。此外，站台STA1～STAn可以是任何用户端装置，例如笔记本电脑、台式电脑、智能手机、平板电脑，或任何其它能够无线连接于接入点110的电子装置。
在本实施例中，接入点110会预先储存一个或多个名册(roster)，且每一名册具有一名册编号以及一名册长度，其中名册长度是为一数量的时隙(timeslot)。
请参考图2，图2是为根据本发明的一实施例的无线通信系统100的一设定模式的示意图。如图2所示，当接入点110操作于设定模式时，接入点110会广播一起始封包(initializationpacket)或序列(sequence)，其中该起始封包或序列包含有：名册编号、名册长度以及一当前的网络分配向量(networkallocationvector，NAV)，此网络分配向量可被视为该设定模式的持续时间(duration)。在后续的描述中，是假设名册编号为1、名册长度为30，且该网络分配向量可为1毫秒(1ms)，但这只作为举例的目的，并非作为本发明的限制。
在站台STA1～STAn接收到该起始封包或序列之后，对于站台STA1～STAn中的每一站台而言，若该站台将要传送一数据封包至接入点110，该站台可随机选取该名册长度内的一时隙，并接着发送含有所选取的时隙的信息的请求传送(requesttosend，RTS)。当接入点110接受该请求传送(即所选取的时隙)时，接入点110会将所选取的时隙标注为已分配(assigned)，并且传送一允许传送(cleartosend，CTS)至该站台。举例来说，若站台STA1以及站台STA3将要传送数据封包至接入点110，站台STA1可选取一时隙#2以及将一具有时隙#2的信息的请求传送发送至接入点110(其中“#”代表该时隙的排序，以下亦然)，接入点110会接收来自站台STA1的请求传送并且判断时隙#2是否被允许来替站台STA1传送数据封包，若时隙#2被接入点110所允许，则接入点110会将时隙#2标注为已分配(assigned)并且发送允许传送至站台STA1，以确认站台STA1所选取的时隙#2；以及在接收到该允许传送之后，站台STA1也会将时隙#2标注为一已分配给站台STA1的时隙。相仿地，站台STA3可选取一时隙#8并且发送具有时隙#8的信息的请求传送至接入点110。接入点110会接收来自站台STA3的该请求传送，并且会及判断时隙#8是否被允许来替站台STA3传送数据封包，以及若时隙#8被接入点110所接受，接入点110会将时隙#8标注为已分配，并且发送允许传送至站台STA3，以确认被站台STA3所选取的时隙#8。当接收到该允许传送之后，站台STA3也会将时隙#8标注为一已分配给站台STA3的时隙。
在图2所示的实施例中，站台STA1以及站台STA3皆会用接入点110来确认时隙，因此当接入点110是操作模式之后的数据模式时，站台STA1以及站台STA3中任一者皆会被允许传送数据封包至接入点110。本实施例值得注意的一点是，在操作模式下，站台STA1以及站台STA3并不会传送任何数据封包至接入点110。
图3是为根据本发明的一实施例的无线通信系统100的一数据模式的示意图，其中该数据模式是为图2所示的该设定模式的下一模式。如图3所示，当接入点110是操作于该数据模式时，亦即接入点110调用(invoke)一名册(如之前所假设，名册编号为“1”)，接入点110是广播一调用信号或序列，其中该调用信号或序列包含有一名册编号、名册长度以及一当前网络分配向量(networkallocationvector，NAV)，此网络分配向量可视为本范例的数据模式的持续时间(duration)。在后续的描述中，是假设名册编号为“1”、名册长度为30，以及网络分配向量可为20ms，但这并非作为本发明的限制。
在站台STA1以及站台STA3接收了i个调用封包之后，每一站台会直接地使用针对该设定模式下的该名册编号而选取的时隙，以传送数据封包至接入点110。举例来说，当接收到具有名册编号为“1”的该调用封包或序列之后，站台STA1会直接地使用针对该设定模式中的名册编号“1”所选取的时隙#2，以传送数据封包至接入点110；以及当自站台STA1接收到数据封包时，若在操作的确认政策有需要，接入点110会回应一确认(acknowledgement)信号ACK。相仿地，当接收到具有名册编号“1”的信息的该调用封包或序列时，站台STA3会直接地使用针对设定模式中的名册编号“1”而选取的时隙#8来传送数据封包至接入点110；以及当接入点110接收到来自站台STA3的数据封包时，接入点110也会回传一确认信号ACK。当站台STA1在传送封包时，站台STA3(以及在此名册的数据传送阶段中位于站台STA1之后的所有其他站台)会解码站台STA1的封包的封包持续时间字段(packetdurationfield)并且暂停其时间倒数，也就是说，站台STA3(以及任何其它站台)并不会在持续时间内进行退避时隙的倒数(如此一来，对于使用于该名册系统的数据相位的时隙的编制及分配(establishmentandassignment)可视为：从非用于实际数据传输的时段中保留一些时隙，而这些被保留的时隙通常会被使用作为退避时隙)。
在此以及通篇发明说明中，“时隙”可看作为“可得的(available)退避时隙”。常见的无线协议中(包括著名的IEEE802.11在内)，在退避时隙之前会先设置具有额外的帧间空间(inter-frame-space)以作长度的变化，进而改善一些操作，诸如清晰通道评估(clear-channel-assessment，CCA)、传送器对接收器(transmitter-to-receiver)以及接收器对传送器(receiver-to-transmitter)的周转时间(turnaroundtime)，以及其他的操作。经过适当地调整持续时间，这些操作亦可与本发明结合以增加实用性。本发明的基本特性在于：在可得退避时隙中，采用相同协议的多个装置之间不可有碰撞发生，以及所述多个装置必须可以互相听取(hear)彼此的传输。
图4是为根据本发明的另一实施例的无线通信系统100的一设定模式的示意图。如图4所示，当接入点110是操作于该操作模式时，接入点110会广播一起始封包或序列，其中该起始封包或序列包含有：一名册编号、名册长度、一当前的网络分配向量(networkallocationvector，NAV)以及可得/不可得(available/unavailable)时隙的一位图(bitmap)，其中该当前的网络分配向量可被视为该操作模式的一持续时间。在后续描述中，是假设该名册编号为“2”，该名册长度是为40，该网络分配向量可为1ms，以及可得时隙为时隙#10～#30，但这并非作为本发明的限制。在站台STA1～STAn接收到起始封包或序列之后，对于站台STA1～STAn中的每一站台而言，若该站台将要发送一数据封包至接入点110，则该站台可随机地选取该名册长度内的一未分配的时隙，接着于所选取的时隙发送一请求传送，以及若接入点110接受请求传送/选取的时隙，接入点110会将该已使用的时隙标注为已分配，并且发送一允许传送(CTS)至该站台。举例来说，假设在图4中，站台STA1～STA5将要发送数据封包至接入点110，若在站台STA1发送了请求传送之后，站台STA2于太短的时间内就发送请求传送，则会有碰撞发生，且接入点110将不会接收站台STA1以及站台STA2所送出的请求传送。之后，站台STA4可选取一时隙#15以及将包含有时隙#15的信息的请求传送发送至接入点110，接入点110会接收来自站台STA4的请求传送信号。若站台STA4对于时隙#15的请求是被接入点110所接受，接入点110会发送允许传送至站台STA4以对被站台STA4选取的时隙#15进行确认(接入点可能会基于某些因素而拒绝一站台对于一时隙的请求，例如该站台已经被分配了足够的时隙，或该站台在此之前已不当的耗用了高优先等级流量(highpriorityclassoftraffic)，但不以此为限)。此外，若站台STA5于该网络分配向量时间已届(例如超过1ms)时发送请求传送，接入点110将不会发送允许传送至站台STA5。
在上述模式中，未分配的时隙的位图可用任何方式来决定。举例来说，但不作为本发明的限制，接入点可判断出目前处于可运作状态的(currentlyactive)站台，并且通过其他方式来个别的与所述多个站台中的每一站台进行通信，以预先分配时隙；或者是，该接入点可保留时隙以作为其独自之用，或是因应未来的一些用途(例如因应未来有高优先流量的需求)，以上多种方案亦可组合使用。
在图4所示的实施例中，只有站台STA4与接入点110建立时隙，因此站台STA4会被允许在接入点110操作于操作模式之后的数据模式下传送数据封包至接入点110，然而站台STA1～STA3、站台STA5并未被允许传送数据封包至接入点110。值得注意的是在操作模式中，站台STA1～STA5不会传送任何数据封包至接入点110。
请参考图5，图5是为根据本发明的一实施例的无线通信系统100的一数据模式的示意图，其中该数据模式是为图4所示的设定模式的下一模式。如图5所示，当接入点110操作于数据模式下，亦即接入点110调用一名册(例如之前所假设名册编号为“2”)，接入点110会广播一调用信号或序列，其中该调用信号或序列包含一名册编号、一名册长度以及一当前网络分配向量(networkallocationvector，NAV)，其中该当前网络分配向量可被视为该数据模式的一持续时间以及已分配的时隙的一位图。在后续描述中，是假设名册编号为“2”、名册长度为40，以及网络分配向量可为20ms，但这并非作为本发明的限制。
当站台STA4接收到上述具有名册编号“2”的信息的调用封包之后，站台STA4会直接地使用在设定模式中针对名册编号“2”所选取的时隙#15来传送数据封包至接入点110；以及当接收到来自站台STA4的数据封包时，接入点110会回传一确认信号ACK(在所套用的政策有要求的情况下)。此外，因为站台STA1～STA3以及站台STA5并没有在设定模式下利用接入点110来确认任何时隙，因此在数据模式下站台STA1～STA3以及站台STA5将不会传送任何数据封包至接入点110。
简言之，在第2～5图的实施例中，当一站台将要在名册模式下发送一数据封包至接入点110时，该站台需要先预订操作于设定模式下的接入点110的一名册的时隙，接着该站台在名册数据模式下才会被允许传送数据封包至接入点110。通过使用以上的存取方法，当有许多站台要传送数据封包至接入点110时，碰撞机率可被减少或消除。
此外，在第2～5图的实施例中，当一站台在操作模式下预订了接入点110的一名册的时隙时，该站台会被允许在该数据模式下传送数据封包至接入点。该接入点可多次地调用一名册，也就是说，名册起始阶段(rosterinitializationphase)可以是只执行一次的程序，而数据模式可被多次地操作。如此一来，起始阶段的开销(overhead)可通过多个数据模式阶段(phase)来补偿。
在一实施例中，数据模式会立即地参照设定模式而与其具有相同的名册编号，但在另一实施例中，用于一第二名册编号的设定模式会立即地参照用于一第一名册编号的设定模式。举例来说，在图6中，假设接入点110具有两个名册，其名册编号分别为“1”以及“2”，其执行顺序可依序为：对应名册编号“1”的设定模式、对应名册编号“1”的数据模式、对应名册编号“2”的设定模式、对应名册编号“2”的数据模式、对应名册编号“1”的设定模式、……，以此类推(见图6(a))；另一种可能的作法是，其执行顺序可依序为：对应名册编号“1”的设定模式、对应名册编号“2”的设定模式、对应名册编号“1”的数据模式、对应名册编号“2”的数据模式、对应名册编号“1”的设定模式、……，以此类推(见图6(b))。值得注意的是，图6所示的执行顺序仅作为举例之目的，并非用以限定本发明的范畴，只要数据模式具有与设定模式相同的名册编号，执行顺序亦可置换为其他排列方式。相仿地，网络协议在操作上可具有许多其它模式，并且可在无关联(unrelated)模式中散置地使用名册初始化(initialization)以及名册数据模式，此亦为本发明的一范例。
在一实施例中，一名册的名册长度可能不会一直相同，亦即名册长度可被改变或被重新定义。此外，一站台可在任何名册中预订多个时隙，以及可预订两个或多个以上的名册的时隙，这些替代性的方案亦属于本发明的范畴。
在图2以及图4所示的实施例中，该站台会先发送请求传送至接入点110，并且等候在操作模式中的接入点110的确认。然而，在本发明的一其它实施例中，接入点110可主动地轮询(poll)或询问(ask)一个或多个特定站台，以加入一名册，并且可将这些特定站台设置为具有高优先(highpriority)时隙，此替代方案亦属于本发明的范畴。
此外，在图2以及图4所示的实施例中，在一操作模式下，接入点110只会广播起始封包一次。然而，在其它实施例中，当操作模式所设定的网络分配向量集合已届期(expire)时，站台可能已经分配了时隙，接入点110可随后发送一列出相同名册编号的广播封包，并且可选择性地包含一位图或所有时隙的已分配于该名册中的信号传递(signaling)。接着，在该名册中，未分配有时隙的站台可随机地选择一时隙，但须避开那些已分配的时隙。
在其它实施例中，并非所有参与执行的站台都要属于相同的网络，也就是说，这些站台不需要连接至相同的接入点110(例如，IEEE802.11协议中，这些站台并不一定要属于相同的基本服务集合(BasicServiceSet，BSS)。如此，装置与接入点110之间可交换请求传送以及允许传送封包来预订名册中的时隙，而不进行数据的交换，且不需要关联(association)、验证(authentication)，及/或各种其它常见于完整数据交换(fulldataexchange)的设定步骤。由于本发明的名册方法主要是为了减少基于碰撞或基于碰撞的可能性而导致的协议开销，以及由于碰撞可能会发生于装置之间或是不属于相同网络/基本服务集合的多个装置，因此接入点110可通过允许不属于接入点110的基本服务集合的装置来预订名册中的时隙，来改善上述问题，如此一来，时隙可被相关的站台所使用来传送数据给其各自的接入点。
在操作模式下，若站台所选取的时隙选取是发散(dispersed)，也就是说，在选取的时隙之间尚有许多未被选取的时隙(例如连续选取时隙#1以及时隙#10，则其中仍有时隙#2～#9未选，造成间隔太大)，因而降低数据传输效率。为了决此问题，接入点110可压缩(compress)名册以及对站台重新分配时隙。详细来说，请参考图7，图7是为根据本发明的一实施例的名册压缩系统的示意图。如图7所示，当从接入点110接收到起始封包或序列时，站台STA3、站台STA1、站台STA2以及站台STA4会成功地向接入点110预订时隙。接着，因为选取的时隙是为发散之故，接入点110可对站台STA3、站台STA1、站台STA2以及站台STA4重新分配时隙，使得所述多个站台所选取的时隙彼此之间距离的距离较为靠近(亦即缩小所述多个站台所选取的时隙之间的间隔)。在本实施例中，站台STA3、站台STA1、站台STA2以及站台STA4是被分配以在该相同名册或其他名册具有新的时隙#1～#4，以及接入点110会记录这些新分配的时隙并且将此讯息通知站台STA3、站台STA1、站台STA2以及站台STA4。
此外，若一站台在操作模式下预定一时隙，但并不在数据模式下传送数据封包至接入点110，接入点110可将此情形记录下来，以作为其他用途。举例来说，若站台并非经常使用其被分配到的时隙(诸如由接入点110所分配的时隙)，接入点110可在该名册调用(rosterinvocation)中一分开的(separate)位图中将该时隙标注为“不使用”(not-to-be-used)；接着，其它有参与执行的站台在该名册的该调用期间会将该时隙视为已从该名册中删除。举例来说，若一其它站台在该名册中已被分配有时隙#5，且时隙#3是被视为在名册调用期间不使用，则在本实施例中，该站台会将其认定为已分配并且可能去使用时隙#4，而非时隙#5。上述范例提供了接入点110将该名册应用至当前排列运用的一种方式，其中一先前传送数据的站台会停止继续传送。
在上述所述多个实施例中，当一站台要在运行该名册模式时发送一数据封包至接入点110，站台需要先预订接入点110在设定模式下的一名册的一时隙，接着该站台会在名册数据模式下被允许传送数据封包至接入点110。通过利用以上存取方法，当有许多站台要传送数据封包至接入点110时，可降低或消除碰撞发生的机率。然而，在两个或两个以上的站台是为互相隐藏节点(hiddennode)的状态下，亦即该两个或两个以上的站台无法检测到彼此，如此一来便可能在数据模式中发生碰撞的问题。举例来说，若站台STA1以及站台STA2是为互相隐藏节点，以及在操作模式下站台STA1是预订一名册的时隙#5，站台STA2是预订该名册的时隙#6；接着在数据模式时，当站台STA1数到五(countdowntofive)并且即将要传送数据封包至接入点110时，因为站台STA2无法接收来自站台STA1的信息，也无从得知站台正要传送数据，故站台STA2将不会停止其倒数并且准备于时隙#6传送数据，如此便造成了碰撞的问题。因此，在后续描述中将提供一实施例来解决上述隐藏节点的问题。
请参考图8，图8是为根据本发明的另一实施例的一数据模式的示意图。如图8所示，接入点110会广播一调用信号或序列，其中该调用信号或序列包含一名册编号、名册长度以及一当前网络分配向量(networkallocationvector，NAV)(其可视为本范例中数据模式的持续时间)、可得/非可得(available/unavailable)时隙的一位图，以及实施保护措施所需的时隙的一位图。其中，“实施保护措施所需的时隙的该位图”是指在操作模式中并且存在有隐藏节点的情况下所选取的时隙。举例来说，若站台STA1以及站台STA2是为互相隐藏节点，以及站台STA1是于操作模式下预订一名册的时隙#5，以及站台STA2是预订该名册的时隙#6。接着，在调用信号或序列中的“实施保护措施所需的时隙的该位图”会包含时隙#5以及时隙#6。接着，当站台STA1数到五时(即时隙#5)，站台STA1会发送一自身允许传送(CTS-to-self)封包以保留一段持续时间作为数据传输之用，且接入点110会即刻广播一信号(诸如另一自身允许传送封包)以告知所有其它站台：该持续时间已被保留作为数据传输之用。因此，其它站台将会停止其倒数计时。通过本实施例，站台STA2(即与站台STA1互为隐藏节点的站台)将不会在上述保留的持续时间中传送数据，故可防止前述的碰撞问题。
图9是为根据本发明的一实施例的如何诊断隐藏节点的示意图，其中本实施例可视为在每一参与执行的站台预订一名册的一时隙之后的一额外的设定步骤。请参考图9，接入点110广播一诊断信号或序列，其中该诊断信号或序列包含一名册编号、名册长度以及一当前网络分配向量以及时隙的一位图，以对所述多个站台进行回应。当所述多个站台接收该诊断信号或序列时，每一站台会在其预定的时间点发送一响应信号(例如请求传送)。接着，每一站台会在其预定的时间点回报已经收到了请求传送的一位图。详细来说，假设站台STA1～STA5分别发送所述多个请求传送，但站台STA3以及站台STA5皆回报它们只有接收到站台STA1～STA2以及站台STA4的请求传送时，如此接入点110便可推知站台STA3与站台STA5彼此互为隐藏节点。
接入点110所广播的上述起始信号、调用信号或序列可具有一个或多个封包。举例来说，该调用信号可具有一自身允许传送(CTS-to-self)封包以及该名册调用封包，其中该自身允许传送封包是用来通知传统装置要保留网络分配向量，以及保留包含有名册编号、名册长度的名册调用封包。图10是为根据本发明的一实施例的自身允许传送封包以及该名册调用(invocation)封包的示意图，其中一短帧间间隔(shortinter-framespacing，SIFS)是位于该自身允许传送封包以及该名册调用封包之间。在本实施例中，并不限定上述两个封包必须以同样的数据速率(datarate)来传送，举例来说，该自身允许传送封包可用最低数据速率(即最长的周期)来传送，而该名册调用封包可用一较高数据速率来传送(其中该名册调用封包仅被提供给有在该名册上的装置，故可能是极少数的装置)。
此外，在图8所示的实施例中，因为隐藏节点会在预定发送数据的时隙之前，先发送一自身允许传送封包以保留一持续时间作为数据传输之用，故其它站台的倒数时间可能会不同于此预定发送数据的时隙。详细来说，请参考图11，图11是为根据本发明的一实施例的不同的时间倒数的示意图。如图11所示，若接入点110所传送的“有需要保留的时隙的位图”包含有时隙#3以及时隙#4，当该站台进行倒数时，用于进行时隙#3以及时隙#4的倒数时间包含一允许传送时间、一短帧间间隔以及一时隙时间，而其它时隙仅包含一时隙时间。如此一来，这使所有的站台在将标注为受保护的时判断为不使用之前，允许有一段适当的时间延迟。
总结来说，在本发明的无线通信系统中，当一站台要传送一数据封包至一名册中的一接入点时，该站台会先需要用该设定模式下的接入点来确认一名册的一时隙，接着，该站台在数据模式下会直接使用在设定模式中决定的该时隙来传送该封包至接入点。通过使用上述方法，当有许多站台要传送数据封包至该接入点时，碰撞的机率可被降低或消除；此外，名册的名册常数可被设置的更小，以避免该数据模式下有许多未使用的时隙，且总流量亦可藉此得到改善。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种应用于竞争协议下的无线通信系统，包含有：
一接入点；以及
至少一站台，用以在该竞争协议下与该接入点进行无线通信；
其中该接入点广播一起始封包或序列以建立一名册，且该接入点以及该站台皆会对一特定时隙进行确认，其中该特定时隙是用以将封包自该站台传送至该接入点；以及该站台随后使用该特定时隙来将该封包传送至该接入点。
2.如权利要求1所述的无线通信系统，其中该接入点重新分配另一特定时隙给该至少一站台，以及该站台使用该另一特定时隙来传送该封包给该接入点。
3.如权利要求2所述的无线通信系统，其中该另一特定时隙所对应的时间是早于该特定时隙。
4.如权利要求1所述的无线通信系统，其中该至少一站台包含多个站台，以及在所述多个站台利用该接入点确认该名册中的多个时隙之后，该接入点重新将所述多个特定时隙分配中每一特定时隙分配给所述多个站台，使得所述多个站台所选取的时隙彼此之间的距离较为靠近。
5.如权利要求1所述的无线通信系统，其中该接入点广播一调用信号或序列，以起始数据封包传输，其中该调用信号或序列包含名册编号、名册长度以及用来提供保护的时隙的一位图的信息。
6.如权利要求5所述的无线通信系统，其中用来提供保护的时隙的该位图包含：被两个以上的互相隐藏节点的站台所保留的时隙。
7.如权利要求5所述的无线通信系统，其中当用来提供保护的时隙的该位图包含该特定时隙时，该站台发送一自身允许传送封包，以保留一持续时间，该接入点通知全部的站台以保留该持续时间，以及该站台随后发送该数据封包至该接入点。
8.一种应用于竞争协议下的无线通信方法，包含有：
使用一起始封包或序列来建立一名册的一特定时隙；
通过一无线媒介来建立/确认该名册中的多个时隙中的该特定时隙；以及
使用该特定时隙来通过该无线媒介以传送一封包。
9.如权利要求8所述的无线通信方法，另包含:
重新建立/重新确认另一特定时隙；以及
使用该另一特定时隙来通过该无线媒介传送该封包。
10.一种应用于竞争协议下的无线通信装置，包含：
一电路，用以进行以下操作：
使用一起始封包或序列来建立一名册的一特定时隙；
通过一无线媒介来确认该名册中多个时隙的该特定时隙；以及
利用该已确认的该特定时隙来通过该无线媒介传送一封包。
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CN107635288A (zh) * 2016-07-19 2018-01-26 瑞昱半导体股份有限公司 无线通信系统及相关的无线通信方法及无线装置
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