CN107431947A - 使用分布式协作功能来确定不活动超时 - Google Patents

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CN107431947A CN201680019826.XA CN201680019826A CN107431947A CN 107431947 A CN107431947 A CN 107431947A CN 201680019826 A CN201680019826 A CN 201680019826A CN 107431947 A CN107431947 A CN 107431947A
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Abstract

描述了用于无线设备中的功率管理的方法、系统和设备。可以通过恰当地对在数据业务的上一次发送或接收之后，设备在进入睡眠模式之前保持在帧听更多数据业务的清醒模式中的不活动超时(ITO)以及因此的时间量进行设置来改进无线网络的设备的功率节省。分布式协作功能(DCF)信息可以被用于确定ITO。例如，DCF信息可以被用于确定信道拥塞度量，所述信道拥塞度量可以被用于设置设备的ITO。

Description

使用分布式协作功能来确定不活动超时
交叉引用
本专利申请要求享有由Saed等人于2015年4月3日递交的、名称为“DeterminingInactivity Timeout Using Distributed Coordination Function”的美国专利申请No.14/678,798的优先权，该申请已经转让给本申请的受让人。
技术领域
概括地说，以下涉及无线通信，而更具体地说，涉及使用分布式协作功能信息来设置不活动超时。
背景技术
无线通信系统被广泛地部署以提供各种类型的通信内容，例如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，时间、频率和功率)支持与多个用户通信的多址系统。无线网络(例如诸如Wi-Fi网络(IEEE 802.11)之类的无线局域网(WLAN))可以包括可以与一个或多个站(STA)或移动设备通信的接入点(AP)。该AP可以耦合到网络(例如互联网)，并且使移动设备能够经由该网络通信(和/或与耦合到该接入点的其它设备通信)。
WLAN系统可以使用信道侦听多路访问(CSMA)，其中，设备或STA在接入信道之前侦听信道状况。在WLAN系统中，AP可以并发地与若干个或很多其它STA通信，并且因此数据传送可能被该AP服务其它STA的时段中断。基带功率节省算法可以使STA在上一个接收的/发送的帧之后的固定时间段内保持清醒。然而，较长的固定时段将为了性能而牺牲功率节省，而较短的固定时段将节省功率但是牺牲性能。
一种方法是使用分组到达率来调整设备在上一个接收/发送的帧之后停留在清醒模式中的时间段。该时间段可以被称为不活动时间间隔或不活动超时(ITO)。在设备处于清醒模式时确定的分组到达率可以被用于指导ITO的确定。然而，这一方法的缺点是分组到达率确定可能例如由于信道拥塞而有误差。
被称为分布式协作功能(DCF)的过程可以允许多个站(STA)竞争对相同信道的接入同时避免业务冲突。DCF可以使用CSMA来确定介质将被基本服务集(BSS)中的STA接入的可用性。在任何STA可以发送之前，STA可以等待一个帧间间隔(IFS)加上随机回退间隔。如果介质被确定为在该回退间隔期间(用回退计时器计时)是空闲的(即，可用)，则该STA可以接入该介质并且开始传输。如果该介质被确定为将会忙碌，则该STA可以等待该介质变得空闲，在此期间该STA可以挂起或暂停该回退计时器。该回退间隔可以被生成为范围内的随机数，所述范围被称为竞争窗口(CW)。对于每个失败的传输尝试，STA的CW可以被递增到下一个更长的CW步骤，直到达到最大CW值。当传输尝试成功时，CW可以被重置为默认值(例如，最小CW值)用于下一次传输。
发明内容
概括地说，所描述的特征涉及用于无线设备中的功率管理的一个或多个改进的系统、方法和/或装置。更具体地说，所描述的特征一般涉及通过对在数据业务的上一次发送或接收之后，设备在进入睡眠模式之前保持在帧听更多数据业务的清醒模式中的ITO以及因此的时间量进行调整来改进无线网络的设备的功率节省。所描述的特征可以被用于通过在确定ITO时考虑分布式协作功能(DCF)信息来改进功率节省。该DCF信息可以被用于确定信道拥塞度量，所述信道拥塞度量可以被用于设置该设备的ITO。
描述了一种用于无线通信的方法。该方法可以涉及跟踪无线站的分布式协作功能(DCF)操作以获得历史DCF信息。可以至少部分基于所述历史DCF信息来确定信道拥塞度量。可以至少部分基于所述信道拥塞度量来设置所述无线站的不活动超时(ITO)。
所述ITO可以与所述信道拥塞度量所指示的信道拥塞程度成反比。
所述历史DCF信息可以包括所述无线站的历史竞争窗口(CW)数据。
跟踪所述DCF操作可以涉及跟踪所述无线站的多个先前CW中的每一个CW的随机回退间隔值。跟踪所述DCF操作还可以涉及确定在所述无线站的所述多个先前CW中的每一个CW的传输尝试期间回退计时器被暂停的次数。
该方法还可以涉及至少部分基于所述随机回退间隔值和所确定的所述回退计时器被暂停的次数来确定所述多个先前CW中的每一个CW的信道拥塞抽样。在这种情况下，所述无线站的所述信道拥塞度量可以至少部分基于多个所确定的信道拥塞抽样。
该方法还可以涉及将每个信道拥塞抽样与相应CW的时间戳相关联。在这种情况下，所述无线站的所述ITO可以至少部分基于所述多个确定的信道拥塞抽样、所述拥塞抽样的相应时间戳和当前时间戳。
该方法可以包括识别与由所述无线站进行的先前成功传输相关联的第一竞争窗口(CW)值。可以至少部分基于所述第一CW值来设置由所述无线站进行的后续传输的初始尝试的第二CW值。
设置所述第二CW值可以涉及递减到相对于所述第一CW值的下一个CW值。
还描述了一种用于无线通信的装置。该装置可以包括处理器，用于跟踪无线站的分布式协作功能(DCF)操作以获得历史DCF信息。该装置还可以包括计算器，用于至少部分基于所述历史DCF信息来确定信道拥塞度量。该装置还可以包括不活动超时(ITO)管理器，用于至少部分基于所述信道拥塞度量来设置所述无线站的ITO。该装置可以包括这些和其它特征用于执行上面和本申请中进一步描述的功能。
描述了另一种用于无线通信的装置。该装置可以包括：用于跟踪无线站的分布式协作功能(DCF)操作以获得历史DCF信息的单元；用于至少部分基于所述历史DCF信息来确定信道拥塞度量的单元；以及用于至少部分基于所述信道拥塞度量来设置所述无线站的不活动超时(ITO)的单元。该装置可以包括这些和其它特征用于执行上面和本申请中进一步描述的功能。
前面已经对根据本公开内容的示例的特征和技术优点进行了相当广泛的概述，以便可以更好地理解下面的详细描述。下文将描述另外的特征和优点。公开的构思和具体示例可以容易地被作为用于修改或设计用于执行本公开内容的相同目的的其它结构的基础。这样的等同构造没有脱离所附权利要求的范围。通过以下结合附图时考虑的描述，将更好地理解被认为在它们的组织上和在操作方法二者上是本申请公开的构思的特性的特征以及关联的优点。各图都仅是被提供用于说明和描述的目的，并不旨在作为权利要求的限制的定义。
附图说明
通过参照以下附图可以实现对本发明的本质和优点的进一步的理解。在附图中，类似的组件或特征可以具有相同的附图标记。此外，可以通过在附图标记后跟随破折号和在类似组件当中进行区分的第二标记来区分相同类型的各种组件。如果在本说明书中只使用了第一附图标记，则该描述可适用于具有相同的第一附图标记的类似组件中的任意一个，而不考虑第二附图标记。
图1示出根据本公开内容的各个方面的无线通信系统的框图；
图2示出说明根据本公开内容的各个方面的使用不活动超时(ITO)来实现设备的功率节省的时序图；
图3示出说明根据本公开内容的各个方面的用于设置设备的ITO的过程流的示例的框图；
图4示出说明根据本公开内容的各个方面的分布式协作功能(DCF)竞争窗口(CW)的示例的图；
图5示出根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的设备的示例的框图；
图6示出根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的设备的另一示例的框图；
图7A示出根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的装置的示例的框图；
图7B示出根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的装置的另一示例的框图；
图8示出说明根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的方法的示例的流程图；
图9示出说明根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的方法的另一示例的流程图；
图10示出说明根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的方法的又一示例的流程图。
具体实施方式
概况地说，所描述的特征涉及用于自适应地设置设备(例如站(STA))的不活动超时(ITO)的改进系统、方法或装置。这样的方法可以避免与使用固定的(例如，预先设置的)ITO相关联的缺点。WLAN STA的功率消耗的主要贡献者是在空闲监听模式中花费的时间，这可以由所有信道状况中使用的固定ITO确定。然而，当介质忙碌时，使用固定ITO可能导致如果设置得太长则该STA有不必要的功率消耗，或者如果设置得太短则降低该STA的性能。
如本申请中所描述的，可以使用DCF信息来自适应地设置ITO。可以跟踪DCF操作以生成历史DCF信息。历史DCF信息可以用于获得、推导、计算、生成或者确定信道拥塞度量。可以使用信道拥塞度量来设置ITO。例如，可以至少部分基于从DCF历史数据获得的先前重传尝试的数量和回退计时器在其间被暂停的时间值(例如，时隙数量)或该回退计时器的暂停计数来自适应地设置ITO。
如本申请中所描述的自适应地设置ITO可以通过使STA在介质更忙碌时很快进入睡眠模式来节省功率，同时通过使STA在介质不太忙碌时更长地保持清醒来提升性能(例如，吞吐量/介质利用率)。
以下描述提供示例，并且并不限制权利要求中阐述的范围、应用性或示例。可以在不脱离本公开内容的范围的前提下在元素的功能和排列方面做出改变。各个示例可以酌情地省略、替代或添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以用不同于所描述的顺序执行，并且可以添加、省略或组合各个步骤。并且，关于一些示例描述的特征可以在其它示例中组合。
首先参考图1，框图示出WLAN 100(例如实现IEEE 802.11标准族的至少一个的网络)的示例。WLAN 100可以包括接入点(AP)105和一个或多个无线设备或站(STA)115，例如移动站、个人数字助理(PDA)、其它手持设备、上网本、笔记本计算机、平板计算机、膝上型计算机、显示设备(例如，TV、计算机显示器等等)、打印机等等。虽然只示出一个AP 105，但是WLAN 100可以有多个AP 105。每个无线STA 115(其还可以被称为移动站(MS)、移动设备、接入终端(AT)、用户设备(UE)、订户站(SS)或订户单元)可以经由通信链路120与AP 105关联并通信。AP 105具有地理覆盖区域110，这样该区域内的无线STA 115通常可以与AP 105通信。无线STA 115可以散布于整个地理覆盖区域110。每个无线STA 115可以是静止的或移动的。
虽然在图1中未示出，但是无线STA 115可以由一个以上的AP 105覆盖，并且因此可以在不同时间与一个或多个AP 105相关联。单个AP 105和相关联的STA集合可以被称为基本服务集(BSS)。扩展服务集(ESS)是连接的BSS的集合。分布式系统(DS)(未示出)可以用于连接扩展服务集中的AP 105。AP 105的地理覆盖区域110可以被划分为构成该覆盖区域的一部分的扇区(未示出)。WLAN 100可以包括不同类型的AP 105(例如，大城市区域、家庭网络等等)，针对不同技术具有不同尺寸的覆盖区域和交迭覆盖区域。虽然未示出，但是其它无线设备也可以与AP 105通信。
虽然无线STA 115可以使用通信链路120通过AP 105相互通信，但是每个无线STA115还可以经由直接无线链路125与一个或多个其它无线STA115直接通信。当两个无线STA115都处于AP地理覆盖区域110中时或者当一个或没有无线STA 115处于AP地理覆盖区域110内时，两个或更多个无线STA 115可以经由直接无线链路125通信(未示出)。直接无线链路125的示例可以包括Wi-Fi直接连接、通过使用Wi-Fi隧道直接链路设立(TDLS)链路建立的连接和其它P2P组连接。这些示例中的无线STA 115可以根据WLAN无线和基带协议(其包括来自IEEE 802.11的物理和MAC层)及其各种版本(其包括但并不仅限于802.11b、802.11g、802.11a、802.11n、802.11ac、802.11ad、802.11ah等)进行通信。在其它实施方式中，其它对等连接和/或自组织网络可以被实现在WLAN 100内。
如上文所讨论的，每个STA 115(例如STA 115-a)可以采用ITO用于功率节省。因此，STA 115-a可以包括用于设置ITO的ITO管理器130。如本申请中所描述的，ITO管理器130可以使用DCF信息来设置ITO。例如，DCF信息可以被用于计算、生成或者确定信道拥塞度量，所述信道拥塞度量可以由ITO管理器130用于设置STA 115-a的ITO。
图2示出说明使用ITO来实现设备(例如参考图1描述的STA 115-a)的功率节省的时序图200。初始地，设备可以在清醒间隔205-a内处于清醒模式，其中，在清醒间隔205-a内，设备发送和/或接收通信(例如，信息的分组)。不活动时间间隔或ITO在最后一次发送或接收(tx/rx)之后开始。在这一示例中，ITO可以针对相对较长的时间段(例如，作为信标间隔的一部分，等等)。在ITO内有任何进一步通信的接收(rx)210-a时就重置ITO。一旦ITO已经逝去，设备就进入睡眠模式达睡眠间隔215-a，所述睡眠间隔215-a可以持续到该设备有数据要发送或从AP(例如参考图1描述的AP 105)接收到用于指示该AP有针对该设备的数据的信标为止。该信标间隔是包含关于该网络的信息以及同步该无线网络的信标之间的时间(例如，ms)。
在接收到信标之后，设备可以退出睡眠模式并且进入清醒模式达另一清醒间隔205-b，例如当设备有信息要发送或者AP有信息要发送给设备时。再次，ITO在最后一次发送或接收(tx/rx)之后开始。再次，在接收210-b到任何进一步通信时重置ITO。一旦ITO已经逝去，设备就进入睡眠模式达另一睡眠间隔215-b，直到从AP接收到另一信标为止，之后设备可以进入清醒模式达另一清醒间隔205-c(假设进一步通信将会针对该设备发生，其可以用信标中的业务指示映射(TIM)比特来指示)。
如时序图200中所示，ITO的更长时间段可以通过增加设备在进一步通信(例如，210-a、210-b)发生时仍然处于清醒模式的几率来提高系统性能(例如，吞吐量)。另一方面，ITO的更长时间段可能由于延迟设备进入睡眠模式而失去功率节省机会。如本申请中所描述的，设备的ITO可以用考虑业务条件的方式(例如，使用该设备的DCF信息)来确定(例如，设置)。
图3示出说明根据本公开内容的各个方面的用于设置STA 115-b的ITO的过程流的示例的框图300。STA 115-b可以是参考图1描述的STA 115之一的示例，例如包括ITO管理器130的STA 115-a。在这一示例中，STA 115-b被示出为与AP 105-a通信，所述AP 105-a可以是参考图1描述的AP 105的示例。然而，应当理解的是，STA 115-b可以与多个设备(例如，STA、AP等等)通信，并且单个AP 105是为了简化示出的。
在305处，STA 115-b可以做出多次传输尝试，例如向AP 105-a发送信息(例如，数据)。一些传输尝试可能是不成功的，一些可能是成功的。
在310处，STA 115-b可以跟踪关于多个传输尝试的DCF操作以获得历史DCF信息。虽然过程的这一方面被示出为在时间上稍后发生，但是应当理解的是，跟踪可以与305处的传输尝试并发(或几乎并发)。
历史DCF信息可以包括STA 115-b的历史竞争窗口(CW)数据。同样，跟踪DCF操作可以涉及跟踪STA 115-b采用的多个先前CW中的每一个CW的随机回退间隔值。跟踪DCF操作还可以涉及确定在这多个先前CW中的每一个CW的传输尝试期间回退计时器被暂停的次数。
随机回退间隔值可以根据如下等式来定义：
RandBO(k)＝[1...CW(k)]
CW(k)＝2k-1
其中，RandBO(k)是针对第k个竞争窗口CW(k)生成的随机回退间隔值(例如，随机数)。
表I示出包括每个CW的随机回退间隔值(RandBO)和总暂停计数的历史DCF信息的示例。CW的值和CW数量可以是特定于实施方式的，或者可以根据工业标准来设置。随机回退间隔值(RandBO)可以根据相应CW的值来随机确定，并且将会在DCF操作的实际实践中变化。暂停计数也会根据介质在STA 115-b的传输尝试期间有多忙碌而在DCF操作的实际实践中变化。
表I
在315处，STA115-b可以使用历史DCF信息来确定信道拥塞度量。例如，STA115-b可以至少部分基于随机回退间隔值和所确定的回退计时器被暂停的次数来确定所述多个先前CW中的每一个CW的信道拥塞抽样。在这一情况下，信道拥塞度量可以使用多个确定的信道拥塞抽样来确定。最近信道拥塞抽样的理想数量可以用于所述多个。该理想数量可以是预先确定的或者可以是自适应的，例如以便考虑足够相关的抽样(例如，如下讨论的已经发生在确定信道拥塞度量或确定ITO的某个时间帧之内的)。此外，STA115-b可以将每个信道拥塞抽样与相应CW的时间戳关联起来。
每个信道拥塞抽样可以根据如下等式来确定：
其中，Sample(k)是第k个竞争窗口的信道拥塞抽样，Coeff(k)是与该第k个竞争窗口相关联的系数，且Pt(i)是总暂停时间。该总暂停时间可以根据如下等式来确定：
其中，Pt(k)是竞争窗口k的总暂停时间，slot_time是每个时隙的时间量，且slot(i)是被暂停时隙的数量。
在320处，STA 115-b可以确定STA 115-b的ITO。ITO可以使用信道拥塞度量来确定。如上文所提到的，可以使用多个确定的信道拥塞抽样来确定ITO。在这种情况下，拥塞抽样的相应时间戳和当前时间戳也可以被STA 115-b用于确定ITO。新的ITO可以根据如下等式来计算：
其中，n是抽样度量的数量，TSi是与单独抽样Sample(i)相关联的时间戳，且TScurrent是生成ITO时的时间戳。
因此，如上和本申请中进一步描述的，可以使用历史DCF信息来自适应地设置ITO。如图3中所示，可以再次使用来自传输尝试325的DCF信息来执行设置ITO的过程。该过程的重复可以在进行某个数量的传输尝试之后、周期性地或者按适当的或者针对特定实施方式理想的频率进行。
图4示出说明根据本公开内容的各个方面的DCF竞争窗口(CW)的示例的图。如上文所提到的，CW的值和CW的数量可以是特定于实施方式的，或者可以根据工业标准来设置。此外，当传输尝试(例如，用于发送数据)失败时，用于下一个传输尝试(例如，用于发送该数据)的CW被升高到下一个更高CW。同样，根据示出的CW，可以使用具有15的值的CW进行第一传输尝试。如果第一传输尝试失败，则可以使用具有31的值的CW进行第二传输尝试。如果第二传输尝试失败，则可以使用具有63的值的CW进行第三传输尝试，等等，直到采用具有最高或最大值(例如，如图所示的1023)的CW为止。相反，一旦传输尝试成功，则通过将CW重置到具有最低值(例如，如图所示的15)的CW来确定下一个传输尝试(例如，用于发送另外的数据)的CW。
除了使用DCF信息来确定/设置无线设备的ITO之外，一种用于修改CW重置过程的方法也是预期的。不是将CW重置为具有最低值的CW，可以根据用于先前成功传输的CW值将CW设置为CW值之一。例如，可以根据用于最近的成功传输的CW来重置CW。例如，这可以涉及递减到相对于用于最近的成功传输的CW的下一个CW值。例如，参考图4，如果采用具有255的值的CW的传输尝试成功，则可以针对下一个传输尝试将CW重置为具有127的值的CW。
或者，可以根据用于多个先前成功传输的CW(例如，用于成功传输的CW的历史)来重置CW。针对下一个传输尝试重置该CW可以考虑合适数量的先前成功传输。该合适数量可以基于成功传输所采用的CW的一致性。例如，当成功传输所采用的CW明显变化时，可以只考虑一些先前的成功传输。在另一方面，当成功传输所采用的CW的历史呈现一趋势时，可以考虑代表该趋势的多个成功传输。
考虑多个先前成功发送可以涉及计算相关联的CW值的平均值。根据四个先前成功传输尝试来针对下一个传输尝试重置该CW可以基于计算出的平均值。例如，参考图4，如果考虑具有127、255、511和1023(例如，无特定顺序)的相关联CW值的四个先前的成功传输尝试，则平均CW值可以是481.5。下一个传输尝试的CW可以被重置为具有255的值的CW，例如作为相对于481.5的计算出的平均CW值的下一个CW值。
图5示出根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的STA 115-c的示例的框图500。STA 115-c可以是参考图1和3描述的一个或多个STA 115的方面的示例，并且可以实现参考图2和4描述的各个方面。STA 115-c还可以是或包括处理器(未示出)。STA 115-c可以包括可以包括接收机505、发射机510和/或通信管理器515。这些组件中的每一个组件可以相互通信。
通过接收机505、发射机510和/或通信管理器515，STA 115-c可以执行本申请中描述的功能。例如，STA 115-c跟踪DCF操作或者获得历史DCF信息，使用该历史DCF信息来确定信道拥塞度量，使用该信道拥塞度量来设置ITO，和/或设置用于后续传输的初始尝试的CW值，例如本申请中所描述的。
可以使用适于用硬件执行一些或全部可适用功能的ASIC来单独地或共同地实现STA 115-c的组件(以及本申请中描述的其它有关设备/装置的那些组件)。或者，可以由其它处理单元(或内核)在集成电路上执行这些功能。在其它示例中，可以使用其它类型的集成电路(例如，结构化/平台ASIC、FPGA和其它半定制IC)，可以用本领域公知的任何方式来对其进行编程。还可以利用包含在存储器中、被格式化为由通用或专用处理器执行的指令来全部或部分地实现每个组件的功能。
接收机505可以接收信息，所述信息例如与各个信息信道(例如，控制信道、数据信道等等)相关联的分组、用户数据和/或控制信息。接收机505还可以接收作为对STA 115-c的成功传输的响应的确认(ACK)。信息可以被传递给通信管理器515，以及STA 115-c的其它组件。
发射机510可以发送从STA 115-c的其它组件接收的信号。例如，发射机510可以在通信管理器515的控制下发送各种通信(例如，数据等等)。在一些示例中，发射机510可以与接收机505共置在收发机中。发射机510可以包括单个天线，或者其可以包括多个天线。发射机510还可以与接收机505共享天线。
通信管理器515可以用于管理STA 115-c的无线通信。例如，通信管理器520可以用于管理发射机510和/或接收机505。根据本公开内容的方面，通信管理器515可以管理或者控制设置STA 115-c的ITO。此外，通信管理器515可以管理或者控制DCF过程的方面，例如在成功传输尝试之后重置CW。
图6示出根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的另一STA 115-d的框图600。STA 115-d可以是参考图1和3描述的一个或多个STA 115的方面的示例，可以实现参考图2和4描述的各个方面，并且可以是参考图5描述的STA 115-c的示例。STA 115-d还可以是或包括处理器(未示出)。STA115-d可以包括可以包括接收机505-a、发射机510-a和/或通信管理器515-a。这些组件中的每一个组件可以相互通信。
STA 115-d可以执行本申请中描述的各种功能。例如，接收机505-a、发射机510-a和通信管理器520-a可以如上关于图5所描述地进行操作。通信管理器520-a可以包括DCF操作跟踪器605、信道拥塞度量计算器610和ITO管理器615。
DCF操作跟踪器605可以如本申请中所描述的使用来自发射机510-a、接收机505-a和/或通信管理器515-a的信息来跟踪DCF操作的细节。DCF操作跟踪器605可以用合适方式处理这些细节以生成历史(例如，历史DCF信息)，并且可以用如本申请中讨论的信道拥塞度量确定可访问的/有用的方式(例如，在一个或多个数据表中)重新组装该历史/信息。
信道拥塞度量计算器610可以从DCF操作跟踪器605接收该历史/信息，或者可以从存储装置(例如，STA 115-d的存储器中(未示出))访问DCF操作跟踪器605。信道拥塞度量计算器610可以使用DCF操作跟踪器605获得/生成的历史/信息执行各种操作、确定和/或计算，以计算或者确定信道拥塞度量和/或抽样，如本申请中所描述的。
ITO管理器615可以管理STA 115-d的ITO。这些管理可以包括但并不仅限于使用由信道拥塞度量计算器610确定的拥塞度量和/或抽样来设置ITO。
此外，通信管理器515-a可以包括用于管理或者控制DCF过程的方面(例如如本申请中所描述的在成功传输尝试之后重置CW)的各种子组件。例如，通信管理器515-a可以包括DCF管理器或控制器(例如，控制DCF过程、选择/设置用于传输尝试的CW等等)、CW历史生成器(例如，跟踪用于成功传输尝试的CW)和CW数据库(例如，存储可用/定义的CW值、CW历史等等)。为了简化和简洁，这些子组件没有在图6中示出。此外，这些子组件可以通过采用常规DCF硬件组件提供本申请中描述的各种功能来实现。例如，用于重置CW的机制可以通过对控制现有组件的软件的修改和/或对用于WLAN介质访问控制(MAC)中的现有硬件的修改来完成。
转向图7A，示出说明根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的STA 115-e的框图700-a。STA 115-e可以是参考图1和3描述的一个或多个STA 115的方面的示例，可以实现参考图2和4描述的各个方面，并且可以是参考图1、3、5和6描述的一个或两个STA 115的示例。STA 115-e可以有各种其它配置，并且可以被包括在个人计算机(例如，膝上型计算机、上网本计算机、平板计算机等等)、蜂窝电话、PDA、数字视频录像机(DVR)、互联网应用、游戏操纵台、电子阅读器等等中或者是其一部分。STA 115-e可以具有内部电源(未示出)，例如小型电池，以促进移动操作。
STA 115-e可以包括处理器702、存储器710、至少一个收发机720和至少一个天线725。这些组件中的每一个组件可以直接地或间接地在至少一个总线730上相互通信。
存储器710可以包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。存储器710可以存储计算机可读、计算机可执行软件(SW)代码715，其包含指令，所述指令在被执行时使处理器705执行本申请中描述的各种功能，例如设置ITO和/或重置CW。或者，软件代码715可以不是由处理器715直接执行的，而是可以使STA 115-e或其组件(例如，在被编译和执行时)执行本申请中描述的各种功能。
处理器705可以包括智能硬件设备，例如CPU、微控制器、ASIC等等。处理器705可以处理通过收发机720接收到的和/或要发送给收发机720以便通过天线715传输的信息。处理器705可以独自地或结合其它组件来处理用于使用DCF过程进行通信、用于使用ITO进行功率节省等等的各个方面。
收发机720可以与AP、STA或其它设备(例如上面参考图1、2和3描述的)双向通信。收发机720可以被实现为至少一个发射机模块和至少一个单独的接收机模块。收发机720可以包括调制解调器，用于调制分组并将经调制的分组提供给天线725以便传输，以及解调从天线725接收到的分组。虽然STA 115-e可以包括单个天线，但是存在STA 115-e可以包括多个天线725的方面。
根据图7的架构，STA 115-e还可以包括通信管理器515-b。例如，通信管理器515-b可以管理与各个AP和/或STA的通信。通信管理器515-b可以是分别参考图5和6描述的通信管理器515和515-a的方面的示例。通信管理器515-b可以是STA 115-e中的在总线730上与STA 115-e的一些或所有其它组件通信的组件。或者，通信管理器515-b的功能可以被实现为收发机720的组件，被实现为计算机程序产品和/或被实现为处理器705的至少一个控制器元件。
STA 115-e还可以包括ITO管理器615-a。ITO管理器615-a可以是参考图6描述的ITO管理器615的方面的示例。ITO管理器615-a可以是STA115-e中的在总线730上与STA115-e的一些或所有其它组件通信的组件。或者，ITO管理器615-a的功能可以被实现为收发机720的组件，被实现为计算机程序产品和/或被实现为处理器705的至少一个控制器元件。
STA 115-e的组件可以实现如上关于图5和6讨论的方面，为了简洁这里可能不重复那些方面。此外，STA 115-e的组件可以实现下面关于图8、9和10讨论的方面，并且为了简洁这里可能也不重复那些方面。
转向图7B，示出说明根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的STA 115-f的框图700-b。STA 115-f可以是参考图1、3、5和6和7A描述的一个或多个STA 115的方面的示例，并且可以实现参考图2和4描述的各个方面。STA 115-f可以包括处理器705-a、存储器710-a、至少一个收发机720-a和至少一个天线725-a。这些组件中的每一个组件可以直接地或间接地相互通信(例如，在总线730-a上)。这些组件中的每一个组件可以执行如上参考图7A描述的功能。
在这一示例中，存储器710-a可以包括执行通信管理器515-c和ITO管理器615-b的功能的软件。例如，存储器710-a可以包括软件，所述软件在被编译并执行时时处理器705-a(或STA 115-f的其它组件)执行上面描述的以及下面进一步描述的功能。通信管理器515-c和ITO管理器615-b的功能的子集可以被包括在存储器710-a中；或者，所有这些功能可以被实现为由处理器705-a执行以使STA 115-f执行这些功能的软件。硬件/软件的其它组合可以用于执行通信管理器515-c和ITO管理器615-b的功能。
图8示出说明根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的方法800的示例的流程图。为了清楚，下面参照参考图1和3描述的一个或多个STA115、参考图5和6描述的一个或两个STA 115或参考图7A和7B描述的一个或两个STA 115的方面来描述方法800。如上文所描述的，方法800的操作可以由这样的STA或其组件实现。例如，方法800的操作可以由参考图5和6描述的通信管理器515，或参考图7A和7B描述的通信管理器515和ITO管理器615的组合来执行。STA可以执行代码集以控制其功能元件执行下面描述的功能。另外地或者替代地，STA可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的方面。
在框805处，STA可以跟踪DCF操作以获得历史DCF信息。例如，框805处的操作可以由如上参考图6描述的通信管理器515-a的DCF操作跟踪器605来执行。
在框810处，STA可以使用历史DCF信息来确定信道拥塞度量。例如，框810处的操作可以由如上参考图6描述的通信管理器515-a的信道拥塞度量计算器610来执行。
然后，在框815处，STA可以使用该信道拥塞度量来设置ITO。例如，框815处的操作可以由如上参考图6描述的通信管理器515-a的ITO管理器615来执行。
图9示出说明根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的方法900的另一示例的流程图。为了清楚，下面参照参考图1、3、5、6、7A、7B描述的一个或多个STA 115的方面来描述方法900。如上文所描述的，方法900的操作可以由这样的STA或其组件实现。例如，方法900的操作可以由参考图5-7B描述的通信管理器515来执行。STA可以执行代码集以控制其功能元件执行下面描述的功能。另外地或者替代地，STA可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的方面。
在框905处，STA可以识别与无线站进行的先前成功传输相关联的第一竞争窗口(CW)值。这样的识别可以作为如本申请中描述的DCF过程的一部分来执行。
然后，在框910处，STA可以至少部分基于第一CW值来设置用于由无线站进行的后续传输的初始尝试的第二CW值。再次，在成功传输尝试之后要采用的这样的CW的设置(例如，重置)可以作为如本申请中描述的DCF过程的一部分来执行。
图10示出说明根据本公开内容的各个方面的用于无线通信的方法1000的又一示例的流程图。为了清楚，下面参照参考图1、3、5、6、7A、7B描述的一个或多个STA 115的方面来描述方法1000。如上文所描述的，方法1000的操作可以由这样的STA或其组件实现。例如，方法1000的操作可以由参考图5和6描述的通信管理器515，或参考图7A和7B描述的通信管理器515和ITO管理器615的组合来执行。STA可以执行代码集以控制其功能元件执行下面描述的功能。另外地或者替代地，STA可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的方面。
方法1000可以提供基于修改后的DCF的过程，其中，自适应地设置ITO，并且根据与先前成功传输尝试相关联的CW来设置要在成功传输尝试之后采用的CW。方法1000可以开始于框1005处，此时STA具有去往另一设备(例如，STA、AP等等)或多个设备的传输(例如，数据的传输等等)。
在框1005处，STA可以确定随机回退间隔，并开始相关联的计时器(例如，回退计时器)以实现所确定的回退间隔。然后，在框1010处，STA可以等待所确定的回退间隔逝去(例如，回退计时器超时)或者暂停。虽然没有在图10中示出为单独的框，但是STA可以使用CSMA来确定信道在所确定的回退间隔期间是否空闲。
在框1015处，STA可以确定回退计时器是否超时。如果没有，则方法1000可以继续进行到框1020处，在此STA可以确定回退时间是否已经被暂停。如果是，则方法1000可以继续进行到框1025处，在此STA可以递增暂停计数，例如利用当前正作为DCF过程的一部分采用的CW的暂停计时器信息(例如，暂停计数)来更新DCF信息表。在框1025处的递增/更新之后，方法1000可以返回框1010。并且，如果回退计时器还没有被暂停，则方法1000可以从框1020直接返回到框1010。
一旦回退计时器超时，方法1000就可以从框1015跳跃到框1030。在框1030处，STA可以尝试执行传输并等待接收确认(ACK)。可以在传输已经从STA发送时设置ACK计时器。在等待该ACK计时器超时的同时，STA可以在框1035处确定是否接收到ACK作为对所发送的传输的响应。如果在ACK计时器超时之前没有接收到ACK，则方法可以继续进行到框1040处，在此STA可以记录与当前CW相关联的DCF信息，例如通过更新表格。然后，STA可以增加CW尺寸(例如，递增到下一个可用的/定义的CW)，并且方法可以返回到框1005以使用增加后的/递增后的CW来继续尝试发送数据。
如果STA在ACK计时器超时之前接收到针对所发送的传输的ACK，则方法可以从框1035跳跃到框1045。在框1045处，STA可以记录该成功的传输尝试的DCF信息，例如通过更新用于该成功传输的CW的表。然后，在框1050处，STA可以确定是否还有传输要执行(例如，在STA处有另外的数据要发送)。如果是，则方法1000可以返回到框1005继续DCF过程以发送另外的数据。虽然在图10中没有显示为单独的框，但是STA可以重置用于后续传输处的初始尝试的CW。如本申请中所描述的，可以例如根据用于最近成功传输的当前CW来重置CW。例如，CW可以从该当前CW递减到下一个可用的或定义的CW。
如果没有传输要执行(例如，在STA处没有另外的数据等待传输)，则方法1000可以从框1050继续进行到框1055。在框1055处，STA可以计算或者确定要采用的ITO。如本申请中所描述的，这样的计算/确定可以使用在先前传输尝试期间收集的历史DCF信息来执行。
一旦计算/确定了ITO，方法1000就可以继续到框1060，在此ITO可以被设置(例如，应用)并且ITO计时器可以被开始以实现该ITO。例如，STA可以如参考图2所描述的来采用该ITO。方法1000可以从框1060继续进行到框1065，在此STA可以确定ITO是否已经逝去(例如，ITO计时器已经超时)。如果没有，则STA可以继续在清醒状态中等待直到ITO已经逝去为止。
一旦ITO已经逝去，方法就可以从框1065继续进行到框1070，在此STA可以转换到睡眠或低功率模式，例如以便节省功率。如上文所提到的，STA可以保持睡眠模式，直到STA醒来为止，例如以便从AP接收信标。
方法800、900和1000可以提供用于STA或类似设备处的无线通信。应当注意的是，这些方法仅仅是示例实施方式，并且它们的操作可以被重新排列或者修改使得其它实施方式也是可能的。例如，来自方法800、900和1000中的两个或更多个方法的方面可以被组合起来。
上文结合附图阐述的详细描述描述了示例，但是不表示可以被实现或在权利要求的范围内的唯一示例。术语“示例”和“示例性”在本说明书中使用时意指“用作示例、实例或说明”，而不是“优选的”或“比其它示例更具优势的”。出于提供对所描述技术的理解的目的，详细描述包括具体细节。然而，在没有这些具体细节的情况下，也可以实践这些技术。在一些实例中，公知的结构和设备以框图的形式示出，以便于避免使得所描述的示例的构思不清楚。
信息和信号可以使用各种不同的技术和方法中的任意一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中可能提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任意组合来表示。
利用被设计为执行本申请所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合可以实现或执行结合本公开内容所描述的各种说明性框和组件。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核一个或多个微处理器或者任何其它这样的结构。
本申请描述的功能可以用硬件、由处理器执行的软件、固件或其任意组合来实现。如果用由处理器执行的软件实现，则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者通过计算机可读介质来发送。其它示例和实施方式在本公开内容和所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的本质，上文描述的功能可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或其任意组合来实现。实现功能的特征还可以物理地位于各种位置处，包括为分布式的，从而在不同的物理位置处实现部分功能。如本申请所使用的，包括在权利要求书中，术语“和/或”当用于两个或更多个项目的列表中时，意指其自身可以采用所列项目中的任何一个，或者可以采用所列项目的两个或更多个项目的任意组合。例如，如果组合被描述为包含分量A、B和/或C，则该组合可以只包含A；只包含B；只包含C；联合包含A和B；联合包含A和C；联合包含B和C或者联合包含A、B和C。另外，如本申请所使用的，包括在权利要求书中，项目列表(例如，以诸如“……中的至少一个”或“……中的一个或多个”之类的措词描述的项目列表)中所使用的“或者”指示分离的列表，从而例如“A、B或C中的至少一个”的列表指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。
计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质二者，其中，通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用计算机或专用计算机能够存取的任何可用介质。通过举例而非限制的方式，计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码单元并能够由通用计算机或专用计算机或通用处理器或专用处理器存取的任何其它介质。另外，可以将任何连接适当地称作计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源发送的，则所述同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本申请所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。上面的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围之内。
提供前面对公开内容的描述以使本领域技术人员能够实施或使用本公开内容。对本领域技术人员而言，对本公开内容的各种修改将是显而易见的，并且可以将本申请所定义的一般性原理应用于其它变型而不脱离本公开内容的范围。因此，本公开内容并不旨在要受限于本申请描述的示例和设计，而是要符合与本申请所公开的原理和新颖性特征相一致的最广泛的范围。

Claims (20)

1.一种用于无线通信的方法，包括：
跟踪无线站的分布式协作功能(DCF)操作以获得历史DCF信息；
至少部分基于所述历史DCF信息来确定信道拥塞度量；以及
至少部分基于所述信道拥塞度量来设置所述无线站的不活动超时(ITO)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述ITO与所述信道拥塞度量所指示的信道拥塞程度成反比。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述历史DCF信息包括所述无线站的历史竞争窗口(CW)数据。
4.如权利要求3所述的方法，其中，跟踪所述DCF操作包括：
跟踪所述无线站的多个先前CW中的每一个CW的随机回退间隔值。
5.如权利要求4所述的方法，其中，跟踪所述DCF操作还包括：
确定在所述无线站的所述多个先前CW中的每一个CW的传输尝试期间回退计时器被暂停的次数。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：
至少部分基于所述随机回退间隔值和所确定的所述回退计时器被暂停的次数来确定所述多个先前CW中的每一个CW的信道拥塞抽样；
其中，所述无线站的所述信道拥塞度量至少部分基于多个所确定的信道拥塞抽样。
7.如权利要求6所述的方法，还包括：
将每个信道拥塞抽样与相应CW的时间戳相关联；
其中，所述无线站的所述ITO至少部分基于所述多个所确定的信道拥塞抽样、所述拥塞抽样的相应时间戳和当前时间戳。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：
识别与由所述无线站进行的先前成功传输相关联的第一竞争窗口(CW)值；以及
至少部分基于所述第一CW值来设置由所述无线站进行的后续传输的初始尝试的第二CW值。
9.如权利要求8所述的方法，其中，设置所述第二CW值包括：
递减到相对于所述第一CW值的下一个CW值。
10.一种用于无线通信的装置，包括：
处理器，用于跟踪无线站的分布式协作功能(DCF)操作以获得历史DCF信息；
计算器，用于至少部分基于所述历史DCF信息来确定信道拥塞度量；以及
不活动超时(ITO)管理器，用于至少部分基于所述信道拥塞度量来设置所述无线站的ITO。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述历史DCF信息包括所述无线站的历史竞争窗口(CW)数据。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述处理器通过跟踪所述无线站的多个先前CW中的每一个CW的随机回退间隔值来跟踪所述DCF操作。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述处理器还通过跟踪在所述无线站的所述多个先前CW中的每一个CW的传输尝试期间回退计时器被暂停的次数来跟踪所述DCF操作。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述计算器还至少部分基于所述随机回退间隔值和所确定的所述回退计时器被暂停的次数来确定所述多个先前CW中的每一个CW的信道拥塞抽样，以及至少部分基于多个所确定的信道拥塞抽样来确定所述无线站的所述信道拥塞度量。
15.如权利要求14所述的装置，其中：
所述处理器还将每个信道拥塞抽样与相应CW的时间戳相关联；以及
所述ITO管理器至少部分基于所述多个所确定的信道拥塞抽样、所述拥塞抽样的相应时间戳和当前时间戳来设置所述无线站的所述ITO。
16.如权利要求10所述的装置，其中，所述处理器还识别与由所述无线站进行的先前成功传输相关联的第一竞争窗口(CW)值，所述装置还包括：
DCF管理器，用于至少部分基于所述第一CW值来设置由所述无线站进行的后续传输的初始尝试的第二CW值。
17.如权利要求16所述的装置，其中，所述DCF管理器通过递减到相对于所述第一CW值的下一个CW值来设置所述第二CW值。
18.一种用于无线通信的装置，包括：
用于跟踪无线站的分布式协作功能(DCF)操作以获得历史DCF信息的单元；
用于至少部分基于所述历史DCF信息来确定信道拥塞度量的单元；以及
用于至少部分基于所述信道拥塞度量来设置所述无线站的不活动超时(ITO)的单元。
19.如权利要求18所述的装置，其中，所述用于跟踪所述DCF操作的单元跟踪所述无线站的多个先前CW中的每一个CW的随机回退间隔值、以及在所述无线站的所述多个先前CW中的每一个CW的传输尝试期间回退计时器被暂停的次数。
20.如权利要求19所述的装置，其中，所述用于确定所述信道拥塞度量的单元至少部分基于所述随机回退间隔值和所确定的所述回退计时器被暂停的次数来确定所述多个先前CW中的每一个CW的信道拥塞抽样，以及至少部分基于多个所确定的信道拥塞抽样来确定所述信道拥塞度量。
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