CN107660349A - 高效随机调度信道接入 - Google Patents
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Abstract
公开了可允许无线设备安排经调度接入区间(SAI)的各系统和方法。例如,一种用于安排SAI的方法可包括:在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入;确定第一区间内的保护时间,其中没有经调度的传输要发生;以及在该保护时间期间经由该无线介质执行一个或多个未经调度的传输。
Description
技术领域
各示例实施例一般涉及无线网络,并且具体地涉及具有不同信道接入协议的无线设备类的共存。
相关技术背景
无线局域网(WLAN)可由提供共享无线通信介质以供数个客户端设备或站(STA)使用的一个或多个接入点(AP)形成。可对应于基本服务集(BSS)的每个AP周期性地广播信标帧以使得在该AP的无线射程内的任何STA能够建立和/或维持与WLAN的通信链路。在典型的WLAN中,仅一个STA可以在任何给定时间使用无线介质,并且每一STA可以一次仅与一个AP相关联。
WLAN中的无线设备可支持不同的信道接入协议。例如,旧式无线设备可能不支持较新的信道接入协议。因而,旧式设备进行的无线通信可能中断和/或干扰较新设备(例如,使用较新的信道接入协议)进行的无线通信。相应地,允许使用较新的信道接入协议而不会受到旧式无线设备的中断将是合乎期望的。
概述
提供本概述以便以简化形式介绍以下将在详细描述中进一步描述的概念选集。本概述并非旨在标识出要求保护的主题内容的关键特征或必要特征,亦非旨在限定要求保护的主题内容的范围。
公开了可允许无线设备安排经调度接入区间(SAI)的各装置和各方法。在一个示例中,公开了一种安排SAI的方法。该方法可包括:在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入;确定第一区间内的保护时间,其中没有经调度的传输要发生;以及在该保护时间期间经由该无线介质执行一个或多个未经调度的传输。
在另一示例中,公开了一种用于安排经调度接入区间(SAI)的无线设备。该无线设备可包括一个或多个处理器,以及存储包括指令的一个或多个程序的存储器,该指令在由该一个或多个处理器执行时致使该无线设备:在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入;确定第一区间内的保护时间,其中没有经调度的传输要发生;以及在该保护时间期间经由该无线介质执行一个或多个未经调度的传输。
在另一示例中,公开了用于安排SAI的另一无线设备。该无线设备可包括:用于在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入的装置;用于确定第一区间内的保护时间的装置,其中没有经调度的传输要发生;以及用于在该保护时间期间经由该无线介质执行一个或多个未经调度的传输的装置。
附图简述
各示例实施例是作为示例来解说的,且不旨在受附图中各图的限制,其中:
图1是其内可实现各示例实施例的无线系统的框图。
图2示出了根据各示例实施例的无线站(STA)的框图。
图3示出了根据各示例实施例的接入点(AP)的框图。
图4示出了根据一些示例实施例的描绘示例经调度接入区间的协调的时序图。
图5示出了根据一些示例实施例的描绘示例经调度接入区间的协调的时序图。
图6示出了根据一些示例实施例的描绘示例经调度接入区间的协调的时序图。
图7示出了根据一些示例实施例的描绘用于协调经调度接入区间的示例操作的解说性流程图。
图8示出了根据一些示例实施例的描绘用于协调经调度接入区间的示例操作的解说性流程图。
图9示出了根据一些示例实施例的描绘用于协调经调度接入区间的示例操作的解说性流程图。
相似的附图标记贯穿全部附图指代对应的部件。
详细描述
以下仅出于简化目的在WLAN系统的上下文中描述示例实施例。将理解,示例实施例等同地适用于其它无线网络(例如,蜂窝网络、微微网络、毫微微网络、卫星网络)以及用于使用一个或多个有线标准或协议(例如,以太网和/或HomePlug/PLC标准)的信号的系统。如本文所使用的,术语“WLAN”和可包括由IEEE 802.11标准族、(蓝牙、BT)、HiperLAN(与IEEE 802.11标准相当的无线标准集,主要在欧洲使用)、无线个域网(WPAN,例如,由IEEE 802.15.4管控的通信)以及具有相对较短的无线电传播射程的其他技术来管控的通信。由此,术语“WLAN”和“Wi-Fi”可在本文可互换地使用。另外,尽管以下以包括一个或多个AP以及数个STA的基础设施WLAN系统的方式进行描述,但是各示例实施例等同地适用于其他WLAN系统,包括例如多个WLAN、对等(或独立基本服务集)系统、Wi-Fi直连系统、和/或热点。此外,尽管本文以在无线设备之间交换数据帧的方式进行描述,但是各示例实施例可应用于无线设备之间的任何数据单元、分组、和/或帧的交换。由此,术语“帧”可包括任何帧、分组、或数据单元,诸如举例而言,协议数据单元(PDU)、媒体接入控制(MAC)协议数据单元(MPDU)、以及物理层汇聚规程协议数据单元(PPDU)。术语“A-MPDU”可指聚集MPDU。
在以下描述中,阐述了众多具体细节(诸如具体组件、电路、和过程的示例),以提供对本公开的透彻理解。如本文所使用的,术语“耦合”意指直接连接到、或通过一个或多个居间组件或电路来连接。术语“旧式设备”或“旧式STA”可以指能够使用较老版本的无线协议频带进行通信和/或不支持较新版本的无线协议的无线设备。例如,旧式Wi-Fi设备可以能够使用IEEE 802.11a、802.11b和/或802.11g标准来进行通信,但可能不支持IEEE802.11n、802.11ac、802.11ah或802.11ad标准。
另外,在以下描述中并且出于解释目的,阐述了具体的命名以提供对各示例实施例的透彻理解。然而,对于本领域技术人员将明显的是,可以不需要这些具体细节就能实践示例实施例。在其他实例中,以框图形式示出公知的电路和设备以避免混淆本公开。各示例实施例不应被解释为限于本文描述的具体示例,而是在其范围内包括由所附权利要求所限定的所有实施例。
如上所述,WLAN中的无线设备可支持不同的信道接入协议。例如,一些无线设备可以是不支持较新的信道接入协议的旧式无线设备,而WLAN中的其他无线设备可支持一个或多个新的信道接入协议。一些新的信道接入协议经由各调度机制提供信道接入(例如,与旧式802.11协议中使用的随机接入机制形成对比)。当旧式设备争用介质接入时可能产生问题,并且可能对使用新的信道接入协议的设备造成干扰。虽然可能期望为旧式设备提供公平的信道接入机会,但同样可期望允许非旧式设备受益于由新的信道接入协议提供的改进的性能。
各示例实施例认识到,提供其间无线设备可以使用较新的信道接入协议进行通信而没有(或具有降低的风险)旧式设备的干扰的第一时段将是合乎期望的。例如,旧式设备可能不太可能在第一时段期间尝试接入无线介质。在第二时段(例如,第一时段之外)期间,WLAN可以根据旧式兼容信道接入协议来操作,藉此为旧式设备提供接入无线介质的机会。
根据各示例实施例,公开了可允许无线设备经由随机信道接入机制(诸如基于争用的信道接入机制)获得介质接入的各方法和装置。在获得介质接入之后,无线设备可以传送经调度接入区间宣告(SAIA)消息(诸如清除发送(CTS)帧),该消息宣告经调度接入区间(SAI)的开始并且指示经调度接入区间(SAI)的历时。在SAI期间,无线设备可以使用新的信道接入协议来控制传输的调度。根据一些实施例,这一SAI可以是专用协议区间(DPI),在此时间期间信道上的通信可限于特定信道接入协议。接收到SAIA消息(例如,CTS帧)的具备SAI能力的Wi-Fi设备可以相应地设置它们的网络分配向量(NAV),并且在所指示的历时上推迟未经调度的介质接入。接收到SAIA消息的旧式Wi-Fi设备可以相应地设置它们的NAV并且在所指示的历时上推迟所有介质接入。因此,旧式Wi-Fi设备可以被阻止在SAI期间对经调度的通信造成干扰。
尽管特定无线设备可以在经调度接入区间的历时上控制传输的调度,但经调度的通信可能不会立即发生。例如,从无线设备获得介质接入并且宣告SAI的时间到第一经调度的传输开始的时间,可能存在不活动时段。此类时段可以被称为“保护时间”,并且可能是对介质的低效使用(例如,由于没有传输被调度并且其他设备推迟介质接入)。然而,该无线设备在保护时间期间具有介质接入,并且知晓第一经调度的传输将在何时开始。相应地,在各示例实施例中,该无线设备可以通过在保护时间期间执行其自己的Wi-Fi传输并且在第一经调度的传输要发生之前停止这些传输来高效利用保护时间。提供针对前述技术问题的一个或多个技术解决方案的示例实施例的这些以及其它细节在下文更详细地描述。
图1是其内可实现各示例实施例的无线系统100的框图。无线系统100被示为包括4个无线站STA1-STA4、无线接入点(AP)110、以及无线局域网(WLAN)120。WLAN 120可由可根据IEEE 802.11标准族(或根据其他合适的无线协议)来操作的多个Wi-Fi接入点(AP)形成。由此,尽管图1中为简单起见仅示出一个AP 110,但是要理解,WLAN 120可由任何数目的接入点(诸如AP 110)形成。AP 110被指派唯一性MAC地址,该唯一性MAC地址由例如接入点的制造商编程在AP 110中。类似地,STA1-STA4中的每一者也被指派唯一性MAC地址。对于一些实施例,无线系统100可对应于多输入多输出(MIMO)无线网络。此外,尽管WLAN 120在图1中被描绘为BSS,但对于其他示例实施例,WLAN 120可以是基础设施BSS(IBSS)、自组织(ad-hoc)网络、或对等(P2P)网络(例如,根据Wi-Fi直连协议进行操作)。
站STA1-STA4中的每一者可以是任何合适的启用Wi-Fi的无线设备,包括例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、平板设备、膝上型计算机、或诸如此类。每个站STA也可被称为用户装备(UE)、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端、或某个其他合适的术语。对于至少一些实施例,每个站STA可包括一个或多个收发机、一个或多个处理资源(例如,处理器和/或ASIC)、一个或多个存储器资源、以及电源(例如,电池)。存储器资源可包括非瞬态计算机可读介质(例如,一个或多个非易失性存储器元件,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等),其存储用于执行以下关于图7所描述的操作的指令。
AP 110可以是允许一个或多个无线设备使用Wi-Fi、蓝牙、或任何其他合适的无线通信标准经由AP 110连接到网络(例如,局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、和/或因特网)的任何合适的设备。对于至少一个实施例,AP 110可包括一个或多个收发机、一个或多个处理资源(例如,处理器和/或ASIC)、一个或多个存储器资源、以及电源。存储器资源可包括非瞬态计算机可读介质(例如,一个或多个非易失性存储器元件,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等),其存储用于执行以下关于图7所描述的操作的指令。
对于站STA1-STA4和/或AP 110,该一个或多个收发机可包括Wi-Fi收发机、蓝牙收发机、蜂窝收发机、和/或其他合适的射频(RF)收发机(为简单起见未示出)以传送和接收无线通信信号。每个收发机可在不同操作频带中和/或使用不同通信协议与其他无线设备通信。例如,Wi-Fi收发机可根据IEEE 802.11标准族在900MHz频带、2.4GHz频带、5GHz频带内、和/或在60GHz频带内通信。蜂窝收发机可根据由第三代伙伴项目(3GPP)所描述的4G长期演进(LTE)协议在各种RF频带内(例如,在约700MHz与约3.9GHz之间)和/或根据其他蜂窝协议(例如,全球移动系统(GSM)通信协议)通信。在其他实施例中,STA内所包括的收发机可以是任何技术上可行的收发机,诸如由来自ZigBee联盟的规范所描述的ZigBee收发机、WiGig收发机、和/或由来自HomePlug联盟的规范所描述的HomePlug收发机。
一个或多个站STA1-STA4可以是旧式设备,它们可能不支持AP 110和/或WLAN 120中的其他STA所支持的一个或多个无线通信协议。例如,旧式设备可以能够根据IEEE802.11a、802.11b和/或802.11g标准来进行通信,但可能不支持较新的标准,诸如IEEE802.11n、802.11ac、802.11ah和/或802.11ad标准。
图2示出了示例STA 200,其可以是图1的站STA1-STA4中的一者或多者的一个实施例。STA 200可包括物理层(PHY)设备210(其至少包括数个收发机211和基带处理器212)、MAC 220(其至少包括数个争用引擎221和帧格式化电路系统222)、处理器230、存储器240、以及数个天线250(1)-250(n)。收发机211可直接或通过天线选择电路(为简单起见未示出)耦合到天线250(1)-250(n)。收发机211可被用于向和从AP 110和/或其他STA(同样参见图1)传送信号和接收信号,并且可被用于扫描周围环境以检测和标识附近(例如,在STA 200的无线射程内)的接入点和/或其他STA。尽管为简单起见在图2中未示出,但收发机211可包括任何数目的发射链以处理信号并经由天线250(1)-250(n)向其他无线设备传送信号,并且可包括任何数目的接收链以处理从天线250(1)-250(n)接收到的信号。因而,对于各示例实施例,STA 200可被配置用于多输入多输出(MIMO)操作。MIMO操作可包括单用户MIMO(SU-MIMO)操作和多用户MIMO(MU-MIMO)操作。
基带处理器212可被用于处理从处理器230和/或存储器240接收到的信号,以及将经处理的信号转发到收发机211以供经由一个或多个天线250(1)-250(n)来进行传输,并且可被用于处理经由收发机211从一个或多个天线250(1)-250(n)接收到的信号,以及将经处理的信号转发到处理器230和/或存储器240。
争用引擎221可争用对一个或多个共享无线介质的接入,并且还可存储分组以供在该一个或多个共享无线介质上传输。STA 200可包括针对多个不同接入类别中的每个接入类别的一个或多个争用引擎221。对于其他实施例,争用引擎221可与MAC 220分开。对于还有其他实施例,争用引擎221可被实现为一个或多个软件模块(例如,存储在存储器240中或者存储在MAC 220内所提供的存储器中),其包含在由处理器230执行时执行争用引擎221的功能的指令。
帧格式化电路系统222可被用于创建和/或格式化从处理器230和/或存储器240接收到的帧(例如,通过向由处理器230提供的PDU添加MAC报头),并且可被用于重新格式化从PHY设备210接收到的帧(例如,通过从接收自PHY设备210的帧剥离MAC报头)。
存储器240可以包括存储多个AP的简档信息的AP简档数据存储241。特定AP的简档信息可包括例如包含以下各项的信息:AP的SSID、MAC地址、信道信息、收到信号强度指示符(RSSI)值、有效吞吐量值、信道状态信息(CSI)、所支持的数据率、所支持的信道接入协议、与STA 200的连接历史、AP的可信度值(例如,指示有关AP的位置的置信水平等),以及涉及或描述AP的操作的任何其他合适的信息。
存储器240还可包括非瞬态计算机可读介质(例如,一个或多个非易失性存储器元件,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器、等等),其可至少存储以下软件(SW)模块:
·帧格式化和交换软件模块242,其用以创建和在STA 200与其他无线设备之间交换任何合适的帧(例如,数据帧、动作帧、和管理帧)(例如,如针对图7的一个或多个操作所描述的);
·经调度的信道接入软件模块243,其用于创建、传送和接收SAIA消息,并且在SAI期间调度传输(例如,如针对图7的一个或多个操作所描述的);以及
·信道接入协议选择软件模块244,其用于选择要在旧式兼容区间、保护时间期间以及在SAI期间使用的恰适信道接入协议(例如,如针对图7的一个或多个操作所描述的)。
每个软件模块包括指令,这些指令在由处理器230执行时使STA 200执行对应的功能。存储器240的非瞬态计算机可读介质由此包括用于执行图7中所描绘的STA侧操作的全部或部分的指令。
处理器230(其在图2的示例中被示为耦合到PHY设备210、MAC 220和存储器240)可以是能够执行存储在STA 200中(例如,存储器240内)的一个或多个软件程序的脚本或指令的任何合适的一个或多个处理器。例如,处理器230可执行帧格式化和交换软件模块242以创建和在STA 200与其他无线设备之间交换任何合适的帧(例如,数据帧、动作帧、和管理帧)。处理器230还可执行经调度的信道接入软件模块243以创建、传送和接收SAIA消息,并且在SAI期间调度传输。处理器230还可执行信道接入协议选择软件模块244以选择要在旧式兼容区间、保护时间期间以及在SAI期间使用的恰适信道接入协议。
图3示出了示例AP 300,该AP 300可以是图1的AP 110的一个实施例。AP 300可包括PHY设备310(其至少包括数个收发机311和基带处理器312),可包括MAC 320(其至少包括数个争用引擎321和帧格式化电路系统322),可包括处理器330,可包括存储器340,可包括网络接口350,以及可包括数个天线360(1)-360(n)。收发机311可直接或通过天线选择电路(为简单起见未示出)耦合到天线360(1)-360(n)。收发机311可被用于与一个或多个STA、与一个或多个其它AP、和/或与其它合适的设备无线地通信。尽管为简单起见在图3中未示出,但收发机311可包括任何数目的发射链以处理信号并经由天线360(1)-360(n)向其他无线设备传送信号,并且可包括任何数目的接收链以处理从天线360(1)-360(n)接收到的信号。由此,对于示例实施例,AP 300可被配置用于MIMO操作,包括例如SU-MIMO操作和MU-MIMO操作。
基带处理器312可被用于处理从处理器330和/或存储器340接收到的信号,以及将经处理的信号转发到收发机311以供经由一个或多个天线360(1)-360(n)来进行传输,并且可被用于处理经由收发机311从一个或多个天线360(1)-360(n)接收到的信号,以及将经处理的信号转发到处理器330和/或存储器340。
网络接口350可以被用来直接或经由一个或多个居间网络与WLAN服务器(出于简化而未示出)通信,以及传送信号。
处理器330可以是任何合适的能够执行存储在AP 300中(例如,存储器340内)的一个或多个软件程序的脚本或指令的一个或多个处理器。
争用引擎321可争用对共享无线介质的接入,并且还可存储分组以供在该共享无线介质上传输。对于一些实施例,AP 300可包括针对多个不同接入类别中的每个接入类别的一个或多个争用引擎321。对于其他实施例,争用引擎321可与MAC 320分开。对于还有其他实施例,争用引擎321可被实现为一个或多个软件模块(例如,存储在存储器340中或者存储在MAC 320内所提供的存储器内),其包含在由处理器330执行时执行争用引擎321的功能的指令。
帧格式化电路系统322可被用于创建和/或格式化从处理器330和/或存储器340接收到的帧(例如,通过向由处理器330提供的PDU添加MAC报头),并且可被用于重新格式化从PHY设备310接收到的帧(例如,通过从接收自PHY设备310的帧剥离MAC报头)。
存储器340可以包括存储多个STA的简档信息的STA简档数据存储341。特定STA的简档信息可包括例如包含以下各项的信息:其MAC地址、先前AP发起的信道探通请求、所支持的数据率、所支持的信道接入协议、与AP 300的连接历史,以及涉及或描述STA的操作的任何其他合适的信息。
存储器340还可包括非瞬态计算机可读介质(例如,一个或多个非易失性存储器元件,诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器、等等),其可至少存储以下软件(SW)模块:
·帧格式化和交换软件模块342,其用以创建和在AP 300与其他无线设备之间交换任何合适的帧(例如,数据帧、动作帧、和管理帧)(例如,如针对图7的一个或多个操作所描述的);
·经调度的信道接入软件模块343,其用于创建、传送和接收SAIA消息,并且在SAI期间调度传输(例如,如针对图7的一个或多个操作所描述的);以及
·信道接入协议选择软件模块344,其用于选择要在旧式兼容区间、保护时间期间以及在SAI期间使用的恰适信道接入协议(例如,如针对图7的一个或多个操作所描述的)。
每个软件模块包括指令,这些指令在由处理器330执行时使AP 300执行对应的功能。存储器340的非瞬态计算机可读介质由此包括用于执行在图7中描绘的AP侧操作的全部或部分的指令。
处理器330可执行帧格式化和交换软件模块342以创建和在AP 300与其他无线设备之间交换任何合适的帧(例如,数据帧、控制帧、和管理帧)。处理器330还可执行经调度的信道接入软件模块343以创建、传送和接收SAIA消息,并且在SAI期间调度传输。处理器330还可执行信道接入协议选择软件模块344以选择要在旧式兼容区间、保护时间期间以及在SAI期间使用的恰适信道接入协议。
各示例实施例可提供第一时段,在此期间一个或多个无线设备可以使用较新的信道接入协议进行通信而没有旧式设备的干扰和/或中断。较新的信道接入协议可提供经调度的介质接入(例如,与基于争用的随机接入形成对比)。旧式设备可能不支持较新的信道接入协议中的一些,并且可能按照可能对经调度的传输造成干扰的方式争用介质接入。相应地,旧式设备可以在第一时段期间被阻止进行通信。各示例实施例可进一步提供(例如,这些第一时段之外的)第二时段,在此期间无线系统可以被配置成用于旧式兼容的介质接入。相应地,各示例实施例可允许无线设备宣告经调度接入区间(SAI),在此期间旧式设备例如无法尝试接入无线介质并且在此期间该无线设备可以控制和调度传输。
尽管特定无线设备可以在经调度接入区间的历时上控制传输的调度,但经调度的通信可能不会立即发生。例如,从无线设备获得介质接入的时间到第一经调度的传输开始的时间,可能存在不活动时段。此类时段可以被称为保护时间,并且可能是对介质的低效使用(例如,由于没有传输被调度并且其他Wi-Fi设备推迟介质接入)。然而,该无线设备在保护时间期间具有介质接入,并且知晓第一经调度的传输将在何时开始。相应地,在各示例实施例中,该无线设备可以通过在该保护时间期间执行其自己的Wi-Fi传输来高效利用保护时间。此外,因为无线设备知晓保护时间何时将结束,所以该无线设备可以在保护时间结束之前(即,在第一经调度的传输要发生之前)停止此类传输。在另一示例性实施例中,一个或多个其他未经调度的传输可以在该保护时间期间发生。
图4是示出根据一些实施例的示例经调度接入区间的时序图400。根据一些示例实施例,第一设备STA1(可以是任何合适的STA或AP,诸如图2的STA 200或图3的AP 300)可以争用介质接入。在等待随机退避时段之后,STA1可以传送发送请求(RTS)帧401以在经调度接入区间(SAI)410上保留无线介质。RTS帧401可以指示为即将到来的SAI 410请求的历时。AP 110可以响应于RTS帧401来传送CTS帧402,CTS帧402也指示SAI 410的请求历时。注意到,尽管时序图400示出AP 110传送CTS帧402,但实际上CTS帧402可以由无线网络中的任何合适的STA或AP(例如,诸如STA2或STA3)来传送。具备SAI能力的设备(例如,AP 110、STA1和STA2)可以接收CTS帧402,将它们各自的NAV设置为CTS帧402所指示的历时,并且推迟使用随机接入机制(例如,由IEEE 802.11标准定义的基于争用的信道接入机制)接入介质。STA3(其可以是旧式设备)也可接收CTS帧402。作为响应,STA3可以将其NAV 404设置为CTS帧402所指示的历时,并且在SAI 410的历时上推迟介质接入。
在接收到CTS帧402之后,STA1可以传送SAIA消息405,SAIA消息405指示SAI 410的细节,诸如保护时间(GT)406、传输调度等。因为具备SAI能力的设备可以在SAI期间推迟未经调度的介质接入,并且旧式设备可以在SAI期间推迟任何介质接入,所以仅STA1可以在保护时间406期间接入介质。根据各示例实施例,STA1可以使用保护时间406来执行Wi-Fi传输407。在一些方面,STA1可在保护时间406结束并且经调度的传输区间(STI)408开始之前完成其Wi-Fi传输407。根据一些实施例,具备SAI能力的设备可以被要求在保护时间406期间保持苏醒以监听来自STA1的Wi-Fi传输407。根据一些实施例,在保护时间406期间STA1将Wi-Fi传输407仅定向到具备SAI能力的设备,因为旧式设备在SAI410期间可能没有苏醒以接收传输。根据另外一些实施例,旧式设备可以被要求在保护时间406期间保持苏醒以例如监听来自STA1的Wi-Fi传输407。在保护时间406结束之前,STA1可以完成Wi-Fi传输407并且准备经调度的传输409。注意到,尽管经调度的传输409中的每一者在时序图400中被示为一块,但在实践中,经调度的传输409中的每一者可包括任何数目的单独的经调度的通信。
根据另外一些实施例,SAIA消息可以在随机退避时段之后立即(例如,而非在RTS/CTS交换之后)被发送。例如,SAIA消息可对应于传送到预定MAC地址的CTS消息(可以被称为“专用CTS”)。根据一些实施例,预定MAC地址可以是被标准体(诸如IEEE标准协会(IEEE-SA))指派用于SAI配置的唯一性MAC地址,诸如特定的单播MAC地址。根据另外一些实施例,预定MAC地址可以是已经不可用或者被弃用的现有设备的MAC地址(因而该现有设备未在使用该MAC地址)。根据进一步的实施例,当SAI被公司或组织构建或操作的设备排他地使用或者根据标准排他地使用时,预定MAC地址可以由该公司、组织、或标准定义。根据一些实施例,预定MAC地址可以由在SAI期间所采用的协议预定。替换地,无线设备可以使用例如管理帧交换或信标帧来传达预定MAC地址及其含义。将专用CTS帧用作SAIA消息可允许使用较少的帧交换来建立SAI,同时仍然确保旧式设备可以接收到该专用CTS帧,将它们各自的NAV设置为CTS帧中指示的值,并且在SAI历时上推迟介质接入。
图5是示出根据一些实施例的示例经调度接入区间的时序图500。如上所述,第一设备STA1(可以是任何合适的STA或AP,诸如图2的STA 200或图3的AP 300)可以争用介质接入。在等待随机退避时段之后,STA1可以传送SAIA消息501以在经调度接入区间(SAI)510上保留无线介质。SAIA消息501可指示SAI 510的历时和参数。根据一些实施例,SAIA消息501可以是发送到预定MAC地址的专用CTS消息。具备SAI能力的设备(例如,AP 110、STA1和STA2)可以接收SAIA消息501,将它们的NAV设置为SAIA消息501所指示的历时(例如,延伸到SAI 510结束的历时),并且推迟使用随机接入机制(例如,由IEEE 802.11标准定义的基于争用的信道接入机制)接入介质。STA3(其可以是旧式设备)也可接收SAIA消息501。作为响应,STA3可以将其NAV 503设置为SAIA消息501所指示的历时,并且在SAI 510的历时上推迟介质接入。
SAIA消息501还可指示与SAI 510相关联的保护时间(GT)504以及传输调度。因为具备SAI能力的设备可以在SAI期间推迟未经调度的介质接入并且旧式设备可以在SAI期间推迟所有介质接入,所以仅STA1可以在保护时间504期间接入介质。根据各示例实施例,STA1可以使用保护时间504来执行Wi-Fi传输505。在一些方面,STA1可在保护时间504结束并且经调度的传输区间(STI)506开始之前完成其Wi-Fi传输505。根据一些实施例,具备SAI能力的设备可以被要求在保护时间504期间保持苏醒以监听来自STA1的Wi-Fi传输505。根据一些实施例,STA1将Wi-Fi传输510仅定向到具备SAI能力的设备,因为旧式设备在SAI510期间可能没有苏醒以接收传输。根据另外一些实施例,旧式设备可以被要求在保护时间504期间保持苏醒以例如监听来自STA1的Wi-Fi传输505。在保护时间504结束之前,STA1可以完成Wi-Fi传输505并且准备经调度的传输507。注意到,尽管经调度的传输507中的每一者在时序图500中被示为一块,但在实践中,经调度的传输507中的每一者可包括任何数目的单独的经调度的通信。
根据另外一些实施例,调度信息可以由在SAI 510期间所使用的协议来指定,而非在SAIA消息501或在具备SAI能力的设备之间交换的其他消息内被指定。例如,协议可以指定预定保护时间和/或在SAI 510期间针对经调度的传输的调度。
如果设备(诸如旧式设备或具备SAI能力的设备)在SAIA消息501的范围之外或者以其他方式未能接收到SAIA消息501(例如,设备正在进行传送并且未监听SAIA消息501),则可能产生一个潜在问题。此类设备可以被称为“隐藏节点”,并且可能在SAI 510期间尝试使用随机接入机制来接入介质,从而导致对与其他设备的无线通信的干扰和中断。为了缓解这些问题,根据一些实施例,具备SAI能力的设备可以通过重复SAIA消息(诸如专用CTS帧)来对该SAIA消息作出响应。旧式隐藏节点可能更有可能接收到重复的SAIA消息,并且在SAI期间推迟介质接入。类似地,具备SAI能力的隐藏节点也可接收到重复的SAIA消息,并且在SAI期间推迟未经调度的介质接入。
根据一些示例实施例,包括专用CTS消息的SAIA消息可以被并发传送,并且仍然由旧式设备正确接收和解码。例如,因为每一专用CTS消息被发送到相同的MAC地址,所以并发的专用CTS消息对于旧式设备而言可表现为其他专用CTS消息的一个或多个映像。对于其他示例实施例,一种预定义方法可以被用于生成每一专用CTS消息,例如,以使得每一专用CTS消息的物理层(PHY)部分也是相同的。例如,在生成每一专用CTS消息时可以使用固定加扰器初始化序列。附加地,还可(例如,由协议标准)预定义专用CTS消息藉以被发送的调制和编码方案(MCS)或PHY速率。因为每一专用CTS消息包括相同的内容,所以并行传送的专用CTS消息对接收方旧式设备而言可表现为映像。
图6是示出根据一些实施例的示例经调度接入区间的时序图600。如上所述,第一设备STA1(可以是任何合适的STA或AP,诸如图2的STA 200或图3的AP 300)可以争用介质接入。在等待随机退避时段之后,STA1可以传送SAIA消息601以在经调度接入区间(SAI)610上保留无线介质。SAIA消息601可指示SAI 610的历时和参数。根据一些实施例,SAIA消息601可以是发送到预定MAC地址的专用CTS帧。具备SAI能力的设备(例如,AP 110、STA1和STA2)可以接收SAIA消息601。然而,隐藏节点STA3(其可以是旧式设备)可能未接收到SAIA消息601(例如,因为STA3可能在范围之外)。在接收到SAIA消息601之后,具备SAI能力的设备可在传送重复的SAIA消息603之前等待一预定时间区间602(其可以是例如短帧间空间(SIFS)或另一合适的帧间空间)。尽管在STA1的范围之外,但隐藏节点STA3更有可能在AP 110和/或STA2中的至少一者的范围内,并且可能接收到重复的SAIA消息603中的一者或多者。STA3接着可以将其NAV 605设置为重复的SAIA消息603中指示的历时,并且在SAI 610的历时上推迟介质接入。
SAIA消息601以及重复的SAIA消息603还可指示与SAI 610相关联的保护时间(GT)606以及传输调度。因为具备SAI能力的设备可以在SAI期间推迟未经调度的介质接入并且旧式设备可以在SAI期间推迟所有介质接入,所以仅STA1可以在保护时间606期间接入介质。根据各示例实施例,STA1可以使用保护时间606来执行Wi-Fi传输607。在一些方面,STA1可在保护时间606结束并且经调度的传输区间(STI)608开始之前完成其Wi-Fi传输607。根据一些实施例,具备SAI能力的设备可以被要求在保护时间606期间保持苏醒以监听来自STA1的Wi-Fi传输607。根据一些实施例,STA1将Wi-Fi传输607仅定向到具备SAI能力的设备,因为旧式设备在SAI期间可能没有苏醒以接收传输。根据另外一些实施例,旧式设备可以被要求在保护时间606期间保持苏醒以例如监听来自STA1的Wi-Fi传输607。在保护时间606结束之前,STA1可以完成Wi-Fi传输607并且准备经调度的传输609。注意到,尽管经调度的传输609中的每一者在时序图600中被示为一块,但在实践中,经调度的传输609中的每一者可包括任何数目的单独的经调度的通信。
在一些实例中,隐藏节点可能无法接收到一个或多个重复的SAIA消息(例如,因为在重复的SAIA消息在传输介质上的同时在进行传送)。在其他实例中,多个隐藏节点可能存在并且在多个具备SAI能力的设备的范围之外。在此类情景中,SAIA消息的多个重复可以被要求抵达所有隐藏节点。因而,尽管在图6的示例中具备SAI能力的设备仅重复SAIA消息601一次,但在其他实施例中,SAIA消息可以由任何数目的设备被重复任何次数。
根据一些实施例,具备SAI能力的设备可以预先调度一个或多个顺序SAIA消息(诸如多个专用CTS消息)的传输。例如,设备可以传送指示要调度一个或多个专用CTS消息的时间的SAIA消息。在其他实施例中,具备SAI能力的STA可具有用于调度一个或多个专用CTS消息的传输的时间同步信息。根据其他实施例,SAI期间使用的无线协议可以促成一个或多个专用CTS消息的调度。在(诸)调度的时间,各设备可以并发地传送多个专用CTS消息。此类并发专用CTS传输可以被称为“经调度的CTS突发”。后续的经调度的CTS突发可以抵达附加隐藏节点,并且可因此降低SAI期间的干扰概率。根据另外一些实施例,SAI期间使用的无线协议可以提供用于为专用CTS突发调度新的时间的能力。例如,特定协议可以基于各因素(诸如SAI之间的Wi-Fi话务)来提供用于一个或多个专用CTS突发的调度时间。
根据一些实施例,SAIA消息可以是发送到特定接收机地址的CTS消息。例如,特定接收机地址可以是指示向一个或多个接收方请求响应的协议标识符地址。协议标识符地址可以是包括以下两个字段的MAC地址:(i)用于指定供在SAI期间使用的特定协议的协议标识符字段;以及(ii)用于指定CTS容适在CTS消息序列内的位置的序列标识符字段。对于一些实现,协议标识符地址可包括6个八位位组,并且可包括例如5个八位位组的协议标识符字段以及1个八位位组的序列标识符字段。然而,协议标识符字段和序列标识符字段可具有其他长度。特定地址可以是专用地址块,其可以被发行机构(例如,IEEE-SA)保留。
在实现包括传送到协议标识符地址的CTS消息的SAIA消息时,MAC地址范围可以被保留。例如,在使用具有协议标识符Pi的协议地址时,协议标识符地址范围可以被保留,该范围包括具有协议标识符Pi的协议标识符地址以及具有序列标识符字段的每一可允许值。此类地址可以被标准组织(诸如IEEE-SA)保留或者通过包括来自不可操作或弃用的设备的MAC地址块来保留。
图7是根据一些实施例的描绘用于协调经调度接入区间的示例操作700的解说性流程图。如上所述,无线设备可以在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入(701)。该无线设备可以是图1的AP 110或STA1-STA4、图2的STA 200或图3的AP 300中的任何一者。在一些实施例中,可以根据一个或多个IEEE 802.11协议来使用基于争用的接入机制来保留无线介质。在获得介质接入之后,无线设备可以传送经调度接入区间(SAI)宣告帧,以宣告即将到来的SAI并且至少指示SAI的历时和/或SAI的结束时间。根据一些实施例,SAI宣告帧还可指示用于在SAI期间要发生的经调度的传输的调度信息。根据另外一些实施例,SAI宣告帧可以是专用CTS帧,并且可以被定址到特定单播媒体接入控制(MAC)地址。在一些实现中,接收到SAI宣告帧的具备SAI能力的设备可以重传该SAI宣告帧至少一次。该无线设备可以通过执行图2的STA 200的帧形成和交换软件模块242、经调度的信道接入软件模块243、和/或信道接入协议选择软件模块244,或者通过执行图3的AP 300的帧形成和交换软件模块342、经调度的信道接入软件模块343和/或信道接入协议选择软件模块344来形成和传送SAI宣告帧。
在保留无线介质之后,该无线设备可以确定第一区间内的保护时间,在此期间没有经调度的传输要发生(702)。对于一些实施例,该无线设备可以通过执行图2的STA 200的经调度的信道接入软件模块243或者通过执行图3的AP 300的经调度的信道接入软件模块343来确定保护时间。在确定保护时间之后,该无线设备可以在该保护时间期间经由该无线介质来执行一个或多个未经调度的传输(703)。在一些示例中,一个或多个未经调度的传输可包括一个或多个Wi-Fi传输。该一个或多个未经调度的传输可以通过执行图2的STA 200的帧形成和交换软件模块242、经调度的信道接入软件模块243、和/或信道接入协议选择软件模块244,或者通过执行图3的AP 300的帧形成和交换软件模块342、经调度的信道接入软件模块343和/或信道接入协议选择软件模块344来执行。
图8是根据一些实施例的描绘用于协调经调度接入区间的示例操作800的解说性流程图。如上所述,无线设备可以传送经调度接入区间(SAI)宣告帧以在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入(801)。该无线设备可以是图1的AP110或STA1-STA4、图2的STA200或图3的AP 300中的任何一者。在一些实施例中,可以根据一个或多个IEEE 802.11协议来使用基于争用的接入机制来保留无线介质。根据一些实施例,SAI宣告帧还可指示用于在SAI期间要发生的经调度的传输的调度信息。根据另外一些实施例,SAI宣告帧可以是专用CTS帧,并且可以被定址到特定单播媒体接入控制(MAC)地址。在一些实现中,该无线设备可以重传SAI宣告帧(801A)。该无线设备可以通过执行图2的STA 200的帧形成和交换软件模块242、经调度的信道接入软件模块243、和/或信道接入协议选择软件模块244,或者通过执行图3的AP 300的帧形成和交换软件模块342、经调度的信道接入软件模块343和/或信道接入协议选择软件模块344来形成和传送SAI宣告帧。
在通过传送SAIA消息来保留无线介质之后,该无线设备可以确定第一区间内的保护时间,在此期间没有经调度的传输要发生(802)。对于一些实施例,该无线设备可以通过执行图2的STA 200的经调度的信道接入软件模块243或者通过执行图3的AP 300的经调度的信道接入软件模块343来确定保护时间。在确定保护时间之后,该无线设备可以在该保护时间期间经由该无线介质来执行一个或多个未经调度的传输(803)。在一些示例中,一个或多个未经调度的传输可包括一个或多个Wi-Fi传输。该一个或多个未经调度的传输可以通过执行图2的STA 200的帧形成和交换软件模块242、经调度的信道接入软件模块243、和/或信道接入协议选择软件模块244,或者通过执行图3的AP 300的帧形成和交换软件模块342、经调度的信道接入软件模块343和/或信道接入协议选择软件模块344来执行。
图9是根据一些实施例的描绘用于协调经调度接入区间的示例操作900的解说性流程图。如上所述,无线设备可以请求用于在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入的许可(901)。该无线设备可以是图1的AP 110或STA1-STA4、图2的STA 200或图3的AP300中的任何一者。根据一些实施例,该无线设备可以通过传送请求发送(RTS)帧来请求许可。该无线设备可以通过执行图2的STA200的帧形成和交换软件模块242、经调度的信道接入软件模块243、和/或信道接入协议选择软件模块244,或者通过执行图3的AP 300的帧形成和交换软件模块342、经调度的信道接入软件模块343和/或信道接入协议选择软件模块344来形成和传送RTS帧。该无线设备接着可以接收用于在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入的许可(902)。在一些实施例中,接收许可可包括从第二无线设备接收清除发送(CTS)帧。
在接收到用于保留无线介质的许可之后,该无线设备可以传送指示第一区间的一个或多个经调度的接入特性的经调度接入区间(SAI)宣告帧(903)。根据一些实施例,SAI宣告帧还可指示用于在SAI期间要发生的经调度的传输的调度信息。根据另外一些实施例,SAI宣告帧可以是专用CTS帧,并且可以被定址到特定单播媒体接入控制(MAC)地址。在一些实现中,该无线设备可以重传SAI宣告帧。该无线设备可以通过执行图2的STA 200的帧形成和交换软件模块242、经调度的信道接入软件模块243、和/或信道接入协议选择软件模块244,或者通过执行图3的AP 300的帧形成和交换软件模块342、经调度的信道接入软件模块343和/或信道接入协议选择软件模块344来形成和传送SAI宣告帧。
在传送SAIA消息之后,该无线设备可以确定第一区间内的保护时间,在此期间没有经调度的传输要发生(904)。对于一些实施例,该无线设备可以通过执行图2的STA 200的经调度的信道接入软件模块243或者通过执行图3的AP 300的经调度的信道接入软件模块343来确定保护时间。在确定保护时间之后,该无线设备可以在该保护时间期间经由该无线介质来执行一个或多个未经调度的传输(905)。在一些示例中,一个或多个未经调度的传输可包括一个或多个Wi-Fi传输。该一个或多个未经调度的传输可以通过执行图2的STA 200的帧形成和交换软件模块242、经调度的信道接入软件模块243、和/或信道接入协议选择软件模块244,或者通过执行图3的AP 300的帧形成和交换软件模块342、经调度的信道接入软件模块343和/或信道接入协议选择软件模块344来执行。
本领域技术人员将领会,信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如,贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
此外,本领域技术人员将领会,结合本文中所公开的方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、块、模块、电路、以及步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性,但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。
结合本文所公开的方面描述的方法、序列或算法可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或者本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。
在前述说明书中,示例实施例已参照其具体示例实施例进行了描述。然而将明显的是,可对其作出各种修改和改变而不脱离本文所阐述的本公开的更宽泛的范围。相应地,本说明书和附图应被认为是解说性而非限定性的。
Claims (30)
1.一种用于配置经调度接入区间(SAI)的方法,所述方法由无线设备执行并且包括:
在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入;
确定所述第一区间内的保护时间,其中没有经调度的传输要发生;以及
在所述保护时间期间经由所述无线介质执行一个或多个未经调度的传输。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述保留包括:
经由争用操作获得对无线介质的接入。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述保留包括:
在所述无线介质上传送清除发送(CTS)帧。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述CTS帧被定址到特定单播媒体接入控制(MAC)地址。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述保留包括:
在所述无线介质上传送经调度接入区间宣告(SAIA)消息。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述SAIA消息指示包括以下各项的组中的至少一者:所述第一区间的历时、用于所述第一区间期间一个或多个经调度的传输的调度信息、以及要在所述第一区间期间被使用的传输协议。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,进一步包括:
在所述无线介质上重传所述SAIA消息。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述SAIA消息指示接收方无线设备应当重传所述SAIA消息的次数。
9.一种无线设备,包括:
一个或多个处理器;以及
存储包括指令的一个或多个程序的存储器,所述指令在由所述一个或多个处理器执行时致使所述无线设备:
在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入;
确定所述第一区间内的保护时间,其中没有经调度的传输要发生;以及
在所述保护时间期间经由所述无线介质执行一个或多个未经调度的传输。
10.如权利要求9所述的无线设备,其特征在于,所述存储器进一步包括在由所述一个或多个处理器执行时保留所述无线介质,进一步致使所述无线设备经由争用操作获得对所述无线介质的接入的指令。
11.如权利要求9所述的无线设备,其特征在于,所述存储器进一步包括在由所述一个或多个处理器执行时保留所述无线介质,进一步致使所述无线设备在所述无线介质上传送清除发送(CTS)帧的指令。
12.如权利要求11所述的无线设备,其特征在于,所述CTS帧被定址到特定单播媒体接入控制(MAC)地址。
13.如权利要求9所述的无线设备,其特征在于,所述存储器进一步包括在由所述一个或多个处理器执行时保留所述无线介质,进一步致使所述无线设备在所述无线介质上传送经调度接入区间宣告(SAIA)消息的指令。
14.如权利要求13所述的无线设备,其特征在于,所述SAIA消息指示包括以下各项的组中的至少一者:所述第一区间的历时、用于所述第一区间期间一个或多个经调度的传输的调度信息、以及要在所述第一区间期间被使用的传输协议。
15.如权利要求13所述的无线设备,其特征在于,所述存储器进一步包括在由所述一个或多个处理器执行时进一步致使所述无线设备在所述无线介质上重传所述SAIA消息的指令。
16.如权利要求13所述的无线设备,其特征在于,所述SAIA消息指示接收方无线设备应当重传所述SAIA消息的次数。
17.一种存储包括指令的一个或多个程序的非瞬态计算机可读存储介质,所述指令在由无线设备的一个或多个处理器执行时致使所述无线设备:
在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入;
确定所述第一区间内的保护时间,其中没有经调度的传输要发生;以及
在所述保护时间期间经由所述无线介质执行一个或多个未经调度的传输。
18.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读存储介质,其特征在于,在被执行时致使所述无线设备保留所述无线介质的所述指令进一步致使所述无线设备经由争用操作来获得对所述无线介质的接入。
19.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读存储介质,其特征在于,在被执行时致使所述无线设备保留所述无线介质的所述指令进一步致使所述无线设备在所述无线介质上传送清除发送(CTS)帧。
20.如权利要求19所述的非瞬态计算机可读存储介质,其特征在于,所述CTS帧被定址到特定单播媒体接入控制(MAC)地址。
21.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读存储介质,其特征在于,在被执行时致使所述无线设备保留所述无线介质的所述指令进一步致使所述无线设备在所述无线介质上传送经调度接入区间宣告(SAIA)消息。
22.如权利要求21所述的非瞬态计算机可读存储介质,其特征在于,所述SAIA消息指示包括以下各项的组中的至少一者:所述第一区间的历时、用于所述第一区间期间一个或多个经调度的传输的调度信息、以及要在所述第一区间期间被使用的传输协议。
23.如权利要求21所述的非瞬态计算机可读存储介质,其特征在于,所述指令在被执行时进一步致使所述无线设备在所述无线介质上重传所述SAIA消息。
24.如权利要求21所述的非瞬态计算机可读存储介质,其特征在于,所述SAIA消息指示接收方无线设备应当重传所述SAIA消息的次数。
25.一种用于安排经调度接入区间(SAI)的无线设备,所述无线设备包括:
用于在第一区间期间保留无线介质用于经调度的接入的装置;
用于确定所述第一区间内的保护时间的装置,其中没有经调度的传输要发生;以及
用于在所述保护时间期间经由所述无线介质执行一个或多个未经调度的传输的装置。
26.如权利要求25所述的无线设备,其特征在于,所述用于保留的装置包括用于经由争用操作获得对无线介质的接入的装置。
27.如权利要求25所述的无线设备,其特征在于,所述用于保留的装置包括用于在所述无线介质上传送清除发送(CTS)帧的装置。
28.如权利要求27所述的无线设备,其特征在于,所述CTS帧被定址到特定单播媒体接入控制(MAC)地址。
29.如权利要求25所述的无线设备,其特征在于,所述用于保留的装置包括用于在所述无线介质上传送经调度接入区间宣告(SAIA)消息的装置。
30.如权利要求29所述的无线设备,其特征在于,所述SAIA消息指示包括以下各项的组中的至少一者:所述第一区间的历时、用于所述第一区间期间一个或多个经调度的传输的调度信息、以及要在所述第一区间期间被使用的传输协议。
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