CN113424640B - 时延控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发射机装置的时延控制方法，该发射机装置适于在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组。该方法包括针对多个分组确定空闲信道评估的最大所需时间以及确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间。例如，持续时间可以被确定为等于所确定的用于空闲信道评估的最大所需时间加上偏移量。偏移量可以等于零，或者可以等于正值。在一些实施例中，偏移量可以等于或大于另一分组(其不被包括在多个分组中)的持续时间。该方法还包括，对于多个分组中的每个分组，在多个分组中的后续分组的发送被启动之前，强制所确定的持续时间在分组的发送完成之后流逝。还公开了对应的时延控制装置，发射机装置，通信设备和计算机程序产品。

Description

时延控制方法及装置
技术领域
本公开总体上涉及无线通信领域。更具体地，它涉及针对无线通信的时延控制。
背景技术
当多个分组在空闲信道评估(CCA)要求下被发送时，分组发送之间的时延存在固有变化。如本领域所公知的，这种变化是由于CCA过程具有内在的持续时间变化。在空闲信道评估要求下的发送示例包括在其中强制执行先听后说LBT(也就是载波侦听多路访问/冲突避免CSMA/CA过程)的环境，例如符合IEEE802.11标准的发送。
然而，在某些通信情况下，可能重要的是：此类时延变化(抖动)不太大或根本不存在时延变化。此外，作为替代或补充，可能重要(例如，要求)的是：绝对时延不太大。相对于典型方法，遵守这样的时延要求以保证在空闲信道评估下发送多个分组可能很麻烦(或甚至是不可能的)。
因此，需要在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组的方法。
发明内容
应该强调的是，本说明书中使用的术语“包括/包括了”(可替换为“包含/包含了”)是用来指定所述特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、组件或其组合。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
通常，当在本文中提及布置时，应将其理解为物理产品；例如，装置。物理产品可以包括一个或多个部分，例如一个或多个控制器、一个或多个处理器等形式的控制电路。
一些实施例的目的是解决或减轻、减少或消除上述或其他缺点中的至少一些。
第一方面是提供一种适于在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组的发射机装置的时延控制方法。
该方法包括针对多个分组确定用于空闲信道评估的最大所需时间，以及确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间。
该方法还包括，对于多个分组中的每个分组，在启动多个分组中的后续分组的发送之前，强制所确定的持续时间在分组的发送完成之后流逝。
在一些实施例中，该方法还包括当所确定的持续时间流逝时，发送多个分组中的后续分组。
在一些实施例中，强制所确定的持续时间在分组的发送完成之后流逝包括：在所确定的持续时间流逝时强制发射机装置的至少一个静默期。
在一些实施例中，该方法还包括在分组发送完成时启动空闲信道评估过程。
在一些实施例中，确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间包括：基于所确定的最大所需时间，与多个分组的预期接收机协商多个分组中的每个分组的持续时间和/或多个分组中的分组的发送周期。
在一些实施例中，时延要求包括最大时延变化的要求。
在一些实施例中，最大所需时间被确定为用于空闲信道评估的确定性初始时间段和用于空闲信道评估的最大可能后续时间段之和。
在一些实施例中，空闲信道评估包括从范围从零到最大整数的区间中抽取整数，并且最大可能后续时间段等于最大整数乘以时隙持续时间。
在一些实施例中，确定性初始时间段和最大可能后续时间段中的至少一个被指定为与多个分组的空闲信道评估访问类别有关。
在一些实施例中，持续时间被确定为等于所确定的最大所需时间加上偏移量。
在一些实施例中，偏移量等于零，或等于正值。
在一些实施例中，偏移量等于或大于另一分组的持续时间，其中，另一分组不被包括在多个分组中。
在一些实施例中，该方法还包括在所确定的持续时间流逝时发送另一分组。
在一些实施例中，该方法还包括为了向另一发射机装置提供并为了控制另一发射机装置对另一分组的发送，发送以下中的一个或多个：所确定的持续时间的指示、另一分组的持续时间的指示、多个分组中的每个分组的持续时间的指示、以及多个分组中的分组的发送周期的指示。
第二方面是提供一种包括非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品，在其上具有包括程序指令的计算机程序。计算机程序可加载到数据处理单元中并且被配置为当计算机程序由数据处理单元运行时使得执行根据第一方面的方法。
第三方面是提供一种用于发射机装置的时延控制装置，该发射机装置适于在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组。
该装置包括控制电路，该控制电路被配置为使得针对多个分组确定用于空闲信道评估的最大所需时间，确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间，以及对于多个分组中的每个分组，在多个分组中的后续分组的发送启动之前，强制所确定的持续时间在分组的发送完成之后流逝。
第四方面是包括第三方面的装置的发射机装置。
第五方面是提供一种通信设备，其包括第三方面的装置和/或第四方面的发射机装置。
在一些实施例中，任何上述方面可另外具有与如上文针对任何其他方面所解释的各种特征中的任何特征相同或对应的特征。
一些实施例的优点是能够使得在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组。
一些实施例的另一个优点是可以实现对时延变化(抖动)的控制。例如，时延变化可被保持在时延变化阈值以下，或者可以控制时延以使得没有时延变化。
根据一些实施例，在空闲信道评估要求下的无线传输变得可预测。这使得其他设备能够更好地对准它们的传输。
此外，一些实施例在接收机处提供功率节省，因为它仅需要在分组到达的可预测间隔期间(例如，在可预测时间)被启动。
附图说明
进一步的目标、特征和优点将参考附图通过以下实施例的详细描述而显而易见。附图不一定按比例绘制，而是重点放在说明示例实施例上。
图1是示出根据一些实施例的示例方法步骤的流程图；
图2是示出根据一些实施例的用于空闲信道评估的示例最大所需时间的示意图；
图3是示出根据一些实施例的多个分组的示例发送的示意图；
图4是示出根据一些实施例的多个分组的示例发送的示意图；
图5是示出根据一些实施例的示例装置的示意框图；以及
图6是示出根据一些实施例的示例计算机可读介质的示意图。
具体实施方式
如上所述，应该强调的是，本说明书中使用的术语“包括/包括了”(可替换为“包含/包含了”)用于指定所述特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、组件或其组合。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
下面将参考附图更全面地描述和举例说明本公开的实施例。然而，这里公开的解决方案可以以许多不同的形式实现并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。
当这里提及时延时，应将其理解为包括任何合适的时间度量。例如，时延可以指多个分组的分组发送之间的时间间隔(分组发送的周期)。
如上所述，当在空闲信道评估(CCA)要求下发送多个分组时，分组发送之间的时间通常存在变化，这是由于CCA过程具有内在的持续时间变化。这种变化在一些应用中可能是有问题的(在这些应用中，这样的时延变化(抖动)不太大或者根本没有时延变化是很重要的)，这使得需要在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组的方法。在某些情景下，这种需要可以确切表述为需要使无线信道上的发送变得尽可能具有确定性(可预测)，同时保持符合CCA过程。
在下文中，将描述提供这种方法的实施例。
应当注意，本文中出现的实施例同样适于在CCA要求与时延要求下的任何组合的多个分组的发送，即使本文以时间敏感网络(TSN)驻留在根据IEEE802.11标准的LBT环境中的场景为例。TSN、WLAN和CCA在本领域中是公知的，但下面仍将简要介绍。
减少时延变化的一种方法是应用TSN。TSN是一种增强型以太网技术，它以有限的低时延、低时延变化和极低的损耗提供有保障的数据传输。TSN包括一组成分，例如同步、可靠性、时延和资源管理。众所周知，有几个与这些成分相关的标准。除了TSN，实施例可以同样适用于其他工业以太网标准，例如PROFINET。
无线局域网(WLAN，通常被称为Wi-Fi)是无线通信系统，其最常运行在免授权频段(诸如，例如，工业科学和医疗(ISM)频段)中，并且由IEEE802.11标准规定。该标准有多个版本(例如，IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11n、IEEE802.11ac和IEEE802.11ax)。WLAN设置通常以星形拓扑部署，其中接入点(AP)是具有协调器节点的设备，而站(STA)与一个或多个AP相关联。
WLAN系统使用混合协调功能(HCF)，它由增强型分布式信道访问(EDCA)和HCF受控信道访问(HCCA)组成。EDCA允许STA通过先听后说(LBT)程序访问无线媒体。此过程也称为空闲信道评估(CCA)。
根据当前WLAN标准的CCA过程被分为两个阶段。第一阶段，为EDCA访问中的访问类别选择帧间间隔(IFS)时间；这被称为仲裁IFS(AIFS)。如果在AIFS时间内发现无线介质空闲，则第二阶段开始。第二阶段包括退避(BO)期。退避时间通过将固定时隙持续时间乘以从[0,CW]范围内的均匀分布中抽取的随机值来计算，其中CW是[aCWmin,aCWmax]范围内的值。退避计数器从所抽取的随机值开始，如果无线介质在退避时隙期间空闲，则退避计数器减少。当退避计数器达到零时，可以发送帧。
当STA发送第一个分组时，它通常会在第一个分组可用于发送时开始CCA过程。然后，在发送了任何分组之后，STA在分组发送完成后立即开始CCA过程。例如，当接收到确认信号(ACK)或当ACK的超时间隔已经流逝时，可以认为分组发送已完成。在每个分组发送后执行CCA的过程(包括退避)的要求(无论其他分组是否排队等待发送)，通常称为后退避(post back-off)。
时延抖动通常被定义为时延(或时延)变化。在WLAN中(假设分组在特定时间间隔内可用于发送)可以根据分组关于彼此的发送时间的变化来计算抖动值。WLAN系统中的抖动取决于流量负载。对于负载很重的系统，可能需要很长时间才能发现信道空闲以便可以发送分组。WLAN系统中的抖动还取决于发送分组的周期。分组之间的时间越短，当有新分组要发送时，后退避过程将不会完成的风险就越大。在这种情况下，可能会有额外的时延，因此发送抖动通常会增加。
因此，Wi-Fi的空闲信道评估通常会引入时延变化(时延抖动)，并且在CCA的上下文中，抖动通常不能被限制在相对较低的值(例如，如TSN所要求的)。
为了支持使用标准无线协议(例如IEEE802.11)的时间敏感网络(TSN)，如果没有不受控制的干扰或具有可以忽略不计的不受控制的干扰是有益的。由于与LBT相关的监管规则，在存在大量不受控制的干扰的情况下，无法保证信道访问。此外，即使发射机确定信道空闲并因此被允许发送，也很可能在接收机处存在阻碍接收和/或解码的强干扰。
在没有干扰的情况下，可以允许STA在特定时间点进行发送，前提是该时间点与较早完成发送的时间相距足够远，从而使得后退避CCA过程肯定会在该时间点之前完成(例如，使得无论抽取什么随机数，CCA过程中涉及的计数器都已达到零)。
因此，一些实施例的特别关注的应用是在干扰(至少在某种程度上)被控制的通信环境的上下文中。一些工业应用(例如，工厂场所)提供了这样的上下文。工业应用中存在的一类业务是周期性业务，例如，在自动化过程中周期性创建传感器报告和驱动命令。在服务周期性业务时，所服务的分组的时延变化(时延变化、时延抖动)通常需要保持为低。
图1示出了根据一些实施例的示例时延控制方法100。方法100可以由适于在空闲信道评估(CCA)要求和时延要求(例如，有限的或没有时延变化)下发送多个分组的发射机装置来执行。发射机装置例如可以是接入点(AP)或站(STA)。
时延要求可包括最大(可接受的)时延变化的要求。最大时延变化可能为零(不接受变化)或正值。
因此，方法100通常适于控制时延变化(时延抖动)。例如，该方法的应用可以使得在具有CCA要求的环境中产生可预测的/预定的(例如，周期性的)分组发送时间。方法100还可适于控制时延，从而遵守可接受的最大时延要求。最大时延变化和/或最大可接受时延可以在适用的时间敏感网络方法的上下文中指定(例如，由其定义)。
在步骤110中，针对多个分组确定用于空闲信道评估的最大所需时间。
在一些场景中，CCA最大所需时间可取决于多个分组的特性(例如，诸如根据IEEE802.11标准的访问类别)。
CCA的最大所需时间可被确定为用于空闲信道评估的确定性初始时间段(例如，根据IEEE802.11标准的仲裁帧间间隔AIFS，或用于分布式协调功能的分布式帧间间隔DIFS)与用于空闲信道评估的最大可能后续时间段之和；空闲信道评估的后续时间段是不确定性的。当(例如，根据IEEE802.11标准)空闲信道评估包括(随机或伪随机地)从范围从零到最大整数(通常由CW表示)的区间中抽取整数(通常表示由N或RND表示)时，最大可能后续时间段可等于最大整数乘以时隙持续时间(或任何其他合适的时间单位)。确定性初始时间段和/或最大可能后续时间段(例如，最大整数)可指定为与多个分组的空闲信道评估访问类别相关。
通常，空闲信道评估的最大所需时间可被定义为在假设信道空闲的情况下(例如，如果适用，不管是抽取哪个整数)，可以保证针对多个分组的任何CCA过程被完成的最小可能时间。
在步骤120中，确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间。例如，持续时间可以被确定为等于所确定的最大所需时间加上偏移量。
在一些实施例中，偏移量可以等于0(即，持续时间等于CCA的最大所需时间；CCA的最大所需时间正好在该持续时间内)。
在一些实施例中，偏移量可以等于正值(即，持续时间大于/长于CCA的最大所需时间；CCA的最大所需时间适合在具有时间裕量(slack)的持续时间之内)。如本文稍后将详述的，该时间裕量(持续时间中不需要用于CCA的部分)可用于在多个分组之间交错发送一个或多个另一分组(其不被包括在该多个分组中)。
在步骤120中，确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间可包括基于所确定的最大所需时间与多个分组的预期接收机协商用于多个分组(例如，最大允许分组长度)的每个分组的(分组)持续时间和/或多个分组中的分组的发送周期(例如，最大允许分组频率)，如由可选子步骤122所示的。
例如，可基于所确定的发射机装置的最大所需时间和由接收机要求指定的分组持续时间在协商中确定周期，也可以基于所确定的发射机装置的最大所需时间和由接收机要求指定的周期在协商中确定分组持续时间，或者可以基于所确定的发射机装置的最大所需时间在协商中共同确定分组持续时间和周期。
通常，协商可(例如，根据适用的TSN)受时延变化要求约束。
如上所述，当偏移量等于正值时，在容纳CCA的最大所需时间之后，在步骤120中确定的持续时间内存在一些时间裕量。当偏移量等于或大于另一分组(其不被包括在该多个分组中)的持续时间时，可以利用时间裕量来在多个分组的发送之间容纳另一分组。
另一分组可以是单个分组或可以被包含在其他多个分组中(这可以受或可以不受关于时延要求的要求的约束)。
当另一分组要由不同于执行方法100的发射机装置的另一设备(另一发射机装置)发送时，该方法可包括发送用于向另一发射机装置提供的指示，如可选步骤125所示。
例如，该指示可以如图1所示单独发送；例如在控制分组中(例如，探测信号或信标信号)。替代地或附加地，该指示可以与多个分组中的一个或多个(例如，每个)一起发送。
另一发射机装置例如可以是接入点(AP)或站(STA)。向另一发射机装置提供指示可以或可以不经由诸如一个或多个控制节点的另一设备。
该指示用于控制另一发射机装置对另一分组的发送，并且可以包括以下中的一个或多个：所确定的持续时间的指示、另一分组的持续时间的指示、多个分组中的每个分组的持续时间的指示，以及多个分组中的分组的发送周期的指示。通常，执行方法100的发射机装置和另一发射机装置具有共同的时间参考，并且该指示可以被另一发射机装置用来确定何时可以在不存在干扰多个分组的发送的情况下发送另一分组。
应当注意，当偏移量足够大时，可以利用时间裕量来在多个分组的两个相邻分组的发送之间容纳一个以上的另一分组。因此，当偏移量等于或大于两个或更多个另一分组的合计持续时间时，可以利用时间裕量来在多个分组中的两个分组的发送之间容纳两个或更多个另一分组。
在步骤130中，发送多个分组中的一个分组。然后，在分组的发送完成之后，该方法包括在多个分组中的后续(例如，紧接后续)分组的发送被启动之前，如步骤140所示，强制所确定的持续时间流逝。通过步骤130的迭代，当所确定的持续时间已经流逝时，发送多个分组中的后续分组。所确定的持续时间的强制流逝通常被应用于多个分组中的每个分组。
假设所确定的持续时间没有变化，则强制所确定的持续时间流逝使得在没有时延变化的情况下进行发送，并且当所确定的持续时间已经流逝时立即发送后续分组。
如果在所确定的持续时间已经流逝时，不一定立即发送后续分组(例如，在所确定的持续时间已经流逝后，在第一可用时间单位(时隙/帧/等)中发送)，则强制所确定的持续时间流逝可使得在时延变化受限的情况下进行发送。
需要说明的是，分组发送的完成可被定义为实际发送的结束，或者分组的确认的接收，或者确认的超时间隔的结束。
根据步骤140强制所确定的持续时间流逝可通常包括在所确定的持续时间流逝时强制发射机装置的至少一个静默期，如由可选子步骤142所示。通常，在持续时间流逝时所强制执行的静默期的总计长度至少等于空闲信道评估的最大所需时间。例如，该至少一个静默期可以是连续静默期。
或者，该至少一个静默期可以是被另一分组的发送中断一次或多次的静默期。当如上文详述的那样利用时间裕量来在多个分组的发送之间容纳另一分组时，并且当另一分组要由执行方法100的发射机装置发送时，该方法可包括如由可选的子步骤144所示，在所确定的持续时间流逝时，发送另一分组，从而中断静默。
在步骤130中完成分组的发送时，该方法可包括在所确定的持续时间流逝的同时启动将要进行的空闲信道评估过程(针对多个分组中的后续分组)，如可选步骤150所示。在分组发送完成时启动空闲信道评估过程符合IEEE802.11标准的后退避要求。
由于强制所确定的持续时间流逝是在分组的发送完成之后，并且空闲信道评估过程的启动是在分组发送完成时执行，因此执行空闲信道评估过程的启动不晚于持续时间流逝的开始，这保证了CCA过程可以完成，(假设信道空闲而持续时间已经流逝，但如上所述的另一分组可能的发送除外)。
图2示意性地示出了根据一些实施例的用于CCA的示例最大所需时间。对于四种不同的多个分组，四个示例最大所需时间分别由(a)、(b)、(c)和(d)表示。
这些示例的最大所需时间被确定为用于空闲信道评估的确定性初始时间段211、221、231、241和用于空闲信道评估的最大可能后续时间段212、222、232、242之和。如图2所示，确定性初始时间段211、221、231、241和最大可能后续时间段212、222、232、242中的任一个或两者在不同的多个分组之间可以不同。
如前所述，确定性的初始时间段和/或最大可能后续时间段(例如，(伪)随机抽取的最大整数)可以被指定与多个分组的空闲信道评估访问类别相关。因此，图2的最大所需时间可能对应于不同的访问类别。
不同的访问类别通常与基于LBT要求访问信道的不同概率相关联。这可以通过将不同长度的确定性初始时间段(例如AIFS、DIFS)211、221、231、241和/或产生不同最大可能后续时间段212、222、232、242的不同最大整数(CW)分配给不同的访问类别来实现。
由(a)表示的示例最大所需时间可对应于语音访问类别并且可以具有短的确定性初始时间段211以及产生短的最大可能后续时间段212的低最大整数；这共同使得基于LBT要求访问信道的概率相对较高。
由(b)表示的示例最大所需时间可以对应于视频访问类别并且可以具有短的确定性初始时间段221和产生中等最大可能后续时间段222的中等最大整数；这共同使得基于LBT要求访问信道的可能性比语音访问类别更低。
由(c)表示的示例最大所需时间可以对应于尽力而为访问(best effort access)类别并且可以具有中等确定性初始时间段231和产生中等最大可能后续时间段232的中等最大整数；这使得基于LBT要求访问信道的概率低于视频访问类别。
由(d)表示的示例最大所需时间可以对应于背景访问类别并且可以具有长的确定性初始时间段241和产生长的最大可能后续时间段242的高最大整数；这共同使得基于LBT要求访问信道的可能性比尽力而为访问类别更低。
需要说明的是，这里所指的多个分组通常具有相同的访问类别。
图3是根据一些实施例的多个分组的示例发送的示意性时域图示。
第一分组310的发送在391启动并在392完成(与图1的步骤130相比)。分组具有持续时间301。
在分组310的发送完成392时，启动空闲信道评估过程311(与图1的步骤150相比)。多个分组的空闲信道评估过程与空闲信道评估的最大所需时间303相关联。因此，空闲信道评估过程311应该总是能够在393之前完成。在这种情况下，空闲信道评估过程311更早完成(例如，因为所抽取的整数低于对应于最大所需时间303的最大整数)。
在分组310的发送完成392之后，在多个分组的后续分组320的发送在394处启动之前，强制所确定的持续时间302流逝(以使得能够执行空闲信道评估过程311；与图1的步骤140比较)。在这个示例中，整个所确定的持续时间302是一个连续的静默期，持续时间302的长度等于最大所需时间303加上大于零的偏移量308。
当后续分组320的发送在395处完成时，并且在多个分组中的又一后续分组330的发送在397处启动之前，另一空闲信道评估过程321被启动，并且强制所确定的持续时间302流逝(以使得能够执行空闲信道评估过程321)。
在这种情况下，空闲信道评估过程321需要用于空闲信道评估的整个最大所需时间303(例如，因为所抽取的整数等于对应于最大所需时间303的最大整数)并在396处结束。
当又一后续分组330的发送完成时，启动又一空闲信道评估过程331，并且在发送另一分组之前强制所确定的持续时间流逝，依此类推，直到多个分组中的所有分组都已被发送。
因此，多个分组的分组之间的持续时间302是基于CCA要求确定的；它必须足够长以容纳用于CCA的最大所需时间303。基于持续时间302并基于时延要求，多个分组的分组持续时间301和/或多个分组的发送周期304可以与多个分组的预期接收机协商。例如，如果预期接收机指定必须以某个最小频率传送分组，则周期性304具有上限。周期的这个上限304连同持续时间302一起设置了最大可能分组持续时间301。
在不执行持续时间302的情况下，后续分组320的发送将更早启动(当CCA311完成时)。分组之间的持续时间会有所不同，并且会经历时延变化(抖动)；这与(例如，适用的TSN原则的)时延要求相反。因此，本发明提出的方法使得能够在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组。
图4也是根据一些实施例的多个分组的示例发送的示意性时域图示。图4的示例类似于图3的示例(虽然每个CCA过程的实际使用时间与图3的不同)，但引入了在多个分组的发送之间交错发送另一分组(未被包含在多个分组中)的可能性。
第一分组410的发送在491处启动并在492处完成(与图1的步骤130相比)。分组具有持续时间401。
在分组410的发送完成492时，启动空闲信道评估过程411(与图1的步骤150相比)。多个分组的空闲信道评估过程与用于空闲信道评估的最大所需时间403a+403b相关联。因此，空闲信道评估过程411应该总是能够在493之前完成。在这种情况下，空闲信道评估过程411更早完成(例如，因为所抽取的整数低于与最大所需时间403a+403b相对应的最大整数)。
在分组410的发送完成492之后，在多个分组中的后续分组420的发送在494处启动之前，强制所确定的持续时间402流逝(以使得能够执行空闲信道评估过程411以及具有持续时间407的另一分组470的发送；与图1的步骤140比较)。在该示例中，所确定的持续时间402包括两个静默期405、406，并且持续时间402的长度等于最大所需时间403a+403b加上比另一分组470的持续时间407更大的偏移量407+408。
当后续分组420的发送完成时，另一空闲信道评估过程421被启动，并且在多个分组中的又一后续分组的发送被启动之前，强制所确定的持续时间流逝(以使得能够执行空闲信道评估过程421和又一其他分组480的发送)。
在这种情况下，空闲信道评估过程421仅需要用于空闲信道评估的最大所需时间的一小部分(例如，因为所抽取的整数远小于与最大所需时间相对应的最大整数)。
当又一后续分组的发送完成时，又一个另一空闲信道评估过程被启动，并且强制所确定的持续时间在发送另一分组之前流逝，依此类推，直到多个分组中的所有分组已经被发送。
应当注意的是，分组470和480不被包括在包括分组410和420的多个分组中。分组470和480可以彼此不相关或者可以被包括在其他多个分组中(其可以受或可以不受关于时延要求的(可能不同的)的要求的约束)。
图5示意性地示出了根据一些实施例的示例时延控制装置510。装置510用于适于在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组的发射机装置。
例如，该装置可被包括在发射机装置中，或以其他方式关联于(例如，可连接，或连接到)发射机装置。替代地或附加地，装置510可以被包括在通信设备(例如无线通信设备)中，或以其他方式关联于(例如，可连接，或连接到)通信设备。例如，通信设备可以是接入点(AP)或站(STA)。
装置510例如可以被配置成使得执行(例如，执行)图1的或以其他方式在本发明中描述的方法步骤中的一个或多个。
装置510包括控制电路(CNTR)500。
控制电路被配置为使得针对多个分组确定用于空闲信道评估的最大所需时间(与图1的步骤110相比)。为此，控制电路可包括确定器(DET；例如，确定电路或确定模块)501，或以其他方式关联于(例如，可连接或连接到)确定器501。确定器501可以被配置为针对多个分组确定用于空闲信道评估的最大所需时间。
控制电路还被配置为使得确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间(与图1的步骤120相比)。为此，控制电路可包括确定器(DET；例如，确定电路或确定模块)501，或以其他方式关联于(例如，可连接或连接到)确定器501。确定器501可被配置为确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间。
确定器501可以是单个确定器或者可以包括两个单独的确定器，两个单独的确定器分别被配置为针对多个分组确定用于空闲信道评估的最大所需时间并且被配置为确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间。
控制电路还被配置为：对于多个分组中的每个分组，在启动多个分组中的后续分组的发送之前，使得强制所确定的持续时间在分组的发送完成之后流逝(与图1的步骤140相比)。为此，控制电路可包括定时器(TIM；例如，定时电路或定时器模块)502，或以其他方式关联于(例如，可连接或连接到)定时器502。定时器502可被配置为对于多个分组中的每个分组，在分组的发送完成之后并且在多个分组中的后续分组的发送启动之前强制所确定的持续时间流逝。
控制电路还可被配置为当所确定的持续时间已经流逝时使得发送多个分组中的后续分组。为此，控制电路还可包括发射机(如图5所示，作为收发机(TX/RX；例如，收发电路或收发机模块)530的一部分)，或以其他方式关联于(例如，可连接或连接到)发射机。发射机可被配置为发送多个分组中的分组(例如，后续分组)。
现在将公开三个具体实施例以进一步举例说明本发明提出的原理。
实施例1：具有最小周期的周期发送(与图3相比)
为确保可以预测未来发送时间，应用分组之间的最小间距以确保无论所抽取的随机数如何，都可以完成后退避过程。
例如，假设使用了分布式协调功能(DCF)。如果信道空闲，则两个分组之间的时间至少需要
Ti＝DIFS+9μs×RND＝34μs+9μs×RND,
其中，Ti是空闲信道评估所需的时间，DIFS是DCF帧间间隔，RND是[0CW]区间内均匀分布的随机数，时隙长度为9μs。这里假设系统被设计成使得碰撞概率可以忽略不计，因此CW永远不会超过其初始值15。
因此，Ti的最大值(用于空闲信道评估的最大所需时间303)为169μs。根据该实施例，分组之间的时间TI≥Ti(与所确定的最大所需时间相关的持续时间302)被强制执行。
因此，如果(例如，根据TSN要求)需要以最小频率或更频繁地(用最大周期Tper304，即两个连续分组开始之间的最大持续时间)发送分组，则分组的持续时间Tp301将被限制为Tp≤Tper-TI。
具有可预测发送时间的一个优点是期望分组的接收机可仅在分组被预期的特定间隔内醒来，而不是更频繁地醒来并扫描潜在的分组。如果在特定的时间间隔内没有收到分组，接收机可以直接返回睡眠模式，而不是继续扫描，直到对于分组出现超时。从而，可以在接收机处实现功率节省。
实施例2：同一发射机的多周期发送(与图4相比)
具有如上所述的第一类型分组(410、420、430)的周期性发送的可能性可以被开发以使得能够进行额外的(可能也是周期性的)第二类型分组(470、480)的发送。为了实现这一点，应该确保发送之间的时间足够长，以确保即使在发送之间的时间内发送了额外的分组，后退避过程也已经完成。
与实施例1相比，增加分组TI之间的时间402以容纳另一分组470。因此，405和406的累积持续时间至少等于TI，并且对于给定的TI值，分组470的持续时间不得超过TI减去405和406的累积持续时间。
该实施例假设可以对两种分组类型并行执行后退避过程。例如，这可以通过将两种分组类型分配给不同的访问类别来实现。如果两种分组类型被分配到相同的访问类别(这样一次只能执行一个后退避程序)，则可以增加分组之间的时间TI以允许在发送后续分组之前完成两个后退避程序。
需要说明的是，在一些实施例中，第二类型分组可以根本不是周期性的，而只是在第一类型分组之间发送，并且具有如上所述受限的持续时间。
还应注意，第二类型分组可以是周期性的，但其周期是第一时间分组的周期的倍数。例如，如果第二类型分组的周期是第一类型分组的周期的两倍，则在第一类型分组之间每隔一个间隔发送第二类型分组。
此外，还需要注意的是，假设在确保信道空闲时的总时间(在每种类型的周期内)足够大，则有可能支持两种以上的分组类型，以便可以保证所有分组类型的后退避程序将能够完成。
通常，不同类型的分组可针对相同的接收机(例如，代表不同的逻辑链路)或可能针对不同的接收机。适用于后一种情况的场景是不同的接收机位于工厂内的不同机器中。然后，AP可以有效地支持去往多个不同机器的周期性发送。
实施例3：不同发射机的多周期发送
在实施例2中，所有发送都来自同一个发射机，确保在信道被确保空闲时的总时间(在每种类型的周期内)足够大，通常是发射机的内部事务。在该实施例(实施例3)中，讨论了类似的方法，但是该方法具有不同的发射机。
当两个或多个发射机参与周期性发送(或其他确定性发送)时，通常需要在发射机之间进行某种信息交换。信息交换可包括第一类型分组的发射机向另一发射机通知关于第一类型分组的Tper和Tp，并且可选地还关于Ti。旨在启动(可能也是周期性的)发送的另一发射机可使用该信息来确定分组的最大允许长度和/或合适的周期性。
如前所述，信息交换可例如经由一个或多个控制分组(例如，探测或信标帧)或经由在第一类型的每个分组中的内含物而发生。如果发射机之间具有有线连接，则可以通过有线连接发送信息交换。
由于在本实施例中不同类型的分组由不同的发射机发送，因此后退过程当然可以对两种(或所有)分组类型并行执行。因此，不同的分组类型可以具有相同或不同的访问类别。
通常，当在本文中提及布置时，应将其理解为物理产品；例如，装置。物理产品可包括一个或多个部分，例如一个或多个控制器、一个或多个处理器等形式的控制电路。
所描述的实施例及其等效物可以以软件或硬件或其组合来实现。实施例可以由通用电路来执行。通用电路的示例包括数字信号处理器(DSP)、中央处理单元(CPU)、协处理器单元、现场可编程门阵列(FPGA)和其他可编程硬件。替代地或附加地，实施例可以由专用电路执行，例如专用集成电路(ASIC)。通用电路和/或专用电路可以例如与诸如通信设备(例如站STA或接入点AP)的装置相关联或被包括在其中。
实施例可以出现在包括根据本文描述的实施例中的任一个的布置、电路和/或逻辑的电子装置(例如通信设备)内。替代地或附加地，电子装置(例如通信设备)可被配置为执行根据本发明描述的实施例中的任一个的方法。
根据一些实施例，计算机程序产品包括计算机可读介质，例如通用串行总线(USB)存储器、插入式卡、嵌入式驱动器或只读存储器(ROM)。图6示出了以压缩盘(CD)ROM 600的形式的示例计算机可读介质。计算机可读介质具有存储在其上的包括程序指令的计算机程序。计算机程序可加载到数据处理器(PROC；例如，数据处理电路或数据处理单元)620中，其可以例如被包含在通信设备610中。当加载到数据处理器中时，计算机程序可被存储在与数据处理器相关联或包含在数据处理器中的存储器(MEM)630中。根据一些实施例，计算机程序可以在加载到数据处理器中并由其运行时使得执行根据例如如图1中所示的或者本文中以其他方式描述的任何方法的方法步骤。
通常，本发明使用的所有术语应根据其在相关技术领域中的普通含义来解释，除非明确给出不同含义和/或从其使用的上下文中暗示不同含义。
这里已经参考了各种实施例。然而，本领域技术人员将认识到对所描述的实施例的许多变化仍将落入权利要求的范围内。
例如，这里描述的方法实施例通过按特定顺序执行的步骤公开了示例方法。然而，应当认识到，这些事件的序列可以以其他顺序发生而不脱离权利要求的范围。此外，一些方法步骤可以并行执行，即使它们已被描述为按顺序执行。因此，本发明公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行，除非一个步骤被明确描述为在另一步骤之后或之前和/或其中暗示一个步骤必须在另一步骤之后或之前。
同样地，需要说明的是，在实施例的描述中，将功能块划分为特定的单元并不旨在作为限制。相反，这些划分仅仅是示例。在此描述为一个单元的功能块可以被分成两个或更多个单元。此外，在此描述为被实现为两个或更多单元的功能块可以合并为更少的(例如单个)单元。
此处公开的任何实施例的任何特征可以应用于任何其他实施例，只要合适。同样，任何实施例的任何优点可适用于任何其他实施例，反之亦然。
因此，应当理解，所描述的实施例的细节仅仅是为了说明目的而提出的示例，并且落入权利要求范围内的所有变化都旨在被包含在其中。

Claims (32)

1.一种发射机装置的时延控制方法，所述发射机装置适于在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组，所述方法包括：
针对所述多个分组确定(110)用于空闲信道评估的最大所需时间(303，403a-b)；
确定(120)与所确定的最大所需时间(303，403a-b)相关的持续时间(302，402)；以及
对于所述多个分组中的每个分组，在所述多个分组中的后续分组(320，420)的发送被启动之前，强制(140)所确定的持续时间(302，402)在所述分组(310，410)的发送(130)完成(392，492)之后流逝。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所确定的持续时间已经流逝时，发送(130)所述多个分组中的所述后续分组(320，420)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，强制(140)所确定的持续时间(302，402)在所述分组的发送(130)完成(392，492)之后流逝包括：在所确定的持续时间流逝时，强制所述发射机装置的至少一个静默期(302，405，406)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：在所述分组的发送完成时启动(150)空闲信道评估过程(311，411)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定(120)与所确定的最大所需时间(303，403a-b)相关的持续时间(302，402)包括：基于所确定的最大所需时间，与所述多个分组的预期接收机协商(122)所述多个分组中的每个分组的持续时间(301，401)和/或所述多个分组中的分组的发送周期(304，404)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述时延要求包括最大时延变化的要求。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述最大所需时间(303，403a-b)被确定为用于空闲信道评估的确定性初始时间段(211，221，231，241)和用于空闲信道评估的最大可能后续时间段(212，222，232，242)之和。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述空闲信道评估包括：从范围从零到最大整数的区间中抽取整数，并且其中，所述最大可能后续时间段(212，222，232，242)等于所述最大整数乘以时隙持续时间。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述确定性初始时间段(211，221，231，241)和所述最大可能后续时间段(212，222，232，242)中的至少一个被指定为与所述多个分组的空闲信道评估访问类别相关。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述持续时间(302，402)被确定为等于所确定的最大所需时间(303，403a-b)加上偏移量(308，407，408)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述偏移量(308，407，408)等于零，或等于正值。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述偏移量(308，407，408)等于或大于另一分组(470)的持续时间(407)，其中，所述另一分组不被包括在所述多个分组中。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：在所确定的持续时间流逝时发送(144)所述另一分组。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括：为了向另一发射机装置提供并为了控制所述另一发射机装置对所述另一分组(470)的发送，发送(125)以下中的一个或多个：
所确定的持续时间(302，402)的指示；
所述另一分组的持续时间(407)的指示；
所述多个分组中的每个分组的持续时间(301，401)的指示；以及
所述多个分组中的分组的发送周期(304，404)的指示。
15.一种非暂时性计算机可读介质(600)，在其上具有包括程序指令的计算机程序，所述计算机程序可加载到数据处理单元中并被配置为当所述计算机程序由所述数据处理单元运行时，使得执行根据权利要求1-14中任一项所述的方法。
16.一种用于发射机装置的时延控制装置，所述发射机装置适于在空闲信道评估要求和时延要求下发送多个分组，所述装置包括控制电路(500)，所述控制电路被配置为使得：
针对所述多个分组确定用于空闲信道评估的最大所需时间；
确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间；以及
对于所述多个分组中的每个分组，在所述多个分组中的后续分组的发送被启动之前，强制所确定的持续时间在所述分组的发送完成之后流逝。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述控制电路还被配置为使得：当所确定的持续时间已经流逝时，发送所述多个分组中的所述后续分组。
18.根据权利要求16所述的装置，其中，强制所确定的持续时间在所述分组的发送完成之后流逝包括：在所确定的持续时间流逝时，强制所述发射机装置的至少一个静默期。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其中，所述控制电路还被配置为使得：在所述分组的发送完成时启动空闲信道评估过程。
20.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其中，确定与所确定的最大所需时间相关的持续时间包括：基于所确定的最大所需时间，与所述多个分组的预期接收机协商所述多个分组中的每个分组的持续时间(301，401)和/或所述多个分组中的分组的发送周期(304，404)。
21.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其中，所述时延要求包括最大时延变化的要求。
22.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其中，所述控制电路被配置为使得：所述最大所需时间被确定为用于空闲信道评估的确定性初始时间段和用于空闲信道评估的最大可能后续时间段之和。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述空闲信道评估包括：从范围从零到最大整数的区间中抽取整数，并且其中，所述最大可能后续时间段等于所述最大整数乘以时隙持续时间。
24.根据权利要求22所述的装置，其中，所述确定性初始时间段和所述最大可能后续时间段中的至少一个被指定为与所述多个分组的空闲信道评估访问类别相关。
25.根据权利要求16至18中任一项所述的装置，其中，所述控制电路被配置为使得：所述持续时间被确定为等于所确定的最大所需时间加上偏移量。
26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述偏移量等于零，或等于正值。
27.根据权利要求25所述的装置，其中，所述偏移量等于或大于另一分组的持续时间，其中，所述另一分组不被包括在所述多个分组中。
28.根据权利要求27所述的装置，其中，所述控制电路还被配置为使得：在所确定的持续时间流逝时发送所述另一分组。
29.根据权利要求27所述的装置，其中，所述控制电路还被配置为使得：为了向另一发射机装置提供并为了控制所述另一发射机装置对所述另一分组的发送，发送以下中的一个或多个：
所确定的持续时间的指示；
所述另一分组的持续时间的指示；
所述多个分组中的每个分组的持续时间的指示；以及
所述多个分组中的分组的发送周期的指示。
30.一种发射机装置，包括根据权利要求16至29中任一项所述的装置。
31.一种通信设备，包括根据权利要求16至29中任一项所述的装置或根据权利要求30所述的发射机装置。
32.根据权利要求31所述的通信设备，其中，所述通信设备是接入点AP或站STA。
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