CN113940131A - 用于无线网络中低时延数据传输的设备、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

实施例可以包括一种方法，其中，由发送设备确定用于到多个不同的接收设备的数据帧的传输持续时间。传输持续时间可以包括至少将数据帧彼此分开的帧间间隔。发送设备可以在介质上发送控制消息，以在传输持续时间内保留介质。然后，可以由发送设备在传输持续时间期间顺序地发送数据帧到多个接收设备。发送设备可以根据基于争用的协议进行操作。还公开了相关的设备和系统。

Description

用于无线网络中低时延数据传输的设备、系统和方法
本申请是于2019年6月10日提交的美国专利申请号16/436,660的国际申请，该美国专利申请以其整体通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及无线网络，并且更具体地涉及其中接入点以预定时延向不同站发送数据的无线网络。
背景技术
常规的视听系统越来越多地使用WLAN技术以将实时音频信息流式传输到多个扬声器。为了确保与图像的可接受的音频同步(即，唇音同步(lip-sync))，无线网络上的音频传输的时延应严格限制在几十毫秒(例如，20-30ms)内。标准WLAN协议并不是被设计为满足这些限制，并且因此无法始终提供可接受的性能。
例如，系统可以每20ms生成一组音频数据。可能需要向十个扬声器发送音频数据。每个音频流包括96Kbps的24位数据，总数据速率为大约2.3Mbps。这转换为每20ms每个音频流5760字节或者大约五个分组或MAC协议数据单元(MPDU)。因此，十个扬声器的系统必须每20ms提供50个MPDU。
图15是常规WLAN系统的时序图，其示出了用于接入点(AP)和站(STA)的传输。AP用于发送数据分组的序列(DL DATA0至DL DATAx)，这些数据分组可以一起为接收STA提供20ms的音频。如所示的，在常规的WLAN操作中，AP在尝试控制介质以向STA发送数据之前可以具有可变的回退时间(back-off time)1501。在回退时间之后，AP可以发送请求发送帧(RTS)。RTS可以包括网络分配向量(NAV)，该NAV可以向未被寻址的站指示介质将由AP(和被寻址的STA)使用，因此避免争用。响应于RTS，被寻址的STA可以返回允许发送帧(CTS)帧。在接收到CTS之后，AP可以发送数据帧。在接收到数据帧之后，被寻址的STA可以发出确认(ACK)。AP接收针对数据帧的ACK，可以针对下一个数据STA重复该过程。
仍然参考图15，RTS1的NAV可以用于清除用于传输数据帧DL DATA1的介质。随后，在尝试发送下一个数据帧(DL DATA2)之前，AP将不得不等待第二可变回退时间1501-2。因此，在向每个STA传输数据之前，存在可变回退时间。可变回退时间的存在可以防止发送的数据帧的有保证的时延。因此，无法满足针对数据(例如，音频数据)的实时传输的要求。
期望以某种方式来确保无线系统中的特定数据传输时延。
附图说明
图1A是根据实施例的用于从发送设备向多个接收设备提供数据突发的无线系统的框图。
图1B是根据实施例的数据突发操作的时序图。
图2是根据实施例的无线局域网(WLAN)的框图。
图3A和图3B是示出数据传输操作的时序图，其中请求发送帧可以建立用于到多个站的数据突发的传输持续时间。
图4A和图4B是示出数据传输操作的时序图，其中数据帧的传输可以用于为到多个站的数据帧的突发中的下一个数据帧保留介质。
图5是示出数据传输操作的时序图，其中可以建立介质参数，该介质参数使接入点(AP)能够控制介质以在设置的传输持续时间内向多个站发送数据的突发。
图6是示出数据传输操作的时序图，其中可以建立针对站的目标唤醒时间，以在设置的传输持续时间内实现到多个站的数据的突发。
图7A至图7C是可以被包括在实施例中的帧/分组格式的图。
图8是根据实施例的设备的框图。
图9是示出根据实施例的在给定时延内向多个音频接收机传输音频数据的时序图。
图10是根据实施例的方法的流程图。
图11是根据另一实施例的方法的流程图。
图12是根据另一实施例的方法的流程图。
图13是根据另一实施例的方法的流程图。
图14是根据另一实施例的方法的流程图。
图15是常规WLAN数据传输操作的图。
具体实施方式
根据实施例，无线网络可以包括可以向多个接收设备(例如，STA)发送数据值的序列的发送设备(例如，AP)。发送设备可以发送消息，该消息可以在传输持续时间内保留介质，在该传输持续时间期间，可以针对多个接收设备发送数据帧的突发。根据实施例，传输持续时间可以考虑被包括在突发传输中的各种操作，包括帧间间隔、确认，并且在一些实施例中，包括从接收设备到发送设备的上传数据。
根据实施例，数据帧可以是用于多个音频数据接收机的音频数据。数据的突发传输可以确保音频数据满足预定时延。
根据实施例，发送设备可以发出控制帧，该控制帧包括用于所有数据帧的单个传输持续时间值(例如，网络分配向量(NAV))。然而，其他实施例可以包括数据帧，该数据帧包括用于下一个数据帧的传输时间，因此每个数据帧可以延长传输持续时间直到到达突发的最后一个数据帧为止。
根据实施例，发送设备可以发出信标分组以供所有接收设备接收。信标分组可以包括网络参数，该网络参数使得发送设备能够在传输持续时间内控制介质，在该传输持续时间内，数据帧的突发被发送到多个站。在其他实施例中，发送设备可以协商用于接收设备的顺序唤醒时间。然后可以在每个接收设备的对应的唤醒时间期间将数据帧的突发发送到每个接收设备。
在以下各种实施例中，相同的项目由相同的附图标记引用，但前导数字对应于图号。
图1A和图1B是示出根据实施例的系统和操作的图。图1A是框图，并且图1B是时序图。参考图1A，系统100可以包括发送设备102和多个接收设备(104-1至104-n)。发送设备102可以通过介质以无线方式向接收设备(104-1至104-n)发送数据。发送设备102被标记为“AP”，并且接收设备(104-1至104-n)被标记为“STA”，但这不应被解释为将系统100限制为任何特定的通信协议。
参考图1B，现在将描述低时延数据传输操作。发送设备(AP)可以建立传输窗口108。这样的动作可以包括以任何合适的方式通过介质进行通信，以在传输持续时间内控制介质。传输持续时间可以是足够的，从而以预定时延将数据发送到所有接收设备(STA1至STAn)。这种传输持续时间可以包括但不限于发送数据帧所需要的时间以及数据帧之间的任何帧间间隔。传输持续时间还可以考虑根据所使用的协议发生的任何其他操作，包括但不限于确认或上传数据(即，从STA到AP的数据)。
虽然建立传输窗口108的操作可以具有可变持续时间，但该操作也可以具有最大持续时间。相比之下，后续数据突发传输可以具有实质上固定的持续时间，因为各种操作(例如，数据传输时间、帧间间隔、确认传输时间)可以具有实质上固定的时间。
因此，如图1B中示出的，在建立传输窗口110(其具有预定传输持续时间)之后，AP可以顺序地发送具有相同传输时间(t0至tx)和相同帧间间隔(s0、s1等)的数据帧106。在所示的实施例中，数据帧被连续寻址以一个接一个地服务每个接收设备(STA1至STAn)。因此，STA1接收数据112-1，随后STA2接收数据112-2，等等。然而，这样的顺序寻址不应被解释为限制性的。可以使用对接收设备进行的任何其他合适的寻址，只要所有STA都在传输窗口110内接收适当的数据。
系统100的设备(102、104-1至104-4)可以根据基于争用的协议进行操作。基于争用的协议可以使得各种设备(102、104-1至104-4)在不进行预先协调的情况下共享介质。作为许多可能示例中的一个，基于争用的协议可以包括设备监视介质的活动，并且在未检测到活动时，开始通过介质进行通信。在一些基于争用的协议中，第一设备可以发送“请求发送”或类似命令，从而指示其希望控制介质。作为响应，作为第一设备的目标的设备可以返回“允许发送”或类似响应，从而控制介质直到事务完成为止。各种IEEE 802.11无线标准是基于争用的协议的示例。
图2是根据实施例的另一系统200的框图。系统200可以是图1A中示出的系统的一种实现方式。虽然实施例可以包括根据任何合适的协议进行操作的系统，但是系统200可以根据IEEE 802.11无线标准(本文称为WLAN)进行操作。系统200可以包括WLAN AP 202和多个WLAN STA 204-1至STA 204-n。系统200可以实现数据突发操作，例如，本文所描述的那些操作，以及等效操作。因此，在接收到数据时，WLAN AP 202可以以预定时延向WLAN STA中的每一个(204-1至204-n)提供突发中的数据。在一些实施例中，WLAN AP 202可以向WLAN STA(204-1至204-n)提供实时数据的突发。
在一些实施例中，WLAN AP 202可以是“软”AP(softAP)。softAP可以是这样的计算设备：其最初不是被设计作为AP，但可以通过编程操作(例如，软件)被配置到AP中。
在特定实施例中，系统200可以根据IEEE 802.11ac和/或802.11ax标准进行操作。
图3A和图3B是示出根据实施例的数据突发操作的时序图。图3A和图3B的数据突发操作可以由类似于图2中示出的系统200来执行，该系统只是许多可能的系统中的一个。
图3A是示出AP和多个STA的操作的时序图。AP可以接收数据以通过介质传输到多个STA(即，被寻址的STA)。响应于这样的数据，AP可以确定数据的传输持续时间。传输持续时间可以包括每个数据帧(DL DATA1 306-1至DL DATAx 306-x)的传输时间、来自STA的响应(即，针对每个数据帧的CTS和ACK)以及帧间间隔，这在所示的实施例中可以是短接口空间(Short InterFace space，SIFS)。
在所示的实施例中，DL DATA1 306-1至DL DATAx 306-x可以分别具有传输时间t1至tx。在一些实施例中，DL DATA1 306-1至DL DATAx 306-x可以具有统一的数据大小，并且t1至tx可以相同。然而，在其他实施例中，t1至tx中的任一个可以彼此不同。来自STA的CTS响应可以具有持续时间r0，而ACK可以具有统一的持续时间r1。因此，响应于传输数据，AP可以确定不小于(t1+t2+t3……+tx)+r0+(x*r1)+((x+1)*SIFS)的传输持续时间310。因为这些值是不可变的，所以AP可以确保在传输持续时间(可以对其进行选择以满足期望的时延)内递送数据。在一些实施例中，AP可以添加小的保护带值以达到总传输持续时间310。
仍然参考图3A，现在将描述数据突发操作。
AP可以在介质上发送RTS 308之前等待可变回退时间316。RTS 308可以被寻址到STA中的要接收数据的一个STA，并且可以包括等于传输持续时间310的NAV定时器值。因此，未被寻址的STA将不会在传输持续时间310内争用介质。在RTS 308之后，AP可以在SIFS周期之后等待检测CTS。
在检测到CTS 314-1时，AP可以开始数据突发操作。DL DATA1 306-1可以被发送到被寻址的STA。AP然后可以等待检测对应于DL DATA1 306-1的ACK 314-2。在检测到ACK时，AP可以发送下一个数据帧(DL DATA2 306-2)并等待对应的ACK 314-2。该操作可以继续直到完整的数据的突发完成为止。可以理解，数据帧(DL DATA1 306-1至DL DATAx 306-x)可以被寻址到不同的STA。
图3B是示出根据实施例的另一数据突发操作的时序图。图3B的数据突发操作可以类似于图3A的数据突发操作，然而可以使用块确认(B-ACK 314-3)，而不是每个数据帧之后的单独ACK。
块确认(B-ACK 314-3)可以具有r2的持续时间。因此，响应于传输数据，图3B中的AP可以确定不小于(t1+t2+t3……+tx)+r0+r2+((x+1)*SIFS)的传输持续时间310’。再次强调，因为这些值不是可变的，所以AP可以确保在传输持续时间内递送数据。如图3A中示出的情况，AP可以添加小的保护带值以达到总传输持续时间310’。
仍然参考图3B，AP可以在发送RTS 308之前等待可变回退时间316。在检测到CTS314-1时，AP可以开始数据突发操作。数据帧(DL DATA1306-1至DL DATAx 306-x)可以被顺序发送，彼此间隔SIFS时间。AP然后可以等待检测对应于数据帧(DL DATA1至DL DATAx)的B-ACK 314-3。
在特定实施例中，图3A和/或图3B的数据突发操作可以由根据IEEE 802.11ac标准进行操作的系统来执行。
虽然实施例可以包括包含完整传输持续时间的单个分组/帧的传输，但是在其他实施例中，传输持续时间可以由一系列定时值来建立，这些定时值一起可以覆盖用于数据突发的传输持续时间。图4A和图4B示出了这样的实施例的示例。
图4A和图4B是示出根据另外的实施例的数据突发操作的时序图。图4A和图4B的数据突发操作可以由类似于图2中示出的系统200来执行，该系统只是许多可能的系统中的一个。
图4A是示出AP和多个STA的操作的时序图。AP可以接收用于通过介质传输到多个站的数据。响应于这样的数据，AP可以确定数据的传输持续时间。然而，与图3A和图3B的实施例不同，AP可以确定与数据的每个部分(418-1至418-x)相对应的传输时间(410-1至410-x)。因此，总传输持续时间410可以包括传输时间(410-1至410-x)的所有非重叠部分。在这样的布置中，来自AP的每个传输可以包括用于突发中的下一个传输的传输时间。
在所示的实施例中，数据帧406-1至406-x可以包括数据部分418-1至418-x以及时间值420-1至420-x。数据帧(406-1至406-x)可以分别具有传输时间t1至tx。时间t1至tx可以相同也可以不同。CTS、ACK和SIFS可以具有如图3A指出的值。
仍然参考图4A，来自AP的第一次传输可以是RTS 408，其可以包括对应于数据帧406-1的时间值420-1。时间值420-1可以导致介质在传输时间410-1内无争用，该传输时间410-1可以包括第一SIFS、CTS 414-1、第二SIFS、数据帧406-1、第三SIFS、和对应的ACK414-2的传输(即，t1+r0+r1+(3*SIFS))。来自AP的第二次传输可以是数据帧406-1。该数据帧406-1可以包括对应于数据帧406-2的时间值420-2。该第二时间值420-2可以导致介质在下一个传输时间410-2内无争用，该传输时间410-2可以包括第一SIFS、数据帧406-2、第二SIFS和对应的ACK 414-2。因此，对于总传输持续时间410的下一部分，介质可以保持对未被寻址的STA不可用。这可以继续直到突发数据帧406-x(其可能不包括时间值)的最后一次传输。
仍然参考图4A，现在将描述数据突发操作。
AP可以在介质上发送RTS 408之前等待可变回退时间416。RTS 408可以被寻址到被寻址的STA中的一个并且可以包括针对传输时间410-1的时间值420-1(例如，NAV定时器值)。这确保可以为数据帧406-1(以及对应的SIFS和ACK，如上面所指出的)的传输保留介质。在检测到CTS 414-1时，AP可以开始数据突发操作。数据帧406-1可以被发送到被寻址的STA，并且可以包括下一个时间值410-2(例如，NAV定时器值)，其可以用于控制用于下一个数据帧406-2的介质。AP然后可以等待检测对应于数据帧406-2的ACK 414-2。在检测到ACK时，AP可以发送将将包括下一个时间值420-3的下一个数据帧418-2。以这种方式，突发操作中来自AP的每次传输(例如，分组/帧)可以为下一次传输提供定时器，直到突发的最后一个数据帧被发送为止。
图4B是示出根据实施例的另一数据突发操作的时序图。图4B的数据突发操作可以类似于图4A的数据突发操作，然而可以使用B-ACK，而不是每个数据帧之后的单独ACK。
因此，在图4B中，时间值420-1可以提供类似于图4A的传输时间(410-1’至410-x)，但是除了传输时间410-x之外，没有任何时间用于响应于每个数据帧的ACK，该传输时间410-x可以包括用于B-ACK 414-3的时间。以其他方式，操作可以类似于针对图4A描述的那些操作。
在一个特定实施例中，图4A和/或图4B的数据突发操作可以由根据IEEE 802.11ac标准进行操作的系统来执行。
实施例还可以使用协议的参数设置特征来设置针对到多个接收设备的顺序数据突发的传输持续时间。图5和图6示出了这样的实施例的示例。
图5是示出根据另一实施例的AP和多个STA的操作的时序图。AP可以接收用于通过介质传输到多个STA(STA1至STAn)的数据。响应于这样的数据，AP可以确定数据的传输持续时间。AP然后可以发出信标传输(例如，信标分组)，该信标传输可以包括用于介质访问的参数，该参数可以使得AP能够在传输持续时间内控制介质上的操作。可选地，传输持续时间还可以包括用于数据上传操作(从STA到AP的数据传输)的时间。
参考图5，传输持续时间510可以包括用于每个数据帧(DL DATA)、针对每个数据帧的对应的ACK以及SIFS的传输时间。在包括数据上传的情况下，传输持续时间510还可以包括用于从AP发送的触发、来自STA的上传数据(UL DATA)、针对上传数据的AP ACK以及介入SIFS的传输时间。
仍然参考图5，现在将描述数据突发操作。
AP可以发出信标分组508。信标分组508可以包括介质访问参数信息，该介质访问参数信息由系统的所有STA接收，并且可以使得AP能够在传输持续时间510内控制介质。因此，在传输持续时间510期间，AP可以控制下行链路(和上行链路)操作，因此确保没有介质争用来中断数据突发。在包括数据上传的实施例中，AP还可以从STA接收缓冲器状态数据。基于这样的信息，AP可以确定是否要针对突发中被寻址的STA发生数据上传，并且在传输持续时间510中包括数据上传所必要的时间。
一旦已经建立了信标分组508的参数，就可以开始数据突发操作。第一数据帧506-1可以被发送，并且AP可以等待针对ACK的SIFS周期。当接收到ACK 514-2时，在另一个SIFS周期之后，AP可以发送下一个数据帧506-2。这可以继续直到所有数据帧都被发送为止。
在所示的实施例中，AP可以顺序地向每个站突发数据，以STA1开始并以STAn结束。此外，可以在将数据传输到每个站之后从该站上传数据。因此，如图5中示出的，在数据帧506-i和接收到对应的ACK 514-2之后，AP可以发送触发帧524。响应于触发帧524，在SIFS周期之后，STA1可以向AP发送上传数据526。这样的上传数据526可以对应于由AP先前接收到的缓冲器状态数据，因此将匹配AP分配给它的时间。在SIFS周期之后，AP可以利用ACK 526来确认上传数据。
在所示的实施例中，可以针对每个STA重复这样的操作，直到所有STA都已经接收到下载数据，并上传了需要的任何数据为止。然而，图5中示出的特定次序不应被解释为限制性的。数据帧(506-1至506-x)和上传数据(例如，536)可以在传输持续时间510内以任何合适的方式被布置。
应当理解，在替代实施例中，类似于图5中示出的操作可以利用块确认。在这样的布置中，传输持续时间510将不包括针对每个数据帧的ACK，如根据图3B和图4B所理解的。
在一个特定实施例中，图5的数据突发操作可以由根据IEEE 802.11ax标准进行操作的系统执行，并且信标分组508可以设置多用户增强型分布式信道接入(MU EDCA)参数，以建立AP对介质的控制以及传输持续时间510。
图6是示出根据另一实施例的AP和多个STA的操作的时序图。AP可以接收用于通过介质传输到多个STA的数据。响应于此类数据，AP可以与STA协商，以在给定的传输持续时间内建立针对STA的唤醒时间。在其指派的唤醒时间期间，STA可以从AP接收数据并向AP发送数据。但是，在其唤醒时间之外，STA将不会访问介质。可以设置唤醒时间的持续时间以实现到对应的STA的数据的突发。可选地，唤醒时间还可以包括用于从STA向AP传输上传数据的时间。
仍然参考图6，现在将描述数据突发操作。
AP可以与STA协商以设置针对每个STA的唤醒时间(610-1至610-n)。唤醒时间(610-1至610-n)可以确定用于数据突发的传输持续时间610或被包括在用于数据突发的传输持续时间610中。如图5的情况，在包括数据上传的实施例中，AP还可以从STA接收缓冲器状态数据。
一旦已经建立了唤醒时间(610-1至610-n)，就可以开始数据突发操作。传输持续时间610可以以针对STA1的唤醒时间610-1开始。可以发送被寻址到STA1的第一数据帧606-1，并且AP可以等待用于ACK的SIFS周期。当接收到ACK 614-2时，在另一个SIFS周期之后，AP可以针对STA1发送下一个数据帧606-2。这可以继续，直到发送了针对STA1的所有数据帧为止。在所示的实施例中，AP也可以接收上传数据。因此，在数据帧606-i和接收到对应的ACK514-2之后，AP可以发送触发帧624。响应于触发帧624，在SIFS周期之后，STA1可以向AP发送上传数据626。在另一个SIFS周期之后，AP可以利用ACK 626来确认上传数据。针对STA1的唤醒时间510-1然后可以结束，并且针对下一个STA的唤醒时间可以开始。
在针对下一个STA的唤醒时间期间，可以以相同的方式针对该下一个STA进行操作。可以从AP发送数据的突发，并且可以将上传数据(如果有)从STA发送到AP。这可以针对所有STA重复，直到在上次唤醒时间610-n中针对最后一个站(STAn)发生了这样的操作为止。
应当理解，在替代实施例中，类似于图6中示出的操作可以利用块确认。在这样的布置中，传输持续时间610将不包括针对每个数据帧的ACK，如根据图3B和图4B所理解的。
在一个特定实施例中，图6的数据突发操作可以由根据IEEE 802.11ax标准进行操作的系统通过AP针对要接收数据的每个站协商目标唤醒时间来执行。
如根据上面所理解的，系统和方法可以根据任何合适的协议进行操作，因此帧将采用适合该协议的形式。现在将描述根据特定协议的传输的示例，但是这样的示例不应被解释为限制性的。
图7A示出了可以被包括在实施例中的RTS帧708。RTS帧708可以包括各种字段，包括帧控制字段(FRAME CTRL)、持续时间字段(DURATION)720、接收地址(RX ADD)、发送地址(TX ADD)和帧校验序列(FCS)。持续时间字段720可以建立如本文所描述的传输持续时间，即，向多个STA传输数据的突发所需要的时间。在所示的实施例中，这可以包括用于突发下载数据的时间(DL DATA TIMES)和对应的SIFS和ACK时间，如本文所描述的，以及其等效物。
图7B示出了可以被包括在实施例中的数据帧706B。数据帧706B可以是根据IEEE802.11标准的MAC协议数据单元(MPDU)。图7C示出了可以被包括在实施例中的另一个数据帧706C。数据帧706C可以是根据IEEE 802.11标准的聚合MPDU(A-MPDU)。A-MPDU可以聚合针对同一目的地的MPDU。应当理解，数据帧706B/706C可以包括持续时间字段以建立用于下一数据帧的传输时间，如关于图4A和图4B所描述的。
图8是根据实施例的AP设备802的框图。在一些实施例中，设备802可以是图1A和图2中被示为102和202的设备中的任一个或两者的一种特定实现方式。设备802可以包括通信电路832、控制器830、无线电电路834和输入/输出(I/O)电路836。通信电路832可以是WLAN电路，包括WiFi控制电路832-0和WiFi介质访问控制(MAC)电路832-1。WLAN电路可以在任何合适的频带(包括2.84GHz频带、5.0GHz频带和/或6.0GHz频带)中操作。
无线电电路834可以包括用于根据至少一种协议接收和发送信号的电路。无线电电路834可以包括根据选定协议的任何合适的电路，并且在一些实施例中可以包括物理接口(PHY)电路和基带电路。在一些实施例中，无线电电路834可以在任何国际公认的工业、科学或医学(ISM)频带上发送/接收。
控制器830可以控制通信电路832的传输。在一些实施例中，控制器836可以包括用于确定用于接收到的数据值的传输持续时间的电路(或由电路可执行的指令)，以及用于调整数据帧/分组中的值以建立传输持续时间的过程，如本文所描述的，以及其等效物。在所示的实施例中，控制器830可以包括处理器部分830-0和存储器部分830-1。存储器部分830-1可以包括或可被写入以包括用于根据本文描述的实施例中的任一个或其等效物来确定传输持续时间808-0并生成分组数据808-1的指令。
I/O电路836可以通过设备802外部的输入来实现对设备802的控制。I/O电路836可以包括使得能够根据任何合适的方法与设备通信的电路，这些方法包括各种串行数据通信标准/方法中的任一种，包括但不限于：串行数字接口(SDI)、通用串行总线(USB)、通用异步接收机发送机(UART)、I2C或I2S。
在一些实施例中，设备802可以是集成电路设备，其中各种部分被包括在一个集成电路封装中或形成在同一集成电路衬底中。
虽然实施例可以包括用于在设置的传输持续时间内发送任何合适的数据的系统和设备，但是特定实施例可以有利地使用设置的传输持续时间来确保实时数据流(例如，音频数据和/或视频数据)中的时延。
图9示出了根据实施例的音频系统的操作。这样的操作可以由本文所描述的系统或设备中的任一个及其等效物来执行。图9是示出AP和多个站(STA1至STAn)的动作的时序图，其中站根据从AP接收到的数据突发来生成音频输出信号(942-1至942-n)。
参考图9，在时间t0处，AP可以接收音频数据940。这样的音频数据可以用于传输到STA1至STAn。在时间t0处或在t0之后不久(例如，由于回退时间等)，AP可以开始数据突发操作946。这样的数据突发操作可以采用本文所描述的形式中的任一种及其等效形式。数据突发操作946可以在设置的传输持续时间910内发生。
在时间t1(其可以是在数据突发操作946结束时或在结束之后不久)处，站可以生成音频信号(942-1至942-n)。传输持续时间910可以用于确保满足时延值(tlat)。
在一些实施例中，时延值可以不超过30ms，并且在其他实施例中不超过20ms。
图10是根据另一实施例的方法1082的流程图。在一些实施例中，方法1000可以由如本文所公开的发送设备(例如，AP)或其等效物来执行。方法1000可以包括确定用于到不同的接收设备的数据帧的传输持续时间1000-1。这种传输持续时间可以包括数据帧之间的帧间间隔。确定传输持续时间可以采用本文公开的形式中的任一种及其等效形式。
方法1000可以在介质上进行通信以在传输持续时间内保留该介质1000-2。这样的动作可以确保在发送数据帧时介质上没有争用。通信可以包括在发送设备与接收设备之间的单向通信(例如，信标分组)或双向通信(例如，请求和响应、协商)。
一旦保留了介质，数据帧就可以在传输持续时间期间顺序地发送到多个接收机设备1000-3。这样的动作可以包括如本文所公开的数据突发操作中的任一个或其等效物。
图11是根据另一实施例的方法1100的流程图。方法1100可以由本文公开的AP或其等效物来执行。方法1100可以包括确定用于到STA的数据帧的传输持续时间，其包括帧间间隔和任何确认1100-1。确定传输持续时间可以采用本文公开的形式中的任一种及其等效形式，包括其中STA返回针对每个数据帧的ACK的形式，或者其中采用块ACK的布置的形式。
可以在包括或以其他方式指示传输持续时间的介质上发送RTS 1100-2。这样的动作可以包括本文所公开的动作中的任一个或其等效物，包括设置NAV定时器值。如果没有接收到CTS(来自1100-3的N)，则方法1100可以返回到1100-2。在一些实施例中，这还可以包括其中其他进程可以争用介质的回退时间1100-4。
如果接收到CTS(来自1100-3的Y)，则方法1100可以在传输持续时间内向多个站顺序地发送数据帧1100-5。这样的动作可以包括从STA接收ACK(单个ACK或块ACK)，其中传输被帧间间隔分开。
如果没有接收到ACK(来自1100-6的N)，则方法1100可以返回到1100-1。在一些实施例中，这还可以包括修改用于确定传输持续时间的标准1100-7。例如，如果数据帧中的一些被STA接收，则用于这种数据帧的时间、下一次突发操作可以排除这种数据帧。在一些实施例中，还可以在进行另一次尝试发送数据帧(或其余数据帧)之前存在回退时间1100-8。
图12是根据另一实施例的方法1200的流程图。方法1200可以由本文公开的AP或其等效物来执行。方法1200可以包括确定用于到STA的数据帧的传输持续时间，其包括帧间间隔(例如，SIFS)和任何ACK 1200-1。确定传输持续时间可以采用本文公开的形式中的任一种及其等效形式。
可以以用于第一数据帧的传输时间在介质上发送RTS 1200-2。这样的动作可以包括本文所公开的动作中的任一个及其等效物，包括设置NAV定时器值。如果没有接收到CTS(来自1200-3的N)，则方法1200可以返回到1200-2，并且可以包括回退时间1200-4。
如果接收到CTS(来自1200-3的Y)，则方法1200可以发送包括针对数据帧的任何ACK或SIFS的数据帧(来自数据帧的突发)1200-5。
如果没有接收到ACK(来自1200-6的N)，则方法1200可以返回到1200-1。这可以包括修改用于确定传输持续时间的标准1200-7和/或回退时间1200-4。
如果接收到ACK(来自1200-6的Y)，如果该ACK不是针对最后的数据帧(来自1200-8的N)，则可以以用于下一个数据帧的持续时间发送下一个数据帧(1200-9，1200-5)。
图13是根据另一实施例的方法1300的流程图。方法1300可以由本文公开的AP或其等效物来执行。可选地，方法1300可以包括保留用于上传数据(即，从STA到AP的数据)的传输持续时间的一部分。在这样的布置中，方法1300可以包括从STA接收缓冲器状态数据1300-1。根据这样的状态数据，方法1300可以确定应该在传输持续时间内保留多少时间用于上传数据。
方法1300可以包括确定用于到STA的数据帧的传输持续时间，其包括SIFS和任何ACK(以及任何数据上传所需要的时间)1300-2。确定传输持续时间可以采用本文公开的形式中的任一种及其等效形式，包括具有B-ACK的形式。
可以发送信标，该信标可以实现在传输持续时间内对介质的控制1300-3。这样的动作可以包括本文所公开的动作中的任一个或其等效物，包括在IEEE 802.11ax兼容系统中设置MU EDCA参数，这只是作为许多可能示例中的一个。
方法1300可以发送数据帧(来自数据帧的突发)1300-4。如果没有接收到ACK(来自1300-5的N)，则方法1300可以返回到1300-1。这可以包括修改用于确定传输持续时间的标准1300-6。如果收到ACK(来自1300-5的Y)，如果该ACK不是针对最后一个数据帧(来自1300-7的N)，则可以发送下一个数据帧(1300-8，1300-4)。
在传输持续时间内包括上传数据的实施例中，方法1300还可以包括上传操作(1300-9至1300-12)。如果用于STA的缓冲器指示上传数据可用(来自1300-9的Y)，则方法1300可以发送触发帧1300-10，以从STA引出数据上传操作。如果没有接收到上传数据(来自1300-11的N)，则方法1300可以返回到1300-1。在一些实施例中，这还可以包括修改用于确定传输持续时间的标准1300-6。如果接收到上传数据(来自1300-11的Y)，则方法可以向STA发送ACK(1300-12)。
可以理解的是，上传操作(1300-9至1300-12)可以在传输持续时间内的各种其他点处发生(即，上传操作不必在最后一次下载数据帧之后发生)。
图14是根据另一个实施例的方法1400的流程图。方法1400可以由本文公开的AP或其等效物来执行。如图13的情况，可选地，方法1400可以包括为上传数据保留传输持续时间的一部分，并且因此可以包括从STA接收缓冲器状态数据1400-1。
方法1400可以包括确定用于到STA的数据帧的传输持续时间，其包括SIFS和任何ACK(以及数据上传，如果包括的话)1400-2。确定传输持续时间可以采用本文公开的形式中的任一种及其等效形式，包括具有B-ACK的形式。
方法1400还可以包括与STA协商以在传输持续时间内针对每个STA建立唤醒时间1400-3。这种动作可以包括在AP与STA之间的初始通信。在特定实施例中，这可以包括根据IEEE 802.11ax标准针对每个STA建立目标唤醒时间(TWT)，这只是作为许多可能示例中的一个。
在传输持续时间内，当针对STA的第一唤醒时间开始时1400-4，方法1400可以传输数据帧(来自数据帧的突发)1400-5。如果接收到ACK(来自1400-6的Y)并且方法1400不处于最后一次唤醒时间(来自1400-14的N)，则方法1400可以等待下一个唤醒时间1400-15并继续发送针对对应的STA的数据帧1400-5。
如果在唤醒时间期间未接收到ACK(来自1400-6的N)，并且该方法不处于最后一次唤醒时间(来自1400-14的N)，则方法1400可以等待下一个唤醒时间1400-15并且发送针对对应的STA的数据帧1400-5。可选地，方法1400可以修改用于确定传输持续时间的标准1400-13。
在唤醒时间内包括上传数据的实施例中，方法1400还可以包括，如果用于唤醒时间的STA的缓冲器指示上传数据可用(来自1400-7的Y)，则发送触发帧1400-10以从STA引出数据上传操作。如果没有接收到上传数据(来自1400-11的N)，则方法1400可以返回到1400-1。在一些实施例中，方法1400还可以修改用于确定传输持续时间的标准1400-13。如果接收到上传数据(来自1400-11的Y)，则方法可以向STA发送ACK(1400-12)。
可以理解，虽然上传操作(1400-7至1400-12)可以在与下载操作相同的唤醒时间内发生，但在其他实施例中，上传操作可以在针对同一STA的不同唤醒时间内发生(在相同的传输持续时间内发生)。
本文的实施例可以提供在设置的时间段(即，传输持续时间)内发生的从发送设备到多个接收设备的无线数据传输。这种能力可以使得能够在预定时延内发送数据，并且因此可以极大地有益于利用实时流式传输数据的无线网络应用。
特定实施例可以针对使得能够以保证的最大时延(例如，不超过20-30ms)向多个不同的音频接收机传输流式传输音频数据。
虽然实施例可根据任何合适的协议执行信道通信，但在一些实施例中，这种通信可以根据任何合适的IEEE无线标准，包括但不限于802.12(a)、802.12(b)、802.12(g)、802.12(h)、802.12(ac)和/或802.12(ax)。此外，实施例可以跨具有任何合适的无线通信频带(包括但不限于2.4GHz频带、5.0GHz频带和/或6.0GHz频带)的信道进行发送。
应当认识到的是，贯穿此说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着：结合实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，应当强调并且应当认识到的是，在此说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定全部指代相同的实施例。此外，可以在本发明的一个或多个实施例中适当地组合特定的特征、结构或特性。
类似地，应当认识到的是，在本发明的示例性实施例的前述描述中，出于简化本公开以帮助理解各种发明方面中的一个或多个方面的目的，有时将本发明的各种特征一起组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，该公开方法不应被解释为反映以下意图：权利要求要求比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征。而是，发明方面在于少于单个前述公开的实施例的所有特征。因此，在此将具体实施方式之前的权利要求明确地并入该具体实施方式中，其中，每个权利要求独立地作为本发明的单独实施例。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
通过发送设备的操作，来确定用于到多个不同的接收设备的数据帧的传输持续时间，所述传输持续时间包括至少将所述数据帧彼此分开的帧间间隔；
通过所述发送设备的操作，来在介质上发送至少一个控制消息，以在所述传输持续时间内保留所述介质；以及
通过所述发送设备的操作，来在所述传输持续时间期间顺序地发送所述数据帧到所述多个接收设备；其中
所述发送设备根据基于争用的协议进行操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述数据帧包括用于每个接收设备的音频数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述至少一个控制消息包括请求发送分组，所述请求发送分组具有持续时间字段以建立所述传输持续时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述至少一个控制消息包括一系列分组，每个分组具有持续时间字段，所述持续时间字段确定在所述传输持续时间内用于下一个数据帧的传输时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
每个数据帧包括用于序列中的下一个数据帧的所述持续时间字段。
6.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述至少一个控制消息包括至少一个信标分组，所述至少一个信标分组被发送以供由所有所述接收设备接收，所述至少一个信标分组使得所述发送设备能够控制所述介质。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述发送设备发送至少一个控制消息包括建立针对每个接收设备的顺序唤醒时间；
所述传输持续时间包括针对所述接收设备的所述唤醒时间；以及
通过所述发送设备的操作，来在所述接收设备的所述唤醒时间期间顺序地发送用于每个接收设备的所述数据帧；其中
针对不同的接收设备的所述唤醒时间在时间上彼此不重叠。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过所述发送设备的操作，响应于来自所述接收设备的缓冲器状态信息，来确定任何接收设备是否具有用于从所述接收设备传输到所述发送设备的上传数据帧；以及
如果接收设备具有上传数据，则在所述传输持续时间内包括所述上传数据的传输时间。
9.根据权利要求1所述的方法，其中：
顺序地发送所述数据帧包括响应于所述发送设备从所述接收设备中的一个接收设备接收到允许发送传输，而将数据帧的序列发送到所述接收设备。
10.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述数据帧根据至少一个IEEE 802.11无线标准被发送，并且所述数据帧选自以下各项的组中：介质访问控制协议数据单元(MPDU)和聚合MPDU(A-MPDU)。
11.一种设备，包括：
形成在集成电路(IC)衬底中的存储器电路，所述存储器电路被配置为存储用于传输到多个接收设备的数据；以及
形成在所述IC衬底中的控制电路，并且所述控制电路被配置为
确定用于所述数据到所述接收设备的传输的传输持续时间，所述传输持续时间包括至少将一个数据传输与下一个数据传输分开的帧间间隔，
通过在介质上发送至少一个控制消息而在所述传输持续时间内保留所述介质，以及
在所述传输持续时间期间利用顺序数据传输来将所述数据发送到每个接收设备；其中
所述控制电路根据基于争用的协议执行传输以控制所述介质。
12.根据权利要求11所述的设备，其中：
所述数据包括用于每个接收设备的音频数据。
13.根据权利要求11所述的设备，其中：
所述控制电路被配置为利用无线电电路发送请求发送分组，所述请求发送分组具有持续时间字段以建立所述传输持续时间。
14.根据权利要求11所述的设备，其中：
所述控制电路被配置为发送一系列数据帧，每个数据帧具有持续时间字段，所述持续时间字段确定顺序传输中的用于下一个数据帧的传输时间。
15.根据权利要求11所述的设备，其中：
所述控制电路被配置为利用无线电电路发送至少一个信标分组，所述至少一个信标分组被配置用于由所有所述接收设备接收，并且包括使得能够由所述设备控制所述介质的参数。
16.根据权利要求11所述的设备，其中：
所述控制电路被配置为
通过无线电电路的传输操作来建立针对每个接收设备的顺序唤醒时间，用于每个设备的所述传输持续时间是所述接收设备的所述唤醒时间；其中
针对不同的接收设备的所述唤醒时间在时间上彼此不重叠。
17.一种系统，包括：
多个音频数据接收机；
控制器，其被配置为
接收用于传输到所述多个音频数据接收机的音频数据，
将所述音频数据布置为顺序数据帧的突发，
确定传输持续时间，所述传输持续时间包括所述数据帧的传输和所述数据帧之间的至少帧间间隔，
通过在所述介质上发送至少一个控制消息来在所述传输持续时间内保留介质，以及
在所述传输持续时间期间顺序地发送所述数据帧到所述音频数据接收机。
18.根据权利要求17所述的系统，其中：
所述音频数据包括实时流式传输音频数据。
19.根据权利要求17所述的系统，其中：
所述控制器被配置为
在接收到所述音频数据之后不超过30ms发送所述数据帧到所述音频接收机。
20.根据权利要求17所述的系统，其中：
所述数据帧根据至少一个IEEE 802.11无线标准被发送，并且所述数据帧选自以下各项的组中：介质访问控制协议数据单元(MPDU)和聚合MPDU(A-MPDU)。
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