CN1543731A - 在共处802.11A/E和Hiperlan/2系统之间共享带宽的系统和方法 - Google Patents

在共处802.11A/E和Hiperlan/2系统之间共享带宽的系统和方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种在无线局域网(WLAN)内分配一个时隙以支持在共处802.11a/e和HIPERLAN/2的系统之间的数据传输的系统和方法。为了符合在每2毫秒上帧定期传输的II2标准的要求，接入点(AP)执行QoS CF－轮询功能以允许在CCHC帧内在n＊2毫秒时间间隔上出现H2MAC帧的传输，其中n的值取决于AP的HIPERLAN/2 MAC帧的计划，该AP使用QoS CF－轮询功能轮询其自身以使其它站静寂，然后在每个站上分配一个预定的时间周期以开始H2帧交换。

Description

在共处802.11A/E和Hiperlan/2系统 之间共享带宽的系统和方法
本发明涉及一种以时间共享方式在两个不同系统之间共享带宽的机制。更具体地说，本发明涉及一种媒体访问协议(MAC)设备，它使用802.11e混合协调功能(HCF)在802.11a/e和HIPERLAN/2(H/2)系统之间共享带宽。
无线局域网(WLAN)是快速发展的市场，它设计用于提供无线接入到办公室、家庭、产品或公共环境的灵活性。这种空前发展的原因在于便携式终端用户设备的普及和无线数据通信的发展。
基本上存在两种WLAN的变型：以基本设施为基础的和特设的(adhoc)。在基于基本设备的无线网络内，通常仅在无线节点和接入点(AP)之间而不是直接在无线节点之间进行通信。称作站(STA)的无线节点可以通过AP交换数据。将在同一无线电覆盖区域内的站和AP的组合称作基本服务组(BSS)。AP的主要功能是支持漫游(即改变接入点)、在一个BSS内同步、支持功率管理和控制媒体接入以支持在一个BSS内的限时业务。通过称作分配系统(DS)的一个系统来互连多个BSS(或AP)，从而构成单个网络以扩展无线覆盖区域。在特设网络内，每个节点可以与另一个节点通信，如果它们在各自无线电距离内，或者如果其它的节点能够转发消息。
与有线技术不同，WLAN通常将它的直径限制为建筑物、校园、一间房间、等等，并且由于无线电传输的限制，具有非常低的带宽(即一般为1-11Mbit/s)。因此，非常希望在WLAN内有效地使用无线链路带宽。在基于无线的网络内，能够相对容易地执行冲突检测。然而，在使用单条信道的基于无线的网络内检测冲突更加困难。因此，WLAN通常使用冲突避免方案来替代冲突检测。
可以使用如在IEEE802.11标准中描述的CSMA/CA(带有冲突避免的载波侦听多路存取)根据媒体接入控制(MAC)协议来配置WLAN。在国际标准ISO/IEC8802-11，“信息技术-电信和信息交换区域网络(Information Technology--Telecommunications and informationexchange area networks)”1999年版中定义了IEEE802.11标准，其内容在此全文引用作为参考。IEEE802.11a是对IEEE802.11物理层(PHY)的扩展以支持在5GHz频带上的6-54Mbit/s的传输速率。在欧洲，由欧洲电信标准协会(ETSI)提出的HIPERLAN 2(H2)标准规定了用于WLAN的MAC和物理特性以支持在5GHz频带上的物理层单元。
当符合IEEE802.11和H2的系统共存于同一频道内时，它们相互作为同信道干扰方工作，严重地降低了网络性能。因此，需要一个集中式控制器来提供系统之间带宽的时间共享。因此，本发明提供了这样一种机制，它通过以时间共享方式共享带宽来控制在共处的802.11a/e(其中802.11e是MAC的一种扩展以支持QoS)和H2网络上的信号传输，而不损失两个系统的QoS支持和在互通过程中浪费大量带宽。
本发明涉及一种在无线局域网(WLAN)内分配时隙以支持共处的802.11a/e和H2系统之间的数据传输的系统和方法。
根据本发明的一个方面，在包括接入点(AP)的无线局域网(WLAN)内在多个第一站和多个第二站之间共享一条无线信道上的带宽的方法，包括步骤：由AP定期地发送一个控制帧，该控制帧包括代表一个预定时间间隔的数据，在该时间间隔内每个第一站可以占用此无线信道以将数据传输到该无线信道上；由AP确定在控制帧内规定的预定时间间隔是否长于在从多个第一站之一接收最后一帧之后和在来自第二站的下一组帧的计划开始之前的一个时间间隔；如果是，则由AP等待点帧间间隔时间(PIFS)，在该点帧间间隔时间之后，允许在该无线信道上将来自第二站的随后的帧发送给AP；禁止从多个第一站向AP的传输；和，允许多个第二站在该无线信道上将一个数据分组发送给AP，其中该数据分组包括一个比在所述控制信号内规定的预定时间周期更短的持续时间。如果在控制帧内规定的预定时间间隔短于下一帧的计划开始之前的时间间隔，则由AP在该无线信道上将一个数据分组发送给多个第一站和第二站，所述数据分组包括比在控制信号内规定的预定时间周期更短的持续时间，或者允许多个第一站在无线信道上将一个数据分组发送给AP，所述数据分组包括比在控制信号内规定的预定时间周期更短的持续时间。该方法还包括步骤：确定AP和多个第一站和第二站之间的无线信道是否可用；如果可用，则禁止从多个第一站到AP的传输；从AP向多个第一站发送一个高优先级信号，该信号代表允许多个第二站占用该无线信道的持续时间；和允许多个第二站在该无线信道上向AP发送一个数据分组，所述数据分组包括比在控制信号内规定的预定时间周期更短的持续时间。多个第一站可以在未经AP许可的情况下发送数据帧，而多个第二站当由AP许可时才可以发送数据帧。
根据本发明的另一个方面，在包括一个接入点(AP)的无线局域网(WLAN)内在多个第一站和多个第二站之间在一条无线信道上共享带宽的方法，包括步骤：发送一个具有无争用周期(CEP)模式和争用周期(CP)模式的控制帧，该控制帧包括代表每个第一站必须完成到该无线信道上的数据传输的预定时间间隔的数据；确定AP和多个第一站和第二站之间的无线信道是否可用；如果该无线信道在CP模式中可用，则在AP上轮询以禁止多个第二站在无线信道上的传输；和允许多个第二站在该无线信道上向AP发送一个数据分组，该数据分组包括比在控制信号内规定的预定时间周期更短的持续时间。允许多个第二站在无线信道上将一个数据分组发送给AP的步骤还包括步骤：由AP确定在控制帧内规定的预定时间间隔是否长于在从多个第一站之一接收最后一个帧之后和在来自至少一个第二站的随后一组帧的计划开始之前的时间间隔；如果是，则由AP确定一个时间范围[t1，t2]来控制该无线信道；和在该时间范围内控制该无线信道以允许多个第二站发送一个数据分组，其中所述的时间范围是根据下述等式确定的：[t1，t2]＝[-1*(TXOP_Limit+QoS CF-poll frame duration+SIFS)，-1*QoS CF-Poll frame duration+SIFS]其中TXOP_Limit代表在确定无线信道可用之后多个第一站可以发送数据帧的预定时间周期，QosCF-poll frame duration代表用于指示AP禁止从多个第一站传输的QoS CF-Poll帧的持续时间，和SIFS代表一个短帧间间隔时间的持续时间。如果该无线信道不可用，则当该无线信道变得可用时立即允许多个第二站在该无线信道上向AP发送一个数据分组。如果在控制帧内规定的预定时间间隔短于在下一帧的计划开始之前的时间间隔，则由AP在该无线信道上向多个第一站和第二站发送一个数据分组，该数据分组包括比在控制信号内规定的预定时间周期更短的持续时间，或者允许多个第一站在无线信道上向AP发送一个数据分组，该数据分组包括比在控制信号内规定的时间周期更短的持续时间。如果该无线信道在CFP模式期间可用，则该方法还包括步骤：从AP向多个第一站和第二站发送一个高优先级信号，该信号代表允许多个第一站和第二站占用该无线信道的持续时间；和允许多个第二站在该无线信道上向AP发送一个数据分组，该数据分组包括比在控制信号内规定的预定时间周期更短的持续时间。
根据本发明的另一个方面，一种在包括接入点(AP)的无线局域网(WALN)内在多个第一站和多个第二站之间在一条无线信道上接收和发送数据的局域网系统，包括：一个接收机装置，用于在该无线信道上接收数据；一个发射机装置，用于在该无线信道上发送数据；一个CCHC电路，配置以为每个第一站和第二站分配一个预定的时间间隔从而开始到该无线信道上的数据传输；和一个连接到CCHC以向/从多个第一站和第二站发送/接收信号的信号处理电路，该信号处理电路处理在其中接收到的信号以允许多个第二站在该无线信道上向AP发送一个数据分组，该数据分组包括比在控制信号内规定的预定时间周期更短的持续时间。当允许多个第二站发送一个数据分组时，该CCHC还操作地禁止从多个第一站和第二站的传输。如果预定的时间间隔短于在多个第二站的下一帧的计划开始之前剩余的时间，则CCHC还操作地在该无线信道上向多个第一站和第二站发送一个数据分组。如果预定的时间间隔短于在多个第二站的下一帧计划开始之前剩余的时间，则CCHC还操作地允许多个第一站的传输以在该无线信道上发送一个持续时间短于预定时间间隔的数据分组。
根据下述更详细的对在附图中图示的优选实施例的描述，本发明的上述和其它特征和优点将是显而易见的，在各幅附图中相同的参考字符用于表示相同的部件。
图1是图示应用本发明实施例的无线通信系统的结构简化方框图；
图2图示根据本发明一种实施例的在特定基本业务组(BSS)内的接入点(AP)和每个站(STA)的简化方框图；
图3图示根据本发明的超帧的结构；
图4图示根据本发明的代表无争用周期(CFP)的超帧的具体结构；
图5图示根据本发明的代表争用周期(CP)的超帧的具体结构；
图6是根据本发明另一种实施例的代表争用周期(CP)的超帧的具体结构；
图7是根据本发明另一种实施例的代表争用周期(CP)的超帧的具体结构；
图8是图示根据本发明一种实施例的操作步骤的流程图。
在下面的描述中，为了解释而不是限制的目的，阐述具体的细节，例如具体的结构、接口和技术等，从而提供对本发明全面的理解。为了简明和清楚起见，将省略对公知的设备、电路和方法的详细描述，以避免因为不必要的细节掩盖了对本发明的描述。
为了有助于理解本发明，使用下述定义：
“分布式协调功能(DCF)”是一种协调功能，其中只要网络在运行，则相同的协调功能逻辑在BSS内的每个站内是活动的。
“点协调功能(PCF)”是一种可能的协调功能，其中在网络运行的任一个给定时间上，此协调功能逻辑仅在一个BSS内的一个站内是活动的。
“无争用周期(CFP)”是在没有BSS内争用的情况下出现帧交换的时间周期。
“争用周期(CP)”是当DCF或HCF活动和使用带有冲突避免的载波侦听多址算法本地地确定发送权利时一个BSS运行期间的时间周期。
“混合协调功能(HCF)”是一种协调功能，它组合DCF和PCF的方面以提供QoS设备所需要的媒体访问控制(MAC)业务数据单元(MSDU)的选择处理，并允许这些这些站在CFP和CP期间使用一组统一的帧交换序列。
“互通”是指在一个综合协议中在HiperLAN/2(H2)和IEEE802.11a终端之间的通信，其中一个中央协调设备能够在802.11和H2模式中工作，即通过随着时间在两种模式间的切换。
“传输机会(TXOP)”是当一个特定站具有在无线媒介上开始传输的权利时的时间间隔。TXOP用开始时间和最大持续时间来定义。
“点协调功能(PCF)帧间间隔(PIFS)”是接入无线媒介的优先级或在任何帧传输之前的等待时间。
“H2 MAC帧”是H2 STA的多个传输，包括：(1)AP的广播控制；(2)AP的数据传输；和(3)从STA的数据传输。每个H2 MAC帧长度为2毫秒，并开始于一个来自AP的信标传输，其中每2毫秒周期性地传输信标。每个H2 STA可以在它的AP的许可下在一个特定时间内发送数据，所述特定时间由AP确定，并在控制广播阶段中在一个H2 MAC帧内进行通知。
现在，将参考附图详细地描述本发明。
图1图示应用本发明实施例的代表性网络。如图1所示，接入点(AP)2耦合到多个移动站(STAi)，这些移动站通过一条无线链路相互通信，并通过多条无线信道与AP2通信。如图1所示，AP2控制共处在同一BSS内的802.11a/e4和6以及H28系统，以便以时间共享方式共享带宽。为此，在AP2内安装有在其中同时执行802.11a/eMAC/PHY和H2 MAC/PHY的混合H2集中式控制器(CC)和802.11a/e混合协调器(HC)(在下文中称作“CCHC”)，从而提供802.11a/e和H2设备之间带宽的时间共享。CCHC连续地与共处在同一BSS内的802.11a/e站和H2移动终端通信，从而在无线信道上提供通信。此外，可以在AP2内实现802.11e混合协调功能(HCF)，它允许在CFP和CP内根据所推荐的802.11e标准的轮询机制，从而周期性地或者排它性地将H2 MAC帧分配在CCHC超帧内(在下文中解释)。尽管为了说明性的目的在图1中仅图示了有限个STA，应当理解AP2能够支持在更多STA之间的并行通信。因而，在该图中STA的数量应当不是对本
发明范围的限制。
图2图示根据本发明优选实施例的WLAN的简化方框图。图2的示例性实施例仅是为了描述的目的，因此也可以使用利用一个服务器站来转发来自网络站和向其转发消息的其它类型的局域网。AP2可以连接到局域网内的网络站可以通信的其它设备和/或网络。如图2所示，每个站包括一个天线10，配置用于在通信信道上发送和接收数据信号。AP2包括解调器12，用于处理通过天线10接收到的信号的信号处理器14、调制器16、存储器18和CCHC电路20。信号处理器14还处理AP2将通过天线10发射的信号。配置信号处理器14的输入端口以接收一个来自CCHC电路20的输出端口的CCHC信号。CCHC电路20连接到配置用于存储CCHC参数值的存储器18的输入端口。
根据本发明的实施例，AP2还包括混合协调功能(HCF)以使用无争用调度(CF-调度)或轮询(CF-轮询)来定期性地或排它性地将HIPER/2 MAC帧分配在一个CCHC超帧内。
图3图示根据本发明的混合协调功能(HCF)将H2 MAC帧分配在CCHC超帧内的操作处理过程。如图3所示，AP2通过发送一个信标帧以控制到无线媒介的接入来开始一个CCHC超帧。AP2在定期的时间间隔上周期性地重复这个包括无争用周期(CFP)和争用周期(CP)的CCHC超帧。在一个CCHC超帧中，存在多个“发送机会(TXOP)”的实例，它代表当一个特定站，802.11a/e或H2，有权开始到无线媒介上的传输时的时间间隔。因此，用开始时间和最大持续时间来定义TXOP。2毫秒持续时间的每个H2 MAC帧基本上包括：(1)来自CCHC的广播控制传输，(2)来自CCHC的下行链路(即从CCHC到H2 STA)数据传输，和(3)来自H2 STA的上行链路(即从H2 STA到CCHC)数据传输。每个H2 STA帧以一个在图3中称作BCH的H2信标的传输开始。
继续参见图3，在每个CFP重复时间间隔之后CP必须是可用的，所述CFP重复时间间隔具有一个特定的最小长度以允许交换至少一个数据帧。在CFP期间，由CCHC完全控制无线信道，因为在这个时间周期内进行的是STA的DCF操作。CCHC通过一个QoS CF-轮询帧将TXOP授权给一个STA，其中HCF通过QoS CF-轮询帧首部规定每个TXOP的开始时间和最大持续时间。在接收到QoS CF-轮询信号之后，在相应的站在每个TXOP的时限内由MAC本地地确定所要发送的内容。在CP期间，能够执行DCF操作，当根据DCF规则(称作DCF TXOP)确定STA可以使用媒介时或者当STA从HCF接收到一个QoS CF-轮询(称作授权TXOP)时，一个STA的每个TXOP开始。DCF TXOP的持续时间受在信标帧内分配的TXOP时限的限制，而一个授权TXOP的持续时间在QoSCF-轮询帧首部内规定，这与在CFP中授权TXOP的情况相同。提供带宽共享的关键特征在于HCF选择性地在CFP和CP内分配TXOP从而允许周期性地将H2 MAC帧安排在CCHC超帧内的能力。也就是说，因为H2标准规定了每2毫秒的周期性的信标传输(即根据H2标准的广播信道或BCH)，所以必需以n*2毫秒的周期定期地分配H2 MAC帧，其中n的值可以根据H2 MAC帧传输的计划随着时间改变。当H2 MAC帧未被分配时，这可能在n的值大于1时发生，H2 STA将不接收BCH，并将假设发生信道错误，因此不能影响正常的H2操作。因而，HCF(AP2 MAC的功能)必需提供到无线信道的接入方案从而能够同时在CFP和CP模式中进行数据传输，以便TXOP的窗口与H2 MAC帧的时间间隔一致。
现在，将在具体描述中解释根据本发明提供的用于支持在共处802.11a/e 4和6和H28系统之间数据传输的一个所分配的时隙。
参见图4，在CFP期间，CCHC完全控制无线信道，因为在此期间在执行STA的DCF操作。即，CCHC可以根据它的计划只要它希望就可以分配H2 MAC帧。为了符合每2毫秒定期分配帧的H2标准的要求，HCF根据在CCHC超帧内它的H2 MAC分配计划在n*2毫秒的时间间隔上通过发送一个BCH来开始H2 MAC帧。可选择地，当在CFP期间未计划H2 MAC帧时，CCHC可以通过发送下行链路(即从CCHC到802.11STA)帧以及QoS CF-轮询帧为802.11 STA执行互通操作。
相反地，在CP期间CCHC并不完全控制无线信道。然而，CCHC可以在信道的PIFS长空闲周期之后通过发送下行链路帧或QoS CF-轮询帧来取得对无线信道的控制。这给CCHC提供了比根据DCF工作的其它STA更高的优先级，所述的其它STA至少需要DIFS(比PIFS更长)的空闲周期来发送一个帧。
参见图5，在CP期间，当确定媒介在DCF规则下可用(称作DCFTXOP)，即在DIFS加补偿时间之后，或者如上所述当站从HCF接收到一个QoS CF-轮询时(称作授权TXOP)，每个TXOP开始。DCF TXOP的持续时间受CCHC所确定的“TXOP时限”的限制，并通过信标帧定期地通知，而在QoS CF-轮询帧首部内规定授权TXOP的持续时间。在授权TXOP期间，除了被轮询的STA之外的所有STA都禁止DCF操作，以便授权TXOP的持续时间可以是无争用的。因为必需在n*2毫秒的时间间隔上分配H2 MAC帧，HCF必需在规定的时间范围内(为了简明在图5中表示为“剩余时间”)在CP期间访问此信道，以便H2 MAC帧的分配可以在n*2毫秒的时间间隔上出现，其中n的值由CCHC的计划来确定。为了实现这一目的，CCHC使用它的高优先级，并预先传输寻址其自身的QoS CF-轮询帧，从而在它希望传输H2 MAC帧期间在BSS静寂内抑制所有的站。否则的话，如果需要分配的下一个H2 MAC帧必需在时间t＝0上出现，则由CCHC发送给其自身的QoS CF-轮询以便在PIFS之后传输H2 MAC帧必需在t＝0之前出现。因此，在最后一个TXOP之后，CCHC等待PIFS的持续时间，然后将QoS CF-轮询信号发送给其它的站以允许在t＝0之后发送下一个H2 MAC帧。应当指出在QoS CF-轮询帧和H2 MAC帧之后的BCH之间应当至少存在短帧间间距(SIFS)时间间隙。
为了确保根据计划的H2 MAC帧的开始，CCHC需要在H2 MAC帧计划时间之前接入信道。因此，如果CCHC希望在t＝0时开始一个H2 MAC帧，则CCHC应当在[-1*(TXOP_Limit+QoS CF-Poll frameduration+SIFS)，-1*(QoS CF-Poll frame duration+SIFS)]的时间帧内接入信道。如果信道在t＝-1*(TXOP_Limit+QoS CF-Poll frameduration+SIFS)上是空闲的，则CCHC应当在这个时刻上占用信道。否则，CCHC将需要在无线媒介变空闲时尽快地占用信道。
在本发明的实施例中，如果HCF规定的TXOP时限长于在下一H2MAC帧计划开始之前的“剩余时间”的持续时间，则希望如上所述地接入信道以便随后能够分配H2 MAC帧。因而，“剩余时间”代表在从这些站接收到的最后一帧之后和在下一H2帧计划开始之前的时间间隔。然而，如果“剩余时间”长于TXOP时限，则因为CCHC必需等待很长时间来发送QoS CF-轮询，在此期间并不使用带宽，导致出现带宽的浪费。为了解决这个问题，本发明还提供一种有效地使用带宽的机制，如在下文中参考图6和图7所描述的。
参考图6，如果“剩余时间”长于TXOP时限，则AP2可以向其它的站发送一些下行链路(即从CCHC到802.11STA)帧。也就是说，如果HCF具有持续时间并未超过剩余时间或者所剩余的时间持续到下一个计划的H2 MAC帧的一个帧(在图6中标记为“A”)时，AP2可以在计划的H2帧传输之前发送帧“A”。此后，CCHC等待PIFS的持续时间，然后发送QoS CF-轮询以分配计划的H2 MAC帧。
可选择地，AP2可以向其它站授权一个更短的TXOP，以便如图7所示，在下一个H2 MAC帧的计划开始之前，可以由其它的站向AP2发送一个帧(在图7中标记为“B”)。帧“B”的持续时间应当不超过剩余的时间。此后，CCHC等待PIFS的持续时间，然后，发送QoS CF-轮询以开始下一个H2 MAC帧。
因此，如果存在足够的时间和有关的帧以如上所述地发送任意一帧，则CCHC也可以这样做，同时确保在t＜-1*(TXOP_Limit+QoS CF-Poll frame duration+SIFS)上发送寻址其自身的QoS CF-轮询。如果由于情况即没有足够的时间或者CCHC没有任何下行链路帧，没有任一个计划的QoS CF-轮询，则上述的两个操作是不相关的，CCHC可以立即发送寻址它自身的一个QoS CF-轮询，并等待下一个计划的H2 MAC帧的开始。在这种情况下，QoS CF-轮询和下一个计划的H2 MAC帧之间的时间间隔的最大长度是TXOP时限+SIFS。QoS CF-轮询授权的TXOP的持续时间应当至少是下述两者之和：(1)在下一个计划的H2 MAC帧开始之前剩余的时间和(2)n*2毫秒，其中n是计划的H2 MAC帧的数量。
图8是一个流程图，图示描述根据本发明技术的描述结合图5至图7讨论的操作步骤的AP2的软件实施例的操作。这个流程图通常也可应用于一个硬件实施例。该流程图并未描述任何一种特定编程语言的语法。而是，该流程图图示了本领域的技术人员需要制造电路或者生成一个计算机程序以执行特定设备所需要的处理的功能信息。
在步骤100，在接入信道以根据计划开始H2 MAC帧之前，AP2的CCHC确定表示直到下一个计划的H2帧传输的持续时间的“剩余时间”。如果在步骤120“剩余时间”的持续时间短于在在CCHC超帧内规定的TXOP时限，或者更准确地说，如果剩余时间在[([QoS CF-Pollframe duration+SIFS)，(TXOP_Limit+QoS CF-Poll frameduration+SIFS)]的时间帧内，则CCHC等待PIFS信道空闲时间的持续时间，并在步骤140向其自身发送QoS CF-轮询帧，从而允许发送H2 MAC帧。如果在步骤120“剩余时间”的持续时间长于TXOP时限，或者更准确地说，如果剩余时间大于TXOP_Limit+QoS CF-Poll frameduration+SIFS，并且CCHC具有一些下行链路帧，这些下行链路帧可以在下一个H2 MAC帧计划开始之前完成，则CCHC在步骤160向其它的802.11站发送下行链路帧。可选择地，CCHC可以向其它的802.11站发送一个短TXOP以在下一个H2 MAC帧的计划开始之前发送一个帧。
如根据上文很明显地看出的，本发明的优点在于一个混合802.11eH2控制器(CCHC)，它同时实现了802.11a/e和H2 MAC/PHY，允许在802.11a/e和H2之间共享资源，而不损失每个系统所支持的QoS。在一种替代实施例中，可以为每个802.11e和H/2网络提供两个AP以分别地控制802.11e和H/2系统。在这个例子中，两个AP可以相互通信以根据802.11和H2网络之间预先设置的策略来共享资源。H2 CC将需要理解802.11a PHY、802.11e信标和CF-轮询功能。类似地，802.11HC将需要为H2调整CF-轮询以符合H2系统的QoS要求。然后，可以执行两个控制实体之间的协商/通信，从而实现根据本发明的技术。
虽然已经图示和描述了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的实际范围的情况下，可以进行各种改变和修改，并可以用等同物来替代一些单元。此外，根据本发明的教导在不脱离实质范围的情况下，可以进行多种修改以适应特殊的情况。因此，本发明将并不限制于作为执行本发明的最佳模式而公开的特定实施例，本发明还包括落入权利要求保护范围内的所有实施例。

Claims (27)

1.一种在包括接入点(AP)的无线局域网(WLAN)内在多个第一站和多个第二站之间共享一条无线信道上的带宽的方法，该方法包括步骤：
由所述AP(2)定期地发送一个控制帧，该控制帧包括代表一个预定时间间隔的数据，在该时间间隔内每个所述第一站可以占用此无线信道以将数据传输到所述无线信道上；
由所述AP(2)确定在所述控制帧内规定的所述预定时间间隔是否长于在从所述第一站之一接收最后一帧之后和在来自至少一个所述第二站的下一组帧的计划开始之前的一个时间间隔；
如果是，则由所述AP(2)等待点帧间间隔时间(PIFS)，在该点帧间间隔时间之后，允许在所述无线信道上将来自所述第二站的所述随后的帧发送给所述AP；和
禁止从所述的多个第一站向所述AP(2)的传输。
2.权利要求1的方法，还包括步骤：允许所述的多个第二站在所述无线信道上将一个数据分组发送给所述AP(2)，所述数据分组包括一个比在所述控制信号内规定的所述预定时间周期更短的持续时间。
3.权利要求1的方法，其中如果在所述控制帧内规定的所述预定时间间隔短于在所述下一帧的计划开始之前的所述时间间隔，则由所述AP(2)在所述无线信道上将一个数据分组发送给所述的多个第一站和第二站，所述数据分组包括比在所述控制信号内规定的所述预定时间周期更短的持续时间。
4.权利要求1的方法，其中如果在所述控制帧内规定的所述预定时间间隔短于在所述下一帧的计划开始之前的所述时间间隔，则允许所述的多个第一站在所述无线信道上将一个数据分组发送给所述AP(2)，所述数据分组包括比在所述控制信号内规定的所述预定时间周期更短的持续时间。
5.权利要求1的方法，还包括步骤：
确定所述AP(2)和所述的多个第一站和第二站之间的所述无线信道是否可用；
如果可用，则禁止从所述多个第一站到所述AP(2)的传输；
从所述AP(2)向所述多个第一站发送一个高优先级信号，该信号代表允许所述多个第二站占用所述无线信道的持续时间；和
允许所述多个第二站在所述无线信道上向所述AP(2)发送一个数据分组，所述数据分组包括比在所述控制信号内规定的所述预定时间周期更短的持续时间。
6.权利要求1的方法，其中所述多个第一站包括符合802.11的系统。
7.权利要求1的方法，其中所述多个第二站包括符合HIPERLAN/2的系统。
8.权利要求1的方法，其中所述多个第一站可以在未经所述AP(2)许可的情况下发送数据帧，而所述多个第二站当由所述AP(2)许可时才可以发送数据帧。
9.一种在包括一个接入点(AP)(2)的无线局域网(WLAN)内在多个第一站和多个第二站之间在一条无线信道上共享带宽的方法，该方法包括步骤：
发送一个具有无争用周期(CEP)模式和争用周期(CP)模式的控制帧，所述控制帧包括代表每个所述第一站必须完成到所述无线信道上的数据传输的一个预定时间间隔的数据；
确定所述AP(2)和所述多个第一站和第二站之间的所述无线信道是否可用；
如果所述无线信道在所述CP模式期间可用，则在所述AP(2)上轮询以禁止所述多个第一站在所述无线信道上的传输；和
允许所述多个第二站在所述无线信道上向所述AP(2)发送一个数据分组，所述数据分组包括比在所述控制信号内规定的预定时间周期更短的一个持续时间。
10.权利要求9的方法，其中允许所述多个第二站在所述无线信道上将一个数据分组发送给所述AP(2)的步骤还包括步骤：
由所述AP(2)确定在所述控制帧内规定的所述预定时间间隔是否长于在从所述第一站之一接收最后一帧之后和在来自至少一个所述第二站的随后一组帧的计划开始之前的时间间隔；
如果是，则由所述AP(2)确定一个时间范围[t1，t2]以控制所述无线信道；和
在所述时间范围内控制所述无线信道以允许所述多个第二站发送一个数据分组。
11.权利要求10的方法，其中所述时间范围根据下述等式来确定：
[t1，t2]＝[-1*(TXOP_Limit+QoS CF-poll frame duration+SIFS)，-1*QoS CF-Poll frame duration+SIFS]，
其中TXOP_Limit代表在确定所述无线信道可用之后所述多个第一站可以发送数据帧的所述预定时间周期，Qos CF-poll frameduration代表用于指示所述AP(2)禁止从所述多个第一站传输的QoSCF-Poll帧的持续时间，和SIFS代表一个短帧间间隔时间的持续时间。
12.权利要求10的方法，其中如果所述无线信道不可用，则当所述无线信道变得可用时，立即允许所述多个第二站在所述无线信道上向所述AP(2)发送一个数据分组。
13.权利要求10的方法，其中如果在所述控制帧内规定的所述预定时间间隔短于在所述下一帧的计划开始之前的所述时间间隔，则由所述AP(2)在所述无线信道上向所述多个第一站和第二站发送一个数据分组，所述数据分组包括比在所述控制信号内规定的所述预定时间周期更短的持续时间。
14.权利要求10的方法，其中如果在所述控制帧内规定的所述预定时间间隔短于在所述下一帧的计划开始之前的所述时间间隔，则允许所述多个第一站在所述无线信道上向所述AP(2)发送一个数据分组，所述数据分组包括比在所述控制信号内规定的所述时间周期更短的持续时间。
15.权利要求9的方法，其中如果所述无线信道在所述CFP模式期间可用，则该方法还包括步骤：
从所述AP(2)向所述多个第一站和第二站发送一个高优先级信号，该信号代表允许所述多个第一站和第二站占用所述无线信道的一个持续时间；和
允许所述多个第二站在所述无线信道上向所述AP(2)发送一个数据分组，所述数据分组包括比在所述控制信号内规定的所述预定时间周期更短的一个持续时间。
16.权利要求9的方法，其中所述多个第一站包括符合802.11的系统。
17.权利要求9的方法，其中所述多个第一站可以在未经所述AP(2)许可的情况下发送数据帧，而所述多个第二站当由所述AP(2)许可时才可以发送数据帧。
18.权利要求9的方法，其中所述多个第二站包括符合HIPERLAN/2的系统。
19.一种在包括接入点(AP)(2)的无线局域网(WALN)内在多个第一站和多个第二站之间在一条无线信道上接收和发送数据的局域网系统，包括：
一个接收机装置，用于在所述无线信道上接收数据；
一个CCHC电路(20)，配置以为每个所述第一站和第二站分配一个预定时间间隔以开始在所述无线信道上的数据传输；和
一个连接到所述CCHC(20)以向/从所述多个第一站和第二站发送/接收信号的信号处理电路(14)，所述信号处理电路(14)处理在其中接收到的信号，以允许所述多个第二站在所述无线信道上向所述AP(2)发送一个数据分组，所述数据分组包括比在所述控制信号内规定的所述预定时间周期更短的一个持续时间。
20.权利要求19的系统，还包括一个发射机装置(16)，用于在所述无线信道上发送数据。
21.权利要求19的系统，其中当允许所述多个第二站发送一个数据分组时，所述CCHC(20)还操作地禁止从所述多个第一站和第二站的传输。
22.权利要求19的系统，其中所述CCHC(20)还操作地在规定的时间范围[t1，t2]内控制所述无线信道以允许所述多个第二站发送一个数据分组。
23.权利要求22的系统，其中根据下述等式来确定所述时间范围[t1，t2]：
[t1，t2]＝[-1*(TXOP_Limit+QoS CF-poll frame duration+SIFS)，-1*QoS CF-Poll frame duration+SIFS]，
其中TXOP_Limit代表在确定所述无线信道可用之后所述多个第一站可以发送数据帧的所述预定时间周期，Qos CF-poll frameduration代表用于指示所述AP(2)禁止从所述多个第一站传输的QoSCF-Poll帧的持续时间，和SIFS代表一个短帧间间隔时间的持续时间。
24.权利要求19的系统，其中如果所述预定的时间间隔短于在所述多个第二站的下一帧的计划开始之前剩余的时间，则所述CCHC(20)还操作地在所述无线信道上向所述多个第一站和第二站发送一个数据分组。
25.权利要求19的系统，其中如果所述预定的时间间隔短于在所述多个第二站的下一帧的计划开始之前剩余的时间，则所述CCHC(20)还操作地允许所述多个第一站的传输以在所述无线信道上发送一个持续时间短于所述预定时间间隔的数据分组。
26.权利要求19的系统，其中所述多个第一站包括符合802.11的系统。
27.权利要求19的系统，其中所述多个第二站包括符合HIPERLAN/2的系统。
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