CN2914501Y - 无线通讯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种使用直接链接设定(DLS)的点对点通讯系统。一移动站台(STA)建立与其它STA的一直接通讯链接，其经由发送一讯息而向一存取点(AP)(也即一集中控制器)请求一DLS，该AP可根据信道测量接受或拒绝该DLS请求。如果该DLS请求被接受的话，该DLS便会建立，使得该STAs间可互相直接通讯。一个已建立的连结可经由该AP向该STAs其中之一发送包含DLS切断请求的讯息而将其切断。该系统可为一Ad hoc网络，其包含多个STAs而无AP，其中，各该STA维持一跳点(one－hop)及二跳点(two－hop)的STAs的数据库，并在通知邻近STAs意欲建立一直接通讯链接之后，建立与其它STAs的一直接链接。

Description

无线通讯系统

技术领域

本实用新型是关于一种无线通讯系统，其包含复数个无线站台(STAs)以及一存取点(AP)(也即：一集中控制器)，以及一种无线通讯系统，其包含复数个STAs而不具有一集中控制器(也即：一点对点(Ad hoc)网络)。本实用新型尤其是关于一种在该STAs间使用一直接链接设定(DLS)以建立数据传输

背景技术

典型地，STAs并不允许直接传输数据封包至其它在基础服务集(BSS)内的STAs，而是必须总是倚赖AP传递数据封包，然而，具有服务品质(QoS)设备(也即QSTAs)的STAs，可借助建立使用DLS的数据传输，而直接将数据封包传输至其它的QSTA。IEEE 802.11e标准便是关于支持QoS特征，像是服务区别、区块确认、以及DLS，而支持这些IEEE 802.11e特征的STAs便视为QSTAs，同样地，支持IEEE802.11e特征的AP便视为QAP。会需要DLS的原因是因为预计会接收的STA可能处于省电模式下，借此，该接收的QSTA仅会由具有QoS设备的的AP(也即QAP)所激活(也即唤醒)，DLS会交换在一QSTA中的传输器和其它QSTA中的接收器之间的速率集和其它信息，而DLS讯息也可用于附加安全信息组件(IEs)。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线通讯系统，以解决现有技术中的移动站台(STA)不允许直接传输数据封包至其他移动站台(STA)而必须依赖存取点(AP)传递数据封包的问题，而成为可使用直接链接设定(DLS)的点对点通讯系统。

本实用新型的一种无线通讯系统，其特征在于所述系统包含：(a)至少一存取点；(b)一第一站台，其与所述存取点通讯；以及(c)一第二站台，其与所述存取点通讯，所述第二站台发送一直接链接设定请求至所述存取点，用以设定至所述第一站台的一直接通讯链接，其中所述存取点转送所述直接链接设定请求至所述第一站台，且所述存取点发送一直接链接设定响应至所述第二站台，以指示是否可接收所述直接链接设定请求。

本实用新型包含一移动站台(STA)建立与其它STA的一直接通讯链接，其借助发送一讯息向一存取点(AP)(即一集中控制器)请求一DLS，该AP可根据信道测量接受或拒绝该DLS请求。如果该DLS请求被接受的话，该DLS便会建立，使得该STAs间可互相直接通讯。一个建立好的连结可借助该AP向该STAs其中之一发送包含DLS切断请求的讯息将其切断。该系统可为一Ad hoc网络，其包含复数个STAs而无AP，其中，每该STA维持一跳点(one-hop)及二跳点(two-hop)的STAs的数据库，并在通知邻近STAs意欲建立一直接通讯链接之后，建立与其它STAs的一直接链接。因此，本实用新型所采用的技术方案使点对点无线通讯系统中QSTAs间数据传输的建立比现有技术更为容易。

附图说明

借助下文中一较佳实施例的描述、所给予的范例，并参照对应的附图，本实用新型可获得更详细地了解，其中：

图1所示为一根据本实用新型的无线通讯系统方块图，其包含复数个QSTAs及一QAP；

图2所示为一根据本实用新型的Ad hoc网络方块图，其包含复数个STAs以支持点对点通讯；以及

图3所示为一根据本实用新型的方块图，其包含复数个STAs及一AP，用以支持点对点通讯。

具体实施方式

此后，专用术语「STA」或是「QSTA」，其包含但不限制于，一无线传输/接收单元(WTRU)、一使用者设备、一移动站台、一固定或移动用户单元、一呼叫器、或是其它任何形式可于无线环境中操作的装置。当此后提到专用术语「AP」或是「QAP」，其包含但不限制于，一基地台、一节点B、一站台控制器、一集中控制器、或是其它任何形式于一无线环境中的接口装置。

本实用新型的特征可合并于一集成电路(IC)上，或是配置于一包含许多互连组件的电路中。

本实用新型使得点对点无线通讯系统的QSTAs间数据传输的建立更为容易，举例来说，该点对点无线通讯系统可为，使用DLS的无线局域网络(WLAN)或是无线广域网络(WWAN)。本实用新型还执行一信号发送程序，用以建立该DLS或切断该DLS，并以混合协调功能控制信道存取(HCCA)或是增强分布信道存取(EDCA)来执行一数据传输。

关于DSL、HCCA、EDCA更详细的细节是揭示于美国专利申请案第11/199,446号，其发明名称为“用以控制存取一无线通讯媒体的方法和系统”，作者为Sudheer A.Grandhi等人，其被援引于此作为参考。

图1所示为一无线通讯系统100方块图，其包含复数个QSTAs 12a、12b、以及一QAP 10。与现有的无线通讯系统类似，该QSTA 12a意欲直接与该QSTA12b直接交换数据封包，该QSTA 12a会借助在由该QSTA 12a发送至该QAP 10的讯息102中包含一DLS请求帧的方式请求一DLS。该讯息102可包含一速率集、QSTA 12a的能力信息、QSTAs 12a及12b的媒体存取控制(MAC)地址、或是其它必要的信息。如果该QSTA 12b在基础服务集(BSS)中与该QAP 10相关，基础服务集具有允许在QSTAs之间进行直接数据传输，则该QAP 10会将在一讯息104中的DLS请求帧转送至该QSTA 12，如果该QSTA 12b接受该DLS请求帧，则该QSTA 12b在由包含速率集的QSTA 12b所发送至该QAP 10的讯息106中，包含一DLS响应帧。该QAP 10会在发送至QSTA 12a的讯息108中包含该DLS响应帧，此后，在该QSTA 12a及该QSTA 12b之间便建立起一直接通讯链接110。

根据本实用新型，该QAP 10可拒绝来自该QSTA 12a的DLS请求，这是由于关于该QSTA 12a、12b的信号信道品质不适合的缘故，且因此该QAP 10将不会发送该讯息104至该QSTA 12b。包含在该讯息102中的该DLS请求帧包含在该QSTAs 12a及12b间理想的实体层(PHY)速率及/或信道品质信息的IE，此信息可由前一次在QSTA 12a及该QSTA 12b间的传输获得，或是由监听由该QSTA 12b的传输获得(由该QAP 10或其它QSTAs接收)，如果该信息无效的话，则该QSTA 12a会发送IE设定为0的讯息102。

如果该QSTA 12a需要执行搜寻该QSTA 12b的动作，则该QSTA 12a可在发送给QAP 10的讯息112中包含一DLS发现请求帧，如果该QAP 10发现该QSTA12b，则该QAP 10便会在发送给QSTA 12a的讯息114中，包含一DLS发现响应帧及相关的MAC信息，否则，该QAP 10便会在该讯息114中，包含该DLS发现响应帧及一指示，其指示无法定位该QSTA 12b。此程序是在该DLS建立之前执行。

请参照图1，在DLS建立之前或之后，可以更进一步交换额外的信息。该QAP 10可选择性地在发送至该QSTA 12a的讯息116中，包含一DLS测量请求封包，已变请求一信道品质测量。该讯息116也可包含关于QSTA 12b执行一信道品质测量的能力信息，该能力信息，可包含但不限制于：天线数量、天线技术支持形式的指示(像是多重输入多重输出(MIMO))、天线多样性、或是其它任何智能天线技术。该QSTA 12a借助在发送给该QAP 10的讯息118中包含一测量响应封包的方式响应该讯息116，该讯息118也可包含该QSTA 12a及QSTA 12b之间信道品质测量结果，信道测量可包含：QSTA 12a至QSTA 12b之间接收信号强度指示(RSSI)、QSTA 12a至QSTA 12b之间的信道品质指示器(CQI)、以及在QSTA 12a上的干扰等级。RSSI是由QSTA 12b在QSTA 12a上测量，其是借助被动地监听由该QSTA 12b发送至该QAP 10或是其它QSTAs/STAs的封包；CQI测量可借助主动地由QSTA 12a传输封包至QSTA 12b获得，其甚至在该DLS实施之前。该讯息116及118可在讯息108由该QAP 10发送之前或是在一正在进行的DLS期间交换。

在传统的无线通讯系统中，该DLS可由QSTAs 12a、12b其中之一切断，该DLS切断程序无法由QAP 110开始，该QSTAs 12a、12b可切断该DLS，这是因为应用程序停止动作或是完成。每该QSTA 12a、12b可包含一定时器，其会在每次接收到来自QSTA 12a、12b的封包(一数据封包或是一确认(ACK)封包)时重新设定，该定时器是用以终止该DLS，其是由于一链接失效或是应用程序完成。如果在定时器到期前未接收到封包，或是一应用程序已经完成，则该QSTA 12a、12b会借助在发送给QAP 10的讯息120a、120b中包含一DLS切断封包来开始一DLS切断程序。在该DLS切断程序完成之后，所有由QSTAs12a、12b所发送的封包会由该QAP 10处理。

QSTAs 12a、12b可发送该DLS切断封包至该QAP 10，一旦该DLS切断讯息120由QSTAs 12a、12b其中之一发送的话，该QAP 10将转送该DLS切断讯息至QSTAs 12a、12b的中的另一个。该DLS切断程序可以任何存取方法实施(例如：一分派资源配置、一管理资源配置、HCCA、或EDCF)。

根据本实用新型，该QAP 10可借助将包含一切断动作字段的一DLS响应讯息108，发送给QSTAs 12a或12b开始一DLS切断程序。该动作帧包含一定时器信息字段，借此，该QSTA 12a或12b必须在定时器到期之前，借助发送一DLS切断讯息至该QAP 10作为响应。此特征是往前与目前的WLAN标准兼容。

该QAP 10可在两个QSTAs 12a及12b之间开始一DLS，该QAP 10发送一DLS开始讯息至QSTAs 12a及12b，一旦该QAP 10由该QSTAs 12a及12b接收相应该DLS初始讯息的DLS请求讯息，则该QAP 10可发送一DLS响应讯息给该QSTAs 12a及12b。该DLS初始讯息为本实用新型所引入的一种新的讯息，其系允许该QAP 10初始两STAs之间的DLS。或者，可修改该DLS请求讯息及该DLS响应讯息，以便由该QAP 10初始一DLS，而非产生一新的DLS初始讯息。

在该DLS建立之后的数据传输将于此解释。该QSTAs可使用该DLS以执行使用任何由IEEE 802.11e标准所定义的存取机制的数据传输，像是HCCA或是EDCF。

本实用新型提供数种动作帧格式以供DLS管理。一动作字段，在该分类字段之后立即区别该格式，关于每该帧格式的该动作字段值定义于表1中。

动作字段值	意义
		0	DLS请求
1	DLS响应
		2	DLS切断
3-255	保留

表1

附加的动作字段值是根据本实用新型定义。一DLS发现请求帧是为了QSTA获取另一个QSTA的MAC地址，其是借助发送应用程序需求。一DLS发现响应帧是为了QAP响应该请求QSTA的MAC地址。一传统的DLS切断帧修改为增加一动作字段，其是为了由该QAP所切断的DLS所增加，一个称为定时器的信息字段包含于该DLS切断帧中，该QAP预期在定时器到期之前，该QSTA将发送该DLS切断讯息至该QAP。一个传统的DLS请求帧修改为包含一额外组件，以发送两个QSTAs之间最佳化的PHY数据率及特定其它信道特征。一DLS测量请求帧是为了来自一QAP至一QSTA的测量请求，该DLS测量请求帧包含另一个QSTA的能力信息。一DLS测量响应帧是为了由一QSTA至一QAP的DLS测量响应，该DLS测量响应帧包含测量信息及另一个QSTA MAC地址。

图2所示为一根据本实用新型的AD hoc网络200方块图，其包含复数个QSTAs 12a、12b、12c、12d、12e、12f，用以支持点对点通讯。每该QSTA 12a-12f维持在一跳点或二跳点内所有QSTAs 12a-12f的数据库(图上未示)，一跳点QSTAs为可互相监听的QSTAs，且在此后将称为“邻居”，而二跳点QSTAs系为无法直接监听的QSTAs，但“邻居”是可以听到的。

当该媒体在使用中时，需要通知两个QSTAs群组，也即可监听传输的QSTAs以及可能传输和干扰接收的QSTAs。因此，仅有一传输QSTA以及一接收QSTA需要分别通知其邻近的QSTAs，该传输QSTA需要分辨正在使用该媒体的邻居，且该邻居不能在无干扰下接收。该接收QSTA需要分辨正在使用该媒体的邻居，且该邻居无法传输。这需要一些握手机制以便适当的实施，但可以产生较好的整体媒体效用。

邻近QSTAs在相互之间发送信号以经由能力讯息报告能力，该能力讯息可在当一QSTA电源激活时作为初始程序的一部份，该能力讯息可周期性地或借助任一QSTA的一些活动或非活动的事件触发，或是也可作为由该QSTAs的其一所初始的信息请求信号的响应。

一个新的QSTA可发送一广播讯息给邻居以要求主动传输，该新的QSTA可被动地扫瞄该信道并接着发送封包，在接收该请求之后，任何主动脱离的QSTA可将该信息发送回给该新的QSTA，该QSTAs在响应之前会遵循一随机的后退机制，一旦该新的QSTA获取该信息，则该新的QSTA便使用此信息进行资源分配最佳化，以开始一个新的应用程序。

举例来说，在图2中的Ad hoc网络200中，该QSTA 12a及该QSTA 12b想要互相通讯，在QSTA 12a及QSTA 12b之间执行一应用程序之前，QSTA 12a及QSTA 12b其中之一或两者，必须借助发送关于该应用程序的讯息202通知邻居，该讯息202可以使用广播发送及/或传播至二跳点QSTAs。或者，该讯息202可包含一封包指向特定的QSTAs，在通知意欲通讯的邻近QSTAs之后，该QSTA 12a及该QSTA 12b可借助交换讯息204进行通讯，而不会受到任何干扰。

在该QSTA 12a、12b之间通讯的信息，可包含但不限制于，频宽需求、传输QSTA和接收QSTA的识别、频带、较佳调变模式、子载波、MIMO致能码等等。此信息较佳地应该在DLS建立期间通讯，然而，其也可在DLS通讯期间通讯，以便更新像是较佳调变之类的特定参数，。此信息可相应另一个QSTA的请求而重新发送，该QSTAs可要求此信息以便更新其数据或是开始一个新的应用程序。

某些服务或应用程序可能具有高于其它的优先权，借此，如果需要的话，他们可以中断其它服务，此类服务的例子便是用于急救呼叫(911)的网际网络语音协议(VoIP)。此中断可借助在其它传输QSTAs间的讯息交换来执行，以便终止其服务，或是借助讯息交换以重新协商频宽、子载波、频带等等来执行。

图3所示为根据本实用新型的一网络300方块图，其包含复数个QSTAs12a-12f及一QAP 14。与图2的Ad hoc网络200类似，每该QSTAs 12a-12f维持所有QSTAs的数据库，其中，每该QSTA 12a-12f可直接通讯与其通讯，且每该QSTA 12a-12f可通过该QAP 14通讯，该QAP 14可通过该QAP 14提供有效的QSTAs的数据库。

每该QSTAs12a-12f系连接至该QAP 14，然而，所有的流量并不需要由QAP 14产生或是流过该QAP 14，因此，两个QSTAs可直接互相通讯而不需要发送该流量流过该QAP 14。此程序可借助该QAP 14及一分布控制进行控制，该分布控制系类似于上述图2所描述的非AP实施例。

在由该QAP 14所控制的程序中，举例来说，一QSTA 12a意欲与一QSTA 12b通讯，该QSTA 12a发送一讯息302至该QAP 14，其包含至少下列其中之一：一目标ID、一需求频宽、信道信息、一至该目标的直接跳点等等。根据在讯息302中所提供的信息，该QAP 14决定是否让该两个QSTAs 12a、12b直接通讯，或是需要通过该QAP 14通讯。该QAP 14可根据两QSTAs 12a、12b之间的信号强度、目前的网络负载、QAP 14的活动力、两个QSTAs 12a、12b的能力等等来做出决定。该QAP 14可根据需求发送一讯息304用以连接，其包含分派资源的分配信息(例如、一特定时间、子载波、或是天线)，并指示何者是有效的。接着，便在该QSTAs 12a及12b之间建立一直接通讯链接。

在讯息304中的分派信息会被送至该QSTA 12a及QSTA 12b，其它QSTAs12c-12f也可通知有直接通讯链接306，以便让他们知道资源正在使用中。该QSTAs 12c-12f可借助广播该讯息304至所有QSTAs 12a-12f而得知，或是借助向所有QSTAs 12a-12f请求监控该QAP 14以便获得讯息304而得知，即便其并非给他们使用，此可预防其它QSTAs 12a-12f使用相同的资源。

尽管本实用新型的特征和组件皆于实施例中以特定组合方式所描述，但实施例中每一特征或组件能独自使用，而不需与较佳实施方式的其它特征或组件组合，或是与/不与本实用新型的其它特征和组件做不同的组合。尽管本实用新型已经通过较佳实施例描述，其它不脱附本实用新型权利要求的变型，对熟悉本技术的人士来说还是显而易见的。

Claims (1)

1.一种无线通讯系统，其特征在于所述系统包含：

(a)至少一存取点；

(b)一第一站台，其与所述存取点通讯；以及

(c)一第二站台，其与所述存取点通讯，所述第二站台发送一直接链接设定请求至所述存取点，用以设定至所述第一站台的一直接通讯链接，其中所述存取点转送所述直接链接设定请求至所述第一站台，且所述存取点发送一直接链接设定响应至所述第二站台，以指示是否可接收所述直接链接设定请求。

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