TWI672061B

TWI672061B - 用於同步訊框傳輸之方法及配置

Info

Publication number: TWI672061B
Application number: TW105117975A
Authority: TW
Inventors: 朴閔永
Original assignee: 英特爾Ｉｐ公司
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2019-09-11
Also published as: EP2946504A1; US10412696B2; US20190349876A1; EP3291629B1; EP2946504A4; EP3291629A1; US20180263006A9; TWI551172B; TW201633821A; CN104904149B; CN104904149A; US20140198783A1; TW201440562A; US20160309436A1; WO2014113514A1; US9749974B2; US10972993B2; EP2946504B1

Abstract

一種邏輯組件，其在一同步網路中經由與實施此邏輯組件的一網路同步的裝置而「鬆散地」管理同步訊框傳輸。邏輯組件可分散式地調整試圖同步訊框傳輸的頻率，而無須去估算鄰近區域之大小。一種邏輯組件是在一同步網路的數個裝置中，以使各個裝置維持一傳輸窗(TW)。一種邏輯組件係根據TW而判定試圖同步訊框傳輸的頻率。一種邏輯組件會在裝置檢測到一同步訊框傳輸時增大TW。一種邏輯組件會在裝置成功傳輸一同步訊框時減小TW。一種邏輯組件會反應於檢測到由另一裝置所傳輸的同步信號，反應於有關增大TW的同步傳輸而藉由調整對TW之減小來平衡功率消耗及探索定時。

Description

用於同步訊框傳輸之方法及配置

發明領域

實施例係屬無線通訊領域。更明確言之，實施例係屬在無線發射器與接收器間用以發射同步訊框該通訊協定領域。

發明背景

Wi-Fi已經變成行動裝置的泛在無線存取技術，而此項趨勢已經導致需要有Wi-Fi作動的行動裝置以探索彼此。為了達成此項目的，起點係讓在鄰近的行動裝置的特定同步化時間符合一致。使用該同步化時間，可界定該探索窗，使得在該探索窗的站台(STA)可醒來以探索彼此。遵照該同步時間的該等站台將形成一同步網路。

目前，為了讓一新穎裝置遵照一既有同步網路的時間，在該同步網路內部的有些裝置被要求在各個探索窗嘗試傳輸同步訊框。又，為了避免壅塞，一裝置將在各個同步訊框傳輸之前，進行隨機退避，及若一裝置在該退避時期逾時之後偷聽到一同步訊框傳輸，則也將不傳輸該同步訊框。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種包含要在一站台(STA)中被使用的一積體電路之設備，該積體電路致使該站台用以：針對一傳輸窗(TW)大小，設定一初始傳輸窗值；判定一選擇數目；於一探索窗(DW)內部傳輸一同步訊框；以及基於該同步訊框之一傳輸起點時間，調整該TW大小。

200、1020、1040‧‧‧收發器(RX/TX)

201、1018、1038‧‧‧媒體存取控制(MAC)子層邏輯組件

202、1019、1039‧‧‧實體層邏輯組件

203‧‧‧資料單元建立器

204‧‧‧接收器

206‧‧‧發射器

208‧‧‧編碼器

209‧‧‧交插器

210‧‧‧調變器

211、221‧‧‧空時區塊編碼(STBC)模組

212、1022‧‧‧正交分頻多工(OFDM)模組

214、220、1022、1042‧‧‧數位射束形成(DBF)模組

215‧‧‧快速富利葉反變換(IFFT)模組

216‧‧‧雙工器

218、1024、1044‧‧‧天線陣列

219‧‧‧快速富利葉變換(FFT)模組

222‧‧‧OFDM模組

224‧‧‧解調器

225‧‧‧解交插器

226‧‧‧解碼器

240‧‧‧發射器前端

242、252、1025、1045‧‧‧無線電設備

244‧‧‧功率放大器(PA)

250‧‧‧接收器前端

254‧‧‧低雜訊放大器(LNA)

290‧‧‧同步邏輯組件

300、400、450‧‧‧流程圖

305-340、405-415、455-470‧‧‧元件

1000‧‧‧無線通訊系統

1005‧‧‧網路

1010、1030、1050、1055‧‧‧通訊裝置

1011、1031‧‧‧記憶體

1012、1032‧‧‧訊框及訊框結構

1013、1033‧‧‧同步邏輯組件

1014、1034‧‧‧同步訊框

1110‧‧‧探索窗

1115‧‧‧探索時期

1120‧‧‧同步化時間

圖1描繪包含多個通訊裝置的無線網路之一實施例；圖1A描繪一探索時期具有一探索窗以於點對點通訊中同步化時間的一實施例；圖1B描繪傳輸窗大小相對於時間之線圖的一實施例；圖1C描繪針對涉及點對點通訊的不同數目之裝置，就圖1B所述模擬的傳輸窗大小之結果表的一實施例；圖2描繪產生、發射、接收及解譯在無線通訊裝置間通訊之訊框的一設備的一實施例；圖3描繪判定一傳輸窗及一後續探索時期其中嘗試傳輸一同步訊框的一流程圖的一實施例；及圖4A-B描繪產生、發射、接收及解譯在無線通訊裝置間通訊之訊框的流程圖的其它實施例。

較佳實施例之詳細說明

後文乃附圖中描繪的新穎實施例之詳細說明部分。但所提出的細節數量絕非意圖限制所描述之實施例的預期變化；相反地，申請專利範圍各項及詳細說明部分係將涵蓋落入於如由隨附之申請專利範圍界定的本文教示之精髓及範圍內的全部修正、相當及替代。後文詳細說明部分係設計用以使得此等實施例變成為熟諳技藝人士所能瞭解。

述及「一個實施例」、「一實施例」、「具體實施例」、「多個實施例」等係指示如此描述的本發明之實施例可包括一特定特性件、結構、或特性，但非必要每個實施例皆包括該特定特性件、結構、或特性。又復，重複使用片語「於一個實施例中」並非必要地指稱同一個實施例但有其可能性。

如此處使用，除非另行載明否則序數形容詞「第一」、「第二」、「第三」等用以描述一共通物體僅只指示相同物體的不同情況，而非意圖暗示如此描述的該等物體須於任何給定順序，包括時間上、空間上、排序上或呈任何其它方式的順序。

實施例可作動多個無線保真(Wi-Fi)作動裝置以同步化點對點對等連結而許可使用者連結其裝置以例如，分享、顯示、列印、及同步化內容。若干實施例可透過同步化至具現同步邏輯組件的該網路之該等裝置而「鬆散地」管理於同步網路中的同步訊框傳輸。同步邏輯組件可不估算鄰近的大小而分散式地調整該試圖同步訊框傳輸的頻率。同步邏輯組件可讓於一同步網路裝置中的各個裝置維持一傳輸窗(TW)，及根據該傳輸窗(TW)而判定該試圖同步訊框傳輸的頻率。於許多個實施例中，若該裝置檢測得一同步訊框傳輸，則該同步邏輯組件可增大傳輸窗；及若該裝置成功地傳輸一同步訊框則可減小傳輸窗。於若干實施例中，該同步邏輯組件可相對於應答檢測得由另一裝置所傳輸的一同步的傳輸窗增大，藉調整應答一同步傳輸的傳輸窗減小而平衡功率消耗及探索時間。

於若干實施例中，該同步邏輯組件可具現一第一函式以應答傳輸一同步訊框而減小TW，及一第二函式以應答試圖傳輸一同步訊框而增大TW，後者由於檢測得由另一裝置傳輸的一同步訊框，故不會導致一同步訊框的傳輸。於許多實施例中，第一函式及/或第二函式可為線性函式或正交函式。

於數個實施例中，於一同步網路中的通訊裝置可分享傳輸同步訊框的責任以維持在與該節點相聯結的該等裝置中之同步。於許多實施例中，該等裝置中之一或多者可為行動裝置，及該網路可為點對點對等網路。行動裝置至少部分時間可在關閉電池電力下操作，使得實施例藉建立傳輸同步訊框的該工作之分散而調整適應電池供電裝置。該分散可允許多個裝置醒來只歷經部分探索時期，而非醒來歷經全部探索時期。

於許多實施例中，該同步邏輯組件可於一同步網路中的各個裝置具現。該同步邏輯組件可建立TW的一初值，及於數個實施例中，建立TW之最小值。於若干實施例中，該TW值可表示一裝置在嘗試傳輸同步訊框間可等候的探索時期數目。例如於一探索時期，一裝置可從一節電模式醒來。裝置的同步邏輯組件可建立一退避時期，此乃於該探索時期的一探索窗期間的該時間時期，於該時間時期期間，該裝置將等候及於傳輸一同步訊框之前，監視該媒體的同步訊框。於數個實施例中，該退避時期可隨機地判定為該探索窗的該起點與終點間之時間。

若在該退避時期逾時之前，該裝置檢測得由在該同步網路中的另一裝置所發射的一同步訊框，則該裝置可不傳輸一同步訊框，及該同步邏輯組件可增大該TW值。於許多實施例中，根據一假設，在與該同步網路相聯結的鄰近中可能有許多裝置，該同步邏輯組件可增大該TW值。TW值的增大延長了由該裝置所做同步訊框傳輸嘗試間的潛在等待。於數個實施例中，TW的增大可根據預定函式I(x)。於若干實施例中，I(x)函式中之常數或函式I(x)本身可改變以調整功率消耗與探索時間間之平衡。於其它實施例中，根據功率消耗與探索時間間之預定平衡，在該同步網路中的各個裝置間之I(x)函式可改變。於進一步實施例中，在該同步網路中的該等裝置可全部皆遵照相同的載明的I(x)函式以增大TW。

若在該退避時期逾時之前，該裝置並未檢測得一同步訊框，則該裝置可傳輸一同步訊框，及該同步邏輯組件可減小該TW值。於許多實施例中，根據一假設，在與該同步網路相聯結的鄰近中可能沒有許多裝置，該同步邏輯組件可減小該TW值。TW值的減小縮短了由該裝置所做同步訊框傳輸嘗試間的潛在等待。例如，若該裝置乃在該同步網路中的該唯一裝置，則該裝置的TW值可縮短至TW等於一個探索時期，表示該裝置可每個探索時期嘗試發出一同步訊框。於數個實施例中，TW的減小可根據預定函式D(x)。於若干實施例中，D(x)函式中之常數或函式D(x)本身可改變以調整功率消耗與探索時間間之平衡。於其它實施例中，根據功率消耗與探索時間間之預定平衡，在該同步網路中的各個裝置間之D(x)函式可改變。於進一步實施例中，在該同步網路中的該等裝置可全部皆遵照相同的載明的D(x)函式以減小TW。

於若干實施例中，該同步邏輯組件可根據該目前TW值而判定該裝置可能嘗試傳輸一同步訊框的下個探索時期。舉例言之，於該TW值被增減之後，若干實施例可判定一選擇數目，以判定在下次嘗試傳輸一同步訊框之前的探索時期數目。於若干實施例中，該同步邏輯組件可藉產生一亂數(r)而判定一選擇數目，該亂數為最小TW與目前TW間之一整數。於其它實施例中，該同步邏輯組件可藉選擇於一預定數列中之一後續數字(r)而判定一選擇數目。然後同步邏輯組件可使用該選擇數目(r)以評估一函式而判定在下次嘗試傳輸一同步訊框之前的該時間時期。於數個實施例中，該同步邏輯組件可具現一函式，諸如等候時期等於最近同步訊框時序(t)之時間加該選擇數目(r)乘以探索時期(等候時期=t+rT)。

於數個實施例中，TWmin值係取決於探索時間的要求。若一新裝置需要更快速探索該同步網路，則TWmin值須較小。若一新裝置無需更快速探索該同步網路，則TWmin值可較大。

函式D(x)及I(x)可判定當有許多裝置時，同步傳輸擴展速度有多快，及當有些裝置離開網路時一站台調整該TW有多快。若干實施例具現加法增大及乘法減小，諸如I(x)=x+1的增大函式及D(x)=x/2的減小函式。

若干實施例具現美國電機及電子工程師學會(IEEE)802.11系統諸如IEEE 802.11ah系統及根據下述標準操作的其它系統，諸如IEEE 802.11-2012，IEEE資訊標準技術-系統間電信及資訊交換-區域網路及都會區域網路-特定要求-部分11：無線LAN媒體存取控制(MAC)及實體層(PHY)規格(http：//standards.ieee.org/getieee802/download/802.11-2012.pdf)。

數個實施例包含下列裝置，諸如路由器、交換器、伺服器、工作站、小筆電、行動裝置(膝上型電腦、智慧型手機、平板電腦等)以及感測器、儀表、控制器、儀器、監視器、設施等。

此處描述的邏輯組件、模組、裝置及介面可執行於硬體及/或代碼中具現的功能。硬體及/或代碼可包含設計以完成該等功能的軟體、韌體、微碼、處理器、狀態機、晶片組或其組合。

實施例可輔助無線通訊。有些實施例可包含低功率無線通訊，例如藍牙、無線區域網路(WLAN)、無線都會區域網路(WMAN)、無線個人區域網路(WPAN)、小區式網路、網路通訊、傳訊系統、及智慧型裝置以協助此等裝置間的互動。又復，有些無線實施例可採用單一天線，而其它實施例可採用多天線。一或多個天線可耦接處理器及無線電設備以發射及/或接收射頻波。舉例言之，多端輸入與多端輸出(MIMO)乃在發射器及接收器二者透過多重天線使用無線電頻道攜載信號以改良通訊效能。

雖然部分後述特定實施例將述及具有特定組態的實施例，但熟諳技藝人士將瞭解本文揭示之實施例可優異地以具有相似議題或問題的其它組態具現。

現在轉向參考圖1，顯示無線通訊系統1000之一實施例。該無線通訊系統1000包含一通訊裝置1010，其可有線地及無線地連結至網路1005。於許多實施例中，該網路1005可表示於一同步網路中裝置1010、1030、1050、及1055之邏輯組件從屬關係，諸如與點對點(P2P)群組相聯結。於其它實施例中，通訊裝置1010、1030、1050、及1055可實體上連結至網路基礎結構，但具有點對點通訊能力。

通訊裝置1010可與多個通訊裝置1030、1050、及1055無線通訊。通訊裝置1010可包含一行動電話。通訊裝置1030可包含一低功率通訊裝置，諸如消費者電子裝置、個人行動裝置等。及通訊裝置1050及1055可包含感測器、站台、存取點、中樞器、交換器、路由器、電腦、膝上型電腦、小筆電、小區式電話、智慧型手機、個人數位助理器(PDA)、其它具有無線能力的裝置。如此，通訊裝置可為行動式或固定式。

起初，通訊裝置1010及1030可包含同步邏輯組件1013、1033，於圖1A示例說明的探索窗1110中於相同探索時期1115判定嘗試傳輸同步訊框1014、1034。同步訊框1014、1034可與信標訊框相似，但可包含縮短欄位或可包含較少欄位。於本實施例中，該同步訊框可包含該同步網路的一網路識別符，以及於若干實施例中，時間協作以識別該同步化時間1120。

在探索窗的起點之前，通訊裝置1010及1030可從節電模式被醒來成為活動模式，及同步邏輯組件1013、1033可判定個別通訊裝置1010、1030的退避。於許多實施例中，同步邏輯組件1013、1033可判定退避乃落入於該探索窗界限內部的一隨機時間時期。該探索窗1010界限可根據規格預先判定，或藉通訊裝置1010、1030判定，及透過同步邏輯組件1013、1033通訊給該同步網路的其它裝置及儲存於記憶體1011、1031。

於數個實施例中，退避生成的隨機性造成由通訊裝置1010、1030所生成的退避為不同，使得例如通訊裝置1010的退避的逾時係在通訊裝置1030的退避的逾時之前。於數個實施例中，若通訊裝置1010的退避逾時且在該退避時期以內，通訊裝置1010並未檢測得另一個同步訊框1034的傳輸，則通訊裝置1010可進行發射同步訊框1014。應答成功地嘗試傳輸一同步訊框1014，同步邏輯組件1013可修正在例如記憶體1011中由通訊裝置1010所維持的傳輸窗 (TW)值。舉例言之，於若干實施例中，當發射一同步訊框1014時，同步邏輯組件1013可減小傳輸窗(TW)值。於數個實施例中，同步訊框1014可判定新TW值等於目前TW值除以一常數α。於若干實施例中，該函式可為線性，及於其它實施例中，該函式可為正交。於若干實施例中，α值可為常數整數諸如1、2、3、4、...。於數個實施例中，α值可為預定值。於其它實施例中，α值可為可調整的，且可增大試圖減低功耗，或可減小試圖縮短探索時間。

通訊裝置1030可在探索窗1110期間檢測得由通訊裝置1010於通訊裝置1030的退避時期期間發射的同步訊框1014之傳輸。於數個實施例中，同步邏輯組件1033可應答針對同步網路檢測得同步訊框1014之傳輸而在探索窗1110期間判定結束嘗試傳輸一同步訊框1034。應答結束嘗試傳輸一同步訊框1034，同步邏輯組件1033可在例如記憶體1031中修正由通訊裝置1030所維持的傳輸窗(TW)值。舉例言之，於許多實施例中，當接收到同步訊框1014時，同步邏輯組件1033可增大TW值。於若干實施例中，同步訊框1034可判定新穎TW值係等於目前TW值除以常數β。於若干實施例中，函式可為線性，及於其它實施例中，函式可為正交。於許多實施例中，β值可為常數整數諸如1、2、3、4、...。於數個實施例中，β值可為預定值。於其它實施例中，β值可為可調整的，且可增大β值試圖減小同步網路內部的探索時間。或減小以減低功耗。

於若干實施例中，同步邏輯組件1013、1033可分別地根據新穎TW值而判定下次嘗試傳輸一同步訊框1014、1034的時間。換言之，通訊裝置1010及1030維持不同的TW值以輔助通訊裝置之分散至不同的探索時期以嘗試傳輸同步訊框1014、1034。

於若干實施例中，新穎TW值可在一函式內具現以判定其中嘗試傳輸同步訊框1014、1034的下個探索時期。舉例言之，同步邏輯組件1013、1033可判定該探索時期為最近同步訊框1013、1034時間的時間(t)加亂數(r)乘以探索時期(T)，或t+rT。於若干實施例中，亂數可為介於最小TW與TW目前值間之亂數。於其它實施例中，不同函式可用以計算其中嘗試傳輸同步訊框1014、1034的下個探索時期。舉例言之，於一個實施例中，下個探索時期可為t+(TW)T。於另一個實施例中，下個探索時期可為t+α(TW)T，其中α為常數，可為整數或分數。

於許多實施例中，下個探索時期的計算可經調整以減小功耗或縮短探索時間。舉例言之，修正計算以增大至下個探索窗的時間時期可減低功耗，而修正計算以減小至下個探索窗的時間時期可縮短探索時間。於數個實施例中，計算新TW及下個探索窗之調整可調整功耗與探索時間縮短間之平衡。舉例言之，若至下個探索時期的時間時期為較大，則通訊裝置可較長時間進入節電模式，但於節電模式停留較長時間時期可提高在中間探索時期中之一者期間不傳輸一同步訊框的機率，造成其它通訊裝置等候醒來模式或活動模式歷經較長時間時期。同理，若至下個探索時期的時間時期為較短，則通訊裝置可較短時間進入節電模式，其增大功耗，但減低在中間探索時期中之一者期間不傳輸一同步訊框的機率。

通訊裝置1010及1030分別地包含記憶體1011及1031，及媒體存取控制(MAC)子層邏輯組件1018及1038。記憶體1011及1031可包含一儲存媒體，諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)、唯讀記憶體(ROM)、緩衝器、暫難器、快取記憶體、快閃記憶體、硬碟機、固態機等。記憶體1011及1031可儲存訊框及/或訊框結構，或其部分諸如同步、信標、裝置探索請求、裝置探索應答、服務查詢、服務應答、核可請求、及核可應答等訊框。

MAC子層邏輯組件1018、1038可包含邏輯組件以具現通訊裝置1010、1030的資料鏈路層的MAC子層的功能。MAC子層邏輯組件1018、1038可產生訊框，諸如管理訊框，及實體層邏輯組件1019、1039可根據該等訊框而產生實體層協定資料單元(PPDU)。於本實施例中，例如，MAC子層邏輯組件1018、1038可包含同步邏輯組件1013及1033以產生同步訊框1014、1034，及實體層邏輯組件1019、1039的資料單元建立器可以前置段預置該等訊框以產生PPDU以透過實體層裝置諸如收發器(RX/TX)1020及1040發射。

通訊裝置1010、1030、1050、及1055可各自包含一收發器，諸如收發器1020及1040。各個收發器1020、1040包含一無線電設備1025、1045包含一RF發射器及一RF接收器。各個RF發射器藉電磁輻射銘刻數位資料至用於資料傳輸的RF頻率上。RF接收器接收於RF頻率的電磁能，及從其中擷取數位資料。

圖1可描繪多個不同實施例包括具有例如四個空間串流的多端輸入多端輸出(MIMO)系統，及可描繪簡併系統，其中通訊裝置1010、1030、1050、及1055中之一或多者包含一接收器及/或一發射器具有單一天線包括單輸入單輸出(SISO)系統、單輸入多輸出(SIMO)系統、及多輸入單輸出(MISO)系統。另外，圖1可描繪收發器，其包括多根天線且能夠進行多使用者MIMO(MU-MIMO)操作。

於許多實施例中，收發器1020及1040具現正交分頻多工(OFDM)。OFDM乃在多個載頻上編碼數位資料之方法。OFDM乃用作為數位多載波調變方法的分頻多工方案。大量緊密間隔的正交副載波信號用以攜載資料。資料被劃分成數個並列資料串流或頻道，各個副載波各有一個。各個副載波係以低符碼率使用調變方案調變，維持總資料率類似於於相同頻寬的習知單載波調變方案。

OFDM系統針對包含資料、導頻、防護及歸零等功能使用數個載波或「調性」。資料調性係用以透過頻道中之一者而在發射器與接收器間移轉資訊。導頻調性係用以維持頻道，且可提供有關時間/頻率及頻道追蹤之資訊。及防護調性可輔助信號符合頻譜遮罩。直流成分(DC)的歸零可用以簡化直接轉換接收器設計。及防護間隔可插在符碼間，諸如每個OFDM符碼間，以及發射期間在發射器前端的短訓練欄位(STF)與長訓練欄位(LTF)間以避免可能因多路徑失真所致的符碼間干涉(ISI)。

各個收發器1020、1040包含無線電設備1025、1045包含一RF發射器及一RF接收器。該RF發射器包含一OFDM模組1022，其將編碼以調性的OFDM符碼的數位資料銘刻至RF頻率上，又稱副載波，用於藉電磁輻射發射資料。於本實施例中，OFDM模組1022可將呈編碼以調性的OFDM符碼的數位資料銘刻至副載波上用於發射。OFDM模組1022可變換資訊信號成為欲透過無線電設備1025、1045發射至天線陣列1024元件的信號。

於若干實施例中，通訊裝置1010選擇性地包含一數位射束形成器(DBF)1022，如虛線指示。該DBF 1022將資訊信號變換成欲施加至天線陣列1024元件的信號。天線陣列1024乃個別可分開激勵的天線元件之陣列。施加至天線陣列1024元件的信號造成天線陣列1024輻射空間頻道。如此形成的各個空間頻道可攜載資訊給通訊裝置1030、1050、及1055中之一或多者。同理，通訊裝置1030包含一收發器1040以接收及發送信號自及至通訊裝置1010、1030。收發器1040可包含一天線陣列1044及選擇性地，一DBF 1042。

圖1B及1C描繪TW相對於針對與一同步網路相聯結的不同數目裝置之一模擬的同步發射嘗試及結果之線圖的實施例。I(x)=x+α及D(x)=x/β。假設N個裝置係接合於一同步網路，及每個裝置可偷聽來自全部其它裝置的傳輸。各次嘗試前TW的演進如圖1B所示。設TWi為第i次嘗試前的窗大小。於各次嘗試時，假設一裝置將以機率p發射該同步訊框，及此機率係與窗大小獨立無關。情況可特徵化為：TWi=(TWi-1/α)1win+(TWi-1+β)1lose

其中1win及1lose乃贏及輸傳輸的指標隨機變數。兩端的預期提供：E[TWi]=(E[TWi-1]/α)p+(E[TWi-1]+β)(1-p)。

因於靜態，E[TWi]=E[TWi-1]=E[TW]。則可顯示：E[TW]=α β(1/p-1)/(α-1)

此外，已知p值=1/(1+在一次嘗試其它嘗試裝置的預望數)。針對一裝置，當傳輸窗為TW時，在一探索窗的嘗試機率為1/TW，平均將為E[1/TW]。由於另有N-1個其它裝置，故在一探索窗的其它嘗試裝置之期望數為(N-1)E[1/TW]。因此：E[TW]=α β(N-1)E[1/TW]/(α-1)

根據強森不等式，依丹麥數學家約翰強森(Johan Jensen)命名：2(N-1)/E[TW]<=E[TW]。

根據康氏不等式，依經濟學家、數學家及諾貝爾獎得主Leonid Kantorovich命名：E[TW]<=2(N-1)((a+b)^2)/(4abE[TW])

其中a及b為窗大小的最小值及最大值。因a=1，及上限可估算為：E[TW]<=2(N-1)b/(4E[TW])

結果： SQRT(α β(N-1)/(α-1))<=E[TW]<=SQRT(α β(N-1)b/((α-1)4))

圖1B示例說明此等方程式值以及針對不等數目裝置(N)的期望TW，E[TW]，α等於1及β等於2。例如，針對具有75個裝置(N=75)的同步網路，TW的期望平均值為16(E[TW]=16)，TW的期望值為22.98(E[TW]=22.98)，如表中示例說明。因TW值經常性地應答嘗試傳輸一同步訊框而增減，故TW的期望值可為期望平均值，而實際值須升高至接近期望值，而達到具有約略期望值之平均值的穩態。注意此等值係基於前文討論的假設。

圖2描繪產生、發射、接收、及解譯訊框之一裝置之一實施例，諸如同步訊框、信標訊框、裝置探索請求/應答訊框、核准請求/應答訊框、同步訊框、及其它P2P相關訊框。該裝置包含耦接媒體存取控制(MAC)子層邏輯組件201的一收發器200。該MAC子層邏輯組件201可判定一訊框，及該實體層(PHY)邏輯組件250可以一前置段預置該訊框或多訊框、MAC協定資料單元(MPDU)以透過收發器200傳輸而判定該PPDU。

於許多實施例中，MAC子層邏輯組件201可包含一訊框建立器以產生訊框，及一同步邏輯組件290諸如關聯圖1描述的同步訊框1014及1034以鬆散地管理由MAC子層邏輯組件201傳輸同步訊框，以根據在一同步網路中的裝置數目而分散式地調整同步訊框傳輸的頻率，不必判定在該同步網路中的裝置數目(或鄰近的大小)。PHY邏輯組件250 可包含一資料單元建立器203。該資料單元建立器203可判定一前置段以預置該MPDU或多於一個MPDU以產生一PPDU。於許多實施例中，該資料單元建立器203可根據透過與一目的地通訊裝置互動所擇定的通訊參數而產生該前置段。該前置段可包含訓練序列，諸如一短訓練欄位(STF)及一長訓練欄位(LTF)，以提供初始頻道更新給該接收裝置，而許可該接收裝置更新由在該接收裝置內的一等化器所具現的一加權函式之權重係數。

收發器200包含一接收器204及一發射器206。該發射器206可包含一編碼器208、一調變器210、一OFDM 212、及一DBF 214中之一或多者。發射器206的編碼器208接收資料，且以例如一二進制卷積編碼(BCC)、一低密度同位檢查編碼(LDPC)及/或其類編碼目的地為從該MAC子層邏輯組件202發射的資料。調變器210可從編碼器208接收資料，且可透過例如，將該等資料區塊對映至該正弦曲線之離散輻值的一相對應集合、或該正弦曲線之離散相位的一集合、或相對於該正弦曲線頻率的離散頻移之一集合，而將所接收的資料區塊銘刻至一擇定頻率的一正弦曲線上。

調變器209的輸出饋至一正交分頻多工(OFDM)模組212。該OFDM模組212可包含一空時區塊編碼(STBC)模組211、一數位射束形成(DBF)模組214、及一快速富利葉反變換(IFFT)模組215。該STBC模組211可從該調變器209接收相對應於一或多個空間串流的信號線圖點，且可將該等空間串流擴展成更大數目的空時串流(也通稱資料串流)。於若干實施例中，該STBC模組211可經控制針對下述情況通過空間串流，其中例如空間串流的數目乃空時串流的最大數目。額外實施例可刪除STBC。

OFDM模組212將形成為OFDM符碼的已調變資料銘刻至或對映至多個正交副載波上，使得OFDM符碼係以副載波或調性編碼。於若干實施例中，OFDM符碼係饋至數位射束形成(DBF)模組214。一般而言，數位射束形成使用數位信號處理演算法，該演算法係在接收自及發射自一陣列之天線元件的信號上運算。

快速富利葉反變換(IFFT)模組215可對OFDM符碼執行離散富利葉反變換(IDFT)。IFFT模組215的輸出可進入發射器前端240。發射器前端240可包含一無線電設備242，具有一功率放大器(PA)244以放大該信號且準備該信號用以透過天線陣列218發射。於若干實施例中，無線電設備可能不包含一功率放大器244，或若此種放大乃不必要則可繞道該功率放大器244。該信號可升頻轉換成更高載頻，或可與升頻轉換整合執行。在發射之前偏移該信號至一遠更高的頻率允許使用具有實用維度的一天線陣列。換言之，發射頻率愈高，則天線可以愈小。如此，一升頻轉換器將該已調變波形乘以一正弦曲線以獲得具有一載頻之一信號，該載頻係為波形的中心頻率與正弦曲線之頻率之和。

該收發器200也可包含連結至天線陣列218的雙工器216。如此，於本實施例中，單一天線陣列係用於發射與接收二者。當發射時，該信號通過雙工器216及以升頻轉換承載資訊之信號驅動該天線。於發射期間，該雙工器216防止欲發射信號進入接收器204。當接收時，由該天線陣列所接收的承載資訊之信號通過雙工器216以傳遞來自天線陣列的信號給接收器204。然後雙工器216防止所接收的信號進入發射器206。如此，雙工器216操作為交換器以交替地連結該等天線陣列元件至接收器204及發射器206。

天線陣列218輻射該等承載資訊之信號成為可由接收器的天線接收的電磁能之一時間變異空間分散。然後接收器可擷取所接收的信號之資訊。於其它實施例中，收發器200可包含一或多個別信號天線而非天線陣列，及於數個實施例中，接收器204及發射器206可包含其本身的天線或天線陣列。

該收發器200可包含一接收器204，用以接收、解調、及解碼由其它站台所發射的承載資訊之通訊信號，諸如同步訊框。該接收器204可包含一接收器前端以檢測該信號，偵測該封包的起點，去除該載頻，及透過一無線電設備252以一低雜訊放大器(LNA)254放大該等副載波。該等通訊信號可在1MHz載頻上包含例如32調性。該接收器204可包含一快速富利葉變換(FFT)模組219。該FFT模組219可將該等通訊信號從時域變換成頻域。

該接收器204也可包含一OFDM模組222、一解調器224、一解交插器225、及一解碼器226，及該等化器258可輸出針對OFDM封包的加權資料信號給OFDM模組222。OFDM模組222從其上已調變承載資訊之通訊信號的多個副載波擷取信號資訊作為OFDM符碼。

OFDM模組222可包含一DBF模組220及一STBC模組221。所接收的信號從等化器饋至DBF模組220，將N個天線信號變換成L個資訊信號。及該STBC模組221可將資料串流從空時串流變換成空間串流。

解調器224解調空間串流。解調係從空間串流擷取資料而產生已解調空間串流之過程。解調方法係取決於下述方法，藉該方法資訊被調變至所接收的載波信號上，及此種資訊係含括於含括在該通訊信號的發射向量(TXVECTOR)內。如此，舉例言之，若調變為BPSK，則解調涉及相位檢測以將相位資訊轉換成一二進制序列。解調給解交插器225提供一序列之資訊位元。

該解交插器225可解交插該序列之資訊位元。舉例言之，該解交插器225可成欄地儲存該序列之位元於記憶體，或成列地從該記憶體輸出該等位元以解交插該資訊位元。解碼器226解碼得自該解調器224的已解交插資料，及發送該已解碼資訊MPDU給MAC子層邏輯組件202。

熟諳技藝人士將瞭解一收發器可包含無數個圖2未顯示的額外功能，及接收器204及發射器206可為離散裝置而非被包裝成一個收發器。舉例言之，收發器之實施例可包含動態隨機存取記憶體(DRAM)、參考振盪器、濾波電路、同步電路、交插器及解交插器、可能多個變頻階段及多個放大階段等。又，可整合圖2顯示的若干功能。舉例言之，數位射束形成可整合正交分頻多工。

該MAC子層邏輯組件201可根據在通訊裝置內針對一訊框界定的一格式剖析該MPDU，以藉判定型別值及亞型值而判定該訊框的特定型別。然後，該MAC子層邏輯組件201可根據在MAC標頭內指示的特定型別及亞型之訊框定義，剖析及解譯MPDU的其餘部分。舉例言之，若該訊框為一管理訊框諸如一同步訊框，則該訊框本體可包括參數以針對來源發射站設定通訊偏好。根據同步訊框的接收，同步邏輯組件290可判定於相同探索窗期間結束嘗試傳輸一同步訊框，及調整TW值以考慮該結束嘗試。

圖3示例說明流程圖300之一實施例，藉該流程同步邏輯組件可管理在一同步網路中的一裝置的嘗試同步傳輸。流程圖300始於設定一初始傳輸窗(TW)(元件305)。於若干實施例中，該裝置可包含TW之一內設初始設定值，當該裝置首次與一同步網路同步時可使用該TW值。於進一步實施例中，該裝置可透過例如信標訊框、同步訊框、或其它管理訊框而接收一內設TW值。

在設定TW的初值之後，該同步邏輯組件可判定一選擇數目(元件310)。舉例言之，該選擇數目可為一數目用以選擇至下個探索時期的時間，其中該裝置可嘗試傳輸一同步訊框。該同步邏輯組件例如可藉例如判定在一最小TW諸如1探索時期與該目前TW值間所畫界的一亂數而判定該選擇數目。於此等實施例中，該亂數可表示探索時期數目，且可乘以探索時期以判定在下個探索時期之前等候的時間量(元件315)。於進一步實施例中，該選擇數目可為選自於在一最小TW諸如1探索時期與該目前TW值間所畫界的一預定數列的一數目(元件315)。該預定數列可經設計以輔助工作的分散而嘗試在該同步網路的多個裝置間傳輸一同步訊框。

一旦該同步邏輯組件判定至嘗試傳輸一同步訊框的下個探索時期之時間時期，該裝置可進入節電模式，及在該探索時期的該探索窗醒來(元件320)。舉例言之，該裝置可為低功率裝置，其依電池電力操作，使得藉進入節電模式直到恰在該探索時期之前以保留電力。

當從節電模式醒來時，同步邏輯組件可判定在發送該同步訊框之前在該探索時期的一探索窗期間須等候的一退避時期(元件325)。於許多實施例中，該退避時期可為一隨機時間時期。

若該裝置接收來自於同一同步網路中的另一裝置的一同步訊框，則該同步邏輯組件可增大TW值(元件340)，及前進至元件310以重複始於判定一選擇數目的處理程序。另一方面，若在該退避時期該裝置沒有接收到來自於同一同步網路中的另一裝置的一同步訊框，則該同步邏輯組件可傳輸一同步訊框及減小TW值(元件335)。於減小TW值後，該同步邏輯組件可重複始於元件310判定一選擇數目的處理程序。

圖4A-B描繪發射、接收、及解譯與一訊框之通訊的流程圖400及450之實施例。參考圖4A，流程圖400可始於從MAC子層邏輯組件的同步邏輯組件接收一同步訊框。該通訊裝置的MAC子層邏輯組件可產生一訊框作為一管理訊框以發送至一同步網路的其它裝置，及可發送該訊框作為一MAC協定資料單元(MPDU)給一PHY邏輯組件，其將該資料變換成一封包，該封包可發送至該存取點。該PHY邏輯組件可產生一前置段以預置該PHY服務資料單元(PSDU)(來自該訊框建立器的MPDU)以形成用於傳輸的一PHY協定資料單元(PPDU)(元件405)。於若干實施例中，多於一個MPDU可含括於一個PPDU。

然後該PPDU可傳輸至實體層裝置，諸如圖2的發射器206或圖1的收發器1020、1040，使得PPDU可轉換成一通訊信號(元件410)。然後發射器可透過天線發射該通訊信號(元件415)。

參考圖4B，流程圖450始於在一同步網路中的一裝置的接收器諸如圖2的接收器204透過一或多個天線，諸如天線陣列218的天線元件接收一通訊信號(元件455)。該接收器可根據於前置段中描述的處理程序而將該通訊信號轉換成一MPDU(元件460)。更明確言之，所接收的信號從一或多個天線饋至DBF，諸如DBF 220。該DBF將天線信號變換成資訊信號。DBF的輸出係饋至OFDM，諸如OFDM 222。該OFDM從其上載有資訊的信號經調變的多個副載波而擷取信號資訊。然後，解調器諸如解調器224透過例如BPSK、16-QAM、64-QAM、256-QAM、QPDK、或SQPSK解調該信號資訊。以解碼器諸如解碼器226透過例如BCC或LDPC解碼得自解調器的信號資訊以擷取該MPDU(元件 460)，及發射MPDU給MAC子層邏輯組件，諸如MAC子層邏輯組件202(元件465)。

該MAC子層邏輯組件可從MPDU，諸如管理訊框欄位判定訊框欄位值(元件470)。舉例言之，MAC子層邏輯組件可判定訊框欄位值，諸如同步訊框的型別及亞型欄位值。MAC子層邏輯組件的同步邏輯組件可判定該MPDU包含一同步訊框，使得該同步邏輯組件可結束藉該裝置嘗試傳輸一同步訊框。於許多實施例中，然後，該同步邏輯組件可根據已結束的嘗試傳輸一同步訊框而更新一傳輸窗(TW)值，及判定下個探索時期，其中該裝置可嘗試傳輸一同步訊框。

於若干實施例中，前文描述的及於申請專利範圍各項中的部分或全部特性件可在一個實施例中貝現。舉例言之，替代特性件可在一實施例連同判定具現哪個替代例的邏輯組件或可選擇偏好具現作為替代例。具有並非彼此互斥的特性件之若干實施例也可包括邏輯組件或可選擇偏好以作動或解除作動該等特性件中之一或多者。舉例言之，有些特性件可藉含括或去除電路路徑或電晶體而在製造時擇定。額外特性件可在部署時或在部署後，透過邏輯組件或可選擇偏好具現擇定，諸如擾碼開關、e-熔絲等。又有額外特性件可在之後透過可選擇偏好具現擇定，諸如軟體偏好、e-熔絲等。

另一實施例係具現為參考圖1-4描述的系統及方法之一程式產品。有些實施例可呈全然硬體實施例、全然軟體實施例、或含有硬體及軟體二元件的實施例。一個實施例係在軟體具現，其包括但非僅限於韌體、常駐軟體、微碼等。

此外，實施例可呈從電腦可使用媒體或電腦可讀取媒體可存取的電腦程式產品(或機器可存取產品)形式提供程式碼由電腦或任何指令執行系統使用或連結。為了用於本文描述之目的，電腦可使用媒體或電腦可讀取媒體可為任何裝置其可含有、儲存、通訊、傳播、或轉送該程式以供由該指令執行系統、設備、或裝置使用或連結。

該媒體可為電子、磁性、光學、電磁、紅外線、或半導體系統(或設備或裝置)。電腦可讀取媒體之實施例包括半導體或固態記憶體、磁帶、活動式電腦碟片、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、剛性磁碟、及光碟。光碟之目前實施例包括光碟-唯讀記憶體(CD-ROM)、可重寫式光碟(CD-RW)及DVD。

適用以儲存及/或執行程式碼的資料處理系統將包括直接地或透過系統匯流排間接地耦接至記憶體元件的處理器。該等記憶體元件可包括程式碼實際執行期間採用的本地記憶體、大容量儲存裝置、及快取記憶體其提供至少部分程式碼的暫時儲存以減小於執行期間須從大容量儲存裝置取回代碼的次數。

如前文描述的邏輯組件可為一積體電路晶片設計的一部分。晶片設計係以圖形電腦程式語言產生，及儲存於電腦儲存媒體(諸如碟片、磁帶、實體硬碟機、或虛擬硬碟機諸如於一儲存裝置接取網路)。若設計師不製造晶片或用以製造晶片的微影術遮罩，則設計師直接地或間接地，藉物理手段(例如藉提供儲存該設計的儲存媒體之一拷貝)或電子式(例如透過網際網路)傳輸所獲得的設計給此等企業實體。然後，所儲存的設計轉換成製造用的適當格式(例如GDSII)。

所得積體電路晶片可由製造商以原始晶圓形式(換言之，呈具有多個未封裝晶片的單晶圓)、呈裸晶粒、或呈封裝形式分銷。於後述情況下，晶片係安裝於單晶片封裝體(諸如塑膠載體，具有引線固定至主機板或其它更高層載體)或多晶片封裝體(諸如陶瓷載體其具有表面互連體或埋設式互連體中之任一者或二者)。總之，然後該晶片整合其它晶片、離散電路元件及/或其它信號處理裝置作為(a)中間產物諸如主機板，或(b)終產物的一部分。

從本文揭示獲益的熟諳技藝人士顯然易知本文揭示預期涵蓋建立以應用階段為基礎的牢靠點對點對等鏈路之方法及配置。須瞭解於詳細說明部分及附圖中顯示與描述的實施例形式係僅供舉例說明之用。意圖如下申請專利範圍各項須廣義地解譯為涵蓋所揭示具體實施例的全部變化。

Claims

一種包含要在一站台(STA)中被使用的一積體電路之設備，該積體電路致使該站台用以：針對一目前傳輸窗(TW)，設定一初始傳輸窗值；判定一選擇數目以判定用以在下個嘗試傳輸之前要去等待的探索時期的數目，該選擇數目係介於一最小TW以及該目前TW之間的一整數；基於該選擇數目，於一探索時期之一探索窗(DW)內傳輸一探索訊框；以及基於該探索訊框之一傳輸起點時間，修正該目前TW。
如請求項1之設備，其中該積體電路致使該無線站台用以：依據一第一函式設定該目前TW。
如請求項2之設備，其中該第一函式係用以增大該目前TW。
如請求項1之設備，其中該積體電路致使該無線站台用以：依據一第二函式設定該目前TW。
如請求項4之設備，其中該第二函式係用以減小該目前TW。
如請求項1之設備，其中該積體電路致使該無線站台用以：藉由產生一亂數而判定該選擇數目，該亂數為在該最小TW與該目前TW之間的一整數。
如請求項1之設備，其包含一天線陣列。
如請求項1之設備，其中該站台包含一邏輯，其致使該站台用以：針對該目前TW初始化該傳輸窗(TW)；判定該選擇數目；在該探索窗(DW)之一起點傳輸該探索訊框；以及回應於該探索訊框之傳輸，調整該目前TW。
如請求項8之設備，其中該邏輯包含：一媒體存取控制(MAC)子層邏輯。
如請求項9之設備，其中該MAC子層邏輯包含：一同步邏輯，其用以判定該同步訊框。
如請求項8之設備，其中該邏輯包含：一實體子層邏輯。
一種包含一或多個有形電腦可讀取非暫態儲存媒體之電腦程式產品，該非暫態儲存媒體包含電腦可執行指令，當藉由至少一邏輯而被執行時可操作以致能該至少一邏輯用以：針對一目前傳輸窗(TW)，設定一初始傳輸窗值；判定一選擇數目以判定用以在下個嘗試傳輸之前要去等待的探索時期的數目，該選擇數目係介於一最小TW以及該目前TW之間的一整數；基於該選擇數目，於一探索時期之一探索窗(DW)內傳輸一探索訊框；以及基於該探索訊框之一傳輸起點時間，修正該目前TW。
如請求項12之電腦程式產品，其中該等指令致能該邏輯用以：依據一第一函式設定該目前TW。
如請求項13之電腦程式產品，其中該第一函式係用以增大該目前TW。
如請求項12之電腦程式產品，其中該等指令致能該邏輯用以：依據一第二函式設定該目前TW。
如請求項15之電腦程式產品，其中該第二函式係用以減小該目前TW。
如請求項12之電腦程式產品，其中該等指令致能該邏輯用以：藉由產生一亂數而判定該選擇數目，該亂數為在該最小TW與該目前TW之間的一整數。
如請求項12之電腦程式產品，其中該邏輯包含：一媒體存取控制(MAC)子層邏輯。
如請求項18之電腦程式產品，其中該MAC子層邏輯包含：一同步邏輯，其用以判定該探索訊框。
如請求項12之電腦程式產品，其中該邏輯包含：一實體子層邏輯。