对多个接收器的响应调度的制作方法

专利名称：对多个接收器的响应调度的制作方法
背景技术：
本申请是于2003年12月18日提交的申请号为10/740,648的部分继续申请案，并为所有共同的主题要求该申请日的优先权。
由于无线设备的使用持续增长，现有的RF频谱变得越来越繁忙和拥挤。随着越来越多的设备设法共享相同的通信信道，使用传统的通信协议会引起现有的信道达到它们的容量极限，从而导致网络拥塞、通信延迟、并且有时甚至丢失服务。例如，一些通信协议采用轮询技术一个有数据要发送的设备会一直等待，直到它被一个基站轮询为止。在以这种轮询形式被允许进行发送之后，该设备可以发送一些或者全部它已排队好的待发送数据。这种轮询技术可以防止多个设备试图同时发送数据，并防止互相干扰。然而，如果响应很短，并且基站按这种方式分别轮询大量设备，则这种轮询协议的开销会消耗很大一部分带宽，导致信道使用率低。一种减少由这种技术消耗的开销的技术是在同一轮询中轮询多个设备。然而，这种技术会由于多个设备同时响应该轮询并因此互相干扰，从而产生另外的问题。
附图描述可以参照下面的用于阐述本发明实施例的描述和附图来理解本发明，其中

图1根据本发明的一个实施例，示出了通信网络示意图。
图2根据本发明的一个实施例，示出了一个通信序列的时序图。
图3根据本发明的一个实施例，示出了基站的操作方法的流程图。
图4根据本发明的一个实施例，示出了移动设备的操作方法的流程图。
图5根据本发明的一个实施例，示出了基站的框图。
图6根据本发明的一个实施例，示出了移动设备的框图。
图7根据本发明的一个实施例，示出了一个通信序列的示意图。
发明详述在下面的描述中，阐述了大量特定的细节。然而，必须明白本发明的实施例可以无需这些特定细节而实现。在其他实例中，为了不混淆对这种描述的理解，没有详细地示出共知的方法、结构和技术。
参见“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“各种实施例”等等指示的是所述的本发明的该实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但不是每个实施例都必须包括该特定的特征、结构或特性。而且，虽然有可能，但是在提及同一个实施例时，可以不必重复使用短语“在一个实施例中”。
在以下的描述和权利要求中，可以使用术语“耦合”和“连接”，以及它们的派生词。必须明白这些术语不是互为同义词。而是，在特定实施例中，“连接”用来指两个或多个元件之间是互相直接物理或电接触的。“耦合”意味着两个或多个元件之间是直接地物理或电接触的，或者两个或多个元件不是互相直接接触，但还是互相协作或相互作用。
除非特别指定，如这里所用，用于描述一个普通客体的序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等等，仅仅用来指示参照了相同客体的不同实例，并且不是旨在暗示所述的客体必须按一种给定的顺序，无论是时间上的、空间上的排列，还是以其他任何方式。
术语“处理器”可以指任何用于处理来自寄存器和/或存储器的电子数据，从而将那些电子数据转换成其他可以存储于寄存器和/或存储器的电子数据的设备或设备的一部分。“计算平台”可以包括一个或多个处理器。
在本文的上下文中，术语“无线”及其派生词可以用来描述通过使用调制的电磁射线穿过非固体介质来传递数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等等。该术语不意味着相关联的设备不能包括任何线缆，尽管在一些实施例中它们可以不包括线缆。
为了符合普通的工业术语，术语“基站”、“接入点”和“AP”可以在这里可交替地用来描述可以基本上同时地与多个其他电子设备进行无线通信的电子设备，而术语“移动设备”和“STA”可以交替地用来描述任何那些能够在在运动中进行通信的多个其他电子设备，但运动不是必要条件。然而，本发明的范围不限于用这些术语来标记的设备。
在本发明的一些实施例中，基站可以用一个单独的传输来轮询多个移动设备，这些移动设备在指定的延迟之后以指定的顺序进行响应。这里可以将用于寻址多个设备的一个单独的传输称为“多播”传输，但是本发明的各种实施例的范围不限于用该术语描述的设备。
图1根据本发明的一个实施例，示出了可以使用多播轮询的通信网络图。轮询可以是一个请求，其请求被寻址设备通过发送数据作出响应。对于每个被寻址的设备，轮询可以为该被寻址的设备指定一个在响应之前的等待延迟，基站可以指定各种迟，从而响应设备不会因同时发送而互相干扰。图示的网络实施例示出了一个可以与多个STA 131-134通信的AP 110。尽管示出AP 110具有四个天线120，其他的实施例可以有其它布置(例如AP 110可以有一个、两个、三个或者多于四个的天线)。如121-124所示，每个STA具有至少一个天线以与AP 110进行无线通信。在一些实施例中，STA天线可以适于全向操作，但在其他实施例中STA天线适于定向操作。在一些实施例中STA可以在固定位置，但在其他实施例中至少一些STA可以在通信序列期间和/或通信序列之间是移动的。在一些实施例中AP 110可以在固定位置，但在其他实施例中AP 110可以在通信序列期间和/或通信序列之间是移动的。
图2示出了根据本发明的一个实施例的通信序列的时序图。例如，图示的实施例示出了5个STA，标记为STA1到STA5，但本发明的范围不限于这个数量。AP可以轮询一个组中的每个STA(例如，在图示的实施例中一个组包括STA1-STA5)，该轮询请求每个所选的STA向AP发送回一个响应。每个响应可发生在不同的时间，使得来自多个STA的响应不相互干扰。在图示的实施例中，通过使用轮询的多播发送，所有五个相关的STA都在一个单独的发送中被轮询。一个多播发送被寻址到多个指定设备，预计其中的每一个指定设备都根据发送的内容来操作。这种多播方式对比于更普通的单独寻址发送(寻址到一个单独的指定设备)或者广播(旨在使任何能够接收到该广播的设备都依其进行操作)。在一些实施例中可以全方向地发送多播轮询，从而在范围内的所有STA都可以接收到该轮询，但只有那些被寻址的SAT对其作出响应，但是本发明不限于这个方面。与其各自的地址一起，每个被寻址的STA还可以接收到各自的定时指示符，其指示该STA在作出响应之前等待一段特定的时间。在图2A图示的实施例中，各定时时间段分别用针对STA1-STA5的t1-t5表示。在一些实施例中定时指示符可以是一个简单的排序数(例如1、2、3等等)，被指示的STA可以用它乘一个时间增量来确定等待多长时间，但其他实施例可以采用其他的技术(例如，指示符可以直接以时间为单位来表述；t1可以是未指定的但通常理解为具有特定值，等等)。图2A中示出了响应的时间tT，其为响应开始时间(TST)和响应结束时间(TET)之间的时间。可以将TST设置为AP和所寻址的STA都能理解的任何方便时间点，诸如，但不限制于，轮询结束时间。
可以用多种因素来确定一个轮询中要包括哪些STA。每个STA可以预先已经进入了AP范围，并且已经提供了关于它的地址、无线通信模式、可能的数据速率等等的信息。AP在确定把哪些STA放入同一轮询组的时候，会考虑这些和/或其他因素。如果AP从特定的STA没有接收到一个满意的响应，则该STA会被再次轮询(例如，与第一次轮询中不包括的其他STA一起的另一个多播轮询)。
图3根据本发明的一个实施例，示出了基站可以执行的操作方法的流程图。在流程图300中，在310可形成一个轮询组。可以采用各种标准来确定当前可用的STA中的哪些STA将关联到该特定的轮询组。例如，已经知道了一些STA处于睡眠模式，或者要不然知道没有数据要发送，那些STA可以被排除出该轮询组，以利于其他STA。
在确定了该组中要包括哪些STA后，在320，AP为该组中的每个STA分配一个不同的时间延迟。这些时间延迟可以是任意可用的形式，例如直接时间延迟、一些已知时间增量、可以与已知的时间增量相乘的有序排序数、等等。在一些实施例中，可以确定时间延迟，使得每个设备与其他设备一样，被分配相同的时间来作出响应，但在其他实施例中可以根据各种因素，为每个设备分配不同的时间延迟。
时间延迟还包括预计不包含来自被寻址设备的传输的时间段。例如，时间延迟可以包括在轮询结束和第一个响应开始之间的延迟。这个延迟可以是一个短帧间间隔(SIFS)，但是本发明的各个实施例不限于这种方式。时间延迟可以包含在任意两个连续的响应之间的最小延迟时间，但是本发明的各个实施例不限于这种方式。可以基于各种原因插入这样的“不发送”延迟，诸如给予各个设备处理接收信息的时间，给予在发送和接收模式之间转换的时间，等等。在330，可发送一个多播轮询，包括被轮询的STA的地址、被轮询的STA的时间延迟、以及其他任何被认为在轮询中有用的信息。
在轮询已经被发送并且响应周期已经开始之后，在340，AP会接收到第一个响应。在350，AP处理所接收的响应并存储处理过的信息，用于以后作进一步处理。在这点所执行的处理量可以不同(例如，将信号数字化并存储，以便进一步处理、计算参数，等等)。
如360所示，如果希望进一步的响应，AP会返回到340，以便接收下一个响应。由340、350和360形成的循环会继续，直到轮询组中的所有STA已经有了响应时间，这时这个阶段就可以结束了。如果任何被轮询的STA没有响应，或者如果接收到的响应不能用于预期的用途(例如由于损坏的数据)，则该STA会在之后的时间，有可能在另一个轮询组中，被再次轮询。可以建立对于这样的轮询的最大重试次数，但是本发明的各个实施例的范围不限于这个方面。
图4根据本发明的一个实施例，示出了可以由移动设备执行的操作方法的流程图。在流程图400中，在410，可接收到一个多播轮询，包含该移动设备的地址和其他标识符。在420，从多播轮询中提取出与该移动设备相关联的定时指示符，并从该定时指示符中确定时间延迟。在430，移动设备会等待，直到在420所确定的时间延迟到期。如前所述，可从任何可能的开始点测量时间延迟。当该时间延迟到期时，在440，移动设备会发送它自己的响应。
本发明的实施例可以以硬件、固件和软件的形式或者其组合的形式来实现。本发明的实施例还可以实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由处理平台来读取并执行，以便执行这里所描述的操作。机器可读介质可以包括任何用于以机器(例如计算机)可读形式存储或发送信息的机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等等)，以及其他。
图5根据本发明的一个实施例，示出了基站的框图。计算平台550可以包括一个或多个处理器，并且该一个或多个处理器中的至少一个处理器是数字信号处理器(DSP)。在图示的实施例中，AP 110有四个天线120，但其他实施例可以具有一个、两个、三个或多于四个的天线。对于每个天线，基站110可以具有调制器/解调器520、模数转换器(ADC)530、以及数模转换器(DAC)540。解调器-ADC的组合可以将从天线接收的射频信号转换为适于由计算平台550处理的数字信号。同样的，DAC-调制器的组合可以将来自计算平台550的数字信号转换为适于通过天线发送的射频信号。根据需要，可以包括未在图示的框中示出的其他部件，诸如但不限于放大器、过滤器、振荡器、多个DAC和/或ADC(这里仅示出一个)，等等。
图6根据本发明的一个实施例，示出了移动设备的框图。所示的移动设备131的部件包括计算平台650、天线121、调制器/解调器620、ADC 630、和DAC640，它们的功能类似于图5的相同名称的部件，但图6所示的设备具有单个的天线/调制器/解调器/ADC/DAC的组合，并且计算平台650执行之前所述的对于移动设备的操作，而不是对于基站的操作，但是本发明的各个实施例不限于这些方面。
图7根据本发明的一个实施例，示出了通信序列图。在图示的实施例中，无线设备(诸如基站，但是本发明的一些实施例不限于这个方面)可以进行寻址到几个STA的发送。示出了三个STA，但是对于STA的任何可行的数目可以采用同样的原理。该发送的形式可以是物理层汇聚协议数据单元(PPDU)，但是本发明的一些实施例不限于这种方式。该发送可以包括多个块，每个块寻址到特定的STA。每个块的形式可以是介质访问控制协议数据单元(MPDU)，但是本发明的一些实施例不限于这种方式。在图示的实施例中，每个块可以包括各种信息，诸如，(1)地址，用于指定对哪个STA寻址，(2)偏移量，用于指定在基站的发送完成后，STA在开始它的响应之前应该等待多长时间，以及(3)持续时间，用于指定该STA具有多长响应时间。当每个偏移量和与它相关联的持续时间结合时，它们相当于图2中所示的时间周期t1、t2、等等中的一个。
基站可以采用各种标准来确定要指定的偏移量和持续时间。例如，第一个偏移量可以基于以下两个因素来确定所寻址的STA需要花多长时间来认识到其正在被寻址并且准备传输；以及基站需要花多长时间在完成其发送后切换到接收模式。在一些实施例中，第一偏移量可以确定为具有某预定时间周期的最小值，诸如短帧间间隔(SIFS)。第一个持续时间可以基于各种标准。例如，一些实施例可以规定所寻址的STA在指示的持续时间内必须终止其响应，即使它还有额外数据要发送，而其他实施例可以采用其他技术(例如在轮询之前确定STA要发送多少数据，并指定一个可以包容该数据量的持续时间)。还可以采用其他技术。
第二偏移量可以基于第一偏移量和第一持续时间。在一些实施例中，第二偏移量可以等于第一偏移量加第一持续时间。或者，第二偏移量可以等于这两个时间周期加上附加时间。这样的附加时间可以是，例如来自第一STA的响应结束与来自第二STA的响应开始之间的定义的延迟，但是本发明的各个实施例不限于这种方式。当包括这样的附加时间时，可以用各种方式来确定它，诸如但不限于基站从接收来自一个STA的数据切换到接收来自另一个STA的数据的能力。如前面，也可用各种方式确定第二持续时间。在一些实施例中，在接收来自不同STA的数据之间切换的时间，可以少于在发送和接收之间切换的时间。
按照类似的方式，第三偏移量包括第二偏移量加第二持续时间，还可能包括附加时间，而可以用多种方式来确定第三持续时间。这些相同的技术可以扩展到包括用于额外STA的额外偏移量和持续时间。在一些实施例中，以不同方式来确定各个偏移量(例如，某些偏移量可以包括响应之间的附加时间，而其他偏移量不包括)，和/或以不同方式来确定各个持续时间(例如某些STA获得足够时间来发送所有的排队数据，而其他STA被限制为规定的响应时间，不管它们已经有多少数据要排队发送)。一些实施例可以使用其他因素来确定偏移量。
来自STA的响应可以有各种格式。例如，在一些实施例中，来自STA的响应可以包括PPDU，PPDU还可以包括多个MPDU，但其他实施例可以采用其他技术。
前面的描述旨在解释而非限制。对于本领域技术人员而言，可以存在各种变型。这些变型包括在本发明的各种实施例之内，仅仅由附加的权利要求的精神和范围来限定本发明的各种实施例。
权利要求
1.一种装置，包括第一电子设备，适于无线发送轮询，所述轮询包括第二电子设备的第一地址，和第一时间延迟指示符，所述第一时间延迟指示符用于指示所述第二电子设备在发送第一响应之前要等待的时间；以及第三电子设备的第二地址，和第二时间延迟指示符，所述第二时间延迟指示符用于指示所述第三电子设备在发送第二响应之前要等待的时间。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一时间延迟包括所述轮询结束与所述第一响应开始之间的延迟。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述第一电子设备进一步适于通过为轮询组分配所述第一和第二地址来创建所述轮询组。
4.如权利要求1所述的装置，其中由所述第一时间延迟指示符指示的时间延迟和由所述第二时间延迟指示符指示的时间延迟之间的差至少与所述第二电子设备用于发送所述第一响应的时间一样大。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述轮询包括含有所述第一地址和所述第一时间延迟指示符的第一数据块，并进一步包括含有所述第二地址和所述第二时间延迟指示符的第二数据块。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述第一和第二数据块的每一个数据块都具有介质访问控制协议数据单元的格式。
7.如权利要求1所述的装置，进一步包括多个天线，其中所述装置从至少一个所述天线发送所述轮询。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述装置包括基站。
9.一种装置，包括电子设备，适于接收具有多个地址的轮询，所述多个地址包括与所述电子设备相关联的特定地址，所述轮询进一步包括与所述特定地址相关联的时间延迟指示符；以及在所述时间延迟指示符指示的时间延迟到期后，无线发送对所述轮询的响应。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述轮询包括多个数据块，每个数据块包括所述多个地址中的一个不同的地址。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述多个数据块的每个数据块都具有介质访问控制协议数据单元的格式。
12.如权利要求9所述的装置，其中所述装置是移动无线设备。
13.如权利要求9所述的装置，进一步包括至少一个用于发送所述响应的天线。
14.如权利要求9所述的装置，进一步包括至少一个用于接收所述轮询的天线。
15.一种方法，包括发送寻址到多个电子设备的轮询，所述轮询包括定时指示符，用于指定每个被寻址的电子设备在发送响应之前应该等待多长时间。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述定时指示符中的每个定时指示符指示不同的时间量。
17.如权利要求15所述的方法，进一步包括在所述发送之前为所述轮询确定一个轮询组，所述轮询组包括多个地址。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述轮询包括格式为介质访问控制协议数据单元的数据。
19.如权利要求18所述的方法，其中每个介质访问控制协议数据单元包括一个设备地址和所述定时指示符中相关联的一个定时指示符。
20.一种方法，包括接收多播轮询，所述多播轮询包含特定标识符并且还包含与所述特定标识符相关联的时间延迟指示符；以及在由所述时间延迟指示符指示的时间延迟之后，发送对所述多播轮询的响应。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述接收包括从所述定时指示符中确定特定时间延迟。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述接收包括确定所述发送的持续时间，所述持续时间由在所述多播轮询中所接收的持续时间指示符指示。
23.一种物品，包括提供指令的机器可读介质，所述指令通过处理平台执行时，使所述处理平台执行包括以下步骤的操作发送寻址到多个电子设备的多播轮询，所述多播轮询包含与多个地址中的每一个地址对应的不同时间延迟指示符；以及从所述多个电子设备的每一个接收响应，每个所述响应是在由所述时间延迟指示符指示的不同时间接收的。
24.如权利要求23所述的物品，其中所述多播轮询包括多个数据块，每个数据块包括所述地址中的一个地址和相关联的时间延迟指示符中的一个时间延迟指示符。
25.如权利要求24所述的物品，其中至少一个数据块包括持续时间指示符，其指示用于相关联的响应的时间长度。
全文摘要
基站可以用同一多播轮询来轮询多个移动设备，被轮询的移动站可以基于轮询消息中指定的为每个移动站分配的延迟周期，在不同的时间分别响应。
文档编号H04L12/28GK101032127SQ200580033158
公开日2007年9月5日 申请日期2005年10月13日 优先权日2004年10月19日
发明者阿德里安·斯蒂芬斯 申请人:英特尔公司