[发明专利]在无线通信系统分配传输时间段的方法和设备及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种在无线网络系统的传输帧周期中有效地分配传输时间段的方法和设备及其系统。

背景技术

随着无线通信技术近来的发展以及引起的无线装置的扩展，对经由无线链路的高速、高可靠的数据传输存在增长的需求。开发以满足该需求的无线局域网(WLAN)基本上包括站点(STA)和接入点(AP)，STA是移动数据通信装置，AP能够与STA交换数据。位于相同的无线服务覆盖范围的AP和STA被称为基本服务集(BSS)。

具体地，改善的WLAN系统通过采用多入多出(MIMO)技术(使用多个发送天线和多个接收天线)以及正交频分复用(OFDM)技术来实现高吞吐量。在这种WLAN系统中，位于一个无线服务覆盖范围区域的STA使用从AP分配的无线资源来发送或接收数据。在这种情况下，AP以阶段资源(phase resource)的形式分配无线资源，这里使用的术语“阶段资源”是指STA或AP可发送数据的时间段。

图1示出在典型的WLAN系统中的传输帧周期的结构。

参照图1，在具有在系统中确定的固定长度的传输帧周期100中，AP传输指示在全部传输帧周期100的阶段资源分配的MAP(映射)帧110。MAP帧110包括下行链路MAP 120和上行链路MAP 122，下行链路MAP 120指示AP可发送数据的时间段，上行链路122指示STA可发送数据的时间段。下行链路MAP 120包括STA的数量字段130和至少一个基于STA的数量字段130确定的STA信息字段132。类似地，上行链路MAP 122包括STA的数量字段134和至少一个基于STA的数量字段134确定的STA信息字段136。STA信息字段132和136包括分别指示分配了下行链路时间段和上行链路时间段的STA的STA ID字段140和144、指示分配给STA的时间偏移的时间偏移字段142和146。

已经分配了MAP帧110中的时间段的STA在下行链路时间段112的由相应的STA信息指示的时间段中接收数据，并且在上行链路时间段114的由相应的STA信息指示的时间段中发送数据。STA在除了发送MAP帧110的时间段和MAP帧110指示的时间段之外的其它时间段中保持休眠模式。可基于竞争，由至少一个STA接入上行链路时间段114之后的竞争时间段116。

以这种方式，AP估计每个STA在一个传输帧周期100中所需的资源量，并且根据该估计分配上行链路时间段和下行链路时间段。然而，当AP高估了STA所需的资源量时，浪费了无线资源，降低了数据吞吐性能。在这种情况下，STA会不使用分配的无线资源。此外，由于已经将此资源分配给特定STA，因此其它STA不能再使用此资源。当AP低估了STA所需的资源量时，在至少下一传输帧周期之前，不能向STA分配它需要的资源，因此遭受上行链路服务的传输延迟和抖动。传输延迟和抖动影响STA需要的服务质量(QoS)。另外，如果由于STA的分配的资源的缺乏而使STA接入竞争时间段116，则在竞争时间段，STA不能在休眠模式下操作，因此浪费了能量。

因此，在AP通过调度来确定STA所需的下行链路时间段和上行链路时间段的无线通信系统中，需要一种防止数据吞吐量的减少和STA能量的浪费，并且准确地分配时间段的技术。

发明内容

为了主要解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点，本发明提供一种在无线网络系统中不减少数据吞吐量的情况下最小化STA能量的浪费的传输时间段分配方法和设备及其系统。

本发明提供一种在无线网络系统中使用多于两个的MAP帧来灵活地分配STA需要的传输时间段的方法和设备及其系统。

本发明提供一种在无线网络系统中，在使用MAP帧将传输时间段分配给STA之后，应STA的请求在相同的传输帧时间段中，使用附加MAP帧将精确的传输时间段分配给STA的方法和设备及其系统。