[發明專利]包括加速退避功能的WLAN發送調度器

有效

• 申請號: 200680008344.0
• 申請日: 2006-03-14
• 公開（公告）號: CN101156381A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: P·康拉松;O·弗里茨
• 申請（專利權）人: 納諾無線股份公司
• 主分類號: H04L12/413
• 分類號: H04L12/413;H04L12/28;H04L12/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王慶海;王小衡

技術領域

本發明涉及載波偵聽多路訪問/沖突避免(CSMA/CA)系統。更具體地，本發明涉及終端的發送調度器(scheduler)和這樣的系統中的終端。

背景技術

在任何載波偵聽多路訪問/沖突避免(CSMA/CA)網絡比如無線LAN中，人們需要能夠控制何時發送或不發送。這通過觀測所使用的媒體并且當沒有其它人正在使用該媒體時試圖發送來完成。

在這種類型的訪問方法中的一個重要功能是退避(back-off)功能。在CA(沖突避免)系統中，收發信機/發射機(TX)調度器的工作是觀測所共享的媒體并且基于該觀測找到本臺的發送機會。

在802.11網絡中，即支持并且根據IEEE標準802.11工作的網絡中，收發信機/發射機TX分配器(即TX調度器)必須考慮如下方面：

-來自非802.11臺(例如微波爐、或者藍牙設備)的媒體上的能量檢測。

-來自其他802.11臺的發送。

TX分配器構成概念上的狀態機，其采用上面的實體作為輸入。通過使用與各個事件有關的時標編譯信道上的物理事件，并且通過檢驗由其他臺發送的無線電消息的內容，TX分配器決定何時分派等待傳輸給共享媒體。

IEEE?802.11標準定義一組規則，其嚴格并且明確地控制臺何時可以訪問該媒體用于傳輸。這組規則的問題在于判定邏輯變得足夠復雜以需要CPU處理，同時定時需要足夠苛刻以更適合于硬件處理。

判定邏輯的復雜性已經成為802.11芯片制造商僅使用軟件實現TX分配器狀態機的致命論據。

然而，實際上，媒體(信道)的時間過程以許多方式被打斷，這引起設計軟件完成用于傳輸的所述標準的嚴重問題。

然而，使用軟件實現狀態機的不利方面是因為：

-因為CPU必須處理非常高頻的事件，功率消耗增加。

-在CPU上的性能要求增加(要求更高的時鐘頻率(＝更高的功耗)或者更高級的CPU(＝更昂貴的解決方案))。

從上面可以看出，從軟件的角度看這是個簡單的任務，但是中斷可能十分頻繁地被觸發，并且存在許多時間不確定。

為了解決上面所述問題，現有技術中已經建議將整個TX調度器狀態機劃分成兩個不同的狀態機：一個用軟件執行的第一TX調度器狀態機(FTSM)，其控制和管理一個用硬件執行的第二TX調度器狀態機(STSM)。

在專利申請WO?01/86434?A2中，示出了一個狀態機，執行通信協議比如藍牙協議。此外，描述了同步時分雙工(TDD)方案，其中判定和狀態轉換在特定時間點上周期地進行。該文檔僅描述了同步系統并且不適合于異步系統，其中異步系統在共享媒體上的沖突避免是必需的。

專利申請EP?1333620?A2公開了用于在單個硬件退避計數器中實現多個退避計數器的方法。當做出狀態轉換時，軟件或者硬件調整和比較退避計數器值。

然而，所述已知方法和系統的復雜度相當大，因為它們要求復雜的硬件和軟件解決方案，浪費許多CPU時間和電池能量。

發明內容

本發明還可以總的描述為整體TX調度器狀態機，該狀態機被分解成兩個不同的狀態機：一個用軟件執行的第一TX調度器狀態機(FTSM)和一個用硬件執行的第二TX調度器狀態機(STSM)。兩個狀態機之間的功能劃分是讓最受限的實時要求被分配給STSM單元，而所有復雜的決定和非時間緊要的控制被分配給FTSM。STSM單元包括STSM控制器，STSM控制器能夠在多個狀態中操作和在該多個狀態之間切換，所述多個狀態包括四個基本狀態，其中一個狀態即第一狀態(狀態1)出現在退避時期Btot已經耗盡時，第二狀態(狀態2)出現在當通信介質被表示為忙(BC)時，第三狀態(狀態3)出現在保護時期期間并且第四狀態(狀態4)出現在退避時期度量或計數期間。

本發明的一個目的是提供組合的軟件和硬件解決方案，其不如先前已知的解決方案復雜，并且其中所述硬件解決方案使得能夠使用較小的CPU，并且還減少了所需的CPU處理時間，因此大大降低了功耗。

本發明由獨立權利要求1和11中所陳述的特征來定義。

優選實施例由所附的附屬權利要求2-10來定義。

下面的軟件管理的硬件的一個好處是使得本發明能夠使用較小的CPU并且減少了所需的CPU處理時間，因此大大降低了功耗。不復雜的硬件解決方案和較小的和/或更簡單的CPU還將降低每個單元的生產成本。

附圖說明

圖1示意性示出了無線通信的終端100的框圖。

圖2是示意性示出了包括本發明的TX調度器200的實施例的終端的框圖。