[发明专利]针对WLAN和蓝牙结合的服务质量

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更特别地，涉及必须共享无线资源接 入的布置于同一位置的蓝牙和WLAN设备。

背景技术

手持设备如今成为用于个人通信和单个移动计算需求的中心。其 是针对最适于传输特定类型数据的多媒体类型和多网络标准的汇聚的 中心。

蓝牙(IEEE-802.15.1工业标准)和无线局域网(WLAN)布网 (IEEE-802.11a/b/g工业标准)已广泛用在个人手持通信设备中。已非 常成功地使用针对时分多址(TDMA)的分组业务仲裁(PTA)算法， 使得两个网络(WLAN和蓝牙)可以布置于同一位置，并且两者都具 有足够支持有用通信的吞吐量。

然而随着市场需求扩大，这种网络的吞吐量需求已同步扩大。例 如针对WLAN的IEEE-802.11n和针对蓝牙的扩展数据速率(EDR)， 在每一个网络上的吞吐量增加意味着无线介质业务保留期的增加。

PTA算法严重依赖于在双方网络中有完全足够的时间以无误差 地传递整个帧。然而，在高级IEEE-802.11n网络中减少了静默期的频 率和持续时间。因此，对于每一个网络，辨认出另一个布置于同一位 置的网络的介质保留需求变得很有必要。

典型地，PTA算法使用硬件信令方法为WLAN或蓝牙业务保留 介质。这种保留方案预先假定WLAN站点具有足够数量和持续时间的 静默期，以允许异步和同步的蓝牙业务。

然而，例如IEEE-802.11n等新标准允许MAC服务和协议数据单 元的聚合帧传输。这可以导致可用WLAN静默期数量的严重耗竭。特 别是使用以100Mbps/秒的传输速率工作的手持设备，WLAN的媒体 访问窗可长达数毫秒。

蓝牙的同步传输需要至少长为2.5毫秒的静默期。在提供 IEEE-802.11n帧的无差错传输同时仍支持蓝牙业务的更新的设备中， 这变得更是愈加困难。访问介质的需求冲突所产生的差错导致更大量 的重试以及对应的低效率。

WLAN IEEE-802.11发展中的一些背景对理解本发明可能有所帮 助。在日期为2003年12月19日的COMMSDESIGN论文中，Tim Godfrey、GlobespanVirata说明了将服务质量(QoS)站(QSTA)中 的IEEE-802.11传统分布式协调功能(DCF)和点协调功能(PCF)替 换为IEEE-802.11e标准中的混合协调功能(HCF)。请参见 www.commdesign.com。HCF包括两种接入机制，一种是增强型分布 式信道接入，另一种是HCF控制信道接入(HCCA)。HCF限定在任 何时候都可用的统一的帧交换序列组，并对使用传输时机(TXOP) 进行传输的权利进行分配，TXOP是通过信道接入机制为QSTA提供 的。每一个TXOP为特定的QSTA提供在限定的时刻以及以限定的最 大持续时间使用介质的权利。将所允许的TXOP持续时间在EDCA站 点信标中进行全局发送。

HCF引入了新的确认(ACK)规则。之前，每一个单播数据帧要 求使用ACK控制帧进行立即响应。如今，HCF允许否定确认或块确 认，并且在QoS数据帧控制字段中指定使用哪一个。在具有非常低的 抖动容限的应用中(例如，重试延迟可使得数据不可用的流多媒体中)， 否定确认是有用的。通过将针对多个接收到的帧的ACK汇聚到单个 响应中，块确认可以增加效率。

在EDCA中，对争用窗口和退避时间进行调节以支持更高优先级 等级获得媒体访问。可利用到八个用户优先级级别，并且将每一个优 先级映射到“接入类别”，其对应于四个传输队列中的一个。每一个队 列将帧提供给独立的信道接入功能，独立的信道接入功能中的每一个 执行EDCA争用算法。当在多个传输队列中帧是可用的时，基于相同 的协调功能，在内部以及在外部发生针对介质的争用。内部调度与外 部调度类似。通过允许具有较高优先级的帧传输，而较低优先级的帧 就如同发生冲突一样遭受到队列特定的退避，可解决内部冲突。