[发明专利]用于确保无线网络中的介质接入的方法

说明书

本申请是由松下电器产业株式会社于2002年11月8日递交的题为“用于确保无线网络中的介质接入的方法”的专利申请No.02806294.9的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于对时间敏感的数据流例如用于交互式应用程序、通信应用和游戏的实时视听数据的无线介质的接入控制。为了满足在移动无线终端(或者站点(station))之间，以及接入点或者基站与移动终端之间建立的通信会话的服务质量，对接入机制进行控制的网络层必须知道：需要怎样提供会话所要求的服务质量。随着移动终端的数量的增加，以及在接入点控制内的数据流量的增加，保持在接入点和移动终端之间传输实时数据的服务等级的需要日益增加。

背景技术

在依据IEEE 802.11的某些无线局域网(LAN)中，例如，该无线局域网使用共用的无线介质，以便在站点(STA)和接入点(AP)之间交换关键控制和连接信息(即服务质量信息)。按照管理帧的形式交换控制和连接信息，该管理帧周期性地出现，或者依据在任意时刻的STA或者AP数据传送需要，按照要求出现。通过无线介质的竞争，执行在STA和AP之间的关键和非关键的数据交换。这使关键数据交换的可预测性很难，从而使在无线介质上的实时数据流动几乎不可能。

在大多数网络中，主要在因特网协议(IP)或者应用层处理为数据流设置服务质量。为了更有效地确保在无线网络的所有网络条件下可以满足数据流的服务质量，需要第二层(或者介质接入控制层)对接入机制进行控制，第二层负责对接入到无线介质进行管理。在本发明中，目的是提供更高层的特定控制，以便对怎样可以确保数据连接的服务质量进行控制。

本发明设法解决的另一问题是降低无线介质的介质接入控制层面对的所需要的延迟限制。在大多数实时的视听传送中，与无线介质的持续连接是强制性的。在某些情况下，介质接入控制层(MAC)保持视听数据的时间必须是恒定的，并且必须在指定的时间内。如果实时数据的保持超过允许数据保留在MAC层中的最大时间，则需要的实时提交特性不再满足标准。

在某些无线网络中，介质接入主要基于通过ad-hoc，将数据流从上层输送到MAC层。在大多数情况下，无线介质接入的分配以ad-hoc为基础。对于实时的关键数据流，需要具有用于无线介质接入的有保证的时隙，从而可以按照实时的方式传送数据流中的数据分组。本发明提供了一种机制，以便在MAC层承认较上层的登记(register)数据流，从而可以确保介质接入时间，以便传送数据流。

在使用现有技术，争取用于所有的数据流传送的无线介质的过程中，管理和用户数据都使用相同的介质接入信道，随着由中央接入点控制的站点的数量的增加，这增加了在无线介质中具有碰撞的概率。本发明为站点提供了不同的信道来争取为数据流登记专有时隙的权利，以便传送登记的数据流。本技术还提供了为站点分配时隙的动态机制，以便争取为数据流登记专有信道。对于不同的数据交换使用单独的时隙，它提供了更好的带宽分配，以便控制在中央接入点和站点之间的数据交换。

在现有技术中，来自上层的数据传送将竞争无线介质，并且由于碰撞浪费了大量的带宽。本发明使来自上层的数据流在无线分组网络中具有定向连接的特征。

发明内容

本发明通过指定带宽、等待时间、抖动、以及在向介质接入层请求的已标记的最大值的3个前述参数出现的周期，实现要求特定的服务等级的数据流来解决上述的问题。介质接入层将依据这些参数来分配介质接入时隙，其中介质接入层负责对无线介质进行接入的管理。由中央协调程序(即介质协调程序)处理用于无线介质接入的时隙的分配。通常在接入点实现执行分配的机制。请求与中央协调程序进行连接的站点需要在用于传输特定服务等级的特定时隙内，与其他站点进行竞争。然后，由中央协调程序确定由站点请求的、用于传输数据流的服务等级，并且将最终的分配传输到请求的站点。一旦依据请求的服务等级，登记了数据连接，协调程序会周期性地为请求站点分配带宽以便传输数据。

更具体地说，依据本发明，提出了一种方法，该方法响应接收到的用于以有保证的预定质量传输数据流的QoS登记请求，登记传输请求。从通过无线介质传输数据流的站点接收QoS登记请求。

第一方法包括：

在竞争控制阶段(phase)，向站点传输控制帧，以便控制在多个站点之间的竞争，控制帧表示接受对于无线介质的预留请求；

在竞争控制阶段，从站点接收预留请求；