專利名稱：具有自動(dòng)頻率分配的媒體接入控制協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電信網(wǎng)絡(luò)。更具體地，本發(fā)明涉及用于實(shí)現(xiàn)干擾測(cè)量并用于在自動(dòng)頻率分配程序期間使基站與一個(gè)或多個(gè)無線終端同步的方法。
在諸如無線局域網(wǎng)(LAN)的無線電信系統(tǒng)中，在基站(即，接入點(diǎn))和位于與此基站相關(guān)的廣播區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)無線終端之間傳送電信數(shù)據(jù)。在此基站和位于與此基站相關(guān)的廣播區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)無線終端之間傳送的電信數(shù)據(jù)當(dāng)然要根據(jù)特定電信數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行發(fā)送。一個(gè)較為公知的電信協(xié)議是媒體接入控制(MAC)協(xié)議。如下面將更詳細(xì)描述的，此MAC協(xié)議提供包括下行鏈路部分與上行鏈路部分的時(shí)分多址、時(shí)分雙工(TDMA/TDD)幀結(jié)構(gòu)。這些下行鏈路與上行鏈路部分又細(xì)分為許多物理信道或時(shí)隙。通過將與基站相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)無線終端之中的每一個(gè)終端分配到下行鏈路中的一個(gè)特定時(shí)隙并將這每一個(gè)終端分配到上行鏈路中的一個(gè)特定時(shí)隙，基站能在已分配給那個(gè)基站的單個(gè)頻率載波上與這一個(gè)或多個(gè)無線終端之中的每一個(gè)無線終端進(jìn)行通信。無線LAN中MAC協(xié)議的使用也是公知的。例如，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(ETSI)已決定將MAC協(xié)議用作高性能局域網(wǎng)類型2(Hiperlan類型2)的標(biāo)準(zhǔn)。
在無線LAN中，分配和/或重新分配頻率給網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)基站是一個(gè)非常重要的處理，并且以所遭受的干擾處于可接受電平上的方式來分配頻率特別重要。然而，諸如Hiperlan 2的其中傳播環(huán)境有些不可預(yù)測(cè)的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的分配頻率的處理特別復(fù)雜。更復(fù)雜的事情則是這樣的事實(shí)在將新基站和無線終端添加到擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)時(shí)，干擾電平會(huì)趨于顯著增加。在諸如Hiperlan 2的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中與頻率的分配相關(guān)的這些與其他復(fù)雜性導(dǎo)致了自動(dòng)頻率分配技術(shù)的發(fā)展。
實(shí)際上，已完成大量的研制自動(dòng)頻率分配算法的工作。例如，可參見1996年IEEE第5屆ICUPC學(xué)報(bào)中Almgren等人的“SlowAdaptive Channel Allocation for Automatic Frequency Planning(用于自動(dòng)頻率規(guī)劃的慢自適應(yīng)信道分配)”。根據(jù)常規(guī)的自動(dòng)頻率分配算法，必須首先表示出傳播環(huán)境的特征，例如，周期性地測(cè)量與可以分配給基站的各個(gè)頻率相關(guān)的無線電干擾電平。示例性的算法于是使用此干擾測(cè)量信息以能使干擾最小化并能使信號(hào)質(zhì)量最佳化的方式來分配和/或重新分配頻率給此網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)基站。
特別地，在無線LAN中具有與進(jìn)行干擾電平測(cè)量相關(guān)的許多問題。例如，在諸如基于Hiperlan 2的網(wǎng)絡(luò)的無線LAN中，無線終端遠(yuǎn)比它們向上發(fā)送信息給基站更多地從其相應(yīng)的基站中接收信息(例如，下載互聯(lián)網(wǎng)信息)。因此，大量的信息與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)集中在每個(gè)MAC幀的下行鏈路部分上。因此，專門設(shè)置用于上行鏈路目的的每個(gè)MAC幀的剩余部分相對(duì)較小，并且它一般是一個(gè)不足以進(jìn)行必要的干擾測(cè)量的時(shí)間周期。此問題的一種解決方案是使用專用于進(jìn)行干擾測(cè)量的接收天線。然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，專用接收天線物理上必須與用于在相應(yīng)廣播區(qū)域中在基站與無線終端之間發(fā)送和接收普通電信業(yè)務(wù)的天線隔開1米遠(yuǎn)。這樣的選擇從物理與成本的觀點(diǎn)來看一般沒有吸引力。
除了與進(jìn)行干擾測(cè)量相關(guān)的問題之外，還具有和自動(dòng)頻率交換(即，自動(dòng)頻率重新分配程序)期間使基站與一個(gè)或多個(gè)無線終端同步相關(guān)的問題。在基站將其當(dāng)前的頻率載波與假定遭受較少干擾的另一個(gè)頻率載波進(jìn)行交換時(shí)，總是具有操作在相應(yīng)廣播區(qū)域中的無線終端將不能接收和/或處理在此交換之前的同步與控制信息的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果，基站與無線終端之間的通信鏈路可能被斷開。常規(guī)的無線網(wǎng)絡(luò)試圖通過在廣播區(qū)域?yàn)椤翱铡睍r(shí)(即，基站未與任何無線終端通信時(shí))完成自動(dòng)頻率分配來避免此問題。這種等待直至廣播區(qū)域?yàn)榭盏姆桨杆哂械膯栴}是在能分配新的頻率之前可能花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間周期。在此時(shí)間周期期間，基站和相應(yīng)的無線終端可能不得不操作在容易受不可接受的高電平干擾影響的不希望的頻率信道上。
本發(fā)明通過提供一種用于諸如Hiperlan 2的無線局域網(wǎng)(LAN)中的、能有效地支持自動(dòng)與適時(shí)頻率分配的媒體接入控制(MAC)協(xié)議來解決上述的問題?？傊景l(fā)明通過預(yù)先建立周期性的“靜噪間隔”來實(shí)現(xiàn)此目的，在這些周期性的“靜噪間隔”期間要暫停下行鏈路傳輸并執(zhí)行干擾測(cè)量。除了預(yù)先建立這些周期性的靜噪間隔之外，本發(fā)明的MAC協(xié)議還提供一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期以供在自動(dòng)頻率交換期間使基站與各個(gè)無線終端同步，從而防止此基站與相應(yīng)廣播區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)無線終端之間的通信鏈路的無意斷開。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率分配的、用于無線LAN中的MAC協(xié)議。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能有效地進(jìn)行支持自動(dòng)頻率分配所需的干擾測(cè)量的、用于無線LAN中的MAC協(xié)議。
本發(fā)明的還一目的是提供一種在自動(dòng)頻率分配期間能有效地調(diào)節(jié)基站與操作在受此基站控制的廣播區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)無線終端的同步的、用于無線LAN中的MAC協(xié)議。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于包括基站和無線終端的無線電信網(wǎng)絡(luò)中的媒體接入控制(MAC)協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)上述與其他目的。此媒體接入控制協(xié)議包括用于在第一頻率上生成MAC幀的裝置。這些MAC幀包含在此基站與此無線終端之間發(fā)送的電信數(shù)據(jù)與控制信息。此MAC協(xié)議也包括用于生成在MAC幀的下行鏈路部分中從此基站發(fā)送給此無線終端的控制消息的裝置。此控制消息表示在生成第一數(shù)量的MAC幀之后將阻止此基站和此無線終端發(fā)送。一旦已生成第一數(shù)量的MAC幀，此協(xié)議包括用于在預(yù)定時(shí)間間隔期間阻止此基站和此無線終端發(fā)送的裝置。另外，此MAC協(xié)議包括用于在此預(yù)定時(shí)間間隔期滿之后生成第二數(shù)量的MAC幀的裝置，其中這些MAC幀不包含用戶數(shù)據(jù)，并且其中在生成第二數(shù)量的MAC幀的同時(shí)，此無線終端與此基站再同步；和用于在生成預(yù)定數(shù)量的空MAC幀之后繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于在包括基站與無線終端的無線電信網(wǎng)絡(luò)中完成自動(dòng)頻率分配的方法可以實(shí)現(xiàn)上述與其他目的，其中此基站與此無線終端根據(jù)媒體接入控制(MAC)協(xié)議進(jìn)行通信。此方法首先包括在第一頻率上生成MAC幀，其中這些MAC幀包含在此基站與此無線終端之間發(fā)送的電信數(shù)據(jù)與控制信息。此方法隨后包括生成在MAC幀的下行鏈路部分中從此基站發(fā)送給此無線終端的控制消息，此控制消息表示在生成第一數(shù)量的MAC幀之后將阻止此基站與此無線終端發(fā)送。接下來，進(jìn)行有關(guān)是否已生成第一數(shù)量的MAC幀的確定。然后，一旦確定已生成第一數(shù)量的MAC幀，則在預(yù)定時(shí)間間隔期間阻止此基站與此無線終端發(fā)送。隨后，在此預(yù)定時(shí)間間隔期滿之后，生成第二數(shù)量的MAC幀，其中這些MAC幀不包含用戶數(shù)據(jù)，并且其中在生成第二數(shù)量的MAC幀的同時(shí)，此無線終端與此基站再同步。之后進(jìn)行有關(guān)是否已生成第二數(shù)量的空MAC幀的確定。一旦已進(jìn)行了該確定，則此方法繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀。
根據(jù)本發(fā)明的還一方面，一種用于包括基站與至少一個(gè)無線終端的無線局域網(wǎng)中的自動(dòng)頻率分配的方法可以實(shí)現(xiàn)上述與其他目的，其中此基站與此至少一個(gè)無線終端根據(jù)媒體接入控制(MAC)協(xié)議進(jìn)行通信。此方法也包括在第一頻率上生成MAC幀，其中這些MAC幀包含在此基站與此至少一個(gè)無線終端之間發(fā)送的電信數(shù)據(jù)與控制信息。此方法隨后包括從此基站中在MAC幀的下行鏈路部分中廣播干擾測(cè)量暫停控制消息給此至少一個(gè)無線終端，其中此干擾測(cè)量暫?？刂葡⒕娲酥辽僖粋€(gè)無線終端在生成第一數(shù)量的MAC幀之后，此基站將對(duì)至少一個(gè)頻率開始進(jìn)行干擾測(cè)量。隨后，進(jìn)行有關(guān)是否已生成第一數(shù)量的MAC幀的確定。在確定已生成第一數(shù)量的MAC幀之后，在一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔期間內(nèi)終止所有基站與無線終端傳輸。此基站隨后在此預(yù)定時(shí)間間隔期間內(nèi)測(cè)量對(duì)此至少一個(gè)頻率的干擾。然后，進(jìn)行有關(guān)此預(yù)定時(shí)間間隔是否已經(jīng)經(jīng)歷過去的確定，并在確定此預(yù)定時(shí)間間隔已經(jīng)經(jīng)歷過去之后，終止在此基站上進(jìn)行的干擾測(cè)量并生成第二數(shù)量的MAC幀，其中第二數(shù)量的MAC幀之中的每一個(gè)MAC幀不包含用戶數(shù)據(jù)。在生成第二數(shù)量的MAC幀的同時(shí)，使此至少一個(gè)無線終端與此基站同步。之后進(jìn)行有關(guān)是否已生成第二數(shù)量的空MAC幀的確定，并在確定已生成所有第二數(shù)量的空MAC幀之后，繼續(xù)在第一頻率上生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀。最后，根據(jù)這些干擾測(cè)量，將新頻率分配給此基站以替代第一頻率。
通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述將明白本發(fā)明的目的與優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1表示示例性無線局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)；圖2表示媒體接入控制協(xié)議幀的總體結(jié)構(gòu)；圖3是描述根據(jù)本發(fā)明在采用媒體接入控制協(xié)議的無線局域網(wǎng)中實(shí)施干擾測(cè)量的技術(shù)的流程圖；和圖4是描述根據(jù)本發(fā)明在采用媒體接入控制協(xié)議的無線局域網(wǎng)中實(shí)施自動(dòng)頻率分配的技術(shù)的流程圖。
為了本發(fā)明更好的理解，下面具體的描述結(jié)合附圖，在這些附圖中示出與描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在這些附圖中，標(biāo)號(hào)用于表示本發(fā)明的關(guān)鍵特性。出現(xiàn)在附圖中的這些標(biāo)號(hào)在整個(gè)說明書中一致使用。
本發(fā)明涉及諸如高性能局域網(wǎng)2(Hiperlan 2)的無線局域網(wǎng)(LAN)。更具體地，本發(fā)明涉及根據(jù)媒體接入控制(MAC)協(xié)議發(fā)送與接收電信數(shù)據(jù)與控制信息的無線LAN，其中此MAC協(xié)議執(zhí)行自動(dòng)頻率分配算法。一般地，此MAC協(xié)議通過有效地調(diào)節(jié)支持自動(dòng)頻率分配算法所必需的干擾測(cè)量來實(shí)現(xiàn)此過程，而不管每個(gè)MAC幀的絕大部分被專門設(shè)置用于下行鏈路目的的事實(shí)。此MAC協(xié)議也在自動(dòng)頻率分配程序期間有效地調(diào)節(jié)基站和與此基站相關(guān)的每個(gè)無線終端的同步。
圖1表示示例性無線網(wǎng)絡(luò)100。如圖所示，此無線網(wǎng)絡(luò)100包括網(wǎng)絡(luò)交換中心110，此網(wǎng)絡(luò)交換中心110與多個(gè)基站BS1、BS2與BS3之中的每一個(gè)基站通信。此網(wǎng)絡(luò)交換中心110也與此無線網(wǎng)絡(luò)100外部的設(shè)備通信。例如，此網(wǎng)絡(luò)交換中心110被表示為通過公用交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)線路與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商120通信?；綛S1、BS2與BS3之中的每一個(gè)基站又可以通過射頻(即，無線)接口與諸如WT1-WT6的多個(gè)無線終端通信。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的，每個(gè)基站BS1、BS2與BS3控制一個(gè)特定廣播區(qū)域(未示出)，并且與給定基站相關(guān)的每個(gè)無線終端位于對(duì)應(yīng)于那個(gè)基站的廣播區(qū)域內(nèi)。在主要預(yù)定用于室內(nèi)使用的諸如Hiperlan 2的無線LAN中，每個(gè)廣播區(qū)域可以例如代表單個(gè)建筑物中一個(gè)不同的樓層。
為使它們可以進(jìn)行通信，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)基站和與每個(gè)基站相關(guān)的相應(yīng)無線終端必須根據(jù)一個(gè)電信協(xié)議來發(fā)送和接收電信數(shù)據(jù)與控制信息。此電信協(xié)議當(dāng)然地規(guī)定了例如在基站必須發(fā)送和此基站必須接收時(shí)以及在每個(gè)無線終端必須發(fā)送時(shí)和每個(gè)無線終端必須接收時(shí)應(yīng)該如何格式化電信數(shù)據(jù)與控制信息的規(guī)則。MAC協(xié)議是與包括Hiperlan2的無線LAN一起使用的電信協(xié)議的一個(gè)示例。
圖2表示示例性MAC協(xié)議幀N-1、N與N＋1的一個(gè)序列。如圖所示，例如，在MAC幀N中，每個(gè)MAC幀包括下行鏈路部分DL和上行鏈路部分UL。在下行鏈路部分DL中，基站在進(jìn)行發(fā)送并且與此基站相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)無線終端在進(jìn)行接收。相反地，在上行鏈路部分UL中，一個(gè)或多個(gè)無線終端在進(jìn)行發(fā)送，而此基站在進(jìn)行接收。圖2也表示下行鏈路部分DL包括廣播字段BC和下行鏈路數(shù)據(jù)字段，其中此廣播字段BC一般被此基站用于發(fā)送控制消息給位于相應(yīng)廣播區(qū)域中的不同無線終端。
因?yàn)镸AC協(xié)議是基于時(shí)分多址、時(shí)分雙工(TDMA/TDD)的協(xié)議，所以將下行鏈路數(shù)據(jù)字段分為許多時(shí)隙，例如，時(shí)隙TS1-TS6。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易意識(shí)到的，通過將與給定基站相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)無線終端分配到一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙，此基站能有效地在單個(gè)頻率信道(即，頻率載波)上同時(shí)與多個(gè)無線終端通信。雖然未在圖2中示出，但也將明白MAC幀的上行鏈路部分包括上行鏈路數(shù)據(jù)字段，此字段細(xì)分為多個(gè)上行鏈路時(shí)隙。然而，更重要的是MAC幀的上行鏈路部分與下行鏈路部分相比相對(duì)較小。這是因?yàn)樵谥T如Hiperlan 2的室內(nèi)無線LAN中，無線終端一般是花費(fèi)大量的時(shí)間在下行鏈路上接收大量的諸如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)而花費(fèi)相對(duì)少的時(shí)間在上行鏈路上發(fā)送數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)終端。
又參見圖1，可以利用網(wǎng)絡(luò)操作與維護(hù)功能(最好通過自動(dòng)頻率分配算法的執(zhí)行)給每個(gè)基站BS1、BS2與BS3分配頻率。如前面所解釋的，為了有效與自動(dòng)地給每個(gè)基站分配頻率，以使總的網(wǎng)絡(luò)干擾電平最小化，同時(shí)使總的信號(hào)質(zhì)量最佳化，必須周期性地測(cè)量與那些有可能分配給基站的每一個(gè)頻率相關(guān)的干擾電平。在常規(guī)的無線LAN中，尤其是在類似Hiperlan 2的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中，因?yàn)榛緦?shí)際上不能在每個(gè)MAC幀的下行鏈路部分期間進(jìn)行發(fā)送的同時(shí)進(jìn)行這些干擾測(cè)量，所以執(zhí)行這些干擾測(cè)量是困難的，并且雖然基站能在每個(gè)MAC幀的上行鏈路部分期間測(cè)量干擾，但分配給上行鏈路的時(shí)間如此少，以致對(duì)于所有實(shí)際用途而言沒有足夠的時(shí)間來完成這些測(cè)量。本發(fā)明的MAC協(xié)議通過在基站和與此基站相關(guān)的無線終端之間的電信數(shù)據(jù)的傳輸中提供周期性暫停來克服此困境。在此暫停期間，基站能進(jìn)行支持自動(dòng)頻率分配算法所需的干擾測(cè)量。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一種示例性技術(shù)，其中此MAC協(xié)議在基站與其相應(yīng)的無線終端之間的電信數(shù)據(jù)與控制信息的傳輸中提供暫停，并且其中此基站能在此暫停期間進(jìn)行支持此自動(dòng)頻率分配算法所需的干擾測(cè)量。初始地，如步驟305所示，將三個(gè)控制變量PAUSE(暫停)、RESTART(重新開始)和SYNCH(同步)1分別設(shè)置為等于值n、m與x，其中n與x例如能表示某一數(shù)量的MAC幀。然而，值m表示時(shí)間間隔的數(shù)量，其中每個(gè)時(shí)間間隔例如能對(duì)應(yīng)于與單個(gè)MAC幀相關(guān)的時(shí)間間隔。根據(jù)步驟310，一旦初始化了控制變量PAUSE、RESTART和SYNCH1，則基站在當(dāng)前MAC幀的下行鏈路部分中發(fā)送一個(gè)表示在接下來n個(gè)MAC幀之后此基站與相應(yīng)的無線終端將暫停(即，暫停所有的傳輸)的控制消息。如步驟315所示，控制變量PAUSE隨后遞減1，并且根據(jù)判定步驟320，進(jìn)行有關(guān)此控制變量PAUSE是否等于0的確定。如果根據(jù)來自判定步驟320的NO(否)路徑，此控制變量PAUSE尚不等于0，則此基站在下一個(gè)MAC幀中廣播另一控制消息。此控制消息表示在接下來的n－1個(gè)數(shù)據(jù)幀之后，此基站和相應(yīng)的無線終端將暫停，以使此基站能進(jìn)行必要的干擾測(cè)量。將明白此過程將繼續(xù)下去，直至此控制變量PAUSE等于0(即，在n個(gè)MAC幀之后)。
在此控制變量PAUSE等于0時(shí)，根據(jù)來自判定步驟320的YES(是)路徑，暫停此廣播區(qū)域中的所有傳輸，如步驟325所示，并且此基站開始進(jìn)行干擾測(cè)量，如步驟330所示。根據(jù)步驟335，控制變量RESTART隨后遞減1，其中此控制變量RESTART表示基站能進(jìn)行干擾測(cè)量的暫停時(shí)間周期中的剩余時(shí)間。接下來，進(jìn)行有關(guān)控制變量RESTART是否等于0的確定，如判定步驟340所示。如果此控制變量不等于0，根據(jù)來自判定步驟340的NO路徑，則允許與單個(gè)MAC幀相關(guān)的時(shí)間間隔消逝并且將控制變量RESTART又一次遞減1。在控制變量RESTART從值m遞減為0值的時(shí)間周期期間，此基站繼續(xù)進(jìn)行干擾測(cè)量。然而，一旦控制變量RESTART等于0，根據(jù)來自判定步驟340的YES路徑，因而表示傳輸暫停的結(jié)束，此基站終止所進(jìn)行的干擾測(cè)量，如步驟345所示。
圖3中所示的技術(shù)隨后過渡到一個(gè)同步時(shí)間周期，在此時(shí)間周期期間在初始頻率f上生成x個(gè)空MAC幀(即，不包含用戶數(shù)據(jù)的MAC幀)。這樣做的目的是給無線終端提供一個(gè)時(shí)間周期以便在基站開始重新發(fā)送用戶數(shù)據(jù)之前與此基站再同步和生成MAC幀。因此，在初始頻率f上生成第一空MAC幀，如步驟350所示。隨后將控制變量SYNCH1遞減1，如步驟355所示。然后進(jìn)行有關(guān)控制變量STNCH1是否等于0的確定，如判定步驟360所示。如果此控制變量SYNCH1尚不等于0，根據(jù)來自判定步驟360的NO路徑，如步驟350所示生成另一個(gè)空MAC幀。將會(huì)明白將繼續(xù)生成空MAC幀，直至控制變量SYNCH1等于0，根據(jù)來自判定步驟360的YES路徑，因而表示同步時(shí)間周期的結(jié)束。隨后，根據(jù)步驟365，在初始頻率f上生成的下一個(gè)MAC幀將包含用戶數(shù)據(jù)。
圖3所示的技術(shù)的目的是提供一個(gè)時(shí)間周期，在此時(shí)間周期期間基站能進(jìn)行支持自動(dòng)頻率分配所需的干擾測(cè)量。然而，根據(jù)本發(fā)明的MAC協(xié)議，可以采用類似于圖3所示的一種技術(shù)，其中此第二技術(shù)本身能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)頻率分配處理，其方法是允許基站把目前分配的頻率將被替換為另一頻率的信息通知相應(yīng)的無線終端，并允許無線終端在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)去與基站同步和在新近分配的頻率上生成MAC幀。此第二技術(shù)表示在圖4中。
圖4所示的技術(shù)也從多個(gè)控制變量的初始化開始。更具體地，步驟405表示控制變量NOTIFY(通知)、BEGIN(開始)和SYNCH(同步)2初始地分別設(shè)置為等于N、M與X，其中N與X例如能表示MAC幀的數(shù)量。然而，值M表示時(shí)間間隔的數(shù)量，其中每個(gè)時(shí)間間隔例如能對(duì)應(yīng)于與單個(gè)MAC幀相關(guān)的時(shí)間間隔。根據(jù)步驟410，一旦初始化了控制變量NOTIFY、BEGIN與SYNCH2，則此基站發(fā)送一個(gè)表示在接下來N個(gè)MAC幀之后基站和相應(yīng)的無線終端將會(huì)暫停(即，暫停所有的傳輸)的控制消息?；驹诋?dāng)前MAC幀的下行鏈路部分期間在目前頻率f1上發(fā)送此控制消息。隨后將控制變量NOTIFY遞減1，如步驟415所示。根據(jù)判定步驟420，然后進(jìn)行有關(guān)控制變量NOTIFY是否等于0的確定。如果根據(jù)來自判定步驟420的NO路徑，控制變量NOTIFY尚不等于0，則基站在下一個(gè)MAC幀的下行鏈路部分期間在目前頻率f1上廣播另一個(gè)控制消息。此控制消息表示在接下來N-1個(gè)MAC幀之后，此基站和相應(yīng)的無線終端將暫停(即，暫停傳輸)以便執(zhí)行自動(dòng)頻率分配程序。將明白這個(gè)過程將會(huì)繼續(xù)下去，直至控制變量NOTIFY等于0(即，在N個(gè)包含控制消息的MAC幀之后，該控制消息將自動(dòng)頻率分配和即將發(fā)生的傳輸暫停提示給無線終端)。
在控制變量NOTIFY等于0時(shí)，根據(jù)來自判定步驟420的YES路徑，暫停此廣播區(qū)域中的所有傳輸，如步驟425所示。此時(shí)，基站開始調(diào)諧到新頻率f2，如步驟430所示，其中已利用自動(dòng)頻率分配算法將此新頻率f2分配給此基站。根據(jù)步驟435，控制變量BEGIN隨后遞減1，其中控制變量BEGIN表示基站所具有的用于調(diào)諧到新近分配的頻率f2的剩余時(shí)間。接下來，進(jìn)行有關(guān)控制變量BEGIN是否等于0的確定，如判定步驟440所示。如果控制變量BEGIN不等于0，根據(jù)判定步驟440的NO路徑，則允許與單個(gè)MAC幀相關(guān)的時(shí)間間隔消逝并且將控制變量BEGIN又一次遞減1。在控制變量BEGIN從值M遞減為0值的時(shí)間周期期間，基站繼續(xù)將它自己調(diào)諧到新頻率f2。然而，一旦控制變量BEGIN等于0，根據(jù)判定步驟440的YES路徑，應(yīng)將此基站調(diào)諧到新近分配的頻率f2。
圖4所示的技術(shù)與圖3所示的技術(shù)一樣隨后過渡到一個(gè)同步時(shí)間周期，在此時(shí)間周期期間生成X個(gè)空MAC幀(即，不包含用戶數(shù)據(jù)的MAC幀)。然而，不同于圖3所示的技術(shù)，在新近分配的頻率f2上生成這些空MAC幀。此樣做的目的是給無線終端提供一個(gè)時(shí)間周期以便在基站開始在新頻率f2上發(fā)送用戶數(shù)據(jù)之前使它們自己與此基站同步和在新頻率f2上生成MAC幀。因此，在新近分配的頻率f2上生成第一空MAC幀，如步驟445所示。隨后將控制變量SYNCH2遞減1，如步驟450所示。然后進(jìn)行有關(guān)控制變量STNCH2是否等于0的確定，如判定步驟455所示。如果此控制變量SYNCH2尚不等于0，根據(jù)自判定步驟455的NO路徑，如步驟445所示在新近分配的頻率f2上生成另一個(gè)空MAC幀。將明白將繼續(xù)在新近分配的頻率f2上生成空MAC幀，直至控制變量SYNCH2等于0，根據(jù)來自判定步驟455的YES路徑，因而表示此同步時(shí)間周期的結(jié)束。隨后，根據(jù)步驟460，在新近分配的頻率f2上生成的下一個(gè)MAC幀將包含用戶數(shù)據(jù)。
已結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然有可能以上述之外的其他特定方式來實(shí)施本發(fā)明而不背離本發(fā)明的精神。上述的實(shí)施例只是示意性的并且不應(yīng)以任何方式認(rèn)為是限制性的。利用所附的權(quán)利要求書而不是前面的描述給出本發(fā)明的范疇，并且落入這些權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改變及等同物都預(yù)定包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種媒體接入控制(MAC)協(xié)議，用于包括基站與無線終端的無線電信網(wǎng)絡(luò)中，所述媒體接入控制協(xié)議包括用于在第一頻率上生成MAC幀的裝置，其中這些MAC幀包含在此基站與此無線終端之間發(fā)送的電信數(shù)據(jù)與控制信息；用于生成在MAC幀的下行鏈路部分中從此基站發(fā)送給此無線終端的表示在生成第一數(shù)量的MAC幀之后將阻止此基站和此無線終端發(fā)送的控制消息的裝置；在生成第一數(shù)量的MAC幀之后，用于在預(yù)定時(shí)間間隔期間阻止此基站與此無線終端發(fā)送的裝置；用于在此預(yù)定時(shí)間間隔期滿之后生成第二數(shù)量的MAC幀的裝置，其中這些MAC幀不包含用戶數(shù)據(jù)，并且其中在生成第二數(shù)量的MAC幀的同時(shí)，此無線終端與此基站再同步；和用于在生成預(yù)定數(shù)量的空MAC幀之后繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀的裝置。
2.權(quán)利要求1的MAC協(xié)議，其中此基站在此預(yù)定時(shí)間間隔期間對(duì)至少一個(gè)頻率進(jìn)行干擾測(cè)量。
3.權(quán)利要求2的MAC協(xié)議，其中用于在此預(yù)定時(shí)間間隔期滿之后生成第二數(shù)量的MAC幀的所述裝置包括用于在第一頻率上生成第二數(shù)量的空MAC幀的裝置。
4.權(quán)利要求2的MAC協(xié)議，其中用于在生成第二數(shù)量的空MAC幀之后繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀的所述裝置包括用于在第一頻率上生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀的裝置。
5.權(quán)利要求1的MAC協(xié)議，其中此基站在此預(yù)定時(shí)間間隔期間調(diào)諧到第二頻率，其中此第二頻率是新近分配的頻率。
6.權(quán)利要求5的MAC協(xié)議，其中用于在此預(yù)定時(shí)間間隔期滿之后生成第二數(shù)量的MAC幀的所述裝置包括用于在第二頻率上生成第二數(shù)量的空MAC幀的裝置。
7.權(quán)利要求5的MAC協(xié)議，其中用于在生成第二數(shù)量的空MAC幀之后繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀的所述裝置包括用于在第二頻率上生成第二數(shù)量的包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的空MAC幀的裝置。
8.權(quán)利要求5的MAC協(xié)議，其中利用自動(dòng)頻率分配算法將第二頻率分配給此基站。
9.用于在包括基站與無線終端的無線電信網(wǎng)絡(luò)中完成自動(dòng)頻率分配的一種方法，其中此基站與此無線終端根據(jù)媒體接入控制(MAC)協(xié)議進(jìn)行通信，所述方法包括以下步驟在第一頻率上生成MAC幀，其中這些MAC幀包含在此基站與此無線終端之間發(fā)送的電信數(shù)據(jù)與控制信息；生成從此基站在MAC幀的下行鏈路部分中發(fā)送給此無線終端的、表示在生成第一數(shù)量的MAC幀之后將阻止此基站與此無線終端發(fā)送的控制消息；確定是否已生成第一數(shù)量的MAC幀；在生成第一數(shù)量的MAC幀之后，在預(yù)定時(shí)間間隔期間阻止此基站與此無線終端發(fā)送；在此預(yù)定時(shí)間間隔期滿之后生成第二數(shù)量的MAC幀，其中這些MAC幀不包含用戶數(shù)據(jù)，并且其中此無線終端在生成第二數(shù)量的MAC幀的同時(shí)與此基站再同步；確定是否已生成第二數(shù)量的空MAC幀；和在已生成第二數(shù)量的空MAC幀之后，繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀。
10.權(quán)利要求9的方法，還包括以下步驟在此預(yù)定時(shí)間間隔期間在此基站上對(duì)至少一個(gè)頻率執(zhí)行干擾測(cè)量。
11.權(quán)利要求10的方法，其中在此預(yù)定時(shí)間間隔期滿之后生成第二數(shù)量的MAC幀的所述步驟包括以下步驟在第一頻率上生成第二數(shù)量的空MAC幀。
12.權(quán)利要求10的方法，其中在生成第二數(shù)量的空MAC幀之后繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀的所述步驟包括以下步驟在第一頻率上生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的第二數(shù)量的空MAC幀。
13.權(quán)利要求9的方法，還包括以下步驟在此預(yù)定時(shí)間間隔期間將此基站調(diào)諧到第二頻率，其中此第二頻率是新近分配的頻率。
14.權(quán)利要求13的方法，其中在此預(yù)定時(shí)間間隔期滿之后生成第二數(shù)量的空MAC幀的所述步驟包括以下步驟在第二頻率上生成第二數(shù)量的空MAC幀。
15.權(quán)利要求13的方法，其中在生成第二數(shù)量的空MAC幀之后繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀的所述步驟包括以下步驟在第二頻率上生成第二數(shù)量的包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的空MAC幀。
16.權(quán)利要求13的方法，其中利用自動(dòng)頻率分配算法將此第二頻率分配給此基站。
17.用于在包括基站與至少一個(gè)無線終端的無線局域網(wǎng)中進(jìn)行自動(dòng)頻率分配的一種方法，其中此基站與此至少一個(gè)無線終端根據(jù)媒體接入控制(MAC)協(xié)議進(jìn)行通信，所述方法包括以下步驟在第一頻率上生成MAC幀，其中這些MAC幀包含在此基站與此至少一個(gè)無線終端之間發(fā)送的電信數(shù)據(jù)與控制信息；從此基站中在MAC幀的下行鏈路部分中廣播干擾測(cè)量暫?？刂葡⒔o此至少一個(gè)無線終端，其中此干擾測(cè)量暫?？刂葡⒕娲酥辽僖粋€(gè)無線終端在生成第一數(shù)量的MAC幀之后，此基站將開始對(duì)至少一個(gè)頻率進(jìn)行干擾測(cè)量；進(jìn)行有關(guān)是否已生成第一數(shù)量的MAC幀的確定；在確定已生成第一數(shù)量的MAC幀之后，在一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)終止所有基站與無線終端傳輸；在此基站上，在此預(yù)定時(shí)間間隔期間內(nèi)測(cè)量此至少一個(gè)頻率的干擾；進(jìn)行有關(guān)此預(yù)定時(shí)間間隔是否已經(jīng)經(jīng)歷過去的確定；在確定此預(yù)定時(shí)間間隔已經(jīng)經(jīng)歷過去之后，終止在此基站上進(jìn)行的干擾測(cè)量并生成第二數(shù)量的MAC幀，其中第二數(shù)量的MAC幀之中的每一個(gè)MAC幀不包含用戶數(shù)據(jù)；在生成第二MAC幀的同時(shí)，使此至少一個(gè)無線終端與此基站同步；進(jìn)行有關(guān)是否已生成所有第二數(shù)量的空MAC幀的確定；在確定已生成所有第二數(shù)量的空MAC幀之后，繼續(xù)在第一頻率上生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀；和根據(jù)這些干擾測(cè)量，將一個(gè)新頻率分配給此基站以替代第一頻率。
18.權(quán)利要求17的方法，其中分配新頻率給基站的所述步驟包括以下步驟在MAC幀的下行鏈路部分中從此基站中廣播頻率交換控制信息給此至少一個(gè)無線終端，其中此頻率交換控制消息警告此至少一個(gè)無線終端在生成第三數(shù)量的MAC幀之后，此基站將開始調(diào)諧到此新近分配的頻率；確定是否已生成第三數(shù)量的MAC幀；在確定已生成第三數(shù)量的MAC之后，在第二預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)終止所有基站與無線終端傳輸；在此第二預(yù)定時(shí)間間隔期間內(nèi)將此基站調(diào)諧到此新近分配的頻率；在確定此預(yù)定時(shí)間間隔已經(jīng)經(jīng)歷過去之后，在此新近分配的頻率上生成第四數(shù)量的MAC幀，其中第四數(shù)量的MAC幀之中的每一個(gè)MAC幀不包含用戶數(shù)據(jù)；在生成第四數(shù)量的MAC幀的同時(shí)，使此至少一個(gè)無線終端與此基站同步；在確定已生成所有第四數(shù)量的空MAC幀之后，在此新近分配的頻率上繼續(xù)生成包含電信數(shù)據(jù)與控制信息的MAC幀。
19.權(quán)利要求18的方法，其中此無線局域網(wǎng)是高性能局域網(wǎng)類型2。
20.權(quán)利要求19的方法，其中此至少一個(gè)無線終端是固定計(jì)算機(jī)終端。
21.權(quán)利要求19的方法，其中此至少一個(gè)無線終端是膝上型計(jì)算機(jī)終端。
全文摘要
用于無線網(wǎng)絡(luò)中的一種媒體接入控制(MAC)協(xié)議,它有效地支持自動(dòng)與適時(shí)頻率分配。此MAC協(xié)議通過提供周期性的“靜噪間隔”來實(shí)現(xiàn)此功能。在這些間隔期間,要暫停相應(yīng)廣播區(qū)域中所有的傳輸,從而使基站能控制此廣播區(qū)域以便測(cè)量多個(gè)潛在的頻率載波上的干擾。在需要時(shí),隨后能由自動(dòng)頻率分配算法將這些干擾測(cè)量用于重新分配頻率給構(gòu)成此無線網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)基站。在給基站重新分配新的頻率時(shí),此MAC協(xié)議也提供一個(gè)時(shí)間周期,在此時(shí)間周期期間此基站能調(diào)諧到一個(gè)新近分配的頻率,并且此MAC協(xié)議在此之后提供一個(gè)時(shí)間周期,在此時(shí)間周期期間與此基站相關(guān)的無線終端能使它們自己與基站同步并在新近分配的頻率上生成MAC幀。
文檔編號(hào)H04B7/24GK1330822SQ99814298
公開日2002年1月9日 申請(qǐng)日期1999年10月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月9日
發(fā)明者G·馬爾姆格倫, F·克羅尼斯特德特, L·尼爾松 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司