CN102187621B - 用于改善基于时分多址的协议中的信道利用的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种方法和设备，包括：从关联的站接收报告；更新响应于所述报告的列表；调整响应于更新的列表的时隙分配图；对调整的图进行封装；传送封装的调整图；以及向关联的站分派在时隙分配图中指定的时隙。还描述了一种方法和设备，包括：通过通信信道接收同步帧；对位于所述同步帧中的图进行解封装；确定在所述图中是否存在指定的、此关联站是分派的主要所有者和分派的备用所有者之一的时隙；在此关联的站是分派的主要所有者的时隙期间，通过所述通信信道传送数据；在一时间间隔中感测所述通信信道；以及在此关联站是分派的备用所有者的时隙期间，通过在所述时间间隔中空闲的通信信道传送数据。

Description

用于改善基于时分多址的协议中的信道利用的方法
相关申请的交叉引用
此申请要求于2008年10月14日提交的名称为“A Method to ImproveChannel Utilization in a Time Division Multiple Access Based Protocol”的申请EP 08305679.6的优先权，在这里合并其全部内容。
技术领域
本发明涉及数据传送技术，且具体地，涉及一种用于改善时分多址(TDMA)协议中的信道利用的方法和设备。
背景技术
存在定义了通过电缆传送数据(data-over-cable)***的通信和操作支持接口需求的一些现有规范。这些规范之一是通过电缆传送数据服务接口规范(DOCSIS)，即用于许可将高速数据转移添加到现有有线电视(CATV)***并且由许多有线电视运营商采用以通过他们现有的混合光纤同轴(HFC)基础结构提供因特网接入的国际标准。
基于诸如DOCSIS之类解决方案的电缆调制解调器非常昂贵，并且不适于在电缆网络中提供对于实时音频通信和视频流传输服务敏感的服务质量(QoS)。期望开发一种可以按照合理的成本而保证良好服务质量(QoS)并且补充支持(leverage off)现有标准协议的、用于通过CATV电缆接入网络来传送数据的新***。在电缆数据***中还期望在现有CATV***上进行操作并且提供数据服务(诸如，到因特网协议网络的无线连接性)的用户终端装置或调制解调器。在这样的调制解调器中，寻求用于支持电缆接口和无线接口两者的合理机会，以确保对于良好质量用户体验的充分带宽可用性。
发明内容
在基于TDMA的机制中，当STA没有要传送的业务量时，资源被浪费，并且其未使用的时隙不能由另一STA使用。本发明提供了一种当已被授权使用时隙的STA在特定时段期间没有要传送的业务量时、对空闲时隙进行重用的方法，因而增加了信道的利用率。
在一些网络(例如，LAN)中，使用物理层载波感测来确定下层介质(有线或无线)的当前使用状态。只有当载波感测功能指示介质空闲时，站才可以发起共享的无线或有线介质上的数据传送。MAC(介质访问控制)层可以访问物理层载波感测的结果，并然后向较高层报告该结果。
本发明的接入点(AP)负责向它自身或站分配并调整时隙，以确保它们在非重叠时隙中有权访问介质。接入点按照从0开始的升序来向每个关联的站分派唯一的关联ID(AID)，并且在关联响应管理帧中将分派的AID传递到站。当站从AP解除关联时，AP对于请求与该AP关联的下一个站重用该AID。
在本发明中，将每个分配的时隙授权为供两个所有者访问：一个主要所有者和一个备用所有者。因而，本发明改善了信道利用。因而，描述了一种方法和设备，包括：从关联的站接收报告；更新响应于所述报告的列表；调整响应于更新的列表的时隙分配图；对调整的图进行封装；传送封装的调整图；以及向所述关联的站分派在所述时隙分配图中指定的时隙，其中所述关联的站是分派的时隙的主要所有者和备用所有者之一。还描述了一种方法和设备，包括：通过通信信道接收同步帧；对位于同步帧中的图进行解封装；确定在所述图中是否存在指定的、此关联站是分派的主要所有者和分派的备用所有者之一的时隙；在此关联的站是分派的主要所有者的时隙期间通过所述通信信道传送数据；在一时间间隔中感测所述通信信道；以及在此关联的站是分派的备用所有者的时隙期间，通过在所述时间间隔中空闲的通信信道传送数据。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据以下详细描述来最佳地理解本发明。附图包括下面所简要描述的以下图形，其中在所述图形上同样的编号表现相似的元件：
图1图示了简化的示范TDF接入网络架构。
图2图示了OSI参考模型中的802.11MAC子层。
图3图示了OSI参考模型中的TDF传送实体的实现。
图4图示了通信模式进入过程的实现。
图5图示了TDF超级帧结构的实现。
图6图示了注册过程的实现。
图7图示了注销过程的实现。
图8图示了存活(alive)通知过程的实现。
图9包括了用于描绘TDF网络的实现的***图。
图10包括了来自图9的AP和调制解调器的实现的框图。
图11包括了上行链路传送处理的实现的流程图。
图12包括了以太网分组和WLAN分组之间一对一映射的实现的图。
图13包括了多个以太网分组和单一WLAN分组之间变换的实现的图。
图14包括了用于描绘图13的变换中的分组流的图。
图15包括了来自图14的EIW报头的实现的图。
图16包括了上行链路接收处理的实现的流程图。
图17包括了用于描绘对分组进行解封装(decapsulate)的实现的图。
图18包括了用于描绘来自图10的PADM实现的图。
图19包括了下行链路传送处理的实现的流程图。
图20包括了下行链路接收处理的实现的流程图。
图21是ADoC STA的框图。
图22是根据实现方案的具有双模装置的ADoC STA的框图。
图23是ADoC STA双模装置的硬件实现的框图。
图24是ADoC STA双模装置的另一硬件实现的框图。
图25描绘了“隐藏站(hidden station)”问题。
图26图示了AP和三个站对于所分派时隙的使用。
图27是示范时隙分配图(TSAM)。
图28是接入点(AP)的示范操作的流程图。
图29是接入点的示范实施例的框图。
图30是与接入点关联的站的示范操作的流程图。
图31是与接入点关联的站的示范实施例的框图。
具体实施方式
一般描述
如在这里所使用的，“/”表示了用于相同或相似组件或结构的替换名称。即，可以将“/”取作如在这里所使用的含义“或”。单播传送处于单一发送器/发射机和单一接收机之间。广播传送处于单一发送器/发射机和该发射机接收范围内的所有接收机之间。多播传送处于单一发送器/发射机和该发射机接收范围内的接收机的子集之间，其中该发射机接收范围内的接收机的子集可以是整个集合。即，多播可以包括广播，并因此是比如在这里所使用的广播更为宽泛的术语。在分组或帧中传送数据/内容。如在这里所使用的，站可以是节点或客户端装置，其可以是移动终端或移动装置(诸如但不限于：计算机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)或双模智能电话)。
为了通过现有同轴电缆TV***(CATV)提供数据服务，至少一个实现方案在电缆接入网络中部署了时分功能(TDF)协议兼容接入点(AP)和站(STA)。在分级树结构中经由耦接器连接AP和STA。这样，家庭用户可以经由电缆接入网络来接入远程因特网协议(IP)内核网络。用户对于IP内核的接入开辟了以下服务，所述服务是诸如但不限于：因特网接入、数字电话接入(例如，通过因特网协议传送语音)、和有线电视节目编排。在图1中图示了示例网络架构100。
图1描绘了用于接入IP内核105的网络的一个实施例。IP内核可以是使用因特网协议或等效数字数据转移协议的任何数字网络。在图1的示例实施例中，时分功能(TDF)协议兼容接入点(AP)110具有与IP内核网络105相连的网络接口116(诸如，有线LAN或光学接口)、以及与电缆接入网络相连的电缆接口112。许多这样的接入点可以连接到IP内核网络。AP 110的电缆接入接口112可以是任何形式的电缆，诸如光纤、同轴电缆、或其他物理连接的通信介质。电缆网络可以包括信号耦接器115(当需要时)和分布介质(诸如，互连电缆117和119)。尽管在图1中仅仅示出了两个这样的配线电缆，但是要理解，可能进行多种这样分布连接。
在图1的示例中，配线电缆117和119分别经由电缆接口122和142而连接到TDF协议兼容站(STA)120、140。STA 120和140与TDF兼容，并且用作可以为用户利用多种接口而与电缆接入网络连接的用户终端。这些接口包括但不限于：传统的物理局域网(LAN)和无线局域网(WLAN)两者。一个示例的LAN是以太网兼容网络。一个示例的无线网络是IEEE 802.11兼容无线网络。
图1将站1调制解调器120和站N调制解调器140描绘为具有相似的接口。然而，此表示仅仅是示范的，这是因为假如不同能力的站在通信上与AP110兼容、则可以将所述站附着到电缆网络。例如，站调制解调器可以具有图1所示的所有用户接口或者仅仅具有所选择的子集。在图1中，将站1配置为支持LAN接口124，该LAN接口124用于将LAN连接121驱动到具有分支线(stub)130a、130b和130c的物理有线LAN 130。所述分支线支持LAN兼容装置，诸如用于电视和其他服务的机顶盒132、用于诸如因特网服务之类的网络服务的个人计算机(PC)、和其他LAN兼容装置136，所述其他LAN兼容装置136可以包括用于支持提供诸如视频、音频、电话和数据之类的多媒体服务的任何类型数字服务的装置。这种LAN兼容装置136包括但不限于：传真机、打印机、数字电话、服务器等。图1将站120描绘为还经由驱动天线125的WLAN射频(RF)端口126来提供无线服务。WLAN兼容装置138可以使用所得到的无线传送123来向用户提供包括多媒体语音、音频、电话和数据中任一项的服务。尽管仅仅示出了一个无线装置138，但是可以使用多种这样的无线装置。类似地，站N也包括LAN接口144，以驱动具有分支线150a、150b和150c的物理LAN 150的LAN连接141。这样的分支线支持与这种LAN兼容装置(诸如，机顶盒152、PC 154和其他装置156)的通信。WLAN RF端口146支持用于提供与WLAN装置158进行通信的链路143的天线145。本领域技术人员要理解，对于图1中的网络接口116、电缆接口112、122、142、有线LAN接口124、144、以及WLAN RF接口126、146中的每一个存在适当的接口驱动器。
在网络100的一个实施例中，TDF兼容AP和STA两者根据IEEE 802.11系列规范而在逻辑链接的控制子层、MAC子层和物理子层中单独地实现协议栈。然而，在MAC子层中，TDF AP和STA利用TDF帧/消息/信号传送实体来取代IEEE 802.11帧传送实体。所以，用于TDF AP和STA的MAC子层包括IEEE 802.11帧封装/解封装实体和TDF帧传送实体，而用于IEEE 802.11兼容AP和STA的MAC子层包括IEEE 802.11兼容帧封装/解封装实体和IEEE802.11帧传送实体。对于集成的AP和STA而言，TDF帧传送实体和IEEE802.11帧传送实体可以同时共存，以提供IEEE 802.11和TDF功能两者。可以通过手动或动态配置来实现两个模式之间的切换。
TDF协议介绍
图1的AP 110以及STA 120和140利用TDF协议在电缆介质上进行通信。在TDF协议的一个实施例中，经由电缆介质而不是通过空气来传送IEEE802.11帧。利用IEEE 802.11机制的目的在于利用IEEE 802.11协议栈的成熟硬件和软件实现方案。因而，在图1的电缆网络中使用了利用IEEE 802.11帧的TDF，作为AP及其关联STA之间的通信标准。
TDF的一个特征是其用于传送IEEE 802.11数据帧的唯一介质访问控制方法。在一个实施例中，TDF不利用传统的IEEE 802.11DCF(分布式协调功能)或PCF(点协调功能)机制来交换MAC帧，所述MAC帧包括MSDU(MAC服务数据单元)和MMPDU(MAC管理协议数据单元)。相反地，TDF使用时分接入方法来传送MAC帧/消息/信号。所以，TDF是用于定义位于MAC子层中的帧传送实体的详细实现方案的接入方法。
图2图示了开放***互连(OSI)参考模型中的标准IEEE 802.11MAC子层协议。作为比较，图3图示了OSI参考模型中用于TDF协议的帧传送实体的细节。
在一个实施例中，诸如STA 120和STA 140之类的站在两个通信模式中操作。一个模式是标准IEEE 802.11操作模式，其遵循在IEEE 802.11系列标准中定义的帧结构和传送机制。另一模式是TDF操作模式。在图4中指示当启动STA时进入哪一个操作模式的确定。一旦STA从AP接收到同步帧/消息/信号，STA就进入TDF模式。如果在预设超时(timeout)内不存在接收到的同步帧，则STA保持或变动到IEEE 802.11模式中。
TDF协议功能描述：
接入方法
TDF站中的物理层可以具有多个数据转移速率能力，所述多个数据转移速率能力允许实现方案为了改善性能和装置维护而执行动态速率切换。在一个实施例中，站可以支持至少三种类型的数据速率：54Mbps、18Mbps和6Mbps。主要可以以54Mbps数据速率来提供数据服务。如果STA支持54Mbps数据传送存在问题，则STA可以暂时切换到18Mbps数据速率。6Mbps数据速率操作模式是为了网络维护和站调试的目的而设计的。
可以在TDF站进入TDF通信过程之前，对数据速率进行静态配置，并且在整个通信处理期间保持不变。另一方面，TDF站还可以在服务期间支持动态数据速率切换。用于数据速率切换的准则可以基于信道信号质量和其他因素。
TDF协议的基础接入方法是时分多址(TDMA)，这允许多个用户通过将同一信道划分为多个不同的时隙来共享该信道。对于上行链路业务量，STA快速接连地、一个接一个地进行传送，每一个使用由AP分派的TDF超级帧内其自己的时隙。对于下行链路业务量，STA共享信道，并且通过对帧中的目的地地址信息与它们的地址进行比较来选择目标指向它们的数据帧/消息/信号或者管理帧/消息/信号。将下行链路业务量定义为从AP到STA的数据传输。下行链路业务量的示例包括所请求的数字数据/内容，诸如由用户请求的音频或视频。下行链路数据可以是单播、广播、或者多播。将上行链路业务量定义为从STA到AP的数据传输。上行链路业务量的示例包括对于数字数据/内容的用户请求或者用于使AP执行一些功能的命令。上行链路数据一般是单播。
图5图示了TDF超级帧结构的示例以及当存在m个STA时用于典型TDF超级帧的时隙分配。如在这里所使用的，时隙和时间片(timeslice)是可以互换的。如图5所示，每个TDF超级帧存在总共tdfTotalTimeSlotNumber个固定数目的时隙，这包括用于从AP向一个或多个STA发送时钟同步信息的一个同步时隙、由AP用于向STA传送数据和注册响应管理帧的多个tdfDownlinkTimeSlotNumber下行链路时隙、由注册的STA用于一个接一个地向AP发送数据和一些管理帧的多个tdfUplinkTimeSlotNumber上行链路时隙、以及用于发送对于上行链路时隙分配的注册请求的一个竞争时隙。单一竞争时隙由多个竞争子时隙组成。除了同步时隙之外，被表示为公共时隙的所有其他时隙都具有其长度等于tdfCommonTimeSlotDuration的相同持续时间。将tdfCommonTimeSlotDuration的值定义为允许在用于最高数据速率模式的一个正常时隙中传送至少一个最大IEEE 802.11PLCP(物理层会聚协议)协议数据单元(PPDU)。同步时隙的持续时间tdfSyncTimeSlotDuration比公共时隙的持续时间短，这是因为在此时隙中从AP向STA传送的时钟同步帧比IEEE802.11数据帧短。图5的TDF超级帧是将时隙字段排序为同步时隙、下行链路时隙、上行链路时隙和竞争时隙(多个竞争子时隙)的格式的示例。假如首先在超级帧中出现同步时隙，则可能进行时隙字段的其他排序。例如，以下排序也是可能的：(i)同步时隙、竞争时隙、上行链路时隙、下行链路时隙；(ii)同步时隙、上行链路时隙、下行链路时隙、竞争时隙；和(iii)同步时隙、竞争时隙、下行链路时隙、上行链路时隙。
作为结果，可以通过下式来计算被定义为tdfSuperframeDuration的一个TDF超级帧的持续时间：
tdfSuperframeDuration    ＝tdfSyncTimeSlotDuration    +tdfCommonTimeSlotDuration*(tdfTotalTimeSlotNumber-1)。
tdfTotalTimeSlotNumber    、tdfUplinkTimeSlotNumber    和tdfDownlinkTimeSlotNumber之间的关系满足以下等式：
tdfTotalTimeSlotNumber    ＝tdfUplinkTimeSlotNumber    +tdfDownlinkTimeSlotNumber+2。同步时隙处于下行链路方向中。
此外，TDF超级帧中对于TDF STA所分配的上行链路时隙的数目可以从1改变为tdfUplinkTimeSlotThreshold。相应地，TDF超级帧中可用的下行链路时隙可以从(tdfTotalTimeSlotNumber-2)改变为(tdfTotalTimeSlotNumber-2-tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber)。当存在请求上行链路时隙的一个STA时，AP从下行链路时隙的可用池中推导出一个或多个时隙，并然后向STA分配这些时隙，只要在该分配以后，上行链路时隙数目没有超过tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber。在不同的实现方案中tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber的值可以变化。但是应该小心地选定最大上行链路时隙数目，使得存在至少一个可用于关联的STA的下行链路时隙，以便保证数据服务的服务质量(QoS)。此外，可以对由相同STA或AP用于相同方向传送的所有相继时隙进行合并，以连续地发送MAC帧，从而避免在由不必要转换和保护导致的这些时隙的边缘处的浪费时间。
一旦将STA与AP关联，STA就将在其自己的上行链路时隙期间传送所有的外出(outgoing)帧/分组，包括数据、管理和控制帧/分组。用于STA的上行链路时间片可以由与AP关联的所有STA进行共享，并且每个STA清楚地知道哪些时隙是该STA在其间发送外出帧的时隙。这种机制可以应用于有线或无线介质(例如，WLAN(无线局域网))中，以支持用于一些QoS(服务质量)敏感的服务(诸如，电话和视频流传输)的质量服务。
在一个实现方案中，tdfCommonTimeSlotDuration大约是300us，其足够使STA在54Mbps模式的一个公共时隙中传送至少一个最大的IEEE 802.11PPDU。每个TDF超级帧存在总共62个时隙。在这些时隙中，存在20个上行链路时隙和40个下行链路时隙。当存在20个STA时，可以向每个STA保证它可以达到680kbps的上行链路数据速率并且共享30Mbps(40个连续时隙)的下行链路数据速率。当存在30个STA时，可以向每个STA保证它可以达到680kbps的上行链路数据速率并且共享22.5Mbps(30个连续时隙)的下行链路数据速率。tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber是30。最终，作为61个公共时隙和一个同步时隙的总持续时间的tdfSuperframeDuration的值大约是18.6ms，并且其可以针对不同的用途而被定义为不同的值。例如，如果仅存在一个STA，则可以保证它具有4个时隙来实现大约18Mbps的上行链路数据速率和自身的18Mbps(4个连续时隙)的下行链路数据速率。这样，作为九个数据时隙和一个同步时隙的总持续时间的tdfSuperframeDuration的值大约是4ms。
帧/消息/信号格式
在IEEE 802.11规范中，存在三个主要的帧类型：数据帧/消息/信号、控制帧/消息/信号、和管理帧/消息/信号。数据帧用于从接入点向站(并且反之亦然)交换数据。取决于网络而存在若干不同种类的数据帧。控制帧与数据帧结合地用于执行区域清除操作、信道获取和载波感测维护功能、以及接收的数据的肯定应答。控制和数据帧结合地工作，以在接入点和站之间可靠地传递数据。更具体地，交换帧时的一个重要特征在于存在应答机制，并相应地，存在用于每个下行链路单播帧的应答(ACK)帧。其存在以便减少由不可靠的无线信道导致的数据丢失的可能性。管理帧执行监管功能。它们用于加入以及离开无线网络，并且从接入点向接入点移动关联性。如在这里所使用的，在所有情况下也可以将术语“帧”称作消息或信号。等效地，术语“帧/消息/信号”还可以用于表示等效物。
在TDF***中，STA被动地等待来自AP的同步帧/消息/信号，以标识控制AP。同步帧是位于图5的同步隙(时隙0)内的数据的帧。由于STA等待AP发送同步帧，所以不需要在IEEE 802.11标准的无线实现方案中找到的典型探测请求和探测响应帧。但是，应答(ACK)帧/消息/信号用于确保数据帧传递的可靠性。
在TDF协议中，在电缆介质中仅仅使用数据的有用的IEEE 802.11MSDU和MMPDU类型中的一些。例如，将数据帧类型中的数据子类型用于对上层数据进行封装，并且在接入点和站之间传送它。需要新的管理帧来适应TDF***中的时钟同步需求。为了实现上行链路时隙请求、分配和释放的功能，定义了四种新的管理帧。表1定义了TDF协议中所添加的帧/消息/信号的类型和子类型的有效组合。
  类型描述   子类型描述
  管理   同步
  管理   注册请求
  管理   注册响应
  管理   注销请求
  管理   存活通知
表1用于TDF协议的新的管理帧
接入点(AP)搜索和时钟同步
TDF协议向所有STA节点提供定时信息的分布。STA在图5超级帧的同步隙中监听同步帧/消息/信号，以判断是否存在可用的活动AP。一旦STA进入TDF通信，STA就使用同步帧来调整其本地计时器，基于该本地计时器，STA判断是否轮到它来发送上行链路帧。在任何给定时间处，在同步过程中，AP是主装置，而STA是从装置。如果STA在被定义为tdfSynchronizationCycle的预定义阈值时段中尚未从关联的AP接收到同步帧，则STA对仿佛关联的AP已经停止服务该STA一样进行反应。在此实例中，STA停止与已停止的AP进行通信，并且通过再次监听同步帧而开始搜寻活动的AP。
在TDF***中，与相同AP关联的所有STA都同步到公共时钟。AP周期性地传送包含AP时钟信息的、被称为同步帧的特别帧，以同步其本地网络中的STA。在一个实施例中，每个TDF超级帧时间，AP生成一次用于传送的同步帧，并且将所述同步帧在TDF超级帧的同步时隙中进行发送。
每个STA维护本地定时同步功能(TSF)计时器，以确保它与关联的AP进行同步。在接收到同步帧之后，STA总是接受该帧中的定时信息。如果STATSF计时器与所接收的来自AP的同步帧中的时间戳不同，则接收STA根据接收的时间戳值来设置其本地计时器。此外，STA可以向接收的定时值添加小的偏移，以考虑由收发机进行的本地处理。
STA向AP注册
图6图示性地描述了注册的过程。一旦STA已经从同步帧中获取了计时器同步信息，STA就得知时隙0何时出现。如果STA没有与任何活动AP关联，则STA尝试向发送同步帧的AP进行注册。STA通过在竞争时隙期间向AP发送注册请求帧而与AP关联，该竞争时隙是图5的TDF超级帧中的第二时隙。在一个实施例中，将等于tdfCommonTimeSlotDuration的竞争时隙的持续时间和注册请求帧/消息/信号结构设计为允许在一个竞争时隙中至少发送tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber个注册请求帧。基于该设计，将竞争时隙划分为tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber个相等长度的子时隙。
STA一检测到活动的目标AP，该STA就选定竞争时隙中的一个子时隙，以向该AP发送注册请求帧。此动作的目的在于减少当存在同时启动并且同时地尝试向同一AP进行注册的许多STA时的冲突机率。注册请求可以根据以下方法而出现：
A.一旦分配了上行链路时隙，STA就存储被定义为tdfAllocatedUplinkTimeSlot的所分配的上行链路时隙数目。所分配的上行链路时隙指示上行链路时隙的整个池中的时隙位置，并且范围从1到tdfMaximumUplinkTime SlotNumber。
B.每当STA请求上行链路时隙时，AP就向相同的STA分配相同的上行链路时隙。
C.当选择其中发送注册请求帧的时隙时，如果存在已存储的tdfAllocatedUplinkTimeSlot值，则STA将该时隙数目设置为tdfAllocatedUplinkTimeSlot。如果不存在这样的值，则STA在tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber个可用时隙中随机地选定一个子时隙。然后，STA在随机选定的时隙中向AP发送注册请求帧。
这时，STA列出它所支持的所有数据速率，并还在注册请求帧中发送诸如接收信号载波/噪声比之类的一些信息。STA可以利用所支持的不同数据速率来发送若干相继的注册请求帧。在发出该帧之后，STA监听来自AP的注册响应帧/消息/信号。
在从STA接收到注册请求帧之后，基于以下方法，AP在下行链路时隙中向STA发回不同种类的注册响应帧。
A.如果已经分配的上行链路时隙等于tdfMaximumUplinkTimeSlotNumber，则AP将uplinkTimeSlotUnavailable指示符置于帧本体中。
B.如果AP不支持在注册请求管理帧中的supportedDataratesSet中列出的任何数据速率，则AP将unsupportedDatarates指示符置于帧本体中。
C.如果存在可用于分配的上行链路时隙以及AP和STA两者都支持的公共数据速率，则AP分配一个上行链路时隙并且根据STA的注册请求帧中的信息(诸如，载波/噪声比)选定合适的公共数据速率，并然后向STA发送注册响应帧。该帧/消息/信号本体包含所分配的上行链路时隙和所选定的数据速率信息。在成功的注册处理之后，TDF STA和TDF AP在要使用哪一个上行链路时隙和数据速率上达成一致。
分段/解分段(defragmentation)
在TDF协议中，将用于传送MSDU的时隙持续时间固定为tdfCommonTimeSlotDuration。对于一些数据速率而言，当MSDU的长度大于阈值时，不可能在单一时隙中传送它。所以，当用于上行链路传送的数据帧长于被定义为tdfFragmentationThreshold并且取决于不同数据速率而变化的阈值时，在传送之前对该数据帧进行分段。对于除了最后的以外的所有分段，分段帧的长度是相等数目的八比特组(octet)(tdfFragmentationThreshold个八比特组)，其可以更小。在分段之后，将所分段的帧置于外出队列中，以传送到AP。此分段过程可以通过使用在TDF帧传送实体中动态设置的tdfFragmentationThreshold而在TDF帧传送实体中或者在上层中运行。
在AP端，接收到的每个分段包含用于使得完整帧根据其构成分段来进行重组的信息。每个分段的报头包含由AP对帧进行重组使用的以下信息：
A.帧类型
B.从地址(Address)2字段获得的发送者的地址
C.目的地地址
D.序列控制字段：此字段允许AP检查所有进入分段属于相同MSDU、以及应该对分段进行重组的序列。序列控制字段内的序列数目对于MSDU的所有分段保持相同，而序列控制字段内的分段数目对于每个分段递增。
E.更多分段指示符：向AP指示这不是数据帧的最后分段。仅仅MSDU的最后或唯一分段将此比特设置为零。MSDU的所有其他分段应该将此比特设置为1。
AP通过按照序列控制字段的分段数目子字段的顺序对分段进行组合来重构MSDU。如果尚未接收到更多分段比特被设置为零的分段，则AP知道该帧尚不完整。AP一接收到更多分段比特被设置为零的分段，它就知道对于该帧可能不再接收到更多分段。如果接收到的分段包含错误或者不完整，则AP可以向STA发布重传请求。
AP对于正在接收的每个帧维护接收计时器。还存在属性tdfMaxReceiveLifetime，其指定被允许接收帧的最大时间量。接收计时器在接收到MSDU的第一分段时启动。如果接收帧计时器超过tdfMaxReceiveLifetime，则AP丢弃所有接收到的此MSDU的分段。如果在超过其tdfMaxReceiveLifetime之后接收到定向的MSDU的额外分段，则丢弃这些分段。
上行链路传送
如以上所陈述的，将上行链路定义为从STA到AP的信息转移。在从AP接收到注册响应帧之后，STA对帧本体进行分析，以查看它是否被授予上行链路时隙。如果没有，则它暂停并且稍后申请上行链路时隙。如果被授予，则STA使用在注册响应帧中指示的数据速率而在所分派的时隙期间开始传送上行链路业务量。
当在所分派的时隙期间开始上行链路传送时，如果在STA的外出队列(缓冲器)中存在至少一个外出帧，则该STA在其外出队列(缓冲器)中向AP发送第一帧。此后，STA检查第二上行链路帧的长度，并且评估是否可能在分派的时隙的剩余持续时间期间发送它。如果不能，则它停止该上行链路传送过程，并且等待在下一TDF超级帧期间在分派的时隙中发送它。如果可能，则STA立即向目的地AP发送第二帧。发送过程这样继续运行，直到所分派的时隙已经结束为止，或者直到不存在要传送的更多上行链路帧为止。
下行链路传送
如以上所陈述的，将下行链路定义为从AP到STA的信息转移。在整个TDF通信过程中，下行链路时隙的总数可能动态地改变，这是由于关联STA数目的改变。当AP准备向关联的STA发送帧时，它将在剩余下行链路时隙中剩下的时间与使用所协商的数据速率来传送特定下行链路帧所需的持续时间进行比较。然后，基于该结果，它判断是否应该在此TDF超级帧期间利用特定数据速率来传送该帧。此外，AP不需要对下行链路帧进行分段。
当不是用于关联的STA发送上行链路业务量之时，STA在信道中监听寻址到它的可能的下行链路帧。
注销
如图7所示，如果STA决定离线并且停止TDF通信，则STA在其上行链路时隙期间向关联的AP发送注销请求帧，以便向AP通知释放所分配的上行链路时隙资源。在接收到注销请求帧之后，AP释放向STA所分派的上行链路时隙，并且将它置于空闲时隙池中，以便将来使用。取决于***需要，可以在上行链路时隙时段中或者在下行链路时隙时段中使用所释放的时隙。
存活通知
参考图8，STA通过在其上行链路时隙时段期间向AP周期性地发送存活通知帧来报告它的存活。执行此操作，以允许AP感测STA是否出乎意料地宕机或者关断，使得AP可以尽可能快地释放AP资源。如果在被表示为tdfAliveNotificationCycle的预定义阈值时段中不存在存活通知帧，则关联的AP对仿佛该STA离线一样地进行动作，并然后释放向STA所分配的上行链路时隙。此结果与从STA接收到注销请求帧(其中，将分配一次的时隙返回到可用时隙池，以便将来使用)相似。
在一个实施例中，为了确保关于多速率能力的STA的共存和互操作性，所有STA遵循规则集：
A.按照TDF基本速率集之中的最低速率来传送同步帧，使得所有的STA可以理解它们。
B.使用由注册机制选择的所支持的数据速率来发送具有目的地单播地址的所有帧。没有站按照接收机站不支持的速率来传送单播帧。
C.按照TDF基本速率集之中的最高速率来传送具有目的地多播地址的所有帧。
分组/帧转移操作示例
接下来是图9-20的描述，以进一步描述由图1-8描述的***中信息的操作流。当然，图9-20的实现方案的各特征和方面可以用于其他***。如上所述，TDF协议可以取代传统的IEEE 802.11兼容DCF(分布式协调功能)或PCF(点协调功能)机制。
参考图9，示出了典型的TDF网络示例900。网络900提供从用户家庭910和920到因特网(或另一资源或网络)930的连接。用户家庭910和920通过电缆***耦接器950连通接入点(AP)940。例如，AP 940可以位于家庭910和920的邻域中，或者位于包括家庭(例如，公寓)910和920的公寓建筑中。例如，AP 940可以由电缆运营商所有。AP 940通过LAN***970进一步耦接到路由器960。路由器960还耦接到因特网930。
如应该清楚的，术语“耦接”指示直接连接(没有居间(intervening)组件或单元)和间接连接(一个或多个居间组件和/或单元，诸如分离器、放大器、转发器、接口转换器等)两者。这样的连接例如可以是有线或无线的，并且可以是永久或短暂的。
用户家庭910和920可以具有各种不同的配置，并且可以不同地配置每个家庭。然而，如网络900所示，用户家庭910和920中的每一个分别包括站(称作调制解调器或STA)912和922。调制解调器912、922分别通过LAN网络918、928耦接到第一主机(主机1)914、924以及第二主机(主机2)916、926。每个主机914、916、924和926例如可以是计算机或其他处理装置或通信装置。存在其中网络900可以允许多个主机(例如，914、916、924和926)连接到路由器960的各种方式。下面，在为了简单而仅仅考虑调制解调器912和主机914和916的情况下，讨论四种实现方案。
在第一方法中，调制解调器912用作另一路由器。主机914和916通过其IP地址来标识，并且调制解调器912将IP分组从主机914和916路由到路由器960。此方法典型地需要调制解调器912运行路由器软件，这需要额外的存储器以及增加的处理能力。
在第二方法中，调制解调器912用作网桥(bridge)。调制解调器912和AP 940使用标准的无线分布***(WDS)机制，以将层2分组传递到路由器960。主机914和916通过其介质访问控制(MAC)地址来标识。此方法是IEEE 802.11标准的一部分，并且可以同时服务多个主机。然而，并非所有的AP和调制解调器都支持具有增强安全性的WDS。
在第三方法中，调制解调器912使用MAC伪装(masquerade)而将LAN分组/帧的源(该源是主机914和916之一)MAC地址改变为其自己的MAC地址。所以，从路由器960的角度来看，路由器960仅仅看到调制解调器912。利用此方法，调制解调器912仅仅可以一次服务一个主机。
在第四方法中，调制解调器912使用封装，如下面进一步详细描述的。以上方法中的每一个都具有优点和缺点，并且这些优点和缺点可能取决于实现方案而变化。然而，封装方法提供了特定优点，在于它一般不需要调制解调器运行路由器软件而使得调制解调器更加简单。同样，封装方法典型地不会引入安全性问题，并且它可以一次服务多个主机。
另外，封装方法避免了可能与前三种方法关联的大的开销，其通过使用单一WLAN格式化的分组而从主机转移每个分组。在目前的TDF环境中，将WLAN格式化的分组用作在图9的硬连线(非RF)TDF电缆***中转移信息的便利格式。因而，对于从主机转移的每个分组，前三种方法造成了WLAN分组的开销，并且相应地减少了吞吐量。这种低效率在TDF环境中典型地被加重。在TDF环境中，将时隙的持续时间固定，并且将时隙设计为在一个时隙中仅仅允许传送一个最大的WLAN帧。因而，在每个时隙中仅仅可以传送一个主机分组。
相应地，封装方法可以提供各种优点中一个或多个。这种优点例如包括更简单的路由器设计和操作、增加的安全性、服务多个主机、以及增加的效率和吞吐量。在包括封装方法的实施例中，将多个LAN分组包括到一个WLAN格式化分组(WLAN分组)中。WLAN分组与由TDF时隙允许的最大长度一样大。接收到封装分组的实体(例如，AP)将WLAN分组解封装为各个LAN分组，并且将它们发送到路由器。为了在相反的方向中的通信，调制解调器(STA)对WLAN分组进行解封装，并且将各个LAN分组发送到(多个)主机。
STA和AP示例
图10是包括多个调制解调器(STA)和AP的图示1000，明确地示出了所述多个调制解调器(STA)中的两个。在该图示中，可以经由电缆网络来将上至N个调制解调器连接到AP。该图示包括调制解调器#1 1010、调制解调器#N 1020和AP 1030，其中调制解调器1010和1020中的每一个经由耦接器1042通过电缆网络1040耦接到AP 1030。电缆网络耦接器1042可以是信号分离器、放大器、转发器或者如在电缆***领域中公知的其他类型的耦接器。其他实现方案可以取决于互连电缆网络的替换配置而对于每个调制解调器使用单独的电缆网络。将调制解调器#1 1010和#N 1020示出为具有局域网(LAN)(诸如以太网、AppleTalk或Arcnet)以及用于外部使用的电缆驱动接口。此配置仅仅是调制解调器可以向用户提供的接口类型的示例。
图10描绘了如下所述的功能和物理接口两者。调制解调器1010和1020、以及AP 1030包括相同名称的功能组件，尽管一些外部连接不同并且所述组件本身对于调制解调器和对于AP执行不同的功能。因而，共同描绘的单元功能可以在调制解调器和AP中进行服务。然而，应该清楚的是，可以对于调制解调器和对于AP设计不同的单元，其中所述不同的单元分别执行仅仅调制解调器或AP所需的那些功能。
还要理解，可以通过硬件、固件或软件、或者硬件、固件和软件的任何组合来实现调制解调器1010、1020和1030所示的功能和接口。例如，调制解调器1010可以包括用于提供图10和其他附图所示功能和接口的固定或可编程协调的处理单元(未示出)。本领域技术人员将认识到可以组合地使用中央处理单元、多处理器、专用集成电路、逻辑控制电路、用于接口的模拟驱动电路以及电源，来实现在这里呈现的图10和其他附图的装置的功能。
调制解调器1010包括本地应用层1011、跟随其后的TCP/IP层1012、跟随其后的网桥1014。网桥1014耦接到LAN接口1015、分组聚集/解聚集模块(PADM)1016、和WLAN格式接口1017。PADM 1016还耦接到WLAN格式接口1017。电缆接口1084将WLAN格式接口1017耦接到调制解调器1010和AP 1030之间的外部电缆网络1040。LAN接口1015耦接到LAN网络1052，该LAN网络1052耦接到第一主机(主机1)1054和第二主机(主机2)1056。
调制解调器1020类似于调制解调器1010。然而，调制解调器1020耦接到LAN网络1062，并且LAN网络1062耦接到第一主机(主机1)1064和第二主机(主机2)1066。将调制解调器1020的组件示出为与调制解调器1010的组件相似。然而，应该清楚的是，当调制解调器1010和1020被设置并且进行操作时，例如各种配置参数是不同的。
AP 1030包括本地应用层1071、跟随其后的TCP/IP层1072、跟随其后的网桥1074。网桥1074耦接到以太网接口1077、PADM 1076、和WLAN格式接口1075。PADM 1076还耦接到WLAN格式接口1075。电缆接口1084将WLAN格式接口1075耦接到AP 1030以及下游调制解调器1010和1020之间的外部电缆网络1040。LAN接口1077耦接到以太网网络1082，该以太网网络1082继而耦接到路由器1090。WLAN格式接口1017和1075经由电缆接口1084和1080以及电缆网络1040而彼此通信地耦接。路由器1090进一步耦接到因特网1095。因而，在主机1054、1056、1064、1066和因特网1095之间存在连接。
各个本地应用层(1011、1071)是用于运行本地应用并且与架构中的其他层进行对接的标准层。各个TCP/IP层(1012、1072)是用于运行TCP/IP并且用于提供由这种层典型提供的服务(包括与架构中的其他层进行对接)的标准层。各个LAN接口(1015、1077)是用于往返于LAN网络来进行对接的标准单元。这种接口1015、1077传送和接收LAN分组，并且根据诸如以太网协议之类的协议进行操作。
各个WLAN格式接口(1017、1075)是用于对在经由电缆接口1084和1080而跨越电缆网络1040进行通信使用的帧进行格式化的单元。这种WLAN格式接口1017、1075传送并接收WLAN格式化分组，并且根据WLAN协议来进行操作。然而，在图示1000中，WLAN接口1017、1075实际上经由电缆接口1084和1080、而不是使用无线通信来耦接到电缆网络1040。
例如，可以在硬件(诸如，用于计算机的***卡)中实现LAN 1015、1077、WLAN格式接口1017、1075、以及电缆接口1084、1080。也可以在软件(诸如，使用由处理装置实现的指令来执行格式化接口的功能的程序)中很大程度上实现所述接口。然而，将在硬件中实现用于这种软件格式化功能的驱动器用于LAN和电缆接口。大体上，接口一般包括用于接收实际信号(例如，连接器)并用于对接收信号进行缓冲(例如，传送/接收缓冲器)的部分，并且典型地包括用于对信号进行处理的部分(例如，信号处理芯片的全部或一部分)。
各个网桥(1014、1074)是用于在以太网接口和WLAN格式化接口之间转发分组的单元。网桥可以是软件或硬件实现的，或者可以仅仅是逻辑实体。用于网桥的或者AP或STA内任何其他功能的标准实现方案包括处理装置(诸如，集成电路、单或多处理单元)或在处理装置(诸如，运行网桥软件的处理器)上运行的指令集。
PADM 1016和1076执行包括分组封装和解封装的各种功能，其在下面进一步描述。例如，可以在软件、硬件、固件或其一些组合中实现PADM 1016和1076。软件实现方案例如包括诸如用于在处理装置上运行的程序的指令集。这种指令可以在计算机可读介质中实施。硬件实现方案例如包括专门芯片(诸如，专用集成电路(ASIC))或可编程器件，诸如，可编程门阵列(PGA)，其甚至可以包括用于支持数字逻辑元件的固件指令。
参考图11，处理1100描绘了用于经由调制解调器或STA而从主机向AP转移帧/分组的处理。帧/分组从调制解调器进行传送，以供AP接收，并且最后被传递到路由器并然后传递到IP内核网络中的最终目的地。还将此处理1100称作调制解调器到AP上行链路传送处理。该处理1100包括调制解调器使用例如先前描述的注册处理连接到AP(1110)。这种处理还可以包括例如包含了验证和关联操作的标准WLAN协议。
该处理1100然后包括一个或多个主机向调制解调器发送一个或多个帧/分组(1120)、以及调制解调器接收所发送的(多个)帧/(多个)分组(1130)。要注意，发送的帧/分组供对(多个)最终目的地传递帧/分组的路由器接收。在图10的实现方案中，调制解调器1010通过LAN接口1015，通过LAN网络1052从主机1054和1056中的一个或多个接收发送的帧/分组。
然后，调制解调器确定要经由电缆接口经由WLAN格式化接口向AP发送(多个)帧/(多个)分组(1140)。调制解调器通过识别使用电缆接口和WLAN格式接口访问，而不是(as opposed to)例如通过另一接口(诸如，无线接口，未示出)访问路由器，来做出此确定(1140)。在图10的实现中，调制解调器1010向网桥1014发送接收到的(多个)帧/(多个)分组，并且网桥1014做出此确定(1140)。
然后，调制解调器对用于路由器的多个帧/分组(包括了一个或多个接收到的帧/分组)进行封装(1150)。该封装(1150)可以包括从多个主机(例如，从图10的实现方案中的主机1054和1056)接收到的帧/分组。此外，该封装可以包括在操作1130中接收到的(多个)帧/(多个)分组以及早先接收到并存储在队列中的帧/分组。
在不对多个帧/分组进行封装的实现方案中，在独立地对每个LAN帧/分组进行封装的情况下，该实现方案可以使用网桥而将LAN帧/分组映射到各个WLAN分组。这种封装例如可以包括整个LAN分组作为WLAN分组的数据部分，并且添加附加的WLAN报头。
此外，不对多个帧/分组进行封装的实现方案甚至不需要对各个LAN帧/分组进行封装。而是，这种实现方案可以通过例如利用WLAN报头取代LAN报头并且通过可选地添加一个或多个附加字段，来将各个LAN帧/分组变换为WLAN分组。
例如，参考图12，示出了接收包括LAN报头1220和数据部分1230的LAN帧/分组1210的变换1200。该变换1200产生包括WLAN报头1250、数据部分1230和帧检查序列(FCS)1260的WLAN分组1240。然而，实现操作1150包括将多个LAN帧/分组封装为单一WLAN分组。在图13中图示了操作1150的一个实现方案。
图13描绘了从被描绘为特定以太网分组的LAN帧/分组向WLAN分组的示例变换。如之前注意到的，以太网分组是LAN帧/分组的特定形式。相应地，图13可应用于任何类型的LAN分组。在图13中，变换1300接收包括以太网分组1310、1312和1314的多个以太网分组，并且产生单一WLAN分组1318。以太网分组1310、1312、和1314中的每一个分别包括以太网报头1320、1322和1324、以及分别包括数据部分1326、1328和1329。以太网分组1310、1312、和1314可以来源于相同的主机或来源于不同的主机。此外，尽管正对以太网分组1310、1312、和1314进行封装以发送到路由器，但是以太网分组1310、1312、和1314的最终目的地也可以不同。例如，以太网分组1310、1312、和1314中的每一个的目的地可以是一个或多个主机正在与之通信(或试图与之通信)的不同因特网站点。将变换1300示为包括两个中间操作。然而，其他实现方案并不执行任何中间操作，而另外的实现方案执行更多的中间操作。
第一中间操作是将以太网分组变换为扩展以太网分组。将以太网分组1310、1312和1314分别变换为扩展以太网分组1330、1332和1334。在该变换1300中，分别包括整个以太网分组1310、1312和1314作为扩展以太网分组1330、1332和1334的数据部分1336、1338和1340。扩展以太网分组1330、1332和1334还分别包括可选的报头1342、1343和1344、以及可选的尾部/报尾(trailer)1346、1347和1348。报头1342、1343和1344、以及尾部/报尾1346、1347和1348可以包括各种不同的信息(而无论对于报头/尾部/报尾是否是典型的)，诸如例如分组数目、应答和重传信息、用于源和/或目的地的地址、和错误检查信息。
第二中间操作包括将扩展以太网分组变换为单一“WLAN中的以太网”(EIW)分组1350。EIW分组1350包括用于扩展以太网分组中每一个的数据部分。示出了两种可能的变换。通过实线箭头1370来图示了第一变换，而通过虚线箭头1375来图示了第二变换。
如变换1300中的实线箭头1370所示，数据部分1352、1353和1354分别对应于所包括的扩展以太网分组1330、1332和1334。EIW分组1350还包括可选的报头1356(也称作EIW报头)和可选的尾部/报尾1358，其例如可以包括先前对于报头/尾部/报尾所描述的任何信息。如果不将报头或尾部/报尾***到扩展以太网分组中，则扩展以太网分组的数据部分(例如，数据部分1336)变为EIW分组的数据部分(例如，数据部分1352)。此外，即使将报头或尾部/报尾***到扩展以太网分组中，实现方案也可以在形成EIW分组时丢弃/忽略报头或尾部/报尾。在这些情况中的任一情况下，在EIW帧/分组中包括扩展以太网分组的数据部分。
如变换1300中的虚线箭头1375所示，数据部分1352、1353和1354不需要分别对应于扩展以太网分组1330、1332和1334。即，EIW分组的数据部分不需要包含整个扩展以太网分组。如虚线箭头1375所指示的，可以将扩展以太网分组划分为两个EIW分组的数据部分。
更具体地，由虚线箭头1375图示的实现方案示出了(1)将扩展以太网分组1330的第二部分置于EIW分组1350的数据部分1352中；(2)将整个扩展分组1332置于EIW分组1350的数据分组1353中；以及(3)将扩展以太网分组1334的第一部分置于EIW分组1350的数据部分1354中。因而，在用于EIW分组1350的一个场景中，(1)第一数据分组1352包含部分的扩展以太网分组，并且(2)最后数据部分1354包含部分的扩展以太网分组，而(3)中间数据部分(1353以及未明确示出的任何其他数据部分)包含完整的扩展以太网分组。尽管未示出，但是应该清楚的是，可以将扩展以太网分组1330的第一部分放置于先前EIW分组的数据部分中，并且(2)可以将扩展以太网分组1334的第二部分放置于随后EIW分组的数据部分中。
在该变换1300的最终阶段中，包括EIW分组1350作为WLAN分组1318中的数据部分1360。WLAN分组1318还包括WLAN MAC报头1362和FCS1364。如应该清楚的，并非所有的实现方案都使用所有的可选报头和尾部/报尾，甚至并非所有的实现方案都使用可选中间操作(也称作阶段)中的全部(或任何)操作。例如，其他实现方案仅仅将扩展以太网分组的部分复制到EIW分组中，以便使更多原始数据(例如，数据部分1326、1328和1329)适合于固定持续时间的时隙中。如应该清楚的，使用哪些报头和尾部/报尾、以及包括多少中间操作的确定可以基于设计目标和约束对于每个实现方案而变化。
如对于图13一样，图14利用以太网分组作为LAN帧/分组的特定示例。还可以使用非以太网分组。参考图14，图1400示出了PADM的一个实现如何对以太网分组进行封装。PADM维护将每个进入以太网分组放置在其中的导入队列1410。PADM将以太网分组级联为串1420，并且添加EIW报头1430和WLAN报头1440。取决于在报头1430和1440中包括的信息，这些报头1430和1440可以提早或者在对以太网分组进行级联之后进行构造。例如，至少一个实现方案在EIW报头1430中包括用于表示串1420中的以太网分组数量的数目。假定以太网分组可以具有可变的长度，则此数目典型地不可用，直到在已经将所述以太网分组组装为串1420之后为止。如应该清楚的，可以将报头1430和1440定义为适应具体实现的需要。
参考图15，示出了EIW报头的一个实现方案的格式1500。格式1500包括用于队列和ack(应答)数目的字段1510、总分组数目1520、和一系列分组描述符，该一系列分组描述符包括用于在WLAN分组中封装的每个以太网分组的一个描述符。相应地，如由图15中的省略号所指示的，设想了可变数目的分组描述符。示出了分组描述符1530和1540，分组描述符1530和1540中的每一个包括分组标志(分别是1550和1555)以及分组长度(分别是1560和1565)。
序列数目(1510)向封装数据提供了序列标识符，这允许接收者对传送的接收进行应答。ack数目提供了对于先前接收数据的应答。总分组数目是在WLAN分组中封装的以太网分组的数目。
分组标志(1550、1555)指示了关联的以太网分组是否是完整的分组。假定时隙具有固定的持续时间，则可能的是，整个以太网分组可能不适合给定WLAN分组。相应地，在具体实现中，期望在任何给定WLAN分组中最后的以太网分组可以典型地被缩短。分组长度(1560、1565)指示了该特定以太网分组的长度。
继续图11的处理1100，使用图10的实现，调制解调器1010的PADM 1016例如可以执行操作1150。其他实现可以在例如网桥、LAN接口、WLAN格式接口、除了PADM之外的另一中间组件、网桥以上的组件、或组件的组合中执行操作1150。如应该清楚的，例如可以在软件(诸如，指令的程序)、硬件(诸如，IC)、固件(诸如，在处理装置中嵌入的固件)或组合中实现用于执行操作1150的(多个)组件。另外，PADM可以位于调制解调器内的不同位置中(诸如例如，网桥以上或者以太网接口和网桥之间)、位于接口或网桥之一内、和/或在多个组件之中进行分布。
处理1100还包括调制解调器通过电缆网络向AP发送封装的分组(1160)。发送的分组旨在由路由器接收。电缆网络例如可以包括同轴电缆、光纤光缆、或其他有线传送介质以及如用于可靠地分布信息分组所需的耦接器、分离器、放大器、转发器、接口转换器等。
在一个实施例中，当调制解调器的上行链路时隙到达时，调制解调器从导入队列中采集分组，并且将它们置于一个WLAN分组中。WLAN分组可能不大于时隙所允许的最大分组。相反地，当时隙到达时，如果WLAN分组不够大来填充固定时隙的持续时间，则一个实现方案仍然发送(较小的)WLAN分组，而另一实现方案发送空(NULL)数据。
参考图16，处理1600描绘了用于接收封装帧/分组、对分组进行解封装、并且传递构成帧/分组的处理。还将此处理1600称作AP到IP内核上行链路处理。处理1600包括AP通过电缆接口从调制解调器接收所封装的分组(1620)。在图10的实现中，AP 1030从调制解调器1010接收封装帧/分组。在AP处，该分组经由电缆接口1080而接收，并且被发送给WLAN格式接口1075。
AP对接收到的分组进行解封装，以提取组成封装分组的构成分组(1630)。在图10的实现中，WLAN格式接口1075向PADM 1076发送所接收的(封装的)分组。PADM 1076执行解封装，并且向网桥1074提供构成帧/分组。通过例如检验总分组数1520、以及每个分组描述符(例如，分组描述符1530)的每个分组标志(例如，分组标志1550)和分组长度(例如，分组长度1560)来执行解封装。通过检验这种数据，PADM 1076能够确定每个构成分组在哪里开始和结束。
具体地，PADM 1076检验每个构成分组，以确保构成分组是完整的LAN帧/分组。如果构成LAN帧/分组不完整，则PADM 1076保留不完整的帧/分组，并且进行等待，直到接收到LAN帧/分组的其余部分(可能在随后的封装帧/分组中)为止，或者直到超时为止。当接收到LAN帧/分组的其余部分时，PADM 1076组装完整的LAN帧/分组，并且向网桥1074转发完整的LAN帧/分组。
参考图17，对于接收的以太网风格的封装分组1710，在图1700中描绘了操作1630的以上实现。为了简单，将接收的封装分组1710假设为与参考图14所描述的传送分组相同。然而，要理解，在一些实施例中可能出现传送分组和接收分组之间的变化。接收分组1710包括WLAN报头1440、EIW报头1430、和构成以太网分组的串1420。
当PADM 1076处理接收分组1710时，如果构成的以太网分组是完整的，则向网桥1074提供该分组(例如，分组1720)。如果构成的以太网分组不完整，则在等待队列1730(其不需要位于PADM 1076中)中存储不完整的分组，直到该分组的其余部分到达为止，或者直到发生超时为止。图1700示出了被存储在等待队列1730中的不完整分组1740。例如，如果以太网分组跨越两个WLAN分组，则这可能发生。当分组是完整的时，向网桥1074发送该分组。要注意，WLAN分组例如可以包括一个完整的以太网分组和一个部分的以太网分组。
参考图18，为了进一步描述图11的解封装处理1130，描绘了用于提供PADM 1016或1076中任一个的实现方案的PADM 1850。PADM 1850包括封装器1860和解封装器1870。封装器1860和解封装器1870通信地耦接到网桥和WLAN格式接口。在给定PADM 1850的组件的情况下，可以将PADM1850更具体地称作分组封装/解封装模块。在操作中，封装器1860接受来自网桥的以太网分组，并且对以太网分组进行封装，如上所述。然后，向WLAN格式接口提供所封装的数据。在操作中，解封装器1870从WLAN格式接口接收所封装的数据。解封装器1870如上所述地对接收数据进行解封装，并且在假设不存在超时的情况下，向网桥提供解封装的数据。
如可以领会的，其他实现也是可能的和可设想到的。例如，另一实现将封装器和解封装器进行组合。又一实现使用Linux的虚拟以太网接口特征。要注意，AP或调制解调器(STA)的其他实现可以从WLAN格式接口直接向网桥发送封装分组。网桥确定该分组被封装，并且向PADM发送该分组。
继续图16的处理1600，AP确定要向路由器发送构成帧/分组(1640)。如对于许多操作一样，可以在处理1600中的不同点处执行此操作(1640)。在图10的实现中，网桥1074确定要向路由器1090发送帧/分组。然后，AP通过LAN接口向路由器发送构成帧/分组(1650)。在图10的实现中，网桥1074向LAN接口1077发送构成帧/分组，该LAN接口1077通过LAN网络1082向路由器1090发送所述分组。
路由器接收(1660)并且处理(1670)帧/分组。处理例如可以包括向进一步的目的地(诸如，主机正与之通信或正试图与之通信的网站)发送分组或其一部分。此外，在所封装的分组包括来自多个主机的LAN分组的实现中，路由器可以向多个网站发送下层(underlying)信息。
参考图19，处理1900描绘了用于在AP处从路由器接收帧/分组的处理。对帧/分组进行封装，并且从AP传送所封装的帧/分组。所传送的封装帧/分组旨在由调制解调器进行接收，并且构成帧/分组旨在最后从调制解调器传递到一个或多个主机。还将此处理1900称作下行链路传送处理。
图19的处理1900包括路由器接收旨在去往一个或多个主机的一个或多个帧/分组(1920)，并且路由器向AP发送所接收的(多个)帧/(多个)分组(1930)。路由器可以例如从正试图与一个或多个主机进行通信的一个或多个网站接收帧/分组。在图10的实现中，路由器1090从因特网1095接收帧/分组。然后，路由器1090通过LAN网络1082向AP 1030的LAN接口1077发送所接收的帧/分组。
AP确定要经由电缆网络通过WLAN格式接口和电缆接口向调制解调器发送至少一个所接收的帧/分组(1940)。在图10的实现中，LAN接口1077将所接收的分组(其可以是以太网或其他LAN分组)路由到网桥1074。网桥1074确定使用电缆网络1040通过WLAN格式接口1075和电缆接口1080要向例如调制解调器1010发送分组。
AP对用于要传送到调制解调器的多个分组(包括了一个或多个接收到的分组)进行封装(1950)。要注意，虽然所述多个分组全部是从路由器接收到的，但是其可能是在路由器处从一个或多个不同的源(例如，不同的网站)接收到的。此外，该封装包括在操作1920中接收到的(多个)分组以及早先接收到并存储在队列中的分组。
关于操作1950，网桥1074将接收到的(多个)分组转发到PADM 1076。PADM 1076对接收到的(多个)分组、连同旨在去往(例如)调制解调器1010的其他分组一起进行排队，并且针对用于调制解调器1010的可用的下行链路时隙形成封装WLAN分组。PADM 1076对于每个调制解调器(也称作站)维护单独的队列，其包括用于调制解调器1010的第一队列和用于调制解调器1020的第二队列。该封装如早先在结合图11-15来描述PADM 1016时所述。
AP通过电缆连接向调制解调器发送旨在最终传递到一个或多个主机的封装分组(1960)。在图10的实现中，PADM 1076按照循环方式为调制解调器1010和1020中的每一个准备WLAN分组。然后，PADM 1076将准备好的WLAN分组供应到WLAN格式接口1075，以用于***到TDF超级帧结构中的对应下行链路时隙中。然后，电缆接口1080使用TDF超级帧结构将WLAN封装分组从WLAN格式接口传送到调制解调器1010和1020。
图20描绘了用于接收封装分组、对分组进行解封装、并且传递构成分组的处理2000。还将此处理2000称作下行链路接收处理。处理2000包括调制解调器通过电缆接口从AP接收封装的分组(2020)。在图10的实现中，调制解调器1010通过电缆网络1040在电缆接口1084处接收封装的分组。电缆接口将封装的分组转移到WLAN格式接口和PADM 1016。然后，调制解调器对接收到的分组进行解封装，以提取组成封装分组的构成分组(2030)。在图10的实现中，PADM 1016执行WLAN分组的解封装，并且向网桥1014提供构成的LAN分组。该解封装例如可以如早先在图16-18的讨论中对于PADM 1076所描述那样执行。
调制解调器确定要向一个或多个预期的主机接收者发送构成分组(1940)。如对于许多操作一样，可以在处理2000中的不同点处执行此操作(2040)。例如，可以结合操作2030或2050中的任一个来执行操作2040。在图10的实现中，网桥1014确定要向(多个)主机发送分组。
然后，调制解调器通过LAN接口向(多个)主机发送构成的分组(2050)。在图10的实现中，网桥1014向LAN接口1015发送构成的分组，该LAN接口1015通过LAN网络1052向主机11054和主机21056中的一个或多个发送所述分组。一个或多个主机接收(2060)并且处理(2070)所述分组。例如，处理可以包括个人计算机存储通过因特网接收到的多媒体文件、或者个人数字助理(PDA)显示(也是通过因特网接收的)电子消息以用于由用户进行查看和交互。与LAN网络对接的许多类型的终端用户装置是所下载分组的可能接收者。这样的装置可以是经由LAN 1052而起作用的终端用户装置或较低分层接入点。
无线双模装置(WDMD)调制解调器
在图1的网络架构中，将示例的调制解调器站(STA)120和140描绘为具有支持无线装置138和158的WLAN RF端口。在一个实施例中，STA包含WLAN RF接口端口作为终端用户接口。同样，STA可以具有支持AP和STA之间通信的电缆接口、以及支持无线用户装置的WLAN RF外部端口这两者。还可以将具有电缆接口和WLAN外部端口的STA叫做无线双模装置(WDMD)。在图1的实施例中，这样的WDMD可以使用成熟的WiFi芯片组来实现STA的WLAN格式生成和RF生成功能。还可以将诸如图1中的示例***(其包括一个或多个AP、电缆网络、和一个或多个用于执行STA功能的WDMD)叫做通过同轴电缆传送非对称数据(ADoC)***。与TDF***的以上描述一致的，在ADoC电缆接入网络中部署一个或多个协议兼容ADoC接入点(AP)和一个或多个站(STA)。因而，如在这里所使用的，可以将术语“ADoC***”和“TDF***”认为是可以互换的，这是因为ADoC***是TDF***的具体实现。如图1中一样，在ADoC***中，在包括作为电缆网络配置的典型的元素(诸如电缆、分离器、放大器、中继器、转发器、交换机、和转换器等)的电缆网络的分级树结构中，经由耦接器来连接AP和STA。
参考图21，用于ADoC STA 2100硬件实现的创造性实现方案在于为ADoC***将两个装置(ADoC装置2103和WLAN装置2104)集成到单一STA中。ADoC装置2103用于与同轴电缆接口2106连接，以使用TDF原理来支持电缆网络中的双向数据通信，而WLAN装置2104用于与天线2108连接，以支持WLAN网络中的双向数据通信。当需要时，STA 2100在ADoC装置2103和WLAN装置2104之间交换数据帧，以便使得WLAN网络中的无线启动装置(诸如，PC、PDA、路由器、交换机、打印机、和智能终端等)能够经由ADoC STA接入IP网络(诸如，因特网或内联网)。无线装置可以位于STA的无线范围内，其可以位于家庭或企业设置中。
在一个实施例中，在图21中呈现的STA架构需要用于信道编码器/解码器和数据处理的两个单机装置，以向家庭或企业WLAN中的无线连接装置提供因特网/内联网接入功能。可以在共享一些公共子组件的情况下，对这两个单机装置进行组合，以形成能够在ADoC模式和WLAN模式之间进行切换的WDMD。单一WDMD可以向本地网络提供与单机装置相同的接入。
图22的双模ADoC装置可以支持ADoC模式和WLAN模式两者，并且当需要时在这两种模式之间进行切换。在ADoC模式中，图22的双模装置操作为ADoC STA。而在WLAN模式中，该双模装置操作为WLAN接入点。
为了实现图22的双模装置2102，基于成熟的WLAN装置来修改和演变标准的ADoC装置2103。双模装置2102主要在两个方面与WLAN装置2104不同。首先，双模装置2102在ADoC模式时在ADoC频带(大约1GHz)中、而不是在标准802.11频带(大约2.4GHz)中传送RF能量。其次，在介质访问控制(MAC)层中，在ADoC模式中并不利用传统的802.11DCF(分布式协调功能)或PCF(点协调功能)机制来交换MAC帧。相反地，双模装置2102在ADoC模式中使用基于时分多址(TDMA)方法的TDF协议来传送MAC帧。
在双模装置的一个实施例中，如图22所示，双模ADoC装置2102与同轴电缆接口2106连接，以与电缆接入网络互联，而同时，它与天线2108连接，以支持WLAN网络中的双向数据通信。当需要时，用于安置该双模装置的ADoC STA 2150对在这两个模式期间从此双模ADoC装置2102接收到的数据帧进行交换。
双模ADoC装置的硬件架构
根据图23所示的双模ADoC装置2102的一个硬件实施例，提供了开关2302，该开关2302是被配置为在WLAN RF电路2304和ADoC RF电路2306之间进行切换的电路。可以通过MAC层软件来控制开关2302。此实现可能需要对一些版本的WLAN芯片组进行修改并且将开关2302添加到所修改的芯片组。在一些实例中，此WLAN芯片组的修改是不期望的。
根据图24所示的另一硬件实施例，可以按照与装置的MAC基带部分2300邻接来改变开关2402的位置。在此实施例中，转换器2408将2.4GHzWLAN RF级2404频率转译为1GHz ADoC谱。此较低的频率输出用于在同轴电缆中传播相对长的距离。要注意，可以将MAC基带部分2300表征为配置为使得用户装置能够与双模ADoC装置2102进行通信的通信装置。与图23的实现相对照，图24的实现是在现有WLAN芯片组的外部，并同样，其不需要修改WLAN芯片组。因而，在一些实例中，图24的配置比图23的配置更为优选。
在一些网络(例如，LAN)中，使用物理层载波感测来确定下层介质(有线或无线)的当前使用状态。只有当载波感测功能指示介质空闲时，站才可以发起通过共享的无线或有线介质的数据传送。MAC(介质访问控制)层可以访问物理层载波感测的结果，并然后向较高层报告该结果。
然而，存在其中物理层载波感测不能成功地检测到其他站的传送状态以及信道是否被占用的一些实例。例如，如图25所示，站A和C由于障碍物或信号衰减而不能彼此侦听，所以当站A正在传送帧时，站C也可能同时尝试传送帧，这是由于其下层载波感测机制不能成功地从站A检测到传送动作，并作为结果，它们的帧冲突并且损坏。这称之为“隐藏站”问题。
在基础结构***中基于TDMA的接入控制协议的一个实施例中，将超级帧时段划分为多个相等的公共时隙(其长度足够使站传送至少一个最大数据帧加上保护间隔)，并且将整数个的连续时隙分配到中央接入点或站，并然后允许AP或被分派的站在所分配的时隙期间访问介质，如图26所示。
本发明的接入点负责向其自身或站分配和调整时隙，以确保它们在非重叠时隙中有权访问介质。接入点按照从0开始的升序来向每个关联的站分派唯一的关联ID(AID)，并且在关联响应管理帧中将分派的AID传递到站。当站从AP解除关联时，AP对于请求与该AP关联的下一个站重用该AID。
在本发明中，将每个分配的时隙授权为由两个所有者进行访问：一个主要所有者和一个备用所有者。如下地定义如何对于时隙确定主要所有者和备用所有者。
将由接入点在每个超级帧的开始处传送的、由特别的同步帧承载的时隙分配图(TSAM)信元用于向AP和STA指示时隙分配方案。在图27中示出此时隙分配图。
时隙分配图包含MaxSTANum字段，并且每个字段包含两个子字段。第一子字段包含AP向STA分配的对应STA的上行链路时隙的数目，而第二子字段包含用于这些时间片的备用站的AID。
在站接收到同步帧之后，它提取时隙分配图，并且将它自己的AID作为进入地图的索引以计算其在超级帧的整个时隙空间中的开始时间和停止时间。这样，站可以确定对于哪一个时隙来说它是主要所有者。其间，站还将其AID与TASM中“备用STA的AID”子字段进行比较，并且如果它们相等，则STA得知它是用于对应时隙的备用所有者，并且所以，如果对应时隙的主要所有者尚未使用该时隙，则备用所有者可以使用它。
此外，可以基于接入点的观测和智能而在不同的超级帧之中动态地调整主要所有者和备用所有者之间的映射。例如，如果AP观测到在一时间段中在一些分配时隙中从不存在传送的上行链路业务量，则该接入点可以尝试调整对应的映射，从而改善信道利用，例如，基于预定义的准则或过去的观测来选定另一站作为备用所有者。
除了上述方法之外，还存在用于递送这样的主要所有者/备用所有者映射信息的其他方法。例如，可以将主要所有者/备用所有者映射表级联为一种时隙分配图(该时隙分配图仅仅示出一个时隙及其对应的主要所有者之间的关系)，并然后在每个或一些特别的同步帧中将其传送到所有站。
当站是其主要所有者的时隙开始时，如果该站具有要传送的帧，则它将立即在所分配的时隙期间发送它们。如果不存在要发送的数据，则该站保持静默。
当站是其备用所有者的时隙开始时，该备用所有者立即感测共享的物理介质。如果信道感测结果示出在预定义的SensingInterval(感测间隔)时段期间在介质中存在数据传送，则该站得知主要所有者正在使用该介质并且被阻止使用该时隙。如果信道感测结果示出在SensingInterval时段中在介质上不存在数据传送，则备用所有者得知该时隙的主要所有者没有要传送的数据，并且如果在此备用所有者的输出队列中存在帧，则它将使用该时隙以用于上行链路数据传送。这样，将极大地改善基于TDMA的接入控制协议的信道利用率。
站既可能是一个时隙的主要所有者，又可能是另一时隙的备用所有者。其间，站还可能不是任何时隙的备用所有者。站还可能是多个时隙的所有者。然而，为了确保关联的站在超级帧期间具有保证传送机会，站必须是至少一个时隙的主要所有者。
作为一个时隙的主要所有者，将站授权为在所分派的时隙期间传送其业务量。作为一个时隙的备用所有者，站只有当被分派时隙的主要所有者在该分派时隙期间没有要传送的业务量时，才能够传送其业务量。如果将站分派为多个时隙的主要所有者，则向该站给予了更多的传送机会。因而，存在优先级的基本形式。相反地，当将站分派为多个时隙的备用所有者时，STA在这些时隙期间可能具有更多的机会来传送其业务量，并且所述机会取决于所述时隙的主要所有者是否具有要传送的业务量。
再次参考描绘了“隐藏站”或“隐藏终端”问题的图25，清楚的是，如果两个站彼此隐藏，则不能将它们分派为同一时隙的主要所有者和备用所有者。否则，当时隙的主要所有者正在所分派的时隙期间发送业务量时，该时隙的备用所有者将无法检测到该传送动作，并且认为该介质空闲，并在所分派的时隙期间发送其自身的业务量。为了避免此状况并改善“隐藏站”状况下的性能，可以采用两种替换方法。第一方法是每个站都始终监视信道，并且向接入点报告它可以侦听到哪些站。在这里，将能够被一站侦听到的站表示为“可见站”。可以周期性地传送这种报告，或者只有在可见站列表中已出现改变时才触发这种报告。AP将得知“可见站”列表中的改变，并且当这种改变出现时，该AP将请求来自所有其关联的站的报告。基于来自关联站的这些报告，接入点对于每个站维护“可见站”列表，其中列出了每个站的对应可见站。然后，AP为时隙的主要所有者从可见站列表中选择备用所有者。当AP对于预定数目超级帧确定了在具体时隙期间已存在相对高的帧/分组丢失率时，出现第二方法。此状况可能因为主要所有者和备用所有者彼此隐藏而出现。然后，AP可以利用主要站的可见站列表中的另一站来取代备用所有者。
图28是接入点(AP)的示范操作的流程图。图28假设了AP及其关联的站已被加电并且已被初始化。即，假设已经做出初始的主要和备用时隙所有者分派并且已经创建、封装了TSAM并将该TSAM传送到初始的关联站。在2805中，AP在其被分派的下行链路时隙中发送/传送用于其关联站的其输出队列中的任何数据。AP还在其被分派的下行链路时隙中传送对于任何新站关联请求的任何响应。然后，在2810中，AP打开，以从其关联站接收所述站在其被分派的上行链路时隙中发送的任何数据。在2815中，AP还从其关联的站接收可见站报告，并且更新每个站可见站列表。应该注意，可以将AP及其关联的站配置为请求该列表，而不是周期性地自动接收它。例如，该请求可以基于帧/分组丢失率或其他事件。然后，在2820中，AP可以在竞争时隙的子时隙中从站接收对于关联的新请求。AP然后在2825中对于每个站，根据更新后的可见站列表来调整TSAM中主要所有者和备用所有者映射。在2830中，AP在同步时隙中封装并传送更新后的TSAM。将TSAM封装为MAC帧(置于MAC帧中)。MAC报头包括源地址字段和目的地地址。源地址字段标识出MAC帧的发送者，而目的地地址字段标识出MAC帧的接收者。在没有此信息的情况下，该网络将无法得知向什么地方传递TSAM。
图29是接入点的示范实施例的框图。应该理解，接入点可以具有比所描述的模块更多或更少的模块，这是由于替换实施例可以组合模块及其功能或者可以对模块及其功能进行分离。帧接收模块接收去往它的所有帧，所述所有帧包括来自所有关联站的可见站报告帧以及其他帧(称为“一般帧”)。应该注意，可以将数据/内容格式化/分组为帧或分组。这样的标记法仅仅指示出根据通过通信介质进行传送的格式而一起对数据进行分组或编组。相应地，帧接收模块向“可见站”列表构建模块、“关联站”列表构建模块和一般帧处置模块提供输入。一般帧处置模块对除了来自所有关联站的可见站报告帧之外的所有帧进行处置。一般帧处置模块将数据/内容帧发送到用于接收的不同帧的本地储存器或远程服务器中。“关联站”列表构建模块从帧接收模块接收输入。“关联站”列表构建模块对于与此AP关联的所有站来构建站列表，并然后将该列表存储到本地储存器中。“可见站”列表构建模块从帧接收模块接收输入。“可见站”列表构建模块基于所接收的可见站报告帧而对于与AP关联的每个站构建可见站列表。“可见站”列表构建模块然后将可见站列表存储到本地储存器中。
本地储存器是显然的并且可以是包括储存器、盘片、光盘等的任何形式的储存器。如以上所指示的本地储存器接收并存储从一般帧处置模块、“可见站”列表构建模块和“关联站”列表构建模块接收的数据。本地储存器向主要所有者/备用所有者映射构建模块和公共帧封装模块提供数据。主要所有者/备用所有者映射构建模块对于每个站，基于可见站列表来构建主要所有者/备用所有者映射。该映射可以根据接入点对于先前的主要所有者/站和备用所有者/站的业务量的观测(例如，分组/帧丢失率)来构建。主要所有者/备用所有者映射构建模块向TSAM构建和同步帧封装模块提供输入。TSAM构建和同步帧封装模块创建/填充(populate)TSAM，并然后将TSAM封装到同步帧，以***到同步时隙中。TSAM构建和同步帧封装模块向在AP的下行链路时隙以及同步时隙中发送/传送帧的帧发送模块提供输入。公共帧封装模块从本地储存器接收输入。公共帧封装模块对从本地储存器或外部远程服务器(诸如，内容服务器)接收到的、除了同步帧之外的所有帧进行封装。帧发送模块从公共帧封装模块以及TSAM构建和同步帧封装模块接收输入。帧发送模块在TSAM中所分派的下行链路时隙内发送/传送缓冲器/输出队列中的所有帧，以及在同步时隙中发送/传送TSAM。
图30是与接入点关联的站的示范操作的流程图。在3005中，站在AP的同步时隙中侦听/寻找TDF同步帧。如果站没有侦听/寻找到TDF同步帧，则它保持监听，直到它找到一个TDF同步帧为止，或者如果它是双模站/调制解调器，则直到它确定其应该处于无线模式中为止。如果站侦听/寻找到TDF同步帧，则在3010中站在竞争时隙中(在竞争子时隙之一中)向AP发送关联请求。在3015中，站从AP接收关联响应帧，并对它进行解码。在3020中执行测试，以确定站的关联请求是否已被接受。如果站的关联请求尚未被接受，则该站等待下一竞争时隙，并且在该竞争时隙中(在竞争子时隙之一中)向AP发送/传送另一关联请求。如果站的关联请求被接受了，则在3025中，该站从AP接收同步帧，并且从封装的TSAM中确定该站作为其主要所有者或者备用所有者的时隙。在3030中执行测试，以确定是否存在站作为其主要所有者或者备用所有者的时隙。如果存在站作为其主要所有者的时隙，则在3035中站在该站作为被分派的主要所有者的所有时隙期间发送/传送数据帧。如果存在站作为其备用所有者的任何时隙，则在3035中对于站作为其备用所有者的所有时隙，当具体的备用时隙开始时，该站在SensingInterval中感测信道/介质。只有当SensingInterval的结果指示信道/介质空闲时，该站才在剩余的(多个)分派时隙期间发送/传送数据帧。在站没有发出业务量的时隙期间，在3040中，站监视信道/介质，以便捕捉与可见站相关的信息，并且接收由AP向其发送的任何帧。将可见站信息/列表封装到可见站报告帧，并且将其置于站的输出队列，以在下一传送机会时进行传送。
图31是与接入点关联的站的示范实施例的框图。应该理解，站可以具有比所描述的模块更多或更少的模块，这是由于替换实施例可以组合模块及其功能或者可以对模块及其功能进行分离。帧接收模块接收由站与之关联或想要与之关联的AP发送/传送的、去往它的所有帧，包括同步帧和其他帧(“公共帧”)。帧接收模块向公共帧处置模块以及同步帧解封装和TSAM处置模块提供输入。公共帧处置模块处置除了同步帧之外的、来自AP的所有帧。公共帧处置模块将数据/内容发送到本地储存器或与此站连接的计算机中。同步帧解封装和TSAM处置模块从帧接收模块接收输入。同步帧解封装和TSAM处置模块对同步帧进行解封装，从解封装的TSAM提取TSAM，并且检索站作为其主要所有者或备用所有者的时隙信息，并且将此信息提供给帧发送模块，以供将来进行参考和使用。
信道监视模块监视信道/介质，以确定并记录该站可以侦听到哪个站的业务量，并向可见站报告帧封装模块提供输入。可见站报告帧封装模块从信道监视模块接收输入。可见站报告帧封装模块根据从信道监视模块接收到的信息对可见站列表进行编译，并然后将可见站列表/信息封装到可见站报告帧。可见站报告帧封装模块向帧发送模块提供输入。一般帧封装模块对来自本地储存器或者连接到此站的计算机的、除了站报告帧之外的、站的帧进行封装。一般帧封装模块向帧发送模块提供输入。帧发送模块从一般帧封装模块、可见站报告帧封装模块以及同步帧解封装和TSAM处置模块接收输入。在站作为其主要所有者的时隙期间，以及在站作为其备用所有者的时隙期间、在时隙开始之后当在SensingInterval中感测介质后检测到信道空闲之后，帧发送模块向关联的AP传送在该站的输出队列中缓冲的帧。经由物理层信道感测机制来执行该感测。
本发明可以应用于其中采用了物理层信道感测的任何基于TDMA的***。用于增加信道/介质利用的其他方法在显著更多开销的情况下进行操作。
要理解，可以例如在服务器、中间装置(诸如，无线接入点或无线路由器)或者移动装置内，按照各种形式的硬件(例如，ASIC芯片)、软件、固件、专用处理器、或其组合来实现本发明。优选地，可以将本发明实现为硬件和软件的组合。而且，优选地将软件实现为在程序存储装置上有形体现的应用程序。可以将该应用程序上载到包括任何合适架构的机器，并由所述机器执行。优选地，在具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、和(多个)输入/输出(I/O)接口之类的硬件的计算机平台上实现该机器。该计算机平台还包括操作***和微指令代码。在这里描述的各种处理和功能可以是经由操作***执行的微指令代码的部分或应用程序的部分(或者其组合)。另外，诸如附加数据存储装置和打印装置之类的各种其它***设备可以连接到该计算机平台。
要进一步理解，因为优选地以软件来实现在附图中描绘的一些构成***组件和方法步骤，所以取决于其中对本发明进行编程的方式、***组件(或处理步骤)之间的实际连接可能不同。在这里给出示教的情况下，相关技术领域的普通技术人员将能够设想本发明的这些以及类似实现方案或配置。

Claims (14)

1.一种操作时分功能协议兼容接入点的方法，所述方法包括：
从关联的站接收报告；
更新响应于所述报告的列表；
调整响应于更新后的列表的时隙分配图；
对调整后的图进行封装；
传送封装后的调整的图；以及
向所述关联的站分派在所述时隙分配图中指定的时隙，其中所述关联的站是分派的时隙的主要所有者和备用所有者之一，其中所述分派的时隙的主要所有者具有完全的传输权并且其中所述分派的时隙的备用所有者具有条件性的传输权以便通过在所述时隙期间的时间间隔中空闲的通信信道传送数据。
2.根据权利要求1的方法，还包括：
在所述分派的时隙中传送下行链路数据；以及
从所述关联的站接收上行链路数据。
3.根据权利要求1的方法，还包括：
从站接收用于关联的请求；以及
传送响应于所述请求的响应。
4.根据权利要求1的方法，其中所述报告是可见站报告。
5.根据权利要求1的方法，其中所述列表是可见站列表。
6.一种操作与接入点关联的时分功能协议兼容站的方法，所述方法包括：
通过通信信道接收同步帧；
对位于所述同步帧中的图进行解封装；
确定在所述图中是否存在指定的时隙，所述关联的站对于所述时隙是分派的主要所有者和分派的备用所有者之一(3030)；
如果关联的站是所述时隙的所述分派的主要所有者，则在所述时隙期间通过所述通信信道传送数据；
如果关联的站是所述时隙的所述分派的备用所有者，则在所述时隙期间一时间间隔中感测所述通信信道，以及通过在所述时隙期间所述时间间隔中空闲的所述通信信道传送数据。
7.根据权利要求6的方法，还包括：
监视所述通信信道；
确定侦听到哪些站正通过所述通信信道进行传送；
响应于所述确定而准备列表；
准备响应于所述列表的报告；以及
将所述报告存储为输出队列中的数据。
8.根据权利要求6的方法，还包括：
传送用于与接入点关联的请求；
接收响应于所述关联的请求的响应；以及
基于所述响应中的信息来确定是否已经接受所述请求。
9.一种操作时分功能协议兼容接入点的设备，包括：
用于从关联的站接收报告的部件；
用于更新响应于所述报告的列表的部件；
用于调整响应于更新的列表的时隙分配图的部件；
用于对调整的图进行封装的部件；
用于传送封装后的调整的图的部件；以及
用于向所述关联的站分派在所述时隙分配图中指定的时隙的部件，其中所述关联的站是所述分派的时隙的主要所有者和备用所有者之一，其中所述分派的时隙的主要所有者具有完全的传输权并且其中所述分派的时隙的备用所有者具有条件性的传输权以便通过在所述时隙期间的时间间隔中空闲的通信信道传送数据。
10.根据权利要求9的设备，还包括：
用于在所述分派的时隙中传送下行链路数据的部件；以及
用于从所述关联的站接收上行链路数据的部件。
11.根据权利要求9的设备，还包括：
用于从站接收用于关联的请求的部件；以及
用于传送响应于所述请求的响应的部件。
12.根据权利要求9的设备，其中所述报告是可见站报告。
13.根据权利要求9的设备，其中所述列表是可见站列表。
14.一种操作与接入点关联的时分功能协议兼容站的设备，包括：
用于通过通信信道接收同步帧的部件；
用于对位于所述同步帧中的图进行解封装的部件；
用于确定在所述图中是否存在指定的时隙的部件，所述关联的站对于所述时隙是分派的主要所有者和分派的备用所有者之一；
在关联的站是所述时隙的所述分派的主要所有者的情况下、用于在所述时隙期间通过所述通信信道传送数据的部件；
在关联的站是所述时隙的所述分派的备用所有者的情况下、用于在所述时隙期间一时间间隔中感测所述通信信道的部件，以及用于通过在所述时隙期间所述时间间隔中空闲的所述通信信道传送数据的部件。
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