TWI674809B - 訊框交換方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種訊框交換方法。所述訊框交換方法用於多無線電系統中的第一通信設備,所述方法包括:在第一無線電系統和第二無線電系統中配置時分雙工(TDD)操作;從所述第一無線電系統的第二通信設備接收用於請求訊框交換的第一訊框;以及將與所述第一訊框對應的第二訊框發送到所述第二通信設備,其中,所述第二訊框包括用於指示所述訊框交換的預留時間的欄位,並且所述預留時間被設置為與所述第一無線電系統的TDD操作時間對準。通過本發明的訊框交換方法,能夠可以避免兩個無線電系統或無線電通道之間的干擾。
Description
本發明有關於多無線電系統,更具體地,有關於可以防止多無線電系統中彼此干擾的訊框交換方法。
無線通信設備可以支援多個無線電系統(諸如Wi-Fi、藍牙、ZigBee、LTE等)。另外,多個無線電系統可以共存。因此,這些共存(co-located)無線電系統的無線電設備通常通過時分雙工(time division duplex,TDD)操作來協調,以防止彼此干擾。
申請人已注意到TDD操作下由共存無線電系統造成的干擾問題。參考第1圖,第1圖示出了無線區域網路(wireless local area network,WLAN)系統和長期演進(long term evolution,LTE)系統在TDD操作下共存。也就是說,時間線(timeline)被分成TDD WLAN階段和TDD LTE階段,用於WLAN設備和LTE設備分別執行訊框交換。理想情況下,一個無線電系統階段的訊框交換不應該干擾另一個無線電系統階段。然而,由於WLAN系統是基於分散式協調功能(distributed coordination function,DCF)(一種基於競爭的機制)來運行,因而可能引起通道訪問延遲。因此,WLAN設備可能不能及時與LTE設備進行協調。
具體而言,在TDD WLAN階段,WLAN設備從WLAN AP或對等(peer)WLAN設備接收請求發送(request to send,RTS)訊框,然後發送清除
發送(clear to send,CTS)訊框以回應WLAN AP或對等WLAN設備。請注意,由於WLAN AP之間或其他WLAN設備之間的競爭,RTS訊框可能與TDD WLAN階段的起始時間不一致。WLAN AP或對等WLAN設備在從WLAN設備接收CTS訊框之後向WLAN設備發送資料訊框(即,AMPDU或MPDU訊框)。另外,在WLAN設備從WLAN AP或對等WLAN設備完全接收資料訊框之後,WLAN設備向WLAN AP或對等WLAN設備發送塊確認(Block Acknowledgment,BA)或確認(Acknowledgment,ACK)訊框。另外,在接下來的TDD LTE階段,LTE設備開始執行訊框交換序列(frame exchange sequence)。
在傳統的IEEE 802.11協定規範中,RTS和CTS訊框均包括用於保護訊框交換和通道預留的持續時間欄位(duration field)。通常,WLAN設備使用接收的RTS訊框的持續時間欄位,作為用於得出和設置回應的CTS訊框(responding CTS frame)的持續時間欄位的參考。WLAN設備從RTS訊框中獲取持續時間欄位的值,減去短訊框間間隔(short inter-frame space,SIFS)值和傳輸所述回應的CTS訊框所需的時間,然後將該值設置在CTS訊框的持續時間欄位中。另一方面,其他WLAN設備檢查RTS訊框和CTS訊框的持續時間欄位並設置它們的網路分配向量(network allocation vector,NAV)指示符以阻止訪問通道。上述規範在本領域中是公知的。因此,在第1圖中,RTS訊框和CTS訊框中用於訊框交換的持續時間被表示為“RTS訊框NAV”和“CTS訊框NAV”。第1圖為現有技術的多無線電系統中訊框交換的示意圖。
以這種方式,如第1圖所示,訊框交換時間(即,第1圖的“RTS訊框NAV”和CTS訊框NAV”)可以比TDD WLAN階段允許的時間要長。總之,訊框交換時間超出了TDD WLAN階段,並溢出到TDD LTE階段。WLAN設備可能無法成功接收訊框本體的沒有處於WLAN階段的部分,和/或無法發送回應的BA訊框,從而導致訊框交換失敗。或者儘管沒有處於WLAN階段,WLAN設備也發
送BA訊框,該BA訊框發送可能會干擾LTE設備的訊框接收,這將導致資料丟失。而且,當前的WLAN系統傾向於在PPDU訊框(即,IEEE 802.11n和802.11ac中規定的大AMPDU)中聚合更多資料,以提高通道利用率,這使問題變得更糟。因此,如何在TDD操作下與其他無線電設備進行有效協助是一項重要的研究。
有鑑於此,本發明提供一種訊框交換方法以解決上述問題。
根據至少一個實施方式,提供了一種訊框交換方法,用於多無線電系統中的第一通信設備,所述方法包括:在第一無線電系統和第二無線電系統中配置時分雙工TDD操作;從所述第一無線電系統的第二通信設備接收用於請求訊框交換的第一訊框;以及將與所述第一訊框對應的第二訊框發送到所述第二通信設備,其中,所述第二訊框包括用於指示所述訊框交換的預留時間的欄位,並且所述預留時間被設置為與所述第一無線電系統的TDD操作時間對準。
根據至少一個實施方式,提供了一種訊框交換方法,用於多無線電系統中的第一通信設備,所述方法包括:將第一訊框發送到所述多無線電系統的第二通信設備,所述第一訊框指示訊框交換所需的時間;從所述第二通信設備接收對應於所述第一訊框的第二訊框,其中所述第二訊框包括用於指示所述訊框交換的預留時間的欄位;以及根據所述第二訊框中的所述預留時間,調整發送給所述第二通信設備的訊框交換的資料訊框的大小。
根據至少一個實施方式,提供了一種訊框交換方法,所述方法包括:由第一通信設備從第二通信設備接收用於請求訊框交換的第一訊框;由所述第一通信設備將與所述第一訊框對應的第二訊框發送到所述第二通信設備,其中,所述第二訊框包括用於指示所述訊框交換的預留時間的欄位,並且所述預留時間被設置為與所述第一無線電系統的時分雙工TDD操作時間對準;以及所
述第二通信設備根據所述第二訊框中的所述預留時間,調整發送給所述第一通信設備的訊框交換的資料訊框的大小。
通過本發明的訊框交換方法,能夠可以避免兩個無線電系統或無線電通道之間的干擾。
在閱讀各個附圖中例示的優選實施例的如下詳細描述之後,本發明的這些和其他目的對本領域具有通常知識者來說無疑將變得顯而易見。
20‧‧‧通信設備
200‧‧‧處理單元
210‧‧‧存儲單元
220、220'‧‧‧通信介面單元
214‧‧‧程式碼
30‧‧‧方法
300、310、320、330、340‧‧‧步驟
第1圖為現有技術的多無線電系統中訊框交換的示意圖。
第2A圖示出了示例性通信設備的示意圖。
第2B圖示出了示例性通信設備的另一示意圖。
第3圖為本發明實施例的方法的流程圖。
第4圖為本發明的多無線電系統中訊框交換的示意圖。
第5圖為本發明的多無線電系統中訊框交換的另一示意圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域習知技藝者應可理解,電子設備製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的申請專利範圍當中所提及的『包含』是開放式的用語,故應解釋成『包含但不限定於』。此外,『耦接』一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此,若文中描述第一裝置電性連接於第二裝置,則代表該第一裝置可直接連
接於該第二裝置,或通過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。
通信設備在多無線電系統中操作在TDD操作下。第2A圖示出了示例性通信設備20的示意圖。通信設備20可以是WLAN設備、LTE設備、LTE-WLAN聚合(LTE-WLAN aggregation,LWA)設備或者與無線規範相容的任何設備,諸如可穿戴設備、IoT設備、行動電話、家用電器、機器類型設備等。通信設備20可以包括處理單元200、存儲單元210和通信介面單元220,處理單元200諸如處理器、專用積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。存儲單元210可以是任何資料存放裝置,其能夠存儲對應於方法的程式碼214以供處理單元200存取。處理單元200可以耦接到存儲單元210,用於處理程式碼214以執行處理過程。存儲單元210的例子包括但不限於唯讀記憶體(read-only memory,ROM)、快閃記憶體(flash memory)、隨機存取記憶體(random-access memory,RAM)、CD-ROM、磁帶、硬碟和光學資料存放裝置。通信介面單元220可以是無線電收發器,並且可以根據處理單元200的處理結果交換無線信號。另外,第2B圖示出了示例性通信設備20的另一示意圖。如第2B圖所示,通信設備20可以包括兩個通信介面單元220和220',用於在不同的無線電系統、頻率或通道通信。
請參考第3圖,第3圖為本發明實施例的方法30的流程圖。方法30可以應用於第2A圖和第2B圖的通信設備20中用於訊框交換。方法30可被編譯成程式碼214,儲存於存儲單元210以供處理單元200處理,且可包括以下步驟:
步驟300:開始。
步驟310:在第一無線電系統和第二無線電系統中配置TDD操作。
步驟320:從對等通信設備或第一無線電系統的網路接收用於請求訊框交換的第一訊框。
步驟330:將與第一訊框對應的第二訊框發送到對等通信設備或上述網路,其中第二訊框包括一欄位,該欄位指示用於訊框交換的預留時間,並且
預留時間被設置為與第一無線電系統的TDD操作時間對準,由此接收第二訊框的對等通信裝置或網路根據第二訊框的預留時間,調整後面的資料訊框的訊框大小。
步驟340:結束。
根據方法30,通信裝置20回應訊框交換週期中的對等通信裝置或網路(即,接入點AP),其中訊框交換週期受第一無線電系統的TDD操作時間限制,以避免訊框交換週期與第二無線電系統的下一個TDD操作時間交叉。總之,利用方法30,可以避免兩個無線電系統或無線電通道之間的干擾。
以基於方法30的示例為例。通信設備20配置在WLAN系統和LTE系統中的TDD操作下。利用WLAN設備的TDD操作時間,通信設備從WLAN AP接收用於請求訊框交換的請求訊框。通信設備20向WLAN AP發送與請求訊框相對應的用於接受訊框交換的回應訊框,其中回應訊框包括指示符,用於指示WLAN系統的TDD操作時間內用於訊框交換的預留時間。請注意,用於訊框交換的預留時間應限制在WLAN系統的TDD操作時間內。因此,WLAN系統的訊框交換活動不影響LTE系統的TDD操作中的訊框交換活動。
請參考第4圖,第4圖為本發明的多無線電系統中訊框交換的示意圖。在第4圖中,通信設備20在TDD WLAN階段和TDD LTE階段中進行訊框交換。在TDD WLAN階段,通信設備20應用通信介面單元220,用於WLAN頻率/通道上的通信。通信設備20從WLAN AP接收RTS訊框,其中RTS訊框指示訊框交換所需的時間,這在第4圖中由“RTS訊框NAV”表示。另外,通信設備20以CTS訊框作為對WLAN AP的回應,其中CTS訊框指示用於訊框交換的預留時間,這在第4圖中由“CTS訊框NAV”表示。“CTS訊框NAV”應當與TDD WLAN階段對齊。以這種方式,通信設備20可以充分利用TDD WLAN階段進行訊框交換
另一方面,WLAN AP採用由CTS訊框中的“CTS訊框NAV”指示的
持續時間,並相應地調整AMPDU訊框大小。再次參考第1圖,如第4圖中所示,WLAN AP適時地縮短AMPDU訊框的大小。因此,通信設備20接收AMPDU訊框,並在TDD WLAN階段內以BA訊框回應WLAN AP。在接下來的TDD LTE階段中,通信設備20使用第2B圖的通信介面單元220'在LTE頻率/通道上進行訊框接收RX,而不會遭受來自WLAN訊框交換的干擾。
如上所述,通信設備20能夠確定用於訊框交換的適當的持續時間,以將訊框交換控制在無線電系統的TDD操作時間中(例如,TDD WLAN階段)。另一方面,網路或對等通信設備確定用於傳輸的合適的資料訊框大小。因此,無線系統的訊框交換可以在無線系統的TDD操作時間內完成,以避免對其他無線系統的下一個TDD操作時間(即TDD LTE階段)的干擾。
在另一實施例中,請參考第5圖,第5圖為本發明的多無線電系統中訊框交換的另一示意圖。代替CTS訊框,通信設備20可以使用具有“BA訊框NAV”的BA訊框來指示恰當的持續時間,以使得下一個訊框交換時間(即,包括AMPDU訊框和BA訊框)與TDD WLAN階段對齊。類似地,WLAN AP接收BA訊框的“BA訊框NAV”,採用BA訊框中攜帶的持續時間並相應地調整AMPDU訊框的大小。因此,WLAN訊框交換將適合(fit in)TDD WLAN階段,而不會對TDD LTE階段造成干擾。
需注意的是,通信設備20可以使用任何專屬IE或其他適用的參數來交握(handshake)或溝通訊框交換時間,並且用於訊框交換的持續時間的特徵不限制於被包括在CTS訊框或BA訊框中,例如如第5圖所示可以包括在AMPDU訊框中,即,“AMPDU訊框NAV”。可以使用對WLAN AP或對等通信設備的任何回應訊框來溝通此功能。
上述方法/操作的步驟可以通過硬體、軟體、或韌體的方式來實現,韌體已知可以是硬體設備與硬體設備或電子系統上唯讀軟體中存儲的電腦指令
和資料的結合。硬體的例子可以包括已知為微電路、微晶片或矽晶片的類比、數位和混合電路。電子系統的示例可以包括片上系統(system on chip,SOC)、系統級封裝(system in package,SiP)、模組電腦(computer on module,COM)和通信裝置20。
綜上,本發明提供了一種可以及時調整訊框大小以避免訊框交換時間超過當前無線電系統階段的機制,從而減少共存無線電系統上的干擾或資料丟失。更具體地說,通信設備根據當前操作的無線電系統的TDD操作時間,計算用於訊框交換的適當的持續時間,並且在回應訊框中包括持續時間,以通知網路或對等通信設備調整交換序列中的訊框大小。
本領域具有通常知識者將容易注意到,在保持本發明的教導的同時,可以對裝置和方法做出大量修改和變化。因此,上述公開內容應當被理解為本發明的舉例,本發明的保護範圍應以申請專利範圍為准。以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
Claims (14)
- 一種訊框交換方法,用於支援多無線電系統的第一通信設備,所述方法包括:在第一無線電系統和第二無線電系統中配置時分雙工(TDD)操作,其中所述多無線電系統包括所述第一無線電系統和所述第二無線電系統;由所述第一通信設備從所述第一無線電系統的第二通信設備接收用於請求訊框交換的第一訊框;以及由所述第一通信設備將與所述第一訊框對應的第二訊框發送到所述第二通信設備,其中,所述第二訊框包括用於指示所述訊框交換的預留時間的欄位,並且所述預留時間被設置為與所述第一無線電系統的TDD操作時間對準。
- 如申請專利範圍第1項所述的訊框交換方法,其中所述預留時間被設置在所述第二訊框的持續時間欄位中,用於通知所述第一無線電系統的其他通信設備在所述預留時間期間不執行訊框交換。
- 如申請專利範圍第1項所述的訊框交換方法,其中所述第一無線電系統包括無線區域網路系統、藍牙、ZigBee和長期演進系統。
- 如申請專利範圍第1項所述的訊框交換方法,其中所述第一訊框包括請求發送訊框和資料訊框,所述第二訊框包括清除發送訊框、確認訊框和塊確認訊框。
- 如申請專利範圍第1項所述的訊框交換方法,其中還包括:在所述預留時間內與所述第一無線電系統進行所述訊框交換;以及在所述第一無線電系統的TDD操作時間之後,在所述第二無線電系統的TDD操作時間中與所述第二無線電系統進行訊框交換。
- 如申請專利範圍第1項所述的訊框交換方法,其中所述第二通信設備根據接收的所述第二訊框中的所述預留時間,調整發送給所述第一通信設 備的用於訊框交換的資料訊框的大小。
- 一種訊框交換方法,所述方法包括:由第一無線電系統的第一通信設備將第一訊框發送到支援多無線電系統的第二通信設備,所述第一訊框指示訊框交換所需的時間,其中所述多無線電系統包括所述第一無線電系統;由所述第一通信設備從所述第二通信設備接收對應於所述第一訊框的第二訊框,其中所述第二訊框包括用於指示所述訊框交換的預留時間的欄位,其中所述預留時間被設置為與所述第一無線電系統的TDD操作時間對準;以及由所述第一通信設備根據所述第二訊框中的所述預留時間,調整發送給所述第二通信設備的訊框交換的資料訊框的大小。
- 如申請專利範圍第7項所述的訊框交換方法,其中所述調整步驟包括:根據所述第二訊框中的所述預留時間,縮短所述訊框交換的所述資料訊框的大小。
- 如申請專利範圍第7項所述的訊框交換方法,其中所述預留時間被設置在所述第二訊框的持續時間欄位中,用於通知所述第一無線電系統的其他通信設備在所述預留時間期間不執行訊框交換。
- 如申請專利範圍第7項所述的訊框交換方法,其中所述多無線電系統包括無線區域網路系統、藍牙、ZigBee和長期演進系統。
- 如申請專利範圍第7項所述的訊框交換方法,其中所述第一訊框包括請求發送訊框和資料訊框,所述第二訊框包括清除發送訊框、確認訊框和塊確認訊框。
- 如申請專利範圍第7項所述的訊框交換方法,其中還包括:在所述預留時間期間,發送調整後的資料訊框至所述第二通信設備。
- 一種訊框交換方法,所述方法包括:由支援多無線電系統的第一通信設備從第一無線電系統的第二通信設備接收用於請求訊框交換的第一訊框,其中所述多無線電系統包括所述第一無線電系統;由所述第一通信設備將與所述第一訊框對應的第二訊框發送到所述第二通信設備,其中,所述第二訊框包括用於指示所述訊框交換的預留時間的欄位,並且所述預留時間被設置為與所述第一無線電系統的時分雙工(TDD)操作時間對準;以及所述第二通信設備根據所述第二訊框中的所述預留時間,調整發送給所述第一通信設備的用於訊框交換的資料訊框的大小。
- 如申請專利範圍第13項所述的訊框交換方法,其中所述第一訊框包括請求發送訊框和資料訊框,所述第二訊框包括清除發送訊框、確認訊框和塊確認訊框。
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