多目的地突發(fā)協(xié)議的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2014年12月19日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 62/094, 267的優(yōu) 先權(quán)，其公開內(nèi)容通過(guò)引用被結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明總體上涉及用于基于分組的多目的地通信協(xié)議的方法和裝置，其減少多媒 體應(yīng)用中的分組時(shí)延和抖動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 多媒體數(shù)據(jù)的通信要求若干參數(shù)的最優(yōu)性能，以便足夠快速地提供數(shù)據(jù)從而保持 所提供的諸如VoIP、音頻分布或視頻分布之類的多媒體服務(wù)的質(zhì)量（服務(wù)質(zhì)量一 QoS)。數(shù) 據(jù)速率，即以信號(hào)傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)比特或符號(hào)的速率，必須足夠快而以接收設(shè)備的應(yīng)用所消 耗的速率或者比其更快地提供數(shù)據(jù)。在分組數(shù)據(jù)通信協(xié)議中，數(shù)據(jù)速率由于數(shù)據(jù)分組的發(fā) 送之間的延遲而進(jìn)一步被復(fù)雜化。在各個(gè)數(shù)據(jù)分組的遞送中的延遲為分組時(shí)延?？缍鄠€(gè)接 收分組的延遲的變化被稱作抖動(dòng)。在高度擁塞的共享網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備使用各種方法來(lái)競(jìng)爭(zhēng)對(duì) 網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，使得它們的分組可以以足夠低的時(shí)延和抖動(dòng)進(jìn)行發(fā)送，以便確保數(shù)據(jù)消費(fèi)應(yīng) 用的必要QoS要求。
[0005] 在例如通過(guò)引用結(jié)合于此的HomePlug? av和AV2的一些通信協(xié)議中，"常 規(guī)"MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元（MPDU)可以被傳送至0SI模型中的接收節(jié)點(diǎn)的物理層（PHY)并且針 對(duì)每個(gè)成功傳送的MPDU接收確認(rèn)（ACK)反饋。這些協(xié)議還支持突發(fā)模式，突發(fā)模式允許傳 送器在并不放棄介質(zhì)并且在征求響應(yīng)之前傳送多個(gè)長(zhǎng)的MPDU。作為從接收器返回至傳送 器的選擇性確認(rèn)（SACK)的響應(yīng)提供了由傳送PHY向接收器的PHY所發(fā)送的所有MPDU的接 收狀態(tài)。突發(fā)模式中的長(zhǎng)MPDU由突發(fā)幀間間隔（BIFS)所隔開。由于MPDU突發(fā)僅需要單 個(gè)SACK響應(yīng)，因此對(duì)于該通信交換而言，發(fā)送分組和得到ACK響應(yīng)的時(shí)間有所減少并且協(xié) 議效率有所提高。在突發(fā)模式中，幀開始（S0F)定界符包含計(jì)數(shù)器字段（MPDUCnt)，該計(jì)數(shù) 器字段指示當(dāng)前MPDU之后跟有多少個(gè)MPDU (其中數(shù)值"0"指示序列中最后的MPDU)。圖1 示出了本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的MPDU突發(fā)的示例。
[0006] 以上所引用的協(xié)議還允許雙向突發(fā)。在該模式中，傳送器允許其為針對(duì)接收器的 突發(fā)數(shù)據(jù)所保留的時(shí)間中的一部分供該接收器將數(shù)據(jù)發(fā)送回原始傳送器。其用作并不需要 與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)商的有效返回信道。接收站點(diǎn)通過(guò)在SACK的幀控制分段中發(fā)送"請(qǐng)求反向傳 輸標(biāo)志"（RRTF)和"請(qǐng)求反向傳輸長(zhǎng)度"（RRTL)字段而發(fā)起雙向突發(fā)。RRTL字段規(guī)定了反 向SOF(RSOF) MPDU的最小所需幀長(zhǎng)度。當(dāng)接收到該請(qǐng)求時(shí)原始傳送器決定是否兌現(xiàn)該請(qǐng)求 和持續(xù)時(shí)間。顯然，如果請(qǐng)求要求比原始傳送器所保留的更多的時(shí)間，則它會(huì)被拒絕。
[0007] 圖2圖示了本領(lǐng)域已知的雙向突發(fā)機(jī)制的示例。當(dāng)接收器（Dev B)確定其想要以 反向方向進(jìn)行傳送時(shí)，其對(duì)SACK或RS0F中的RRTF和RRTL字段進(jìn)行設(shè)置。對(duì)此進(jìn)行設(shè)置 直至原始傳送器（Dev A)作出響應(yīng)，同意該請(qǐng)求最大持續(xù)時(shí)間，或者直至不再需要以反向方 向請(qǐng)求傳輸。
[0008] 圖3示出了雙向突發(fā)期間的各種幀間空間。這些空間導(dǎo)致時(shí)延有所增加（效率有 所下降）。
[0009] 突發(fā)模式并不支持在突發(fā)期間與多于一個(gè)的設(shè)備進(jìn)行通信，這意味著與接收器所 進(jìn)行的每次個(gè)體通信都必須被單獨(dú)發(fā)起。需要一種更好的方法以對(duì)分組時(shí)延加以改善并且 因此對(duì)擁塞的多媒體網(wǎng)絡(luò)中的通信效率加以改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，提出了一種多媒體通信協(xié)議，其通過(guò)使得能夠通過(guò)使用組播分 布（一對(duì)多）在傳送器和個(gè)體接收器（即，"多目的地"）之間進(jìn)行通信并且針對(duì)來(lái)自個(gè)體 接收器的確認(rèn)在雙向突發(fā)模式內(nèi)單獨(dú)建立偽無(wú)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)段（PCFP)而解決過(guò)度分組時(shí)延和抖 動(dòng)的問(wèn)題。組播分布分組群組中的每個(gè)接收器的幀開始定界符建立了具體的PCFP，每個(gè)接 收器在該具體的PCFP內(nèi)發(fā)送確認(rèn)。所公開的協(xié)議和方法能夠在現(xiàn)有的基于CSMA的協(xié)議中 使用同時(shí)保持兼容性。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 為了更為完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述，其 中：
[0012] 圖1圖示了 MPDU突發(fā)序列的示例；
[0013] 圖2圖示了雙向突發(fā)序列的示例；
[0014] 圖3圖示了在雙向突發(fā)中使用的幀間間隔；
[0015] 圖4圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的偽無(wú)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)段；和
[0016] 圖5圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用多目的地S0F和RS0F協(xié)議的CSMA協(xié)議的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下對(duì)實(shí)施例的形成和使用進(jìn)行詳細(xì)討論。然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，本公開提供了 許多可應(yīng)用的發(fā)明概念，它們可以在各種具體環(huán)境中得到體現(xiàn)。所討論的具體實(shí)施例僅是 形成并使用本發(fā)明的具體方式的說(shuō)明而并非對(duì)本發(fā)明的范圍加以限制。
[0018] 這里以一種協(xié)議方法和裝置的具體環(huán)境對(duì)實(shí)施例進(jìn)行描述而并不作為限制，上述 協(xié)議方法和裝置被用來(lái)針對(duì)諸如音頻系統(tǒng)的多媒體設(shè)備所使用的數(shù)據(jù)而使得通信分組時(shí) 延和抖動(dòng)最小化，其中所有個(gè)體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用作具有等時(shí)QoS要求的群組以便遞送一種組合 體驗(yàn)。本公開還使用HomePlug AV規(guī)范作為用于給出本發(fā)明的環(huán)境架構(gòu)（包括術(shù)語(yǔ)），但是 所公開的發(fā)明并不局限于該協(xié)議。HomePlug AV規(guī)范特別定義了雙向突發(fā)協(xié)議，該雙向突發(fā) 協(xié)議使用S0F和RS0F進(jìn)行順序的MPDU有效載荷傳輸和確認(rèn)，然而該過(guò)程僅從一個(gè)傳送器 向一個(gè)接收器進(jìn)行了規(guī)定。特別地，其無(wú)法應(yīng)用于具有多個(gè)目的地的組播傳輸并且因此對(duì) 于減小分組時(shí)延而言并不像所公開的方法那樣有效。在本公開中，"接收器"是用于在組播 傳送器和進(jìn)行接收的組播目的地之間進(jìn)行區(qū)分的拓?fù)湫g(shù)語(yǔ)，但是這里所描述的所有傳送器 和接收器在功能上都是收發(fā)器。
[0019] 依據(jù)本公開，通過(guò)諸如用戶接口或者在制造時(shí)或者發(fā)現(xiàn)協(xié)議之類的一種或多種方 法，利用有關(guān)網(wǎng)絡(luò)上作為該網(wǎng)絡(luò)上一起進(jìn)行工作的多媒體設(shè)備群組的一部分的設(shè)備的數(shù)據(jù) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)初始化數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，上述多媒體設(shè)備諸如呈現(xiàn)一個(gè)音樂(lè)文件的音頻聲音系統(tǒng)。數(shù) 字信息包括標(biāo)識(shí)符（諸如設(shè)備ID、MAC ID、鏈路ID)、拓?fù)鋽?shù)字信息（諸如網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備 的序列號(hào)，其定義了群組內(nèi)的設(shè)備順序）、序列回退數(shù)值、以及定界符幀長(zhǎng)度和如以下所體 現(xiàn)的其它信息。該初始化數(shù)據(jù)可以是現(xiàn)場(chǎng)可編程的以便允許設(shè)備在銷售或安裝之后進(jìn)行更 換或重置其目的。
[0020] 依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，圖4和圖5圖示了一種使用包括多個(gè)S0F的偽無(wú)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)段的多 目的地協(xié)議方法。每個(gè)0SF和相關(guān)聯(lián)的偽無(wú)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)段被用于組播接收器之一的確認(rèn)。當(dāng)傳 送器500已經(jīng)贏得載波偵聽多路訪問(wèn)（CAMA)協(xié)議的CSMA競(jìng)爭(zhēng)處理400時(shí)，該傳送器傳送 幀開始（S0F)定界符410,該S0F定界符410包含包括幀長(zhǎng)度（FL)字段420的數(shù)據(jù)（表示 持續(xù)時(shí)間的數(shù)字?jǐn)?shù)值）。S0F保持為傳送器所保留的信道與組播群組進(jìn)行通信。其還傳送 MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元（MPDU)有效載荷430。組播傳輸被尋址到接收設(shè)備群組中的所有"n"個(gè) 成員520、530,它們共享諸如之前所提到的音頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的共有功能。S0F和MPDU后跟有 偽無(wú)競(jìng)爭(zhēng)確認(rèn)時(shí)段（PCFP)440,該P(yáng)CFP 440持續(xù)幀長(zhǎng)度（FL)持續(xù)時(shí)間425a減去MPDU有效 載荷430所使用的時(shí)間。在該偽無(wú)競(jìng)爭(zhēng)確認(rèn)時(shí)段440a期間，群組中的一個(gè)設(shè)備使用反向幀 開始（RS0F)定界符590a確認(rèn)該組播分組的狀態(tài)。該定界符可以在RS0F幀間空間允許傳 送器和接收器互換角色時(shí)就被發(fā)送。哪個(gè)接收器作出響應(yīng)是在該協(xié)議之前使用鏈路ID或 群組序列號(hào)所確定的，從而每個(gè)S0F僅有一個(gè)設(shè)備作出響應(yīng)。緊跟在RS0F590a被接收之后 或者就在FL持續(xù)時(shí)間425a過(guò)期之前，后續(xù)的S0Fn540被傳送以在新的持續(xù)時(shí)間425b內(nèi)繼 續(xù)該P(yáng)CFP。S0F2也包含組播群組中可以在新的PCFP 440b期間利用RS0F2590b作出響應(yīng) 的成員的標(biāo)識(shí)。后續(xù)的S0F被傳送直至群組中的所有設(shè)備都已經(jīng)有機(jī)會(huì)對(duì)組播分組進(jìn)行確 認(rèn)。級(jí)聯(lián)的PCFP在最后的設(shè)備傳送SACK 430定界符、最后的FL持續(xù)時(shí)間過(guò)期、或者已經(jīng) 達(dá)到競(jìng)爭(zhēng)所允許的最大級(jí)聯(lián)PCFP持續(xù)時(shí)間（通常為5ms至1