用于對無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的定時進行同步的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于對無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的定時進行同步的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年4月17日提交的題為"SYSTEM AND METHODS FOR SYNCHRONIZING HMING BETWEEN WIRELESS NETWORKING DEVICES (用于對無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之 間的定時進行同步的系統(tǒng)和方法）"的美國臨時申請序列號61/813, 115以及于2014年4月 15 日提交的題為 "SYSTEMS AND METHODS FOR SYNCHRONIZING HMING BETWEEN WIRELESS NETWORKING DEVICES (用于對無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的定時進行同步的系統(tǒng)和方法）"的美國非 臨時專利申請序列號14/253,842的權(quán)益，這兩件申請通過援引被整體明確納入于此。
[0003] 背景
[0004] 領(lǐng)域
[0005] 本文所公開的實施例一般涉及用于通過交換包括時戳的幀來對無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之 間的定時進行同步的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0006] 遵循電氣電子工程師協(xié)會（IEEE)802. 11規(guī)范的無線局域網(wǎng)（LAN)技術(shù)由于其能 經(jīng)濟地滿足計算設(shè)備和運行在這些計算設(shè)備上的應(yīng)用的高帶寬需要的能力而通常被用于 移動計算設(shè)備間的無線連通性。根據(jù)IEEE 802. 11規(guī)范（"協(xié)議"），無線接入點（AP)可以 周期性地向其他AP和/或網(wǎng)絡(luò)站（STA)傳送可包括時戳字段的信標，以用該AP的定時同 步功能（TSF)時鐘信號來同步它們的本地TSF定時器。
[0007] 由AP所傳送的時戳也可以被用于測距，測距是通過確定與AP對時戳的傳送和接 收有關(guān)的往返時間或其他定時值來確定AP或STA的位置。對于某些類型的測距來說，期望 AP知曉其自身的TSF定時器與近旁AP的定時偏移。這些定時偏移或定時延遲可以由AP周 期性地向近旁AP和STA傳送，并且可以由這些STA使用以確定相對于傳送方AP的位置。
[0008] 相應(yīng)地，存在對于用于在AP和STA之間傳送時戳而允許近旁AP和STA確定相對 于傳送方AP的位置而又維持最低限度的AP缺席和話務(wù)的系統(tǒng)和方法的需要。特別地，存 在對于對AP和STA之間的定時進行同步的需要，其通過在每次時戳交換之后隨機選擇新刷 新區(qū)間而允許AP和STA之間的最低限度的缺席和沖突。
[0009] 概述
[0010] 根據(jù)一些實施例，提供了用于對第一設(shè)備和與該第一設(shè)備處于通信中的第二設(shè)備 的定時進行同步的方法。該方法包括以下步驟：在第一設(shè)備處確定時戳刷新區(qū)間是否期滿； 當(dāng)該時戳刷新區(qū)間期滿時，從第一設(shè)備向第二設(shè)備傳送時戳請求幀；由第一設(shè)備接收時戳 響應(yīng)幀，該時戳響應(yīng)幀包括代表第二設(shè)備的內(nèi)部時鐘的時間值；基于該時間值來更新第一 設(shè)備的時鐘；以及選擇新的時戳刷新區(qū)間。
[0011] 根據(jù)一些實施例，還提供了用于對第一設(shè)備和與該第一設(shè)備處于通信中的第二設(shè) 備的定時進行同步的方法。該方法包括以下步驟：在第一設(shè)備處確定時戳刷新區(qū)間是否期 滿；當(dāng)該時戳刷新區(qū)間期滿時，從第一設(shè)備向第二設(shè)備傳送時戳指示幀，該時戳指示幀包括 代表第一設(shè)備的內(nèi)部時鐘的時間值；由第一設(shè)備從第二設(shè)備接收確收幀；以及選擇新的時 戳刷新區(qū)間。
[0012] 根據(jù)一些實施例，進一步提供了一種無線接入點。該無線接入點包括無線網(wǎng)絡(luò)接 口，其配置成當(dāng)時戳刷新區(qū)間期滿時傳送時戳請求幀，以及響應(yīng)于所傳送的時戳請求幀而 接收包括代表一不同無線接入點的內(nèi)部時鐘的時間值的時戳響應(yīng)幀。該無線接入點還包括 一個或多個處理器，其配置成確定時戳刷新區(qū)間何時期滿，基于該時間值來更新本地時鐘， 以及選擇新的時戳刷新區(qū)間。該無線接入點進一步包括配置成存儲該時間值的存儲器。
[0013] 附圖簡述
[0014] 圖1根據(jù)一些實施例解說了無線局域網(wǎng)（WLAN)。
[0015] 圖2是根據(jù)一些實施例解說IEEE 802. 11幀的示圖。
[0016] 圖3是根據(jù)一些實施例解說與網(wǎng)絡(luò)處于無線通信中的多個接入點的示圖。
[0017] 圖4A到4D是根據(jù)一些實施例的無線通信設(shè)備之間的單播幀交換的示例。
[0018] 圖5是根據(jù)一些實施例解說第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的幀交換的示例的流圖。
[0019] 圖6是根據(jù)一些實施例解說第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的幀交換的示例的流圖。
[0020] 圖7是根據(jù)一些實施例解說第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的幀交換的示例的流圖。
[0021] 圖8是根據(jù)一些實施例解說第一設(shè)備和第二設(shè)備之間的幀交換的示例的流圖。
[0022] 圖9是根據(jù)一些實施例解說更新近旁設(shè)備的時戳的過程的流程圖。
[0023] 圖10是根據(jù)一些實施例解說更新近旁設(shè)備的時戳的過程的流程圖。
[0024] 圖11是根據(jù)一些實施例解說更新近旁設(shè)備的時戳的過程的流程圖。
[0025] 在附圖中，具有相同標記的元素具有相同或相似的功能。
[0026] 詳細描述
[0027] 在以下描述中，闡述了描述某些實施例的具體細節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而 言將明顯的是，所公開的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)中的部分或全部的情況下實施。 所提出的具體實施例旨在是解說性的，而非限制性。盡管未在文本中具體描述，但本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以認識到其他材料落在本公開的范圍和精神內(nèi)。
[0028] 圖1根據(jù)一些實施例解說了無線局域網(wǎng)（WLAN)。如圖1中所示，網(wǎng)絡(luò)100包括與 網(wǎng)絡(luò)104處于通信中的接入點102。在一些實施例中，網(wǎng)絡(luò)104可以是因特網(wǎng)。接入點102 可以配置成向諸如膝上型計算機106、智能電話108和平板計算機110之類的移動設(shè)備提供 無線通信，從而這些設(shè)備106-110可以通過接入點102連接到網(wǎng)絡(luò)104。雖然未在圖1中示 出，但是諸如桌面計算機、機頂盒、視頻游戲控制臺、和無線電視之類的其他設(shè)備可以通過 接入點102連接到網(wǎng)絡(luò)104來無線地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。設(shè)備106-110和其他設(shè)備可以配置 成用于根據(jù) 802. 11 無線標準（諸如 802. llb、802. llg、802. llg、802. lln、802. Ilac 和 / 或 802. Ilad)進行通信。根據(jù)一些實施例，接入點102可以配置成提供附加的無線通信服務(wù)， 諸如無線保真（WiFi)服務(wù)、微波接入全球互通（WiMX)服務(wù)、和無線會話發(fā)起協(xié)議（SIP) 服務(wù)。一般而言，設(shè)備106-110和其他設(shè)備可以被稱為網(wǎng)絡(luò)站或STA。
[0029] 接入點102包括配置成用于與網(wǎng)絡(luò)104通信的網(wǎng)絡(luò)接口組件112。根據(jù)一些實施 例，網(wǎng)絡(luò)接口組件302可被配置成與同軸電纜、光纖電纜、數(shù)字訂戶線（DSL)調(diào)制解調(diào)器、公 共交換電話網(wǎng)（PSTN)調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)設(shè)備、和/或各種其它類型的有線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 對接。接入點102也可以包括用于將接入點102內(nèi)的各種組件互聯(lián)以及在這些各種組件之 間傳達信息的系統(tǒng)總線114。此類組件包括處理組件116和存儲器組件118,該處理器組件 116可以是一個或多個處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器（DSP)、或圖像處理器。存儲器組 件118可以對應(yīng)于隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、光學(xué)、磁性、或固態(tài)存儲器、或 者任何其他類型的存儲器。
[0030] 接入點102也可包括定時同步模塊120。模塊（諸如定時同步模塊120)可以是 當(dāng)由處理組件116執(zhí)行時執(zhí)行功能的軟件模塊。在其他實施例中，這些模塊可以是指專用 集成電路（ASIC)或者具有存儲器和用于執(zhí)行指令以執(zhí)行功能的至少一個處理器的其他電 路。例如，定時同步模塊120可以能夠執(zhí)行用于將接入點102的時鐘時間與其他接入點或 任何站106-110同步的定時同步功能。定時同步模塊120可以包括能夠生成時戳請求和/ 或響應(yīng)幀的時戳請求和響應(yīng)幀生成模塊122,能夠選擇新時戳刷新區(qū)間的時戳刷新區(qū)間模 塊124,以及能夠基于接收自時戳刷新幀或時戳指示幀的時間值來更新系統(tǒng)時鐘的時鐘更 新模塊126。
[0031] 接入點也可以包括無線網(wǎng)絡(luò)接口 128。在一些實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)接口 128和網(wǎng) 絡(luò)接口組件112可包括配置成在網(wǎng)絡(luò)上傳送和/或接收信息的各種組件。此類組件可包括 能夠與輸入和輸出二者通信的組件，例如，調(diào)制器/解調(diào)制器、無線射頻（RF)收發(fā)機、電話 接口、橋、路由器和/或網(wǎng)卡。這些組件可以被用來將設(shè)備106-110通信連接到網(wǎng)絡(luò)104。 無線網(wǎng)絡(luò)接口 128可以使得能夠根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（諸如，Wi-Fi?、3G、4G、HDSPA、LTE、RF、 NFC、IEEE 802. 11a、b、g、n、ac、或 ad、藍牙?、WiMAX、ZigBee?等）發(fā)射和接收信息。
[0032] 設(shè)備或站106-110可包括配置用于和網(wǎng)絡(luò)通信的網(wǎng)絡(luò)接口組件130。根據(jù)一些實 施例，網(wǎng)絡(luò)接口組件130可被配置成與同軸電纜、光纖電纜、數(shù)字訂戶線（DSL)調(diào)制解調(diào)器、 公共交換電話網(wǎng)（PSTN)調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)設(shè)備和/或各種其它類型的有線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 對接。站也可包括用于將站或設(shè)備之中的各種組件互聯(lián)且在各種組件之間傳達信息的系統(tǒng) 總線132。此類組件包括處理組件134和存儲器組件136,該處理器組件134可以是一個或 多個處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器（DSP)、或圖像處理器。存儲器組件118可以對應(yīng)于 隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（R0M)、光學(xué)、磁性、或固態(tài)存儲器、或者任何其他類型 的存儲器。
[0033] 站也可包括能夠執(zhí)行用于將站的時鐘時間與接入