流传输与MAC层数据对齐的系统、方法和装置制造方法及图纸

技术编号:10482177 阅读:329 留言:0更新日期:2014-10-03 13:54
某些实施例涉及用于为802.11 MAC实现协调视频帧/切片边界内的MAC协议数据单元(A‑MPDU)帧边界的系统和方法。这些实施例通过利用MAC聚集而不产生过度的等待时间惩罚的方式来促成更高的吞吐量和MAC效率。某些实施例确保块确收窗与视频帧边界对齐,以使得没有块确收窗跨骑连续的视频帧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用智能聚集的低等待时间WIFI显示相关申请的交叉引用本申请要求于2012年I月31日提交的美国临时申请N0.61/592,894的权益,其全部内容通过引用包含在本申请中。
此处公开的系统和方法一般涉及对802.11 MAC实现的优化,尤其涉及利用MAC聚集而不产生过度的等待时间。 专利技术背景 跨无线网络对媒体(诸如流送视频内容)的传输可采用数种不同的协议,包括IEEE 802.11协议。所述802.11协议将媒体断为信息“分组”,这些信息“分组”然后被个体地传送到接收设备。在分组传输期间,接收机将周期性地向发射机确认收到分组,并将调节其网络参数(诸如其网络地址)以容适网络上的其他设备。为了提高效率,发射机可以将分组群聚成组,以便接收机不需要个体地确认每个特定分组的收到。将分组群聚成这些组或者块称为聚集。由接收机提供的单个群确收被称为块确收。经由块确收来进行的聚集和确收提高了 802.11实现的吞吐量和效率,因为它们是由设备的介质接入控制(MAC)层处置的。块确收还减少了压缩和来自隐藏节点的冲突概率。 遗憾的是,尽管有这些益处,但是聚集还可能产生额外的端到端等待时间。端到端等待时间对于其中通信必须迅速地在两个或更多个方向上发生的“镜像”应用程序(诸如对于游戏应用程序和交互式显示应用程序)而言可能是不利的。因此,存在要采用没有不想要的过度等待时间惩罚的无线数据确收聚集的需要。 附图简述 图1是基于可以实现各种所公开实施例的各种无线传送和接收计算机系统的基于一般概念的解说。 图2描绘了根据某些实施例的组织成块的视频帧段序列。 图3描述了实现各种所公开实施例的通信系统阶层结构。 图4是解说了可在某些所公开实施例中执行以用于将MAC层与传输流对齐的某些步骤的逻辑流程图。 详细说明 各种当前实施例通过减少与在设备的MAC层中发生的确收信号聚集相关联的等待时间惩罚来提高设备的MAC层中的802.11协议吞吐量。特别是,某些实施例将MAC层和传输流对齐,以使得经聚集的MAC服务数据单元(MSDU)的块的确收(块确收事件)得以与视频帧的第一个和最后一个MSDU对齐。众所周知,MSDU是从逻辑链路控制(LLC)子层接收到的服务数据单元,而逻辑链路控制(LLC)子层在协议栈中位于媒体接入控制(MAC)子层的上面。将所述确收与视频帧MSDU对齐避免了某些不想要的延迟。例如,当MAC和运输流没对齐时,接收设备可能延迟MAC释放直到发生块确收事件,或者可以与MAC层的操作异步地来解码视频。而对齐则会消除要MAC层和解码器独立地对它们的操作进行定时和延迟的需要。这可提高系统的整体效率。 系统综览 系统硬件综览 图1提供对MAC地址802.11系统的一般性综览。如图中所描绘的,多个设备1la-C使用802.11标准彼此通信。每个设备101a_c经由传输102、103来向另一设备传送分组。这些传输可以例如包括流送视频内容。在这些传输期间,每个设备1la-C可发送多个MAC协议数据单元(MPDU)。MPDU是基于分层OSI模型的通信系统中的MAC实体(诸如设备lOla-c)之间交换的消息。在MPDU可能比MSDU大的系统中,MPDU可作为分组聚集的结果而包括多个MSDU。在MPDU比MSDU小的系统中,则作为分组分段的结果,一个MSDU可产生多个MPDU。信息(诸如流送视频内容)可以经由MPDU来传输。 每个设备1la-C可以使用块确收来发送多个MPDU,而不需要每MPDU的L2 ACK。就是说,块确收可被用来聚集MPDU。这提高了传输效率,因为更大量的数据可以无需等待确收就被传送。遗憾的是,如上面讨论的,这种方法可能也导致额外的等待时间,因为接收设备被迫在内部缓冲由传输错误导致的脱序MSDU。 此外,接收设备可能延迟MAC释放直到发生块确收事件。因为块确收事件被延迟直至发射机耗尽(或终止)传送操作,所以这可能会引入不想要的通信延迟。在接收机处的这种额外延迟甚至可能使解码器管道停滞。 某些实施例通过仅在整个视频帧被投递之后才让解码器开始解码来缓解这个问题。这些实施例还可以寻求避免块确收序列跨骑接连帧。 块序列 图2描绘了组织成块的视频帧段203a_d序列200。为避免块确收序列201a跨骑接连帧203a-d,某些实施例将块确收窗201a-b与视频帧边界对齐,如图2所示。就是说,块确收序列201a与该视频巾贞传输的第一段203a和最后一段203c对齐。在这些实施例中,发射机可确保:尽管任何单个视频帧可能由一个或者多个块确收序列构成,但是块确收序列无论何时只要遇到包含与视频帧对应的最后一段203c的终接MSDU时就无条件终止。在一些实施例中,MAC DATASAP) (MAC数据SAP)可被进一步增强以用旗标标示MSDU 202是否应当结束块确收窗,或者MSDU 202是否是视频帧或者切片中的终接MSDU。 阶层结构 图3描述了实现各种所公开实施例的通信系统阶层结构。该通信系统可以例如是显示系统的一部分,该显示系统实现针对W1-Fi显示的L2低等待时间聚集控制。该阶层结构包括在信息(诸如视频内容流)的传输之前执行各种功能的一系列功能块300。媒体(诸如视频301)基于其中的内容的帧速率或其他定时因子来确定时钟308的周期。视频301随后可以被传递经过编解码器302和分组打包器303,然后进入实时协议(RTP)304流。媒体时钟308可被用于促成在RTP中的摆放。然后,媒体可经过UDP/IP层305。在某些实施例中,在进入MAC层306处前,系统可随后确定该帧是否对齐309,并强制执行如以上在图2中所讨论的块确收序列控制310。媒体(其已按强制实施块确收对齐所需地被改动)可随后前行至MAC层306。该媒体随后可在物理层307处被传送至接收设备。 簋法 图4是解说可在某些所公开实施例中执行以用于将MAC层与传输流对齐的某些步骤的逻辑流程图。图中所指变量被一般定义如下: T [η]=第η个RTP分组中的时间戳; Te =参考时间戳; C = RTP流中使用的视频时钟[KHz]; R =视频帧速率[帧/秒];和 ?1&8(旗标)=用于启动新的块确收序列的布尔旗标。 图4仅提供了这一过程的一个示例实现。相应地,本文中所使用的变量的具体选择不是实现所描述的功能性所必需的。例如,本文中所描述的旗标仅用于解释目的,并且人们将很容易地认识到布尔值和控制流质询可被反转,用布尔变量来代替整数I或O等,或者任何其它其中以硬件或软件实现旗标变量以指示特定状态的方式(加以必要的改动)。在图4中提供的特定说明是为了解释,并且该算法本身可以通过用其他变量和控制流结构作为代替来实现,正如本领域技术人员显而易见的。 该过程在步骤402开始,在那里变量可被初始化。在此实施例中,计数器η被设置为0,Tk被设置为初始参考值(诸如RTP时间戳的值),并且旗标可被设置为真,以使得在步骤405处开始新的块序列。在步骤403,该系统可等待直至收到RTP分组。一旦接收到了RTP分组,该系统就在步骤404递增计数器η。然后,该系统可在步骤405确定旗标是否为真。由于该旗标在步骤402被初始地设置本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种流传输与MAC层数据对齐系统,包括:处理模块,配置为:基于旗标启动块确收序列;确定视频时钟频率与视频帧速率之间的关系,所述视频时钟频率与实时协议(RTP)流相关联;确定第一RTP时间戳与第二RTP时间戳之间的差量,至少所述第一RTP时间戳是从所述RTP流中的分组推导出的;以及如果所述差量大于零并且所述差量是该关系的整数倍,则停止块确收序列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.31 US 61/592,894;2012.05.09 US 13/467,2651.一种流传输与MAC层数据对齐系统,包括: 处理模块,配置为: 基于旗标启动块确收序列; 确定视频时钟频率与视频帧速率之间的关系,所述视频时钟频率与实时协议(RTP)流相关联; 确定第一 RTP时间戳与第二 RTP时间戳之间的差量,至少所述第一 RTP时间戳是从所述RTP流中的分组推导出的;以及 如果所述差量大于零并且所述差量是该关系的整数倍,则停止块确收序列。2.如权利 要求1所述的系统,其中所述关系包括所述视频时钟频率除以所述帧速率。3.如权利要求1所述的系统,其中所述处理模块进一步配置为递增计数器。4.如权利要求1所述的系统,其中所述第二RTP时间戳是参考RTP时间戳。5.如权利要求1所述的系统,其中所述处理模块被进一步配置为如果所述块确收序列被停止,则重置所述旗标。6.一种使用一个或多个计算机系统实现以用于将流传输与MAC层对齐的方法,包括: 基于旗标来启动块确收序列; 确定视频时钟频率与视频帧速率之间的关系,所述视频时钟频率与RTP流相关联; 确定第一 RTP时间戳与第二 RTP时间戳之间的差量,至少所述第一 RTP时间戳是从所述RTP流中的分组推导出的;以及 如果所述差量大于零且所述差量是所述关系的整数倍,则停止块确收序列。7.如权利要求6所述的系统,其中所述关系包括所述视频时钟频率除以所述帧速率。8.如权利要求6所述的系统,其中所述处理模块进一步配置为递增计数器。9.如权利要求6所述的系统,其中所述第二RTP时间戳是参考RTP时间戳。10.如权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:V·K·琼斯四世D·S·金
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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