專利名稱：基于位置的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及這樣的通信系統(tǒng)中通信的管理。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)發(fā)展多年。近年來，皮網(wǎng)(微微網(wǎng))類型的通信系統(tǒng)得到更快發(fā)展。微微網(wǎng)可以看作是兩臺(tái)裝置連接支持它們之間的數(shù)據(jù)通信時(shí)建立的網(wǎng)絡(luò)。有時(shí)，微微網(wǎng)亦稱PAN(個(gè)人區(qū)域網(wǎng))。這些微微網(wǎng)一般工作在半徑約達(dá)10米的區(qū)域內(nèi)。
如所周知，藍(lán)牙(Bluetooth)通信標(biāo)準(zhǔn)是迄今已經(jīng)制訂的第一個(gè)PAN通信標(biāo)準(zhǔn)。在這樣一個(gè)微微網(wǎng)中，不同的裝置之間的通信嚴(yán)格地按照M/S(主/從)配置工作的。在這樣一個(gè)藍(lán)牙微微網(wǎng)中，這些裝置中每一個(gè)裝置都是可以主/從配置的。一般，這些裝置中的一個(gè)(在這種情況下，有時(shí)稱作微微網(wǎng)控制器)或藍(lán)牙微微網(wǎng)的第一個(gè)裝置作為藍(lán)牙微微網(wǎng)的“主’裝置向藍(lán)牙微微網(wǎng)的“從”裝置發(fā)射信標(biāo)信號(hào)(或訪問邀請(qǐng)信號(hào))。換句話說，藍(lán)牙微微網(wǎng)的主裝置輪詢從裝置，要它們響應(yīng)。
但是，其他微微網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)得使各裝置不按這樣的M/S(主/從)關(guān)系工作。在這樣的情況下，可以運(yùn)行不同微微網(wǎng)的裝置可以稱作PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)和DEV(不是PNC的用戶微微網(wǎng)裝置)。PNC工作時(shí)協(xié)調(diào)它們自己和微微網(wǎng)內(nèi)的DEV之間的通信。有時(shí)，PNC可以實(shí)現(xiàn)得對(duì)一個(gè)或多個(gè)作為從機(jī)運(yùn)行的DEV而言作為主機(jī)運(yùn)行，但并非所有情況都是如此，一般只有藍(lán)牙微微網(wǎng)才執(zhí)行嚴(yán)格的M/S關(guān)系。
還有某些其他情況，兩個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)合作運(yùn)行，使得至少兩個(gè)微微網(wǎng)運(yùn)行使得它們共享分布網(wǎng)(分散網(wǎng))實(shí)現(xiàn)中的至少一個(gè)公用裝置。例如，在分布網(wǎng)中，一個(gè)DEV可以與兩個(gè)或多個(gè)PNC交互。這種實(shí)現(xiàn)可以使處于彼此相距較遠(yuǎn)的不同微微網(wǎng)中的不同裝置通過分布網(wǎng)的PNC進(jìn)行通信。但是，在分布網(wǎng)實(shí)現(xiàn)中，可能出現(xiàn)這樣一個(gè)問題各微微網(wǎng)中的每一個(gè)都必須靠得很近而又不彼此干擾地工作。這內(nèi)在地要求在微微網(wǎng)之間進(jìn)行大量的同步，這在某些情況下是難以達(dá)到的。還應(yīng)指出，不在分布網(wǎng)實(shí)現(xiàn)中實(shí)現(xiàn)的獨(dú)立工作的微微網(wǎng)還可能受到在相對(duì)較近處工作的其他微微網(wǎng)干擾的有害作用。
IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))802.15工作組制訂了一些PAN通信標(biāo)準(zhǔn)和建議草案(recommended practice)(有些尚在制訂中)。這些標(biāo)準(zhǔn)和建議草案一般被稱作是IEEE 802.15工作組的保護(hù)下提供的。或許最普通的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15.1標(biāo)準(zhǔn)，它采用藍(lán)牙核心，而且它一般地支持高達(dá)約1Mbps(兆位/秒)在工作速率。
已經(jīng)制訂IEEE 802.15.2建議草案說明書，力圖支持IEEE 802.15.1藍(lán)牙核心與可能的任何其他無線通信系統(tǒng)在約2.4GHz(千兆赫)頻率范圍內(nèi)的共存。作為一個(gè)示例，IEEE 802.11a和IEEE 802.11g WLAM(無線局域網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)都工作在約2.4GHz的范圍內(nèi)。已經(jīng)制訂這個(gè)IEEE 802.15.2建議草案說明書以保證這樣的WLAN和微微網(wǎng)可以在不彼此顯著干擾的情況下同時(shí)工作在彼此相對(duì)接近的位置上。
另外，已經(jīng)制訂IEEE 802.15.3高數(shù)據(jù)速率PAN標(biāo)準(zhǔn)，力圖支持高達(dá)約55Mbps的工作速率。在這個(gè)IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)中，PNC和DEV不像按照藍(lán)牙那樣按照M/S關(guān)系工作。截然不同的是，PNC一般作為AP(訪問點(diǎn))工作，并管理不同的DEV，使它們保證按照它們適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙完成它們各自的通信，以此保證微微網(wǎng)內(nèi)適當(dāng)?shù)男阅芎筒僮鳌?02.15.3高數(shù)據(jù)速率PAN標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展是IEEE 802.15.3WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))高數(shù)據(jù)速率替代PHY任務(wù)組3a(TG3a)。這有時(shí)亦稱IEEE 802.15.3a擴(kuò)展高數(shù)據(jù)速率PAN標(biāo)準(zhǔn)，它可以支持高達(dá)480Mbps的工作速率。
另一個(gè)由IEEE 802.15工作組制訂的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.15.4低數(shù)據(jù)速率PAN標(biāo)準(zhǔn)，它一般支持約10kbps(千位/秒)和250kbps范圍的數(shù)據(jù)速率。
一般在這樣的WPAN內(nèi)，每一個(gè)用戶裝置和一個(gè)PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)之間(以及通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(p2p)不同用戶裝置之間)的通信是按照諸如單一碼速率、單一調(diào)制、和/或單一數(shù)據(jù)速率等普通的方案完成的。當(dāng)前在先技術(shù)上尚無任何這樣的裝置，使來往于一個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)的不同裝置的通信可以按照這樣普通的方案以外的任何其他方法處理的。

發(fā)明內(nèi)容
在WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))中可以找到本發(fā)明的不同方面。WPAN包括一個(gè)PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)和多個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)。PNC向多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV發(fā)射UWB(超寬帶)脈沖。收到它各自的UWB脈沖之后，多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都向PNC發(fā)回UWB脈沖。PNC利用所發(fā)射的UWB脈沖和接收的UWB脈沖的往返時(shí)間長度完成多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV相對(duì)位置的距離修正，以此確定PNC和多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的相對(duì)距離。然后，根據(jù)多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的距離修正，PNC把這多個(gè)DEV分為至少兩組，并為每一組確定一個(gè)相應(yīng)的輪廓。每組的輪廓管理該組的DEV和PNC之間的通信(還可管理該組DEV之間的通信)。
在某些實(shí)施例中，WPAN包括利用兩個(gè)不同的PNC支持的兩個(gè)不同的微微網(wǎng)(例如，第一微微網(wǎng)和第二微微網(wǎng))。在這樣的實(shí)施例中，兩個(gè)PNC都完成該WPAN內(nèi)所有DEV的距離修正。然后，該兩PNC合作，利用距離修正信息，把每個(gè)DEV分為可以由每一個(gè)PNC服務(wù)的組。
在其他一些實(shí)施例中，PNC建立兩個(gè)DEV之間的p2p(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))通信。PNC識(shí)別相應(yīng)的p2p輪廓來管理兩個(gè)利用p2p通信方式進(jìn)行通信的DEV之間的通信。p2p輪廓包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)。PNC可以作為兩個(gè)DEV之間p2p通信用的中繼器工作。
還應(yīng)指出，輪廓中的任何一個(gè)都可以包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC中的任何一個(gè)或多個(gè)。
DEV所分成的組可以分成至少兩個(gè)組，使得一個(gè)組的裝置離PNC比離另一組的裝置近。第一組采用第一輪廓，利用第一數(shù)據(jù)速率、第一調(diào)制密度、具有第一碼速率的第一代碼和第一TFC中的至少一個(gè)來管理第一組的DEV和PNC之間的通信。第二組采用第二輪廓利用第二數(shù)據(jù)速率、第二調(diào)制密度、具有第二碼速率的第二代碼和第二TFC中的至少一個(gè)來管理第二組的DEV和PNC之間。在某些情況下，第一數(shù)據(jù)速率大于第二數(shù)據(jù)速率。此外，第一調(diào)制密度可以具有高于第二調(diào)制密度的數(shù)量級(jí)。另外第一碼速率高于第二碼速率。
PNC可以每隔預(yù)定的時(shí)間周期過去之后完成一次多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的距離修正。換句話說，PNC可以每隔n秒重復(fù)地完成DEV的距離修正(其中n可選)。
本發(fā)明還可以適應(yīng)WPAN內(nèi)裝置位置的改變。用來管理不同裝置之間的通信用的輪廓可以根據(jù)WPAN內(nèi)任何一個(gè)或多個(gè)裝置位置的改變而更新。另外，還力求利用3個(gè)裝置采用三角計(jì)算，保證WPAN內(nèi)不同裝置的更具體的位置信息。若有必要，在某些實(shí)施例中，可以根據(jù)裝置的具體位置(與簡單地按照與該裝置相聯(lián)系的組相反)完成不同裝置的輪廓分配。
UWB脈沖可以利用從約3.1GHz(千兆赫)到約10.6GHz的UWB頻譜部分產(chǎn)生。UWB頻譜可以分成多個(gè)頻帶，所述多個(gè)頻帶中的每一個(gè)具有約50MHz(兆赫)的帶寬。
還有若干其他實(shí)施例可以完成基于位置的WPAN管理。例如，每一個(gè)裝置可以實(shí)現(xiàn)得使它們包括GPS(全球定位系統(tǒng))功能，使裝置具體位置的確定成為可能。該GPS信息在裝置之間可以每n秒(其中，n可編程)通信一次。另外，可以按照本發(fā)明完成不同的方法，在任何數(shù)目的裝置和/或系統(tǒng)中支持這里描述的處理。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))包括一個(gè)PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)；多個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)；其中所述PNC向所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV發(fā)射UWB(超寬帶)脈沖；其中所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV，收到它各自的UWB脈沖之后，向所述PNC發(fā)回UWB脈沖；其中所述PNC利用所發(fā)射的UWB脈沖和所接收的UWB脈沖的往返時(shí)間長度完成所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV相對(duì)位置的距離修正，以此確定所述PNC和所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離；其中所述PNC根據(jù)所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的距離修正，把所述多個(gè)DEV分成至少兩個(gè)組，并為每個(gè)組確定一個(gè)相應(yīng)的輪廓；而且其中每個(gè)組的輪廓管理該組的DEV和所述PNC之間的通信。
優(yōu)選地，所述WPAN包括第一微微網(wǎng)和第二微微網(wǎng)；所述PNC是第一PNC；所述多個(gè)DEV是第一多個(gè)DEV；所述第二微微網(wǎng)包括第二PNC和第二多個(gè)DEV；所述第一PNC和所述第二PNC利用所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV的每一個(gè)DEV發(fā)射和接收的UWB脈沖完成所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV中所有DEV的距離修正；而且根據(jù)所有DEV的距離修正，所述第一PNC和所述第二PNC合作把所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV分入第一微微網(wǎng)或第二微微網(wǎng)。
優(yōu)選地，所述PNC在所述多個(gè)DEV中的兩個(gè)DEV之間建立p2p(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))通信；所述PNC確定一個(gè)相應(yīng)的p2p輪廓來管理利用p2p通信方式進(jìn)行通信的兩個(gè)DEV之間的通信；而且所述p2p輪廓包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述PNC作為所述多個(gè)DEV中的兩個(gè)DEV之間的p2p通信用的中繼器工作。
優(yōu)選地，這些輪廓中的一個(gè)包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)。
優(yōu)選地，至少兩組中的第一組包括所述多個(gè)DEV中比屬于第二組的多個(gè)DEV中的DEV離所述PNC相對(duì)更近的DEV；管理所述第一組DEV和所述PNC之間通信的第一輪廓包括第一數(shù)據(jù)速率、第一調(diào)制密度、具有第一碼速率的第一代碼和第一TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)；而且-管理第二組DEV和該P(yáng)NC之間通信的第二輪廓包括第二數(shù)據(jù)速率、第二調(diào)制密度、具有第二碼速率的第二代碼和第二TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述第一數(shù)據(jù)速率大于所述第二數(shù)據(jù)速率。
優(yōu)選地，所述第一調(diào)制密度比所述第二調(diào)制密度具有更高的數(shù)量級(jí)別。
優(yōu)選地，所述第一碼速率大于第二碼速率。
優(yōu)選地，所述PNC在每當(dāng)預(yù)定的時(shí)間周期過去之后，反復(fù)地完成所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV位置的的距離修正。
優(yōu)選地，最初所述多個(gè)DEV中的至少一個(gè)DEV分入第一組；所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV在預(yù)定時(shí)間周期中的一個(gè)過去期間改變其對(duì)所述PNC的其相對(duì)位置；預(yù)定時(shí)間周期中的一個(gè)過去之后，所述PNC完成距離修正時(shí)，所述PNC檢測(cè)所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV的相對(duì)位置的變化；而且所述PNC把所述多個(gè)DEV中相對(duì)于PNC的相對(duì)位置已經(jīng)改變的至少一個(gè)DEV重新分入第二組，其輪廓管理所述至少一個(gè)DEV和PNC之間隨后的通信。
優(yōu)選地，所述PNC引導(dǎo)所述多個(gè)DEV中的兩個(gè)DEV利用它們之間發(fā)射和接收的UWB脈沖的往返時(shí)間的長度，完成所述多個(gè)DEV中所述兩個(gè)DEV中每一個(gè)的相對(duì)位置的距離修正，以此確定所述多個(gè)DEV中的所述兩個(gè)DEV之間的相對(duì)距離。
-所述多個(gè)DEV中的所述兩個(gè)DEV中的一個(gè)向所述PNC提供指示所述兩個(gè)DEV之間的相對(duì)距離的距離修正信息；而且所述PNC采用指示所述PNC和所述兩個(gè)DEV之間的相對(duì)距離的距離修正信息，以及指示所述兩個(gè)DEV之間的相對(duì)距離的距離修正信息，完成三角計(jì)算，以此確定所述兩個(gè)DEV相對(duì)于所述PNC的具體位置。
優(yōu)選地，根據(jù)所述多個(gè)DEV中的所述兩個(gè)DEV的距離修正，利用決定所述兩個(gè)DEV中的一個(gè)具體位置的三角計(jì)算產(chǎn)生，所述PNC為兩個(gè)DEV中的一個(gè)確定第一輪廓，并為所述兩個(gè)DEV中的另一個(gè)DEV確定第二輪廓。
所述第一輪廓管理所述兩個(gè)DEV的一個(gè)和所述PNC之間的通信；而且所述第二輪廓管理所述兩個(gè)DEV中另一個(gè)DEV和所述PNC之間的通信。
優(yōu)選地，UWB脈沖利用跨越從約3.1GHz(千兆赫)到約10.6GHz的UWB頻譜的頻帶產(chǎn)生。
UWB頻譜最好分成多個(gè)頻帶；而且所述多個(gè)頻帶中的每一個(gè)頻帶都具有約500MHz(兆赫)的帶寬。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))包括一個(gè)PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)，包括可以確定WPAN內(nèi)所述PNC具體位置的GPS(全球定位系統(tǒng))功能；-多個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)；其中所述多個(gè)DEV中的每個(gè)DEV都包括可以確定WPAN內(nèi)該DEV的具體位置的GPS功能；其中所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都對(duì)應(yīng)于它的具體位置傳輸信息至PNC；其中，根據(jù)所述多個(gè)DEC中的每一個(gè)DEV對(duì)所述PNC的具體位置，所述PNC把所述多個(gè)DEV分為至少兩組，并為每一組確定相應(yīng)的輪廓；而且其中每一組的輪廓都管理該組DEV和所述PNC之間的通信。
優(yōu)選地，所述WPAN包括第一微微網(wǎng)和第二微微網(wǎng)；所述PNC是第一PNC；所述多個(gè)DEV是第一多個(gè)DEV；所述第二多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都包括能夠確定所述WPAN內(nèi)所述第二多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的具體位置的GPS功能；所述第二多個(gè)DEV和所述第一多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都傳輸其對(duì)第一PNC和對(duì)第二PNC的具體位置的信息；而且根據(jù)所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV對(duì)所述第一PNC和對(duì)所述第二PNC的具體位置，所述第一PNC和所述第二PNC合作把所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV不是分入第一微微網(wǎng)或第二微微網(wǎng)。
優(yōu)選地，所述PNC建立所述多個(gè)DEV中兩個(gè)DEV之間的p2p(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))通信；所述PNC確定相應(yīng)的p2p輪廓來管理所述兩個(gè)利用p2p通信方式進(jìn)行通信的DEV間的通信；而且-p2p輪廓包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述PNC作為所述多個(gè)DEV中的兩個(gè)DEV之間的p2p通信用的中繼器工作。
優(yōu)選地，所述多個(gè)輪廓中的一個(gè)包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC(時(shí)間頻率代碼)中至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述至少兩組中的第一組包括所述多個(gè)DEV中比所述多個(gè)DEV中的屬于第二組的DEV離所述PNC更近的DEV。
管理所述第一組的DEV和所述PNC之間的通信的所述第一輪廓包括第一數(shù)據(jù)速率、第一調(diào)制密度、具有第一碼速率的第一代碼和第一TFC(時(shí)間頻率代碼)中至少一個(gè)；而且管理所述第二組的DEV和所述PNC之間的通信的所述第二輪廓包括第二數(shù)據(jù)速率、第二調(diào)制密度、具有第二碼速率的第二代碼和第二TFC(時(shí)間頻率代碼)中至少一個(gè)優(yōu)選地，所述第一數(shù)據(jù)速率大于所述第二數(shù)據(jù)速率。
優(yōu)選地，所述第一調(diào)制密度比所述第二調(diào)制密度具有較高的數(shù)量級(jí)。
優(yōu)選地，所述第一碼速率高于所述第二碼速率。
優(yōu)選地，所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV在每當(dāng)預(yù)定的時(shí)間周期過去之后就傳輸一次與所述PNC的具體位置對(duì)應(yīng)的信息。
優(yōu)選地，所述PNC檢測(cè)分在第一組的所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV的位置改變；所述PNC根據(jù)所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV的位置變化，把所述多個(gè)DEV中的所述至少一個(gè)DEV分入第二組。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))包括第一PNC；第二PNC；多個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)；其中所述第一PNC和所述第二PNC向所述多個(gè)DEV中每個(gè)用戶DEV發(fā)射UWB(超寬帶)脈沖；其中所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都在收到它各自的UWB脈沖之后，向第一PNC和第二PNC傳回UWB脈沖；其中所述第一PNC和所述第二PNC都利用所發(fā)射的UWB脈沖和所接收UWB脈沖的往返時(shí)間長度完成所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV相對(duì)位置的距離修正，以此確定所述第一PNC和所述第二PNC和所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離。
其中，根據(jù)所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的距離修正，所述第一PNC和所述第二PNC合作把所述多個(gè)DEV分成至少兩個(gè)組，還合作為每一組確定相應(yīng)的輪廓；而且其中每一個(gè)組的輪廓管理該組DEV和所述第一PNC或所述第二PNC之間的通信。
優(yōu)選地，包括選自多個(gè)DEV中的第一多個(gè)DEV中的至少兩個(gè)組中的一個(gè)組和所述第二PNC組成第一微微網(wǎng)；而且所述至少兩組中的另一組包括選自所述多個(gè)DEV的第二多個(gè)DEV和第二PNC形成第二微微網(wǎng)。
所述至少兩組中的一組最好包括選自所述多個(gè)DEV的所述第一多個(gè)DEV和所述第一PNC；而且所述至少兩組中的另一組包括選自所述多個(gè)DEV中的所述第二多個(gè)DEV和所述第一PNC。
優(yōu)選地，所述第一PNC和所述第二PNC中的一個(gè)建立所述多個(gè)DEV中兩個(gè)DEV之間p2p(端對(duì)端)通信所述第一PNC和所述第二PNC中的一個(gè)確定相應(yīng)的p2p輪廓來管理利用p2p通信方式進(jìn)行通信的兩個(gè)DEV之間的通信；而且所述p2p輪廓包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述第一PNC或所述第二PNC中任何一個(gè)都作為所述多個(gè)DEV中的所述兩個(gè)DEV之間p2p通信所用的中繼器運(yùn)行。
優(yōu)選地，所述多個(gè)輪廓中的一個(gè)包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述至少兩組中的第一組包括所述多個(gè)DEV中比第二組中的所述多個(gè)DEV中的DEV離第一PNC或第二PNC離更近的DEV。
管理所述第一組的DEV和所述第一PNC或所述第二PNC之間的通信的第一輪廓包括第一數(shù)據(jù)速率、第一調(diào)制密度、具有第一碼速率的第一代碼和第一TFC中的至少一個(gè)；而且管理所述第二組的DEV和所述第一PNC或所述第二PNC之間的通信的第二輪廓包括第二數(shù)據(jù)速率、第二調(diào)制密度、具有第二碼速率的第二代碼和第二TFC中的至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述第一數(shù)據(jù)速率大于所述第二數(shù)據(jù)速率。
優(yōu)選地，所述第一調(diào)制密度比所述第二調(diào)制密度具有更高的數(shù)量級(jí)。
優(yōu)選地，所述第一碼速率高于第二碼速率。
優(yōu)選地，UWB脈沖利用跨越從約3.1GHz(千兆赫)到約10.6GHz的UWB頻譜的頻帶產(chǎn)生。
優(yōu)選地，UWB頻譜分成多個(gè)頻帶；而且所述多個(gè)頻帶中的每一個(gè)頻帶具有約500MHz(兆赫)的帶寬。
按照本發(fā)明的另一方面，WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))管理方法包括確定PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)和WPAN內(nèi)多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)之間的相對(duì)距離；
根據(jù)所述PNC和所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離，把所述多個(gè)DEV分成至少兩個(gè)組；為每個(gè)組分配相應(yīng)輪廓，管理該組的DEV和所述PNC之間的通信；而且對(duì)于每一組，支持該組DEV和所述PNC之間的通信。
優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括-監(jiān)視所述多個(gè)DEV的每一個(gè)DEV對(duì)所述PNC的相對(duì)位置；而且根據(jù)所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV對(duì)所述PNC的位置變化，改變與位置已經(jīng)改變的至少一個(gè)DEV相對(duì)應(yīng)的輪廓分配。
優(yōu)選地，所述PNC和所述WPAN內(nèi)所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離的確定是利用涉及利用至少兩個(gè)DEV和所述PNC彼此之間相對(duì)位置的三角計(jì)算完成的。
優(yōu)選地，所述PNC和所述WPAN內(nèi)所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離的確定利用包含于所述PNC內(nèi)以及所述WPAN內(nèi)所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV內(nèi)的GPS(全球定位系統(tǒng))功能完成。
所述方法最好進(jìn)一步包括利用所述PNC來建立所述多個(gè)DEV中的兩個(gè)DEV之間的p2p(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))通信；缺確定所述多個(gè)DEV中兩個(gè)DEV之間相對(duì)距離；所述多個(gè)DEV中的所述兩個(gè)DEV之間的相對(duì)距離小于預(yù)定距離時(shí)，利用第一輪廓支持所述多個(gè)DEV中的兩個(gè)DEV之間的通信；而所述多個(gè)DEV中的所述兩個(gè)DEV之間的相對(duì)距離大于或等于預(yù)定距離時(shí)，利用第二輪廓支持所述多個(gè)DEV中的兩個(gè)DEV之間的通信。
優(yōu)選地，所述至少兩個(gè)組中的所述第一組包括所述多個(gè)DEV中比多個(gè)DEV中屬于第二組的DEV離所述PNC離更近的DEV。
-管理所述第一組DEV和所述PNC之間通信的第一輪廓包括第一數(shù)據(jù)速率、第一調(diào)制密度、具有第一碼速率的第一代碼和第一TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)；而且管理所述第二組DEV和所述PNC之間通信的第二輪廓包括第二數(shù)據(jù)速率、第二調(diào)制密度、具有第二碼速率的第二代碼和第二TFC(時(shí)間頻率代碼)中的至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述第一數(shù)據(jù)速率大于所述第二數(shù)據(jù)速率。
優(yōu)選地，所述第一調(diào)制密度比所述第二調(diào)制密度具有更大的數(shù)量級(jí)。
優(yōu)選地，所述第一碼速率高于所述第二碼速率。
優(yōu)選地，WPAN內(nèi)所述PNC和所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離的確定確定用下列方法完成所述PNC向所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEC發(fā)射UWB(超寬帶)脈沖；所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV收到它各自的UWB脈沖之后，向所述PNC回送UWB脈沖；而且所述PNC利用所發(fā)射的UWB脈沖和所接收的UWB脈沖的往返時(shí)間的長度完成所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV相對(duì)位置的距離修正，以此確定所述PNC和所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離。
優(yōu)選地，UWB脈沖利用跨越從約3.1GHz(干兆赫)到10.6GHz的UWB頻譜的頻帶產(chǎn)生；UWB頻譜分成多個(gè)頻帶；而且多個(gè)頻帶中的每一個(gè)頻帶都具有約500MHz(兆赫)的帶寬。
按照本發(fā)明的另一方面，WAPN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))管理方法包括利用GPS(全球定位系統(tǒng))確定所述PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)和WPAN內(nèi)多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV的位置；其中所述PNC包括GPS功能；其中所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都包括GPS功能；傳輸與所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV相對(duì)于所述PNC的位置的信息；根據(jù)所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV相對(duì)于所述PNC的位置，把所述多個(gè)DEV分為至少兩組；給每個(gè)組分配相應(yīng)的輪廓，管理該組DEV和所述PNC之間的通信；而且針對(duì)每一個(gè)組，支持該組DEV和所述PNC之間的通信。
優(yōu)選地，每當(dāng)預(yù)定時(shí)間周期過去之后，便傳輸與多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV相對(duì)于所述PNC的位置的信息。
所述方法最好進(jìn)一步包括利用所述PNC建立所述多個(gè)DEV中兩個(gè)DEV之間的p2p(端對(duì)端)通信；利用對(duì)應(yīng)于多個(gè)DEV中所述兩個(gè)DEV的位置信息，確定所述中兩個(gè)DEV的相對(duì)距離。
當(dāng)所述多個(gè)DEV中的所述兩個(gè)DEV之間的相對(duì)距離小于預(yù)定距離時(shí)，利用第一輪廓支持所述多個(gè)DEV中兩個(gè)DEV之間的通信；而且-當(dāng)所述多個(gè)DEV中的所述兩個(gè)DEV之間的相對(duì)距離大于或等于預(yù)定距離時(shí)，利用第二輪廓支持所述多個(gè)DEV中兩個(gè)DEV之間的通信。
優(yōu)選地，所述至少兩個(gè)組中的第一組包括所述多個(gè)DEV中比屬于第二組的所述多個(gè)DEV中的DEV離所述PNC離更近的DEV；管理所述第一組DEV和所述PNC之間通信的第一輪廓包括第一數(shù)據(jù)速率、第一調(diào)制密度、具有第一碼速率的第一代碼和第一TFC中至少一個(gè)；而且管理所述第二組DEV和所述PNC之間通信的第二輪廓包括第二數(shù)據(jù)速率、第二調(diào)制密度、具有第二碼速率的第二代碼和第二TFC中至少一個(gè)。
優(yōu)選地，所述第一數(shù)據(jù)速率大于所述第二數(shù)據(jù)速率。
優(yōu)選地，所述第一調(diào)制密度具有比所述第二調(diào)制密度更高的數(shù)量級(jí)。
優(yōu)選地，所述第一碼速率高于所述第二碼速率。
優(yōu)選地，所述PNC檢測(cè)已經(jīng)分入第一組的所述多個(gè)DEV中的至少一個(gè)DEV的位置變化；而且根據(jù)所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV的位置變化，把所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV分入第二組。
優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括檢測(cè)已經(jīng)分入第一組的所述多個(gè)DEV中的至少一個(gè)DEV的位置變化，并分配第一輪廓來管理所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV和所述PNC之間的通信；并根據(jù)所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV的位置變化，分配第二輪廓來管理所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV和所述PNC之間的通信。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1A是一個(gè)示意圖，舉例說明與按照本發(fā)明的某些其他類型的信號(hào)相比時(shí)，UWB(超寬帶)信號(hào)的頻譜的一個(gè)實(shí)施例；圖1B是一個(gè)示意圖，示出了按照本發(fā)明把UWB(超寬帶)的頻譜分成子頻帶的一個(gè)實(shí)施例；圖2A是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明構(gòu)建的微微網(wǎng)(表示為無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))的一個(gè)實(shí)施例；圖2B是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明可以采用的TFC(時(shí)間頻率代碼)的一個(gè)實(shí)施例；圖3是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明與通信信道脈沖響應(yīng)相比較，TFC(時(shí)間頻率代碼)跳頻時(shí)間間隔的一個(gè)實(shí)施例；圖4是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明可以采用的TFC(時(shí)間頻率代碼)的另一個(gè)實(shí)施例；圖5是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明可以采用的CDMA(碼分多址)的一個(gè)實(shí)施例；圖6是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明可以采用的OFDM(正交頻分多址)的一個(gè)實(shí)施例；圖7是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明完成的基于位置的內(nèi)微微網(wǎng)管理(用徑向?qū)嵤├硎?的一個(gè)實(shí)施例；圖8是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明完成的基于位置的內(nèi)微微網(wǎng)管理(用徑向?qū)嵤├硎?的一個(gè)實(shí)施例；圖9是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明完成的基于位置的內(nèi)微微網(wǎng)管理(利用三角形表示)的一個(gè)實(shí)施例；圖10A是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)微微網(wǎng)內(nèi)裝置的相對(duì)位置的變化改變輪廓的一個(gè)實(shí)施例；圖10B是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明PNC根據(jù)微微網(wǎng)內(nèi)它們的相對(duì)位置建立2個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)之間的p2p(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))通信的一個(gè)實(shí)施例；圖10C是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明基于位置的內(nèi)微微網(wǎng)管理的另一個(gè)實(shí)施例；圖11是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)內(nèi)裝置的位置改變調(diào)制密度的示例性實(shí)施例；圖12是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)內(nèi)裝置的位置改變輪廓的示例性實(shí)施例；圖13是一個(gè)示意圖，示出微微網(wǎng)的實(shí)施例，表示按照本發(fā)明貯存在不同裝置中的預(yù)定的有限組輪廓(及相應(yīng)的參數(shù))。
圖14，圖15和圖16是流程圖，示出按照本發(fā)明完成的WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))管理方法的不同實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1A是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明與某些其他類型的信號(hào)相比時(shí)，UWB(超寬帶)信號(hào)的頻譜的一個(gè)實(shí)施例。與利用窄帶頻率載波傳輸信息工作的RF(射頻)通信截然不同，UWB通信通過在整個(gè)寬頻譜上發(fā)送能量脈沖進(jìn)行工作。例如，RF信號(hào)可以看作是占據(jù)窄帶頻率的頻譜范圍。另外，與其功率譜密度(PSD)一般都上升到可用頻譜內(nèi)的其他干擾信號(hào)的PSD以上，而且還占據(jù)可用頻譜相對(duì)較窄的部分的擴(kuò)頻信號(hào)截然不同，UWB信號(hào)實(shí)際上可以看作是一個(gè)脈沖形信號(hào)(其PSD從不超過可用頻譜內(nèi)其他干擾信號(hào)的PSD)。擴(kuò)頻信號(hào)可以看作是占據(jù)比信息信號(hào)所需的最小帶寬寬得多的頻帶。例如，發(fā)射機(jī)把能量(亦即一般原來集中在窄帶上)分散到較寬的頻帶上。擴(kuò)頻信號(hào)的一個(gè)好處是，它對(duì)窄帶干擾提供增強(qiáng)的免疫力。窄帶信號(hào)無法抹去UWB信號(hào)，因?yàn)閁WB信號(hào)的帶寬寬得多。注意UWB信號(hào)具有作為時(shí)間函數(shù)，而非頻率函數(shù)的特征同樣重要圖1B是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明分成多個(gè)子頻帶的UWB(超寬帶)頻譜的一個(gè)實(shí)施例。相對(duì)而言，最近FCC(聯(lián)邦通信委員會(huì))已經(jīng)定義了UWB通信可用的頻譜為3.1GHz(千兆赫)和10.6GHz之間。另外，F(xiàn)CC還把可用UWB頻譜內(nèi)任何UWB信號(hào)的最小頻譜寬度定義為500MHz(兆赫)。
此外，該FCC的定義允許橫跨帶寬41.25dBm/MHz的UWB頻譜的PSD。作為提示信號(hào)，0dBm是基準(zhǔn)為1mW(毫瓦)的信號(hào)功率分貝(dB)量度。這意味著在7.5GHz的整個(gè)可用的UWB帶寬上的任何單個(gè)500MHz子頻帶內(nèi)，UWB可以使用的總功率約為-14.26dBm。另外，若脈沖是可用UWB帶寬的整個(gè)7.5GHz發(fā)射的，則UWB的總發(fā)射功率約為-2.5dBm。
圖2A是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明構(gòu)建的微微網(wǎng)(表示為無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))的一個(gè)實(shí)施例。正如上面簡要描述的，微微網(wǎng)可以看作是任何兩個(gè)裝置連接起來支持它們之間的通信而建立的網(wǎng)絡(luò)。微微網(wǎng)可以利用PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)和一個(gè)或多個(gè)DEV(微微網(wǎng)裝置)實(shí)現(xiàn)。在某些情況下，DEV不直接彼此通信，而是通過PNC彼此進(jìn)行通信。
為了支持一些時(shí)候每一個(gè)DEV同時(shí)和PNC之間的通信，通信必須以這樣的方式實(shí)現(xiàn)，即每一個(gè)DEV和PNC之間的通信鏈路不會(huì)干擾相對(duì)接近的范圍內(nèi)任何其他SOP(同時(shí)運(yùn)行的微微網(wǎng))中的其他通信鏈路。就是說，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)彼此在相對(duì)接近的范圍運(yùn)行時(shí)，各自的每一個(gè)微微網(wǎng)內(nèi)的通信必須以這樣的方法實(shí)現(xiàn)從而兩個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)可以在彼此不干擾的情況下同時(shí)運(yùn)行(亦即共存和運(yùn)行)。還應(yīng)指出，PNC運(yùn)行得使某微微網(wǎng)內(nèi)兩個(gè)DEV之間可以進(jìn)行p2p(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))通信。另外，本實(shí)施例中以及這里描述的其他實(shí)施例中的微微網(wǎng)運(yùn)行時(shí)遵循IEEE 802.15.3a標(biāo)準(zhǔn)所提供的約束，而且還可以實(shí)現(xiàn)得使微微網(wǎng)運(yùn)行時(shí)也遵循其他無線標(biāo)準(zhǔn)。
圖2B是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明可以采用的TFC(時(shí)間頻率代碼)(有一個(gè)周期)的一個(gè)實(shí)施例。作為時(shí)間的函數(shù)，正在使用的頻帶會(huì)按照TFC從一個(gè)頻帶跳到另一個(gè)頻帶。TFC的使用是一種使通信信道更加健壯的操作措施。例如，當(dāng)諸如背景噪音等噪音相對(duì)局限于頻譜某一特定部分時(shí)，TFC會(huì)協(xié)助把這種特定頻率頻率局限的噪音的有害作用減到最小。
跳頻可以看作是在發(fā)射過程中信號(hào)頻率的周期性切換。在一個(gè)通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)同步運(yùn)行，使得在任何給定時(shí)間里每一個(gè)都以同樣的頻率運(yùn)行。在該特定的實(shí)施例中，可用頻譜被分成n個(gè)頻帶。在第一時(shí)間間隔里通信利用頻帶1工作，然后在第二時(shí)間間隔里利用頻帶n工作，然后在第三時(shí)間間隔里利用頻帶3工作，并如示意圖所示繼續(xù)工作。
還應(yīng)指出，不同跳頻之間的時(shí)間間隔是足夠長以捕捉通信信道的整個(gè)脈沖響應(yīng)。通信系統(tǒng)在任何給定的頻率下工作的這個(gè)時(shí)間間隔在持續(xù)時(shí)間上一般為多個(gè)碼元的長度。
作為跳頻操作的一個(gè)示例，在UWB信號(hào)的情況下，UWB頻譜可以劃分為15個(gè)帶寬為500MHz的子頻帶，跳頻可以看作是作為時(shí)間函數(shù)在帶寬為500MHz的不同子頻帶之間跳躍。
圖3是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明表示TFC(時(shí)間頻率代碼)跳頻時(shí)間間隔與通信信道脈沖響應(yīng)比較的一個(gè)實(shí)施例。針對(duì)兩個(gè)DEV之間(或PNC和一個(gè)DEV之間)的通信信道，把脈沖響應(yīng)作為時(shí)間的函數(shù)表示。該脈沖響應(yīng)可以看作是向通信系統(tǒng)提供一個(gè)脈沖時(shí)通信系統(tǒng)的響應(yīng)。脈沖響應(yīng)在衰減之前在強(qiáng)度上作為時(shí)間的函數(shù)而改變。脈沖響應(yīng)完全衰減所需的時(shí)間可以看作是通信信道的脈沖響應(yīng)時(shí)間。
與通信信道的脈沖響應(yīng)時(shí)間相比時(shí)，通信系統(tǒng)利用第一頻帶工作的(表示為第一時(shí)間間隔中的頻帶1)TFC時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間長度比通信信道的脈沖響應(yīng)時(shí)間長得多。在一些實(shí)施例中，TFC時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間長度比通信信道的脈沖響應(yīng)時(shí)間長相當(dāng)多，作為一個(gè)示例，TFC的時(shí)間間隔長度可以高達(dá)通信信道脈沖響應(yīng)時(shí)間的10倍(例如，10X)。這允許在發(fā)射時(shí)和工作在該頻帶上時(shí)捕捉脈沖的所有能量。類似地，當(dāng)按照TFC切換操作到另一頻帶時(shí)，相應(yīng)的時(shí)間間隔也會(huì)比通信信道脈沖響應(yīng)時(shí)間長。
在某些在先技術(shù)的微微網(wǎng)方法中，跳頻已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)，即時(shí)間間隔一般只有一個(gè)碼元長；這一般比通信信道的脈沖響應(yīng)時(shí)間短得多。照此，若跳頻完成得太快，發(fā)射脈沖的大部分能量將被丟失。按照本發(fā)明在較長的時(shí)間里完成跳頻，就可以捕捉所發(fā)射的脈沖的全部能量，以此保證更健壯和更精確的通信。另外，本發(fā)明提供一種解決方案，把OFDM編碼和OFDM碼元的TFC調(diào)制結(jié)合起來以支持多個(gè)微微網(wǎng)同時(shí)運(yùn)行，所述多個(gè)微微網(wǎng)的每個(gè)包括多個(gè)DEV。
應(yīng)該再次指出，PNC使微微網(wǎng)內(nèi)兩個(gè)分開的DEV可以進(jìn)行p2p(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))通信。這里描述的通信方法可以通過PNC和微微網(wǎng)的DEV之間的通信實(shí)現(xiàn)，還可以通過微微網(wǎng)內(nèi)兩個(gè)分開的DEV之間的p2p通信實(shí)現(xiàn)。
圖4是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明可以采用的TFC(時(shí)間頻率代碼)的另一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例表明兩個(gè)分開的微微網(wǎng)利用彼此正交的兩個(gè)分開的TFC怎樣進(jìn)行工作。但是，還應(yīng)指出，用以支持SOP(同時(shí)運(yùn)行的微微網(wǎng))的通信的TFC數(shù)目繼續(xù)增大，并考慮在任何TFC內(nèi)采用的頻帶數(shù)目有限，因此試圖維持TFC的正交性越來越困難。盡管在SOP數(shù)目少時(shí)這是可能的，但是，隨著SOP數(shù)目增大，考慮到TFC固有的周期性，這變得不可能。
但是，在只用兩個(gè)SOP的實(shí)施例中，微微網(wǎng)1采用TFC 1來支持其中所包括的裝置之間的通信。另外，微微網(wǎng)2采用TFC 2來支持其中所包括的裝置之間的通信。在本實(shí)施例中，在每一個(gè)時(shí)間間隔過程中，TFC 1和TFC 2每一個(gè)都利用不同的頻帶工作。例如，當(dāng)TFC 1利用頻帶1時(shí)，TFC 2利用頻帶2工作。類似地，當(dāng)TFC 1利用頻帶2工作時(shí)，TFC 2利用頻帶5工作。兩個(gè)TFC正交工作在各自SOP工作期間繼續(xù)。
各自TFC中的每一個(gè)都重復(fù)支持各自微微網(wǎng)中每一個(gè)內(nèi)隨后的工作。采用兩個(gè)TFC的這種正交操作使一個(gè)以上的微微網(wǎng)可以共存于彼此相對(duì)接近的位置上。此外，應(yīng)該指出，各自微微網(wǎng)中的每一個(gè)裝置都利用對(duì)應(yīng)于該微微網(wǎng)的TFC彼此通信。
圖5是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明可以采用的CDMA(碼分多址)的一個(gè)實(shí)施例。CDMA可以看作是把頻帶短期分配給不同的信號(hào)資源。在每一個(gè)連續(xù)的時(shí)隙中，頻帶分配不是自適應(yīng)，就是按照預(yù)定的順序進(jìn)行重新排列。例如，在時(shí)隙1期間，信號(hào)1利用頻帶1工作，信號(hào)2利用頻帶2工作，而信號(hào)3利用頻帶3工作。然后在時(shí)隙2期間，信號(hào)1利用頻帶3工作，信號(hào)2利用頻帶1工作，而信號(hào)3利用頻帶2工作。在時(shí)隙3期間，信號(hào)1利用頻帶1工作，信號(hào)2利用頻帶2工作，而信號(hào)3利用頻帶3工作。
通信裝置(例如，用戶)的工作利用PN(偽隨機(jī)噪聲)碼完成。所述PN碼一般與通信系統(tǒng)內(nèi)的通信裝置用的其他PN碼正交。這種PN碼往往稱作擴(kuò)頻編碼。調(diào)制信號(hào)利用擴(kuò)頻編碼擴(kuò)展，然后通過通信信道發(fā)射擴(kuò)展后的信號(hào)。在通信信道的接收機(jī)端，采用同樣的擴(kuò)頻編碼(亦即，該P(yáng)N碼)來對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，使從特定裝置發(fā)射的數(shù)據(jù)可以由適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)裝置解調(diào)。
把CDMA看做是輸入信號(hào)通過通信系統(tǒng)的變換時(shí)，可以更好理解CDMA的工作。在通信信道的發(fā)射機(jī)端，特定用戶的輸入首先提供給調(diào)制器，數(shù)據(jù)在這里被載波調(diào)制，借以產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)(s1)。接著，數(shù)據(jù)調(diào)制后的信號(hào)被乘以擴(kuò)頻編碼(g1)，所述擴(kuò)頻編碼對(duì)應(yīng)于該特定用戶以此產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(hào)(g1s1)，然后提供給通信信道。該信號(hào)可以看作是調(diào)制信號(hào)頻譜和擴(kuò)頻編碼頻譜的卷積。同時(shí)，通信系統(tǒng)內(nèi)另一個(gè)用戶的輸入用類似的方法被調(diào)制和擴(kuò)頻。
在通信信道的接收機(jī)端，其接收由其他用戶提供的的所有擴(kuò)頻信號(hào)的線性組合，例如，g1s1+g2s2+g3s3+...等等直至所有用戶。然后在接收機(jī)端，總的接收信號(hào)乘以擴(kuò)頻編碼g1，以此產(chǎn)生包括g12s1的信號(hào)加上不希望信號(hào)的合成(例如，g1g2s2+g1g3s3+...等等)。
在CDMA中，擴(kuò)頻編碼一般選擇得使它們互相正交。就是說，當(dāng)任何一個(gè)擴(kuò)頻編碼與其他擴(kuò)頻編碼相乘時(shí)，其結(jié)果均為0。給定擴(kuò)頻編碼g1(t)，g2(t)，g3(t)等等，擴(kuò)頻編碼的正交性可以表達(dá)如下∫0Tgi(t)gj(t)dt=1,i=j0,i≠j]]>然后把這最后的信號(hào)送到解調(diào)器，通信信道發(fā)射端提供的信號(hào)在這里被提取出來，并進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)。
圖6是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明可以采用的OFDM(正交頻分多址)的一個(gè)實(shí)施例。OFDM編碼可以看作是把可用頻譜分成多個(gè)窄帶子載波(例如，數(shù)據(jù)速率較低的載波)。一般說來，這些子載波的頻率響應(yīng)是重疊的和正交的。每一個(gè)子載波可以利用多種調(diào)制編碼技術(shù)的任何一種調(diào)制。
OFDM編碼是通過執(zhí)行較大數(shù)量的窄帶載波的同時(shí)發(fā)射來進(jìn)行的。在不同OFDM碼元之間往往還采用保護(hù)時(shí)間間隔和保護(hù)空間間隔來試圖把可能是由于通信系統(tǒng)(在無線通信系統(tǒng)中這尤其使人關(guān)心)中的多徑效應(yīng)引起的ISI(碼元碼間干擾)的作用減到最小。另外，在保護(hù)時(shí)間間隔中還可以采用CP(循環(huán)前綴(cyclic prefix))來抵御數(shù)據(jù)發(fā)射所用的信道的響應(yīng)的有害作用。一般說來，CP可以看作是有助于更有效的均衡形式。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)125個(gè)OFDM基頻以在UWB頻譜內(nèi)15個(gè)帶寬500MHz的子頻帶中任何一個(gè)中產(chǎn)生UWB信號(hào)。利用OFDM編碼還可以獲得其他好處。例如，利用多基頻可以提供一種有效的方法來處理窄帶干擾?？梢躁P(guān)閉與窄帶干擾位置對(duì)應(yīng)的一個(gè)基頻(以便消除對(duì)這個(gè)窄帶干擾的敏感性)，但仍能有效運(yùn)轉(zhuǎn)。這種關(guān)閉一個(gè)或幾個(gè)基頻的方法并不會(huì)造成帶寬的重大損失，因?yàn)槊恳粋€(gè)單獨(dú)的基頻在OFDM碼元所用的可用頻譜中并不占用很大的帶寬。因此，OFDM編碼提供一種解決方案，可以按照OFDM編碼和本發(fā)明的TFC調(diào)制的結(jié)合采用所述方案，這可以補(bǔ)償窄帶干擾而不會(huì)犧牲大量的帶寬。
圖7是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明完成的基于位置的內(nèi)微微網(wǎng)管理(用徑向?qū)嵤├硎?的一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例表示如何用不同的DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)和PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)之間的相對(duì)距離來把DEV分成至少兩個(gè)組(例如，一個(gè)組以上)。在該實(shí)施例中，確定是作為從PNC的位置發(fā)出的嚴(yán)格徑向進(jìn)行的。在區(qū)域1中每一個(gè)DEV都具有可以達(dá)到的部分(更具體地說，具有可以支持無線通信的部分)，這些DEV全都分在組1。在這個(gè)特定的實(shí)施例中，這些DEV是DEV 1和DEV 4。DEV 1和4之間的通信按照輪廓1管理。正如下面將要更詳細(xì)描述的，有若干可能參數(shù)可以包括在輪廓中。某些可能的參數(shù)包括代碼速率、調(diào)制密度、數(shù)據(jù)速率和/或TFC。但是，在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，還可以包括其他參數(shù)。
繼續(xù)說明在該實(shí)施例中DEV的分組，DEV 2分入?yún)^(qū)域2。DEV 2和PNC之間的通信按照輪廓2管理。繼續(xù)說明在該實(shí)施例中DEV的分組，DEV 3分入?yún)^(qū)域3。DEV 3和PNC之間的通信按照輪廓2管理。繼續(xù)說明在該實(shí)施例中DEV的分組，DEV 5和6分入?yún)^(qū)域3可以達(dá)到的區(qū)域以外的組。DEV 5及6和PNC之間的通信按照輪廓4管理。
管理PNC和不同組的DEV之間的通信的不同輪廓中的每一個(gè)包括若干參數(shù)以及特定設(shè)計(jì)者可以選擇的基于位置的WPAN管理系統(tǒng)用的任何其他參數(shù)，所述若干參數(shù)包括數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有碼速率的代碼和TFC。此外，從這一組可能的輪廓或從不同組輪廓選擇的輪廓也可以用來管理通信系統(tǒng)內(nèi)各DEV之間的p2p通信。
-如在該實(shí)施例中所示，把DEV分入不同的組是根據(jù)從越來越大的圓中(就二維而言)或越來越大的圓球中PNC發(fā)出的徑向距離(就三維而言)完成的。為了確定PNC和DEV之間的這些相對(duì)距離，PNC向每一個(gè)DEV發(fā)射UWB(超寬帶)脈沖。每一個(gè)對(duì)應(yīng)的DEV收到它自己的UWB脈沖之后，該DEV向該P(yáng)NC發(fā)回另一個(gè)UWB脈沖。該P(yáng)NC利用發(fā)射的UWB脈沖和所接收的UWB脈沖的往返時(shí)間長度進(jìn)行每一個(gè)DEV相對(duì)位置的距離修正，從而確定所述PNC和每個(gè)DEV的相對(duì)距離。這借助于UWB脈沖相對(duì)較短的持續(xù)時(shí)間(例如，長度一般小于1nsec(納秒))完成。因此這些UWB脈沖一般以約1nsec/英尺的速度行進(jìn)。這使PNC可以分辨信號(hào)到約1nsec的時(shí)間間隔之內(nèi)，以此相對(duì)精確地測(cè)量DEV對(duì)于PNC的相對(duì)位置。
就本實(shí)施例中描述和完成的距離修正而言，其主要是由PNC完成的，還應(yīng)指出，任何一個(gè)或多個(gè)DEV也可以實(shí)現(xiàn)以完成這樣的距離修正。由DEV完成的這樣的距離修正的方法可以用來請(qǐng)求輪廓和/或把該特定的DEV分配給一個(gè)組，所述組的通信根據(jù)一個(gè)輪廓被管理。
其他實(shí)施例可以使用諸如包括在不同的裝置中的GPS(全球定位系統(tǒng))功能等替代裝置和/或包括至少3個(gè)裝置(例如，一個(gè)PNC和2個(gè)DEV)的三角計(jì)算來確定不同的裝置中的位置信息。這樣的替代實(shí)施例下面還會(huì)提到，并將詳細(xì)描述。
圖8是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明完成的基于位置的微微網(wǎng)間管理(用徑向?qū)嵤├硎?的一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例表示區(qū)域內(nèi)有若干DEV和2個(gè)PNC。PNC 1和2都可以工作完成該區(qū)域內(nèi)所有DEV的距離修正。PNC 1和PNC 2一齊完成所有DEV的距離修正，相應(yīng)地將它們分組、并選擇可以用來管理DEV和PNC 1和2之間的通信用的輪廓。另外，PNC 1和2中的一個(gè)或兩個(gè)都還可以引導(dǎo)兩個(gè)或多個(gè)DEV來完成它們之間的p2p通信，并完成它們之間相對(duì)距離的距離修正；然后把這個(gè)信息提供給PNC 1和2兩者。做此的時(shí)候，即可由PNC 1和2中的一個(gè)或兩個(gè)完成三角形計(jì)算，以便確定區(qū)域內(nèi)的DEV相對(duì)于PNC 1和2中的一個(gè)或多個(gè)的精確位置。
在本實(shí)施例中，DEV的分布和上面描述的實(shí)施例相同，只是在本實(shí)施例中有兩個(gè)PNC。因此，DEV的分組可以以不同的方式完成，而同時(shí)提供一種更有效的實(shí)現(xiàn)方式。例如，那些靠近PNC 2的DEV可以分入一個(gè)組；DEV 2，3和6可以分入一個(gè)微微網(wǎng)(例如，微微網(wǎng)2)中的通信按照輪廓3管理的區(qū)域。
PNC 1為其余的DEV 1和4(在利用輪廓1的區(qū)域1)服務(wù)，而PNC 1為DEV 5服務(wù)(在利用輪廓2的區(qū)域3外)。這些DEV和PNC 1可以看作是另一個(gè)微微網(wǎng)(例如，微微網(wǎng)1)。
可以看出，輪廓會(huì)隨著DEV的組遠(yuǎn)離各自的PNC而變得更加健壯。例如，隨著通信鏈路變得多噪音，可以采用數(shù)據(jù)速率較低、較低密度類型的調(diào)制密度或更加健壯的代碼來管理往返于遠(yuǎn)離適當(dāng)?shù)腜NC的DEV。隨著DEV遠(yuǎn)離PNC而增大輪廓健壯性的這個(gè)原理也可以應(yīng)用于其他實(shí)施例。另外，這個(gè)原理也可以采用來選擇適當(dāng)?shù)妮喞獊砉芾韕2p通信系統(tǒng)內(nèi)2個(gè)DEV之間的通信。當(dāng)2個(gè)DEV彼此相對(duì)接近時(shí)，較之2個(gè)DEV彼此相對(duì)接近(？？遠(yuǎn)離？？)時(shí)，可以選用健壯性較低的輪廓(例如，較高的數(shù)據(jù)速率和/或較高的調(diào)制密度)圖9是一個(gè)示意圖，示出按照本發(fā)明完成的基于位置的內(nèi)微微網(wǎng)管理(利用三角關(guān)系表示)的一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例表示如何利用由不同DEV之間的p2p通信來完成的距離修正以及PNC和各DEV之間完成的距離修正來采用三角計(jì)算。知道了不同DEV之間的相對(duì)距離，便知道可以以高的準(zhǔn)確度確定它們彼此間的相對(duì)位置。
例如，DEV 1和DEV 2之間的p2p距離修正以及PNC和DEV 1和DEV 2之間的距離修正信息可以用來確定所述區(qū)域內(nèi)這些裝置的具體位置。PNC可以自己完成DEV 1和DEV 2之間的距離修正，而且PNC可以引導(dǎo)DEV 1和DEV 2中的一個(gè)或兩個(gè)來完成它們之間的p2p距離修正。然后，DEV 1和DEV2中的一個(gè)或兩個(gè)可以把這個(gè)距離修正信息發(fā)回PNC，從而PNC可以完成三角計(jì)算以確定這3個(gè)DEV彼此之間的具體位置。通過這種方式，就可以對(duì)DEV進(jìn)行更精確的分組?；蛘?，可以為每一個(gè)由所屬PNC服務(wù)的DEV選擇適當(dāng)?shù)妮喞?。類似地，可以利用PNC和DEV 2和3完成三角計(jì)算。
或者，每一個(gè)裝置可以都包含GPS功能，它可以以由所用GPS功能所提供的特定精度辨別裝置在地球上的絕對(duì)位置。這個(gè)信息可以在不同裝置之間傳輸，使之能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸M，并選擇輪廓來管理往返這些裝置的通信。近年來，GPS技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，有可能把這樣的定位功能包括在不同的裝置中而不顯著增大復(fù)雜性。
在完成距離修正、三角計(jì)算或GPS定位的任何實(shí)施例中，這些位置確定可以按照特定設(shè)計(jì)者要求的周期完成。例如，可以選擇預(yù)定的時(shí)間周期，每當(dāng)這個(gè)時(shí)間周期過去之后，便完成一次位置確定。更具體地說，可以構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)能夠進(jìn)行GPS的DEV每n秒(或分，或選擇任何時(shí)間間隔)向PNC發(fā)送一次位置。類似地，可以在預(yù)定時(shí)間周期過去之后為一個(gè)或多個(gè)裝置完成距離修正操作?？梢岳眠@樣的方法，每隔想要的時(shí)間，確定一次各裝置彼此之間的相對(duì)位置的動(dòng)態(tài)改變。這樣，就可以根據(jù)需要更新裝置的分組和/或選擇適當(dāng)?shù)妮喞员氵m應(yīng)裝置位置的改變，以便在對(duì)其中位置的任何改變作出反應(yīng)時(shí)，保證整個(gè)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。
圖10A是一個(gè)示意圖，示出表示根據(jù)微微網(wǎng)內(nèi)裝置相對(duì)位置的變化來改變輪廓的一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例表示如何利用輪廓1來管理PNC和DEV之間在時(shí)間1的通信。然后，稍后，在時(shí)間2，該DEV改變對(duì)PNC的位置。然后在時(shí)間2選用輪廓2來管理PNC和DEV之間的通信。輪廓1和2可以完全不同，或者它們的差別小到只有其中所包含的一個(gè)參數(shù)不同。例如，每一個(gè)輪廓可以具有一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、碼速率、TFC或一些其他參數(shù)。從輪廓1切換到輪廓2時(shí)，輪廓中的這些參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)(或全部參數(shù))可以改變。
圖10B是一個(gè)示意圖，示出PNC如何按照本發(fā)明根據(jù)微微網(wǎng)內(nèi)2個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)的相對(duì)位置建立它們之間的p2p(端對(duì)端)通信的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，PNC利用輪廓1來管理往返于PNC和DEV 1和2之間的通信。然后，PNC引導(dǎo)DEV 1和2中的一個(gè)或兩個(gè)來支持它們之間的p2p通信。然而，PNC利用DEV 1和2彼此之間的相對(duì)位置，然后PNC引導(dǎo)它們利用輪廓2來管理它們之間的通信。
本實(shí)施例表明如何根據(jù)該區(qū)域內(nèi)通信的裝置的相對(duì)位置來利用和選擇不同的輪廓。假定DEV 1和2彼此之間距離比它們中的任一個(gè)與PNC之間的距離近，它們可以在它們之間支持一個(gè)比它們與PNC之間的數(shù)據(jù)速率高的數(shù)據(jù)速率。與輪廓2相關(guān)的數(shù)據(jù)速率2可能高于與輪廓1相關(guān)的數(shù)據(jù)速率1。另外，與輪廓2相關(guān)的調(diào)制密度2可能沒有輪廓1相關(guān)的調(diào)制密度1強(qiáng)(例如，具有較高的調(diào)制密度)，而與輪廓2相關(guān)的代碼可能沒有輪廓1相關(guān)的代碼1強(qiáng)(例如，具有較少的冗余或奇偶位)。假定用戶裝置1和2(從機(jī))之間的通信鏈路不要求這樣的保護(hù)措施(例如，其噪音可能較少等)，便可以支持更高的數(shù)據(jù)速率，以此提供更快的信息傳輸。
該實(shí)施例還可以支持DEV中的一個(gè)力求通過PNC與其他DEV通信的情況，于是，PNC在考慮DEV彼此之間的相對(duì)接近程度的同時(shí)，單方面地引導(dǎo)它們支持p2p通信，而不必從從這些DEV中的任何一個(gè)發(fā)出p2p通信的請(qǐng)求。
圖10C是一個(gè)示意圖，示出表示按照本發(fā)明基于位置的內(nèi)微微網(wǎng)管理的另一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例表示PNC如何在裝置DEV1和DEV2之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信中用作中繼器(例如，濾波器和放大器)。PNC可以獨(dú)立地確定裝置(DEV1和2)相對(duì)于PNC的相對(duì)位置，然后PNC可以單方面介入用作中繼器，以此保證裝置之間通信的更高性能。
這里所描述的所有不同實(shí)施例都得益于已經(jīng)知道各裝置在區(qū)域內(nèi)的位置。一般說來，有了這樣的信息，就可以使WPAN以如此一種方式運(yùn)行，從而達(dá)到最大可能的數(shù)據(jù)吞吐量和最有效的輪廓分配，來管理這里所包含的各通信鏈路。這還使這里包含的不同裝置的性能和處理資源得到最有效的使用。
圖11是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)內(nèi)裝置的位置改變調(diào)制密度的示例性實(shí)施例。調(diào)制密度的頻譜涉及較高階的調(diào)制密度和較低階的調(diào)制密度。例如，調(diào)制密度頻譜的范圍從1024QAM(正交調(diào)幅)，256QAM，64QAM，16QAM，8PSK(8移相鍵控)，QPSK(正交移相鍵控)到BPSK(二進(jìn)制移相鍵控)。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以類似地采用其他調(diào)制方案，并按密度的上升的順序/下降的順序排列。較高階次的調(diào)制密度可以看作是包括1024QAM和256QAM。較低階次的調(diào)制密度可以看作是包括8PSK，QPSK和BPSK。在一些實(shí)施例中，較高階次的調(diào)制密度可以看作是只包括16QAM，而較低階次調(diào)制密度可以看作是包括QPSK和/或BPSK。
較高階次的調(diào)制密度可以用在那些相對(duì)沒有噪音和/或干擾的通信鏈路中。例如，在噪音很少的通信鏈路中，采用相對(duì)較高的調(diào)制密度可以允許較大的信息吞吐量。反之，較低階次的調(diào)制密度可以用于噪音和/或干擾很大的通信鏈路中。這些較低階次的調(diào)制密度可以使在這樣的通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有較大的健壯性。
應(yīng)該指出，有許多因素可以調(diào)制密度在調(diào)制密度的這個(gè)范圍內(nèi)變化，這些因素包括裝置變得相隔較遠(yuǎn)(例如，一個(gè)裝置移動(dòng))、通信鏈路噪音變大、或某些其他限制因素，其至少部分地?fù)p害該通信鏈路的健壯性，以此使通過該通信鏈路的傳輸更可能遭受或數(shù)據(jù)崩潰之苦。
盡管上面本實(shí)施例表明，單個(gè)參數(shù)(在該實(shí)施例中是調(diào)制密度)會(huì)如何由于上述不同原因而改變。下面的實(shí)施例表明，輪廓的任何一個(gè)或多個(gè)參數(shù)會(huì)由于這樣的原因而改變。
圖12是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)中裝置的位置變化輪廓的示例性實(shí)施例。該實(shí)施例表明如何在可用的輪廓頻譜上完成輪廓的改變(參數(shù)的改變)。每個(gè)輪廓可以有若干個(gè)用以管理兩個(gè)或多個(gè)裝置之間通信的參數(shù)。例如，每個(gè)輪廓都可以具有數(shù)據(jù)速率、調(diào)制密度、具有提供冗余程度(正如在FEC(前向糾錯(cuò))編碼的情況)的代碼速率的代碼、TFC以及任何其他在給定實(shí)施例中需要的參數(shù)中的任何一個(gè)或多個(gè)。
輪廓的頻譜可以劃分為若干個(gè)離散的輪廓，從高階次輪廓到低階次輪廓。例如，較高階次的輪廓可以提供在質(zhì)量較高(例如，噪音較少、可靠性較高等)的通信鏈路上較高的數(shù)據(jù)吞吐量。較低階次的輪廓可以提供在質(zhì)量較差的(例如，噪音較大、可靠性較低等)通信鏈路上的數(shù)據(jù)通信。例如，把高階次輪廓和低階次輪廓加以比較時(shí)，更高階次的輪廓有更高的數(shù)據(jù)速率、較高的調(diào)制密度(例如，更多星座點(diǎn))、更高階次的代碼(例如，更多冗余或奇偶)、將其TFC與更低的輪廓的TFC相比時(shí)有更健壯的TFC。
之所以采用適當(dāng)?shù)妮喞兓瘉砉芾韮蓚€(gè)裝置之間的通信，其原因很多與上面就改變調(diào)制密度方面上述實(shí)施例中的原因相同。例如，隨著兩個(gè)裝置相距更遠(yuǎn)、通信鏈路噪音更大或其他適當(dāng)原因，可以選擇不同的輪廓。更具體地說，若兩個(gè)彼此通信的裝置之間的相對(duì)距離變大，則可選擇較健壯的(階次較低的)輪廓來管理該兩裝置將來的通信。類似地，若兩個(gè)彼此通信的裝置之間的相對(duì)距離變小，則可選擇較不健壯的(階次較高的)輪廓來管理該兩裝置將來的通信。這樣，用來管理裝置之間的通信的輪廓便可以根據(jù)在這樣的通信系統(tǒng)內(nèi)不同裝置的位置進(jìn)行適應(yīng)。再次，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還有其他考慮可以用來指導(dǎo)替代輪廓的選擇。
另外，有些情況只要求根據(jù)這樣的考慮改變輪廓中的一個(gè)參數(shù)。
圖13是一個(gè)示意圖，示出微微網(wǎng)的實(shí)施例，表示按照本發(fā)明貯存在不同裝置中的預(yù)定的有限組輪廓(及相應(yīng)的參數(shù))。該實(shí)施例表明，若干個(gè)裝置如何可以全都包括與有限組可以管理兩個(gè)裝置之間的通信的輪廓對(duì)應(yīng)的信息。例如，PNC可以包括與輪廓1，輪廓2，輪廓3，...和輪廓n對(duì)應(yīng)的信息。類似地，通信系統(tǒng)中DEV中的每一個(gè)還都可以包括與輪廓1，輪廓2，輪廓3，...和輪廓n對(duì)應(yīng)的信息。這樣，要在這些裝置中的任何兩個(gè)之間支持通信時(shí)，該兩裝置都具有與適當(dāng)?shù)妮喞獙?duì)應(yīng)的信息，使它們可以有效地進(jìn)行通信(例如，都采用和期待一個(gè)或多個(gè)相同的數(shù)據(jù)速率、相同的代碼、相同的調(diào)制密度和/或相同的TFC)。
作為一個(gè)示例，PNC可以與DEV 1通信，使該P(yáng)NC和DEV 1都采用輪廓2。類似地，PNC可以與DEV 2通信，使該P(yáng)NC和DEV 2都采用輪廓n。也類似地，PNC可以指導(dǎo)DEV 1和用戶裝置2，在它們之間完成p2p通信，使DEV 1和DEV 2都在它們的p2p通信中采用輪廓1。通過向每個(gè)裝置提供與不同的輪廓對(duì)應(yīng)的信息，它們?nèi)寄軌蛟谒鼈冎g支持有效的通信。
圖14，圖15和圖16是流程圖，示出按照本發(fā)明完成的WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))管理方法的不同實(shí)施例。
參見圖14，所述方法從確定WPAN內(nèi)各裝置的位置開始。這可能涉及不同裝置彼此之間的相對(duì)位置或這些裝置的具體位置。這可以用不同的方法完成。例如，可以利用三角計(jì)算確定特定裝置的位置?；蛘撸@可能涉及從PNC到不同的DEV的徑向距離的確定。在再一個(gè)實(shí)施例中，這可能涉及利用不同裝置中嵌入的GPS(全球定位系統(tǒng))功能，以確定所述GPS功能所提供的某種精密程度中它們的具體位置。
然后，該方法繼續(xù)根據(jù)WPAN內(nèi)它們的相對(duì)的或具體的位置，把不同的裝置分入若干組。例如，這可能涉及根據(jù)它們從PNC開始的徑向距離把DEV分組?；蛘?，這可能涉及根據(jù)它們?cè)赪PAN內(nèi)具體的位置對(duì)DEV進(jìn)行分組。
然后，該方法繼續(xù)分配輪廓，以便對(duì)應(yīng)由這些裝置分成的一個(gè)或多個(gè)組。然后，該方法利用所分配的輪廓支持PNC和一個(gè)或多個(gè)組內(nèi)DEV之間的通信。另外，該方法還可以涉及利用適當(dāng)分配的輪廓支持一個(gè)或多個(gè)組內(nèi)的DEV它們自己之間通信。這還涉及利用所分配的輪廓中的一個(gè)或多個(gè)支持兩個(gè)DEV之間的通信。
參見圖15，該方法從利用已經(jīng)在WPAN中分配的輪廓支持一個(gè)或多個(gè)組內(nèi)PNC和一個(gè)或多個(gè)DEV之間的通信開始。該方法繼續(xù)監(jiān)視WPAN內(nèi)各裝置的相對(duì)或具體位置。這可能涉及利用三角計(jì)算來確定特定裝置的位置?；蛘撸@可能涉及確定不同DEV從PNC開始的徑向距離。
然后，該方法繼續(xù)檢測(cè)WPAN內(nèi)各裝置相對(duì)或具體位置的變化；這可以通過在每隔預(yù)定的時(shí)間周期過去之后完成距離修正來達(dá)到。
然后，該方法涉及必要時(shí)根據(jù)WPAN內(nèi)各裝置的相對(duì)或具體位置的任何變化改變輪廓(或輪廓內(nèi)參數(shù))的分配。然后，該方法繼續(xù)利用更新/改變的分配的輪廓支持PNC和一個(gè)或多個(gè)組內(nèi)一個(gè)或多個(gè)裝置之間的通信。再次，這可能涉及利用PNC來建立兩個(gè)DEV之間的p2p通信。
參見圖16，開始，該方法可以遵循兩條可能的路徑之一。沿著一個(gè)路徑，該方法使用三角計(jì)算，確定WPAN內(nèi)各裝置的具體位置?；蛘?，該方法可以使用裝置內(nèi)的GPS(全球定位系統(tǒng))功能來確定WPAN內(nèi)各裝置的具體位置。
不管采用哪種方法來確定WPAN內(nèi)各裝置的具體位置，然后所述方法都涉及從WPAN內(nèi)所有的DEV向一個(gè)或多個(gè)PNC傳輸位置信息。
然后，該方法涉及利用PNC等待兩個(gè)DEV之間通信的請(qǐng)求；或者，該方法涉及單方面地利用PNC指導(dǎo)兩個(gè)DEV之間的通信。
然后，在一個(gè)判斷框中，所述方法判斷兩個(gè)DEV是否在彼此預(yù)定的距離內(nèi)。若這兩個(gè)裝置在此預(yù)定范圍內(nèi)，則該方法繼續(xù)利用所述PNC，并且還利用第一輪廓在兩個(gè)DEV之間建立p2p通信。然而，若這兩個(gè)DEV彼此不在預(yù)定的距離內(nèi)，則該方法繼續(xù)利用PNC，并且還利用第二輪廓(例如，輪廓2)支持兩個(gè)DEV之間的通信。若有必要，這可以涉及把PNC用作兩個(gè)DEV之間通信鏈路的中繼器。這可以在兩個(gè)DEV支持在它們之間的p2p通信時(shí)完成。
還應(yīng)指出，這里在圖14，圖15和圖16中描述的不同方法還可以在本說明書中其他部分描述的適當(dāng)?shù)难b置和/或系統(tǒng)實(shí)施例中完成。
鑒于上面對(duì)本發(fā)明和相關(guān)附圖的詳細(xì)描述，其他改變或變化將是顯而易見的。同樣顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下可以實(shí)現(xiàn)這樣的其他改變和變化。
權(quán)利要求
1.一種WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))，所述WPAN包括一個(gè)PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)；多個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)；其中所述PNC向所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV發(fā)射UWB(超寬帶)脈沖；所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV在收到它各自的UWB脈沖之后，會(huì)向所述PNC發(fā)回一個(gè)UWB脈沖；其中所述PNC利用所發(fā)射的UWB脈沖和所接收的UWB脈沖的往返時(shí)間長度完成所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV相對(duì)位置的距離修正，以此確定所述PNC和所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離；其中，根據(jù)所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的距離修正，所述PNC把所述多個(gè)DEV分成至少兩個(gè)組，并為每個(gè)組確定一個(gè)相應(yīng)的輪廓。
2.如權(quán)利要求1所述的WPAN，其特征在于，其中每個(gè)組的輪廓管理該組的DEV和所述PNC之間的通信。
3.如權(quán)利要求1所述的WPAN，其特征在于所述WPAN包括第一微微網(wǎng)和第二微微網(wǎng)；所述PNC是第一PNC；所述多個(gè)DEV是第一多個(gè)DEV；所述第二微微網(wǎng)包括第二PNC和第二多個(gè)DEV；所述第一PNC和所述第二PNC利用所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV的每一個(gè)DEV發(fā)射和接收的UWB脈沖完成所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV中所有DEV的距離修正；而且所述第一PNC和所述第二PNC根據(jù)所有DEV的距離修正，合作把所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV分入第一微微網(wǎng)或第二微微網(wǎng)。
4.一種WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))，所述WPAN包括一個(gè)PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)，包括可以確定所述WPAN內(nèi)所述PNC具體位置的GPS(全球定位系統(tǒng))功能；多個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)；其中所述多個(gè)DEV中的每個(gè)DEV都包括能夠確定所述WAPN內(nèi)所述DEV具體位置的GPS功能；其中所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都傳輸與所述PNC的具體位置對(duì)應(yīng)的信息；其中，所述PNC根據(jù)所述多個(gè)DEC中的每一個(gè)DEV對(duì)應(yīng)于所述PNC的具體位置，把所述多個(gè)DEV分為至少兩組，并為每一組確定相應(yīng)的輪廓；而且其中每一組的輪廓都管理該組DEV和所述PNC之間的通信。
5.如權(quán)利要求4所述的WPAN，其中所述WPAN包括第一微微網(wǎng)和第二微微網(wǎng)；所述PNC是第一PNC；所述多個(gè)DEV是第一多個(gè)DEV；所述第二多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都包括能夠確定所述WPAN內(nèi)所述第二多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的具體位置的GPS功能；所述第二多個(gè)DEV和所述第一多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都傳輸對(duì)應(yīng)于其具體位置的信息至第一PNC和第二PNC；而且根據(jù)所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV對(duì)所述第一PNC和對(duì)所述第二PNC的具體位置，所述第一PNC和所述第二PNC合作把所述第一多個(gè)DEV和所述第二多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV分入第一微微網(wǎng)或第二微微網(wǎng)。
6.一種WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))，所述WPAN包括第一PNC；第二PNC；多個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)；其中所述第一PNC和所述第二PNC向所述多個(gè)DEV中每個(gè)用戶DEV發(fā)射UWB(超寬帶)脈沖；其中所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都在收到它各自的UWB脈沖之后，向第一PNC和第二PNC發(fā)回UWB脈沖；其中所述第一PNC和所述第二PNC都利用所發(fā)射的UWB脈沖和所接收UWB脈沖的往返時(shí)間長度完成所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV相對(duì)位置的距離修正，以此確定所述第一PNC和所述第二PNC和所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離。其中，所述第一PNC和所述第二PNC根據(jù)所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的距離修正，合作把所述多個(gè)DEV分成至少兩個(gè)組，還合作為每一組確定相應(yīng)的輪廓；而且其中每一個(gè)組的輪廓管理該組DEV和所述第一PNC或所述第二PNC之間的通信。
7.一種WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))的管理方法，所述方法包括確定PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)和WPAN內(nèi)多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV(用戶微微網(wǎng)裝置)之間的相對(duì)距離；根據(jù)所述PNC和所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV之間的相對(duì)距離，把所述多個(gè)DEV分成至少兩個(gè)組；為每個(gè)組分配相應(yīng)輪廓，所屬輪廓管理該組的DEV和所述PNC之間的通信；而且對(duì)于每一組，支持該組DEV和所述PNC之間的通信。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)視所述多個(gè)DEV的每一個(gè)DEV對(duì)所述PNC的相對(duì)位置；而且根據(jù)所述多個(gè)DEV中至少一個(gè)DEV對(duì)所述PNC的位置變化，改變與位置已經(jīng)改變的至少一個(gè)DEV相對(duì)應(yīng)的輪廓分配。
9.一種WAPN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))的管理方法，所述方法包括利用GPS(全球定位系統(tǒng))確定所述PNC(微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器)和WPAN內(nèi)多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV的位置；其中所述PNC包括GPS功能；其中所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV都包括GPS功能；傳輸與所述多個(gè)DEV中每一個(gè)DEV位置相對(duì)應(yīng)的信息至所述PNC；根據(jù)所述多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV相對(duì)于所述PNC的位置，把所述多個(gè)DEV分為至少兩組；給每個(gè)組分配相應(yīng)的輪廓，所述輪廓管理該組DEV和所述PNC之間的通信；而且針對(duì)每一個(gè)組，支持該組DEV和所述PNC之間的通信。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中每當(dāng)預(yù)定時(shí)間周期過去之后，便傳輸與多個(gè)DEV中的每一個(gè)DEV的位置相對(duì)應(yīng)的信息至所述PNC。
全文摘要
基于位置的WPAN(無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng))的管理。根據(jù)WPAN內(nèi)裝置的相對(duì)位置或具體位置，通過把所述裝置分成兩組或多個(gè)組管理不同裝置之間的通信。另外，這些不同裝置之間的通信由分配給該組(甚至實(shí)際各裝置)的輪廓管理。所述輪廓是根據(jù)WPAN內(nèi)它們的位置分配的。裝置之間的相對(duì)位置可以利用WPAN內(nèi)不同裝置之間發(fā)射的UWB(超寬帶)脈沖完成的距離修正確定的?；蛘撸總€(gè)裝置可以包括GPS(全球定位系統(tǒng))功能，并且在裝置之間傳輸對(duì)應(yīng)于所述裝置具體位置的信息，而該信息可以用來分組裝置用戶和/或分配輪廓來管理往返裝置的通信。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1722686SQ20041007888
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
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