專利名稱：用于無線自組網(wǎng)絡(luò)中多信道m(xù)ac協(xié)議的有效信道體系結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的系統(tǒng)、設(shè)備和方法涉及用于無線自組(ad hoc)網(wǎng)絡(luò)中多信 道介質(zhì)訪問控制(MAC)協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
多數(shù)無線MAC協(xié)議(包括IEEE 802. 11 MAC)已經(jīng)被設(shè)計(jì)用于在單個(gè)共 享信道中進(jìn)行操作。例如，盡管IEEE 802.11a物理(PHY)層支持總共 12個(gè)非重疊信道和在它們(對于IEEE 802.11b PHY層，總共有3個(gè)非重 疊信道可用)之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)切換的能力，但是當(dāng)前IEEE802. 11 MAC不能 夠利用這種能力且不適合在這種多信道環(huán)境中進(jìn)行操作。
所以，加上更佳頻i普重復(fù)使用和增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的要求，已存在對于開 發(fā)能夠以動(dòng)態(tài)的方式利用多個(gè)PHY層信道的MAC協(xié)議的不斷增長的需要。 如果設(shè)計(jì)適當(dāng)，這些所謂的多信道MAC協(xié)議就能夠通過減小沖突和允許更 多同時(shí)發(fā)送來提供性能改善，并從而提供更佳的帶寬使用。多信道MAC協(xié) 議使相同鄰域中的節(jié)點(diǎn)能夠在不同的信道中并發(fā)地且不相互干擾地進(jìn)行 通信。這種特性特別是在高負(fù)荷場景中以及對于QoS敏感業(yè)務(wù)來說是非常 期望的。
為了使多信道MAC協(xié)議取得成功，必須提供類似于單信道MAC的服務(wù) (例如，IEEE802. 1 1 )連同優(yōu)良的性能。也就是說，多信道MAC協(xié)議必須 滿足以下設(shè)計(jì)目標(biāo)與單信道MAC的復(fù)雜度和連通性相當(dāng)?shù)膹?fù)雜度和連通 性；移動(dòng)性支持；處理多信道隱藏終端問題；廣播/組播支持；負(fù)荷平衡; 和增加的吞吐量。針對這組要滿足的要求，必須以智能的方式構(gòu)造所述多 個(gè)PHY信道，否則將導(dǎo)致差的MAC性能。
所以，需要一種用于構(gòu)造針對多個(gè)PHY信道的協(xié)議的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括提供用于無線自組網(wǎng)絡(luò)中多信道MAC的三個(gè)可替換協(xié)議 的設(shè)備、方法和系統(tǒng)。盡管在物理層多個(gè)信道是可獲得的。由于擁有更好的頻語重復(fù)使用和改善
性能的能力，能夠動(dòng)態(tài)管理多個(gè)信道的MAC協(xié)議(所謂的多信道MAC協(xié)議) 正受到越來越多的關(guān)注。為了以有效的方式完全利用可用的多個(gè)物理層
(PHY)信道，極為重要的是考慮這些信道的構(gòu)造方式以便能夠快速地發(fā) 現(xiàn)設(shè)備、完全連接、平衡負(fù)荷、和最佳地利用信道。
本發(fā)明提供三種從邏輯上組織多信道的體系結(jié)構(gòu)并行多信道超幀
(PMS)和順序多信道超幀(SMS)、以及非重疊多信道超幀(麗S)。這些 體系結(jié)構(gòu)中的每個(gè)體系結(jié)構(gòu)都由不同的折衷方案產(chǎn)生，并可應(yīng)用于任何基 于超幀原理的多信道MAC協(xié)議，譬如基于IEEE802. 11超幀。


圖1圖解說明了并行多信道超幀(PMS);
圖2圖解說明了順序多信道超幀(SMS);
圖3圖解說明了非重疊多信道超幀(麗S);
圖4圖解說明了根據(jù)本發(fā)明修改的收發(fā)信機(jī)設(shè)備；以及
圖5圖解說明了根據(jù)本發(fā)明修改的無線通信系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，出于圖解說明的目的而不是出于限制 的目的提供以下描述。技術(shù)人員理解，在本發(fā)明的精神之內(nèi)和所附的權(quán)利 要求書的范圍之內(nèi)存在許多變型。本說明書可能省略了已知功能和結(jié)構(gòu)的 不必要的細(xì)節(jié)以便不模糊本發(fā)明。
本發(fā)明提供了提供一種跨越所有多個(gè)PHY信道的信道結(jié)構(gòu)的設(shè)備、方 法和系統(tǒng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，提供了三種多信道PHY信道超幀結(jié)構(gòu)用于分 組系統(tǒng)的高速通信
并行多信道超幀(PMS) 100;
順序多信道超幀(SMS) 200;
非重疊多信道超幀(麗S)。
在圖1中圖解說明了 PMS結(jié)構(gòu)100,而在圖2中圖解說明了 SMS結(jié)構(gòu) 200，在圖3中圖解說明了 NMS結(jié)構(gòu)300。在優(yōu)選實(shí)施例中，這三種方法 具有共同的邏輯信道定義，該邏輯信道在此被稱為集合信道101，集合信 道用作設(shè)備的會合點(diǎn)。該集合信道101可以是所有可用信道中的單個(gè)信 道，也可以是所有可用信道的子集?，F(xiàn)在參照圖1,能夠看出，在PMS 100中，超幀在所有多PHY信道上 被同步。為了能夠進(jìn)行這種同步，采用了邏輯集合信道，并且該邏輯集合 信道允許設(shè)備周期性地調(diào)諧以便再同步。根據(jù)當(dāng)前的MAC協(xié)議，設(shè)備能夠 通過簡單地掃描集合信道來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連通性?？商孢x地，設(shè)備可能必須掃 描每個(gè)信道以便發(fā)現(xiàn)其預(yù)定的目標(biāo)。至于數(shù)據(jù)發(fā)送，其優(yōu)選在超幀的剩余 部分期間在多個(gè)信道的任意信道中同時(shí)被執(zhí)行。
如圖1所示，本發(fā)明的PMS體系結(jié)構(gòu)100非常合適，因?yàn)樗峁┝擞?效帶寬使用、在信道上的負(fù)荷平衡等等的基礎(chǔ)。
圖2圖解說明了在SMS 200中的信道組織。如圖所示，與PMS相比， SMS 200中的區(qū)別特征是，順序佶道中的超幀被相對于彼此時(shí)移，而在PMS 中，超幀并行地進(jìn)行。這種方法的明顯優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)備能夠通過簡單地在信 道上進(jìn)行順序掃描和監(jiān)聽控制窗102的持續(xù)時(shí)間就能發(fā)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在優(yōu) 選實(shí)施例中，為了能進(jìn)行正確的信道間同步，SMS 200通過從邏輯上選擇 一個(gè)信道作為設(shè)備周期性地調(diào)諧到其以進(jìn)行再同步的集合信道，采用了與 PMS相同的原理。
現(xiàn)在參照圖3，與PMS和SMS相比，麗S ( 300 )使用更寬松的同步。 這里，所述協(xié)議僅需要實(shí)施的是，多個(gè)信道上的超幀104的控制窗102基 本上是非重疊的，其中基本上被定義為任何兩個(gè)超幀的控制窗重疊301小 于預(yù)定的重疊允許值。這種方式，不需要緊密的同步。另一方面，由于控 制窗102不再同步，因而對其他信道的訪問的調(diào)度變得更加復(fù)雜。
當(dāng)PHY超幀結(jié)構(gòu)是畫S 300時(shí)，設(shè)備400通過對多個(gè)信道103上畫S 結(jié)構(gòu)300的超幀序列中的每一個(gè)超幀的控制窗102進(jìn)行順序掃描，來與系 統(tǒng)500進(jìn)行同步/再同步，而且設(shè)備400的接收機(jī)402監(jiān)聽至少該序列中 的每個(gè)超幀104的控制窗102的固定持續(xù)時(shí)間，以發(fā)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)。。一 旦設(shè)備400已與系統(tǒng)500同步/再同步，則設(shè)備400的發(fā)射機(jī)401在所發(fā) 現(xiàn)目標(biāo)的超幀104的剩余部分105中發(fā)送數(shù)據(jù)。
利用這三種信道結(jié)構(gòu)，如下實(shí)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)計(jì)的目的
與單信道MAC相當(dāng)?shù)膹?fù)雜度和連通性(否則為間接的連通性)-這 通過集合信道的邏輯定義是有可能的。這種信道用作設(shè)備發(fā)現(xiàn)彼此的會合 點(diǎn)。在優(yōu)選實(shí)施例中，這可以通過讓一定設(shè)備發(fā)送關(guān)于其他設(shè)備的通知(例 如，如在圖1的體系結(jié)構(gòu)中)來實(shí)現(xiàn)，或通過讓該設(shè)備掃描所有信道(例 如，在圖2的體系結(jié)構(gòu)中)來實(shí)現(xiàn)。
移動(dòng)性支持-盡管該特征高度取決于MAC協(xié)議設(shè)計(jì)，但是基于本發(fā)明超幀的兩個(gè)體系結(jié)構(gòu)通過讓例如所有設(shè)備在控制窗期間發(fā)送信標(biāo)幀來 允許更好的移動(dòng)性支持。
多信道隱藏終端問題的處理-使用超幀和控制窗以及集合信道的原 理使得有可能克服多信道隱藏終端問題。這通過讓設(shè)備在控制窗周期期間 進(jìn)行監(jiān)聽和/或發(fā)送，以及通過以無沖突的方式調(diào)度各個(gè)信道的使用來實(shí) 現(xiàn)。
廣播/組播支持-在優(yōu)選實(shí)施例中通過使用集合信道的原理來實(shí)現(xiàn) 廣播和組播。每當(dāng)廣播/組播處于發(fā)送隊(duì)列中時(shí)，設(shè)備都調(diào)諧到集合信道， 因此不需要在所有信道上多次發(fā)送分組。
負(fù)荷平衡_這通過在所有多個(gè)信道上分布設(shè)備使得所有這些信道受
到相同的負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)。盡管這種機(jī)制取決于當(dāng)前的MAC協(xié)議，但本發(fā)明的 集合信道和超幀允許恰當(dāng)?shù)呢?fù)荷平衡。
更佳的帶寬利用-這是可能的，因?yàn)檫@些體系結(jié)構(gòu)允許所有信道以 最小的空閑時(shí)間(可能由于MAC協(xié)議開銷)同時(shí)地被使用。恰當(dāng)?shù)呢?fù)荷平
衡方案可以通過在所有信道上均勻地分布發(fā)送進(jìn)一步提高帶寬利用率。
圖4圖解說明了根據(jù)本發(fā)明所修改的包含了發(fā)射機(jī)401和接收機(jī)402 的收發(fā)信機(jī)400的優(yōu)選實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)射機(jī)401此外還包括編碼 和調(diào)制組件401.1，該編碼和調(diào)制組件的輸出被輸入到超幀格式化模塊 401.2,該超幀格式化模塊401.2將編碼和調(diào)制組件的輸出格式化為SMS 200或PMS 100或麗S 300其中之一。在格式化之后，根據(jù)本發(fā)明，所述 信號被濾波，數(shù)/模轉(zhuǎn)換并由模塊401. 3通過信道402發(fā)送。
該接收機(jī)包括用于對所接收到的信號進(jìn)行濾波、自動(dòng)增益控;UGC)等 的模塊403. 3,并提供輸出信號到數(shù)字前端403. 2，該數(shù)字前端對信號進(jìn) 行進(jìn) 一 步的處理例如以便發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。
圖5圖解說明了包括根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)信機(jī)500的通信系統(tǒng)，所述收 發(fā)信機(jī)發(fā)送和接收包括根據(jù)本發(fā)明的超幀結(jié)構(gòu)100 200 300的消息。
本發(fā)明能夠有利地應(yīng)用在IEEE主辦下正在開發(fā)的未來網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中， 例如基于TV頻帶中認(rèn)知無線電方法的IEEE802. 22。多信道MAC非常適合 用于這種操作環(huán)境。
最后，重要的是應(yīng)該注意到這些設(shè)計(jì)目標(biāo)中的 一部分可以更容易地通 過使用一個(gè)體系結(jié)構(gòu)而不是其他體系結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。所以，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員將理解，這些體系結(jié)構(gòu)中的每個(gè)體系結(jié)構(gòu)的適用性將取決于應(yīng)用要求和協(xié)議設(shè)計(jì)。
盡管已經(jīng)圖解說明并描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員將理解，此處所描述的系統(tǒng)、設(shè)備和方法是說明性的，而且在 不背離本發(fā)明真實(shí)范圍的情況下可以作出各種改變和修改以及用等效元
件替換其元件。另外，可以作出許多修改以便使本發(fā)明的教導(dǎo)適用于特定 情形而不背離其中心范圍。所以，其意圖為，本發(fā)明并不被限制于作為用 于執(zhí)行本發(fā)明的最佳實(shí)施方式而被公開的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明包括落 入此處所附的本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)的所有實(shí)施例以及所有實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種使用基于超幀原理的多信道MAC協(xié)議的無線通信系統(tǒng)(500)，包括邏輯上組織多個(gè)信道(103)的多信道PHY超幀結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)信道(103)的每個(gè)信道包含超幀(104)，該超幀具有固定持續(xù)時(shí)間的控制窗(102)和剩余部分(105)，一個(gè)所述超幀是被定義為設(shè)備使用來與系統(tǒng)進(jìn)行同步的會合點(diǎn)/集合信道(101)的邏輯信道；和至少一個(gè)設(shè)備(400)，其被配置成包括-根據(jù)所述PHY超幀結(jié)構(gòu)發(fā)送超幀(104)的發(fā)射機(jī)(401)；以及-在多個(gè)信道(103)的一組預(yù)定信道上監(jiān)聽所述PHY超幀結(jié)構(gòu)的接收機(jī)(402)，其中，所述至少一個(gè)設(shè)備(400)以預(yù)定的周期通過接收機(jī)(402)對集合信道(101)的監(jiān)聽，來與系統(tǒng)(500)同步/再同步。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(500 )，其中，超幀原理(104)是 IEEE802. 11協(xié)議。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(500 )，其中，所述PHY超幀結(jié)構(gòu)選 自包含如下各項(xiàng)的組并行多信道超幀(PMS) ( 100),該多信道超幀被發(fā) 送使得在所述多個(gè)信道的每個(gè)信道中并行地發(fā)送所述超幀；順序多信道超 幀(SMS) ( 200 )，使得在所述多個(gè)信道的順序信道中被發(fā)送的超幀相對彼 此被時(shí)移；以及非重疊多信道超幀(麗S) ( 300 )，使得被順序發(fā)送的超幀 的控制窗重疊部分不超過預(yù)定的重疊允許值。。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(500 )，其中，當(dāng)所述PHY超幀結(jié)構(gòu) 是PMS ( 100)時(shí)所述至少一個(gè)設(shè)備(300 )通過執(zhí)行對PMS (100)結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)接 下來的超幀的控制窗(102)的掃描來與系統(tǒng)(500 )同步/再同步，所述 掃描選自包括對會合點(diǎn)/集合信道(101)的掃描和對多個(gè)信道(103)的 每個(gè)信道的掃描的組；以及一旦所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )已與系統(tǒng)(500 )同步/再同步，則所 述已同步的至少一個(gè)設(shè)備(400 )的發(fā)射機(jī)(401)在PMS結(jié)構(gòu)(100)的 至少一個(gè)超幀的剩余部分(105)期間，在多個(gè)信道(103)的任意信道中同時(shí)地發(fā)送數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(500 )，其中，當(dāng)所述PHY超幀結(jié)構(gòu) 是SMS ( 200 )時(shí)所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )通過對在多個(gè)信道(103 )中SMS結(jié)構(gòu)(2 00 ) 的超幀序列中的每個(gè)超幀的控制窗(102 )進(jìn)行順序掃描，來與系統(tǒng)(500 ) 進(jìn)行同步/再同步，以及所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )的接收機(jī)(402 )監(jiān)聽 所述序列中的每個(gè)超幀(104)的控制窗(102)的固定持續(xù)時(shí)間以發(fā)現(xiàn)預(yù) 定的目標(biāo)；以及一旦所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )已與系統(tǒng)(500 )同步/再同步，則所 述至少一個(gè)設(shè)備(400 )的發(fā)射機(jī)(401)在所發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的超幀(104)的 剩余部分(105)中發(fā)送數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(500 )，其中，當(dāng)所述PHY超幀結(jié)構(gòu) 是麗S ( 300 )時(shí)所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )通過在多個(gè)信道(103)上執(zhí)行對麗S結(jié)構(gòu) (300 )的超幀序列的每個(gè)超幀的控制窗(102 )的順序掃描來與系統(tǒng)(500 ) 進(jìn)行同步/再同步，以及所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )的接收機(jī)(402 )監(jiān)聽 至少所述序列中的每個(gè)超幀(104)的控制窗(102)的固定持續(xù)時(shí)間以發(fā) 現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)；以及一旦所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )已與系統(tǒng)(500 )同步/再同步，則所 述至少一個(gè)設(shè)備(40())的發(fā)射機(jī)(401 )在所發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的超幀(104)的剩余部分(105)中發(fā)送數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4、 5或6所述的系統(tǒng)(500 ),其中，所述至少一個(gè) 設(shè)備(400 )的發(fā)射機(jī)(401)在每個(gè)控制窗(102)期間在信標(biāo)幀中發(fā)送 信標(biāo)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)(500 )，其中，在控制窗(102)期間 所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )的至少一個(gè)接收機(jī)(402 )監(jiān)聽，以及所述至少 一個(gè)設(shè)備(400 )的發(fā)射機(jī)(401)發(fā)送以便使用預(yù)定的無沖突調(diào)度技術(shù)調(diào) 度多個(gè)信道(103)的使用。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)(500 )，其中，所述至少一個(gè)設(shè)備(400 ) 的接收機(jī)(402 )在廣播/組播被調(diào)度用于發(fā)送時(shí)監(jiān)聽集合信道(101 )。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)(500 )，其中，由所述至少一個(gè)設(shè)備 (400 )的發(fā)射機(jī)(401)進(jìn)行的發(fā)送被分布在多個(gè)信道(103)的所有信道上使得系統(tǒng)(500 )的發(fā)送負(fù)荷在所有信道上被均勻分布。
11. 一種用于具有至少一個(gè)設(shè)備(400 )的無線通信系統(tǒng)(500 )中的 PHY的方法，所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )使用基于超幀原理的多信道MAC 協(xié)議，該方法包括以下步驟提供從邏輯上組織多個(gè)信道(103)的多信道PHY超幀結(jié)構(gòu)(100 200 300 ),所述結(jié)構(gòu)包括所述多個(gè)信道(103)中每個(gè)信道的PHY超幀(104)， 所述PHY超帕(104)包括固定持續(xù)時(shí)間的控制窗和剩余部分(105);定義一個(gè)所述超幀作為邏輯信道，該邏輯信道是被所述至少一個(gè)設(shè)備 (400 )用來與系統(tǒng)(500 )進(jìn)行同步的會合點(diǎn)/集合信道(101);以及配置所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )以執(zhí)行以下步驟-根據(jù)所述PHY超幀結(jié)構(gòu)由所述至少一個(gè)設(shè)備的發(fā)射機(jī)(401 )發(fā)送 PHY超幀(104)，-根據(jù)所述PHY超幀結(jié)構(gòu)由所述至少一個(gè)設(shè)備的接收機(jī)(402 )在多 個(gè)信道(103)的一組預(yù)定信道上監(jiān)聽PHY超幀(104)，由所述至少一個(gè)設(shè)備周期性地調(diào)諧到集合信道以便與系統(tǒng)(500 )進(jìn) 行同步/再同步。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，超幀原理(104 )是IEEE802. 11協(xié)議。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，提供步驟此外還包括從包 含以下結(jié)構(gòu)的組中選擇PHY超幀結(jié)構(gòu)作為至少 一個(gè)結(jié)構(gòu)的步驟并行多信 道超幀(PMS) (100)，該多信道超幀被發(fā)送使得在所述多個(gè)信道的每個(gè)信 道中并行地發(fā)送該超幀；順序多信道超幀(SMS) ( 200 ),使得在所述多個(gè) 信道的順序信道中發(fā)送的超幀相對彼此地被時(shí)移；以及非重疊多信道超幀(NMS ) ( 300 )，使得被順序發(fā)送的超幀的控制窗重疊部分不超過預(yù)定的重 疊允許值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，當(dāng)PHY超幀結(jié)構(gòu)是PMS( 100) 時(shí)還包括以下步驟所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )通過對所述PMS (100)的下一個(gè)超幀的控 制窗(102)執(zhí)行掃描，與系統(tǒng)(500 )進(jìn)行同步，所述掃描選自包含對會 合點(diǎn)/集合信道(101)的掃描和對多個(gè)信道(103)的每個(gè)信道的掃描的 組；以及一旦所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )已與系統(tǒng)(500 )同步，則該同步的設(shè) 備(400 )的發(fā)射機(jī)(401)在下一個(gè)超幀(104)的剩余部分(104)期間 在多個(gè)信道(103)的任意信道中同時(shí)地發(fā)送數(shù)據(jù)。 '
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，當(dāng)PHY超幀結(jié)構(gòu)是SMS( 200 ) 時(shí)還包括以下步驟設(shè)備(400 )通過在SMS ( 200 )的多個(gè)信道(103)的每個(gè)信道的下 一個(gè)超幀的控制窗(102)上執(zhí)行順序掃描來與系統(tǒng)(500 )進(jìn)行同步，并 監(jiān)聽控制窗(102)的固定持續(xù)時(shí)間以發(fā)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)；以及一旦所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )已與系統(tǒng)(500 )同步，則該新的且已 同步的設(shè)備(400 )的發(fā)射機(jī)(401)在被發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的SMS ( 200 )的超幀 (104)的剩余部分中發(fā)送數(shù)據(jù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，當(dāng)PHY超幀結(jié)構(gòu)是麗S( 300 ) 時(shí)還包括以下步驟設(shè)備(400 )通過在應(yīng)S ( 300 )的多個(gè)信道(103)的每個(gè)信道的下 一個(gè)超幀的控制窗(102)上執(zhí)行順序掃描來與系統(tǒng)(500 )進(jìn)行同步，以 及監(jiān)聽至少控制窗(102)的固定持續(xù)時(shí)間以發(fā)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)；以及一旦所述至少一個(gè)設(shè)備已(400 )與系統(tǒng)(500 )同步，則該新的且已 同步的設(shè)備(400 )的發(fā)射機(jī)(401)在被發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的畫S ( 300 )的超幀 (104)的剩余部分中發(fā)送數(shù)據(jù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14或15或16所述的方法，還包括通過所述至少 一個(gè)設(shè)備(400 )在每個(gè)控制窗(102)期間在信標(biāo)幀中發(fā)送信標(biāo)的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括由所述至少一個(gè)設(shè)備(400 ) 在控制窗期間進(jìn)行監(jiān)聽和發(fā)送至少之一以根據(jù)預(yù)定無沖突調(diào)度技術(shù)來調(diào) 度多個(gè)信道(102)的使用的步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括當(dāng)廣播/組播被調(diào)度用于發(fā) 送時(shí)所述至少一個(gè)設(shè)備(400 )監(jiān)聽集合信道(101)的步驟。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括在多個(gè)信道(103)的所有 信道上分布所述至少一個(gè)設(shè)備的發(fā)送以便在所有信道上均勻發(fā)送負(fù)荷的 步驟。
21. 用于使用基于超幀原理的多信道MAC協(xié)議的無線通信的設(shè)備 (400 ),包括邏輯上組織多個(gè)信道(103)的多信道PHY超幀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括每 個(gè)信道的超幀(104)，該超幀具有固定持續(xù)時(shí)間的控制窗(102)和剩余 部分(105 ), —個(gè)所述超幀是被定義為設(shè)備使用來與類似配置設(shè)備(400 ) 的網(wǎng)絡(luò)(500 )進(jìn)行同步的會合點(diǎn)/集合信道(101)的邏輯信道；根據(jù)所述PHY超幀結(jié)構(gòu)發(fā)送超幀(104)的發(fā)射機(jī)(401);以及在多個(gè)信道(103)的一組預(yù)定信道上監(jiān)聽所述PHY超幀結(jié)構(gòu)的超幀 (104 )的接收機(jī)(4 02 )，其中，所述設(shè)備(400 )以預(yù)定的周期通過調(diào)諧到集合信道(101)與 網(wǎng)絡(luò)(500 )進(jìn)行同步/再同步。
22，根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備(400 )，其中，所述超幀原理是 IEEE8Q2. 11協(xié)議。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備(400 )，其中，所述PHY超幀結(jié)構(gòu) 是選自包括以下結(jié)構(gòu)的組的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)并行多信道超幀(PMS) ( 100)， 該多信道超幀被發(fā)送使得在所述多個(gè)信道的每個(gè)信道中并行地發(fā)送該超 幀；順序多信道超幀(SMS)( 200 ),使得在所述多個(gè)信道(103)的順序 信道中被發(fā)送的超幀相對彼此地被時(shí)移；以及非重疊多信道超幀(麗S)(300 )，使得在所述多個(gè)信道(103)的順序信道中被發(fā)送的超幀的重疊 部分不超過預(yù)定的重疊值。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備(400),其中，當(dāng)PHY超幀結(jié)構(gòu)是 PMS ( 100)時(shí)設(shè)備(400 )通過執(zhí)行對PMS (100)結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)下一個(gè)超幀的控 制窗(102)的掃描，來與網(wǎng)絡(luò)(500 )同步/再同步，所述掃描選自包含 對會合點(diǎn)/集合信道(101)的掃描和對多個(gè)信道(103)的每個(gè)信道的掃 描的組；以及一旦設(shè)備(400 )已與網(wǎng)絡(luò)(500 )同步/再同步，則該已同步/再同步 的設(shè)備HOO)的發(fā)射機(jī)(401)在PMS結(jié)構(gòu)(100)的至少一個(gè)超幀的剩 余部分期間在多個(gè)信道(103)的任何信道中同時(shí)地發(fā)送數(shù)據(jù)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備(400 ),其中，當(dāng)PHY超幀結(jié)構(gòu)是 SMS ( 200 )時(shí)設(shè)備(400 )通過在多個(gè)信道(103)上對SMS結(jié)構(gòu)(200 )的超幀序 列中的每一個(gè)超幀的控制窗(102)執(zhí)行順序掃描，來與網(wǎng)絡(luò)(500 )同步 /再同步，并且接收機(jī)(402 )監(jiān)聽所述序列中的每個(gè)超幀(104)的控制 窗(102)的固定持續(xù)時(shí)間以發(fā)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)；以及一旦設(shè)備(400 )已與網(wǎng)絡(luò)(500 )同步/再同步，該已同步/再同步的 設(shè)備(400 )的發(fā)射機(jī)(401 )在被發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的超幀(104 )剩余部分(105) 中發(fā)送數(shù)據(jù)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備(400 ),其中，當(dāng)PHY超幀結(jié)構(gòu)是 麗S ( 300 )時(shí)設(shè)備(400 )通過在多個(gè)信道(103)上對畫S結(jié)構(gòu)(300 )的超幀序 列中的每個(gè)超幀的控制窗(102)執(zhí)行順序掃描，來與網(wǎng)絡(luò)(500 )進(jìn)行同 步/再同步，而且接收機(jī)(402 )監(jiān)聽至少所述序列中的每個(gè)超幀(l(M) 的控制窗(102)的固定持續(xù)時(shí)間以發(fā)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)；以及一旦設(shè)備(400 )已與網(wǎng)絡(luò)(500 )同步/再同步，則該已同步/再同步 的設(shè)備(400 )的發(fā)射機(jī)(401 )在被發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的超幀(104 )的剩余部分 (105)中發(fā)送數(shù)據(jù)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24或25或26所述的設(shè)備(400 ),其中，所述設(shè) 備的發(fā)射機(jī)(401)在每個(gè)控制窗(102)期間在信標(biāo)幀中發(fā)送信標(biāo)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備(400 )，其中，所述設(shè)備的接收機(jī) (402 )進(jìn)行監(jiān)聽以及所述設(shè)備的發(fā)射機(jī)(401 )在控制窗期間進(jìn)行發(fā)送以便使用預(yù)定的無沖突調(diào)度技術(shù)來調(diào)度多個(gè)信道(103)的使用。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的設(shè)備(400 )，其中，當(dāng)廣播/組播被調(diào)度 用于發(fā)送時(shí)，所述設(shè)備的接收機(jī)(402 )監(jiān)聽集合信道(101 )。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備(400 )，其中，由所述設(shè)備的發(fā)射 機(jī)(401 )進(jìn)行的發(fā)送被分布在多個(gè)信道(103 )的所有信道上使得網(wǎng)絡(luò)(500 ) 的發(fā)送負(fù)荷在所有信道上均勻分布。
全文摘要
本發(fā)明的系統(tǒng)(500)、設(shè)備(400)和方法提供邏輯上組織多個(gè)信道的三種體系結(jié)構(gòu)并行多信道超幀(PMS)(100)和順序多信道超幀(SMS)(200)以及非重疊多信道超幀(NMS)(300)。這些體系結(jié)構(gòu)中的每個(gè)體系結(jié)構(gòu)由不同的折衷方案產(chǎn)生并且可應(yīng)用于基于超幀(例如IEEE802.11超幀)原理的任何多信道MAC協(xié)議。
文檔編號H04B7/26GK101517936SQ200780035930
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者C·M·科戴羅, J·德爾普拉多帕馮 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司