專利名稱：應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種應用于低速無線個人網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，特別是涉及一種應用
設定時槽長度與時槽個數(shù)的規(guī)劃方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中無線網(wǎng)絡的應用廣泛，舉如移動電話通過電信服務商的基地臺與他人進行通訊；個人數(shù)字助理(PDA)或筆記型電腦，通過無線網(wǎng)絡伺服器連接至網(wǎng)際網(wǎng)絡，收發(fā)電子郵件或至各大搜尋引擎搜尋數(shù)據(jù)；又如個人導航裝置(PND)通過無線網(wǎng)絡伺服器取得地圖資訊，以導引使用者至所欲的目的地等，都屬于無線網(wǎng)絡的應用實例。
除此之外，目前無線網(wǎng)絡技術中具有一種稱為低速無線個人網(wǎng)絡，提供低傳輸速率(最高可達250kbps)、短距離(1-100公尺，一般約為10公尺)、低消耗功率、架構簡單的數(shù)據(jù)無線傳輸技術，應用范圍包括家庭保全、家電遙控例如空調(diào)、燈光、電視等，以及工廠自動化和遠端監(jiān)視、大樓自動化、人身健康、消費性電子、電腦周邊以及居家控制等，而廣受矚目。 所述低速無線個人網(wǎng)絡所使用的無線傳輸頻道，是透過免申請執(zhí)照的頻道(例如一般國際通用的2. 4GHz的ISM頻道、歐洲的868MHz頻道，以及美國的915MHz頻道三個頻道)；但是，因現(xiàn)階段使用上述免申請執(zhí)照頻道的使用者眾多，頻道中有大量數(shù)據(jù)傳輸，造成使用頻道擁塞影響連線品質(zhì)的問題，亟需加以改善。

發(fā)明內(nèi)容
為有效克服上述現(xiàn)有技術中，免執(zhí)照頻道擁塞的問題，本發(fā)明提供一種應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，包含 使用一主通訊單元在一頻道上隨機選取一單位時間，并均分所述單位時間為一第一時槽及多個第二時槽；及 利用所述主通訊單元與一副通訊單元，在所述單位時間的第一及第二時槽內(nèi)進行一無線通訊的信號傳送及接收。 據(jù)此，所述主通訊單元依據(jù)時間規(guī)劃的結果，與至少一副主通訊單元在各時槽內(nèi)進行無線通訊的信號傳送與接收，以實現(xiàn)提增信號傳遞效率與穩(wěn)定性的目的。
此外，本發(fā)明也包含 所述第一時槽定義為一主旗標時槽，是單位時間內(nèi)定期發(fā)送一主要旗標訊框使用的特定期間。 所述第二時槽定義為一次要旗標時槽，為單位時間內(nèi)傳輸或接收一信號。
所述單位時間長度，是主通訊單元傳送的兩主要旗標訊框間的時間。
所述單位時間內(nèi)的時槽個數(shù)是一預設值。
所述時槽的長度是一預設值。 所述時槽分割為一執(zhí)行周期、一休眠周期、一旗標周期及一準備周期。
所述執(zhí)行周期是所述主通訊單元接收所述副通訊單元所傳送的一數(shù)據(jù)訊框或一命令訊框的周期，且所述執(zhí)行周期是所述副通訊單元傳送一數(shù)據(jù)訊框或一命令訊框至所述主通訊單元的周期。 所述休眠周期是無特殊待處理事件的周期，所述主通訊單元及所述副通訊單元在休眠周期內(nèi)進入一休眠模式。 所述旗標周期是所述主通訊單元發(fā)送一旗標訊框的周期，且旗標周期是所述副通訊單元接收一旗標訊框的周期。 所述主通訊單元或副通訊單元在所述準備周期內(nèi)執(zhí)行一提前開啟接收動作。 所述提前開啟接收的動作是所述信號或所述訊框的接收端，在接收所述信號或所
述訊框的時槽邊界之前，提前開啟接收數(shù)據(jù)，所述提前開啟接收的時間長度為一前置時間。 本發(fā)明還提供了一種應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其包含 使用一主通訊單元在一頻道上隨機選取一單位時間，并均分所述單位時間為一第
一時槽及多個第二時槽；及 利用所述主通訊單元與一副通訊單元，在所述單位時間的第一及第二時槽內(nèi)進行一無線通訊的信號傳送及接收。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，能在無線通訊系統(tǒng)不同的使用需求下，依所述系統(tǒng)的需求調(diào)整單位時槽的時間長度與個數(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的要求，進而提增無線通訊系統(tǒng)的連線品質(zhì)及信號傳輸?shù)目煽慷取?br>

圖1為本發(fā)明時間規(guī)劃的示意圖； 圖2為本發(fā)明時槽的示意圖； 圖3為本發(fā)明時槽進入服務狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖1所示，揭示出本發(fā)明提供一種應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法的示意圖，在本實施例使用一主通訊單元在一頻道上隨機選取一單位時間11，并均分所述單位時間11為一第一時槽111及多個第二時槽112，所述第一時槽111定義為一主旗標時槽，是所述單位時間11內(nèi)定期發(fā)送一主要旗標訊框10使用的特定期間；所述第二時槽112定義為一次要旗標時槽，為所述單位時間11內(nèi)傳輸或接收一信號使用的期間；所述主通訊單元與一副通訊單元進入服務狀態(tài)后，在所述單位時間11的第一時槽111及第二時槽112內(nèi)進行一無線通訊的信號傳送及接收。 據(jù)此，所述主通訊單元能在一使用頻道上依據(jù)時間規(guī)劃的結果，實現(xiàn)無線信號的
傳送與接收的目的。 此外，本發(fā)明也包含 所述單位時間11長度，是所述主通訊單元傳送的兩主要旗標訊框間的時間。
所述單位時間11內(nèi)的時槽個數(shù)是一預設值；所述時槽的長度是一預設值。
當單位時間11的長度固定，以一預設時間長度的時槽(slot)均分所述單位時間ll，則每個時槽的長度稱為一時槽區(qū)段12，所述時槽區(qū)段12長度的計算方式如下所示(如圖l及圖2所示) —時槽區(qū)段12 =—單位時間11/時槽個數(shù) 因此，所述時槽的預設時間長度越短，則單位時間11內(nèi)的時槽個數(shù)越多，反之所 述時槽的預設時間長度越長，則單位時間11內(nèi)的時槽個數(shù)越少。 當時槽個數(shù)固定，以一預設時間長度的時槽所述設置于單位時間11內(nèi)，每個單位 時間11長度的計算方式如下所示(如圖1及圖2所示)
—單位時間11 =一時槽區(qū)段12X時槽個數(shù) 因此，所述時槽的預設時間長度越短，則單位時間11的時間長度越短，反之，所述 時槽的預設時間長度越長，則單位時間的時間長度越長。 所述時槽分割為一執(zhí)行周期211、一休眠周期212、一旗標周期213及一準備周期 214。 所述執(zhí)行周期211是所述主通訊單元接收所述副通訊單元所傳送的一數(shù)據(jù)訊框 22或一命令訊框23的周期，所述執(zhí)行周期211是所述副通訊單元傳送所述數(shù)據(jù)訊框22或 所述命令訊框23至所述主通訊單元的周期(如圖1或圖2所示)。 所述休眠周期212是無特殊待處理事件的周期，所述主通訊單元及所述副通訊單 元在休眠周期內(nèi)進入一休眠模式。 所述旗標周期213是所述主通訊單元發(fā)送一旗標信號21的周期，所述旗標周期 213是所述副通訊單元接收所述旗標信號21的周期(如圖2所示)。 所述主通訊單元或所述副通訊單元在所述準備周期214內(nèi)執(zhí)行一提前開啟接收 動作，所述提前開啟接收的動作是所述信號或所述數(shù)據(jù)訊框22的接收端，在接收所述信號 或所述訊框的時槽邊界之前，提前開啟接收數(shù)據(jù)，所述提前開啟接收的時間長度為一前置 時間221。 所述時槽在所述主通訊單元經(jīng)由一服務開啟流程成功后，立即進入服務狀態(tài)，進
入所述服務狀態(tài)后所述時槽可切割為一執(zhí)行周期211、一休眠周期212、一旗標周期213及
一準備周期214四種(如圖3所示)，且依據(jù)下列A至D順序輪巡各周期 A.旗標周期213 :是所述主通訊單元在所述旗標周期213內(nèi)發(fā)送所述旗標信號21。 B.執(zhí)行周期211 :是主通訊單元在所述執(zhí)行周期211內(nèi)，接收所述副通訊單元傳送 的所述數(shù)據(jù)訊框22或所述命令訊框23，其中，所述主通訊單元聽取所述副通訊單元所傳送 的數(shù)據(jù)的區(qū)間長度，自一時槽邊界121起算，為一聽取命令期間222 (如圖2所示)。
C.休眠周期212 :當無特別事件待處理，所述主通訊單元可在休眠周期內(nèi)進入節(jié) 能模式以節(jié)省電源消耗。 D.準備周期214 :當所述主通訊單元在下一個時槽不傳送所述旗標信號21，主通 訊單元在準備周期內(nèi)提早開啟，以接收副通訊單元傳送的數(shù)據(jù)。 所述時槽在所述副通訊單元經(jīng)由一開啟搜尋流程成功后，立即進入服務狀態(tài)，進 入所述服務狀態(tài)后所述時槽可切割為一執(zhí)行周期、一休眠周期、一旗標周期及一準備周期 四種(如圖3所示)，且依據(jù)下列A至D順序輪巡各周期 A.旗標周期213 :所述副通訊單元在所述旗標周期213內(nèi)接收所述旗標信號21， 所述副通訊單元等待聽取所述旗標信號21的區(qū)間長度，自一時槽邊界121起算，為一聽取旗標區(qū)間223(如圖2所示)。 B.執(zhí)行周期211 :所述副通訊單元在所述執(zhí)行周期211內(nèi)可視需要傳送所述數(shù)據(jù) 訊框22或命令訊框23，當所述執(zhí)行周期211內(nèi)無數(shù)據(jù)或命令訊框需傳送，可提早進入節(jié)能 模式以節(jié)省電源消耗。 C.休眠周期212 :當無特別事件待處理，所述副通訊單元可在休眠周期內(nèi)進入節(jié) 能模式以節(jié)省電源消耗。 D.準備周期214 :當下一個時槽有所述旗標信號21要傳送，所述副通訊單元應在 所述準備周期214提前開啟，所述提前開啟的動作是克服所述主通訊單元與所述副通訊單 元之間，因其振蕩元件差異所引起的時間誤差，接收端必需在所述接收信號的時槽邊界121 之前，提前開啟接收器以免漏失數(shù)據(jù)，此提前開啟的區(qū)間長度為一前置時間221，若下個旗 標周期無旗標信號需接收，貝幅ij通訊單元可進入節(jié)能模式以節(jié)省電源消耗(如圖2所示)。
除此之外，設計者可以變更單位時間或單位時槽的時間長度，或調(diào)整單位時間11 的時槽個數(shù)，或單位時槽內(nèi)輪巡各周期的時間長度，以符合各種系統(tǒng)使用環(huán)境的需要，舉如 一無線通訊系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)量較低，但傳輸即時性需求較高，而所述通訊系統(tǒng)所在的使用環(huán) 境的頻道平均使用狀況處于擁塞狀態(tài)，設計者可將單位時間的時間長度縮短，并增加單位 時間內(nèi)的時槽個數(shù)，及減少單位時槽輪巡各周期的時間，以使所述通訊系統(tǒng)減少等待傳輸 的時間，并減少同步校正所需的時間，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的要求。 再例如，另一無線通訊系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)量較大，但傳輸即時性需求較低設計者可將 單位時槽的時間長度增加，同時單位時槽輪巡各周期的時間亦增加，以使所述通訊系統(tǒng)獲 得較長的傳輸時間，并減少傳送與接收信號發(fā)生的漏失狀況，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的要求。
在本實施例中影響所述無線通訊系統(tǒng)機能的因素眾多，設計者主要以下列影響因 素為主要考量 (1)通訊系統(tǒng)判定喪失同步至重新連線所需時間 所述通訊系統(tǒng)判定喪失同步的條件是以所述通訊系統(tǒng)的副通訊單元漏失主要旗 標信號的次數(shù)，當所述副通訊單元連續(xù)漏失兩次所述主通訊單元的主要旗標信號，所述系 統(tǒng)才能判定喪失同步，且所述主要旗標信號是每一單位時間的主要旗標時槽發(fā)送一次，因 此所述單位時間的時間越長，所述通訊系統(tǒng)的通訊單元間發(fā)生喪失同步的狀況時，所述通 訊系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)通訊單元喪失同步的時間越慢，所述通訊系統(tǒng)的各通訊單元間恢復同步所需時 間越長，故當單位時間內(nèi)的時槽個數(shù)或時槽的時間長度變更，所述單位時間的時間長度也 隨之變動。
(2)通訊系統(tǒng)的系統(tǒng)容量 當通訊系統(tǒng)在同一環(huán)境下容納的子網(wǎng)數(shù)目越多，則所述通訊系統(tǒng)所需的容量越 大，因不同的子網(wǎng)皆須進行同步通訊的情況下，每個子網(wǎng)的主要旗標時槽都必需錯開，而當 時槽個數(shù)越多則所述通訊系統(tǒng)可容納的子網(wǎng)數(shù)目越多，故所述通訊系統(tǒng)的容量越大。
(3)通訊系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)的長度 通訊系統(tǒng)的各通訊單元間傳送數(shù)據(jù)需一定的時間長度，而且各通訊單元間可能存
在時間偏差，為實現(xiàn)所述通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸成功率，單位時槽的時間長度不可過短，否則將
擠壓數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間。
(4)通訊單元的能量供給限制
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由因素1得知所述單位時間的時間長度越小越好，由因素(2)得知時槽個數(shù)越多 越好，但如此一來所述時槽區(qū)段在單位時間固定下，隨著時槽個數(shù)增加，則單位時槽的時間 長度就越小，則可供傳輸數(shù)據(jù)的時間將隨的縮小，此時若不愿縮小傳輸數(shù)據(jù)的時間則必須 將單位時槽內(nèi)的休眠周期縮小，但如此一來各通訊單元休眠時間變少，則各通訊單元的耗 電量因此大增。
(5)通訊系統(tǒng)的連線品質(zhì) 通訊系統(tǒng)的連線品質(zhì)好主要取決于系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的成功率，當通訊系統(tǒng)的各通訊 單元間所傳送的數(shù)據(jù)太長，則通訊系統(tǒng)的系統(tǒng)反應可能變慢或耗電量變大，并且造成系統(tǒng) 的容量變小。 從上所述，影響通訊系統(tǒng)的設計參數(shù)及因素繁多，各參數(shù)彼此亦互相影響，全憑設 計者依系統(tǒng)需求自行折衷調(diào)配。 據(jù)此，本發(fā)明的時間規(guī)劃方法，能在無線通訊系統(tǒng)不同的使用需求下，依所述系統(tǒng) 的需求調(diào)整單位時槽的時間長度與個數(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的要求，進而提增無線通訊系統(tǒng)的連線品 質(zhì)及信號傳輸?shù)目煽慷取?雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域普 通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保 護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權利要求
一種應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，其包含使用一主通訊單元在一頻道上隨機選取一單位時間，并均分所述單位時間為一第一時槽及多個第二時槽；所述第一時槽定義為一主要旗標時槽，是單位時間內(nèi)定期發(fā)送一特定信號使用的特定期間；所述多個第二時槽定義為次要旗標時槽，是單位時間內(nèi)傳送或接收一信號使用的期間；及利用所述主通訊單元，在所述單位時間內(nèi)進行一無線通訊的信號傳送及接收。
2. 如權利要求1所述應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，所述特定信號是一主要旗標訊框。
3. —種應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，其包含使用一主通訊單元在一頻道上隨機選取一單位時間，并均分所述單位時間為一第一時槽及多個第二時槽；及利用所述主通訊單元與一副通訊單元，在所述單位時間的第一及第二時槽內(nèi)進行一無線通訊的信號傳送及接收。
4. 如權利要求3所述應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，所述第一時槽定義為一主旗標時槽，是單位時間內(nèi)定期發(fā)送一主要旗標訊框使用的特定期間。
5. 如權利要求3所述應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，所述第二時槽定義為一次要旗標時槽，為單位時間內(nèi)傳輸或接收一信號使用的期間。
6. 如權利要求1或3所述應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，所述單位時間長度，是主通訊單元傳送的兩主要旗標訊框間的時間。
7. 如權利要求1或3所述應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，所述單位時間內(nèi)的時槽個數(shù)是一預設值。
8. 如權利要求1或3所述應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，所述時槽的長度是一預設值。
9. 如權利要求1或3所述應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，所述時槽分割為一執(zhí)行周期、一休眠周期、一旗標周期及一準備周期。
10. 如權利要求7所述應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，其特征在于，所述時槽分割為一執(zhí)行周期、一休眠周期、一旗標周期及一準備周期。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種應用于無線網(wǎng)絡的時間規(guī)劃方法，包含使用一主通訊單元在一頻道上隨機選取一單位時間，并均分所述單位時間為一第一時槽及多個第二時槽，所述主通訊單元與一副通訊單元，在所述單位時間的第一及第二時槽內(nèi)進行一無線通訊的信號傳送及接收；據(jù)此，所述主通訊單元依據(jù)時間規(guī)劃的結果，與至少一副主通訊單元在各時槽內(nèi)進行無線通訊的信號傳送與接收。
文檔編號H04J3/00GK101753240SQ20081018453
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權日2008年12月8日
發(fā)明者吳孝忠, 周俊奇, 陳永芳 申請人:上海釗輝科技有限公司