CN100429898C - 无线通信系统、设备、方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信系统、设备、方法和计算机程序。通信站需要通过维护一个相等的帧间隔来自主地和同步地工作。在定期发射信标的无线通信系统中，从所接收到的包测量时钟误差。该时钟误差用来使计数器同步，以对信标的发射/接收时间计数，并调整时钟周期偏差以进行同步。当基准时钟精度差时，即使在从睡眠状态恢复的情况下，同步也是可能的。可以延展保持睡眠状态的时间而不用管时钟精度。可以防止由于不正确地与异常值同步而导致的同步破坏。

Description

无线通信系统、设备、方法

对相关申请的引用

本发明的主题基于日本专利申请JP 2004-060114(2004年3月4日递交)和JP 2005-009470(2005年1月17日递交)，所述申请的全部内容在此引为参考。

技术领域

本发明涉及无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法以及计算机程序，比如用于在多个无线站之间相互通信的无线LAN(局域网)。具体地，本发明涉及通过在通信站之间提供直接通信(随机接入)来管理无线网络的无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法以及计算机程序。

更具体地，本发明涉及这样的无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法以及计算机程序：通信站能够以自主和分布的方式联网，而不用提供控制站和被控制站之间的关系。具体地，本发明涉及这样的无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法以及计算机程序：通过维护一个相等的帧间隔，各通信站能够自主地相互同步地工作。

背景技术

涉及无线网络的规范标准例如包括IEEE(The Institute ofElectrical and Electronics Engineers)802.11(例如见非专利文献1)、HiperLAN/2(例如见非专利文献2或3)、IEEE802.15.3以及蓝牙通信。IEEE802.11有增强标准比如IEEE802.11a(例如见非专利文献4)、b以及g，这取决于无线通信系统和频段的差异。

根据一般的使用无线技术构建局域网的方法，提供一种称为“接入点”或者“协调器(coordinator)”的设备，用作该区域内的控制站。网络的形成是在该控制站的总体控制之下。对于设置了接入点的无线网，基于波段保留(band resevation)，使用下述接入控制方法。当给定通信设备发送信息时，该信息传输所需的波段被保留给接入点。使用传输路径，以避免与其它通信设备中的信息传输冲突。

可能有这样的情况：在包含接入点的无线通信系统中，在发射和接收通信设备之间进行异步通信。在这种情况下，无线通信的路由总是需要通过接入点。因此，传输路径的性能降低一半。

提出的另一种构建无线网的方法是“特设通信(ad-hoccommunication)”，其允许终端直接地、异步地执行无线通信。特设无线通信系统没有中央控制站。因此，这种系统适合构建包括家用电器设备的家庭网。特设网络有几个特点。例如，如果一个设备出故障或者断电，则路由会自动地改变，从而使得网络更坚固而不易崩溃。由于数据包在移动站之间被中继超过一次，通过保持比较高的数据率，数据可以被传输到比较远的目的地。关于特设系统，已知有各种开发实例(例如见非专利文献5)。

在IEEE802.11无线LAN系统中，例如，IEEE802.11联网包括BSS(Basic Service Set，基本业务集)和IBSS(独立BSS)。BSS由包括主设备(master)比如接入点(控制站)的“次模式”(infra mode)定义。IBSS由只包括多个MT(Mobile Terminals，移动终端：移动站)的“特设模式”(ad hoc mode)定义。

次模式BSS需要负责无线通信系统中的协调的接入点。也就是，接入点按照合适的时间间隔发射被称为信标(beacon)的控制信号。当一个移动站能够接收到该信标时，该移动站就认识到该接入点在附近可用。进一步，该移动站建立与该接入点的连接，限定一个围绕该站本身的无线电波可到达范围，作为BSS，这样就构成“蜂窝系统”意义上的所谓“小区”。

在所述接入点附近的移动站接收信标。通过对内部TBTT(信标发射定时)字段解码，移动站能够估计下一个信标发射时间。随情况而定(当不需要接收时)，移动站可以关闭接收器，在下一个TBTT或者几个TBTT之前启动睡眠状态(这将在后面描述)。

另一方面，当要使用特设模式中的IBSS时，多个移动站开始相互协商，然后自主地确定IBSS。当限定IBSS时，一组移动站完成协商，然后按照规定的间隔定义TBTT。每一个移动站参考其本身内部的时钟，以确认在一个随机的延迟时间后达到了TBTT，该移动站可以确认没有其它移动站发射信标。在这种情况下，该移动站发射信标。同样，当要使用特设模式下的IBSS时，移动站可以关闭收发器，按照需要启动睡眠状态。

IEEE802.11网络还具有省电模式。在省电模式下的通信站在几次当中只接收一个信标，在其它的时间段内不进行发射或者接收，以使功耗最小化。所述接入点存储一个用于发送到省电模式下的通信站的数据包，并通知该通信站：有所述信标缓存的数据包。通过接收所述信标，所述终端被告知存在以该终端本身为目的地的数据包。该终端然后通知接入点：该终端将接收该数据包，以接收通信业务。

非专利文献1：国际标准ISO/IEC 8802-11：1999(E)ANSI/IEEEStd 802.11，1999 Edition，Part11：Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications(ISO/IEC8802-11：1999(E)ANSI/IEEE Std 802.11，1999年版，第11部分：无线LAN介质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范)；

非专利文献2：ETSI标准ETSI TS 101 761-1 V1.3.1 BroadbandRadio Access Networks(BRAN，宽带无线接入网)；HIPERLAN Type2；Data Link control(DLC)Layer(数据链路控制层)；Part l：BasicData Transport Functions(第1部分：基本数据传输功能)；

非专利文献3：ETSI TS 101 761-2 V1.3.1 Broadband RadioAccess Networks(BRAN，宽带无线接入网)；HIPERLAN Type 2；Data Link Control(DLC)Layer(数据链路控制层)；Part2：Radio LinkControl(RLC)sublayer(第2部分：无线链路控制亚层)；

非专利文献4：Supplement to IEEE Standard for Informationtechnology-Telecommunications and information exchange betweensystems-Local and metropolitan area networks-Specificrequirements-Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications：High-speed Physical Layerin the 5GHZ Band(IEEE标准关于信息技术的补充标准-系统间的通信和信息交换-局域网和城域网-特殊要求-第11部分：无线LAN介质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范：5GHZ频带中的高速物理层)；

非专利文献5：C.K.Tho，″Ad Hoc Mobile Wireless Network″(Prentice Hall PTR)；

非专利文献6：IEEE Std 802.11，1999 Edition(Wireless LANMedium Access Control and Physical Layer Specification 11.1Synchronization P123-P128)(IEEE Std 802.11，1999年版：无线LAN介质接入控制和物理层规范11.1同步P123-P128)。

如上所述，在不一定需要控制站的自主分布式无线通信系统中，各通信站定期在信道上通知信标信息。这样，每一个通信站向其它相邻通信站(也就是在可通信范围内)通知其存在和网络配置。该通信站在一个传输帧周期的开始发射一个信标。因此，一个传输帧周期由一个信标间隔限定。各通信站只在等效于传输帧周期的时间段中扫描信道，以寻找从周边站发射的信标信号。通信站将信标中描述的信息解码，以能够识别网络配置(或者进入网络)。

在此无线通信系统中，每一个通信站需要确保与周边站的时间同步，并定期通知和管理如上所述的信标信息。例如，每一个通信站在一个帧周期内设置优先化使用期间(prioritized utilization period)。时间同步对于基于时间同步的这种接入系统是非常重要的。

许多要求时间同步的传统无线通信系统使用中间控制站，以便各通信站能够确保与控制站的时间同步。这使得能够确保同一网络中存在的各通信站之间的时间同步。

相反，自主分布式无线通信系统没有控制站和被控制站之间的关系。由于没有作为控制站工作的通信站，不可能使用传统的确保时间同步的方法。

基础设施通信使用接入点作为中介以实施通信。比较而言，特设通信(ad-hoc communication)在每一个通信站中需要较大的处理量。因此，对于特设通信来说，处理增加不是优选的。为此，自主分布式通信系统要求有一种能够使用相对简单的处理确保与通信站的时间同步的技术。

例如，如非专利文献2所述，IEEE802.11采用时钟同步方法，该方法通过将时间戳信息包括在信标中来通知时间戳信息：该信息描述信标发射站的发射时间。在这种情况下，接收到信标的通信站将该站的时间调整到与次模式下的时间戳相同的值。在特设模式下，当时间戳值迟于该站的时间时，通信站将该站的时间调整到与时间戳相同的值。这样，通信站总是测量时钟误差，以调整时间从而同步。

时钟同步的获得不仅需要校正用作通信站的基础的时间的失配，而且需要使时间发展速率(time progress rate)(也就是时钟周期)同步。但是，使用时间戳信息的时钟同步方法只能执行前者，也就是时间同步。

当时钟精确度不够时，考虑这样一种情况：在节电模式下的通信站长时间保持睡眠状态。当通信站太长时间没有接收到信标时，通信站之间的时间失配会超过容限。从而，时钟精确度限制了在节电模式下睡眠状态能够持续的时间。

发明内容

本发明是考虑到前述问题作出的。因此本发明的主要目的是提供一种无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序，其能够很好地允许各通信站以自主分布式的方式联网而不用使用专用控制站。

本发明的另一方面提供一种无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序，其能够很好地通过维护相等的帧间隔来允许各通信站相互同步地自主工作。

本发明的作出考虑了前述目标。根据本发明的第一方面，提供了一种无线通信系统，其中，各通信站按照给定的帧周期工作，其中，第一通信站发射一个包含有关帧周期的时间信息的通知信号，第二通信站不仅使一个帧周期的开始位置与第一通信站同步，而且基于从接收到的通知信号获得的时间信息使帧周期同步。

在此上下文中，术语“系统”表示多个设备(或者实现特定功能的功能模块)的逻辑集合。对于所述设备或者功能模块是否被包含在单个机柜中，该术语是不确定的。

根据本发明的无线通信系统没有设置专门的协调器。每一个通信站发出信标信息来向其它相邻通信站通知其存在和网络配置。当一个通信站新进入一个给定通信站的通信范围时，例如，该新通信站接收到一个信标信号，检测到其进入了该通信范围。另外，该通信站对从信标中获得的信息解码，从而能够识别网络配置。

当在这种情况下没有相邻的通信站可用时，该通信站能够开始按照合适的定时发出信标。新进入的通信站随后在该通信范围内配置其信标发射定时，以不与已有的信标的设置发生冲突。每一个通信站在信标发射之后立即获得一个发射优先期(transmission prioritizedperiod)。根据一个算法来设置信标：将新进入的通信站的信标发射定时顺序地配置为大约在已有的通信站所配置的信标间隔的中心时刻。

但是，自主分布式无线通信系统需要定期地通知上述信标信息并管理信标信息，同时每一个通信站确保与周边站的时间同步。例如，每一个通信站将优先使用期TPP设置在一个帧周期内。时间同步对于这样的基于时间同步的接入系统来说非常重要。

在具有睡眠模式、定期进行接收的无线网络系统中，时钟的精确度可能不够。在这种情况下，时钟精确度约束了允许睡眠状态持续的时间。

为了解决这个问题，本发明提供了用于获得时钟同步的两种同步方法：校正通信站之间用作基准的时间戳的失配，以及时间发展速率(也就是时钟周期)的同步。从接收到的数据包测量时钟误差。使用该时钟误差，通信站使一个计数器同步，以对信标的发射/接收时间进行计数，然后调整时钟周期偏差，以与周边站同步。

因此，如果通信站的基准时钟精确度不够，则通信站能够在从睡眠状态恢复过来时与一个周边站同步。维持睡眠状态的时间可以延展而不管时钟的精确度。这可以防止由于与非正常值的不正确同步而造成的同步破坏。

每一个通信站具有一个时钟发生器，用以产生基准时钟。对该时钟计数可以测量帧周期。在这种情况下，第二通信站测量第二和第一通信站之间的帧周期开始位置误差，作为时钟计数误差α。第二通信站从计数值中减去α，以能够使帧周期的开始位置同步。第二通信站对每个帧将计数周期延展α，以能够使帧周期同步。

当通信站从包括三个或者多个通信站的同一系统中的一个周边站接收一个信标时，从该信标获得的时钟误差可能突然增加。这种情况可能刚好在信标发射站也移动了时间戳(以进行时钟同步)之后发生。

当帧周期开始位置的计数误差变得太大而不能适合允许的范围时，通信站不能改变周期。这防止了改变到不正确的周期，确保对时钟变化的抵抗力，稳定由于适度的周期变化导致的时钟(帧)同步操作。

根据本发明的无线网络能够使用睡眠模式，允许各通信站在任何时候睡眠。当使用睡眠模式时，每一个通信站按照规定的唤醒周期(或者扫描周期)恢复为活动的。通信站执行扫描操作以从一个周边站接收信标，用以同步。

在这种情况下，通信站首先按照定期接收操作或者扫描操作的比较小的间隔来使帧周期同步，作为帧周期的瞬时同步(transientsynchronization)。当误差在帧的开始位置相对于该周边站变得足够小时，通信站逐渐延展扫描周期，并重复该操作，以再次使帧周期同步。最后，即使在正常状态下按照比较长的扫描周期，也可以维护通信站之间的帧周期同步。

即使在时钟精确度不变时，短的扫描周期会在要测量的帧周期的开始位置导致较小的计数误差。结果，当帧周期开始位置的计数误差变得太大而不适合允许的范围时，能够合适地调整帧周期，同时遵守上述规则不改变周期。

当在帧开始位置相对于周边站误差超过规定的阈值时，通信站缩短扫描周期以使帧周期的开始位置同步。但是，没有时钟周期被同步。这是因为，例如在信标发射站刚刚也偏移了时间戳以用于时钟同步之后，时钟可能因为时钟周期偏差之外的原因产生偏差。

可能有其它的触发事件缩短扫描周期。例如，新信标或者关联请求的结束能够识别新进入的通信站。或者，可以向信标或者发射数据包提供一个标记，用以指示时钟周期变化，该标记在接收到的信标或者数据包中被识别。

紧接着信标发射站为了时钟同步的目的移动时间戳之后，从信标的接收得到的时钟误差可能突然上升。考虑到这一点，第一通信站可以通知这种可能性：在同步之后，立即提供一个信标或者发射数据包，用一个标记指出时钟周期的变化。当帧的开始位置的变化比较大时，设定该标记，以在系统的最大扫描周期中发射。假设第二通信站接收到有标记的通知信号。在这种情况下，当帧周期的开始位置误差超过规定的阈值时，第二通信站使帧周期的开始位置与第一通信站同步，但是不是帧周期同步。

新进入的通信站的基准时间不与已经存在的网络的基准时间匹配。当接收到第一信标时，检测到该差异，作为时钟误差。考虑到此，不使用从新进入的终端的第一信标估计的时钟误差值来校正时钟周期。这使得能够防止不正确的时钟周期变化。

根据本发明的第二方面，提供了一种以计算机可读的形式描述的计算机程序，允许计算机系统处理无线通信环境下的通信，在无线通信环境中，定期发射通知信号，该程序包括下述步骤：

产生包含有关时钟周期的时间信息的通知信号；

分析从一个周边站接收到的通知信号；以及

根据基于从周边站接收到的通知信号获得的时间信息，相对于所述周边站使帧周期开始位置同步，并调整帧周期同步。

本发明第二方面的计算机程序被定义为以计算机可读形式描述的计算机程序，以在计算机系统上实现规定的处理。换句话说，当根据本发明第二方面的计算机程序被安装到计算机系统中时，计算机系统就表现出协作效应，用作一个无线通信设备。可以激活多个这样的无线通信设备以构成一个无线网络。这样，就能够提供类似于本发明第一方面的无线通信系统的效果。

本发明能够提供一种无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序，其能够很好地通过维护相等的帧间隔来允许各通信站相互同步地自主工作。

本发明能够进行时钟周期同步。即使通信站由于例如睡眠操作在特定期间不与时钟同步，该通信站也能容易地与其它站同步。

可以扩展持续睡眠状态的时间，而与时钟精确度无关。

根据本发明，通信站能够通过维护时钟周期移动时间。通信站能够防止由于跟随瞬时周期变化而导致的不正确的周期设置。

根据本发明，即使时钟精确度不够，通信站也能使时钟周期同步。另外，即使按照较长的唤醒周期，也能保持同步。由于扫描频率不需要比所需要的高，通信站可以降低功耗。

通信站可以通过调节时间来临时改变信标周期。即使一个相邻站从这样的通信站接收到了信标，本发明也能防止该相邻站不正确地改变时钟周期。

当新的通信站进入时，现有的通信站可能将时钟周期改变到不正确的时钟周期，从而导致时钟不同步。本发明可以防止这种现象。

结合下文的详细说明和附图可以容易地了解本发明的上述以及其它目的、特征和优点。

附图说明

图1示意性地图示了根据本发明的一个实施例，用作无线网络中的通信站的无线通信设备的功能配置；

图2示意性地图示了根据本发明的一个实施例的自主分布式网络；

图3图示了通信站在一个超帧内发射信标的过程；

图4示意性地图示了所述超帧的内部结构；

图5图示了使交换信标的通信站之间的时钟同步的过程；

图6是使交换信标的通信站之间的时钟同步的过程的流程图；

图7是输出计数器周期扩展的电路的配置的例子；

图8图示了信标发射站如何识别时间戳迟于其自身的时间戳的其它通信站，以及如何调整时间戳；

图9是使交换信标的通信站之间的时钟同步的过程的流程图；

图10是使由于唤醒周期的变化导致的时钟周期同步的操作的示意图；

图11是使交换信标的通信站之间的时钟同步的过程的流程图；

图12图示了信标发射站如何识别时间戳迟于其自身的时间戳的其它通信站，以及如何调整时间戳；

图13是使信标交换站之间的时钟同步的过程的流程图；

图14是使信标交换站之间的时钟同步的过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施例。

本发明采用无线传输路径用于通信，在多个通信站之间构建网络。本发明采用“存储转发业务(store-and-forward traffic)”意义上的通信。信息的以数据包为单位传输。在下面的说明中，各通信站采用单信道。另外，当要使用的传输介质包括多个频道也就是多信道时，增强是可能的。

根据本发明的无线网络使用具有中等的时分多路复用接入结构的传输帧(MAC)，以通过有效地利用信道资源来提供传输控制。通信站遵循基于CSMA(载波侦听多址访问)的接入程序，以直接、异步地传输信息，这使得能够构建自主分布式无线网。根据本发明的实施例采用IEEE802.11的增强标准IEEE802.11a作为通信环境。

由于无线通信系统没有控制站和被控制站之间的关系，通信站发出信标信息。这样，每一个通信站向其它相邻的通信站(也就是在通信范围内)通知其存在和网络配置。当一个通信站新进入给定通信站的通信范围时，该新通信站接收信标信号，检测到其进入了该通信范围。另外，通信站对信标所包含的信息解码，以能够识别网络配置。

要描述的各通信站中的处理基本上在进入网络的所有通信站中都执行。但是，视情况而定，构成网络的所有通信站不执行如下所述的处理。

A.设备配置

图1示意性地图示了根据本发明的一个实施例作为无线网中的通信站工作的无线通信设备的功能配置。图1中的无线通信设备100有效地执行同一无线系统中的信道访问，以能够形成网络而避免冲突。

如图1所示，无线通信设备100包括：接口101；数据缓冲器102；中央控制部分103；发射数据发生部分104；无线发射部分106；定时控制部分107；天线109；无线接收部分110；接收数据分析部分112；信息存储部分113以及时钟发生器114。

接口101与连接到无线通信设备100的外部设备(例如计算机(未图示)等)交换各种信息。

数据缓冲器102在通过接口101发射数据之前临时存储通过接口101连接的设备发送的数据，或者通过无线传输路径接收到的数据。

中央控制部分103集中管理信息的序列的发射和接收，并管理无线通信设备100中的传输路径访问。基本上，中央控制部分103监视传输路径状态，在基于CSMA过程的随机的时间段中作为补偿计时器(backoff timer)工作。中央控制部分103提供当在此时间段中没有传输信号可用时获取传输权的访问控制。

中央处理部分103按照从时钟发生器114提供的基准时钟工作。例如，中央控制部分103具有一个计时器，用于对基准时钟计数，获得帧周期作为网络操作的基础。另外，根据该实施例，中央处理部分103在通信站之间执行时钟同步。时钟同步方法包括两个因素：通信站之间用作基准的时间戳之间的失配的校正，以及时间发展速率(也就是时钟周期)的同步。

发射数据发生部分104产生从本地站到周边站的包信号和信标信号。在此上下文中，包信号不仅包括数据包，而且包括来自作为接收目的地的通信站的“请求发送(Request To Send(RTS))包，以及响应于RTS的清除发送(Clear to Send(CTS))包和确认(Acknowledgment(ACK))包。例如，通过抽取存储在数据缓冲器102中的发射数据的规定长度，生成一个数据包作为有效负荷。所述信标描述在传输期间的计数器值。

无线传述部分106包括(未图示)：调制器，D/A转换器，上变频器，以及功率放大器(PA)。调制器通过给定的调制系统比如OFDM(正交频分多路复用，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)来调制传输信号。D/A转换器将数字传输信号转换为模拟信号。通过变化频率，上变频器将模拟传输信号上变频。功率放大器放大上变频的传输信号的功率。无线传输部分106按照规定的传输速率进行包信号的无线传输。

无线接收部分110包括(未图示)：低噪放大器(LNA)、下变频器、自动增益控制器(AGC)、A/D转换器以及解调制器。低噪放大器对从另一站接收到的信号进行电压放大。通过变换频率，下变频器对经过电压放大的接收信号进行下变频。A/D转换器将模拟接收信号转换为数字信号。解调制器通过用于建立同步的同步、信道评估和解调制系统比如OFDM对信号解调制。

天线109在规定的频道上将信号无线发射到另一个无线通信设备。或者，天线109收集从另一个无线通信设备发射的信号。该实施例采用单天线，不能同时进行发射和接收。

定时控制部分107提供对无线信号的发射和接收提供定时控制。例如，定时控制部分107控制其包传输定时、发射符合RTS/CTS系统的包(RTS、CTS数据和ACK)的定时以及发射和接收信标的定时。

接收数据分析部分112分析从其它站接收到的包信号(包括RTS和CTS信号的分析)和信标信号。为了使时钟同步，例如，接收数据分析部分112从信标信号中抽取在信标发射期间的信标计数器值。

信息存储部分113存储：用于执行处理(比如在中央控制部分103中执行的一系列接入控制操作)的指令程序，以及从分析所接收到的包和信标的结果获得的信息。

B.根据信标信息交换构建自主分布式网络。

在根据该实施例的自主分布式网络中，每一个通信站按照给定的时间间隔在给定的信道上发出信标信息。这样，该通信站向其它相邻通信站(也就是在通信范围内)通知其存在和网络配置。本说明书定义了“超帧”，也就是发射信标的一个传输帧周期。例如，假设一个超帧是40毫秒。

新进入的通信站通过扫描操作监听来自周边站的信标信号，以检测是否进入了该通信范围。同时，通信站将包含在信标中的信息解码，以能识别网络配置。通过与信标接收定时适度同步，通信站将其信标发射定时设置到没有信标从周边站发射的定时。

图2示意性地图示了根据本发明的一个实施例的自主分布式网络。图2中的网络在空间中设置了多个无线通信设备#1到#7。相邻通信站能够相互直接通信。

通信设备#1能够与可到达的波覆盖范围11(围绕通信设备#1的虚线椭圆)中的相邻通信设备#2、#3和#4直接通信，但是不能与该范围之外的通信设备#5、#6和#7直接通信。通信设备#2能够与相邻通信设备#1和#4直接通信，但是不能与其它通信设备#3、#5、#6和#7直接通信。通信设备#3能够与相邻通信设备#1、#6和#7直接通信，但是不能与其它通信设备#2、#4和#5直接通信。通信设备#4能够与相邻通信设备#1、#2和#5直接通信，但是不能与其它通信设备#3、#6和#7直接通信。通信设备#5只能够与相邻通信设备#4直接通信，但是不能与其它通信设备#1、#2、#3、#6和#7直接通信。通信设备#6只能够与相邻通信设备#3直接通信，但是不能与其它通信设备#1、#2、#4、#5和#7直接通信。通信设备#7只能够与相邻通信设备#3直接通信，但是不能与其它通信设备#1、#2、#4、#5和#6直接通信。

在没有设置控制站的自主分布式无线通信系统中，每一个通信站在信道上发出信标信息。这样，通信站向其它相邻通信站(即在通信范围内)通知其存在和网络配置。该通信站在发射帧周期的开始发射信标。因此，一个发射帧周期由一个信标间隔限定。

各通信站只在等效于发射帧周期的时间段中扫描信道，以发现从周边站发射的信标信号。通信站对于在信标中描述的信息解码，以能够识别网络配置。在此说明书中，一个信标发射周期被定义为一个“超帧”(T_SF)。

每一个通信站将其信标发射定时作为所述超帧的开始。换句话说，每一个通信站独特地生成超帧配置，以防止开始定时与相邻站的超帧配置的开始定时匹配。

现在看图3，下面描述在根据该实施例的自主分布式网络中，每一个通信站如何在超帧内发射信标。

根据图3的例子，无线通信设备#1从相邻通信设备#2、#3和#4接收信标信号(N2、N3和N4)。无线通信设备#1按照独立于这些信标信号的定时发射其自己的信标信号(B1)。无线通信设备#1配置一个直到定时(B1’)的周期，以发射下一个信标信号作为其自己的超帧持续时间。

通信设备#2能够从相邻通信设备#1和#4接收信标信号(N1和N4)。通信设备#3能够从相邻通信设备#1、#6和#7接收信标信号(N1、N6和N7)。通信设备#4能够从相邻通信设备#1、#2和#5接收信标信号(N1、N2和N5)。通信设备#5能够从相邻通信设备#4接收信标信号(N4)。通信设备#6能够从相邻通信设备#3接收信标信号(N3)。通信设备#7能够从相邻通信设备#3接收信标信号(N3)。

新进入的通信站随后在该通信范围内配置其信标发射定时，以不与已有信标的设置相冲突。

图4示意性地图示了对根据该实施例的自主分布式网络中的每一个通信站管理的超帧的内部配置。每一个通信站发射一个信标以定义其超帧。下面描述超帧的使用。

每一个通信站通过发射其自己的信标定义一个超帧持续时间。基于信标发射定时，该超帧在每一个信标相对位置被管理为进一步分割的信标相对位置。根据图4的例子，一个超帧被分割为有64个相对位置的64部分，也就是时隙0到63。

在开始信标相对位置(0号位置)，信标发射后跟随着其自己的TPP(Transmission Prioritized Period，发射优先期间)。在发射优先期间TPP，对应的无线通信设备变为活动的，以从其本身发射消息或者接收以其为目的地的消息。

对应于信标相对位置0之外的位置(1号到63号位置)，提供了CAP(内容访问期间，Contention Access Period)。当存在通信的需要时，按照需要在相邻无线通信设备之间使用CAP。

当给定通信终止时，或者当没有通信发生时，定义为发射优先期间TPP的时间段终止。发射优先期间TPP按照需要被自动用作相邻站之间的内容访问期间CAP。或者，通信站可以配置其部分内容访问期间CAP作为其自己的发射优先期间TPP。该部分内容访问期间CAP可以择优地用于与规定无线通信设备的通信。

根据该实施例，通信站以时隙为单位处理超帧。通信站根据周边站的频带使用来配置用于其本身的通信频带。

C.在自主分布式网络中获取时间同步。

如上所述，各通信站定期地通知自主分布式通信系统中的信标信息。这样，每一个通信站向其它相邻的通信站通知其存在和网络配置。该通信站在超帧的开始发射信标。因此，该超帧由信标间隔限定。各通信站扫描信道，以发现从周边站发射的信标信号，并进入网络。

在这种自主分布式通信系统中，每一个通信站需要确保与周边站的时间同步，并如上所述定期通知和管理信标信息。例如，每一个通信站在一个帧周期内设置一个优先使用期间。对于这种基于时间同步的接入系统来说，时间同步非常重要。

在具有睡眠模式和定期执行接收的无线网络系统中，时钟精确度可能不够。在这种情况下，时钟精确度约束了允许睡眠状态持续的时间。

时钟(帧)同步的获得包括两个因素：在通信站之间用作基准的时间戳(帧周期)的失配的校正，以及时间发展速率(即时钟或者帧周期)的同步。作为本发明的前提，可以进行测量以检测在时间戳(帧周期)开始的误差。但是，测量不能用来检测时间发展速率是否同步。下面说明了提供的几种获取时钟(帧)同步的方法。

C-1.时钟(帧)同步方法(1)

如上所述，在根据该实施例的自主分布式通信系统中，每一个通信站具有一个计数器，该计数器由基准时钟增值，由定期信标发射时间重置。一个信标记录在信标发射期间的计数器值。通过接收该信标，通信站能够跟踪其时间戳相对于发射该信标的通信站的延迟。

图5图示了使交换信标的通信站之间的时钟(帧)同步的方法。图3图示了直到三个信标的操作，包括一个从信标发射站发射、由信标接收站接收的信标。在该操作的初始阶段，每一个通信站处理一个等效于一个期间的超帧，对基准时钟计数1000000次。

当本地站计数器返回0时，信标发射站发出一个信标信号。响应于对该信标的接收，信标接收站在信标发射站发射信标时将计数器重置为0。这校正了作为基准的时间戳的失配，使通信站之间的计数器同步。

之后，各通信站使用它们的基准时钟测量时间，也就是将计数器从0增值到999999。当本地站计数器返回到0时，信标发射站发出信标信号。

在第二信标发射时间，信标接收站将计数器返回到0，并已经将其前进到40。原因如下。当信标发射站的时钟被用作基准时，信标接收站的时钟每超帧被向前计数40。也就是，时钟前进了40ppm。

根据仅仅基于时间戳信息的传统的时钟同步方法，信标接收站能够用如下方式使时间同步：每当收到信标时重置计数器以校正时间失配。但是，在信标接收站进入睡眠状态期间，信标接收站不能重置计数器。时间的失配按超帧被积累。如果时钟精确度不够，则时钟精确度会约束睡眠状态能够持续的时间。

相反，根据该实施例，信标接收站不仅在每次接收到信标时重置计数器以校正时间失配，而且使时间发展速率也就是时钟周期同步。具体地，信标接收站在第二信标接收时将计数器从40重置到0。在此时点，信标接收站将计数器每超帧前进40。也就是，信标接收站在时钟中找到40ppm的前进量，将时钟周期延展40/1000000。结果，信标接收站使用一个超帧处理一个期间，从0增到1000039。在第三信标接收时，信标接收站能够与信标发射站的时钟(帧)同步。

根据该实施例，信标接收站较晚重置计数器40个计数值，也就是，计数到1000039，然后重置计数器。另外，可以有几种方法用于校正时钟周期。一个例子是使用PLL(锁相环，Phase Lock Loop)来直接延展时钟。

图6提供了一个流程图，图示了在交换信标的站之间使时钟(帧)同步的处理。

当接收到一个信标时，通信站提取时钟误差(在帧开始处的误差)α(步骤S1)。信标接收站将计数器值减少α，以校正测量一个超帧的时钟计数器(步骤S2)。这样，通信站校正在开始位置的时间失配。

另外，信标接收站将计数器周期每超帧延展α(步骤S3)，以使时间发展速率也就是时钟(帧)周期同步。

图5和图6的例子限于使两个通信站之间的时钟同步的方法。在这种情况下，信标发射站的时钟被用作实施该处理的基准。另一方面，可能存在这样的系统：其中有三个或者更多的通信站，其中两个或者更多的通信站发射信标。在这种情况下，哪一个通信站应当被选作基准时钟的源可能就是有争议的。例如，可以提供这样的同步，使得时钟超前(forward-clocked)的通信站向时钟落后(backward-clocked)的通信站调整其本身。在这种情况下，要接收信标的通信站仅当时钟误差变α为正时校正时间失配(步骤S2)或者使时钟周期同步(步骤S4)。

图7图示了输出计数器周期延展的电路的结构的一个例子。

可以每微秒对计数器增值。但是，实际上，完全可能考虑每100微秒对计数器增值的情况。在这种情况下，例如，对35微秒的校正就等效于0.35个计数值，还达不到单位计数器值。为了解决这个问题，使用如图7所示配置的电路来缓解量子化(quantization)误差。

根据图7的例子，理想的校正计数值输入需要高达两个小数点的精度，并在乘法部分11中被乘以100。例如，0.35个计数值变为35。

量子化部分12将此值每100量子化为0。因此，除法部分13输出0。加法部分14计算一个不从除法部分13输出的值。该值35被加到下一个值上。结果，下一个值在量子化之前变为70，再下一个值变为105。

量子化部分12将值150量子化(quantize)，产生一个计数值，然后输出。余数5类似地被加到下一个输入值上。

这样，作为量子化的结果，电路对小于一个计数值的部分进行累积。因此，就可以使目标信标周期和实际设定值之间的误差最小化。

为了描述的方便，图5图示的内容是每一个通信站既使超帧的开始位置同步，又使超帧的周期同步。但是，自主分布式通信系统可以被配置为所有通信站发出信标信号，各通信站使用信标间隔来独特地形成超帧。尽管在这样的系统中超帧周期匹配，但是超帧的开始位置不对准。考虑到这一点，应当理解，图5表示的是与构成超帧的时隙的开始位置的同步，而不是与超帧本身的开始位置的同步。

C-2.时钟(帧)同步方法(2)

现在看图8，下面描述这样一种情况：信标发射站通过识别时钟迟于本地站本身的另一个通信站，来调整时间戳。根据图8所示的例子，三个通信站X到Z在网络中工作。在该操作的初始阶段，每一个通信站按照将对应的基准时钟计数1000000次的时间标识一个超帧。

在图8的时间点A，通信站Y接收到一个信标或者类似信号，识别到相对于相邻站X的10个计数值的偏差。通信站Y将计数器延迟10个计数值以使计数器同步。结果，通信站Y与以前相比发射第二信标10个计数值。

在图8的时间点B，通信站Z从通信站Y接收到一个信标。当使时钟同步时，通信站Z类似地识别出10个计数值的偏差。通信站Z将计数器延迟10个计数值，以使计数器同步。但是，该实施例规定了最高为三个计数值作为对允许调整时钟周期或者信标周期的时钟误差范围的限制。通信站Z这次跳过对时钟周期的调整。

在时间点C，再次尝试使时钟同步。由于周期未改变，测量到时钟误差为0。因此，在时间点C，周期未改变。

通信站Y使计数器与通信站X同步。结果，对于通信站Y，在时间点B测量信标发射间隔，其变得等效于普通超帧加上10个计数值的时钟误差。也就是，由于在时间点B的周期变化为临时的，随后的周期与原始周期一样。如果该时钟误差被当作超帧中的10个计数值的变化，则通信站Z可能不正确地改变时钟周期。

当通信站从一个周边站接收到一个信标时，从该信标获得的时钟误差可能突然增加。这种情况可能发生在信标发射站刚刚移动时间戳以进行时钟同步之后。

为了解决这个问题，当发生了太大的时钟误差(在帧开始处的误差)以致超过了可允许的范围时，该实施例不改变周期。这防止了改变到不正确的周期，确保了对时钟变换的抵抗力，稳定了由于轻度的周期变化导致的时钟(帧)同步操作。

图9的流程图图示了在交换信标的站之间使时钟(帧)同步的处理。

当接收到一个信标时，通信站提取时钟误差(在帧开始处的误差)α(步骤S11)，校正时间失配(步骤S12)。

通信站判断时钟误差(在帧开始处的误差)α是否超过了规定的信标周期改变阈值(步骤S13)。

如果时钟误差(在帧开始处的误差)α没有超过规定的信标周期改变阈值，则通信站将计数器周期的一个超帧延展α(步骤S14)。这使得时间发展速率也就是时钟(帧)周期同步。

如果时钟误差(在帧开始处的误差)α超过了规定的信标周期改变阈值，则不使时钟周期同步。原因如下。时钟可能因为时钟周期偏差之外的原因而发生偏差。例如，在从通信站从周边站接收到的信标获得之后，时钟误差突然增加。

为了说明的方便，图8图示的内容是每一个通信站既使超帧的开始位置同步，又使超帧的周期同步。但是，该自主分布式通信系统也可以被配置为所有的通信站都发出信标信号，个通信站使用信标间隔来独特地确定超帧。尽管在这样的系统中超帧周期匹配，超帧的开始位置不对准。有鉴于此，应当理解图5表示了与构成超帧的时隙的开始位置同步，而不是与超帧本身的开始位置同步。

C-3.时钟(帧)同步方法(3)

根据该实施例的无线网络可以使用睡眠模式，允许各通信站在任何时候睡眠。在这种情况下，每一个通信站按照规定的唤醒周期返回活动状态。通信站执行扫描操作以从周边站接收信标用于同步。图10图示了使由于唤醒周期(扫描周期)的变化导致的时钟周期同步的操作。

当通信站的时钟按照40ppm每超帧前进时，时钟每1.0秒前进40微秒。假设时钟每一微秒计数一次。当唤醒周期(扫描周期)为1.0秒时，下一个扫描导致前进40个计数值。例如，假设最高三个计数值可用作如上述C-2节所描述的周期调整的允许范围。在这种情况下，40个计数值在所述允许范围之外。因此，没有时钟周期被同步。

由在所述允许范围之外的时钟误差启动，将睡眠期间临时缩短，尝试频繁地使时钟同步。当唤醒周期被改变到50毫秒，也就是正常周期的二十分之一时，例如，在下一个唤醒的时钟偏差变为在允许范围内的两个计数值。

使用该值，尝试使时钟周期同步。通信站确认下一个信标指示几乎为0的时钟误差。通信站然后将唤醒周期(扫描周期)加倍到100毫秒。

在确认时钟误差再次变为几乎为0时，通信站进一步将唤醒周期(扫描周期)加倍到200毫秒，并尝试时钟同步。这样，时钟周期最后能够在1.0秒的原始唤醒周期(扫描周期)被同步。

图11是在信标交换站之间使时钟同步的过程的流程图。

当接收到一个信标时，通信站提取时钟误差(在帧开始处的误差)α(步骤S21)，校正时间失配(步骤S22)。通信站判断时钟误差(在帧开始处的误差)α是否超过了规定的信标周期改变阈值(步骤S23)。

如果时钟误差(在帧开始处的误差)α没有超过规定的信标周期改变阈值，则通信站将计数器周期的一个超帧延展α(步骤S24)。这使得时间发展速率也就是时钟(帧)周期同步。

通信站判断时钟误差(在帧开始处的误差)α是否超过规定的唤醒周期(扫描周期)改变阈值(步骤25)。如果时钟误差(在帧开始处的误差)α没有超过规定的唤醒周期(扫描周期)改变阈值，则通信站确定帧周期被同步。例如，所述唤醒周期(扫描周期)被加倍(步骤26)。如果时钟误差(在帧开始处的误差)α超过了唤醒周期(扫描周期)改变阈值，则很有可能没有帧周期被同步。唤醒周期(扫描周期)不改变。

回到步骤S23。如果时钟误差(在帧开始处的误差)α超过了规定的信标周期改变阈值，则没有时钟周期被同步。原因如下。时钟可能因为时钟周期偏差之外的原因而发生偏差。例如，在从通信站从周边站接收到的信标获得之后，时钟误差突然增加。由在所述允许范围之外的时钟误差启动，唤醒周期被改变到50毫秒，也就是正常周期的二十分之一(步骤S27)。尝试频繁地使时钟同步。

这样，通信站逐步地延展唤醒周期以使时钟周期同步。即使在长期睡眠期间，也能保证时钟周期。另外，可以规定最大睡眠时间而不管时钟精度。

为了说明的方便，图10图示的内容是每一个通信站既使超帧的开始位置同步，又使超帧的周期同步。但是，该自主分布式通信系统也可以被配置为所有的通信站都发出信标信号，各通信站使用信标间隔来独特地确定超帧。尽管在这样的系统中超帧周期匹配，超帧的开始位置不对准。有鉴于此，应当理解图5表示了与构成超帧的时隙的开始位置同步，而不是与超帧本身的开始位置同步。

C-4.时钟(帧)同步方法(4)

现在看图12，类似于上面的C-2节，下面描述这样一种情况：信标发射站通过识别时钟迟于本地站本身的另一个通信站，来调整时间戳。根据图8所示的例子，三个通信站X到Z在网络中工作。在该操作的初始阶段，每一个通信站按照将对应的基准时钟计数1000000次的时间标识一个超帧。作为前提，每一个通信站按照规定的扫描周期执行扫描操作。通信站提供小于或者等于最大扫描周期的扫描周期。

在图12的时间点A，通信站Y接收到一个信标或者类似信号，识别到相对于相邻站X的10个计数值的偏差。通信站Y将计数器延迟10个计数值以使计数器同步。结果，通信站Y与以前相比发射第二信标10个计数值。此时，在调整了计数器值之后，通信站Y设置一个标记，表示计数器值在最大扫描周期期间变化了。

在图12的时间点B，通信站Z从通信站Y接收到一个信标。当尝试使时钟同步时，通信站Z类似地识别出10个计数值的偏差。通信站Z将计数器延迟10个计数值，以使计数器同步。但是，由于接收到的信标设有表示计数器值的改变的标记，通信站Z这次跳过对时钟周期的调整。

假设通信站使计数器同步以进行时间调整。通过从通信站接收一个信标来测量时钟误差(在帧开始处的误差)，指示等效于调整量的偏差。但是，如果假设该误差指示了时钟(帧)周期的变化则是不正确的。在稳定状态下的周期可以不改变。

根据图12的例子，通信站Y使计数器与通信站X同步。结果，对于通信站Y，在时间点B测量信标发射间隔，其变得等效于普通超帧加上10个计数值的时钟误差。也就是，由于在时间点B的周期变化为临时的，随后的周期与原始周期一样。如果该时钟误差(在帧开始处的误差)被当作超帧中的10个计数值的变化，则通信站Z可能不正确地改变时钟周期。

为了解决这个问题，该实施例提供了带有信标改变标记的信标，该标记表示时钟(帧)同步的完成。当该标记打开时，跳过周期的变化以防止不正确的改变。

图13的流程图图示了在信标交换站之间使时钟(帧)同步的处理。

当接收到一个信标时，通信站提取时钟误差(在帧开始处的误差)α(步骤S31)，校正时间失配(步骤S32)。

通信站判断时钟误差(在帧开始处的误差)α是否超过了规定的标记阈值(步骤S33)。如果超过了该标记阈值，则通信站打开来自本地站的发射信标时钟改变标记，重置标记计数器(步骤S34)。

通信站判断所述标记计数器是否达到了最大唤醒周期(步骤S35)。当标记计数器达到最大唤醒周期时，通信站关闭发射信标的时钟改变标记(步骤S36)。

当接收到一个信标时，通信站检查接收信标的时钟改变标记(步骤S37)。如果时钟改变标记是关闭的，则通信站将每超帧的计数器周期延展α(步骤S38)。这样，通信站使得时间发展速率也就是时钟(帧)周期同步。

如果时钟改变标记是打开的，则通信站不进行周期的改变，以防止由于计数器同步导致的时钟误差(在帧开始处的误差)α而产生不正确的改变。

为了说明的方便，图8图示的内容是每一个通信站既使超帧的开始位置同步，又使超帧的周期同步。但是，该自主分布式通信系统也可以被配置为所有的通信站都发出信标信号，各通信站使用信标间隔来独特地确定超帧。尽管在这样的系统中超帧周期匹配，超帧的开始位置不对准。有鉴于此，应当理解图5表示了与构成超帧的时隙的开始位置同步，而不是与超帧本身的开始位置同步。

C-5.时钟(帧)同步方法(5)

用于新进入的信标的基准时间不同于现有网络的基准时间。因此，当收到第一信标时，检测到该差别作为时钟误差(在帧开始处的误差)。

现有的站从新进入的站接收信标，并使用检测到的时钟误差(在帧开始处的误差)改变本地站的计数器或者时间戳，这是没有问题的。但是，如果将时钟误差(在帧开始处的误差)作为时钟周期变化来改变时钟(帧)周期则是不正确的。这是因为在通信站使它们的基准时间戳或者计数器同步之后，在测量时钟误差(在帧开始处的误差)之前，时钟(帧)周期差异是不能估计的。

为了解决这个问题，该实施例不使用从新进入的终端发出的第一信标估计的时钟误差(在帧开始处的误差)来校正时钟(帧)周期。这防止了时钟周期被不正确地改变。

图14的流程图图示了在信标交换站之间使时钟(帧)同步的处理。当接收到一个信标时，通信站提取时钟误差(在帧开始处的误差)α(步骤S41)，校正时间失配(步骤S42)。

通信站判断所接收到的信标是否是从新进入的站发出的(步骤S43)。

如果接收到的信标不是由新进入的站发出的，则通信站将每超帧的计数器周期延展α(步骤S44)。这样，通信站使得时间发展速率也就是时钟(帧)周期同步。

如果接收到的信标是由新进入的站发出的，则通信站不校正时钟(帧)周期，以防止不正确地时钟周期变化。

上面结合具体实施例对本发明进行了详细说明。但是，本领域的普通技术人员清楚地理解，在本发明的实质范围内，可以作各种各样的变化和修改。本说明书主要描述了将本发明应用于自主分布式无线网络的实施例。很清楚，本发明也可以应用于除自主分布式网络之外的其它网络。

另外，本发明可以应用于多信道通信系统(其中，通信站以中继的方式在多个频道上相互通信)中的信道的媒介访问控制(mediaaccess control)。

尽管在描述本发明的实施例时使用了无线LAN作为例子，但是本发明的概念不限于此。本发明可以适当地应用于在低SNR环境下发送和接收信号的超宽带通信系统。

简言之，本发明上面的说明只是作为例子。对本说明书的内容不应作限制性地解释。为了理解本发明的主题，应当考虑所附的权利要求。

Claims (15)

1.一种无线通信系统，其中，各通信站按照给定的帧周期工作，

其中，第一通信站发射一个包含有关帧周期的时间信息的通知信号，

第二通信站不仅使一个帧周期的开始位置与所述第一通信站同步，而且基于从接收到的通知信号获得的时间信息使帧周期同步。

2.如权利要求1所述的无线通信系统，

其中，各通信站对时钟计数以测量帧周期；并且

所述第二通信站测量所述第二和第一通信站之间的帧周期开始位置误差，作为时钟计数误差α，从帧周期计数值减去α以使所述帧周期开始位置同步，并将每帧的帧周期计数值扩展α以使帧周期同步。

3.如权利要求1或2所述的无线通信系统，

其中，如果帧周期开始位置误差超过规定的阈值，则所述第二通信站使帧周期开始位置与所述第一通信站同步，但是不使帧周期同步。

4.如权利要求1所述的无线通信系统，

其中，通信站按照规定的扫描周期执行扫描操作以接收所述通知信号，根据所接收到的通知信号检测帧周期开始位置误差，并且，如果帧周期开始位置误差小于规定的阈值，则增大所述扫描周期。

5.如权利要求4所述的无线通信系统，其中，如果一个通信站和一个周边站之间的帧开始位置误差超过规定的阈值，则该通信站缩短扫描周期。

6.如权利要求1所述的无线通信系统，

其中，在刚刚同步之后，所述第一通信站为通知信号提供指示所述同步的标记；并且

在收到具有标记的通知信号后，所述第二通信站使帧周期开始位置与所述第一通信站同步，但是如果帧周期开始位置误差超过规定的阈值则不使帧周期同步。

7.如权利要求1所述的无线通信系统，

其中，通信站在收到来自新进入的站的通知信号后，使帧周期开始位置同步但是不使帧周期同步。

8.一种在无线通信环境下工作的无线通信设备，在该无线通信环境下，通信站按照规定的帧周期相互通信，该设备包括：

用于在通信信道上发送和接收无线数据的通信装置；

通知信号发生装置，用于产生包含有关帧周期的时间信息的通知信号；

通知信号分析装置，用于分析从一个周边站接收到的通知信号；以及

同步装置，用于：根据从周边站接收到的通知信号获得的时间信息，相对于所述周边站使帧周期开始位置同步，并调整帧周期同步。

9.如权利要求8所述的无线通信设备，还包括：

时钟发生器以及用于对从该时钟发生器输出的时钟进行计数以测量帧周期的装置；

其中，如果根据从周边站接收到的通知信号获得了时间信息，则所述同步装置测量基于所述时间信息而获得的帧周期开始位置误差，作为时钟计数误差α，从帧周期计数值减去α以使所述帧周期开始位置同步，并将每帧的帧周期计数值扩展α以使帧周期同步。

10.如权利要求8所述的无线通信设备，

其中，如果对于周边站帧周期开始位置误差超过规定的阈值，则所述同步装置使帧周期开始位置与所述周边站同步，但是不使帧周期同步。

11.如权利要求8所述的无线通信设备，还包括：

扫描操作装置，用于按照规定的扫描周期接收所述通知信号，

其中，根据所接收到的通知信号，所述同步装置检测帧周期开始位置误差，并且，如果帧周期开始位置误差小于规定的阈值，则所述扫描操作装置增大所述扫描周期。

12.如权利要求11所述的无线通信设备，

其中，如果对于一个周边站帧开始位置误差超过规定的阈值，则所述扫描操作装置缩短扫描周期。

13.如权利要求8所述的无线通信设备，

其中，在刚刚通过所述同步装置同步之后，所述通知信号发生装置为通知信号提供指示所述同步的标记；并且

在收到具有标记的通知信号后，所述同步装置使帧周期开始位置与所述第一通信站同步，但是如果帧周期开始位置误差超过规定的阈值则不使帧周期同步。

14.如权利要求8所述的无线通信设备，

其中，所述同步装置在收到来自新进入的站的通知信号后，使帧周期开始位置同步但是不使帧周期同步。

15.一种在无线通信环境下用于通信处理的无线通信方法，在该无线通信环境下，定期发射通知信号，该方法包括下述步骤：

产生包含有关时钟周期的时间信息的通知信号；

分析从一个周边站接收到的通知信号；以及

根据从周边站接收到的通知信号获得的时间信息，相对于所述周边站使帧周期开始位置同步，并调整帧周期同步。

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