CN100518117C

CN100518117C - 无线通信系统以及无线通信装置

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Publication number: CN100518117C
Application number: CNB2006101416096A
Authority: CN
Inventors: 菅谷茂; 铃木三博
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2006-09-30
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2026-09-30
Also published as: KR101318568B1; US20070019607A1; JP4715433B2; US7974256B2; JP2007104202A; CN1946047A; KR20070037699A

Abstract

一种无线通信系统，用于实现与该无线通信系统有关的、通过无线网络将所述无线通信装置相互连接的多个无线通信装置之间的通信，其中每个无线通信装置包括接入设置单元，配置用于指定预定时间内的超帧时段，设置超帧内的预留时段作为作无线网络接入的时段，以及接入设置单元选择第一预留设置方法，其不与另一无线通信装置所作的预留设置争用，或第二预留设置方法，其可能与另一无线通信装置所作的预留设置争用。

Description

无线通信系统以及无线通信装置

技术领域

本发明涉及无线通信系统、无线通信装置和计算机程序。尤其是，本发明涉及在提前预留的频带中进行PCA(按优先次序的信道接入)的无线通信系统、该系统中采用的无线通信装置、以及实现该装置功能的计算机程序。

背景技术

近几年中，作为构建小规模网络以实现无线通信的方法，通常采用使用遵循作为无线LAN(局域网)的IEEE802.11方法的无线通信系统的方法。此外，近来正将注意力集中到使用UWB(超宽带)通信系统的无线通信方法中。作为使用UWB通信系统的无线通信方法，考虑使用PAN(个域网(PersonalArea Network))，其为一种比无线LAN带宽窄的网络，来实现高速无线通信的方法。

作为UWB通信系统中PAN(个域网)的接入控制方法之一，考虑限定分布式MAC(介质接入控制)的方法。在分布式MAC中，限定使用DRP(分布式预留协议)以稳定方式实现通信的方法。所限定方法为在预定超帧时段中提供一时隙(称为MAS(介质接入时隙))、预留该MAS、以及设定该MAS的用途。

此外，根据DRP(分布式预留协议)，实现通信的通信装置能以独占介质方式使用介质。因此，可将该方法限定为能以稳定方式实现通信的方法。

另一方面，在分布式MAC(介质接入控制)中，亦已将基于PCA(按优先次序的信道接入)技术的通信方法指定为一种实现通信的方法，其不使用DRP(分布式预留协议)进行预留。用该通信方法，通过使用未设置使用DRP的预留的时段，易于实现通信。

此外，日本公开专利号2004-153558(专利文件1)公开了针对除诸如传送图像的预留通信之外的任何通信(如检查web)，设置CP_Min_Duration，以确保CP(争用期)中可实现最短通信时间的方法。

发明内容

顺便提及，由于PCA(按优先次序的信道接入)技术是通过使用未预留时段实现通信的方式，PCA技术带来若大量时段都使用DRP进行预留就不能实现满意通信的问题。

此外，使用DRP(分布式预留协议)进行预留时，在通信之前，就必需预留出将使用的时段。因此难于提供易于实现通信的方法。

次外，即使已在其自身网络中建立了基于PCA(按优先次序的信道接入)技术的稳定通信，如果另一通信系统或另一网络中新建使用DRP(分布式预留协议)的通信，则新建的通信优先于已建立的基于PCA技术的稳定通信，带来所不期望的基于PCA技术的通信变得不稳定并最终不能建立通信的问题。

此外，用专利文件1中公布的设置CP_Min_Duration以确保CP(争用期)中可实现最短通信时间的方法，由于该时段不是所预留的时段，仍留有可建立其他通信的余地。因此，即使在其自身网络中可确保能实现最短通信时间，但存在物理上与其自身网络相邻的另一网络，该方法带来争用时段中通信不如人愿从而不能保证满意的通信时段这一十分可能的问题。

此外，在对等网络情况下，在存在另一通信系统的空间中，需要为该通信系统限定一种方法，以稳定方式实现PCA(按优先次序的信道接入)技术。

此外，如果要以稳定方式实现基于PCA(按优先次序的信道接入)技术的通信，则需要限定一种方法，以稳定方式继续执行基于PCA技术的通信，即使另一通信系统和/或另一网络中有通信建立。

为解决上述传统技术带来的问题，本发明人设计了新的改进型无线通信系统，在使用DRP(分布式预留协议)进行预留之后，其能在预留时段中实现基于PCA(按优先次序的信道接入)技术的通信，从而以稳定方式实现PCA技术，设计了该系统中采用的无线通信装置以及实现该装置功能的计算机程序。

为解决上述问题，根据本发明第一实施例，提供一种无线通信系统，用于实现该无线通信系统与通过无线网络将其连接的多个无线通信装置之间的通信。在该系统中，根据本发明实施例的无线通信系统有接入设置单元(如之后将描述的MAS接入设置单元807)，用于指定预定时间内的超帧时段，设置超帧内的预留时段作为作无线网络接入的时段。接入设置单元选择第一预留设置方法，其不与另一无线通信装置所作的预留设置争用、或第二预留设置方法，其可能与另一无线通信装置所作的预留设置争用。

上述无线通信系统中采用的第一预留设置方法通常如下实现。采用第一预留设置方法，为实现第一和第二无线通信装置之间的通信：第一无线通信装置传送信标信号给第二无线通信装置，作为输送预留请求的信号；第二无线通信装置传送信标信号给第一无线通信装置，作为输送预留请求调整信息的信号；以及第一和第二无线通信装置确认预留请求。

上述无线通信系统中采用的第二预留设置方法通常如下实现。采用第二预留设置方法，为实现第一和第二无线通信装置之间的通信：第一无线通信装置从第二无线通信装置获取信标信号，以获得第二无线通信装置的预留设置状态信息；在确认预留之后，第一无线通信装置传送信标信号给第二无线通信装置，作为通知第二无线通信装置已确认该预留的信号。此外，第二无线通信装置在第一无线通信装置所进行预留确认的基础上设置预留时段。

根据上述无线通信系统，接入设置单元可选择第一预留设置方法(如DRP预留设置方法)，其不与另一无线通信装置所作的预留设置争用、或第二预留设置方法(如PCA预留设置方法)，其可能与另一无线通信装置所作的预留设置争用。如果某无线通信装置选择第二预留设置方法，则该无线通信装置传送信标信号给其他无线通信装置，作为通知其他装置将执行基于第二预留设置方法的接入控制的信号。得到将执行基于第二预留设置方法的接入控制的通知后，其他无线通信装置执行控制，以制止它们在预留时段中实现其自身的通信。因此，当预留时段到达时，该无线通信装置能先于其他无线通信装置传送信号。这样，在已进行基于第一预留设置方法(如DRP预留设置方法)的预留之后，能以稳定方式在预留时段中实现基于第二预留设置方法(如PCA预留设置方法)的通信。

此外，为解决上述问题，根据本发明第二实施例，提供一种无线通信装置，其能通过连接该无线通信装置与其他装置的无线网络，与其他无线通信装置通信。该无线通信装置有接入设置单元(如之后将描述的MAS接入设置单元807)，用于指定预定时间内的超帧时段，设置超帧内的预留时段作为作无线网络接入的时段。该无线通信装置还有信标产生单元(如之后将描述的信标产生单元805)，用于产生信标信号，以通知另一无线通信装置有关设置的用作无线网络接入预留时段的信息；以及信标信号分析单元(如之后将描述的信标信号分析单元804)，用于分析从另一无线通信装置接收的信标信号。接入设置单元选择第一预留设置方法，其不与另一无线通信装置所作的预留设置争用、或第二预留设置方法，其可能与另一无线通信装置所作的预留设置争用。

在上述无线通信装置中，当接入设置单元选择第一预留设置方法时，该无线通信装置传送信标信号(作为输送预留请求的信号)给其他无线通信装置之一(充当该无线通信装置的通信方)，且当从该其他无线通信装置接收信标信号(作为输送预留请求调整信息的信号)之后，预留请求被确认。

在上述无线通信装置中，如果确定其他无线通信装置中的任一个(充当该无线通信装置的通信方)，则选择第一预留设置方法。

在上述无线通信装置中，当接入设置单元选择第二预留设置方法时，该无线通信装置从其他无线通信装置之一(充当该无线通信装置的通信方)获取信标信号，以获得该其他无线通信装置的预留设置状态信息。且在确认预留之后，该无线通信装置传送信标信号给该其他无线通信装置，作为通知该其他无线通信装置已确认该预留的信号。

根据上述无线通信系统，接入设置单元可选择第一预留设置方法(如DRP预留设置方法)，其不与另一无线通信装置所作的预留设置争用、或第二预留设置方法(如PCA预留设置方法)，其可能与另一无线通信装置所作的预留设置争用。如果上述无线通信装置选择第二预留设置方法，上述无线通信装置传送信标信号给其他无线通信装置，则作为通知其他装置将执行基于第二预留设置方法的接入控制的信号。得到将执行基于第二预留设置方法的接入控制的通知后，其他无线通信装置执行控制，以制止它们在预留时段中实现其自身的通信。因此，当预留时段到达时，上述无线通信装置能先于其他无线通信装置传送信号。这样，在已进行基于第一预留设置方法(如DRP预留设置方法)的预留之后，能以稳定方式在预留时段中实现基于第二预留设置方法(如PCA预留设置方法)的通信。

此外，为解决上述问题，根据本发明第三实施例，提供计算机执行的计算机程序，以实现与根据本发明第一实施例的无线通信系统有关的无线通信装置或根据本发明第二实施例的无线通信装置的功能。在此之上，根据本发明第四实施例，提供一种记录介质，可用于记录根据本发明第三实施例的计算机程序。该计算机程序可用任何程序语言描述。可用于记录该计算机程序的记录介质可为现时常见的记录介质，或将来使用的任何记录介质。现时记录介质的例子为CD-ROM、DVD-ROM和软盘。

如上所述，根据本发明实施例，为以稳定方式实现PCA(按优先次序的信道接入)技术，先进行基于DRP(分布式预留协议)的预留，之后在预留时段中实现基于PCA技术的通信。

下面描述本发明实施例的其他作用。之后将在描述本发明优选实施例时详细解释其他作用。

根据本发明实施例，可实现一种方法，其在进行基于DRP(分布式预留协议)的预留之后，以稳定方式在预留时段中实现基于PCA技术的通信，而不干扰另一通信系统或另一网络中的通信。

根据本发明实施例，也可为无线通信装置提供一种方法，其以稳定方式实现基于PCA技术的通信，而不会被另一通信装置的DRP抑制，即使该无线通信装置存在于物理上与另一网络中其他通信装置相邻的地方。

根据本发明实施例，可提供一种方法，其通过进行预留以执行基于争用接入控制、并通过信标信号预先报告预留，将基于争用接入设置有效传送给隐含终端。

根据本发明实施例，通过按预定次序进行预留，可实现一种比普通预留传送协议更容易执行基于争用接入控制的预留方法。

根据本发明实施例，如果需要通信，根据信标信号预先报告的信息(作为可使用时间信息)，则将接收方无线通信装置可使用的时间预留，以在短时段内进行预留。

根据本发明实施例，通过仅在一个超帧内临时地进行预留，以执行基于争用的接入控制，可实现有效的预留协议，而没有对后续过程起作用预留设置的浪费。

附图说明

下面参照附图对优选实施例的描述中，本发明的这些和其他目的和特性将更清晰，其中：

图1为表示典型的无线特定网络结构的示意图；

图2为表示典型的超帧结构的示意图；

图3为表示典型的信标时隙用途设置的示意图；

图4为表示实现基于PCA技术的每个通信控制的实施例的示意图；

图5为表示实现典型的基于软DRP的通信控制实施例的示意图；

图6为表示实现典型的基于硬DRP的通信控制实施例的示意图；

图7为表示典型的DRP预留标准的示意图；

图8为表示典型的PCA预留标准的示意图；

图9为表示典型的无线通信装置结构的示意图；

图10为表示典型的每个接入类的AIFS时间结构的示意图；

图11为表示典型的信标帧结构的示意图；

图12为表示典型的预留MAS信息结构的示意图；

图13为表示典型的预留类型描述的示意图；

图14为表示典型的原因码描述的示意图；

图15表示典型的DRP预留过程通信的序列图；

图16表示典型的PCA预留过程通信的序列图；

图17表示无线通信装置所执行的操作的流程图。

具体实施方式

参照附图，下面的详细描述解释本发明所提供的实现无线通信系统、无线通信装置和计算机程序的优选实施例。应注意到整个专利说明书及说明书中所包含的图中，用相同附图标记表示本质上有相同功能结构的构造元素，以避免重复解释。此外，在下面的描述中，也将无线通信装置简称为通信装置。

(1)典型的无线特定网络的结构(图1所示)

图1是典型的基于自治分布式控制的无线特定网络100的结构图。图1中，虚线表示位于中心的通信装置的电波覆盖范围。

因此，以附图标记111表示的通信装置#1能与位于通信装置#1的电波覆盖范围121内、以附图标记112表示的通信装置#2通信。以附图标记112表示的通信装置#2能与位于通信装置#2的电波覆盖范围122内的通信装置通信，即，能与分别以附图标记112、113和114表示的通信装置#1，#3和#4通信。以附图标记113表示的通信装置#3能与位于通信装置#3的电波覆盖范围123内的通信装置通信，即，能与分别以附图标记112、117和118表示的通信装置#2，#7和#8通信。以附图标记114表示的通信装置#4能与位于通信装置#4的电波覆盖范围124内的通信装置通信，即，能与分别以附图标记112和115表示的通信装置#2和#5通信。以附图标记115表示的通信装置#5能与位于通信装置#5的电波覆盖范围125内的通信装置通信，即，能与分别以附图标记114、116和117表示的通信装置#4，#6和#7通信。以附图标记116表示的通信装置#6能与位于通信装置#6的电波覆盖范围126内的通信装置通信，即，能与分别以附图标记115和117表示的通信装置#5和#7通信。以附图标记117表示的通信装置#7能与位于通信装置#7的电波覆盖范围127内的通信装置通信，即，能与分别以附图标记113、115、116和118表示的通信装置#3，#5，#6和#8通信。以附图标记118表示的通信装置#8能与位于通信装置#8的电波覆盖范围128内的通信装置通信，即，能与分别以附图标记113和117表示的通信装置#3和#7通信。

(2)典型的超帧结构(图2所示)

图2为表示典型的超帧结构示意图。即，图2表示预定时间内的超帧的限定。如图所示，将超帧分成256个MAS(介质接入时隙)，即，MAS-0至MAS-255，且包括几个时段，即，信标时段和数据传送时段。

信标时段包括信标时隙，每个有预定的宽度。这种信标时段结构允许使用唯一分配给一个通信装置的每个信标时隙，在任一通信装置与其周围的通信装置之间交换参数。信标时段的长度取决于当时周围存在的通信装置的数量。在该实施例中，信标时段使用介质接入时隙MAS-0至MAS-3以包含总共12个信标时隙，即，以标记符号BS0表示的信标时隙#0至以标记符号BS11表示的信标时隙#11。

(3)典型的信标时隙用途设置(图3所示)

图3为表示典型的信标时隙用途设置图。即，图3表示选择通信装置自身所使用的信标时隙的结果。信标时隙是通过一过程来选择的，其中，与网络组有关的每个通信装置通知与同一网络组有关的其周围通信装置信标时隙通知的通信装置未使用的信标时隙。

在该图所示例子中，通信装置#1通过以标记符号BS7表示的信标时隙7传送其自身信标。通信装置#2通过以标记符号BS5表示的信标时隙5传送其自身信标。通信装置#3通过以标记符号BS9表示的信标时隙9传送其自身信标。通信装置#4通过以标记符号BS4表示的信标时隙4传送其自身信标。通信装置#5通过以标记符号BS2表示的信标时隙2传送其自身信标。通信装置#6通过以标记符号BS6表示的信标时隙6传送其自身信标。通信装置#7通过以标记符号BS8表示的信标时隙8传送其自身信标。通信装置#8通过以标记符号BS3表示的信标时隙3传送其自身信标。

此外，该结构也包括分别以标记符号BS0，BS1，BS10和BS11表示的信标时隙0、1、10和11，每个作为分配给新加入该网络的通信装置的时隙。

图3也表示典型的PCA预留用途的设置。即除通过预定信标时隙交换信标信息之外，该图也表示对于每个MAS(介质接入时隙)使用PCA技术以正确实现每个DRP预留和通信的结构。

具体而言，将MAS 101和MAS 102用于为通信装置#4和#5进行的DRP预留，作为允许实现从通信装置#4到通信装置#5通信的预留。同理，将MAS 105和MAS 106用于为通信装置#1和#2进行的DRP预留，作为允许从通信装置#1到通信装置#2通信的预留。

此外，在该结构中，将MAS 109和MAS 110用于基于PCA技术的通信，作为从通信装置#3到通信装置#4的通信，而将MAS 111和MAS 112用于为通信装置#6、#7和#8进行的DRP预留，作为允许实现从通信装置#7到通信装置#6和#8的多播通信的预留。此外，在该结构中，将MAS 103和MAS 104用于基于PCA技术的通信，作为从通信装置#8到通信装置#7的通信。

从上述可见，基于PCA技术的通信只能使用不用于DRP预留的MAS来实现。因此，这带来一个问题，即，通常而言，用于DRP预留的MAS不能用于实现基于PCA技术的通信。

作为根据本实施例的典型PCA预留的应用，图3所示结构也包括使用MAS107和108作为预先所进行预留，作为允许实现基于PCA技术的通信的每个预留。具体而言，该典型设置允许通信装置#5基于PCA技术实现与其他各个通信装置(即，通信装置#1至#4以及通信装置#6至#8)的通信。

应注意到，根据该PCA预留的设置，尽管通信装置#5最初作此设置，其他通信装置(即，通信装置#1至#4以及通信装置#6至#8)的每一个也公正地实现基于PCA技术的通信。为此，在进行PCA预留的过程中，在目标/所有者设备信息中设置显示广播地址，且其他通信装置也以同样方式进行设置。按该方式进行PCA预留，就可保证时段以实现与DRP预留同等的基于PCA技术的通信。应注意到之后将参照图12描述目标/所有者设备信息。

(4)PCA通信控制的实施例(图4所示)

图4为表示基于PCA技术实现每个通信控制的实施例的图。

在按传统PCA通信控制方法所限定的实施例的结构中，如果自MAS开始位置等待一段时段过去后另一通信还未开始，则将对它的利用限定为PCA利用，可实现其自身的通信。该时段为补偿(backoff)时间加上分别按接入类(0至7)表示的AIFS[0]至AIFS[7]的结果而得到总和。

当数据从通信装置#2被传送到通信装置#3时，在等待补偿时间与按接入类表示的AIFS时间之和过去之后，通信装置#2传送RTS(请求发送)信号给通信装置#3。

从通信装置#2接收RTS(请求发送)信号之后，通信装置#3在SIFS时间过去之后通过将CTS(清除发送)信号传送给通信装置#2而对RTS信号作出响应。

在该结构中，能检测通信装置#2传送的RTS信号的通信装置#1设置NAV(网络分配矢量)，并执行控制以便在通信装置#2和#3之间的通信结束之前不进行通信。

同理，能检测通信装置#3传送的CTS信号的通信装置#4设置NAV(网络分配矢量)，并执行控制以便在通信装置#2和#3之间的通信结束之前不进行通信。

这样，在自通知通信装置#2(充当传送数据的装置)和通信装置#3(充当接收数据的装置)周围的通信装置如上述使用传送线的过程结束SIFS时间过去之后，通信装置#2传送数据给通信装置#3。

此外，在自通信装置#2传送数据给通信装置#3的过程结束SIFS时间过去之后，倘若接收数据的过程结束，通信装置#3传送ACK信号，该ACK信号表示承认接收了数据。

从上述可见，这带来作为隐身装置、从最初传送的RTS信号的通信装置#2获知的通信装置#4无法知道PCA通信已在冗余时段中开始的问题，其当从通信装置#3接收CTS信号时结束。

(5)实现基于软DRP的通信控制的实施例(图5所示)

图5为表示实现基于软DRP的通信控制实施例的图。在限定为传统的基于软DRP控制通信的方法实施例的结构中，如果自MAS开始位置等待AIFS[0]时段过去后另一通信还未开始，则将对它的利用限定为软DRP，仅允许具有DRP设置的通信装置实现其自身的通信。

当数据从通信装置#2传送到通信装置#3时，在等待AIFS时间过去之后，通信装置#2传送RTS(请求发送)信号给通信装置#3。

这样，在自通知通信装置#2(充当传送数据的装置)和通信装置#3(充当接收数据的装置)周围的装置如上述使用传送线的过程结束SIFS时间过去之后，通信装置#2传送数据给通信装置#3。

应注意到，在基于软DRP的通信控制结束之后，可实现上述基于PCA技术的通信控制。

另一做法是，在周围通信装置已将其设置为软DRP的MAS时，如果在通信装置#1和/或#4中无需实现基于PCA技术的通信，则可在整个MAS中设置NAV(网络分配矢量)，如图中虚线所示，从而执行控制以便在通信装置#2和#3之间的通信结束之前不进行通信。

另一做法是，可设计一种方法，其执行睡眠态节电操作，而无需设置在整个MAS中其自身利用。

(6)实现基于硬DRP的通信控制实施例(图6所示)

图6为表示实现典型的基于硬DRP的通信控制实施例的图。在限定为传统的基于硬DRP的通信控制方法的实施例结构中，如果自MAS开始位置等待SIFS时段过去后另一通信还未开始，则将对它的利用限定为硬DRP，仅允许具有DRP设置的通信装置实现其自身的通信。

当数据从通信装置#2传送到通信装置#3时，在等待SIFS时间过去之后，通信装置#2传送数据给通信装置#3。

在该结构中，能知道预先已进行DRP预留的通信装置#1在整个MAS中设置NAV(网络分配矢量)，并执行控制以便在通信装置#2和#3之间的通信结束之前不进行通信。同理，能知道预先已进行DRP预留的通信装置#4在整个MAS中设置NAV(网络分配矢量)，并执行控制以便在通信装置#2和#3之间的通信结束之前不进行通信。

另一做法是，可设计一种方法，其执行睡眠态节电操作，而无需设置在整个MAS中其自身的利用。如上所述，如果存在DRP设置，则该结构能在相对短的等待时间之后进行通信。

因此，这带来一个问题，即，如果具有DRP设置的通信装置和具有PCA设置的通信装置要在相同MAS中开始通信，则开始具有DRP设置的通信装置的通信先于具有PCA设置的通信装置的通信。下面的描述解释为DRP和PCA预留提供的标准，作为确保执行PCA通信的标准。使用典型的用于进行DRP或PCA预留的结构来描述该标准，通过发现在缓冲器中存储的数据量和类型，即，通过确定传送优先级来进行DRP或PCA预留。

如果在传送给特定通信装置之前缓冲器中存储的数据量大，则为该特定装置进行DRP预留，以执行将缓冲器中存储的数据快速传送给特定装置的过程。如果将数据存储在缓冲器中以传送给所有多个通信装置，倘若所存储数据量超过预定数量，且执行数据传送过程以通过让该数据先于其他数据块的方式传送高优先级数据，则进行PCA预留。

(7)进行DRP预留的标准(图7所示)

图7为表示典型的进行DRP预留的标准的示意图。

在该图所示例子中，高优先级缓冲器用于存储将传送给通信装置#1的数据块3、6、7和8，而低优先级缓冲器用于存储同样将传送给通信装置#1的数据块1、5和9。因此，缓冲器中总共存储7个数据块(piece)。

分配给通信装置#2的缓冲器中没有存储数据。

高优先级缓冲器用于存储将传送给通信装置#3的数据块2，而分配给通信装置#3的低优先级缓冲器不包含数据。因此，缓冲器中总共存储1个数据块。

低优先级缓冲器用于存储将传送给通信装置#4的数据块4，而分配给通信装置#4的高优先级缓冲器不包含数据。因此，缓冲器中总共存储1个数据块。

由于分配给通信装置#1的缓冲器中存储的将传送给通信装置#1的数据块已达到预定数7，由于需要先于其他通信将数据传送给通信装置#1，决定进行DRP预留以与通信装置#1通信。

(8)进行PCA预留的标准(图8所示)

图8为表示典型的进行PCA预留标准的示意图。

在该图所示例子中，高优先级缓冲器用于存储将传送给通信装置#1的数据块3，而低优先级缓冲器用于存储同样将传送给通信装置#1的数据块7和8。因此，缓冲器中总共存储3个数据块。

高优先级缓冲器用于存储将传送给通信装置#2的数据块10，而低优先级缓冲器用于存储将传送给通信装置#2的数据块2。因此，缓冲器中总共存储2个数据块。

高优先级缓冲器用于存储将传送给通信装置#3的数据块6和9，而低优先级缓冲器用于存储同样将传送给通信装置#3的数据块1。因此，缓冲器中总共存储3个数据块。

分配给通信装置#4的高优先级缓冲器中不包含数据，而分配给通信装置#4的低优先级缓冲器用于存储数据块4和5。因此缓冲器中总共存储2个数据块。

从对该图所示例子的描述中可见，缓冲器中总共存储10个数据块，但是没有集中于分配给特定通信装置的缓冲器中。在该情形下，决定进行PCA预留，这是需要按优先级传送数据所必需的。

(9)典型的无线通信装置结构(图9所示)

图9为表示根据本实施例的无线通信装置800的典型结构图。

如图9所示，无线通信装置800包括天线801、高频射频处理单元802和物理层基带单元803。天线801用于将高频射频信号传送给射频通信介质以及从射频通信介质接收高频射频信号。高频射频处理单元802用于放大通过天线801自射频通信介质接收的高频射频信号，将放大的高频射频信号转换成所接收的信号，放大将通过天线801传送给射频通信介质的信号，以及将要传送的放大信号转换成高频射频信号。物理层基带单元803用于对通过高频射频处理单元802输出的所接收的信号执行预定的解调过程以构造信息位，并对将传送信息位执行预定的调制过程，以产生将传送给射频通信介质的信号。

物理层基带单元803包括CCA(清除信道评定)检测单元、同步检测单元、以及头标信息检测单元，每个都用于进行接入控制。CCA检测单元也称作为载波检测单元。

无线通信装置800包括信标信号分析单元804、信标产生单元805、以及参数存储单元806。信标信号分析单元804用于分析无线通信装置800周围的通信装置所传送的信标信号。信标产生单元805用于产生将由无线通信装置800所传送的信标。参数存储单元806用于存储所收集信标中传送的信息、以及周围通信装置作为主机的工作时段信息。

根据本实施例的无线通信装置800具有MAS接入控制单元807，用于为每个预定MAS(介质接入时隙)设置预定接入控制。MAS接入控制单元807包括PCA预留设置单元，用于进行PCA预留，以及DRP预留设置单元，用于进行DRP预留。

无线通信装置800也包括发送/接收控制单元808，用于根据MAS接入控制单元807发出的命令执行基于预定接入控制方法的发送/接收控制。

无线通信装置800还包括控制信号设置单元809、以及控制信号分析单元810。控制信号设置单元809用于设置诸如RTS或CTS信号的接入控制信号的传送。控制信号分析单元810用于分析所接收的诸如RTS或CTS信号的接入控制信号。

无线通信装置800也包括数据缓冲器811、缓冲器管理单元812、以及应用接口813。数据缓冲器811用于临时存储将传送的数据或所接收的数据。缓冲器管理单元812用于管理数据缓冲器811中的存储位置。应用接口813用于接收连接到无线通信装置800的应用装置所传送的数据，以及将所接收数据传送给应用装置。

无线通信装置800还包括用户界面814和CPU 815。用户界面814用于为用户显示无线通信装置800的工作状态、以及接受用户发出的命令。CPU 815具有时隙管理单元、MAS使用设置单元、以及预留设置单元，用作内部信息以管理无线通信装置800所执行的一系列操作。

(10)对于每个接入类的AIFS时间的典型结构(图10所示)

图10为表示典型的每个接入类的AIFS时间结构图。

该图表示SIFS时间与AIFS时间之间的关系。SIFS时间为传送和接收数据过程中最小的间隙。在基于争用的接入中，SIFS时间随数据接入类变化。在该图所示的结构中，AIFS[0]为可能的最小冗余时间与SIFS时间之和，其为上述传送和接收数据过程中最小的间隙。AIFS[0]对应AC(接入类)为0的传送等待时间。

AIFS[1]为AIFS[0]与另一冗余时间之和。AIFS[1]对应AC(接入类)为1的传送等待时间。

AIFS[2]为AIFS[1]与另一冗余时间之和。AIFS[2]对应AC(接入类)为2的传送等待时间。

同理，根据AC(接入类)优先级设置每个其他的冗余传送等待时间。具体而言，将AIFS[3]，AIFS[4]，AIFS[5]，AIFS[6]和AIFS[7]分别设置为AC(接入类)为3，4，5，6和7的传送等待时间。

(11)典型的信标帧结构(图11所示)

图11为表示典型的信标帧结构图。

在用作超帧管理时段的信标时段中将信标帧传送给每个通信装置。通过接收该信标帧，周围的通信装置可与传送该信标帧的通信装置交换参数。

信标帧的结构包括MAC头标信息61、头标校验序列(HCS)62、信标载荷信息63、以及帧校验序列(FCS)64。

MAC头标信息61包括帧控制信息601、接收方地址602，其为信标接收方地址、发送方地址603，其为信标传送方地址、序列控制信息604，如序列号、以及接入控制信息605，其描述接入控制所必需的参数。

信标载荷信息63包括信标唯一信息606、信标时段利用状态607、性能信息608、传送显示609、可用MAS信息610、以及保留MAS信息611。信标唯一信息606为该通信装置唯一的参数。信标时段利用状态607为表示使用信标时隙的信息。性能信息608为表示通信装置性能的信息。传送显示609为表示存在将传送给信标接收方的数据的信息。可用MAS信息610为表示可用MAS位置的信息。保留MAS信息611为用于报告已预留使用的MAS位置的信息。

应注意到，信标帧结构可根据需要在信标载荷信息63中删除或添加信息元素。

(12)典型的预留MAS信息的结构(图12所示)

图12表示典型的预留MAS信息611的结构。预留MAS信息611的元素包括元素ID 71、信息长度72、预留控制信息73、目标/所有者设备地址74、信息块(预留分配信息1至N)75。元素ID 71为标识用作信息元素的该预留MAS的ID。信息长度72为该预留MAS元素的长度。预留控制信息73为表示预留控制信息的元素。目标/所有者设备地址74为用于标识充当预留对象的通信装置的元素。预留分配信息块75表示已预留的MAS。

预留控制信息73包括预留类型701、预留优先级702、流索引703、原因码704、预留状态705、所有者标识706、以及可用字段707。预留类型701为表示预留类型的信息。预留优先级702为表示预留优先级的信息。流索引703为标识预留单元的信息。原因码704为调整预留过程中的代码。预留状态705为表示是否正在执行调整过程的信息。所有者标识706为表示所有者的信息。可用字段707为将来扩展所预留的空间。

每个预留分配信息块75(用附图标记1至N表示)包括区位映射751和MAS位映射752。假设每16个MAS构成一个区。在这种情况下，区位映射751为表示该预留MAS属于哪个区的信息，且MAS位映射752为表示区位映射751所指示的区中哪个MAS已被预留的信息。

(13)典型的预留类型的描述(图13所示)

图13为表示典型的预留类型的描述图。作为传统的预留类型，值0表示其他信标时段，值1表示硬DRP预留，值2表示软DRP预留，而值3表示私有预留。包含新预留类型值4(表示PCA预留类型)的结构是本实施例特有的。另一做法是，可认为通过使用值为3的私有预留作为分类中的预留类型，实现基于根据本发明实施例的PCA预留的通信控制的方法。

(14)典型的原因码描述(图14所示)

图14为表示典型的原因码的描述图。该图表示调整预留过程中原因码的实际值，其与表示当时正在调整预留的预留状态有关。值0表示已确认DRP预留请求的情况，值1表示已发生DRP预留争用的情况，值2表示已开始DRP预留请求的情况，值3表示已放弃DRP预留请求的情况，以及值4表示正调整DRP预留请求的情况。

(15)DRP预留的通信序列(图15所示)

图15表示典型的DRP预留过程通信的序列图。

首先，在通过接口将数据存储在缓冲器中之后，将传送数据请求提供给无线通信控制单元。在该情况下，设置向接收通信装置发送请求(预留请求)开始，且将描述设置开始的信标传送给接收通信装置。无线通信控制单元具有图9所示的结构，且对应于上述发送/接收控制单元808。

另一方面，在接收信标的数据接收通信装置中，调整预留请求。之后，数据接收通信装置传送包含参数的信标信号，例如有关为DRP预留可设置的MAS的信息。

如果传输通信装置和接收通信装置协商一致，则预留请求被确认，且传输通信装置和接收通信装置交换信标信号，其包含诸如有关传送数据时所使用MAS的信息的参数。

之后，当MAS的位置到达时，传输通信装置根据预定的接入程序，将数据传送给接收通信装置。

数据接收通信装置将所接收数据存储在缓冲器中，之后，通过接口以适当时序输出数据。

此后，DRP预留连续直到传输通信装置完成将数据传送给接收通信装置。

(16)PCA预留的通信时序(图16所示)

图16表示典型的进行PCA预留过程的通信序列的图。

在该序列中，预先在发送和接收通信装置之间交换信标信号，以交换有关可用MAS的信息。

首先，在通过接口将数据存储在缓冲器中之后，将传送数据的请求提供给无线通信控制单元。在该情况下，传输通信装置参照有关接收通信装置可使用MAS的信息，以确认用于进行PCA预留的MAS。之后，传输通信装置将包含参数(例如，有关PCA预留信息)的信标信号传送给接收通信装置。

另一方面，在接收信标的数据接收通信装置中，参照诸如有关PCA预留的信息的参数，并识别进行PCA预留的MAS，以设置接收的数据。

之后，当MAS位置到达时，传输通信装置根据预定的接入程序，将数据传送给接收通信装置。

由于在超帧单元中进行PCA预留，必需为下一超帧进行PCA预留，且每次进行预留时设置预留。

(17)无线通信装置执行的操作流程(图17所示)

图17表示无线通信装置所执行的操作流程图。

首先，在步骤S101中，无线通信装置产生有关当前时段是否为其超帧时段中的信标时段的确定结果。如果确定结果表明当前时段为信标时段，则操作流程转到步骤S102，无线通信装置产生有关传送信标时隙位置是否已到达的确定结果。如果确定结果表明传送信标时隙位置已到达，则操作流程转到步骤S103，无线通信装置获得将传送信标的参数。之后，在下一步骤S104中，无线通信装置将信标传送给接收无线通信装置。另一方面，如果步骤S102中产生的确定结果表明到达的信标时隙不为传送信标时隙，则操作流程转到步骤S105，无线通信装置执行接收信标的过程。之后，在下一步骤S106中，无线通信装置产生有关是否已接收信标的确定结果。如果确定结果表明已接收信标，则操作流程转到步骤S107，无线通信装置将所接收信标的参数存储在存储器中。

之后，在下一步骤S108中，无线通信装置产生有关是否已为该装置进行PCA预留的确定结果。如果确定结果表明已为该装置进行了PCA预留，则操作流程转到步骤S109，无线通信装置设置相应的MAS接收。之后，操作流程转到步骤S110。另一方面，如果步骤S108中的确定结果表明还没有为该装置进行PCA预留，则操作流程转到步骤S110。

之后，在步骤S110中，无线通信装置产生有关是否已为该装置进行DRP预留的确定结果。如果确定结果表明已为该装置进行了DRP预留，则操作流程转到步骤S111，无线通信装置获得有关该装置本身可使用的MAS的位置的信息。之后，在下一步骤S112中，无线通信装置在DRP预留调整状态中设置该MAS。之后，在下一步骤S120中，无线通信装置设置将传送的信标的参数。

另一方面，如果步骤S110中产生的确定结果表明还没有为该装置进行DRP预留，则操作流程转到步骤S113，无线通信装置产生有关是否正在为该装置进行DRP预留的确定结果。如果确定结果表明正在为该装置进行DRP预留，则操作流程转到步骤S114，无线通信装置获得有关该装置可使用的MAS的位置信息。之后，在下一步骤S115中，无线通信装置将实际进行DRP预留的MAS登记为已确认为DRP预留的MAS。之后，在下一步骤S120中，无线通信装置设置将传送信标的参数。

另一方面，如果步骤S113中产生的确定结果表明没有正在为该装置进行DRP预留，则操作流程转到步骤S116，无线通信装置产生有关是否已确认为该装置作了DRP预留的确定结果。如果确定结果表明已确认为该装置作了DRP预留，则操作流程转到步骤S117，无线通信装置产生有关该无线通信装置是否为所有者的确定结果。如果确定结果表明该无线通信装置是所有者的，则操作流程转到步骤S118，无线通信装置将用于设置预留的MAS设置为用于DRP传送的MAS。另一方面，如果确定结果表明该无线通信装置为目标，则操作流程转到步骤S119，无线通信装置将用于设置预留的MAS设置为用于接收的MAS。之后，在下一步骤S120中，无线通信装置设置将传送的信标的参数。

另一方面，如果步骤S101中产生的确定结果表明当前时段不为该无线通信装置的超帧时段中的信标时段，则操作流程转到步骤S121，无线通信装置产生有关超帧时段中是否已到达用于DRP传送的MAS的确定结果。如果确定结果表明超帧时段中已到达用于DRP传送的MAS，则操作流程转到步骤S122，无线通信装置设置相应DRP接入的开始时间。之后，操作流程转到后述步骤S125。

另一方面，如果步骤S121中产生的确定结果表明超帧时段中未到达用于DRP传送的MAS，则操作流程转到步骤S123，无线通信装置产生有关是否已到达PCA预留传送MAS的确定结果。如果确定结果表明已到达PCA预留传送MAS，则操作流程转到步骤S124，无线通信装置设置PCA预留接入。之后，在前面提到的下一步骤S125中，无线通信装置产生有关是否已检测到另一通信的确定结果。如果确定结果表明已检测到另一通信，则操作流程回到步骤S125，以重复该步骤的过程。另一方面，如果确定结果表明未检测到其他通信，则操作流程回到步骤S126，无线通信装置执行传送数据的过程。之后，操作流程转到后述步骤S132。另一方面，如果步骤S123中产生的确定结果表明未到达PCA预留传送MAS，则操作流程转到步骤S127，无线通信装置产生有关是否已到达用于接收的MAS的确定结果。如果确定结果表明已到达用于接收的MAS，则操作流程转到步骤S128，无线通信装置执行接收数据的过程。之后，在下一步骤S129中，无线通信装置产生有关是否已接收数据的确定结果。如果确定结果表明已接收数据，则操作流程转到步骤S130，无线通信装置将数据存储在缓冲器中。之后，操作流程转到步骤S131。另一方面，如果确定结果表明未接收到数据，则操作流程转到步骤S131。

之后，在步骤S131中，无线通信装置产生有关MAS是否已结束的确定结果。如果确定结果表明MAS还未结束，则重复步骤S129和S130的过程。事实上，重复执行步骤S129和S130的过程，直到确定结果表明MAS已结束。当确定结果表明MAS已结束时，操作流程回到步骤S101。

另一方面，如果步骤S127中产生的确定结果表明未到达用于接收的MAS，操作流程也转到前述步骤S132，在该步骤中，无线通信装置产生有关是否在接口处已按任何时序从应用接收数据的确定结果。如果确定结果表明已接收数据，则操作流程转到步骤S133，无线通信装置将数据存储在缓冲器中。之后，在下一步骤S134中，无线通信装置产生有关是否需要DRP预留的确定结果。如果确定结果表明需要DRP预留，则操作流程转到步骤S135，无线通信装置获得有关该装置可使用的MAS信息。之后，在下一步骤S136中，无线通信装置设置用于DRP预留的请求。另一方面，如果步骤S134中产生的确定结果表明不需要DRP预留，则操作流程转到步骤S137，无线通信装置产生有关是否需要PCA预留的确定结果。如果确定结果表明需要PCA预留，则操作流程转到步骤S138，无线通信装置获得有关通信对方可使用的MAS的信息。之后，在下一步骤S139中，无线通信装置设置PCA预留传送MAS。

在步骤S104，S120，S118，S136或S139之后，操作流程回到步骤S101，以重复上述过程。如果步骤S106，S116，S132或S137中产生的确定结果为否，则操作流程也回到步骤S101。

上面已描述根据本实施例的无线通信装置的结构和操作。通过在计算机中并入用于实现无线通信装置的功能的计算机程序并执行该程序，该计算机能充当无线通信装置。通过将该程序记录在记录介质上，或通过从电子网络上下载该程序，可在市场上销售计算机程序。用于记录计算机程序的记录介质的例子之一为CD-ROM。

根据上述实施例，可获得下列效果。

为了以稳定方式实现PCA(按优先次序的信道接入)技术，先进行基于DRP(分布式预留协议)的预留，之后在预留时段中，实现基于PCA技术的通信。

因此，可实现一种方法，其在进行基于DRP(分布式预留协议)的预留之后，以稳定方式在预留时段中实现基于PCA技术的通信，而不干扰另一通信系统或另一网络中的通信。

也可为无线通信装置提供一种方法，其以稳定方式实现基于PCA技术的通信，而不会被另一通信装置的DRP抑制，即使该无线通信装置存在于物理上与另一网络中其他通信装置相邻的地方。

可提供一种方法，其通过进行预留以执行基于争用接入控制、并通过信标信号预先报告预留，将基于争用接入设置有效传送给隐含终端。

通过按预定次序进行预留，可实现一种比普通预留传送协议更容易执行基于争用接入控制的预留方法。

如果需要通信，则根据信标信号预先报告的信息(作为可使用时间信息)，将接收方无线通信装置可使用的时间预留，以在短时段内进行预留。

通过仅在一个超帧内临时地进行预留，以执行基于争用的接入控制，可实现有效的预留协议，而不浪费对后续过程起作用预留设置。

通过参照附图，上面的描述已解释实现本发明所提供的无线通信系统、该系统中采用的无线通信装置、以及实现该装置功能的计算机程序的优选实施例。可是，本发明的范围不受实施例的限制。显而易见，此领域技术人员能在专利说明书所附加权利要求中描述的技术和概念范畴内提出多种典型变化和典型修正。可是，本质上应将这种变化和修正当作本发明技术范围内的变化和修正。

可将本发明应用于无线通信系统、该系统中采用的无线通信装置、以及实现该装置功能的计算机程序。尤其是，可将本发明应用于在预先保留频带中进行PCA(按优先次序的信道接入)的无线通信系统、该系统中采用的无线通信装置、以及实现该装置功能的计算机程序。

Claims

1.一种无线通信系统，用于通过无线网络实现与所述无线通信系统有关的、多个无线通信装置之间的通信，所述无线网络将所述无线通信装置相互连接，其中，每个所述无线通信装置包括：

接入设置单元，其被配置成指定预定时间内的超帧时段，设置所述超帧内的预留时段作为所述无线网络接入的时段，以及

所述接入设置单元选择：

第一预留设置方法，其不与另一无线通信装置所作的预留设置争用，或

第二预留设置方法，其可能与另一无线通信装置所作的预留设置争用；

其中，为了通过采用所述第二预留设置方法实现所述无线通信装置中第一个和第二个之间的通信：

所述第一无线通信装置从所述第二无线通信装置获取信标信号，以获得所述第二无线通信装置中预留设置状态的信息；

在确认预留之后，所述第一无线通信装置传送信标信号给所述第二无线通信装置，该信号作为通知所述第二无线通信装置已确认所述预留的信号；以及

所述第二无线通信装置在所述第一无线通信装置进行的所述预留确认的基础上设置预留时段。

2.根据权利要求1的无线通信系统，其中，为了通过采用所述第一预留设置方法实现所述无线通信装置中第一个和第二个之间的通信：

所述第一无线通信装置传送信标信号给所述第二无线通信装置，该信号作为输送预留请求的信号；

所述第二无线通信装置传送信标信号给所述第一无线通信装置，该信号作为输送有关所述预留请求调整的信息的信号；以及

所述第一和第二无线通信装置确认所述预留请求。

3.一种无线通信装置，其能通过将所述无线通信装置相互连接的无线网络与其他无线通信装置通信，所述无线通信装置包括：

接入设置单元，其被配置成用于指定预定时间内的超帧时段，设置所述超帧内的预留时段作为所述无线网络接入的时段；

信标产生单元，其被配置成用于产生信标信号，以通知另一无线通信装置有关用于接入所述无线网络的时段的设置预留的信息；以及

信标信号分析单元，其被配置成分析从另一无线通信装置接收的信标信号，其中

所述接入设置单元选择：

其中，如果将传送给充当所述无线通信装置的通信方的所述其他无线通信装置中的任一个的数据块已达到预定数，则选择所述第一预留设置方法。

4.根据权利要求3的无线通信装置，其中，当所述接入设置单元选择所述第一预留设置方法时，

所述无线通信装置传送作为输送预留请求信号的信标信号给充当所述无线通信装置的通信方的所述其他无线通信装置之一；以及

当从所述其他无线通信装置接收作为输送所述预留请求调整的信息信号的信标信号之后，所述预留请求被确认。

5.根据权利要求3的无线通信装置，其中，当所述接入设置单元选择所述第二预留设置方法时：

所述无线通信装置从充当所述无线通信装置的通信方的所述其他无线通信装置之一获取信标信号，从而获得所述其他无线通信装置中预留设置状态的信息；以及

在确认所述预留之后，所述无线通信装置传送信标信号给所述其他无线通信装置，该信号作为通知所述其他无线通信装置已确认所述预留的信号。