CN101185248A - 多频带ofdm联盟（mboa）超宽带（uwb）系统中bp合并的自动取消 - Google Patents

Abstract

当前的MBOA UWB MAC需要这样一种设备：如果它检测到异类设备，就在它的信标中加入BP切换IE，以使它的邻居可以知道异类设备的存在，并跟随该设备以协调的方式重新部署它们的信标。但是，在信标重新部署的转换期间，该设备可以决定暂停该标准所需要的重新部署过程，这样的决定也必须由它的邻居进行接收。在这种情况下，该设备生成的BP切换IE包括等于超帧长度的BPST偏移量。

Description

多频带OFDM联盟（MBOA）超宽带（UWB）系统中BP合并的自动取消

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年5月31日递交的、序号为60/685,931的临时申请的优先权，序号为60/685,931的临时申请全文以引用方式加入本申请。

背景技术

随着信道调制技术的进步，无线通信带宽明显增加，这使得无线媒体取代有线和光纤解决方案成为可能。因此，在数据和话音通信中使用无线连接在继续增长。这些设备包括无线网络(例如，无线局域网WLAN)中的移动电话、便携式计算机，还有无线网络中的音频/视频流、音频/视频电话、静态计算机、便携式手机等等。

每个无线网络都包括多层和多个子层，例如媒体接入控制(MAC)子层和物理(PHY)层。MAC层是开放系统互连(OSI)协议栈的数据链路层的两个子层中的较低者。MAC层在需要同时接入同一无线媒体的多个用户间进行协调。

MAC层协议包括众多规则，用来规定如何接入由网络内的多个用户共享的广播媒体。众所周知，已经定义了多种不同的多址技术(常常称为MAC协议)，以工作在管理MAC层的协议之内。这些包括、但不限于：载波侦听多路访问(CSMA)、频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)。

为了大大改善话音和数据业务的控制，提出了多种标准和协议，因此，属于不同网络的设备要进行同步和通信的需求也在增加。当前的UWB MAC需要这样一种设备：如果它检测到异类设备(即，隶属于不同网络的设备)，就在它的信标中加入信标周期(BP)切换信息元素(IE)，以使它的邻居可以知道异类网络的存在，然后跟随该设备以协调的方式重新部署它们的信标。这样，第一网络中的设备与第二网络的设备同步它们的信标周期开始时间(BPST)，所以，每一个设备都侦听和接收含有公共MAC信息的信标。图1分别示出了两个异类网络1和2。如果网络1中的设备A检测到网络2中的设备D的存在，它可能想把它的网络1的信标周期和网络2的信标周期进行合并。设备A将会在其信标中加入BP切换IE，并将其发给设备B和C，以便传达合并之意。例如，设备B和C根据来自设备A的BP切换IE，修改它们的BPST，以便与网络2中的设备进行同步。因此，网络1中的设备A、B、C把它们的信标周期和网络2的信标周期进行了合并，于是，这两个网络中的设备将在合并后的信标周期中发送信标。

WiMedia超宽带(UWB)MAC1.0(被公开为ECMA标准368)要求：具有不同信标周期开始时间(BPST)的设备进入彼此的有效范围之中时，合并在一起(即，使用相同的BPST)，从而保持时钟同步。为了确保一致的合并过程，有些设备的BPST处于某一异类设备的超帧第二半，这些设备应当把该异类设备的BPST用作它们的新BPST，并重新部署它们的信标，如图2所示。信标周期的这种二维表示形式显示：在超帧图示20里的合并之前，设备A、B、C都有一个BPST出现在设备G、D、G、E、I和F的BPST定义的超帧的中间。但是，在超帧图示21中所示的合并之后，设备A、B、C、D、E、F、G、H和I使用相同的BPST并重新部署它们的信标，从而，各设备在相同的时间开始其信标周期。

但是，在信标重新部署的转换期间，设备可以决定暂停该标准所需要的重新部署过程。其原因可能是由于超时操作、信号强度变差或者使两个网络无法同步的其它类型的干扰。防止重新部署BPST的这些决定也必须由网络中的其它参与设备进行接收。例如，再看图1，设备A发现需要把它的BPST与网络2的BPST进行合并；但是，它检测到设备D不再有反应。如果设备A已经把BP切换IE发给了网络1中的其它设备，那么，它必须以最小的实现开销明确通知参与的邻居，以协调的方式暂停信标重新部署，从而警示设备B和C不要修改它们的BPST。

为了使用UWB1.0规范的现有协调BP合并算法去暂停信标重新部署，设备必须把它的信标重新部署给具有最大BPST偏移值的BP切换IE所指明的异类BP。基于现有标准的可能最大BPST偏移值是图2所示的超帧时间的一半，即32768毫秒。

对于决定暂停进行中的信标重新部署过程的设备来说，它可以加入一个BP切换IE，该BP切换IE的BPST偏移值设为65536毫秒，正好是一帧的等价时间。由于这样的值大于在BP切换IE中找到的任何可能的BPST偏移值，所以，收到BPST偏移值＝65536的BP切换IE的其它所有设备都将把它们的信标重新部署给该BP切换IE标明的异类网络BP。幸运的是，异类网络BP正好是设备(即，图1中的B和C)正在使用的BP，这是因为，这些BPST正好相隔一个超帧。因此，虽然这些设备仍“重新部署它们的信标”，但该重新部署等价于暂停信标重新部署过程。这一过程使得，无需任何附加的过程，就可以暂停进行中的信标重新部署。

附图说明

图1示出的两个无线网络中有多个设备在通信；

图2示出了BP合并前的超帧和BP合并后的超帧；

图3示出了用于取消BP合并的方法的流程图；

图4示出了信标帧；

图5示出了BP切换IE格式；

图6示出了具有数个设备的无线网络。

具体实施方式

图3示出了用于取消BP合并的方法的流程图。在步骤300中，如果该设备检测到异类网络并且原本将BP切换IE转发给其网络内的其它设备，它就判断是否还需要合并。如果还需要，该设备在步骤306中按照UWB1.0规范所规定的那样进行合并。但是，如果该设备在步骤300中判断出不再需要合并BP，那么，该设备进行到步骤301。例如，该判断可以基于超时操作、信号强度恶化或其它类型的干扰(据此可知，设备不再从异类网络接收到具有特定质量的信号)。如果出现这种情况，在步骤301中，设备生成BP切换IE，后者包括的BPST偏移量等于超帧的长度。

BP切换IE存在于图4所示的信标帧400内。例如，该信标帧可包含MAC首部401、信标参数402、信息元素403-404、帧校验序列(FCS)405。MAC首部401包括媒体访问控制的有关信息。信标参数402包括有关信标的信息(即，周期、频率、持续时间)。信息元素403、404包括在该信标周期内传送的控制或管理信息。FCS 405检查帧是否出错了。它包括检错码，检测何时信标帧未被正确接收到。

IE403、404的一个例子是图5所示的BP切换IE格式500。BP切换IE格式500包含元素ID字段501，用于标识信息元素的类型。长度字段502描述BP切换IE的长度以及它含有多少信息。BP移动倒计数字段503包含的信息涉及设备移动其BP的时机。信标时隙偏移量字段504包含的信息涉及在新的信标周期内设备应当将它当前的信标时隙偏移多少个时隙。BPST偏移量字段505包含的信息涉及设备应当将它的BPST偏移多少时间。

为了使进行中的信标重新部署过程暂停，在图3的步骤301中生成BP切换IE的设备将BP切换IE格式500中的BPST偏移量字段505设为65536，将信标时隙偏移量字段504设为0。这种组合正好是等同于一个超帧的时间，而信标时隙却没有改变。在步骤302中，设备在其信标内发送BP切换IE。在步骤303中，网络中的第二设备接收信标。在步骤304中，它将其接收到的前一信标内的BP切换IE的值与在步骤303中刚刚接收到的信标(例如，在当前超帧期间接收到的信标)内的BP切换IE进行比较。如果在步骤303中接收到的BP切换IE小于它在前一信标内收到的BP切换IE，则第二设备将返回步骤300。

如果第一设备有意暂停信标重新部署过程，则它将BP偏移量设为65536，该值大于在前一信标的BP切换IE中发现的任何可能BPST偏移量。当第二设备接收到的BP切换IE中BPST偏移量＝65536时，它将在步骤305中将其信标重新部署给该BP切换IE指示的BP。幸运的是，该BP与设备在信标重新部署开始前所用的BP相同，因为BPST正好间隔一个超帧。因此，虽然第二设备将在步骤305中重新部署其信标，但这样的重新部署等效于暂停信标重新部署过程。对于暂停进行中的信标重新部署来说，这是所需的最小量的附加过程。此外，该方法不管超帧长度如何都适用。例如，超帧长度可以小于1秒或者小于200毫秒。

图6示出了用于执行图3所示的方法的无线网络。无线网络1包含设备A，后者决定要暂停一个进行中的信标周期合并。设备A包含计数器600。一旦设备A检测到异类网络设备的存在并需要信标周期合并，它就再次检查异类网络仍可用于通信。计数器600确定出不需要信标周期合并，因为设备A再次侦听到异类网络所用的时间太长了。设备A还包括处理器601。处理器601基于计数器600确定进行中的信标周期合并应当暂停。为了实现这一点，处理器601生成的信标所包含的信标切换IE的BSPT偏移量等于超帧长度。设备A还包括发射机602，其用于发送处理器601所生成的信标。

设备A可能不是网络1中用来识别是否需要暂停进行中的信标周期合并的设备。如果网络1中一个不同的设备要暂停进行中的信标周期合并，则设备A包含存储器603，用于存储在当前超帧内发送的信标。该信标与新来的信标进行比较(例如，图3的步骤304)，以实现暂停。设备A还包含接收机604和处理器605，接收机604用于接收信标，处理器605用于读取在当前超帧内收到的信标中的BP切换IE，如果比较结果表明新来的BP切换IE的值大于所存储的BP切换IE的值，则用新来的BP切换IE替换所存储的BP切换IE。处理器601和605可以是同一处理器，也可以是不同的处理器。

对于本文，应当注意的是，所描述的各种方法和设备可以用已知的硬件和软件来实现，只要能在分布式无线网络中实现高效的媒体接入和共享即可。此外，所涉及的各种方法和参数都只是举例而已，并无任何限制性意味。对于本文，本领域普通技术人员在实现各种举例性设备和方法时可以自行确定他们的技术和实现这些技术所需的设备，这仍落入权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于取消信标周期合并的方法，包括：

在至少一个第一设备中确定(300)不需要信标周期合并；

在所述至少一个第一设备中生成(301)第一BP切换IE，所述第一BP切换IE包括等于超帧长度的BPST偏移量；

从所述至少一个第一设备发送(302)含有所述第一BP切换IE的信标；

在至少一个第二设备中接收(303)所述信标；

将所述接收到的信标中的所述第一BP切换IE的值和在当前超帧内发送的信标中的第二BP切换IE的值进行比较(304)；

如果所述比较结果确定出所述第一BP切换IE的值大于所述第二BP切换IE的值，则用所述第一BP切换IE替换(305)所述第二BP切换IE。

2.权利要求1的方法，其中，超帧长度小于1秒。

3.权利要求1的方法，其中，超帧长度小于200毫秒。

4.一种用于传送信标周期合并的取消信息的无线网络(1)，包括：

第一收发机(A)，用于识别出不需要信标周期合并；

其中，所述第一收发机(A)发送含有BP切换IE(500)的信标，所述BP切换IE(500)包括等于超帧长度的BPST偏移量(505)；

第二收发机(B)，用于接收所述信标；

其中，所述第二收发机(B)将所述接收到的信标中所述接收到的BP切换IE的值和在当前超帧内发送的信标中的已存储BP切换IE(500)的值进行比较，如果所述比较结果确定出所述接收到的BP切换IE(500)的值大于所述已存储BP切换IE的值，则用所述接收到的BP切换IE(500)替换所述已存储BP切换IE。

5.权利要求4的无线网络，还包括：

多个第三收发机(C)，用于传送所述信标。

6.一种用于取消信标周期合并的设备(A)，包括：

计数器(600)，用于确定不需要信标周期合并；

处理器(601)，用于生成信标切换IE(500)，并将其加入信标中，所述信标切换IE(500)包括等于超帧长度的BPST偏移量；

发射机(602)，用于发送所述信标；

存储器(603)，用于存储在当前超帧内发送的已存储信标；

接收机(604)，用于接收信标；

处理器(605)，用于读取在当前超帧内发送的信标中的已接收BP切换IE(500)，如果它确定出所述已接收BP切换IE(500)的值大于来自所述已存储信标的已存储BP切换IE的值，则用所述已接收BP切换IE(500)替换所述已存储BP切换IE。

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