CN101242328B - 无线网络系统和通过无线网络系统发送和接收数据的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种无线网络系统和通过无线网络系统发送和接收数据的方法，其中，在超帧时间段中单独设置多个时间段，在所述多个时间段期间通过网络发送或接收用于带宽分配请求和确认的包，并通过带宽分配发送或接收数据。所述无线网络系统包括：帧产生单元，产生用于构建包括一个或多个信道时间块的超帧的信标帧；带宽管理单元，从所述一个或多个信道时间块中设置第一信道时间块作为用于在网络中的特定站的带宽分配时间段，并设置第二信道时间块作为用于在网络中的带宽使用请求包的包发送或接收时间段；以及通信单元，通过通信信道发送包括用于设置第一信道时间块和第二信道时间块的保留信息的信标帧。

Description

无线网络系统和通过无线网络系统发送和接收数据的方法
本申请要求2007年2月9日提交的第60/900,345号美国临时申请和2007年6月20日提交到韩国知识产权局的第10-2007-0060590号韩国专利申请的优先权，该申请的公开完全合并于此，以资参考。
技术领域
本发明涉及一种无线网络系统和用于通过无线网络系统发送和接收数据的方法，更具体地说，涉及一种无线网络系统以及一种通过所述无线网络系统发送和接收数据的方法，其中，在超帧内单独设置用于带宽分配请求和带宽分配确认包的时间段，并在分配的带宽中发送或接收数据。
背景技术
图1是示出现有技术超帧的结构的示图，如图1所示，现有技术超帧100包括在其开始部分出现的信标时间段110、竞争访问时间段(CAP)120和信道时间分配时间段(CTAP)130。在CAP 120期间，可发送或接收异步数据、控制命令等。CTAP 130包括多个管理信道时间分配(MCTA)块131和多个信道时间分配(CTA)块132。可通过CTA 132发送或接收控制命令、同步数据、异步数据等。
CAP 120的长度由接入点(AP)确定，并通过分布在信标时间段110中的信标帧被发送到加入网络的站。
在CAP 120中，载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)用于媒体访问。相反，在CTAP 130中使用时分多址(TDMA)，在TDMA期间每个无线网络站都具有特定时间窗口。AP将信道时间分配给请求媒体访问的装置，并在分配的信道时间期间与相应的无线网络站执行数据发送或接收。这里，MCTA 131被分配给尝试交换数据的一对无线网络站，从而MCTA 131通过TDMA媒体访问执行媒体访问，或被用作使用分段Aloha(slotted Aloha)协议的共享CTA。
存在两种数据传输方案：压缩数据传输模式和未压缩数据传输方案。在第一传输模式中，通过几吉字节的带宽发送压缩数据。在后一传输模式中，通过几十吉字节的带宽发送未压缩数据。可通过几十吉字节的带宽发送大于压缩数据的未压缩数据。与压缩数据的情况相比，在数据传输期间未压缩数据不易发生丢包。为了使发送站发送数据，发送站应发送对带宽分配的请求，并随后接收确认响应。在CAP 120中进行该过程。也就是说，发送站将与网络上存在的其他站竞争媒体访问。这里，当发送站不能在媒体访问竞争中接收到带宽分配的确认时，该发送站必须等候下一竞争时间段或下一超帧。
因此，由于数据接收的延迟，尝试从发送站接收多媒体内容以进行实时再现的接收站用户可能遭遇不便。因此，需要一种通过改进的竞争机制有效发送和接收数据的方法。
发明内容
本发明的示例性实施例克服了上述缺点和其他上面没有描述的缺点。同样地，本发明无需克服上述缺点，而且本发明的示例性实施例可以不克服上述的任何问题。
本发明提供一种无线网络系统和通过所述无线网络系统发送和接收数据的方法，其中，在超帧时间段中单独设置发送和接收通过无线网络系统带宽分配的请求包和准予包的时间段，并使用分配的带宽发送或接收数据。
根据本发明的一方面，提供一种无线网络系统，包括：帧产生单元，产生用于构建包括一个或多个信道时间块的超帧的信标帧；带宽管理单元，将所述一个或多个信道时间块中的第一信道时间块设置为用于网络中的特定站的带宽分配时间段，并将第二信道时间块设置为用于网络中的带宽使用请求包的包发送或接收时间段；以及通信单元，通过预定通信信道发送包括用于设置第一和第二信道时间块的保留信息的信标帧。
根据本发明的另一方面，提供一种站，包括：确定单元，基于在超帧中接收的信标帧确定是否已经在网络上进行了带宽分配，并根据确定结果确定是否可以发送或接收带宽使用请求包；帧产生单元，如果确定已经在网络上进行了带宽分配，则产生对将被发送的数据的数据请求包，如果确定可以发送或接收带宽使用请求包，则产生带宽使用请求包；以及通信单元，通过预定通信信道发送对将被发送的数据的数据请求包或带宽使用请求包。
根据本发明的另一方面，提供一种构建无线网络的方法，所述方法包括：产生用于构建包括一个或多个信道时间块的超帧的信标帧；将所述一个或多个信道时间块中的第一信道时间块设置为用于网络中的特定站的带宽分配时间段，并将第二信道时间块设置为用于网络中的带宽使用的包发送或接收时间段；以及通过预定通信信道发送包括用于设置第一和第二信道时间块的保留信息的信标帧。
根据本发明的另一方面，提供一种用于发送和接收数据的方法，所述方法包括：基于在超帧中接收的信标帧确定是否已经在网络上进行了带宽分配，并根据确定结果确定是否可以发送或接收带宽使用请求包；如果确定已经在网络上进行了带宽分配，则产生对将被发送的数据的数据请求包，如果确定可以发送或接收带宽使用请求包，则产生带宽使用请求包；以及通过预定通信信道发送对将被发送的数据的数据请求包或带宽使用请求包。
附图指定
通过参照附图对示例性实施例的详细描述，本发明的上述和其他方面将会变得清楚，其中：
图1是示出现有技术超帧的结构的示图；
图2是根据本发明示例性实施例的无线网络系统的示意图；
图3示出根据本发明示例性实施例的通信层格式；
图4示出根据本发明示例性实施例的超帧结构；
图5示出根据本发明示例性实施例的第一信息元素；
图6示出根据本发明示例性实施例的第二信息元素；
图7示出根据本发明示例性实施例的无线网络协调器；
图8是示出无线网络站的框图；
图9是示出根据本发明示例性实施例的无线网络协调器的操作的流程图；以及
图10是示出根据本发明示例性实施例的在无线网络站中发送和接收数据的过程的流程图。
具体实施方式
通过参照以下对示例性实施例的详细描述和附图，本发明的优点和特点以及实现其的方法将更容易理解。然而，本发明可以以多种不同形式被实施，并且不应被理解为限制于在此阐述的示例性实施例。另外，提供这些示例性实施例从而使本公开彻底和完整，并将本发明的构思完全地传达给本领域的技术人员，而本发明将仅由权利要求限定。贯穿全说明书，相同的标号始终表示相同的部件。
以下，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图2是根据本发明的示例性实施例的无线网络系统的示意图。参照图2，无线网络系统包括无线网络协调器200和无线网络站210、220、230和240。
无线网络协调器200是具有网络管理权限的站，并发送用于协调对一个或多个无线网络站210、220、230和240的带宽分配的信标帧。也就是说，基于从无线网络协调器200发送的信标帧，如果没有进行带宽分配，则构成网络的无线网络站210、220、230和240中的一个或多个确定是否等候带宽分配，或者如果进行了带宽分配，则确定是否通过分配的带宽将数据发送到其他站。
根据本发明示例性实施例的网络基于包括至少一个信道时间块的超帧。所述至少一个信道时间块被划分为：保留信道时间块，其中，网络中的特定站被允许分配带宽，以及非保留信道时间块，其中，通过竞争从网络中的多个站中选择的一个被允许分配带宽。这里，所述至少一个时间块是给定的时间段，在该时间段期间，在存在于网络中的站之间发送数据。保留信道时间块和非保留信道时间块分别对应于CTAP和CAP。
包括将被发送的数据的站可通过在非保留信道时间块中与其他站竞争来发送数据，或者可以在分配给该站的保留信道时间块中发送数据。
这里，用于发送或接收信标帧的通信信道或者用于非保留信道时间块的通信信道使用2.4GHz或5GHz的频率。用于保留信道时间块的通信信道使用60GHz的频率。
无线网络站210、220、230和240可通过在非保留信道时间块中竞争来发送或接收数据，或者可以在保留信道时间块中发送请求带宽分配的包(以下称为“带宽分配请求包”)。新加入网络的站可发送请求加入网络的包(以下称为“加入请求包”)。已经接收到请求包(诸如带宽分配请求包或加入请求包)的无线网络协调器200执行用于超帧的至少一个时间块的调度(scheduling)，并发送包括调度信息的信标帧。
也就是说，信标帧包含关于至少一个保留信道时间块的保留信息和关于至少一个非保留信道时间块的保留信息。无线网络站210、220、230和240基于包括在接收的信标帧中的保留信息确定包含在超帧中的保留信道时间块和非保留信道时间块的位置，并可以随后在相应的信道时间块中发送或接收数据，或者发送或接收请求包。
图3示出根据本发明示例性实施例的通信层格式。通常，通信层300包括：信道层340，作为最低层并作为预定频宽的物理介质，通过所述预定频宽的物理介质，RF信号被发送；物理(PHY)层330，包括射频(RF)层332和基带层331；媒体访问控制(MAC)层320和上层310。上层310包括设置在MAC层320之上的层，包括逻辑链路控制(LLC)层、网络层、传输层和应用层。
在根据本发明示例性实施例的RF信道，不仅包括低频(诸如2.4GHz或5GHz)，还包括高频(诸如60GHz)。因此，信道层340不仅可执行全向通信，还可执行单向通信。
图4示出根据本发明示例性实施例的超帧的结构。参照图4，超帧400包括信标时间段410、非保留信道时间块421、422、423和424、以及保留信道时间块431和432。
在信标时间段410期间，由无线网络协调器200分发信标帧，从而已经接收到信标帧的站210、220、230和240基于包含在信标帧中的保留信息发送或接收数据，或者通过与其他站竞争发送带宽分配请求包。
在非保留信道时间块421、422、423和424中，尝试发送数据的两个或多个站互相竞争。仅有在竞争中被选择的站可通过分配的带宽发送数据。
在保留信道时间块431和432中，带宽被分配给特定站，从而所述特定站可通过分配的带宽发送数据。
为了将关于保留信道时间块和非保留信道时间块的保留信息通知给网络中的站210、220、230和240，信标帧可包含信息元素，所述信息元素包括包含关于保留信道时间块的保留信息的第一信息元素以及包含关于非保留信道时间块的保留信息的第二信息元素。
图5示出根据本发明示例性实施例的第一信息元素。参照图5，第一信息元素500包括信息元素索引字段510、信息元素大小字段520和一个或多个调度块530、540和550。
信息元素索引字段510指定指示相应的信息元素是第一信息元素500的索引。站基于在信息元素索引字段510中指定的索引，确定相应的信息元素是第一信息元素500还是第二信息元素。
信息元素大小字段520指定第一信息元素500的大小。第一信息元素500的大小可根据调度块530、540和550的数量而不同。
调度块530指定关于保留信道时间块的保留信息。调度块530包括调度信息字段561、起始偏移量字段562、块大小字段563、调度间隔字段564和块数量字段565。
调度信息561信息指定关于发送或接收数据的站的信息。调度信息字段561包括源标识符(ID)字段571、目的ID字段572、静态索引字段573、物理模式字段574、方向字段575和保留字段576。
源ID字段571指定发送数据的站的标识符。在源ID字段571中指定了所述标识符的站可以在相应的保留信道时间块中发送数据。
目的ID字段572指定接收数据的站的标识符。在目的ID字段572中指定了所述标识符的站可识别从相应保留信道时间块分发的数据将要发送到该站，并接收该数据。
静态索引字段573指定指示相应调度块是静态调度还是动态调度的索引。例如，静态索引字段573指示在超帧内的特定时间段中的特定时刻的信道时间块的调度。如果对相应调度块指定静态调度，则静态索引字段573可具有值1。如果对相应调度块指定动态调度，则静态索引字段573可具有值0。
物理模式字段574指定发送或接收数据的频率模式。频率模式可分类为如下：第一，使用60GHz的频率发送或接收数据(以下被称为第一频率模式)。第二，使用2.4GHz或5GHz的频率发送或接收数据(以下被称为第二频率模式)。例如，如果在相应的调度块中指定了第一频率模式，则物理模式字段574可具有值1。如果在相应的调度块中指定了第二频率模式，则物理模式字段可具有值0。
方向字段575指定数据发送或接收的方向。根据以波束形式发送或接收数据的方向，方向可分为两种类型：单向方向和径向(radial direction)方向。例如，如果以波束形式单向地发送或接收数据，则方向字段575可具有值1。如果以波束形式径向地发送或接收数据，则方向字段575可具有值0。
保留字段576是没有被使用但是保持保留状态的字段。
回到调度块530，起始偏移量字段562指定超帧中的保留信道时间块的相对于信标帧的位置的位置。块大小字段563指定保留信道时间块的大小。
调度间隔字段564指定每个连续保留信道时间块之间的间隔。块数量字段565指定包含在超帧中的保留信道时间块的数量。
图6示出根据本发明示例性实施例的第二信息元素。参照图6，第二信息元素600包括信息元素索引字段610、信息元素大小字段620以及一个或多个分配信息字段630、640和650。
信息元素索引字段610指定指示相应的信息元素是第二信息元素600的索引。站基于在信息元素索引字段610中指定的索引确定相应的信息元素是第一信息元素500还是第二信息元素600。
信息元素大小620指定第二信息元素600的大小。第二信息元素600的大小可根据调度块630、640和650的数量而不同。
分配信息630指定关于非保留信道时间块的保留信息。分配信息630包括源ID字段661、目的ID字段662、通信类型字段663、起始偏移量字段664和带宽分配间隔字段665。
源ID字段661指定发送带宽使用请求包的站的标识符。如上所述，带宽使用请求包包括带宽分配请求包和加入请求包。在源ID字段661中指定了标识符的站可以在相应的非保留信道时间块中发送带宽使用请求包。不仅可将站标识符输入到源ID字段661，还可以将广播ID或无线网络协调器700的标识符输入到源ID字段661。在将广播ID输入到源ID字段661的情况下，网络中的站可通过竞争发送带宽使用请求包。
目的ID字段662指定接收带宽使用请求包的站的标识符。在目的ID字段662中指定了标识符的站可识别从相应非保留信道时间块分发的包将要发送到该站，并接收该包。不仅可将站标识符输入到目的ID字段662，还可将广播ID或无线网络的协调器700的标识符输入到目的ID字段662。
通信类型字段663指定指示在非保留信道时间块中允许发送或接收的包的类型的标志。这里，所述标志包括：第一标志，允许发送或接收带宽分配请求包和带宽分配确认包；第二标志，允许发送或接收加入请求包和加入确认包；以及第三标志，允许发送或接收所有包，包括通过指定第一标志和第二标志而指定的包。站可基于包含在通信类型字段663中的标志执行或中止(hold)包传输。
起始偏移量字段664指定超帧中的非保留信道时间块相对于信标帧的位置的位置。带宽分配间隔字段665指定两个连续信道时间块的开始之间的时间。
图7示出根据本发明示例性实施例的无线网络协调器。参照图7，无线网络协调器700包括：CPU 710、存储器720、MAC单元740、帧产生单元750、带宽管理单元760和通信单元770。
CPU 710控制连接到总线730的其他模块的操作，并负责图3中示出的上层310的操作。因此，CPU 710处理从MAC单元740接收的数据(被称为接收MAC服务数据单元(MSDU))，或产生将被发送到MAC单元740的数据(被称为发送MSDU)，并将发送MSDU提供给MAC单元740。
存储器720存储数据。存储器720是能够输入和输出数据的模块(诸如硬盘、光盘、闪存、致密闪速(CF)卡、安全数字(SD)卡、智能媒体卡、多媒体卡(MMC)或记忆棒)，可被嵌入到站700中或者可以在单独的装置中被提供。
帧产生单元750产生用于构建超帧的信标帧，每个超帧都包括一个或多个信道时间块。带宽管理单元760可以将一个或多个信道时间块中的保留信道时间块设置为用于网络中的特定站的带宽分配的时间段，并可将非保留信道时间块设置为用于在网络中发送或接收带宽使用请求包的时间段。为此，带宽管理单元760可将第一信息元素500和第二信息元素600插入信标帧。由于如上参照图5和图6所述，第一信息元素500和第二信息元素600实际上相同，因此已省略对其的详细解释。
虽然在图7中示出和描述在MAC单元740外部提供帧产生单元750，但是本发明也可应用于在MAC单元740的内部提供帧产生单元750的情况。
通信单元770将由帧产生单元750产生的信标帧转换为RF信号，并通过预定通信信道将RF信号发送到存在于网络中的站。为此，通信单元770包括基带处理器771和RF单元772，并连接到天线780。天线780可以以高频发送或接收方向性的RF信号。
通信单元770可基于第一信息元素500的物理模式字段574将由RF单元772形成的通信信道的频率设置为低频(诸如，2.4GHz或5GHz)，或设置为高频(诸如60GHz)。另外，通信单元770可基于方向字段575确定天线780的方向。
带宽分配包包括请求带宽分配的包(称为“带宽分配请求包”)和确认加入网络的包(称为“带宽分配确认包”)中的至少一个。也就是说，存在于网络中的站在非保留信道时间块中将带宽分配请求包发送到无线网络协调器，无线网络协调器响应于此发送带宽分配确认包。
另外，加入包包括请求加入网络的包(简称为加入请求包)和确认加入网络的包(简称为加入确认包)中的至少一个。也就是说，存在于网络中的站在非保留信道时间块中将加入请求包发送到无线网络协调器，无线网络协调器响应于此发送加入确认包。
在非保留信道时间块中，为了发送或接收带宽分配包或加入包，多个站互相竞争。这里，可通过载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)机制或分段Aloha机制进行竞争。
已经接收到带宽分配确认包的站可通过分配的带宽发送数据。这里，可发送压缩数据和未压缩数据。
带宽管理单元760将第二信息元素的源标识符661设置为广播，以允许存在于网络中的所有站在非保留信道时间块中加入竞争，并将源标识符661设置为仅将请求包发送到特定站。
图8是示出无线网络站的框图。参照图8，站800包括CPU 810、存储器820、MAC单元840、帧产生单元850、确定单元860和通信单元870。
CPU 810控制连接到总线830的其他模块的操作，并负责在图3中示出的上层310的操作。因此，CPU 810处理从MAC单元840接收的数据(被称为接收MSDU)，或产生将被发送到MAC单元840的数据(被称为发送MSDU)，并将发送MSDU提供给MAC单元840。
存储器820存储数据。存储器820是能够输入和输出数据的模块(诸如硬盘、光盘、闪存、致密闪速(CF)卡、安全数字(SD)卡、智能媒体卡、多媒体卡(MMC)或记忆棒)，可被嵌入到站800中或者可以在单独的装置中被提供。
帧产生单元850将MAC头插入从CPU 810接收的数据(即，MSDU)，以产生MPDU(MAC协议数据单元)。
通信单元870将由帧产生单元850产生的MPDU转变为RF信号，并通过预定通信信道将RF信号发送到存在于网络中的站。为此，通信单元870包括基带处理器871和RF单元872，并连接到天线880。天线880可使用高频发送或接收方向性的RF信号。
基带处理器871接收从帧产生单元850产生的MPDU，将信号字段和前同步信号插入其中并产生PPDU。然后，RF单元872将产生的PPDU转换为RF信号，并通过天线880将RF信号发送到存在于网络中的站。
从包含在超帧中的保留信道时间块给予站800带宽分配以进行数据传输，或者在非保留信道时间块中加入与其他站的竞争以进行使用带宽的包传输。
为此，通信单元870可接收从无线网络协调器发出的信标帧。接收的信标帧被传送到确定单元860。
确定单元860基于包括在超帧中的信标帧确定网络中的带宽分配的可用性，并根据确定结果确定是否可以发送或接收带宽使用请求包。这里，确定单元860基于包含在信标帧中的第一信息元素500，确定在超帧中与带宽分配时间段相应的保留信道时间块的带宽分配的可用性。另外，确定单元860基于第二信息元素600确定是否可以发送或接收带宽使用请求包。
如果确定带宽被分配给保留信道时间块，则确定单元860将确定结果传送到MAC单元840，以产生用于在相应的保留信道时间块中将被发送的数据的数据请求包。相反，如果确定未分配带宽并且存在将被发送的数据，或者如果存在加入网络的请求，则确定单元860基于第二信息元素600的源ID字段661和通信类型字段663确定是否存在发送带宽分配请求包或加入请求包的权限。
根据确定单元860的确定结果，帧产生单元850产生数据请求包或带宽使用请求包，通信单元870通过预定通信信道发送数据请求包或带宽使用请求包。在接收到请求包之后，无线网络协调器700响应于此发送带宽分配确认包或加入确认包。
同时，在网络中可能存在多个站。各个站通过竞争在非保留信道时间块中发送带宽分配请求包或加入请求包。这里，可通过使用CSMA/CA机制或分段Aloha机制来实现访问介质。
当接收到带宽分配确认包时，站800的帧产生单元850产生数据请求包，并通过通信单元870在分配给带宽分配确认包的保留信道时间块中发送产生的数据。
尽管已经在图8中示出和描述了在MAC单元840的外部提供帧产生单元850，但是本发明还可应用于在MAC单元840的内部提供帧产生单元850的情况。
通信单元870将由帧产生单元850产生的数据的包或请求包转变为RF信号，并通过预定通信信道将RF信号发送到存在于网络中的站。为此，通信单元870包括基带处理器871和RF单元872，并连接到天线880。天线880可以以高频发送或接收方向性RF信号。通信单元870可基于第一信息元素500的物理模式字段574，将由RF单元872形成的通信信道的频率设置为低频(诸如，2.4GHz或5GHz)，或设置为高频(诸如60GHz)。另外，通信单元870可基于方向字段575确定天线880的方向。
图9是示出根据本发明示例性实施例的无线网络协调器的操作的流程图。
为了设置保留信道时间块和非保留信道时间块的保留，无线网络协调器700的帧产生单元750产生用于构建超帧的信标帧(S910)。
接下来，在操作S920，带宽管理单元760对至少一个时间块执行调度。为此，带宽管理单元760可将信道时间块中的保留信道时间块中的保留信道时间块设置为用于网络中的特定站的带宽分配的时间段，并可将非保留信道时间块设置为用于发送或接收带宽使用请求包的时间段。
这里，带宽使用请求包可包含带宽分配请求包、带宽分配确认包、加入请求包和加入确认包。带宽管理单元760可将用于保留信道时间块的保留的第一信息元素500和用于非保留信道时间块的保留的第二信息元素600插入信标帧。由于如以上参照图5和图6所述第一信息元素500和第二信息元素600实际上相同，因此将不给出详细解释。
在操作S930，通过通信单元770将包含第一信息元素500和第二信息元素600的信标帧分发到网络中的站。这里，通信单元770可通过具有2.4GHz或5GHz的频率的通信信道发送信标帧。
随着第一信息元素500和第二信息元素600被分发，网络中的站可以在保留信道时间块中发送或接收数据，或者可以通过竞争在非保留信道时间块中发送或接收带宽使用请求包。
图10是示出根据本发明示例性实施例的在无线网络站中发送/接收数据的过程的流程图。
为了基于由无线网络协调器700分发的信标帧确定是否可以在网络中发送或接收数据请求包或带宽使用请求包，在操作S1010，通信单元870接收分发到网络的信标帧。
在操作S1020，确定单元860基于包含在信标帧中的第一信息元素500确定是否已经在网络上进行了带宽分配，所述信标帧被包括在超帧中。如果确定分配了带宽，则将确定结果传送到MAC单元840，并且帧产生单元850在操作S1030根据MAC单元840的控制命令产生数据请求包。
相反，如果确定不允许为保留信道时间块分配带宽，则在操作S1050，确定单元860基于包含在信标帧中的第二信息元素600确定是否可以在非保留时间块中发送或接收带宽使用请求包。如果确定可以在非保留信道时间块中发送或接收带宽使用请求包，则帧产生单元850在操作S1060中产生请求包。这里，请求包可包括带宽分配请求包、加入请求包等。
在操作S1040，可通过通信单元870发送产生的包。这里，通信单元870可通过具有大约60GHz频率的通信信道发送数据请求包，同时通过具有大约2.4GHz或5GHz的频率的通信信道发送请求包。
在上述的本发明的示例性实施例中，虽然已经描述和显示确定是否可以发送或接收带宽使用请求包的操作S1050在操作S1020之后执行，但是本发明不限于公开的示例性实施例。在可选择的本发明的示例性实施例中，可在不执行操作S1020的情况下执行确定操作(S1050)。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，在超帧内单独设置用于带宽分配请求和带宽分配确认包的时间段，并在分配的带宽中发送或接收数据，从而通过改进的竞争机制有效地发送或接收数据。
因此，虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。因此希望本实施例被认为在所有方面是示例性而不是限制性的，参照权利要求而不是前述描述来指示本发明的范围。

Claims (44)

1.一种无线网络协调器，包括：
帧产生单元，产生用于构建包括一个或多个信道时间块的超帧的信标帧；
带宽管理单元，从所述一个或多个信道时间块中设置第一信道时间块作为用于在网络中的特定站的带宽分配时间段，并设置第二信道时间块作为用于网络中的带宽使用请求包的包发送或接收时间段；以及
通信单元，通过通信信道发送包括用于设置第一信道时间块和第二信道时间块的保留信息的信标帧，
其中，带宽管理单元通过将用于第二信道时间块的保留的第二信息元素插入信标帧来设置第二信道时间块，第二信息元素包括关于包含在超帧中的第二信道时间块的保留信息。
2.如权利要求1所述的无线网络协调器，其中，所述一个或多个信道时间块是这样的时间段：在该时间段期间，在存在于网络中的站之间发送或接收数据。
3.如权利要求1所述的无线网络协调器，其中，第二信道时间块是这样的时间段，在该时间段期间，允许通过存在于网络中的站的竞争选择的一个站进行基于竞争的包发送或包接收。
4.如权利要求1所述的无线网络协调器，其中，带宽使用请求包包括请求带宽分配的包、确认带宽分配的包、请求加入网络的包和确认加入网络的包中的至少一个。
5.如权利要求4所述的无线网络协调器，其中，在存在于网络中的一个或多个站中，允许已经接收到确认带宽分配的包的所述特定站在第一信道时间块中发送预定数据。
6.如权利要求5所述的无线网络协调器，其中，所述数据包括未压缩数据。
7.如权利要求1所述的无线网络协调器，其中，带宽管理单元通过将用于第一信道时间块的保留的第一信息元素插入信标帧来设置第一信道时间块，第一信息元素包括关于包含在超帧中的第一信道时间块的保留信息。
8.如权利要求7所述的无线网络协调器，其中，第一信息元素包括：
信息元素索引字段，指定指示相应的信息元素是第一信息元素的索引；
信息元素大小字段，指定第一信息元素的大小；以及
一个或多个调度块字段，指定关于包含在超帧中的第一信道时间块的保留信息。
9.如权利要求8所述的无线网络协调器，其中，所述关于包含在超帧中的第一信道时间块的保留信息包括：
调度信息字段，指定关于发送和接收数据的站的信息；
起始偏移量字段，指定在超帧中的每个第一信道时间块相对于信标帧的位置；
块大小字段，指定每个第一信道时间块的大小；
调度间隔字段，指定多个第一信道时间块之间的间隔；以及
块数量字段，指定包含在超帧中的块的数量。
10.如权利要求9所述的无线网络协调器，其中，调度信息字段包括：
源ID字段，指定发送数据的站的ID；
目的ID字段，指定接收数据的站的ID；
静态索引字段，指定指示相应的调度块是用于静态调度的索引；
物理模式字段，指定用于发送或接收数据的频率模式；以及
方向字段，指定数据发送或接收的方向。
11.如权利要求1所述的无线网络协调器，其中，第二信息元素包括：
信息元素索引字段，指定指示相应的信息元素是第二信息元素的索引；
信息元素大小字段，指定第二信息元素的大小；以及
一个或多个分配信息字段，指定关于包含在超帧中的第二信道时间块的保留信息。
12.如权利要求11所述的无线网络协调器，其中，所述关于包含在超帧中的第二信道时间块的保留信息包括：
源ID字段，指定发送包的站的ID；
目的ID字段，指定接收包的站的ID；
通信类型字段，指定指示在第二信道时间块中允许发送或接收的包的类型的标志；
起始偏移量字段，指定在超帧中的每个第二信道时间块相对于信标帧的位置；以及
带宽分配间隔字段，指定两个连续第二信道时间块的开始之间的时间。
13.如权利要求12所述的无线网络协调器，其中，所述标志包括：
第一标志，允许发送或接收带宽分配请求包和带宽分配确认包；
第二标志，允许发送或接收加入请求包和加入确认包；以及
第三标志，允许发送或接收包括通过指定第一标志和第二标志而指定的包的所有包。
14.一种无线网络站，包括：
确定单元，基于在超帧中接收的信标帧确定是否已经在网络上进行了带宽分配，并根据确定结果确定是否可以发送或接收带宽使用请求包；
帧产生单元，如果确定已经在网络上进行了带宽分配，则产生用于将被发送的数据的数据请求包，如果确定可以发送或接收带宽使用请求包，则产生带宽使用请求包；以及
通信单元，通过通信信道发送用于将被发送的数据的数据请求包或带宽使用请求包，
其中，确定单元基于第二信息元素确定是否可以发送或接收带宽使用请求包，第二信息元素包括关于包含在超帧中的非保留信道时间块的保留信息，其中，所述非保留信道时间块用于发送带宽使用请求包。
15.如权利要求14所述的无线网络站，其中，通信单元在作为带宽分配时间段的保留信道时间块中发送用于数据的包，并在非保留信道时间块中发送带宽使用请求包，所述非保留信道时间块是通过在超帧的时间段中进行竞争而获得的时间段。
16.如权利要求14所述的无线网络站，其中，确定单元基于包含在信标帧中的第一信息元素确定作为超帧时间段中的带宽分配时间段的保留信道时间块的带宽分配，第一信息元素包括关于包含在超帧中的保留信道时间块的保留信息，其中，所述保留信道时间块用于发送用于数据的包。
17.如权利要求16所述的无线网络站，其中，第一信息元素包括：
信息元素索引字段，指定指示相应的信息元素是第一信息元素的索引；
信息元素大小字段，指定第一信息元素的大小；以及
一个或多个调度块字段，指定关于包含在超帧中的保留信道时间块的保留信息。
18.如权利要求17所述的无线网络站，其中，所述关于包含在超帧中的保留时间块的保留信息包括：
调度信息字段，指定关于发送和接收数据的站的信息；
起始偏移量字段，指定在超帧中的每个保留信道时间块相对于信标帧的位置；
块大小字段，指定每个保留信道时间块的大小；
调度间隔字段，指定每个保留信道时间块之间的间隔；以及
块数量字段，指定包含在超帧中的块的数量。
19.如权利要求18所述的无线网络站，其中，调度信息字段包括：
源ID字段，指定发送数据的站的ID；
目的ID字段，指定接收数据的站的ID；
静态索引字段，指定指示相应的调度块是用于静态调度的索引；
物理模式字段，指定用于发送或接收数据的频率模式；以及
方向字段，指定数据发送或接收的方向。
20.如权利要求14所述的无线网络站，其中，第二信息元素包括：
信息元素索引字段，指定指示相应的信息元素是第二信息元素的索引；
信息元素大小字段，指定第二信息元素的大小；以及
一个或多个分配信息字段，指定关于包含在超帧中的非保留信道时间块的保留信息。
21.如权利要求20所述的无线网络站，其中，所述关于包含在超帧中的非保留信道时间块的保留信息包括：
源ID字段，指定发送包的站的ID；
目的ID字段，指定接收包的站的ID；
通信类型字段，指定指示在非保留信道时间块中允许发送或接收的包的类型的标志；
起始偏移量字段，指定在超帧中的每个非保留信道时间块相对于信标帧的位置；以及
带宽分配间隔字段，指定两个连续非保留信道时间块的开始之间的时间。
22.如权利要求21所述的无线网络站，其中，所述标志包括：
第一标志，允许发送或接收带宽分配请求包和带宽分配确认包；
第二标志，允许发送或接收加入请求包和加入确认包；以及
第三标志，允许发送或接收包括通过指定第一标志和第二标志而指定的包的所有包。
23.一种构建无线网络的方法，所述方法包括：
产生用于构建包括一个或多个信道时间块的超帧的信标帧；
从所述一个或多个信道时间块中设置第一信道时间块作为用于在网络中的特定站的带宽分配时间段，并设置第二信道时间块作为用于在网络中的带宽使用请求包的包发送或接收时间段；以及
通过通信信道发送包括用于设置第一信道时间块和第二信道时间块的保留信息的信标帧，
其中，设置步骤包括：在信标帧中插入用于第二信道时间块的保留的第二信息元素，第二信息元素包括关于包含在超帧中的第二信道时间块的保留信息。
24.如权利要求23所述的方法，其中，所述一个或多个信道时间块是这样的时间段：在该时间段期间，在存在于网络中的站之间发送或接收数据。
25.如权利要求23所述的方法，其中，第二信道时间块是这样的时间段：在该时间段期间，允许通过存在于网络中的站通过竞争选择的一个站进行基于竞争的包发送或包接收。
26.如权利要求23所述的方法，其中，带宽使用请求包包括请求带宽分配的包、确认带宽分配的包、请求加入网络的包和确认加入网络的包中的至少一个。
27.如权利要求26所述的方法，其中，在存在于网络中的所述一个或多个站中，允许已经接收到确认带宽分配的包的所述特定站在第一信道时间块中发送预定数据。
28.如权利要求27所述的方法，其中，所述数据包括未压缩数据。
29.如权利要求23所述的方法，其中，设置步骤还包括：将用于第一信道时间块的保留的第一信息元素插入信标帧，第一信息元素包括关于包含在超帧中的第一信道时间块的保留信息。
30.如权利要求29所述的方法，其中，第一信息元素包括：
信息元素索引字段，指定指示相应的信息元素是第一信息元素的索引；
信息元素大小字段，指定第一信息元素的大小；以及
一个或多个调度块字段，指定关于包含在超帧中的第一信道时间块的保留信息。
31.如权利要求30所述的方法，其中，所述关于包含在超帧中的第一信道时间块的保留信息包括：
调度信息字段，指定关于发送和接收数据的站的信息；
起始偏移量字段，指定在超帧中的每个第一信道时间块相对于信标帧的位置；
块大小字段，指定每个第一信道时间块的大小；
调度间隔字段，指定多个第一信道时间块之间的间隔；以及
块数量字段，指定包含在超帧中的块的数量。
32.如权利要求31所述的方法，其中，调度信息字段包括：
源ID字段，指定发送数据的站的ID；
目的ID字段，指定接收数据的站的ID；
静态索引字段，指定指示相应的调度块是用于静态调度的索引；
物理模式字段，指定用于发送或接收数据的频率模式；以及
方向字段，指定数据发送或接收的方向。
33.如权利要求23所述的方法，其中，第二信息元素包括：
信息元素索引字段，指定指示相应的信息元素是第二信息元素的索引；
信息元素大小字段，指定第二信息元素的大小；以及
一个或多个分配信息字段，指定关于包含在超帧中的第二信道时间块的保留信息。
34.如权利要求33所述的方法，其中，所述关于包含在超帧中的第二信道时间块的保留信息包括：
源ID字段，指定发送包的站的ID；
目的ID字段，指定接收包的站的ID；
通信类型字段，指定指示在第二信道时间块中允许发送或接收的包的类型的标志；
起始偏移量字段，指定在超帧中的每个第二信道时间块相对于信标帧的位置；以及
带宽分配间隔字段，指定两个连续第二信道时间块的开始之间的时间。
35.如权利要求34所述的方法，其中，所述标志包括：
第一标志，允许发送或接收带宽分配请求包和带宽分配确认包；
第二标志，允许发送或接收加入请求包和加入确认包；以及
第三标志，允许发送或接收包括通过指定第一标志和第二标志而指定的包的所有包。
36.一种发送和接收数据的方法，所述方法包括：
基于在超帧中接收的信标帧确定是否已经在网络上进行了带宽分配，并根据确定结果确定是否可以发送或接收带宽使用请求包；
如果确定已经在网络上进行了带宽分配，则产生用于将被发送的数据的数据请求包，如果确定可以发送或接收带宽使用请求包，则产生带宽使用请求包；以及
通过通信信道发送用于将被发送的数据的数据请求包或带宽使用请求包，
其中，确定步骤包括：基于第二信息元素确定是否可以发送或接收带宽使用请求包，第二信息元素包括关于包含在超帧中的非保留信道时间块的保留信息，其中，所述非保留信道时间块用于发送带宽使用请求包。
37.如权利要求36所述的方法，其中，发送步骤包括：在作为带宽分配时间段的保留信道时间块中发送用于数据的包，并在非保留信道时间块中发送带宽使用请求包，所述非保留信道时间块通过在超帧时间段中进行竞争而获得。
38.如权利要求36所述的方法，其中，确定步骤还包括：基于包含在信标帧中的第一信息元素确定作为超帧时间段中的带宽分配时间段的保留信道时间块上是否进行了带宽分配，第一信息元素包括关于包含在超帧中的保留信道时间块的保留信息，其中，所述保留信道时间块用于发送用于数据的包。
39.如权利要求38所述的方法，其中，第一信息元素包括：
信息元素索引字段，指定指示相应的信息元素是第一信息元素的索引；
信息元素大小字段，指定第一信息元素的大小；以及
一个或多个调度块字段，指定关于包含在超帧中的保留信道时间块的保留信息。
40.如权利要求39所述的方法，其中，所述关于包含在超帧中的保留信道时间块的保留信息包括：
调度信息字段，指定关于发送和接收数据的站的信息；
起始偏移量字段，指定在超帧中的保留信道时间块相对于信标帧的位置；
块大小字段，指定每个保留信道时间块的大小；
调度间隔字段，指定每个保留信道时间块之间的间隔；
块数量字段，指定包含在超帧中的块的数量。
41.如权利要求40所述的方法，其中，调度信息字段包括：
源ID字段，指定发送数据的站的ID；
目的ID字段，指定接收数据的站的ID；
静态索引字段，指定指示相应的调度块是用于静态调度的索引；
物理模式字段，指定用于发送或接收数据的频率模式；以及
方向字段，指定数据发送或接收的方向。
42.如权利要求36所述的方法，其中，第二信息元素包括：
信息元素索引字段，指定指示相应的信息元素是第二信息元素的索引；
信息元素大小字段，指定第二信息元素的大小；以及
一个或多个分配信息字段，指定关于包含在超帧中的非保留信道时间块的保留信息。
43.如权利要求42所述的方法，其中，所述关于包含在超帧中的非保留信道时间块的保留信息包括：
源ID字段，指定发送包的站的ID；
目的ID字段，指定接收包的站的ID；
通信类型字段，指定指示在每个非保留信道时间块中允许发送或接收的包的类型的标志；
起始偏移量字段，指定在超帧中的每个非保留信道时间块相对于信标帧的位置；以及
带宽分配间隔字段，指定两个连续非保留信道时间块的开始之间的时间。
44.如权利要求43所述的方法，其中，所述标志包括：
第一标志，允许发送或接收带宽分配请求包和带宽分配确认包；
第二标志，允许发送或接收加入请求包和加入确认包；以及
第三标志，允许发送或接收包括通过指定第一标志和第二标志而指定的包的所有包。
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