CN101444066A - 无线通信方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种无线通信方法和设备。无线通信方法包括：接收包括连接到无线网络的装置的信息的包，其中，所述无线网络使用支持不同的传输能力的第一信道和第二信道；并存储包括在包中的装置的信息。

Description

无线通信方法和设备
技术领域
根据本发明的方法和设备涉及无线通信，更具体地讲，涉及一种能够在装置之间共享用于无线通信的性能信息并且使用该性能信息的无线通信方法和设备。
背景技术
对在无线网络中大量多媒体数据的传输的需求逐渐增加，并且要求对无线网络环境中的有效传输方法进行研究。此外，对于各种家庭装置中的高质量视频，例如数字视频盘(DVD)视频、高清晰度电视(HDTV)视频等的无线传输的必然性趋于增加。
当前，IEEE 802.15.3c工作组正在考虑用于无线家庭网络中传输大量数据的技术标准。该标准，被称为毫米波(mmWave)，使用用于传输大量数据的具有几毫米的物理波长的电波(也就是，具有频率30GHz到300GHz的电波)。在现有技术中，该频带是未经许可的频带并且被限制性地用于，例如，通信载波、射电天文学或车载抗碰撞。
在IEEE 802.11b标准或IEEE 802.11g标准中，载波频率是2.4GHz，信道带宽大约是20MHz。此外，在IEEE 802.11a标准或IEEE 802.11n标准中，载波频率是5GHz，信道带宽大约是20MHz。相反，在mmWave中，使用载波频率60GHz，信道带宽大约是0.5到2.5GHz。因此，可以看出，mmWave使用比现有IEEE 802.11标准更大的载波频率和信道带宽。这样，如果使用具有毫米级的波长的高频信号(毫米波)，则可获得几Gbps的高传输率，并且天线尺寸可被设置为不大于1.5mm。随后包括天线的单个芯片可被实现。
近年来，对使用高带宽的毫米波在无线设备之间传输未压缩音频和/或视频(A/V)数据进行研究。压缩A/V数据通过处理(例如，运动补偿、离散余弦变换(DCT)转换、量化、可变长度编码等)被部分有损压缩，从而消除了对于人类视觉或听觉不敏感的部分。因此，在压缩A/V数据的情况下，可能发生由于压缩损失引起的图像质量恶化。此外，发送装置和接收装置的A/V数据压缩和解压缩需要遵循相同的标准。相反，未压缩A/V数据包括按原样表示像素分量的数字值(例如，R、G和B分量)。因此，在未压缩A/V数据的情况下，可提供逼真的图像质量。
发明内容
技术问题
这样，在高频无线通信频带中，大量的数据被传输，因此需要执行更高效的无线通信。如果构成每个无线网络的各个装置能够在装置之间共享关于装置可支持性能的信息，则装置可通过参考其它装置的性能信息在当前通信环境中执行最佳通信。因此，非常需要在装置之间共享关于装置可支持性能的信息的技术。
技术方案
根据本发明的一方面，提供一种MAC包，该MAC包包括介质访问控制(MAC)协议数据单元(MPDU)和MAC头，MPDU包括连接到无线网络的装置的信息，MAC头包括用于MPDU的传输的信息，其中，所述无线网络使用支持不同的传输能力的第一信道和第二信道。
根据本发明的另一方面，提供一种无线通信设备，该无线通信设备包括：MAC处理单元，产生包括其自身信息的包；和发送/接收单元，发送所述包。
根据本发明的另一方面，提供一种无线通信方法，该无线通信方法包括：接收包括连接到无线网络的装置的信息的包，无线网络使用支持不同传输能力的第一信道和第二信道；存储包括在包中的装置的信息。
根据本发明的另一方面，提供一种无线通信设备，该无线通信设备包括：发送/接收单元，接收包括连接到无线网络的装置的信息的包，无线网络使用支持不同传输能力的第一信道和第二信道；存储单元，存储包括在包中的装置的信息。
附图说明
通过结合附图对本发明的示例性实施例进行的详细描述，本发明的以上和其它方面将会变得更加清楚，其中：
图1是显示根据本发明示例性实施例的无线网络的示图；
图2是显示根据本发明示例性实施例的HRP信道和LRP信道的频带的示图；
图3是显示根据本发明示例性实施例的通信时序的示图；
图4是显示根据本发明示例性实施例的站与无线网络连接的处理的示图；
图5是显示根据本发明示例性实施例的MAC命令包的示图；
图6是显示根据本发明示例性实施例的PHY能力信息元素的示图；
图7是显示根据本发明示例性实施例的位级的示图；
图8是显示根据本发明示例性实施例的MAC能力信息元素的示图；
图9是显示根据本发明示例性实施例的将用于快速链路推荐的包的示图；
图10是显示根据本发明示例性实施例的CTB信息请求命令的示图；
图11是显示根据本发明示例性实施例的CTB信息响应命令的示图；
图12是显示根据本发明示例性实施例的CTB扩展通知命令的示图；
图13是显示根据本发明示例性实施例的在扩展保留CTB状态下的时间调度的示图；
图14是显示根据本发明示例性实施例的CTB扩展请求命令的示图；
图15是显示根据本发明示例性实施例的无线通信设备的框图；
图16是显示根据本发明示例性实施例的无线通信处理的流程图；
图17是显示根据本发明另一示例性实施例的无线通信处理的流程图。
具体实施方式
通过下面参照示例性实施例的详细描述和附图，本发明的各个优点和特点以及实现本发明的各个优点和特点的方法可被更容易地理解。然而，本发明可以各种不同形式来实现，并且不应被解释为受这里阐述的示例性实施例限制。相反地，提供这些示例性实施例，此公开将是彻底和完整的，并且将本发明的概念完全传达给本领域技术人员，本发明将仅由所附权利要求定义。整个说明书中，相同的标号表示相同的部件。
以下，通过参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。
图1是显示根据本发明示例性实施例的无线网络100的示图。无线网络100可以是能够支持用于快速传输A/V数据的各种应用的无线视频区域网(WVAN)。将通过WVAN传输的A/V数据可以是压缩的或者是未压缩的。例如，A/V数据包括未压缩1080p A/V、未压缩1080i A/V、MPEG-2压缩1080pA/V、未压缩5.1包围声音音频等。
图1中显示的无线网络100包括协调器110和站120-1、120-2和120-3(以下，统称为标号“120”)。其中，协调器110可以是接收器装置，例如平板显示器(诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板或数字光处理(DLP)投影机)、蓝光盘(BD)刻录机、高清晰(HD)-DVD刻录机或个人录像机(PVR)。此外，站120可以是源装置，例如机顶盒、BD播放器、BD刻录机、HD-DVD播放器、HD-DVD刻录机、PVR、HD广播接收机等。当然，本发明不限于此，并且可由不同类型的装置来实现协调器110和站120。此外，协调器110可以是源装置或者站120可以是接收器装置。
无线网络100的装置110和120可支持高速率物理层(PHY)(HRP)和低速率PHY(LRP)的两个PHY。当然，在无线网络100中，可存在根据物理性能仅支持LRP的装置。此外，可存在支持HRP，但是使用HRP仅执行数据发送和接收之一的装置。
HRP可用于数据(例如，未压缩A/V数据)的高速传输。优选但并非必要地，HRP支持几Gbps的输出。此外，HRP可使用自适应天线技术，以调整无线信号的输出方向或接收方向。在这种情况下，从HRP输出的无线信号具有方向性。因此，HRP可被用于单播传输。由于HRP可执行高速传输，因此优选地是用于传输同步数据，例如未压缩A/V数据。然而，本发明不限于此。例如，HRP可用于传输用于A/V装置的异步数据、MAC命令、天线操纵信息和上层控制数据。
LRP可用于低速传输。例如，LRP提供几Mbps的双向链路。由于从LRP输出的无线信号近似于全向，因此LRP可用于单播和广播。LRP可用于传输A/V装置的低速同步数据(例如，音频)、低速异步数据、包括信标的MAC命令、对HRP包的确认、天线控制信息、性能信息(能力信息)和上层控制数据。
优选但非必要地，HRP将使用的通信信道(下文被称为HRP信道)具有比LRP将使用的通信信道(以下被称为LRP信道)更宽的带宽。存在多个装置可支持HRP信道和LRP信道。其中，HRP信道的每一个可与一个或多个LRP信道相应。优选但并非必要地，与HRP信道相应的LRP信道的频带存在于HRP信道的频带内。
图2是显示根据本发明示例性实施例的HRP信道和LRP信道的频带的示图。在图2中显示的频带中，提供四个HRP信道(信道1至4)，并且三个LRP信道(信道1A至1C、信道2A至2C、信道3C至3C和信道4A至4C)分别存在于各个HRP信道的频带中。HRP信道具有大约2GHz的带宽，并且平均频率范围从60GHz到几GHz。在表1中描述图2中显示的HRP信道的指定频带的例子。
表1
 
HRP信道索引 起始频率 平均频率 终止频率
1 57.608GHz 58.608GHz 59.608GHz
2 59.720GHz 60.720GHz 61.720GHz
3 61.832GHz 62.832GHz 63.832GHz
4 63.944GHz 64.944GHz 65.944GHz
在表1的例子中，HRP信道的每一个具有2GHz的带宽。在表2中描述与各个HRP信道相应的LRP信道的指定频带的例子。
表2
 
LRP信道索引 起始频率 平均频率 终止频率
A fc(HRP)-203MHz fc(HRP)-156.75MHz fc(HRP)-110.5MHz
B fc(HRP)-46.25MHz fc(HRP)MHz fc(HRP)+46.25MHz
C fc(HRP)+110.5MHz fc(HRP)+156.75MHz fc(HRP)+203MHz
在表2的例子中，fc(HRP)是相应HRP信道的平均频率，LRP信道的每一个具有92.5MHz的带宽。当然，表1和表2的频带仅是示例，并且本发明不限于此。例如，HRP信道和LRP信道可具有不同的平均频率和带宽。
如上所述，HRP和LRP可在重叠频带中操作。在这种情况下，可通过TDMA(时分多址)系统由装置的MAC来协调信道的使用。在图2、表1和表2中，提供了四个HRP信道和与各个HRP信道相应的三个LRP信道(总共12个LRP信道)，但是仅仅为了示例性目的示出这些数量。装置可支持HRP信道的数量和与HRP信道的每一个相应的LRP信道的数量可根据示例性实施例而改变。
返回图1，无线网络100不受到站120的数量的影响。因此，在无线网络中，可存在一个或多个站120或不存在站。根据站本身的性能，站120之一还可用作协调器110。具有能够用作协调器110的性能的装置被称为有协调器能力的装置(coordinator capable device)。想要形成新的无线网络的有协调器能力的装置可选择多个HRP信道之一以及与选择的HRP相应的多个LRP信道之一。如果选择了HRP信道和LRP信道，则有协调器能力的装置传输用于管理无线网络的信标包(以下简单称为信标)，从而新的无线网络开始。传输信标以便开始新的无线网络的有协调器能力的装置用作协调器110。
协调器110通过信标调整无线网络100中的通信时序，站120根据由协调器110调整的通信时序执行通信。图3显示协调器管理的通信时序的例子。通信时序被称为超帧。超帧300包括信标周期311和一个或多个信道时间块(CTB)321至325和331至336。
信标周期311表示信标被传输的时间。信标包括信道时间分配信息，并且信标被协调器110广播到无线网络100。因此，站120可通过接收将从协调器110发送的信标来得知通信时序。
CTB321至325和331至336表示装置占用介质的时限，也就是信道时间。根据本发明示例性实施例，CTB321至325和331至336被分为保留CTB331至336(以下统称为标号“330”)和未保留CTB321至325(以下统称为标号“320”)。
保留CTB330表示协调器110对特定站120分配的信道时间。当然，协调器110可为自身分配信道时间。因此，在保留CTB330中，装置110和120可无竞争地占用介质。
保留CTB 330可用于使用HRP信道的数据传输。当然，优选的是，接收方对通过HRP信道发送的数据10的确认20通过LRP信道被传递。此外，尽管未在图3中显示，根据本发明示例性实施例，可存在用于LRP信道通信的保留CTB。因此，保留CTB330可用于HRP信道中的数据传输或LRP信道中的数据传输。随后，在分配给装置110和120的保留CTB 330中，装置110和120通过HRP信道发送/接收未压缩A/V数据，并且通过LRP信道发送/接收HRP数据的确认或各种MAC命令。这里，相关保留CTB的集合被称为调度。也就是，调度表示一个保留CTB或多个循环保留CTB的集合。在图3中，在超帧中提供两个调度(调度1和调度2)。
未保留CTB 320表示除了由协调器110分配给装置110和120的信道时间之外的剩余时限。在未保留CTB 320中，装置110和120可竞争地占用介质。未保留CTB 320可用于使用LRP信道进行传输。因此，装置110和120可在未保留CTB 320使用LRP信道传输各种MAC命令或控制包。例如，站120可在未保留CTB 320占用介质，随后向协调器110请求信道时间分配。作为将在未保留CTB 320中使用的基于竞争的介质访问机制的例子，载波侦听多路访问(CSMA)系统和分段Aloha系统可以作为示例。当然，本发明不限于此。另外，不同类型的基于竞争的介质访问机制可用于未保留CTB 320中。
想要与无线网络100连接的装置可使用未保留CTB 320。图4显示站120-1与无线网络100的连接处理的示例。
如果协调器110广播信标(S410)，则站120-1接收信标并通过接收的信标检查未保留CTB 320(S420)。此时，站120-1在未保留CTB320竞争地占用介质，随后向协调器110请求与无线网络100连接(S430)。
从站120-1接收连接请求的协调器110判断在通信频带中是否存在空间。为此，可考虑构成无线网络100的站的数量、无线网络可使用的信道时间量等。
如果在通信频带中存在空间，则协调器110将声称允许与无线网络100连接的响应包发送给站120-1(S440)。此时，协调器110分配将由无线网络100中的站120-1使用的地址。地址可被包括在响应包中。
接下来，协调器110在下一信标中包括关于站120-1的连接的信息，并将该信标广播到无线网络100(S450)。
装置110和120可在无线网络100中具有不同的通信能力。因此，为了执行更高效的通信，优选的是装置110和120的每一个知道其它装置的性能。例如，在图4的S430，当发送与无线网络100的连接请求时，站120-1可将其自身的性能信息发送给协调器110。此外，在图4的S450，协调器110可广播包括新连接的站120-1的性能信息的信标。随后，其它装置110、120-2和120-3可得知与无线网络100新连接的站120-1的性能信息。因此，想要与站120-1发送/接收数据的装置可根据站120-1的性能执行通信。
此外，可举出能够在装置之间共享性能信息的各种例子。例如，如果第一装置向第二装置请求性能信息，则第二装置可将其自身的性能信息发送给第一装置。此外，即使不存在来自其它装置的请求，特定装置也可将其自身的性能信息发送给其它装置。
根据本发明示例性实施例，可通过图5中显示的MAC命令包500来发送性能信息。以上描述的信标是一种MAC命令包500。
MAC命令包500包括MAC头510、MAC命令MPDU 520和PCS字段530。
MAC头510包括MAC命令MPDU 520的普通传输所需的信息。例如，MAC头510包括发送MAC命令包500的装置的地址和接收MAC命令包500的装置的地址、无线网络100的标识符、确认(ACK)策略、指示MAC命令包500的种类的标识符、协议版本等。其中，由协调器110预先分配装置的地址和无线网络100的标识符。
在PCS字段530中设置关于MAC命令MPDU 520的循环冗余校验(CRC)值。
MAC命令MPDU 520包括命令标识(ID)字段522、长度字段524和命令数据字段526。在命令ID字段522中设置用于标识MAC命令的种类的标识符。在长度字段524中设置命令数据字段526的长度。命令数据字段526包括将被发送的信息。装置可在命令数据字段526中设置其自身的性能信息。
根据本发明示例性实施例，装置的性能信息包括MAC能力信息和PHY能力信息。MAC能力信息表示将被装置的MAC层支持的用于无线网络100中的通信的性能，PHY能力信息表示将被装置的PHY层支持的用于无线网络100中的通信的性能。图5的命令数据字段526可包括MAC能力信息和PHY能力信息中的至少一个。
图6是显示根据本发明示例性实施例的PHY能力信息元素600的示图。PHY能力信息元素600包括装置的PHY能力信息。在图6的示例中包括信息元素(IE)索引字段610、IE长度字段620、保留字段630和可支持HRP模式字段640。
IE索引字段610包括用于标识PHY能力信息600的标识符。表3显示根据本发明示例性实施例的IE索引表。
表3
 
IE索引 IE名称
0x00 MAC地址
0x01 保留调度
0x02 MAC能力
0x03 PHY能力
0x04-0xFF 保留
将简单描述表3中的各IE。MAC地址IE包括装置的MAC地址，并且保留调度IE包括信道时间分配信息。参照表3，PHY能力IE具有IE索引0x02，因此值0x02可在IE索引字段被设置。
IE长度字段620表示保留字段630和可支持HRP模式字段640的长度。保留字段630是用于插入附加PHY能力信息的保留字段。
可支持HRP模式字段640包括关于装置可支持HRP模式的信息。具体地讲，可支持HRP模式字段640包括HRP模式的数量字段642和至少一个HRP模式索引字段644。
HRP模式的数量字段642表示HRP模式索引字段644的数量。
HRP模式索引字段644包括用于标识装置可使用HRP模式(device-usableHRP mode)的标识符。这里，HRP模式表示将被装置的HRP支持的数据处理方法，例如编码模式、调制方法、编码率等。表4显示根据本发明示例性实施例的HRP模式。
表4
Figure A200780017192D00131
参照表4，可以看出，当HRP模式索引的范围在0到2时，应用等错误保护(EEP)模式，当HRP模式索引是3或4时，应用不等错误保护(UEP)模式。这里，EEP模式和UEP模式表示根据本发明示例性实施例的编码模式。EEP模式是将相同的编码率应用到将被发送的各个位的编码模式。UEP模式是将两个或多个编码率应用到不同的位的编码模式。
例如，在如图7所示的八位视频的情况下，由八位表示一个亚像素分量700。其中，表示最高阶的位(最高位)是最高有效位(MSB)，表示最低阶的位(最低位)是最低有效位(LSB)。也就是，在具有8位的一字节数据中的各位在对视频信号解压缩中具有不同的重要性。与在具有较低重要性的位中发生错误的情况相比，如果在具有高重要性的位中发生错误，则很少执行对视频信号的完整解压缩。因此，对于具有高重要性的位，为了增加纠错效果，优选的是应用比具有较低重要性的位更低的编码率。为此，可使用UEP模式。
参照表4，在UEP模式的情况下，相对低的编码率4/7被应用到上位级，相对高的编码率4/5被应用到下位级。在这种情况下，对上位级的纠错效果变得高于对低位级的纠错效果。
此外，HRP索引5和6表示当传输错误发生并且重传数据时可使用的HRP模式。当重传时，编码率1/3被应用到具有相对高重要性的上位级，并且不传输具有相对低重要性的低位级(编码率是无穷大)。
同时，如表4所示，可以看出，调制方法(例如，QPSK或16-QAM)根据各HRP模式而改变。
表4中显示的HRP模式仅是本发明的示例，并且本发明不限于此。因此，存在根据编码模式、调制方法和编码率的各种组合的另外HRP模式。
各装置可共享表4中显示的HRP模式表(例如，在制造时可将HRP模式表存储在装置中，或者在制造之后可通过预定通信路径输入HRP模式表)。
尽管已经描述了PHY能力信息元素600包括以上描述中的关于HRP模式的信息的情况，但是本发明不限于此。也就是，与HRP模式一样，可存在LRP模式。根据其它示例，PHY能力信息元素600可包括关于LRP模式的信息。
图8是显示根据本发明示例性实施例的MAC能力信息元素800的示图。图8中显示的MAC能力信息元素800包括IE索引字段810、IE长度字段820和MAC能力位映射字段830。
IE索引字段810包括用于标识MAC能力信息元素800的标识符。如果使用表1中显示的表，则可在IE索引字段中设置值0x02。
IE长度字段820表示MAC能力位映射字段830的长度。
MAC能力位映射字段830包括表示装置支持哪个MAC能力的信息。具体地讲，MAC能力位映射字段830包括快速链路推荐字段831、HRP发送字段832、HRP接收字段833、CTB信息字段834、CTB扩展字段835和保留字段836。以下将详细描述MAC能力位映射字段830的各字段的含义。
快速链路推荐字段831表示装置是否可产生和分析用于快速链路推荐的包。例如，如果装置可产生并分析用于快速链路推荐的包，则快速链路推荐字段831可被设置为“1”。否则，快速链路推荐字段831可被设置为“0”。装置可产生并分析用于快速链路推荐的包的事实是指可执行快速链路推荐工作。下面将描述快速链路推荐工作。
当源装置将数据发送到接收器装置时，接收器装置可测量链路质量(例如信道装置)或将被接收的信号的质量。可通过包错误率、信噪比(SNR)等来测量链路质量。
如果链路质量被降低到预定等级或更小，则数据传输率被不可避免地降低。在这种情况下，为了增加源装置和接收器装置之间的数据传输效率，源装置中的编码模式、编码率和调制方法需要被转换。此时，接收器装置可根据测量的链路质量确定合适的通信模式，并向源装置通知预定的通信模式。随后，源装置可使用由接收器装置推荐的通信模式来发送数据。
链路推荐处理可被分为主动模式和被动模式两种方法。在主动模式下，源装置向接收器装置请求链路推荐，接收器装置提供并通知适合于当前链路质量的通信模式作为对请求的响应。在被动模式下，当判断链路质量降低到预定等级或更少时，不需要来自源装置的请求，接收器装置可提供适合于当前链路质量的通信模式。
在这种链路推荐处理中，当产生并传输用于链路推荐请求消息和链路推荐响应信息的独立包时，需要使用用于发送各包和接收对所述包的确认的附加无线资源。根据本发明的示例性实施例，可执行当链路推荐工作时减小附加无线资源量的快速链路推荐工作。在快速链路推荐工作中，链路推荐请求信息可被包括在从源装置发送到接收器装置的数据包(例如，未压缩A/V数据包)中。此外，链路推荐响应信息可被包括在对于从源装置接收的数据包的响应包中，该响应包从接收器装置被发送到源装置。
图9显示可用于快速链路推荐的包的结构。
图9中的包900包括PHY头910、MAC头920、第一HCS字段930、MAC头扩展字段940、第二HCS字段950和MPDU 960。MPDU 960包括将被传输的数据或信息。当包900是从源装置发送到接收器装置的数据包时，MPDU 960可包括未压缩A/V数据。如果包900是对于从源装置接收的数据包的接收器装置的响应包，则MPDU 960可不包括信息。包900的种类可在MAC头920中被设置。
PHY头910包括关于将应用到包900的HRP模式的信息、MPDU 960的长度等。第一HCS字段930包括关于PHY头910和MAC头920的头校验和(HCS)信息，第二HCS字段950包括关于MAC头扩展字段940的HCS信息。
MAC头920包括发送包900的装置的地址和接收包900的装置的地址。此外，MAC头920还包括关于MAC头扩展字段940的存在/不存在的信息。
MAC头扩展字段940是可变字段。在必要时，MAC头扩展字段940可被包括在包900中。如上所述，表示包900是否包括MAC头扩展字段940的信息可被包括在MAC头920中。
MAC头扩展字段940包括方向字段941、HRP模式字段942、LRP模式字段943和保留字段944。
使用方向字段941以识别MAC头扩展字段940表示链路推荐请求信息还是链路推荐响应信息。例如，当方向字段941被设置为“0”时，MAC头扩展字段940表示链路推荐请求信息。当方向字段941被设置为“1”时，MAC头扩展字段940表示链路推荐响应信息。
HRP模式字段942和LRP模式字段943包括关于将被接收器装置推荐的HRP模式和LRP模式的信息。作为示例，参照表4描述的HRP模式索引可在HRP模式字段942中被设置，LRP模式索引可在LRP模式字段943中被设置。当然，当MAC头扩展字段940表示链路推荐响应信息时，HRP模式字段942和LRP模式字段943可包括预定信息。当MAC头扩展字段940表示链路推荐请求信息时，HRP模式字段942和LRP模式字段943可被设置为空。
保留字段944是为插入关于链路推荐的附加信息而保留的字段。
返回图8，将描述MAC能力信息元素800。HRP发送字段832表示装置是否可使用HRP发送数据。例如，当装置可使用HRP发送数据时，HRP发送字段可被设置为“1”。否则，HRP发送字段可被设置为“0”。
HRP接收字段833表示装置是否可使用HRP来接收数据。例如，当装置可使用HRP接收数据时，HRP接收字段可被设置为“1”。否则，HRP接收字段可被设置为“0”。
CTB信息字段834表示装置是否可发送/接收并分析CTB信息请求命令和CTB信息响应命令。例如，当装置可发送/接收并分析CTB信息请求命令和CTB信息响应命令时，CTB信息字段834可被设置为“1”。否则，CTB信息字段834可被设置为“0”。CTB信息请求命令是允许没有接收到信标的站120向协调器110请求CTB信息(即，信道时间分配信息)的MAC命令。CTB信息响应命令是对CTB信息请求命令的协调器110的响应的MAC命令，并且包括信道时间分配信息。下面将描述使用CTB信息请求命令和CTB信息响应命令的例子。
根据本发明示例性实施例，参照图3描述的超帧中的未压缩CTB 320中的至少一个可被用作基于竞争的控制周期(CBCP)321。当装置110和120发送紧急控制命令或管理命令时可使用CBCP 321。例如，当站120没有在信标周期311接收到将被发送的信标时，站120不知道分配给它的信道时间(保留CTB 320)。在这种情况下，站120可在CBCP 321将CTB信息请求命令发送给协调器110，并从协调器110接收CTB信息响应命令。
优选但非必要地，CBCP 321存在于每一超帧的固定位置。因此，错过信标的站120可使用CBCP 321。优选的是，CBCP 321位于紧挨在信标周期311之后。在CBCP 321中，站120可使用基于竞争的介质访问机制尝试占用介质。将被使用在CBCP 321中的CTB信息请求命令和CTB信息响应命令的结构的例子显示在图10和图11中。
图10是显示根据本发明示例性实施例的CTB信息请求命令1000的示图。当错过信标的站120向协调器110请求CBCP 321中的信道时间分配信息时，使用CTB信息请求命令1000。图10中显示的CTB信息请求命令1000包括命令ID字段1010、长度字段1020和保留字段1030。
命令ID字段1010包括标识CTB信息请求命令1000的标识符。长度字段1020表示保留字段1030的长度。保留字段1030是为插入用于请求信道时间分配信息的附加信息而保留的字段。
图11是显示根据本发明示例性实施例的CTB信息响应命令1100的示图。当协调器110响应于来自站120的信道时间分配信息的请求时，使用CTB信息响应命令1100。图11中显示的CTB信息响应命令1100包括命令ID字段1110、长度字段1120、保留字段1130和保留调度信息元素字段1140。
命令ID字段1110包括用于标识CTB信息请求命令1100的标识符。长度字段1120表示保留字段1130和保留调度信息元素字段1140的长度。保留字段1130是为插入用于对信道时间分配信息的响应的附加信息而保留的字段。
保留调度信息元素字段1140包括IE索引字段1142、IE长度字段1144和至少一个调度块1146。
IE索引字段1110包括用于标识保留调度信息元素字段1140的标识符。IE长度字段1144表示调度块1146的长度。
每一调度块1146包括静态指示字段1151、发送器ID字段1152、接收器ID字段1153、流索引字段1154、开始偏移字段1155、时间块持续时间字段1156、调度周期字段1157和时间块的数量字段1158。
静态指示字段1151表示由调度块1150指示的调度是否为静态调度。为同步流分配静态调度。因此，分配有静态调度的站120可期望相同的保留CTB存在于下一超帧中。同时，可为同步流和异步流分配动态调度。对于每一超帧，动态调度的位置可改变。
发送器ID字段1152和接收器ID字段1153表示由调度块1150指示的调度中的发送数据的装置的地址和接收数据的装置的地址。当站120与无线网络100连接时，可从协调器110把将在无线网络100中使用的地址分配给站120。
流索引字段1154指示与信道时间分配信息相应的流。
开始偏移字段1155指示在调度中第一CTB开始的时间。可由从信标的开始到第一CTB的时间偏移来设置开始偏移字段1155。如果调度块1146包括关于在图3中显示的超帧中的调度1的信息，则在开始偏移字段1155中设置从信标周期311的终点到保留CTB 331的起点的时间间隔。
时间块持续时间字段1156表示调度中的每一CTB的长度。
调度周期字段1157表示包括在相同调度中的两个连续CTB的起点之间的差。例如，当调度块1146包括关于图3中显示的超帧中的调度1的信息时，T1可在调度周期字段1157中被设置。此外，当调度块1146包括关于图3中显示的超帧中的调度2的信息时，T2可被设置在调度周期字段1157中。
时间块的数量字段1158表示分配到一个超帧中的调度的CTB的数量。
接收显示在图11中的CTB信息响应命令1110的站120可得知未保留CTB，该未保留CTB可与分配给站120的保留CTB竞争地共享介质。
从以上描述可以看出，装置可发送/接收并分析CTB信息请求命令1000和CTB信息响应命令1110的事实是指装置可使用CBCP 321。
返回图8，将描述MAC能力信息元素800。CTB扩展字段835表示CTB扩展请求命令和CTB扩展通知命令是否可被发送/接收并分析。例如，当装置可发送/接收并分析CTB扩展请求命令和CTB扩展通知命令时，CTB扩展字段835可被设置为“1”。否则，CTB扩展字段835可被设置为“0”。下面将描述CTB扩展请求命令和CTB扩展通知命令的使用的例子。
为了更加灵活地使用信道时间，根据本发明示例性实施例，部分或所有的未保留CTB可被扩展到保留CTB。例如，紧接在当前保留CTB结束之后，紧跟在当前保留CTB之后的未保留CTB可被合并为当前保留CTB。保留CTB的扩展可用于数据包的重传、波束控制和其它目的。例如，当将在当前保留CTB中传输的数据包的传输没有完成时可使用保留CTB的扩展。
如果当在保留CTB期间在协调器110和站120之间传输数据时需要保留CTB的扩展，则协调器110可广播CTB扩展通知命令。CTB扩展通知命令是向其它装置通知保留CTB的扩展的MAC命令。
图12显示根据本发明示例性实施例的CTB扩展通知命令1200。图12中显示的CTB扩展通知命令1200包括命令ID字段1210、长度字段1220和扩展持续时间字段1230。
命令ID字段1210包括用于标识CTB扩展通知命令1200的标识符。长度字段1220表示扩展持续时间字段1230的长度。扩展持续时间字段1230包括表示将被附加使用的时间的扩展持续时间信息。
图13显示根据本发明示例性实施例的当扩展保留CTB时的时间调度。如果由于在保留CTB1中在协调器110和站120-1之间的通信期间丢失的数据包1310的重传需要附加信道时间，则协调器110可广播包括CTB扩展通知命令1200的包1320。接收CTB扩展通知命令1200的其它站120-2和120-3在保留CTB1之后的未保留CTB2中通过CTB扩展通知命令1200已知的扩展持续时间1330期间不尝试占用介质。因此，在扩展持续时间1330期间，可执行协调器110和站120-1之间的剩余数据包的安全传输。
尽管在以上的示例性实施例中已经描述了在协调器110和站120之间传输数据包期间需要CTB扩展的情况，但是在站120之间的通信期间可发生CTB扩展。如果在站120通过没有协调器110干扰的链路(以下称为直接链路)在保留CTB期间传输数据包时需要保留CTB的扩展，则站中的一个(优选的是开始直接链路的站)可将CTB扩展请求命令发送给协调器110。CTB扩展请求命令是用于请求保留CTB的扩展的MAC命令。
图14显示根据本发明示例性实施例的CTB扩展请求命令1400。图14中显示的CTB扩展请求命令1400包括命令ID字段1410、长度字段1420和扩展持续时间字段1430。
命令ID字段1410包括用于标识CTB扩展请求命令1400的标识符。长度字段1420表示扩展持续时间字段1430的长度。扩展持续时间字段1430包括表示应请求而将从协调器110提供的附加时间的扩展持续时间信息。
从站120接收CTB扩展请求命令1400的协调器110分配预定附加时间，并广播包括关于分配的附加时间的信息的CTB扩展通知命令1200。这里，优选的是，包括在CTB扩展通知命令1200中的扩展持续时间与包括在CTB扩展请求命令1200中的扩展持续时间一致。然而，本发明不限于此。另外，协调器110可分配比站120请求的时间更长或更短的扩展持续时间。
接收CTB扩展通知命令1200的其它站在当前保留CTB之后的未保留CTB中在通过CTB扩展通知命令1200已知的扩展持续时间期间不尝试占用介质。因此，分配了扩展持续时间的站可在扩展持续时间安全地传输剩余数据包。
可以以独立的包的形式来传输CTB扩展请求命令1400和CTB扩展通知命令，或者通过不同的包(例如ACK)以捎带应答的方式来传输CTB扩展请求命令1400和CTB扩展通知命令1200。因此，可更加有效地使用通信信道。
以上描述的PHY能力信息元素600和MAC能力信息元素800仅是本发明的示例，并且本发明不限于此。因此，可形成包括以上各种能力信息的不同类型的信息字段。
图15是显示根据本发明示例性实施例的无线通信设备1500的框图。无线通信设备1500包括CPU 1510、存储单元1520、MAC处理单元1540和发送/接收单元1550。
CPU 1510控制连接到总线1530的其它组件，并且负责一般通信层中的MAC层的上层(例如，逻辑链路控制(LLC)层、网络层、传输层和应用层)中的处理。因此，CPU 1510处理将从MAC处理单元1540提供的接收数据。此外，CPU 1510产生传输数据，并将产生的传输数据提供给MAC处理单元1540。例如，将由CPU 1510产生或处理的数据可以是未压缩A/V数据。
存储单元1520存储由CPU 1510处理的接收数据或由CPU 1510产生的传输数据。可通过非易失性存储器装置(例如，ROM、PROM、EPROM、EEPROM)、或闪速存储器、易失性存储器装置(例如，RAM)、存储介质(例如，硬盘或光盘)、或本领域公知的任意不同的存储器来实现存储单元1520。
MAC处理单元1540用作无线通信设备1500的MAC层。MAC处理单元1540产生将被发送给其它装置的包，或者分析从其它装置接收的包。例如，MAC处理单元1540可产生或分析参照图5描述的MAC命令包500。
因此，MAC处理单元1540可产生包括无线通信设备1500的性能信息的包。此外，MAC处理单元1540可分析从不同装置接收的性能信息，以便管理通信处理，从而保持与相应装置的合适通信。无线通信设备1500的性能信息概念上包括参照图6描述的PHY能力信息和参照图8描述的MAC能力信息。性能信息可被存储在存储单元1520中或者性能信息可被存储在MAC处理单元1540本身。
此外，MAC处理单元1540可产生包括未压缩A/V数据的数据包，或者可从自其它装置接收的数据包中提取未压缩A/V数据，并将提取的未压缩A/V数据发送给CPU 1510。
如果无线通信设备500用作协调器110，则MAC处理单元1540可管理时序信息。此外，如果无线通信设备1500用作无线网络100中的站120，则MAC处理单元1540可分析将从协调器110发送的信标，以便获得时序信息。
发送/接收单元1550通过无线介质发送将从MAC处理单元1540发送的包。此外，发送/接收单元1550接收从其它装置发送的包，并将接收的包发送给MAC处理单元1540。
发送/接收单元1550包括第一物理处理单元1550a和第二物理处理单元1550b。其中，可通过LRP来实现第一物理处理单元1550a，可通过HRP来实现第二物理处理单元1550b。也就是，第一物理处理单元1550a通过LRP信道发送/接收包，第二物理处理单元1550b通过HRP信道发送/接收包。由MAC处理单元1540以时分方式控制第一物理处理单元1550a和第二物理处理单元1550b中的包发送/接收处理。
第二物理处理单元1550b可包括对数据编码的编码单元(未显示)和对编码数据调制的调制单元(未显示)。
编码单元可将数据分类为多个比特流，并独立地执行用于各比特流的编码工作。此时，编码单元可对各比特流应用不同的编码率或相同的编码率。也就是，编码单元可使用UEP模式和EEP模式中的一个编码模式。可根据MAC处理单元1540的指令确定使用哪个编码模式或应用哪个编码率。
调制单元可使用多个调制方法(例如，四相移键控(QPSK)、16正交幅度调制(QAM)等)之一。
第二物理处理单元1550b可包括对通过无线介质接收的信号解调的解调单元(未显示)以及对调制信号解码的解码单元。可将解码单元和解调单元的操作设计为与以上描述的编码单元和调制单元的操作相应。
此外，第二物理处理单元1550b可包括天线1556b。优选地，天线1556b是阵列天线，从而可执行波束控制。阵列天线具有排成一行的多个天线单元。然而，本发明不限于此。例如，阵列天线可具有以二维矩阵形状排列的多个天线单元。在这种情况下，可执行精细立体的波束控制。
第一物理处理单元1550a具有与第二物理处理单元1550b类似的配置。然而，如上所述，第一物理处理单元1550a和第二物理处理单元1550b使用不同的通信信道并发送/接收不同种类的包。因此，第一物理处理单元1550a的编码单元(未显示)和解码单元(未显示)可使用与第二物理处理单元1550b的编码单元和解码单元不同的信道编码方法和信道编码参数。此外，第一物理处理单元1550a的调制单元(未显示)和解调单元(未显示)可使用与第二物理处理单元1550b的调制单元和解调单元不同的调制和解调方法。
发送/接收单元1550没必要包括第一物理处理单元1550a和第二物理处理单元1550b两者。根据示例，发送/接收单元1550可仅包括第一物理处理单元1550a。此外，第二物理处理单元1550b可仅具有使用HRP信道发送包的功能和使用HRP信道接收包的功能之一。
参照图15描述的无线通信设备1500的部件可被实现为模块。这里使用的术语“模块”的意思是，但不限于，软件和硬件组件，诸如执行特定任务的现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。单元可以方便地被配置以驻留在可寻址的存储介质上，并且可被配置以在一个或多个处理器上执行。因此，举例来说，单元可以包括：诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、函数、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件和单元中提供的功能可被组合为更少的组件和单元，或者可进一步被分离成另外的组件和单元。
图16是显示根据本发明示例性实施例的无线通信处理的流程图。具体地讲，图16的流程图显示装置将其自身的性能信息发送给其它装置的处理。可由参照图15描述的无线通信设备1500执行图16中的步骤。
MAC处理单元1540产生包括无线通信设备1500的性能信息的MAC命令包(S1610)。如上所述，无线通信设备1500的性能信息可包括无线通信设备1500的MAC能力信息和PHY能力信息中的至少一个。当其它装置请求性能信息时，当无线通信设备1500向协调器110请求与无线网络100连接时，或者当即使没有接收到特定请求但性能信息也对于至少一个装置公知时，可执行产生MAC命令包的处理。
如果产生包括性能信息的MAC命令包，则发送/接收单元1550通过无线介质发送产生的MAC命令包(S1620)。由于优选的是，MAC命令包通过LRP信道传输，在S1620第一物理处理单元1550a可负责发送工作。
图17是显示根据本发明示例性实施例的无线通信处理的流程图。具体地讲，图17中的流程图显示装置获取其它装置的性能信息的处理。可由参照图15描述的无线通信设备1500执行图17中显示的处理。
首先，发送/接收单元1550通过无线介质接收包括其它装置的性能信息的MAC命令包(S1710)。包括其它装置的性能信息的MAC命令包可以是信标。此外，当在MAC处理单元1540的控制下，请求性能信息的包被预先发送给其它装置时，作为对请求性能信息的包的响应接收的包可用作MAC命令包。当然，即使没有特定请求，可从其它装置接收包括性能信息的MAC命令包。优选的是，通过LRP信道来传输MAC命令包。因此，第一物理处理单元1550a可负责操作S1710。
其后，MAC处理单元1540从由发送/接收单元1550接收的MAC命令包获取其它装置的性能信息(S1720)。这里，如上所述，性能信息可包括无线通信设备1500的MAC能力信息和PHY能力信息中的至少一个。
MAC处理单元1540将获取的性能信息存储在存储单元1520中(S1730)。当将来与特定装置通信时，MAC处理单元1540可从存储单元1520搜索相应装置的性能信息，并且使用搜索的性能信息控制与特定装置进行通信(S1740)。例如，MAC处理单元1540通过相应装置的性能信息来检查将由相应装置支持的HRP模式。随后，可使用相应装置和无线通信设备1500经常使用的HRP模式中能够实现当前信道状态下的最佳传输效率的HRP模式来处理将被发送/接收的数据。
如果操作S1740是用于发送/接收未压缩A/V数据的工作，则可由第二物理处理单元发送或接收未压缩A/V数据，并且可由第一物理处理单元1550a发送或接收对未压缩A/V数据的响应包。
本领域的技术人员可创建执行参照图16和图17描述的步骤的程序。程序可被记录在计算机可读存储介质中，随后计算机可读存储介质可连接到计算机。采用这种配置，可实现这里描述的示例性实施例以及其它等同实施例。这仍然落在本发明的范围内。
产业上的可利用性
尽管已经结合本发明示例性实施例描述了本发明，但是对于本领域的技术人员清楚的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对其进行各种修改和改变。因此，可以理解，以上示例性实施例在所有方面不是限制性的，而是示例性的。
根据本发明的无线通信方法和设备，由装置共享性能信息，因此可执行更有效的通信。

Claims (36)

1、一种无线通信方法，包括：
产生包含包括连接到无线网络的装置的信息的介质访问控制(MAC)协议数据单元(MPDU)的MAC包，无线网络使用支持不同的传输能力的第一信道和第二信道；
传输MAC包。
2、如权利要求1所述的无线通信方法，其中，装置的信息包括装置的MAC能力和物理层(PHY)能力中的至少一个。
3、如权利要求2所述的无线通信方法，其中，MAC能力包括表示关于从所述装置向其它装置推荐将在当前链路状态下使用的通信模式的请求的信息以及关于从所述装置向其它装置推荐通信模式的信息中的至少一个是否可被处理的信息。
4、如权利要求2所述的无线通信方法，其中，MAC能力包括表示所述装置是否能够使用第一信道来发送数据的信息。
5、如权利要求2所述的无线通信方法，其中，MAC能力包括表示所述装置是否能够使用第一信道来接收数据的信息。
6、如权利要求2所述的无线通信方法，其中，MAC能力包括表示所述装置是否能够向无线网络的协调器请求信道时间分配信息的信息。
7、如权利要求6所述的无线通信方法，其中，如果所述装置没有接收到信标，则执行信道时间分配信息的请求。
8、如权利要求7所述的无线通信方法，其中，在基于竞争的具有固定时间位置的控制周期中发送请求信道时间分配信息的包。
9、如权利要求2所述的无线通信方法，其中，MAC能力包括表示所述装置是否能够向无线网络的协调器请求分配给其的信道时间的扩展的信息。
10、如权利要求9所述的无线通信方法，其中，信道时间的扩展是信道时间分配，在信道时间分配中，分配给所述装置的信道时间之后的整个未保留时间或部分未保留信道时间被分配用于装置的通信。
11、如权利要求2所述的无线通信方法，其中，其中，PHY能力包括数据处理模式。
12、如权利要求11所述的无线通信方法，其中，数据处理模式包括编码模式、调整模式和编码率中的至少一个。
13、如权利要求12所述的无线通信方法，其中，编码模式包括等错误保护模式和不等错误保护模式，其中，等错误保护模式将相同的编码率应用到构成将被发送的数据的位，不等错误保护模式将不同于其它位的编码率应用到构成将被发送的数据的位的至少一位。
14、一种连接到无线网络的无线通信设备，该无线网络使用支持不同的数据传输能力的第一信道和第二信道，无线通信设备包括：
介质访问控制(MAC)处理单元，产生包括无线通信设备的信息的包；
发送单元，发送包。
15、如权利要求14所述的无线通信设备，其中，无线通信设备的信息包括无线通信设备的MAC能力和PHY能力中的至少一个。
16、如权利要求15所述的无线通信设备，其中，MAC能力包括关于与从无线通信设备向其它装置推荐将在当前链路状态下使用的通信模式的请求有关的信息以及与从无线通信设备向其它装置推荐通信模式有关的信息中的至少一个是否可被处理的信息。
17、如权利要求15所述的无线通信设备，其中，MAC能力包括表示无线通信设备是否能够使用第一信道来发送数据的信息。
18、如权利要求15所述的无线通信设备，其中，MAC能力包括表示无线通信设备是否能够使用第一信道来接收数据的信息。
19、如权利要求15所述的无线通信设备，其中，发送/接收单元通过第二信道来发送包。
20、如权利要求15所述的无线通信设备，其中，MAC能力包括表示无线通信设备是否能够向无线网络的协调器请求信道时间分配信息的信息。
21、如权利要求20所述的无线通信设备，其中，如果无线通信设备没有接收到信标，则执行信道时间分配信息的请求。
22、如权利要求20所述的无线通信设备，其中，在基于竞争的具有固定时间位置的控制周期中发送请求信道时间分配信息的包。
23、如权利要求15所述的无线通信设备，其中，MAC能力包括表示无线通信设备是否能够向无线网络的协调器请求分配给其的信道时间的扩展的信息。
24、如权利要求23所述的无线通信设备，其中，信道时间的扩展是信道时间分配，在信道时间分配中，分配给无线通信设备的信道时间之后的整个未保留时间或部分未保留信道时间被分配用于无线通信设备的通信。
25、如权利要求15所述的无线通信设备，其中，PHY能力包括数据处理模式。
26、如权利要求25所述的无线通信设备，其中，数据处理模式包括编码模式、调整模式和编码率中的至少一个。
27、如权利要求26所述的无线通信设备，其中，编码模式包括等错误保护模式和不等错误保护模式，其中，等错误保护模式将相同的编码率应用到构成将被发送的数据的位，不等错误保护模式将不同于其它位的编码率应用到构成将被发送的数据的位的至少一位。
28、一种无线通信方法，包括：
接收包括连接到无线网络的装置的信息的包，其中，所述无线网络使用支持不同传输能力的第一信道和第二信道；
存储包括在包中的装置的信息。
29、如权利要求28所述的无线通信方法，其中，装置的信息包括装置的介质访问控制(MAC)能力和物理层(PHY)能力中的至少一个。
30、如权利要求28所述的无线通信方法，还包括：
基于装置的信息执行与装置的通信。
31、如权利要求28所述的无线通信方法，其中，第一信道具有高于第二信道的传输能力的传输能力。
32、如权利要求31所述的无线通信方法，其中，通过第二信道接收包。
33、一种无线通信设备，包括：
接收单元，接收包括连接到无线网络的装置的信息的包，其中，所述无线网络使用支持不同传输能力的第一信道和第二信道；
存储单元，存储包括在包中的装置的信息。
34、如权利要求33所述的无线通信设备，其中，装置的信息包括装置的介质访问控制(MAC)能力和物理层(PHY)能力中的至少一个。
35、如权利要求33所述的无线通信设备，还包括：
介质访问控制(MAC)处理单元，基于装置的信息控制与装置的通信。
36、如权利要求33所述的无线通信设备，其中，接收单元通过第二信道接收包。
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