CN101889406A

CN101889406A - 通信装置及用于同步的方法

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Publication number: CN101889406A
Application number: CN2008801193112A
Authority: CN
Inventors: 阿南斯·苏布拉马尼亚; 彭晓明; 陈保善
Original assignee: Agency for Science Technology and Research Singapore
Current assignee: Agency for Science Technology and Research Singapore
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2028-10-21
Also published as: TW200935858A; US20110176534A1; CN101889406B; WO2009054812A1

Abstract

本发明提供了一种通信装置，该通信装置包括：接收电路，其配置为从另一通信装置接收消息；时基电路，其提供指定多个时段的时基信号；确定电路，其配置为根据消息的期望接收时间与该消息的接收时间而确定参数值，该参数值表示该通信装置与该另一通信装置间的时基偏移的特征；偏移产生电路，其配置为产生指定距时间点的时间偏移的时段偏移值，该时段偏移值对应于距离多个时段的一定数目的时段，其中，该时段的数目是根据该参数值而确定。

Description

通信装置及用于同步的方法

相关文件的交叉引用

本申请要求2007年10月23日提交的美国临时申请60/981,878号的优先权，为了一切目的将其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明的实施例涉及通信系统领域，例如点对点(ad hoc)无线电通信装置群等。作为例子，本发明的实施例涉及在点对点通信装置群中的通信装置之间同步的方法。

背景技术

通信系统通常包括多个通信装置，其中在所述多个通信装置间的通信为中央控制式的或自行组织式的。

点对点无线电通信群通常包括多个点对点无线电通信装置，其中在这些通信装置间的通信为自行组织式的。所述多个装置可以在一定范围内发现彼此而形成通信群，且在此通信群中，所述多个装置可以彼此通信而无需中央控制。

在通信系统上所运行的许多服务要求装置间准确的同步，以用于正确运行以及事件的协调。

目前已经推出多个标准，以定义在通信系统中的通信装置间进行同步的方式，其中，ECMA(欧洲计算机厂商协会)标准便是一个这样的标准。ECMA标准提供了用于点对点无线电通信装置群的协议以及用于高数据速率无线个人局域网络(WPAN)的规范。在以下所说明的实施例主要是基于ECMA标准。然而，应注意，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，从中可以作出形式与细节上的各种变化。

在ECMA标准的目前版本中，在任何两个装置间所允许的最大时钟偏移为百万分之40(40ppm)。根据在两个装置间所允许的该时钟偏移，一个装置的超帧的结束可以比另一个通信装置超帧的结束慢或快多达2.6微秒。上述偏移对于诸如测距的应用场合有影响，所述测距要求将时钟同步至时钟周期级别(以便获得较佳的测距准确度)。作为背景信息，时钟偏移例如是指时钟相比于另一时钟并不以刚好正确的速度运行的多种相关现象。即，在一段时间之后，该时钟“偏离”另一时钟。

在一个实施例中，在通信系统中的通信装置间实现了时钟周期级别的同步。应注意，如果可以实现时钟周期级别的同步，则附带的优点是，在允许分等级调整(slotted offset)时间频率码(TFC)的装置间甚至可以将OFDM符号传送同步(参见[3])。在一个实施例中，测距是由ECMA装置通过改变距离测量命令帧的功能而进行(参见[1])。

在ECMA装置间所可能产生的第二个同步问题为属于干扰检测的槽同步的问题，参见[4](还参考支持材料[5])，在传送期间，所有装置每过几个超帧(superframe)便同步地空缺几个音调(tone)。

在[4]中提出，所有装置每过几个超帧便同步地扫除(固定数目个音调的)槽，以检测干扰。在一个实施例中，可以实现装置间的槽同步。

在一个实施例中，提供了针对与高速超宽带(UWB)无线连接、尤其是与ECMA UWB连接有关的以下两个同步问题之一或两个的解决方案：第一个同步问题是关于装置间时钟偏移的问题，而第二个同步问题是关于ECMA装置间槽同步的问题(用于对干扰的检测与避免)。技术性挑战存在于MAC层与PHY层，这些挑战将使得ECMA装置能够解决上述同步问题。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种通信装置，该通信装置包括：接收电路，其配置为从另一通信装置接收消息；时基电路，其提供指定多个时段的时基信号；确定电路，其配置为根据消息的期望接收时间与消息接收时间来确定参数值，该参数值表示该通信装置与另一通信装置间的时基偏移；偏移产生电路，其配置为产生指定距时间点的时间偏移的时段偏移值，该时段偏移值对应于距离多个时段的一定数目的时段，其中，该时段的数目根据所述参数值而确定。

在一个实施例中，提供了一种点对点通信装置，该点对点通信装置包括：发送电路，其配置为发射数据；存储器，其配置为储存参数，该参数指定时间间隔与至少一个频率范围，其中，在此时间间隔期间，此频率范围可以不被用于传送数据；控制电路，其配置为控制发送电路，使得在此时间间隔期间，该频率范围可以不被用于传送数据；消息产生单元，其配置为产生消息，该消息包括用于此时间间隔与至少一个频率范围的规范，其中，在此时间间隔期间，此频率范围可以不被用于传送数据；以及传送电路，其配置为传送消息。

附图说明

对于附图不必依照比例绘制，而是将重点放在对各种实施例的原理的说明上。在以下描述中，参考以下附图以说明各个实施例：

图1表示超帧的结构；

图2表示在通信装置群中的通信装置间的通信；

图3表示通信装置的超帧以信标时段开始时间(BPST)进行对齐的图示；

图4表示根据本发明的一个实施例的通信装置；

图5表示根据本发明的一个实施例的同步；

图6表示根据本发明的一个实施例的同步方法的流程图；

图7表示根据本发明的一个实施例的通信装置；

图8表示根据本发明的一个实施例的所提出的槽同步信息元素(IE)的格式；

图9表示根据本发明的一个实施例的点对点通信装置；以及

图10表示根据本发明的一个实施例的点对点通信装置。

具体实施方式

作为背景信息，根据此ECMA标准，超帧定义为用于协调装置间的帧传送的周期性时间间隔，每个超帧包括各为256μs的256个媒体访问时隙(MAS)。帧可以定义为由装置传送的数据的单元。超帧为周期地重复的结构，而群中的装置同步至这种结构。超帧包括信标时段(BP)，信标时段后接着为数据时段。BP包括多个信标时隙，且信标可以在信标时隙内传送。信标时段(BP)可以定义为由装置所宣布的时段，在此时段中装置发送或收听信标，且术语“信标”可以指关于诸如在其他数据时段中所保留的时隙的信息。数据时段用于在装置间传送数据。

图1中图示了超帧的结构。超帧110包括信标时段101，信标时段101后接着为数据时段102。超帧由256个MAS 103构成。

每个超帧110以BP 101开始，BP 101在一个以上连续的媒体访问时隙(MAS)103上延伸。BP中第一个MAS的开始以及超帧的开始称为信标时段开始时间(BPST)。

信标可以在信标参数与信息元素(IE)中承载各种网络管理信息。信标参数包括装置唯一的地址与用于传送该信标的信标时隙。对于在点对点通信装置群中的每个装置，所述装置通常具备固定的信标时隙数目，其中信标在信标时段中发送。如果点对点通信装置群中的装置数目增加或减少，则此通信装置的信标时隙数目可以相对应地改变。

图2说明包括通信装置A至H(211至218)的通信系统200。在一个实施例中，通信装置可以为点对点通信群(信标群)200，其包括点对点通信装置A至H(211至218)，其中，所有装置A至H(211至218)在特定频道中工作。术语“频道”可以指一个以上频带的组合，且这种组合可以用于信号传送。术语“频带”可以指用于信号传送的预定的连续频率范围。为了说明，圆201代表装置B 212的传送范围，表示装置B可以将数据传送至位于圆201中的其他通信装置。在该图中，装置B 212可以将数据传送至装置A211、C 213、D 214、E 215以及H 218，类似地，圆202代表装置C 213的传送范围，表示装置C可以将数据传送至位于圆202中的其他通信装置，圆203代表装置D 214的传送范围，表示装置D可以将数据传送至位于圆203中的其他通信装置。在BP期间，信标群的每个装置选择不同的信标时隙，且信标时隙的占有率以尽可能密集的形式保持，而随着范围中装置数目的变化而增加与缩减。

图3图示了通过将超帧对齐而在通信装置间实现同步的机制，所述超帧对齐通过使BPST与最慢装置对齐而进行。

根据ECMA标准的目前版本，允许信标群中的每个装置将其信标时段开始时间(BPST)与其最慢的邻近装置的信标时段开始时间(BPST)同步。每个装置可以通过知道其BPST落后或领先其邻近装置的BPST多少，以计算该装置本身与该装置从其接收信标的每一个邻近装置之间的时钟偏移。当装置从邻近装置接收信标时，装置判断此信标的实际接收时间与期望接收时间之间的差。此信标的实际接收时间为信标前导(preamble)的开始抵达接收装置的天线的时间。期望接收时间由所接收信标的信标时隙数目字段与接收装置的BPST而确定。如果差为正，则邻近装置较慢。

在一个实施例中，每一个通信装置维持有虚拟时钟(例如寄存器)，以将装置间的同步维持至时钟周期级别。参考图3。考虑在图3中具有4个装置的例子，装置A 211具有最快的时钟，装置D 214具有最慢的时钟。假设四个装置A 211-D 214在其各自的超帧301、302、303以及304中共享有相同的BPST 320。由于在装置A 211-D 214间的时钟偏移，超帧301-304的长度不同。如图3所示，装置A211的超帧301在时间点310结束；装置B212的超帧302在时间点311结束；装置C 213的超帧303在时间点312结束；且装置D 214的超帧304在时间点313结束。在ECMA标准的目前版本中，使用上述步骤，装置A 211可以测量时间点313与310间的时间差，即测量以纳秒为单位的变量x(参照图3)。因此，如果装置A 211将其下一个BPST延迟x纳秒，即比时间点310晚x纳秒开始其下一个超帧，则可将A211与D214的BPST对齐。如果装置B 212与C 213遵循类似步骤，则所有装置在每一超帧中同步至最慢邻近装置。

图4表示根据一个实施例的通信装置400。

通信装置400可以包括接收电路401、时基电路402、确定电路403以及偏移产生电路404。

在一个实施例中，接收电路401配置为接收来自另一通信装置的消息。作为举例，图3中的通信装置A 211可以包括接收电路401，而从另一个通信装置D 214接收消息。在一个实施例中，所述消息可以为装置A 211从装置D 214周期地、即在每个超帧中接收的信标。在一个实施例中，消息包含表示另一通信装置D 214的存在的信息。

在一个实施例中，通信装置400为点对点通信装置。例如，通信装置A 211为点对点通信装置。在一个实施例中，装置D 214为点对点通信装置，装置A211从装置D 214接收消息。

在一个实施例中，时基电路402提供指定多个时段的时基信号。在一个实施例中，时基信号为周期性时基信号。在一个实施例中，时基信号为时钟信号。在一个实施例中，时钟信号由物理石英晶体提供。在一个实施例中，由时基电路402所提供的时基信号为物理时钟信号。在一个实施例中，时段为规律的时段。在一个实施例中，时段为时钟周期。

在一个实施例中，通信装置从另一通信装置接收周期性消息，此周期性消息参考根据另一通信装置的时基信号所确定的传送时间点而传送。在一个实施例中，时间点为另一通信装置的信标时段开始时间(BPST)或该通信装置的信标时段开始时间。作为举例，周期性消息可以为由另一通信装置所发送的信标。在通常情况下，在通信群中，每个通信装置根据其时基信号在每个超帧中以固定信标时隙发送其信标。因此，在相对于时间点的固定时间，通信装置从另一通信装置接收信标，所述时间点即为根据另一通信装置的时基信号所确定的每个超帧的BPST。

在一个实施例中，通信装置所接收的周期性消息的周期性(periodicity)对于固定时段不会改变。

在一个实施例中，周期性消息为信标。在一个实施例中，周期性为根据另一个通信装置的时基信号的另一个通信装置的超帧持续期间。周期性也可以称为周期长度或超帧。在一个实施例中，固定时段为根据另一个通信装置的时基信号的两个超帧持续期间。

在一个实施例中，确定电路403配置为根据消息的期望接收时间与该消息的接收时间而确定参数值，该参数值表示通信装置与另一通信装置间的时基偏移。在一个实施例中，确定电路403可以根据来自装置D 214的信标的期望接收时间与来自装置D 214的信标的接收时间，确定装置A211的时钟周期与另一通信装置D 214的时钟周期之间的时间差。在一个实施例中，确定电路403可以使用参数表示所述时间差。

在一个实施例中，参数值表示时基信号与另一通信装置的时基信号之间的差。作为举例，参数值表示装置A 211的时基信号与装置D 214的时基信号之间的差。在一个实施例中，所述差由时钟偏移造成。

在一个实施例中，时基信号为物理时钟信号。

在一个实施例中，偏移产生电路404配置为产生用于指定距时间点的时间偏移的时段偏移值，该时段偏移值对应于距离多个时段的一定数目的时段，其中，该时段的数目是根据参数值而确定。

在一个实施例中，偏移产生电路404产生虚拟时钟，且虚拟时钟与通信装置群中最慢的通信装置的物理时钟同步。在一个实施例中，信标传送基于虚拟时钟。不仅可以在上述超帧(≈65ms)的结束处，还有人建议使用虚拟时钟而在整个超帧中实现时钟周期级别的同步。在一个实施例中，将每一个装置的所建议的虚拟时钟(可以为寄存器)与最慢装置的物理时钟(晶体)同步，且每一个装置从该装置所维持的虚拟时钟接收计时(timing)。在以下详细说明装置借以维持同步虚拟时钟的策略。

在一个实施例中，通信装置根据从另一通信装置所接收的消息确定此通信装置的时基信号与另一通信装置的时基信号间的偏移，例如它们之间的差。根据此偏移，通信装置可以例如以诸如时钟周期的时段的数目为形式确定时段偏移，例如用于执行某事件的时间。时段偏移的时段的数目例如根据通信装置间的时基偏移而选择，使得例如根据时段偏移的事件的执行可导致通信装置间的同步。

作为实施例的说明，假设装置A 211与D 214(如图3所示)已经进入或加入同一信标群。令P_clk为物理(硬件)时钟(目前ECMA PHY时钟为528MHz)。如图5所示，令B_A 501为装置A 211的BPST，B_D 502为从A 211的角度看到的装置D 214的BPST，C_A 503为A 211的时钟周期(假设A 211的时钟周期为1/P_clk；假设A 211的时钟为528MHz，且因此A 211的时钟周期为1/528微秒)，以及C_D为从A 211的角度看到的D 214的时钟周期。令由A 211所看到的D 214的信标时隙为已知量n₁。设m＝T_bp×P_clk为信标时隙持续期间的时钟周期数目，而T_bp为每个信标时隙的持续期间。对于目前ECMA所规范的装置，T_bp＝85μs且P_clk＝528MHz。因此，m＝85×528。在由装置所看到的每一信标时隙中，相同装置的物理时钟计数m个周期。设Y 510为D 214的信标在A 211处的实际接收时间(去除传播时间)，Z 511为D 214的信标在A 211处的估计接收时间。

假设在目前(第一)超帧(超帧N 520)结束时并无装置移动其BPST。在下一个超帧(超帧N+1521)中，装置A 211与D 214并未移动其BPST。设Y’512与Z’513分别为在超帧N+1521中D 214的信标在A 211处的实际接收时间与估计接收时间。令n₂为在超帧N+1521中D 214的信标的信标时隙数目。设p＝T_sf×P_clk为用于超帧持续期间的时钟周期的数目，而T_sf为一个超帧的持续期间。对于目前ECMA所规范的装置，T_sf＝65536μs，因此，p＝65536×528。在每一超帧中，相同装置的物理时钟计数p个周期。请注意，P_clk可以根据个别实施方式而不同地选择。例如，P_clk也可以选择为基于66MHz时钟。在这种情形中，A 211的时钟周期为1/66微秒，且m＝85×66，以及p＝65536×66。在一个实施例中，P_clk可以根据由装置A 211所使用的物理时钟晶体的频率F而选择。因此，装置A 211的时钟周期为1/F秒。

现在，Y 510、Z 511、Y’512以及Z’513在装置A 211处关于固定参考时间为已知(可以为A211的BPST，即B_A 501)。从以下四个关系式

Z＝B_A+(n₁-1)C_Am (1)

Y＝B_D+(n₁-1)C_Dm (2)

Z’＝B_A+pC_A+(n₂-1)C_Am (3)

Y’＝B_D+pC_D+(n₂-1)C_Dm (4)

其中，m＝T_bp×P_clk＝85×528，p＝T_sf×P_clk＝65536×528，

可以在两个超帧中得到B_D与C_D的估计：

C_D＝(Y’-Y)/(p+m(n₂-n₁)) (5)

B_D＝Y-(n₁-1)C_Dm＝Y-(n₁-1)(Y’-Y)m/(p+m(n₂-n₁)) (6)

在第三超帧中，装置A 211可以将其BPST对齐于装置D 214的BPST(其通过B_D+2pC_D与固定参考时间的知悉而得知)，并将虚拟时钟计数复位至零。令P_A为在D 214的超帧持续期间中A 211的物理时钟周期的数目(为A 211所知)，以及P_D为在D 214的相同超帧持续期间中D 214的物理时钟周期的数目。可以看出P_D＝p＝65536×528。在一个实施例中，(P_A-P_D)可以指由装置A 211的确定电路403所确定的参数值，该参数值表示通信装置A 211与另一通信装置D 214之间的时基偏移。然而，应注意，参数值并不限于(P_A-P_D)。在一个实施例中，参数值表示在装置A 211的时基信号与另一通信装置D 214的时基信号之间的差。在一个实施例中，参数值表示装置A 211的物理时钟周期数目与在相同期间中装置D 214的物理时钟周期数目之间的差。

如果装置A211从第三超帧以这样的方式维持虚拟时钟周期计数，使得其虚拟时钟计数是由以下方式从其物理时钟周期的计数获得：每过Floor[P_A/(P_A-P_D)]或Round[P_A/(P_A-P_D)]个物理时钟周期，便从其物理时钟周期的计数减去一个时钟周期，从而A 211的虚拟时钟可以与D 214的物理时钟同步至一个时钟周期级别。在一个实施例中，由虚拟时钟所计数的时钟周期可以称为由装置A 211的偏移产生电路404所产生的时段偏移值。在一个实施例中，虚拟时钟可以设定虚拟时钟与物理时钟间的时间偏移。由虚拟时钟所计数的时钟周期可以对应于或关联于由物理时钟所计数的时钟周期数目。例如，虚拟时钟可以每过Floor[P_A/(P_A-P_D)]或Round[P_A/(P_A-P_D)]个物理时钟周期，便跳过一个时钟周期。

在以上说明中，函数Floor[x]代表不大于值‘x’的最大整数值，且Round[x]代表最接近‘x’的整数值。

如果P_A-P_D＝0，则将虚拟时钟设定为与物理时钟相同。如上可以看出，仅需要最初的两个超帧便可估计时钟周期并建立虚拟时钟。

在此给出两个例子以说明以上所建议的方法。

例子1

假设n₁＝n₂＝n＝5且P_clk＝528MHz，C_A＝1/528μs，Y测量为342.595μs，以及Y’测量为65882.595μs。然后，使用等式(5)，可以估计C_D为1.89405ns，以及使用等式(6)，可以估计B_D为2.5752μs。在D 214的超帧持续期间(＝pC_D)，A 211的时钟计数为pC_D/C_A～34605028个周期。然而，D 214的时钟仍然计数p＝65536×528＝34603008个周期。A 211的虚拟时钟通过从A211的每17131(＝34605028/(34605028-346030008))个物理时钟周期减去1个时钟周期而获得。

例子2

给定n₁＝n₂＝n＝5且P_clk＝66MHz，C_A＝1/66μs，Y测量为342.595μs，以及Y’测量为65882.595μs。然后，使用等式(5)，可以估计C_D为15.152ns，以及使用等式(6)，可以估计B_D为2.584μs。在D 214的超帧持续期间(＝pC_D)中，A 211的时钟计数为pC_D/C_A～4325514个周期。然而，D 214的时钟仍然计数p＝65536×66＝4325376个周期。A 211的虚拟时钟通过从A211的每31344(＝4325514/(4325514-4325376))个物理时钟周期减去1个时钟周期而获得。

在一个实施例中，通信装置在固定时段期间，参考该通信装置的时基信号或时钟周期，估计另一通信装置的时钟周期或时基信号。例如，如上所述，装置A211在固定时段、即两个超帧持续期间，参考装置A211的时钟周期，估计另一通信装置D 214的时钟周期C_D。

在一个实施例中，通信装置假设其时钟周期为1/528微秒或1/66微秒或1/F秒，其中，F为由通信装置所使用的物理时钟晶体的频率。

在一个实施例中，通信装置在固定时段中确定另一个通信装置的信标时段开始时间(BPST)。例如，如上所述，装置A211在两个超帧的固定时段中，确定另一通信装置D 214的BPST B_D。

在一个实施例中，通信装置在周期性消息的周期长度期间，根据另一通信装置的时基信号，确定该另一通信装置所计数的时钟周期的数目为F乘以0.065536个时钟周期，其中，F为由装置使用的物理时钟晶体的频率。在该实施例中，0.065536来自于超帧的持续期间。例如，令F为528MHz，则通信装置在超帧持续期间中根据其物理时钟所计数的时钟周期的数目为65536μs×528MHz＝0.065536×528×10⁶＝0.065536×F。

作为举例，通信装置在周期性消息的周期长度、即超帧持续期间中，根据时基信号而确定由此通信装置的物理时钟所给定的时钟周期的数目，所述周期性消息即信标。在消息的周期长度、即超帧持续期间中，由此通信装置的物理时钟根据时基信号而给定的时钟周期的数目可以记为‘P’，所述消息即信标。在周期性消息的周期长度、即超帧持续期间中，由另一通信装置的物理时钟根据另一通信装置的时基信号而给定的时钟周期的数目可以记为‘Q’。

在一个实施例中，通信装置、即装置A211在固定时段、即两个超帧持续期间刚好结束时，建立虚拟时钟周期计数器，所述虚拟时钟周期计数器为寄存器，并在固定时段刚好结束时，将虚拟时钟周期计数器初始化为零。

在一个实施例中，此装置、即装置A 211在虚拟时钟周期计数器初始化为零之后，更新虚拟时钟周期计数器，使得虚拟时钟周期计数器的计数是从固定时段的结束或另一通信装置、即装置D 214的先前超帧的结束，通过以下方式由物理时钟所给定的物理时钟周期数目而获得：如果P大于Q，则每过Floor[P/(P-Q)]或Round[P/(P-Q)]个物理时钟周期，便将物理时钟周期的数目减去一个时钟周期。

在一个实施例中，如果P小于或等于Q，则通信装置将其虚拟时钟设定为与此通信装置的物理时钟相同。

在一个实施例中，如果P小于或等于Q，则通信装置判断其物理时钟慢于另一通信装置的物理时钟。

在一个实施例中，如果P大于Q，则通信装置判断其物理时钟快于另一通信装置的物理时钟。

在一个实施例中，通信装置在另一通信装置的每个超帧刚好结束时，根据此另一通信装置的时基信号，将其虚拟时钟计数器复位为零。

在一个实施例中，装置判断：在包括此通信装置以及与此通信装置的邻近装置的通信系统中，自己是否具有最慢的物理时钟。在一个实施例中，另一通信装置具有在此通信系统中最慢的物理时钟。

在一个实施例中，时基信号为周期性时基信号，且参数值表示时基信号的周期性与另一通信装置的时基信号的周期性的差。作为举例，参数值表示装置A 211的时基信号的周期性与装置D 214的时基信号的周期性的差，且所述参数可以记为(P_A-P_D)。

在一个实施例中，如果参数设定该时基信号在另一通信装置的时基信号之前，则可以判断用于时间偏移的时段的数目小于由时基信号所给定的时段的数目。作为举例，如果装置A 211判断参数(P_A-P_D)＞0，表明设备D 214慢于装置A 211，则装置A 211将通过跳过某些物理时钟而设定虚拟时钟：即每过Floor[PA/(PA-PD)]或Round[PA/(PA-PD)]个物理时钟，跳过一个时钟，以便与装置D 214同步。由装置A 211的虚拟时钟所计数的时钟周期数目小于由装置A 211的物理时钟所计数的时钟周期数目。

在一个实施例中，如果参数指定该时基信号在另一通信装置的时基信号之后，则可以判断用于时间偏移的时段的数目大于由时基信号所给定的时段的数目。作为举例，如果装置A 211判断参数(P_A-P_D)＜0，表明设备D 214快于装置A 211，则装置A 211将其虚拟时钟维持为与其物理时钟相同。装置D 214可以判断装置D 214快于装置A 211，且装置D 214可以设定虚拟时钟以与装置A 211同步。可以看出，可以将此种情形容易地扩展至替代实施例：如果装置A 211判断其慢于装置D 214，则装置A 211将以这样的方式设定虚拟时钟，即使得装置A 211的虚拟时钟每过Floor[P_D/(P_D-P_A)]或Round[P_D/(P_D-P_A)]个物理时钟周期便多计数一个额外的时钟周期，以便与较快的装置D 214同步。在这种情形中，装置D 214并无必要与装置A 211同步，只要装置D 214将其虚拟时钟设定为与其物理时钟同步即可。

在一个实施例中，该通信装置与另一通信装置的时基信号均为时钟信号，且参数表示时钟信号与另一通信装置的时钟信号之间的时钟偏移。作为举例，参数可以为(P_A-P_D)，其表示通信装置A 211与通信装置D 214间的时钟偏移。

在一个实施例中，接收电路401配置为接收第一消息与第二消息；且确定电路403配置为根据以下因素确定参数值：第一消息的期望接收时间、第二消息的期望接收时间、第一消息的接收时间以及第二消息的接收时间。作为举例，装置A 211的接收电路401可以在超帧N 520中从装置D 214接收第一消息(即信标)，并在超帧N+1 521中从装置D 214接收第二消息(即信标)。装置A 211的确定电路403可以确定第一消息的接收时间Y 510、第二消息的接收时间Y’512。根据Y510与Y’512，并还根据第一消息Z 511的期望接收时间以及第二消息Z’513的期望接收时间，确定电路403可以确定B_D 502与C_D的值。从B_D 502与C_D，可以由pC_D/C_A计算出P_A。因此，可以确定诸如(P_A-P_D)的参数值。

在一个实施例中，偏移产生电路404可以配置为设定虚拟时钟，并计数从时间点所经过的时钟周期的数目。作为举例，由虚拟时钟所计数的时钟周期的数目，可以每过Floor[P_A/(P_A-P_D)]或Round[P_A/(P_A-P_D)]个物理时钟周期，便跳过一个时钟周期。在一个实施例中，时间点例如可以为最后信标的传送时间。在一个实施例中，时间点可以为BPST。在一个实施例中，时间点可以为超帧的开始时间。

在一个实施例中，时钟周期的数目为根据时基信号已经通过的时钟周期的数目，其根据参数值而增加或减少。作为举例，如果参数值(P_A-P_D)＞0，则由装置A 211的虚拟时钟所计数的时钟周期的数目可以小于由装置A211的物理时钟所计数的时钟周期的数目。在替代实施例中，则可以看出，此情形可以容易地扩展至这样的情况：即如果参数值(P_A-P_D)＜0，由装置A 211的虚拟时钟所计数的时钟周期数目可以大于由装置A 211的物理时钟所计数的时钟周期数目，且具有较慢物理时钟的装置A 211采取行动以与装置D 214同步。

在一个实施例中，参数值设定周期性，以该周期性，由时基信号所指示的时钟周期中的一个时钟周期不被计数为已从时间点经过的时钟周期。作为举例，如果装置A 211判断其快于装置D 214，则诸如(P_A-P_D)的参数值可以设定周期性，诸如Floor[P_A/(P_A-P_D)]或Round[P_A/(P_A-P_D)]，以此周期性，由物理时钟所表示的Floor[P_A/(P_A-P_D)]或Round[P_A/(P_A-P_D)]个时钟周期中的一个时钟周期并未由虚拟时钟所计数。换句话说，虚拟时钟可以每过Floor[P_A/(P_A-P_D)]或Round[P_A/(P_A-P_D)]个物理时钟周期便跳过一个时钟周期。

在一个实施例中，提供了一种产生时间指示的方法，该方法包括：从另一通信装置接收消息；提供指定多个时段的时基信号；根据此消息的期望接收时间与此消息的接收时间来确定参数值，该参数值表示此通信装置与另一通信装置间的时基偏移；产生用于指定距时间点的时间偏移的时段偏移值，此时段偏移值对应于距离多个时段的一定数目的时段，其中，时段的数目根据此参数值而确定。

本实施例在图6中所表示的流程图中加以说明。

实际中，装置的时钟周期由于温度与其他参数的作用，可能在一段时间后改变。在一个实施例中，每个装置可以每过pClockPeriodRefresh个超帧便可选择地花费两个超帧来估计最慢邻近装置的时钟周期，并随后通过以上给定步骤借助虚拟时钟而与最慢邻近装置实现同步。在一个实施例中，pClockPeriodRefresh可以为任何值，诸如1024、8192或65536等。

在图6的流程图中给出同步方法的图示。

在图6中，P为在最慢装置的超帧持续期间内装置的物理时钟周期的数目，Q(Q＝65536×f₀；f₀MHz为该最慢装置的时钟频率)为在此最慢装置的同一超帧持续期间内最慢装置的物理时钟周期的数目。首先，在步骤601中，装置加入信标群或该装置的邻近装置加入信标群。然后，在步骤602中，装置为两个连续超帧确定所有邻近装置的信标的开始时间。如果在其邻近装置的超帧中的物理时钟计数大于Q(＝65536×f₀)，则此装置比邻近装置快。在步骤603中，装置判断其是否为该信标群中的最慢装置。如果装置判断其为该信标群中的最慢装置，则在步骤604中，装置将其虚拟时钟设定为与该装置的物理时钟相同。如果装置判断其并非该信标群中的最慢装置，则在步骤605中，该装置确定关于最慢装置的变量P、Q以及Floor[P/(P-Q)]或Round[P/(P-Q)]。步骤605之后，在步骤606中，该装置从第三超帧设定虚拟时钟，并通过更新虚拟时钟，开始在时钟周期级别上与最慢装置同步。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，当由计算机执行时，该计算机程序产品使得计算机实施一种用于产生时间指示的方法，该方法包括：从另一通信装置接收消息；提供指定多个时段的时基信号；根据消息的期望接收时间与该消息的接收时间确定参数值，该参数值表示通信装置与另一通信装置之间的时基偏移；产生用于指定距时间点的时间偏移的时段偏移值，此时段偏移值对应于距离多个时段的一定数目的时段，其中，此时段的数目根据参数值而确定。

在ECMA标准的目前版本中，装置可以在从信标时隙的开始起算的保护时间(mGuardtime，参考[1])中的任何时间开始传送信标。在一个实施例中，使上述保护时间为零，以用于信标传送，且每个装置在信标时隙开始或在信标时隙开始之后的已知时间δ时，以±1个时钟周期的容差发出信标。

在一个实施例中，每个装置维持与最慢物理时钟同步的虚拟时钟。在一个实施例中，最慢装置的虚拟时钟计数与其物理时钟计数相同。设P为在最慢装置的超帧持续期间中装置的物理时钟周期数目，而Q为在最慢装置的相同超帧持续期间中最慢装置的物理时钟周期数目。在一个实施例中，装置以这样的方式更新其虚拟时钟周期计数，使得其虚拟时钟周期计数是通过以下方式从其物理时钟周期计数获得：即每过Floor[P/(P-Q)]或Round[P/(P-Q)]个物理时钟周期，便从其物理时钟周期的计数减去一个时钟周期。以此方式，任何装置的虚拟时钟将与最慢装置的物理时钟同步至时钟周期级别。如果P-Q＝0，则将此装置的虚拟时钟设定至与此装置的物理时钟相同。注意，使用其邻近装置的信标来计算P的装置可以通过检查是否有P-Q＞0，而检查其是否具有较快的时钟。

在一个实施例中，如果在其邻近装置的超帧持续期间中，装置的物理时钟周期数目大于邻近装置的同一超帧持续期间中邻近装置的物理时钟周期数目，则装置快于其邻近装置。

在一个实施例中，每个装置根据其虚拟时钟而非其物理时钟，进行其传送以及与测距有关的确定。在最慢装置的每一个超帧中，在最慢装置的BPST处复位虚拟时钟。在一个实施例中，每个装置从其所维持的虚拟时钟接收其计时。在一个实施例中，在信标群中的所有装置使用最初两个超帧，以估计其他通信装置的时钟的时钟周期，且如上所述建立虚拟时钟。在用于建立虚拟时钟的两个超帧之后，在随后每个超帧持续期间，所有虚拟时钟以分布式方式持续保持同步(与最慢装置的物理时钟同步)。

ECMA的目前版本允许在两个以ECMA规范的装置之间在超帧中进行命令帧的交换，所述命令帧包括距离测量命令帧。然而，如果在交换距离测量命令帧的两个装置之间有时钟偏移，则距离测量可能是错误的。

如果存在时钟偏移的话，则在最初三个最高位的八位字节(octet)之后的用于距离测量报告帧的距离有效负载字段中的位有可能是错误的(参考[1]，所述位是用于基于距离测量的抵达的双向时间的传送时间与接收时间)。在一个实施例中，在距离测量报告类型命令帧中的时间戳是基于虚拟时钟而非物理时钟。由于所有装置的虚拟时钟可以使用以上步骤同步，从而可以将测距误差最小化。令T_1，c表示将第一距离测量命令帧从装置1传送至装置2的传送时间。令装置2在时间R_2，c接收此帧。令装置2在时间T_2，c传送回复距离测量命令帧，且装置1在时间R_1，c接收此帧，则可以得到距离估计R：

R＝c×(R_2，c-T_1，c+R_1，c-T_2，c)/2

其中，c为光速。如果所有以上计时测量是基于虚拟时钟而从对齐的BPST测量，则可以以528MHz时钟降低测距误差。

在[3]中提供了一种基于该分等级偏移TFC的加强吞吐量的方法。根据[3]中基于分等级偏移TFC的方法要求时钟周期级别上的同步(时钟周期级别上的时钟同步可以导致MAS级别与超帧级别上的同步)。在一个实施例中，基于虚拟时钟安排每个简称为OSTD的正交频分复用(OFDM)符号传送期间，使得装置的OSTD同步，且不会重迭太多而造成干扰。如果所有OSTD基于虚拟时钟，则所有装置的所有OSTD将同步或对齐至时钟周期级别。

根据ECMA标准，为了支持对UWB频带的其他使用者的避免，所传送的信号可以在对128个元素或音调的任何元素或音调的音调清零(TN)的上下文中发送。这些元素或音调对应于在目前频带群中每个频带的子载波。

图7表示根据一个实施例的通信装置700。

通信装置700可以包括：发送电路701、存储器702、控制电路703、消息产生单元704以及传送电路705。

在一个实施例中，发送电路701配置为发射数据。在一个实施例中，发送电路701配置为发射信标至其他通信装置。

在一个实施例中，存储器702配置为储存参数，该参数指定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率，其中，在此时间间隔期间，此频率范围可以不用于传送数据。作为举例，此频率范围可以对应于一个或多个频率子载波。时间间隔可以指一个或多个超帧。在一个实施例中，存储器702配置为储存参数，该参数指定在一个或多个超帧持续期间可以不被使用的子载波的一个或多个范围。

在一个实施例中，控制电路703配置为控制发送电路701，使得在该时间间隔期间，该频率范围不被用于传送数据。在一个实施例中，控制电路703配置为控制发送电路701，从而在一个或多个超帧期间清零所设定的子载波。

在一个实施例中，消息产生单元704配置为产生消息，该消息包括用于时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率的规范，其中，在此时间间隔期间，此频率范围可以不被用于传送数据。作为举例，所述消息可以为信标。作为进一步举例，所述消息可以为由此装置所产生的信息元素。在一个实施例中，消息产生单元704配置为产生消息，该消息包括用于一个或多个超帧以及用于子载波的一个或多个范围的规范，在该一个或多个超帧期间清零该子载波的一个或多个范围。

在一个实施例中，传送电路705可以配置为传送消息。在一个实施例中，消息可以为传送至其他通信装置的信标。在一个实施例中，消息可以为信息元素(IE)。

在一个实施例中，换句话说，点对点通信装置储存参数，该参数指定时间间隔、即一个或多个超帧；以及至少一个频率范围、即子载波的一个或多个范围；或至少一个频率范围的开始频率，其中，在此时间间隔期间，子载波的一个或多个范围可以不被使用。点对点通信装置以这样的方式传送数据，即在此设定的时间间隔期间，所设定的至少一个频率范围不被使用。点对点通信装置产生包含关于参数的规范的消息，此参数设定至少一个频率范围、即子载波的一个或多个范围，所述范围在该时间间隔、即一个或多个超帧期间可以不被使用。点对点通信装置将此消息传送至其他通信装置。

在一个实施例中，消息在时间间隔前的另一个时间间隔中传送。在一个实施例中，时间间隔可以是指超帧N。消息可以在前一个超帧N-1中发送。在一个实施例中，消息在超帧N-1中传送，且消息包含子载波的在超帧N中或从超帧N向前的被清零的一个或多个范围的规范。

在一个实施例中，时间间隔是相对于用于传送数据的一系列时间间隔中的另一时间间隔的下一个时间间隔。作为举例，时间间隔、即超帧N为相对于另一个时间间隔、即超帧N-1的下一个时间间隔，在超帧N-1期间，消息在用于传送数据的一系列时间间隔中发出。在一个实施例中，所设定的超帧N为超帧N-1的下一个超帧，在超帧N期间清零所设定的子载波，在超帧N-1期间发送消息，其中，该消息包括关于在超帧N期间未被使用的子载波的一个或多个范围的规范。

在一个实施例中，消息包括在时间间隔中不被用于传送数据的频率范围的列表。作为例子，消息可以包括在时间间隔中被清零而不用于传送数据的子载波频率的列表。在一个实施例中，消息包括在一个或多个指定的超帧期间被清零的子载波范围的列表。

在一个实施例中，参数与规范设定在此时间间隔中应当在此频率范围中实施音调清零。作为举例，频率范围可以是指一个或多个频率子载波。在一个实施例中，参数与规范设定在一个或多个所设定的超帧期间，应当对用于频率子载波的一个或多个所设定的范围实施音调清零。

在一个实施例中，由装置在超帧N传送的消息中所设定的时间间隔的长度比由此通信装置在超帧N+1传送的消息中所设定的时间间隔的长度要长一个时间单位。作为举例，由装置在超帧N传送的消息、即信息元素(IE)或信标中所设定的时间间隔的值例如可以为2。由此装置在超帧N+1传送的消息、即信标或信息元素(IE)中所设定的时间间隔的值例如可以为1。因此，在超帧N所传送的信标或IE中所包括的时间间隔的长度比在超帧N+1所传送的信标或IE中所包括的时间间隔的长度要长一个超帧。

在一个实施例中，由装置在超帧N传送的消息中所设定的时间间隔的长度比由此通信装置在超帧N+1传送的消息中所设定的时间间隔的长度要长一个超帧。作为举例，由装置在超帧N传送的消息、即信标或IE中所设定的时间间隔可以为超帧N+1和N+2，且因此长度为两个超帧。由此装置在超帧N+1传送的消息、即信标或IE中所设定的时间间隔可以为超帧N+2，且因此长度为一个超帧。因此，在超帧N所传送的信标或IE中所包括的时间间隔的长度比在超帧N+1所传送的信标或IE中所包括的时间间隔的长度要长一个超帧。

在一个实施例中，如果在超帧的前一个超帧中所传送的消息中所设定的时间间隔为零，则将在该超帧中所传送的消息中所设定的时间间隔的长度或期间或值复位至固定的非零值。作为举例，如果在超帧N-1中来自此通信装置的信标或IE中所设定的时间间隔为零，则将在超帧N中来自此通信装置的信标或IE中所设定的时间间隔复位至固定的非零值，所述固定的非零值可以为一个或多个超帧的持续期间。在一个实施例中，消息包括音调偏移，其为一组音调或频率中的第一音调或第一频率，且其中，在此时间间隔期间，对应于所设定的第一音调或音调偏移的这组音调被清零或不被使用。在一个实施例中，消息每过固定时段传送一次。在一个实施例中，固定时段为超帧。

在一个实施例中，消息包括被清零的一组音调或频率范围的第一音调或频率范围。在本实施例中，假设所有装置事先了解有多少音调或频率范围被清零。作为举例，在通信系统中所有装置知道有多组音调或频率范围可以被清零，各组音调或频率范围具有唯一的开始(第一)音调或频率。因此，当消息、即信标或IE指定被清零的一组音调或频率范围的第一音调或开始频率时，所有其他通信装置知道哪一组音调或频率范围将被清零。

在一个实施例中，如果在超帧的前一个超帧中所传送的消息中所设定的时间间隔的长度为零，则在该超帧中传送该消息，且音调偏移相对于此超帧的前一个超帧中所传送的消息中所设定的音调偏移增加固定值。作为举例，如果在超帧N-1中所传送的消息、即信标或IE中所设定的时间间隔的长度为零，则在超帧N中，超帧N中的信标或IE中所设定的音调偏移相对于在超帧N-1中所传送的信标或IE中所设定的音调偏移增加固定值。由于每组音调或频率范围可以具有唯一的开始音调或频率，故已增加的音调偏移可对应于被清零的另一组音调或频率。

在一个实施例中，通信装置700可以还包括接收电路706，如图7所示。在一个实施例中，接收电路706配置为接收第二消息，该第二消息表示在此时间间隔期间此频率范围可以不被用于传送数据。例如，第二消息可以由在相同信标群中的另一通信装置发送。在一个实施例中，接收电路706配置为接收来自另一通信装置的消息，此消息包括子载波的一个或多个范围的规范以及一个或多个超帧的规范，其中，在一个或多个指定的超帧期间，子载波的一个或多个指定的范围可以不被使用。

在一个实施例中，消息包括时间间隔的数目或长度，在所述时间间隔期间，频率范围可以不被用于传送数据。在一个实施例中，每个时间间隔为超帧。例如，消息可包括超帧的数目，而对于此数目个超帧，此频率范围可以被清零音调而不用于传送数据。在一个实施例中，消息可以包括超帧的数目，在该数目个超帧期间，子载波的一个或多个指定的范围可以不被用于传送数据。

在一个实施例中，消息设定频率范围的大小。作为举例，消息可以设定有多少频率子载波不被使用。在一个实施例中，消息可以设定频率子载波的每个所设定的范围的频率子载波的数目。

在一个实施例中，通信装置700为根据ECMA标准的通信装置。

在一个实施例中，通信装置700为具有多个点对点通信装置的通信系统的一部分，其中，多个通信装置中的每个通信装置在此时间间隔期间不被允许使用此频率范围传送数据。在一个实施例中，如图2所示，通信系统可以包括多个点对点通信装置，且所有通信装置A 211至H 218在此时间间隔、即一个或多个超帧期间，不允许使用此频率范围、即子载波的一个或多个范围传送数据。

在一个实施例中，提供了一种用于控制数据传送的频率范围的使用的方法，包括：在点对点通信装置的存储器中储存参数，该参数指定时间间隔与至少一个频率范围，其中，在此时间间隔期间，此频率范围可以不被用于传送数据；控制通信装置的发送电路，使得在此时间间隔期间，此频率范围不被用于传送数据；产生消息，该消息包括用于此时间间隔和用于至少一个频率范围或用于至少一个频率范围的开始频率的规范，其中，在此时间间隔期间，此频率范围可以不被用于传送数据；以及传送此消息。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，当由计算机执行时，该计算机程序产品使得计算机实施一种控制对用于数据传送的频率范围的使用的方法，所述方法包括：在点对点通信装置的存储器中储存参数，该参数指定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率，其中，在此时间间隔期间，此频率范围可以不被用于传送数据；控制通信装置的发送电路，使得在此时间间隔期间，此频率范围不被用于传送数据；产生消息，该消息包括用于此时间间隔和用于至少一个频率范围或用于此至少一个频率范围的开始频率的规范，其中，在此时间间隔期间，此频率范围可以不被用于传送数据；以及传送此消息。

在一个实施例中，提供了一种用于在装置通信群中操作点对点无线电通信装置的方法，此方法包括：产生音调清零同步协商消息，该音调清零同步协商消息包括关于频率的信息，与所述频率相对应，点对点无线电通信装置将清零音调；以及将此音调清零同步协商消息传送至至少一个其它点对点无线电通信装置，所述点对点无线电通信装置与所述至少一个其它点对点无线电通信装置在目前频道中具有已建立的通信连接。

在一个实施例中，音调清零同步协商消息还包括至少一个时间间隔的规范，在此时间间隔期间，此点对点无线电通信装置将对应于频率的音调清零。

在一个实施例中，音调清零同步协商消息还包括关于来自一组音调或一组频率的第一音调或第一频率的规范，而此点对点无线电通信装置在时间间隔期间会根据该规范将音调清零。

图9为根据一个实施例的在通信系统中用于传送OFDM符号的点对点无线电通信装置900。

点对点无线电通信装置可以包括：消息产生单元901、发射单元902、以及接收单元903。

在一个实施例中，消息产生单元901可以配置为产生音调清零同步协商消息，以通知其他通信装置该点对点无线电通信装置会将哪些音调或频率清零以及为哪个期间清零所设定的音调或频率；或通知其他通信装置一组音调或频率的开始音调或频率清零以及此点对点无线电通信装置会为哪一个期间清零该组音调或频率中的音调或频率。

在一个实施例中，发射单元902可以配置为发射音调清零同步协商消息至至少一个其它点对点无线电通信装置，该点对点无线电通信装置与该至少一个其它点对点无线电通信装置在目前频道中具有已建立的通信连接。

在一个实施例中，接收单元903配置为从点对点无线电通信装置群中的其他通信装置接收消息。

图8表示根据一个实施例的所建议的槽同步IE801与槽同步控制字段802的格式。

由所建议的槽同步IE801可以看出，可以使用八位字节“槽同步递减计数”以设定在时间间隔期间实施音调清零的该时间间隔的长度(超帧数目)。在一个实施例中，槽同步控制字段802中的位b0-b6可以设定音调偏移，该音调偏移为一组音调或频率中的第一音调或第一频率，其中，该组音调对应于在此时间间隔期间设定为被清零或不被使用的第一音调或音调偏移。在一个实施例中，槽同步控制字段802中的位b7-b8可以设定在此时间间隔期间将被清零或不被使用的该组音调的每一侧上与该组音调相邻的音调数目。

以所建议的IE，可以使进入装置知道在新一组音调开始被清零之前，要多久才可以清零目前组的音调。

在每个超帧中，固定的一组pSweptNotchWidth个音调从音调偏移开始清零。在一个实施例中，参数pSweptNotchWidth的值可以为4、8或12，但并不限于此。在一个实施例中，被清零的这组音调通过被清零音调的数目(pSweptNotchWidth)和作为音调偏移数目的开始点设定，所述音调偏移数目可以为0-127之一。在一个实施例中，如果被清零音调的数目(pSweptNotchWidth)已经在每个装置中编码，则不须使用所建议的IE在装置间传播该信息，而仅要求交流音调偏移数目。在801中的槽同步递减计数(Notch Synchronization countdown)每个超帧递减1，且一旦该递减计数计数器达到零，则重新初始化至pSweptNotchDuration。在一个实施例中，pSweptNotchDuration的值可以为12或24，但并不限于此。

一旦在槽同步IE中所给定的递减计数至零，则从下一个超帧起，下一组pSweptNotchWidth个音调从这样的音调开始被清零：该音调的编号从前一个音调偏移加上pSweptNotchWidth再对127取模而得到。

在一个实施例中，在802中的“避免相邻音调”字段包括相邻于由传送装置所清零的pSweptNotchWidth个已清零音调的每一侧的音调数目。在一个实施例中，由每个装置在每个超帧中发出槽同步IE，且所有装置确保所表示与清零的为同一组的音调(音调偏移相同)。如果在已接收IE间的任何超帧中的音调偏移不同，则所有装置应将其音调偏移字段更新至在下一个超帧中所有通信装置所推导出的最低值。在一个实施例中，如果对于任何装置此递减计数值已达到零，且如果此装置预测所有其他通信装置被期望在上述协议所给定的下一个超帧中从某个音调偏移清零音调，则此装置在下一个超帧中的槽同步IE中包括此音调偏移。在一个实施例中，如果此递减计数值不同，则每个装置还将通过根据从先前超帧中(考虑到，任何递减计数值每一超帧递减1)所接收IE所导出的最低递减计数值而调整其递减计数字段，以确保包括于目前超帧中的槽同步IE中的递减计数值相同。

在一个实施例中，有人建议使用在2.4GHz或5GHz工作的信道作为控制信道，以便于不同信道中工作的信标群之间的槽同步。有人建议基于正交相移键控或QPSK(单一载波调制)，降低目前ECMA所设定的PHY的成本和复杂度，以符合在2.4GHz或5GHz的控制信道运行。由装置在控制信道上所传送的控制信息或帧可以包括工作信道编号、对应于包括于ECMA所设定的PLCP头部中的工作时间频率码(TFC)的位图、在此装置的信标群中占有率最高的信标时隙、参考在已传送控制帧的前导的结束的装置的BPST和/或槽同步IE。

在一个实施例中，当检测到信号能量(属于单一载波(SC)传送)和/或前导(preamble)时，信标群中的活动工作装置在不传送时，应总是收听对应于诸如2.4GHz信道或5GHz信道的控制信道的带宽。如果在信标群中的活动工作装置已检测到用于在控制信道中所接收的控制帧中的固定数目个连续超帧的位图，所述位图对应于与目前工作TFC不同的TFC编号或与目前工作信道编号所不同的信道编号，则可以推断此装置已经检测到在另一信道中的同时工作的信标群。

在一个实施例中，所建议的用于访问控制信道的信道访问方法为具有退避的载波感测多重访问或CSMA(可基于前导进行感测)。每个装置或每个传送装置(传送OFDM数据或信标的装置)必须竞争控制信道，以传送控制信道帧。在传送控制信道帧之后且在感测到此信道再度用于另一控制信道帧传送之前，装置必须执行随机的或固定的退避。随后，如果此信道被感测到忙碌(可以基于前导检测)，则启动随机的退避。在一个实施例中，仅传送装置(传送OFDM数据或信标的装置)需要使用控制信道。

图10表示根据一个实施例的点对点通信装置1000。

点对点通信装置1000可以包括：发送电路1001、存储器1002、第一消息产生单元1003、第二消息产生单元1004以及传送电路1005。

在一个实施例中，发送电路1001配置为在工作于某频率范围的控制频道上传送数据，此频率范围不同于另一频率范围或另一频道所运行的频率范围；其中，所述另一频率范围或另一频道被该装置用于与通信群中的其他点对点通信装置通信。

在一个实施例中，存储器1002配置为储存参数，该参数用于指定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率，并用于设定在使用另一频率范围或另一频道的该时间间隔期间，该至少一个频率范围可以不被用于传送数据。

在一个实施例中，第一消息产生单元1003配置为产生消息，该消息包括用于设定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率的规范，并用于设定在使用另一频率范围或另一频道的该时间间隔期间，该频率范围可以不被用于传送数据。

在一个实施例中，第二消息产生单元1004配置为产生消息，该消息包括下列规范：另一频率范围或另一频道、在另一频道上时段中占用的最高时隙以及用于在另一频道中装置的参考时间。

在一个实施例中，传送电路1005配置为传送由第一消息产生单元与第二消息产生单元所产生的消息。

在一个实施例中，控制信道为2.4GHz信道或5GHz信道。

在一个实施例中，另一频率范围为频带或频带群。在一个实施例中，另一工作信道为时间频率码(TFC)。在一个实施例中，所占用的最高时隙为所占用的最高信标时隙。在一个实施例中，时段为装置的信标时段。在一个实施例中，参考时间为装置的信标时段开始时间或此消息前导的终点与下一个超帧中此装置的信标时段开始时间之间的时间。在一个实施例中，数据为包括于帧中的数据。在一个实施例中，消息对应于控制帧。

在一个实施例中，点对点通信装置1000配置为仅当在另一频道中传送数据时，使用此控制信道。

在一个实施例中，当控制信道从使用中释放时，点对点通信装置1000使用此控制信道。

在一个实施例中，点对点通信装置1000还包括与控制信道关联的计数器1006，其中，一旦控制信道从使用中释放，计数器1006便开始由预定值递减，其中当计数器抵达零时，装置开始使用控制信道以传送符号或帧。

在一个实施例中，点对点通信装置1000配置为基于检测到并无预定序列经由此控制信道传送，判断该控制信道从使用中释放。在一个实施例中，预定序列为前导。

在一个实施例中，点对点通信装置1000配置为经由另一个频道传送正交频分复用符号，且经由控制信道传送单一载波调制数据或正交相移键控调制数据。

应注意，虽然基于ECMA标准进行了说明，但本发明的实施例不限于ECMA标准，而是可以扩展至在通信系统中的通信装置之间要求同步的通信系统。

虽然参考具体实施例特定地表示并说明了本发明，但是本领域的技术人员应了解，其中可以作出形式与细节的各种改变，而不会脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神与范围。因此，本发明的范围由所附权利要求所表示，因此意欲包括处于权利要求等同物的意义与范围内的所有变化。

在本说明书中引用了以下文件：

[1]2007年12月的ECMA-368标准：High Rate Ultra Wideband PHY andMAC Standard

[2]2005年12月Wimedia MAC的发行版本1.0：Distributed MediumAccess Control(MAC)for Wireless Networks

http:/www.wimedia.org/en/index.asp

[3]提交用于临时US专利的由A.Subramanian，X.Peng，F.Chin所著的：Schemes for achieving higher throughput in network of ECMA Specifieddevices

[4]Wimedia Alliance Inc.所出版的由C.Razzell所著的：Detect andavoid with a swept notch UWB transmitter

[5]由新加坡Institute for Infocomm Research出版的由A.Subramanian，X.Peng，F.Chin所著的：Guideline for standardization of aDAA framework

Claims

1.一种通信装置，其包括：

接收电路，其配置为从另一通信装置接收消息；

时基电路，其提供指定多个时段的时基信号；

确定电路，其配置为根据所述消息的期望接收时间与所述消息的接收时间而确定参数值，该参数值表示该通信装置与所述另一通信装置间的时基偏移；

偏移产生电路，其配置为产生指定距时间点的时间偏移的时段偏移值，该时段偏移值对应于距离所述多个时段的一定数目的时段，其中，所述时段的数目根据所述参数值而确定。

2.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述消息为周期地传送的多个消息中的消息。

3.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述消息表示所述另一通信装置的存在。

4.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置为点对点通信装置。

5.如权利要求4所述的通信装置，其中，所述另一通信装置为点对点通信装置。

6.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述参数值表示所述时基信号与所述另一通信装置的时基信号之间的差。

7.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述时基信号为周期性时基信号。

8.如权利要求7所述的通信装置，其中，所述参数值表示所述时基信号的周期性与所述另一通信装置的所述时基信号的周期性的差。

9.如权利要求8所述的通信装置，其中，如果所述参数设定所述时基信号在所述另一通信装置的所述时基信号之前，则判断用于所述时间偏移的所述时段的数目小于由所述时基信号所给定的所述时段的数目。

10.如权利要求8所述的通信装置，其中，如果所述参数设定所述时基信号在所述另一通信装置的所述时基信号之后，则判断用于所述时间偏移的所述时段的数目大于由所述时基信号所给定的所述时段的数目。

11.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述时基信号为时钟信号。

12.如权利要求11所述的通信装置，其中，所述时钟信号由物理石英晶体所提供。

13.如权利要求11所述的通信装置，其中，所述通信装置从所述另一通信装置接收周期性消息，所述周期性消息参考基于所述另一通信装置的时基信号所确定的传送时间点而传送。

14.如权利要求13所述的通信装置，其中，所述时间点为所述另一通信装置的信标时段开始时间或所述通信装置的信标时段开始时间。

15.如权利要求13所述的通信装置，其中，所述通信装置所接收的所述周期性消息的所述周期性在固定时段内并不改变，且所述周期性指周期长度。

16.如权利要求15所述的通信装置，其中，所述周期性消息为信标，所述周期长度为根据所述另一通信装置的所述时基信号的所述另一通信装置的超帧持续期间，以及所述固定时段为根据所述另一通信装置的所述时基信号的两个超帧的持续期间。

17.如权利要求15所述的通信装置，其中，所述通信装置在所述固定时段期间，参考所述通信装置的所述时基信号或所述时钟周期，估计所述另一通信装置的所述时钟周期或所述时基信号。

18.如权利要求17所述的通信装置，其中，

将所述另一通信装置的所述时钟周期C_D估计为C_D(Y’-Y)/(p+m(n₂-n₁))，

其中，Y为在超帧N处对来自所述另一通信装置的信标的接收时间；Y’为在超帧N+1处对来自所述另一通信装置的信标的接收时间；p为所述通信装置的超帧持续期间中的时钟周期数目；m为所述通信装置的信标时段期间的时钟周期数目；n₂为在所述超帧N+1中来自所述另一通信装置的所述信标的信标时隙数目：以及n₁为在所述超帧N中来自所述另一通信装置的所述信标的信标时隙数目。

19.如权利要求17所述的通信装置，其中，所述通信装置假设其时钟周期为1/528微秒或1/66微秒或1/F秒，其中，F为由所述通信装置所使用的所述物理时钟晶体的频率。

20.如权利要求15所述的通信装置，其中，所述通信装置在所述固定时段中确定所述另一通信装置的所述信标时段开始时间。

21.如权利要求20所述的通信装置，其中，

将所述另一通信装置的所述信标时段开始时间确定为B_D＝Y-(n₁-1)C_Dm＝Y-(n₁-1)(Y’-Y)m/(p+m(n₂-n₁))，其中，Y为在所述超帧N处对来自所述另一通信装置的信标的接收时间；Y’为在所述超帧N+1处对来自所述另一通信装置的信标的接收时间；p为所述通信装置的超帧持续期间中的时钟周期的数目；m为所述通信装置的信标时段期间的时钟周期的数目；n₂为在所述超帧N+1中来自所述另一通信装置的所述信标的信标时隙数目；n₁为在所述超帧N中来自所述另一通信装置的所述信标的信标时隙数目；C_D为参考所述通信装置的所述时钟周期的所述另一通信装置的所述时钟周期。

22.如权利要求15所述的通信装置，其中，所述通信装置根据在所述周期性消息的所述周期长度期间所述另一通信装置的所述时基信号而确定所述另一通信装置所计数的时钟周期的数目为F×0.065536个时钟周期，其中，F为由所述装置所使用的所述物理时钟晶体的频率。

23.如权利要求15所述的通信装置，其中，所述通信装置在所述周期性消息的所述周期长度期间，根据所述时基信号确定由所述通信装置的物理时钟所给定的时钟周期数目。

24.如权利要求15所述的通信装置，其中，所述通信装置在所述固定时段的结束时设立虚拟时钟周期计数器，且在所述固定时段的所述结束时将所述虚拟时钟周期计数器初始化至零。

25.如权利要求24所述的通信装置，其中，

在将所述虚拟时钟周期计数器初始化至零之后，所述装置更新所述虚拟时钟周期计数器，使得从所述固定时段结束之后或从所述虚拟时钟周期计数器被初始化至零之后，所述虚拟时钟周期计数器的计数通过物理时钟所给定的物理时钟周期数目而这样获得：如果P＞Q，则每过Floor[P/(P-Q)]或Round[P/(P-Q)]个物理时钟周期，便将所述物理时钟周期的数目减去一个时钟周期，其中，P为在所述消息的所述周期长度期间，由所述通信装置的所述物理时钟根据所述时基信号所给定的时钟周期数目，且其中Q为在所述消息的所述周期长度期间，由所述另一通信装置的所述物理时钟根据所述另一通信装置的所述时基信号所给定的时钟周期数目。

26.如权利要求24所述的通信装置，其中，

如果P≤Q，则所述通信装置将其虚拟时钟设定为与所述通信装置的物理时钟相同，其中，P为在所述消息的所述周期长度期间，由所述通信装置的所述物理时钟根据所述时基信号所给定的时钟周期数目，且其中Q为在所述消息的所述周期长度期间，由所述另一通信装置的所述物理时钟根据所述另一通信装置的所述时基信号所给定的时钟周期数目。

27.如权利要求15所述的通信装置，其中，

如果P≤Q，则所述装置判断其物理时钟慢于所述另一通信装置的所述物理时钟，其中，P为在所述消息的所述周期长度期间，由所述通信装置的所述物理时钟根据所述时基信号所给定的时钟周期数目，且其中Q为在所述消息的所述周期长度期间，由所述另一通信装置的所述物理时钟根据所述另一通信装置的所述时基信号所给定的时钟周期数目。

28.如权利要求15所述的通信装置，其中，

如果P＞Q，则所述装置判断其物理时钟快于所述另一通信装置的所述物理时钟，其中，P为在所述消息的所述周期长度期间，由所述通信装置的所述物理时钟根据所述时基信号所给定的时钟周期数目，且其中Q为在所述消息的所述周期长度期间，由所述另一通信装置的所述物理时钟根据所述另一通信装置的所述时基信号所给定的时钟周期数目。

29.如权利要求24所述的通信装置，其中，在所述另一通信装置的每一个超帧结束时，所述通信装置根据所述另一通信装置的所述时基信号，将其虚拟时钟计数器复位至零。

30.如权利要求27或28所述的通信装置，其中，所述装置判断其是否在包含所述通信装置以及所述通信装置的邻近装置的通信系统中具有最慢的物理时钟。

31.如权利要求27或28所述的通信装置，其中，所述另一通信装置具有在所述通信系统中的所述通信装置的最慢的物理时钟。

32.如权利要求11所述的通信装置，其中，所述另一通信装置的所述时基信号为时钟信号，且所述参数表示所述时钟信号与所述另一通信装置的所述时钟信号之间的时钟偏移。

33.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述接收电路配置为接收第一消息与第二消息，且所述确定电路配置为基于下列因素确定所述参数值：所述第一消息的所述期待接收时间、所述第二消息的所述期待接收时间、所述第一消息的接收时间以及所述第二消息的接收时间。

34.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述时段为规律时段。

35.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述时段为时钟周期。

36.如权利要求1所述的通信装置，其中，所述偏移产生电路配置为计数从所述时间点起通过的时钟周期数目。

37.如权利要求36所述的通信装置，其中，所述时钟周期数目为根据所述时基信号已通过的时钟周期数目，且根据所述参数值而增加或减少。

38.如权利要求37所述的通信装置，其中，所述参数值指定周期性，从所述时间点起，以所述周期性，由所述时基信号所表示的所述时钟周期中的时钟周期不被计数为已通过的时钟周期。

39.一种用于产生时间指示的方法，该方法包括以下步骤：

从另一通信装置接收消息；

提供指定多个时段的时基信号；

根据所述消息的期待接收时间与所述消息的接收时间确定参数值，该参数值表示在通信装置与所述另一通信装置之间的时基偏移；以及

产生指定距时间点的时间偏移的时段偏移值，所述时段偏移值对应于距离所述多个时段的一定数目的时段，其中，所述时段的数目根据所述参数值而确定。

40.一种计算机程序产品，当由计算机执行时，所述计算机程序产品使得所述计算机实施一种用于产生时间指示的方法，该方法包括以下步骤：

从另一通信装置接收消息；

提供指定多个时段的时基信号；

41.一种用于操作装置通信群中的点对点无线电通信装置的方法，该方法包括以下步骤：

产生音调清零同步协商消息，该消息包括关于所述点对点无线电通信装置将清零音调所对应的频率的信息，并包括关于至少一个时间间隔的规范的信息，在该至少一个时间间隔期间，所述点对点无线电通信装置清零所述频率或音调；以及

将所述音调清零同步协商消息传送至至少一个其它点对点无线电通信装置，所述点对点无线电通信装置与该至少一个其它点对点无线电通信装置在目前频道中具有已建立的通信连接。

42.如权利要求41所述的方法，其中，

所述音调清零同步协商消息还包括来自一组音调或一组频率的第一音调或第一频率的规范，在所述时间间隔期间，所述点对点无线电通信装置根据所述规范清零音调。

43.一种在用于传送OFDM符号的通信系统中的点对点无线电通信装置，该装置包括：

消息产生单元，其配置为产生音调清零同步协商消息，以通知其他通信装置所述点对点无线电通信装置将清零哪些音调或频率，以及对于哪一个期间，该点对点无线电通信装置将清零所指定的音调或频率，或通知所述其他通信装置一组音调或频率的开始音调或频率，以及对于哪一个期间，所述点对点无线电通信装置将清零所述一组音调或频率中的所述音调或频率；

传送单元，其配置为传送所述音调清零同步协商消息至至少一个其它点对点无线电通信装置，所述点对点无线电通信装置与所述至少一个其它点对点无线电通信装置在目前频道中具有已建立的通信连接；以及

接收单元，其配置为从所述点对点无线电通信装置群中的其他通信装置接收消息。

44.一种点对点通信装置，包括：

发送电路，其配置为传送数据；

存储器，其配置为储存参数，该参数用于设定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率，其中，在所述时间间隔期间，所述频率范围可以不用于传送数据；

控制电路，其配置为控制所述发送电路，使得在所述时间间隔期间，所述频率范围不用于传送数据；

消息产生单元，其配置为产生消息，该消息包括用于所述时间间隔与用于所述至少一个频率范围或用于所述至少一个频率范围的所述开始频率的规范，其中，在所述时间间隔期间，所述频率范围可以不用于传送数据；以及

传送电路，其配置为传送所述消息。

45.如权利要求44所述的通信装置，其中，所述消息是在所述时间间隔前的另一个时间间隔中传送。

46.如权利要求45所述的通信装置，其中，所述时间间隔为相对于用于传送数据的一系列时间间隔中所述另一个时间间隔的下一个时间间隔。

47.如权利要求44所述的通信装置，其中，所述消息包括在所述时间间隔中不被用于传送数据的频率范围的列表。

48.如权利要求44所述的通信装置，其中，所述参数与所述规范指定音调清零应在所述时间间隔中且在所述频率范围中实施。

49.如权利要求44所述的通信装置，还包括：

接收电路，其配置为接收第二消息，该第二消息指示所述频率范围在所述时间间隔期间可以不被用于传送数据。

50.如权利要求44所述的通信装置，其中，所述消息包括所述频率范围可以不被用于传送数据的时间间隔的数目。

51.如权利要求44所述的通信装置，其中，所述消息指定所述频率范围的大小。

52.如权利要求44所述的通信装置，其中，所述通信装置为根据ECMA标准的通信装置。

53.如权利要求44所述的通信装置，其中，所述通信装置为具有多个点对点通信装置的通信系统的一部分，其中，在所述时间间隔期间，所述通信装置的每个通信装置不允许使用所述频率范围传送数据。

54.如权利要求44所述的通信装置，其中，所述消息包括音调偏移，该音调偏移为一组音调或频率中的第一音调或第一频率，其中所述一组音调对应于被设定在所述时间间隔期间被清零或不被使用的所述第一音调或所述音调偏移。

55.如权利要求54所述的通信装置，其中，所述消息每隔固定时段传送一次。

56.如权利要求55所述的通信装置，其中，所述固定时段为超帧。

57.如权利要求44所述的通信装置，其中，在超帧中传送的消息中所指定的时间间隔的长度或期间为短于在所述超帧前的超帧中所传送的消息中所指定的时间间隔的超帧。

58.如权利要求57所述的通信装置，其中，

如果在所述超帧前的所述超帧中所传送的所述消息中所设定的所述时间间隔为零，则将所述超帧中所传送的所述消息中所设定的所述时间间隔的长度或期间或值复位至固定的非零值。

59.如权利要求54或57所述的通信装置，其中，

所述消息在超帧中传送，且如果在所述超帧前的超帧中所传送的所述消息中所设定的所述时间间隔的长度或期间为零，则所述音调偏移从所述超帧前的所述超帧中所传送的所述消息中所包含的所述音调偏移增加固定值。

60.一种用于控制对数据传送所用的频率范围的使用的方法，该方法包括以下步骤：

在点对点通信装置的存储器中储存参数，该参数指定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率，其中，在所述时间间隔期间，所述频率范围可以不用于传送数据；

控制所述通信装置的发送电路，使得在所述时间间隔期间，所述频率范围不被用于传送数据；

产生消息，该消息包括用于所述时间间隔与所述至少一个频率范围或所述至少一个频率范围的所述开始频率的规范，其中，在所述时间间隔期间，所述频率范围可以不被用于传送数据；以及

传送所述消息。

61.一种计算机程序产品，当由计算机执行时，所述计算机程序产品使得所述计算机实施一种用于控制对数据传送所用的频率范围的使用的方法，该方法包括以下步骤：

在点对点通信装置的存储器中储存参数，该参数指定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率，其中，在所述时间间隔期间，所述频率范围可以不被用于传送数据；

传送所述消息。

62.一种点对点通信装置，该装置包括：

发送电路，其配置为在运行于一个频率范围中的控制信道上传送数据，所述频率范围不同于另一频率范围或另一频道所运行的频率范围；其中，所述装置使用所述另一频率范围或所述另一频道与通信群中的其他点对点通信装置通信；

存储器，其配置为储存参数，所述参数指定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率，其中，在使用所述另一频率范围或所述另一频道的所述时间间隔期间，所述至少一个频率范围可以不用于传送数据；

第一消息产生单元，其配置为产生消息，该消息包括指定时间间隔与至少一个频率范围或至少一个频率范围的开始频率的规范，其中，在使用所述另一频率范围或所述另一频道的所述时间间隔期间，所述频率范围可以不用于传送数据；

第二消息产生单元，其配置为产生消息，该消息包括关于所述另一频率范围或所述另一频道、在所述另一频道上的时段中所占用的最高时隙以及所述另一频道中用于所述装置的参考时间的规范；以及

传送电路，其配置为传送由所述第一消息产生单元与所述第二消息产生单元产生的所述消息。

63.如权利要求62所述的点对点通信装置，其中，所述控制信道为2.4GHz信道或5GHz信道。

64.如权利要求62所述的点对点通信装置，其中，所述另一频率范围为频带或频带群，所述另一工作信道为时间频率码(TFC)，所占用的最高时隙为所占用的最高信标时隙，所述时段为所述装置的所述信标时段，所述参考时间为所述装置的所述信标时段开始时间或所述消息的前导的结束与在下一个超帧中所述装置的所述信标时段开始时间之间的时间，所述数据为包括于帧中的数据，以及所述消息对应于控制帧。

65.如权利要求62所述的点对点通信装置，其中，所述装置配置为仅当在所述另一频道中传送数据时，才使用所述控制信道。

66.如权利要求62所述的点对点通信装置，其中，当所述控制信道从使用中释放时，所述装置使用所述控制信道。

67.如权利要求66所述的点对点通信装置，还包括与所述控制信道关联的计数器，其中，一旦所述控制信道从使用中释放，所述计数器便开始从预定值递减，其中，当所述计数器达到零时，所述装置开始使用所述控制信道传送符号或帧。

68.如权利要求67所述的点对点通信装置，其中，所述装置配置为基于检测到并无预定序列经由所述控制信道传送，而判断所述控制信道已经从使用中释放。

69.如权利要求68所述的点对点通信装置，其中，所述预定序列为前导。

70.如权利要求62所述的点对点通信装置，其中，所述装置配置为经由所述另一频道以传送正交频分复用符号，并经由所述控制信道以传送单一载波调制数据或正交相移键控调制数据。