CN102057739B - 用于发送/接收信标信号的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种使用分段发送信标的方法。本发明包括以由协调器将特定无线设备选定的调度块仅包括在信息元中的方式配置信标，并且将配置的信标定向发送给特定无线站。因此，以使用定向信标发送指定给站的信息，或者可以通过将包含在所述信标中的信息划分为几个分段来发送所述信标的方式来降低信标的开销。

Description

用于发送/接收信标信号的装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于降低信标开销的装置及其方法。

背景技术

通常，mmWave标准要求60GHz的载频和0.5-2.5GHz的信道带宽。因此，mmWave标准要求载频和信道带宽显著地大于常规的IEEE802.11系列标准的载频和信道带宽。如果使用具有波长在毫米范围的射频信号，有可能提供数量级为数千兆位秒(Gbps)相当高的速率数据。能够使用包括具有1.5mm大小或者更小的天线的单个芯片实现这些。

因为空中的衰减比是非常高的，其有利地降低站间干扰。

同样地，在mmWave传输的情况下，由于高衰减比，波束的达到(即，最大)距离也减小。因此，尤其难以全向发送信号。为了解决这个问题，需要锐化波束。这样做，仅局部地递送波束(即，被限制在相对小的覆盖范围)。

在使用mmWave传输的微微网中，协调器周期地发送信标。该信标通常地具有在图1中示出与媒体访问控制(MAC)层关联的结构。如所示，该信标包括MAC控制报头、信息元(IE)字段、奇偶校验序列等。

当按照当前的网络标准配置信标时，增加信息元。按照网络标准存在各种类别的信息元。如果多个信息元被增加给信标，则该信标的长度显著地增加，从而，导致过度的开销。

调度信息元(IE)通常包括在信标中。顾名思义，调度信息元携带调度信息，诸如在表1中示出的信息。

表1

项	描述
		IE索引	标识当前的IE是否是调度IE
长度	整个IE的长度
		调度块1	具有关于DEV1的调度信息
调度块2	具有关于DEV2的调度信息
		...	...
调度块n	具有关于DEVn的调度信息

如所示，该信标可以包括与存在于该微微网中的许多无线设备(DEV1，...，DEVn)关联的调度信息。但是，其不是一个设备接收与另一个设备有关的信息所必需的。

发明内容

技术问题

本发明涉及一种用于降低信标开销的装置和/或方法及其方法。虽然本发明适用于宽的应用范围，但其尤其适用于通过优化与该信标关联的信息元，和调整该元的传输时间段来降低信标的开销。

有益效果

本发明涉及一种用于降低信标开销的装置及其方法。本发明通常通过更加有效地发送调度信息元来实现这些。更具体地，可以通过使用定向信标发送用于给定设备的调度信息，或者通过划分该信息和在几个信标上发送该信息来降低开销。

附图说明

被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被结合进和构成本说明书的一部分的伴随附图，图示本发明的各种示例性实施例，并且与详细说明一起可以起解释本发明原理的作用。

在附图中：

图1图示与MAC层有关的信标的常规结构；

图2图示在图1中示出的信息元字段的常规结构。

图3图示协调器定向发送信标的示例性情形；

图4图示按照本发明一个示例性实施例的信标以及按照如图3的情形所示的定向信标的IE结构；

图5图示信标间隔；

图6是按照本发明第一示例性实施例相对于信标间隔比较常规信标和定向信标的示意图；

图7图示协调器全向发送信标的示例性情形；

图8图示按照本发明第二示例性实施例以及按照图7的全向信标在几个信标上的静态信息的传输；

图9是相对于信标间隔比较常规的信标和按照本发明第二示例性实施例的信标的示意图；

图10是按照本发明示例性实施例的协调器的框图；以及

图11是按照本发明示例性实施例的无线设备的框图。

具体实施方式

以上标识的和其它的目的是通过将信标信号发送给多个无线站的至少一个的装置和方法实现的。按照这种装置和方法，产生用于目标站的信标信号，这里该信标信号包括用于目标站的专用调度信息。然后将该信标信号定向发送给该目标站。

以上标识的和其它的目的也通过涉及发送包括静态信息和动态信息的信标信号给多个无线站的每个的装置和方法实现的。按照这种装置和方法，静态信息被分成多个静态的信息分段。然后，产生信标信号的序列，每个序列包括动态信息和所述静态信息分段的至少一个。该信标信号的序列被全向发送给多个无线站，使得当已经发送信标信号的全部时，发送静态信息的全部。

更进一步，以上标识的和其它的目的是通过涉及从协调器接收信标信号的装置和方法实现的。按照这种装置和方法，在多个无线站的一个上接收信标信号，这里信标信号被定向发送给一个无线站，并且这里该信标信号包括用于一个无线站的专用调度信息。该无线站然后按照包括在定向发送的信标信号中的专用调度信息与协调器进行通信。

以上标识的和其它的目的进一步是通过涉及从协调器接收静态信息和动态信息两者的装置和方法实现的。按照这种装置和方法，在多个无线站的一个上接收信标信号的序列，这里该信标信号的每个被全向发送，并且这里该信标信号的每个包括动态信息和静态信息分段，使得一旦接收到信标信号的全部，接收静态信息的全部。该装置和方法还涉及按照在信标信号的序列上接收到的信息与协调器进行通信。

本发明的附加特点和优点将在随后的描述中阐述，并且部分将从该描述中清晰可见，或者通过实践本发明获悉。通过尤其在著述的说明书及其权利要求以及所附的附图中指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其他的优点。

应该明白，上文的概述和下面的详细说明是示例性的和说明性的，并且如所要求的意欲提供对本发明的进一步解释。

现在将详细地参考本发明的优选实施例，在伴随的附图中图示其示例。

在以下的描述中，分别地描述协调器和无线站(即，无线设备)。但是，应该明白，该协调器可以是无线站，反之亦然。

图2更详细地图示图1的信息元(IE)字段。如所示，IE字段包括调度信息。随后在至少一个调度块中传送该调度信息。在图2中，存在n个调度块。调度块被限定用于执行通信的每个无线站。但是，如果在一个信标上携带用于少于所有无线站的调度块或者用于仅一个无线站的调度块，则可以降低开销。

因此，按照本发明的第一示例性实施例，通过对于少于所有无线站，或者对于仅一个无线站发送IE来降低开销。此外，按照这里第一示例性实施例，其主要地适用于定向地而不是全向地发送的信标。第二示例性实施例主要地适用于全向发送的信标。稍后将相对于第二个实施例进行更多地描述。

图3图示分别地经由波束链接信号310、320和330与无线站1-3执行定向通信的协调器。在如图3所示定向发送信标的情况下，在图4中示出按照本发明一个示例性实施例的信标的IE结构。

现在参考图4，除了信息元(IE)索引和长度之外，以下的信息元可以包括在定向信标中。开头是控制IE，其包括与网络控制有关的IE，诸如功率管理IE和扫描IE。

信标还可以包括CAP分配IE，其是在信标间隔内用于部分设置为冲突接入时间段(CAP)的IE。通过接收相应的信标，所有无线站在整个信标间隔内知晓有关CAP的信息。可以将该信标间隔定义为在一个信标的传输和下一个信标的传输之间的间隔，或者在一个信标时间段和下一个信标时间段之间的间隔。

诸如在图2中示出的那些，调度块也包括在图4的调度IE中。调度块的每个定义源ID、目的地ID、被分配的间隔的起始点、被分配的间隔的持续时间等。

按照本发明的该示例性实施例，如果协调器将信标定向发送给目标站，则信标的IE结构将包括调度块，调度块包含与目标站有关的标识符匹配的源ID或者目的地ID，。IE结构将不包括用于除目标站以外的站(即，在该信标的覆盖范围之外的站)的调度块。因此，每个无线站经由定向发送的信标接收专用信息。

在这种情况下，当无线站的每个经由定向天线从协调器接收信标时，其首先接收控制IE信息，然后其接收在信标间隔内被设置为CAP的间隔的信息。此外，无线站的每个接收仅对应于其自身的调度信息。

图5是在图3的情况下由每个无线站识别的信标间隔例子的示意图。参考图5，每个CAP是由相应的CAP分配IE定义的间隔。CTA间隔是由相应的调度IE定义的间隔。由所有无线站共享关于CAP的信息，但是，关于CTA间隔的信息由在用于每个无线站的特定调度IE内的调度块定义。关于每个无线站，该信标间隔的剩余部分未分配信道时间，或者CTA间隔分配给另一个无线站。

图6示出在常规的信标间隔和按照本发明第一示例性实施例发送定向信标的间隔之间的比较。参考图6，在每个信标中包括控制IE和CAP分配IE。但是，按照常规的信标间隔，调度IE 610、620和630覆盖所有无线站。相比之下，按照本发明的第一示例性实施例，仅在定向信标中包括具有专用于特定无线站的信息的专用调度IE 615、625和635。因此，在该实施例中，调度块的数目降低到调度IE的大小。因此，也降低了信标的总的大小。

如果波束形成过程失败，其对于全向发送该信标是有利的。另外，在短距通信中，通常全向发送信标。

参考图7，描述第二示例性实施例，其中协调器发送全向信标。在该实施例中，将假设在微微网内存在的无线站具有受限的可移动性。此外，包括在信标中的信息可以被分成静态信息和动态信息。静态信息指的是从一个信标间隔到下一个信标间隔没有显著地变化的信息。与同步业务(isochronous traffic)有关的信息是静态信息的有代表性的示例。动态信息指的是从一个信标间隔到下一个信标间隔显著地变化的信息。有关CAP的异步业务(asynchronous traffic)信息和有关控制IE的信息是动态信息有代表性的示例。在异步业务的情况下，相应的信息每次不可避免变化。此外，从一个信标间隔到下一个信标间隔，CAP的开始或者间隔不同。利用功率管理等，同样控制IE从一个信标间隔到下一个信标间隔不同。

如果在每个信标中发送静态信息，则浪费网络资源。因此，虽然将每信标发送动态信息，但不需要每信标发送静态信息。因此，按照第二示例性实施例，静态信息被分段(即，划分为片段)，例如M个分段。然后每个无线站通过合并在M个信标上接收的相应的M个分段来接收所有静态信息。

图8图示按照本发明的第二示例性实施例发送在几个信标上携带的静态信息。参考图8，仅为了解释的目的，假设将静态信息分成三个分段。无线站然后将接收三个信标以接收所有静态信息810、820和830。第四个信标包含不同的静态信息840。

图9比较常规的信标和按照本发明第二示例性实施例的信标。如所示，按照本发明第二示例性实施例的信标通过首先将静态信息划分为M个分段941、942和943来发送静态信息。再次，仅为了说明的目的，假设将静态信息分成三个分段(即，M等于3)。按照本发明第二示例性实施例，因为每个信标包含该静态信息的分段941、942或者943中的一个，因此降低了信标的大小。

在该实施例中，每个无线站无需判别无线站在每个信标中接收所有动态信息。对于静态信息，每个无线站仅利用每个信标接收分段的信息。但是，在接收到静态信息的所有M个分段之后，所有无线站将已经接收所有静态信息。

图10是按照本发明示例性实施例的协调器的框图。参考图10，协调器可以包括定时器10、通信模块20、信标管理单元30和控制器70。

定时器10起到通知信标间隔的开始时间和结束时间的作用，从而限定在一个信标信号和下一个信标信号之间的间隔。定时器10还能够在信标间隔内提供定时信息。

通信模块20在起到从协调器向站发送数据的作用。其还起到接收从站发送的数据的作用。

信标管理单元30起到管理在信标信号内的信息元，诸如控制信息元、调度信息元等的作用。信标管理单元30可以包括信标分段单元40、信标聚合单元50和信标发送单元60。

信标分段单元40起到在该控制器70的控制下从信标信号中分类信息元的作用。例如，信标分段单元40也能够将包括在信标信号中的调度信息元分为与相应站有关的调度信息元。此外，信标分段单元40能够在控制器70的控制下将信息元分为静态信息和动态信息。

信标聚合单元50能够通过合并在由信标分段单元40分类的信息元中用于特定站的信息元来产生信标信号。例如，为了产生仅用于站A的信标信号，信标聚合单元50能够以将在调度信息元中用于站A的调度信息元包括在该信标信号中的方式产生信标信号。

信标发送单元60起到在控制器70的控制下定向地将由信标聚合单元50产生的信标信号发送给特定站的作用。

控制器70控制信标管理单元30，因此其产生用于特定站的信标信号。控制器70能够控制产生的信标信号以全向发送给或者定向发送给特定站。

在本实施例的该描述中，控制器70的作用是分类来自信标管理单元30的那些。应该明白，控制器70起信标管理单元30的作用。

图11是按照本发明示例性实施例的站的框图。参考图11，站可以包括定时器80、通信模块90、信标管理单元100和控制器130。

定时器80指示用于信标间隔的开始时间和结束时间，从而限定在一个信标信号和下一个信标信号之间的时间间隔。定时器80能够在信标间隔内提供定时信息。

通信模块90起到将数据发送给另一个站或者发送给协调器的作用。其还起到接收从其它站或者从协调器发送的数据的作用。

信标管理单元100可以包括信标分析单元110和信标接收单元120。信标接收单元110起到从协调器接收信标信号的作用。信标分析单元110分析接收到的信标信号，并且然后能够获得在包括调度信息的信标信号中包含的信息。

控制器130基于由信标管理单元100接收和分析的信息控制要与其它的站交换的数据。

在本实施例的该描述中，控制器130的作用是分类来自信标管理单元100的那些。但是，应该明白，控制器130能够起信标管理单元100的作用。

如以上所图示的，本发明涉及通过优化信标的元和通过调整元的每个的传输周期来降低信标开销的方法。本发明适用于短距的通信系统，其基于定向波束链接信号或者全向波束链接执行通信。

虽然在此处已经参考其优选实施例描述和图示了本发明，对于那些本领域技术人员来说显而易见，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种修改和变化。因此，本发明意欲覆盖落入所附权利要求和其等效范围内的本发明的改进和变化。

工业实用性

本发明涉及一种用于降低信标开销的装置和/或方法及其方法。

Claims (9)

1.一种在无线通信系统中将包括静态信息和动态信息的信标信号发送给多个无线站的每个的方法，所述方法包括：

将所述静态信息划分为多个静态信息分段；

产生信标信号的序列，每个信标信号的序列包括动态信息和所述静态信息分段的至少一个；以及

将所述信标信号的序列全向发送给所述多个无线站，使得当已经发送所述信标信号的全部时，发送静态信息的全部。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信标信号进一步包括索引、长度信息、控制信息和冲突接入时间段分配信息的至少一个。

3.一种在包括协调器和多个无线站的无线通信系统中从所述协调器接收静态信息和动态信息两者的方法，所述方法包括：

在所述多个无线站的一个上接收信标信号的序列，所述信标信号的每个已经被全向发送，所述信标信号的每个包括动态信息和所述静态信息的分段，使得一旦接收到所述信标信号的序列，则接收所述静态信息的全部；以及

按照在所述信标信号的序列上接收到的信息与所述协调器进行通信。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

在所述其它的无线站的每个上接收全向发送的信标信号的序列。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述信标信号进一步包括索引、长度信息、控制信息和冲突接入时间段分配信息的至少一个。

6.一种在包括多个无线站和协调器的无线通信系统中在无线站的一个中用于接收和处理静态和动态信息的装置，该装置包括：

通信模块，被配置为将数据发送到至少一个其它的无线站或者协调器和从所述至少一个其它的无线站或者协调器接收数据；

信标管理单元，被配置为接收从所述协调器全向发送的信标信号的序列，并且分析包含在所述信标信号的序列上的静态和动态信息，其中所述信标信号的每个包含动态信息和所述静态信息的分段，使得当接收到所述信标信号的序列时，接收所述静态信息的全部；以及

控制器，被配置为基于包含在所述信标信号上的信息控制与至少一个其它的无线站或者所述协调器的数据交换。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述信标信号进一步包括索引、长度信息、控制信息和冲突接入时间段分配信息的至少一个。

8.一种在包括多个无线站的无线通信系统中用于发送静态和动态信息的装置，所述装置包括：

通信模块，被配置为将数据发送到所述无线站和从所述无线站接收数据；

信标管理单元，被配置为产生信标信号的序列，和被配置为将所述信标信号的序列全向地发送给所述无线站，所述信标信号的每个包含动态信息和静态信息的分段，使得当发送所述信标信号的全部时，发送所述静态信息的全部；以及

控制器，被配置为控制所述信标管理单元以产生和全向地发送所述信标信号的序列。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述信标信号进一步包括索引、长度信息、控制信息和冲突接入时间段分配信息的至少一个。