CN102090013B

CN102090013B - 用于提高网络吞吐量的方法

Info

Publication number: CN102090013B
Application number: CN200980117482.6A
Authority: CN
Inventors: 彭晓明; 阿南斯·塞布拉马尼安; 陈保善; 张海英
Original assignee: Institute of Microelectronics of CAS; Agency for Science Technology and Research Singapore
Current assignee: Institute of Microelectronics of CAS; Agency for Science Technology and Research Singapore
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2029-03-20
Also published as: CN102090013A; WO2009139724A1

Abstract

本发明提出了一种由点对点无线电通信装置群中的多个点对点无线电通信装置传输OFDM符号的方法，该方法包括：点对点无线电通信装置群的第一点对点无线电通信装置在根据跳频图案被选择以进行传输的频率范围的第一多个双频率子范围中传输第一多个双OFDM符号，所述频率范围包括多个频率子范围；在同一传输时段中，该点对点无线电通信装置群的第二点对点无线电通信装置在该频率范围的第二多个双频率子范围中传输第二多个双OFDM符号，其中，所述第二多个双频率子范围不与所述第一多个双频率子范围重叠。

Description

用于提高网络吞吐量的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年5月15日提交的美国临时申请61/053,335的优先权，为了一切目的而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诸如点对点无线电通信系统等通信系统的领域。作为示例，实施例涉及一种传输诸如OFDM符号等数据的方法。

背景技术

ECMA标准(ECMA 368/369)以及ISO/IEC标准(ISO IEC 26907/26908)[1][2][3]中已提出对于UWB物理层(PHY)及媒体访问控制层(MAC)的技术规范。此外，中国国家信息技术标准化(NITS)技术委员会的无线个人局域网(WPAN)工作组正准备使用ECMA[1]规范为基础定义中国高速UWB标准。在本发明中，将在中国制定标准化活动的后续努力称为C-WPAN标准化活动。

目前，在[4]中已提出用于在ECMA[1]所规定装置的网络中得到较高的吞吐量的方法。[4]中的方法依赖于使用时隙化偏移的时频编码(TFC)，以增强ECMA所规定装置的网络吞吐量。目前NITS中的中国无线个人局域网(C-WPAN)工作组正关注属于标准化的基于双载波时频编码(DC-TFC)的方法[5]。[5]中的DC-TFC方法使用每个具有264MHz带宽的两个较小的非邻近频带以通过特定的跳频图案同时传输正交频分复用(OFDM)符号。考虑到中国的对于UWB技术的频谱可用性，作为中国标准化活动的一部分，提出了将整个可用频带分成每个具有264MHz带宽的10个较小的频带的频带方案。

图1表示用于与UWB技术相关的应用的从3-10GHz的中国可用频谱的详细信息。从图1可看出，在4.2GHz～4.8GHz的低频带中有约600Mhz的带宽，并且在6GHz～8.55GHz的高频带中有约2.55GHz的带宽。已知中国的频谱可用性，以上提及的新频带方案是在4.2-4.8GHz以及6.0-8.55GHz的频谱中将整个可用频带分成10个较小频带。每个频带具有264MHz的带宽。在4.2～4.8GHz的范围內有双频带1(101)和2(102)，而在6.0～8.55GHz的范围內有8个频带3-10(103-110)。

图2表示用于说明与被认为是由C-WPAM提出的标准的一部分而包括的DC-TFC相关的具有跳频图案的逻辑通道(logical channel)的表。图2中可看出在使用了低频带1和2(图1中的频带101和102)的频道1中没有跳跃。而在频道2-13中，所有的8个高频带3-10(图1中的频带103～110)被用于具有不同跳频图案的不同逻辑通道。例如，对于逻辑通道2，使用了8个频带3-10(图1中的103～110)，并且跳频图案是频带(3和5)至频带(4和6)至频带(7和9)至频带(8和10)。

图3图示了属于被认为是由C-WPAM提出的标准的一部分而包括的DC-TFC的频道2的跳频图案(图2)。对于频道2，用于传输第一双OFDM符号(two OFDM symbols)的双载波频带3(103)和5(105)的中央频率分别为6.336GHz和6.864GHz，即使用频带3和5(图1中的103和105)。接下来，对于第二双OFDM符号，中央频率为6.6GHz和7.128GHz(即使用频带4和6(图1中的104和106))，对于第三双OFDM符号，中央频率为7.392GHz和7.920GHz(使用频带7(107)和9(109))，并且对于第四双OFDM符号，中央频率为7.656GHz和8.184GHz(使用频带8(108)和10(110))。换句话说，在频道2中运行的装置将在第一OFDM符号时间301期间在频带103和105中传输第一多个双OFDM符号、在第二OFDM符号时间302期间在频带104和106中传输第二多个双OFDM符号、在第三OFDM符号时间303期间在频带107和109中传输第三多个双OFDM符号并且在第四OFDM符号时间304期间在频带108和110中传输第四多个双OFDM符号。此后，该装置将在第五OFDM符号时间305期间从频带103和105重新开始发送第五多个双OFDM符号，而且在随后的OFDM符号传输中遵循频带103和105至频带104和106至频带107和109至频带108和110的跳频图案。

通常，在用于OFDM传输系统的ECMA标准的当前版本中，当点对点无线电通信群在特定频道中运行时，频带群中的频带最高仅被利用到时间的某一比例。例如，如果装置在OFDM符号持续期间在特定频带中传输，那么在该OFDM符号传输时间期间，该频带群中(也可能为其他频带群)的其他频带不会被使用。属于由C-WPAN所提出的DC-TFC标准是基于ECMA标准的，并于是与ECMA标准一致：当装置在诸如301的OFDM符号时段期间在两个特定频带中传输时，则在该OFDM符号传输时间期间，其他频带不会被使用。

于是，根据向C-WPAN相关组提出的建议，当在正常均衡操作下使用在特定信标群中的DC-TFC的点对点无线电通信装置群内的点对点无线电通信装置被调整至特定频道时，八个所使用的频带中的双频带最高仅被使用达四分之一的时间(如果装置在运行于各自的时频编码中，例如诸如图2中频道2-13的跳频图案)。以上所述造成低的频谱使用率以及未使用的频带。

于是可看出，仍需改进属于由C-WPAN相关组所研究的DC-TFC的提议，以提高点对点数据速率和整个网络吞吐量。

在各个实施例中，提出了基于[4]中给出的时隙化偏移TFC的方法的变化，以满足其在DC-TFC、基于OFDM的传输系统和中国可用频谱方面的使用，以在包括DC-TFC作为常用传输方法的UWB装置的网络中实现较高的吞吐量。对[4]所提出的变化使得并入DC-TFC的UWB装置可增强其整个网络吞吐量高达四倍。

此外，提出了一种新的信息元素(IE)，并且建议了对如ECMA规范中所给出的一些现有IE的变化，以满足时隙化偏移TFC和DC-TFC。在各个实施例中，也提出了一些新的满足DC-TFC的逻辑通道。此外，概述了同步算法，其有助于使网络中的基于UWB的装置保持时钟周期等级的同步，并因而允许使用时隙化偏移TFC。

发明内容

本发明提出了一种由点对点无线电通信装置群中的多个点对点无线电通信装置传输OFDM符号的方法，该方法包括：点对点无线电通信装置群的第一点对点无线电通信装置在根据跳频图案被选择以进行传输的频率范围的第一多个双频率子范围中传输第一多个双OFDM符号，所述频率范围包括多个频率子范围；在同一传输时段中，该点对点无线电通信装置群的第二点对点无线电通信装置在所述频率范围的第二多个双频率子范围中传输第二多个双OFDM符号，其中，所述第二多个双频率子范围不与所述第一多个双频率子范围重叠。

附图说明

在附图中，在不同附图中，通常以类似的附图标记表示相同的部件。对附图不必按比例画出，而是将重点放在对各个实施例的原理的描述上。在下面的描述中，参照以下附图描述各个实施例，所述附图中：

图1表示用于UWB应用的中国可用频谱；

图2表示用于说明DC-TFC的跳频图案的表；

图3表示了双载波时频编码(DC-TFC)的图；

图4表示了在点对点无线电通信装置群内的点对点通信装置之间的点对点无线电通信的图；

图5表示根据参考文献[4]的传输OFDM符号的方法；

图6表示根据本发明的一个实施例的传输OFDM符号的方法；

图7表示超帧的结构以及传输OFDM符号的方法；

图8表示根据本发明的一个实施例的点对点无线电通信装置的图；

图9表示根据本发明的一个实施例的分布式预留协议(DRP)IE的细节的图；

图10表示根据本发明的一个实施例的优先化频道访问(PCA)可用性IE的图；

图11表示根据本发明的一个实施例的撤回请求IE的图；

图12表示根据本发明的一个实施例的MAC功能IE的图；

图13表示根据本发明的一个实施例的PHY功能IE的图；

图14表示根据本发明的一个实施例的所提出的增强DRP可用性IE的图；

图15表示将PHY控制寄存器的两个预留位用于TFC偏移控制的图；

图16表示同步方法的图；

图17表示如图16中所示的同步方法的流程图；

图18表示用于说明根据一个实施例所提出的逻辑通道的表；

图19表示用于说明属于与WiMedia/ECMA装置向后兼容性的所提

具体实施方式

在此所用的术语频带(frequency band或band)可指可用于信号传输的预定的连续的频率范围。在本说明书的上下文中，频带通常以与之相关的(频率)频带编号来指代。

而且，术语频道(frequency channel)或逻辑通道可指一个或多个频带的组合，且所述组合也可用于进行信号传输。本文中，频道或逻辑通道可以具有或不具有连续的频率范围。在本说明书的上下文中，频道或逻辑通道通常以与所述频道或逻辑通道相关的频道编号来指代。

此外，术语频带群(band group)可以表示一群频带。频带群可以用于或不用于进行信号传输。应注意，频道可以具有与频带群相同的频带。

此外，术语时频编码(Time-Frequency Code，TFC)可以包括跳频图案，其中一些图案在频带间跳跃，而一些图案则固定于单一频带内。例如，ECMA标准指定了3种TFC：一种称为时频交错(Time-FrequencyInterleaving，TFI)，其中编码信息在三个频带间交错；一种称为双频带TFI(two-band TFI)或TFI2，其中编码信息在两个频带间交错；另一种称为固定频率交错(Fixed Frequency Interleaving，FFI)，其中编码信息在单一频带上传输。在ECMA标准下的以及下文中所使用的术语“时频编码(TFC)”和“跳频图案”的意思与“频道”或“逻辑通道”是相同的。

点对点无线电通信群通常由多个点对点无线电通信装置构成，其中这些装置间的通信是自组织的。该多个装置可以在一定范围内发现彼此以形成通信群，且在该通信群内，这些多个装置无须通过中央控制即可彼此通信。

正交频分复用(OFDM)是一种在点对点无线电通信系统中广泛应用的技术。OFDM是多重载波传输技术，其将可用的频谱分成多个次载波，每个次载波均由低数据率的流进行调制。OFDM可以实现高速数据传输及高频谱效率。到目前为止，人们已提出诸如ECMA标准等多种基于OFDM的标准。

图4图示了包括装置A～H(411-418)的点对点无线电通信群400，其中所有装置A～H(411-418)在特定频道内运行。为便于说明，圆形401代表装置B 412的传输范围，表示装置B 412可将OFDM符号传输至位于圆形401内的其他装置。在该图中，装置B412可将OFDM符号传输至装置A411、C 413、D 414、E 415和H 418。类似地，圆形402代表装置C 413的传输范围，表示装置C可以将OFDM符号传输至位于该圆形402内的其他装置，并且圆形403代表装置D 414的传输范围，表示装置D 414可以将OFDM符号传输至位于该圆形403内的其他装置。根据目前的ECMA标准，例如当装置A 411正对装置B 412发送OFDM符号时，不可同时进行在无线电通信装置群400内的点对点无线电通信装置C～H(413-418)间的其他数据传输。

假定使用如图2所示的频道2。图3图示了OFDM符号从装置A 411至装置B 412的传输，其中装置A 411在具有8个频带103-110的频带群中将OFDM符号传输至装置B 412。当使用频道2时，所传输的OFDM符号根据频带103和105至频带104和106至频带107和109以及至频带108和110的跳频图案而在八个频带103-110间交错。因此，频带最多仅被使用达传输期间的四分之一的时间。而且，在OFDM符号期间，当装置A 411在特定多个双频带内传输数据至装置B 412时，频带群中的其他频带在OFDM符号传输期间并未被使用。于是，由于存在未使用的频带，因此频谱的使用率低。

参考文献[4]提出了使用时隙化偏移的时频编码(TFC)，以在由特定的信标群给定的时间，有效地使用可用频谱(例如，整个频带群)。在[4]中提出的方法概述如下。

根据ECMA标准的1.0版本，如果在OFDM符号期间，装置正在特定频带内进行传输，那么在所述OFDM符号期间，频带群中的其他频带不会被使用。使用在[4]中所提出的偏移TFC，可同时使用整个频带群。在图5中，作为偏移TFC的图示，如果灰色方块541-546构成TFC偏移0，则黑色方块561-566构成TFC偏移0的第一偏移、即TFC偏移1，并且白色方块551-556构成TFC偏移0的第二偏移、即TFC偏移2。注意对于具有3个频带的频道，TFC仅可具有多达两个偏移。现参照图4。如果装置A 411使用TFC偏移0发送数据至装置B 412，那么使用在[4]中提出的方法，装置C413可同时使用TFC偏移1发送数据至装置D 414。类似地，装置E 415可同时使用TFC偏移2发送数据至装置F 416。因此，可使用偏移TFC进行多达三个的同时传输，从而使网络吞吐量增加为通过ECMA规范的1.0版本所达到的吞吐量的三倍。在具有上述偏移TFC之外，另一个好处是：具有三个单独的RF链接的装置可在传送数据至另一个装置的同时，使用TFC偏移0的两个偏移从多达两个其他装置接收数据。

在[4]中提出的时隙化偏移TFC的实施例中，假定所有被同步的装置在最慢邻近装置的信标时段开始时间(BPST)或在信标群中的所有节点的平均BPST开始该装置的第一OFDM符号。就此而言，信标时段(BP)可以定义为装置根据ECMA标准在该装置发送或等候信标期间所宣告的一段时间，而术语信标可以指关于诸如在进一步的数据时段中预留时隙的信息。每个超帧以BP开始，BP涵盖一个或多个连续的媒体访问时隙(MAS)。BP中和超帧中第一MAS的起点称为信标时段开始时间(BPST)。作为背景信息，基于ECMA标准，将帧定义为由装置传输的数据的单位，而超帧则是用于帧传输的基本时序结构。超帧由256个MAS构成，且超帧包括BP，BP后面跟随有数据时段。BP包括多个信标时隙，而信标可以在信标时隙内传输。在一个实施例中，点对点无线电通信装置可以在MAS的起点处的数据时段中开始其MAS中的OFDM符号传输。图7图示了根据ECMA标准的超帧710的基本结构。根据ECMA标准，超帧定义为ECMA标准中用于协调装置间帧传输的周期性时间间隔，其包括信标时段701，信标时段701后面跟随有数据时段702，其中帧定义为由装置传输的数据单位。超帧包括256个MAS 703。

根据ECMA标准，包括频带切换时间在内的OFDM频带内时间(在频带内)为312.5ns+9.47ns＝321.97ns。根据时隙化偏移TFC，每个OFDM符号仅在时段321.97ns的OFDM符号传输时段(OSTD)传输。参照图5。在[4]中提出所有OSTD从MAS的起点处连续地对齐。于是，由于MAS时段为256微秒，因而可得到795个OSTD，并在MAS的末端留下一小段时间(考虑在ECMA规范中所给定的OFDM符号的频带内时间)。下一个MAS的第一OSTD被安排在下一个MAS的起点处开始。为了精确地在每个OSTD处传输OFDM符号，[6]提出了一种使用虚拟时钟概念的同步方法，以在装置间实现时钟周期等级的更精细的同步，从而使得装置的OSTD彼此同步且不至于重叠过多而造成干扰。

在下文中，提出了对[4]中所提出的方法的变化以满足其DC-TFC的使用。所提出的变化使得实施DC-TFC的UWB装置可将其网络吞吐量增强至多达四倍。此处所提出的方法适用于MAC超帧结构的优先化频道访问(PCA)和分布式预留协议(DRP)的时段。DRP被用于ECMA标准中，并且DRP是在每个装置中实施的协议，用于支持协商和维护与预留参与装置的所有邻近装置相关联的频道时间预留。DRP使得装置可以预留可用于该装置与一个或多个邻近装置进行通信的一个或多个MAS。在ECMA标准中使用PCA，以对装置提供针对媒体的有区别的分布式竞争访问以进行传输。

在一个实施例中，提出了一种通过在点对点无线电通信装置群中的多个点对点无线电通信装置传输OFDM符号的方法，该方法包括：点对点无线电通信装置群的第一点对点无线电通信装置在根据跳频图案所选定的用于传输的频率范围的第一多个双频率子范围内传输第一多个双OFDM符号，所述频率范围包括多个频率子范围；在同一传输时段内，点对点无线电通信装置群的第二点对点无线电通信装置在所述频率范围的第二多个双频率子范围内传输第二多个双OFDM符号，其中第二多个双频率子范围没有与第一多个双频率子范围重叠。

图6图示了根据本发明的一个实施例的满足DC-TFC的应用的传输OFDM符号的方法的图。

参照图4和6。假定在如图6所示的具有8个频带103-110的频带群680內传输OFDM符号。还假定通过如在图2中所列的频道2的跳频图案、即如图6中的灰色方块(601、601′-608、608′)所示的(频带103和105)至(频带104和106)至(频带107和109)至(频带108和110)来传输OFDM符号。例如，装置将在第一OFDM符号时间301期间在频带103和105中传输第一多个双OFDM符号，在第二OFDM符号时间302期间在频带104和106中传输第二多个双OFDM符号，在第三OFDM符号时间303期间在频带107和109中传输第三多个双OFDM符号，并且在第四OFDM符号时间304期间在频带108和110中传输第四多个双OFDM符号。此后，该装置将在第五OFDM符号时间305期间重新从频带103和105开始发送第五多个双OFDM符号，并在后续的OFDM符号传输中沿用(频带103和105)至(频带104和106)至(频带107和109)至(频带108和110)的跳频图案。

同样参照图6，可看出，黑色方块625、625′-632、632′、白色方块617、617′-624、624′以及浅灰色方块609、609′-616、616′代表与灰色方块601、601′-608、608′相同的跳频图案，差别仅在于传输第一多个OFDM符号的开始频带。此差别可以另一方式描述：黑色方块625、625′-632、632′、白色方块617、617′-624、624′以及浅灰色方块609、609′-616、616′分别代表由灰色方块601、601′-608、608′所代表的跳频图案的偏移或该跳频图案的时移形式。例如，黑色方块625、625′-632、632′代表相对于由灰色方块601、601′-608、608′所代表的跳频图案的跳频图案的时移形式。类似地，白色方块617、617′-624、624′代表相对于由灰色方块601、601′-608、608′所代表的跳频图案的跳频图案的更大的时移形式。类似地，浅灰色方块代表相对于由灰色方块601、601′-608、608′所代表的跳频图案的跳频图案的更加大的时移形式。点对点无线电通信装置群(未图示)的第一点对点无线电通信装置可在第一OFDM符号传输时间301(见图6中的灰色方块601和601′)期间在第一多个双频带103和105内传输第一多个双OFDM符号。在同一传输时段301中，第二点对点无线电通信装置可在第二多个双频带104和106(见图6的浅灰色方块609和609′)内传输第二多个双OFDM符号，其中第二多个双频带104和106不同于第一多个双频带103和105。

在另一实施例中，在同一传输时段中，点对点无线电通信装置群的第三点对点无线电通信装置在第三多个双频率子范围内传输第三多个双OFDM符号，其中所述第三多个双频率子范围不会与所述第一多个双频率子范围和第二多个双频率子范围重叠。

在图6中也图示了该实施例。在与由两个单独的装置传输第一多个双OFDM符号和第二多个双OFDM符号相同的传输时段301中，第三点对点无线电通信装置(未图示)可在第三多个双频带107和109(见图6中的白色方块617和617′)内传输第三多个双OFDM符号，其中第三多个双频带107和109不同于第一多个双频带103和105以及第二多个双频带104和106。

类似地，在与由三个单独的装置传输第一多个双OFDM符号、第二多个双OFDM符号及第三多个双OFDM符号相同的传输时段301中，第四点对点无线电通信装置(未图示)可在第四多个双频带108和110(见图6中的黑色方块625和625′)内传输第四多个双OFDM符号，其中第四多个双频带108和110不同于第一多个双频带103和105、第二多个双频带104和106以及第三多个双频带107和109。

于是，可看出，可以同时使用整个频带群。例如，在图6中，灰色方块601、601′-608、608′构成TFC偏移0(671)，黑色方块625、625′-632、632′构成TFC偏移1(672)，白色方块617、617′-624、624′构成TFC偏移2(673)，并且浅灰色方块609、609′-616、616′构成TFC偏移3(674)。此处，TFC偏移0(671)、TFC偏移1(672)、TFC偏移2(673)和TFC偏移3(674)处在相同的频道(如在图2中给出的具有相同的跳频图案的频道2)内，并且是可被用于传输OFDM符号的频道的四个偏移。TFC偏移1(672)、TFC偏移2(673)和TFC偏移3(674)相对于在同一跳频图案下的TFC偏移0(671)具有频移。TFC偏移1(672)具有相对于TFC偏移0(671)的跳频图案的时移形式，TFC偏移2(673)具有相对于TFC偏移0(671)的跳频图案的更大的时移形式，并且TFC偏移3(674)具有相对于TFC偏移0(671)的跳频图案的更加大的时移形式。现参照图4。假定装置A 411-H 418在如图2中所给出的具有(频带103和105)至(频带104和106)至(频带107和109)至(频带108和110)的跳频图案的频道2中运行。如果装置A使用TFC偏移0(671)将OFDM符号发送至装置B 412，那么装置C 413可同时使用TFC偏移1(672)(使用相同MAS时隙的频道2的偏移)将OFDM符号发送至装置G 417。类似地，装置E 415可同时使用TFC偏移2(673)将OFDM符号发送至装置H 418。类似地，装置D 414可同时使用TFC偏移3(674)将OFDM符号发送至装置F 416。从而，可同时进行多达四个传输，从而与使用不具有时隙化偏移的DC-TFC的情况相比，使单个频带群的网络吞吐量提高至多达四倍。

在一个实施例中，点对点无线电通信装置群的第一点对点无线电通信装置在根据跳频图案选定的用于传输的频率范围的第一多个双频率子范围中传输第一多个双OFDM符号，所述频率范围包括多个频率子范围。在同一传输时段中，该点对点无线电通信装置群的第二点对点无线电通信装置根据上述相同跳频图案的时移形式在该频率范围的第二多个双频率子范围中传输第二多个双OFDM符号，其中第二多个双频率子范围不同于第一多个双频率子范围。在一个实施例中，该跳频图案可参照诸如信标时隙的起点或MAS的起点等固定时间点。在另一实施例中，在同一传输时段中，点对点无线电通信装置群的第三点对点无线电通信装置根据上述相同的跳频图案的更大的时移形式在该频率范围的第三多个双频率子范围中传输第三多个双OFDM符号，其中第三多个双频率子范围不同于第一多个双频率子范围和第二多个双频率子范围。在一个实施例中，频率范围是处于频带群内的频带。在一个实施例中，频带群包括八个频带。在一个实施例中，跳频图案是时频编码(TFC)。。

应注意，跳频图案不限于如图6中所示的图案，而可以是诸如图2中所示的频道2-13等跳频图案。跳频图案也可以是此处未列出的任何其他可能的跳频图案。还应注意，可通过在点对点无线电通信装置群中的多个点对点无线电通信装置传输的OFDM符号的数量限于在图6中所示的频带群680內的频带的数量。

在一个实施例中，使在点对点无线电通信群中的所有点对点无线电通信装置同步。在一个实施例中，点对点无线电通信装置可在同一时间开始其OFDM符号传输。例如，对于基于ECMA标准的系统，所有点对点无线电通信装置可在最慢邻近装置的BPST或该点对点无线电通信装置群內的所有装置的平均BPST处开始其OFDM符号传输。在一个实施例中，点对点无线电通信装置可在该装置的信标时隙起点处的信标时段期间开始其OFDM符号传输。在一个实施例中，点对点无线电通信装置可在该MAS的起点的数据时段中开始其在MAS中的OFDM符号传输。

在一个实施例中，在该频率范围中，第一OFDM符号传输的OSTD后跟随有第二OFDM符号传输的OSTD，而两个所述OSTD之间没有时间间隔，并且在固定时段內的所有OSTD都从该固定时段中的固定参考点开始连续地对齐。在一个实施例中，固定时段是信标时隙或MAS，并且固定参考点是该信标时隙的起点或该MAS的起点。在一个实施例中，OSTD包括OFDM符号传输时间和OFDM频率子范围切换时间。

对于由C-WPAN工作组所考虑的基于DC-TFC的方法[5]，OSTD可为625ns+18.94ns＝643.94ns，其中包括625ns的OFDM符号传输时间和18.94ns的频带切换时间。在一个实施例中，仅在OSTD期间传输OFDM符号。在一个实施例中，可使所有OSTD在MAS内没有时间间隙地连续对齐。

在图7中图示了基于ECMA标准的此实施例。在此实施例中，在每个MAS 703内，使所有OSTD 704从MAS 705的起点处连续地对齐。一个OSTD 704紧跟在其之前的OSTD 704后。“S”代表OSTD，并且第二OSTD(S＝2)紧跟在第一OSTD(S＝1)后。第三OSTD(S＝3)紧跟在第二OSTD(S＝2)之后，并且第四OSTD(S＝4)紧跟在第三OSTD(S＝3)之后，以此类推。由于MAS的长度为256微秒，故可在每个MAS内传输795个OSTD，并且在MAS的末端留下少许时间。在一个实施例中，下一个MAS的第一OSTD被安排在下一个MAS的起点处开始。上述适用于在[5]中所提出的基于DC-TFC的方法，并且所述方法由C-WPAN工作组所考虑，其中可在一个MAS内传输396个OSTD，并且在MAS的末端可留下少许时间。

在一个实施例中，在频率范围中，第一OFDM符号传输的OSTD之后跟随有第二OFDM符号传输的OSTD，而在所述两个OSTD之间具有固定的保护间隔，并且使在固定时段内的所有OSTD从在该固定时段中的固定参考点开始连续地对齐(在每两个OSTD间嵌入保护间隔)。在一个实施例中，使在一个MAS内所有的OSTD连续地对齐，每两个OSTD之间嵌入固定的保护间隔。在一个实施例中，第一OSTD从MAS的起点开始。基于ECMA标准，假定在每两个OSTD之间的保护间隔为40ns，然后给定OSTD长度为321.97ns且MAS时段为256μs，那么可有707个OSTD，在MAS末端有少许时间未使用。在一个实施例中，下一个MAS的第一OSTD被安排在下一个MAS的起点开始。这适用于[5]中的由C-WPAN工作组所考虑的基于DC-TFC的方法。在此情况下，给定OSTD长度为643.94ns，每两个OSTD之间的保护间隔为40ns且MAS时段为256μs，则在一个MAS中可有372个OSTD，在MAS末端有少许时间未使用。注意，可将嵌入两个OSTD之间的上述保护间隔选择为与诸如传播延迟等具体参数相关的任何其他值。

根据一个实施例，TFC偏移0(671)的第一多个双频带可在MAS边界开始，并且TFC偏移1(672)、TFC偏移2(673)及TFC偏移3(674)也可开始于同一MAS边界。收听到正在进行的传输的任何点对点无线电通信装置均可以仅仅通过找出具体MAS中的具体OSTD所用的频带而容易地识别出TFC偏移。

在一个实施例中，点对点无线电通信装置群中的任何装置可根据跳频图案预留或使用频率范围的默认的多个双频率子范围，以用于在OFDM符号传输时间期间的传输。例如，该装置可根据频道2(图2)的跳频图案而总是预留或使用频带群680(图6)的默认的多个双频带103和105，以用于在数据时段期间在MAS的起点处的第一OFDM符号传输时间或OSTD期间传输OFDM符号。换句话说，点对点无线电通信装置可根据跳频图案预留或选择用于传输或接收的频率范围的默认的多个双频率子范围(根据不具有默认频道的偏移的跳频图案)。例如，在点对点无线电通信群中，点对点无线电通信装置可总是选择诸如TFC偏移0(在图6中的671)的默认偏移以用于传输信标，其中，在传输的起点，默认的多个双频率子范围是频带103和105。例如另一个示例，由点对点无线电通信装置所传输的信标可预留MAS，以用于在数据时段期间使用诸如TFC偏移0(671)的默认偏移传输OFDM符号，其中在数据传输的起点(所述MAS的起点)，默认的多个双频率子范围是频带103和105。

在一个实施例中，当点对点无线电通信装置群中的装置感测到默认的多个双频率子范围或默认的TFC偏移不能用于传输OFDM符号时，该装置可选择另外的多个双频率子范围或另一TFC偏移以进行传输。例如，如果装置根据跳频图案或者跳频图案的时移形式感测到在时隙301处默认的多个双频带103和105不可用，那么该装置可选择诸如频带108和110的另外的多个双频带以传输OFDM符号。

在一个实施例中，装置根据跳频图案的时移形式选择其他多个双频率子范围进行传输。例如，该装置可根据跳频图案的时移形式、即TFC偏移1(如图6中的672)而选择另外的多个双频带108和110以进行传输。

在一个实施例中，如果根据跳频图案的时移形式，已预留了用于该频率范围的其他多个双频率子范围的时间，那么该装置可根据该跳频图案的更大的时移形式而预留该频率范围的不同的多个双频率子范围。例如，如果根据跳频图案的时移形式、即TFC偏移1而预留了用于频带群680 的其他多个双频带108和110的时间，那么该装置可根据跳频图案(图6)的更大的时移形式、即TFC偏移2673而预留诸如频带107和109等不同的多个双频带。

类似地，如果根据跳频图案的更大的时移形式、即TFC偏移2而预留了用于频带群680的多个双频带107和109的时间，那么该装置可根据该跳频图案的更加大的时移形式、即TFC偏移3674(图6)而预留诸如频带104和106等不同的多个双频带。

下面，使用在[5]中所提出的方法，提出了用于根据跳频图案选择用于传输的多个双频率子范围的两个选择，以满足时隙化偏移TFC的使用。

在一个实施例中，点对点无线电通信装置群中的装置可选择或预留频率范围的多个双频率子范围，以用于传输多个双OFDM符号。在一个实施例中，在固定时隙期间的每个OFDM符号传输时段，该装置可根据该跳频图案的随机时移形式或该跳频图案的先前的固定时移而选择或预留多个双频率子范围。在一个实施例中，固定时隙是信标时隙或MAS。例如，装置可在信标时隙中使用例如TFC偏移0的默认TFC偏移或使用随机选择的TFC偏移传输信标。例如另一个示例，在BP期间由装置所传输的信标可选择或预留诸如TFC偏移0(图6中的671)的默认TFC偏移，以在数据时段期间传输数据。在另一个实施例中，在BP期间由装置所传输的信标可选择或预留诸如TFC偏移0(671)或TFC偏移1(672)或TFC偏移2(673)或TFC偏移3(如图6中所示的674)的随机TFC偏移，以在数据时段期间传输数据。

在ECMA标准下描述以下实施例。在ECMA标准中使用了DRP。根据该实施例，装置总是试图搜寻或预留这样的MAS，即从所述MAS中可以根据诸如频道2的跳频图案(在图2中给出)等跳频图案而使用默认TFC偏移(即图6中的TFC偏移0(671))进行传输和接收。如果没有足够的带宽(所有MAS都被预留用于数据时段)供使用，那么装置可试着预留用于根据默认TFC偏移的跳频图案的时移形式而使用该频道的下一个更高的TFC偏移进行传输和接收的MAS。例如，当装置需要带宽时，其总是预留属于如图6中所示的TFC偏移0(671)的MAS。如果对于TFC偏移0，所有MAS被预留，那么装置可试着预留诸如在图6中所示的同一频带群680中的 TFC偏移1(672)或TFC偏移2(673)或TFC偏移3(674)等频道的更高的TFC偏移的MAS。在预留用于诸如TFC偏移1(672)或TFC偏移2(673)或TFC偏移3(674)的另一个TFC偏移的MAS之前，装置应确保对于默认TFC偏移(即TFC偏移0(671))，所有的MAS已被占用。在一个实施例中，如果装置仅具有一个RF链接，那么装置可确保属于特定TFC偏移的所预留的MAS不同于属于任何较低TFC偏移的所预留的MAS。在一个实施例中，在为诸如TFC偏移1(672)或TFC偏移2(673)或TFC偏移3(674)的特定TFC偏移预留MAS之前，装置应确保所有MAS被占用用于所有较低的TFC的偏移。在一个实施例中，如果装置仅具有一个RF链接，那么当装置保持用于属于特定TFC偏移的一些MAS的预留并且试图使用在同一频带群680中的频道的任何较高的TFC偏移预留更多MAS时，装置应确保为较高的TFC偏移所预留的MAS不同于为所述特定TFC偏移所预留的MAS。

在另一个实施例中，点对点无线电通信装置群中的装置可根据跳频图案的时移形式选择或预留多个双频率子范围，该多个双频率子范围不同于已根据在该点对点无线电通信装置群中的跳频图案或跳频图案的时移形式由另一个装置所预留或选择的多个双频率子范围。当点对点无线电通信装置群中的装置感测到在一个时段(即MAS)内，根据跳频图案用于传输的频率范围的多个双频率子范围或TFC偏移被预留或占用，那么该装置可从所述频率范围中选择或预留不同的多个双频率子范围，或选择尚未被选择或占用的较高的TFC偏移，以传输OFDM符号。同样根据ECMA标准描述了此实施例。

例如，寻求预留带宽的装置总是试图通过使用频道的未使用的TFC偏移来预留或使用已经被预留的时隙(MAS)。若根据TFC偏移0(671)预留了时隙301，那么装置可使用诸如TFC偏移1(672)或TFC偏移2(673)或TFC偏移3(674)等未使用的TFC偏移以寻求预留已预留的时隙301。如果对于频道的任何TFC偏移而言装置无法获得已预留的MAS，那么装置会寻求预留除已预留的MAS以外的MAS。

在一个实施例中，当需要带宽时，每个通信装置可总是预留属于最不可能及最不可用的偏移的MAS，并且如果所有MAS被预留用于给定的偏移，那么该装置仅应试图预留在同一频道中用于较高的偏移的MAS。

在一个实施例中，当根据跳频图案在用于传输的频率范围的默认的多个双频率子范围内预留或选择了时段时，该装置选择另外的多个双频率子范围以进行传输。

在一个实施例中，如果期望在点对点无线电通信装置群中传输多个OFDM符号的装置感测到所有频率子范围已根据跳频图案和跳频图案的所有时移而被预留或使用，那么该装置将根据跳频图案或跳频图案的时移形式而选择根据跳频图案或跳频图案的时移形式会首先从被用于传输多个OFDM符号的状态中释放的多个双频率子范围。在一个实施例中，将计数器时钟应用于跳频图案以及跳频图案的每个时移形式，并且一旦多个双频率子范围根据跳频图案或跳频图案的时移形式从使用中释放，对应于该跳频图案或该跳频图案的时移形式的计数器时钟便开始从预定值递减，其中当该计数器时钟递减至零时，该装置开始根据该跳频图案或该跳频图案的时移形式在多个双频率子范围内传输OFDM符号。

同样根据ECMA标准说明该实施例。在ECMA标准中使用PCA，以对装置提供针对媒体的有区别的分布式竞争访问以进行传输。作为对实施例的说明，提出了并行使用现有的PCA退避模块(back off module)及协议(如ECMA规范所规定)的四种独立且平行的实施方式，以用于使用了PCA的具有不同开始频率子范围的TFC时隙化偏移的使用。

例如，当装置具有要使用PCA传输的数据分组时，该装置试着在MAS中使用如图6所示的默认TFC偏移(TFC偏移0(671))传输该分组。当装置感测到频道的TFC偏移0处于忙碌中时，该装置调用类似于ECMA规范中的PCA所用的退避机制。只要TFC偏移0仍处于使用中或忙碌中，退避计数器便冻结，而当感测到频道的TFC偏移0处于闲置状态时，退避计数器便进行递减。在一个实施例中，对频道的每个TFC偏移均使用一个退避计数器(四个独立模块，每个模块类似于ECMA规范中PCA所用的模块)。当装置有待传输的分组且感测到频道的所有TFC偏移均忙碌时，该装置为每个TFC偏移调用退避计数器。只要TFC偏移仍处于使用中或忙碌中，则该TFC偏移的退避计数器便冻结，而当感测到频道的TFC偏移处于闲置状态时，退避计数器则进行递减。当四个退避计数器中的任何一个递减到零时，则使用对应于递减到零的退避计数器的TFC偏移传输分组。因此，一旦对应于频道的四个TFC偏移的退避计数器之一递减至零，分组即被传输。应注意，分组访问TFC偏移之一的延迟低于仅使用默认频道(没有TFC偏移)的情形。需注意，如果两个装置在重叠时段內传输发送请求(RTS)帧，那么仅具有一个天线和一个RF链接的第三装置可能仅接收到两个RTS帧中的一个。然而，如果装置已在TFC偏移之一中使用PCA获得了传输机会(或TXOP)，那么在完成从上述传输机会的对应拥有者传输对应的RTS之后，任何其他装置可使用PCA在与第一(先前的)传输机会重叠的另一TFC偏移中获得另一传输机会(或TXOP)。因此，即使在网络中的每个装置仅使用一个RF链接，对于在网络中的每个装置而言，所提出的方法仍然改进了目前的ECMA规范中所给出的PCA方法。然而，如果装置具有多个RF链接，那么该装置能够接收多个同时的RTS传输。在一个实施例中，装置保持用于每个TFC偏移的网络分配向量(NAV)(如在ECMA规范中所给出)。在装置选择以TFC的偏移发送RTS帧的情况下，该装置应确保包括在该RTS帧內的持续时段字段小于其非零NAV中的最小值或其非零NAV减去RTS帧传输时间中的最小值。上述解决了与无法监听(deafness)相关的问题。在一个实施例中，如果装置感测到在紧跟之前经过的时段RTS帧传输时间加上SIFS的时段中，在另一TFC偏移中的媒体已保持闲置达AIFS或更久之后，在该另一TFC偏移中的媒体变得忙碌，那么即使装置已在该特定TFC偏移中获得了TXOP，该装置仍可不会开始在该特定TFC偏移中传输RTS帧(持续至少一个RTS帧传输时段)。

在一个实施例中，提供了一种通过在点对点无线电通信装置群中的多个点对点无线电通信装置传输OFDM符号的方法，该方法包括：点对点无线电通信装置群中的第一点对点无线电通信装置在根据跳频图案被选择的用于传输的频率范围的第一多个双频率子范围中预留传输时段以传输第一多个双OFDM符号，所述频率范围包括多个频率子范围；在同一传输时段中，点对点无线电通信装置群的第二点对点无线电通信装置预留传输时段以在该频率范围的第二多个双频率子范围中传输第二多个双OFDM符号，其中所述第二多个双频率子范围不与所述第一多个双频率子范围重叠。在一个实施例中，跳频图案是参考固定时间。在一个实施例中，该固定时间为信标时隙的起点或MAS的起点。在一个实施例中，该第二点对点无线电通信装置根据该跳频图案的时移形式而预留同一传输时段，以传输第二多个双OFDM符号。

在一个实施例中，可进行两个选择以用于传输信标。装置可总是选择诸如图6中的TFC偏移0(671)的不具有偏移的默认频道以传输信标。或者，如果装置承载有多个RF链接，那么任何装置可随机挑选诸如TFC偏移0(671)或TFC偏移1(672)或TFC偏移2(673)或TFC偏移3(674)的偏移以发送该装置的信标。注意，在上述第一选择中，可支持的装置的数量限于可用的信标时隙的数量(如在目前ECMA规范中的情况)。然而在后一种选择中，可支持的装置的数量最大可多达可用信标时隙的数量的四倍。而且，对于后一种选择，由于任何两个装置在同一信标时隙中以相同的偏移发送信标的概率较低，因此与当传输信标时装置只有一个不具偏移的默认频道可用的情况相比可以降低信标冲突。

而且，在此选择下，对诸如图6中所示的TFC偏移0(671)、TFC偏移1(672)、TFC偏移2(673)及TFC偏移3(674)的TFC偏移的使用可能要求装置的OSTD彼此对齐并同步至时钟周期等级。可要求装置仅在任何OSTD的起点对齐OFDM符号的传输。

图8图示了根据本发明的一个实施例的点对点无线电通信装置800。在一个实施例中，点对点无线电通信装置800可包括选择器801和传输器802。

在一个实施例中，选择器801配置为根据跳频图案选择频率范围的第一多个双频率子范围以用于传输，所述频率范围包括多个频率子范围。

在一个实施例中，传输器802配置为根据跳频图案在被选择的多个双频率子范围中传输多个双OFDM符号。

在一个实施例中，选择器801配置为选择频率范围的第一多个双频率子范围以用于传输，使得装置可与同一点对点无线电通信装置群内的另一点对点无线电通信装置在相同的传输时段中传输多个双OFDM符号，其中所述另一装置使用该频率范围的第二多个双频率子范围以进行传输，并且其中该第一多个双频率子范围不与该第二多个双频率子范围重叠。

在一个实施例中，跳频图案参照固定时间。在一个实施例中，固定时间为信标时隙的起点或MAS的起点。在一个实施例中，其他装置根据跳频图案的时移形式使用该频率范围的第二多个双频率子范围以进行传输。在一个实施例中，装置根据跳频图案的时移形式使用频率范围的第一多个双频率子范围以进行传输。在一个实施例中，频率范围为频带群，并且频率子范围为处于频带群内的频带。在一个实施例中，频带群包括八个频带。在一个实施例中，跳频图案为时频编码(TFC)。

在一个实施例中，该点对点无线电通信装置还包括同步电路803，其中同步电路803配置为使该装置与点对点无线电通信装置群内的其他装置同步。

在一个实施例中，在每个频率子范围中，传输器802配置为传输OFDM符号，使得OFDM符号传输的OSTD跟随另一OFDM符号传输的OSTD，而两个所述OSTD之间没有时间间隔。在一个实施例中，OSTD包括OFDM符号传输时间和OFDM频率子范围切换时间。

在一个实施例中，在每个频率子范围中传输器802配置为传输OFDM符号，使得OFDM符号传输的OSTD跟随另一OFDM符号传输的OSTD，而两个所述OSTD之间具有固定的保护时间间隔。

在一个实施例中，选择器801配置为根据跳频图案预留或使用频率范围的默认的多个双频率子范围以进行传输。在一个实施例中，跳频图案参照固定时间。在一个实施例中，当根据跳频图案在该默认的多个双频率子范围内预留或选择了时段时，选择器801配置为根据跳频图案的时移形式而选择另外的多个双频率子范围以进行传输。在一个实施例中，当根据跳频图案的时移形式而在其他多个双频率子范围内预留或选择了时段时，选择器801配置为根据跳频图案的更大的时移形式而选择另外的多个双频率子范围以进行传输。在一个实施例中，选择器801配置为：在固定时隙期间的每个OFDM符号传输时段处，根据跳频图案的随机时移形式或跳频图案的先前的固定时移而选择频率范围的多个双频率子范围，以传输OFDM符号。在一个实施例中，固定时隙为信标时隙或MAS。如果固定时隙为信标时隙，而如果在网络中的所有装置具有多个RF链接，则选择器801可配置为根据跳频图案的随机时移形式而选择频率范围的多个双频率子范围。在一个实施例中，选择器801配置为根据跳频图案的时移形式而选择多个双频率子范围，而该多个双频率子范围不同于由点对点无线电通信装置群中的另一装置根据跳频图案或跳频图案的时移形式所预留或选择的多个双频率子范围。在一个实施例中，如果所有的频率子范围都已被预留或使用，那么选择器801配置为根据跳频图案或跳频图案的时移形式而选择从根据跳频图案或跳频图案的时移形式以传输双OFDM符号的使用中所首先释放的多个双频率子范围。

在一个实施例中，点对点无线电通信装置还包括计数器时钟804，其应用于跳频图案和跳频图案的每个时移形式，其中一旦有多个双频率子范围从根据跳频图案或跳频图案的时移形式的使用中释放，则对应于该跳频图案或该跳频图案的时移形式的计数器时钟804开始从预定值递减，并且当计数器时钟递减至零时，装置开始根据跳频图案或跳频图案的时移形式而在该多个双频率子范围传输双OFDM符号。

使用时隙化偏移双载波时频编码(SO-DC-TFC)传输OFDM符号的方法是基于在[4]中所给出的基本时隙化偏移概念形成的，用于满足使用DC-TFC以在UWB频道上传输OFDM符号的系统。

对于特定信标群，与仅使用单独的默认频道相比，SO-DC-TFC可使网络吞吐量提高至四倍。注意，可以与推导频道2类似的方式推导出其他频道(如图2中所给出的第三频道以上)的偏移。

综上所述，给定不同数量的具有不同跳频图案的跳跃频带，使用DC-TFC传输OFDM符号的上述方法可以归纳为使得偏移的数量与跳跃频带和对应的跳频图案的数量相等。此外，所述使用DC-TFC传输OFDM符号的方法不限于UWB系统。此方法也可应用于其他无线通信系统。

为满足所提出的SO-DC-TFC方法，需要对ECMA规范中所规定的一些信息元素(IE)进行如下的一些改变：

DRP IE：提出使用目前在DRP IE中的DRP控制字段中所预留的位b13和b14来指示如图9中所示的频道的TFC偏移。表901表示了DRP IE。表902表示了表901的DRP控制字段。表903表示了用于指示频道的TFC偏移的DRP控制字段的位b13和b14。

PCA可用性IE(PCA Availability IE)：提出使用PCA可用性IE的说明(Interpretation)字段的两个预留位(b2～b1)来指示频道的TFC偏移。建议如果需要用于TFC的额外偏移的PCA可用性，则发送额外的PCA可用性IE。表1001表示PCA可用性IE。表1002表示表1001的说明字段。表1003表示表1002的用于指示频道的TFC偏移的两个预留位b2-b1的使用。在一个实施例中，如果需要用于TFC的额外偏移的PCA可用性，那么可发送额外的PCA可用性IE。

撤回请求IE(Relinquish Request IE)：提出使用撤回请求控制字段的两个所预留位(b5-b4)来指示频道的TFC偏移。在图11中，表1101表示撤回请求IE。表1102更详细地表示了表1101的撤回请求控制字段。表1103表示了表1102的用于表示频道的TFC偏移的预留位b5-b4。

MAC功能IE(MAC Capabilities IE)：提出使用如ECMA标准所给出的目前MAC功能IE中的八位字节1中的预留位(b1)中的一个来指示该装置以频道的TFC偏移进行传输的能力。在图12中，表1201表示MAC功能IE。表1202更详细地表示了表1201的MAC功能位图，其中八位字节1中的b1用于指示装置以频道的TFC偏移进行传输的能力。

PHY功能IE(PHY Capabilities IE)：提出使用所预留的八位字节中的一个进行TFC偏移控制。如图13中所示，在此TFC偏移控制字段中，一个位用于指示装置以频道的TFC偏移进行传输的能力。表1301表示PHY功能IE。表1302更详细地表示了表1301的TFC偏移控制字段，其中b1用于指示装置以频道的TFC偏移进行传输的能力。

增强的DRP可用性IE(Enhanced DRP Availability IE)：如图14所示，提出加入新的IE以指示装置对于在目前的超帧中的MAS的当前使用情形的判断(满足频道的TFC偏移的使用)。表1401表示新提出的IE。表1402更详细地表示表1401的说明字段。表1403更详细地表示表1402的说明字段的b1-b0。

应注意，所提出的增强的DRP可用性IE 1401可用于取代满足C-WPAN相关规范的现有DRP可用性IE(根据目前的ECMA规范)。提出了如果需要用于TFC的额外偏移的DRP可用性，那么发送额外的增强的DRP 可用性IE。或者，可将所提出的增强的DRP可用性IE作为附加的新IE使用，以与目前ECMA所规定的装置保持向后兼容性。在此情况下，在紧接着初始DRP可用性IE被发送之后，可将增强的DRP可用性IE连续地发送三次以上，其中初始DRP可用性IE可公告用于偏移0的可用MAS，并且随后的增强的DRP可用性IE可公告用于其他偏移的可用MAS。

动态寄存器(Dynamic Register)：如图15所示，提出将目前ECMA规范中的PHY控制寄存器的两个预留位用于TFC偏移控制，以指示TFC偏移的数量。

为了促使精确地在每个OSTD处进行OFDM符号的传输，可以使用采用虚拟时钟概念的同步方法，以在装置之间实现时钟周期等级的更精细的同步，从而使得装置的OSTD彼此同步且不至于重叠过多而造成干扰。以下详细说明文件[6]所提出的同步方法以及一些建议性的修改。

参照图4。假定装置A 411和D 414(比A 411慢)已登录或加入同一信标群。假定P_clk为硬件时钟(目前的ECMA PHY时钟是528MHz)。如图16所示，假定B_A 1601为装置A 411的BPST，B_D 1602为从装置A 411的视角看到的装置D 414的BPST，C_A 1603为A 411(假定A 411的时钟周期为1/P_clk；假定A 411的时钟为528MHz)的时钟周期，并且C_D是从A 411的视角看到的D414的时钟周期。假定由A 411所见的D 414的信标时隙是已知量n₁。假定m＝T_bp×P_clk是信标时隙时段的时钟周期数，其中T_bp是每个信标时隙的时段。对于目前ECMA规定的装置，T_bp＝85μs并且P_clk＝528MHz。因此，m＝85×528。在由装置所见的每个信标时隙中，同一装置的物理时钟计数m个周期。假定Y 1610为D 414的信标在A 411的实际接收时间(忽略传递时间)，而Z 1611为D 414的信标在A 411的估计接收时间。

假定在目前(第一)超帧(超帧N 1620)的末端并没有装置移动其BPST。在下一超帧(超帧N+1 1621)中，装置A 411和D 414不会移动其BPST。假定Y′1612和Z′1613分别表示在超帧N+1 1621中D 414的信标在A 411的实际接收时间和估计接收时间。假定N₂是D 414的信标在超帧N+1 1621中的信标时隙编号。假定p＝T_sf×P_clk是超帧时段的时钟周期数，其中T_sf是一个超帧的时段。对于目前ECMA规定的装置，T_sf＝65536μs，因此p＝65536×528。在每一个超帧中，同一装置的物理时钟计数p个周期。注意，可取决于个别实施方式而选择不同的P_clk。例如可基于264或66MHz的时钟来选择P_clk。在此情况下，分别有m＝85×264并且p＝65536×264或m＝85×66并且p＝65536×66，并且此处提出的同步算法也可沿用到这种情况。

于是，Y 1610、Z 1611、Y′1612、Z′1613在装置A 411处相对于固定参考时间(可为A 411的BPST，即B_A 1601)已知。从下列四个关系式：

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

可在两个超帧中得到B_D 1602和C_D的估计值：

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 411可将其BPST与装置D 414的BPST(通过得知B_D+2pC_D与固定参考时间而得知)对齐，并且将其虚拟时钟计数复位为零。设P_A是A 411在D 414的超帧时段(对A 411为已知)的物理时钟周期数，而P_D是D 414在D 414的同一超帧时段中的物理时钟周期数。可知P_D＝p＝65536×528。

若装置A 411从第三超帧保持虚拟时钟周期的计数，使得此虚拟时钟周期的计数通过每经过floor[P_A/(P_A-P_D)]个或Round[P_A/(P_A-P_D)]个物理时钟周期便从物理时钟周期的计数中减去一个时钟周期的方式而从其物理时钟周期的计数获得，则A 411的虚拟时钟与D 414的物理时钟同步至一个时钟周期等级。

在上文中，函数floor[x]表示不大于数值‘x’的最大整数值，并且Round[x]表示最接近‘x’的整数值。

如果P_A-P_D＝0，那么虚拟时钟设置为与物理时钟相同。由上可知，仅需要前两个超帧来估计时钟周期和建立虚拟时钟。

在一个实施例中，装置A 411每经过例如16或32个超帧的超帧的固定数便估计装置D 414的BPST和时钟周期至少一次，并且装置A 411与装置D 414重新同步化。

给出两个示例以说明上述提出的方法。

示例1

假定n₁＝n₂＝n＝5并且P_clk＝528MHz、C_A＝1/528μs、Y测量为342.595μs且Y′测量为65882.595μs，那么使用等式(5)，C_D可估计为1.89405ns，并利用等式(6)，B_D可估计为2.5752μs。在D 414的超帧时段(＝pC_D)中，A 411的时钟计数pC_D/C_A～34605028个周期。然而，D 414的时钟仍然计数p＝65536×528＝34603008个周期。可每经过17131(＝34605028/(34605028-34603008))个物理时钟周期便从A 411的物理时钟周期中减去1个时钟周期而得到A 411的虚拟时钟。

示例2

假定n₁＝n₂＝n＝5并且P_clk＝66MHz、C_A＝1/66μs、Y测量为342.595μs且Y′测量为65882.595μs，那么使用等式(5)，C_D可估计为15.152ns，并且使用等式(6)，B_D可估计为2.584μs。在D 414的超帧时段(＝pC_D)中，A 411的时钟计数pC_D/C_A～4325514个周期。然而，D 414的时钟仍然计数p＝65536×66＝4325376个周期。可每经过31344(～4325514/(4325514-4325376))个物理时钟周期便从A 411的物理时钟周期中减去1个时钟周期而得到A 411的虚拟时钟。

图17中给出了同步方法的流程图。

在图17中，P是在最慢装置的超帧时段期间一个装置的物理时钟周期数，Q(Q＝65536×528)是在最慢装置的同一超帧时段内该最慢装置的物理时钟周期数。首先，在进程1701中，装置加入信标群或是该装置的邻近装置加入信标群。然后，在进程1702中，该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。如果在该装置的邻近装置的超帧期间，该装置的物理时钟的计数超过Q(＝65536×528)个周期，那么该装置比其邻近装置快。若该装置判断其本身是信标群中最慢的装置，则在进程1704中，该装置的虚拟时钟设定为与其物理时钟相同。如果装置确定其不是信标群中的最慢装置，那么在进程1705中，该装置参照最慢装置而确定变量P、Q和floor[P/(P-Q)]或round[P/(P-Q)]。在进程1705之后，在进程1706中，该装置从第三超帧起建立虚拟时钟，并通过更新该虚拟时钟而开始在时钟周期等级上同步至最慢装置。

如上所述，所提出的同步方法可在装置之间实现时钟周期等级的更精细的同步，从而装置的OSTD彼此同步且不至于重叠过多而造成干扰。

在一个实施例中，提出基于DC-TFC将多个额外的新逻辑通道加入已由C-WPAN工作组提出的现有频道，以提供更多的正交频道。

图18图示了用于说明所提出的逻辑通道的表。

图19图示了用于说明属于可与ECMA装置向后兼容的所提出的逻辑通道的表。

在一个实施例中，可无需任何跳跃地使用在可用的8个较高的频带(如图1中所示的频带3-10(103-110))中的所有的频带的2组合。2组合的示例是如图19中的频道1所示的无需跳跃(等同于ECMA规范中的固定频率交错)而一直连续地使用频带3(103)和4(104)。另一2组合的示例是无需跳跃而一直连续地使用频带3(103)和5(105)(图18的频道1)。注意，仅使用双频带可存在⁸C₂(＝28)种可能的频道。除上述提及的28个频道以外，还可优先使用诸如图18中的频道1-4等其间有且仅有一个闲置频带的双频带的频道。图18中给出了仅使用双频带的一些频道(频道1-9)。图18中还给出了所提出的具有不同种类的跳频图案的一些余下的频道(频道12-23)。例如，图18的频道23具有(频带4104和频带6106)至(频带8108和频带10110)至(频带7107和频带9109)的跳频图案。

在另一实施例中，不仅可使用已经建议给C-WPAN工作组的现有频道，还可使用基于DC-TFC的另外11个逻辑通道，以允许实现基于DC-TFC的装置(可由C-WPAN所规定)和ECMA所规定的装置间的兼容性。图19中列出了这些跳频图案(假设在实际的实施方式中，每当使用DC-TFC的装置需与ECMA所规定的装置通信时，可将载波频率偏移特定值以移动OFDM传输的中央频率而与ECMA标准中所规定的频带对齐)。根据图19，鉴于上述说明，需要相应地改变每个频带的载波频率以符合ECMA规范中所规定的对应的载波频率。例如，当两个基于DC-TFC的装置使用图19中所示的频道1彼此通信时，不需将频带3和4与ECMA所规定装置所规定的任何频带对齐。然而，如果基于DC-TFC的装置需与ECMA所规定的装置通信，那么基于DC-TFC的装置可使用以例如264MHz(即两个频带都通过改变载波频率/中央频率而被移动固定的值)的因数偏移的频带3和4(如图1中给出)进行通信。

在一个实施例中，任何合并有基于DC-TFC的传输系统的装置可周期性地扫描如图19中给出的所有11个频道(具有合适的载波频率和中央频率，以能够实现频带与ECMA规范中所规定的频带对齐)，以发现ECMA所规定的装置或来自ECMA所规定的装置的信标。当发现来自ECMA所规定装置的信标后，基于DC-TFC的装置可随后加入所发现的ECMA所规定装置的信标群。

在各个实施例中，提出了对[4]中所提出的方法的变化，以满足其基于DC-TFC的传输的使用。提出了属于具有时隙化偏移TFC的DRP的使用的新信息元素。此外，总结了具有能够实现关于同步化的在物理层的任何时钟频率的变化的在[6]中提出的算法。最后，提出了一些满足DC-TFC的逻辑通道。

在一个实施例中，提出了基于时隙化偏移DC-TFC的方法，其中该方法对在同一信标群内的任何两个装置使用DC-TFC跳频图案的偏移以在MAS时隙期间传输信号，该方法包括：在信标群中的两个装置在超帧内的MAS时隙期间使用所规定的DC-TFC中的一个来传输信号；如果需要的话，在同一信标群中的任何其他两个装置在同一超帧内的同一MAS时隙期间使用所选择的DC-TFC的偏移来传输信号；如果需要的话，在同一信标群中的另外两个装置在同一超帧内的同一MAS时隙期间使用所选择的DC-TFC的另一偏移来传输信号；并且其他的一对或多对装置也可使用任何余下的偏移来进行通信。

在一个实施例中，可包括对于偏移数量的可能变化以满足任何频带数量和任何跳频图案。换句话说，给定一定数量的频带上的跳频图案，则可按照跳频图案推导出偏移。

在一个实施例中，提出了一种同步方法，该方法通过在每个装置中使用虚拟时钟(通常为寄存器)以在装置间保持同步，提供了装置间的时钟周期等级的同步。使每个装置的虚拟时钟与最慢装置的物理时钟(石英)同步。通过任何装置进行的信标和数据传输基于所述装置的虚拟时钟，并且每个装置在信标时隙的开始发送信标。

虽然本发明参照上述实施例进行了具体图示和说明，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和由所附的权利要求书所限定的范围的情况下，可作出各种形式和细节上的变化。因此本发明的范围由所附的权利要求所限定，并包括落入权利要求的等同物的意义和范围内的所有变化。

本文中引用了下列文献：

1.Standard ECMA-368，High Rate Ultra Wideband PHY and MACStandard，2nd Edition/December 2007.

2.A Batra，“Multi-band OFDM Physical Layer Proposal，”November 2003，http://grouper.ieee.org/groups/802/15/pub.

3.http://www.wimedia.org/.

4.Ananth Subramanian，Xiaoming Peng and Francois Chin，“Schemes forAchieving Higher Throughput in Network of ECMA Specified Devices，”submitted for US provisional patent.

5.Bi Guo Guang et al，“Dual Carrier Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing(DC-OFDM)for UWB Communication Systems，”，Chinesepatent(patent no.200510094890).

6.Ananth Subramanian，Xiaoming Peng and Francois Chin，“Methods ofSynchronization for Improving WiMedia Ultra-wideband Connectivity”submitted for US provisional patent.

Claims

1.一种由点对点无线电通信装置群中的多个点对点无线电通信装置传输OFDM符号的方法，所述方法包括：

所述点对点无线电通信装置群的第一点对点无线电通信装置在根据跳频图案被选择用于传输的频率范围的第一多个双频率子范围中传输第一多个双OFDM符号，所述频率范围包括多个双频率子范围；

在同一传输时段中，所述点对点无线电通信装置群的第二点对点无线电通信装置在所述频率范围的第二多个双频率子范围中传输第二多个双OFDM符号，其中，所述第二多个双频率子范围不与所述第一多个双频率子范围重叠。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述跳频图案参照固定时间点。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述固定时间点是信标时隙的起点或媒体访问时隙(MAS)的起点。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二点对点无线电通信装置根据所述跳频图案的时移形式传输所述第二多个双OFDM符号。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述同一传输时段中，所述点对点无线电通信装置群的第三点对点无线电通信装置在所述频率范围的第三多个双频率子范围中传输第三多个双OFDM符号，其中，所述第三多个双频率子范围不与所述第一多个双频率子范围和第二多个双频率子范围重叠。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二点对点无线电通信装置根据所述跳频图案的时移形式传输所述第二多个双OFDM符号，并且在同一传输时段中，所述点对点无线电通信装置群的第三点对点无线电通信装置在所述频率范围的第三多个双频率子范围中传输第三多个双OFDM符号，其中，所述第三多个双频率子范围不同于所述第一多个双频率子范围和第二多个双频率子范围，并且其中所述第三点对点无线电通信装置根据所述跳频图案的更大的时移形式传输所述第三多个双OFDM符号。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述频率范围是频带群，并且所述频率子范围是所述频带群內的频带。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述频带群包括至少八个频带。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述跳频图案是时频编码(TFC)。

10.如权利要求1所述的方法，其中，可由所述点对点无线电通信装置群中的所述多个点对点无线电通信装置所传输的OFDM符号的数量限于所述频率范围的频率子范围的数量。

11.如权利要求1所述的方法，其中，所述点对点无线电通信装置群中的所述多个点对点无线电通信装置是同步的。

12.如权利要求11所述的方法，其中，在所述频率范围中且在所述传输时段中，在第一多个双OFDM符号传输的OFDM符号传输时段OSTD之后跟着第二多个双OFDM符号传输的OSTD，在两个所述OSTD之间没有时间间隔，并且在所述传输时段中的固定时段內的所有OSTD从所述固定时段中的固定参考点开始连续地对齐。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述固定时段是信标时隙或媒体访问时隙MAS，并且所述固定参考点是所述信标时隙的起点或所述MAS的起点。

14.如权利要求12所述的方法，其中，OSTD包括OFDM符号传输时间和OFDM频率子范围切换时间。

15.如权利要求11所述的方法，其中，在所述频率范围中且在所述传输时段中，在第一多个双OFDM符号传输的OFDM符号传输时段OSTD之后跟着第二多个双OFDM符号传输的OSTD，所述两个OSTD之间有固定的保护时间间隔，并且在所述传输时段中的固定时段內的所有OSTD从所述固定时段中的固定参考点开始连续地对齐，每两个OSTD之间嵌有保护时段。

16.如权利要求1所述的方法，其中，在所述点对点无线电通信装置群中的任何装置根据所述跳频图案而预留或使用所述频率范围的默认的多个双频率子范围以进行传输。

17.如权利要求16所述的方法，其中，当根据所述跳频图案在所述频率范围的所述默认的多个双频率子范围內预留或选择了时段以进行传输时，所述装置选择另外的多个双频率子范围以进行传输。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述装置根据所述跳频图案的时移形式选择其他多个双频率子范围以进行传输。

19.如权利要求18所述的方法，其中，如果根据所述跳频图案的所述时移形式为所述频率范围的其他双频率子范围预留了时段，那么所述装置根据所述跳频图案的更大的时移形式而预留所述频率范围的不同的多个双频率子范围。

20.如权利要求1所述的方法，其中，所述点对点无线电通信装置群中的装置选择或预留所述频率范围的多个双频率子范围以传输多个双OFDM符号。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述装置在固定时隙期间的每个OFDM符号传输时段处，根据所述跳频图案的随机时移形式或所述跳频图案的先前的固定时移而选择或预留所述多个双频率子范围。

22.如权利要求21所述的方法，其中，所述固定时隙是信标时隙或媒体访问时隙。

23.如权利要求1所述的方法，其中，所述点对点无线电通信装置群中的装置根据所述跳频图案的时移形式而选择或预留多个双频率子范围，所述多个双频率子范围不同于已由所述点对点无线电通信装置群中的另一装置根据所述跳频图案或所述跳频图案的时移形式已选择或预留的多个双频率子范围。

24.如权利要求1所述的方法，其中，如果在所述点对点无线电通信装置群中想要传输多个OFDM符号的装置感测到所有频率子范围已根据所述跳频图案或所述跳频图案的所有时移形式而被预留或使用，那么所述装置将根据所述跳频图案或所述跳频图案的时移形式选择将首先从根据所述跳频图案或所述跳频图案的所述时移形式传输多个OFDM符号的使用中释放的多个双频率子范围。

25.如权利要求24所述的方法，其中，将计数器时钟应用于所述跳频图案以及所述跳频图案的每个时移形式，并且其中一旦有多个双频率子范围从根据所述跳频图案或所述跳频图案的时移形式的使用中释放，对应于所述跳频图案或所述跳频图案的所述时移形式的所述计数器时钟便开始从预定值递减，并且当所述计数器时钟递减至零时，所述装置开始根据所述跳频图案或所述跳频图案的所述时移形式在所述多个双频率子范围传输所述OFDM符号。

26.如权利要求24-25之任一所述的方法，其中，所述装置为所述跳频图案的每个时移形式保持一个网络分配向量NAV，并且如果所述装置应当以所述跳频图案的时移形式发送帧，那么所述帧內的时段字段小于其非零NAV的最小值或其非零NAV减去RTS帧传输时间的最小值。

27.一种由点对点无线电通信装置群中的多个点对点无线电通信装置传输OFDM符号的方法，所述方法包括：

所述点对点无线电通信装置群的第一点对点无线电通信装置预留传输时段，以在根据跳频图案被选择的用于传输的频率范围的第一多个双频率子范围中传输第一多个双OFDM符号，所述频率范围包括多个双频率子范围；

在同一传输时段中，所述点对点无线电通信装置群的第二点对点无线电通信装置预留传输时段，以在所述频率范围的第二多个双频率子范围中传输第二多个双OFDM符号，其中，所述第二多个双频率子范围不与所述第一多个双频率子范围重叠。

28.如权利要求27所述的方法，其中，所述跳频图案参照固定时间。

29.如权利要求28所述的方法，其中，所述固定时间是信标时隙的起点或媒体访问时隙的起点。

30.如权利要求27所述的方法，其中，所述第二点对点无线电通信装置根据所述跳频图案的时移形式预留同一传输时段以传输所述第二多个双OFDM符号。

31.如权利要求27所述的方法，其中，所述频率范围是频带群，并且所述频率子范围是所述频带群內的频带。

32.如权利要求31所述的方法，其中，所述频带群包括至少八个频带。

33.如权利要求27所述的方法，其中，所述跳频图案是时频编码(TFC)。

34.一种在点对点无线电通信装置群內的用于传输OFDM符号的点对点无线电通信装置，所述点对点无线电通信装置包括：

选择器，其配置为根据跳频图案选择频率范围的第一多个双频率子范围以进行传输，所述频率范围包括多个双频率子范围；

传输器，其配置为根据所述跳频图案而在被选择的多个双频率子范围中传输多个双OFDM符号；

其中所述选择器配置为选择所述频率范围的所述第一多个双频率子范围以进行传输，使得所述装置可与处于同一所述点对点无线电通信装置群中的另一点对点无线电通信装置在相同的传输时段中传输所述多个双OFDM符号，其中所述另一装置使用所述频率范围的第二多个双频率子范围进行传输，并且其中所述第一多个双频率子范围不与所述第二多个双频率子范围重叠。

35.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，所述跳频图案参照固定时间。

36.如权利要求35所述的点对点无线电通信装置，其中，所述固定时间是信标时隙的起点或媒体访问时隙MAS的起点。

37.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，所述另一装置根据所述跳频图案的时移形式使用所述频率范围的所述第二多个双频率子范围进行传输。

38.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，所述频率范围是频带群，并且所述频率子范围是所述频带群內的频带。

39.如权利要求38所述的点对点无线电通信装置，其中，所述频带群包括至少八个频带。

40.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，所述跳频图案是时频编码TFC。

41.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，还包括同步电路，其中所述同步电路配置为使所述装置与所述点对点无线电通信装置群內的其他装置同步。

42.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，在每个频率范围中，所述传输器配置为传输OFDM符号，使得OFDM符号传输的OFDM符号传输时段OSTD跟随另一OFDM符号传输的OSTD，而两个所述OSTD之间无时间间隔。

43.如权利要求42所述的点对点无线电通信装置，其中，OSTD包括OFDM符号传输时间和OFDM频率子范围切换时间。

44.如权利要求34和38的任一项所述的点对点无线电通信装置，其中，所述选择器配置为根据所述跳频图案或所述跳频图案的时移形式而预留或使用所述频率范围的默认的多个双频率子范围以进行传输。

45.如权利要求44所述的点对点无线电通信装置，其中，所述跳频图案参照固定时间。

46.如权利要求44所述的点对点无线电通信装置，其中，当根据所述跳频图案在所述默认的多个双频率子范围內预留或选择了所述时段时，所述选择器配置为根据所述跳频图案的时移形式选择另外的多个双频率子范围以进行传输。

47.如权利要求46所述的点对点无线电通信装置，其中，当根据所述跳频图案的所述时移形式在其他多个双频率子范围內预留或选择了所述传输时段时，所述选择器配置为根据所述跳频图案的更大的时移形式选择另外的多个双频率子范围以进行传输。

48.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，所述选择器配置为：在固定时隙期间的每个OFDM符号传输时段，根据所述跳频图案的随机时移形式或所述跳频图案的先前的固定时移选择所述频率范围的多个双频率子范围，以传输OFDM符号。

49.如权利要求48所述的点对点无线电通信装置，其中，所述固定时隙是信标时隙或媒体访问时隙。

50.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，所述选择器配置为根据所述跳频图案的时移形式选择多个双频率子范围，所述多个双频率子范围不同于已由所述点对点无线电通信装置群中的另一装置根据所述跳频图案或所述跳频图案的时移形式已预留或选择的多个双频率子范围。

51.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，如果所有频率子范围已被预留或使用，那么所述选择器配置为根据所述跳频图案或所述跳频图案的时移形式选择将首先从根据所述跳频图案或所述跳频图案的所述时移形式的使用中释放的多个双频率子范围以传输双OFDM符号。

52.如权利要求51所述的点对点无线电通信装置，还包括应用于所述跳频图案和所述跳频图案的每个时移形式的计数器时钟，其中，一旦有多个双频率子范围从根据所述跳频图案或所述跳频图案的时移形式的使用中释放，对应于所述跳频图案或所述跳频图案的所述时移形式的所述计数器时钟便开始从预定值递减，并且当所述计数器时钟递减至零时，所述装置开始根据所述跳频图案或所述跳频图案的所述时移形式在所述多个双频率子范围传输所述双OFDM符号。

53.如权利要求34所述的点对点无线电通信装置，其中，在每个频率范围中，所述传输器配置为传输OFDM符号，使得OFDM符号传输的OFDM符号传输时段OSTD跟随另一OFDM符号传输的OSTD，而两个所述OSTD之间有固定的保护时间间隔。