CN103493574B - 无线个人区域网的调度方法和装置 - Google Patents
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Abstract
根据本说明书的一个实施方式，一种用于终端接收在无线个人区域网（WPAN）中接收保证时隙（GTS）分配的方法，包括以下步骤：基于所述终端的特性信息确定GTS分配间隔；向WPAN协调器发送GTS请求，其中所述GTS请求包括所述终端确定的GTS分配间隔；从所述WPAN协调器接收GTS分配信息，其中所述GTS分配信息包括所述WPAN协调器基于所述终端发送的所述GTS请求确定的GTS分配间隔。
Description
技术领域
本发明涉及无线个人区域网（Wireless Personal Area Network，以下称为WPAN）的调度方法和装置，并且更具体地，涉及一种使用GTS（Guaranteed Time Slot，保证时隙）的持续调度方法。
背景技术
个人移动设备可建立低速无线个人区域网（以下称为LR-WPAN）以进行通信。
LR-WPAN的示例可包括符合IEEE802.15.4标准的网络。IEEE802.15.4标准在868/915MHz频带上使用BPSK（二进制相移键控），以提供20Kbps和40Kbps的传输速率，并且IEEE802.15.4标准在2.45GHz频带上使用O-QPSK（偏移四相相移键控），以提供250Kbps的传输速率。IEEE802.15.4b标准也可在868/915MHz频带上使用O-QPSK，以提供250Kbps的传输速率。
发明内容
技术目的
在传统IEEE802.15.4系统的GTS分配方法中，向设备分配GTS时，针对每个超帧向相应设备连续分配GTS，直到根据设备的请求或由于GTS终止而对GTS解除分配（deallocation）为止。
然而，由于各个设备中所需的GTS可能不同，上述方法是低效率的。这是因为一旦向某个设备分配了GTS，其它设备则无法使用相应GTS，直到相应GTS解除分配为止。
因此，本发明提出了一种在WPAN系统中使用的超帧之中针对每个周期性超帧间隔分配GTS而非针对每个超帧分配GTS的方法。
技术方案
为了实现根据本发明的示例性实施方式的本描述中公开的上述技术目的，一种WPAN（无线个人区域网）系统中的设备接收GTS（保证时隙）分配的方法，所述方法包括：基于所述设备的特性信息确定GTS分配间隔；向WPAN协调器发送GTS请求，其中所述GTS请求包括所述设备确定的GTS分配间隔；从所述WPAN协调器接收GTS分配信息，其中所述GTS分配信息包括所述WPAN协调器基于所述设备发送的所述GTS请求确定的GTS分配间隔。
根据本发明的示例性实施方式，所述GTS请求可包括长度为2位的GTS间隔字段，并且其中所述GTS间隔字段表示所述设备确定的GTS分配间隔。
而且，根据本发明的示例性实施方式，所述GTS分配信息的接收可包括经由信标帧接收所述GTS分配信息。而且，根据本发明的示例性实施方式，所述信标帧可包括长度为6位的起始序列号字段以及长度为2位的GTS间隔字段，其中所述起始序列号字段可表示开始向所述设备的GTS分配的超帧的序列号，并且其中所述GTS间隔字段可表示所述WPAN协调器确定的GTS分配间隔。
而且，根据本发明的示例性实施方式，所述GTS分配信息的接收可包括经由GTS确认命令接收所述GTS分配信息。而且，根据本发明的示例性实施方式，所述GTS确认命令可包括起始序列号字段以及GTS间隔字段，其中所述起始序列号字段可表示开始向所述设备的GTS分配的超帧的序列号，并且其中所述GTS间隔字段可表示所述WPAN协调器确定的GTS分配间隔。而且，根据本发明的示例性实施方式，在所述GTS分配信息的接收之后，所述设备可在睡眠模式下工作，直至包括所述WPAN协调器确定的GTS的超帧。
同时，为了实现根据本发明的示例性实施方式的本描述中公开的上述技术目标，一种WPAN（无线个人区域网）系统的设备，所述设备包括：射频单元，所述射频单元被配置成发送和接收信号；连接到所述射频单元的控制器，其中所述控制器被配置成：基于所述设备的特性信息确定GTS分配间隔；控制所述射频单元向WPAN协调器发送GTS请求，其中所述GTS请求包括所述设备确定的GTS分配间隔；控制所述射频单元从所述WPAN协调器接收GTS分配信息，其中所述GTS分配信息包括所述WPAN协调器基于所述设备发送的所述GTS请求确定的GTS分配间隔。
而且，根据本发明的示例性实施方式，所述GTS请求可包括长度为2位的GTS间隔字段，并且其中所述GTS间隔字段可表示所述设备确定的GTS分配间隔。
而且，根据本发明的示例性实施方式，所述控制器配置为控制所述射频单元经由信标帧接收GTS分配信息。而且，根据本发明的示例性实施方式，所述信标帧可包括长度为6位的起始序列号字段以及长度为2位的GTS间隔字段，其中所述起始序列号字段可表示开始向所述设备的GTS分配的超帧的序列号，并且其中所述GTS间隔字段可表示所述WPAN协调器确定的GTS分配间隔。
而且，根据本发明的示例性实施方式，所述控制器配置为控制所述射频单元经由GTS确认命令接收所述GTS分配信息。而且，根据本发明的示例性实施方式，所述GTS确认命令可包括起始序列号字段以及GTS间隔字段，其中所述起始序列号字段可表示开始向所述设备的GTS分配的超帧的序列号，并且其中所述GTS间隔字段可表示所述WPAN协调器确定的GTS分配间隔。
而且，根据本发明的示例性实施方式，在所述GTS分配信息的接收之后，所述控制器被配置成在睡眠模式下工作，直至包括所述WPAN协调器确定的GTS的超帧。
发明效果
根据本描述中公开的GTS分配方法，参与WPAN的设备根据需要通信的数据的类型确定GTS的特性，并请求来自WPAN的协调器的GTS分配。此外，还能减少在WPAN系统中工作的设备的功耗。
附图说明
图1示出了根据IEEE802.15.4标准的示例性网络拓扑。
图2示出了对应于LR-WPAN系统示例的IEEE802.15.4标准协议栈的结构视图。
图3a-3c示出了属于对应于LR-WPAN系统示例的IEEE802.15.4系统的超帧的示例性结构。
图4示出了IEEE802.15.4系统的GTS分配及解除分配（或恢复）过程的流程图。
图5示出了IEEE802.15.4系统中使用的信标帧及GTS描述符的结构。
图6示出了IEEE802.15.4系统中使用的GTS请求命令的结构。
图7示出了显示根据本发明的第一示例性实施方式的传输频带分配方法的流程图。
图8a-8b示出了根据本发明示例性实施方式的GTS请求命令及信标帧的结构。
图9a-9b示出了根据本发明示例性实施方式的GTS请求命令及信标帧的其它结构。
图10a-10c示出了根据本发明的第二示例性实施方式的传输频带分配方法的流程图。
图11示出了根据本发明示例性实施方式的GTS确认命令的结构。
图12示出了根据本发明示例性实施方式的WPAN终端及WPAN协调器的结构的框图。
具体实施方式
本说明书使用的技术术语仅用于描述本发明的具体实施方式。因此，应当理解，本文使用的术语不意图限制本发明。此外，除非另有规定，本说明书使用的技术术语应按照本领域技术人员公知和理解的内涵和意义进行解释，因此其不应被解释得过于宽泛和概括，也不应被解释得过于狭义。而且，如果本发明的说明书使用的技术术语对应于不能正确表达本发明的范围和精神的错误术语，相应术语应由本领域技术人员能够正确理解的正确技术术语替代。另外，本发明的说明书使用的一般术语应由其在词典里的字面意思理解，或应基于说明书的词组、句子或段落的总体上下文进行解释。因此，此类一般术语不应被理解或解释得过于狭义。
此外，应当理解，除非说明书中明白清楚地指出或另有规定，此处使用的术语的单数形式可包括相应术语的复数形式。在本发明的应用中，术语“由…构成”或“包括（或包含）”不应被解释或理解为无一例外地包括本发明的描述所公开的全部多个元件（或组件）或多个步骤。换句话说，应当理解，本发明可能不包括某些（或部分）元件（或组件）或某些（或部分）步骤，也可能进一步包括附加的元件（或组件）或步骤。
此外，本文使用的元件中提到的后缀“模块”和“单元”仅仅单独或结合使用来用于简化本发明的描述的目的。因此，后缀本身将不用于区分意义、功能或相应术语。
此外，本发明的说明书中使用的包括数字表达的术语（例如第一（第1）、第二（第2）等）可用于描述本发明的各种元件。然而，本发明的元件不应受到本发明的说明书中使用的术语的限制。换句话说，此类术语仅仅用于将本发明的某个元件与其它元件区分开来。例如，在不偏离本发明的范围和精神时，可将第一元件称为第二元件，同理也可将第二元件称为第一元件。
以下将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。然而无论图中的附图标记如何，本发明中相似或相同的部件均被赋予相同的附图标记，并且为了简单起见会省略相同部件的详细描述。
此外，在描述本发明时，如果确定对于公开技术的详细描述会使得本发明的原理描述模糊，则为了简单起见会省略该项公开技术的详细描述。此外显而易见，提供附图仅仅用于帮助对本发明的范围和精神的理解，而不是提供附图以限定本发明的范围和精神。因此，应当理解，除了本发明的附图之外，本发明的范围和精神还可扩展为各种变形、等效物和替代物。
在本发明的描述中公开的示例可得到关于对应于低速无线PAN（WPAN）的IEEE802.15.4的系统的标准文档的支持，并且另选地，此处公开的示例也可得到关于其它无线接入系统（例如IEEE802系统、3GPP系统、3GPP LTE系统、LTE-A（LTE先进）系统、3GPP2系统）中的任一个的公开标准文档的支持。更具体地，在本发明的描述所公开的示例中，为了使得本发明的技术精神清楚而没有在此公开的方法步骤或元件（或部件）可得到上述文档的支持。此外，可根据上述标准文档对本发明的描述中公开的所有术语进行描述。
以下将基于IEEE802.15.4标准来描述本发明描述的示例性实施方式，以使描述清楚。然而，该说明书公开的本发明的技术精神并不仅仅由此处提供的描述限定。
图1-WPAN拓扑
图1示出了根据IEEE802.15.4标准的示例性网络拓扑。
根据IEEE802.15.4标准的网络中可涉及（或包含或加入）两种不同类型的设备，例如全功能设备（Full Function Device，以下称为FFD）和简化功能设备（ReducedFunction Device，以下称为RFD）。因此，可基于加入相应网络的设备的功能确定根据IEEE802.15.4标准的网络的拓扑。图1的（a）示出了星形拓扑的示例，而图1的（b）示出了对等拓扑的示例。
由于FFD对应于能够执行所有功能的设备，因此例如FFD可与FFD或RFD进行通信，并且FFD还可执行其它功能，例如网络初始化、节点管理、节点信息存储等。特别地，将多个FFD中进行操作以使其它设备能够配置网络的FFD称为PAN协调器设备（个人区域网协调器，以下称为协调器）。因此，可基于执行协调器功能的FFD配置上述网络拓扑。
然而，与FDD能够执行的功能数量相比，RFD执行较少数量的功能。更具体地，能够与RFD通信的对端设备仅限于FFD。因此，RFD不能执行协调器的功能。通过将所有的网络功能指定到FFD，RFD可具有尺寸更小的堆栈结构，从而能够节约操作（或计算）/存储资源。更具体地，由于RFD能够定位协调器并向其发送数据，然后立即自行断开连接以进入睡眠模式，因此功率消耗量可以极小，从而RFD可借助其电池电量进行长期操作。
参照图1，标记为“F”的设备表示FFD，标记为“R”的设备表示RFD，并且标记为“P”的设备表示起到协调器作用的FFD。
在图1的（a）所示的星形拓扑中，只能在设备与协调器之间建立通信。此时，设备可对应于通信起点或终点，而协调器可对应于起点、终点或路由器。
在图1的（b）所示的对等拓扑中，每个设备均可与网络中存在的任何一个设备进行通信。因此，可配置结构更为复杂的网络，例如网状网络。
星形网络可操作设备使得电池的耐用性能被长时间维持，而由于对等网络可配置至少一个或多个数据传送路径，因此对等网络可具有更高的数据可靠性和更高的访问识别率。
图2-802.15.4协议栈
图2示出了对应于LR-WPAN系统示例的IEEE802.15.4标准协议栈的结构视图。
参照图2可知，协议栈可包括物理（PHY）层、MAC（媒体访问控制）层以及上层。
PHY层包括RF收发机（或发送机/接收机）和相关控制机构。PHY层可提供经由物理信道通信（或发送/接收）PHY PDU（协议数据单元）的PHY数据服务以及管理PHY层的PHY管理服务。
MAC层提供对用于数据传输的物理信道的访问。MAC层可提供经由物理信道通信（或发送/接收）MAC PDU（协议数据单元）的MAC数据服务以及进行MAC层管理的MAC管理服务。MAC层可执行诸如信标管理、信道访问、GTS管理、帧验证、安全功能等功能。
上层由网络层和应用层构成。网络层提供诸如网络配置、处理、消息路由等功能。应用层提供设备指定的功能。例如根据其中安装的程序类型（即，根据处理应用层数据的程序类型），IEEE802.15.4设备（100）可作为RFD（简化功能设备）、FFD（全功能设备）或协调器。
图3-GAP与CFP
图3a-3c示出了属于对应于LR-WPAN系统示例的IEEE802.15.4系统的超帧的示例性结构。
LR-WPAN系统中使用的超帧结构（或配置）可由协调器确定。协调器可发送被配置成使得信标帧能位于第一时隙中的超帧。在协调器不意图（或寻求）使用超帧的情况下，协调器可以不进行信标传输。
同时，意图（或寻求）发送数据的设备等待协调器发送的信标帧，在接收到信标帧时，设备对超帧结构进行同步。信标帧对参与（或加入）协调器建立的PAN的设备进行同步，识别PAN，并且使用所识别的PAN来指示（或显示）超帧结构。
以下将参照图3对可用于向/从设备发送/接收数据的超帧的结构进行详细描述。
LR-WPAN系统内的设备竞争地进行媒体访问从而能够利用超帧来发送/接收数据。然而，在加入WPAN的协调器利用超帧向特定设备分配时隙的情况下，被分配时隙的设备能够通信（或发送/接收）数据而不必与其它设备竞争（或争夺）。更具体地，根据协调器确定的超帧结构，加入WPAN的设备可进行基于竞争或基于非竞争的媒体访问，用于数据通信（或发送/接收）。
图3a示出了指示基于竞争的访问时段的超帧的结构。参照图3a，LR-WPAN系统中包括的超帧被配置成具有多个时隙（20）（例如16个时隙）的结构，用于通信（或发送/接收）在协调器发送的信标帧（10a-10b等）之间包括的数据。当使用具有上述结构的这种超帧时，加入WPAN的设备可使用超帧中包括的时隙，以基于CSMA-CA（载波侦听多路访问/冲突避免）方法向协调器发送数据帧。
图3b示出了包括活动时段和非活动时段的超帧的结构。参照图3b，LR-WPAN系统中包括的超帧被配置成具有在信标帧（10a-10b等）之间包括活动时段（或分段）（21）和非活动时段（或分段）（25）的结构。
活动时段（21）对应于在设备之间（或向/从设备）进行数据通信（或发送/接收）的时段（或分段），因此，活动时段（21）配置有指定给用于通信（或发送/接收）数据的帧的时隙。另一方面，非活动时段（25）是指其中不执行在设备之间（或向/从设备）的数据通信（或发送/接收）的分段。
在非活动时段（25）期间，协调器可进入低功率模式。
活动时段（21）与非活动时段（25）之比可称为占空比，并且可基于LR-WPAN系统的低功率操作要求以及给予使用相同物理传输信道的通信方法的共存要求来调节占空比的值。
图3c示出了活动时段的结构。参照图3c，用于通信（或发送/接收）数据的活动时段（21）可被配置成包括竞争访问时段（Contention Access Period；以下称为CAP）（211）以及无竞争时段（Contention Free Period；以下称为CFP）（或非竞争时段）（212）。
CAP（211）配置有使得加入WPAN的设备执行数据帧的基于竞争的传输的时隙。因此，在意图利用属于位于两个信标帧（10a、10b）之间的CAP（211）的时隙进行通信的设备的情况下，相应设备利用CSMA-CA方法而与另一设备处于基于竞争的关系。
CFP（212）配置有多个GTS（保证时隙），这些GTS对应于被分配（或指定）以使得特定设备发送数据帧的时隙。GTS可用于低延时应用程序（或具有快响应速度的应用程序），或用于设备内要求特定传输带宽的应用程序。
例如，在对应于LR-WPAN示例的IEEE802.15.4标准中，CFP（212）在超帧内位于CAP（211）之后，并且CFP（212）可被配置成包括多达最大限度7个GTS。此外，CFP（212）也可被配置成具有待指定（或分配）到单个设备的多个GTS。
协调器确定CFP（212）内的每个GTS待分配（或指定）到的设备。可在将协调器确定的CFP（212）的GTS分配信息包括在对应于超帧首个时隙的信标帧（10a）中的同时进行发送。
图4-GTS分配/解除分配
图4示出了IEEE802.15.4系统的GTS分配及解除分配（或恢复）过程的流程图。
在WPAN系统中，应分配（或指定）预定的传输带宽，以便通过特定设备与协调器之间专有（或封闭）的频带分配（或指定）进行数据通信（或发送/接收），并且在IEEE802.15.4中，将GTS（保证时隙）定义为传输频带。以下将基于GTS的分配进行详细描述。
在设备（或终端）（100）包括待发送到WPAN协调器（200）的数据的情况下，设备（100）通过向WPAN协调器（200）发送包括所需GTS的参数的GTS请求命令来请求GTS分配（S110）。此时，GTS请求命令中包括的GTS特性字段内的特性类型被设置为1，以表示发送的命令对应于GTS分配请求。
在确定针对设备（100）的GTS分配之后，一旦设备（或终端）（100）确定分配GTS，则WPAN协调器（200）向设备（100）发送ACK（确认）（S120）。此后，WPAN协调器（200）发送包括关于分配的GTS的信息（GTS描述符）的信标（S140），从而使得设备（100）接收信标，以根据相应信息使用GTS。
设备（100）使用分配的GTS，以向/从WPAN协调器（200）通信（发送/接收）数据（S160）。
当GTS不再必要时，设备（100）向WPAN协调器（200）发送GTS解除分配请求命令（GTS请求命令）（S180）。此时，GTS解除分配请求命令中包括的GTS特性字段内的特性类型被设置为0，以表示发送的命令对应于GTS解除分配请求。在从设备（100）收到GTS解除分配请求之后，WPAN协调器（200）对分配到设备（100）的GTS解除分配（或恢复），并向设备（100）发送ACK（S190）。
图5-信标帧结构
图5示出了IEEE802.15.4系统中使用的信标帧及GTS描述符的结构。
信标帧中包括的各个字段的内容依照IEEE802.15.4中定义的相应内容。特别地，关于每个GTS的分配内容被WPAN协调器配置成具有GTS描述符格式。GTS描述符包括在信标的GTS列表中。
设备短地址子字段表示针对由GTS描述符指定的设备的具有16位长度的短地址。GTS起始时隙子字段对应于4位字段，其表示相应GTS起始的时隙的编号。GTS长度子字段对应于4位字段，其表示配置相应GTS的时隙数量。
图6-GTS请求命令帧
图6示出了IEEE802.15.4系统中使用的GTS请求命令的结构。
GTS请求命令包括GTS特性字段，并且GTS请求命令将所请求的GTS的性质（或属性）和特性传送到WPAN协调器。
GTS特性字段包括GTS长度、GTS方向以及特性类型子字段。GTS长度子字段表示相应GTS应该配置有的超帧时隙的数量。GTS方向子字段表示相应GTS由于接收目的还是发送目的而被设备使用。特性类型子字段表示相应GTS请求命令是否被用于GTS分配或相应GTS请求命令是否被用于GTS解除分配。
图7-GTS分配过程I
图7示出了显示根据本发明的第一示例性实施方式的传输频带分配方法的流程图。
在设备（100）具有待发送到WPAN协调器（200）的数据的情况下，设备（100）可请求通信（或发送/接收）数据所需的传输频带的分配。传输频带的示例可对应于保证时隙（GTS）。
在请求分配传输频带的情况下，设备（100）可基于自身的特性信息确定传输频带的分配间隔（或周期）（S200）。特性信息可对应于从待发送的数据获得的信息，或可对应于从设备自身特性获得的信息。例如，关于待发送数据的总量的信息、关于数据是否对应于待周期性发送的数据的信息、关于设备的使用的信息等可对应于特性信息。当设备确定传输频带的分配周期（或间隔）时，设备可按超帧单位或预定时间单位执行确定过程。更具体地，设备可基于特性信息利用诸如“每3个超帧1个传输频带”或“每20ms1个传输频带”的方法确定分配周期（或间隔）。
此后，设备（100）可向WPAN协调器（200）发送包括确定的传输频带的分配间隔（或周期）的传输频带请求（S210）。例如，在请求GTS分配的情况下，设备（100）向WPAN协调器（200）发送GTS请求命令。
传输频带请求可包括GTS分配的时间（或超帧）、关于所需（或必需）的传输频带的信息、设备确定的分配间隔等。此时，传输频带请求可对应于IEEE802.15.4中定义的GTS请求命令。可将传输频带的分配间隔包括在GTS请求命令内的GTS特性字段中。GTS特性字段还可包括GTS间隔（或周期）字段，并且GTS间隔（或周期）字段可表示设备（100）确定的传输频带的分配周期。
在从设备（100）收到传输频带请求之后，WPAN协调器（200）发送ACK（确认），以告知设备（100）对于传输频带分配的授权（或确认）（S220）。另选地，如果没有待分配到设备（100）的授权（或确认），WPAN协调器（200）也可发送表示不能分配传输频带的通知。在向设备（100）分配传输频带的情况下，WPAN协调器（200）可基于接收的传输频带请求中包括的传输频带分配间隔来分配传输频带。此时，可根据设备的请求进行分配，或者可基于资源情况、与其它设备的通信情况等与设备所请求的不同地进行分配。例如，设备可能已经初始地请求“每/2个超帧1个传输频带”，但如果可用传输频带的数量不足，也可分配“每/4个超帧1个传输频带/”。
WPAN协调器（200）可将传输频带的分配信息发送到设备（100）（S240）。传输频带的分配信息可对应于WPAN协调器（200）确定的传输频带的分配间隔、传输频带的起点或终点等。
WPAN协调器（200）可经由IEEE802.15.4中定义的信标向设备（100）发送分配信息，并且可将传输频带分配信息包括在信标内的GTS列表字段中。此时，GTS列表字段还可包括起始序列号字段以及GTS间隔字段。起始序列号字段表示开始向设备分配传输频带的超帧的序列号，而GTS间隔字段表示分配到设备的传输频带的间隔。
设备（100）可经由分配的传输频带向/从WPAN协调器（200）通信（或发送/接收）数据（S260）。
在数据的通信（或发送/接收）完成的情况下，设备可发送传输频带解除分配请求（S280）。在收到解除分配请求之后，协调器发送ACK（S290）并可停止传输频带的继续分配。
步骤S210的传输频带请求可对应于分配从CFP（无竞争时段）发送的传输频带的请求。此时，如果向CFP分配了传输频带，则可通过执行上述过程而进行数据通信（或发送/接收）。如果未能向CFP分配传输频带，则设备从CAP（竞争访问时段）发送数据。
图8-GTS请求命令与信标帧-1
图8a-8b示出了根据本发明示例性实施方式的GTS请求命令及信标帧的结构。
首先，图8a示出了GTS请求命令及信标帧的结构。
当设备向WPAN协调器请求的传输频带对应于GTS时，可使用GTS请求命令。如图8a所示，根据本发明示例性实施方式的GTS请求命令还包括IEEE802.15.4中定义的GTS特性字段中的GTS间隔（或周期）字段。GTS间隔字段表示设备确定的GTS分配间隔。设备可按超帧单位指定GTS分配间隔。例如，可设立（或确定）GTS间隔字段值，从而能够每2个超帧请求1次GTS分配。
此外，设备也可按时间单位指定GTS分配间隔。例如，可设立（或确定）GTS间隔字段值，从而能够每10毫秒（ms）请求1次GTS分配。
设备可基于其当前访问的WPAN的超帧长度确定GTS间隔字段值。
接着，图8b示出了信标帧的结构。
信标可用于使WPAN协调器向设备发送传输频带分配的相关信息。如图8b所示，根据本发明示例性实施方式的信标帧还包括IEEE802.15.4中定义的GTS列表字段中的“起始序列号”字段以及“GTS间隔（或周期）”字段。起始序列号字段表示开始向设备分配GTS的超帧的序列号，而GTS间隔字段表示分配到设备的传输频带的间隔。对于指定被分配到设备的传输频带（例如GTS）的分配间隔的方法，信标可使用与指示GTS请求命令中的GTS分配间隔的方法相同的方法。
图9-GTS请求命令与信标帧-2
图9a-9b示出了根据本发明示例性实施方式的GTS请求命令及信标帧的其它结构。
首先，图9a示出了GTS请求命令及信标帧的结构。
在图9a的情况下，为了配置成具有与IEEE802.15.4的GTS特性字段相同的位大小（或位数），可将GTS间隔字段配置成具有2位的大小。在仅使用2位难以表示更长的间隔的情况下，可使用预定常数作为补充。该常数可与GTS间隔字段值相乘，以表示实际使用的GTS间隔值。更具体地，GTS分配间隔变为（GTS间隔值）X（常数）值。可由PAN协调器将常数的相关信息发送到设备。
接着，图9b示出了信标帧的结构。
在图9b的情况下，为了减少信标帧的开销，可将GTS间隔字段配置成具有2位的长度，并且可将起始序列号字段配置成具有6位的长度。GTS间隔字段表示WPAN协调器确定的GTS分配间隔。起始序列号字段表示开始向设备分配GTS的超帧的序列号。
图10-GTS分配过程II
图10示出了根据本发明的第二示例性实施方式的传输频带分配方法的流程图。
图10a的步骤S1010-S1020与图7的步骤S200-S220相同。
WPAN协调器（200）可向设备发送传输频带的分配信息（S1040）。传输频带的分配信息可对应于WPAN协调器（200）确定的传输频带分配间隔、传输频带的起点或终点等。此时，可经由GTS确认命令发送传输频带分配信息。
GTS确认命令可包括GTS特性字段，并且GTS确认命令还可包括起始序列号字段和GTS间隔字段。起始序列号字段表示开始向设备分配传输频带的超帧的序列号，而GTS间隔字段表示分配到设备的传输频带的间隔。
在收到GTS确认命令之后，设备停止直到GTS确认命令中包括的起始序列号字段指定的超帧的通信。然后设备可进入非活动状态或睡眠状态，从而使功耗最小化。这与相关技术相比更为有利，并且下面将参照图10b-10c对其进行详细描述。
接着，步骤S1060-S1090与图7的步骤S260-S290相同。
图10b示出了相关技术的GTS分配过程。为了确认（或验证）GTS分配信息，设备应连续接收信标帧，直至最大限度4次。在这种情况下，由于设备应从睡眠模式切换到活动模式以接收信标帧，因此消耗大量功率。
图10c示出了根据本描述的GTS分配过程。在收到GTS确认命令之后，设备可立即（或在发送ACK之后立即）在睡眠模式下操作。因此，可最小化设备的功耗。
图11-GTS请求命令与信标帧-3
图11示出了根据本发明示例性实施方式的GTS确认命令的结构。
GTS确认命令可包括GTS特性字段，并且GTS确认命令还可包括起始序列号字段和GTS间隔字段。起始序列号字段表示开始向设备分配传输频带的超帧的序列号，而GTS间隔字段表示分配到设备的传输频带的间隔。
图12-设备
图12示出了根据本发明示例性实施方式的WPAN设备（或终端）及WPAN协调器的结构框图。
WPAN设备（100）可被配置成包括存储器（101）、控制器（102）以及射频单元（103）。
存储器（101）可存储本说明书（或描述）中提出的方法。此外，存储器（101）可存储控制器（102）确定的传输频带的分配间隔。此外，存储器（101）可存储从WPAN协调器接收的传输频带分配信息。
控制器（102）控制WPAN设备的整体操作，并且也控制存储器（101）以及射频单元（103）。此外，控制器（102）可基于设备包含的特性信息确定传输频带的分配间隔。传输频带的示例可对应于保证时隙（GTS）。
特性信息可对应于从待发送的数据获得的信息，或可对应于从设备自身特性获得的信息。例如，关于待发送数据的总量信息、关于数据是否对应于待周期性发送的数据的信息、关于设备的使用的信息等可对应于特性信息。控制器（102）可按超帧单位或按预定时间单位确定传输频带的分配间隔。
控制器（102）可控制射频单元（103），从而能将包括确定的传输频带的分配间隔（或周期）的传输频带请求发送到WPAN协调器（200）（S210）。例如，在请求分配GTS时，控制器（102）向WPAN协调器（200）发送GTS请求命令。
传输频带请求可包含关于所需（或必需）传输频带和控制器（102）确定的分配间隔的信息。此外，传输频带请求可作为IEEE802.15.4中定义的GTS请求命令。此时，控制器（102）可在GTS请求命令内的GTS特性字段中包括分配间隔（或周期）。
控制器（102）可从WPAN协调器（200）接收ACK，从而得知对于传输频带分配的确认。此外，控制器（102）可控制射频单元（103），使得传输频带分配信息可从WPAN协调器（200）接收。传输频带分配信息可对应于WPAN协调器（200）确定的传输频带分配间隔、传输频带的起点或终点等。控制器（102）可经由信标或GTS确认命令接收分配信息，并且可通过将分配信息包含在信标内GTS列表字段中或GTS确认命令内GTS特性字段中来进行接收。此时，GTS列表字段或GTS特性字段还可包括起始序列号字段以及GTS间隔（或周期）字段，并且起始序列号字段表示开始向设备分配传输频带的超帧的序列号，而GTS间隔字段表示分配到设备的传输频带的间隔。
控制器（102）可控制射频单元（103），以经由WPAN协调器分配的传输频带进行数据通信（或发送/接收）。
当数据通信（或发送/接收）完成时，控制器（102）可控制射频单元（103），使得能发送传输频带解除分配请求。
射频单元（103）可使用基于控制器（102）的控制确定的传输频带，从而能够向/从WPAN协调器通信（或发送/接收）数据。
WPAN协调器（200）可被配置成包括存储器（201）、控制器（202）以及射频单元（203）。
存储器（201）可存储本说明书（或描述）提出的方法。此外，基于控制器（202）的控制，存储器（201）可存储特定设备的传输频带分配信息。
控制器（202）控制WPAN协调器的整体操作，并且也控制存储器（201）以及射频单元（203）。此外，控制器（202）可控制射频单元（203），以能从WPAN设备接收传输频带请求。此时，传输频带可对应于保证时隙（GTS）。
控制器（202）可基于接收的传输频带请求分配传输频带。此时，可根据设备的请求进行分配，或者可基于资源情况、与其它设备的通信情况等与设备所请求的不同地进行分配。另选地，如果没有需要分配的授权（或确认），也可发送表示不能分配传输频带的通知。
控制器（202）可控制射频单元（203），以能将分配信息发送到设备。此时，可通过将分配信息包含在信标的GTS列表字段中进行发送。另选地，可通过将分配信息包含在GTS确认命令的GTS特性字段中进行发送。
此时，GTS列表字段或GTS特性字段还可包括起始序列号字段以及GTS间隔（或周期）字段，并且起始序列号字段表示开始向设备分配传输频带的超帧的序列号，而GTS间隔字段表示分配到设备的传输频带的间隔。
射频单元（203）可根据控制器（202）的控制经由特定传输频带与特定WPAN设备进行通信。此外，射频单元（203）可根据控制器（202）的控制向物理信道发送信标及控制帧。
本发明的上述实施方式对应于本发明的元件以及特征、特性的预定结合。此外，除非另有说明，本发明的特性可视为本发明的可选特征。此处，也可在不与本发明的其它元件或特性结合的情况下操作或执行本发明的每个元件或特性。另选地，可通过结合本发明的某些元件和/或特性来实现本发明的实施方式。此外，根据本发明的实施方式所描述的操作顺序可以改变。此外，也可将本发明的任一特定实施方式的部分配置或特性包含（或共享）在本发明的另一实施方式中，或者可用本发明的任一实施方式的部分配置或特性替换本发明的另一实施方式的相应的配置或特性。此外，显而易见，在本发明的权利要求的范围内无任何明确引用的权利要求可结合起来以配置本发明的另一实施方式，或可在提交本发明的专利申请之后在本发明的修改过程中增加新的权利要求。
在不偏离本发明的精神和实质特性的前提下，可通过其它具体配置（或形式）来实现本发明。因此，从各个方面而言，本发明的详细描述旨在被理解和解释为本发明的示例性实施方式而非限定。应基于对本发明所附权利要求的合理解释确定本发明的范围，并应落入所附权利要求及其等效物的范围之内。此外，在本发明的权利要求的范围内无任何明确引用的权利要求可结合起来以配置本发明的另一实施方式，或可在提交本发明的专利申请之后在本发明的修改过程中增加新的权利要求。
Claims (12)
1.一种无线个人区域网WPAN系统中的设备接收保证时隙GTS分配的方法，所述方法包括：
基于所述设备的特性信息确定GTS分配周期；
向WPAN协调器发送GTS请求，其中所述GTS请求包括所述设备确定的GTS分配周期，并且其中所述GTS请求包括长度为2位的GTS周期字段，所述GTS周期字段表示由所述设备确定的所述GTS分配周期；
从所述WPAN协调器接收GTS分配信息，其中所述GTS分配信息包括所述WPAN协调器基于所述设备发送的所述GTS请求确定的GTS分配周期。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述GTS分配信息的接收包括经由信标帧接收所述GTS分配信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述信标帧包括长度为6位的起始序列号字段以及长度为2位的GTS周期字段，其中所述起始序列号字段表示开始向所述设备的GTS分配的超帧的序列号，并且其中所述GTS周期字段表示所述WPAN协调器确定的GTS分配周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述GTS分配信息的接收包括经由GTS确认命令接收所述GTS分配信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述GTS确认命令包括起始序列号字段以及GTS周期字段，其中所述起始序列号字段表示开始向所述设备的GTS分配的超帧的序列号，并且其中所述GTS周期字段表示所述WPAN协调器确定的GTS分配周期。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述GTS分配信息的接收之后，所述设备在睡眠模式下工作，直至包括所述WPAN协调器确定的GTS的超帧。
7.一种无线个人区域网WPAN系统的设备，所述设备包括：
射频单元，所述射频单元被配置成发送和接收信号；
连接到所述射频单元的控制器，其中所述控制器被配置成：
基于所述设备的特性信息确定保证时隙GTS分配周期；
控制所述射频单元向WPAN协调器发送GTS请求，其中所述GTS请求包括所述设备确定的GTS分配周期，并且其中所述GTS请求包括长度为2位的GTS周期字段，所述GTS周期字段表示由所述设备确定的所述GTS分配周期；
控制所述射频单元从所述WPAN协调器接收GTS分配信息，
其中所述GTS分配信息包括所述WPAN协调器基于所述设备发送的所述GTS请求确定的GTS分配周期。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述控制器控制所述射频单元，使得能经由信标帧接收GTS分配信息。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述信标帧包括长度为6位的起始序列号字段以及长度为2位的GTS周期字段，其中所述起始序列号字段表示开始向所述设备的GTS分配的超帧的序列号，并且其中所述GTS周期字段表示所述WPAN协调器确定的GTS分配周期。
10.根据权利要求7所述的设备，其中所述控制器控制所述射频单元经由GTS确认命令接收所述GTS分配信息。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述GTS确认命令包括起始序列号字段以及GTS周期字段，其中所述起始序列号字段表示开始向所述设备的GTS分配的超帧的序列号，并且其中所述GTS周期字段表示所述WPAN协调器确定的GTS分配周期。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，在所述GTS分配信息的接收之后，所述控制器被配置成在睡眠模式下工作，直至包括所述WPAN协调器确定的GTS的超帧。
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