CN103716873A

CN103716873A - 通信系统中的同步

Info

Publication number: CN103716873A
Application number: CN201310247621.5A
Authority: CN
Inventors: U·卫瑞博; K·多尔
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2014-04-09
Also published as: US20130343350A1

Abstract

本发明涉及通信系统中的同步。本发明的一个实施例包含通信系统。通信系统包含多个多角色无线通信设备，其通信耦合，从而在至少一个网络接入点之间以以彼此之间以时分多路复用方式在多个通信角色中发送和接收数据。至少一个网络接入点和多个多角色无线通信设备中的至少一个中的至少一个可以被配置为发送时序信标，时序信标被配置为同步与多个多角色无线通信设备中的每一个相关的至少一个对应的通信角色的时分多路复用。

Description

通信系统中的同步

技术领域

本发明总体涉及通信系统，并且具体涉及通信系统中的同步。

背景技术

基于IEEE 802.11的无线移动网络也被称作无线保真（Wi-Fi），其已经经历快速增长。Wi-Fi是一种允许电子设备在计算机网络上无线地交换数据的机制。诸如个人计算机、视频游戏控制台、智能电话、平板电脑或者数字音频播放器的启用Wi-Fi的设备可以通过无线网络接入点连接到诸如因特网的网络资源。接入点（或者热点）在室内可以具有大约22米（65ft）的范围，并且在室外可以具有更大的范围。热点覆盖可以包括与带有阻挡无线电信号的墙壁的单个房间一样小的区域，或者可以包括由多个重叠的接入点覆盖的如多达数平方英里的更大的区域。无线接入点（AP）将一组无线设备连接到相邻的有线局域网。接入点与网络集线器相似，除了（通常地）单个连接的有线设备（通常是以太网集线器或者交换机）之外，还中继所连接的无线设备之间的数据，从而允许无线设备与其他有线设备进行通信。

各种IEEE 802.11标准提供分布在从2.402GHz到2.483GHz范围上的14个可能的信道，其中每个信道为24MHz宽。各种IEEE 802.11标准要求在14个信道的至少大多数上进行周期性信道扫描循环，以允许接入点之间的通信切换。可以将扫描分为主动扫描或被动扫描。在主动扫描期间，站点（STA）广播分组请求，在那些特定信道中的所有接入点（AP）使用探测响应通知其自身的存在和能力。在被动扫描中，STA被动地监听含有所有必要信息的AP信标，例如信标间隔、能力信息、支持速率和与AP相关的其他参数。

多角色通信设备允许用户以多角色模式操作设备，其中设备可以操作在多种通信角色中（如，既作为站点又作为接入点），以便在同一信道上与多个设备单独通信。采用单个多角色设备来增加连接使用，这种新兴的期望要求单个基带处理器支持无线局域网络（WLAN）在两个频带/信道上并发进行多角色操作。因此，多角色设备可以在站点模式和接入点模式提供资源分配之间进行切换，和/或可以基于直接通信耦合，提供与其他设备进行通信的能力。基于可以被时分多路复用的不同的通信角色，可以完成接入点和其他通信设备之间的通信。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种通信系统。通信系统包含多个多角色无线通信设备，其通信耦合，从而在至少一个网络接入点之间以及彼此之间以时分多路复用方式在多个通信角色中发送和接收数据。至少一个网络接入点和多个多角色无线通信设备中的至少一个中的至少一个可以被配置为发送时序信标，时序信标被配置为同步与多个多角色无线通信设备中的每一个相关的至少一个对应的通信角色的时分多路复用。

根据本发明的另一方面，提供了一种多角色无线通信设备。设备包含控制器，控制器包括处理器、存储器和多角色调度器，多角色调度器被配置为实现与多个通信角色的时分多路复用相关的调度算法，用于与至少一个网络接入点和至少一个其他多角色无线通信设备进行通信。控制器可以被进一步配置为生成时序信标，时序信标被配置为使用调度算法同步与至少一个其他多角色无线通信设备相关的至少一个对应的通信角色的时分多路复用。设备还包含至少一个收发器，其被整体配置为根据调度算法，基于时分多路复用，在多个通信角色中的每个中发送和接收数据，并且被配置为在预定时间间隔处周期性地发送时序信标。

根据本发明的一方面，提供了一种在通信系统中同步通信的方法，通信系统包括多个多角色无线通信设备。方法包含实现调度算法，调度算法与多个多角色无线通信设备中的每个中的多个通信角色的时分多路复用相关，调度算法用于多个多角色无线通信设备彼此之间以及与至少一个网络接入点之间进行通信。方法还包含将包括时序数据的时序信标发送到多个多角色无线通信设备中的每一个，时序数据与多个通信角色中的至少一个相关。方法还包含基于时序数据将多个多角色无线通信设备中的每一个的至少一个对应的通信角色进行时间对准。方法进一步包含，在与多个通信角色中的至少一个相关的时隙处，在多个多角色无线通信设备之间发送和接收数据。

附图说明

图1图示根据本发明的一方面的通信系统的示例。

图2图示根据本发明的一方面的示例时序图。

图3图示根据本发明的一方面的时序图的另一示例。

图4图示根据本发明的一方面的时序图的又一示例。

图5图示根据本发明的一方面的时序图的再一示例。

图6图示根据本发明的一方面的多角色无线通信设备的示例。

图7图示根据本发明的一方面的通信系统中的同步通信的方法的示例。

具体实施方式

图1图示根据本发明一方面的通信系统10的示例。通信系统10包括无线保真（Wi-Fi）接入点（AP）12和多个多角色无线通信设备，在图1的示例中展示为第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16。尽管图1的示例展示出两个多角色无线通信设备14和16，但是应该理解的是，在图1的示例中，通信系统10可以包含多于两个多角色无线通信设备。

多角色无线通信设备14和16可以被配置为通过多个不同的通信角色进行通信。如本文所述，“通信角色”或者“角色”可以被定义为，作为无线局域网络（WLAN）的特定功能进行通信。不同的通信角色可以使用不同的通信协议进行通信，或者在给定通信协议内的多个信道中的一个上进行通信。例如，通信角色可以对应于提供在Wi-Fi WLAN站点（STA）通信角色、接入点通信角色、WLAN端到端通信角色或者蓝牙（BT）文件传送协议（FTP）通信角色中进行通信的功能。

举例来说，无线网络系统10可以至少部分地遵守Wi-Fi网络的IEEE802.11标准的一个版本。Wi-Fi AP12可以被配置为通过天线18发射射频（RF）通信，经由各自的无线通信链路20，通过与多角色无线通信设备14和16中的每个关联的天线22，到达多角色无线通信设备14和16中的一个或者两个。Wi-Fi AP12和一个或多个其他的Wi-Fi AP（未示出）可以连接到相同或者不同的有线网络（未示出）。此外，尽管图1的示例展示出多角色无线通信设备14和16两者都通信地耦合到同一Wi-Fi AP12，但是应该理解的是，多角色无线通信设备14和16可以耦合到分开的Wi-Fi AP，包括Wi-Fi AP12。举例来说，多角色无线通信设备14和16可以执行周期性信道扫描，以确定选择连接到多个AP中的哪个，并且从给定Wi-Fi网络接收资源。可以基于与所选择的AP相关的一个或多个通信参数（例如容量、信号强度、用户选择等）来选择AP。

在图1的示例中，当从Wi-Fi AP12接收资源时，多角色无线通信设备14和16可以用作STA设备。举例来说，基于WLAN STA通信角色，多角色无线通信设备14和16可以通过各自的通信链路20通信地耦合到Wi-Fi AP12。因此，如之前所述，多角色无线通信设备14和16可以被配置为例如基于至少一个收发器24，通过天线22分别将数据发送到Wi-Fi AP12并且接收来自Wi-Fi AP12的数据。此外，多角色无线通信设备14和16被示为通过通信链路26彼此通信地耦合。例如，基于Wi-Fi WLAN P2P通信角色，多角色无线通信设备14和16可以彼此通信地耦合。因此，多角色无线通信设备14和16可以被配置为基于（一个或多个）收发器24，通过天线22或者分开的天线分别在彼此之间发送和接收数据。

此外，在图1的示例中，通信系统10还包含N个通信设备28，其中N为正整数。举例来说，通信设备28可以对应于各种无线通信设备、笔记本电脑或平板电脑或者其他设备中的任何一种。通信设备28被示为通过各自的天线32经过通信链路30通信地耦合到多角色无线通信设备14和16。例如，通过基于各种Wi-Fi WLAN通信角色中的任何一种的通信链路30和/或通过BTFTP，多角色无线通信设备14和16可以通信地耦合到通信设备28。举例来说，多角色无线通信设备14和16可以用作AP，用于向担任STA设备的一个或多个通信设备28提供资源。应该理解的是，虽然通信设备28被示为耦合到多角色无线通信设备14和16两者，但是通信设备28可以耦合到多角色无线通信设备14或16中的仅一个，或者通信设备28耦合到通信系统10中的附加的多角色无线通信设备。

在图1的示例中，多角色无线通信设备14和16可以操作在多角色模式，以与Wi-Fi AP12、其他的多角色无线通信设备14和16和/或通信设备28基本同时使用同一频道进行通信。为了在多角色模式中操作，多角色无线通信设备14和16可以实现分别对应于通信链路20、26和30的多个通信角色的时分多路复用。例如，如之前所述，通信链路20可以对应于Wi-Fi WLAN STA角色，通信链路26可以对应于Wi-Fi WLAN P2P角色，并且通信链路30可以对应于BT FTP角色或者各种其他Wi-Fi WLAN角色的任何一个。为了实现时分多路复用，多角色无线通信设备14和16中的每一个包含多角色调度器34，该多角色调度器34被配置为实现如下调度算法，该调度算法用于独立地布置与多角色无线通信设备14和16进行通信的多个通信角色的时分多路复用相关的时隙。因此，多角色无线通信设备14和16中的每一个可以在彼此、Wi-Fi AP12和/或通信设备28之间基本同时地发送数据和接收数据。此外，如在此详细所述，Wi-Fi AP12、第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16中的至少一个可以被配置为发送时序信标，该时序信标被配置为同步多个通信角色的时分多路复用。

图2图示根据本发明一方面的示例时序图50。该时序图50示出第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16中的每一个的多个通信角色的时分多路复用，其分别被示为第一时分52和第二时分54。因此，在以下图2的示例的描述中，可以参考图1的示例。例如，时分52和时分54各自示出相应的第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16中的每个的多个通信角色之间切换的时序。在图2的示例中，通信角色包含Wi-FiWLAN STA角色56、BT FTP角色58和Wi-Fi WLAN STA角色60。例如，第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16的多角色调度器34可以被配置为布置通信角色56、58和60的相应的第一时分52和第二时分54中的每个的时隙。

在时刻T₀处，第一多角色无线通信设备14切换到Wi-Fi WLAN STA角色56。因此，在时刻T₀处开始，第一多角色无线通信设备14被配置为与Wi-FiAP12进行通信。在时刻T₁处，第二多角色无线通信设备16切换到诸如与一个或多个通信链路30相关的BT FTP角色58。因此，在时刻T₁处开始，第二多角色无线通信设备16被配置为与通信设备28中的一个或多个进行通信。在时刻T₂处，第一多角色无线通信设备14从Wi-Fi WLAN STA角色56切换到BT FTP角色58。因此，在时刻T₂处，第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16两者都可以通过各自的通信链路30与通信设备28进行通信。因此，在图3的示例中，例如基于相应的第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16的多角色调度器34实现的独立的调度算法，第一时分52和第二时分54可以被充分地不对准（例如，大约T₁减去T₀的时间差）。

在时刻T₃处，第二多角色无线通信设备16从BT FTP角色58切换到Wi-FiWLAN P2P角色60。因此，在时刻T₃处，第二多角色无线通信设备16可以被配置为与第一多角色无线通信设备14进行通信。然而，在时刻T₃处，第一多角色无线通信设备14仍然通过BT FTP角色58进行通信。因此，第一多角色无线通信设备14不会接收由第二多角色无线通信设备16发送到第一多角色无线通信设备14的任何数据分组，这是由于第一多角色无线通信设备14的至少一个收发器24没有被配置为在该时刻接收Wi-Fi WLAN P2P角色60的数据。结果，第二多角色无线通信设备16可能不会接收到指示在第一多角色无线通信设备14处成功接收到数据分组的适当的应答。因此，第一多角色无线通信设备14未接收的数据分组可以由第二多角色无线通信设备16继续重新发送，直至接收到此类应答。

在时刻T₄处，第一多角色无线通信设备14从BT FTP角色58切换到Wi-FiWLAN P2P角色60。因此，在时刻T₄处，第一多角色无线通信设备14可以被配置为将数据发送到第二多角色无线通信设备16并且从第二多角色无线通信设备16接收数据。第一多角色无线通信设备14现在可以应答已经由第二多角色无线通信设备16发送的数据分组，并且第一多角色无线通信设备14可以接着同样地将数据分组发送到第二多角色无线通信设备16。

在时刻T₅处，第二多角色无线通信设备16从Wi-Fi WLAN P2P角色60切换回Wi-Fi WLAN STA角色56，以便与Wi-Fi AP12进行通信。然而，在时刻T₅处，第一多角色无线通信设备14保留设置，以便以Wi-Fi WLAN P2P角色60进行通信，但是基于第二多角色无线通信设备16已经切换到Wi-FiWLAN STA角色56，第一多角色无线通信设备14不能再与第二多角色无线通信设备16进行通信。结果，类似于之前所述，第二多角色无线通信设备16不会接收由第一多角色无线通信设备14发送的数据分组，这通过第一多角色无线通信设备14没有接收到应答而指示出。因此，此类数据分组可以被继续重新发送，直到时刻T₆处，在该时刻，第一多角色无线通信设备14同样切换回Wi-Fi WLAN STA角色56，并且时分52和时分54重复（即，如同在时刻T₀处一样）。因此，由于第一多角色无线通信设备14切换到Wi-Fi WLAN STA角色56，和/或基于应答定时器到期，导致第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16之间的连接丢失，所以此类数据分组会丢失。

因此，基于第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16的多角色调度器34分别独立地调度通信角色56、58和60，时分52和时分54被充分地不对准。基于时分52和时分54的不对准，第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16具有在时刻T₅和时刻T₄之间的有限持续时间的互相通信窗口，该窗口是比专用于以Wi-Fi WLAN P2P角色60进行通信的满时隙窄的时间窗口。因此，基于第一时分52和第二时分54的不对准，第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16之间的通信带宽可以被充分限制。此外，如果第一时分和第二时分之间的不对准足够大，则在第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16之间的通信链路有可能被切断，例如基于应答定时器的到期（例如，在发送数据分组之后经过太多时间而没有应答）。此外，虽然图2的示例示出第一时分52和第二时分54具有带有微小偏移（即，T₁减去T₀）的基本相同顺序的通信角色，但是应该理解，通信角色的时隙所布置的顺序在时分52和时分54两者之间可以是不同的，并且Wi-Fi WLAN P2P角色60在时分52和时分54两者之间可以完全不对准。因此，第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16之间的通信可以被充分限制。

再次参考图1的示例，为了充分缓解第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16之间的通信（例如，通过通信链路26）的带宽限制不对准，Wi-Fi AP12、第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16中的至少一个可以被配置为发送时序信标，以充分同步时分52和时分54。例如，时序信标可以包含与多角色无线通信设备14和16中的一个的多角色调度器34的调度算法布置的时隙相关的时序数据。时序数据可以是例如，基于调度算法与通信角色中的一个或多个的转换有关的时间戳信息。例如，时间戳可以与时序信标对应的给定分组或者多个分组上的时间戳有关，使得时序信标的接收可以识别何时切换到通信角色中相关的一个，以将相应的调度算法的时隙同步到发送设备的调度算法的时隙。

举例来说，第一多角色无线通信设备14可以被配置为在第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16之间的给定通信会话中的组所有者（GO），使得第二多角色无线通信设备16被配置为客户端设备。因此，配置为GO设备的第一多角色无线通信设备14相对于配置为客户端设备的第二多角色无线通信设备16可以充当主设备。因此，第一多角色无线通信设备14可以发送时序信标，使得第二多角色无线通信设备16的多角色调度器34可以将其调度算法同步到第一多角色无线通信设备14的多角色调度器34的调度算法。

又另举一例来说，Wi-Fi AP12可以被配置为例如通过通信链路20发送时序信标。举例来说，Wi-Fi AP12可以将该时序信标发送到其通信地耦合的所有多角色无线通信设备，使得Wi-Fi AP12可以为其所耦合的所有多角色无线通信设备（例如，多角色无线通信设备14和16）指定时分多路复用方案，以便同步时分多路复用方案。又另举一例来说，不仅Wi-Fi AP12，多角色无线通信设备14和16也可以周期性地发送时序信标，使得多角色无线通信设备14和16中的每个在每次接收到时序信标后，可以在时间上向前或向后递增地调整他们各自的时分52和54。结果，时分52和54可以最终被基本同步。因此，可以从通信系统10中的多个设备中的任何一个发送时序信标。

时序信标可以被基本定期地发送，例如从而考虑到时分中的实质差异，和/或容纳被加入通信系统10的新通信设备。例如，周期发送时序信标可以发生在周期性的预定时间间隔处（例如，100毫秒间隔）。另举一例子来说，在预定数量的不同通信角色之间的转变之后，可以发送时序信标。在每次发送时，可以根据与多角色无线通信设备14和16相关的一个或多个通信角色发送时序信标。因此，可以充分确保，不论接收到时序信标时，多角色无线通信设备14和16正在与哪个通信角色进行通信，时序信标都由相应的多角色无线通信设备14和16接收并处理。

图3图示根据本发明一方面的时序图100的另一示例。时序图100示出了多个通信角色的时分多路复用。例如，在图3的示例中，第一多角色无线通信设备14可以被配置为通信系统10中的GO设备，使得时序图示出由多角色无线通信系统14的多角色调度器34布置的时分102。因此，在以下图3的示例的描述中，可以参考图1的示例。在图3的示例中，使用了与图2的示例中相似的参考号，这样通信角色包含Wi-Fi WLAN STA角色56、BT FTP角色58和Wi-Fi WLAN P2P角色60。

在时刻T₇处，多角色无线通信设备14切换到例如与一个或多个通信链路30相关的BT FTP角色58。因此，在时刻T₇处开始，多角色无线通信设备14被配置为与一个或多个通信设备28进行通信。在时刻T₈处，多角色无线通信设备14从BT FTP角色58切换到Wi-Fi WLAN P2P角色60。因此，在时刻T₈处，多角色无线通信设备14可以被配置为与诸如多角色无线通信设备16的其他多角色无线通信设备进行通信。在时刻T₉处，多角色无线通信设备14从Wi-Fi WLAN P2P角色60切换到Wi-Fi WLAN STA角色56。因此，在时刻T₉处，多角色无线通信设备14可以被配置为例如通过通信链路20与Wi-Fi AP12进行通信。

在时刻T₁₀处，多角色无线通信设备14可以被配置为发送时序信标104。例如，时序信标104的发送可以基于预定周期时间间隔到期，或者可以基于预定数量的通信角色转变。在图3的示例中，时序信标104被示为与通信角色56、58和60相互交错，使得时序信标104的发送基本中断通信角色56、58和60的时分102。举例来说，例如基于即将转变到通信角色56、58和60中的一个或多个的时间戳，时序信标104可以被配置为包含时分102的时序数据的多个数据分组。可以以通信角色56、58和60中的不同的一种角色发送多个数据分组中的每个数据分组，使得可以以交替的通信角色56、58和60中的每一个连续地发送时序信标104的数据分组。因此，在时刻T₁₀时，不论其他多角色无线通信设备正在与哪个通信角色进行通信，时序信标104都可以被接收、处理并且应答。另举例来说，诸如Wi-Fi AP12和/或通信设备28的通信系统10中的一个或多个其他设备可以被配置为重新发送时序信标104，直至时序信标被其他多角色无线通信设备接收并应答。另举例来说，时序信标104可以在单个通信角色中被重复发送，直至时序信标被其他多角色无线通信设备接收并应答。替换地，时序信标104可以在每个预定间隔处被发送预定次数，使得时序信标不必由多角色无线通信设备14应答。

在时刻T₁₁处，多角色无线通信设备14可以切换回BT FTP角色58。因此，在时刻T₁₁处开始，多角色无线通信设备14可以再次与一个或多个通信设备28通信，这样时分102可以在一序列通信角色56、58和60之间重复切换。在未来某一时刻，例如在预定时间间隔到期之后，或者预定数目的时分102的转变之后，多角色无线通信设备14可以再次发送时序信标104，例如之前所述。

图4图示根据本发明的一方面的时序图150的又一示例。时序图150示出了多个通信角色的时分多路复用。例如，在图4的示例中，第一多角色无线通信设备14可以被配置为通信系统10中的GO设备，这样时序图示出由多角色无线通信系统14的多角色调度器34布置的时分152。因此，在以下图4的示例的描述中，可以参考图1的示例。在图4的示例中，使用了与图2的示例中相似的参考号，这样通信角色包含Wi-Fi WLAN STA角色56、BT FTP角色58和Wi-Fi WLAN P2P角色60。

在时刻T₁₂处，多角色无线通信设备14切换到例如与一个或多个通信链路30相关的BT FTP角色58。因此，在时刻T₁₂处开始，多角色无线通信设备14被配置为与一个或多个通信设备28进行通信。在时刻T₁₃处，多角色无线通信设备14从BT FTP角色58切换到Wi-Fi WLAN P2P角色60。因此，在时刻T₁₃处，多角色无线通信设备14可以被配置为与诸如多角色无线通信设备16的其他多角色无线通信设备通信。此外，在图4的示例中，在时刻T₁₃处开始的时隙期间，多角色无线通信设备14发送时序信标154。类似于之前所述，时序信标154的发送可以基于预定周期时间间隔到期，或者可以基于预定数量的通信角色转变。在图4的示例中，因为时序信标154被示为在与Wi-Fi WLAN P2P角色60相关的时隙期间发送，所以在Wi-Fi WLAN P2P角色60中发送时序信标154。举例来说，可以在时刻T₁₃处开始的一部分时隙期间发送时序信标154，使得在时刻T₁₃处开始的时隙期间，多角色无线通信设备14可以发送并接收其他数据分组。另举例来说，时序信标154可以是仅在时刻T₁₃处开始的时隙期间发送的分组，例如一次或多次发送，或者连续发送直至接收到适当的应答）。

在时刻T₁₄处，多角色无线通信设备14从Wi-Fi WLAN P2P角色60切换到Wi-Fi WLAN STA角色56。因此，在时刻T₁₄处，多角色无线通信设备14可以例如通过通信链路20与Wi-Fi AP12进行通信。在时刻T₁₅处，多角色无线通信设备14切换回BT FTP角色58，并且在时刻T₁₆处，多角色无线通信设备14切换回Wi-Fi WLAN P2P角色60。在图4的示例中，在时刻T₁₆处，多角色无线通信设备14可以被配置为通过通信链路26将数据发送到多角色无线通信设备16并且从多角色无线通信设备16接收数据，例如而不发送其他时序信标154。因此，时分可以在通信角色56、58和60之间继续交替，直至预定时间间隔到期或者预定数量的通信角色56、58和60之间的转变，在此时，多角色无线通信设备14可以发送另一时序信标154。举例来说，可以在与不同的通信角色（例如，Wi-Fi WLAN STA角色56或者BT FTP角色58）相关的时隙期间发送下一个时序信标。例如，多角色无线通信设备14可以被配置为例如由于预定时间间隔到期或者预定数目的通信角色56、58和60之间的转变，在每次连续发送时序信标154时，在通信角色56、58和60之间交替。

图5图示根据本发明一方面的时序图200的再一示例。时序图200示出了第一多角色无线通信设备14和第二多角色无线通信设备16中的每个的多个通信角色56、58和60的时分多路复用，分别示为第一时分202和第二时分204。因此，在以下图5的示例的描述中，可以参考图1的示例。在图5的示例中，例如响应于通信角色56、58和60基于时序信标（例如，分别在图3和图4的示例中的时序信标104或154）的发送而同步，针对通信角色56、58和60，时分202和时分204各自被充分对齐。因此，在示为开始于时刻T₁₇直到T₂₂的每个时隙处，多角色无线通信设备14和16各自基本同时地切换到通信角色56、58和60中的单独的一个。

因此，基于多角色无线通信设备14和16彼此进行通信所使用的相应通信角色（例如Wi-Fi WLAN P2P角色60）的对准，多角色无线通信设备14和16可以实现彼此显著更高效的通信（例如通过通信链路26）。应该理解的是，尽管图5的示例示出，在时序图200中的给定时刻，多角色无线通信设备14和16被示为通过通信角色56、58和60中的同一角色进行通信，但是应该理解的是，针对专用于与网络上的其他设备（例如，Wi-Fi AP12或者通信设备28）进行通信的时隙，多角色无线通信设备14和16可以在不同的通信角色中进行通信。因此，通信角色56、58和60的同步可以是仅针对多角色无线通信设备14和16彼此之间进行通信的相应通信角色（例如，Wi-Fi WLAN P2P角色60），而不是所有的通信角色56、58和60。

应该理解的是，通信系统10不限于在图1到图5的示例中所示出的示例。例如，如之前所述，通信系统10可以包含多个Wi-Fi AP12和多个附加的多角色无线通信设备，以及与他们通信耦合的附加类型的通信设备。因此，对于通信链路20、24和28中的任一个或者全部以及通信系统10中可以提供的附加通信链路，可以实现如本文所述的通信角色的同步。因此，可以按照多种方式配置通信系统10。

图6图示根据本发明的一方面的多角色无线通信设备250的示例的框图。多角色无线通信设备250包含显示器252，其可以是触摸屏显示器或非触摸屏显示器。显示器252可操作来显示媒体、游戏或网站信息，并且还可操作来从用户接收触摸输入，例如来自手指或手写笔。多角色设备252还包含诸如按钮和LED指示器的输入/输出（I/O）设备254。

显示器252和I/O设备254都耦合到控制器256。控制器256包含微控制器/微处理器258（标记为μP）、存储器260和多角色调度器271。用户可以通过显示器252和/或I/O设备254将数据输入到多角色无线通信设备250。数据可以由微控制器/微处理器258进行处理和/或被存储在存储器260中。此外，数据可以从存储器260获取并且被显示在显示器252上。多角色调度器271可以被配置为实现调度算法，该调度算法被配置为布置与多角色无线通信设备250可以进行通信的多个通信角色的时分多路复用方式相关的时隙。

多角色无线通信设备250进一步包含内部电源268。内部电源268可以是例如可再充电电池，例如锂离子电池。内部电源268耦合到功率输入270，使得外部电源（例如，DC功率适配器）可以被插入到功率输入270。因此，外部电源当被插入到功率输入270时可以向多角色无线通信设备250供电，从而允许多角色无线通信设备250从外部电源进行操作，同时内部电源268再充电。

多角色无线通信设备250包含多角色基带控制器262，其操作来针对多角色无线通信设备250可以通信的通信角色，管理多角色无线通信设备250的各个角色。例如，多角色基带控制器262可以操作在Wi-Fi WLAN STA角色、BT FTP角色和Wi-Fi WLAN STA角色中，以及其他通信角色中。多角色基带控制器262耦合到多角色收发器264，多角色收发器264被配置为对来自多角色基带控制器262的要经由天线266发送到其他无线设备的数据进行上变频，并且对在天线266处从其他无线设备接收的要被提供到多角色基带控制器262的数据进行下变频。多角色基地控制器262耦合到控制器254，使得发送的数据和接收的数据可以由微控制器/微处理器258进行处理和/或被存储在存储器260中。

多角色基带控制器262例如基于由多角色调度器271设置的调度算法来管理与在多角色无线通信设备250的通信角色之间发送、接收和时分多路复用数据有关的功能。因此，基于多个不同的通信角色，多角色基带控制器262可以允许多角色无线通信设备250与诸如Wi-Fi AP的其他无线通信设备、其他多角色无线通信设备和其他通信设备进行通信。

多角色无线通信设备250还可以包含耦合到附加的通信收发器74的附加的通信控制器72。附加的通信收发器74耦合到天线76，用于经由诸如蜂窝网络（例如3G网络、4G网络等）的其他通信网络发送通信和接收通信。附加的通信控制器和收发器可以被提供用于诸如IEEE802.15（即，蓝牙）的其他通信网络。

举例来说，多角色基带控制器262可以被配置为生成时序信标信号（例如由微控制器/微处理器258生成）。时序信标可以被配置为将其他多角色无线通信设备的通信角色的时分多路复用与多角色无线通信设备250的时分同步，如多角色调度器271所设置的。例如，时序信标可以包含与一个或多个通信角色（例如由多角色调度器271所指示）相关的转变相关的时序数据，例如时间戳。因此，当多角色无线通信设备250操作为GO设备以使其他多角色无线通信设备能够将其各自的通信角色时分与多角色无线通信设备250的时分同步时，多角色无线通信设备250可以例如基于预定的时间间隔或通信角色转变来周期性地发送时序信标。另举例来说，多角色基带控制器262可以被配置为从诸如另一多角色无线通信设备的另一无线通信设备接收时序信标。结果，多角色调度器271可以基于时序信标将一个或多个通信角色的时隙同步到发送通信设备的时分。因此，可以将多角色无线通信设备250的一个或多个通信角色的时分与发送通信设备基本同步。

鉴于以上所述的之前的结构特征和功能特征，参考图7将更好地理解某些方法。应理解并且认识到，在其他实施例中，所示的动作可以以不同的顺序发生，和/或与其他操作同时发生。此外，并非要求所有所示的特征来实现方法。

图7示出用于在通信系统中同步通信的方法300的示例。在302处，在多角色无线通信设备中实现与多个通信角色的时分多路复用相关的调度算法，用于多角色无线通信设备与至少一个其他多角色通信设备以及与至少一个网络接入点进行通信。调度算法可以是基于多角色无线通信设备中的每个中的多角色调度器。举例来说，通信角色可以包含Wi-Fi WLAN STA角色、BT FTP角色和Wi-Fi WLAN STA角色。在304处，包括与多个通信角色中的至少一个相关的时序数据的时序信标被发送到多角色无线通信设备。时序信标可以从通信系统上的一个或多个设备发送，例如充当GO设备的多角色无线通信设备。时序数据可以包含与通信角色的转变相关的时间戳。

在306处，基于时序数据调整多角色无线通信设备的多个通信角色中的至少一个的时间对准。时序对准可以基于将其他通信设备同步到发送时序信号的设备而发生。在308处，在与多个通信角色中的时间对准的至少一个相关的时隙处，发送和接收多角色无线通信设备和至少一个其他多角色通信设备之间的数据。时隙可以与Wi-Fi WLAN P2P通信角色相关。

以上已经描述的是本发明的示例。当然，为了描述本发明，不可能描述每一个可想到的部件或方法的组合，但是本领域技术人员将认识到，本发明的许多进一步的组合和排列是可能的。因此，本发明旨在涵盖落入包括所附的权利要求书的本申请的范围内的所有这种改变、修改和变型。

Claims

1.一种通信系统，其包括：

多个多角色无线通信设备，所述多个多角色无线通信设备通信耦合，从而在至少一个网络接入点之间以及彼此之间以时分多路复用的方式在多个通信角色中发送和接收数据，所述至少一个网络接入点和所述多个多角色无线通信设备中的至少一个多角色无线通信设备中的至少一个被配置为发送时序信标，所述时序信标被配置为同步与所述多个多角色无线通信设备中的每个相关的至少一个对应的通信角色的时分多路复用。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个通信角色包括端到端、Wi-Fi站点和蓝牙中的至少两种。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个多角色无线通信设备中的每个包括多角色调度器，所述多角色调度器被配置为布置与所述多个多角色无线通信设备中相应一个的所述多个通信角色的时分多路复用方式相关的时隙。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个网络接入点和所述多个多角色无线通信设备中的至少一个多角色无线通信设备中的至少一个被配置为在预定时间间隔处周期性地发送所述时序信标，所述预定时间间隔与所述多个通信角色的时分多路复用交错。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述时序信标包括与所述多个通信角色中的每个之间的切换相关的时间戳数据。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述时序信标由所述多个多角色设备中充当组所有者（GO）的一个针对所述多个多角色设备中剩下的至少一个进行发送。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述时序信标被发送为根据相应的所述多个通信角色的每个连续发送的多个分组。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述时序信标在与所述多个通信角色中的至少一个相关的时隙处被发送，所述时序信标包括与所述多个通信角色中相应的至少一个之间的切换相关的时间戳数据，所述多个通信角色中所述相应的至少一个与发送所述时序信标的时隙中相应的一个相关。

9.根据权利要求1所述的系统，进一步包括至少一个附加的通信设备，所述至少一个附加的通信设备通过所述多个通信角色中的一个通信地耦合到所述多个多角色设备中的至少一个，所述多个多角色设备中的所述至少一个对应于所述至少一个附加的通信设备的中间接入点。

10.一种多角色无线通信设备，其包括：

控制器，其包括处理器、存储器和多角色调度器，所述多角色调度器被配置为实现与多个通信角色的时分多路复用相关的调度算法，用于与至少一个网络接入点和至少一个其他多角色无线通信设备进行通信，所述控制器被进一步配置为生成时序信标，所述时序信标被配置为使用所述调度算法同步与所述至少一个其他多角色无线通信设备相关的至少一个对应的通信角色的时分多路复用；以及

至少一个收发器，其被整体配置为根据所述调度算法基于所述时分多路复用在所述多个通信角色中的每个中发送和接收数据，并且被配置为在预定时间间隔处周期性地发送所述时序信标。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述多个通信角色包括端到端、Wi-Fi站点和蓝牙中的至少两种。

12.根据权利要求10所述的设备，其中所述时序信标在所述预定时间间隔处周期性地发送与所述多个通信角色的所述时分多路复用交错。

13.根据权利要求10所述的设备，其中所述时序信标包括根据所述调度算法的与所述多个通信角色中的每个之间的切换相关的时间戳数据。

14.根据权利要求10所述的设备，其中所述时序信标被发送为根据相应的所述多个通信角色的每个连续发送的多个分组。

15.根据权利要求10所述的设备，其中所述时序信标根据所述调度算法，基于所述时分多路复用，在与所述多个通信角色中的至少一个相关的时隙中，在预定时隙间隔处被周期性地发送，所述时序信标包括与所述多个通信角色中相应的至少一个之间切换相关的时间戳数据，所述多个通信角色中相应的至少一个与所述时序信标被发送的时隙期间相应的一个相关。

16.一种在通信系统中同步通信的方法，所述方法包括：

实现调度算法，所述调度算法与多角色无线通信设备中的多个通信角色的时分多路复用相关，用于所述多角色无线通信设备与至少一个其他多角色通信设备和至少一个网络接入点进行通信；

将包括时序数据的时序信标发送到所述多角色无线通信设备，所述时序数据与所述多个通信角色中的所述至少一个相关；

基于所述时序数据调整所述多角色无线通信设备的所述多个通信角色中的所述至少一个的时间对准；以及

在与所述多个通信角色中的至少一个时间对准调整的通信角色相关的时隙处，在所述多角色无线通信设备和所述至少一个其他多角色通信设备之间发送和接收数据。

17.根据权利要求16所述的方法，其中发送所述时序信标包括在预定时间间隔处周期性地发送所述时序信标，所述预定时间间隔与所述多个通信角色的时分多路复用交错。

18.根据权利要求16所述的方法，其中发送所述时序信标包括发送包含时间戳数据的所述时序信标，所述时间戳数据与根据所述调度算法的所述多个通信角色中的所述至少一个之间的切换相关。

19.根据权利要求16所述的方法，其中发送所述时序信标包括根据相应的所述多个通信角色的每个连续发送多个分组。

20.根据权利要求16所述的方法，其中发送所述时序信标包括，根据所述调度算法，基于所述时分多路复用，在与所述多个通信角色中的至少一个相关的时隙中，在预定时间间隔处周期性地发送所述时序信标，所述时序信标包括与所述多个通信角色中相应的至少一个的切换相关的时间戳数据，所述多个通信角色中相应的至少一个与所述时序信标被发送的时隙中相应的一个相关。