CN1540950A

CN1540950A - 管理设备与微微网的连接的系统和方法

Info

Publication number: CN1540950A
Application number: CNA200410035357XA
Authority: CN
Inventors: 洪性�; 洪性偰
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2004-10-27
Also published as: EP1471693A2; EP1471693A3; DE602004014436D1; JP2004328743A; KR100490429B1; US20040214571A1; KR20040092193A; EP1471693B1

Abstract

提供了一种用于管理设备与微微网的连接的系统。所述系统包括：微微网－设备连接协调器，用于从第一设备接收表示将设备ID正常分配到第一设备的第二连接请求命令，将所述第一设备的连接消逝周期设置为初始值，并且将所述第一设备注册到和将所述连接消逝周期记录到连接设备列表，从而使所述第一设备对应于所述连接消逝周期；以及微微网－设备连接器，用于通过参考所述连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，当所述第一设备请求与所述第二设备进行通信时，从所更新的连接设备列表中提取在更新的连接设备列表上注册的第二设备的连接消逝周期，并且如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，则执行所述第一与第二设备之间的通信。

Description

管理设备与微微网的连接的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于管理设备与微微网的连接(associations)的系统和方法。

背景技术

图1是根据IEEE 802.12.3标准的微微网的方框图。

根据IEEE 802.12.3标准，微微网是一种无线专用数据通信系统，其中各个数据设备可以彼此通信。微微网由于它的10米范围内的通信能力而区别于其它类型的数据网络。换句话说，微微网区别于传统局域网(LAN)、城域网(MAN)、以及无线区域网(WAN)。

参考图1，微微网包括多个设备，其中一个设备是微微网协调器。微微网协调器经由信标提供微微网的定时。微微网协调器也管理服务质量(QOS)请求、管理节能模式、并且控制对微微网的访问。IEEE 802.12.3标准规定设备可以构成辅助微微网。IEEE 802.15.3媒体访问控制(MAC)提供快速连接、专用网络、支持QOS的数据传输、安全性、动态成员资格、以及有效的数据传输。

请求包含在微微网中的设备必须经历连接处理。设备与微微网连接需要设备标识(ID)，即唯一微微网标识符，该设备标识将被分配到设备。为了减少无线专用数据通信系统(微微网)中的开销，将1个八位字节地址而不是8个八位字节地址分配到每个设备。当一个新设备与微微网连接时，微微网协调器向与微微网连接的所有设备广播包含有关现有设备和新设备的信息的信标。信标的广播给新设备提供有关现有设备的信息，并且允许现有设备识别新设备。当一个设备请求与微微网断开连接或微微网协调器请求将设备与微微网断开连接时，设备必须经历断开连接处理。

图2是图解根据IEEE 802.15.3标准的微微网超帧(superframe)的结构方框图。

微微网的定时基于超帧。超帧包括三个部分，即信标、争用访问周期、和信道时间分配周期。信标用于设定时间分配和发送有关微微网的管理信息。争用访问周期用于发送命令和/或异步数据。信道时间分配周期用于连接命令、同步流、以及异步数据。争用访问周期对于媒体访问使用带有冲突检测机能的载体侦听多重存取协议(CSMA/CA)，而信道时间分配周期对于媒体访问使用时分多路存取技术(TDMA)。信道时间分配周期包括用于微微网协调器与设备之间的通信的管理信道时间分配时隙(MCTA)和用于设备间的通信的信道时间分配时隙(CTA)。

图3图解了根据IEEE 802.15.3标准使设备与微微网连接的处理。参考图3，第一设备向微微网协调器发送第一连接请求命令，以便请求分配ID。当微微网协调器从所述第一设备接收第一连接请求命令时，微微网协调器向第一设备发送表示已正常接收到第一连接请求命令的第一立即确认(ACK)，将设备ID分配给第一设备，并且向第一设备发送包括设备ID的连接响应命令。之后，第一设备从微微网协调器接收第一立即确认(ACK)和连接响应命令，并且随后向微微网协调器发送表示已将设备ID正常分配到第一设备的第二连接请求命令。微微网协调器向第一设备发送表示已正常接收到第二连接请求命令的第二立即确认(ACK)。当第一设备从微微网协调器接收第二立即ACK时，确定第一设备已与微微网连接。随后微微网协调器向与微微网连接的所有设备广播包括设备ID的信标。在与微微网连接的所有设备接收信标之后，它们意识到第一设备与微微网连接。如图3所示，设备管理实体(DME)管理设备，MAC层管理实体(MLME)管理MAC层。根据IEEE 802.15.3标准，经由MLME可以实现微微网内的通信。

图4图解了根据IEEE 802.15.3标准将设备从微微网断开连接的处理。

为了维持与微微网的连接，在预定时间期间，即一个连接超时周期(ATP)，所有设备必须将帧发送到微微网协调器。如果在ATP内微微网协调器没有从设备接收帧，则微微网协调器将设备从微微网断开连接。特别是，在ATP内处于异步节电(APS)模式的设备必须将帧发送到微微网协调器，以便维持它们与微微网的连接，并且阻止它们与微微网断开连接。

参考图4，当在ATP内微微网协调器没有从第一设备接收帧时，微微网协调器将包括设备ID的断开连接请求命令发送到第一设备。第一设备从微微网协调器接收断开连接请求命令，并且将表示已正常接收到断开连接请求命令的立即ACK发送到微微网协调器。当微微网协调器接收立即ACK时，微微网协调器确定第一设备已从微微网断开连接，并且将具有设备ID的信标广播到与微微网连接的所有设备。当设备接收信标时，设备意识到第一设备与微微网断开连接。如先前参考图3所描述的，DME管理设备，并且MLME管理MAC层。

如上所述，根据IEEE 802.15.3的连接和断开连接处理需要在设备与微微网协调器之间交换许多帧，从而导致有效期的浪费，并且产生额外的开销。

发明内容

本发明提供一种用于管理设备与微微网的连接的系统和方法，其中设备保持与微微网的连接一段长时间，而不用将帧发送到微微网协调器。

根据本发明的一方面，提供一种使设备与微微网连接的装置。所述装置包括连接设备列表更新器，用于通过参考连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，所述连接设备列表上注册了与所述微微网连接的设备，并且记录了所述设备的连接消逝周期；连接消逝周期提取器，当所述第一设备请求与在所更新的连接设备列表上注册的第二设备进行通信时，该连接消逝周期提取器从所更新的连接设备列表中提取所述第二设备的连接消逝周期；以及设备间通信器，如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，该设备间通信器执行所述第一和第二设备之间的通信。

根据本发明的另一方面，提供一种用于协调设备与微微网的连接的装置。所述装置包括：第二连接请求命令接收机，用于从第一设备接收表示已将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令；初始连接消逝周期设置器，用于当所述第二连接请求命令接收机接收所述第二连接请求命令时，将所述第一设备的连接消逝周期设置为初始值；以及连接设备列表产生器，用于将所述第一设备注册在并且将所设置的连接消逝周期记录在连接设备列表上，从而使所设置的连接消逝周期对应于所述第一设备。

根据本发明的再一方面，提供一种用于管理设备与微微网的连接的系统。所述系统包括：微微网-设备连接协调器，用于从第一设备接收表示将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令，将所述第一设备的连接消逝周期设置为初始值，并且将所述第一设备注册到和将所述连接消逝周期记录到连接设备列表，从而使所述第一设备对应于所述连接消逝周期；以及微微网-设备连接器，用于通过参考所述连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，当所述第一设备请求与所述第二设备进行通信时，从所更新的连接设备列表中提取在更新的连接设备列表上注册的第二设备的连接消逝周期，并且如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，执行所述第一与第二设备之间的通信。

根据本发明的又一方面，提供一种使设备与微微网连接的方法。所述方法包括：通过参考连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，所述连接设备列表上注册了与所述微微网连接的设备，并且记录了所述设备的连接消逝周期；如果所述第一设备请求与在所更新的连接设备列表上注册的第二设备进行通信，从所更新的连接设备列表中提取所述第二设备的连接消逝周期；以及如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，则执行所述第一和第二设备之间的通信。

根据本发明的又一方面，提供一种用于协调设备与微微网的连接的方法。所述方法包括：从第一设备接收表示已将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令；如果接收到所述第二连接请求命令，将所述第一设备的连接消逝周期设置为初始值；以及将所述第一设备注册到和将所设置的连接消逝周期记录到连接设备列表上，从而使所设置的连接消逝周期对应于所述第一设备。

根据本发明的又一方面，提供一种用于管理设备与微微网的连接的方法。所述方法包括：从第一设备接收表示将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令，设置所述第一设备的连接消逝周期，并且将所述第一设备注册到和将所设置的连接消逝周期记录到连接设备列表，从而使所述第一设备对应于所设置的连接消逝周期；以及通过参考所述连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，如果所述第一设备请求与所述第二设备进行通信时，从所更新的连接设备列表中提取在更新的连接设备列表上注册的第二设备的连接消逝周期，并且如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，执行所述第一与第二设备之间的通信。

根据本发明的又一方面，提供信标帧。所述信标帧包括其中注册了与微微网连接的设备并且记录了设备的连接消逝周期的字段。

根据本发明的又一方面，提供一种设备信息命令帧。所述设备信息命令帧包含包括表示预定设备没有与微微网连接的值的字段。这里，所述预定设备注册在连接设备列表上，该连接设备列表上注册了与微微网连接的设备并记录了这些设备的连接消逝周期。

根据本发明的又一方面，提供一种同等信息命令帧。所述同等信息命令帧包括字段，所述字段包括通知微微网协调器与微微网连接的设备之间的通信已结束的值。其中所述微微网协调器用于管理所述微微网。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上面和其它特征以及优点将变得更加明显，其中：

图1示出了根据IEEE 802.12.3标准的微微网的方框图；

图2示出了根据IEEE 802.15.3标准的微微网超帧的结构方框图；

图3示出了根据IEEE 802.15.3标准使设备与微微网连接的处理；

图4示出了根据IEEE 802.15.3标准将设备从微微网断开连接的处理；

图5示出了根据本发明第一实施例的用于管理设备与微微网连接的系统的结构；

图6示出了根据IEEE 802.15.3的MAC首标的结构；

图7示出了根据IEEE 802.15.3的连接请求命令的结构；

图8示出了根据IEEE 802.15.3的立即ACK的结构；

图9示出了根据IEEE 802.15.3的连接响应命令的结构；

图10示出了根据IEEE 802.15.3的信标的结构；

图11A示出了根据本发明第二实施例的信息元素字段的结构；

图11B示出了包含在图11A的信息元素字段中的连接设备列表字段的结构；

图12示出了根据IEEE 802.15.3的探索请求命令的结构；

图13示出了根据IEEE 802.15.3的探索响应命令的结构；

图14示出了根据本发明第二实施例的设备信息命令的结构；

图15示出了根据本发明第二实施例的同等信息命令的结构；

图16示出了根据本发明第三实施例的用于维持设备与微微网连接的处理；

图17A和17B示出了根据本发明第三实施例的用于使设备与微微网连接的方法的流程图；以及

图18示出了根据本发明第四实施例的用于协调设备与微微网连接的方法的流程图。

具体实施方式

在下文，将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。

图5示出了根据本发明第一实施例的用于管理设备与微微网的连接的系统结构方框图。参考图5，所述系统包括第一设备51(也可以称作微微网设备连接器)和微微网协调器53(也可以称作微微网设备连接协调器)。

微微网协调器53从所述第一设备51接收表示已将设备ID正常分配到第一设备51的第二连接请求命令。接着，微微网协调器53将第一设备51的连接消逝周期(AEP)设定为初始值，注册第一设备，并且将所设定的AEP记录在连接设备列表上，以便对应所设定的AEP。

第一设备51通过参考由微微网协调器53注册并记录的连接设备列表来更新第一设备51的连接设备列表。对于在连接设备列表中注册的第一设备与第二设备52之间的通信，第一设备51从所更新的连接设备列表中提取第二设备52的AEP。如果所提取的AEP比ATP更短，则第一设备51执行与第二设备52的通信。

微微网设备连接装置51包括第一连接请求命令发送机511、第一立即ACK接收机512、连接响应命令接收机513、第二连接请求命令发送机514、第二立即ACK接收机515、微微网设备连接确定器516、信标接收机517、连接设备列表更新器518、AEP提取器519、探索请求命令接收机5110、探索响应命令接收机5111、设备间通信器5112、同等信息命令发送机5113、以及设备信息命令发送机5114。

微微网设备连接协调装置53包括第一连接请求命令接收机531、第一立即ACK发送机532、设备ID分配器533、连接响应命令发送机534、第二连接请求命令发送机535、第二立即ACK发送机536、AEP初始化装置537、连接设备列表产生器538、信标帧发送机539、同等信息命令接收机5310、AEP复位器5311、以及设备信息命令接收机5312。

图6示出了根据IEEE 802.15.3的MAC首标的结构。参考图6，MAC首标包括10个八位字节，并且该MAC首标被添加到微微网内发送的每个帧的前端部分。MAC首标包括表示帧的类型的帧类型字段、表示接收帧的源ID的源ID字段、以及表示接收帧的目的ID的目的ID字段。

第一设备51的第一连接请求命令发送机511将第一连接请求命令发送到微微网协调器53，以便请求将设备ID分配到第一设备51。微微网协调器53的第一连接请求命令接收机531从第一设备51接收第一连接请求命令。

图7示出了根据IEEE 802.15.3的连接请求命令的结构。参考图7，图6的MAC首标被添加到图7的连接请求命令。连接请求命令包括具有没有连接的ID的源ID字段、具有微微网协调器ID的目的ID字段、以及具有发送连接请求命令的设备的地址的设备地址字段。换句话说，当源ID是没有连接的ID时，这意味着设备不具有ID，并且请求将一个ID分配到具有在设备地址字段中记录的地址的设备。

当第一连接请求命令接收机531接收第一连接请求命令时，微微网协调器53的第一立即ACK发送机532将表示已正常接收到第一连接请求命令的第一立即ACK发送到第一设备51。第一设备51的第一立即ACK接收机512从微微网协调器53接收第一立即ACK。

图8示出了根据IEEE 802.15.3的立即ACK的结构。参考图8，立即ACK包括MAC首标，并且通知一个设备在紧邻设备接收到立即ACK之前微微网协调器已正常接收到由设备发送的帧。换句话说，当第一设备51发送第一连接请求帧并随后接收第一立即ACK时，第一设备51可以确定微微网协调器53已正常接受到第一连接请求帧。

当第一连接请求命令接收机531接收第一连接请求命令时，微微网协调器53的设备ID分配器533将一个设备ID分配给第一设备51。微微网协调器53的连接响应命令发送机534将包括设备ID的连接响应命令发送到第一设备51。连接响应命令接收机513从微微网协调器53接收连接响应命令。

图9示出了根据IEEE 802.15.3的连接响应命令的结构。参考图9，图6的MAC首标被添加到图9的连接响应命令。连接响应命令包括具有微微网协调器ID的源ID字段、具有没有连接的ID的目的ID字段、以及具有由微微网协调器53分配的设备ID Qxzz的设备ID字段。换句话说，当目的ID是没有连接的ID并且设备ID被记录在设备ID字段时，所记录的设备ID是新近分配的ID。

第一设备51的第二连接请求命令发送机514将第二连接请求命令发送到微微网协调器53，以便指示已将连接响应命令的设备ID正常分配到第一设备51。微微网协调器53的第二连接请求命令接收机535接收第二连接请求命令。当第一设备51接收连接响应命令时，第一设备51将第二连接请求命令发送到微微网协调器53，该第二连接请求命令通知微微网协调器53正常分配了设备ID。这里，第二连接请求命令的源ID字段包括新近分配的设备ID Qxzz。

当第二连接请求命令接收机535接收第二连接请求命令时，微微网协调器53的第二立即ACK发送机536将表示已正常接收到第二连接请求命令的第二立即ACK发送到第一设备51。第一设备51的第二立即ACK接收机515从微微网协调器53接收第二立即ACK。这里，与第一立即ACK相同，第二立即ACK包括MAC首标，它通知设备在紧邻该设备接收第二立即ACK之前微微网协调器已正常接收到由设备发送的帧。换句话说，当第一设备51发送第二连接请求命令并且随后接收第二立即ACK时，第一设备51确定微微网协调器已正常接收到第二连接请求命令。

当第二立即ACK接收机516接收第二立即ACK时，第一设备51的微微网设备连接确定器516确定第一设备51已与微微网连接。更具体的，当第一设备51接收第二立即ACK时，第一设备51可以确定微微网协调器53已正常接收到第二连接请求命令。这里，第一设备51的MLME通知第一设备51的DME已将设备ID分配到第一设备51，并且第一设备51的DME确定第一设备51已与微微网连接。

当第二连接请求命令接收机535接收第二连接请求命令时，AEP初始化装置537将第一设备51的AEP设定为一个初始值，例如“0”。根据本发明的IEEE 802.15.3 ATP是指不管它们的运动、故障等设备与微微网连接周期的临界(critical)期。然而，当在现有的IEEE 802.15.3 ATP内微微网协调器53没有从设备接收帧时，微微网协调器53将设备从微微网断开连接。断开连接的设备必须再次经历连接处理以便与微微网再次连接。这就导致无线通信环境中的信道资源的损失，在该无线通信环境中信道是有限的，并且在设备间存在大量的帧进行交换。为了解决这些问题，本发明的第一实施例采用AEP作为新的信息元素。AEP是指在当设备与微微网连接瞬间之后消逝的时间段。更广地来说，AEP是指在当设备通知微微网该设备已与该微微网连接瞬间之后消逝的时间段。当微微网协调器53从第一设备51接收第二连接请求命令时，微微网协调器53确定第一设备51已与微微网连接。因此，第一设备51的AEP被设定为初始值，例如“0”。与微微网连接的设备使用它们的本地时钟来增加它们的AEP。如果一个设备的AEP比ATP更短，即可以假设该设备已与微微网连接，则设备可以立即与另一个设备进行通信。然而，如果设备的AEP不短于ATP，即不能假设该设备与微微网连接，因此设备必须经历另一种处理。

微微网协调器53的连接设备列表产生器538将第一设备注册在并且将设定的AEP记录在连接设备列表上，以便对应于设定的AEP。微微网协调器53的信标发送机539广播包括连接设备列表的信标。第一设备51的信标接收机517从微微网协调器53接收信标。因此，与微微网连接的所有设备接收到信标。结果，与微微网连接的第一设备51、第二设备52、以及其它设备觉察到第一设备51已与微微网重新连接，并且AEP的值为“0”。之后，当请求与第一设备51通信的设备以及第一设备51已与AEP内的微微网连接时，设备可以立即与第一设备51通信。

图10图解了根据IEEE 802.15.3的信标的结构。参考图10，信标包括与微微网连接的设备一样多的信息元素字段。将用于管理与微微网连接的设备的信息记录在信息元素字段中。

图11A图解了图10的信息元素字段的结构。参考图11A，根据IEEE802.15.3标准，保留信标的地址0x7F。根据本发明的第二实施例，将信标的0x7F用作连接设备列表字段。连接设备列表字段注册设备和设备的AEP，从而使设备对应于AEP。

图11B图解了图11A的连接设备列表字段的结构。参考图11B，连接设备列表字段包括元素ID字段、长度字段、以及设备的AEP字段。连接设备列表字段注册第一设备51的AEP以及已与微微网连接的其它设备的AEP。由于第一设备51是新近连接的设备，因此第一设备51的AEP字段注册值为“0”。当其它设备与微微网连接时，已与微微网连接的设备的AEP立即及时注册AEP。如先前所述，AEP是指当设备通知微微网协调器53该设备已与微微网连接瞬间之后消逝的周期。在当设备通知微微网协调器53该设备已与微微网连接时的瞬间，将设备的AEP设定为初始值，例如“0”。设备的AEP通过使用微微网协调器53的本地时钟增加。微微网协调器53通过使用它的本地时钟来增加与微微网连接的其它设备的AEP，并且检验其它设备的当前状态。微微网协调器53定期通知与微微网连接的所有设备它们的当前状态，即设备是否与微微网连接。与微微网连接的设备通过从微微网协调器53接收信息元素可以准确地确定其它设备的当前状态。结果，设备能够可靠地与其它设备进行通信。特别是，在设备新近与微微网连接的情况下，该设备不包括有关与微微网连接的现有设备的信息。然而，由于设备可以从微微网协调器53接收信息元素，所以设备可以确定其它设备的当前状态。结果，设备能够可靠地与其它设备进行通信。

第一设备51的连接设备列表更新器518通过参考信标的连接设备列表对第一设备51的连接设备列表进行更新。换句话说，连接设备列表更新器518通过参考其中注册了与微微网连接的设备并且记录了设备的AEP的连接设备列表对第一设备51的连接设备列表进行更新。当第一设备51从微微网协调器53接收信标帧时，信标帧包括有关与微微网连接的装置的已更新的信息。每个设备可以具有它自己的连接设备列表，并且通过使用它自己的本地时钟来检查它的当前AEP。这并不考虑例如与微微网连接的设备可能运动、出现故障等的几种条件。当设备通知微微网协调器53设备正在微微网内正常操作，微微网协调器53必须将设备的AEP复位到初始值。然而，这也是不与考虑的。因此，当设备接收信标时，设备必须通过参考包含在信标中的已更新的信息，即已更新的连接设备列表来更新它们的连接设备列表。

当第一设备51请求与第二设备52进行通信时，该第二设备已在更新的连接设备列表中注册，第一设备51的AEP提取器519从所更新的设备列表中提取第二设备52的AEP。更具体的，当第一设备51请求与第二设备52进行通信时，AEP提取器519必须确定第二设备52是否已与微微网连接。换句话说，AEP提取器519从连接设备列表中提取第二设备52的AEP。

当所提取的AEP短于ATP时，即可以假设第二设备52已与微微网连接，第一设备51的设备间通信器5112执行第一设备51与第二设备52之间的通信。

如果所提取的AEP不短于ATP时，即不能假设第二设备52已与微微网连接，第一设备51的探索请求命令发送机5110根据IEEE 802.15.3标准执行同等发现处理。换句话说，探索请求命令发送机5110将探索请求命令发送到第二设备52，以便请求有关第二设备52是否已与微微网连接的确认。

图12图解了根据IEEE 802.15.3的探索请求命令的结构。参考图12，探索请求命令包括命令类型字段、长度字段、请求的信息字段、以及请求索引字段。

第一设备51的探索响应命令接收机5111从第二设备52接收表示第二设备52已与微微网连接的探索响应命令。

图13图解了根据IEEE 802.15.3的探索响应命令的结构。参考图13，探索响应命令包括命令类型字段、长度字段、和所提供的信息元素字段。当所搜索的第二设备52的ID被记录在所提供的信息元素字段时，第一设备51可以根据第二设备52的ID来确定第二设备52已与微微网连接。

当探索响应命令接收机5111接收探索响应命令时，第一设备51的设备间通信器5112执行第一设备51与第二设备52之间的通信。这里，探索响应命令的接收表示第二设备52正在微微网内正常进行操作。因此，第一设备51可以立即与第二设备52进行通信。

当探索响应命令接收机5111不接收探索响应命令时，第一设备51的设备信息命令发送机5114将设备信息命令发送到微微网协调器53，所述设备信息命令表示已在连接设备列表上注册的第二设备52没有与微微网连接或者由于故障而不能与微微网连接。

微微网协调器53的设备信息命令接收机5312从第一设备51接收设备信息命令。

当设备信息命令接收机5312接收设备信息命令时，微微网协调器53的连接设备列表产生器538从连接设备列表中删除第二设备52。在本发明中已新提出了设备信息命令。

图14图解了根据本发明第二实施例的设备信息命令的结构。参考图14，设备信息命令包括命令类型字段、长度字段、以及设备ID字段。命令类型被设定为0x00FE，它是一个保留的命令。当微微网协调器53接收记录在命令类型字段中的命令0x00FE时，微微网协调器53确定具有记录在设备ID字段中的设备ID的设备已与微微网断开连接。这里，微微网协调器53从连接设备列表中删除具有该设备ID的设备，并且向微微网内连接的所有设备广播信标，以便通知它们该删除。每个设备更新它自己的连接设备列表，并且取消与所删除的设备的通信。为了与微微网重新连接，所删除的设备必须再次经历上述的连接处理。这种重新连接处理代替了现有的需要交换帧的IEEE802.15.3断开连接处理。在本发明的第二实施例，省略了那样的断开连接处理。

当设备间通信器5112终止第一设备51与第二设备52之间的通信时，第一设备51的同等信息命令发送机5113将同等信息命令发送到微微网协调器53，所述同等信息命令表示第一设备51与第二设备52之间的通信已结束。微微网协调器53的同等信息命令接收机5310从第一设备51接收同等信息命令，微微网协调器53的AEP复位器5311将第一设备51和第二设备52的AEP复位为初始值。微微网协调器53的连接设备列表产生器538将第一设备51和第二设备52的复位AEP记录在连接设备列表中。在本发明中已新提出了同等信息命令。

图15图解了根据本发明第二实施例的同等信息命令的结构。参考图15，同等信息命令包括命令类型字段、长度字段、目的ID字段、和源ID字段。将命令类型设置为0x00FF，它是保留命令。如果第一设备51完成将数据发送到第二设备52，则第一设备51将同等信息命令发送到微微网协调器53，所述同等信息命令包括包含命令0x00FF的命令类型字段、包含第二设备52的ID的目的ID字段、以及包含第一设备的ID的源ID字段。微微网协调器53通过接收同等信息命令来确定第一和第二设备51和52已与微微网连接，并且对第一设备51和52的AEP复位，用于第一设备51与第二设备52的可能通信。微微网协调器53将第一和第二设备51和52的复位AEP记录在连接设备列表中，并且对与微微网连接的所有设备广播信标，以便通知它们该记录。每个设备对它的连接设备列表进行更新。而且，如先前所述，请求与第一设备51或第二设备52通信的设备在ATP之前可以立即与第一设备51或第二设备52通信。

图16图解了根据本发明第三实施例维持设备与微微网连接的处理。参考图16，第一设备从微微网协调器接收具有复位的第一设备的AEP的信标。第一设备从这个瞬间立即使用它的本地时钟来增加AEP。第一设备持续与微微网连接一个ATP。如果第一设备在ATP消逝之前接收具有AEP的信标，则第一设备维持与微微网的连接，并且重复上述处理。然而，当第一设备在ATP消逝之前没有接收信标时，则第一设备执行IEEE 802.15.3同等发现处理，并且根据IEEE 802.15.3同等发现处理的结果来确定第一设备是否已与微微网连接。

图17A和17B是图解根据本发明第三实施例使设备与微微网连接的方法的流程图。参考图17A和17B，在步骤171，与微微网连接的第一设备将第一连接请求命令发送到用于管理微微网的微微网协调器，以便请求将设备ID分配到第一设备。在步骤172，第一设备从微微网协调器接收表示已正常接收到第一连接请求命令的第一立即ACK。在步骤173，第一设备从微微网协调器接收具有分配到第一设备的设备ID的连接响应命令。在步骤174，第一设备将表示已正常将连接响应命令的ID分配到第一设备的第二请求命令发送到微微网协调器。在步骤175，第一设备从微微网协调器接收表示已正常接收到第二连接请求命令的第二立即ACK。在步骤176，第一设备确定第一设备已与微微网连接。在步骤177，第一设备从微微网协调器接收包括连接设备列表的信标，在所述连接设备列表上已记录了第一设备的AEP。在步骤178，第一设备通过参考信标的连接设备列表来更新它的连接设备列表。换句话说，第一设备通过参考连接设备列表来更新它的连接设备列表，在所述连接设备列表上已注册了与微微网连接的设备并且已记录了设备的AEP。在步骤179，做出第一设备是否请求与注册在已更新的连接设备列表上的第二设备进行通信的确定。如果在步骤179确定第一设备已请求与第二设备进行通信，则在步骤1710，第一设备从已更新的连接设备列表中提取第二设备的AEP。在步骤1711，做出所提取的AEP是否短于AEP的确定。如果在步骤1711确定所提取的AEP短于ATP，则在步骤1712，第一设备执行与第二设备的通信。如果在步骤1711确定所提取的AEP不短于ATP，则在步骤1713第一设备将探索请求命令发送到第二设备，以便请求确认有关第二设备是否已与微微网连接。在步骤1714，第一设备从第二设备接收表示第二设备已与微微网连接的探索响应命令。在步骤1715，做出第一设备是否已正常接收到探索响应命令的确定。如果在步骤1715确定第一设备已正常接收到探索响应命令，则在步骤1716，第一设备执行与第二设备的通信。如果在步骤1715确定第一设备没有正常接收到探索响应命令，则在步骤1717，第一设备将表示第二设备没有与微微网连接的设备信息命令发送到微微网协调器。在步骤1718，第一设备将表示已结束了与第二设备的通信的同等信息命令发送到微微网协调器。

图18是图解根据本发明第四实施例用于管理设备与微微网的连接的方法的流程图。参考图18，在步骤181，微微网协调器从第一设备接收第一连接请求命令，以便请求将设备ID分配到第一设备。在步骤182，微微网协调器将表示已正常接收到第一连接请求命令的第一立即ACK发送到第一设备。在步骤183，微微网协调器将设备ID分配到第一设备。在步骤184，微微网协调器发送包括已分配的设备ID的连接响应命令到第一设备。在步骤185，微微网协调器从第一设备接收表示将设备ID正常分配到第一设备的第二连接请求命令。在步骤186，微微网协调器将表示已正常接收到第二连接请求命令的第二立即ACK发送到第一设备。在步骤187，微微网协调器将第一设备的AEP设定为初始值。在步骤188，微微网协调器注册第一设备并且将所设定的AEP记录在连接设备列表上，从而使设定的AEP对应于第一设备。在步骤189，微微网协调器广播包括连接设备列表的信标。在步骤1810，微微网协调器从第一设备接收表示第二设备没有与微微网连接的设备信息命令。在步骤1812，做出微微网协调器是否已正常接收到设备信息命令的确定。如果在步骤1812确定微微网协调器已正常接收到设备信息命令，则在步骤1814，微微网协调器从连接设备列表中删除第二设备。在步骤1811，微微网协调器从第一设备接收表示第一与第二设备之间的通信已结束的同等信息命令。在步骤1813，做出微微网协调器是否已正常接收到同等信息命令的确定。如果在步骤1813确定微微网协调器已正常接收到同等信息命令，则在步骤1815，第一设备的AEP和第二设备的AEP被复位为初始值。在步骤1816，记录第一和第二设备的AEP。

如上所述，在根据本发明示例性实施例用于管理设备与微微网连接的装置和方法中，可以将AEP作为新的信息元素引入。因此，设备可以长时间周期保留与微微网连接，而不用将帧发送到微微网协调器。也就是，处于异步省电模式的设备可以维持微微网中设备的成员资格，从而它们可以保留与微微网的连接，而不用在ATP内定期地将帧发送到微微网协调器。结果，不必要现有的断开连接和重新连接处理，从而限制不需要交换帧的数量。因此，微微网协调器和设备可以确保有效期，并且可以减少系统上的负载。

可以将本发明的示例性实施例体现为计算机可读记录介质上的计算机可执行程序，并且可以在普通用途计算机中执行该程序。

而且，可以使用几种方式将用于执行根据本发明示例性实施例的方法的数据结构记录在计算机可读记录介质上。

计算机可读记录介质包括诸如磁存储介质(例如ROM、软盘、硬盘等)、光可读介质(例如CD-ROM、DVD等)的存储介质以及载波(例如经由因特网的传输)。

虽然已参考本发明的示例性实施例特别示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明在形式和细节上做出各种变化。

本申请要求于2003年4月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号2003-26425的优先权，在此全文引用作为参考。

Claims

1.一种使设备与微微网连接的装置，所述装置包括：

连接设备列表更新器，用于通过参考连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，所述连接设备列表上注册了与所述微微网连接的设备，并且记录了这些设备的连接消逝周期；

连接消逝周期提取器，用于当所述第一设备请求与在所更新的连接设备列表上注册的第二设备进行通信时，从所更新的连接设备列表中提取所述第二设备的连接消逝周期；以及

设备间通信器，用于如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，执行所述第一和第二设备之间的通信。

2.如权利要求1所述的装置，还包括：

信标接收机，用于从微微网协调器接收包括所述连接设备列表的信标，所述微微网协调器用于管理所述微微网，

其中所述连接设备列表更新器通过参考所述信标的连接设备列表对所述第一设备的连接设备列表进行更新。

3.如权利要求2所述的装置，还包括：

第一连接请求命令发送机，用于向所述微微网协调器发送第一连接请求命令，以便请求将设备ID分配到所述第一设备；

第一立即ACK接收机，用于从所述微微网协调器接收表示已正常接收到所述第一连接请求命令的第一立即ACK；

连接响应命令接收机，用于从所述微微网协调器接收连接响应命令，所述连接响应命令包括分配到所述第一设备的所述设备ID；

第二连接请求命令发送机，用于向所述微微网协调器发送表示将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令；以及

第二立即ACK接收机，用于从所述微微网协调器接收表示已正常接收到所述第二连接请求命令的第二立即ACK。

4.如权利要求3所述的装置，还包括：

微微网设备连接确定器，用于如果所述第二立即ACK接收机接收所述第二立即ACK，确定所述第一设备已与所述微微网连接，

其中所述信标接收机从所述微微网协调器接收具有所述连接设备列表的信标，所述连接设备列表上记录了所述第一设备的连接消逝周期。

5.如权利要求1所述的装置，还包括：

探索请求命令发送机，用于如果所提取的连接消逝周期不短于所述连接超时周期，向所述第二设备发送探索请求命令，以便请求确认所述第二设备是否已与所述微微网连接；以及

探索响应命令接收机，用于从所述第二设备接收表示所述第二设备已与所述微微网连接的探索响应命令，

其中当所述探索响应命令接收机接收所述探索响应命令时，所述设备间通信执行器执行所述第一与第二设备之间的通信。

6.如要求5所述的装置，还包括设备信息命令发送机，其中当所述探索响应命令接收机没有接收所述探索响应命令时，所述设备信息命令发送机向所述微微网协调器发送表示所述第二设备没有与所述微微网连接的设备信息命令。

7.如权利要求5所述的装置，还包括同等信息命令发送机，其中当所述设备间通信执行器终止所述第一与第二设备之间的通信时，所述同等信息命令发送机向所述微微网协调器发送表示所述第一与第二设备之间的通信已结束的同等信息命令。

8.一种用于协调设备与微微网的连接的装置，所述装置包括：

第二连接请求命令接收机，用于从第一设备接收表示已将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令；

初始连接消逝周期设置器，用于当所述第二连接请求命令接收机接收所述第二连接请求命令时，将所述第一设备的连接消逝周期设置为初始值；以及

连接设备列表产生器，用于将所述第一设备注册在并且将所设置的连接消逝周期记录在连接设备列表上，从而使所设置的连接消逝周期对应于所述第一设备。

9.如权利要求8所述的装置，还包括信标帧发送机，用于广播具有所述连接设备列表的信标。

10.如权利要求8所述的装置，还包括：

第一连接请求命令接收机，用于从所述第一设备接收第一连接请求命令，所述第一连接请求命令请求将所述设备ID分配到所述第一设备；

第一立即ACK发送机，当所述第一连接请求命令接收机接收所述第一连接请求命令时，向所述第一设备发送表示已正常接收到所述第一连接请求命令的第一立即ACK；

设备ID分配器，当所述第一设备连接请求命令接收机接收所述第一连接请求命令时，将所述设备ID分配到所述第一设备；

连接响应命令接收机，用于将包括所述设备ID的连接响应命令发送到所述第一设备；以及

第二立即ACK接收机，当所述第二连接请求命令接收机接收所述第二连接请求命令时，向所述第一设备发送表示已正常接收到所述第二连接请求命令的第二立即ACK。

11.如权利要求8所述的装置，还包括：

设备信息命令接收机，用于从所述第一设备接收设备信息命令，所述设备信息命令表示在所述连接设备列表上注册的第二设备没有与所述微微网连接，

其中当所述设备信息命令接收机接收所述设备信息命令时，所述连接设备列表产生器从所述连接设备列表中删除所述第二设备。

12.如权利要求8所述的装置，还包括：

同等信息命令接收机，用于从所述第一设备接收同等信息命令，所述同等信息命令表示所述第一与第二设备之间的通信已结束；以及

连接消逝周期复位器，当所述同等信息命令接收机接收所述同等信息命令时，对所述第一和第二设备的连接消逝周期进行复位，

其中所述连接设备列表产生器记录复位的所述第一和第二设备的连接消逝周期。

13.一种用于管理设备与微微网的连接的系统，包括：

微微网-设备连接协调器，用于从第一设备接收表示将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令，将所述第一设备的连接消逝周期设置为初始值，并且将所述第一设备注册到和将所述连接消逝周期记录到连接设备列表，从而使所述第一设备对应于所述连接消逝周期；以及

微微网-设备连接器，用于通过参考所述连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，当所述第一设备请求与所述第二设备进行通信时，从所更新的连接设备列表中提取在更新的连接设备列表上注册的第二设备的连接消逝周期，并且如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，执行所述第一与第二设备之间的通信。

14.一种使设备与微微网连接的方法，所述方法包括：

通过参考连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，所述连接设备列表上注册了与所述微微网连接的设备，并且记录了所述设备的连接消逝周期；

如果所述第一设备请求与在所更新的连接设备列表上注册的第二设备进行通信，从所更新的连接设备列表中提取所述第二设备的连接消逝周期；以及

如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，则执行所述第一和第二设备之间的通信。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：

从微微网协调器接收包括所述连接设备列表的信标，所述微微网协调器管理所述微微网，

其中通过参考所述信标的连接设备对所述第一设备的连接设备列表进行更新。

16.如权利要求15所述的方法，还包括：

向所述微微网协调器发送第一连接请求命令，以便请求将设备ID分配到所述第一设备；

从所述微微网协调器接收表示已正常接收到所述第一连接请求命令的第一立即ACK；

从所述微微网协调器接收连接响应命令，所述连接响应命令包括分配到所述第一设备的所述设备ID；

向所述微微网协调器发送表示已将连接设备命令的设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令；以及

从所述微微网协调器接收表示已正常接收到所述第二连接请求命令的第二立即ACK。

17.如权利要求16所述的方法，还包括：

如果接收到所述第二立即ACK，确定所述第一设备已与所述微微网连接，

其中在从所述微微网协调器接收具有所述连接设备列表的信标时，从所述微微网协调器接收其中已记录了所述第一设备的连接消逝周期的所述连接设备列表。

18.如权利要求14所述的方法，还包括：

如果所提取的连接消逝周期不短于所述连接超时周期，则向所述第二设备发送探索请求命令，以便请求确认所述第二设备是否已与所述微微网连接；

从所述第二设备接收表示所述第二设备已与所述微微网连接的探索响应命令；以及

如果接收到所述探索响应命令，执行所述第一与第二设备之间的通信。

19.如要求18所述的方法，还包括：

如果没有接收到所述探索响应命令，向所述微微网协调器发送表示所述第二设备没有与所述微微网连接的设备信息命令。

20.如权利要求18所述的方法，还包括：如果所述第一与第二设备之间的通信结束，向所述微微网协调器发送表示所述第一与第二设备之间的通信已结束的同等信息命令。

21.一种用于协调设备与微微网的连接的方法，所述方法包括：

从第一设备接收表示已将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令；

如果接收到所述第二连接请求命令，将所述第一设备的连接消逝周期设置为初始值；以及

将所述第一设备注册到并且将所设置的连接消逝周期记录到连接设备列表上，从而使所设置的连接消逝周期对应于所述第一设备。

22.如权利要求21所述的方法，还包括：

广播具有所述连接设备列表的信标。

23.如权利要求21所述的方法，还包括：

从所述第一设备接收第一连接请求命令，以便将所述设备ID分配到所述第一设备；

如果接收到所述第一连接请求命令，向所述第一设备发送表示已正常接收到所述第一连接请求命令的第一立即ACK；

如果接收到所述第一连接请求命令，将所述设备ID分配到所述第一设备；

向所述第一设备发送包括所述设备ID的连接响应命令；以及

如果接收到所述第二连接请求命令，向所述第一设备发送表示已正常接收到所述第二连接请求命令的第二立即ACK。

24.如权利要求21所述的方法，还包括：

从所述第一设备接收表示在所述连接设备列表上注册的第二设备没有与所述微微网连接的设备信息命令；以及

如果接收到所述设备信息命令，删除所述连接设备列表上的第二设备。

25.如权利要求21所述的方法，还包括：

从所述第一设备接收表示所述第一与第二设备之间的通信已结束的同等信息命令；

如果接收到所述同等信息命令时，将所述第一设备的连接消逝周期复位为初始值，并且将所述第二设备的连接消逝周期复位为初始值；以及

将复位的所述第一和第二设备的连接消逝周期记录在所述连接设备列表上。

26.一种用于管理设备与微微网的连接的方法，包括：

从第一设备接收表示已将设备ID正常分配到所述第一设备的第二连接请求命令，设置所述第一设备的连接消逝周期，并且将所述第一设备注册到和将所设置的连接消逝周期记录到连接设备列表，从而使所述第一设备对应于所设置的连接消逝周期；以及

通过参考所述连接设备列表对第一设备的连接设备列表进行更新，如果所述第一设备请求与所述第二设备进行通信时，从所更新的连接设备列表中提取在更新的连接设备列表上注册的第二设备的连接消逝周期，并且如果所提取的连接消逝周期短于连接超时周期，执行所述第一与第二设备之间的通信。

27.一种其中将权利要求14所述方法记录为计算机可执行程序的计算机可读记录介质。

28.一种其中将权利要求21所述方法记录为计算机可执行程序的计算机可读记录介质。

29.一种其中将权利要求26所述方法记录为计算机可执行程序的计算机可读记录介质。

30.一种包括字段的信标帧，在所述字段中注册了与微微网连接的设备，并且记录了所述设备的连接消逝周期。

31.一种包括字段的设备信息命令帧，所述字段包括表示预定设备没有与微微网连接的值，其中所述预定设备注册在连接设备列表上，该连接设备列表上注册了与微微网连接的设备并记录了这些设备的连接消逝周期。

32.一种包括字段的同等信息命令帧，所述字段包括表示通知微微网协调器与微微网连接的设备之间的通信已结束的值，其中所述微微网协调器用于管理所述微微网。

33.一种其中记录了包括如权利要求30所述信标帧的数据结构的计算机可读记录介质。

34.一种其中记录了包括如权利要求31所述设备信息命令帧的数据结构的计算机可读记录介质。

35.一种其中记录了如权利要求32所述同等信息命令帧的数据结构的计算机可读记录介质。