CN1575027A - 用于通过无线网络通信的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于通过无线网络通信的方法和装置，包括(a)检查当前信道的服务质量(QoS)；以及(b)如果确定该当前信道的QoS低于预定的标准，从连接到该无线网络上的一个设备中接收数据，并将该数据发送给连接到该无线网络上的另一个设备。因此，当信道质量很差时，在建立一个新的信道之前能够保证较高的QoS。

Description

用于通过无线网络通信的装置和方法
本申请要求2003年5月23日在韩国知识产权局申请的第2003-33126号韩国专利申请的优先权，其整体包括在此作为参考。
技术领域
本发明涉及局域网通信，更具体而言，涉及一种用于通过无线局域网通信的方法和装置。
背景技术
使用无线局域网(WLAN)为数据通信定义了各种各样的标准。例如，电气和电子工程师学会(IEEE)标准802.11涉及WLAN，IEEE标准802.15.3涉及无线个人区域网(WPAN)，以及IEEE标准802.15.1涉及所谓的蓝牙技术。
特别地，在IEEE标准802.15.3中的网络被称作微微网。微微网是由称作微微网协调器的网络控制器控制的。该微微网协调器通过向每个请求数据通信的装置分配一个时隙来使得对等网络通信成为可能。在执行该数据通信的时候，该微微网协调器间或地检查信道质量，并且如果确定该信道质量下降到低于某一个预定值，该微微网协调器将现有信道改变为新的信道。在常规的微微网中，微微网协调器以预定时间间隔向每个连接到该微微网的装置发送一个用于信道同步的信标。在该微微网协调器改变信道之前，该微微网协调器利用该信标设置一个递减计数。根据该递减计数的值，在发送几个信标之后，该信道被改变。也就是说，在转移到新信道所需时间的期间内，即使现有信道的质量很差，每个装置也必须使用现有信道通信。因此，在一个延长的时间期限，该现有信道的质量不能保证。
如果现有信道质量很差，并且不能找到将要被转到的新信道，可以增加用于数据通信的功率。然而，如果该功率增加，使用的成本也更高。
发明内容
本发明提供一种通过无线局域网通信的方法和装置。该装置改变信道以保证高信道质量而不会增加成本。
根据本发明的一个方面，提供了一种通过无线网络通信的方法，该方法包括：(a)检查当前信道的服务质量(QoS)；和(b)如果确定该当前信道的QoS低于预定的标准，从连接到该无线网络的一个设备中接收数据，并且将该数据发送给另一个连接到该无线网络的设备。
步骤(b)最好还包括：(b1)通知连接到该无线网络的装置当前信道的QoS低于预定标准；(b2)从传送设备中接收一个中继请求；(b3)响应于该中继请求，向该传送设备发送中继响应；以及(b4)从该传送设备接收数据，并且将该数据发送给接收设备。
最好是在移动到另一信道所需的时间期间内执行步骤(b)。
并且，在步骤(b)中，最好是使用通过时间共享链接该无线网络的信道所获得的时隙来接收或发送数据。
根据本发明的另一方面，提供了一种通过无线网络通信的方法，该方法包括：(a)检查当前信道的服务质量(QoS)；(b)如果作为检查的结果，确定该当前信道的QoS低于预定标准，向连接到该无线网络的设备发送一个信标，该信标包括指示当前信道的QoS低于预定标准的信息；(c)从传送设备接收包括在该信标内的中继请求；(d)响应于该中继请求，向该传送设备发送包括中继应答的信标；以及(e)从该传送设备中接收数据并将该数据发送给一个接收设备。
最好使用通过时间共享该信道而获得的时隙执行步骤(b)到(e)。
最好是使用该信标的媒体访问控制(MAC)标题执行步骤(c)和(d)。
最好是使用通过时间共享该信道而获得的至少一个超帧来执行步骤(c)和(d)。
和，最好是使用通过时间共享该信道而获得的一个超帧的时隙执行步骤(c)和(d)。
并且，最好是在一个预定的时间过去之前一直执行步骤(e)。
根据本发明的另一方面，提供了一种连接到无线网络的装置，该装置包括：一个检查器，用于检查当前信道的服务质量(QoS)；以及一个中继单元，用于如果作为该检查器的检查结果该当前信道的QoS被确定低于预定标准，则从连接到该无线网络上的一个传送设备中接收数据，并且将该数据发送给连接到该无线网络上的一个接收设备。
所述中继单元最好是在移动到另一信道所需的预定时间周期内从所述传送设备中接收数据并将该数据发送给所述接收设备。
并且，所述中继单元最好将下述信息通知给连接到该无线网络的设备：当前信道的QoS低于预定标准的时间、从所述传送设备接收中继请求的时间、响应该中继请求将中继应答发送给所述传送设备的时间、从该传送设备接收数据的时间以及将该数据发送给所述接收设备的时间。
所述中继单元最好是使用通过时间共享链接该无线网络的信道而获得的时隙来接收或发送数据。
根据本发明的另一方面，提供了一种连接到无线网络的装置，该装置包括：一个检查器，用于检查当前信道的服务质量(QoS)；以及一个中继单元，其中，用于如果作为该检查器的检查结果确定该当前信道的QoS低于预定标准，向连接到无线网络的设备发送一个包括指示当前信道服务质量低于该预定标准的信息的信标，从传送设备中接收包括在该信标内的一个中继请求，响应于该中继请求，向传送设备发送包括中继应答的一个信标，从所述传送设备中接收数据，并将该数据发送给一个接收设备。
该中继单元最好使用通过时间共享链接该无线网络的信道所获得的时隙来接收或发送数据。
该中继单元最好发送具有包括中继请求和中继应答的媒体访问控制(MAC)标题的信标。
该中继单元最好使用至少一个通过时间共享该信道所获得的超帧与该设备通信。
该中继单元最好使用通过时间共享该信道所获得的超帧的时隙与该设备通信。
附图说明
通过参考附图对本发明典型实施例的描述，本发明的上述及其它特征以及优点将变得更加明显，其中：
图1示意性地示出了根据本发明一个范例性实施例的微微网；
图2的框图示出了根据本发明一个范例性实施例的微微网协调器；
图3示出了形成该微微网的信道的一个超帧的格式；
图4示出了根据本发明一个范例性实施例的MAC帧的格式，所述MAC帧包括用于进行中继通信的请求和应答；
图5示出了根据本发明一个范例性实施例的用于请求中继通信的命令格式；
图6示出了根据本发明一个范例性实施例的用于响应中继通信的命令格式；
图7示出了根据本发明一个范例性实施例的通信方法。
具体实施方式
现在将参考附图更加完整地描述本发明，所述附图示出了本发明的范例性实施例。
图1简要示出了根据本发明一个范例性实施例的微微网。
参照图1，微微网是一种能够使多个独立设备彼此执行数据通信的无线特定数据通信系统，并包括多个诸如设备1和100的设备。便携、可移动并可由个人用户使用的设备1和100包括手机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)和台式计算机等等。微微网具有一个用于数据通信的单信道(singlechannel)。也就是说，连接到微微网的设备使用通过时间共享一个信道所获得的超帧执行对等的网络通信。微微网协调器1使用信标向对个设备100中的每一个设备提供用于同步的全局定时基准。微微网协调器1检查信道质量，并且如果确定信道质量低于一定标准，即如果确定由于信道质量很差而不能保证服务质量(QoS)，那么，微微网协调器1在改变到一个新信道所需的时间内在传送设备和接收设备之间执行中继通信而不是对等通信。
图2的框图示出了根据本发明一个范例性实施例的微微网协调器1。
参照图2，微微网协调器1包括检查器11和中继单元12。检查器11检查信道的QoS。各种检查方法都可以被使用。例如，可以检查信道的吞吐量或信道的误码率。如果检查器11确定当前信道的QoS低于一个预定标准，那么，中继单元12执行中继通信，从连接到微微网上的设备100接收数据并将该数据发送给另一个设备100。
图3示出了形成该微微网信道的一个超帧的格式。
参照图3，一个信道包括多个连续的超帧。超帧是在时间轴上形成信道的时隙。超帧#m包括多个诸如信标#m的时隙、争用接入周期(CAP)以及争用自由周期(CFP)，每个CFP包括多个更小尺寸的时隙。信标#m提供了一个全局定时基准，并被用于交换用于微微网通信管理的信息。因此，信标#m包括与用于微微网同步的参数相关的时隙，以及用于多个信息元素的时隙。每个设备100和微微网协调器1可以使用与信息元素相关的时隙相互交换必需的信息。CAP被用于交换命令或发送异步数据。该CAP是任选的。CFP包括多个管理信道时间配置(MCTA)和多个信道时间配置(CTA)。CTA被用于交换命令或发送同步数据流或异步数据。
根据本发明，在微微网协调器1和装置100之间的用于中继请求的信息交换和中继响应是使用超帧的预定时隙执行的。用于中继通信的请求和应答可以在一个超帧中执行或在多于一个的超帧中执行。如果在一个超帧中执行用于中继通信的请求和应答，该请求和应答在由一个超帧所定义的时间划分中执行。在当前实施例中，信标#m的信息元素被用于与中继通信相关的请求和应答。当使用该信标#m交换信息时，形成MAC层的MAC帧包括一个MAC标题和一个MAC帧主体。
图4示出了根据本发明范例性实施例的一个MAC帧格式，其中包括用于进行中继通信的请求和应答；
参照图4，MAC帧包括一个MAC标题和一个MAC帧主体。该MAC标题包括用于MAC层的各种信息，并且该MAC帧主体包括实时数据。所述实时数据是指由设备1和100经由微微网发送的诸如命令，同步数据和异步数据的信息或数据。同步数据和异步数据的例子包括音频/视频(AV)数据，视频数据，音频数据，语言数据，文本数据和图形数据。
用于中继通信的请求和应答包括在MAC标题的保留字段中。包括用于中继通信的请求和应答的字段被表示为一个中继字段。在IEEE标准802.15.3中完整地描述了MAC标题其它字段的名称和功能，由此，这里省略了详细说明。
图5示出了根据本发明范例性实施例的用于请求中继通信的命令格式。
参照图5，从设备100向微微网协调器1发送中继请求，该中继请求包括设备标识符(DEVID)，设备地址(DEV地址)，数据长度(Length)和命令类型。该DEVID指出请求数据通信的设备100的标识符。DEV地址指出请求数据通信的设备100的地址。Length指出命令格式的全部长度。命令类型表示该命令是否是一个中继请求命令。
图6示出了根据本发明范例性实施例的一个用于响应中继通信的命令格式；
参照图6，从微微网协调器1向请求中继通信的设备100发送一个中继应答，该中继应答包括中继超时周期(RTP)、设备地址(DEV address)、数据长度(Length)和命令类型。所述RTP指出执行中继通信的时间周期。所述DEV地址指出微微网协调器1的地址。Length指出命令格式的全部长度。命令类型表示该命令是一个中继应答命令。该中继应答命令可以被表示为中继确认或中继拒绝。
下面将参照上述结构描述一种根据本发明的范例性实施例经由WLAN通信的方法。
图7示出了根据本发明范例性实施例的一种通信方法。
参照图7，当在包括在一个微微网中的传送设备110和接收设备120之间执行对等网络通信时，微微网协调器1在步骤1中通过扫描信道检查信道质量。可以以各种方式执行信道质量的检查。例如，可以通过测量每小时发送的数据量或检查误差的发生来执行检查。根据执行服务的内容或设备110和120所需的发送速度适当地确定一个标准。作为检查的结果，如果在步骤2确定该信道的质量低于预定标准，那么，在步骤3，微微网协调器1使用信标或形成一个超帧的时隙的CTA通知设备110和120所述QoS没有得到保证。微微网协调器1还可以使用超帧的另一个可用时隙通知设备110和120该信道质量很差。
当传送设备110被通知该信道质量很差时，传送设备110在步骤4向微微网协调器1请求中继通信。当请求中继通信时，如果在信道中存在可用的时隙，微微网协调器1在步骤5接受在传送设备110和接收设备120之间的中继。此时，即使在该信道中存在有可用时隙，微微网协调器1也有可能确定当使用该可用时隙时是否保证了QoS，并且只有在QoS得到保证的情况下才接受中继通信。由于该中继通信还是使用当前信道执行的，所以，如果由于执行该中继通信使得QoS变得更差，那么在不改变通信路径的情况下将能更有效地执行对等通信直到转移到一个新的信道为止。如果微微网协调器1确定该中继通信是最佳的，那么，微微网协调器1在步骤5向传送设备110发送中继接受应答。在步骤4和5中，使用具有图5和6所示结构的信号互相发送中继请求命令和中继应答命令。
如果该中继请求被接受，那么在步骤6，传送设备110向微微网协调器1发送数据，并且在步骤7微微网协调器1向接收设备120发送数据。从而执行该中继通信。
如果接收设备120满意该数据，那么在步骤8，接收设备120向微微网协调器1发送一个确认(ACK)，并且在步骤9，微微网协调器1向传送设备110发送该ACK。如果接收设备120不满足该数据(例如，如果每小时发送速度低于一个预定速率或如果误码率高于一个预定比率)，那么在步骤8，接收设备120通过向微微网协调器1发送一个拒绝信号拒绝该中继通信，并且该微微网协调器1在步骤9将拒绝信号中继给传送设备110。从而该中继通信被终止。此外，如果传递一个RTP，所述中继通信也被终止。在步骤7，如果从传送设备110接收MAC帧，那么，微微网协调器1将设置如图4所示的MAC标题的帧控制字段的中继字段，并且使用形成超帧的预定时隙向接收设备120发送MAC帧。因此，在所述设置RTP期间执行中继通信。由于微微网协调器1通过建立图6所示中继应答的RTP字段计算转移到新信道所需要的时间并将该时间通知给传送设备110，因此传送设备110预先知道该RTP。在传递该RTP后，该微微网工作于新的信道(因为计算和设置了转移到新信道所需的时间)，并且传送设备110和接收设备120在步骤10再次执行对等通信。
此外，如果由于微微网协调器1未能发现新的信道而必须使用现存信道，那么，可以执行中继通信直到找到合适的信道为止。
如上所述，根据该本发明，当信道质量很差时，可以保证高QoS直到转移到一新的信道为止。如果将被发送的数据是AV数据或视频数据，数据对发送延迟非常敏感。因此，根据本发明，当发送AV数据或视频数据时，由于差的信道质量而产生的图形数据失真可以被减小。
在参照本发明范例性最佳实施例特别示出和描述了本发明的同时，本领域的技术人员应理解，在不偏离所附权利要求限定的本发明精神和范围情况下，可以在其形式和细节方面进行各种各样的变化。范例性实施例应当被认为仅仅是描述意义上的而非用于限制的目的。因此，本发明的范围不是由发明详述定义的，而是由所附权利要求定义的，并且在其范围内的所有差异将解释为包括在本发明内。

Claims (19)

1.一种通过无线网络通信的方法，该方法包括：
(a)检查当前信道的服务质量(QoS)；和
(b)如果确定该当前信道的QoS低于一个预定标准，从连接到该无线网络上的一个设备中接收数据，并且将该数据发送给连接到该无线网络上的另一个设备。
2.根据权利要求1的方法，其中，在转移到除当前信道以外的另一个信道所需的预定时间期间内执行步骤(b)。
3.根据权利要求1的方法，其中，步骤(b)包括：
(b1)通知连接到该无线网络上的设备当前信道的QoS低于所述预定标准；
(b2)从一个传送设备接中收中继请求；
(b3)响应于该中继请求，向该传送设备发送中继应答；和
(b4)从该传送设备中接收数据，并向一个接收设备发送该数据。
4.根据权利要求1的方法，其中，在步骤(b)中，使用时间共享链接该无线网络的信道所获得的时隙来接收或发送所述数据。
5.一种通过无线网络通信方法，该方法包括：
(a)检查当前信道的服务质量(QoS)；
(b)作为检查的结果，如果确定该当前信道的QoS低于一个预定标准，向连接到该无线网络上的设备发送包括指出当前信道的QoS低于所述预定标准的信息的一个信标；
(c)从一个传送设备中接收包括在该信标内的中继请求；
(d)响应于该中继请求，向该传送设备发送包括中继应答的信标；和
(e)从该传送设备接收数据并将该数据发送给一个接收设备。
6.根据权利要求5的方法，其中，使用通过时间共享该当前信道所获得的时隙执行步骤(b)到(e)。
7.根据权利要求5的方法，其中，使用该信标的媒体访问控制(MAC)标题执行步骤(c)和(d)。
8.根据权利要求5的方法，其中，使用通过时间共享该信道所获得的至少一个超帧执行步骤(c)和(d)。
9.根据权利要求5的方法，其中，使用通过时间共享该信道所获得的一个时隙的超帧执行步骤(c)和(d)。
10.根据权利要求5的方法，其中，在一个预定时间过去之前重复步骤(e)。
11.一种连接到无线网络上的装置，该装置包括：
一个检查器，用于检查当前信道的服务质量(QoS)；以及
一个中继单元，其中，如果作为该检查器的检查结果，确定该当前信道的QoS低于一个预定标准，从一个连接到无线网络上的传送设备中接收数据，并将给数据发送给连接到该无线网络上的一个接收设备。
12.根据权利要求11的装置，其中，该中继单元可被操作以便在转移到除当前信道以外的另一个信道所需预定时间周期内从所述传送设备接收数据，并将该数据发送给所述接收设备。
13.根据权利要求11的装置，其中，所述中继单元可操作，以便将下述信息通知给连接到该无线网络上的设备：当前信道的QoS低于所述预定标准的时间、从所述传送设备接收中继请求的时间、响应该中继请求向所述传送设备发送一个传送应答的时间、从所述传送设备接收数据的时间以及将该数据发送给所述接收设备的时间。
14.根据权利要求11的装置，其中，该中继单元使用通过时间共享链接该无线网络的信道所获得的时隙来接收或发送数据。
15.一种连接到无线网络上的装置，该装置包括：
一个检查器，用于检查当前信道的服务质量(QoS)；以及
一个中继单元，用于如果作为该检查器的检查结果确定当前信道的QoS低于一个预定标准，则向连接到该无线网络上的设备发送一个包括指出当前信道的服务质量低于该预定标准的信息的信标，从一个传送设备中接收一个包括在该信标内的中继请求，响应该中继请求向所述传送设备发送包括一个中继应答的信标，从所述传送设备接收数据，并将该数据发送给一个接收设备。
16.根据权利要求15的装置，其中，该中继单元使用通过时间共享链接该无线网络的信道所获得的时隙来执行数据接收或发送中的至少一个。
17.根据权利要求15的装置，其中，该中继单元可操作以发送具有包括所述中继请求和中继应答的媒体访问控制(MAC)标题的信标。
18.根据权利要求15的装置，其中，该中继单元可操作以使用至少一个通过时间共享当前信道所获得的超帧与该设备通信。
19.根据权利要求15的装置，其中，该中继单元可操作以使用通过时间共享当前信道所获得的超帧的时隙与该设备通信。
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