CN1614904A - 无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序,能够缩短扫描动作中信道以外的通信连续、中途断开的通信不稳定期间,减少通信的延迟。将每次扫描动作作为上述传输帧周期的N分之一期间,在全信道扫描周期内通过N次分散的扫描动作实现1个信道上的1个传输帧周期的扫描。例如,从传输帧周期的开头进行,以使得从经过(k-1)/N的时间的位置开始全信道扫描周期内的某信道上第k次扫描动作,其中1<k<N。
Description
技术领域
本发明涉及象无线LAN(局域网)这样的多个无线台彼此之间进行通信的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序,尤其涉及不特别配置作为控制台的装置而是通过各通信台自治分散进行动作而构筑无线网络的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
更具体说,本发明涉及在具有多个信道的通信环境中,不用介入特定控制台而形成自治分散型的无线网络的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序,尤其是涉及各通信台通过发送信标来进行存在把握和网络状态变化的报告,并通过在信道上进行信标的扫描动作而形成多信道自治分散型无线网络的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
背景技术
通过以LAN为首的计算机组网,可有效实现信息资源的共享和设备资源的共享。这里,作为从原有的有线方式的LAN布线中解放用户的系统,无线LAN备受关注。根据无线LAN,在办公室等的工作空间中,可节省一大半的有线线缆,从而能够比较容易地移动个人计算机(PC)等的通信终端。
近年来,随着无线LAN系统的高速化、低廉化,对其的需求明显增加。尤其,为在人身体周围存在的多个电子设备之间构筑小规模无线网络来进行信息通信,讨论个人局域网(PAN)的引入。例如,利用2.4GHz频带、5GHz频带等不需要监督机构许可的频带来规定不同的无线通信系统和无线通信装置。
关于无线网络的标准规格之一,可举出IEEE(The Institute ofElectrical and Electronics Engineers)802.11(例如参照非专利文献1)、HiperLAN/2(例如参照非专利文献2或3)、IEEE302.15.3、蓝牙通信等。关于IEEE802.11规格,由于无线通信方式和使用的频带不同等,存在IEEE802.11a规格、IEEE802.11b规格等各种无线通信方式。
一般地,为使用无线技术构成局域网,使用在区域内设置1台称为“访问点”或“协调器(coordinator)”的作为控制台的装置,在该控制台的统一控制下形成网络的方法。
配置访问点的无线网络中,从某通信装置进行信息传输时,广泛采用首先在访问点预约该信息传输需要的频带,进行传输路径的利用,以避免产生与其他通信装置的信息传输的冲突这样的基于频带预约的访问控制方法。即,通过配置访问点,进行无线网络内的通信装置彼此同步的无线通信。
但是,存在访问点的无线通信系统中,在发送侧和接收侧的通信装置间进行非同步通信时,由于需要一定插入了访问点的无线通信,因此存在传输路径的利用效率减半的问题。
与此不同,作为构成无线网络的其他方法,考虑终端之间直接非同步地进行无线通信的“特别(Ad-hoc)通信”。也就是说,认为在位置相邻的比较少数客户机构成的小规模无线网络中,不利用特定的访问点,任意终端之间可进行直接非同步的无线通信的Ad-hoc通信是适当的。
例如,按照IEEE802.11的无线LAN系统中,具有即便不配置控制台,也能自治分散地对等(Peer to Peer)动作的Ad-hoc模式。该动作模式下,到达信标发送时间后,计数各终端随机的期间,到该期间结束之前不接收其他终端的信标的情况下,自身发送信标。
另一方面,在个人计算机(PC)等信息设备普及、办公室内混杂多种设备的作业环境下,假定通信台散乱、多个网络重叠地构筑。这种状况下,在使用单一信道的无线网络时,通信中由于有其他系统切入或者干涉等使得通信品质降低,没有修复这种事态的余地。
因此,原来的无线网络系统中,适用于为了与其他网络共存而具有多个频率信道,选择1个成为访问点的无线通信装置中利用的频率信道来开始动作的多信道方式。例如,IEEE802.11h等的标准规格中,讨论动态变动信道的结构(DFS:Dynamic Frequency Select)。
根据这种多信道通信方式,通信中由于其他系统切入或干涉等而降低通信品质时,通过切换利用的频率信道,维持网络动作,可实现与其他网络的共存。
这里,Ad-hoc通信等各通信台自治分散地动作的无线通信环境下,需要各通信台按规定传输帧周期发送信标来进行存在把握和网络状态变化的报告。即,进行信标发送,另一方面,通信台经过信标周期定期进行信标的接收处理,即扫描动作,必须接收来自周边台的信标。
但是,按每个通信台或通信台按每个分组选择通信信道的自治分散型多信道通信系统中,需要时分接收各信道。此时,通信台在接收某一信道的期间不能在其他信道上进行发送接收。因此,出现该扫描动作期间经常在通信中途断开了的问题。
各通信台在每一个传输帧周期仅进行1次信标发送的通信系统中,如果各信道上不经过1个传输帧周期进行扫描动作,则可能漏听信标。
但是,在经过多个信道连续进行仅在传输帧期间的扫描动作时,该扫描动作期间的通常通信中途断开了,因此成为通信不稳定期间,到发送开始之前的开销(overhead)增大了。
【非专利文献1】International StandardISO/IEC8802-11:1999(E)ANSI/IEEEStd802.11,1999Edition,Part11:Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications
【非专利文献2】ETSI Standard ETSI TS 101761-1V1.3.1Broadband Radio Access Networks(BRAN);HIPERLANType 2;DataLink Control(DLC)Layer;Part1:Basic Data TransportFunctions
【非专利文献3】ETSI TS 101 761-2V1.3.1Broadband RadioAccess Networks(BRAN);HIPERLAN Type 2;DataLink Control(DLC)Layer;Part2:Radio Link Control(RLC)sublayer
发明内容
本发明的目的是提供一种不特别配置成为控制台的装置,而通过各通信台自治分散动作来构筑无线网络的优异的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
本发明的另一目的是提供一种在具有多个信道的通信环境下不用插入特定的控制台就可形成自治分散型的无线网络的优异的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
本发明的再一目的是提供一种由各通信台发送信标来进行存在把握和网络状态变化的报告,同时通过在信道上进行信标的扫描动作来形成多信道自治分散型的无线网络的优异的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
本发明的又一目的是提供一种缩短在扫描动作中的信道以外的通信连续、中途断开的所谓通信不稳定期间、减少通信延迟的优异的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
本发明参考上述课题,其第一方面是一种无线通信系统,在具有多个信道的通信环境中,不配置控制台地由多个通信台自治分散形成网络,其特征在于:各通信台按规定传输帧周期发送信标来把握周边台的存在和报告网络状态,并且,在比上述传输帧周期×全部信道数长的全信道扫描周期内按时间进行分散后进行尝试在各信道上接收来自周边台的信标信号的扫描动作。
其中,这里所说的“系统”是指多个装置(或实现特定功能的功能模块)逻辑上集合的物体,不管各装置和功能模块是否在单一壳体内。
自治分散型的通信环境下,各通信台在信标信号中包含与周边台的信标发送信道和信标发送定时相关的相邻装置信息来进行发送。即,通过报告信标信息,向相邻(即,通信范围内)的其他通信台通知自己的存在,同时通知网络结构。通信台在各信道上进行扫描动作,通过接收信标信号,检测到进入了相邻台的通信范围,同时通过解读信标中记载的信息,可知晓网络结构。
各通信台在信标信号中包含与周边台的信标发送信道和信标发送定时相关的相邻装置信息来进行发送。这种情况下,通信台不仅取得可直接接收信标的相邻台的网络信息,还可取得本台不能接收信标但相邻台可接收的次相邻台,即(隐藏终端)的信标信息。
各通信台自治分散动作的无线通信系统中,需要进行发现来自周边台的信标信号的扫描动作。多信道环境中,必须按每个信道时分地进行扫描动作。但是,通信台在接收某一信道期间不能在其他信道上接收发送。因此,该扫描动作期间出现通常通信中途断开的问题。
各通信台每个传输帧周期仅进行一次信标的发送的通信系统中,各信道上必须经过1个传输帧周期进行扫描动作。此时,经过多个信道连续进行仅在传输帧期间的扫描动作时,在该扫描动作期间,通常的通信中途断开,因此到发送开始之前的开销增大了。
因此,本发明的无线通信系统中,在比上述传输帧周期×全部信道数长的全信道扫描周期内按时间进行分散后进行尝试接收各信道上的信标信号的扫描动作。
因此,在全信道扫描周期内分散配置通信台的各信道上的扫描动作期间,扫描动作以外的期间进行通常的接收待机或访问动作。扫描动作中的信道以外的通信连续、中途断开的期间缩短,通信的不稳定期间分散,同时通信的延迟(开销)减少。
根据本发明,利用扫描动作可测定各信道的干涉,同时可得到各信道的测定期间也为均等的效果。
这里,通信台可将各信道上的每次扫描动作作为1个传输帧周期,在全信道扫描周期内进行分散配置。
或者通信台按比1个传输帧周期短的期间进行各信道上的每次扫描动作。此时,将每次扫描动作作为上述传输帧周期的N分之一期间,在上述全信道扫描周期内通过N次分散的扫描动作实现在1个信道上对1个传输帧周期的扫描。例如,自传输帧周期的开头起经过(k-1)/N的时间后的位置开始全信道扫描周期内的某信道上的第k次扫描动作(其中,1<k<N)。
根据本发明的第二侧面,是一种无线通信系统,在具有多个信道的通信环境中,不配置控制台地由多个通信台自治分散形成网络,其特征在于:各通信台按规定传输帧周期发送信标来把握周边台的存在和报告网络状态,另一方面,在各信道上进行尝试接收来自周边台的信标信号的扫描动作,同时,处于被扫描的立场时,响应于发现对方台,发送记载有本台的信标发送信道和信标发送定时的扫描请求,响应于接收到扫描请求,在由该扫描请求指定的信标发送定时和信道中进行扫描动作。
根据本发明第一侧面的扫描动作设定方法,通过在比传输帧周期×全部信道数长的全信道扫描周期内按时间进行分散后进行尝试各信道上的信标信号的接收的扫描动作,扫描动作中的信道以外的通信连续、中途断开的期间缩短,通信的不稳定期间分散,同时通信的延迟减少。
但是,在这样按时间分散扫描的情况下,存在从根据该情况产生新信标开始到实际上接收信标为止要经过长时间的问题。
因此,本发明的第二侧面的无线通信系统中,在新加入时等处于扫描本台的立场的通信台通过信标、其他分组的接收等发现对方台的情况下发送请求扫描的信号。
处于被扫描的立场的通信台发送记载有本台的信标信道和信标发送定时的扫描请求信号。并且,接收该扫描请求信号的终端在包含扫描请求信号指定的信标发送时刻的期间中在指定的信道中进行扫描。响应于扫描请求进行扫描动作时,信标发送定时明确,因此不需要经过1个传输帧进行扫描,短的扫描期间也可以。
这样通过启动扫描请求信号的发送和周边台响应于此的扫描动作,可有效地仅扫描信标位置。不周等待到按定期的分散扫描进行接收,可较早地把握信标信息。到知晓正确的周边终端状况之前的时间缩短,可更快地收敛至稳定的通信状态。
本发明的第三侧面是一种无线通信系统,在具有多个信道的通信环境中,不配置控制台地由多个通信台自治分散形成网络,其特征在于:各通信台按规定传输帧周期进行周边台的存在把握和记载有包含网络状态、下次扫描的信道和扫描开始时刻的扫描信息的信标的报告,同时在各信道上进行尝试接收来自周边台的信标信号的扫描动作。
这种情况下,各通信台通过交换信标信息可把握彼此的扫描时间信息。并且,通信台在每次接收信标时不仅更新这些信息,还按每个信标周期将各通信台把握的扫描信息的下次扫描位置变更为下一扫描位置。
各通信台逐次更新周边台的扫描信息。并且对特定通信台开始发送时,以该扫描信息为基础,首先确认该台的扫描信息。这里,在判断为对方台在扫描中要发送的信道中不能访问的情况下,取消该发送,根据情况对其他通信台开始通信。
这样,通信开始时通过参照周边台的扫描信息抑制了无用的访问,通过无用信号可防止占据通信媒体。其结果是可进行更有效的通信,提高系统整体的吞吐量。
本发明的第四侧面是一种以计算机可读形式记述的计算机程序,在计算机系统上执行用于在在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的处理,其特征在于包括:生成记载有与本台相关的信息的信标信号的信标信号生成步骤;分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;设定通信信道的通信信道设定步骤;控制由上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤,上述定时控制步骤中,在比上述传输帧周期×全部信道长的全信道扫描周期内时间上分散地设定尝试各信道上信标信号的接收的扫描动作。
本发明的第五侧面是一种以计算机可读形式记述的计算机程序,在计算机系统上执行用于在在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的处理,其特征在于包括:生成记载有与本台相关的信息的信标信号的信标信号生成步骤;分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;设定通信信道的通信信道设定步骤;控制上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤;发送记载有本台的信标发送信道和信标发送定时的扫描请求的扫描请求步骤,上述通信信道设定步骤和上述定时控制步骤中,响应于接收到扫描请求,在由该扫描请求指定的信标发送定时和信道中分别设定扫描动作。
本发明的第六侧面是一种以计算机可读形式记述的计算机程序,在计算机系统上执行用于在在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的处理,其特征在于包括:生成记载有与本台相关的信息以及包含下次扫描的信道和扫描开始时刻的扫描信息的信标信号的信标信号生成步骤;分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;设定通信信道的通信信道设定步骤;控制在上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤,上述定时控制步骤中设定各信道上的扫描动作的定时。
本发明的第四到第六侧面的计算机程序定义为计算机可读形式记述的计算机程序,以使得在计算机系统上实现规定处理。换言之,通过将本发明的第四到第六侧面的计算机程序安装到计算机系统上,在计算机系统上发挥协同作用,作为无线通信装置动作。通过启动多个这样的无线通信装置来构筑无线网络,可得到与本发明的第一到第三侧面的无线通信系统相同的作用效果。
根据本发明,可提供各通信台发送信标来进行存在把握和网络状态变化的报告,同时通过在信道上进行信标的扫描动作可形成多信道自治分散型的无线网络的优异的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
此外,根据本发明,可提供缩短扫描动作中的信道以外的通信连续、中途断开的通信不稳定期间、减少通信延迟的优异的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
根据本发明,即便使用分散扫描中信道以外的通信连续、中途断开期间的方式,通过发送扫描请求,可先仅扫描特定的信标位置,与仅通过定期扫描来发现信标相比,可较早地把握周边节点的信标存在。
根据本发明,相邻台可把握彼此的扫描时间带和进行扫描的信道。其结果是通信台不需要对方台在扫描中在另外信道上尝试通信,可抑制无用的动作。
本发明的再有目的、特征和优点可通过后述的本发明的实施例和基于附图的详细说明得以明确。
附图说明
图1是表示构成本发明的一个实施例的无线通信系统的通信装置的配置例子的图;
图2是模式表示在本发明的一个实施例的无线网络中作为通信台动作的无线通信装置的功能构成的图;
图3是表示本发明的一个实施例的各通信台的信标发送顺序的图;
图4是表示1个信道上的信标发送定时的一个例子的图;
图5是表示分组间隔的定义的图;
图6是表示对信标发送台赋予优先权的状况的图;
图7是表示传输帧周期(T_SF)的结构的图;
图8是表示信标信号格式的构成例子的图;
图9是表示利用信道数为1时的NBOI的记述例子的图;
图10是表示在某频率信道上新加入台根据NBOI的记述边回避与现有信标的冲突边配置自身的信标发送定时的状况的图;
图11是表示新加入台在信标间隔的大致正中央确定信标发送定时的状况的图;
图12是模式表示多信道结构的无线通信系统的结构的图;
图13是表示在通信范围内仅存在4个通信台A~D、其中通信台A选择发送信道的状况的图;
图14是表示在由信道1~信道4的4个信道构成的多信道通信系统中,通信台A~D在各信道上配置信标发送定时的状况的图;
图15是表示图14所示的信标发送时刻、相对的信道配置的情况下的信标位置信息的图;
图16是表示多信道上各通信台的信标配置例子的图;
图17是表示通信台在各信道上进行扫描动作的顺序例子的图;
图18是表示通信台在各信道上进行扫描动作的顺序例子的图;
图19是表示通信台在各信道上进行扫描动作的顺序例子的图;
图20是说明通过扫描请求信号的发送进行扫描动作的结构的图;
图21是表示信标发送周期与扫描周期的关系的图;
图22是表示包含扫描信息的信标信息格式的构成例子的图;
图23是表示用于周边台根据图22所示的信标信息的接收更新扫描信息的处理顺序的流程图;
图24是表示用于通信台根据扫描信息进行可否访问的判断的处理顺序的流程图。
具体实施方式
下面参考附图详细解释本发明的实施例。
A.系统构成
本发明中假定的通信传输路径是无线,并且使用多个频率信道,即多信道构成的传输媒体在多个通信台之间构筑网络。本发明中假定的通信是储存交换型的通信业务(traffic),以分组为单位传输信息。
本发明的无线网络系统是不配置协调器(coordinator)的自治分散型的系统结构,通过缓慢的具有时分多路访问结构的传输(MAC)帧进行有效利用多个信道的传输控制。各通信台根据基于CSMA(载波传感多路访问:Carrier Sense Multiple Access)的访问顺序还进行直接非同步地传送信息的Ad-hoc通信。
这样,不特别配置控制台的无线通信系统中,各通信台通过在适当选择的信标发送信道上报告信标信息,向相邻的(即通信范围内的)其他通信台告知自己的存在,同时通知网络构成。各通信台通过在利用信道上扫描动作并接收信标信号而检测到周边台,同时,通过解读信标中记载的信息知晓网络构成(或加入网络)。通信台在传输帧周期的开头发送信标,因此各通信台利用的各信道的传输帧周期由信标间隔定义。
各通信台自治分散动作的无线通信系统中,为发现来自周边台的信标信号,需要进行用于尝试在信道上接收信号并确认周边台发送的信标的存在的“扫描动作”。通信台接收某一信道期间,其他信道上不能进行发送接收。因此,出现该扫描动作期间通常的通信中途断开的问题。为在传输帧周期内检测出信标,必须在各信道上经过1个传输帧周期进行扫描动作,但经过多个信道连续执行仅在传输帧期间的扫描动作时,该扫描动作期间通常的通信中途断开,因此到发送开始之前的开销增大了。
因此,本发明的无线通信系统中,在比上述传输帧周期×全部信道数长的全信道扫描周期内按时间进行分散后进行尝试各信道上的信标信号的扫描动作。该结构的细节在后面说明。
图1中,表示出构成本发明的一个实施例的无线通信系统的通信装置的配置例子。该无线通信系统中,不配置特定的控制极,各通信装置自治分散动作,形成Ad-hoc网络。该图中,表示出通信装置#0到通信装置#6在同一空间分布的状况。
该图中,用虚线表示各通信装置的通信范围,不仅可与该范围内的其他通信装置通信,还定义作为自己发送的信号产生干涉的范围。即,通信装置#0处于可与临近的通信装置#1,#4通信的范围,通信装置#1处于可与临近的通信装置#0,#2,#4通信的范围,通信装置#2处于可与临近的通信装置#1,#3,#6通信的范围,通信装置#3处于可与临近的通信装置#2通信的范围,通信装置#4处于可与临近的通信装置#0,#1,#5通信的范围,通信装置#5处于可与临近的通信装置#4通信的范围,通信装置#6处于可与临近的通信装置#2通信的范围。
在某特定的通信装置之间进行通信时,存在从成为通信对方的一个通信装置可听到但从另一通信装置不能听到的通信装置,即“隐藏终端”。
图2中模式表示出本发明的一个实施例的无线网络中作为通信台动作的无线通信装置的功能结构。该图的无线通信装置在具有多个信道的通信环境下,通过在该无线系统内有效地进行信道访问,可形成不与其他无线系统干涉的自治分散的网络。
如图所示,无线通信装置100由接口101、数据缓冲器102、中央控制单元103、信标生成单元104、无线发送单元106、定时控制单元107、信道设定单元108、天线109、无线接收单元110、信标分析单元112和信息存储单元113构成。
接口101在连接于该无线通信装置100的外部设备(例如个人计算机等(未示出))之间进行各种信息的交换。
数据缓冲器102用于在将从经由接口101连接的设备送出的数据和经由无线传输路径接收的数据经由接口101送出之前将其暂时存储。
中央控制单元103一维地进行无线通信装置100的一连串的信息发送和接收处理的管理以及传输路径的访问控制(多信道的取消设定和信道设定等)。
信标生成单元104生成与邻近的无线通信装置之间周期交换的信标信号。无线通信装置100为了运用无线网络,规定各信道的自身的信标发送时隙位置、各信道的自身的接收时隙位置、各信道的来自相邻通信装置的信标接收时隙位置、各信道的自身的扫描动作周期等。这些信息存储在信息存储单元113,并记载在信标信号中以向周围的无线通信装置报告。关于信标信号的构成,在后面说明。无线通信装置100在传输帧周期的开头发送信标信号,因此无线通信装置100利用的各信道的传输帧周期由信标间隔定义。
无线发送单元106为了无线发送在数据缓冲器102中暂时存储的数据和信标信号而进行规定的调制处理。
天线109在选择的频率信道上无线发送发给其他无线通信装置的信号或收集从其他无线通信装置送来的信号。本实施例中,包括单个天线,可一起并行发送接收。不能在同一时刻处理多个频率信道。
无线接收单元110接收处理在规定时间中从其他无线通信装置送来的信息和信标等的信号。无线发送单元106和无线接收单元110的无线发送接收方式例如可采用可适用于无线LAN的、适于比较近距离的通信的各种通信方式。具体说,可采用UWB(超宽带:Ultra WideBand)方式、OFDM(正交频分多路复用)方式、CDMA(码分多路访问)方式等。
信道设定单元108选择实际发送接收信标信号、数据分组等多信道方式的无线信号时的利用信道。
定时控制单元107进行在信道设定单元108中设定的信道上发送和接收无线信号的定时控制。例如,控制本台的信标发送信道的传输帧周期的开头的自身信标发送定时、各信道的来自其他通信装置的信标接收定时、与其他通信装置的数据发送接收定时以及各信道的扫描动作周期等。扫描动作的设定在后面详细解释。
信标分析单元112分析可从相邻台接收的信标信号,分析相邻的无线通信装置的存在等。例如,相邻台的信标接收定时和初始信道信息、相邻信标接收定时等信息作为相邻装置信息存储在信息存储单元113中。
信息存储单元113存储在中央控制单元103中执行的一连串的访问控制动作等的执行顺序命令(进行扫描设定和信道设定等的程序)、其他通信台的信标发送定时、相邻装置信息等。
B.信道上的访问动作
本实施例中,作为通信台进行动作的无线通信装置100在具有多个信道、不配置特定控制台的通信环境下,通过缓慢的具有时分多路访问结构的传输(MAC)帧进行有效利用多个信道的传输控制或进行基于CSMA/CA的随机访问等的通信动作。
这里,CSMA是根据载波检测进行多路访问的连接方式。无线通信中,由于难以接收自身信息发送的信号,因此不用CSMA/CD而用CSMA/CA方式确认没有其他通信装置的信息发送后开始自身信息发送,由此避免冲突。
本实施例的自治分散型网络中,各通信台通过在特定信道上以规定时间间隔报告信标信息,向相邻的(即通信范围内)其他通信台告知自己的存在,同时通知网络构成。信标的发送周期定义为传输帧(T_SF),例如为40毫秒。信标发送信道由信道设定单元108进行。
新进入某通信台的通信范围的通信台通过接收信标信号可检测到进入了通信范围,同时通过解读信标中记载的信息可知晓网络构成。并且,边缓慢地与信标的接收定时同步边将本台的信标发送定时设定为不能从周边台发送信标的定时。
参考图3说明关于本实施例的各通信台的信标发送顺序。这里,首先说明在单个信道上配置各通信台的信标的情况。
通过信标发送的信息是100比特时,发送需要的时间为18微秒。由于40毫秒进行1次发送,因此每个通信台的信标的媒体占有率为2222分之一,非常小。
各通信台边收听周边发送的信标边慢慢进行同步。新出现通信台时,新通信台设定自身的信标发送定时,以不与现有通信台的信标发送定时冲突。
周边没有通信台时,通信台01可以适当的定时开始发送信标。信标的发送间隔为40微秒(如上所述)。图2的最上段表示的例子中,B01表示从通信台01发送的信标。
以后,通信范围内的新加入的通信台设定自身的信标发送定时,以不与现有信标配置冲突。此时,各通信台在信标发送后马上就获得优先利用区域(TGP),因此1个信道上各通信台的信标发送定时最好是在传输帧周期内均等地分散,而不是更密集,这样传输效率更好。因此,本实施例中,基本上在自身可听到的范围中在信标间隔最长的时间带的正中央开始信标发送。
例如图3中的最上段所示,仅存在通信台01的信道上出现新的通信台02。此时,通信台02通过接收来自通信台01的信标识别其存在和信标位置,如图3的第二段所示,在通信台01的信标间隔的正中央设定自己的信标发送定时,开始信标发送。
此外,出现新的通信台03。此时,通信台03接收从通信台01和通信台02分别发送的信标中的至少之一,认识到这些已有的通信台的存在。然后,如图3的第三段所示,按从通信台01和通信台02发送的信标间隔的正中央的定时开始发送。
下面,根据同样的算法,每次在附近新加入通信台时,信标间隔变窄。例如图3的最下段所示,接着出现的通信台04按通信台02和通信台01分别设定的信标间隔的正中央的定时设定信标发送定时,随后出现的通信台05按通信台02和通信台04分别设定的信标间隔的正中央的定时设定信标发送定时。
但是,为了频带(传输帧周期)内信标不溢出,规定最小信标间隔Bmin,不允许在Bmin内配置等于或多于2个的信标发送定时。例如,在40毫秒的传输帧周期中最小的信标间隔Bmin规定为2.5毫秒的情况下,在电波到达的范围内最大仅可容纳16个通信台。
图4中表示出1个信道上在传输帧内的信标发送定时的一个例子。其中该图所示例子中,表示出40毫秒构成的传输帧周期的时间经过,像在圆环上时针右转走针的钟表一样。传输帧内可配置信标发送定时的位置也称为时隙。各通信台在从作为自身的信标发送定时的TBTT(目标信标发送时间:Target Beacon Transmission Time)故意偏离若干时间(TBTT偏离)的时刻进行发送。
图4所示例子中,从通信台0到通信台F的总共16个通信台作为网络的节点构成。如参考图3说明,根据已有通信台按设定的信标间隔的正中央的定时顺序设定新加入台的信标发送定时的算法,进行信标配置。规定Bmin为5毫秒时,接着1个超级帧最大仅可配置16个信标。即,16个以上的通信台不能加入网络。
本实施例中,与IEEE802.11方式等的情况同样,定义多个分组间隔。如图5所示,作为分组间隔,定义短中间帧间隔(Short InterFrame Space:SIFS)和长中间帧间隔(Long Inter Frame Space:LIFS)。
这里,通常的分组根据CSMA的顺序发送时,几个分组发送结束后,首先仅监视LIFS媒体状态,其间如果媒体清除,即不存在发送信号,则进行随机后退(back off),另外,其间也不存在发送信号时,提供发送权利。随机后退值的计算方法采用现有技术中已知的方法。
与此不同,发送优先度或紧急度高的分组时,许可在比LIFS更短的SIFS的分组间隔后进行发送。由此,紧急度高的分组可比根据通常的CSMA的顺序发送的分组优先地发送。
重要的是通过定义不同种类的分组间隔,对应分组间隔的长度进行分组发送权优先权附加。
此外,本实施例中,除作为上述分组间隔的“SIFS”和“LIFS+分组后退”外,定义“LIFS”和“FIFS+后退”(FIFS:远间帧间隔Far InterFrame Space)。通常采用“SIFS”和“LIFS+后退”的分组间隔,但在向某通信台提供发送优先权的时间带中,其他台使用“FIFS+后退”的分组间隔,提供优先权的台使用SIFS或LIFS方式的分组间隔。
各通信台按一定间隔发送信标,但发送信标后一会的时间中向发送该信标的台提供发送的优先权。图6中表示出向信标发送台提供优先权的状况。本说明书中,该优先区间定义为传输保证周期(Transmission Guaranteed Period:TGP)。
TGP以外的区间定义为Fairly Access Period(FAP),在通信台之间通过通常的CSMA/CA方式进行通信。图7中表示出传输帧周期(T_SF)的构成。如该图所示,接着来自各通信台的信标的发送,分配发送该信标的通信台的TGP,经过TGP长度的时间后,变为FAP,来自下一通信台的信标发送中FAP结束。这里,表示出信标发送之后马上开始TGP的例子,但不限定于此,例如可从信标发送时刻开始按相对位置(时刻)设定TGP的开始时刻。
这里,若再度考察1个信道上的分组间隔,各通信台对于信标和本台TGP内的分组的发送,通过许可按SIFS间隔的发送来提供更高的优先级。即,每次发送信标时,得到优先发送数据的机会。此外的FAP分组FAP中,许可按LIFS+后退的间隔进行发送。此外,关于其他通信台的TGP内的分组发送,按FIFS+后退的间隔发送,提供较低的优先级。IEEE802.11方式中,通常将FIFS+后退作为分组间隔,但根据本实施例的结构,可占满该间隔,可更有效地进行分组传输。
上述说明中,说明了仅向TGP中的通信台提供优先发送权,但也可向TGP中的通信台所呼出的通信台提供优先权。基本上在TGP中,优先发送,但在判断为并非保持向本通信台发送的信息,而是从其他台向本台发送的信息的情况下,可向该“其他台”投入呼叫(Paging)信息或轮询(Polling)信息。
相反,在通信台发送了信标的、不向本台发送任何信息的情况下并且在不知晓保持其他台要向本台发送的信息的情况下,该通信台不进行通信动作,放弃在TGP提供的发送优先权,什么也不发送。这样,不提供TGP的其他通信台在经过LIFS+后退或FIFS+后退后,在该时间带也能开始发送。
如图7所示,考虑信标发送后马上接着TGP的结构时,各通信台的信标发送定时与其是密集,倒不如在传输帧周期内均等分散开使得传输效率更好。因此,本实施例中,基本上在本身可听到的范围中在信标间隔最长的时间带的正中央开始信标发送。当然,也有集中配置各通信台的信标发送定时,在剩余的传输帧周期中停止接收动作,降低装置的功耗的利用方法。
图8中表示出信标信号格式的构成例子。如该图所示,信标信号在用于告知该信号的存在的预同步(Preamble)上接着标题、有效负载部PSDU。标题区域中记载表示该分组是信标的信息。PSDU内记载要由信标报告的以下信息。
TX.ADDR:发送台(TX)的MAC地址
TOIS:TBTT偏离指示符(TBTT Offser Indication Sequence)
NBOI:相邻信标的偏离信息(Neighbor Beacon OffsetInformation)
TIM:业务指示映射(Traffic Indication Map)
PAGE:呼叫(Paging)
TOIS字段中存储决定TBTT偏离(上述)的信息(例如虚拟随机系列),表示该信标相对信标发送定时TBTT以怎样的偏离发送。通过设置TBTT偏离,2个通信台在超级帧上在相同时隙配置信标发送定时的情况下,可降低实际信标发送时刻错开,即便与某超级帧周期冲突,在另外的超级帧周期中各通信台可询问彼此的信标(或相邻通信台听到双方的信标),即识别冲突。
TIM是目前该通信台具有给哪个通信台的信息的报告信息,通过参考TIM字段,接收台可识别本身必须进行接收。Paging是TIM记载的接收台中表示在之后的TGP中预定发送的字段,该字段指定的台必须具有TGP的接收。还具有其他字段(ETC字段)。
NBOI字段是记述传输帧内本台可接收的相邻台的信标的位置(接收时刻)的信息。本实施例中,如图4所示,由于具有1个传输帧内最大配置16个信标的时隙,因此关于可接收的信标的配置的信息按16比特长的位图形式记述。即,以本台的正规信标的发送时刻TBTT的时隙为基准映射到NBOI字段的开头位(MSB),同时将其他台的各时隙分别映射到与离开本台的TBTT的相对位置(偏离)对应的位位置上。然后,在分配给本台的发送信标以及可接收的信标的各时隙的比特位置上写入1,此外的比特位置上仍为0。
图9表示利用信道数为1的情况下的NBOI的记述例子。该图的例子中,通信台0生成“1100,0000,0100,0000”这样的NBOI字段。其传达如下意思:如图4所示,在最大可容纳16台的各时隙中通信台0~F分别设定TBTT的通信环境下,图3所示的通信台0“可接收来自通信台1和通信台9的信标”。即,关于对应于接收信标的相对位置的NBOI的各位,在可接收信标的情况下作标记,在不能接收的情况下分配空间。MSB为1是由于由本台发送信标,相当于本台发送信标的时刻的场所也被标记。
各通信台在某信道上接收彼此的信标信号时,基于其中包含的NBOI的记述,可适用的各频率信道上避免信标冲突并且可配置本身的信标发送定时或检测出来自周边台的信标接收定时。
本发明涉及多信道型的自治分散网络,记述关于可利用的频率信道的信标配置的NBOI信息是必须的,但这一点在后面中省略了。
图10表示在某频率信道上,新加入台根据NBOI的记述边避免和现有信标的冲突边配置本身的信标发送定时的状况。该图中的各段表示出通信台STA0~STA2的加入状态。并且各段的左侧表示各通信台的配置状态,其右侧表示从各台发送的信标的配置。
图10上段中表示出仅存在通信台STA0的情况。此时,STA0尝试接收信标,但不能接收,因此设定适当的信标发送定时,可响应于该定时的到来开始信标发送。信标按每40毫秒(传输帧)发送。此时,STA0发送的信标中记载的NBOI字段的全部位为0。
图10的中段表示通信台STA0的通信范围内加入STA1的状况。STA1尝试接收信标,接收到SAT0的信标。此外,STA0的信标的NBOI字段中除表示本台的发送定时的位以外的位全部为0,因此根据上述处理顺序,在STA0的信标间隔的正中央设定本身的信标发送定时。
STA1发送的信标的NBOI字段将表示本台的发送定时的位和表示来自STA0的信标接收定时的位设为1,此外的位全部为0。STA0也识别来自STA1的信标后,将NBOI字段的该位位置设定为1。
图10的最下段表示之后通信台STA1的通信范围内有STA2加入的状况。图中的例子中,STA0对于STA2而言是隐藏终端。因此STA2不能识别STA1接收来自STA0的信标,如右侧所示,按与STA0相同的定时发送信标,可能产生冲突。
NBOI字段用于避免该现象。首先,STA1的信标的NBOI字段除表示本台的发送定时的位外,还将表示STA0发送信标的定时的位也设定为1。因此,STA2不能直接接收作为隐藏终端的STA0发送的信标,但根据从STA1接收的信标识别出STA0的信标发送定时,避免按该定时发送信标。
然后,如图11所示,此时,SAT2在STA0和STA1的信标间隔的正中央确定信标发送定时。当然,在STA2的发送信标中的NBOI中将表示STA2和STA1的信标发送定时的位设定为1。通过基于这种NBOI字段的记述的信标冲突避免功能,能够把握隐藏终端,即2个目的地相邻台的信标位置,可避免信标冲突。
C.多信道环境下的访问动作
如上所述,自治分散型的无线通信系统中,各通信台在传输帧周期内报告信标信息的同时,通过进行对来自其他台的信标信号的扫描动作,可识别出1个信道上的网络构成。但是,本实施例的多信道自治分散型网络的情况下,为图4所示的在频率轴上仅配置利用信道数目个传输帧的结构(参考图12)。因此,通信台在可利用信道中进行扫描动作的同时,需要获得周边台的信标发送定时等相邻装置信息。
单信道的自治分散型系统的情况下,通过将图9所示的位图形式的NBOI信息包含在信标信号中报告,各通信台可避免冲突并且可配置自身的信标发送定时或检测出周边台(相邻台及次相邻台)的信标接收定时(上述)。对此,说明在多信道通信系统中,各通信台获得相邻装置信息的结构。
这里,如图13所示,信道1~信道4的4个信道构成的多信道通信系统中,通信范围内仅存在4个通信台A~D,考虑其中通信台A选择发送信道的情况。并且,通信台A~D在各信道1~4上如图14所示配置信标发送定时。
如图14所示,各通信台A~D彼此错开配置,以使得信标发送定时与其他台的信标不冲突。发送接收信标的信道例如按每个通信台根据周边台的信道品质信息分别设定。
相反,各终端的信道间隔的最小节距为T_SF/8时,图14所示的信标发送时刻、相对的信道配置的情况下,可把握为如图15所述的信标位置信息。
图15所示例子中,信标位置信息具有可配置在传输帧周期T_SF内的信标个数的列。其开头列分配本台的信标发送位置,写入信标发送信道。并且以后的各列分配给以本台的信标发送位置TBTT为基准的每隔T_SF/8的发送时刻(时隙),写入从本台的信标发送位置TBTT对应的相对位置(偏离)中不能接收的信标的信道信息。
图15所示的信标位置信息记录与各个列相当的发送时刻(时隙)的接收信标的有无、有可接收的信标时传输该接收信标的信道,相当于多信道通信环境下的相邻通信装置信息NBOI。各通信台根据本台在各信道上可接收的信标作成信标位置信息,同时在信标内写入其来报告给周边台,从而可把握相邻的通信环境。从接收的信标取出信标位置信息,更新本台的信标位置信息的内容。
通信台根据这种信标位置信息的记载内容,在各传输帧周期中求出信标发送信道,到了信标发送接收时刻后,切换到该信道,尝试信标的发送接收。
希望信标配置成各信标的发送时刻彼此尽可能地分离。之所以这样,是由于信标发送接收后获得的优先发送期间TGP的数据通信在信标的信道上进行,尽可能地使信标分离可延长各自的可通信时间。图16中表示出多信道上的各通信台的信标配置例子。
D.多信道上的扫描动作
在各通信台自治分散地动作的无线通信系统中,需要进行用于发现来自周边台的信标信号的扫描动作。多信道环境中,每个信道上必须按时分方式进行扫描动作。但是,接收某一个信道的期间,通信台不能在其他信道上进行发送接收,因此出现通常的通信中途断开的问题。
因此,本发明中,在比传输帧周期×全部信道数还长的全信道扫描周期内按时间进行分散后进行在各信道上尝试接收信标信号的扫描动作。其结果是扫描动作中的信道以外的通信连续、中途断开的期间缩短,通信的不稳定期间分散的同时,通信的延迟减少。下面说明这种扫描动作的设定方法。
C-1.扫描动作的设定方法1:
图13所示的自治分散型的通信环境下,假定各通信台A~D分别以规定的传输帧周期T_SF间隔定期发送信标。这里,各通信台A~D按图14所示的定时在各信道上配置信标。
从通信台发送的信标中记述表示各周边台的状况的信息,通过该信标的接收,周边终端把握该终端的存在,同时可知晓配置状况(上述)。
通信台通常通过休眠动作进行最低限度的发送接收动作,另一方面,通过定期地进行信标周期的接收动作,即扫描动作,按每数次有1回的比例接收来自周边台的信标,更新相邻装置信息。任何通信台都按传输帧周期T_SF的间隔发送信标,因此接收动作仅持续T_SF的期间,可接收能够接收的全部的信标。为了知晓新加入的通信台和从通信范围消失的通信台,需要该定期的扫描动作。
这里,在可利用多个信道的系统的情况下,出现某信道在扫描动作中在其他信道上不能进行发送接收的问题。
图17表示通信台在各信道上进行扫描动作的顺序的一个例子。该图的例子中,4个信道构成的多信道中,各信道上连续进行扫描动作。此时,仅在传输帧周期(T_SF)×信道数(4)的期间中持续通信的不稳定状态。
图18中表示通信台在各信道上进行扫描动作的顺序的另一例子。该图所示例子中,在比传输帧周期×全部信道数还长的全信道扫描周期(All Channel Scan Interval)内按时间分散,在各信道上配置扫描动作期间。此时,各信道上的每一次的扫描动作作为1个传输帧周期,全信道扫描周期内进行分散配置。
根据图18所示的扫描动作定时的配置方法,信标的接收频度、周边终端的信息更新间隔相同,扫描产生的通信不稳定期间可被分散开。通信的延迟也减小。
C-2.扫描动作的设定方法2:
与上述C-1项相同,假定图13和图14所示的通信环境。
在比传输帧周期×全部信道数还长的全信道扫描周期(AllChannel Scan Interval)内按时间分散,在各信道上配置扫描动作期间,从而,信标的接收频度、周边终端的信息更新间隔相同,扫描产生的通信不稳定期间可被分散开。
上述例子中,通信台将各信道上的每次扫描动作作为1个传输帧周期,但每一次的扫描动作可按比1个传输帧周期短的时间进行。此时,更加分散信道上的扫描动作,因此扫描产生的通信不稳定期间可被进一步分散开,通信延迟进一步减小。
例如,每一次的扫描动作作为传输帧周期的N分之一期间,全信道扫描周期内通过N次分散的扫描动作进行1个信道上的对1个传输帧周期的扫描动作。从自传输帧周期的开头起经过(k-1)/N的时间后的位置开始全信道扫描周期内的某信道上的第k次的扫描动作(其中1<k<N)。
图19中表示出通信台在各信道上进行扫描动作的顺序的又一例子。该图所示例子中,N=2,1个信道上的扫描动作分割为传输帧周期的前半和后半2部分。通过该分割,其他信道上的通信连续、中途断开的期间可缩短。由此,分散通信不稳定期间的同时,可减小通信延迟。
C-3.扫描动作的设定方法3:
根据上述的扫描动作的设定方法,将尝试接收各信道上的信标信号的扫描动作在比传输帧周期×全部信道数还长的全信道扫描周期内按时间进行分散后,扫描动作中信道以外的通信连续、中途断开的期间缩短,分散通信不稳定期间的同时,可减小通信延迟。
但是,这样按时间分散进行扫描时,由于产生新信标,认为有在实际接收信标之前经过较长时间的情况。例如,根据信标发送时刻和信道,最差的情况下,有时未等到全部期间全部信道的扫描完成之前就发现了信标。
因此,本实施例中,新加入台等处于被扫描的立场的通信台通过信标和其他分组的接收等发现对方台的情况下,发送请求扫描的信号。
处于被扫描立场的通信台发送记载有本台的信标发送信道和信标发送定时的扫描请求信号。并且,接收该扫描请求信号的终端在包含扫描请求信号指定的信标发送时刻的期间中在指定的信道上进行扫描。
这里,响应于扫描请求而进行扫描动作时,信标发送定时明确,因此不需要经过1个传输帧进行扫描,可以是较短的扫描期间。
图20中表示出通信台响应于来自周边台的扫描请求信号,按新的定时进行扫描动作的状况。
如图所示,已有台在信道CH0中在将0~3999微秒作为1个周期的传输帧中,将结网的时间区间设定为扫描预定期间。
这里,新加入台接收该现有台的信标信号或其他分组,发现存在。新加入台发送记载有本台的信标发送信道(图中的例子中为CH0)和信标发送定时(图中的例子是自传输帧的开头起的3500微秒)的扫描请求信号。
接收该扫描请求信号的对方台在扫描请求信号指定的信道CH0上在包含信标发送时刻(自传输帧的开头起的3500微秒)的期间进行扫描动作。由于信标发送定时明确,不需要经过1个传输帧进行扫描,可以设定短的扫描期间。
这样,通过启动扫描请求信号的发送和周边台响应于此的扫描动作,可有效地仅扫描信标位置。此外,不用等待到按定期的分散扫描接收,可较早地把握信标信息。到知晓正确的周边终端状况之前的时间缩短,可快速收敛到稳定的通信状态。
C-4.扫描动作的设定方法4:
与上述项C-3同样,自治分散控制的多信道无线通信系统中,假定按时间分散地进行定期扫描的系统。并且,如图21所示,作为信标发送间隔的1个传输帧周期进行4分割,在每个周期中按每1/4周期进行扫描。因此,使用4个传输帧周期的时间完成1个信道上的1个传输帧周期的扫描。另外,由于有4个信道,为完成全部扫描,需要16个周期的时间。
已经参考图8说明了通信台间交换的信标信息格式,但这里信标发送的信息中还加上下次的定期扫描开始时刻和其它信道的信息进行发送。
图22表示包含扫描信息的信标信息格式的构成例子。其中,该图中,记载为信标信息(Beacon Information)的字段为与图8记载的相同的结构,因此这里说明从略。
该图所示的信标信息中附加包含下次的定期扫描开始时刻及其信道信息的扫描信息。图示的例子中,作为相当于扫描开始时刻的信息,使用扫描时隙序号。该序号对应图21中的扫描时隙序号。该时隙序号以自身信标发送时刻为基准考虑,因此对应序号的实际时刻在每个通信台中不同。因此,接收的时隙序号可考虑与对方终端的相对时刻之差(偏离)而校正扫描定时。
这样,各通信台把握彼此的扫描时间信息,在信息存储单元113内作为相邻位置信息管理。在每次接收信标时不仅更新这些信息,各通信台还按每个信标周期将把握的扫描信息的下次扫描位置变更到下一扫描位置。
图23中以流程图表示周边台根据图22所示的信标信息的接收更新扫描信息的处理顺序。这种处理动作在实际中以无线通信装置100内的中央控制单元103执行规定执行命令程序的形式来实现。
通过扫描动作等接收来自周边台的信标时(步骤S1),在信标分析单元112中分析信标信息的记载内容。然后,根据信标信息中包含的扫描信息,更新信息存储单元113中存储的该周边台的扫描信息(步骤S2)。
然后,在该周边台的扫描时刻到来时(步骤S3),将把握的扫描信息的下次的扫描位置变更为下一扫描位置(步骤S4)。
然后,通信台逐次更新周边台的扫描信息,对特定的通信台开始发送时,根据该扫描信息,首先,确认该台的扫描信息。这里,判断为对方台在扫描中、不能访问要发送的信道时,取消该发送,根据情况开始对其他通信台通信。
图24中以流程图形式表示通信台根据扫描信息进行可否访问判断的处理顺序。这种处理动作实际上以无线通信装置100内的中央控制单元103执行规定执行命令程序的形式实现。
产生对某特定通信台的发送要求时,根据扫描信息首先确认该台的扫描信息(步骤S11)。
这里,对方台不在扫描中,开始发送(步骤S14)。
另一方面,判断为对方台在扫描中、不能访问要发送的信道的情况下,不许可发送,取消该发送(步骤S12)。根据情况开始对其他通信台的通信(步骤S13)。
这样,通过在通信开始时参照周边台的扫描信息,抑制无用的访问,可防止通过无用的信号占据通信媒体。由此,可进行更有效的通信,提高整个系统的吞吐量。
以上参考特定实施例详细说明了本发明。但是,本领域技术人员当然可在不背离本发明的宗旨的范围内进行实施例的修正和替代。即,在例示的形式下公开了本发明,并不限定地解释本说明书的记载内容。为判断本发明的宗旨,应参考在开头记载的权利要求的范围。
Claims (27)
1.一种无线通信系统,在具有多个信道的通信环境中,不具有控制台和被控制台的关系的多个通信台自治地分散形成网络,其特征在于:
各通信台通过按规定的传输帧周期发送信标来把握周边台的存在和报告网络状态,并且,在比上述传输帧周期×全部信道数还长的全信道扫描周期内分时地进行尝试在各信道上接收来自周边台的信标信号的扫描动作。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于:
通信台将各信道上的每次扫描动作作为1个传输帧周期,在上述全信道扫描周期内进行分散配置。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于:
通信台按比1个传输帧周期短的期间进行各信道上的每次扫描动作。
4.根据权利要求3所述的无线通信系统,其特征在于:
通信台将每次扫描动作作为上述传输帧周期的N分之一期间,在上述全信道扫描周期内通过N次分散的扫描动作实现在1个信道上对1个传输帧周期的扫描。
5.根据权利要求4所述的无线通信系统,其特征在于:
通信台从自传输帧周期的开头起经过(k-1)/N的时间后的位置起开始上述全信道扫描周期内的某信道上的第k次扫描动作,其中1<k<N。
6.一种无线通信系统,在具有多个信道的通信环境中,不具有控制台和被控制台的关系的多个通信台自治地分散形成网络,其特征在于:
各通信台按规定的传输帧周期发送信标来把握周边台的存在和报告网络状态,另一方面,在各信道上进行尝试接收来自周边台的信标信号的扫描动作,并且,
在处于被扫描的情况时,响应于发现了对方台,而发送记载有本台的信标发送信道和信标发送定时的扫描请求,
响应于接收到扫描请求,在由该扫描请求指定的信标发送定时和信道中进行扫描动作。
7.一种无线通信系统,在具有多个信道的通信环境中,不具有控制台和被控制台的关系的多个通信台自治地分散形成网络,其特征在于:
各通信台每隔规定的传输帧周期来把握周边台的存在和报告记载有扫描信息的信标,并且在各信道上进行尝试接收来自周边台的信标信号的扫描动作,其中所述扫描信息包含网络状态、下次扫描的信道和扫描开始时刻。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统,其特征在于:
通信台逐次更新周边台的扫描信息,
在对特定的通信台开始发送时确认该对方台的扫描信息,在判断出不能访问作为该对方台在扫描中要发送的信道的情况下,取消发送。
9.一种在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的无线通信装置,其特征在于包括:
在各信道中发送接收无线数据的通信单元;
生成记载有与本台相关的信息的信标信号的信标信号生成单元;
分析通过上述通信单元从周边台接收的信标信号的信标信号分析单元;
设定上述通信单元的通信信道的通信信道设定单元;
在由上述通信信道设定单元设定的信道上控制上述通信单元的通信动作定时的定时控制单元,
其中上述定时控制单元在比上述传输帧周期×全部信道数还长的全信道扫描周期内分时地设定尝试接收各信道上的信标信号的扫描动作。
10.根据权利要求9所述的无线通信装置,其特征在于:
上述定时控制单元将各信道上的每次扫描动作作为1个传输帧周期,在上述全信道扫描周期内进行分散配置。
11.根据权利要求9所述的无线通信装置,其特征在于:
上述定时控制单元将各信道上的每次扫描动作作为比1个传输帧周期短的期间,在上述全信道扫描周期内进行分散配置。
12.根据权利要求11所述的无线通信装置,其特征在于:
上述定时控制单元将每次扫描动作作为上述传输帧周期的N分之一期间,在上述全信道扫描周期内设定N次分散的扫描动作的定时。
13.根据权利要求12所述的无线通信装置,其特征在于:
上述定时控制单元在自传输帧周期的开头起经过(k-1)/N的时间后的位置上设定上述全信道扫描周期内的某信道上的第k次扫描动作,其中1<k<N。
14.一种在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的无线通信装置,其特征在于包括:
在各信道中发送接收无线数据的通信单元;
生成记载有与本台相关的信息的信标信号的信标信号生成单元;
分析通过上述通信单元从周边台接收的信标信号的信标信号分析单元;
设定上述通信单元的通信信道的通信信道设定单元;
在由上述通信信道设定单元设定的信道上控制上述通信单元的通信动作定时的定时控制单元;
发送记载有本台的信标发送信道和信标发送定时的扫描请求的扫描请求单元,
其中上述通信信道设定单元和上述定时控制单元响应于接收到扫描请求,在由该扫描请求指定的信标发送定时和信道中分别设定扫描动作。
15.一种在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的无线通信装置,其特征在于包括:
在各信道中发送接收无线数据的通信控制单元;
生成记载有与本台相关的信息以及包含下次扫描的信道和扫描开始时刻的扫描信息的信标信号的信标信号生成单元;
分析通过上述通信单元从周边台接收的信标信号的信标信号分析单元;
设定上述通信单元的通信信道的通信信道设定单元;
在由上述通信信道设定单元设定的信道上控制上述通信单元的通信动作定时的定时控制单元,
其中上述定时控制单元设定各信道上的扫描动作的定时。
16.根据权利要求15所述的无线通信装置,其特征在于:
上述信标分析单元分析包含在信标信号中的扫描信息,
上述通信控制单元在对特定通信台开始发送时确认该对方台的扫描信息,在判断出不能访问作为该对方台在扫描中要发送的信道的情况下,取消发送。
17.一种在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的无线通信方法,其特征在于包括:
生成记载有与本台相关的信息的信标信号的信标信号生成步骤;
分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;
设定通信信道的通信信道设定步骤;
控制在上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤,
其中在上述定时控制步骤中,在比上述传输帧周期×全部信道数还长的全信道扫描周期内分时地设定尝试接收各信道上的信标信号的扫描动作。
18.根据权利要求17所述的无线通信方法,其特征在于:
在上述定时控制步骤中,将各信道上的每次扫描动作作为1个传输帧周期,在上述全信道扫描周期内进行分散配置。
19.根据权利要求17所述的无线通信方法,其特征在于:
在上述定时控制步骤中,将各信道上的每次扫描动作作为比1个传输帧周期短的期间,在上述全信道扫描周期内进行分散配置。
20.根据权利要求19所述的无线通信方法,其特征在于:
在上述定时控制步骤中,将每次扫描动作作为上述传输帧周期的N分之一期间,在上述全信道扫描周期内设定N次分散的扫描动作定时。
21.根据权利要求20所述的无线通信方法,其特征在于:
在上述定时控制步骤中,在自传输帧周期的开头起经过(k-1)/N的时间后的位置上设定上述全信道扫描周期内的某信道上的第k次扫描动作,其中1<k<N。
22.一种在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的无线通信方法,其特征在于包括:
生成记载有与本台相关的信息的信标信号的信标信号生成步骤;
分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;
设定通信信道的通信信道设定步骤;
控制在上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤;
发送记载有本台的信标发送信道和信标发送定时的扫描请求的扫描请求步骤,
其中在上述通信信道设定步骤和上述定时控制步骤中,响应于接收到扫描请求,在由该扫描请求指定的信标发送定时和信道中分别设定扫描动作。
23.一种在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的无线通信方法,其特征在于包括:
生成记载有与本台相关的信息以及包含下次扫描的信道和扫描开始时刻的扫描信息的信标信号的信标信号生成步骤;
分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;
设定通信信道的通信信道设定步骤;
控制在上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤,
其中在上述定时控制步骤中设定各信道上的扫描动作的定时。
24.根据权利要求23所述的无线通信方法,其特征在于:
在上述信标分析步骤中分析包含在信标信号中的扫描信息,
还包括在对特定通信台开始发送时确认该对方台的扫描信息,在判断出不能访问作为该对方台在扫描中要发送的信道的情况下取消发送的通信控制步骤。
25.一种以计算机可读形式记述的计算机程序,在计算机系统上执行用于在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的处理,其特征在于包括:
生成记载有与本台相关的信息的信标信号的信标信号生成步骤;
分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;
设定通信信道的通信信道设定步骤;
控制在上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤,
其中在上述定时控制步骤中,在比上述传输帧周期×全部信道数还长的全信道扫描周期内分时地设定尝试接收各信道上的信标信号的扫描动作。
26.一种以计算机可读形式记述的计算机程序,在计算机系统上执行用于在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的处理,其特征在于包括:
生成记载有与本台相关的信息的信标信号的信标信号生成步骤;
分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;
设定通信信道的通信信道设定步骤;
控制在上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤;
发送记载有本台的信标发送信道和信标发送定时的扫描请求的扫描请求步骤,
其中在上述通信信道设定步骤和上述定时控制步骤中,响应于接收到扫描请求,在由该扫描请求指定的信标发送定时和信道中分别设定扫描动作。
27.一种以计算机可读形式记述的计算机程序,在计算机系统上执行用于在具有多个信道的无线通信环境下自治地分散动作的处理,其特征在于包括:
生成记载有与本台相关的信息以及包含下次扫描的信道和扫描开始时刻的扫描信息的信标信号的信标信号生成步骤;
分析从周边台接收的信标信号的信标信号分析步骤;
设定通信信道的通信信道设定步骤;
控制在上述通信信道设定步骤中设定的信道上的通信动作定时的定时控制步骤,
其中在上述定时控制步骤中设定各信道上的扫描动作的定时。
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