CN1665208A - 无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序 - Google Patents

无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序 Download PDF

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Abstract

为了在自组织分配型网络环境下以短的等待时间实现发信机的低功耗和短分组的信息发送,每个通信站在接下来发送信标到本地站的下一个通信站的信标发送时间前后执行接收处理,并在起数据发送目的地作用的通信站的信标发送时间前后执行数据发送。在某些通信站发送信息到所有其它通信站的情况下,通过利用在接下来发送信标到本地站的下一个通信站的信标发送时间之后提供的接收周期,每个通信站发送信息以按照斗链系统执行发送。

Description

无线通信系统、无线通信 设备、无线通信方法和计算机程序
相关申请的交叉引用
本申请文件是基于2003年12月24日在日本专利局申请的日本优先级文件JP 2003-426295的,该文件的全部内容于此引用作为参考。
技术领域
本发明涉及一种在多个诸如无线LAN(局域网)的无线站间进行相互通信的无线通信系统,无线通信设备,无线通信方法和计算机程序,特别是一种无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序,其中无线网络由每个在自组织分配方式下操作的站所配置。
更特别地,本发明涉及一种无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序,其中通信站在自组织的分配型网络的环境下通过基于CSMA(载波侦听多路访问)的访问控制执行数据通信,和特别涉及一种以短等待时间实现短分组广播通信的无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序。
背景技术
作为无线网络标准技术规范中的一个,IEEE(电气与电子工程师协会)802.11(例如参照非专利文献1),HiperLAN/2(例如参照非专利文献2或非专利文献3),IEEE 802.15.3、蓝牙通信等都可以被枚举。IEEE 802.11标准具有多种无线通信方案,例如取决于无线通信方案的差异和使用中频带的IEEE802.11a标准和IEEE 802.11b标准。
通常,为了通过使用无线技术配置一个局域网,可以使用以下方法,通过该方法用作所谓的“接入点”或“协调器”的控制站的一个设备安装在一个区域中,且网络在控制站的集中控制下形成。
在具有分布式接入点的无线网络中,在信息从某个通信设备传送的情况下,已经广泛地采用基于带宽预留的接入控制方法,通过该方法,传送信息所需的带宽首先预留在接入点以使用一个发送路径,而不与其它通信设备的信息发送冲突。换句话说,借助于通过分配接入点在无线网络中与通信设备互相同步而执行同步无线通信。
在具有接入点的无线通信系统的发射端和接收端的通信设备之间执行异步通信的情况下,这种无线通信需要经由接入点的借助所有方法的无线通信,从而出现了发送路径使用效率减半的问题。
作为另一个配置无线网络的方法,“Ad-hoc通信”已经被发明,其中终端直接和异步地执行无线通信。可以认为ad hoc通信特别适合于客户数量相对少的安置位置彼此接近的小规模无线网络,在ad hoc通信中任意的终端直接执行无线通信而不需要使用特殊的接入点。
例如,在IEEF802.11系统的无线LAN系统中,存在ad hoc模式,其不需要主控站和被控站的关系而以自组织方式进行对等的操作。在这种操作模式下,当信标发送时间来临时,每个终端开始计算随机时间周期,在终端到时间周期结束之时没有收到来自另一个终端的信标的情况下,它就发送信标。
现在,IEEE 802.11被例示以描述传统无线组网细节。
在IEEE 802.11中的组网是基于基础服务集(BSS)概念的。BSS由两种模式组成,即其中诸如接入点(AP)的、起控制站作用的主控站存在的由基础网络模式定义的BSS,和仅仅由多个起移动站作用的移动终端(MT)组成的ad hoc模式。
<基础网络模式>
参考图26,描述了在基础网络模式时IEEE 802.11的操作。当在基础网络模式时的BSS中,执行协调的AP在无线通信系统中是必不可少的。
AP安排了一个范围,其中无线波可以在作为BSS的本地站的边缘地区周围到达,并配置一个在所谓的蜂窝系统中所称的“小区”。存在于AP邻近的MT包括AP在内以进入网络作为BSS的成员。也就是,AP在合适的时间间隔发送称作信标的控制信号,并且能够接收信标的MT识别在它的邻近AP的存在,然后MT进一步执行与AP的连接的建立。
在图26所示的实例中,通信站STA0作为AP操作,而另一个通信站STA1和STA2分别作为MT操作。因此,作为AP的通信站STAO在如图右侧的图表所示的预定时间间隔发送信标。信标的下一个发送时间在称作目标信标发送时间(TBTT)的参量格式的信标中通知。然后,当时间达到TBTT时,AP操作信标发送程序。
另一方面,因为MT可以通过接收信标和解码信标中的TBTT字段识别下一个信标发送时间,所以存在于AP附近的MT有时通过关闭它的接收机的电源进入休眠状态,直到下一个TBTT或多个时间更迟的TBTT(在没有必要接收的情况下)。
在基础网络模式的情况下,仅仅AP在预定帧周期发送信标。另一方面,外围MT通过接收来自AP的信标进入网络,并且不发送任何信标。应该注意本发明主要目的是不需要通过任何诸如AP等主控站的干预而操作网络,并且不直接涉及基础网络模式。因此,基础网络模式不再描述。
<Ad Hoc模式>
参看图27,IEEE802.11另一方面在Ad Hoc模式时的操作将被描述。
在Ad Hoc模式的IBSS中,在执行多个MT的IBSS之间的谈判之后,MT在自组织分配方式下定义IBSS。当IBSS已经定义时,MT组在谈判后的每个固定间隔确定TBTT。当每个MT通过参考本地站的时钟识别TBTT的到达时,在MT识别出在随机时间延迟后MT仍然没有发送信标的情况下,MT发送信标。
在图27所示实例中,示出了两个MT构成一个IBSS的情况。在这种情况下,属于IBSS的任何一个MT在每个TBTT到达时发送信标。此外,还有一种情况是从每个MT发送的信标彼此冲突。
此外,同样在IBSS中,MT的IBSS有时进入它们的休眠状态,其中它们的收发信机的电源根据场合需要而关闭(这将在稍后描述)。
<IEEE 802.11中的发送-接收程序>
接着,描述IEEE 802.11中的发送和接收程序。
在ad hoc环境的无线LAN网络中,都知道产生隐藏的终端问题。隐藏的终端意味着这样一个通信站,其中在某些特定通信站之间执行通信的情况下,通信一方的某一通信站可以收听,而通信站的另一个通信站不能收听。因为隐藏的终端不能执行他们间的任何谈判,所以发送操作彼此冲突是有可能的。
作为用于解决隐藏终端问题的方法,按照RTS/CTS(请求发送/清除发送)程序的CSMA/CA(载波侦听多点接入/冲突避免)是已知的。IEEE 802.11也采用该方法。
因此,CSMA意味着根据载波检测执行多路访问的连接系统。接收其信息由本地站在无线通信中发射的信号是非常困难的,通过其它通信设备进行的信息发送的不存在的确认不是按照CSMA/冲突检测(CD)执行的,而是按照CSMA/冲突避免(CA)系统执行的,然后开始它自己的信息发送。藉此可以避免冲突。
此外,在RTS/CTS系统中,数据发送源的通信站发送发送请求分组RTS(请求发送),和响应于来自数据发送目的地通信站的确认信息分组CTS(清除发送)的接收开始发送数据。然后,当隐藏终端接收RTS或CTS中的至少一个时,隐藏终端可以通过设置本地站发送暂停周期为一个周期避免冲突,在该周期中基于RTS/CTS程序的数据发送期望被执行。
图28示出了RTS/CTS程序的操作实例。顺便说说,在无线通信环境中,通信设备#1,#2,#3和#4安置在一种状态上,其中通信设备#1可以与它的邻近通信设备#2通信,而通信设备#2可以与它邻近通信设备#1和#3通信,更进一步通信设备#3可以与它邻近通信设备#2和#4通信,更进一步,通信设备#4可以与邻近通信设备#3通信,但是其中通信设备#1对于通信设备#3来说是隐藏终端,进一步地,通信设备#4对于通信设备#2来说是隐藏终端。
在图中所示实例中,发送数据的通信设备#2发送发送请求(RTS)到通信设备#3,而通信设备#3送回确认信息(CTS)到通信设备#2。
在这时候,通信设备#1和#4检测传播路径的使用和在通信未结束之前执行不执行发送的控制,其中通信设备#1和#4处于这样的位置,他们可以是来自通信设备#2和#3中的每一个的隐藏终端。具体地,基于RTS分组,通信设备#1检测发送源的通信设备#2的数据发送启动,因此通信设备#_1可以识别发送路径已经使用从那时开始到连续发送数据分组结束的一段周期。此外,基于CTS分组,通信设备#4检测接收目的地是通信设备#_3的数据发送的启动,因此通信设备#_4可以识别发送路径已经使用直到通信设备#_4检测到从通信设备#_3送回ACK分组的一段周期。
应该注意,在另一个通信设备几乎与信息发送源的通信设备#2发送RTS同时刚好发送某些信号的情况下,信号彼此冲突了。因此,信息接收目的地的通信设备#_3不能接收RTS。在这种情况下,通信设备#_3不能发送回CTS。
结果,通信设备#_2可以识别出RTS已经冲突,因为通信设备#_2暂时不能接收CTS。然后,通信设备#_2启动RTS的重传程序,同时使随机补偿有效。从根本上讲,当存在上述的冲突风险时,通信设备彼此竞争来获得发送权。
<在IEEE 802.11中的接入竞争方法>
接着,描述了一种在IEEE 802.11中规定的接入竞争方法。
在IEEE 802.11中,定义了四种分组间隔(IFS:帧内部间隔)。因此,参考图29描述了他们中的三种IFS。象IFS一样,SIFS(短IFS)、PIFS(PCFIFS)和DIFS(DCF IFS)按长短次序定义。
在IEEE 802.11中,作为基础的媒体接入程序,CSMA被采用(如上所述)。在发射机发送一些东西之前,发射机操作补偿一般随机时间的定时器同时监视媒体状态,发送权不被给予发射机,直到确认了在该周期发送信号不存在的状态。
当普通分组按照CSMA程序(称作分配协调功能(DCF))发送时,在一些分组的发送已经完成之后,媒体状态首先仅仅为DIFS被监测。在该周期没有发送信号存在的情况下,随机补偿被执行。此外,在随机补偿期间没有发送信号存在的情况下,把发送权分配给发射机。
另一方面,当具有诸如ACK等特别高紧急程度的分组被发送时,分组在SIFS分组间隔之后被允许发送。因此,具有高紧急程度的分组可以在分组发送之前按照普通CSMA程序发送。
简而言之,各种IPS的分组间隔被定义的理由是分组发送权竞争的优先设定是按照IFS是SIFS、PIFS和DIFS中的哪一个,即按照分组间隔的长度来执行的。
<休眠状态下的信号发送/接收程序>
在IEEE 802.11的组网中,MT有时进入休眠状态,其中MT关闭其发射机/接收机的电源,甚至在根据场合需要在ad hoc模式时的IBSS的情况下。在这种情况下,处理程序参考图30描述。
在休眠状态应用到IEEE 802.11中的IBSS情况下,来自TBTT的一段时间的时间区被定义为公告业务指示消息(ATIM)窗口。在ATIM窗口时间区内,所有属于IBSS MT让它们的接收机操作,因此只要在这个时间区内,甚至在其休眠状态下操作的MT也可以基本执行接收。
在本地站包括要到某人的信息的情况下,通过在ATIM窗口时间区发送ATIM分组到通信一方,每个MT通知本地站的接收端保持发送信息。已经接收ATIM分组的MT让其接收机操作到来自已经发送ATIM分组的站的接收的完成为止。
在图30示出的实例中,举例说明了三个MT STA1、STA2和STA3存在于IBSS中的情况。当TBTT到达时,MT STA1、STA2和STA3的每一个监视媒体状态随机时间,同时让补偿定时器操作。在附图示出实例中,MT STA1的补偿定时器在最早时间终止,然后MT STA1发送信标。因为MT STA1已经发送了信标,已经接收信标的MT STA2和STA3不会发送任何信标。
此外,在图30示出的实例中,MT STA1保持要到MT STA2的信息,而MT STA2保持要到MT STA3的信息。在这种情况下,在MT STA1和STA2已经发送/接收信标之后,MT STA1和STA2再次分别监视媒体状态一段随机时间同时让其补偿定时器操作。在附图示出的实例中,因为MT STA2的时间较早终止了,所以ATIM消息首先从MT STA2发送到MTSTA3。当MT STA3接收ATIM消息时,MT STA3通过发送确认(ACK)分组到MT STA2来反馈接收的事实到MT STA2。
在来自MT STA3的确认分组发送完成后,MT STA1更进一步地监视媒质状态一段随机时间同时让补偿定时器操作。当补偿定时器终止时,MT STA1发送ATIM分组到MT STA2。MT STA2通过送回指示ATIM分组接收的确认分组执行到MT STA1的反馈。
在这种ATIM分组和确认分组的交换已经在ATIM窗口执行之后,甚至在随后的段中,STA3具有其用于接收来自STA2信息的接收机,类似地MT STA2具有其用于接收来自MT STA1信息的接收机。
当ATIM窗口已经结束,两个都保持发送信息的MT STA1和STA2分别地监视媒质状态一段随机时间同时让其补偿定时器操作。在图30示出的实例中,因为MT STA2的时间已经较早地终止,所以要到MT STA3的信息已经较早地从MT STA2发送到MT STA3。在发送完成之后,MT STA1再次监视媒质状态一段随机时间同时让补偿定时器操作。当定时器终止时,MT STA1发送分组到MT STA2。
在以上描述的过程中,不在ATIM窗口接收任何ATIM分组的通信站或者没有保持要到任何入的信息的通信站可以关闭发射机/接收机的电源,直到下一个TBTT为止,藉此可以降低它们的功率损耗。
[非专利文献1]
国际标准ISO/IEC 8802-11:1999(E)ANSI/IEEE Std 802.11,1999版本,部分II:无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范
[非专利文献2]
ETSI标准ETSI TS 101 761-1 VI.3.1宽带无线接入网络(BRAN);HIPERLAN类型2;数据链路控制(DLC)层;部分1:基本数据发送功能
[非专利文献3]
ETSI标准ETSI TS 101-761-2 VI.3.1宽带无线接入网络(BRAN);HIPERLAN类型2;数据链路控制(DLC)层;部分2:无线链路控制(RLC)子层
(1)与广播通信适同性
在IEEE 802.11中,定义了要用于广播/组播的通信。然而,在这种情况下,不执行作为接收确认响应信号的确认分组答复。因为基本接入法是CSMA,所以发送信号的彼此冲突是有可能的,而且也没有在ad hoc模式的广播通信中判断信号冲突的装置。此外,发送方向数据到多个站多次也是可取的。在这种情况下,因为数据被发送到特定站,所以可以获得接收确认响应。然而,总是冒着与其它站的发送信号冲突的风险多次发送相同数据的方法是没有效率的。如上所述,ad hoc模式的广播通信通常不具有好的适同性。
(2)与短分组的适同性
在IEEE 802.11中,不管被发送的数据量,在分组的头部产生固定的开销。在通过一个分组发送的数据量很大的情况下,开销与分组量的比例很小。然而,当将要发送的数据量很小时,根据情况产生开销大于数据区的现象,于是资源使用效率显著地的降低了。
(3)与业务请求短等待时间的适同性
如上所述,IEEE 802.11是定义在通过CSMA允许数据冲突产生的前提上的系统,并且数据冲突通过重传覆盖。在执行重传时,再次设置随机补偿,并且补偿值被设置为两个重传中的每一个的功率比倍大。因此,在大量的通信站试图同时执行发送的环境中,产生某些延迟直到通信站的数据发送完成为止是有可能的。因此,在要求短等待时间的业务调节时出现问题。
(4)降低功率损耗
在IEEE 802.11中,定义了作为低功耗使用的功率节省模式。已经发送信标的站需要让其接收机操作,直到连续启动到下一个信标发送结束为止的ATM窗口。例如,在IBSS配置在两个站之间的情况下,必须让其接收机以50%的时率或更高的统计上的时率操作,而不管数据发送的存在。因此,降低功率损耗的效果是低的。例如,在多个用户比赛的情况下应用无线通信到游戏控制器的应用中,必须执行将输入到单机的命令广播传递到所有用户的控制器。此后,各输入命令形成为短分组,但是需要短等待时间进行游戏的处理。此外,预期游戏控制器分别由电池组驱动,于是需要降低游戏控制器功率损耗。因此,除了分组发送和接收的时间外,游戏控制器处于它们的休眠状态。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种优异的无线通信系统,无线通信设备,无线通信方法和计算机程序,在它们全部中,每个通信站在自组织分配方式下操作以便能够合适地构建无线网络。
本发明的另一个目的是提供一种优异的无线通信系统,无线通信设备,无线通信方法和计算机程序,在他们全部中,通信站可按照基于CSMA的接入控制在自组织的分配型网络环境下执行高效的数据通信。
本发明的更进一步的目的提供一种优异的无线通信系统,无线通信设备,无线通信方法和计算机程序,它们都能够以短等待时间实现短分组的信息发送。同时实现降低在自组织的分配型网络环境下发信机的功率损耗
本发明在考虑了上述问题后产生。发明的第一方面是一种自组织的分配型无线通信系统,其中每个通信站互相在预定帧周期发送描述关于网络信息的信标以建立网络。在无线通信系统中,每个通信站在本地站的信标发送时间前后提供预定接收周期,并且每个通信站在本地站下一个的下一个发送信标的通信站的信标发送时间前后执行接收处理,而且,每个通信站在数据发送期间在数据发送目的地的通信站的信标发送时间前后执行数据发送。
应该注意用于这种规范中的“系统”意味着大量设备(或实现特定功能的功能模块)的逻辑集,并且具体指是否每个设备或功能模块容纳在单个壳中。
在自组织分配型通信环境中,每个通信站在预定时间间隔内通知信标以通知它的存在和通知网络配置到临近的其它通信站(即在通信范围内)。此外,每个通信站在每个接收信标信号的信道上执行扫描操作以检测进入邻近站的通信范围,并可以通过译码在信标中描述的信息加入在识别网络配置的状态下的通信范围。
然后,通过连续地进行尝试信号接收的扫描操作一段预定周期,新进入的通信站执行从邻近站发送的信标存在的确认。在该处理中没有信标从邻近站接收的情况下,通信站设置合适的信标发送时间。另一方面,在通信站已经接收从邻近站发送的信标情况下,通信站参看在每个接收信标中描述的邻近设备信息来设置没有现有站发送任何信标的定时为本地站的信标发送时间。这样可以避免冲突。
此后,因为基本接入法是在这种自组织分配型无线通信网络中的CSMA,信号的冲突不能判定,虽然信号彼此冲突是有可能的。因此,有与广播通信适同性不好的问题。此外,因为固定开销出现在分组的头部,而不管将发送的数据量,与短分组的适同性是不好的。此外,因为CSMA建立信号的冲突允许的前提下,问题在要求短等待时间的业务容纳时出现。此外,每个通信站需要使得它的接收机以50%时率或更高统计上的时率操作,因此降低功率损耗的效果是差的。
相反,按照本发明,短分组的广播通信可以在自组织分配型无线通信网络中以短等待时间实现。
在按照本发明的自组织分配网络中,通信站在本地站的下一个的下一个发送信标的通信站的信标发送时间前后执行接收处理,和在数据发送期间在数据发送目的地的通信站的信标发送时间前后执行数据发送。因此,在某一通信站向所有其他的通信站发送信息情况下,每个通信站可以在斗中继(bucket-relay)系统也就是斗链(bucket-brigade)系统中执行信息发送,其中通过使用在下一个通信站的信标发送时间前后提供的接收周期,信息在帧周期期间连续地发送到在本地站下一个的下一个发送信标通信站。
也就是说,通过所谓其中在通信站之间的一对一信息交换通过使用基于附近的信标接收时间提供的每个通信站的接收期间进行重复的斗链发送系统,从某一信息发送源发送的信息的信息交换可以在一个帧周期中与所有通信站执行。
因此,因为到所有通信站的信息发送在一个帧周期中完成,所以信息发送仅仅需要短等待时间,然后基本上能够在固定时段内进行数据传递。此外,多次发送可能冲突的短分组变得不必要。此外,因为不必要通过具体控制站执行管理,所以与自组织分配型网络的适同性是好的。此外,因为每个通信站通过在发送期间前后提供接收时间而互相执行数据发送,所以接收机可以仅仅在最小需要时间区内操作。因此,降低功率损耗的效果改善了。
例如,可采用以下结构。就是说,在指示执行信息发送的企图的数据,也就是该数据作为高级公告信号的寻呼分组,已经通过斗链信息发送系统在一个帧内顺序地从信息发送源的通信站发送到所有其他的通信站之后,在下一个帧周期,信息发送源的通信站在本地站的信标发送后连续地发送网络发送信息,及另一个通信站在来自信息发送源的信标的接收定时接收信标和发送信息。
在这种情况下,因为基于在前面一个帧接收的数据,其它通信站识别出信息发送源的通信站执行了信息发送,其它的通信站与来自信息发送源的信标接收定时同步地从它们的休眠状态返回到它们的激活状态,并且因此可以接收信标和发送信息。因为这样一个信息广播通信系统不需要通过特定控制站管理,所以该信息广播通信系统具有与自组织分配型网络良好的适同性。
此外,每一个其它通信站可以以这样的次序配置,即当通信站没有错误地接收到来自信息发送源的发送信息时,该通信站可以发送接收确认响应,该响应指示通信站可以在下一个帧周期本地站的信标发送之后连续地接收信息。另一方面,因为信息发送源的通信站可以识别在通信站已经发送信息之后接收确认响应作为来自每一其它通信站的应答发送,该通信站在每一通信站的信标发送之后连续地在它的激活状态执行接收处理,并且接收该接收确认响应。
藉此,信息发送源的通信站以短等待时间确认,发送信息已经没有错误地广泛分配到每个通信站。此后,在不能识别出接收确认响应的情况下,例如相同信息在邻近通信站的信标发送时间再次重新发送到通信站。该程序可以通过使用普通随机补偿的随后的发送过程步骤并且通过CSMA执行。
此外,以如下所述代替执行上述的处理:作为高级广播信号的寻呼分组通过斗链发送在一个帧内从信息发送源的通信站发送到所有其它的通信站,并且该发送信息在下一个帧周期发送,网络发送信息的斗链发送可以在没有任何事先通知的情况下从头开始。
此外,当网络信息通过斗链系统发送时,两个或更多通信站可以在相同帧周期内同时发送信息。
例如,在通信站具有本地站想要发送的信息的情况下,在通信站发送信息到本地站下一个的下一个发送信标的通信站之前,通信机增加(即复用)本地站想要发送的信息到从在帧周期中在本地站之前发送信标的前面通信站接收的信息。
在这种情况下,通过本地站增加的信息在系统内的每个通信站之间通过斗链系统传递,并且在经过一段时间之后信息回到本地站。因此,通信站可以识别出信息的发送处理已经由本地站接收到本地站已通过信息发送系统发送的信息的事实完成。
此外,在通信站将信息发送到在本地站的下一个的下一个发送信标的通信站失败的情况下,通信站可以使用在同一帧周期中的下一个通信站的信标发送之后的接收周期再次尝试信息发送。
然后,在通信站信息发送失败和在这个接收期间将信息重传到另一个通信站失败的情况下,该通信站在帧周期内放弃到通信站的信息发送。然后,通信站增加指示到其的发送失败的通信站的信息到发送信息,然后通信站尝试执行对信息发送到在帧周期内在另一个通信站的下一个的发送信标的通信站的信息发送。
在这种情况下,要到其的发送失败的通信站所加到的信息经过一段时间通过斗链发送系统到达信息发送源的通信站。然后,当信息发送源的通信站接收到本地站已经通过信息发送系统发送的信息时加上要到其的发送失败的通信站的信息的情况下,通信站启动重传程序到通信站。或者,通信站可以再次按照信息发送系统执行信息发送,而不是执行重传程序到特定通信站。
此外,在多个通信站在相同帧周期内发送信息的情况下,信息组由连续的信息相加(复用)形成。在这种情况下,数据量超过数据可以至多发送的数量并且数据溢出是有可能的。
为了避免像这样的数据量的溢出状态,当接收信息组的数据量超过某一阈值时,每个通信站可以执行不发送将从本地站发送的信息的处理,直到下一个超帧为止。例如,通信站参考接收到信息的数量、本地站想要发送的信息的数量和本地站新近发送的信息的数量之一,并确定在帧周期内来自本地站的信息发送的存在还是不存在。
按照本发明,在包括每个通信站的信标发送时间和在预定帧周期的信标发送时间前后的接收周期的系统中,信息可以顺续地按照设置次序在帧周期中由在本发明中的斗链系统发送。然而在这种情况下,有小于帧周期的短等待时间不能实现的问题。
作为这个问题的措施,在由通信协议的上层等等迫使采用小于帧周期的短等待时间的情况下,每个通信站可以周期性地在帧周期中内插入规定的信标发送间隔。例如,在每个通信站分别周期性在帧周期内插入N个信标的情况下,接收周期的数量按照信标的数量变成N倍。因此,系统可以执行通信,该好象该系统被配置为具有l/N个帧周期,藉此可以实现更短的等待时间。
此外,本发明的第二方面是以计算机可读格式描述用于在计算机系统上执行处理的计算机程序,该处理用于在通过由每一个通信站以预定时间时隔发送描述关于网络的信息的信标构建的自组织分配型通信环境下执行无线通信操作。该计算机程序包括:
信标发送步骤,用于在预定信标发送定时发送本地站的信标;
信标发送时间管理步骤,用于掌握邻近站的信标发送时间;
接收处理步骤,用于在本地站的下一个的下一个发送信标的通信站的信标发送时间前后执行接收处理;和
发送处理步骤,用于在数据发送目的地的通信站的信标发送时间前后执行信息发送。
按照本发明第二方面的计算机程序定义了以计算机可读形式描述、用于实现计算机系统上预定处理的计算机程序。换句话说,通过按照本发明的第二方面在计算机系统上安装计算机程序,合作操作被显示在计算机系统上,而计算机系统作为无线通信设备操作。通过启动大量象这样的无线通信设备来建立无线网络,可以获得类似于按照本发明第一方面的无线通信系统的操作和效果。
按照本发明,提供优异的无线通信系统,无线通信设备,无线通信方法和计算机程序是有可能的,在所有的这些中,通信站可以在自组织分配型网络环境下通过CSMA的接入控制执行高效数据通信。
此外,按照本发明,提供优异的无线通信系统,无线通信设备,无线通信方法和计算机程序是有可能的,所有这些都实现发信机功率损耗的降低,同时短分组的广播通信可以在自组织的分配型网络环境下以短等待时间实现。
按照本发明,通过高效地广播通信提供系统拥有的普通信息是有可能的。此外,它使得多次发送具有冲突可能的短分组变得不必要,并且在基本确定的时间周期上传递数据成为可能。此外,因为仅仅在最小需要的时间区内操作接收机成为可能,所以改善了降低功率损耗的效果。
本发明的其它目的、特征和优点从将在稍后描述的本发明优选实施例和连同随后的附图一同给出的更详细的描述中变得很明显。
附图说明
图1是一个按照本发明优选实施例示出了作为在无线网络中通信站操作的无线通信设备的功能结构的示意图。
图2是一个按照本发明用于解释在自组织分配型网络中每个通信站发送信标的过程的图。
图3是一个可示出安置在超帧周期内信标发送定时的结构实例的图;
图4是示出优先级给到信标发送站的状态的图。
图5是示出超帧周期实例的结构图。
图6是用于解释的其中信标发送站和其它站在TPP周期内获得发送权的操作的图。
图7是用于解释其中在TPP周期和FAP周期内通信站分别开始发送的操作的图。
图8是用于解释的、通信站的典型发送/接收程序的操作的实例的图。
图9是按照本发明的、用于解释在自组织分配型无线通信网络中的信息发送程序方面的第一实施例的系统的图。
图10是显示通知通信站想要发送信息到每个通信站的数据分组(寻呼分组)的数据结构的示意图。
图11是一个图,其精确的示出了如图9所示的斗链系统的信息发送/接收程序的操作实例。
图12是一个流程图,其示出了在信息发送源站按照斗链系统发送寻呼分组之后,执行用于广播发送发送信息的信息发送/接收程序的无线通信设备100的操作程序。
图13是一个按照本发明用于解释在自组织分配型无线通信网络中的信息发送程序方面的第二实施例的系统的图。
图14是一个示意图,其示出了用于本发明第二实施例的数据分组的结构实例。
图15是一个图,其精确地示出了按照本发明第二实施例的信息发送/接收程序的操作实例。
图16是一个图,其精确地示出了在本发明第二实施例的信息发送/接收程序期间发生错误的情况下的操作实例。
图17是一个流程图,其示出了在信息发送源站按照斗链系统发送寻呼分组之后,执行由于广播发送发送信息的信息发送/接收程序的无线通信设备100的操作程序。
图18是一个图,其精确地示出了按照本发明第二实施例的信息发送/接收程序的修改实例。
图19是一个图,其示出了在图18中示出的实施例的信息发送/接收程序期间发生错误的情况下的操作实例。
图20是一个示出NBOI描述实例的图。
图21是示出基于由从邻近站收的信标获得的每个信标的NBOI新进入通信站设置它的本地站TBTT的状态的图。
图22是一个示出超帧的缩短操作实例的图。
图23是用于解释利用在下一个通信站的信标发送时间之前提供的接收周期的斗链系统机制的图。
图24是用于解释利用在下一个通信站的信标发送时间之后提供的接收周期的斗链系统机制的图。
图25是用于解释在发送本地站的信标之后紧接着利用由通信站提供的发送优先级周期(TPP)的斗链系统机制的图。
图26是用于解释基于在IEEE 802.11的无线网络中的基础网络模式下的操作的图。
图27是用于解释基于IEEE 802.11的无线网络中的ad-hoc模式下的操作的图。
图28是示出按照RTS/CTS程序的接入操作实例的图。
图29是示出在IEEE 802.11下定义的分组间隔IFS的图。
图30是用于解释在按照IEEE 802.11的网络中的ad hoc模式下MT进入其在IBSS中的休眠模式时的信号发送/接收程序的图。
具体实施方式
本发明优选实施例参照附图进行详细描述。
A.系统配置
在本发明中假定的通信发送路径是无线的,网络建立在多个通信站之间。在本发明中假定通信是存储交换类型的业务,信息在分组的单元中传递。此外,在下文描述中,假定单个信道为每个通信站,但扩展信道到使用由一个由大量频道也就是多信道组成的发送介质的信道也是可能的。
按照本发明的无线网络系统具有不需要布置协调器的自组织分配型系统结构,而且通过使用具有松散的时分多址结构的发送(MAC)帧有效地执行利用信道资源的发送控制。此外,每个通信站还可以按照基于载波监听多路访问(CSMA:载波检测复接)的访问过程执行用于直接和异步信息发送的ad hoc通信。
在不需要特别布置如上所述控制站的自组织分配型无线通信系统中,每个通信站在信道上通知信标信息以让在邻近(即在通信范围内)的另一个通信站知道本地通信站的存在和告知网络配置。因为通信站在发送帧周期的头部发送信标,发送帧周期使用信标间隔定义。此外,通过在信道上执行扫描操作一段对应于发送帧周期的周期,每个通信站发现从邻近站发送的信标信号,并可以通过译码在信标中描述的信息了解网络配置(或进入网络)。
顺便说一下,按照本实施例的自组织分配型无线通信网络假定一种应用,其中无线通信应用到在多个用户执行竞争、并且自组织分配型无线通信网络执行将在机器上输入的命令广播传递到所有用户的控制器的情形下的游戏控制器的情形。假定每个都起游戏控制器作用的所有通信站都在相互通信范围内,并且没有所谓的隐藏终端问题。如将在稍后描述的,按照本实施例的自组织分配型无线通信网络与在于降低发信机的功率消耗同时以短等待时间实现短分组的广播通信。
图1示意性地示出了一种按照本发明优选实施例在无线网络中作为通信站操作的无线通信设备的功能结构。所示无线通信设备可以形成网络,同时通过在自组织分配型通信环境的同一无线系统中有效地执行信道接入而避免了冲突,在该环境中没有设置控制站。
如附图所示,无线通信设备100由接口101、数据缓冲器102、中央控制单元103、信标产生单元104、无线发送单元106、定时控制单元107、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组成。
接口101与连接到无线通信设备100的外部设备(例如,个人计算机(未示出)等等)交换各种信息。
在数据经由接口101发送之前,数据缓冲器102用于临时储存从经由接口101连接的装置发送的数据或经由无线发送路径接收的数据。
中央控制单元103以集成方式在无线通信设备100执行一系列信息发送和接收处理的管理以及发送路径的接入控制。从根本上讲,基于CSMA,中央控制单元103监视发送路径的状态同时让补偿定时器操作一段随机时间,和在这个周期中没有发送信号存在的情况下,执行接入连接以便获得发送权。
按照本实施例的接入控制假设数据冲突的出现是CSMA允许的,但如稍后所述的,接入控制通过广播通信有效地提供系统共有的信息。此外,多次发送具有冲突可能性的短分组变得不必要,且在基本上确定的时段(具有短等待时间)内数据的传递变为可能。
此外,中央控制单元103在集成方式下控制设备的低功耗操作。无线通信设备100基本上在休眠方式下操作,但把从信标发送定时TBTT开始的一段时间区设置为“ATIM窗口”。在ATIM窗口的时间区内,系统内的所有通信设备操作它们的接收机。此外,在信标发送定时TBTT前后提供接收周期。在本实施例中,在系统中共有信息的广播通信时,接收机仅仅在最小必需时间区(这将在稍后描述)内操作,因此低功耗的效果提高了。
信标产生单元104将产生周期地要和邻近无线通信设备交换的信标信号。为了无线通信设备100可以运行无线网络,规定了来自外围站的它自己的信标发送位置、和它自己的信标接收位置等。这些信息段保存在信息存储单元113上,并写入到将通知给附近存在的无线通信设备的信标信号。
无线发送单元106执行预定调制过程,以便无线发送数据和信标信号,该数据和信号都将暂时保存在数据缓冲器102。此外,在预定时间,无线接收单元110执行诸如信息和从另一个无线通信设备发送的信息和信标等信号的接收处理。
可以应用到例如无线局域网的各种适合相对短距离通信的通信系统,还可以应用到在无线发送单元106和无线接收单元110中的无线发送/接收系统。具体说来,超宽带(UWB)系统,正交频分多路复用(OFDM)系统,码分多址(CDMA)系统等都可以被采用。
天线109在预定频道上无线发送信号到另一个无线通信设备,或收集从另一个无线通信装置发送的信号。本实施例配置为具有单个天线,并且不执行并行发送和接收。
定时控制器107控制用于发送和接收无线信号的定时。例如,定时控制单元107控制在发送帧周期的头部它自己的信标发送定时、来自另一个通信设备的信标接收定时、扫描操作周期、ATIM窗口的设置和接收周期、每个分组(诸如RTS、CTS、数据和ACK)发送定时(分组间隔IFS和补偿的设置)等等。
信标分析单元112分析可从邻近站接收到的信标信号以分析在邻近的另一个无线通信设备的存在等等。例如,诸如邻接站信标的接收定时和邻近信标的接收时间等信息作为邻近设备信息存储在信息存储器113中。
信息存储器113存储通过中央控制器103执行的一系列接入控制操作等执行程序指令(规定接入控制过程等的程序),和由接收信标的分析结果获得的邻近设备信息等等。
在按照本实施例的自组织分配型网络中,每个通信站在预定信道上以预置时间间隔通知信标信息以让在邻近(即在通信范围内)的另一个通信站知道本地通信站的存在和告知网络配置。本说明书定义了用于发送作为“超帧”的信标的发送帧周期,例如假定它为80毫秒。
在通过扫描操作听到来自边缘地区站的信标信号的同时,新进入通信站可以检测它进入通信范围,且可以通过译码写入到信标的信息而知道其网络配置。然后,当与信标接收定时宽松地同步时,在没有来自临近站的信标发送时,重新进入通信站设置本地站的信标发送定时。
B,超帧的建立
每个通信站通知信标信息以让在邻近(即在通信范围内)的另一个通信站知道本地通信站的存在,和告知网络配置。信标发送周期定义为一种“超帧(T_SF)”,它被假设为例如80毫秒。
按照本实施例在每个通信站的信标发送程序将参照图2进行描述。
假定通过信标发送的信息是100个字节,开始发送时的时间是18微秒。因为每80毫秒执行一个发送,所以在每个通信站的信标的媒体占用因子小到如4444分之一。
在听到在邻近区发送的信标的同时,每个通信站松散地同步。当新的通信站出现时,新的通信站设置它自己的信标发送定时,免得与已经存在通信站的信标发送定时冲突。
在邻近区域没有通信站的情况下,通信站01可以在合适的定时开始发送信标。信标发送间隔是80毫秒。在图2示出的最上级实例中,B01指示由通信站01发送的信标。
此后,每个新进入通信范围的通信站设置它自己的信标发送定时,免得与已经存在信标的配置冲突。
例如可以假定新通信站02出现在信道上,在该信道中通信站01的存在仅仅在图2的最上级示出。在这种情况下,通信站02接收来自通信站01的信标,以便识别它的存在和信标位置,和如在图2的第二级所示,通常在通信站01信标间隔中段设置它自己的信标发送定时以便开始信标发送。
也可以假定另一个新通信站03出现。在这种情况下,通信站03接收从通信站01和通信站02发送的信标至少之一,以识别这些已经存在通信站的存在。如图2的第三级所示,通信站03通常在从通信站01和通信站02发送的信标间隔中间的定时开始发送。
随后,每当新的通信站按照相同的算法进入邻近区域时,信标间隔变窄。例如,在图2的最下级所示,下一个出现通信站04通常在通过通信站02和通信站01设置的信标间隔中间设置它的信标发送定时,及下第二个出现的通信站05通常在通过通信站02和通信站04设置的信标间隔中间设置信标发送定时。
一种最小信标间隔Bmin被定义以便频带(超帧周期)没有充满信标。两个或更多信标发送定时不允许在Bmin中设置。例如,在最小信标间隔Bmin将在80毫秒的超帧周期内被定义为5毫秒的情况下,16个通信站可以容纳进无线波可以到达的最大范围。
在超帧内安排新信标时,因为每个通信站在信标刚发送(这将在稍后描述)以后获得发送优先级周期(TPP),对于发送效率来说,在信道上每个通信站的信标发送定时均匀地分散在超帧周期中,而不是拥挤在一起,这是更优选的。因此,如图2所示的本实施例中,信标的发送从根本上讲被设置为在大约在时间区的中间开始,在该时间区中信标间隔在通信站它自己可以接听的范围内是最长的。顺便说一下,有另外一个使用方法,其中每个通信站的每块信标发送定时被安排成集中的,接收操作在剩余超帧周期上停止从而减少了设备功率消耗。
图3示出了在超帧周期内可安排的信标发送时间的配置实例。顺便说一下,在图3示出的这个实例中,在80毫秒的超帧周期内的时间流逝作为时钟画出,其中时钟的时针在顺时针方向的环中移动。在下文中,这种通信系统也称作“CW网络(用户无线网络)”。
在图3示出的实例中,0到F的十六个位置构成可以执行信标发送的时间,也就是“时隙”,其中可以安排信标发送定时。如参考图2所述,假定信标按照这样的算法安置,该算法是新输入站的信标发送定时通常在通过已经存在通信站设置的信标间隔中段顺序地设置。假如Bmin设置为5毫秒,信标可以安排在一个超帧到至多16个超帧内。就是说,16或者更多通信站不能进入网络。
通信站在超帧内借助于以位图格式描述的称作邻近信标补偿信息(NBOI)的数据,管理与本地站信标发送定时和来自外围区域站的信标接收定时有关的信息。通信站包括对信标信息的NBOI以通知信标信息的邻近站。
在本实施例中,因为在一个超帧内可安排的最多16个信标的时隙如图3所示准备,与将接收的信标的安排有关的信息以16位长度的位图格式描述。就是说,本地站正常信标发送时间TBTT映射在NBOI字段的第一位(MSB:最高有效位)上,每一其它时隙映射在相应于使用本地站的TBTT映射作为参考的相对位置(偏移量)的位位置上。然后,1写在对应于本地站的发送信标和可接收的信标的每个时隙的位位置上,而另一个位位置留在0状态下。
图20示出了NBOI的描述实例。在附图示出的实例中,通信站0产生NBOI字段“1100,0000,0100,0000”。这表明在图3中示出的通信站0在这样的通信环境中通知“来自通信站1和9的信标可以接收”,在该通信环境中通信站0到F分别在如3所示每个至多可容纳16个站的时隙中设置TBTT。就是说,在接收到与相应于接收信标的相对位置的NBOI的每一位相关的信标的情况下,分配标记,和在没接收到信标的情况下,而分配间隔。此外,MSB是1的理由是本地站发送信标,及相应于本地站发送信标时的时间的位置也被标记。
当每个通信站在某一信道上接收相互的信标信号时,通信信道可以避免信道上信标的冲突,同时安排它自己的信标发送定时或同时基于包括在信标信号中的NBOI描述检测来自外围区域站的信标的接收定时。
图21示出了基于从新进入的通信站从外围区域站接收到的信标中获得的每个信标的NBOI而设置本地站的TBTT的情形。
在外加电源之后,首先,通信站尽力执行扫描操作,即尽力执行以便连续地接收信号超帧长度或更长的时间,并执行从邻近站发送信标的存在确认。当在该处理中已经没有信标从邻近站接到时,通信站设置定时为TBTT。另一方面,当通信站已经接收到从邻近站发送的信标时,通信站按照信标的接收时间移位从邻近站接收的每个信标的NBOI字段同时得出它们和进行参考。借此,通信站最终在定时中提取相应于没有被标记的位位置的信标发送定时。
在图21示出的例子中,新出现的通信站A被发现,并且假设在通信站A的外围区域没有通信站0、1和2的通信环境。然后,假定通信站A在超帧内通过扫描操作接收到来自0到2三个站的信标。
NEOI字段描述来自外围区域站的信标接收定时,作为与在位图格式移位(如上所述)的本地站正常信标的相对位置。因此,通信站A按照每个信标的接收时间移位三个信标NBOI字段以在时间轴上对准相应的位位置,其中这三个信标从外围区域站接收,通信站A在每个定时获得NBOI位的或以进行参考。
作为加强外围区域站的NBOI字段以进行参考结果获得的序列是在图21中表示为“NBOI的或”的“1101,0001,0100,1000”。在该序列中,1表示TBTT已经设置在超帧中的定时的相对位置,而0表示未设置TBTT的定时的相对位置。在这个序列中,间隔(零)的最长游程长度是三,且有两个候选位置。在图21示出的例子中,通信站A设置在序列中的第十五个位作为本地站正常信标的TBTT。
通信站A设置第十五个位的定时作为本地站正常信标的TBTT(即本地站超帧的头部),并开始发送信标。在这个时候,由通信站A发送的NBOI字段是描述能够接收位图格式的信标的通信站0到2的信标的每个接收时间的字段,在该格式中标记了相应于从本地站正常信标的发送时间开始的相对位置的位位置。这个NBOI字段是在图21中示为“用于TX的NBOI(1信标TX))”的字段。
应该注意到,当通信站A发送辅助信标以便获得优先发送权等时,此后通信站A进一步搜索表示为加强邻近站NBOI字段的“NBOI或逻辑”的序列的间隔(零)的最长游程长度,并在寻找到间隔的位置上设置辅助信标的发送时间。在图21示出的例子中,假定传送两个辅助信标的情况,辅助信标的发送时间被设置在”NBOI的或“的第六个位和第十一位的间隔时间上。在这种情况下,由通信站A传送的NBOI字段也具有在这样的地方的标记,在这些地方本地站执行除从本地站正常信标和从相邻站接收的信标开始的相对位置之外的信标发送(相对于正常信标的相对位置),且该字段处于“用于TX的NBOI(3信标TX)″示出的状态。
在每个通信站通过上述的处理程序设置本地站的信标发送时间TBTT和发送信标的情况下,信标的冲突可以在这样的情况下避免,在这种情况下,每一通信站不动,并且无线波的到达范围不改变。此外,通过在超帧内按照发送数据的发送辅助信标(或者类似于多个信标的信号),优先地分配资源以提供QoS(服务质量)通信是有可能的。此外,通过参考从外围区域接收的信标的数目(NBOI字段),每个通信站可以独立地撑握系统的饱和度。因此,当包括系统的饱和度时,执行在每个通信站中包含优先级业务量同时包含系统的饱和度是有可能的,虽然该系统是一个分散控制系统。此外,因为信标发送时间被安排成通过参考由每个通信站收到的信标NBOI字段而不彼此冲突,这种频繁地发生冲突的情况,即使在大量的通信站包含优先级业务量的情况下也可以避免。
顺便说说,尽管在图2和3没有清楚的示出,每个信标在包括从目标信标发送时间(TBTT)一段短时间的故意偏移的时间发送,在有意图的短时间偏移的时间上发送,该时间就是每个信标的发送时间。该偏移被称作“TBTT偏移”。在该实施例中,TBTT偏移的值通过使用伪随机数确定。伪随机数由唯一地确定的伪随机序列TOIS(TBTT偏移指示序列)确定,并且TOIS在每个超帧周期更新。
通过提供TBTT偏移,实际的信标发送时间可以彼此转换,即使两个通信站在超帧的相同时隙上安排他们的信标发送定时。即使信标在某一超帧周期中彼此冲突,每个通信站可以在另一个超帧周期听到彼此的信标(或者在邻近的通信站可以听到两个站的信标)。通信站通知外围区域站信标信息,该信息包括设置每个超帧周期的TOIS。
C.通过缩短超帧实现短等待时间(信标的周期内插)
本发明要求短的等待时间,同时目的为解决在执行要到许多通信站的广播通信时的问题。还有一种情况,使比80毫秒更短的短等待时间作为业务要求。在这种情况下,单个通信站在超帧内传递多个信标(辅助信标),借此在更短等待时间执行数据传送成为可能。
在图22左边示出的状态是超帧的初始状态,超帧的长度是80毫秒,并且最低的信标间隔设置为5毫秒,最多16个通信站被包含在超帧中。因此,假定在邻近仅仅有通信站0、通信站1、通信站2和通信站3四个站、且希望使用短等待时间进行信息发送和接收的情况。
在这种情况下,每一通信站0-3开始在超帧内以20毫秒的间隔发送信标四次(即,一个正常信标和三个辅助信标)。因此,每个通信站发送一个信标20毫秒。如图22的右边所示,执行通信就好象如一个超帧由20毫秒的周期组成是有可能的。
通过这样使用辅助信标在超帧内周期地内插,与超帧的长度为80毫秒的情形相比,能够以更短的等待时间进行信息发送和接收。在图22示出的例子中,假定了四个通信站存在的情况,但是仅仅两个通信站存在的情况下,组成20毫秒的虚拟超帧自然地是可能的。此外,组成10毫秒的虚拟超帧(未示出)也是可能的。在这种情况下,每一超帧信标发送的次数按照应用的要求(通信协议的上层)确定。
D.使用发送优先化周期TPP的通信频带的保证
用作通信站的无线通信设备100通过具有松散时分多址结构的发送(MAC:媒体访问控制)帧有效地使用发送信道执行发送控制,或在通信环境下基于CSMA/CA执行诸如随机访问等通信操作,其中没有安置特定的控制站。
尽管每个通信站在本实施例中以恒定间隔发送信标,已发送信标的站被分配一个在信标发送之后的某段周期期间的发送优先级。藉此,信号的走向被管理以在自组织方式下被分配以便保证通信频带(QoS)。图4示出优先级如何被分配到已发送信标的站。在本说明中,优先级部分定义为发送优先化周期(TPP)。
图5示出发送优先化周期(TPP)被赋予发送信标的站的情况下一个超帧周期(T_SF)的结构实例。如图5所示,在每个通信站已经发送信标之后,TPP分配到已经发送信标的通信站。接着TPP的部分定义为公平访问周期(FAP),而通信通过常规的CSMA/CA系统在通信站之间执行。然后,FAP在信标从下一个通信站发送时结束,然后信标发送站的TPP和FAP同样地继续。
每个通信站基本上在每个超帧周期内发送信标一致。但是,根据情况,每个通信站被允许发送大量的信标或类似于信标的信号,并可以在每个信标的发送中获得TPP。换句话说,每个通信站可以按照每个超帧周期发送的信标数目保证优先发送的资源。此后,通信站在超帧周期的头部没有失败地发送的信标称作“正常信标”,在其他时间的发送的用于TPP获取或具有其他目的的第二和接下来的信标称作“辅助信标”。
图6描述在TPP中获得信标发送站和其它站的发送权的操作。
在信标发送站已经发送本地站的信标之后,信标发送站以优先级发送模式操作,并可以在更短分组间隔SIFS之后开始发送。在示出的实例中,信标发送站在SIPS之后发送RTS分组。然后,在此之后,每一发送的分组CTS、数据和ACK同样地使用SIFS分组间隔发送,藉此一系列通信程序可以被执行,而不会被邻近站阻碍。
另一方面,在信标已经发送之后,操作在它们常规操作模式下的其他站首先监视媒体状态一段比SIFS更长的分组间隔LIPS。即媒体处于清楚状态,也就是说在这个期间没有发送信号的情况下,其它站执行随机补偿。此外,在也没有发送信号存在在该周期中的情况下,发送权给予其它的站。因此,当信标发送站在SIFS过去之后预先发射RTS信号时,其他站不能开始其发送。
图7描述了分别在TPP和FAP中开始发送的通信站的操作。
在TPP中,在通信站已经发送本地站的信标之后,通信站可以在更短分组间隔SIFS之后开始它的发送。在示出的实例中,信标发送站在SIPS之后发送RTS分组。然后,在此之后,每一发送的分组CTS、数据和ACK同样地使用分组间隔SIFS发送。藉此,可以执行一系列通信程序,而不会被任何邻近站阻碍。
另一方面,在FAP中,类似于其它邻近站,在等待LIFS+随机补偿之后,信标发送站开始它的发送。换句话说,由于随机补偿,发送权均匀地给予所有通信站,在示出的实例中,在另一个站的信标已经发送之后,首先媒体状态被监视看是否有LIFS。在媒体处于清楚状态的情况下,也就是在这个期间没有发送信号存在的情况下,执行随机补偿。此外,在也没有发送信号存在于这个周期的情况下,发送RTS分组。顺便说一下,通过由RTS信号引起而发送的分组CTS、数据、ACK等的系列使用分组间隔SIFS发送。藉此,可以执行通信程序序列,而不会被该邻近站阻碍。
E.稳定状态下的发送和接收程序
每个通信站总是每次都从另一个站接收信标。还有一种情况,每个通信站通过来自上层等的指令降低其接收频率。在这种情况下,发送和接收程序参考图8进行了描述。
在图8示出的实例中,示出了执行从通信站STAO到通信站STA1发送的情况。在附图的上一级中示出了分组的顺序图,这些分组在STAO和STA1之间发送和接收,在图的低一级中示出STAO的收发信机(发信机在高状态下处于激活状态,而发信机在低状态下处于休眠状态)的状态。
在确认媒体是清楚的之后,STA1发送信标。在这时候,STAO是在其休眠状态,不会接收任何信标。然后,STAO在本地站的信标发送时间上发送信标。按照由STAO信标接收触发的固定随机补偿程序,STA1发送寻呼信息到STAO。
因为STAO在在信标发送之后预定接收期间(听周期)操作其接收机,所以STAO可以接收寻呼信息。就是说,当STAO接收寻呼信息时,STAO可以知道STA1保持要到本地站的信息。
然后,当STA1的信标发送时间到达时,基于上述的寻呼信息,STAO尝试接收来自STA1的信息,和接收STA1的信标。假定STAO通过信标中的信息被呼叫。接收信标的STAO执行对寻呼的响应(C0)。该响应将在STA1的TPP中发送,并已经获得优先级,因此该响应在SIFS间隔中发送。此后,因为在TPP中的STA1和STAO之间的发送和接收已经获得优先级,发送和接收以SIFS间隔发送。
当已经接收到响应的STA1确认STAO处于可接收的状态时,STA1发送要到STAO的分组(C1)。已经接收到分组的STAO确认分组已经正常地接收,然后发送ACK分组(C2)。此后,STAO让其接收机操作一段预定接收期间(听周期),并确认没有接收到要到本地站的分组。然后STAO改变它的状态为休眠状态。
与通信站上述稳定状态有关的信号发送和接收程序被概括。就信号发送而言,在接收侧信标发送之后立即发送寻呼信息,藉此接收侧改变它的状态到其激活状态以开始发送和接收处理,换句话说,发送和接收处理从开始后发送侧信标的呼叫开始。然后,在接收侧已经执行了上一个分组的发送和接收之后,尝试接收分组一段期间。当没有要到本地站的分组到达时,接收侧移到其休眠状态。然后,通过接收来自另一个站的信标或发送本地站信标作为触发,通信站回到其激活状态。并且如在这个实例中在此提到的,在通信方信标发送后,寻呼信息立即发送。但是,也可能存在这种情况,刚好在通信方信标发送前,寻呼信息立即发送。
F.信息发送程序第一实施例
在本发明中,在如上所述的自组织分配型无线通信网络中,短分组的广播通信可以使用短等待时间实现。如将在稍后描述的,通过广播通信的信息发送程序具有与自组织分配型网络优良的适同性。
图9描述了按照本发明在自组织分配型无线通信网络中与信息发送程序有关的第一实施例的构造。
在这里附图中示出的实例包含以80微秒的周期配置的CW网络的超帧中每20毫秒的固定间隔四个通信站0、4、8和C的信标发送时间TBTT,并且如附图所示,信标几乎周期性地按通信站0、4、8和C的次序发送。这里假定所有通信站存在于一个通信范围内,并且没有隐藏终端问题。每个通信站基于信标的接收定时和信标中描述的NBOI信息,掌握在外围区域的通信站的存在和每个通信站的信标发送时间。此外,假定在发送和接收数据不出现的稳定状态下,仅仅在本地站发送的信标前后的时间区(听周期),每个通信站执行接收操作。
其描述在这种前提下通信站0执行到所有通信站的信息传送的情况。
在信息传送之前,通信站0通知每个通信站数据以便发送(预先通知)信息的发送,也就是寻呼分组(寻呼帧)。通信站0发送寻呼分组到通信站4,该通信站4紧接着发送信标到本地站。
图10示出要用于在斗链系统中从通信站0向每个通信站发送执行信息传送的意图的数据分组(寻呼分组)数据结构。如附图所示,分组的内部由接收目的地的通信站的地址(RA)字段、发送源的通信站的地址(TA)字段、指示分组是寻呼分组的类型字段、信息发送源的通信站的地址(SA)字段和执行分组帧纠错的信息(FCS)字段组成。
已经接收寻呼分组的通信站4识别出从通信站0的信息发送从现在开始执行,然后发送已经从通信站0接收的寻呼分组到通信站8,该通信站8紧接着发送信标到本地站。
同样地,已经接收寻呼分组的通信站8识别出从通信站0的信息发送被执行,然后发送已经从通信站4接收的寻呼分组到通信站C,该通信站C紧接着发送信标到本地站。
已经接收寻呼分组的通信站C认识出从通信站0的信息发送被执行,然后发送已经从通信站8接收的寻呼分组到通信站0,该通信站0紧接着发送信标到本地站。
应该注意存在这种情况,即通信站C不发送任何寻呼分组到通信站0,因为紧接着发送信标到本地站的通信站是信息的发送源。此外,在本地站不能识别出的新通信站的存在不能被否认的情况下,还存在这样的情形:在本地站的信标发送之后,每个通信站连续地操作其接收机,从而试图识别紧接着信标被发送到本地站的时间。
按照上述斗链系统的信息发送和接收程序,通信站0可以在一个数据超帧内向每个所有其他的通信站通知数据,也就是寻呼分组,并把信息发送的意图告诉到每个通信站。然后,通信站0在其中通信站0发送数据的超帧的下一个超帧中继发送本地站的信标之后发送网络发送信息。
另一方面,因为通信站4、8和C分别识别出从通信站0的信息发送基于以前接收数据执行,通信站4,8和C在它们的信标接收定时从通信站0接收通信站0的发送信标和发送信息。此外,当通信站4,8和C已经无误地接收到信息时,它们在继发送它们自己的信标之后分别发送指示信息的接收的接收确认响应
在通信站0已经发送信息之后,通信站0接收继通信站4、8和C的信标发送之后发送的接收确认响应,和确认发送信息已经广泛地无误地分配到每个通信站。在通信站0不能识别任何接收确认响应的情况下,这里,通信站0在靠近通信站的信标发送时间的信标发送时间再次重新发送相同信息到通信站。该程序可以通过遵循结合使用随机补偿的根据CSMA的普通发送程序的步骤而执行。
应该注意,在上述描述中,因为继信标和接收确认响应ACK而发送的信息可以优先地使用如参考图4-7描述的短分组间隔SIFS发送,信号冲突的可能性避免了。此外,继信标之后发送的信息和接收确认响应有时作为不同于信标的分组发送,但是它们有时在与信标的相同分组中进行复用。
图11详细地示出了上述斗链系统的信息发送和接收程序的操作实例。应该注意,类似于在图9中示出的情况,通信情况假定如下:在由80微秒周期形成的CW网络的超帧内,四个通信站0、4、8和C的信标发送定时TBTT以每20微秒的规则间隔被包含,并且信标几乎周期性地按通信站0,4,8和C次序发送。然后,通信站0发送信息到所有其它的通信站。
为了在信息发送之前向紧接着本地站的CW中发送信标的通信站4通知用于在信息发送之前告知将信息发送到每个通信站的意图的数据,刚好在通信站4的信标发送时间(C00)之前,通信站0发送数据,也就是呼叫分组。
因为通信站4在它自己的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站4可以接收来自通信站0的寻呼分组,然后可以识别从作为信息发送源的通信站0发送的发送信息的存在。并且,通信站4发回对发送信息的接收确认响应ACK(C01)。在示出的实例中,通信站4在本地站的信标发送之前发送ACK,但是存在信标发送时间之后通信站4立即尝试发送ACK的情况。然后,为了执行到接下来发送信标到CW网上的本地站的通信站8的发送,通信站4刚好在通信站8的信标发送时间之前发送寻呼分组(C02)。
因为通信站8在它自己的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站8可以接收来自通信站4的寻呼分组,以及可以识别从作为信息发送源的通信站0发送的发送信息的存在。然后,通信站8发回对此的接收确认响应ACK(C03)。然后,为了执行到紧接着向CW网上的本地站发送信标的通信站C的发送,通信站8刚好在通信站C的信标发送时间之前执行寻呼叫分组的发送(C04)。
因为通信站C在它自己的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站C可以接收来自通信站8的寻呼分组,然后可以确认从作为信息发送源的通信站0发送的发送信息的存在。然后,通信站C发回对寻呼分组的接收确认响应ACK(C05)。应该注意,尽管没有示出,但是还有通信站C尝试通过与上面描述的类似的程序发送寻呼分组到通信站0的情况。
通信站0在其中通信站0发送寻呼分组的超帧的下一个超帧中继本地站的信标发送之后发送网络发送信息(C07)。响应于此,因为其它的通信站4、8和C已经通过上述寻呼分组的接收识别出通信站0发送信息,它们在通信站0的信标发送时间上操作它们的接收机,并接收来自通信站0的发送信标和发送信息。
此外,通信站4、8和C发送接收确认响应,该响应指示它们可以继信标发送后从通信站0没有错误地接收发送信息(C08、C09和C10)。
在通信站0发送信息之后,通信站0接收继通信站4,8和C的信标发送之后发送的接收确认响应,藉此确认发送信息已经没有错误地广泛地分配到每个通信站。
此外,在通信站0不能识别接收确认响应的情况下,通信站0在紧邻通信站信标发送时间的时间再次重新发送相同信息到通信站。重传程序可以通过遵循结合使用随机补偿的CSMA的常规发送程序的步骤来执行(见图28,6等等),因此这里省略了其详细描述。
顺便说一下,在C07,信息发送源发送短分组,但是不必说,该操作程序可以配置成广播庞大的数据。
在图11示出的实施例中,在某一通信站发送信息到所有其它通信站的情况下,通过使用在下一个通信站的信标发送时间之前提供的接收周期以便执行斗链系统的信息发送,每个通信站在超帧中顺序地发送信息到接下来发送信标到本地站的下一个通信站。图23描述了使用在下一个通信站的信标发送时间之前提供的接收周期的斗链发送系统的构造。如附图所示,每个通信站在超帧中在接下来发送信标到本地站的下一个通信站的发送时间之前提供的接收周期对的时间回到它的激活状态以执行数据发送。然后,每个通信站移到它的休眠状态,并一直等到本地站的下一个信标发送定时。
图12用流程图的形式示出了无线通信设备100的操作步骤。操作步骤是用于由信息发送源的通信站执行如图9和11所示的信息发送和接收程序。信息发送和接收程序用于在作为信息发送源的通信站已经通过斗链系统的寻呼分组之后执行发送信息的广播发送。操作程序实际上以这样一种形式实现,其中中央控制单元103执行在信息存储单元113中存储的预定执行命令程序。
当通信站接收寻呼分组(步骤S1)时,通信站把接收的寻呼分组写入到用于在斗链系统中的发送的发送缓冲器以准备发送(步骤S2)。此外,在通信站接收寻呼信息的情况下,通信站设置寻呼信息的发送源的站的信标发送时间为“执行接收的时间”。
此外,此时,通信站检查本地站是否具有本地站想要发送的数据(步骤S3)。然后,在本地站已经发送数据的情况下,通信站用添加呼叫信息到前一页分组的形式把本地站的寻呼信息写入到发送缓冲器以准备发送(S4)。在这时候,在通信站没有接收到寻呼分组的情况下,通信站把寻呼信息写入发送缓冲器以按照原样进行斗链发送。
然后,当本地站的信标发送时间TBTT到达时,通信站发送信标(步骤S5)。
在已经完成发送准备(其呼叫信息已经预先发送)的数据在这里存在的情况下(步骤S6),数据刚好在信标后发送(步骤S7)。此外,为了接收与数据有关的ACK,每个站的信标发送时间被设置为″执行接收的时间″。
此外,在通信站的所有片段ACK被发送的情况下(步骤S8),通信站连续地发送ACK信息(步骤S9)。
在有一些分组要由在步骤S2和步骤S4的处理发送的情况下(步骤S10),通信站发送寻呼分组到目标通信站(步骤S11)。目标通信站基本上是这样的通信站,该通信站接下来在超帧中发送信标到本地站。
在通信站成功地在这里发送寻呼分组的情况下(步骤S12),通信站从发送缓冲器中清除寻呼信息,并设置发送数据的状态为发送准备完成(步骤S13)。另一方面,在通信站在发送寻呼分组失败的情况下,通信站改变目标发送站为接下来发送信标的站(步骤S14)
当接下来发送信标到本地站的下一个通信站的信标发送时间到达时(步骤S15),通信站判断这个时间是否是“执行接收的时间”(步骤S16)。当获得肯定的结果时,通信站执行数据或ACK的接收(步骤S17)。在通信站在这里接收数据的情况下,通信站提供数据到上层。
在这里存在要重新发送到已经发送信标的通信站的数据的情况下(步骤SI8),通信站开始向站的数据重传程序(步骤S19)。
通信站执行从步骤S10到S19并到另一个站的信标发送时间的处理。然后,在已经在超帧中发送的数据存在于下一个将要发送的信标是本地站的信标的定时上的情况下(步骤S20),通信站检查是否关于已发送数据的所有ACK都已经接收到,以寄存将重新发送到仍然没有接收到的站的数据(步骤S21)。
按照本实施例的信息发送和接收程序,系统中共享的信息可以有效地通过斗链系统提供。此外,有冲突可能性地多次发送短分组变得不必要,并且基本上使得能够在一段固定时间内传递数据。此外,因为每个通信站通过在它的信标发送定时前后提供接收周期执行其间的数据发送,接收机可以仅仅操作在最小必需的时间区内。因此,改善了低功耗的效果。
例如,在多个用户执行竞争的情况下应用无线通信到游戏控制器的应用中,必须在单机上发送命令输入到所有用户的控制器。按照以上的信息发送和接收程序,由来自每个控制器的短分组组成的输入命令可以以短等待时间没有从游戏进行处理的任何延迟地通知到每个控制器。此外,假定每个游戏控制器由电池驱动,则要求功耗降低。每个游戏控制器可以在除分组发送和接收的时间之外进入其休眠状态。
另外,在连续地发送信息的情况下,当可以预测每个通信站保持发送和接收分组的状态不进入休眠状态时,存在这种信息不用寻呼分组的斗链程序而被发送的情况。在这种情况下,发送信息的通信站继本地站的信标发送之后的发送优先化周期内发送信息,以及每个用于接收信息的通信站在继本地站的信标发送之后的发送优先化周期内发送接收确认响应。有冲突可能性地多次发送短分组变得不必要,而基本上在一段固定时间传递数据。
G.信息发送程序的第二实施例
图13描述了按照本发明在自组织分配型无线通信网络中与信息发送程序有关的第二实施例的构造。
这里在附图中示出的实例包括在以80微秒的周期配置的CW网络的超帧中每20微秒的规则间隔的四个通信站0、4、8和C的信标发送定时TBTT,并且如附图所示,信标几乎周期性地按通信站0、4、8和C的次序发送。这里假定所有通信站存在于一个通信范围内,并且没有隐藏终端问题。基于信标的接收时间和信标中描述的NBOI信息,每个通信站掌握在外围区域的通信站的存在和每个通信站的信标发送时间。此外,假定在发送和接收数据不出现的稳定状态中,每个通信站仅仅在本地站发送的信标前后的时间区(听周期)中执行其接收操作。
在图13中示出的实例例示了通信站8以及通信站0同时在同一超帧中执行信息发送的情况。在上述的第一实施例中,诸如寻呼分组等用于给出信息发送预先通知的先前数据在信息发送之前发送。然而,在第二实施例中,信息本身从开始发送。
通信站0发送其想要传送到每个通信站(或某些通信站)的信息到通信站4,该通信站4接下来发送信标到本地站。
已经接收信息的通信站4获得来自通信站0的信息,和发送从通信站0接收到的信息到通信站8,该通信站8接下来发送信标到本地站。
已強接收信息的通信站4获得来自通信站0的信息,和发送从通信站4接收到的信息到通信站C,通信站C接下来发送信标到本地站。在这时候,因为通信站8具有本地站想要发送的信息,通信站8通过增加(复用)信息到从通信站4接收的信息组成信息组,并发送该信息组到通信站C。
已经接收信息组的通信站C获得来自通信站0和8的信息片段,并发送从通信站8接收的信息组到通信站0,通信站0接下来发送信标到本地站。
已经接收信息组的通信站0获得来自通信站8的信息。然后,当通信站0识别出与因为从本地站发送的的信息被归入到已接收的信息组从本地站发送的信息有关的发送处理已经完成时,通信站0删除该信息,并发送剩余信息到通信站4,该通信站4接下来发送信标到本地站。
已经接收信息的通信站4获得来自通信站8的信息,且通信站4发送从通信站0接收的信息到通信站8,该通信站8接下来发送信标到本地站。
当已经接收信息的通信站8识别出因为从本地站发送的信息被包括与从本地站发送的信息有关的发送处理已经完成时,通信站8删除该信息。结果,通信站8确认除发本地站发送的信息之外没有信息包括在接收信号中,并且通信站8结束一系列发送和接收程序。
图14示意性地示出了按照本发明第二实施例,将要使用在自组织的分配型网络中的数据分组的数据结构的实例。
如附图所示,数据分组由接收目的地的通信站的地址(RA)字段、发送源的通信站的地址(TA)字段、指示分组是数据分组的类型字段、指示分组数据长度的长度字段和数据分组字段组成。
数据分组字段通过复用来自每个通信站的发送信息片段被配置,该发送信息加到帧周期中,每个发送信息片段由信息发送源的地址(SA)字段和数据字段的结合组成。
当这里大量通信站在同一超帧中执行信息发送时,信息组以连续地增加(复用)信息片段的形式组成。结果,数据量超过可发送量以至于溢出是有可能的。
为了避免这种数据量的溢出状态,当接收信息组的数据量超过某一阈值时,每个通信站有时执行旁观处理而不发送要从本地站发送的信息直到下一个超帧为止。此外,在这时候,还有一种情况,即每个通信站计算在其中本地通信站想要发送的信息被加到已接收的信息组以把计算数据量与阈值比较来进行判断是增加信息还是旁观的状态下的数据量。
此外,为了避免数据量的溢出状态,存在一种情况,即每个通信站保持与是否本地站已经在最近的超帧中发送信息有关的信息以便限制在连续超帧中的信息发送。藉此,在通信站之间达到访问的公平和发送机会的均等是有可能的。
图15按照本发明第二实施例详细地示出了信息发送和接收程序的操作实例。应该注意,类似于图13示出的情况,通信情况假定如下:在由80微秒周期形成的CW网络的超帧内,以每隔20毫秒的规则间隔包含四个通信站0、4、8和C的信标发送时间TBTT,并且信标几乎周期性地按通信站0,4,8和C次序发送。此外假定通信站8以及通信站0在同一超帧中同时执行其信息发送。
为了通知接下来在CW网络上发送信标到本地站的通信站4由通信站想要发送给通信站(或多个通信站)的信息组成的数据分组,通信站0在通信站4的信标发送时间之后立即发送数据分组(C20)。
因为通信站4在它的自己的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站4可接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到该数据分组(C21)。尽管通信站0这里在通信终端4的信标发送之后的定时发送数据分组,但是还存在一种情况,即通信站0尝试在信标发送时间之后立即发送信息。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站8,通信站4在通信站8的信标发送时间之后立即执行数据分组的发送(C22)。
因为通信站8在它的信标发送时间前后让其接收机操作,所以通信站8可以接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到该数据分组(C23)。
为了执行到接下来发送信标到本地站的通信站C的数据分组发送,通信站8在通信站C的信标发送时间之后立即执行数据分组发送(C24)。在这时候,通信站8通过增加本地站想要发送的信息到已接收信息形成信息组(数据分组),及通信站8发送形成的信息组到通信站C。
因为通信站C在它的自己的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站C可以接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到该数据分组(C25)。为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站0,通信站C在通信站0的信标发送时间之后立即执行由信息组组成的数据分组的发送(C26)。
因为通信站0在它的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站0可以接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到该已接收数据分组(C27)。当通信站0识别本地站已经发送的信息包括在这里的数据分组时,通信站0删除来自信息组(数据分组)的信息,并产生由将被发送到下一个通信站的信息组组成的数据分组。然后,为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站4,通信站0通信站4的信标发送时间之后立即执行数据分组的发送(C28)。
因为通信站4在它的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站4可以接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到该已接收数据分组(C29)。为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站8,通信站4在通信站8的信标发送时间之后执行数据分组的发送(C30)。
因为通信站8在它的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站8可以接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到已接收数据分组(C31)。当通信站8识别本地站已经发送的信息包括在数据分组中,通信站8删除来自信息组(数据分组)的信息。然后,当通信站8确认除本地站已经发送的信息之外没有信息包括在已接收信号时,通信站8结束一系列发送和接收程序。
在图15示出的实施例中,在某一通信站发送信息到所有其它通信站的情况下,通过使用在下一个通信站的信标发送时间之后提供的接收周期,每个通信站顺序地在超帧中发送信息到接下来发送信标到本地站的下一个通信站以便执行斗链系统的信息发送,该下一个通信站紧接着发送信标到本地站。图24描述了使用在下一个通信站的信标发送时间之后提供的接收周期的斗链发送系统的结构。如附图所示,每个通信站在帧周期中接下来发送信标到本地站的下一个通信站的发送时间之后提供的接收周期的时间回到它的激活状态,以执行数据发送(在上述实例中描述的呼叫分组)。此后,每个通信站进入它的休眠状态,等待直到本地站的信标发送时间为止。
图16详细地示出了按照本发明第二实施例在错误出现在信息发送和接收程序过程中的操作实例。应该注意,类似于在图13中示出的情况,通信情况假定如下:在以80微秒周期配置的CW网络的超帧内,每隔20微秒的规则间隔包含四个通信站0、4、8和C在信标发送时间TBTT,并且信标几乎周期性地按通信站0,4,8和C顺序发送。顺便说一下,为了描述的简单化,假定仅仅通信站0同时在超帧中执行信息发送。
为了通知接下来发送信标到本地站的通信站4由这样的信息组成的数据分组,该信息是通信站0想要发送到通信站(或多个通信站)的信息,通信站0在通信站4的信标发送时间之后立即发送数据分组(C40)。
因为通信站4在它的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站4可以接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到该已接收数据分组(C41)。然后,为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站8,通信站4在通信站8的信标发送时间之后立即执行数据分组的发送(C42)。
尽管通信站8在它的信标发送时间前后让其接收机操作,由于某些原因不恰当地执行接收。因为在预定周期中没有发回接收确认响应ACK,通信站4按照预定程序多次尝试完成数据分组的重传(C43和C44)。因为仍然没有发回接收确认响应,并且因为响应周期(收周期)也终止了,通信站4放弃到通信站8的信息发送。
在这种情况下,通信站4改变发送的搭档为通信站C,该通信站C再接下来执行信标发送到通信站8。为了发送同样的分组到通信站C,通信站4在通信站C的信标发送时间之后立即执行数据分组的发送(C45)。在这时候,通信站4通过增加信息到原始信息形成信息组,该增加的信息指示到通信站8的信息发送故障,并且发送该数据分组。
因为通信站C在它的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站C可以接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到已接收数据分组(C46)。为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站0,通信站C在通信站0的信标发送时间之后立即执行由信息组组成的数据分组的发送(C47)。
因为通信站0在它的信标发送时间前后让其接收机操作,通信站0可以接收数据分组,并发送回接收确认响应ACK到该已接收数据分组(C48)。当通信站0识别出仅仅与本地站已经发送的信息有关的元素包括在已接收数据分组内的信息组中,通信站0不执行信号的进一步中继发送(同上)。此外,通过知道通信站8没有响应的事实,通信站0开始到通信站8的重传程序。
为了在重传程序中发送重传数据分组到通信站8,通信站0在通信站8的信标发送之后立即按照预定程序发送数据分组(C49)。
假定通信站8在它自己的信标发送时间前后让其接收机操作,并且通信站8在这时候可以接收数据分组。在这种情况下,通信站8发回接收确认响应ACK到已接收重传数据分组(C50)。当已接收确认响应ACK的通信站0识别出信息已经发送到所有想要发送信息的通信站,该通信站0终止所有的信息发送程序。
指示到其的发送失败的通信站的信息所加到的信息有时通过斗链发送系统到达信息发送源的通信站。在图16示出的重传程序中,信息发送源的通信站开始到接收失败的特定通信站的重传程序,但是不用说重传可以通过如图15所示的斗链发送再次顺序地传送同一数据到每个通信站而被执行。在斗链发送以每个通信站连续地增加信息继续的情况下,存在着后者方法更有效的情况。
图17用流程图的形式示出了无线通信设备100的操作程序。操作程序用于信息发送源的通信站的如图13和图15所示的信息发送和接收程序的实现。信息发送和接收程序用于在信息发送源的通信站已经通过斗链系统发送寻呼分组之后执行发送信息的广播发送。操作程序实际上以这种形式实现,其中中央控制单元100执行存储在信息存储单元103中的预定执行命令程序。
当本地站的信标发送时间到达时,通信站发送信标(步骤S31)。
然后,在数据帧已经被接收的情况下(步骤S32),通信站执行以下处理。第一,通信站确认是否从本地站发送的数据包括在接收数据帧中(步骤S33)。在从本地站发送的数据被包括的情况下,通信站删除来自已接收数据帧的数据(步骤S34)。此外,通信站检查是否包括NG报告(告诉某人执行接收失败的信息)(步骤S35)。在包括NG报告的情况下,通信站注册重传数据用以便执行到通信站的数据重传(步骤S36)。接下来,通信站提供接收数据到上层(步骤S37),同时设置数据到斗链的数据。
接下来,通信站检查它想要发送的数据是否存在(步骤S38)。在通信站想要发送的数据存在的情况下,通信站在考虑到通信站想要发送流的数据的数量、在步骤S37设置的数据存在的情况下的数据量、最近发送的数据的数量后判断是否允许发送(步骤S39)。结果,在判断可许发送的情况下,通信站设置要在步骤S37设置的数据存在的情况下以将数据添加到该数据的形式发送的数据为斗链的数据(步骤S40)。
然后,在下一个通信站的信标发送时间在超帧中到来和通信站接收到信标之后(步骤S41),通信站检查斗链数据是否存在(步骤S42)。在斗链数据存在的情况下,通信站发送数据到目标通信站(步骤S43)。目标通信站基本上是这样的通信站,该通信站接下来在超帧中发送信标到本地站。
这里,在数据帧的发送成功的情况下,例如在来自接收目的地的ACK返回的情况下(步骤S45),通信站清除来自发送缓冲器的数据帧(步骤S47)。另一方面,在数据帧的发送不成功的情况下(步骤S46),通信站改变目标发送站到接下来发送信标的站(步骤S45),并且通信站添加NG报告到斗链发送数据,该NG报告指示到该通信站的数据发送失败。然后,通信站更进一步地执行类似于上述处理的到通信站的数据发送处理,该通信站具有下一个信标发送时间(步骤S44)。
此外,在注册重传数据的情况下,通信站发送数据到在NG报告中描述的目标通信站(步骤S49)。
图18按照本发明第二实施例详细地示出了信息发送和接收程序的修改实例。应该注意,类似于在图15中示出的情况,该通信情况假定如下:在由80微秒周期形成的CW网络的超帧中,以每隔20微秒的规则间隔包含四个通信站0、4、8和C的信标发送时间TBTT,并且信标几乎周期性地按通信站0,4,8和C次序发送。假定这里所有通信站存在于通信范围内和没有隐藏终端问题时,基于信标接收时间和信标中描述的NEOI信息,每个通信站掌握在外围地区上的通信站的存在和每个通信站的信标发送时间。然后,假定通信站8以及通信站0同时在同一超帧中执行信息发送。
在图15示出的实施例中,通信站分别地在接近要去的站的信标发送定时的定时上发送信号。另一方面,在图18示出的实施例中,信号继本地站的信标发送后发送。在后一个实施例的情况下,作为一个规则规定每个通信站在除信标发送前后的时间之外的刚好在本地站信标之前在发送信标的站的信标的外围区域的时间区让其接收机操作。此外,假定每个通信站获得紧接着信标发送之后的发送优先化周期TPP,并可以在该部分中在比另一个站的分组间隔SIFS更短的分组间隔SIFS上优先地获得发送权。
为了通知接下来发送信标到本地站的通信站4通信站0想要发送给通信站(或多个通信站)的信息组成的数据分组,通信站0通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组的发送(C60)。
因为通信站4在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的通信站0的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,通信站4可以接收该数据分组,和送回接收对数据分组的确认响应ACK(C61)。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站8,通信站4通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组的发送(C62)。
因为通信站8在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的通信站4的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,通信站8可以接收该数据分组,和发回对数据分组的接收确认响应ACK(C63)。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站C,通信站8通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组发送(C64)。在这时候,通信站8通过添加本地站想要发送的信息到接收信息形成信息组(数据分组),并发送信息组到通信站C。
因为通信站C在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的通信站8的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,该通信站C可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C65)。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站0,通信站C通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP发送数据分组(C66)。
因为通信站0在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的通信站C的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,通信站0可以接收该接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C67)。这里,当通信站0识别出数据分组包括本地站已经发送的信息时,通信站0删除来自信息组(数据分组)的信息,并产生由要发送到下一个通信站的信息组组成的数据分组。然后,为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站4,通信站0通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组的发送(C68)。
因为通信站4在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的站的信标外围区域的时间区中让接收机操作,该通信站4可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C69)。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站8,通信站4通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组发送(C70)。
因为通信站8在(刚好)在本地站之前发送信标的站的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,该通信站8可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C71)。当通信站8识别出数据分组包括本地站已经发送的信息时,通信站8从信息组(数据分组)删除信息。然后,当通信站8确认除本地站已经发送的信息之外没有信息包括在接收信号时,通信站8结束一系列发送和接收程序。
在图18示出实施例中,在某一通信站执行到所有其它通信站的信息发送的情况下,通过使用在超帧中本地站的信标发送之后立即获得的发送优先化周期TPP,每个通信站顺序地在超帧中发送信息到在超帧中接下来发送信标到本地站的下一个通信站,然后每个通信站执行斗链系统的信息发送。图25描述了使用由通信站在本地站的信标发送之后立即提供的发送优先化周期TPP的斗链发送系统的结构。如附图所示,每个通信站在超帧中(刚好)在本地站之前发送信标的先前通信站的信标发送之前后立即提供的发送优先化周期TPP返回其激活状态,和执行数据的接收操作。此后,每个通信站进入它的休眠状态,和等待直到下一个本地站的信标发送时间为止。
此外,在图18示出的实例中,每个通信站通过使用在本地站的信标发送之后立即获得的发送优先级周期TPP执行斗链信息发送。然而,不用说作为信息发送的高级广播信号的呼叫分组的斗链发送可以通过使用TPP执行类似于在图9和11中示出的斗链发送执行。
图19详细地示出了按照在图18示出的实施例在信息发送和接收程序的过程中出现错误的情况下的操作实例。应该注意,在类似于图13中示出的情况下,假定情况如下。就是说,在以80微秒周期配置的CW网络的超帧内,以每隔20微秒的规则间隔包含四个通信站0、4、8和C的信标发送时间TBTT,并且信标几乎周期性地按通信站0,4,8和C的次序发送。同样,假定通信站8以及通信站0同时在同一超帧中执行信息发送。
通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP,通信站0执行数据分组的发送,该信息是本地站想要发送到通信站(或多个通信站)的(C80)。
因为通信站4在(刚好)在本地站的信标前发送信标的通信站0的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,该通信站4可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C81)。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站8,通信站4通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组发送(C82)。
通信站8在(刚好)在本地站之前发送信标的通信站4的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,但是该接收正是由于某些情形而不正确执行。
因为任何接收响应ACK不能在预定周期发回,通信站4尝试按照预定程序进行数据分组的重传(C82′)。因为任何接收确认响应仍然不能发回,通信站4暂时放弃到通信站8的数据分组发送,并在通信站8的信标发送和接收时间前后再次发送数据分组(C82″)。
因为通信站8在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的通信站4的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,该通信站8可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C83)。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站C,通信站8通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组发送(C84)。在这时候,通信站8通过增加本地站想要发送的信息到接到信息形成信息组(数据分组),然后发送信息组到通信站C。
因为通信站C在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的通信站8的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,该通信站C可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(CSS)。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站0,通信站C通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组发送(C86)。
因为通信站0在(刚好)在一地站的信标之前发送信标的通信站C的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,该通信站0可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C87)。当这里的通信站0识别出数据分组包括本地站已经发送的信息时,通信站0从信息组(数据分组)中删除信息,然后产生由将被发送到下一个通信站的信息组组成的数据分组。然后,为了发送数据分组到下一个发送信标到本地站的通信站4,通信站0通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组的发送(C88)。
因为通信站4在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的站的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,该通信站4可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C89)。
为了发送数据分组到接下来发送信标到本地站的通信站8,通信站4通过使用在本地站的信标发送时间之后立即提供的TPP执行数据分组发送(C90)。
因为通信站8在(刚好)在本地站的信标之前发送信标的站的信标外围区域的时间区中让其接收机操作,该通信站8可以接收数据分组,和发回对已接收数据分组的接收确认响应ACK(C91)。当通信站8识别出本地站已经发送的信息包括在数据分组中时,通信站8从信息组(数据分组)删除信息。然后,当通信站8确认除本地站已经发送的信息之外没有信息包括在接收信号时,通信站8结束一系列发送和接收程序。
在图19示出的实例中,重传数据处理在同一TPP部分完成,但是不用说:如图16所示,可添加通信站向其进行数据发送失败的通信站的信息,且当在下一个超帧中时间到达信息发送源的通信站时,到特定通信站的重传程序可以启动。或者,重传数据可以继续通过斗链系统发送。
按照本实施例的信息发送和接收程序,由斗链系统高效地提供系统共有的信息是有可能的。此外,有冲突可能性地多次发送短分组是不必要的,而在确定的时段内进行数据的发送基本上成为可能。此外,因为每个通信站通过在信标发送时间前后提供接收周期在通信站之间执行数据发送,接收机可以仅仅在最小必需时间区内操作。因此,低功耗的效果改善了。
例如,在多个用户执行竞争的情况下应用无线通信到游戏控制器的应用中,必须在单机上发送命令输入到所有用户的控制器。按照上述的信息发送和接收程序,由来自每个控制器的短分组组成输入命令可以在短等待时间通知到每个控制器,而没有任何从游戏进行的延迟。此外,假定游戏控制器分别由电池驱动,因此需要功率损耗的降低。每个游戏控制器可以在除分组发送和接收的时间之外进入它的休眠状态。
上述,当本发明被详细描述时,参照特定实施例。然而,在不脱离本发明主题的情况下,本领域技术人员可以改变和代替实施例是很明显的。
在本说明书中,作为主要实施例描述了本发明应用到其中每个通信站自组织分配型无线网络中互相通知每个预定帧周期的通信环境的情形,但是本发明的主题不局限于主要实施例。
例如,只要其中从通信范围内的大量通信站发送信标的通信站,或只要每个通信站的接收周期在预定周期内按序排列的通信系统,即使通信系统是除自组织分配形式以外的网络,本发明也可以类似地应用到网络。此外,本发明还可以甚至应用到多信道型通信系统,其中每个通信站在跳过大量频道的同时时执行通信。
简而言之,本发明已经以范例的形式公开,并且因此在本说明书中描述的内容将不会解释为限制。为了判断发明的主题,应该考虑在本说明书的开头描述的权利要求。

Claims (45)

1.一种自组织分配型无线通信系统,其中每个通信站在预定帧周期相互发送描述与网络有关的信息的信标以建立网络,其中:
每个通信站分别在本地站的信标发送时间前后或在本地站之前发送信标的通信站的信标发送时间前后提供预定接收周期,以及
每个通信站在信息发送的数据发送目的地的通信站的信标发送时间前后或在本地站的信标发送时间之后执行信息发送。
2.按照权利要求1的无线通信系统,其中:
在某一通信站向所有其它通信站发送信息的情况下,每个通信站执行信息发送方法,该方法中通过使用在下一个通信站的信标发送时间前后或在本地站的信标发送时间前后提供的接收周期,信息顺序地在所述帧周期中发送到接下来发送信标到本地站的下一个通信站。
3.按照权利要求2的无线通信系统,其中:
在通知执行信息发送的数据在一个帧内顺序地从起信息发送源作用的通信站发送到所有其它通信站之后,所述信息发送源继下一个帧周期中本地站的信标发送之后发送信息,而其它通信站在来自信息发送源的信标接收定时接收信标和发送信息。
4.按照权利要求3的无线通信系统,其中:
当通信站无误地接收到来自所述信息发送源的发送信息时,每个所述的其它通信站在所述下一个帧周期中发送接收确认响应,该响应指示通信站可以继本地站的信标发送之后接收信息,以及
所述信息发送源继从所述其它通信站接收到信标之后接收,接收确认响应。
5.按照权利要求4的无线通信系统,其中:
在信息发送源不能识别出接收确认响应的情况下,所述信息发送源开始关于同一信息到通信站的重传程序。
6.按照权利要求2的无线通信系统,其中:
响应于本地站通过信息发送方法发送的信息的接收,每个通信站识别出信息发送处理的完成。
7.按照权利要求2的无线通信系统,其中:
在每个通信站具有本地站想要发送的信息的情况下,通信站添加本地站想要发送的信息到从在所述的帧周期中先于本地站发送信标的前一个通信站接收的信息,并发送该信息到下一个通信站,该下一个通信站接下来发送信标到本地站。
8.按照权利要求2的无线通信系统,其中:
在每个通信站向接下来发送信标到本地站的下一个通信站发送信息失败的情况下,通信站通过使用所述帧周期中的下一个通信站的接收周期尝试信息重传。
9.按照权利要求8的无线通信系统,其中:
在每个通信站将信息发送到另一个通信站失败的情况下,通信站添加指示到其的发送失败的通信站的信息到发送信息,和尝试执行接下来在所述帧周期发送信标到所述另一个通信站的到通信站的信息发送。
10.按照权利要求9的无线通信系统,其中:
在当每个通信站接收到本地站通过上述信息发送方法发送的信息时将指示到其的发送失败的通信站的信息添加到该信息的情况下,每个通信站开始到该通信站的重传程序。
11.按照权利要求9的无线通信系统,其中:
在当每个通信站接收到本地站通过上述的信息发送方法发送的信息时将指示到其的发送失败的通信站的信息添加到该信息的情况下,每个通信站通过上述的信息发送方法重新发送信息。
12.按照权利要求1的无线通信系统,其中:
每个通信站参考已接收信息量、本地站想要发送的信息量和本地站最近发送的信息量中的至少一个,确定一个帧周期中从本地站的信息发送存在还是不存在。
13.按照权利要求1的无线通信系统,其中:
每个通信站周期地将信标按照相应于所需等待时间的数目内插到所述预定帧周期。
14.一种自组织分配型无线通信系统,其中每个通信站在预定帧周期相互发送描述关于网络的信息的信标以建立网络,其中:
每个通信站分别提供发送优先化周期,在该周期发送权可以以优选级获得,该优先级由本地站的信标发送显示,以及
每个通信站在信息发送时在本地站的发送优先化周期内执行接收处理。
15.按照权利要求14的无线通信系统,其中:每个接收信息的通信站在早于本地站发送信标的前一个通信站的信标发送后的发送优先化周期内执行信息接收。
16.按照权利要求14的无线通信系统,其中:
多于一个接收信息的通信站在起信息发送源作用的通信站的发送优先化周期内执行接收操作。
17.按照权利要求16的无线通信系统,其中:
当来自信息发送源的发送信息已经无误地接收时,所述多于一个接收信息的通信站在本地站的发送优先化周期内发送接收确认响应,该响应指示通信站可以接收该信息,和
所述起信息发送源作用的通信站在所述多于一个通信站的每个通信站的发送优先化周期内执行接收操作,和接收接收确认响应。
18.一种无线通信系统,其中每个通信站在预定帧周期内顺序地安排接收周期,其中:
在通信站执行到全部其它通信站的信息发送的情况下,每个通信站顺序地发送信息到下一个通信站,该下一个通信站接下来在所述帧周期内设置接收周期到本地站。
19.一种无线通信设备,在配置有通信站的自组织分配型通信环境中操作,每个通信站在预定帧周期发送描述与网络有关的信息的信标,所述无线通信设备包括:
在信道上发送/接收无线数据的通信装置;
产生信标信号的信标信号产生装置,在该信号中描述了和本地站有关的信息;
分析经由所述通信装置从邻近站接收到的信标信号的信标信号分析装置;和
在所述信道上控制数据发送操作的通信控制装置,其中:
所述通信控制装置掌握邻近站的信标发送时间,在本地站或在本地站之前发送信标的通信站的信标发送时间前后执行接收程序,和作为在信息发送时的数据发送目的地的通信站的信标发送时间前后或本地站的信标发送时间后执行信息发送。
20.按照权利要求19的无线通信设备,其中:
在发送信息到全部通信站的情况下,在所述帧周期内,通过分别利用在下一个通信站的信标发送时间前后或本地站的信标发送时间前后提供的接收周期,所述通信控制装置顺序地发送信息到下一个通信站,该下一个通信站接下来发送信标到本地站。
21.按照权利要求20的无线通信设备,其中:
在发送通知执行到全部其它通信站的数据发送的数据后,所述通信控制装置继在下一个帧周期内本地站的信标发送后发送信息。
22.按照权利要求21的无线通信设备,其中:
响应于所述来自另一个通信站的通知数据的接收,所述通信控制装置在所述下一个帧周期内在来自所述另一个通信站的信标的接收定时接收信标和发送信息。
23.按照权利要求22的无线通信设备,其中:
所述发送控制装置在无误地接收到发送信息后,在所述下一个帧周期内继本地站的信标的发送之后,发送接收确认响应。
24.按照权利要求21的无线通信设备,其中:
所述通信控制装置继在所述下一个帧周期内来自所述另一个站的信标的接收之后接收接收确认响应。
25.按照权利要求24的无线通信设备,其中:
在识别来自通信站的接收确认响应失败的情况下,所述通信控制装置开始关于同一信息到通信站的预定重传程序。
26.按照权利要求20的无线通信设备,其中:
响应于本地站发送信息的接收,所述通信控制装置识别信息发送处理的完成。
27.按照权利要求20的无线通信设备,其中:
在本地站想要发送的信息存在的情况下,所述通信控制装置添加本地站想要发送的信息到从在所述帧周期中先于本地站发送信标的前一个通信站接收到的信息,和发送信息到下一个通信站,该下一个通信站接下来发送信标到本地站。
28.按照权利要求20的无线通信设备,其中:
在信息发送到接下来发送信标到本地站的下一个通信站失败的情况下,所述通信控制装置通过使用在所述帧周期中下一个通信站的接收周期尝试进行信息重传。
29.按照权利要求28的无线通信设备,其中:
在信息发送到另一个通信站失败的情况下,所述通信控制装置添加,指示到其的发送失败的通信站的信息到发送信息,和尝试在所述帧周期中执行到接下来发送信标到另一个通信站的通信站的信息发送。
30.按照权利要求29的无线通信设备,其中:
在接收到本地站发送的信息后,在指示到其的发送失败的通信站的信息被添加该信息的情况下,所述通信控制装置开始到通信站的重传程序。
31.按照权利要求29的无线通信设备,其中:
在接收到本地站发送的信息后,在指示到其的发送失败的信息被添加到该信息的情况下,所述通信控制装置重新发送信息到下一个通信站,该下一个通信站接下来发送信标到本地站。
32.按照权利要求27的无线通信设备,其中:
所述通信控制装置参考已接收信息量,大量本地站想要发送的信息量、和大量本地站最近发送的信息量中的至少一个,并确定在帧周期内来自本地站的信息发送存在还是不存在。
33.按照权利要求19的无线通信设备,其中:
所述通信控制装置周期性地将信标按照与所需等待时间相应的数目内插到所述预定帧周期中。
34.一种无线通信设备,操作在配置有通信站的自组织分配型通信环境中,每个通信站在预定帧周期发送描述与网络有关的信息的信标,所述无线通信设备包括:
在信道上发送/接收无线数据的通信装置;
产生信标信号的信标信号产生装置,该信号中描述了和本地站有关的信息;
分析经由所述通信装置从邻近站接收的信标信号的信标信号分析装置;和
控制在所述信道上数据发送操作的通信控制装置,其中:
所述通信控制装置掌握邻近站的信标发送时间,分别提供发送优先化周期,在该周期中发送权可以以由本地站的信标发送示出的优先级获得,和在数据发送时在本地站的发送优先化周期内执行数据发送。
35.按照权利要求34的无线通信设备,其中:
所述通信控制装置继先于本地站发送信标的前一个通信站的信标发送时间之后在发送优先化周期内执行接收操作。
36.按照权利要求34的无线通信设备,其中:
所述通信控制装置执行让接收机在数据接收时起信息发送源作用的通信站的发送优先化周期内操作的接收操作。
37.按照权利要求36的无线通信系统,其中:
当来自信息发送源的发送信息已经无误地接收时,所述通信控制装置在本地站的发送优先化周期内发送接收确认响应,该响应指示通信站可以接收该信息。
38.按照权利要求36的无线通信系统,其中:
所述通信控制装置执行让接收机在所述多于一个通信站的发送优先化周期内操作的接收操作,和接收接收确认响应。
39.一种操作在通信环境下的无线通信设备,该环境中每个通信站在预定帧周期内顺序地安排接收周期,其中:
所述无线通信设备掌握邻近站的接收周期,和顺序地发送信息到下一个通信站,该下一个通信站接下来在所述帧周期内设置接收周期到本地站。
40.一种在配置有通信站的自组织分配型通信环境下执行无线通信操作的无线通信方法,每个通信站在预定帧周期发送描述与网络有关的信息的信标,所述无线通信方法包括:
信标发送步骤,用于在预定信标发送定时发送本地站的信标;
信标发送定时管理步骤,用于掌握邻近站的信标发送时间;
在下一个通信站的信标发送时间前后执行接收处理的接收处理步骤,该下一个通信站接下来发送信标到本地站;和
在起数据发送目的地作用的通信站的信标发送时间前后执行信息发送的发送处理步骤。
41.一种在配置有通信站的自组织分配型通信环境下执行无线通信操作的无线通信方法,每个通信站在预定帧周期发送描述与网络有关的信息的信标,所述无线通信方法包括:
在预定信标发送定时发送本地站信标的信标发送步骤;
掌握邻近站的信标发送时间的信标发送时间管理步骤;
提供其间发送权可以分别在本地站的信标发送时间之前和之后获得的发送优先化周期以执行信息发送的发送处理步骤;和
继先于本地站发送信标的前一个通信站的信标发送时间后的发送优先化周期内执行接收操作的接收处理步骤。
42.一种在通信环境下执行无线通信操作的无线通信方法,在该环境中每个通信站在预定帧周期内顺序地提供接收周期,其中:
掌握邻近站的接收周期和顺序地发送信息到下一个通信站,该下一个通信站接下来在所述帧周期内设置接收周期到本地站。
43.一种以计算机可读格式描述的计算机程序,用于在计算机系统上执行用于在配置有通信站的自组织分配型通信环境下执行无线通信操作的过程,每个通信站在预定帧周期发送描述与网络有关的信息的信标,所述计算机程序包括:
在预定信标发送定时发送本地站信标的信标发送步骤;
掌握邻近站的信标发送时间的信标发送时间管理步骤;
在下一个通信站的信标发送时间前后执行接收处理的接收处理步骤,该下一个通信站接下来发送信标到本地站;和
在起数据发送目的地作用的通信站的信标发送时间前后执行信息发送的发送处理步骤。
44.一种以计算机可读格式描述的计算机程序,用于在计算机系统上执行用于在配置有通信站的自组织分配型通信环境下执行无线通信操作的过程,每个通信站在预定帧周期发送描述与网络有关的信息的信标,所述计算机程序包括:
在预定信标发送定时发送本地站信标的信标发送步骤;
掌握邻近站的信标发送时间的信标发送时间管理步骤;
提供其间发送权可以分别在本地站的信标发送时间之前和之后获得的发送优先化周期以执行信息发送的发送处理步骤;和
继先于本地站发送信标的前一个通信站的信标发送时间之后的发送优先化周期内执行接收操作的接收处理步骤。
45.一种以计算机可读格式描述的计算机程序,用于在计算机系统上执行用于在通信环境下执行无线通信操作的过程,该环境中每个通信站在预定帧周期内顺序地提供接收周期,其中:
掌握邻近站的接收周期和将信息顺序地发送到下一个通信站,该下一个通信站在所述帧周期内接下来设置到接收周期到本地站。
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