CN1703042A - 基于协调器的无线网络中的通信方法 - Google Patents

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CN1703042A CNA2005100710406A CN200510071040A CN1703042A CN 1703042 A CN1703042 A CN 1703042A CN A2005100710406 A CNA2005100710406 A CN A2005100710406A CN 200510071040 A CN200510071040 A CN 200510071040A CN 1703042 A CN1703042 A CN 1703042A
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裴大奎
成玹妸
洪真佑
金仁焕
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Abstract

提供一种在通过骨干网连接的第一和第二基于协调器的无线网络之间通信的方法。该方法包括从连接第二基于协调器的无线网络与骨干网的中继器接收含有远程信道时间分配(CTA)所需信息的指示数据传输的帧，发送远程CTA帧以便中继器从第二基于协调器的无线网络中的协调器请求CTA，以及在分配的信道时间内接收来源于第一基于协调器的无线网络并且其后由中继器中继的数据帧。

Description

基于协调器的无线网络中的通信方法
                        技术领域
本发明涉及无线网络通信，尤其涉及一种在基于协调器的无线网络环境中通信的方法。
                        背景技术
随着通信和网络技术的进展，使用诸如同轴电缆或光缆等有线介质的有线网络环境正朝着在各个频段使用无线信号的无线网络的方向发展。与有线技术到无线技术转变相一致的是，包含无线接口模块的、可移动的、通过处理各种信息执行具体功能的计算装置(“无线网络装置”)正被开发，而且使无线网络中的无线装置之间能有效通信的无线技术也正在出现。
无线网络有两种主要体系结构：基础结构网络和自组织网络。
基础结构网络包括一个接入点(AP)，如图1所示，而自组织网络在通信时不要求有AP，如图2所示。
在基础结构模式下，一个AP不仅有与有线网络的连通性，而且还提供无线网络中的无线网络装置之间的通信。因此，基础结构网络中的所有数据流量通过AP中继。
在自组织模式下，在单个无线网络中，无线网络装置可以不使用AP直接与另一无线网络装置进行通信。
这样的无线网络可以基于有无协调器存在而进一步分为两种类型。在被称为“基于协调器的无线网络”的一类网络中，随机选择的无线装置充当了协调器，其为传输数据的在同一无线网络中的其它无线装置分配信道时间，其后，该其它无线装置仅在分配的时间被允许传输数据。与基于协调器的无线网络相比，另一类型的网络不使用协调器就允许所有网络装置在任何时刻传输数据。
基于协调器的无线网络是单个独立的以协调器为中心的网络。当在某个区域里有多个基于协调器的无线网络时，每个网络有唯一的ID来和其他网络相区别。
因此，当无线装置可在由其所在的基于协调器的网络中的协调器分配的信道时间内向其他网络装置发送数据或从其他网络接收数据时，它们不被允许与属于另一基于协调器的网络中的无线装置进行通信。
例如，如图3所示，在一个包含三个基于协调器的无线网络310，320和330的家庭网络系统中，假定无线网络-1310，无线网络-2320和无线网络-3330分别置于第一层客厅，第二层教室以及第一层卧室。
如果用户想要使用在教室中的便携式运动图像播放器325来观看在客厅中的媒体服务器315上存储的电影，那么由于在无线网络-1310和无线网络-2320之间没有通信线路，所以用户不能观看电影。因此，为了看电影，用户不得不下楼到客厅。
出现这种问题是因为无线电波范围、其他基于协调器的无线网络的信息缺失以及信道时间分配的限制。
为了使属于不同基于协调器的无线网络中的无线网络装置之间能够进行数据传送和接收，需要配置一种新的网络拓扑。特别地，需要一种在接收数据的无线网络装置所在的基于协调器的无线网络中请求信道时间分配(CTA)的方法。在作为基于协调器的无线网络的典型的例子、并符合电气和电子工程师协会(IEEE)802.15.3标准的无线个人区域网络(WPAN)中，仅有要传送数据的无线网络装置才被允许请求CTA。也就是说，由于不知道CTA需要的信息，所以没有接收或中继数据的网络装置能请求CTA。IEEE802.15.3针对无线网络提出了一种用与由国际标准化组织(ISO)开发的开放系统互连(OSI)七层网络模型中的物理层相对应的PHY层和组成数据链路层的媒体访问控制层(MAC)的标准。
因此，在基于协调器的无线网络例如WPAN中，需要一种允许接收数据的无线网络装置请求信道时间分配(CTA)的方法。
                        发明内容
本发明提供一种允许接收数据的无线装置请求信道时间分配(CTA)的方法。
本发明还提供一种在通过骨干网相连接的基于协调器的无线网络之间通信的方法。
本发明的以上所述方面以及其它方面、特性和优点都将从以下的描述变得更清楚。
根据本发明的一方面，提供一种在基于协调器的无线网络中通信的方法，包括：向发送装置发送远程信道时间分配(CTA)请求，以便发送装置从用于数据传输的无线网络中的协调器请求CTA；以及在分配的信道时间内接收由发送装置传送的数据帧。
根据本发明的另一方面，提供一种在基于协调器的无线网络中通信的方法，该方法包括从目标装置接收远程信道时间分配(CTA)请求帧，该帧从用于数据接收的无线网络中的协调器请求CTA，根据远程CTA请求从协调器请求CTA，以及在协调器分配的信道时间内向目标装置发送数据帧。
根据本发明的另一方面，提供一种在通过骨干网连接的第一和第二基于协调器的无线网络之间通信的方法，该方法包括从第一基于协调器的无线网络中的发送装置向连接第一基于协调器的无线网络和骨干网的中继器发送指示数据传输的帧，以便第二基于协调器的无线网络中的目标装置请求远程信道时间分配(CTA)，以及在发送指示数据传输的帧之后从发送装置向中继器发送去往目标装置的帧。
根据本发明的另一方面，提供一种在通过骨干网连接的第一和第二基于协调器的无线网络之间通信的方法，该方法包括从连接第二基于协调器的无线网络与骨干网的中继器接收包含远程信道时间分配(CTA)所需信息的指示数据传输的帧，发送远程CTA帧，以便中继器从第二基于协调器的无线网络中的协调器请求CTA，在分配信道时间内接收发自于第一基于协调器的无线网络、其后由中继器提供的数据帧。
                        附图说明
通过下面结合附图进行的对优选实施例的详细描述，本发明的上述和其它特性和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是在基础结构模式下运行的无线网络系统示意图；
图2是在自组织模式下运行的无线网络系统示意图；
图3是在传统的基于协调器的无线网络之间通信的示意图；
图4是根据本发明实施例的网络系统示意图；
图5示出根据本发明实施例的数据帧格式；
图6是根据本发明实施例的装置和有线/无线网桥配置的示意图；
图7是解释根据本发明实施例的使接收方能够请求信道时间分配(CTA)的机制阐述的示意图；
图8显示根据本发明实施例的信道时间请求命令的格式；
图9是根据本发明实施例的在网络中允许接收方请求CTA的过程的示意图；
图10是根据本发明实施例的允许目标DEV请求远程CTA的过程的流程图；以及
图11是根据本发明实施例的在通过骨干网连接的微微网(piconet)之间发送和接收数据过程的流程图。
                      具体实施方式
参照下面的附图和优选实施例的详细说明，本发明的优点和特征以及实现本发明的方法可更容易地被理解。但本发明能以多种不同的形式实施，并不限于本文中提及的实施例。再者，提供这些实施例以便此公开彻底和完全，并将发明的概念完整地传达到本领域技术人员，本发明将仅通过所附权利要求被限定。说明书中相同的标号始终指的是相同的元件。
参照其中示出根据本发明优选实施例的请求信道时间分配(CTA)的设备和方法的附图来更加完整地描述本发明。应该理解，流程图中所示的每一流程块，以及流程图中所示的流程块的组合，都能够通过计算机程序指令实施。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器用于生产机器，从而通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令生成用于实施流程图块或块组合中指定功能的方法。这些计算机程序指令也可被存储在能够指示计算机或其它可编程数据处理设备以特定的方式运行的计算机可用或计算机可读的存储器中，从而存储在计算机可用或计算机可读的存储器上的指令生成包括实施流程图块或块组合中指定的功能的指令方式的制造物。该计算机程序指令也可以加载到计算机或其它可编程数据处理设备以使一系列操作步骤得以在计算机或其它可编程设备上执行以生成计算机实施的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实施流程图块或块组合中指定的功能的步骤。
同时，为更好地理解本发明，符合IEEE802.15.3标准的无线个人区域网(WPAN)，尤其是通过基于MAC层经有线骨干网连接多个WPAN使属于不同WPAN的无线网络装置之间能进行数据通信的网络系统现在将会作为一个基于协调器的无线网络的实施例被描述。
此外，在无线个人区域网(WPAN)中，无线网络装置被称之为“装置”，由一个或多个装置形成的单个网络被称为“微微网”。因此，为了术语使用的一致性，本说明书在下文中始终采用WPAN中定义的术语。
图4是根据本发明实施例的网络系统的示意图。
参照图4，根据本发明实施例的网络系统400包括多个微微网420、460和480，与微微网420、460以及480相连的有线网440，分别将微微网420、460以及480连接到有线网440的中继器422、462和482。在此情况下，为了清楚区别起见，微微网420、460和480在下文中分别被称作第一、第二和第三微微网420、460和480。
更进一步地，作为协调器的装置可从第一到第三微微网420、460和480的每个网中的装置当中选择。在无线个人区域网(WPAN)中，该装置叫做‘微微网协调器’。下文中，该装置也被称为‘PNC’。
同样地，为了更清晰地区分属于第一到第三微微网420、460和480的中继器422、462和482，下文中分别将其称为第一、第二和第三中继器422、462和482。
第一到第三中继器422、462和482的中的每个中继器可包括路由器、有线/无线网桥、装置或取决于网络拓扑类型的PNC。例如，当中继器422、462和482中的每个中继器是有线/无线网桥时，网络系统400会创建如“192.168.9.x”的IP子网，第一到第三微微网420、460和480中的每个微微网可通过自身ID来标识。
有线网络440可遵照基于如同轴电缆、光缆、电力线或电话线等通信介质的任何有线网络协议。有线网络440的协议可取决于本发明中应用的物理环境。
根据本发明的实施例，当装置-1_1430要与装置-1_2435进行通信，也就是在同一微微网进行通信时，其仅遵照传统的IEEE802.15.3标准。然而，当装置-1_1430想与属于第二微微网460的装置-2_1465进行通信时，首先，第一中继器422接收由装置-1_1430发送的无线包，然后生成具有能传输包含在无线包中的信息的结构的有线包。这是因为由于传输介质的特性引起的通信协议的结构发生改变导致了包结构改变。由第一中继器422生成的有线包通过有线网络440转发到第二中继器462。在此情况下，第一中继器422会向第二中继器462广播或组播有线包，或仅向第二中继器462直接传送该包。
第二中继器462将从第一中继器422接收到的帧转换成符合IEEE802.15.3标准的帧形式，并将该帧发送给装置-2_1465.
对由装置-1_1430传送的包的响应会在装置-1_1430和第一中继器422之间、第一中继器422和第二中继器462之间、第二中继器462和装置-2_1465之间，或装置-1_1430和装置-2_1465之间被执行。
图5显示了根据本发明实施例的数据帧格式。
为了实现本发明，需要修改符合IEEE 802.15.3标准的传统帧格式。帧格式的修改范围可根据第一到第三中继器422、462和482的类型而改变。因此，当第一到第三中继器422、462和482是有线/无线网桥时，本发明提出了一种新的帧格式。所有已经描述过的和随后将要描述的微微网和有线骨干网都有单独的IP子网。有线/无线网桥可在有线/无线网桥所属的微微网中充当装置或PNC。
参照图5，显示了根据本发明实施例的在IEEE 802.15.3中定义的MAC帧的修改的格式，特别地，该帧包含帧主体522新创建的“ExtInfo”字段542和在帧头510中的‘帧控制’信息字段511的‘保留’区域537。现简要描述重要的信息字段。
媒体访问控制(MAC)帧主要由包括MAC帧的各种信息的帧头510以及帧主体520组成。帧主体520包括在遵照IEEE 802.15.3的协议组中承载来自MAC层之上的层的协议数据单元(PDU)的净荷522、以及用于指示帧传输中的错误的帧校验和(FCS)信息字段524。例如，当上层是应用层时，净荷522可承载应用数据。
此外，帧头510包含指定能识别适当的微微网的标识符的‘微微网标识符’(‘PNID’)字段512，识别传送MAC帧的源装置的‘SrcID’字段514和识别接收MAC帧的目标装置的‘DestID’字段513。帧头510还包括‘分段控制’字段515和‘流索引(stream index)’字段516。
当前已知的符合IEEE 802.15.3的无线通信方案允许仅在由‘PNID’信息字段514标识的同一微微网内的装置之间进行通信。
因此，为了让属于不同微微网的装置之间能够通信，需要指定微微网ID的‘PNID’字段512之外的附加信息。
参照图5，帧主体520包括将用于与通过有线网连接的不同微微网进行扩展通信的‘ExtInfo’字段542。在实施例中，ExtInfo字段542指定不同微微网的ID。在此情况下，所有通过骨干网连接的微微网必须有各自唯一的ID，用于区分彼此，并且可过在各个PNC之间定期通信或通过每一有线/无线网桥来保持每个微微网通ID的唯一性。在另一实施例中，ExtInfo字段542能指定唯一标识符，例如能够识别源装置和目的装置的MAC地址。
每个有线/无线网桥需要知道其所属微微网上接收到的帧是被指定给相同的还是不同的微微网中的装置。当然，通过在‘PNID’字段512指定一个预定值，例如‘0xFFFF’，就能通知有线/无线网桥该帧被指定给不同微微网中的装置。在此情况下，有线/无线网桥从ExtInfo字段542得到源和目的信息。然而，与使用IEEE802.15.3的MAC帧头510的PNID字段512相比，人们更希望能间接地指示在不同的微微网之间的通信。也就是说，‘帧控制’字段511中的‘保留’字段537的一些或全部比特可用于指定指示帧是在单个微微网还是在不同微微网内的设备间发送/接收的传递模式信息。在IEEE802.15.3中，‘保留’字段537是包含于‘帧控制’字段511中的一个子字段。参照图5，，帧控制字段511包括以下子字段：指示协议版本的‘协议版本’字段531，指示被传送的帧的类型的‘帧类型’字段532、指定帧是否被由安全性ID(SECID)指定的密钥进行加密的‘SEC’字段533、表示确认过程类型的‘ACK策略’字段534、指示较早的帧重传的‘重试’字段535、指示剩余CTA时隙未被使用的‘更多数据’字段536、以及为将来使用保留的‘保留’字段537。
当保留字段537不包含指示在不同微微网之间通信的传递模式信息时，SrcID字段514与DestID字段513按照惯例被用来识别源装置和目的装置。反之，当保留字段537包含指示在不同微微网之间通信的传递模式信息时，ExtInfo字段542就被用来识别目的微微网和目标装置。
在一个实施例中，发送装置在将被传送的帧的SrcID字段514和DestID字段513中分别指示其的自身的ID和其所属微微网中有线/无线网桥的ID。接收到该帧的发送微微网中的有线/无线网桥从ExtInfo字段542中获得关于目的微微网和目标装置的信息并把该帧传送到目的微微网。目的微微网中的接收该帧的有线/无线网桥在该帧中的SrcID字段514和DestID字段513中分别指示自身的ID和目标装置的ID，并把该帧传送到目标装置。
在另一实施例中，发送装置可在将被传送的帧的SrcID字段514和DestID字段513中分别指示其自身ID和接收装置的ID。即使在相同微微网中有另一装置具有与帧中指示的DestID相同的ID，发送微微网中的有线/无线网桥也使用保留字段537中的传递模式信息来获知目标装置是另一微微网中的装置。接收该帧的有线/无线网桥将该帧传送到目的微微网，目的微微网中的有线/无线网桥将该帧传送给目标装置。
图6是根据本发明实施例的装置670和有线/无线网桥600的配置的示意图。
有线/无线网桥600包括：通过微微网传送和接收帧的无线网络接口605；连接到有线网络650并传送和接收帧的有线网络接口610；从无线网络接口605接收帧并使用该帧携带的传递模式信息确定传递模式的传递模式判定器625；将帧转换成另一种帧以使其通过有线网络650传送到另一微微网的帧转换器630；存储关于通过有线网络650连接的其它微微网的ID信息及关于其它有线/无线网桥信息的存储器620；以及对发生在无线网络接口605、有线网络接口610、传递模式判定器625、帧转换器630以及存储器620中的处理进行管理的控制器615。在此情况下，传递模式判定器625，帧转换器630以及控制器615可通过单一集成电路芯片实现。
装置670包括产生由数据帧区域和信息帧区域组成的MAC协议数据单元的帧的装置控制器672和发送生成的帧的收发器674。
现在将详细描述有线/无线网桥600以及装置670的操作。
为了更好地理解本发明，将分别介绍通过有线/无线网桥600对来自微微网的帧的接收以及通过有线网络650的帧的接收。
1.向无线介质传送的帧的接收
(1)相同微微网中装置之间的通信
首先，装置670的装置控制器672在生成MAC帧的同时，设置传递模式信息，比如把在如图5所示的帧头510的‘帧控制’字段511中的‘保留’字段537中的b11和b12两个比特的值设为‘00’。接下来，装置控制器672在‘PNID’字段512、‘DestID’字段513和‘SrcID’字段514中分别指定关于装置670所属的微微网，目的装置(未示出)以及装置670的ID信息。
生成帧之后，装置670的收发器674通过无线信道向有线/无线网桥600发送该帧。在此情况下，有线/无线网桥600通过无线网络接口605接收该帧。传递模式判定器625从接收到的帧中提取传递模式信息，然后，因为此时传递模式信息由‘00’表示，所以丢弃该帧。
(2)属于不同微微网的装置之间的通信
首先，装置670的装置控制器672将‘帧控制’字段511中的‘保留’字段537中包含的传递模式设为‘11’，并在ExtInfo字段542中指定识别目标装置的信息。
在一个实施例中，装置控制器672在ExtInfo字段542中指定关于目标装置所在微微网的ID信息。在此情况下，装置控制器672也会在‘DestID’字段513和‘SrcID’字段514中分别指定关于目标装置和装置670的ID信息。
在另一实施例中，装置控制器672可在ExtInfo字段542中指定在网络中的能够识别发送帧的装置670和目标装置的唯一的标识符，例如MAC地址。在此情况下，装置控制器672也会在‘DestID’字段513和‘SrcID’字段514中分别指定关于有线/无线网桥600和装置670的ID信息。
在生成帧之后，装置670的收发器674通过无线信道向有线/无线网桥600发送该帧。在此情况下，有线/无线网桥600通过无线网络接口605接收该帧。传递模式判定器625从接收到的帧中提取传递模式信息，然后因为此时传递模式信息由‘11’表示，所以将该帧传送到帧转换器630。接下来帧转换器630将该帧转换成符合用于有线网络650工作的传输协议的帧。由帧转换器630生成的帧通过有线网络接口610向有线网络650传输。在此情况下，该帧可在目的装置所属的微微网中被组播/广播或直接传送到有线/无线网桥。
2.向有线介质传送的帧的接收
有线/无线网桥600的有线网络接口610从有线网络650接收帧并将其传送给帧转换器630。帧转换器630从接收帧中提取传递模式信息，当提取出的传递模式信息是由‘11’表示时，检查有线/无线网桥600所属的微微网是否是目的微微网。当有线/无线网桥600所属的微微网不是目的微微网时，有线/无线网桥600就丢弃该帧。反之，当有线/无线网桥600所属的微微网是目的微微网时，有线/无线网桥600将接收到的帧转换成符合微微网传输格式的帧，接着将该帧中包含的关于MAC帧的信息传送到目标装置。更具体地说，帧转换器630将接收到的帧重格式化以符合诸如IEEE802.15.3标准中定义的协议的无线协议。经过重格式化的帧通过无线网络接口605被发送到目标装置。在微微网中必须为数据传输分配信道时间。
由于IEEE802.15.3标准规定仅期望发送数据的装置(‘发送装置’)才被允许请求信道时间分配(CTA)，所以当期望最终接收数据的装置(‘接收装置’)与发送装置属于不同的微微网时，需要一种执行用于数据接收CTA的机制。将参照图7解释接收装置中的CTA。
图7是根据本发明的实施例解释使接收方能请求信道时间分配(CTA)的机制的示意图。
除非另有说明，操作处理和术语都基于IEEE802.15.3标准。下文中的装置缩写为‘DEV’，期望发送数据的DEV和最终接收数据的DEV在下文中分别被称为‘发送DEV’和‘目标DEV’。在图7中，DEV-2和DEV-3分别是目标DEV和有线/无线网桥。
作为目标DEV的DEV-2需要被分配信道时间来进行帧的接收。然而，传统的IEEE802.15.3标准规定仅在相同微微网中的发送DEV才被允许请求CTA。对于采用有线/无线网桥的通信来说，有线/无线网桥是发送DEV。本发明提出了一种使接收方在保持现有CTA算法不变的同时能请求CTA的方法。
DEV-2可以被DEV-3间接地分配信道时间来进行数据接收。也就是说，DEV-2向DEV-3传送远程CTA帧以便DEV-3从PNC请求CTA。接收远程CTA帧的DEV-3从PNC请求CTA。现参照图7，CTA机制将被详细描述。
首先，DEV-2的装置管理实体(DME)调用其自身的媒体访问控制(MAC)层管理实体(MLME)的‘MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.request’消息。在实施例中，‘MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.request消息’的结构与传统的遵照IEEE802.15.3标准的MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.request消息的结构相同：
　　MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.request(

　　TrgtID，

　　DSPSSetIndex，

　　StreamRequestID，

　　StreamIndex，

　　ACKPolicy，

　　Priority，
        <!-- SIPO <DP n="10"> -->
        <dp n="d10"/>
　　PMCTRqType，

　　CTAType，

　　CTARateFactor，

　　CTRqTU，

　　MinNumTUs，

　　DesiredNumTUs，

　　RequestTimeout

　　)
在MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.request消息中包含的参数具有与在IEEE802.15.3中的MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.request消息中其对应部分相同的意义。例如，‘TrgtID’指定作为MLME请求的目标的目标DEV的ID。其它参数的意义具有与传统802.15.3标准中定义的参数相同的意义。
DEV-2 MLME将调用的MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.request消息转换成传送给DEV-3的远程信道时间请求命令。根据本发明的实施例的远程信道时间请求命令的格式将随后参照图8详细描述。
当接收到远程信道时间请求命令时，DEV-3的MLME向DEV-2传送ACK帧并发出MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.indication消息来通知DEV-3DME远程信道时间请求命令的接收。
接收MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.indication消息的DEV-3 DME通过指定从DEV-3向DEV-2传输数据所请求的信道时间来从PNC请求CTA。更具体地说，DEV-3 DME调用DEV-3 MLME生成的MLME-CREATE-STREAM.request消息，DEV-3 MLME将调用的MLME-CREATE-STREAM.request消息转换成传送到PNC的远程信道时间请求命令。
当资源可分配时，PNC向DEV-3传送指示CTA成功的信道时间响应命令。以上描述的在DEV-3和PNC之间的操作以与传统IEEE802.15.3定义的相同的方式被执行。
当接收到指示成功CTA的信道时间响应命令时，DEV-3 MLME向DEV-2发送指示相同的远程信道时间响应命令。接收远程信道时间响应命令的DEV-2 MLME向DEV-2 DME发送指示成功CTA的MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.cfm消息。在一个实施例中，‘MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.confirm消息’的结构与IEEE802.15.3标准定义的传统的MLME-CREATE-STREAM.confirm消息的结构是相同的：
MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.confirm(
StreamRequestID，
StreamIndex，
AvailableNumTUs，
ReasonCode，
ResultCode
)
MLME-REMOTE-CREATE-STREAM.confirm消息中包含的参数与IEEE802.15.3的MLME-CREATE-STREAM.confirm消息中其对应的部分有相同的意义。
一旦CTA成功执行，PNC就会生成一个包含CTA信息的信标并向微微网中的装置广播该信标。
图8显示了根据本发明实施例的远程信道时间请求命令800的格式。
参照图8，远程信道时间请求命令800包括多个信道时间请求命令块810。远程信道时间请求命令800新定义了一种命令类型，以和现有命令帧相区别。例如，通过将命令类型设成‘Ox0021’，远程信道时间请求命令800可与现有命令区别开来。尽管未示出，如图7所示的远程信道时间响应命令也新定义了一种命令类型与现有命令相区别。例如，通过将命令类型设成‘Ox0022’，远程信道时间响应命令可与其它现有的命令区别开来。
每个远程信道时间请求块810指定具有目标ID的目标DEV。接收远程信道时间请求命令800的DEV-3向PNC传送具有与远程时间请求命令800相同格式的信道时间请求命令(未示出)。
接收信道时间请求命令的PNC检查信道时间是否可被分配并使用信道时间响应命令将结果传送给DEV-3。当CTA被成功执行时，DEV-3在分配的信道时间内向DEV-2传送数据流。
如参照图7和图8的以上描述，本发明在未对现有IEEE802.15.3标准的格式做出改动的情况下，使目标DEV能通过发送DEV间接地请求CTA。对于通过骨干网连接的不同微微网之间的通信来说，使目标DEV能够请求CTA是有用的。
图9是根据本发明的实施例在网络系统中允许接收方请求CTA的过程的示意图。
参照图9，微微网_A 910与微微网_B 920通过骨干网900相连。每个微微网有一个中继器，用于在有线网络的骨干网和无线网络的微微网之间中继数据。例如，微微网_A 910与微微网_B 920分别包括中继器_A 913与中继器_B 923。
为了向微微网_B 920中的DEV_B 922传送数据，在微微网_A 910中的DEV_A 912首先向中继器_A 913发送数据。然后中继器_A 913将接收到的数据转换成符合骨干网协议的数据格式并将结果数据传送给中继器_B 923。中继器_B 923发送数据到DEV_B 922。为了在微微网中传输数据，发送DEV从PNC请求CTA。例如，DEV_A 912和中继器_B 923可通过分别从PNC_A911和PNC_B 921请求CTA来被分配时隙。
如果DEV_A 912想要向DEV_B 922发送少量的非实时数据，则中继器_B 923由PNC_B 921分配传输存储在缓冲器中的数据所需的信道时间，然后在分配的信道时间内向DEV_B 922传送数据。另一方面，如果DEV_A 912想要向DEV_B 922发送大量实时数据，例如运动的图像数据，由于中继器B923不能识别将由DEV_ A 912传送的数据的特性和数量，所以它无法在适当的时间向DEV_B 922传送适量的数据。
在此情况下，如图9所示，DEV_B 922向中继器_B 923发出远程CTA请求，从而中继器_B 923可被分配对于向DEV_B 922传送数据所需的信道时间。现参照图9，将详细过程描述如下。
在步骤S910中，DEV_A 912向DEV_B 922发送指示数据传输的帧。指示数据传输的帧是在IEEE802.15.3MAC层之上的层(例如应用层)中的帧。在接收到指示数据传输的帧之后，DEV_B 922变为知道传输所需的信道时间。
在步骤S920中，DEV_A 912发送的指示数据传输的帧由中继器_A 913接收然后中继给中继器_B 923。为了向中继器_B 923中继该帧，中继器_A 913将IEEE802.15.3的帧转换成符合骨干网协议的格式。换句话说，为了向中继器_B 923传输帧，中继器_A 913可将在骨干网900中帧传输所必须的信头信息加到IEEE802.15.3帧中。
在步骤S930中，为了向DEV_B 922传输帧，中继器_B 923将通过骨干网900接收到的指示数据传输的帧转换回IEEE802.15.3帧。
在步骤S940中，DEV_B 922接收指示数据传输的帧并向中继器_B 923发出远程CTA请求，这就允许了中继器_B 923通过指定向DEV_B 922发送数据所需的信道时间来从PNC_B 921请求CTA。
在步骤S950中，当接收到远程CTA请求时，中继器_B 923从PNC_B 921请求CTA。当资源可用于CTA时，PNC_B 921分配中继器_B 923向DEV_B922发送数据所需的信道时间。一旦信道时间被成功分配给中继器_B 923，PNC_B 921就广播除了信标之外的CTA信息。
在所示实施例中，中继器_A 913或中继器_B 923可以是作为微微网中的成员装置的有线/无线网桥。当PNC_A 911和PNC_B 921被描述为分别从中继器_A 913和中继器_B 923安装时，前者可被结合到后者。
使目标DEV能(远程地)请求CTA对于在通过骨干网连接的不同微微网之间进行通信和在同一微微网中进行通信是有用的。例如，目标DEV需要确定将要分配的信道时间以便确定需要的数据传输速率和服务质量(QoS)。
图10是表示根据本发明实施例的在单个微微网中的允许目标DEV请求远程CTA的处理的流程图。当远程CTA在单个微微网中被执行时，帧在发送DEV和目标DEV之间被传送和接收。
参照图10，首先，在步骤S1010中，目标DEV收集CTA所需的信息。该信息被用于确定将被分配的信道时间。目标DEV可具有该信息或者从发送DEV处接收该信息。
在步骤S1020中，目标DEV的DME使用该信息计算所需的信道时间并生成远程CTA消息。
在步骤S1030中，目标DEV的MLME使用远程CTA消息生成远程CTA命令并向发送DEV传送生成的远程CTA命令。
在步骤S1040中，在接收到远程CTA命令之后，发送DEV的DME生成CTA消息。
在步骤S1050中，发送DEV的MLME根据CTA消息生成CTA命令并向PNC发送生成的CTA命令。
在步骤S1060中，当资源可用于CTA时，PNC分配请求的信道时间并向微微网中的所有装置广播包含CTA信息的信标。
在步骤S1070中，在信道时间被分配之后，发送DEV在分配的信道时间内向目标DEV传送数据。
图11是表示根据本发明实施例的在通过骨干网连接的微微网之间传送和接收数据的过程的流程图。
参照图11，在步骤S1110中，发送DEV向目标DEV传送指示数据传输的帧。
在步骤S1120中，为了将有线帧中继到骨干网上，连接发送DEV所属微微网和骨干网的中继器将指示数据传输的无线帧转换成有线帧，并且为了将无线帧中继到目标DEV，连接目标DEV所属微微网与骨干网的中继器将有线帧转换成无线帧。
在步骤S1130中，目标DEV接收指示数据传输的帧。目标DEV使用指示数据传输的帧来获得来自MAC层之上的层上运行的中间件或应用程序的各种信息(例如传输带宽)。
在步骤S1140中，使用指示数据传输的帧来计算所需的信道时间的目标DEV使用远程CTA方法被分配信道时间来进行数据接收。
在步骤S1150中，在发送指示数据传输的帧之后，发送DEV发送数据帧。
在步骤S1160中，中继器对数据帧分别执行无线至有线和有线至无线转换并向目标DEV中继转换后的帧。
在步骤S1170中，目标DEV在分配的信道时间内接收传输的数据。
尽管本发明已参考其实施例具体地被示出和描述，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的原理和精神范围的情况下可以在形式和细节上进行各种变化和修改。
本发明使用远程CTA请求使接收数据的目标DEV能被分配信道时间。通过将由目标DEV作出的远程CTA请求应用到通过骨干网连接的不同微微网之间的通信之中，本发明允许接收方容易地被分配到传送数据所需的信道时间。

Claims (16)

1.一种基于协调器的无线网络中的通信方法，该方法包括：
向发送装置发送远程信道时间分配(CTA)请求以便发送装置从在无线网络中的协调器请求CTA进行数据传输；以及
在由协调器分配的信道时间内接收由发送装置传输的数据帧。
2.如权利要求1所述的方法，还包括从接收来自发送装置的指示数据传输的帧获得CTA需要的信息。
3.如权力要求1所述的方法，其中，从无线网络传输的帧符合IEEE802.15.3的标准。
4.一种在基于协调器的无线网络中通信的方法，该方法包括：
从目标装置接收远程信道时间分配(CTA)请求帧，该帧从无线网络中的协调器请求CTA来进行数据接收；
根据远程CTA请求从协调器请求CTA；以及
在由协调器分配的信道时间里向目标装置发送数据帧。
5.如权利要求4所述的方法，更进一步包括发送包含CTA需要的信息的指示数据传输的帧以使目标装置生成远程CTA请求帧。
6.如权利要求4所述的方法，其中，在无线网络中传送的帧符合IEEE802.15.3的标准。
7.一种在通过骨干网连接的第一和第二基于协调器的无线网络之间通信的方法，该方法包括：
从在第一基于协调器的无线网络中的发送装置向连接第一基于协调器的无线网络和骨干网的中继器发送指示数据传输的帧，以便第二基于协调器的无线网络中的目标装置请求远程信道时间分配(CTA)；以及
在发送指示数据传输的帧之后，从发送装置向中继器发送为目标装置指定的帧。
8.如权利要求7所述的方法，其中，由发送装置发送的帧符合IEEE802.15.3的标准，而且包含通过骨干网向目标装置传输所需的附加信息。
9.如权利要求8所述的方法，其中，附加信息是第二基于协调器的无线网络的唯一标识。
10.如权利要求8所述的方法，其中，附加信息是目标装置的唯一标识。
11.一种在通过骨干网连接的第一和第二基于协调器的无线网络之间通信的方法，该方法包括：
从连接第二基于协调器的无线网络和骨干网的中继器接收包含有远程信道时间分配(CTA)所需信息的指示数据传输的帧；
发送远程CTA帧以便中继器从在第二基于协调器的无线网络中的协调器请求CTA；以及
在分配的信道时间内接收来自第一基于协调器的无线网络的其后由中继器提供的数据帧。
12.如权利要求11所述的方法，其中，在无线网络中发送或接收的帧符合IEEE802.15.3标准。
13.一种具有计算机可读程序的记录介质，其使计算机执行如权利要求1所述的方法。
14.一种具有计算机可读程序的记录介质，其使计算机执行如权利要求4所述的方法。
15.一种具有计算机可读程序的记录介质，其使计算机执行如权利要求7所述的方法。
16.一种具有计算机可读程序的记录介质，其使计算机执行如权利要求11所述的方法。
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