專利名稱：請求信道時間分配的設(shè)備和在分配時間內(nèi)接收數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和方法，更具體地講，涉及一種在基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下請求信道時間分配(CTA)的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
隨著通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的前進(jìn)，使用比如同軸或光學(xué)線纜的有線媒介的有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境正發(fā)展為使用多種頻帶中的無線信號的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。根據(jù)從有線到無線技術(shù)的轉(zhuǎn)換，正在開發(fā)包含無線接口模塊、能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)動性、并通過處理多種信息來執(zhí)行特定功能的計算裝置(“無線網(wǎng)絡(luò)裝置”)，并且正在形成能夠?qū)崿F(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)上的無線裝置之間的有效通信的無線技術(shù)。
有兩種主要的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和ad-hoc網(wǎng)絡(luò)。如在圖1中所示，基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)包含接入點(AP)，而如在圖2中所示，ad-hoc網(wǎng)絡(luò)不需要AP用于通信。
在基礎(chǔ)模式中，AP不僅連接到有線網(wǎng)絡(luò)而且提供在無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)裝置之間的通信。因此，在基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中的所有數(shù)據(jù)通信通過AP被轉(zhuǎn)發(fā)。
在ad-hoc模式中，在單一無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)裝置可直接彼此通信而不使用AP。
這種無線網(wǎng)絡(luò)可基于協(xié)調(diào)器的存在進(jìn)一步分為兩種類型。在被稱為“基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)”的一種類型網(wǎng)絡(luò)中，隨機(jī)選擇的無線裝置用作給在同一無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他無線裝置分配用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺罆r間的協(xié)調(diào)器，然后，其他無線裝置僅在該分配的時間被允許發(fā)送數(shù)據(jù)。與基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)相比，其他類型的網(wǎng)絡(luò)允許所有的網(wǎng)絡(luò)裝置在任何希望的時間發(fā)送數(shù)據(jù)而不使用協(xié)調(diào)器。
基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)是單一的獨立的以協(xié)調(diào)器為中心的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)在某區(qū)域內(nèi)存在多個基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)時，每一個網(wǎng)絡(luò)具有唯一ID以使它自己區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)。
因此，無線裝置可在由它們所屬于的基于協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)上的協(xié)調(diào)器分配的信道時間期間向其他網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送數(shù)據(jù)和從其他網(wǎng)絡(luò)裝置接收數(shù)據(jù)，然而，它們不被允許與屬于另一基于協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)的無線裝置通信。
例如，在如圖3所示包含三個基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)310、320、和330的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，假設(shè)，無線網(wǎng)絡(luò)-1 310、無線網(wǎng)絡(luò)-2 320、和無線網(wǎng)絡(luò)-3 330分別設(shè)置在一層起居室、二層教室、和一層臥室中。
如果用戶希望在教室中使用便攜式運動圖像播放器325觀看存儲在起居室中的媒體服務(wù)器315上的電影，則由于無法在無線網(wǎng)絡(luò)-1 310和無線網(wǎng)絡(luò)-2320之間通信，所以用戶不能觀看電影。因此，為了看電影，用戶必須下樓到起居室。
這個問題可因?qū)o線電波范圍的限制、關(guān)于另一基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)的信息的缺少、和信道時間分配而發(fā)生。
為了實現(xiàn)在屬于不同基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)裝置之間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，需要構(gòu)造新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹＞唧w地講，需要用于在接收數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)裝置所屬于的基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)中請求CTA的方法。在作為基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)的代表性例子并符合電氣電子工程師學(xué)會(IEEE)802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線個人局域網(wǎng)(WPAN)中，僅希望發(fā)送數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)裝置被允許請求CTA。也就是說，接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)裝置不能夠請求CTA，因為它們不知道CTA所需的信息。IEEE 802.15.3為無線網(wǎng)絡(luò)提出了用于與物理層對應(yīng)的PHY層和形成由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)開發(fā)的開放系統(tǒng)互連(OSI)網(wǎng)絡(luò)模型的七層中的數(shù)據(jù)鏈路層的媒體訪問控制(MAC)層的標(biāo)準(zhǔn)。
因此，在比如WPAN的基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)中，需要一種接收數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)裝置請求CTA的方法，以順利地實現(xiàn)在不同的基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)中的無線網(wǎng)絡(luò)裝置之間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種通過修改用于CTA的數(shù)據(jù)格式允許接收裝置請求信道時間分配(CTA)的方法。
通過下面的描述，本發(fā)明的上述目的以及其他目的、特性和優(yōu)點將變得清楚。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，提供了一種用于在基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)中請求CTA的設(shè)備，包括控制器，產(chǎn)生從協(xié)調(diào)器請求數(shù)據(jù)接收所需的CTA的分組；和無線電收發(fā)機(jī)，將產(chǎn)生的分組發(fā)送給協(xié)調(diào)器。這里，該分組包含用于標(biāo)識發(fā)送該分組的裝置是接收數(shù)據(jù)的裝置的信息。
該分組可包括通過調(diào)用請求信道時間分配的消息產(chǎn)生的分組。在這種情況下，該消息可包括用于標(biāo)識發(fā)送該分組的裝置是接收數(shù)據(jù)的裝置的信息。
另外，該分組可包括符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線分組。
無線電收發(fā)機(jī)可接收信道時間分配所需的信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，提供了一種用于在基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)中接收數(shù)據(jù)的方法，包括接收關(guān)于數(shù)據(jù)的信息；使用該信息將請求信道時間分配的分組發(fā)送給協(xié)調(diào)器；和在分配的信道時間期間從協(xié)調(diào)器接收數(shù)據(jù)。
該分組可包括通過調(diào)用請求信道時間分配的消息產(chǎn)生的分組。在這種情況下，該消息可包括用于標(biāo)識發(fā)送該分組的裝置是接收數(shù)據(jù)的裝置的信息。
該分組可包括符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線分組。


通過參照附圖對其示例性實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，本發(fā)明的以上和其他特性和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1是工作在基礎(chǔ)設(shè)施模式下的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示例性示圖；圖2是工作在ad-hoc模式下的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示例性示圖；圖3是表示在傳統(tǒng)的基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)之間的通信的示例性示圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示例性示圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)格式的示圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置和有線/無線網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)的示例性示圖；圖7是用于解釋在IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)中定義的信道時間分配(CTA)機(jī)制的示例性示圖；圖8顯示在IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)中定義的信道時間請求命令的格式；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示例性示圖；和圖10是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的請求CTA的過程的流程圖。
具體實施例方式
通過參照下面對優(yōu)選實施例和附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，可更易于理解本發(fā)明的優(yōu)點和特性以及實現(xiàn)其的方法。然而，本發(fā)明可以以很多不同的形式來實現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限于這里描述的實施例。當(dāng)然，提供這些實施例，以便這份公開徹底和完全并將把本發(fā)明的思想充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員，并且本發(fā)明將僅由所附權(quán)利要求限定。在整個說明書中，相同的標(biāo)號表示相同部件。
以下參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的流程圖來描述本發(fā)明。應(yīng)該理解，流程圖的每一個方框和在流程圖中的方框的組合可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)。這些計算機(jī)程序指令可被提供給通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、或者其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生設(shè)備，從而經(jīng)計算機(jī)或者其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實現(xiàn)在一個流程圖方框或多個流程圖方框中描述的功能的手段。這些計算機(jī)程序指令也可被存儲在可指導(dǎo)計算機(jī)或者其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可用或計算機(jī)可讀存儲器中，以便存儲在計算機(jī)可用或計算機(jī)可讀存儲器中的指令生產(chǎn)包括執(zhí)行在一個流程圖方框或多個流程圖方框中描述的功能的指令手段的產(chǎn)品。計算機(jī)程序指令也可被載入計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以使得一系列操作步驟在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上被執(zhí)行以產(chǎn)生計算機(jī)執(zhí)行的過程，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在一個流程圖方框或多個流程圖方框中描述的功能的步驟。
為了更好地理解本發(fā)明，作為基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)的實施例，現(xiàn)在將描述符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線個人局域網(wǎng)(WPAN)，更具體地講，即用于基于MAC層通過經(jīng)有線骨干網(wǎng)連接多個WPAN來在屬于不同WPAN的無線網(wǎng)絡(luò)裝置之間建立數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
在無線個人局域網(wǎng)(WPAN)中，無線網(wǎng)絡(luò)裝置被稱為‘裝置’，由一個或更多的裝置形成的單一網(wǎng)絡(luò)被稱為‘皮網(wǎng)’。因此，為了術(shù)語的一致使用，以下，在整個本說明書中使用在WPAN中定義的術(shù)語。
圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)400的示例性示圖。
參照圖4，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)400包括多個皮網(wǎng)420、460、和480；有線網(wǎng)絡(luò)440，連接到皮網(wǎng)420、460、和480；和轉(zhuǎn)發(fā)器422、462、和482，分別連接皮網(wǎng)420、460、和480與有線網(wǎng)絡(luò)440。在這種情況下，為了清楚的區(qū)分，皮網(wǎng)420、460、和480在以下分別被稱為第一皮網(wǎng)420、第二皮網(wǎng)460、和第三皮網(wǎng)480。
另外，可以在屬于第一到第三皮網(wǎng)420、460、和480的每一個的裝置之中選擇用作協(xié)調(diào)器的裝置，該裝置在以下被稱為‘皮網(wǎng)協(xié)調(diào)器’或‘PNC’。
類似地，為了更清楚地將屬于第一到第三皮網(wǎng)420、460、和480的轉(zhuǎn)發(fā)器422、462、和482與彼此區(qū)分，它們在以下分別被稱為第一轉(zhuǎn)發(fā)器422、第二轉(zhuǎn)發(fā)器462、和第三轉(zhuǎn)發(fā)器482。第一到第三轉(zhuǎn)發(fā)器422、462、和482的每一個可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞念愋桶酚善?、有線/無線網(wǎng)橋、裝置、或者PNC。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)器422、462、和482的每一個是有線/無線網(wǎng)橋時，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)400可創(chuàng)建IP子網(wǎng)比如‘192.168.9.x’，并且第一到第三皮網(wǎng)420、460、和480的每一個可通過其自己的ID而被識別。
有線網(wǎng)絡(luò)440可遵守基于比如同軸線纜、光纜、電力線、或電話線的通信介質(zhì)的任何有線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。有線網(wǎng)絡(luò)440的協(xié)議可根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的物理環(huán)境而改變。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，當(dāng)device-1-1 430希望與device-1-2 435通信，也就是說，在同一皮網(wǎng)中進(jìn)行通信時，它必須遵守傳統(tǒng)的IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)。然而，當(dāng)device-1-1 430希望與屬于第二皮網(wǎng)460的device-2-1 465通信時，首先，第一轉(zhuǎn)發(fā)器422接收由device-1-1 430發(fā)送的無線分組，然后產(chǎn)生具有能夠發(fā)送包含在無線分組中的信息的結(jié)構(gòu)的有線分組。這是因為，由于傳輸介質(zhì)的特性導(dǎo)致的在通信協(xié)議的結(jié)構(gòu)上的改變也可使分組的結(jié)構(gòu)改變。由第一轉(zhuǎn)發(fā)器422產(chǎn)生的有線分組通過有線網(wǎng)絡(luò)440被傳送到第二轉(zhuǎn)發(fā)器462。在這種情況下，第一轉(zhuǎn)發(fā)器422可將有線分組廣播或多播到第二轉(zhuǎn)發(fā)器462，或者直接僅將其發(fā)送給第二轉(zhuǎn)發(fā)器462。
然后，第二轉(zhuǎn)發(fā)器462將從第一轉(zhuǎn)發(fā)器422接收的有線分組轉(zhuǎn)換回至符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線分組，分配在同一標(biāo)準(zhǔn)中定義的信道時間，并將無線分組傳送給device-2-1 465。
可在device-1-1 430和第一轉(zhuǎn)發(fā)器422、第一轉(zhuǎn)發(fā)器422和第二轉(zhuǎn)發(fā)器462、第二轉(zhuǎn)發(fā)器462和device-2-1 465之間或者在device-1-1 430和device-2-1465之間執(zhí)行對由device-1-1 430發(fā)送的分組的響應(yīng)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的數(shù)據(jù)格式的示圖。
僅使用符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的幀格式，難于實現(xiàn)如上所述的通信機(jī)制。因此，根據(jù)優(yōu)選實施例，傳統(tǒng)的幀格式被修改。對幀格式的修改的范圍可根據(jù)第一到第三轉(zhuǎn)發(fā)器422、462、和482的類型而改變。因此，根據(jù)優(yōu)選實施例，當(dāng)?shù)谝坏降谌D(zhuǎn)發(fā)器422、462、和482是有線/無線網(wǎng)橋時，新的幀格式被提供。所有皮網(wǎng)和將在稍后描述的有線骨干網(wǎng)具有單一IP子網(wǎng)。有線/無線網(wǎng)橋可用作該有線/無線網(wǎng)橋所屬于的皮網(wǎng)內(nèi)的裝置或PNC。
參照圖5，表示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的在IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)中定義的MAC幀的修改的格式，具體地講，該幀包括幀體520的新創(chuàng)建的‘PNID_b’信息字段523和頭部510中的‘幀控制’信息字段的‘保留’區(qū)域513?，F(xiàn)在將簡要地描述重要的信息字段。
MAC幀500主要包括幀體520和包含各種類型的MAC幀的信息的頭部510。幀體520包含凈荷522，攜帶來自在符合IEEE 802.15.3的協(xié)議組中的MAC層上面的層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)；和幀校驗和(FCS)信息字段524，指示在幀傳輸中的錯誤。例如，當(dāng)上層是應(yīng)用層時，在凈荷522中可以攜帶應(yīng)用數(shù)據(jù)。
頭部510包含‘皮網(wǎng)標(biāo)識符’(PNID)信息字段514，指定能夠標(biāo)識適當(dāng)皮網(wǎng)的標(biāo)識符；‘SrcID’信息字段518，標(biāo)識發(fā)送MAC幀的裝置；和‘DestID’信息字段516，標(biāo)識接收MAC幀的裝置。符合IEEE 802.15.3的無線通信方案僅允許在由‘PNID’信息字段514標(biāo)識的同一皮網(wǎng)內(nèi)的裝置之間的通信。
因此，需要兩個代表皮網(wǎng)ID的‘PNID’信息字段以能夠?qū)崿F(xiàn)在不同皮網(wǎng)內(nèi)的裝置之間的通信。
作為本發(fā)明的示例性實施例，單獨的‘PNID’信息字段523被放置在幀體520中，并且該包含在幀體520中的‘PNID’信息由‘PNID_b’表示以使其自己區(qū)別于包含在頭部510中的‘PNID’信息。
同時，每一個有線/無線網(wǎng)橋需要確定在它所屬于的皮網(wǎng)接收的分組的最終目的地是在同一皮網(wǎng)內(nèi)的裝置還是在不同皮網(wǎng)內(nèi)的裝置。為了實現(xiàn)這一點，‘PNID’信息字段514和‘PNID_b’信息字段523可分別被預(yù)定義為源皮網(wǎng)ID和目的地皮網(wǎng)ID，或者相反。另一方面，可使用間接指示源皮網(wǎng)ID和目的地皮網(wǎng)ID的單獨信息，該信息在以下被稱為‘傳送模式信息’。
傳送模式信息指示將分組發(fā)送給屬于同一皮網(wǎng)還是不同皮網(wǎng)的裝置或者從屬于同一皮網(wǎng)還是不同皮網(wǎng)的裝置接收分組。相同的信息可在包含在頭部510中的‘幀控制’信息字段512的‘保留’區(qū)域513中指定。IEEE 802.15.3定義了‘幀控制’字段并為‘保留’區(qū)域513分配5位。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，‘保留’區(qū)域513中的2位被用于代表皮網(wǎng)ID。
例如，當(dāng)該2位由‘01’代表時，‘PNID’信息字段514和‘PNID_b’信息字段523可分別指定目的地皮網(wǎng)ID和源皮網(wǎng)ID。因此，‘SrcID’信息字段518和‘DestID’信息字段516分別指定屬于由‘PNID’信息字段514和‘PNID_b’信息字段523標(biāo)識的皮網(wǎng)的目的地裝置和源裝置的ID。
另外，當(dāng)該2位由‘10’代表時，‘PNID’信息字段514和“PNID_b’信息字段523可分別包含源皮網(wǎng)ID和目的地皮網(wǎng)ID。因此，‘SrcID’信息字段518和‘DestID’信息字段516可分別包含屬于由‘PNID’信息字段514和‘PNID_b’信息字段523標(biāo)識的皮網(wǎng)的源裝置和目的地裝置的ID。
最后，當(dāng)該2位由‘11’代表時，‘PNID’信息字段514和‘PNID_b’信息字段523可包含相同的皮網(wǎng)ID，這意味著在同一皮網(wǎng)內(nèi)的裝置之間發(fā)送和接收分組。因此，有線/無線網(wǎng)橋600使用僅僅傳送模式信息來確定接收的無線分組將被發(fā)送給其他皮網(wǎng)還是被丟棄。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的裝置和有線/無線網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)的示例性示圖。
有線/無線網(wǎng)橋600包括無線網(wǎng)絡(luò)接口605，經(jīng)皮網(wǎng)發(fā)送和接收無線分組；有線網(wǎng)絡(luò)接口610，連接到有線網(wǎng)絡(luò)650并且發(fā)送和接收有線分組；傳送模式確定器625，從無線網(wǎng)絡(luò)接口605接收無線分組并且基于在該無線分組中攜帶的信息來確定傳送模式；分組轉(zhuǎn)換器630，將無線分組轉(zhuǎn)換成有線分組以通過有線網(wǎng)絡(luò)650將其發(fā)送給另一皮網(wǎng)；存儲器620，存儲關(guān)于其他皮網(wǎng)的ID信息和關(guān)于其他有線/無線網(wǎng)橋的信息；和控制器615，管理在無線網(wǎng)絡(luò)接口605、有線網(wǎng)絡(luò)接口610、傳送模式確定器625、分組轉(zhuǎn)換器630、和存儲器620之間發(fā)生的過程。在這種情況下，傳送模式確定器625、分組轉(zhuǎn)換器630、和控制器615可以以單一集成電路芯片來實現(xiàn)。
裝置670包括裝置控制器672，創(chuàng)建攜帶包括數(shù)據(jù)幀區(qū)域和信息幀區(qū)域的MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元的無線分組；和無線電收發(fā)機(jī)674，發(fā)送創(chuàng)建的無線分組。
現(xiàn)在將詳細(xì)描述有線/無線網(wǎng)橋600和裝置670的操作。
為了更好地理解本發(fā)明實施例，現(xiàn)在將描述由有線/無線網(wǎng)橋600從皮網(wǎng)接收無線分組和通過有線網(wǎng)絡(luò)650接收有線分組。傳送模式信息包含與參照圖5所描述的內(nèi)容相同的內(nèi)容。另外，分配信道時間的過程符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)，并且假設(shè)在有線/無線網(wǎng)橋600從皮網(wǎng)接收無線分組之前，信道時間已被分配。整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有與如圖4中所示相同的架構(gòu)。
1.無線分組的接收(1)在同一皮網(wǎng)內(nèi)的裝置之間的通信例如，當(dāng)device-1-1 430希望與device-1-2 435通信時，假設(shè)device-1-1430和第一轉(zhuǎn)發(fā)器422分別是在圖6中顯示的裝置670和有線/無線網(wǎng)橋600。首先，裝置670的裝置控制器672將包含在MAC幀500的頭部510中的‘幀控制’信息字段512的‘保留’區(qū)域513的值設(shè)置為‘11’，并且分別在‘PNID_b’信息字段523和‘PNID’信息字段514中定義裝置670和device-1-2 435所屬于的第一皮網(wǎng)420的ID。裝置控制器672還分別在‘DestID’信息字段516和‘SrcID’信息字段518中指定標(biāo)識device-1-2 435和裝置670的ID。
然后，裝置670的無線電收發(fā)機(jī)674廣播攜帶如上所定義的MAC幀500的無線分組，該無線分組然后被發(fā)送給有線/無線網(wǎng)橋600的無線網(wǎng)絡(luò)接口605。傳送模式確定器625從該無線分組提取傳送模式信息，然后，由于傳送模式信息由‘11’代表，所以丟棄該無線分組。由于有線/無線網(wǎng)橋600被用于與不同皮網(wǎng)的通信，所以在同一皮網(wǎng)420內(nèi)通信的方法最好符合IEEE802.15.3標(biāo)準(zhǔn)。
(2)在屬于不同皮網(wǎng)的裝置之間的通信例如，當(dāng)device-1-1 430希望與屬于第二皮網(wǎng)460的device-2-1 465通信時，假設(shè)device-1-1 430和第一轉(zhuǎn)發(fā)器422分別是在圖6中顯示的裝置670和有線/無線網(wǎng)橋600。
首先，裝置670的裝置控制器672將‘幀控制’信息字段512的‘保留’區(qū)域513的值設(shè)置為‘01’，并且分別在‘PNID_b’信息字段523和‘PNID’信息字段514中定義裝置670所屬于的第一皮網(wǎng)420的ID和device-2-1 465所屬于的第二皮網(wǎng)460的ID。裝置控制器672還分別在‘DestID’信息字段516和‘SrcID’信息字段518中指定標(biāo)識device-2-1 465和裝置670的ID。
然后，裝置670的無線電收發(fā)機(jī)674廣播攜帶如上所設(shè)置的MAC幀500的無線分組，該無線分組然后被發(fā)送給有線/無線網(wǎng)橋600的無線網(wǎng)絡(luò)接口605。傳送模式確定器625從該無線分組提取傳送模式信息，然后，由于傳送模式信息由‘01’代表，所以將該無線分組發(fā)送給分組轉(zhuǎn)換器630。然后，分組轉(zhuǎn)換器630將該無線分組轉(zhuǎn)換成符合被用于操作有線網(wǎng)絡(luò)650的協(xié)議的有線分組。該有線分組包含關(guān)于頭部510和凈荷522的信息，并且被發(fā)送給有線網(wǎng)絡(luò)接口610，有線網(wǎng)絡(luò)接口610依次將有線分組發(fā)送給有線網(wǎng)絡(luò)650。在這種情況下，有線分組可被多播或者廣播或者直接發(fā)送給在第二皮網(wǎng)460中的有線/無線網(wǎng)橋。
2.有線分組的接收首先，假設(shè)device-1-1 430和第一轉(zhuǎn)發(fā)器422分別是在圖6中顯示的裝置670和有線/無線網(wǎng)橋600。
有線/無線網(wǎng)橋600的有線網(wǎng)絡(luò)接口610從有線網(wǎng)絡(luò)650接收有線分組并將其發(fā)送給分組轉(zhuǎn)換器630。在這種情況下，分組轉(zhuǎn)換器630從有線分組提取傳送模式信息，當(dāng)提取的傳送模式信息由‘01’代表時，從有線分組提取‘PNID’信息以檢查它是否與關(guān)于有線/無線網(wǎng)橋600所屬于的皮網(wǎng)的ID信息相同。如果兩個ID不同，則分組轉(zhuǎn)換器630將有線分組轉(zhuǎn)換成無線分組，該無線分組然后被發(fā)送給無線網(wǎng)絡(luò)接口605。無線網(wǎng)絡(luò)接口605將無線分組發(fā)送給目標(biāo)裝置670。在這種情況下，必須分配信道時間以用于數(shù)據(jù)傳輸。
如上所述，由于IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定僅希望發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置(‘發(fā)送裝置’)被允許請求信道時間分配(CTA)，所以當(dāng)希望最終接收數(shù)據(jù)的裝置(‘接收裝置’)屬于與發(fā)送裝置不同的皮網(wǎng)時，需要執(zhí)行用于數(shù)據(jù)接收的CTA的機(jī)制。
圖7是用于解釋在IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)中定義的CTA機(jī)制的示例性示圖。除非另有說明，否則，操作過程和術(shù)語基于IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)。以下，裝置被簡稱為‘DEV’。
如果DEV-2想要向DEV-3發(fā)送流，則DEV-2的裝置管理實體(DME)調(diào)用由它的媒體訪問控制(MAC)層管理實體(MLME)產(chǎn)生的‘MLME-CREATE-STREAM.request’消息?！甅LME-CREATE-STREAM.request’消息的結(jié)構(gòu)如下MLME-CREATE-STREAM.request(TrgtID，DSPSSetIndex，StreamReqeustID，StreamIndex，ACKPolicy，
Priority，PMCTRqType，CTAType，CTARateType，CTARateFactor，CTRqTU，MinNumTUs，DesiredNumTUs，RequestTimeout)在‘MLME-CREATE-STREAM.request’消息的結(jié)構(gòu)中很清楚，在TrgtID中設(shè)置發(fā)送裝置希望向其發(fā)送數(shù)據(jù)的接收裝置即DEV-3的ID。也就是說，僅發(fā)送裝置DEV-2被允許通過指定接收裝置DEV-3來請求CTA。使用其他參數(shù)，DEV-2通知皮網(wǎng)控制器(PNC)流所需的時隙。
DEV-2的MLME將調(diào)用的MLME-CREATE-STREAM.request消息轉(zhuǎn)換成信道時間請求命令以用于傳輸給PNC。
圖8顯示在IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)中定義的信道時間請求命令800的格式。參照圖8，信道時間請求命令800包括多個信道時間請求塊810，其每一個以目標(biāo)ID指定接收裝置。
接收信道時間請求命令800的PNC檢查信道時間是否可用于分配，并且使用信道時間響應(yīng)命令將結(jié)果發(fā)送給DEV-2。當(dāng)CTA被成功執(zhí)行時，DEV-2在分配的信道時間期間將流發(fā)送給DEV-3。
由于上述‘MLME-CREATE-STREAM.request’消息除CTA所需的信息之外僅包含指定接收裝置的‘TrgtID’參數(shù)，所以因為這種消息結(jié)構(gòu)導(dǎo)致僅發(fā)送裝置被允許請求信道時間分配。因此，通過將指示請求CTA的裝置是發(fā)送裝置還是接收裝置的參數(shù)附于‘MLME-CREATE-STREAM.request’消息，也可使接收裝置請求CTA。在這種情況下，在請求CTA之前，接收裝置從在MAC層上面的層工作的中間件或應(yīng)用程序接收CTA所需的多種信息。
為了根據(jù)示例性實施例允許接收裝置請求CTA，‘MLME-CREATE-STREAM.request’消息的結(jié)構(gòu)將被修改如下MLME-CREATE-STREAM-NEW.request(StreamReqType，TrgtID，DSPSSetIndex，StreamReqeustID，StreamIndex，ACKPolicy，Priority，PMCTRqType，CTAType，CTARateType，CTARateFactor，CTRqTU，MinNumTUs，DesiredNumTUs，RequestTimeout)‘StreamReq Type’是新定義的指定請求CTA的裝置是發(fā)送裝置還是接收裝置的布爾參數(shù)。
由于傳統(tǒng)‘MLME-CREATE-STREAM.request’消息的結(jié)構(gòu)已被修改成‘MLME-CREATE-STREAM-NEW.request’消息，所以信道請求命令幀的格式也需要改變以使得接收裝置從PNC請求CTA。更具體地講，參照圖8，每一個信道時間請求塊810具有有著1位‘保留’區(qū)域的‘CTRq控制’信息字段。該1位‘保留’區(qū)域被定義為指示請求CTA的裝置是發(fā)送裝置還是接收裝置的‘Stream_req_type’區(qū)域820。
也就是說，修改的消息和命令結(jié)構(gòu)的使用允許接收裝置請求CTA。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示例性示圖。
例如，如果在主臥室中的DEV 1希望向DEV 3發(fā)送流，則由于DEV 1和DEV 3之間的通信通過骨干網(wǎng)來進(jìn)行，所以DEV 1不能夠被直接分配向DEV 3發(fā)送流所需的信道時間，而是通過DEV 2和PNC 2被間接分配該信道時間，因此，DEV 1首先從PNC 1請求CTA以向DEV 2發(fā)送流。在這種情況下，在‘MLME-CREATE-STREAM-NEW.request’消息中的‘StreamReqType’參數(shù)和在信道時間請求塊810的‘CTRq控制’信息字段中的‘Stream_req_type’區(qū)域必須說明作為發(fā)送裝置的DEV 1請求CTA。
當(dāng)DEV 1被PNC 1分配了信道時間時，DEV 1在分配的信道時間期間向DEV 2發(fā)送流。在這種情況下，在MAC層的目的地裝置是DEV 2，而在應(yīng)用層的目的地裝置是DEV 3。
DEV 2根據(jù)用于骨干網(wǎng)的協(xié)議將流發(fā)送給PNC 2，PNC 2然后將流發(fā)送給DEV 3。
在這種情況下，PNC 2必須分配信道時間以將流發(fā)送給DEV 3。然而，由于PNC 2僅僅將流從DEV 2轉(zhuǎn)發(fā)給DEV 3，所以它不知道關(guān)于向DEV 3發(fā)送數(shù)據(jù)所需的信道時間量的信息。因此，作為接收裝置的DEV 3而非PNC2請求CTA。
在這種情況下，在‘MLME-CREATE-STREAM-NEW.request’消息中的‘StreamReqType’參數(shù)和在信道時間請求塊810的‘CTRq控制’信息字段中的‘Stream_req_type’區(qū)域必須說明作為接收裝置的DEV 3請求CTA。
同時，由于有線骨干網(wǎng)、皮網(wǎng)1、和皮網(wǎng)2能夠獨立地產(chǎn)生其自身的PNID信息，如圖9所示，所以相同的PNID信息可能存在。因此，為了防止這種相同PNID信息的創(chuàng)建，DEV 2和PNC 2周期性地廣播攜帶關(guān)于它們所屬于的皮網(wǎng)1和皮網(wǎng)2的ID信息和裝置信息的分組并且接收該廣播的分組，以便以表的形式存儲該信息或者更新該信息。如果存在相同的PNID信息，則可使用預(yù)定方法修改適當(dāng)?shù)腜NID值。例如，當(dāng)皮網(wǎng)1和皮網(wǎng)2具有相同PNID值時，DEV 2可通知在同一皮網(wǎng)內(nèi)的PNC 1以改變適當(dāng)?shù)腜NID。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的請求CTA的過程的流程圖。參照圖10，接收裝置請求CTA以從發(fā)送裝置接收數(shù)據(jù)。
更具體地講，如果接收裝置希望從在不同皮網(wǎng)內(nèi)的發(fā)送裝置接收數(shù)據(jù)，則在步驟S1010中，它在接收數(shù)據(jù)之前從發(fā)送裝置收集CTA所需的信息，比如數(shù)據(jù)傳輸帶寬。該信息可通過在MAC層上面的層運行的應(yīng)用程序或中間件而被收集。
在步驟S1020中，接收裝置內(nèi)部調(diào)用請求CTA的消息，例如上面定義的‘MLME-CREATE-STREAM-NEW.request’消息，并且在‘StreamReqType’參數(shù)中說明請求CTA的裝置是接收裝置。在步驟S1030中，在調(diào)用該消息時，接收裝置產(chǎn)生指示請求CTA的裝置是接收裝置的信道時間請求命令，并且在步驟S1040中，該命令隨后被發(fā)送給在同一皮網(wǎng)內(nèi)的PNC。接收裝置通過將‘DestID’(圖5的516)指定為它自己并將‘SrcID’(圖5的518)指定為該PNC能夠從該PNC請求CTA。
在步驟S1050中，該PNC根據(jù)從接收裝置接收的CTA請求來分配信道時間，并且在步驟S1060中，接收裝置在分配的信道時間期間從該PNC接收數(shù)據(jù)。
盡管已參照其示例性實施例具體地表示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由下面權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修改或變換。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，由于接收裝置被允許請求信道時間分配，所以可以在屬于不同基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)裝置之間順利地執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。
權(quán)利要求
1.一種用于在基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)中請求信道時間分配的設(shè)備，該設(shè)備包括裝置，包括控制器，產(chǎn)生從協(xié)調(diào)器請求數(shù)據(jù)接收所需的信道時間分配的分組；和無線電收發(fā)機(jī)，將產(chǎn)生的分組發(fā)送給協(xié)調(diào)器；其中，該分組包括用于標(biāo)識發(fā)送該分組的裝置還接收數(shù)據(jù)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，該分組包括通過調(diào)用請求信道時間分配的消息產(chǎn)生的分組。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，該消息包括用于標(biāo)識發(fā)送該分組的裝置是接收數(shù)據(jù)的裝置的信息。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，該分組包括符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線分組。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，無線電收發(fā)機(jī)接收信道時間分配所需的信息。
6.一種用于在基于協(xié)調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)中接收數(shù)據(jù)的方法，該方法包括接收與數(shù)據(jù)相關(guān)的信息；使用該信息將請求信道時間分配的分組發(fā)送給協(xié)調(diào)器；和在分配的信道時間期間從協(xié)調(diào)器接收數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，該分組包括通過調(diào)用請求信道時間分配的消息產(chǎn)生的分組。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，該消息包括用于標(biāo)識發(fā)送該分組的裝置是接收數(shù)據(jù)的同一裝置的信息。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，該分組包括符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線分組。
10.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，該分組包括幀體和頭部，其中，幀體和頭部的每一個包括包含皮網(wǎng)標(biāo)識符信息的信息字段。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，該信息字段之一指定目的地皮網(wǎng)標(biāo)識信息，該信息字段的另一個指定源皮網(wǎng)標(biāo)識信息。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，該分組包括幀體和頭部，其中，幀體和頭部的每一個包括包含皮網(wǎng)標(biāo)識符信息的信息字段。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，該信息字段之一指定目的地皮網(wǎng)標(biāo)識信息，該信息字段的另一個指定源皮網(wǎng)標(biāo)識信息。
14.一種用于網(wǎng)絡(luò)中的分組，該分組包括幀體；和頭部；其中，所述幀體和所述頭部的每一個包括包含皮網(wǎng)標(biāo)識符信息的信息字段。
15.如權(quán)利要求14所述的分組，其中，該分組是符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線分組。
16.如權(quán)利要求14所述的分組，其中，該信息字段之一指定目的地皮網(wǎng)標(biāo)識信息，該信息字段的另一個指定源皮網(wǎng)標(biāo)識信息。
17.如權(quán)利要求16所述的分組，其中，頭部包括保留字段，其中，該保留字段包含指示哪個信息字段指定目的地皮網(wǎng)標(biāo)識信息和哪個信息字段指定源皮網(wǎng)標(biāo)識信息的信息。
18.如權(quán)利要求17所述的分組，其中，該保留字段包含2位的信息。
19.如權(quán)利要求16所述的分組，其中，該分組是符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線分組。
20.如權(quán)利要求17所述的分組，其中，該分組是符合IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的無線分組。
全文摘要
一種在基于協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)中請求信道時間分配的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括控制器，產(chǎn)生從協(xié)調(diào)器請求數(shù)據(jù)接收所需的信道時間分配的分組；和無線電收發(fā)機(jī)，將產(chǎn)生的分組發(fā)送給協(xié)調(diào)器。該分組包括用于標(biāo)識發(fā)送該分組的裝置是接收數(shù)據(jù)的裝置的信息。
文檔編號H04B7/26GK1677929SQ20051005992
公開日2005年10月5日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者成玹妸, 金仁煥, 裴大奎, 洪真佑 申請人:三星電子株式會社