分配帶寬的方法和設備以及發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法和設備的制作方法

文檔序號：7664042閱讀：103來源：國知局

專利名稱：分配帶寬的方法和設備以及發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法和設備的制作方法
技術領域：
與本發(fā)明一致的方法和設備涉及一種無線通信技術，更具體地講，涉及基于時分傳輸機制在無線網絡中進行帶寬分配并在無線網絡上發(fā)送和接收數(shù) 據(jù)。
背景技術：
隨著無線通信網絡被廣泛使用，并且大容量多媒體數(shù)據(jù)通過無線通信網絡進行傳輸，需要開發(fā)一種更好更有效的方法來在這些網絡上傳輸數(shù)據(jù)。由于現(xiàn)有技術中的接入大量裝置的現(xiàn)有無線網絡的特性，現(xiàn)有技術中的無線網絡的運行特性隨著數(shù)據(jù)通信量的增加而變差，這經常導致傳輸期間的數(shù)據(jù)沖突或損失。為了避免數(shù)據(jù)沖突或損失并且以可靠方式接收/發(fā)送數(shù)據(jù)，已在無線局域網(LAN)中采用了以竟爭為基礎的分布式協(xié)調功能(DCF)和以非竟爭為基礎的點協(xié)調功能(PCF)。在無線個人局域網(PAN)中，已經采用了信道時間分配。
盡管無線網絡中所采用的這些方法將數(shù)據(jù)沖突減小到一定程度并且有利于穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，但是由于影響穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N因素(如多徑衰落和干擾)，所以與有線網絡相比，在傳輸期間仍存在很高的數(shù)據(jù)沖突的可能性。此外，隨著接入無線網絡的無線裝置的數(shù)量的增加，凄t據(jù)沖突和損失增加。
數(shù)據(jù)沖突和損失導致丟失的數(shù)據(jù)的重新傳輸，從而給無線網絡的吞吐量 (throughput)帶來不利影響。具體地講，對于需要高服務質量(QoS)的音頻/視頻(A/V)，通過減小重新傳輸?shù)臄?shù)量來具有足夠的帶寬是非常重要的。
此外，與對無線地傳輸高質量視頻(如數(shù)字視頻盤(DVD)圖像或高清晰電視(HDTV)圖像)的各種家庭裝置的增長的需求相一致，對能夠實現(xiàn)
HDTV圖像的無縫通信的技術標準也存在顯著的需求。
電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE) 802.15.3c任務組正在開發(fā)一種用于在無線家庭網絡上傳輸大容量數(shù)據(jù)的技術標準。該技術標準被稱為"毫米波 (mmWave)",其使用物理波長在毫米范圍內的電磁波(即，30-300 GHz頻帶內的電磁波)來傳輸大容量數(shù)據(jù)。該頻帶是未經許可的頻帶，該頻帶由通信服務提供商使用或者用于有限用途，如觀測電磁波或防止車輛碰撞。
圖1是比較IEEE 802.11系列標準的頻帶和mmWave的頻帶的示圖。參照圖1, IEEE 802.11b或者IEEE 802.11g標準使用2.4 GHz的載波頻率并且具有大約20 MHz的信道帶寬。此外，IEEE 802.11a或者IEEE 802.11n標準使用5 GHz的載波頻率并且具有大約20 MHz的信道帶寬。與之相比，mm Wave 使用400 GHz的載波頻率并且具有大約0.5-2.5 GHz的信道帶寬。因此， mmWave具有遠大于現(xiàn)有技術中的IEEE 802.11系列標準的載波頻率和信道帶寬。
如上所述，當使用具有毫米波長的高頻信號(毫米波)時，可實現(xiàn)幾Gbps 的非常高的傳輸速率。由于天線的大小也可被減小至小于1.5mm，所以可實現(xiàn)包含天線的單個芯片(single chip )。此外，由于在空中高頻信號的衰減率非常高，所以可以減小裝置間的干擾。
由于這種高的衰減率，所以高頻信號具有非常短的到達時間(TOA)。此外，直線路徑信號使得在非視距環(huán)境下難以合適地實現(xiàn)通信。相應地，通過采用具有高增益的陣列天線來克服前一問題?？赏ㄟ^開發(fā)波束控制 (beam-steering)或波束形成(beam-forming)才幾制來克月良后一問題。
在這樣的寬帶信號和無線LAN或無線PAN中所使用的一般頻帶信號(以下,稱為窄帶信號)之間存在傳輸方案的差異。因此，與僅傳輸窄帶信號的
網絡不同，在既傳輸寬帶信號也傳輸窄帶信號的網絡中有必要自適應地修改帶寬預約處理。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種在既傳輸寬帶信號也傳輸窄帶信號的網絡中用于帶寬預約的方法和設備以及用于其的各個幀的數(shù)據(jù)格式。
本發(fā)明的上述和其它方面在下面對示例性實施例的描述中被描述，或者通過該描述將明顯。
根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種用于在無線網絡中傳輸數(shù)據(jù)的帶寬分配方法，該帶寬分配方法包括從屬于無線網絡的至少一個無線裝置接收第一幀，其中，所述第一幀包括指示傳輸數(shù)據(jù)的傳輸模式的信息，并且所述第一幀用
于請求時隙；響應于所述第一幀，向所述至少一個無線裝置發(fā)送第二幀；向無線網絡廣播信標幀，所述信標幀包括與傳輸模式和時隙持續(xù)時間有關的信息，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是通過窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在無線網絡中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該方法包括使屬于無線網絡的至少一個無線裝置向網絡協(xié)調器發(fā)送第一幀，其中，所述第一幀包括指示傳輸數(shù)據(jù)的傳輸模式的信息，并且所述第一幀用于請求時隙；從網絡協(xié)調器接收信標幀，所述信標幀包括與傳輸模式和時隙持續(xù)時間有關的信息；在時隙持續(xù)時間期間，按照所述傳輸模式向屬于無線網絡的其它無線裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是通過窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在無線網絡中接收數(shù)據(jù)的方法，該方法包括使屬于無線網絡的至少一個無線裝置接收信標幀，所述信標幀包含與數(shù)據(jù)的傳輸模式、無線接收裝置的標識符以及時隙持續(xù)時間有關的信息；如果所述至少一個無線裝置的標識符與所述無線接收裝置的標識符一致，則調整所述至少一個無線裝置使其按照所述傳輸才莫式來接收lt據(jù)；在時隙持續(xù) 時間期間從屬于無線網絡的其它無線裝置接收數(shù)據(jù)，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是通過窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。

通過參照附圖對本發(fā)明示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他方面將變得明顯，其中
圖1是比較IEEE 802.11系列標準的頻帶與mmWave的頻帶的示圖2示出才艮據(jù)IEEE 802.15.3的時分(time division)機制;
圖3示出本發(fā)明所應用于的總體環(huán)境；
圖4示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的帶寬預約請求幀的格式；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的帶寬預約確認(ACK)幀的格式；
圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的信標幀的格式；
圖7是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的網絡協(xié)調器的框圖8是^^艮據(jù)本發(fā)明示例性實施例的無線裝置的框圖。
具體實施例方式
通過參照下面對示例性實施例的詳細描述以及附圖，本發(fā)明的各方面和實現(xiàn)本發(fā)明的方法可以更容易理解。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，而不應理解為限于這里所闡述的示例性實施例。相反，提供這些示例性實施例是為了使本公開將全面和完整并將向本領域技術人員充分傳達本發(fā)明的構思，本發(fā)明將僅由權利要求限定。貫穿說明書，相同的標號表示相同的元件。
以下，將參照示出了示例性實施例的附圖更充分地描述本發(fā)明。
圖2示出了根據(jù)IEEE 802.15.3的時分機制。
IEEE 802.15.3 i某體訪問控制(MAC)的特點在于快速建立的無線網絡。此外，IEEE 802.15.3 MAC不是基于接入點(AP)，而是基于被稱為微微網
(piconet )的ad hoc網絡，該微微網受微微網協(xié)調器(PNC )控制。IEEE 802.15.3 MAC采用時分多址(TDMA)系統(tǒng)。如圖2所示，用于在裝置間交換數(shù)據(jù)的 MAC幀具體化為纟皮稱為超幀(superframe)的時間結構。超幀包括信標
(beacon )12,包含控制信息；竟爭接入時間段(CAP, contention access period ) 13,用于通過回退(backoff)來傳輸數(shù)據(jù)；信道時間分配時間段(CTAP ) 11 ，用于在分配的時間內沒有竟爭地傳輸數(shù)據(jù)。這里，可在CAP 13和管理信道時間分配(MCTA) 14中進行竟爭接入。詳細地講，可在CAP中通過載波偵聽多路接入/沖突避免(CSMA/CA)系統(tǒng)來進行竟爭接入，可在MCTA中通過時隙Aloha方法來接入信道。
CTAP 11可包括多個MCTA14和多個信道時間分配(CTA) 15。 CTA15 分為兩種類型動態(tài)CTA和偽靜態(tài)CTA。在每一超幀中動態(tài)CTA的位置可改變，但是如果超幀的信標丟失，則在相關超幀中不能使用動態(tài)CTA。相反，偽靜態(tài)CTA保持在同一固定位置而不改變，并且即使超幀的信標丟失也可在所述固定位置使用偽靜態(tài)CTA。然而，如果信標連續(xù)丟失的次數(shù)超過 mMaxLostBeacons，則不能使用偽靜態(tài)CTA。因此，由于IEEE 802.15.3 MAC 基于能夠保證服務質量(QoS )的TDMA系統(tǒng)，所以IEEE 802.15.3 MAC尤其適合于家庭網絡上的多媒體音頻/視頻(A/V)流傳輸。然而，除了QoS之外，還應該改善MAC以有效利用吞吐量。如上所述，IEEE 802.15.3 MAC基
于能夠相對于窄帶信號保證高水平QoS的TDMA系統(tǒng)。然而，在既傳輸寬帶信號也傳輸窄帶信號的網絡中，有必要調整帶寬預約處理。圖3示出本發(fā)明所應用于的總體環(huán)境。
網絡協(xié)調器100和一個或多個裝置200a、 200b和200c組成網絡。網絡協(xié)調器100在信標時間段期間周期性地廣播超幀。信標時間段包括在超幀中，網絡協(xié)調器100在該信標時間段期間廣播信標信號，從而使超幀被發(fā)送到各個裝置200a、 200b和200c。
相應地，裝置200a、 200b和200c可在超幀中所包含的竟爭時間段或無竟爭時間段內發(fā)送控制幀、數(shù)據(jù)幀、確認(ACK)等。
為了使在初始階段不屬于該網絡的裝置1 (以下，稱為DEV1)，例如裝置200a加入該網絡，DEV1 200a應該在超幀的竟爭時間段期間通過與其它裝置200b和200c竟爭來向網絡協(xié)調器100發(fā)送關聯(lián)(association )請求幀(①)，然后從網絡協(xié)調器IOO接收關聯(lián)響應幀(②)。
關聯(lián)請求幀可包括例如裝置地址字段、裝置信息字段和關聯(lián)暫停時間段
(ATP, association timeout period)字段。裝置地址字段記錄有發(fā)送關聯(lián)請求幀的DEVI 200a的硬件地址(例如，8字節(jié)的最大MAC地址)。此外，裝置信息字段記錄有DEV1 200a的各種裝置信息，如功能、性能、容量等。例如，裝置信息字段指示相應裝置是支持用于發(fā)送/接收寬帶信號的高速物理層
(HRP)模式還是支持用于發(fā)送/接收窄帶信號的低速物理層(LRP)模式。此外，ATP字段指示在網絡協(xié)調器100和DEVI 200a之間不存在通信的狀態(tài) 下關聯(lián)可被保持的最長時間段。如果在ATP字段中所指示的最長時間段內沒有建立通信，則在網絡協(xié)調器100和DEVI 200a之間發(fā)生分離
(disassociation )。
響應于關聯(lián)請求幀，網絡協(xié)調器100向DEV1 200a發(fā)送關聯(lián)響應幀。關聯(lián)響應幀包含指示接受關聯(lián)請求或拒絕關聯(lián)請求的值。
如果網絡協(xié)調器100通過關聯(lián)響應幀接受來自DEVI 200a的關聯(lián)請求，則DEVI 200a最終成為網絡的成員。然后，DEVI 200a為了向DEV 2 200b 傳輸數(shù)據(jù)，DEV1 200a應該向網絡協(xié)調器100請求用于傳輸數(shù)據(jù)的時隙(time slot)(圖3的③)。
通過如圖4中所示的帶寬預約請求幀400來進行時隙請求。帶寬預約請求幀400是用于向網絡協(xié)調器IOO請求確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間(即，時隙)的幀。
在帶寬預約請求幀400中，有效載荷420包含控制標識符(ID )字段430、長度字段440和一個或多個帶寬(BW)請求塊450、 460和470?？刂艻D字段430或長度字段440與其它控制幀中所使用的控制ID字段或長度字段相同。
在這些字段中，例如，BW請求塊460包括目標ID字段461,指定至少一個接收裝置的裝置ID;流請求ID字段462，標識帶寬預約請求幀400 的版本；流索引字段463，標識將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；"時隙數(shù)"字段464，指示在一個超幀的調度持續(xù)時間(schedule duration)內將請求的時隙數(shù)；"時隙持續(xù) 時間"字段465,指示在每一超幀的調度持續(xù)時間內將請求的每一時隙的持續(xù)時間；最小調度持續(xù)時間字段466，指示同一超幀中包含的兩個相鄰時隙的開始偏移(startoffset)之差；請求控制字段467。
請求控制字段467被進一步劃分為幾個子字段467a至467e。請求控制字段467包括優(yōu)先級字段467a、靜態(tài)索引字段467b、傳輸模式字段467c和天線樣式(antenna pattern)字段467d。由于請求控制字段467是1字節(jié)的字段，所以還可另外設置2位的保留字段467e。
靜態(tài)索引字段467b記錄有與是請求靜態(tài)時隙還是請求動態(tài)時隙有關的信息。靜態(tài)時隙表示在每一超幀中在同一位置重復的時隙，與靜態(tài)時隙不同，動態(tài)時隙表示位置不固定的時隙。例如，為傳輸同步數(shù)據(jù)請求靜態(tài)時隙，而為傳輸異步數(shù)據(jù)請求動態(tài)時隙。
優(yōu)先級字段467a記錄有關于將請求的時隙的優(yōu)先級的信息。優(yōu)先級越高，向網絡協(xié)調器IOO請求時隙的級別越高。
傳輸模式字段467c是指示將通過請求的時隙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的傳輸模式是寬帶信號傳輸模式還是窄帶信號傳輸模式的字段。前者被稱為HRP模式，后者被稱為LRP模式。
天線樣式字段467d是指示用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘柺欠窬哂蟹较蛐缘淖侄巍?所述方向性是全向(omni-directional)類型或波束形成類型。如IEEE 802.11 或IEEE 802.15.3標準中所指定的，如果天線樣式是全向樣式，則使用全向天線來發(fā)送或接收信號。如果為了發(fā)送或接收寬帶信號，天線樣式是波束形成類型，則天線(例如，陣列天線)的方向性應該被控制在信號發(fā)送/接收的方向上。
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如果DEVI 200a在超幀的竟爭時間段期間通過與其它裝置200b和200c 竟爭來向網絡協(xié)調器100發(fā)送帶寬預約請求幀400 (③)，則網絡協(xié)調器100 響應于帶寬預約請求幀400向DEVI 200a發(fā)送如圖5所示的帶寬預約響應幀 500 (④)。
在帶寬預約響應幀500中，有效載荷505包括控制ID字段520、長度字段530、流請求ID字段540、流索引字段550、"時隙數(shù)"字段560、時隙持續(xù)時間字段570、最小調度持續(xù)時間字段580和請求控制字段590。與帶寬預約請求幀400相似，請求控制字段590包括優(yōu)先級字段591、靜態(tài)索引字段 592、傳輸模式字段593、天線樣式594和保留字段595。
最后，碼字段596具有指示接受帶寬預約請求或拒絕帶寬預約請求的值。例如，如果碼字段596具有值0，則值O表示接受帶寬預約請求。如果碼字段596具有除了 O之外的值，則所述值表示出于各種原因的拒絕。拒絕的原因的例子包括缺少可分配的時隙、差的信道狀態(tài)等。
在向DEV1 200a發(fā)送帶寬預約響應幀500之后，網絡協(xié)調器100廣播信標幀( )，該信標幀包含分配給裝置200a、 200b和200c的時隙。如果DEV1 200a接收到包含在網絡協(xié)調器100廣播的信標幀中的時隙，則DEVI 200a能夠在分配的時隙期間向接收裝置，例如DEV2 200b發(fā)送數(shù)據(jù)(⑥)。響應于發(fā)送的數(shù)據(jù)，DEV2 200b可向DEVI 200a發(fā)送ACK幀(⑦)。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的信標幀600的格式。
信標幀600包括信標頭610和信息元素(IE) 605。 IE 605包括IE索引620,指示信息元素的類型；IE長度630,指示信息元素的大小；多個調度塊640、 650和660。
多個調度塊640、 650和660中的一個與一個時隙對應，用于向網絡中已有的裝置廣播與在單個時隙中執(zhí)行的數(shù)據(jù)傳輸有關的信息。
更詳細地講，一個示例性調度塊660包括至少一個時隙持續(xù)時間字段 669、傳輸模式字段662和天線樣式字段663。此外，調度塊660可包括靜態(tài) 索引字段661、保留字段664、源ID字段665、目的地ID字段666、流索引字段667、開始偏移字段668、最小調度持續(xù)時間字段670和"時隙數(shù)，，字段 671。
靜態(tài)索引字段661具有與請求了靜態(tài)時隙還是動態(tài)時隙有關的信息。傳輸模式字段662指示將通過請求的時隙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是以HRP模式傳輸
還是以LRP模式傳輸。
天線樣式字段663是指示用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘柺欠窬哂蟹较蛐缘淖侄巍?所述方向性是全向類型或波束形成類型。
保留字段664是用于實現(xiàn)字節(jié)單位的對齊的字段，其是備用的，以提供另外的功能。
流索引字段667是用于標識與分配的時隙對應的流的字段，即，用于區(qū) 分將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的字段。
開始偏移字段668指定在超幀的調度持續(xù)時間內第一時隙的開始時間。記錄在開始偏移字段668中的值是相對于信標時間段的開始點的偏移時間。
時隙持續(xù)時間字段669是指示在超幀的調度持續(xù)時間內分配的每一時隙的持續(xù)時間的字段。
最小調度持續(xù)時間字段670是指示同一超幀中包含的兩個相鄰時隙的開始偏移之差的字段。
"時隙數(shù)"字段671是指示在超幀的調度持續(xù)時間內將請求的時隙數(shù)的字段。
圖7是才艮據(jù)本發(fā)明示例性實施例的網絡協(xié)調器100的框圖。
網絡協(xié)調器100包括中夬處理單元(CPU) 110、存儲器120、 MAC單元140、 PHY單元150、控制幀產生器141和天線153。
CPU IIO控制連接到總線130的其它組件，CPU IIO負責在MAC層上的通信層中的進程。因此，CPU IIO將從MAC單元140提供的數(shù)據(jù)作為接收的MAC服務數(shù)據(jù)單元(MSDU)進行處理，或者產生待發(fā)送MSDU以將其提供給MAC單元140。
存儲器120存儲經過處理的接收的MSDU,或者臨時存儲產生的待發(fā)送 MSDU。存儲器120可由非易失性存儲器(如，只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM))、諸如隨一/U^取存儲器(RAM)的易失性存儲器或諸如硬盤驅動器的存儲介質或者其它合適的存儲器來實現(xiàn)，但是本發(fā)明不限于此。
MAC單元140向CPU 110所提供的MSDU (即，待發(fā)送的多媒體數(shù)據(jù)) 添加MAC頭，從而產生MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU )。產生的MPDU通過 PHY單元150被發(fā)送。從PHY單元150接收的MPDU中去除MAC頭。如
上所述，MAC單元140發(fā)送的MPDU包括在信標時間段期間發(fā)送的信標幀 600、響應于關聯(lián)請求幀的關聯(lián)響應幀和響應于帶寬預約請求幀400的帶寬預約響應幀500。此外，MAC單元140接收的MAC MPDU包括關聯(lián)請求幀和帶寬預約請求幀400。
控制幀產生器141產生包括關聯(lián)響應幀、信標幀600等的控制幀。關聯(lián) 響應幀和信標幀600具有傳輸模式、天線樣式等。
相應地，MAC單元140讀取記錄在帶寬預約請求幀400中的關于傳輸模式和天線樣式的信息，并將讀取的傳輸模式和天線樣式記錄在帶寬預約響應幀500和信標幀600中。由于為每一時隙給出了傳輸^^莫式和天線樣式，所以在帶寬預約響應幀500中可僅設置一次傳輸模式和天線樣式。然而，在信標幀600中，在每一調度塊640、 650和660中設置傳輸模式和天線樣式。
網絡中的無線裝置(例如，圖8中所示的無線裝置200)接收在信標時間段內廣播的信標幀600。當信標幀600具有無線裝置的目的地ID 666時，該無線裝置準備在預定的時隙被分配的時間期間接收數(shù)據(jù)。這里，有必要從信標幀600讀取包含在與該時隙對應的調度塊中的傳輸模式和天線樣式，以正常地接收數(shù)據(jù)。
更詳細地講，無線裝置在傳輸模式是HRP模式時控制PHY單元(例如，圖8中所示的PHY單元250 )接收寬帶信號，在傳輸模式是LRP時控制PHY 單元接收窄帶信號。此外，無線裝置在天線樣式為全向樣式時全向地驅動天線(例如，圖8中所示的天線253 )，而在天線樣式為波束形成樣式時在發(fā)送數(shù)據(jù)的無線裝置的方向上驅動天線。
在圖7中，PHY單元150向從MAC單元140提供的MPDU添加信號字段和前導(preamble),從而產生PHY協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU )。產生的PPDU (即，數(shù)據(jù)幀)被轉換為射頻(RF)信號，然后通過天線153被發(fā)送。PHY 單元150被劃分為基帶處理器151，處理基帶信號；和RF單元152,從經過處理的基帶信號產生RF信號并通過天線153發(fā)送RF信號。
更詳細地講，基帶處理器151執(zhí)行幀格式化、信道編碼等。RF單元152 執(zhí)行模擬波放大、模數(shù)轉換、調制等。
控制幀產生器142產生用于控制網絡上的通信的控制幀，并將產生的控制幀提供給MAC單元140。控制幀可包括在網絡上周期性地廣播的信標幀、響應于時隙請求的幀、移交(handover)請求幀、用于向備用(back-up)協(xié)
調器發(fā)送網絡信息的幀等。
圖8是才艮據(jù)本發(fā)明示例性實施例的無線裝置200的框圖。在無線裝置200 的各個組件中，CPU200、存儲器220、 MAC單元240和PHY單元250的基本功能與網絡協(xié)調器100中的相應組件基本相同。
lt據(jù)產生器245產生無線裝置200將在預定的時隙期間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。如果產生的數(shù)據(jù)是難以用窄帶信號進行傳輸?shù)拇笕萘縙t據(jù)(例如，未壓縮的AV 數(shù)據(jù))，則應該以HRP模式傳輸數(shù)據(jù)；否則，應該以LRP模式傳輸數(shù)據(jù)。
控制幀產生器241產生控制幀，如關聯(lián)請求幀或帶寬預約請求幀400。帶寬預約請求幀400可記錄有與傳輸模式和天線樣式有關的信息。根據(jù)數(shù)據(jù) 產生器245產生的數(shù)據(jù)將通過窄帶信號傳輸還是通過寬帶信號傳輸來確定傳輸模式。根據(jù)以全向樣式還是波束形成樣式驅動傳輸數(shù)據(jù)的天線來確定天線樣式。
在網絡協(xié)調器100響應于帶寬預約請求幀400通過使用帶寬預約響應幀 500來準予數(shù)據(jù)傳輸之后，無線裝置200通過網絡協(xié)調器100所廣播的信標幀600來識別時隙的位置，然后在相應的時隙時間段期間傳輸數(shù)據(jù)。
MAC單元240向產生的數(shù)據(jù)添加MAC頭以產生MPDU,并在信標幀 600中包含的時隙的開始時間到達時通過PHY單元250發(fā)送MPDU。
這里，傳輸模式控制器254識別信標幀600中與所述時隙對應的調度塊中所包含的傳輸模式，并控制RF單元252按照識別出的傳輸模式發(fā)送數(shù)據(jù)。更詳細地講，RF單元252在傳輸模式是HRP模式時通過將產生的數(shù)據(jù)調制為寬帶信號來執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，在傳輸模式是LRP模式時通過將產生的數(shù)據(jù)調制為窄帶信號來執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。
以相同的方式，天線樣式控制器255識別包含在調度塊中的天線樣式，并根據(jù)識別出的天線樣式來控制RF單元252。當識別出的天線樣式是全向樣式時，RF單元252控制天線253使其按照全向樣式被驅動。當識別出的天線樣式是波束形成樣式時，RF單元252控制天線253使其在接收數(shù)據(jù)的無線裝置的方向上^^皮驅動。
無線裝置200不僅可用作發(fā)送裝置，而且可用作接收裝置。即使在無線裝置200用作接收裝置時，也應該接收信標幀600并讀取其內容。無線裝置 200"l妄收在信標時間-險內廣播的信標幀600,以1更隨后在信標幀600中目的地 ID 666被設置為無線裝置200本身的時隙的時間段期間接收數(shù)據(jù)。這里，無
線裝置200的MAC單元240從信標幀600讀取包含在與時隙對應的調度塊中的傳輸^t式和天線樣式。PHY單元250調整無線裝置200，以便按照所述傳輸模式和天線樣式來接收數(shù)據(jù)。
換言之，當與時隙對應的時間到達時，傳輸模式控制器254在傳輸模式是HRP模式時控制PHY單元250接收寬帶信號，在傳輸模式是LRP模式時控制PHY單元250接收窄帶信號。以相同的方式，天線樣式控制器255在天線樣式是全向樣式時控制全向天線被驅動。當天線樣式是波束形成樣式時，天線樣式控制器255控制天線253在想要發(fā)送數(shù)據(jù)的無線裝置的方向被驅動。
參照圖7和圖8中所示的本發(fā)明的示例性實施例描述的組件或塊可被實現(xiàn)為在存儲器的預定區(qū)域中運行的軟件(如類、任務、子程序、進程、對象、運行線程或程序)、諸如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或專用集成電路(ASIC) 的硬件或者其組合。此外，所述組件或塊可被包括在計算機可讀存儲介質中，或者其部分可分布于多個計算機中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例，在既傳輸寬帶信號也傳輸窄帶信號的網絡中，可有效執(zhí)行帶寬預約和無線數(shù)據(jù)傳輸。
盡管已參照本發(fā)明的示例性實施例具體顯示和描述了本發(fā)明，但是本領域普通技術人員應該理解，在不脫離由權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行各種形式和細節(jié)上的改變。因此，這些實施例應被認為在所有方面均是示意性的，而非限制性的，應該參照權利要求而非前面的描述來指示本發(fā)明的范圍。
權利要求
1、一種用于在無線網絡中傳輸數(shù)據(jù)的帶寬分配方法，包括從屬于無線網絡的至少一個無線裝置接收第一幀，其中，所述第一幀包括指示傳輸數(shù)據(jù)的傳輸模式的信息，并且所述第一幀用于請求時隙；響應于所述第一幀，向所述至少一個無線裝置發(fā)送第二幀；向無線網絡廣播信標幀，所述信標幀包括與傳輸模式和時隙持續(xù)時間有關的信息，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
2、如權利要求1所述的帶寬分配方法，其中，第一幀和信標幀中的每個還包括關于天線樣式的信息，該天線樣式指示用于傳輸數(shù)據(jù)的信號是否具有方向性。
3、如權利要求2所述的帶寬分配方法，其中，如果傳輸模式是寬帶信號模式，則天線樣式是波束形成樣式，如果傳輸模式是窄帶信號模式，則天線樣式是全向樣式。
4、如權利要求3所述的帶寬分配方法，其中，如果數(shù)據(jù)是未壓縮的AV 數(shù)據(jù)，則通過寬帶信號來傳輸數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)被傳輸時，通過波束形成方法來驅動所述至少一個無線裝置的天線。
5、一種在無線網絡中發(fā)送數(shù)據(jù)的(方法，包括使屬于無線網絡的至少一個無線裝置向網絡協(xié)調器發(fā)送第一幀，其中，所述第一幀包括指示傳輸數(shù)據(jù)的傳輸模式的信息，并且所述第一幀用于請求時隙；從網絡協(xié)調器接收信標幀，所述信標幀包括與傳輸模式和時隙持續(xù)時間有關的信息；在時隙持續(xù)時間期間，按照所述傳輸模式向屬于無線網絡的其它無線裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
6、如權利要求5所述的方法，其中，第一幀和信標幀中的每個還包括關于天線樣式的信息，該天線樣式指示用于傳輸數(shù)據(jù)的信號是否具有方向性。
7、如權利要求6所述的方法，其中，如果傳輸模式是寬帶信號模式，則天線樣式是波束形成樣式，如果傳輸模式是窄帶信號才莫式，則天線樣式是全向樣式。
8、如權利要求7所述的方法，其中，如果數(shù)據(jù)是未壓縮的AV數(shù)據(jù)，則通過寬帶信號來傳輸數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)被傳輸時，按照波束形成樣式來驅動所述至少一個無線裝置的天線。
9、一種在無線網絡中接收數(shù)據(jù)的方法，包括使屬于無線網絡的至少一個無線裝置接收信標幀，所述信標幀包括與數(shù) 據(jù)的傳輸模式、無線接收裝置的標識符以及時隙持續(xù)時間有關的信息；如果所述至少一個無線裝置的標識符與所述無線接收裝置的標識符一致，則調整所述至少一個無線裝置以便按照所述傳輸模式來接收數(shù)據(jù)；在所述時隙持續(xù)時間期間從屬于無線網絡的其它無線裝置接收數(shù)據(jù)，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是通過窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
10、如權利要求9所述的方法，其中，所述信標幀還包括指示用于傳輸數(shù)據(jù)的信號是否具有方向性的天線樣式。
11、如權利要求IO所述的方法，其中，如果傳輸模式是寬帶信號模式，則天線樣式是波束形成樣式，如果傳輸模式是窄帶信號模式，則天線樣式是全向才羊式。
12、如權利要求11所述的方法，其中，如果數(shù)據(jù)是未壓縮的AV數(shù)據(jù)，則通過寬帶信號來接收數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)纟皮接收時，按照波束形成樣式來驅動無線接收裝置的天線。
13、一種帶寬分配設備，包括接收單元，從屬于無線網絡的至少一個無線裝置接收第一幀，其中，所述幀包括指示傳輸數(shù)據(jù)的傳輸模式的信息，并且所述幀用于請求時隙；發(fā)送單元，向所述至少一個無線裝置發(fā)送對第一幀的響應幀；廣播單元，向網絡廣播信標幀，所述信標幀包括與傳輸模式和時隙持續(xù) 時間有關的信息，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是通過窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
14、一種無線裝置，該無線裝置用于在其所屬的無線網絡中進行無線通信，該無線裝置包括發(fā)送單元，向無線網絡的網絡協(xié)調器發(fā)送幀，其中，所述幀包括指示傳輸凄t據(jù)的傳輸^^式的信息，并且所述幀用于請求時隙；接收單元，從網絡協(xié)調器接收信標幀，所述信標幀包括與傳輸模式和時隙持續(xù)時間有關的信息；數(shù)據(jù)發(fā)送單元，在時隙持續(xù)時間期間，按照所述傳輸模式向屬于無線網絡的其它無線裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是通過窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
15、一種無線裝置，該無線裝置用于在其所屬的無線網絡中進行無線通信，該無線裝置包括接收單元，接收信標幀，所述信標幀包括與傳輸數(shù)據(jù)的傳輸模式、無線接收裝置的標識符以及時隙持續(xù)時間有關的信息；調整單元，如果該無線裝置的標識符與所述無線接收裝置的標識符一致，則調整該無線裝置以便按照所述傳輸模式來接收數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收單元，在時隙持續(xù)時間期間從屬于無線網絡的無線裝置接收數(shù)據(jù)，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是通過窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供一種用于無線網絡的基于時分傳輸機制的帶寬分配方法和設備以及一種用于在無線網絡上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法和設備。所述數(shù)據(jù)發(fā)送方法包括由屬于無線網絡的至少一個無線裝置向網絡協(xié)調器發(fā)送幀，所述幀包括數(shù)據(jù)的傳輸模式，并且所述幀用于請求時隙；從網絡協(xié)調器接收信標幀，該信標幀包含關于傳輸模式和時隙持續(xù)時間的信息；在時隙持續(xù)時間期間，按照所述傳輸模式向屬于無線網絡的其它無線裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，所述傳輸模式指示是通過寬帶信號還是通過窄帶信號來傳輸數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L12/28GK101184007SQ20071016965
公開日2008年5月21日申請日期2007年11月13日優(yōu)先權日2006年11月13日
發(fā)明者權昶烈申請人:三星電子株式會社

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