專利名稱：用于動態(tài)時隙預(yù)留的輪詢系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本書面說明書涉及無線計算領(lǐng)域。更具體地，本書面說明書涉及在無
線設(shè)備之間以時分多址(TDMA)模式進(jìn)行通信的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
"無線計算"是用來描述計算設(shè)備之間的無線通信的術(shù)語，所述計算 設(shè)備包括計算機和外圍設(shè)備。例如，包括臺式和膝上型計算機在內(nèi)的許多 計算機具有無線通信卡，該無線通信卡包括連接到天線的發(fā)射機和接收機。 這使得計算機能夠通過射頻(RF)傳輸來與由計算機和外圍設(shè)備組成的網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行通信。無線計算所提供的靈活性和移動性是其商業(yè)成功的主要原因。 在無線環(huán)境中，將主體系統(tǒng)設(shè)置為通過無線鏈路進(jìn)行通信。因此，收 發(fā)機(發(fā)射機和接收機)使得計算機能夠無線連接到由無線連接的計算機 和外圍設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，所述外圍設(shè)備諸如同樣配備有收發(fā)機的打印機和 掃描儀。


圖1示出了由微網(wǎng)控制器(PNC)接收從無線設(shè)備發(fā)送的請求以及在 下一個后續(xù)超幀中分配時隙的傳統(tǒng)方式的實施例。
圖2示出了 PNC的實施例，其具有定向輪詢機制以選擇性地輪詢PNC 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的單個設(shè)備并且具有用于進(jìn)行發(fā)送和接收的收發(fā)機。
圖3示出了可以存在于PNC的一些實施例中的計算機的實施例。
圖4示出了可以存在于PNC中以及PNC網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線設(shè)備中的收發(fā)機 的實施例。
圖5示出了對預(yù)留時隙的分配，其提供用于進(jìn)行輪詢和授權(quán)發(fā)送與接 收許可的時間片以及發(fā)送持續(xù)時間。
圖6示出了在進(jìn)行輪詢和授權(quán)發(fā)送與接收許可步驟期間PNC和PNC網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備的天線定向的實施例。
圖7示出了用于在設(shè)備之間進(jìn)行輪詢、授權(quán)許可和發(fā)送的流程圖的實 施例。
具體實施例方式
下面是在附圖中描述的實施例的詳細(xì)說明。這些實施例詳細(xì)到可以清 楚地表述本發(fā)明。然而，所提供的大量細(xì)節(jié)并不旨在限制實施例的可預(yù)期 的變型，與此相反，其意圖在于覆蓋落在由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明 的精神和范圍之內(nèi)的所有變型、等價物和替換。下面的詳細(xì)說明被設(shè)計為 使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚這些實施例。
本文描述和討論的無線通信系統(tǒng)旨在代表多種無線系統(tǒng)中的任何無線 系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以包括但不限于NFC (近距離通信)、WPAN (無線個域 網(wǎng))、WLAN (無線局域網(wǎng))、WMAN (無線城域網(wǎng))、WiMAX (微波存取 全球互通)、2.5-3G (代)蜂窩、3GRAN (無線接入網(wǎng)絡(luò))、4G、 RFID (射 頻識別)等。這些系統(tǒng)還可以包括遵循正在開發(fā)或?qū)⒁_發(fā)的無線標(biāo)準(zhǔn)的 系統(tǒng)。
實施例包括向微網(wǎng)(piconet)控制器的網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備分配時間的 系統(tǒng)和方法。實施例包括在輪詢過程期間將微網(wǎng)控制器的方向可控天線波 束相繼地選擇性地定向到多個設(shè)備，以便從所述多個設(shè)備中的一個或多個 設(shè)備接收時間分配請求。當(dāng)接收到一個以上時間分配請求時，系統(tǒng)選擇一 個設(shè)備以使其在后續(xù)時間間隔中進(jìn)行發(fā)送。在輪詢過程之后，執(zhí)行授權(quán)過 程，其中向一個設(shè)備授權(quán)在后續(xù)時間間隔中的發(fā)送許可。此外，在授權(quán)過 程期間，指示一個或多個設(shè)備從被授權(quán)發(fā)送許可的設(shè)備進(jìn)行接收。輪詢過 程、授權(quán)過程和在所分配時間期間的后續(xù)傳輸都發(fā)生在同一超幀中。在一 些實施例中，在輪詢過程期間，在設(shè)備發(fā)送的發(fā)送請求中發(fā)送所請求的持 續(xù)時間。
由于在非常高的載頻(例如60GHz)上在空中進(jìn)行發(fā)送時的高信號射 頻(RF)損耗，將高定向天線用于在消耗非常高的數(shù)據(jù)速率(例如每秒千 兆比特(Gbps)等級的速率)的電子設(shè)備之間獲得較大地增加的范圍。為 了在對等設(shè)備之間進(jìn)行通信，每個對端將高定向天線波束用于發(fā)送和接收。在無線傳輸中需要非常高的數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)實例是未壓縮高清電視
(HDTV)。當(dāng)在毫米范圍內(nèi)進(jìn)行發(fā)送和接收時，可將波束成形用于實現(xiàn)空 間分集。然而，CSMA (載波偵聽多路訪問)變得低效，從而替代地使用 TDMA (時分多址)。
TDMA的已知問題是時隙分配的慢響應(yīng)。圖1示出了響應(yīng)于來自微網(wǎng) 控制器(PNC)的網(wǎng)絡(luò)中的請求設(shè)備的請求來分配時隙的傳統(tǒng)方法。在超 幀n的起始部分(間隔A)， PNC對該超幀進(jìn)行時隙分配，并且可以將該時 隙分配傳送給鄰近設(shè)備。在圖1中，在超幀n (間隔B)期間，PNC從一個 設(shè)備接收向該設(shè)備進(jìn)行時間分配的請求。因此，在超幀n部分的時間期間， PNC以廣播模式偵聽來自PNC網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備的請求。在該偵聽時間期間， 當(dāng)同時從兩個或多個設(shè)備接收到請求時可能發(fā)生時間沖突。根據(jù)傳統(tǒng)方法， 請求時隙分配的設(shè)備在該設(shè)備能夠使用所分配時隙之前將等待大約一個超 幀的持續(xù)時間。特別地，在超幀n+l的起始部分，PNC響應(yīng)于在超幀n中 所接收的請求來通告(廣播)所做出的新時隙分配。在超幀n+l期間，分 配給該設(shè)備的時隙由該設(shè)備使用。
時隙分配的傳統(tǒng)方法是非常低效的。例如，在關(guān)鍵時間段需要峰值比 特速率的設(shè)備應(yīng)當(dāng)分配全部恒定比特速率帶寬，以便確保其會及時接收到 所請求的業(yè)務(wù)。因此，損失了設(shè)備不使用的時間。換句話說，在非高峰時 間期間，設(shè)備沒有使用所分配的全部時間。在接收到時間請求時的同一超 幀期間，如果存在足夠的預(yù)留時隙且每個時隙都能被迅速地分配，則將解 決恒定比特速率分配問題而不會出現(xiàn)前述的使用損失。在本實施例中，設(shè) 備將得到其在非高峰時間期間所需要的最少時間。其它時隙可以被預(yù)留，
并被動態(tài)地分配給網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備。然后，可以在第一設(shè)備需要帶寬時 將所預(yù)留的帶寬立即分配給該第一設(shè)備。
問題在于如何以高效的方式動態(tài)地共享時間以及如何花費少量的時間 來進(jìn)行分配。這個問題涉及到具有中央微網(wǎng)控制器(PNC)的微網(wǎng)，其中 該PNC對網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備之間的傳輸進(jìn)行調(diào)度。在一些情況下， 一個時隙可能 己經(jīng)被預(yù)留給某些設(shè)備對(這種對被稱為鏈路)，但由于定向傳輸?shù)奶匦裕?還可以在不產(chǎn)生任何干擾的情況下由另一鏈路并行地使用該時隙。PNC包 含這些鏈路的存儲器并且根據(jù)時間預(yù)留請求分配鏈路。因此，還需要對已經(jīng)由某一鏈路預(yù)留但仍可被分配給其它鏈路的時隙進(jìn)行動態(tài)分配。
圖2示出了用于控制設(shè)備272、 274、 276之間的通信的微網(wǎng)控制器 (PNC) 260。設(shè)備272、 274和276可以是如圖3所示的計算機或諸如打 印機、掃描儀等其它設(shè)備。此外，PNC 260的功能可以由如圖3所示的執(zhí) 行微網(wǎng)控制代碼312的計算機實現(xiàn)?？蛇x地，PNC 260可以由專用電路實 現(xiàn)。在一個實施例中，PNC 260包括請求解釋器262、時間分配器264、定 向輪詢機制268和收發(fā)機270。收發(fā)機270的一個實施例如圖4所示。
PNC260控制設(shè)備272、 274和276之間的通信。在操作的輪詢階段， 定向輪詢機制268輪詢每個設(shè)備272、 274和276，其中逐一地從這些設(shè)備 接收請求。通過將收發(fā)機270的定向天線首先指向設(shè)備1，然后指向設(shè)備2 等來實現(xiàn)前述操作。當(dāng)指向設(shè)備1時，輪詢機制268向設(shè)備1發(fā)送消息， 以便提示設(shè)備1如果存在對所請求時間的需求則發(fā)送時隙分配請求。當(dāng)被 輪詢消息提示時，如果設(shè)備1具有時隙分配請求，則其發(fā)送該請求。設(shè)備 的發(fā)送時間請求包含被指明用于在所分配時間期間接收傳輸?shù)脑O(shè)備地址。 然后，PNC260的輪詢機制268使得收發(fā)機270的天線指向設(shè)備2。當(dāng)指向 設(shè)備2時，輪詢機制268接著搜索來自設(shè)備2的時隙分配請求。然后，輪 詢機制268轉(zhuǎn)向設(shè)備3，等等。
每當(dāng)從多個設(shè)備中的一個設(shè)備接收到請求時，請求解釋器262就解釋 該請求。例如，來自設(shè)備l的請求可以是向設(shè)備2進(jìn)行發(fā)送。作為響應(yīng)， 時間分配器264將向設(shè)備1分配持續(xù)時間以便向設(shè)備2進(jìn)行發(fā)送。因此， 在完成了對每個設(shè)備的輪詢之后，收發(fā)機270接著再次僅僅指向進(jìn)行了分 配的設(shè)備以便傳送分配。例如，收發(fā)機可以指向設(shè)備l,以便在輪詢發(fā)生時 所處于的同一超幀內(nèi)的后續(xù)時隙中 傳送向設(shè)備2進(jìn)行發(fā)送的許可授權(quán)。在 傳送了該發(fā)送許可授權(quán)之后，收發(fā)機270接著指向設(shè)備2，并指示設(shè)備2在 同一超幀的所分配時隙期間從設(shè)備1進(jìn)行接收。可以在輪詢過程期間由設(shè) 備發(fā)送到微網(wǎng)控制器的發(fā)送請求中指定分配給設(shè)備的用于進(jìn)行發(fā)送的持續(xù) 時間。因此，輪詢過程之后接有授權(quán)過程。在一些實施例中，輪詢過程和 授權(quán)過程發(fā)生在同一超幀期間。
圖3示出了連接到如圖4所示的收發(fā)機以便與無線設(shè)備進(jìn)行通信的計 算機300的更詳細(xì)視圖。計算機300可以存在于PNC 260的實施例中或者一個或多個無線設(shè)備272、 274、 276中。在本文中，無線設(shè)備是——雖然 其可能具有線路——主要通過RF或光傳輸來與其它設(shè)備進(jìn)行通信的設(shè)備。 計算機300包括系統(tǒng)存儲器310、存儲器控制器320、 L2高速緩存330和處 理器340。系統(tǒng)存儲器310包括硬盤驅(qū)動器存儲器、只讀存儲器(ROM) 和隨機存取存儲器(RAM)。系統(tǒng)存儲器310存儲微網(wǎng)控制代碼312、操作 系統(tǒng)(OS)代碼314、基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)代碼(未示出)和用于 其它應(yīng)用程序316的代碼。系統(tǒng)存儲器310也存儲數(shù)據(jù)和文件318。微網(wǎng)控 制代碼312、操作系統(tǒng)代碼314和應(yīng)用代碼316通常被存儲在硬盤上，而 BIOS代碼通常被存儲在ROM中。與此不同，L2高速緩存330是快速動態(tài) 隨機存取存儲器(RAM)。
存儲器控制器320實現(xiàn)從系統(tǒng)存儲器310到L2高速緩存330以及從 L2高速緩存330到處理器340的Ll高速緩存344的指令和數(shù)據(jù)的傳遞。 因此，當(dāng)接近需要在處理器340中執(zhí)行數(shù)據(jù)塊和指令的時間時，將數(shù)據(jù)塊 和指令從存儲器310的硬盤驅(qū)動器傳遞到L2高速緩存。L2高速緩存330 是物理地接近于處理器340的快速存儲器。指令可以包括載入和儲存指令、 分支指令、運算邏輯指令、浮點指令等。Ll高速緩存344位于處理器340 中，并且包含從L2高速緩存330接收的數(shù)據(jù)和指令。理想地，隨著接近執(zhí) 行程序指令的時間，將指令與數(shù)據(jù)(如果有的話) 一起傳遞，首先傳遞到 L2高速緩存，然后隨著執(zhí)行時間的臨近而傳遞到L1高速緩存。
除了芯片上的1級高速緩存344,處理器340還包括指令提取器342、 指令解碼器346、指令緩沖器348、分發(fā)單元350、執(zhí)行單元352和控制電 路354。指令提取器342從存儲器提取指令。指令提取器342維持一個程序 計數(shù)器并從Ll高速緩存330提取指令。指令提取器342的程序計數(shù)器包括 將被執(zhí)行的下一指令的地址。指令提取器342也執(zhí)行預(yù)取操作。因此，指 令提取器342與存儲器控制器320進(jìn)行通信，以便發(fā)起從系統(tǒng)存儲器310 到指令高速緩存L2 330以及到指令高速緩存Ll 344的指令傳遞。從系統(tǒng)存 儲器310將指令傳遞到高速緩存中的位置是由根據(jù)系統(tǒng)存儲器地址所獲得 的索引來確定的。標(biāo)簽標(biāo)識高速緩存中的指令。
指令提取器342獲取被傳遞到指令高速緩存344的指令并且將其傳遞 到指令解碼器346。指令解碼器346接收并解碼由指令提取器342提取的指令。指令緩沖器348從指令解碼器346接收己解碼的指令。指令緩沖器348 包括用于多個指令的存儲器位置。指令緩沖器348可以對從指令解碼器346 接收到的指令的執(zhí)行順序進(jìn)行重新排序。因此，指令緩沖器348包括指令 隊列，以便提供將指令發(fā)送到處理器340的分發(fā)單元350時所采用的順序。
分發(fā)單元350將從指令緩沖器348接收的指令分發(fā)給執(zhí)行單元352。在 超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行單元352可以包括載入/存儲單元、整數(shù)運算/邏輯 單元、浮點運算/邏輯單元以及圖形邏輯單元，所有這些單元并行地操作。 因此，分發(fā)單元350將指令分發(fā)給一些或所有執(zhí)行單元以便同時執(zhí)行指令。 執(zhí)行單元352包括多個級，用于完成在執(zhí)行從分發(fā)單元350接收的指令過 程中涉及的歩驟?？梢栽谖词境龅恼麛?shù)寄存器文件和浮點寄存器文件中存 儲由執(zhí)行單元352處理的數(shù)據(jù)，以及從整數(shù)寄存器文件和浮點寄存器文件 訪問所述數(shù)據(jù)。因此，指令被循序地且并行地執(zhí)行。
圖3還示出了控制電路354，用于執(zhí)行對處理器300的操作進(jìn)行控制的 多種功能。例如，控制電路354中的操作控制器解釋包含在指令中的操作 碼(OPCode)并且命令適當(dāng)?shù)膱?zhí)行單元執(zhí)行操作碼所指示的操作。此外， 控制電路354可以包括分支重定向單元，用于當(dāng)確定分支已被誤預(yù)測時對 指令提取器342進(jìn)行重定向。控制電路354還可以包括清除控制器，用于 清除比誤預(yù)測分支指令更新的指令。計算機300還包括未在圖1中示出的 其它組件和系統(tǒng)，包括RAM、外圍驅(qū)動器、系統(tǒng)監(jiān)測器、鍵盤、活動磁盤 驅(qū)動器、可移動非易失介質(zhì)驅(qū)動器、CD和DVD驅(qū)動器、例如鼠標(biāo)的指針 設(shè)備等。計算機300可以是個人計算機、工作站、服務(wù)器、大型計算機、 筆記本或膝上型計算機等。
圖4示出了集成電路401的一個示例性實施例，包括收發(fā)機單元400 及其相關(guān)電路，該收發(fā)機單元400可以與處理器內(nèi)核402集成到同一管芯 上。例如，圖4的收發(fā)機可以位于微網(wǎng)控制器中，其中處理器內(nèi)核402執(zhí) 行計算機代碼以便實現(xiàn)本文所述的微網(wǎng)控制器的功能。收發(fā)機400代表位 于PNC 260中或設(shè)備272、 274、 276中的收發(fā)機。收發(fā)機400包括接收機 404和發(fā)射機406。接收機404接收RF通信信號，發(fā)射機406發(fā)送RF通 信信號。發(fā)射機的一些實施例包括編碼器408、調(diào)制器410、上變頻器412 和放大級414。接收機的一些實施例包括放大級420、下變頻器422、解調(diào)器424和解碼器426。收發(fā)機400還包括一個或多個天線418。現(xiàn)在描述收 發(fā)機400的每個組件及其功能。
發(fā)射機406的編碼器408從處理器內(nèi)核402接收用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。處 理器內(nèi)核可以釆用塊(例如數(shù)據(jù)比特)的形式將數(shù)據(jù)提供給收發(fā)機400。編 碼器408使用目前已知的或正在開發(fā)的多種算法中的任意一種算法來對數(shù) 據(jù)進(jìn)行編碼?？梢赃M(jìn)行編碼，以便實現(xiàn)多個不同目的中的一個或多個目的。 例如，可以進(jìn)行編碼，以便減少為了傳遞將由收發(fā)機406發(fā)送的每個信息 符號而必須被發(fā)送的平均比特數(shù)目?？梢赃M(jìn)行編碼，以便減少在接收機處 的符號檢測中的差錯概率。因此，編碼器可以向數(shù)據(jù)流引入冗余。加入冗 余會增加發(fā)送信息所需要的信道帶寬。然而，加入冗余可導(dǎo)致較少的差錯， 并且使信號能夠以較低功率進(jìn)行發(fā)送。編碼也可以包括為了安全性而進(jìn)行 的加密。
一種類型的編碼是塊編碼。在塊編碼中，編碼器將含有k個信息比特 的一個塊編碼成相應(yīng)的分別含有n個代碼比特的多個塊，其中n是大于k 的整數(shù)。來自編碼器的含有n個比特的每個塊構(gòu)成了在含有M=2k個可能碼 字的一組碼字中的一個碼字。可以實現(xiàn)的塊編碼器的一個實例是編碼領(lǐng)域 的技術(shù)人員所公知的里德-所羅門編碼器。另一種類型的編碼是線性巻積編 碼。巻積編碼器可被視為線性有限狀態(tài)移位寄存器，其輸出序列包括輸入 序列的一組線性組合。來自移位寄存器的對應(yīng)于每個輸入比特的輸出比特 數(shù)目是對代碼中的冗余的度量。因此，不同實施例可以實現(xiàn)不同的編碼算 法。
發(fā)射機406的調(diào)制器410從編碼器408接收數(shù)據(jù)。調(diào)制器410的目的 是將從編碼器408接收的每個二進(jìn)制數(shù)據(jù)塊變換成當(dāng)進(jìn)行了上變頻和放大 時可由天線發(fā)送的唯一連續(xù)時間波形。調(diào)制器將所接收的數(shù)據(jù)塊壓縮到選 定頻率的正弦波形上。更具體地，調(diào)制器將數(shù)據(jù)塊映射到正弦波形的一組 相應(yīng)的離散幅度，或者正弦波形的一組離散相位，或者與正弦波形頻率有 關(guān)的一組離散頻移。調(diào)制器的輸出是帶通信號，該帶通信號被上變頻到發(fā) 送頻率、被放大并被傳遞到天線。
在一個實施例中，調(diào)制器410將一個二進(jìn)制數(shù)字序列映射到載波頻率 的一組離散幅度。這被稱為脈沖幅度調(diào)制(PAM)。通過將來自信息序列的兩個分離的k比特符號壓縮到表示為cos (2兀力)和sin (2兀,f)的兩個正 交載波上來實現(xiàn)正交脈沖幅度調(diào)制(QPAM)。
在另一個實施例中，調(diào)制器410將從編碼器408接收的數(shù)據(jù)塊映射到 載波的一組離散相位，以便產(chǎn)生相移鍵控(PSK)信號。通過將輸入序列的 分別含有)t"。&M個二進(jìn)制數(shù)字的多個塊映射到M個相應(yīng)相位 6-2;r(w-l)/M中的一個相位來產(chǎn)生M相PSK信號，其中w是小于或等于 M的正整數(shù)。所產(chǎn)生的等效低通信號可以表示成
其中，g。-w"是基脈沖，其波形可以通過例如減少符號間干擾的方式進(jìn)行優(yōu) 化，以便增加接收機處的精確檢測的概率。在信道使得脈沖失真時產(chǎn)生符 號間干擾。當(dāng)發(fā)生此情況時，相鄰的脈沖被拖尾，導(dǎo)致難以區(qū)分單個脈沖。 因此，可以選擇脈沖形狀以減少由于符號間干擾導(dǎo)致的符號誤檢測的概率。 在另一個實施例中，調(diào)制器410將來自從編碼器408接收的信息序列 的數(shù)據(jù)塊映射到一組離散頻移，以便產(chǎn)生頻移鍵控(FSK)信號。所產(chǎn)生的 等效低通信號可以表示成
t/(f):Jexp(拜/")g(卜"r)
=0
其中，/"是直到Af-7的奇數(shù)，A/是頻移單位。因此，在頻移鍵控信號中， 信息序列的每個符號被映射到M個頻移中的一個。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，本文討論的數(shù)學(xué)公式是示例性的和說明 性的，可以將不同的數(shù)學(xué)表達(dá)式用于表示將要由調(diào)制器410操作的相關(guān)信 號。此外，可以在調(diào)制器410中實現(xiàn)的其它形式的調(diào)制也是本領(lǐng)域技術(shù)人 員所公知的。例如，脈沖幅度調(diào)制(PAM)和相移鍵控(PSK)的組合可 以被實現(xiàn)用于產(chǎn)生PAM-PSK信號?？蛇x地，可以實現(xiàn)正交頻分復(fù)用 (OFDM)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也將認(rèn)識到，調(diào)制可以發(fā)生在基帶或中頻處。 調(diào)制器410的輸出被饋送到上變頻器412。上變頻器412的目的是將從 調(diào)制器410接收的調(diào)制波形移動到更高頻率。通過在發(fā)送前將信號移動到 更高頻率，可以采用具有實際尺寸的天線。也就是說，發(fā)送頻率越高，天 線可以越小。因此，例如，可以實現(xiàn)操作在60GHz (千兆赫茲)的標(biāo)稱載
13波頻率的實施例。所發(fā)送信號需要的帶寬部分地取決于調(diào)制器410的調(diào)制 方法。大約6 GHz (10%)的帶寬是示例性的。在大約是60GHz的發(fā)送頻 率處，波長約為5毫米(mm)，所以天線尺寸可以在幾毫米的級別上。這 與CMOS中集成電路的電路布線尺寸相當(dāng)。因此，小型毫米波天線或天線 陣列可以很好地與管芯的電路集成。60GHz載波的另一優(yōu)點是該帶寬還未 用于計算機通信。
典型的上變頻器412將已調(diào)制波形與正弦信號相乘以獲得具有特定載 波頻率的信號，該載波頻率是波形中心頻率和正弦波形頻率之和。該操作 基于三角恒等式-
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因此，在一些實施例中，在和頻率(A+B)上的信號被傳遞到濾波器和放 大器414，而在差頻率(A-B)上的信號被濾除。因此，將帶通濾波器提供 為理想地濾除將要被發(fā)送的中心位置在載波(和)頻率的信息之外的所有 信息。
已經(jīng)編碼、調(diào)制、上變頻、過濾的信號被傳遞到放大器414。在一個實 施例中，放大器414提供高功率放大以便驅(qū)動天線418。然而，該功率不需 要高得可以被接近發(fā)射機406的接收機所接收。多收發(fā)機系統(tǒng)的實施例中 的收發(fā)機之間的距離可能很小。因此，可以實現(xiàn)具有中等或者低功率輸出 容量的發(fā)射機。因此，實現(xiàn)通信所需要的RF發(fā)射機功率取決于通信中的無 線設(shè)備之間的期望距離。在距離較大的情況下， 一般需要較大的功率。另 外，無線設(shè)備的天線的定向?qū)绊懕３滞ㄐ潘璧墓β柿俊?br> 圖4還示出連接到天線418的雙工器416。因此，在該實施例中，將單 個天線或多個天線用于進(jìn)行發(fā)送和接收。當(dāng)進(jìn)行發(fā)送時，來自放大器414 的信號通過雙工器416，并且利用上變頻的信息承載信號來驅(qū)動天線。雙工 器阻止來自放大器414的信號進(jìn)入接收機404。當(dāng)進(jìn)行接收時，由天線418 接收的信息承載信號通過雙工器416，以便將信號從天線418傳遞到接收機 404。當(dāng)進(jìn)行接收時，雙工器防止所接收的信號進(jìn)入發(fā)射機406。因此，雙 工器416像開關(guān)那樣操作，以便將天線交替地連接到接收機和發(fā)射機。
在另一實施例中，可以將兩個單獨的天線用于進(jìn)行發(fā)送和接收，而不 采用雙工器。因此，發(fā)射機406將驅(qū)動一個發(fā)送天線或多個天線，而接收機404將從單獨的接收天線或多個天線進(jìn)行接收。當(dāng)存在單獨的天線時， 發(fā)送和接收可以同時發(fā)生。在頻率雙工(FD)結(jié)構(gòu)中，RF發(fā)送發(fā)生在一個 頻率，而RF接收發(fā)生在另一個頻率。因此， 一個收發(fā)機在頻率/。進(jìn)行發(fā)送 并在頻率/6進(jìn)行接收，而另一個收發(fā)機在頻率/。進(jìn)行接收而在頻率/6進(jìn)行 發(fā)送。當(dāng)將兩個單獨的天線用于進(jìn)行發(fā)送和接收時，發(fā)送和接收可以同時 發(fā)生。
在本文討論的實施例中，位于PNC 260的收發(fā)機中的天線418是選擇 性地定向的。位于設(shè)備272、 274和276的收發(fā)機中的天線也是選擇性地定 向的。因此，在一個實施例中，天線418可以是包括多個天線單元的方向 可控相控陣天線(steerable phased array antenna)。在另一個實施例中，天線 418可以包括多個可切換天線，每個天線指向(朝著不同設(shè)備的)不同方向。 在一些實施例中，PNC及PNC網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備的天線被預(yù)先訓(xùn)練，以便獲知 以何種方式控制方向以將定向天線波束指向所選擇的設(shè)備。
除了頻率雙工外，或者替代頻率雙工，本文的實施例也采用時分多址 (TDMA)。在TOMA中，通信信號被分成多個連續(xù)的時隙。 一個時隙用于 向第一接收機的信息發(fā)送，而另一個時隙用于向第二接收機的信息發(fā)送。 在頻率雙工中，當(dāng)一個時隙被用于進(jìn)行發(fā)送時，可以在同一時間間隔中進(jìn) 行接收。因此，在TDMA配置中，來自單個處理器402的數(shù)據(jù)可被復(fù)用并 在不同的時隙中順序地發(fā)送到不同的接收機。通過同樣的方式，接收機可 以在兩個不同的時隙期間從兩個不同的發(fā)射機接收信息.
發(fā)送天線418將信息承載信號輻射成可被接收機的天線接收的時變、 空間分布的電磁波。然后，接收機可以提取接收信號的信息。每個天線可 以包括單個天線單元或天線單元陣列。在一個實施例中，天線418是可控 地定向的，以實現(xiàn)空分多址(SDMA)。因此，可以對天線單元的相控陣列 的方向進(jìn)行控制，以將發(fā)送天線的中心波束定向到特定接收機。相似地， 在接收天線的輻射圖中的波束的方向可以被控制為指向特定發(fā)射機。此外， 可以結(jié)合例如時分多址的其它多址方法來實現(xiàn)空分多址。
可以使用現(xiàn)有的印刷電路板金屬工藝來容易地實現(xiàn)天線418。 因此，例 如，微帶、帶線、槽線、貼片和切口都是天線418的候選。如前所述，在 大約60GHz (千兆赫茲)的頻率上，印刷電路板天線單元可以很小，其處于幾毫米的級別。因此，可以在單個管芯上將天線單元的陣列與收發(fā)機400 和其它電路進(jìn)行集成，在一些實施例中所述其它電路包括無線設(shè)備的處理 器。可選地，天線單元的陣列可以被印刷在與收發(fā)機相分離的印刷電路板 上，以便從與處理器電路一起集成到管芯上的收發(fā)機電路接收調(diào)制信號。 因此，具有集成到其上的處理器和接收機的芯片可以具有引腳，所述引腳 連到在具有該芯片的同一電路板上印刷的天線單元。
圖4還示出了用于接收、放大、下變頻、解調(diào)和解碼信息承載信號的 接收機404的示例性實施例。將該信號從天線418饋送到低噪聲放大器420。 放大器420包括濾波器電路，其傳遞期望的信號信息以及濾除噪聲和在濾 波器電路通帶之外頻率上的不需要的信號。下變頻器422將在載波頻率上 的信號下變頻到中頻或基帶。再次，這是基于上述三角恒等式而通過將接 收信號與正弦波形倍乘以獲得差頻率來實現(xiàn)的。通過過濾，接受了差頻率 上的信號并拒絕了和頻率上的信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到可以實現(xiàn) 一級以上的下變頻。通過將接收信號移動到較低頻率或者基帶，可以更容 易地執(zhí)行解調(diào)功能。
解調(diào)器424解調(diào)所接收到的下變頻信號。解調(diào)是從所接收到的下變頻 信號中提取信息內(nèi)容以便產(chǎn)生信息信號的過程。解調(diào)可以發(fā)生在中頻或基 帶上。解調(diào)方法取決于信息被調(diào)制到接收信號上的方法。因此，例如，如 果調(diào)制是相移鍵控(PSK)，則解調(diào)涉及相位檢測以便將相位信息轉(zhuǎn)換為二 進(jìn)制數(shù)據(jù)序列。由此，通過解調(diào)向解碼器426提供信息比特序列。解碼器 426對從解調(diào)器424接收的二進(jìn)制數(shù)據(jù)塊進(jìn)行解碼，并且將已解碼的信息發(fā) 送到處理器內(nèi)核402。解碼方法取決于發(fā)送編碼信號的設(shè)備如何對信號進(jìn)行 編碼。
圖4的收發(fā)機的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)僅僅是代表性的。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將 會認(rèn)識到，接收機和發(fā)射機將包括許多未在圖4中示出的附加組件和電路。 通常，這些設(shè)備和電路可以包括參考振蕩器、分頻器、濾波電路、同步電 路、可能的多個變頻級和多個放大級等。
因此， 一些實施例包括微網(wǎng)控制器，用于向微網(wǎng)控制器的網(wǎng)絡(luò)中的多 個無線設(shè)備分配時隙。微網(wǎng)控制器包括存儲器，用于存儲持續(xù)時間分配信 息以及存儲從網(wǎng)絡(luò)中的所述多個設(shè)備中的一個或多個設(shè)備接收的發(fā)送請
16求。微網(wǎng)控制器還包括處理器，用于通過改變微網(wǎng)控制器的天線方向來相 繼地輪詢所述多個設(shè)備中的每個設(shè)備。處理器還從所述多個設(shè)備中的一個 或多個設(shè)備接收發(fā)送請求，以及將發(fā)送許可授權(quán)給所述多個設(shè)備中的一個 設(shè)備并且將接收許可授權(quán)給所述多個設(shè)備中的一個或多個其它設(shè)備。微網(wǎng) 控制器還包括收發(fā)機，其具有選擇性定向天線，用于向所述多個設(shè)備傳送 輪詢消息和許可授權(quán)以及從所述多個設(shè)備接收發(fā)送請求。
在一些實施例中，微網(wǎng)控制器的處理器還根據(jù)指定的準(zhǔn)則選擇請求發(fā) 送許可的多個設(shè)備中的哪個設(shè)備將被授權(quán)接著進(jìn)行發(fā)送的許可。在一些實 施例中，處理器還指定分配給發(fā)送設(shè)備的發(fā)送持續(xù)時間。在一些實施例中， 發(fā)送請求本身指定了所請求的發(fā)送持續(xù)時間。在一些實施例中，收發(fā)機的 選擇性定向天線包括方向可控相控陣天線。
圖5示出了根據(jù)本文所述實施例的對一部分超幀的劃分。預(yù)留時隙500 的第一組N個時間片502用于當(dāng)存在N個要被輪詢的不同設(shè)備時由輪詢機 制268進(jìn)行的輪詢。因此，在時間片1中對設(shè)備1進(jìn)行輪詢，并且可以在 時間片1期間從設(shè)備1接收請求。在時間片2期間，對設(shè)備2進(jìn)行輪詢， 等等。在輪詢之后，在時間片N+1 (504)期間，PNC260接著向每個設(shè)備 定向地進(jìn)行發(fā)送。例如，如果在輪詢期間，設(shè)備1請求向設(shè)備2和3同時 地或順序地進(jìn)行發(fā)送，然后在時間片N+l期間設(shè)備1從PNC 260接收到發(fā) 送許可授權(quán)，則設(shè)備2和3被指示在所分配的時間間隔期間進(jìn)行接收。在 時間片N+l之后，所請求的從設(shè)備1向設(shè)備2和3的發(fā)送發(fā)生在時間間隔 506中。請求及請求的執(zhí)行發(fā)生在同一超幀中，因此克服了現(xiàn)有技術(shù)中的方 法的低效問題。此外，應(yīng)當(dāng)注意到，圖5所示的多個預(yù)留時隙500可以發(fā) 生在同一超幀中，因此進(jìn)一步提高了效率。
因此，本文公開的輪詢機制采用在高發(fā)送速率上的高定向輻射。為支 持輪詢，時隙被構(gòu)建成如圖5所示。存在若干個用于輪詢和接收設(shè)備請求 的時間片，以及存在另一個用于PNC向不同設(shè)備進(jìn)行授權(quán)的時間片。輪詢 時間片的數(shù)目等于被輪詢設(shè)備的數(shù)目。在輪詢期間發(fā)送到設(shè)備的輪詢消息 包括被輪詢設(shè)備的地址，以使得被輪詢設(shè)備知道該輪詢消息是發(fā)給它的而 不是發(fā)給其它設(shè)備的。反過來，由設(shè)備發(fā)送的請求包括接收設(shè)備的地址。 授權(quán)時間片504根據(jù)從設(shè)備接收到的請求來傳送對發(fā)送和接收許可的授權(quán)。PNC 260可能接收到 來自一個以上設(shè)備的發(fā)送請求。在這種情況下，本領(lǐng)域己知的或?qū)⒁_發(fā) 的算法可以建立一個設(shè)備相對于另一設(shè)備的優(yōu)先級，以便在時間間隔506 期間只有一個設(shè)備進(jìn)行發(fā)送以及其它設(shè)備中的一個或多個設(shè)備進(jìn)行接收。 一種這樣的算法是簡單循環(huán)方法，其中每個請求設(shè)備被依次授權(quán)發(fā)送許可。
圖6示出了輪詢過程以及授權(quán)過程。在一些實施例中，步驟包括
1. 與微網(wǎng)控制器(PNC)關(guān)聯(lián)的每個設(shè)備首先被訓(xùn)練，以便知道將其 天線波束定向到哪個方向，從而引起從/向PNC以及向/從其它設(shè)備的定向 發(fā)送和接收。因此，每個設(shè)備和PNC獲知將其波束指向何處以便彼此進(jìn)行通信。
2. 在超幀的起始部分期間，PNC向所有設(shè)備廣播時隙分配信息，其包 括哪些時隙可供分配給設(shè)備。
3. 最初，在輪詢過程開始時，每個設(shè)備的定向天線被定向到PNC以 便獲得輪詢消息。圖6A示出了每個設(shè)備將其天線波束指向PNC以便偵聽 輪詢消息。
4. 在對第一設(shè)備DEV 1進(jìn)行輪詢期間，PNC將其發(fā)送天線定向到DEV 1的方向并且向該設(shè)備發(fā)送輪詢消息。然后，PNC切換成接收模式以便從 該設(shè)備接收請求。因此，圖6B示出了指向DEV1的PNC的波束。
5. 將其天線指向PNC的設(shè)備DEV 1利用分配請求來應(yīng)答輪詢消息， 該分配請求包含在可用時隙期間設(shè)備DEV 1想要發(fā)送到的接收機地址。
6. 如圖6C所示，對設(shè)備DEV2和系統(tǒng)中的任何其它設(shè)備重復(fù)輪詢過程。
7. PNC決定向哪個設(shè)備提供發(fā)送許可授權(quán)。當(dāng)在輪詢期間PNC從一 個以上設(shè)備接收到發(fā)送請求時，該決定是必要的。發(fā)送請求可以包括將要 發(fā)送到的設(shè)備地址。在一些實施例中，發(fā)送請求包括所請求的持續(xù)時間， 以將設(shè)備進(jìn)行發(fā)送所需要的時間告知PNC。
8. 在授權(quán)時間片504期間，PNC首先將其發(fā)送天線調(diào)整到所選擇的發(fā) 送設(shè)備(圖6D中的DEV 1)，向該設(shè)備發(fā)送包含該設(shè)備地址的消息，告知 該設(shè)備其被授權(quán)在所分配時間期間進(jìn)行發(fā)送的許可，以及還可以指明何時 開始發(fā)送和發(fā)生多長時間的發(fā)送。9.此外，在授權(quán)時間片期間，PNC調(diào)整其發(fā)送天線以便連續(xù)地指向每 個接收設(shè)備(如圖6E和圖6F所示)，向每個設(shè)備發(fā)送包含該設(shè)備將在所分 配時隙期間接收到發(fā)送的設(shè)備地址的信息，以及還可以通知接收設(shè)備發(fā)送 將在何時發(fā)生。
圖7示出了定向輪詢、授權(quán)時間分配和執(zhí)行請求的實施例的流程圖700， 所述操作全部位于單個超幀內(nèi)。首先，PNC將其定向發(fā)送天線指向一個設(shè) 備(第一設(shè)備或者還未被輪詢的下一個設(shè)備)(單元702)。在將其定向發(fā)送 天線指向該設(shè)備的同時，PNC發(fā)送輪詢消息(單元704)。輪詢消息可以包 含當(dāng)前所指向的設(shè)備的地址以及時隙持續(xù)時間可用性。然后，PNC將其接 收天線指向該設(shè)備，并從該設(shè)備接收請求(如果存在的話)(單元706)。該 請求可以包含發(fā)送請求和將要發(fā)送到的設(shè)備地址。
然后，PNC確定是否所有設(shè)備都已被輪詢(單元708)。如果不是，則 輪詢所述設(shè)備中的下一個設(shè)備(單元702)。如果所有設(shè)備都已被輪詢，則 PNC確定哪個設(shè)備將會被授權(quán)發(fā)送許可(當(dāng)一個以上設(shè)備提交了發(fā)送請求 時)(單元710)。這可以通過根據(jù)特定準(zhǔn)則建立優(yōu)先級來實現(xiàn)。 一種方法是 循環(huán)方法，在該方法中每個請求設(shè)備依序被授權(quán)發(fā)送許可。 一旦PNC選擇 了發(fā)送設(shè)備，PNC就將其發(fā)送天線定向到所選擇的請求發(fā)送許可的設(shè)備(單 元712)。然后，PNC向所選擇的設(shè)備發(fā)送對向被指明接收發(fā)送的設(shè)備進(jìn)行 發(fā)送的許可的授權(quán)(單元714)。然后，PNC向每個指明進(jìn)行接收的設(shè)備發(fā) 送指令(單元716)。在做出所有授權(quán)后，指明的接收設(shè)備將其天線指向所 選擇的發(fā)送設(shè)備，以及所選擇的發(fā)送設(shè)備向指明的接收設(shè)備進(jìn)行發(fā)送(單 元718)。
因此， 一些實施例包括一種由微網(wǎng)控制器實現(xiàn)的方法，用于向微網(wǎng)控 制器的網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備分配超幀時間。該方法包括在輪詢過程期間， 將微網(wǎng)控制器的天線波束相繼地定向到所述多個設(shè)備中的每個設(shè)備。當(dāng)在 輪詢過程期間將波束定向到所述多個設(shè)備中的一個設(shè)備時，微網(wǎng)控制器向 該設(shè)備發(fā)送輪詢消息，然后從該設(shè)備接收發(fā)送請求。發(fā)送請求指明一個或 多個設(shè)備接收來自該請求進(jìn)行發(fā)送的設(shè)備的傳輸。在授權(quán)過程期間，該方 法包括將微網(wǎng)控制器的天線的波束定向到在輪詢過程期間從其接收到發(fā)送 請求的設(shè)備，并且在所分配時隙中從微網(wǎng)控制器向被許可發(fā)送的設(shè)備進(jìn)行
19發(fā)送。此外，在授權(quán)過程期間，微網(wǎng)控制器將接收授權(quán)發(fā)送到被指明進(jìn)行 接收的設(shè)備。
該方法還可以包括確定在輪詢過程期間提交發(fā)送請求的多個設(shè)備中的 哪個設(shè)備將接著進(jìn)行發(fā)送。這是在輪詢過程期間接收到一個以上設(shè)備的發(fā) 送請求的情況。在一些實施例中，利用循環(huán)過程來實現(xiàn)用于確定多個設(shè)備 中的哪個設(shè)備將接著進(jìn)行發(fā)送的方法，其中每個設(shè)備依序被授權(quán)發(fā)送許可。 該方法還可以包括由微網(wǎng)控制器向網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備廣播時隙分配信息。在一 些實施例中，輪詢過程和授權(quán)過程發(fā)生在同一超幀中，因此有助于實現(xiàn)時 隙分配的高效性。在一些實施例中，將天線的波束定向包括電性地控制天 線的波束。此外，在一些實施例中，發(fā)送請求包括對發(fā)送持續(xù)時間的請求。
本發(fā)明的一些實施例被實現(xiàn)為與例如圖1所示的計算機100的計算機
系統(tǒng)一起使用的程序產(chǎn)品。程序產(chǎn)品可被用在其它計算機系統(tǒng)或處理器上。 程序產(chǎn)品的(多個)程序定義了實施例(包括本文所述的方法)的功能， 并且可被包含在多種信號承載介質(zhì)上。說明性的信號承載介質(zhì)包括但不限
于(0永久存儲在不可寫存儲介質(zhì)(例如，計算機內(nèi)的只讀存儲器設(shè)備， 如可由CD-ROM驅(qū)動器讀取的CD-ROM磁盤)上的信息；(ii)存儲在可 寫存儲介質(zhì)(例如，磁盤驅(qū)動器或硬盤驅(qū)動器內(nèi)的軟盤)上的可變信息； 以及(iii)由通信介質(zhì)通過例如計算機或者電話網(wǎng)絡(luò)(包括無線通信)傳遞 到計算機的信息。特別地，后一個實施例包括從互聯(lián)網(wǎng)和其它網(wǎng)絡(luò)下載的 信息。當(dāng)這種信息承載介質(zhì)攜帶實現(xiàn)本發(fā)明功能的計算機可讀指令時，其 代表了本發(fā)明的實施例。
一般地，被執(zhí)行用來實現(xiàn)本發(fā)明實施例的例程可以是操作系統(tǒng)或具體 應(yīng)用、組件、程序、模塊、對象或指令序列的一部分。本發(fā)明的計算機程 序一般由大量指令組成，這些指令將被本地計算機轉(zhuǎn)換成機器可訪問的格 式并因此成為可執(zhí)行指令。此外，程序由變量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，所述變量 和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本地駐留于程序上或者存在于存儲器或儲存設(shè)備上。另外，可 以基于在本發(fā)明特定實施例中通過執(zhí)行下文所述各種程序所實現(xiàn)的應(yīng)用來 標(biāo)識各種程序。然而，應(yīng)當(dāng)了解，下面任何特定程序術(shù)語僅僅用于方便性 的目的，因此本發(fā)明不應(yīng)被限制 僅僅在由這些術(shù)語標(biāo)識和/或意指的任何 特定應(yīng)用中使用。因此，本發(fā)明的另一實施例提供了一種包括指令的機器可訪問介質(zhì)， 當(dāng)所述指令被機器執(zhí)行時，所述指令使得機器高效地執(zhí)行用于為微網(wǎng)控制 器的網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備分配時隙的一系列操作。所述操作包括在輪詢過 程期間，將微網(wǎng)控制器的天線的波束相繼地定向到所述多個設(shè)備中的每個 設(shè)備。當(dāng)在輪詢過程期間將波束定向到一個設(shè)備時，所述操作包括向該設(shè) 備發(fā)送輪詢消息并且從該設(shè)備接收發(fā)送請求，其中發(fā)送請求指明一個或多 個設(shè)備進(jìn)行接收。在授權(quán)過程期間，所述操作包括將微網(wǎng)控制器的天線的 波束定向到在輪詢過程期間從其接收到發(fā)送請求的設(shè)備，以及從微網(wǎng)控制 器將發(fā)送許可發(fā)送到該設(shè)備。此外，在授權(quán)過程期間，所述操作包括將接 收授權(quán)發(fā)送到被指明進(jìn)行接收的設(shè)備。所述操作還可以包括確定在輪詢過 程期間提交發(fā)送請求的多個設(shè)備中的哪個設(shè)備將接著進(jìn)行發(fā)送。在一些實 施例中，輪詢過程和授權(quán)過程發(fā)生在同一超幀中。在一些實施例中，發(fā)送 請求包括對發(fā)送持續(xù)時間的請求。
已經(jīng)針對一些實施例詳細(xì)描述了本發(fā)明及其一些優(yōu)點。應(yīng)當(dāng)理解，在 不脫離所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本文 做出各種變化、替換和變更。本發(fā)明的實施例可以實現(xiàn)多個目的，但是并 非落在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的每個實施例都能實現(xiàn)每個目的。此外， 本申請的范圍并不旨在限制于說明書中描述的過程、機器、制造產(chǎn)品、物 質(zhì)組成、裝置、方法和步驟的特定實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將從本發(fā)明的 公開中容易地領(lǐng)會到，目前現(xiàn)有的或?qū)⒁_發(fā)的過程、機器、制造產(chǎn)品、 物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟等效于并落入權(quán)利要求的范圍。因此，所附 權(quán)利要求書旨在將諸如過程、機器、制造產(chǎn)品、物質(zhì)組成、裝置、方法或 步驟包括在其范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種微網(wǎng)控制器，用于向所述微網(wǎng)控制器的網(wǎng)絡(luò)中的多個無線設(shè)備分配時隙，所述微網(wǎng)控制器包括存儲器，用于存儲持續(xù)時間分配信息以及從所述網(wǎng)絡(luò)中的所述多個設(shè)備中的一個或多個設(shè)備接收的發(fā)送請求；處理器，用于通過改變所述微網(wǎng)控制器的天線方向來相繼地輪詢所述多個設(shè)備中的每個設(shè)備，接收來自于所述多個設(shè)備中的一個或多個設(shè)備的發(fā)送請求，以及將發(fā)送許可授權(quán)給所述多個設(shè)備中的一個設(shè)備并且將接收許可授權(quán)給所述多個設(shè)備中的一個或多個其它設(shè)備；以及收發(fā)機，其具有選擇性定向天線，用于向所述多個設(shè)備傳送輪詢消息和許可授權(quán)以及從所述多個設(shè)備接收發(fā)送請求。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微網(wǎng)控制器，其中，所述處理器還根據(jù)準(zhǔn)則 來選擇請求發(fā)送許可的多個設(shè)備中的哪個設(shè)備將被授權(quán)接著進(jìn)行發(fā)送的許 可。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微網(wǎng)控制器，其中，所述處理器還處理發(fā)送 請求，以確定所述一個或多個其它設(shè)備中的哪個設(shè)備將從被授權(quán)發(fā)送許可 的所述一個設(shè)備進(jìn)行接收。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微網(wǎng)控制器，其中，所述處理器還指定分配 給發(fā)送設(shè)備的發(fā)送持續(xù)時間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微網(wǎng)控制器，其中，所述收發(fā)機的選擇性定 向夭線包括方向可控相控陣天線。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微網(wǎng)控制器，其中，發(fā)送請求包括所請求的 發(fā)送持續(xù)時間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微網(wǎng)控制器，其中，發(fā)送請求包括從被授權(quán) 發(fā)送許可的所述一個設(shè)備接收傳輸?shù)脑O(shè)備地址。
8、 一種由微網(wǎng)控制器實現(xiàn)的方法，用于向所述微網(wǎng)控制器的網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備分配超幀時間，所述方法包括通過將所述微網(wǎng)控制器的天線的定向波束相繼地逐一定向到所述多個 設(shè)備來輪詢所述多個設(shè)備；相繼地逐一向所述多個設(shè)備發(fā)送輪詢消息，并且從所述多個設(shè)備中的 至少一個設(shè)備接收發(fā)送請求，其中所述發(fā)送請求指明一個或多個設(shè)備進(jìn)行 接收；以及將所述微網(wǎng)控制器的所述天線的定向波束定向到所述多個設(shè)備中從其 接收到發(fā)送請求的一個設(shè)備并將發(fā)送許可授權(quán)發(fā)送到該設(shè)備，以及將接收 授權(quán)發(fā)送到所述發(fā)送請求指明進(jìn)行接收的所述一個或多個設(shè)備。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括確定在所述輪詢過程期間提交發(fā)送請求的多個設(shè)備中的哪個設(shè)備將接 著進(jìn)行發(fā)送。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，通過循環(huán)過程來確定所述多 個設(shè)備中的哪個設(shè)備將接著進(jìn)行發(fā)送。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括估算發(fā)送請求中的地址，以確定哪些設(shè)備被指明對傳輸進(jìn)行接收，其 中所述傳輸來自于從其接收到所述發(fā)送請求的所述一個設(shè)備。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括 由所述微網(wǎng)控制器向所述網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備廣播時隙分配信息。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述輪詢過程和所述授權(quán)過 程發(fā)生在同一超幀中。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，將所述天線的波束定向包括 電性地控制所述天線的波束的方向。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，發(fā)送請求包括對發(fā)送持續(xù)時 間的請求。
16、 一種機器可訪問介質(zhì)，包括用于向微網(wǎng)控制器的網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè) 備分配時間的指令，當(dāng)機器執(zhí)行所述指令時，所述指令使得所述機器執(zhí)行以下操作，包括通過將所述微網(wǎng)控制器的天線的定向波束相繼地逐一定向到所述多個設(shè)備來輪詢所述多個設(shè)備；向所述多個設(shè)備相繼地逐一發(fā)送輪詢消息，并且從所述多個設(shè)備中的 至少一個設(shè)備接收發(fā)送請求，其中所述發(fā)送請求指明一個或多個設(shè)備進(jìn)行 接收；以及將所述微網(wǎng)控制器的所述天線的定向波束定向到所述多個設(shè)備中從其 接收到發(fā)送請求的一個設(shè)備并將發(fā)送許可授權(quán)發(fā)送到該設(shè)備，以及將接收 授權(quán)發(fā)送到所述發(fā)送請求指明進(jìn)行接收的所述一個或多個設(shè)備。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的機器可訪問介質(zhì)，其中，所述操作還包括: 確定在所述輪詢過程期間提交發(fā)送請求的多個設(shè)備中的哪個設(shè)備將接著進(jìn)行發(fā)送。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的機器可訪問介質(zhì)，其中，所述操作還包括: 估算發(fā)送請求中的地址，以確定哪些設(shè)備被指明對傳輸進(jìn)行接收，其中所述傳輸來自于從其接收到所述發(fā)送請求的所述一個設(shè)備。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的機器可訪問介質(zhì)，其中，所述輪詢過程和 所述授權(quán)過程發(fā)生在同一超幀中。
20、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的機器可訪問介質(zhì)，其中，發(fā)送請求包括對 發(fā)送持續(xù)時間的請求。
21、 一種用于在微網(wǎng)中向微網(wǎng)控制器的網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備分配時間的 方法，包括將所述多個設(shè)備中的每個設(shè)備的定向天線指向所述微網(wǎng)控制器； 通過將所述微網(wǎng)控制器的天線的定向波束相繼地逐一定向到所述多個設(shè)備來輪詢所述多個設(shè)備；向所述多個設(shè)備相繼地逐一發(fā)送輪詢消息，并且從所述多個設(shè)備中的至少一個設(shè)備接收發(fā)送請求，其中所述發(fā)送請求指明一個或多個設(shè)備進(jìn)行接收；以及將所述微網(wǎng)控制器的所述天線的定向波束定向到所述多個設(shè)備中從其 接收到發(fā)送請求的一個設(shè)備并將發(fā)送許可授權(quán)發(fā)送到該設(shè)備，以及將接收 授權(quán)發(fā)送到所述發(fā)送請求指明進(jìn)行接收的所述一個或多個設(shè)備。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括確定在所述輪詢過程期間提交發(fā)送請求的多個設(shè)備中的哪個設(shè)備將接 著進(jìn)行發(fā)送。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括 由所述微網(wǎng)控制器向所述網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備廣播時隙分配信息。
24、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述輪詢過程和所述授權(quán)過 程發(fā)生在同一超幀中。
25、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，將天線的波束定向包括 電性地控制所述天線的波束的方向。
全文摘要
實施例包括用于向微網(wǎng)控制器的網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備分配時間的系統(tǒng)和方法。實施例包括在輪詢過程期間相繼地選擇性地將微網(wǎng)控制器的方向可控天線波束定向到多個設(shè)備，以便從所述多個設(shè)備中的一個或多個設(shè)備接收時間分配請求。在輪詢過程之后執(zhí)行授權(quán)過程，其中將在后續(xù)時間間隔中的發(fā)送許可授權(quán)給設(shè)備。此外，在授權(quán)過程期間，指示一個或多個設(shè)備從被授權(quán)發(fā)送許可的設(shè)備進(jìn)行接收。輪詢過程和授權(quán)過程發(fā)生在同一超幀中。
文檔編號H04W72/04GK101646241SQ20091014972
公開日2010年2月10日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者A·卡舍爾, S·特賴寧 申請人:英特爾公司