專利名稱：用于預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?br> 用于預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?br> 相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2008年4月9日提交的美國臨時申請第61/043464號的權(quán)益。 技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體涉及無線網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的發(fā)現(xiàn)。
技術(shù)背景
60GHz是可以被用于高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈唇?jīng)許可的頻帶。已經(jīng)開發(fā)了通信標(biāo)準(zhǔn) 以提供用于在60GHz頻帶上傳輸成批數(shù)據(jù)傳送和多媒體流傳輸?shù)母咚俾薀o線個人區(qū)域網(wǎng) 絡(luò)(WPAN)。這些通信標(biāo)準(zhǔn)之一是EcmaIntemational TC48 (在下文中稱為“Ecma” )。
圖1示出了根據(jù)Ecma標(biāo)準(zhǔn)操作的WPAN 100的圖示。WPAN 100包括N個設(shè) 備110-1到110-N，其中設(shè)備110-x(其中X是大于或者等于1的整數(shù))之間的范圍多達(dá) 10米。三種不同類型的設(shè)備可以在WPAN 100中操作。類型A的設(shè)備利用可控并且可 訓(xùn)練天線而支持10米范圍內(nèi)的視頻流傳輸以及WPAN應(yīng)用。類型B的設(shè)備利用非可訓(xùn) 練天線提供較短范圍(1-3米)的點(diǎn)對點(diǎn)鏈路上的視頻和數(shù)據(jù)應(yīng)用。類型C的設(shè)備利用非 可訓(xùn)練天線僅支持范圍小于1米的點(diǎn)對點(diǎn)鏈路上的數(shù)據(jù)應(yīng)用。每種設(shè)備類型以不同的速 率傳輸數(shù)據(jù)并且使用不同的物理模式。所述物理模式定義傳輸模式(例如單載波塊傳輸 (SCBT),單載波、OFDM等等)和調(diào)制模式(例如QAM、振幅移位鍵控(ASK)、BPSK 等等)的組合。
設(shè)備110-X將信標(biāo)發(fā)送給所有的相鄰設(shè)備以交換諸如信道時間的保留或者同步 時間之類的協(xié)調(diào)(coordination)信息。使用定向天線來傳輸信標(biāo)以支持同時的連接。設(shè) 備110-X在超幀中定義的信標(biāo)周期(BP)內(nèi)獨(dú)特的信標(biāo)時隙中發(fā)送信標(biāo)。超幀是在基于 分布式保留協(xié)議(DRP)的數(shù)據(jù)傳輸中利用的時序結(jié)構(gòu)。
如圖2A中所示，超幀200以信標(biāo)周期250開始并且以數(shù)據(jù)周期220結(jié)束。超 幀時序結(jié)構(gòu)隨時間周期性地出現(xiàn)。信標(biāo)周期250的最大長度是根據(jù)信標(biāo)時隙230的數(shù)目 預(yù)先定義的。每個信標(biāo)時隙的長度也是預(yù)先配置的。宣告的信標(biāo)周期MO中的信標(biāo)時隙 230被以零開始、依次編號。信標(biāo)周期中的M個(其中M是大于1的整數(shù))初始信標(biāo)時 隙被稱作信令時隙210，并且被用于延長鄰居的信標(biāo)周期長度。在信標(biāo)時隙230中發(fā)送的 信標(biāo)被稱作數(shù)據(jù)信標(biāo)，因?yàn)檫@些信標(biāo)用于宣告基于DRP的數(shù)據(jù)傳輸。
在基于DRP的數(shù)據(jù)傳輸中，有源設(shè)備110-X傳輸數(shù)據(jù)信標(biāo)并且收聽由每個超幀 200中該設(shè)備的信標(biāo)周期長度指定的所有信標(biāo)時隙230中的鄰居的信標(biāo)。當(dāng)在信標(biāo)時隙 230中進(jìn)行傳輸時，設(shè)備開始在信標(biāo)時隙230的開始處在無線介質(zhì)上傳輸幀。設(shè)備110-X 根據(jù)設(shè)備110-X的物理模式以預(yù)先定義的速率傳輸數(shù)據(jù)信標(biāo)。
超幀200典型地由類型A的設(shè)備和類型B的設(shè)備傳輸。類型C的設(shè)備使用圖2B 中圖示的超幀結(jié)構(gòu)260。超幀260涉及主-從周期，并且包括用于在主設(shè)備110-X和從 設(shè)備110-Y(其中Y是大于或等于1的整數(shù))之間交換數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時間周期263和用于交換命令的時間周期262。由于在時間周期沈2期間需要設(shè)備110-X和110-Y兩者都收聽 無線介質(zhì)，因此對于用于預(yù)先占用(pre-empt)的信標(biāo)周期來說是等效的。出于預(yù)先占用 的目的，命令交換周期262的前幾個部分被當(dāng)作信令時隙沈1。
Ecma TC-48標(biāo)準(zhǔn)定義專用于發(fā)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)特的信道(下文中稱為“發(fā)現(xiàn)信 道”)。使用超幀的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與發(fā)現(xiàn)信標(biāo)可以在發(fā)現(xiàn)信道中傳輸，并且在發(fā)現(xiàn)信道中共 存。發(fā)現(xiàn)信標(biāo)不是超幀的一部分(不是數(shù)據(jù)信標(biāo))，而是由各設(shè)備利用以發(fā)現(xiàn)WPAN 100 中的其它設(shè)備。發(fā)現(xiàn)信標(biāo)使用基于競爭的介質(zhì)訪問機(jī)制(CSMA/CA)來訪問發(fā)現(xiàn)信道， 其中設(shè)備110-X首先收聽無線介質(zhì)，并且如果所述無線介質(zhì)是空閑的，則設(shè)備110-X發(fā) 送其發(fā)現(xiàn)信標(biāo)。
由于發(fā)現(xiàn)信道專用于發(fā)現(xiàn)設(shè)備，因此發(fā)現(xiàn)信標(biāo)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先于基于DRP的傳輸。然 而，在基于DRP的傳輸中，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，設(shè)備110-X不需要收聽介質(zhì)。由此，基于 DRP的傳輸?shù)玫礁叩膬?yōu)先權(quán)。
因此，這將是有利的提供一種允許設(shè)備在發(fā)送發(fā)現(xiàn)信標(biāo)之前預(yù)先占用現(xiàn)有的 數(shù)據(jù)傳輸并且空出發(fā)現(xiàn)信道的魯棒的預(yù)先占用的機(jī)制。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特定實(shí)施例包括一種用于預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。?述方法包括掃描所述發(fā)現(xiàn)信道以檢測在超幀的信標(biāo)時隙中傳輸?shù)闹辽僖粋€數(shù)據(jù)信標(biāo)； 確定是否檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)；以及如果檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)，則傳輸預(yù)先占 用信標(biāo)。
本發(fā)明的特定實(shí)施例還包括在其上存儲有計算機(jī)可執(zhí)行代碼的計算機(jī)可讀介 質(zhì)，所述計算機(jī)可執(zhí)行代碼使得處理器執(zhí)行預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。所 述過程包括掃描所述發(fā)現(xiàn)信道以檢測在超幀的信標(biāo)時隙中傳輸?shù)闹辽僖粋€數(shù)據(jù)信標(biāo)； 確定是否檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)；以及如果檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)，則傳輸預(yù)先占 用信標(biāo)。
本發(fā)明的特定實(shí)施例還包括被連接到無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN)中并且能夠預(yù) 先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備。所述設(shè)備包括接收器，用于掃描所述發(fā)現(xiàn)信道 以檢測在超幀的信標(biāo)時隙中傳輸?shù)闹辽僖粋€數(shù)據(jù)信標(biāo)；確定單元，用于確定是否檢測到 至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)；以及發(fā)送器，用于在檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)的情況下傳輸預(yù)先占 用信標(biāo)。
被視為本發(fā)明的主題在說明書的結(jié)尾處的權(quán)利要求書中被具體地指出并且明確 地要求保護(hù)。本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述中顯而易 見。


圖1是WPAN的示意圖2A和圖2B是超幀的示意圖3是描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?的流程圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)現(xiàn)信道中的發(fā)現(xiàn)信標(biāo)傳輸?shù)膱D示。
具體實(shí)施方式
注意到本發(fā)明所公開的實(shí)施例僅為這里的創(chuàng)新教導(dǎo)的許多有利的用途中的示例 很重要的。一般而言，本申請的說明書中進(jìn)行的陳述并不必然限制各個要求保護(hù)的發(fā)明 中的任一個。此外，一些陳述可以應(yīng)用于一些發(fā)明特征，而不可以應(yīng)用于其它的發(fā)明特 征。一般而言，除非另外指出，單個元件不失一般性地可以是多個元件，反之亦然。在 附圖中，相似的標(biāo)號在幾個視圖中指相似的部分。
本發(fā)明的特定實(shí)施例提供一種用于預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸?shù)聂敯?的機(jī)制。數(shù)據(jù)是由不同類型的設(shè)備110-X使用各種物理模式(即，不同的傳輸和調(diào)制技 術(shù))傳輸?shù)?。所述物理模式是先?yàn)已知的。在發(fā)送發(fā)現(xiàn)信標(biāo)之前，預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道 中的數(shù)據(jù)傳輸是重要的，因?yàn)楫?dāng)數(shù)據(jù)信標(biāo)和發(fā)現(xiàn)信標(biāo)在發(fā)現(xiàn)信道中同時存在時，由于介 質(zhì)訪問機(jī)制“先聽后發(fā)(listen-before-talk) ”，數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)信標(biāo)從發(fā)現(xiàn)信標(biāo)奪走傳輸機(jī) 會。這可以在設(shè)備的發(fā)現(xiàn)過程中導(dǎo)致明顯的延遲或者故障。
圖3示出了描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例而實(shí)施的用于預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù) 傳輸?shù)姆椒ǖ氖纠头窍拗屏鞒虉D300。所述方法由意在在發(fā)現(xiàn)信道中發(fā)送發(fā)現(xiàn)信標(biāo)的 設(shè)備110-X執(zhí)行。設(shè)備110-X的類型可以是類型A的設(shè)備、類型B的設(shè)備、以及類型 C的設(shè)備，上面更詳細(xì)地描述了它們中的每一個。
在S310處，設(shè)備110-X掃描信道以檢測超幀200的信標(biāo)時隙230中傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)信標(biāo)。所述掃描是在至少一個超幀期間執(zhí)行的，其中設(shè)備110-X嘗試接收所有類型的 數(shù)據(jù)信標(biāo)、即可以由所有不同類型的設(shè)備110-Y傳輸?shù)男艠?biāo)。在另一實(shí)施例中，設(shè)備 IlO-X可以一次(即在一個超幀期間)嘗試接收一個特定類型的數(shù)據(jù)信標(biāo)。在幻20處， 執(zhí)行檢查以確定是否檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)，如果沒有檢測到數(shù)據(jù)信標(biāo)，則執(zhí)行進(jìn)行 到S340;否則，執(zhí)行以S330繼續(xù)。如上面提及的，數(shù)據(jù)信標(biāo)包括對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄RP 保留的請求。在S330處，預(yù)先占用信標(biāo)被生成并且在信令時隙210或261之一中發(fā)送。 其中傳輸預(yù)先占用信標(biāo)的信令時隙是從由所接收的數(shù)據(jù)信標(biāo)指示的信令時隙中隨機(jī)選擇 的。在另一實(shí)施例中，在由所接收的數(shù)據(jù)信標(biāo)宣告的信標(biāo)周期240期間在信標(biāo)時隙230 之一中傳輸預(yù)先占用信標(biāo)。信標(biāo)時隙210是在所有設(shè)備110-Y各自的信標(biāo)周期期間所述 所有設(shè)備110-Y收聽的時隙。接收預(yù)先占用信標(biāo)的設(shè)備110-Y暫停其在發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù) 據(jù)傳輸。
在S340處，設(shè)備110-X使用基于競爭的介質(zhì)訪問來在發(fā)現(xiàn)信道上傳輸發(fā)現(xiàn)信 標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，在傳輸發(fā)現(xiàn)信標(biāo)之前，設(shè)備110-X感測信道以確定是否 存在進(jìn)行中的發(fā)現(xiàn)信標(biāo)傳輸。
如圖4中所圖示的，如果檢測到發(fā)現(xiàn)信標(biāo)傳輸，則設(shè)備110-X在所檢測的信標(biāo)傳 輸完成之后推遲時間周期410。然后，設(shè)備110-X計算隨機(jī)后退時間(backofftime)420， 用于在傳輸信標(biāo)之前的額外的推遲時間。可以如下計算所述后退時間
后退時間=aSlotTime*RI
其中RI是在預(yù)先定義的時間間隔上從均勻分布中隨機(jī)取得的數(shù)，aSlotTime是后 退時隙425的持續(xù)時間。所有的后退時隙在推遲的時間周期410之后出現(xiàn)，在所述推遲的時間周期410期間介質(zhì)被確定為是空閑的。如果對于特定的后退時隙的持續(xù)時間未檢 測到傳輸，則對后退時間進(jìn)行計數(shù)的后退計時器的值遞減aSlotTime的值。如果在后退時 隙期間的任意時刻檢測到任意傳輸，則不改變后退計時器。發(fā)現(xiàn)信標(biāo)的傳輸在后退計時 器達(dá)到零時開始。
在傳輸發(fā)現(xiàn)信標(biāo)之后，設(shè)備110-X在從預(yù)先定義的時間間隔上的均勻分布中隨 機(jī)取得的時間周期內(nèi)安排相同的發(fā)現(xiàn)信標(biāo)的傳輸，直到接收到對于所傳輸?shù)男艠?biāo)的響應(yīng) 為止。
上面的詳細(xì)描述已經(jīng)闡明了本發(fā)明可以采用的許多形式中的幾個。意在上面的 詳細(xì)描述被理解為本發(fā)明可以采取的所選擇的形式的例示，而不是理解為對于本發(fā)明的 定義的限制。僅權(quán)利要求書(包括所有的等效物)意在限定本發(fā)明的范圍。
最優(yōu)選地，將本發(fā)明的原理實(shí)施為硬件、固件和軟件的組合。此外，所述軟件 優(yōu)選地被實(shí)施為確實(shí)包含在程序存儲單元或者計算機(jī)可讀介質(zhì)上的應(yīng)用程序。所述應(yīng)用 程序可被上載到包括任何合適結(jié)構(gòu)的機(jī)器，并由其執(zhí)行。優(yōu)選地，所述機(jī)器在具有諸如 一個或多個中央處理單元(“CPU”)、存儲器、以及輸入/輸出接口之類的硬件的計算 機(jī)平臺上被實(shí)施。所述計算機(jī)平臺也可包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。這里所描述的各種 處理和功能可以是可由CPU執(zhí)行的微指令代碼的部分、或應(yīng)用程序的部分、或它們的任 意組合，無論這樣的計算機(jī)或者處理器是否被明確示出。另外，諸如附加數(shù)據(jù)存儲單元 和打印單元之類的各種其它的外設(shè)單元可以與計算機(jī)平臺連接。
權(quán)利要求
1.一種用于預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?300)，所述方法包括掃描所述發(fā)現(xiàn)信道以檢測在超幀的信標(biāo)時隙O30)中傳輸?shù)闹辽僖粋€數(shù)據(jù)信標(biāo) (S310)；確定是否檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)6320)；以及如果檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)，則傳輸預(yù)先占用信標(biāo)6330)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括如果未檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)，則傳輸發(fā)現(xiàn)信標(biāo)6340)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述發(fā)現(xiàn)信標(biāo)是在隨機(jī)選擇的周期期間使用基于 競爭的介質(zhì)訪問來傳輸?shù)摹?br> 4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述發(fā)現(xiàn)信道的掃描是在至少一個超幀(200)期 間執(zhí)行的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)能夠由可至少根據(jù)Ecma 標(biāo)準(zhǔn)操作的任意類型的設(shè)備傳輸。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)先占用信標(biāo)通知所有在所述發(fā)現(xiàn)信道上傳 輸數(shù)據(jù)的設(shè)備空出所述發(fā)現(xiàn)信道而不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述預(yù)先占用信標(biāo)是在所述超幀000，沈0)中 的信令時隙010，261)期間傳輸?shù)模鲂帕顣r隙是從由所接收的數(shù)據(jù)信標(biāo)指示的多個 信令時隙中隨機(jī)選擇的。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述預(yù)先占用信標(biāo)是在所述超幀(200)中的宣告 的信標(biāo)周期(MO)期間傳輸?shù)?，所述信?biāo)周期是由所接收的數(shù)據(jù)信標(biāo)宣告的。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述預(yù)先占用信標(biāo)是在超幀(沈0)中的命令交換 周期( 期間傳輸?shù)?，所述命令交換周期( 是由所接收的數(shù)據(jù)信標(biāo)宣告的。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述預(yù)先占用信標(biāo)是在所述宣告的信標(biāo)周期 (240)期間使用用于傳輸信標(biāo)的介質(zhì)訪問來傳輸?shù)摹?br> 11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述預(yù)先占用信標(biāo)是在所述命令交換周期 (262)期間使用用于傳輸信標(biāo)的介質(zhì)訪問來傳輸?shù)摹?br> 12.—種在其上存儲有計算機(jī)可執(zhí)行代碼的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計算機(jī)可執(zhí)行代碼 使得計算機(jī)執(zhí)行預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程，所述過程包括掃描所述發(fā)現(xiàn)信道以檢測在超幀的信標(biāo)時隙O30)中傳輸?shù)闹辽僖粋€數(shù)據(jù)信標(biāo) (S310)；確定是否檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)6320)；以及如果檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)，則傳輸預(yù)先占用信標(biāo)6330)。
13.—種被連接到無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN)(IOO)中并且能夠預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中 的數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備(110-50，所述設(shè)備包括接收器，用于掃描所述發(fā)現(xiàn)信道以檢測在超幀(200)的信標(biāo)時隙(230)中傳輸?shù)闹辽?一個數(shù)據(jù)信標(biāo)；確定單元，用于確定是否檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)6320)；以及發(fā)送器，用于在檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)的情況下傳輸預(yù)先占用信標(biāo)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述發(fā)送器還在未檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)的情況下傳輸發(fā)現(xiàn)信標(biāo)，所述發(fā)現(xiàn)信標(biāo)是在隨機(jī)選擇的周期期間使用基于競爭的介質(zhì)訪問 來傳輸?shù)摹?br> 15.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備是類型A的設(shè)備、類型B的設(shè)備以 及類型C的設(shè)備之一，所述類型A的設(shè)備、所述類型B的設(shè)備以及所述類型C的設(shè)備中 的每一個可至少根據(jù)Ecma標(biāo)準(zhǔn)操作。
全文摘要
一種用于預(yù)先占用發(fā)現(xiàn)信道中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?300)。所述方法包括掃描所述發(fā)現(xiàn)信道以檢測在超幀的信標(biāo)時隙(230)中傳輸?shù)闹辽僖粋€數(shù)據(jù)信標(biāo)(S310)；確定是否檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)(S320)；以及如果檢測到至少一個數(shù)據(jù)信標(biāo)，則傳輸預(yù)先占用信標(biāo)(S330)。
文檔編號H04W48/16GK102027779SQ200980112646
公開日2011年4月20日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者R·陳 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司