[发明专利]在无线网络中的信道资源分配方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线系统，并且更具体地，涉及在属于无线网络的设备之间分配信道资源的方法和设备。

背景技术

近来，已经开发了蓝牙和无线个域网(WPAN)技术，其在诸如家庭或者小型公司的受限的场所，在相对较少数目的数字设备之间形成无线网络，以允许在设备之间交换音频或者视频数据。WPAN可以被用于在相对近的距离内的在相对较少数目的数字设备之间的信息交换，并且实现了数字设备之间的低功率和低成本通信。在2003年6月12日通过的IEEE 802.15.3(用于高速率无线个域网(WPAN)的无线媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范)定义了高速率WPAN的MAC层和物理层(PHY)的规范。

图1是图示无线私有接入网(WPAN)的示例的概述图。如图1中所示，WVAN是在诸如家庭的受限的空间内的个人设备之间配置的网络，并且通过配置直接在设备之间通信的网络而在没有无缝连接的情况下允许在应用之间交换信息。参考图1，WPAN包括两个或者更多个用户设备11至15，其中的一个用作协调器11。协调器11提供WPAN的基本定时，并且用于控制服务质量(QoS)要求。用户设备的示例包括计算机、PDA、笔记本计算机、数字电视、摄像机、数字相机、打印机、麦克、扬声器、头戴式耳机、条形码阅读器、显示器、以及蜂窝电话。所有的数字设备都可以被用作用户设备。

WPAN没有被预先设计，而是根据需要是在没有中央基础设置的帮助的情况下形成的自组织网络(在下文中，称为“微微网”)。将详细描述形成一个微微网的过程。当可以作为协调器操作的随机设备执行协调器的功能时，微微网启动。在与现有微微网关联之前，或者启动新的微微网之前，所有的设备执行扫描。扫描意味着设备收集并且存储信道的信息，并且搜索是否存在已有的微微网。已经从上层被命令用于启动微微网的设备在没有与在随机信道上之前形成的微微网相关联的情况下形成了新的微微网。通过基于在扫描期间获取的数据来选择具有较小干扰的信道，并且通过所选择的信道来广播信标，设备启动微微网。在这种情况下，信标意指定时分配信息、在微微网内的其他设备的信息、以及通过协调器广播的控制信息，以控制和管理微微网。

图2是图示在微微网中使用的超帧的示例的视图。

在微微网中的定时控制基本上基于超帧来执行。参考图2，借助于从协调器传送的信标来开始每个超帧。竞争访问时段被用于允许设备传送命令，或者传送基于竞争的异步数据。信道时间分配时段包括管理信道时间块(MCTB)以及信道时间块(CTB)。MCTB是其中控制信息可以在协调器和设备之间、或者在设备之间传送的时段。CTB是其中异步数据或者同步数据可以在设备和协调器之间或者在其他设备之间传送的时段。对于每一个超帧，通过协调器来确定CAP、MCTB、和CTB的数目和位置，并且通过信标将其传送到微微网内的其他设备。

当微微网内的随机设备需要将数据传送到协调器或者其他设备时，设备请求协调器分配用于数据传输的信道资源，并且协调器将信道资源分配给可用信道资源的范围内的设备。如果CAP存在于超帧内，并且协调器接受在CAP中的数据传输，则设备可以通过CAP来传送小容量的数据，而不需要从协调器分配信道资源。

如果在微微网内的设备的数目较小，则因为来自每个设备的数据传输的信道资源是充足的，所以在信道资源的分配中不存在问题。然而，如果由于较大数目的设备而导致信道资源的不足，或者即使设备的数目较小，但是如果特定的设备持续地占用信道来传送大容量的数据，诸如移动图片，则会出现如下的问题，即，即使其他设备具有要传送的数据，也没有向其他设备分配信道资源。由此，可能不能执行通信。而且，还可以发生以下的问题，即，小于数据容量的信道资源被分配给其他设备。

在该方面中，研究了在没有任何问题的情况下，用于在设备之间有效地执行双向通信的各种方法。

发明内容

技术问题

因此，已经设计了本发明以用于基本上消除由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或者多个问题。

本发明的一个目的在于提供一种在无线网络的设备之间有效地分配信道资源的方法。

本发明的另一个目的在于通过向其他设备分配被分配给一个设备的信道资源，允许在没有受到协调器干扰的情况下执行设备之间的双向通信。

本发明的另外的优点、目的、以及特征将部分地在之后的说明书中进行阐述，并且部分在本领域的技术人员对其进行以下的检查之后将变得显而易见，或者可以从本发明的实施而获悉。本发明的目的以及其他优点将通过在书面描述及其权利要求以及所附附图中特别指出的结构来实现和获得。