專利名稱：用于介質(zhì)訪問通信系統(tǒng)中主從交接的終端設備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用在一種通信系統(tǒng)中的終端設備和方法，在該通信系統(tǒng)中多個終端設備彼此相互通信；本發(fā)明尤其涉及用在這樣一種通信系統(tǒng)中的終端設備和方法，在該通信系統(tǒng)中多個終端設備中的至少一個是用于在通信系統(tǒng)上控制通信的主站。
背景技術(shù)：
一種在其中各終端設備都使用共同的通信介質(zhì)的通信系統(tǒng)要求通信協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)有效且令人滿意的通信效率。
按照常規(guī)，在那種在其中各終端設備使用共同的通信介質(zhì)的通信系統(tǒng)中，主要使用競爭協(xié)議。使用競爭協(xié)議的終端設備證實在通信介質(zhì)上不存在來自于另一個終端設備的信號，然后開始信號傳輸。不過，如果增大終端設備的數(shù)目或網(wǎng)絡通信量，則那些同時開始信號傳輸?shù)慕K端設備的數(shù)目可能增大，從而導致分組碰撞率的增大。由此，在競爭協(xié)議中，網(wǎng)絡使用效率是有限的。
因此，已經(jīng)開發(fā)了中心化的控制協(xié)議，其目的在于，通過提供用于控制通信系統(tǒng)上的某一終端設備訪問另一個終端設備的主站，來提高整個網(wǎng)絡的效率。在使用中心化控制協(xié)議的通信系統(tǒng)中，充當主站的某一終端設備控制在通信系統(tǒng)上多個終端設備之間的信號發(fā)送與接收。在中心化的控制協(xié)議中，只有主站對其授予發(fā)送權(quán)的那個終端設備才被允許發(fā)送信號。
不過，當通信介質(zhì)上的通信質(zhì)量隨地點變化而有所不同時，在主站與從站之間的通信質(zhì)量取決于該主站和從站之間的物理位置關(guān)系。因此，在主站和從站之間的物理位置關(guān)系對通信網(wǎng)絡上的通信效率具有相當大的影響。因此，已經(jīng)開發(fā)出這樣一種中心化的控制協(xié)議，它能夠通過從多個其物理位置固定的主站中選出一個能夠?qū)⒆罴淹ㄐ刨|(zhì)量提供給各從站的主站，從而使通信效率達到最佳(例如，可參看特許公開號為2001-505035的日本國家階段PCT)。
不過，在家庭網(wǎng)絡等中，很難將主站放置在物理上固定的位置。在某些情況下，也很難將主站放置在使通信效率達到最佳的這樣一種位置中。因此，在常規(guī)的中心化控制協(xié)議中，通信效率必然無法達到最佳。
此外，當在某一通信系統(tǒng)附近還有一個使用共同頻帶的外部通信系統(tǒng)時，在這些通信系統(tǒng)之間會發(fā)生信號干擾。這種來自外部通信系統(tǒng)的干擾被稱為“外部干擾”。如果主站并沒有意識到這種外部干擾，則該主站不能夠基于因外部干擾的存在而導致的通信質(zhì)量下降來控制通信。尤其是，如果電源線被用作通信介質(zhì)，則可能存在信號從相鄰的房屋泄漏，因此外部干擾(相鄰房屋之間的干擾)是相當大的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠選擇主站的終端設備和方法，該主站能夠在發(fā)生外部干擾時使通信質(zhì)量達到最佳。
為解決上述問題，本發(fā)明具有如下特點。本發(fā)明涉及一種用在通信系統(tǒng)中的終端設備，在該通信系統(tǒng)中主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，該通信系統(tǒng)位于某一外部通信系統(tǒng)附近，該終端設備包括主站與從站管理裝置，用于管理該終端設備是否應該充當主站或從站；通信狀態(tài)信息存儲裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當從站，則將與通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息存儲到該外部通信系統(tǒng)中；通信狀態(tài)信息通知裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當從站，則將存儲在通信狀態(tài)信息存儲裝置中的通信狀態(tài)信息通知給該通信系統(tǒng)中的主站；通信狀態(tài)收集裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則從該通信系統(tǒng)的從站中收集通信狀態(tài)信息；主站權(quán)力交接目標站確定裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則參照由通信狀態(tài)信息收集裝置收集的通信狀態(tài)信息并從通信系統(tǒng)中那些已被通知到該通信狀態(tài)信息的從站中確定滿足預定交接要求的從站，并將該從站作為用于主站權(quán)力交接目標站的候選，主站權(quán)力將會全部或部分地交接給該候選站；以及主站權(quán)力交接請求主站，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則請求將主站權(quán)力交接給由主站權(quán)力交接目標站確定主站所確定的、用作主站權(quán)力交接目標站的候選者，其中當管理該終端設備使其充當從站時，如果通信系統(tǒng)中的主站請求交接該主站權(quán)力，則主站與從站管理裝置確定該終端設備是否滿足主站預定的要求，并且如果滿足該預定的主站要求，則主站與從站管理裝置會改變管理任務使得該終端設備充當主站。
較佳地，通信狀態(tài)信息可以是與從外部通信系統(tǒng)中接收到的信號相關(guān)聯(lián)的干擾信息。
較佳地，終端設備可以還包括主站權(quán)力交接開始通知裝置，用于如果主站與從站管理裝置確定該終端設備應該充當主站并開始改變管理任務，則通知外部通信系統(tǒng)主站權(quán)力交接已經(jīng)開始了。
例如，主站權(quán)力交接開始通知裝置可以通過在廣播信標幀的特定區(qū)域中描述主站權(quán)力交接已開始這樣一種方式來通知該主站權(quán)力的交接。
較佳地，主站權(quán)力交接開始通知裝置可以通知外部通信系統(tǒng)主站權(quán)力的交接已開始，以阻止在該外部通信系統(tǒng)中執(zhí)行主站權(quán)力的交接過程。
較佳地，終端設備可以還包括主站權(quán)力交接完成通知裝置，用于如果主站與從站管理裝置確定該終端設備應該充當主站并完成了管理任務的改變，則通知外部通信系統(tǒng)主站權(quán)力的交接已經(jīng)完成。
例如，主站權(quán)力交接完成通知裝置可以通過在廣播信標幀的特定區(qū)域中描述主站權(quán)力交接已完成這樣一種方式來通知主站權(quán)力交接的完成。
較佳地，主站權(quán)力交接開始通知裝置可以通知外部通信系統(tǒng)主站權(quán)力的交接已開始，以阻止在外部通信系統(tǒng)中執(zhí)行主站權(quán)力的交接過程，并且主站權(quán)力交接開始通知裝置可以通知外部通信系統(tǒng)主站權(quán)力的交接已經(jīng)完成，以取消對外部通信系統(tǒng)中主站權(quán)力的交接過程的禁止。
例如，干擾信息可以是與從外部通信系統(tǒng)中接收到的信號的接收信號強度相關(guān)的信息。干擾信息可以是與從外部通信系統(tǒng)中接收到的信號的數(shù)目相關(guān)的信息。干擾信息可以是與從外部通信系統(tǒng)中接收到的信號的源終端設備的數(shù)目相關(guān)的信息。
此外，如果外部通信系統(tǒng)中的終端設備檢測從通信系統(tǒng)中的終端設備發(fā)送過來的幀，則外部通信系統(tǒng)中的終端設備可以將與該幀的接收信號強度相關(guān)的信息通知給發(fā)送該幀的通信系統(tǒng)中的終端設備。在這種情況下，通信狀態(tài)信息可以是與外部通信系統(tǒng)所通知的接收信號強度相關(guān)的信息。
較佳地，主站權(quán)力交接目標站確定裝置可以基于從從站中發(fā)送過來的幀的中繼次數(shù)來確定主站權(quán)力交接目標站。主站權(quán)力交接目標站確定裝置可以基于從站所接收的信號的信號放大因子來確定主站權(quán)力交接目標站。主站權(quán)力交接目標站確定裝置可以基于從站所接收的幀的類型來確定主站權(quán)力交接目標站。主站權(quán)力交接目標站確定裝置可以基于從站所接收的幀的數(shù)目來確定主站權(quán)力交接目標站。
較佳地，通過將請求交接主站權(quán)力的請求幀發(fā)送到用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，主站權(quán)力交接請求裝置便可以請求主站權(quán)力的交接。
較佳地，終端設備可以還包括響應幀傳輸裝置，用于如果主站與從站管理裝置確定預定的主站要求被滿足，則將用來表示主站權(quán)力的交接已被接收的響應幀發(fā)送給該主站。
較佳地，響應幀傳輸裝置可以發(fā)送用來描述時間相關(guān)信息的響應幀，以交接主站權(quán)力。
此外，本發(fā)明涉及一種用在通信系統(tǒng)中的終端設備，在該通信系統(tǒng)中主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，該通信系統(tǒng)位于某一外部通信系統(tǒng)附近，各從站將與外部通信系統(tǒng)中的通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息存儲于自身之中，該終端設備包括通信狀態(tài)信息收集裝置，用于從通信系統(tǒng)的從站中收集通信狀態(tài)信息；主站權(quán)力實施狀態(tài)確定裝置，用于參照由通信狀態(tài)信息收集裝置所收集的通信狀態(tài)信息并從已被通知過通信狀態(tài)信息的通信系統(tǒng)中的多個從站中選擇一個滿足預定交接要求的從站以之作為用于全部或部分地實現(xiàn)主站權(quán)力的候選站；以及主站權(quán)力實現(xiàn)請求裝置，用于請求由主站權(quán)力實施狀態(tài)確定裝置所確定的候選站去實現(xiàn)主站權(quán)力。
此外，本發(fā)明涉及一種用于將主站權(quán)力全部或部分地交接給通信系統(tǒng)中的某一從站的方法，在該通信系統(tǒng)中，主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，該通信系統(tǒng)位于某一外部通信系統(tǒng)附近，通信系統(tǒng)上的各終端設備可以經(jīng)操作使之充當主站或從站，該方法包括如下步驟使充當從站的終端設備將與通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息存儲到外部通信系統(tǒng)中；使充當從站的終端設備將存儲于其中的通信狀態(tài)信息通知給通信系統(tǒng)中的主站；使充當主站的終端設備從該通信系統(tǒng)的多個從站中收集通信狀態(tài)信息；使充當主站的終端設備參照由通信狀態(tài)信息收集裝置所收集的通信狀態(tài)信息，并從該通信系統(tǒng)中已被通知到該通信狀態(tài)信息的多個從站中確定一個滿足預定交接要求的從站，以之作為用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，主站權(quán)力全部或部分地被交接給該候選站；使充當主站的終端設備請求來自于該候選站的主站權(quán)力的交接；確定該候選站是否滿足預定的主站要求；并且如果預定的主站要求被滿足，則使候選站充當主站。
此外，本發(fā)明涉及一種用于使計算機裝置全部或部分地將主站權(quán)力交接給從站的程序，其中該計算機裝置用在通信系統(tǒng)中，在該通信系統(tǒng)中主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，該通信系統(tǒng)位于外部通信系統(tǒng)附近，該通信系統(tǒng)上的各終端設備經(jīng)操作可以充當主站或從站，該程序包括如下步驟使充當從站的終端設備將與通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息存儲到外部通信系統(tǒng)中；使充當從站的終端設備將存儲于其中的通信狀態(tài)信息通知給通信系統(tǒng)中的主站；使充當主站的終端設備從該通信系統(tǒng)的多個從站中收集通信狀態(tài)信息；使充當主站的終端設備參照由通信狀態(tài)信息收集裝置所收集的通信狀態(tài)信息，并從該通信系統(tǒng)中已被通知到該通信狀態(tài)信息的多個從站中確定一個滿足預定交接要求的從站，以之作為用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，主站權(quán)力全部或部分地被交接給該候選站；使充當主站的終端設備請求來自于該候選站的主站權(quán)力的交接；確定該候選站是否滿足預定的主站要求；并且如果預定的主站要求被滿足，則使候選站充當主站。
此外，本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)，在該通信系統(tǒng)中主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，該通信系統(tǒng)位于外部通信系統(tǒng)附近，該終端設備包括主站與從站管理裝置，用于管理該終端設備是否應該充當主站或從站；通信狀態(tài)信息存儲裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當從站，則將與通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息存儲到外部通信系統(tǒng)中；通信狀態(tài)信息通知裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當從站，則將存儲在通信狀態(tài)信息存儲裝置中的通信狀態(tài)信息通知給該通信系統(tǒng)中的主站；通信狀態(tài)信息收集裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則從該通信系統(tǒng)的多個從站中收集通信狀態(tài)信息；主站權(quán)力交接目標站確定裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則參照由通信狀態(tài)信息收集裝置所收集的通信狀態(tài)信息并從通信系統(tǒng)中已被通知到該通信狀態(tài)信息的多個從站中確定一個滿足預定交接要求的從站，以之作為用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，主站權(quán)力全部或部分地被交接給該候選站；以及主站權(quán)力交接請求裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則請求將主站權(quán)力交接給用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，該候選站是由主站權(quán)力交接目標站確定裝置所確定的，其中當管理該終端設備使其充當從站時，如果通信系統(tǒng)中的主站請求主站權(quán)力的交接，則主站與從站管理裝置確定該終端設備是否滿足主站預定要求，并且如果該預定的主站要求被滿足，則主站與從站管理裝置改變管理任務使得該終端設備充當主站。
此外，本發(fā)明涉及用在通信系統(tǒng)中的終端設備的集成電路，在該通信系統(tǒng)中，主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，該通信系統(tǒng)位于外部通信系統(tǒng)附近，該集成電路包括主站與從站管理裝置，用于管理該終端設備是否應該充當主站或從站；通信狀態(tài)信息存儲裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當從站，則將與通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息存儲到外部通信系統(tǒng)中；通信狀態(tài)信息通知裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當從站，則將存儲在通信狀態(tài)信息存儲裝置中的通信狀態(tài)信息通知給該通信系統(tǒng)中的主站；通信狀態(tài)信息收集裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則從該通信系統(tǒng)的多個從站中收集通信狀態(tài)信息；主站權(quán)力交接目標站確定裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則參照由通信狀態(tài)信息收集裝置所收集的通信狀態(tài)信息并從通信系統(tǒng)中已被通知到該通信狀態(tài)信息的多個從站中確定一個滿足預定交接要求的從站，以之作為用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，主站權(quán)力全部或部分地被交接給該候選站；以及主站權(quán)力交接請求裝置，用于如果主站與從站管理裝置管理該終端設備使其充當主站，則請求將主站權(quán)力交接給用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，該候選站是由主站權(quán)力交接目標站確定裝置所確定的，其中當管理該終端設備使其充當從站時，如果通信系統(tǒng)中的主站請求主站權(quán)力的交接，則主站與從站管理裝置確定該終端設備是否滿足主站預定要求，并且如果該預定的主站要求被滿足，則主站與從站管理裝置改變管理任務使得該終端設備充當主站。
在本發(fā)明中，最佳主站是在考慮到外部通信系統(tǒng)的影響的情況下確定的，并且主站權(quán)力被交接給該最佳主站。因此，有可能選擇一個能夠在發(fā)生外部干擾的情況下使通信質(zhì)量達到最佳的主站。由此，有可能選擇一個能夠較容易地避免由外部干擾產(chǎn)生的問題的主站。


圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的通信系統(tǒng)1001的結(jié)構(gòu)；圖2是示出了通信系統(tǒng)1001上的終端設備的功能結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3A是示出了當終端設備充當從站時主站與從站管理模塊103中的處理過程(從站例行程序)的流程圖；圖3B是示出了當終端設備充當主站時在主站與從站管理模塊103中的處理過程(主站例行程序)的流程圖；圖4是示出了主站權(quán)力交接過程的流程的順序圖；圖5是示出了在終端設備B中的示例性統(tǒng)計信息的表格；圖6是示出了示例性的所收集的統(tǒng)計信息的表格；圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的通信系統(tǒng)1301和1302的結(jié)構(gòu)；圖8是示出了在第二實施例中主站權(quán)力交接過程的一主要流程時序圖；圖9是示出了存儲在終端設備G中的示例性統(tǒng)計信息的表格；圖10是示出了由主站E所收集的示例性的統(tǒng)計信息的表格；圖11示出了在根據(jù)第二實施例的通信系統(tǒng)中由終端設備發(fā)送過來的幀的結(jié)構(gòu)；圖12是示出了根據(jù)第二實施例的通信系統(tǒng)的操作細節(jié)的流程圖；圖13是示出了統(tǒng)計信息的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表格；圖14示出了在統(tǒng)計信息中控制信息的內(nèi)容示例；圖15是示出了用于存儲統(tǒng)計信息的周期和用于通知統(tǒng)計信息的周期的時序圖；圖16是示出了在步驟S307中獨立網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程的細節(jié)的示例性流程圖；圖17是示出了在圖16中用于選擇主站候選p(步驟S401)的過程的細節(jié)的流程圖；圖18是示出了用于確定是否將主站權(quán)力交接給站點p的過程(圖16的步驟S402)的細節(jié)的流程圖；圖19是示出了圖16的步驟S404的操作細節(jié)的示例性流程圖；圖20是示出了在步驟S309中干擾網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程的細節(jié)的流程圖；圖21是示出了在圖20的步驟S807的過程的細節(jié)的順序圖；圖22是示出了替代實現(xiàn)圖21所示的過程而可以實現(xiàn)的流程的順序圖；以及圖23示出了當本發(fā)明的終端設備應用于高速電源線傳輸時系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的通信系統(tǒng)1001的結(jié)構(gòu)。在圖1中，通信系統(tǒng)1001包括終端設備1002到1005。注意到盡管圖1示出了四個終端設備，但終端設備的數(shù)目可以小于等于三或可以大于等于五。
在通信系統(tǒng)1001中，終端設備1002(在下文中稱為“終端設備A”)是這樣一種主站，它經(jīng)操作便可以發(fā)送信號以便控制用于另一個終端設備訪問通信介質(zhì)(在下文中，用術(shù)語“介質(zhì)訪問”來指代)的機會的可能性。終端設備1003(在下文中稱為“終端設備B”)、終端設備1004(在下文中稱為“終端設備C”)以及終端設備1005(在下文中稱為“終端設備D”)都是從站。在本實施例中，各從站都能夠充當主站。具體來講，當目前的主站要求主站權(quán)力被全部或部分地交接給某一從站時，如果該從站滿足預定的主站要求，則該從站接管該主站的功能。
該主站具有定計劃的權(quán)力，用于為響應于來自于某一從站的帶寬保留請求，在考慮到可用于該通信系統(tǒng)的帶寬資源的情況下將帶寬分配給該從站；以及有規(guī)律地廣播系統(tǒng)信息的權(quán)力，該系統(tǒng)信息即與開始占用終端設備之間的通信介質(zhì)的時刻、占用周期以及開始爭用周期的時刻等相關(guān)的信息。
各從站基于從主站發(fā)送過來的信號來獲取分配給它們的帶寬、通信介質(zhì)占用開始時刻等，并基于所獲取的信息來發(fā)送信號。因此，除非分組被正確地從主站遞送到從站，否則系統(tǒng)信息不會被正確地遞送給從站，并且除非分組被正確地從從站遞送到主站，否則帶寬保留請求不會被正確地遞送到主站，從而上通信系統(tǒng)中的通信質(zhì)量下降。因此，要求將主站放置在最佳的物理位置處，使得各終端設備都可以保持令人滿意的通信質(zhì)量。
圖2是示出了通信系統(tǒng)1001上終端設備的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖2中，示出了當使用電源線作為通信介質(zhì)時的功能結(jié)構(gòu)。在圖2中，終端設備包括電源線通信(PLC)發(fā)送/接收單元101；控制處理單元102；主站與從站管理模塊103；以及存儲單元106。
PLC發(fā)送/接收單元101經(jīng)操作可以解調(diào)通過電源線發(fā)送過來的信號并且可以將解調(diào)后的信號發(fā)送到控制處理單元102，同時PLC發(fā)送/接收單元101經(jīng)操作可以調(diào)制來自于控制處理單元102的信號并可以將調(diào)制后的信號發(fā)送到電源線。
主站與從站管理模塊103經(jīng)操作可以管理用來表示終端設備應該充當主站或從站的運行模式?？捎玫倪\行模式是終端設備充當主站的主站模式以及終端設備充當從站的從站模式。主站與從站管理模塊103基于來自于控制處理單元102的指令來確定是否使終端設備充當主站或從站，并在這些運行模式中轉(zhuǎn)換。
主站與從站管理模塊103管理著終端設備是否作為主站或從站來運行。主站與從站管理模塊103準備可以由控制處理單元102訪問到的、一個比特的可寫存儲區(qū)域。如果已確定以主站來操作該終端設備，則主站與從站管理模塊103將數(shù)值“1”存儲到該一個比特的可寫存儲區(qū)域中，同時如果已確定作為從站來運行，則主站與從站管理模塊103將數(shù)值“0”存儲到該一個比特的可寫存儲區(qū)域?？刂铺幚韱卧?02參照該一個比特的可寫存儲區(qū)域，并且使該終端設備在“1”的情況下作為主站來運行而在“0”的情況下作為從站來運行。
存儲單元106經(jīng)操作可以存儲統(tǒng)計信息。該統(tǒng)計信息將在下文中加以描述。
控制處理單元102經(jīng)操作可以解釋由PLC發(fā)送/接收單元101接收到的幀。如果該幀是用于在通信系統(tǒng)內(nèi)進行控制的控制幀，則控制處理單元102實現(xiàn)適合的過程。如果該幀與運行模式的變化相關(guān)，則控制處理單元102指示主站與從站管理模塊103確定該終端設備是否應該充當主站或從站。
注意到終端設備可以包括在控制處理單元102與通信協(xié)議層次中的上層之間的主CPU接口單元。主CPU接口單元能夠在該上層與控制處理單元102之間交換數(shù)據(jù)。主CPU接口單元通過總線與網(wǎng)絡層次中的上層交換數(shù)據(jù)。主CPU接口單元可包括IP棧和UPnP(R)模塊。因此，終端設備經(jīng)操作可以使用UPnP(R)協(xié)議以便自動地保護在電源線網(wǎng)絡內(nèi)多個鏈路之間的帶寬。通過將主CPU接口單元連接到專門的應用程序，該終端設備便可以用作主終端設備。
注意到該終端設備可以包括以太網(wǎng)(R)接口單元，該單元能夠在控制處理單元102與以太網(wǎng)網(wǎng)絡之間交換數(shù)據(jù)?；蛘撸K端設備可以包括無線電通信模塊、家用PNA模塊、或同軸電纜通信模塊，以替代以太網(wǎng)(R)接口單元?；蛘?，可以使用以太網(wǎng)(R)接口單元、無線電通信模塊、家用PNA模塊和同軸電纜通信模塊的任意組合。
當終端設備包括主CPU接口單元或以太網(wǎng)(R)接口單元時，控制處理單元102根據(jù)幀的類型將該幀橋接至主CPU接口單元104或以太網(wǎng)(R)接口單元105。
圖3A是示出了當終端設備正充當從站時在主站與從站管理模塊103的流程(從站例行程序)的流程圖。在下文中參照圖3A將描述當終端設備正充當從站時在主站與從站管理模塊103中的流程(從站例行程序)。
首先，主站與從站管理模塊103確定轉(zhuǎn)換到主站模式的轉(zhuǎn)換請求是否已從另一個終端設備那里接收到(步驟S1)。如果沒有接收到該轉(zhuǎn)換請求，則主站與從站管理模塊103返回到步驟S1中的操作。另一方面，如果已經(jīng)接收到該轉(zhuǎn)換請求，則主站與從站管理模塊103確定該終端設備是否具有作為主站來運行的能力(步驟S2)。
如果該終端設備沒有能力作為主站來運行，則主站與從站管理模塊103繼續(xù)到步驟S 12中的操作。另一方面，如果終端設備有能力作為主站來運行，則主站與從站管理模塊103確定該終端設備是否具有用于允許它作為主站被啟用的信息(步驟S3)。
如果終端設備沒有用于允許它作為主站被啟用的信息，則主站與從站管理模塊103繼續(xù)到步驟S12中的操作。另一方面，如果終端設備具有用于允許它作為主站被啟用的信息，則主站與從站管理模塊103發(fā)布一個用于表示該轉(zhuǎn)換的接受和涉及該轉(zhuǎn)換的時刻的信息的幀，并使控制處理單元102將所發(fā)布的幀發(fā)送到目前的主站(步驟S11)。然后，主站與從站管理模塊103確定是否到了要轉(zhuǎn)換到主站模式的時刻(步驟S4)。
在步驟S12中，主站與從站管理模塊103發(fā)布一個用于表示轉(zhuǎn)換到主站模式的轉(zhuǎn)換請求被拒絕的幀，并使控制處理單元102將所發(fā)布的幀發(fā)送到當前主站。
如果還沒到轉(zhuǎn)換到主站模式的時間，則主站與從站管理模塊103返回到步驟S4中的操作。另一方面，如果到了要轉(zhuǎn)換到主站模式的時間，則主站與從站管理模塊103轉(zhuǎn)換到主站模式(步驟S5)，并繼續(xù)到主站例行程序。如上所述，主站與從站管理模塊103設置預定的主站要求，比如是有能力作為主站來運行，以及是否存在用于以主站來運行的信息，并且如果預定的主站要求被滿足，則主站與從站管理模塊103改變運行模式，從而允許該終端設備充當主站。運行模式是主站與從站管理模塊103的管理任務。
圖3B是示出了當終端設備充當主站時在主站與從站管理模塊103中的流程(主站例行程序)的流程圖。在下文中參照圖3B將描述當終端設備正充當主站時在主站與從站管理模塊103中的流程(主站例行程序)。
首先，主站與從站管理模塊103基于從控制處理單元102那里傳遞過來的信息來確定是否將主站權(quán)力交接給另一個終端設備(步驟S6)。
如果沒有任何終端設備是主站權(quán)力應該被交接給的終端設備，則主站與從站管理模塊103返回到步驟S6中的操作。另一方面，如果有任何終端設備是主站權(quán)力應該被交接給的終端設備，則主站與從站管理模塊103產(chǎn)生一個用于將轉(zhuǎn)換到主站模式的請求提供給終端設備的幀，并使控制處理單元102指示PLC發(fā)送/接收單元101發(fā)布該幀(步驟S9)。然后，主站與從站管理模塊103啟用一個即時的定時器。如果在該即時的定時器截止之前從終端設備中接收到了響應幀，則主站與從站管理模塊103確定該響應幀是否表示轉(zhuǎn)換到主站模式的請求被接受(步驟S7)。如果該響應幀表示轉(zhuǎn)換到主站模式的請求被拒絕，或如果在即時的定時器截止之前沒有從該終端設備中接收到響應幀，則主站與從站管理模塊103返回到步驟S6中的操作。另一方面，如果該響應幀表示轉(zhuǎn)換到主站模式的請求被接受，則主站與從站管理模塊103確定是否到了由響應幀所示的轉(zhuǎn)換的時間(步驟S10)。
如果還沒到轉(zhuǎn)換到主站模式的時間，則主站與從站管理模塊103重復執(zhí)行步驟S 10的操作。另一方面，如果到了轉(zhuǎn)換到主站模式的時間，則主站與從站管理模塊103轉(zhuǎn)換到從站模式(步驟S8)，并繼續(xù)到從站例行程序。如上所述，主站與從站管理模塊103發(fā)送轉(zhuǎn)換到主站模式的請求，之后改變運行模式，從而允許終端設備充當從站。
注意到，盡管在上文中轉(zhuǎn)換時間是作為由已接受轉(zhuǎn)換的從站所設置的信息而被描述的，其中該從站是為了響應于轉(zhuǎn)換到主站模式的轉(zhuǎn)換請求而接受轉(zhuǎn)換的，轉(zhuǎn)換的時間可以是由用來發(fā)布轉(zhuǎn)換到主站模式的轉(zhuǎn)換請求的主站設置的信息，或者可以是在主站與從站確認轉(zhuǎn)換時間之后而獲得的信息。例如，如果假定在由主站所發(fā)布的信標幀中描述由編號信標所分配的信標序號，則可以由信標序號來指定轉(zhuǎn)換到主站模式的時間?；蛘撸呀邮盏巾憫獛闹髡究梢曰陧憫獛兴枋龅男畔韱⒂脺p量計數(shù)器，并發(fā)送用來描述計數(shù)器數(shù)值的信標幀。在這種情況下，從站可以確定轉(zhuǎn)換到主站模式的時間是當計數(shù)器數(shù)值為“0”的時候。
圖4是示出了主站權(quán)力交接過程的順序圖。在下文中參照圖4將描述用于交接主站權(quán)力的交接流程。
首先，在統(tǒng)計信息存儲期間(T101)，各終端設備A到D中的控制處理單元102將統(tǒng)計信息存儲到存儲設備106中，比如與從其它終端設備中接收到的信號的平均強度值相關(guān)的信息，以及用于表示是否從目標終端設備中返回ACK的信息(步驟S101-S104)。
圖5是示出了在終端設備B中的統(tǒng)計信息示例的表格。如圖5所示，在該統(tǒng)計信息中，接收強度平均值與相應的源終端設備的標識符相關(guān)聯(lián)，并且為各目標終端設備的標識符示出了是否已返回ACK。接收強度平均值是由相對的值來表示的。用○表示的終端設備已返回ACK，因此到它的傳輸是可能的。用×表示的終端設備沒有返回ACK，因此到它的傳輸是不可能的。如圖5所示，終端設備B已從終端設備A中接收到平均強度為10的信號。終端設備B可以將信號發(fā)送給終端設備A/接收來自于終端設備A的信號，但不能將信號發(fā)送給終端設備C/接收來自于終端設備C的信號。
接下來，在統(tǒng)計信息收集期間(T102)，作為從站的終端設備B到D將收集到的統(tǒng)計信息發(fā)送到作為主站的終端A(步驟S105到S107)。根據(jù)這一點，終端設備A的控制處理單元1803將被發(fā)送的統(tǒng)計信息收集到所收集的統(tǒng)計信息(步驟S108)。
圖6是示出了所收集的統(tǒng)計信息的示例的表格。如圖6所示，在所收集的統(tǒng)計信息中，為已從中收集到統(tǒng)計信息的各終端設備指出圖5所示的統(tǒng)計信息。
接下來，終端設備A基于所收集的統(tǒng)計信息來確定與終端設備A自身相比，是否有任何終端設備能夠與通信系統(tǒng)中的各終端設備進行高品質(zhì)的通信；或是否有任何終端設備能夠在當它作為主站來運行時最大程度地改善系統(tǒng)性能(步驟S109)。具體來講，終端設備A首先從用于主站候選的列表中去除不能將信號發(fā)送到另一個終端設備的任何終端設備。在圖6所示的示例中，很明顯的是，在終端設備B與C之間的通信是不可能的，因此終端設備A從用于主站候選的列表中去除終端設備B與C。接下來，終端設備A確定是否有能夠從另一個終端設備中接收信號的任何終端設備，其質(zhì)量高于終端設備A可以與任何終端設備進行通信所具有的質(zhì)量。如果有這種通信設備，則通信設備A將該通信設備確定為主站權(quán)力交接目標。在圖6所示的示例中，從其它終端設備到終端設備D的信號的接收強度平均值高于從那些終端設備到終端設備A的信號的接收強度平均值，因此終端設備A將終端設備D確定為主站權(quán)力交接目標。
接下來，終端設備A將用來表示主站權(quán)力交接的交接分組發(fā)送給作為交接目標的終端設備(步驟S110)。已接收到交接分組的終端設備將用來表示交接分組的接收的響應返回到終端設備A(步驟S111)，之后如果該終端設備滿足預定的主站要求則開始充當主站。預定的主站要求是像圖3A中的步驟S2和S3所指定的那樣。
主站能夠控制通信系統(tǒng)中的終端設備的介質(zhì)訪問。為了使通信系統(tǒng)中各終端設備最佳地使用通信介質(zhì)，就要求保證在各終端設備與主站之間的交互式通信。在第一實施例中，各終端設備通知主站監(jiān)控到當前的主站的通信狀態(tài)的結(jié)果，以該結(jié)果作為統(tǒng)計信息。當前的主站基于統(tǒng)計信息來確定，與當前的主站本身相比，是否有任何適合作主站的終端設備。如果有其物理位置可使通信系統(tǒng)內(nèi)的通信達到最佳的某一終端設備，則當前的主站就將主站權(quán)力交接給位于該最佳位置處的終端設備，使得該終端設備變?yōu)橄乱粋€主站。這樣，便自動選出了最佳主站，從而使通信系統(tǒng)中的各終端設備能夠最佳地使用通信介質(zhì)。
注意到，當接收來自于另一個終端設備的單播分組時，各終端設備可以返回用來描述接收強度的ACK。這允許傳輸側(cè)的終端設備在傳遞的時候就將傳輸分組的強度作為統(tǒng)計信息來存儲。在傳遞時的傳輸分組的強度可以被用作用于選擇下一個主站的信息。
此外，各終端設備可以使用被發(fā)送到其它終端設備/從其它終端設備中接收到的分組的數(shù)目來作為統(tǒng)計信息。在這種情況下，主站把已將最大數(shù)目分組發(fā)送到其它終端設備/已從其它終端設備中接收到最大數(shù)目分組的終端設備確定為主站權(quán)力交接目標。這樣，發(fā)送/接收到的分組的數(shù)目被用作用于確定下一個主站的信息，因此有可能根據(jù)終端設備之間發(fā)生通信的頻率來確定下一個主站。
此外，各終端設備可以將轉(zhuǎn)發(fā)到其它終端設備的次數(shù)作為統(tǒng)計信息來存儲。在這種情況下，當前的主站可以將轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)較小的終端設備確定為主站權(quán)力交接目標。這樣，轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)被用作用于確定下一個主站的信息，因此有可能根據(jù)終端設備之間的通信質(zhì)量來確定下一個主站。
此外，在當本通信系統(tǒng)應用于電源線通信系統(tǒng)的情況下，在電源線介質(zhì)上可以看見與商用電源周期同步的噪聲。因此，各終端設備可以將涉及到與商用電源周期同步的噪聲的信息作為統(tǒng)計信息來存儲，并且將所存儲的信息通知給當前的主站。在這種情況下，當前的主站可以基于涉及到與商用電源周期同步的噪聲的信息將較少受噪聲影響的從站作為用于主站權(quán)力交接目標的候選加以考慮。
(第二實施例)圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的通信系統(tǒng)1301和1302的結(jié)構(gòu)。在圖7中，假定通信系統(tǒng)1301和1302彼此靠得很近。通信系統(tǒng)1301包括終端設備1303到1305。通信系統(tǒng)1302包括終端設備1306和1307。注意到，終端設備的數(shù)目并不限于圖7所示的示例。
在通信系統(tǒng)1301中，終端設備1303(在下文中，被稱為“終端設備E”)是主站。終端設備1304和1305(在下文中，分別被稱為“終端設備F和G”)是從站。在通信系統(tǒng)1302中，終端設備1306(在下文中，被稱為“終端設備X”)是主站。終端設備1307是從站。假定終端設備E、F、G和X同時具有以主站來運行的能力和以從站來運行的能力。
在第二實施例中，各終端設備的結(jié)構(gòu)就像第一實施例中所描述的那樣，并且為該結(jié)構(gòu)而參照圖2。此外，主站與從站管理模塊103的功能就像第一實施例中所描述的那樣，并且為該功能而參照圖3A和3B。
在各通信系統(tǒng)中，各終端設備接收來自于該終端設備所從屬的通信系統(tǒng)的外部，并且統(tǒng)計性地存儲從外部通信系統(tǒng)中接收到的分組的數(shù)目、從外部通信系統(tǒng)中接收到的分組的強度等。
各終端設備周期性地將所存儲的統(tǒng)計信息通知給該終端設備所從屬的通信系統(tǒng)中的主站。
已接收到含統(tǒng)計信息的分組的主站將該分組中所含的統(tǒng)計信息與該主站本身所存儲的統(tǒng)計信息進行比較，以確定是否存在已接收到主站未曾接收到的干擾的任何終端設備，或是否存在其已接收到的干擾比主站所接收到的干擾要大的任何終端設備。如果有這種終端設備，則激活用于將主站權(quán)力交接給該終端設備的過程。
圖8是示出了在第二實施例中主站權(quán)力交接過程的一般概要的順序圖。在下文中將參照圖8描述根據(jù)第二實施例用于交接主站權(quán)力的交接過程的一般概要。
假定在通信系統(tǒng)1302內(nèi)的通信中，終端設備X將分組發(fā)送給終端設備Y(步驟S201)。假定將該分組傳遞到通信系統(tǒng)1302外部，給通信系統(tǒng)1301中的終端設備F和G(步驟S202和S203)。已接收到從外部通信系統(tǒng)中發(fā)送過來的分組的終端設備G和F承認接收到干擾，并存儲與作為分組傳輸源的終端X相關(guān)聯(lián)的分組的接收強度。
假定在通信系統(tǒng)1302內(nèi)的通信中，終端設備Y將分組發(fā)送給終端設備X(步驟S204)。假定該分組被傳遞到通信系統(tǒng)1302的外部，給通信系統(tǒng)1301中的終端設備G(步驟S205)。已接收從外部通信系統(tǒng)中發(fā)送過來的分組的終端設備G承認接收到干擾，并存儲與作為分組傳輸源的終端Y相關(guān)聯(lián)的分組的接收強度。圖9是示出了存儲在終端設備G中的統(tǒng)計信息示例的表格。如圖9所示，在該統(tǒng)計信息中，與相應的源終端設備的標識符相關(guān)聯(lián)地存儲接收到的分組的強度平均和接收次數(shù)。
在統(tǒng)計信息存儲周期過去之后，通信系統(tǒng)1301中的終端設備F和G將在該周期內(nèi)收集到的統(tǒng)計信息發(fā)送給作為主站的終端設備E(步驟S206和S207)。注意到，在統(tǒng)計信息存儲期間沒有從外部通信系統(tǒng)中接收到干擾的任何終端設備可能沒有將該統(tǒng)計信息發(fā)送給該主站。
作為主站的終端設備E將存儲于其中的統(tǒng)計信息與從作為從站的終端設備F和G中發(fā)送過來的統(tǒng)計信息進行比較，以認出作為從外部通信系統(tǒng)中接收到最大干擾而被確定的終端設備。圖10是示出了由主站E收集到的統(tǒng)計信息示例的一張表格。如圖10所示，在所收集的統(tǒng)計信息中，與在其中存儲有統(tǒng)計信息的終端設備的相應標識符相關(guān)聯(lián)地存儲與源終端設備相對應的接收強度平均值和接收次數(shù)。在圖10所示的示例中，終端設備G可以被確定為從通信系統(tǒng)1302中接收到最大干擾。因此，為了將主站權(quán)力交接給終端設備G，終端設備E將主站權(quán)力交接請求分組(即隨后在圖21所示的IND_CTRL幀)發(fā)送給終端設備G(步驟S208)。
已接收主站權(quán)力交接請求分組的終端設備G確定是否允許作為主站來運行。如果確定允許作為主站來運行，則終端設備G將主站權(quán)力已經(jīng)被交接的通知(即發(fā)送隨后將結(jié)合圖21來描述的IND_MOV幀)提供給通信系統(tǒng)1302中的終端設備(或者當在通信系統(tǒng)1302中終端設備X是作為主站來運行從而被認出的時候，提供給被優(yōu)先考慮的終端設備X)(步驟S209)。注意到，終端設備G使用是否終端設備G可以令人滿意地與通信系統(tǒng)1301中另一個終端設備進行通信來作為確定標準，由此確定是否允許作為主站來運行。
已接收到主站權(quán)力交接通知的終端設備X禁止在通信系統(tǒng)1302上實現(xiàn)交接主站權(quán)力的過程，并將響應(隨后會結(jié)合圖21進行描述的RSP_MOV幀)發(fā)送到終端設備G(步驟S210)。
如果有來自于終端設備X的響應，則終端設備G就向終端設備E發(fā)送用來描述與交接主站權(quán)力的時間相關(guān)的信息的主站權(quán)力交接請求響應分組(隨后將結(jié)合圖21加以描述的RSP_CTRL幀)(步驟S211)。之后，在主站權(quán)力交接請求響應分組中所描述的時刻處，終端設備E開始充當從站，并且終端設備G開始充當主站。
注意到，如果自從發(fā)送主站權(quán)力交接通知時預定的時間流失之后沒有從終端設備X中返回任何響應，則終端設備G將主站權(quán)力交接響應分組發(fā)送給終端設備E。
如果已正常地交接過主站權(quán)力，則作為新主站的終端設備G為終端設備X提供一條通知(隨后將結(jié)合圖21來描述的CMP_MOV幀)，該通知表示主站權(quán)力交接已經(jīng)完成(步驟S212)。根據(jù)這一點，終端設備X收回在通信系統(tǒng)1302中實現(xiàn)交接主站權(quán)力過程的禁止令。
在下文中，將詳細描述根據(jù)第二實施例的通信系統(tǒng)的運行。在第二實施例中，各從站(受控的站)基于由主站(控制站)重復發(fā)送的控制幀(信標幀)來實現(xiàn)介質(zhì)訪問。
在第二實施例中，為標識通信系統(tǒng)，給各通信系統(tǒng)提供了一個標識符(在下文中，被稱為“網(wǎng)絡ID”)。
圖11示出了在根據(jù)第二實施例的通信系統(tǒng)中由終端設備所發(fā)送的幀(也稱為“分組”)的結(jié)構(gòu)。如圖11所示，各個由終端設備發(fā)送過來的幀包含用于存儲網(wǎng)絡ID的字段2001、用于存儲標識目標終端設備的標識符的字段2002、以及用于存儲標識源終端設備的標識符的字段2003。注意到，這些字段可以是施加冗余調(diào)制方案的數(shù)據(jù)字段，從而使得該數(shù)據(jù)字段可抵抗噪聲和干擾。
圖12是示出了根據(jù)第二實施例的通信系統(tǒng)的操作細節(jié)的流程圖。在下文中，參照圖12將描述根據(jù)第二實施例的通信系統(tǒng)的操作細節(jié)。注意到，在圖12的流程中，各步驟中的操作對象是主站、從站或兩者皆有。將按適時的方式來指定什么是操作的對象。盡管在各站中的操作是由圖2所示的控制處理單元102來執(zhí)行的，但是在下面的描述中，為了簡化，只提到了該站點實現(xiàn)該操作。由能夠按下述那樣執(zhí)行操作的多個功能部分，或通過使通用CPU實現(xiàn)用于按下述那樣執(zhí)行操作的程序，都可以實現(xiàn)控制處理單元102?？刂铺幚韱卧?02并不限于任何結(jié)構(gòu)，只要該結(jié)構(gòu)能夠按下述那樣執(zhí)行操作即可。
當主站確定預定的開始要求被滿足時便開始圖12所示的過程(步驟S301)，并且它被不斷重復直到主站確定預定的終止要求被滿足(步驟S310)。
如果預定的開始要求被滿足，則通信系統(tǒng)上的各終端(主站和從站)將統(tǒng)計信息存儲到存儲單元106中(步驟S302)。
圖13是示出了統(tǒng)計信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例的表格。例如，如圖13所示，統(tǒng)計信息是由多個項組成的16個八位字節(jié)信息，比如控制信息(CTR)3001、網(wǎng)絡ID(ADR)3002、接收終端設備號碼(NRS)3003、平均信號放大因子(SAR)3004、以及用來表示被導向終端設備本身的幀數(shù)的定向幀數(shù)(NLP)3005。
控制信息3001是存儲在CTR字段中的1個八位字節(jié)信息。圖14示出了在統(tǒng)計信息中控制信息內(nèi)容的示例。如圖14所示，控制信息包括標記4001，用于表示是否有成為主站的能力；未使用的區(qū)域4002；標記4003，用于表示由外部通信系統(tǒng)發(fā)送過來的信標幀是否已被一次或多次接收到；以及標記4004，用于表示由從屬于外部通信系統(tǒng)的站發(fā)送過來的分組是否已被一次或多次接收到。在本發(fā)明中，如果終端設備可以成為主站，則標記4001開啟。如果從外部通信系統(tǒng)的主站中發(fā)送過來的信標幀已被一次或多次接收到，則標記4003開啟。如果從從屬于外部通信系統(tǒng)的站中發(fā)送過來的分組已被一次或多次接收到，則標記4004開啟。注意到，標記4003可以表示來自于外部通信系統(tǒng)的主站的傳輸是否已被接收到。當確定在外部通信系統(tǒng)中是否已發(fā)送過所接收的分組時，各終端設備參照圖11所示的字段2001，并將它與該終端設備的網(wǎng)絡ID進行比較。如果它們彼此匹配，則終端設備確定在外部通信系統(tǒng)中已發(fā)送過該接收到的分組?？梢曰诮K端設備所擁有的硬件資源來確定該終端設備是否能夠成為主站，或者可以由用戶、連接狀態(tài)或通信狀態(tài)來確定該終端設備是否能夠成為主站。
網(wǎng)絡ID 3002是存儲在ADR字段中的6個八位字節(jié)信息，并且如果有外部通信系統(tǒng)的干擾則表示該外部通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡ID。注意到，網(wǎng)絡ID可以是任何標識符，只要它標識網(wǎng)絡即可。一旦接收到來自于外部通信系統(tǒng)的各個分組，則可以更新網(wǎng)絡ID 3002?；蛘?，可以在最近從外部網(wǎng)絡中接收到的分組中描述網(wǎng)絡ID 3002。如果圖14所示的標記4004沒有開啟，則表明沒有從外部網(wǎng)絡中接收到任何分組，因此該字段中的任何描述都是無效的。
接收終端數(shù)目3003是存儲在NSR字段中的1個八位字節(jié)信息，并且表示接收到的幀的源終端設備的數(shù)目NRS。即，接收終端設備號表示已發(fā)布過已被接收的幀的站點的數(shù)目，而不是接收到的幀的數(shù)目。注意到，為了數(shù)這些值，要求各終端準備已發(fā)布過被接收的幀的站點的身份標識符，以認出被接收的幀的發(fā)布源。為這個目的，各終端設備可以為各源終端設備的地址準備一個散列表，并基于接收到的幀來參照該散列表，由此迅速區(qū)分該源終端設備。
平均信號放大因子3004是存儲在SAR字段中的4個八位字節(jié)信息，并表示用于放大經(jīng)通信介質(zhì)而衰減的信號的平均放大因子。隨著該數(shù)值的增大，通過傳輸通路而傳輸?shù)男盘柕乃p變得更大。因此，其平均放大因子較小的終端設備基本上存在于該位置，而且通信狀態(tài)令人滿意。注意到，平均信號放大可以不僅考慮到終端設備還考慮到所有的可檢測幀。各終端設備可以檢測幀中的字段(前同步碼)，該字段用于在該幀中確定數(shù)據(jù)描述區(qū)域所對應的定時，由此確定該幀的信號放大因子?？紤]這樣的情況，當終端設備檢測第n個幀時的信號放大因子是SAV(n)，當終端設備檢測第n-1個幀時的信號放大因子是SAV(n-1)，當終端設備檢測第n-1個幀時的幀的數(shù)目是NAP(n-1)，并且終端設備檢測到第一個到第n個幀時的平均信號放大因子是SAR(n)。在這種情況下，用計算公式SAR(n)＝{SAR(n-1)×NAP(n-1)+SAV(n)}/(NAP(n-1)+1)，終端設備便可以計算SAR?；蛘撸鹘K端設備可以僅考慮被引導給它的幀，并且可以在上述計算公式中用NLP來替代NAP，以獲得平均信號放大因子。
定向幀數(shù)目3005是存儲在NLP字段中的4個八位字節(jié)信息，并表示被引導至終端設備本身的幀的數(shù)目NLP。注意到，可以使用NAP來代替NLP，或同時使用NLP和NAP。
注意到，圖13只示出了統(tǒng)計信息的一個示例，并且該統(tǒng)計信息并不限于這樣，只要它包含與從外部通信系統(tǒng)中接收到的信號干擾相關(guān)的干擾信息即可。在圖13中，接收終端設備數(shù)目NRS對應于干擾信息?；蛘?，干擾信息可以是與從外部通信系統(tǒng)中接收到的信號的接收信號強度相關(guān)的信息；與從外部通信系統(tǒng)中接收到的信號的數(shù)目相關(guān)的信息；或與從外部通信系統(tǒng)中接收到的信號的強度相關(guān)的信息。盡管已相對于存儲干擾信息的情況而對本發(fā)明進行過描述，但是任何允許認出外部通信系統(tǒng)中的通信狀態(tài)的信息(在下文中，這種信息被稱為“通信狀態(tài)信息”)都可以替代干擾信息而加以存儲。
注意到，當外部通信系統(tǒng)中的終端設備檢測來自于通信系統(tǒng)的終端設備中的幀時，如果外部通信系統(tǒng)中的終端設備將與該幀的接收信號強度相關(guān)的信息通知給作為該幀的源的通信系統(tǒng)中的終端設備，則通信狀態(tài)信息可以是與外部通信系統(tǒng)所通知的接收信號強度相關(guān)的信息。這允許終端設備通知主站作為統(tǒng)計信息的通信狀態(tài)信息，該通信狀態(tài)信息表示外部通信系統(tǒng)中的終端設備是在哪一個電平上接收來自于終端設備的傳輸?shù)摹?br> 統(tǒng)計信息也包含與終端設備自身所從屬的通信系統(tǒng)的通信狀態(tài)相關(guān)的自身系統(tǒng)信息。在圖13的示例中，平均信號放大因子SAR和定向幀數(shù)目NLP對應于該自身系統(tǒng)信息?；蛘撸撟陨硐到y(tǒng)信息可以是與由從站發(fā)送過來的幀的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)相關(guān)的信息，或與由從站接收到的幀的類型相關(guān)的信息。
或者，統(tǒng)計信息可以還包含用于標識源終端設備的標識符、用于各源終端設備的幀接收強度、出錯修正率、以及被引導至該終端設備本身的幀的通信介質(zhì)占用速率。
或者，該統(tǒng)計信息可以并不包含任何像上述那樣的信息。注意到，各項的大小并不限于圖13所示的那樣。各比特字段的位置并不限于如圖14所示的那樣。
往回參照圖12，在步驟S302之后，各從站將所存儲的統(tǒng)計信息通知給主站(步驟S303a)。主站收集由各從站所通知的統(tǒng)計信息(步驟S303b)。
圖15是示出了用于存儲統(tǒng)計信息的周期和用于通知統(tǒng)計信息的周期的時序圖。參照圖15，在下文中將描述存儲統(tǒng)計信息的時間和通知統(tǒng)計信息的時間。
主站使在信標幀中的、用來表示存儲以及通知統(tǒng)計信息的時間的標記STATIS_ACT變高或變低，由此控制統(tǒng)計信息的存儲和通知。如果標記STATIS_ACT從低變高(T1101)，則各終端設備重設統(tǒng)計信息，并開始存儲統(tǒng)計信息。如果標記STATIS_ACT從高變低(T1102)，則各終端設備停止存儲統(tǒng)計信息。然后，從站將所存儲的統(tǒng)計信息通知給主站。與此相平行的是，主站啟用一個計時器，針對該計時器將時間TIME_STATIS_COL設置成停止時間。直到計時器的停止時間流逝過去，主站才接收來自于從站的統(tǒng)計信息。一旦計時器的停止時間流逝過去，則主站就停止接收來自于從站的統(tǒng)計信息。從站并不需要認出停止時間T1103何時到達。在停止時間T1103之后，主站忽略被傳遞的統(tǒng)計信息。之后，如果STATIS_ACT像上述那樣變高，則各終端設備重設統(tǒng)計信息以便開始存儲統(tǒng)計信息，并重復像上述那樣的操作。注意到，標記STATIS_ACT是一個根據(jù)主站狀態(tài)來控制的標記，并且可以并不周期性地變化。注意到，統(tǒng)計信息的存儲周期可以通過主站指定時間而被指定。至于統(tǒng)計信息的通知周期，當主站所指定的時間達到時，從站可以單獨地通知統(tǒng)計信息。用來收集由從站來通知的統(tǒng)計信息的終端設備可以是特定的終端，而非主站。在這種情況下，由特定的終端設備所收集的統(tǒng)計信息可以將統(tǒng)計信息通知給主站。此外，特定的終端設備可以宣布統(tǒng)計信息的存儲周期和統(tǒng)計信息的通知周期開始了。
往回參照圖12，在步驟S303之后，主站在已被通知過統(tǒng)計信息的多個從站中確定是否有可以變?yōu)樾轮髡镜娜魏谓K端設備(步驟S304)。具體來講，主站參照圖13所示的控制信息3001中所包含的標記4001(參看圖14)，并確定是否有任何可以成為新主站的終端設備。注意到，標記4001可以用于確定是否有成為新主站的打算。如果沒有可以成為新主站的終端設備，則主站繼續(xù)到步驟S310的操作。另一方面，如果有任何可以成為新主站的終端設備，則主站繼續(xù)到步驟S305的操作。
在步驟S305中，主站參照所收集的統(tǒng)計信息，并確定是否有任何終端設備遭受了來自于外部通信系統(tǒng)的干擾。具體來講，主站參照在控制信息3001中所包含的標記4004，并確定是否有任何終端設備遭受了來自于外部通信系統(tǒng)的干擾。注意到，來自于外部通信系統(tǒng)的干擾可以只限于來自于外部通信系統(tǒng)中的主站的干擾。如果有任何來自于外部通信系統(tǒng)的干擾，則主站和從站繼續(xù)到用于交接干擾網(wǎng)絡類型的主站的權(quán)力的子過程(步驟S309)。隨后將描述干擾網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程。另一方面，如果沒有任何終端設備遭受過來自于外部通信系統(tǒng)的干擾，則主站繼續(xù)到步驟S306的操作。
在步驟S306，主站確定當前的網(wǎng)絡模式是否是干擾模式。網(wǎng)絡模式表示是否在考慮到來自于外部通信系統(tǒng)的干擾的情況下確定網(wǎng)絡上的主站，并且要么是干擾模式要么是獨立模式。在干擾模式中，在考慮到來自于外部通信系統(tǒng)的干擾的情況下來確定主站。在獨立模式中，在不考慮來自于外部通信系統(tǒng)的干擾的情況下來確定主站。如果當前的網(wǎng)絡模式不是干擾模式，則主站和從站繼續(xù)到用于交接獨立網(wǎng)絡類型的主站的權(quán)力的子過程(步驟S307)。隨后將描述獨立網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程。另一方面，如果它是干擾模式，則主站繼續(xù)到步驟S308的操作。
在步驟S307中，主站和操作協(xié)作地實現(xiàn)獨立網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程。在獨立網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程中，主站基于所收集的統(tǒng)計信息來確定在已被通知到統(tǒng)計信息的從站中是否有任何從站適合成為新的主站。如果有這樣的從站，則主站將主站權(quán)力交接給該從站。
圖16是示出了在步驟S307中獨立的網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程的細節(jié)的示例性流程。在下文中，將針對當前的主站是站點m并且要變?yōu)樾轮髡镜膹恼臼钦军cp的情況來詳細描述獨立的網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程。注意到，圖16所示的過程僅是一個示例。該過程并不限于圖16所示的那樣，只要適合成為新主站的從站是基于所收集的統(tǒng)計信息而選出的即可。在圖16所示的過程中，假定統(tǒng)計信息包含作為干擾信息的接收終端數(shù)目NRS，并且也假定該統(tǒng)計信息包含作為自身系統(tǒng)信息的平均信號放大因子SAR和定向幀數(shù)目NLP。
首先，主站m實現(xiàn)用于確定作為新主站候選的站點p的過程(步驟S401)。接下來，主站m實現(xiàn)用于確定是否將主站權(quán)力交接給站點p的過程(步驟S402)。然后，主站m確定在步驟S402中是否已確定主站權(quán)力被交接給站點p(步驟S403)。如果已確定該交接，則主站m和從站p協(xié)作地執(zhí)行將主站權(quán)力交接給站點p(步驟S404)。另一方面，如果已確定并不執(zhí)行該交接，則主站m并不交接主站權(quán)力(步驟S405)。
圖17是詳細示出了用于在圖16中確定主站候選p(步驟S401)的過程的流程圖。在下文中，將參照圖17來描述用于在圖16中確定主站候選p(步驟S401)的過程的細節(jié)。
首先，主站m設置第一預定交接要求，該要求為接收終端設備數(shù)目NRS是最大，并且主站m參照所收集的統(tǒng)計信息來選擇滿足該第一預定交接要求的任何站點(步驟S501)。接下來，主站m確定在步驟S501中是否選擇了多個從站(步驟S502)。如果沒有選擇多個從站，主站m繼續(xù)到步驟S508的操作。另一方面，如果選擇多個從站，則主站m繼續(xù)到步驟S503的操作。
在步驟S503中，主站m設置第二預定交接要求，該要求為平均信號放大因子SAR最小，并且主站m參照所收集的統(tǒng)計信息以選擇滿足第二預定交接要求的任何站點。接下來，主站m確定在步驟S503中是否選擇了多個從站(步驟S504)。如果沒選擇多個從站，則主站m繼續(xù)到步驟S508的操作。另一方面，如果選擇多個從站，則主站m繼續(xù)到步驟S505的操作。
在步驟S505中，主站m設置第三預定交接要求，該要求為定向幀數(shù)目NLP最大，并且主站m參照所收集的統(tǒng)計信息以選擇滿足第三預定交接要求的任何站點。接下來，主站m確定在步驟S505中是否選擇了多個從站(步驟S506)。如果沒有選擇多個從站，則主站m繼續(xù)到步驟S508的操作。另一方面，如果選擇多個從站，則主站m選擇所選的多個從站之一(步驟S507)，并繼續(xù)到步驟S508的操作。
在步驟S508中，主站m將所選的一個從站確定成作為新主站候選的站點p，并繼續(xù)到步驟S402的操作。
注意到，主站可以只基于作為干擾信息的接收終端設備數(shù)目NRS來確定候選站。
圖18是詳細示出了用于確定是否將主站權(quán)力交接給站點p的過程的流程圖(圖16的步驟S402)。在下文中，將參照圖18描述用于確定是否將主站權(quán)力交接給站點p的過程的細節(jié)。在圖18中，主站m僅基于接收終端設備數(shù)目NRS和平均信號放大因子SAR來確定是否將主站權(quán)力交接給站點p。
首先，主站m確定通過將容差NRS_MARGIN添加到存儲于主站m中的統(tǒng)計信息中所包含的接收終端設備數(shù)目NRS(在圖中以NRS(m)來表示)而獲得的數(shù)值是否小于存儲在站點p中的統(tǒng)計信息中所包含的接收終端設備數(shù)目NRS(在圖中以NRS(p)來表示)(步驟S601)。注意到容差NRS_MARGIN是正值，適宜地設置該正值可盡可能地減小主站權(quán)力的交接可能性。
如果在步驟S601中確定該值不小于接收終端設備數(shù)目NRS(p)，主站m確定不交接主站權(quán)力(步驟S604)，并繼續(xù)到步驟S403的操作。另一方面，如果確定該值小于接收終端設備數(shù)目NRS(p)，則主站m確定存儲在主站m中的統(tǒng)計信息中所包含的平均信號放大因子SAR(在圖中以SAR(m)表示)是否大于通過將容差NRS_MARGIN添加到存儲于站點p中的統(tǒng)計信息中所包含的平均信號放大因子SAR(在圖中以SAR(p)來表示)而獲得的數(shù)值。注意到，容差NRS_MARGIN是正值，適宜地設置該正值可盡可能地減小主站權(quán)力交接的可能性。
如果在步驟S602中確定平均信號放大因子SAR(m)不大于該數(shù)值，則主站m確定不交接主站權(quán)力(步驟S604)，并繼續(xù)到步驟S403的操作。另一方面，如果確定平均信號放大因子SAR(m)大于該數(shù)值，則主站m確定將主站權(quán)力交接給站點p，并繼續(xù)到步驟S403的操作。
圖19是示出了圖16中的步驟S404的操作的細節(jié)的順序圖。在下文中，將參照圖19來描述圖16中的步驟S404的操作細節(jié)。
首先，主站m發(fā)送IND_CTRL幀，該幀包含交接主站權(quán)力的打算、作為主站來運行所需的信息、以及與交接時間相關(guān)的信息，由此請求交接主站權(quán)力(步驟S701)。注意到，作為主站來運行所需的信息可以是與目前受主站控制的各鏈路所對應的帶寬保留和帶寬分配相關(guān)的信息、與網(wǎng)絡內(nèi)的通信量相關(guān)的信息、或與網(wǎng)絡內(nèi)各站點相關(guān)的信息。
接下來，當接收到IND_CTRL幀時，站點p使主站與從站管理模塊103確定是否接受或拒絕交接主站權(quán)力的請求(參看圖3A)，并將用來描述確定結(jié)果的RSP_CTRL幀發(fā)送給主站m(步驟S702)。
然后，主站m和站點p實現(xiàn)用于調(diào)節(jié)改變發(fā)布信標幀的終端設備的角色的定時的過程(步驟S703)。具體來講，主站m描述在要發(fā)布的信標幀的區(qū)域的部分中的整數(shù)，并針對各信標幀的發(fā)布來增大(或減小)該整數(shù)。一旦該整數(shù)變得大于等于(或小于等于)預定的值，則站點p就開始充當主站，并且主站m開始充當從站。注意到，作為增大(減小)該整數(shù)的代替，主站m可以指定一個時間周期，直到角色變化為止，使得當指定的時間周期流逝后站點p就開始充當主站。
之后，站點p發(fā)布信標幀，由此完成主站權(quán)力的交接(步驟S704)。
在從站點p發(fā)布IND_CTRL到發(fā)布信標幀的時間周期期間，主站m拒絕來自于其它站點的請求(步驟S705)。例如，主站m拒絕與鏈路之間的帶寬保留相關(guān)的請求以及與新的參與站的驗證相關(guān)的請求。主站m可以接收這樣一個請求以從主站m中提取信息。
往回參照圖12，在步驟S309中，主站和從站實現(xiàn)干擾網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程。在干擾網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程中，主站基于所收集的統(tǒng)計信息在已被通知到統(tǒng)計信息的多個從站中確定是否有任何適合成為新主站的從站。如果有這樣的從站，則主站將主站權(quán)力交接給該從站。
圖20是詳細示出了在步驟S309中的干擾網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程的示例性流程圖。在下文中，將參照圖20來描述干擾網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程。
首先，主站m基于所收集的統(tǒng)計信息將新主站候選范圍縮小到已報告存在任何干擾的那些站點，并忽略來自于那些沒有報告任何干擾的站點的統(tǒng)計信息(步驟S801)。注意到在步驟S801中，主站m可以將新主站候選范圍縮小到接收從外部通信系統(tǒng)中的主站發(fā)送過來的幀的那些從站?；蛘?，主站m可以將新主站候選的范圍縮小到接收從外部通信系統(tǒng)中的任何終端設備發(fā)送過來的幀的那些從站。
接下來，主站m針對當前被報告用于引起外部干擾的每個外部通信系統(tǒng)確定來自于該外部通信系統(tǒng)的外部干擾是否在之前被報告過(步驟S802)。具體來講，主站m確定從站是否遭受了來自于任何未知的外部通信系統(tǒng)的干擾，而不是已被認作引起干擾的外部通信系統(tǒng)。
如果目前被報道用于引起外部干擾的、所有的外部通信系統(tǒng)在之前已經(jīng)被報告給用于引起干擾的主站m，則主站m實現(xiàn)獨立網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程(步驟S803)，并確定新主站的候選，由此中止該子過程。步驟S803的過程基本上相似于圖16到19所示的過程，并且在用于確定作為新主站候選的站點p的過程中(圖16的步驟S401)，主站將之前已向其報告過所有目前被報告用于引起外部干擾的外部通信系統(tǒng)已在之前引起過干擾的那個站點確定為新主站的候選。另一方面，如果目前被報告用于引起外部干擾的所有的外部通信系統(tǒng)并沒有在之前被報告用于引起干擾，則主站m繼續(xù)到步驟S804的操作。在步驟S804中，如圖17所示的過程，主站m確定作為新主站候選的站點p。
接下來，如圖18所示的過程，主站m確定是否將主站權(quán)力交接給在步驟S804中被確認的站點p(步驟S805)。然后，主站m確定在步驟S805中是否已確定主站權(quán)力的交接(步驟S806)。
如果在步驟S806中確定主站權(quán)力的交接已被確定，則主站m實現(xiàn)用于將主站權(quán)力交接給站點p的過程，同時考慮到了外部干擾(步驟S807)。另一方面，如果并沒有確定主站權(quán)力的交接，則主站m并不交接主站權(quán)力(步驟S808)。
圖21是詳細示出了圖20中的步驟S807的過程的順序圖。在下文中，將參照圖20來描述圖20中的步驟S807的詳細過程。
首先，主站m發(fā)送IND_CTRL幀，該幀包含交接主站權(quán)力的打算、作為主站來運行所需的信息、以及與交接時間相關(guān)的信息(步驟S901)。發(fā)送IND_CTRL幀是為了通知主站權(quán)力的交接已經(jīng)開始了。注意到，作為主站來運行所需的信息可以是與目前受主站控制的各鏈路所對應的帶寬保留和帶寬分配相關(guān)的信息；與網(wǎng)絡內(nèi)的通信量相關(guān)的信息；與網(wǎng)絡中各站點相關(guān)的信息；或用于表示干擾網(wǎng)絡類型的過程的標識符。
已接收IND_CTRL幀的站點p將IND_MOV幀發(fā)送到外部通信系統(tǒng)中的主站(步驟S902)。在已接收到IND_MOV的外部通信系統(tǒng)中的主站禁止在該外部通信系統(tǒng)中執(zhí)行主站權(quán)力交接過程。然后，外部通信系統(tǒng)中的主站將表示響應結(jié)果的RSP_MOV幀發(fā)送到站點p(步驟S903)。注意到，RSP_MOV幀可以描述關(guān)于是否允許在存在有主站m和站點p的通信系統(tǒng)中實現(xiàn)主站權(quán)力交接過程的準許信息。
接下來，站點p向主站m發(fā)送RSP_CTRL幀，該幀表示是否接受或拒絕交接主站權(quán)力的請求(步驟S904)。之后，與圖19中的步驟S703相似，主站m和站點p調(diào)節(jié)用于在發(fā)布信標幀的過程中的角色的定時(步驟S905)。在步驟S905之后，一旦發(fā)布信標幀的時間到來，站點p就發(fā)布信標幀(步驟S905)，并開始充當新的主站。如圖19所示的操作，在實現(xiàn)主站權(quán)力交接的時間周期內(nèi)，主站m拒絕接受發(fā)給它的任何請求(步驟S907)。之后，站點p將CMP_MOV幀發(fā)送給外部通信系統(tǒng)中的主站，該幀通知主站權(quán)力的交接已經(jīng)完成(步驟S908)。已接收到CMP_MOV幀的外部通信系統(tǒng)收回在外部通信系統(tǒng)中禁止主站權(quán)力交接的禁止令。
往回參照圖12，在步驟S308中，主站m將確定置于干擾模式中的通信系統(tǒng)是否被允許作為獨立模式通信系統(tǒng)來運行。步驟S308的操作是在這樣的情況中實現(xiàn)的盡管通信系統(tǒng)處于這樣一種狀態(tài)，即與之相鄰的外部通信系統(tǒng)的存在被檢測到并且在考慮到來自于相鄰外部通信系統(tǒng)的干擾時共享通信介質(zhì)，但是在統(tǒng)計信息收集期間，通信系統(tǒng)中的任何終端設備都無法檢測來自于外部通信系統(tǒng)中的從站的傳輸。在這樣的情況下，有很大的可能性使外部通信系統(tǒng)出于某種原因而被暫停運行。在這種情況下，通過設置新的主站便有可能增大通信效率，而無需考慮來自于外部通信系統(tǒng)的干擾。因此，主站m確定是否允許通信系統(tǒng)以獨立模式來運行。具體來講，如果步驟S308中的確定被執(zhí)行預定的次數(shù)或更多，主站m確定允許通信系統(tǒng)以獨立模式來運行。如果在步驟S308中確定通信系統(tǒng)被允許以獨立模式來運行，則主站m繼續(xù)到步驟S307的操作。另一方面，如果確定不允許通信系統(tǒng)以獨立模式來運行，則主站m繼續(xù)到步驟S310的操作。
如上所述，在第二實施例中，如果從站遭受來自于外部通信系統(tǒng)的干擾，則將主站權(quán)力交接給遭受干擾最嚴重的那個從站。因此，在交接主站權(quán)力之后，交接后的新主站將為各個從站提供在考慮到來自于外部通信系統(tǒng)的干擾的同時實現(xiàn)介質(zhì)訪問的機會，因此有可能即便在發(fā)生外部干擾的情況下也可以使通信質(zhì)量達到最佳。
注意到，在第二實施例中，盡管各個終端能夠確定新主站的候選站，但是僅能夠確定新主站候選站的那個終端設備可以確定用于全部或部分地實現(xiàn)主站權(quán)力的候選站。
注意到，各從站可以將像干擾信息這樣的通信狀態(tài)信息通知給外部通信系統(tǒng)中的終端設備。這允許外部通信系統(tǒng)中的終端設備獲取與外部干擾相關(guān)的信息。如果由主站m發(fā)送過來的信標幀包含與禁止區(qū)域主站權(quán)力交接過程的時間段相關(guān)的信息，則有可能排除不得不發(fā)送RSP_MOV幀和CMP_MOV幀的站點p。
注意到，當根據(jù)第二實施例的通信系統(tǒng)應用于電源線通信系統(tǒng)時，可以在電源線介質(zhì)中看到與商用電源周期同步的噪聲。因此，各個終端設備可以將涉及與商用電源周期同步的噪聲的信息作為統(tǒng)計信息加以存儲，并且將所存儲的信息通知給主站。這種情況下，基于涉及與商用電源周期同步的噪聲的信息，目前的主站可以將較少受噪聲影響的從站考慮成用于主站權(quán)力交接目標的候選。作出這種決定的決定步驟可以被插入圖17的流程圖中的步驟S501和步驟S507之間某處。注意到在第二實施例中，盡管圖21所示的過程的實現(xiàn)是為了實現(xiàn)干擾網(wǎng)絡類型主站權(quán)力交接子過程(圖12有示出)，但是可以使用除圖21所示的過程之外的過程。圖22是示出了可以替代圖21所示的過程而被實現(xiàn)的流程的順序圖。在圖22中，在屬于不同的邏輯網(wǎng)絡的終端設備之間的單播是不允許的。在圖22中，關(guān)于主站權(quán)力交接過程的實現(xiàn)，主站m在信標幀內(nèi)的字段中描述它，該信標幀表示是否實現(xiàn)主站權(quán)力交接過程，并且主站m將信標幀發(fā)送給站點p(步驟S1001和步驟S1002)。有這樣一種可能，即信標幀可能被傳遞給屬于相鄰的外部通信系統(tǒng)的終端設備。如果外部通信系統(tǒng)附近的主站S接收信標幀，則主站S禁止在其自身的通信系統(tǒng)中實現(xiàn)主站權(quán)力交接過程(步驟S1003)。注意到，當從站接收信標幀時，從站通知控制該從站的主站外部通信系統(tǒng)正在實現(xiàn)主站權(quán)力交接過程。與圖21所示的過程相似，主站權(quán)力被從主站m交接給站點p(步驟S901、步驟S904、步驟S905和步驟S907)。當主站權(quán)力被交接給站點p之后，站點p發(fā)送用來表示主站權(quán)力交接過程并未處于啟用狀態(tài)中的信標幀(步驟S1004a和步驟S1004b)。根據(jù)這一點，主站S取消實現(xiàn)主站權(quán)力交接過程的禁止。注意到，當從站檢測從站點p中發(fā)送過來的信標幀時，該從站可以通知主站S外部通信系統(tǒng)并沒有正在實現(xiàn)主站權(quán)力交接過程或外部通信系統(tǒng)已完成主站權(quán)力交接過程的實現(xiàn)。
注意到，通過使CPU執(zhí)行程序，便可以實現(xiàn)上述實施例，該程序能夠使CPU執(zhí)行存儲在記錄介質(zhì)(ROM、RAM、或硬盤等)中的上述過程。在這種情況下，在將該程序通過記錄介質(zhì)存儲到存儲設備中之后，便可以執(zhí)行該程序，或可以直接從記錄介質(zhì)中執(zhí)行該程序。此處，記錄介質(zhì)包括ROM、RAM、像閃存這樣的半導體存儲器、像軟盤和硬盤這樣的磁盤存儲器、像CD-ROM、DVD和BD這樣的光盤、儲存卡等。此處所提及的“記錄介質(zhì)”包括像電話線和載波線這樣的通信介質(zhì)。
注意到，如圖2所示的各功能塊可以以集成電路LSI來實現(xiàn)。各個功能塊可以單獨以芯片形式來構(gòu)建，或可以以芯片形式來構(gòu)建使其部分或整體都被包含。根據(jù)集成度，LSI可以被稱為IC、系統(tǒng)LSI、超級LSI、或超大規(guī)模LSI等。此外，集成方法并不限于LSI，并且可以通過專用集成電路或通用處理器來實現(xiàn)。此外，可以使用EPGA(場可編程門陣列)這樣一種在制造后還可進行編程的LSI的或可重新配置的處理器，該處理器能夠連接和設置要被重新配置的LSI中的電路單元。此外，當因半導體技術(shù)進步或因從中發(fā)展出的另一種技術(shù)的出現(xiàn)而代替LSI的另一個集成技術(shù)變?yōu)榭捎脮r，通過使用新集成技術(shù)便可以執(zhí)行功能塊的集成。例如，生物技術(shù)可用應用于上述集成。
之后，將要描述上述各實施例應用于其上的網(wǎng)絡系統(tǒng)的示例。圖23示出了當本發(fā)明的終端設備應用于高速電源線傳輸時的系統(tǒng)的全部結(jié)構(gòu)。如圖23所示，本發(fā)明的終端設備提供了在像數(shù)字TV(DTV)、個人計算機(PC)和DVD刻錄機等與電源線之間的接口。IEEE1394接口、USB接口、或以太網(wǎng)(R)接口可以用作在多媒體設備與本發(fā)明的終端設備之間的接口。這樣，通信網(wǎng)絡系統(tǒng)被配置成通過電源線高速傳輸像多媒體數(shù)據(jù)這樣的數(shù)字數(shù)據(jù)。結(jié)果，與常規(guī)的電纜LAN不同的是，有可能使用已經(jīng)安裝在家里、辦公室里等的電源線作為網(wǎng)絡線路，而不需安裝網(wǎng)絡電纜。因此，本發(fā)明可以以較低的成本來安裝，由此可明顯改善用戶友好度。
在圖23所示的實施例中，本發(fā)明的終端設備被用作適配器，該適配器用于將現(xiàn)存的多媒體設備的信號接口轉(zhuǎn)換為電源線通信接口。不過，本發(fā)明的終端設備可以被構(gòu)建到多媒體設備中，比如個人計算機、DVD刻錄機、數(shù)字電視、以及家庭服務器系統(tǒng)。結(jié)果，有可能通過多媒體設備的電源線在多個設備之間執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。它不需要使用將適配器連接到電源線、IEEE1394電纜、USB電纜以及以太網(wǎng)(R)電纜等的導線，由此可以簡化布線。
此外，使用電源線的通信網(wǎng)絡系統(tǒng)可以通過路由器和/或集線器連接到互聯(lián)網(wǎng)、無線LAN、以及常規(guī)的電纜LAN。由此，有可能很容易地擴展使用本發(fā)明的通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的LAN系統(tǒng)。
此外，通過直接連接到電源線，通過電源線傳輸在電源線上發(fā)送過來的通信數(shù)據(jù)被設備接收。結(jié)果，有可能排除無線LAN所遇到的問題，即數(shù)據(jù)的泄漏和截取。由此，從安全角度看，電源線傳輸方法是有優(yōu)勢的。將會理解，在電源線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以由作為擴展IP協(xié)議的IPSec、內(nèi)容加密、其它DRM方案等來保護。
工業(yè)應用當構(gòu)建使用無線電、電源線、電話線、電視天線等的家庭網(wǎng)絡時，本發(fā)明的終端設備被用作具有網(wǎng)絡連接能力的家用電子設備的通信模塊，以允許位于最佳位置的終端設備作為主站來運行，從而自動地作為主站來運行。此外，本發(fā)明的終端設備可以解決在相鄰房屋之間的接口問題或相鄰信道之間的接口問題。這樣，在通信領(lǐng)域等方面，本發(fā)明是有優(yōu)勢的。
權(quán)利要求
1.一種用于通信系統(tǒng)的終端設備，在所述通信系統(tǒng)中主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，所述通信系統(tǒng)與某一外部通信系統(tǒng)相鄰，所述終端設備包括主站與從站管理裝置，用于管理所述終端設備是否應該充當所述主站或充當從站；通信狀態(tài)信息存儲裝置，用于如果所述主站與從站管理裝置管理所述終端設備使其充當所述從站，則將與所述外部通信系統(tǒng)中的通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息加以存儲；通信狀態(tài)信息通知裝置，用于如果所述主站與從站管理裝置管理所述終端設備使其充當所述從站，則將存儲在所述通信狀態(tài)信息存儲裝置中的通信狀態(tài)信息通知給所述通信系統(tǒng)中的主站；通信狀態(tài)信息收集裝置，用于如果所述主站與從站管理裝置管理所述終端設備使其充當所述主站，則從所述通信系統(tǒng)中的多個從站中收集所述通信狀態(tài)信息；主站權(quán)力交接目標站確定裝置，用于如果所述主站與從站管理裝置管理所述終端設備使其充當所述主站，則參照由所述通信狀態(tài)信息收集裝置收集到的通信狀態(tài)信息并且從已被通知到所述通信狀態(tài)信息的通信系統(tǒng)中的多個從站中確定滿足預定交接要求的某一從站，使之作為用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，主站權(quán)力將全部或部分地被交接給所述候選站；以及主站權(quán)力交接請求裝置，用于如果所述主站與從站管理裝置管理所述終端設備使其充當所述主站，則請求將所述主站權(quán)力交接給用于所述主站權(quán)力交接目標站的候選站，所述候選站是由所述主站權(quán)力交接目標站確定裝置來確定的，其中，當管理所述終端設備使其充當所述從站時，如果所述通信系統(tǒng)中的主站請求交接所述主站權(quán)力，則所述主站與從站管理裝置確定所述終端設備是否滿足主站預定的要求，并且如果所述預定的主站要求被滿足，則所述主站與從站管理裝置改變管理任務使得所述終端設備充當所述主站。
2.如權(quán)利要求1所述的終端設備，其特征在于，所述通信狀態(tài)信息是與從所述外部通信系統(tǒng)中接收到的信號相關(guān)的干擾信息。
3.如權(quán)利要求1所述的終端設備，還包括主站權(quán)力交接開始通知裝置，用于如果所述主站與從站管理裝置確定所述終端設備應該充當所述主站并且開始改變所述管理任務，則通知所述外部通信系統(tǒng)所述主站權(quán)力的交接已經(jīng)開始。
4.如權(quán)利要求1所述的終端設備，其特征在于，通過在廣播信標幀的特定區(qū)域中描述所述主站權(quán)力的交接已經(jīng)開始，所述主站權(quán)力交接開始通知裝置便通知到了所述主站權(quán)力的交接。
5.如權(quán)利要求3所述的終端設備，其特征在于，所述主站權(quán)力交接開始通知裝置通知所述外部通信系統(tǒng)所述主站權(quán)力的交接已經(jīng)開始，以禁止在所述外部通信系統(tǒng)中執(zhí)行所述主站權(quán)力的交接過程。
6.如權(quán)利要求3所述的終端設備，還包括主站權(quán)力交接完成通知裝置，用于如果所述主站與從站管理裝置確定所述終端設備應該充當所述主站并且完成所述管理任務的改變，則通知所述外部通信系統(tǒng)所述主站權(quán)力的交接已經(jīng)完成。
7.如權(quán)利要求6所述的終端設備，其特征在于，通過在廣播信標幀的特定區(qū)域中描述所述主站權(quán)力的交接已經(jīng)完成，所述主站權(quán)力交接完成通知裝置便通知到了所述主站權(quán)力交接的完成。
8.如權(quán)利要求6所述的終端設備，其特征在于，所述主站權(quán)力交接開始通知裝置通知所述外部通信系統(tǒng)所述主站權(quán)力的交接已經(jīng)開始，以禁止在所述外部通信系統(tǒng)中執(zhí)行所述主站權(quán)力的交接過程，并且其中，所述主站權(quán)力交接開始通知裝置通知所述外部通信系統(tǒng)所述主站權(quán)力的交接已經(jīng)完成，以取消對所述外部通信系統(tǒng)中所述主站權(quán)力的交接過程的禁止。
9.如權(quán)利要求2所述的終端設備，其特征在于，所述干擾信息是與從所述外部通信系統(tǒng)中接收到的信號的數(shù)目相關(guān)的信息。
10.如權(quán)利要求2所述的終端設備，其特征在于，所述干擾信息是與從所述外部通信系統(tǒng)中接收到的信號的源終端設備的數(shù)目相關(guān)的信息。
11.如權(quán)利要求1所述的終端設備，其特征在于，如果所述外部通信系統(tǒng)中的終端設備檢測從所述通信系統(tǒng)中的所述終端設備中發(fā)送過來的幀，則所述外部通信系統(tǒng)中的終端設備將與所述幀的接收信號強度相關(guān)的信息通知給已發(fā)送過該幀的通信系統(tǒng)中的所述終端設備，并且其中所述通信狀態(tài)信息是與所述外部通信系統(tǒng)所通知的接收信號強度相關(guān)的信息。
12.如權(quán)利要求1所述的終端設備，其特征在于，所述主站權(quán)力交接目標站確定裝置基于從所述從站中發(fā)送過來的幀的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)來確定所述主站權(quán)力交接目標站。
13.如權(quán)利要求1所述的終端設備，其特征在于，所述主站權(quán)力交接目標站確定裝置基于由所述從站接收到的信號的信號放大因子來確定所述主站權(quán)力交接目標站。
14.如權(quán)利要求1所述的終端設備，其特征在于，所述主站權(quán)力交接目標站確定裝置基于由所述從站接收到的幀的類型來確定所述主站權(quán)力交接目標站。
15.如權(quán)利要求1所述的終端設備，其特征在于，所述主站權(quán)力交接目標站確定裝置基于由所述從站接收到的幀的數(shù)目來確定所述主站權(quán)力交接目標站。
16.如權(quán)利要求1所述的終端設備，其特征在于，通過將用于請求交接所述主站權(quán)力的請求幀發(fā)送到用于所述主站權(quán)力交接目標站的候選站，所述主站權(quán)力交接請求裝置請求交接所述主站權(quán)力。
17.如權(quán)利要求16所述的終端設備，還包括響應幀發(fā)送裝置，用于如果所述主站與從站管理裝置確定所述預定的主站要求被滿足，則向所述主站發(fā)送用來表示所述主站權(quán)力的交接已經(jīng)被接受的響應幀。
18.如權(quán)利要求17所述的終端設備，其特征在于，所述響應幀發(fā)送裝置發(fā)送用來描述與所述主站權(quán)力交接時間相關(guān)的信息的所述響應幀。
19.一種用于通信系統(tǒng)的終端設備，在所述通信系統(tǒng)中主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，所述通信系統(tǒng)位于某一外部通信系統(tǒng)附近，各從站將與所述外部通信系統(tǒng)中的通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息存儲到自身之中，所述終端設備包括通信狀態(tài)信息收集裝置，用于從所述通信系統(tǒng)的多個從站中收集所述通信狀態(tài)信息；主站權(quán)力實施站確定裝置，用于參照由所述通信狀態(tài)信息收集裝置所收集的通信狀態(tài)信息并從已被通知到所述通信狀態(tài)信息的通信系統(tǒng)中的多個從站中選擇一個滿足預定的交接要求的從站，以之作為用于全部或部分地實現(xiàn)主站權(quán)力的候選站；以及主站權(quán)力實現(xiàn)請求裝置，用于請求由所述主站權(quán)力實施狀態(tài)確定裝置所確定的候選站去實現(xiàn)所述主站權(quán)力。
20.一種用于在通信系統(tǒng)中全部或部分地將主站權(quán)力交接給從站的方法，在所述通信系統(tǒng)中主站控制著從站對通信介質(zhì)的訪問，所述通信系統(tǒng)位于某一外部通信系統(tǒng)附近，所述通信系統(tǒng)上的各終端設備經(jīng)操作可充當所述主站或從站，所述方法包括如下步驟使終端設備充當所述從站，以便將與所述外部通信系統(tǒng)中的通信狀態(tài)相關(guān)的信息作為通信狀態(tài)信息加以存儲；使所述終端設備充當所述從站，以便將存儲于其中的所述通信狀態(tài)信息通知給所述通信系統(tǒng)中的主站；使終端設備充當所述主站，以便從所述通信系統(tǒng)的多個從站中收集所述通信狀態(tài)信息；使所述終端設備充當所述主站，以便參照由所述通信狀態(tài)信息收集裝置所收集的所述通信狀態(tài)信息并從已被通知到所述通信中的信息的通信系統(tǒng)的多個從站中確定一個可滿足預定的交接要求的從站，使之作為用于主站權(quán)力交接目標站的候選站，主站權(quán)力可全部或部分地被交接給所述候選站；使所述終端設備充當所述主站，以便請求來自于所述候選站的所述主站權(quán)力的交接；確定所述候選站是否滿足預定的主站要求；以及如果所述預定的主站要求被滿足則使所述候選站充當所述主站。
全文摘要
終端設備F和G存儲著與來自于外部通信系統(tǒng)(1302)的干擾相關(guān)的統(tǒng)計信息，并將所存儲的統(tǒng)計信息通知給主站E。主站E基于所收集的統(tǒng)計信息將終端設備G確定為用作主站權(quán)力交接目標的候選站。主站E請求將主站權(quán)力交接給終端設備G。如果確定好終端設備G接受主站權(quán)力的交接，則終端設備G開始擔當主站。
文檔編號H04L12/40GK1830179SQ200480022199
公開日2006年9月6日 申請日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者山口剛, 近江慎一郎, 吉澤謙輔 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社