專利名稱：接入程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于改進(jìn)接入網(wǎng)絡(luò)的裝置所使用的程序的方法和設(shè)備，具體地涉及超
寬帶網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
超寬帶是橫跨非常寬的頻率范圍3. 1-10. 6GHz傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的射頻技術(shù)。通過(guò)將 RF能量散布在很大的帶寬，傳輸?shù)男盘?hào)實(shí)際上對(duì)于傳統(tǒng)的頻率選擇RF技術(shù)是無(wú)法檢測(cè)的。 然而，低傳輸功率將通信距離一般限定為小于10到15米。 有兩種方式實(shí)現(xiàn)UWB :時(shí)域方法，其通過(guò)具有UWB特性的脈沖波形構(gòu)造信號(hào)；以 及頻域調(diào)制方法，使用傳統(tǒng)的多(頻率)帶寬上基于FFT的正交頻分復(fù)用(0F匿)，稱為 MB-0FDM。兩種UWB方法都增加了覆蓋頻譜中非常寬帶寬的頻譜分量，從而帶寬占用了多于 20%的中心頻率，一般為至少500MHz。 超寬帶的這些特性以及非常寬的帶寬意味著UWB是一種用于提供家或辦公室環(huán) 境中的高速無(wú)線通信的理想技術(shù)，由此通信裝置彼此在10-15米的范圍內(nèi)。
圖1示出了用于超寬帶通信的多帶寬正交頻分復(fù)用(MB-OFDM)系統(tǒng)的頻帶設(shè)置。 MB-OF匿系統(tǒng)包括十四個(gè)每個(gè)為528MHz的子帶，使用子帶之間每312. 5ns的跳頻作為接入 方法。在每個(gè)子帶中，采用OF匿和QPSK或DCM編碼來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。需要注意的是，將5GHz附 近的子帶(通常為5. 1-5. 8GHz)留作空白以避免與現(xiàn)有的窄帶系統(tǒng)(如802. lla WLAN系 統(tǒng)、安全代理通信系統(tǒng)或航空產(chǎn)業(yè))產(chǎn)生干擾。 十四個(gè)子帶被分為五個(gè)帶組，其中四個(gè)帶組具有三個(gè)528MHz子帶，一個(gè)帶組具有 兩個(gè)528MHz子帶。如圖1所示，第一帶組包括子帶1、子帶2和子帶3。 UWB系統(tǒng)的實(shí)例將 采用在帶組的子帶之間的跳頻，從而第一數(shù)據(jù)符號(hào)在第一 312. 5ns持續(xù)時(shí)間間隔以帶組的 第一頻率子帶傳輸，第二數(shù)據(jù)符號(hào)在第二 312. 5ns持續(xù)時(shí)間間隔以帶組的第二頻率子帶傳 輸，第三數(shù)據(jù)符號(hào)在第三312.5ns持續(xù)時(shí)間間隔以帶組的第三頻率子帶傳輸。因此，在每個(gè) 時(shí)間間隔期間，數(shù)據(jù)符號(hào)以具有528MHz帶寬的相應(yīng)子帶(例如，子帶2具有以3960MHz為 中心的528MHz基帶信號(hào))傳輸。 所發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的三個(gè)頻率的順序代表時(shí)頻編碼(TFC)信道。第一 TFC信 道可以按照1， 2， 3， 1， 2， 3的順序，其中1為第一子帶，2為第二子帶，3為第三子帶。第二和 第三TFC信道可以分別按照1，3，2，1，3，2和1，1，2，2，3，3的順序。根據(jù)ECMA-368說(shuō)明書， 為前四個(gè)帶組中的每一個(gè)定義七個(gè)TFC信道，為第五帶組定義兩個(gè)TFC信道。
超寬帶的技術(shù)性能意味著它能夠配置為在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中的應(yīng)用。例如，集中于 以下環(huán)境中的電纜替代物的多種應(yīng)用 —PC和外圍設(shè)備之間的通信，外圍設(shè)備即為外部裝置，如硬盤驅(qū)動(dòng)器、CD刻錄 機(jī)、打印機(jī)、掃描儀等等。—家庭娛樂(lè)，如電視和通過(guò)無(wú)線方式連接的裝置、無(wú)線揚(yáng)聲器等等?！殖盅b置(例如，移動(dòng)電話和PDA、數(shù)碼相機(jī)和MP3播放器等等)和PC之間的通信。 在如UWB網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)或多個(gè)裝置在信標(biāo)周期中周期性地傳送信標(biāo) 幀。信標(biāo)幀的主要目的為提供媒介上的時(shí)序結(jié)構(gòu)，即，將時(shí)間分成所稱的超幀，并使得網(wǎng)絡(luò) 的裝置與他們的相鄰裝置同步。 UWB系統(tǒng)的基本時(shí)序結(jié)構(gòu)為圖2所示的超幀。根據(jù)歐洲計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) (ECMA)，ECMA-368第二版的超幀由256個(gè)介質(zhì)訪問(wèn)時(shí)隙(MAS)組成，其中每個(gè)MAS具有限定 的持續(xù)時(shí)間，如256iis。每個(gè)超幀從信標(biāo)周期開始，持續(xù)一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的MAS。每個(gè)形成 信標(biāo)周期的MAS包括三個(gè)信標(biāo)時(shí)隙，裝置在信標(biāo)時(shí)隙中傳輸他們相應(yīng)的信標(biāo)幀。信標(biāo)周期 中第一個(gè)MAS的開始稱為信標(biāo)周期開始時(shí)間(BPST)。用于特定裝置的信標(biāo)組被定義為具有 特定裝置的具有共享信標(biāo)周期開始時(shí)間(士lys)的裝置組，其在特定裝置的傳輸范圍內(nèi)。
在ECMA-368中，來(lái)自通信裝置的數(shù)據(jù)傳輸在單指定時(shí)頻編碼信通(TFC)上的介質(zhì) 訪問(wèn)時(shí)隙(MAS)的顯式組中承載。裝置和使用的MAS之間的映射(即，指示哪對(duì)裝置將進(jìn) 行通信以及在哪個(gè)介質(zhì)訪問(wèn)時(shí)隙中)在信標(biāo)周期中通過(guò)每個(gè)裝置在每個(gè)超幀的開始進(jìn)行 通信。如果MAS不是保留的硬DRP，或者如果放棄了硬DRP或?qū)Ｓ帽Ａ鬗AS，裝置也可以在 未保留的MAS中交換數(shù)據(jù)。 如上所述，在信標(biāo)協(xié)同介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議(如，ECMA-368)中，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)裝置 在信標(biāo)周期的分配的信標(biāo)時(shí)隙中傳輸信標(biāo)幀。 圖3示出了用于連續(xù)超幀的信標(biāo)周期中的多個(gè)裝置的接入程序。在該圖中，假設(shè) 每個(gè)裝置在彼此的范圍內(nèi)。 圖3(a)示出了超幀x中的信標(biāo)周期的內(nèi)容。前兩個(gè)時(shí)隙為信令時(shí)隙，并且沒(méi)有 分配給任何裝置。接下來(lái)的三個(gè)時(shí)隙包括之前已經(jīng)接入網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)裝置的信標(biāo)幀，三個(gè) 裝置分別為裝置1、裝置2和裝置3。信標(biāo)周期中的其他時(shí)隙在該超幀期間保留不用?？?以意識(shí)到，信標(biāo)周期中的空時(shí)隙的數(shù)量是可變的。根據(jù)ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)，最后一個(gè)占用時(shí) 隙之后的空時(shí)隙的數(shù)量受到信標(biāo)周期長(zhǎng)度不超過(guò)mMaxBPLength時(shí)隙的限制可以最多為 mBPExtensionSlots。 當(dāng)新的裝置(圖3(b)中的裝置4和裝置5)想要接入到目標(biāo)信道中時(shí)，在它們隨 機(jī)選擇下一個(gè)信標(biāo)周期中的未分配時(shí)隙并傳輸它們的信標(biāo)幀之前，它們必須聽從至少一個(gè) 超幀(例如超幀x)。在最后一個(gè)超幀(超幀x)中觀察的最高編號(hào)的不可用信標(biāo)時(shí)隙之后 并且在BPST之后的mMaxBPLength之內(nèi)，裝置從mBPExtension長(zhǎng)度的時(shí)隙的固定長(zhǎng)度"窗 口"選擇時(shí)隙。從而，如圖3(b)所示，裝置可以從以第六時(shí)隙(時(shí)隙5)開始的窗口中選擇 一個(gè)時(shí)隙傳輸它們的信標(biāo)幀。在該實(shí)例中，裝置4在超幀x+l的信標(biāo)周期中選擇第九時(shí)隙 (時(shí)隙8)傳輸其信標(biāo)幀，裝置5在信標(biāo)周期中選擇第十一時(shí)隙(時(shí)隙10)傳輸其信標(biāo)幀。
在隨后的超幀中，信標(biāo)周期縮短了，這意味著所有占用的信標(biāo)周期時(shí)隙從幀的開 始是連續(xù)地合并。根據(jù)ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)，如果在當(dāng)前的超幀中，在信令時(shí)隙和其本身的信標(biāo) 時(shí)隙之間至少有一個(gè)可用的信標(biāo)時(shí)隙，裝置將其信標(biāo)幀視為可移動(dòng)的。如果裝置沒(méi)有包括 在信標(biāo)沖突或信標(biāo)周期合并中，如果在最近的mMaxLostBeacons+l超幀中其信標(biāo)幀已經(jīng)編 碼為可移動(dòng)的并且裝置自身之后以及裝置信標(biāo)周期長(zhǎng)度內(nèi)的所有信標(biāo)時(shí)隙已經(jīng)編碼為不 可移動(dòng)的，它會(huì)在下一個(gè)超幀中將其信標(biāo)幀移動(dòng)到最早的可用信標(biāo)時(shí)隙中。
從而，在示出的實(shí)例中，裝置5將其信標(biāo)幀移動(dòng)到mMaxLostBeacons+l = 4超幀之后的信標(biāo)時(shí)隙5 ( S卩，在超幀x+5中)，并且裝置4將其信標(biāo)幀移動(dòng)到mMaxLostBeacons+1 = 5超幀之后的信標(biāo)時(shí)隙6 (即在超幀x+6中)。 從而，通過(guò)超幀x+7(如圖3(c)所示)，用于裝置1到3、5和4的信標(biāo)信號(hào)分別在 信標(biāo)周期的兩個(gè)信令時(shí)隙之后的前五個(gè)時(shí)隙中發(fā)送。 在超幀x+8中，如圖3(d)所示，另外兩個(gè)裝置(裝置6和裝置7)嘗試接入網(wǎng)絡(luò)。 再一次，兩個(gè)裝置都選擇了 mBPExtension長(zhǎng)度窗口內(nèi)的時(shí)隙。然而，兩個(gè)裝置都選擇了信 標(biāo)周期內(nèi)相同的時(shí)隙(時(shí)隙8)傳送它們的信標(biāo)幀，這意味著信標(biāo)幀沖突。
當(dāng)接入裝置檢測(cè)到這樣的沖突時(shí)(根據(jù)ECMA-368沖突檢測(cè)機(jī)制)，這些裝置需要 從下一個(gè)超幀的固定長(zhǎng)度的新窗口中"重新提取(redraw)"時(shí)隙(窗口的長(zhǎng)度為在最后一 個(gè)不可用信標(biāo)時(shí)隙之后，但是在BPST之后的mMaxBPLength之內(nèi)的mBPExtension時(shí)隙)。 由于該窗口在最高不可用時(shí)隙開始，與發(fā)生沖突的超幀中時(shí)隙相對(duì)應(yīng)的時(shí)隙在進(jìn)一步的嘗 試接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)沒(méi)有被任何沖突裝置使用。"重新提取"處理擴(kuò)展了下一個(gè)或接下來(lái)的超幀中的信標(biāo)周期，并可以導(dǎo)致信標(biāo)周 期擴(kuò)展到最大允許信標(biāo)周期長(zhǎng)度(mMaxBPLength)。 如果這種情況發(fā)生并且沖突在最后可能的時(shí)隙(時(shí)隙=mMaxBPLength = 96)中
發(fā)生，將不可能再擴(kuò)展信標(biāo)周期，想要接入網(wǎng)絡(luò)的任何剩余裝置將不能分配信標(biāo)周期中的
時(shí)隙。從而裝置必須等到信標(biāo)周期縮短。在縮短之后，激活裝置所占用的時(shí)隙范圍將最小
化，現(xiàn)在可以進(jìn)一步擴(kuò)展窗口并且想要接入的裝置能夠像之前一樣嘗試接入時(shí)隙。 在這樣的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制中，在任何隨后的信標(biāo)周期擴(kuò)展期間，任何爭(zhēng)用和沖突的時(shí)隙
實(shí)際上被浪費(fèi)了 ，因?yàn)樗鼈兾幢环峙?，但?duì)于選擇也是不可用的。 因此，需要一種接入程序，能夠克服上述傳統(tǒng)程序相關(guān)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種操作裝置接入網(wǎng)絡(luò)的方法，網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)超 幀，每個(gè)超幀被分為時(shí)隙，該方法包括在第一超幀的第一時(shí)隙傳輸信標(biāo)幀；其中，如果沖 突發(fā)生在第一時(shí)隙，從包括第一時(shí)隙和在第一時(shí)隙之后出現(xiàn)的多個(gè)時(shí)隙的組中選擇第二時(shí) 隙；以及在隨后的超幀的第二時(shí)隙中傳輸另外的信標(biāo)幀。 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)中所使用的裝置，網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)超幀，每 個(gè)超幀被分為時(shí)隙，該裝置包括傳輸裝置，其用于在第一超幀的第一時(shí)隙中傳輸信標(biāo)幀； 以及選擇裝置，響應(yīng)于在第一時(shí)隙中檢測(cè)到?jīng)_突，從包括第一時(shí)隙和出現(xiàn)在第一時(shí)隙之后 的多個(gè)時(shí)隙的組中選擇第二時(shí)隙；其中，傳輸裝置適用于在隨后的超幀的第二時(shí)隙中傳輸 另外的信標(biāo)幀。 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了 一種包括至少一個(gè)上述裝置的網(wǎng)絡(luò)。


現(xiàn)在，參考以下附圖僅僅以實(shí)例的方式詳細(xì)描述本發(fā)明，其中 圖1示出了用于超寬帶通信的多帶寬正交頻分復(fù)用(MB-OFDM)系統(tǒng)中的頻帶的配
置； 圖2示出了 UWB系統(tǒng)中超幀的基本時(shí)序結(jié)構(gòu)；
圖3示出了用于連續(xù)超幀的信標(biāo)周期中的多個(gè)裝置的接入程序； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的方法中的步驟的流程圖； 圖5示出了接入程序的時(shí)間軸； 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的信標(biāo)周期中多個(gè)裝置的接入程序； 圖7示出了使用根據(jù)本發(fā)明的方法減少隨后沖突的改進(jìn)的柱狀圖； 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的方法之間的差別的線形圖；以及 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的方法之間的性能差別的線形圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，參考超寬帶通信網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)描述本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明也可以應(yīng) 用于其他類型的通信網(wǎng)絡(luò)。 如上所述，當(dāng)新的裝置要接入特定信道上的信標(biāo)組時(shí)，在它們?cè)谙乱粋€(gè)超幀的信 標(biāo)周期中選擇未分配的時(shí)隙并在該時(shí)隙傳輸它們的信標(biāo)幀之前，必須聽從至少一個(gè)超幀。
如果兩個(gè)或多個(gè)裝置選擇信標(biāo)周期中的相同時(shí)隙傳輸它們的信標(biāo)幀，這些信標(biāo)幀 將沖突。 當(dāng)檢測(cè)到這樣的沖突時(shí)，沖突裝置每個(gè)需要重新提取或重新選擇用于下一超幀的 時(shí)隙，在其中，它們將傳輸它們的信標(biāo)幀。根據(jù)超寬帶標(biāo)準(zhǔn)，(ECMA-368)，重新提取或重新選 擇時(shí)隙將從出現(xiàn)在最后一個(gè)占用信標(biāo)時(shí)隙之后的信標(biāo)時(shí)隙的組中獲得。從而，如果沖突發(fā) 生在第一超幀中的信標(biāo)周期的第十時(shí)隙，重新提取時(shí)隙將從下一超幀中的不早于信標(biāo)周期 的第十一時(shí)隙開始的時(shí)隙組中獲得。從而，下一超幀的第十時(shí)隙(對(duì)應(yīng)于沖突發(fā)生的第一 超幀的時(shí)隙)不被其他裝置所使用來(lái)嘗試接入網(wǎng)絡(luò)。 因此，在現(xiàn)有技術(shù)的程序中，發(fā)生爭(zhēng)用和沖突的任何時(shí)隙在下一接入程序期間被
沖突裝置浪費(fèi)了，因?yàn)樵摃r(shí)隙沒(méi)有分配但不能用于選擇，直到信標(biāo)周期縮短。 然而，根據(jù)本發(fā)明，在特定信標(biāo)時(shí)隙中發(fā)生沖突之后，裝置可以從包括沖突發(fā)生的
信標(biāo)時(shí)隙的組中重新提取或重新選擇信標(biāo)時(shí)隙。新的信標(biāo)時(shí)隙的選擇可以使用任何適合的
機(jī)制進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，信標(biāo)時(shí)隙的選擇是隨機(jī)的。 圖4為根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。在步驟101，想要接入網(wǎng)絡(luò)的裝置在信標(biāo)周期 中選擇信標(biāo)時(shí)隙傳輸信標(biāo)幀。如上所述，該時(shí)隙從信標(biāo)周期中最高占用時(shí)隙之后出現(xiàn)的時(shí) 隙組中選擇。應(yīng)當(dāng)注意的是，"占用"的信標(biāo)時(shí)隙可能沒(méi)有必要分配給網(wǎng)絡(luò)中其它裝置，但是 可以簡(jiǎn)單指示檢測(cè)到時(shí)隙內(nèi)的活動(dòng)。 在步驟103，裝置在選擇的時(shí)隙中傳輸其信標(biāo)幀。 如果信標(biāo)幀和其他裝置的幀之間沒(méi)有發(fā)生沖突(即，在選擇的信標(biāo)時(shí)隙中沒(méi)有傳 輸其他的幀)，該方法返回到步驟103，其中裝置繼續(xù)在下一超幀的選擇時(shí)隙中傳輸其信標(biāo) 幀。 然而，如果在選擇的信標(biāo)時(shí)隙中檢測(cè)到信標(biāo)幀和其他裝置的一個(gè)或多個(gè)幀之間發(fā) 生沖突(步驟105)，該方法轉(zhuǎn)到步驟107。 根據(jù)ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)置的程序，裝置可以檢測(cè)到是否發(fā)生了沖突，該檢測(cè)可以 不必要發(fā)生在下一超幀中或通過(guò)下一超幀進(jìn)行。 在步驟107中，沖突裝置選擇另外的信標(biāo)時(shí)隙傳輸其信標(biāo)幀。根據(jù)本發(fā)明，裝置從包括沖突發(fā)生的信標(biāo)時(shí)隙和至少一個(gè)發(fā)生在沖突發(fā)生的信標(biāo)時(shí)隙之后的信標(biāo)時(shí)隙的 組中選擇信標(biāo)時(shí)隙。優(yōu)選地，裝置從包括沖突發(fā)生的信標(biāo)時(shí)隙和最高不可用時(shí)隙之后的 mBPExtens ion時(shí)隙的組中選擇信標(biāo)時(shí)隙。 由此，沖突發(fā)生的信標(biāo)時(shí)隙沒(méi)有必要浪費(fèi)，因?yàn)樾艠?biāo)幀重傳變?yōu)榭尚械摹?然后，該方法循環(huán)回到步驟103，其中信標(biāo)時(shí)隙在下一個(gè)或之后的超幀的選擇時(shí)隙
中傳輸。 如果在選擇時(shí)隙中檢測(cè)到在信標(biāo)幀和其他裝置的幀之間發(fā)生了另外的沖突，重復(fù) 選擇程序(步驟107)，裝置能夠從包括最高不可用時(shí)隙之后的多個(gè)時(shí)隙和最近選擇時(shí)隙的 組中選擇新的時(shí)隙。 從而，根據(jù)本發(fā)明，在未成功嘗試獲取時(shí)隙之后的任何隨后的重新提取中，裝置從 最高不可用時(shí)隙之后的窗口加上在其之前未成功嘗試中選擇的時(shí)隙之中選擇時(shí)隙。因此， 對(duì)于在其初次嘗試中未成功的裝置，與傳統(tǒng)的程序相比，它們進(jìn)行進(jìn)一步嘗試的時(shí)隙的范 圍增加了一個(gè)。 允許裝置選擇之前發(fā)生沖突的時(shí)隙使得裝置的接入時(shí)間顯著增快并且信標(biāo)周期 更加緊密。另外，由于時(shí)隙的有效利用，本發(fā)明使得在需要縮短之前容納更高數(shù)量的裝置。
圖5示出了接入程序的時(shí)間軸。如上所述，在裝置接入目標(biāo)信道之前，它們必須在 嘗試接入之前掃描至少一個(gè)超幀。在時(shí)刻t。，裝置選擇未占用的時(shí)隙并"接入"信道。如果 發(fā)生沖突，沖突裝置在時(shí)刻^檢測(cè)到它。在時(shí)刻t,4SFs，(其中4SFs為四個(gè)超幀的長(zhǎng)度)， 這些裝置從包括mBPExtension窗口和之前沖突的時(shí)隙的組中選擇新的時(shí)隙。如果裝置再 一次經(jīng)歷爭(zhēng)用/沖突，沖突將在時(shí)刻t2被檢測(cè)到，裝置將在t2+4SFs重新提取時(shí)隙。重復(fù)進(jìn) 行該處理直到所有裝置獲得時(shí)隙并且已經(jīng)解決了所有沖突。 圖6(a)-(c)進(jìn)一步示出了本發(fā)明的操作。在圖6(a)中，示出了超幀，其中裝置1 到7在信標(biāo)周期的前16個(gè)時(shí)隙的相應(yīng)信標(biāo)時(shí)隙中傳輸信標(biāo)幀。想要接入網(wǎng)絡(luò)的新的裝置 (裝置A-H)從時(shí)隙17開始的長(zhǎng)度mBPExtension的窗口中選擇時(shí)隙，其在第一超幀中裝置 A-H之間造成了四個(gè)獨(dú)立的沖突。 圖6(b)示出了通過(guò)裝置A和C重新提取而可用的信標(biāo)時(shí)隙，裝置A和C在第一超 幀的時(shí)隙17沖突。從而，裝置A和C可以從時(shí)隙22(在第一超幀的最后占用時(shí)隙之后)開 始的長(zhǎng)度mBPExtension的新窗口和裝置A和C沖突的時(shí)隙(時(shí)隙17)中選擇新的時(shí)隙。
圖6(c)示出了通過(guò)裝置B和F重新提取而可用的信標(biāo)時(shí)隙，裝置B和F在第一超 幀的時(shí)隙19沖突。從而，裝置B和F可以從時(shí)隙22(再第一超幀的最后占用時(shí)隙之后)開 始的長(zhǎng)度mBPExtension的新窗口和裝置B和F沖突的時(shí)隙(時(shí)隙19)中選擇新的時(shí)隙。
對(duì)分別在信標(biāo)時(shí)隙20和21沖突的裝置G禾P H、 D禾P E進(jìn)行同樣的操作。
根據(jù)本發(fā)明的程序增加了在較短時(shí)間內(nèi)解決沖突的機(jī)會(huì)。換言之，其導(dǎo)致了較少 沖突的更高概率。當(dāng)較大數(shù)量的裝置(例如大于20)設(shè)法同時(shí)接入信道時(shí)，效果是累加且 顯著的。當(dāng)隨后發(fā)生沖突的概率減小時(shí)，將會(huì)發(fā)生較少?zèng)_突，因此減少了進(jìn)一步重新提取的 數(shù)量，從而導(dǎo)致時(shí)刻tv減小。 圖7示出了概率密度函數(shù)的一個(gè)實(shí)例的柱狀圖。在該實(shí)例中，一組裝置分為兩組， 第一組包括在特定時(shí)隙沖突的任何裝置(在該實(shí)例中，假設(shè)在特定時(shí)7示出了根據(jù)ECMA-368(由空心柱表示)和本發(fā)明(由實(shí)心柱表示)程序的第一組中的裝 置0、1、2和3與其他任何裝置(第一組或第二組)在給定超幀中沖突的概率。從而，可以 看出，裝置之間發(fā)生較少?zèng)_突(即0或1個(gè)沖突)的概率通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的程序而增 加了 ，同時(shí)兩個(gè)或三個(gè)裝置沖突的概率通過(guò)使用本發(fā)明的程序而降低了 。
圖8示出了對(duì)于ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)的方法和根據(jù)本發(fā)明的方法，接入具有增加數(shù)量的 裝置的網(wǎng)絡(luò)所需要的迭代(重新提取嘗試)的平均數(shù)。從而，可以看出，傳統(tǒng)方法所需要的 迭代數(shù)量(由虛線表示)隨著裝置數(shù)量的增加而近似地以指數(shù)增加，同時(shí)根據(jù)本發(fā)明的方 法的迭代數(shù)量隨著裝置數(shù)量的增加而近似地線性增加。 該曲線圖示出了通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的方法改進(jìn)了裝置的接入時(shí)間。
圖9示出了與傳統(tǒng)方法相比相對(duì)于裝置數(shù)量改進(jìn)的百分比的曲線圖。從而，可以 看出，隨著接入裝置的數(shù)量增加，使用根據(jù)本發(fā)明的方法的改進(jìn)也增加。即使當(dāng)接入裝置的 數(shù)量在2-20的范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方法的性能也有所改進(jìn)。當(dāng)裝置數(shù)量增加到20-50 的范圍時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)方法相比的改進(jìn)很顯著。 本發(fā)明減少了對(duì)于密集網(wǎng)絡(luò)的接入時(shí)間。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的方法允許用于隨后的 重新提取的信標(biāo)周期前部中的時(shí)隙重新使用，所以縮短信標(biāo)周期所需的時(shí)間減小了。該程 序是自發(fā)的，每個(gè)裝置彼此獨(dú)立運(yùn)行。 另外，適用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的程序的裝置與不適用于執(zhí)行該程序的裝置為完全 反向兼容的。傳統(tǒng)的ECMA-368可以與支持根據(jù)本發(fā)明的程序的裝置無(wú)縫共存。實(shí)際上，本 發(fā)明的裝置的存在將改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)ECMA-368裝置的性能(在接入等待時(shí)間方面)；因?yàn)樗鼈儽?身將經(jīng)歷減小的爭(zhēng)用概率，所以其導(dǎo)致等待時(shí)間減小。
權(quán)利要求
一種操作裝置接入網(wǎng)絡(luò)的方法，所述網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)超幀，每個(gè)超幀被分為時(shí)隙，所述方法包括在第一超幀的第一時(shí)隙傳輸信標(biāo)幀；其中，如果在所述第一時(shí)隙發(fā)生沖突，從包括所述第一時(shí)隙和在所述第一時(shí)隙之后出現(xiàn)的多個(gè)時(shí)隙的組中選擇第二時(shí)隙；以及在隨后的超幀的所述第二時(shí)隙中傳輸另外的信標(biāo)幀；
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇所述第二時(shí)隙的步驟包括從包括所述第一時(shí) 隙和在所述第一時(shí)隙之后出現(xiàn)的多個(gè)時(shí)隙的組中隨機(jī)選擇所述第二時(shí)隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述多個(gè)時(shí)隙從最高不可用時(shí)隙之后的時(shí)隙 開始。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述最高不可用時(shí)隙為所述第一時(shí)隙或在所述第 一時(shí)隙之后出現(xiàn)的時(shí)隙。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多個(gè)時(shí)隙包括連續(xù)的時(shí)隙。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述時(shí)隙為在超幀開始的相應(yīng)信標(biāo)周 期的部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述時(shí)隙為信標(biāo)時(shí)隙。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括如果在所述第一時(shí)隙和所述第二 時(shí)隙沒(méi)有發(fā)生沖突，則接入所述網(wǎng)絡(luò)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，如果在所述第二時(shí)隙發(fā)生沖突，從包 括所述第二時(shí)隙和在所述第二時(shí)隙之后出現(xiàn)的多個(gè)時(shí)隙的組中選擇第三時(shí)隙；以及在隨后 的超幀的所述第三時(shí)隙中傳輸另外的信標(biāo)幀。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一時(shí)隙中的沖突可以是所述 信標(biāo)幀和來(lái)自其它裝置的信號(hào)之間的沖突。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的方法，其中來(lái)自所述其它裝置的信號(hào)為用于所述其它裝置的信標(biāo)幀。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述傳輸步驟包括在所述第一超幀 之后的下一超幀的所述第二時(shí)隙中傳輸另外的信標(biāo)幀。
13. —種在網(wǎng)絡(luò)中使用的裝置，所述網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)超幀，每個(gè)超幀被分為時(shí)隙，所述裝 置包括傳輸裝置，用于在第一超幀的第一時(shí)隙中傳輸信標(biāo)幀；以及選擇裝置，響應(yīng)于在所述第一時(shí)隙中檢測(cè)到?jīng)_突，從包括所述第一時(shí)隙和在所述第一 時(shí)隙之后出現(xiàn)的多個(gè)時(shí)隙的組中選擇第二時(shí)隙，其中，所述傳輸裝置用于在隨后的超幀的所述第二時(shí)隙中傳輸另外的信標(biāo)幀。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述選擇裝置用于從包括所述第一時(shí)隙和在所 述第一時(shí)隙之后出現(xiàn)的多個(gè)時(shí)隙的組中隨機(jī)選擇所述第二時(shí)隙。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的裝置，其中所述多個(gè)時(shí)隙從最高不可用時(shí)隙之后的時(shí) 隙開始。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述最高不可用時(shí)隙為所述第一時(shí)隙或在所述 第一時(shí)隙之后出現(xiàn)的時(shí)隙。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述多個(gè)時(shí)隙包括連續(xù)的時(shí)隙。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述時(shí)隙為在超幀開始的相應(yīng)信 標(biāo)周期的部分。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述時(shí)隙為信標(biāo)時(shí)隙。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括響應(yīng)于在所述第一時(shí)隙或所述 第二時(shí)隙中沒(méi)有發(fā)生沖突，將所述裝置接入所述網(wǎng)絡(luò)的裝置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13至20中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述選擇裝置用于通過(guò)從包括所 述第二時(shí)隙和在所述第二時(shí)隙之后出現(xiàn)的多個(gè)時(shí)隙的組中選擇第三時(shí)隙，響應(yīng)在所述第二 時(shí)隙中發(fā)生沖突；以及所述傳輸裝置用于在隨后的超幀的所述第三時(shí)隙中傳輸另外的信標(biāo) 幀。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述第一時(shí)隙中的沖突為所述信 標(biāo)幀和其它裝置的信號(hào)之間的沖突。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述其它裝置的信號(hào)為用于其他裝置的信標(biāo)幀。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13至23中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述傳輸裝置用于在所述第一超 幀之后的下一超幀的所述第二時(shí)隙中傳輸另外的信標(biāo)幀。
25. 根據(jù)權(quán)利要求13至24任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置用于在超寬帶網(wǎng)絡(luò)中使用。
26. —種網(wǎng)絡(luò)，包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求13至25中任一項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種操作裝置接入網(wǎng)絡(luò)的方法，網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)超幀，每個(gè)超幀被分為時(shí)隙，該方法包括在第一超幀的第一時(shí)隙傳輸信標(biāo)幀；其中，如果在第一時(shí)隙發(fā)生沖突，則從包括第一時(shí)隙和在第一時(shí)隙之后出現(xiàn)的多個(gè)時(shí)隙的組中選擇第二時(shí)隙；以及在隨后的超幀的第二時(shí)隙傳輸另外的信標(biāo)幀。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101715640SQ200880018156
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者克瑞斯·塔提斯, 戴維·哈勒 申請(qǐng)人:Iti蘇格蘭有限公司