Адаптивный маяковый период в распределенной сети

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для распределения ресурсов в сетях беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов связи. Для этого сеть включает в себя одно или более устройств беспроводной связи и среду беспроводной связи. Эти одно или более устройств беспроводной связи передают маяковые сообщения через среду беспроводной связи в течение маякового периода, который находится в пределах суперкадра. Маяковый период содержит некоторое количество маяковых слотов, которое динамически корректируется. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл.

 

По этой патентной заявке испрашивается приоритет заявки US 10/838217, поданной 5 мая 2004 года, озаглавленной "Adaptive Beacon Period in Distributed Network" ("Адаптивный маяковый период в распределенной сети"), полное описание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение имеет отношение к беспроводной связи. Более конкретно, данное изобретение имеет отношение к распределению ресурсов в сетях беспроводной связи.

Описание предшествующего уровня техники

Схожие беспроводные сети с малым радиусом действия в типичном случае содержат устройства, которые имеют радиус действия связи сто и менее метров. Для обеспечения связи на далекие расстояния эти схожие сети с малым радиусом действия часто взаимодействуют с другими сетями. Например, сети с малым радиусом действия могут взаимодействовать с сотовыми сетями, проводными телекоммуникационными сетями и Интернетом.

IEEE 802.15.3 описывает самоорганизующуюся одноранговую беспроводную сеть (сеть ad hoc) с малым радиусом действия (упоминается как пикосеть), в которой множество устройств могут поддерживать связь друг с другом. Временные характеристики пикосетей основаны на принципе повторяющейся структуры "суперкадров", в которых устройствам сети могут быть выделены ресурсы связи. В настоящее время альянс многополосного OFDM описывает уровень (MAC) управления доступом к среде передачи для сверхширокополосной радиосвязи в соответствии с IEEE 802.15.3. Больше информации о многополосном OFDM можно найти на http://www.multibandofdm.org/.

Первая версия MAC определяет суперкадр, длительность которого 65536 микросекунд. Этот суперкадр содержит 256 слотов (MAS) управления доступом, разделенных равномерно по времени. Каждый MAS может быть использован для передачи данных. Таким образом, продолжительность каждого MAS 256 микросекунд.

В соответствии с первоначальной версией MAC первые 8 MAS суперкадра всегда резервируются для передачи маяковых сигналов. Период времени, охватывающий эти 8 слотов, называется Маяковый Период (BP). В течение Маякового Периода каждый MAS содержит три маяковых слота. Вследствие этого общее количество доступных слотов в суперкадре равно двадцати четырем. В течение маякового слота может быть отправлен только один маяковый сигнал.

К сожалению, так как первоначальный MAC не допускает изменения количества маяковых слотов, существует вероятность, что для произвольной ситуации будет либо слишком много, либо слишком мало доступных маяковых слотов. Например, максимальное количество из двадцати четырех маяковых слотов определено первоначальной версией MAC для устройств, которые расположены в пределах двух интервалов связи друг от друга. Это количество маяковых слотов может быть достаточно, потому что радиус действия, обеспечиваемый посредством UWB физического уровня (PHY) мал. Однако иногда может быть необходимо большее количество маяковых слотов. Это может иметь место в сценариях, включающих в себя, например, автобусы и поезда в часы пик.

Напротив могут сложиться ситуации, при которых маяковых слотов слишком мало. Например, когда сеть содержит только одно устройство, всего лишь два маяковых слота необходимо в течение BP. Один из этих слотов для посылки маякового сигнала, а второй для маякового сигнала другого устройства, когда оно присоединяется к сети. Аналогично, если два устройства присутствуют в сети, то используются только два слота в течение BP. Кроме того, один слот должен быть зарезервирован для нового устройства.

Первоначальная версия MAC определяет, что любое устройство, работающее в активном режиме, должно прослушивать каждый маяковый слот в BP. Вследствие этого в вышеупомянутой ситуации, касающейся двух устройств, первоначальная версия MAC требует, чтобы эти два устройства отслеживали (или "прослушивали") двадцать два пустых маяковых слота. Это приводит к излишнему энергопотреблению для упомянутых двух устройств.

Таким образом, в настоящее время отсутствие гибкости в плане количества маяковых слотов может иметь неблагоприятный эффект увеличения энергопотребления устройства и/или уменьшения имеющейся в распоряжении пропускной способности связи. Эти эффекты весьма вероятны и составляют основное свойство сетей ad hoc, в которых ситуации варьируются в значительной степени.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предоставляет сеть беспроводной связи. Эта сеть включает в себя одно или более устройств беспроводной связи и среду беспроводной связи. Одно или более устройств беспроводной связи передают маяковые сообщения через среду беспроводной связи в течение маякового периода, то есть в пределах суперкадра. Маяковый период содержит маяковые слоты, количество которых динамически корректируется. Эта корректировка может быть основана, например, на количестве устройств беспроводной связи в сети.

Настоящее изобретение также предоставляет устройство беспроводной связи, содержащее приемник, передатчик и контроллер. Приемник принимает маяковые сообщения через среду беспроводной связи. Исходя из принятых маяковых сообщений, контроллер устанавливает количество маяковых слотов для группы из одного или более устройств (которое включает в себя упомянутое устройство беспроводной связи). Для выделения установленного количества маяковых слотов данной группе передатчик посылает сформированное маяковое сообщение.

Установленное количество маяковых слотов может быть в пределах маякового периода кадра. Однако принятые маяковые сообщения могут быть в пределах двух или более маяковых периодов. В аспектах настоящего изобретения каждое из принятых маяковых сообщений идентифицирует одно или более устройств в пределах одной и той же маяковой группы и маяковые слоты, задействованные упомянутыми одним или более устройствами.

Сформированное маяковое сообщение может указывать количество задействованных маяковых слотов, которые видимы для устройства. Также сформированное маяковое сообщение указывает относительную используемость маяковых слотов, которые видимы для устройства.

Кроме того, настоящее изобретение предоставляет способ, в котором множество маяковых сообщений принимаются через среду беспроводной связи, количество маяковых слотов устанавливается для группы из одного или более устройств, исходя из принятых маяковых сообщений, и маяковое сообщение отправляется для того, чтобы выделить установленное количество маяковых слотов данной группе.

Настоящее изобретение предоставляет возможности для эффективного использования ресурсов связи и понижения энергопотребления устройств связи.

Дальнейшие особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из нижеследующего описания, формулы изобретения и сопровождающих чертежей.

Перечень чертежей

На чертежах одинаковые ссылочные номера, как правило, указывают на идентичные, функционально похожие и/или структурно похожие элементы. Чертеж, на котором элемент появляется впервые, указан крайней слева цифрой (цифрами) в ссылочном номере. Настоящее изобретение будет описано со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 - схема иллюстративной операционной среды.

Фиг.2А и Фиг.2В - схемы иллюстративных суперкадров.

Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая работу устройства беспроводной связи в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

Фиг.4 - схема поля, которое может быть передано устройствами в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - схема устройства беспроводной связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

I. Рабочая среда

Перед описанием настоящего изобретения полезно вначале описать рабочую среду, в которой настоящее изобретение может быть использовано. Соответственно, Фиг.1 - это схема иллюстративной рабочей среды, в которой может быть задействовано настоящее изобретение. В этой операционной среде множество устройств 102 беспроводной связи (DEV) могут обмениваться информацией друг с другом через беспроводную персональную сеть 100 (WPAN). Этот обмен информацией может происходить по различным трассам 104 связи или "интервалам связи", которые существуют между устройствами DEV 102.

Сеть 100 включает в себя множество маяковых групп 106. Каждая маяковая группа 106 включает в себя совокупность устройств DEV 102, которые находятся в пределах радиуса действия радиосвязи друг друга в течение маякового периода. Например, маяковая группа 106а включает в себя устройства DEV 102a, 102b и 102с. Также маяковая группа 106b включает в себя устройства DEV 102a, 102d, 102e и 102f. Следовательно, DEV 102a принадлежит обеим маяковым группам 106a и 106b.

В среде по Фиг.1 показан кластер 108, который включает в себя совокупность устройств DEV 102, которые находятся в пределах радиуса действия радиосвязи конкретного DEV 102 (например, 102а). Следовательно, кластер 108 включает в себя устройства DEV 102a-f маяковых групп 106а и 106b.

II. Суперкадр

Передача сигналов в соответствии с версией MAC от MBOA основана на повторяющейся структуре, именуемой суперкадр. Фиг.2А - это схема, показывающая формат суперкадра. В частности, Фиг.2А показывает последовательные иллюстративные суперкадры 200а и 200b.

Суперкадр 200а включает в себя множество слотов управления доступом к среде передачи (MAS) 202a-n. Как показано на Фиг.2А, множественные MAS 202 в каждом суперкадре 200 группируются в маяковые периоды (BP) 204. Например, на Фиг.2А показано, что суперкадр 200а имеет BP 204а, а суперкадр 200b имеет BP 204b. Как описано выше, первоначальная версия MAC от MBOA предусматривает маяковый период, содержащий 24 маяковых слота. Эти слоты распространяются на восемь смежных MAS. Поэтому, при реализации согласно этой версии, каждый MAS 202, который находится в пределах BP 204, содержит три маяковых слота.

Согласно первоначальной версии MAC от MBOA в соответствии с протоколом маякового периода в течение периодов BP 204 могут быть переданы только маяковые кадры. Однако в течение остальных частей суперкадров 200 устройствам предоставляется возможность резервировать части радиочастотного (RF) канала (делать "резервирования") для использования согласно конкретным способам доступа. Двумя такими способами являются бесконкурентный период (CFP) и период конкурентного доступа (CAP).

При использовании способа CFP резервирование координировано для очистки канала между передатчиком и всеми намеченными приемниками. Это позволяет избежать конфликтов с другими передатчиками в течение периода доступа. Однако при использовании способа доступа CAP резервирование координировано для очистки канала вокруг по всем устройствам в пределах группы, которые идентифицированы, как находящиеся в пределах радиуса действия радиосвязи друг друга. Это позволяет только устройствам группы конкурировать за канал и к тому же избегать конфликтов с такими же устройствами, которые находятся вне пределов группы.

Кроме того, версия MAC от MBOA предусматривает необязательный способ доступа, называемый усовершенствованный распределенный канальный доступ (EDCA).

Периоды BP 204 соответствуют конкретным маяковым группам. Например, на Фиг.2А BP 204а и 204b назначены устройствам (например, устройствам DEV 102) в маяковой группе. Однако суперкадры 200 могут перекрываться во времени для того, чтобы поддерживать множество маяковых групп. Пример этого показан на Фиг.2В.

Фиг.2В - это схема иллюстративно показывающая суперкадры 200с и 200d. Эти суперкадры совместно используют одни и те же слоты MAS 202 c суперкадрами 200а и 200b. Однако суперкадры 200с и 200d содержат периоды BP 204с и 204d соответственно. Следовательно, слоты MAS 202 на Фиг.2В поддерживают две маяковые группы. Одна из этих маяковых групп может передавать маяковые кадры в периоды BP 204a и 204b, в то время как другая маяковая группа может передавать маяковые кадры в BP 204с и 204d.

III. Маяковые сигналы

Для поддержания согласования между устройствами связи первоначальная версия MAC от MBOA определяет, что устройства (такие как устройства DEV 102) передают маяковое сообщение.

Передача маяковых сигналов в кластере или отдельными кластерами обеспечивает быстрое обнаружение устройств и обеспечивает эффективную поддержку мобильности. Кроме того, маяковые сигналы обеспечивают основные временные характеристики для сети и могут передавать информацию относительно изохронных резервирований. Применение маяковых элементов смягчает потребности в отношении инфраструктуры сети посредством распределения функций по всем узлам. Соответственно, первоначальная версия MAC от MBOA не требует точки доступа или центрального координатора для сети WPAN.

В соответствии с первоначальной версией MAC от MBOA устройства (например, устройства DEV 102), которые намереваются участвовать в обмене информацией с другими устройствами, посылают маяковые сигналы в течение маяковых периодов. Затем эти устройства осуществляют сканирование на предмет маяковых сигналов, переданных другими устройствами в течение маякового периода. Однако некоторые устройства могут входить в неактивный режим. При работе в таком режиме, устройство воздерживается от передачи маяковых сигналов. Однако устройство не освобождает свой конкретный маяковый слот.

Вкратце, каждое устройство предоставляет в маяковом сообщении свой MAC адрес и местоположение маякового сигнала. Например, три активных устройства в группе могут информировать, что они используют маяковые слоты 1, 3 и 4 из 6 доступных маяковых слотов (в соответствии с методиками гибкого распределения согласно настоящему изобретению). В общем слоты 2, 5 и 6 были бы доступны. Однако когда дополнительное неактивное устройство принадлежит той же группе, по меньшей мере, одно из активных устройств информирует, что слот, один из этих слотов (например, слот 6) зарезервирован для неактивного устройства. Следовательно, новое устройство, присоединяющееся к сети, могло бы иметь в распоряжении доступные слоты 2 и 5.

Маяковые сигналы могут включать в себя один или более информационных элементов (IEs), содержащих информацию, имеющую отношение к устройствам и/или сети. Один из таких информационных элементов, определенный начальной версией MAC от MBOA, называется IE Занимаемости Маякового Периода (BPOIE). BPOIE используется для того, чтобы предоставить список устройств одной и той же маяковой группы и маяковые слоты, которые эти устройства задействуют в течение маякового периода. Эта информация может быть использована для того, чтобы обнаружить конфликты маяковых сигналов. Первоначальная версия MAC от MBOA определяет, что устройства должны включать BPOIE во все маяковые сигналы, которые они передают. BPOIE содержит различную информацию. Эта информация включает в себя поле с информацией о маяковом слоте ("информация маякового слота") для каждого устройства в маяковой группе (такой как одна из маяковых групп 106). Каждое из этих полей включает в себя номер маякового слота и соответствующий идентификатор устройства ("DEVID").

По приему маякового кадра устройство сохраняет DEVID отправителя и номер слота, в котором принят маяковый сигнал. Эта информация включается в BPOIE, посылаемый в следующем суперкадре. Только информация маяковых сигналов, принятых в течение кадра включается в посылаемый в следующем суперкадре BPOIE.

Устройства выбирают их маяковые слоты среди пустых маяковых слотов. Также, в последующих суперкадрах устройства посылают свои маяковые сигналы в одном и том же маяковом слоте, если не обнаружен конфликт. Если идентификатор (DEVID) конкретного устройства отсутствует в BPOIE соседнего маякового сигнала в течение предопределенного количества последующих кадров, то устройству(ам), принимающему упомянутый соседний маяковый сигнал, предписывается первоначальной версией MAC указывать в следующем суперкадре этот маяковый слот как пустой слот.

IV. Гибкость в плане маякового периода

В вариантах осуществления настоящего изобретения гибко реализовано количество слотов в течение маякового периода. Эта гибкость может быть основана на, например, количестве устройств в сети.

Соответственно, в аспектах настоящего изобретения может быть обеспечено задание соответствия между количеством устройств в сети (например, в пределах двух интервалов связи друг от друга) и продолжительностью маякового периода (то есть количеством слотов MAS в маяковом периоде). Таблица 1 ниже предоставляет пример такого задания соответствия. Это соответствие находится в контексте формата суперкадра первоначальной версии MAC от MBOA, измененного таким образом, чтобы обеспечивалась гибкость в плане количества слотов MAS.

Таблица 1
Количество устройств	Количество слотов MAS в текущем маяковом периоде	Доступные маяковые слоты
1	1	3
2	2	6
3	2	6
4	2	6
5	3	9
6	3	9

В примере по Таблице 1 обычно имеется, по меньшей мере, два свободных маяковых слота в течение маякового периода. Однако по мере того, как новое устройство(а) присоединяется к сети, количество маяковых слотов увеличивается, в то время как количество свободных маяковых слотов уменьшается до предопределенного количества (например, до одного свободного маякового слота). Например, как показано в Таблице 1, общее количество маяковых слотов увеличивается (например, с 3 до 6, с 6 до 9, с 9 до 12 и т.д.), исходя из количества устройств в сети.

На практике, точное количество устройств в пределах двух интервалов связи может быть не известно каждому устройству. Однако, как описано выше, может быть сообщена информация, указывающая количество устройств. Соответственно, гибкость в плане количества задействованных слотов MAS может быть обеспечена различными методами.

Один такой метод заключается в действиях приращения, в тех случаях, когда смежные строки в таблице задания соответствия, такой как Таблица 1, рассматриваются как приращение. Следовательно, корректировки количества задействованных слотов MAS могут выполняться одиночными приращениями. Однако в определенных ситуациях (например, когда объединяется множество сетей) одиночная корректировка количества задействованных MAS может охватывать множество приращений.

Таблица 1 предоставлена в качестве примера. Следовательно, варианты этой таблицы находятся в пределах объема настоящего изобретения. Например, количество свободных слотов может поддерживаться немного большим, чем в Таблице 1. Такие соответствия предлагают компромиссы с эффективностью.

V. Функционирование

Различные механизмы могут быть задействованы для того, чтобы корректировать (то есть, увеличивать или уменьшать) количество задействованных маяковых слотов. Например, варианты осуществления настоящего изобретения задействуют IE, который указывает продолжительность конкретного ВР. Этот IE может быть реализован различными методами. Например, в вариантах осуществления настоящего изобретения продолжительность BP включается в каждый маяковый сигнал, который передает устройство. Следовательно, этот IE может быть предоставлен посредством измененного BPOIE, который, в отличие от BPOIE первоначальной версии, включает в себя поле продолжительности BP. Это поле может быть указанием (или "объявлением") со строны конкретного устройства о количестве используемых маяковых слотов, которые им видимы (то есть, которые устройство может принимать). Таким образом, это поле может отображать количество используемых маяковых слотов из различных маяковых групп.

Когда не существует пикосети, первое устройство в сети определяет начальный момент маякового периода (BPST). В этот начальный момент первое устройство посылает свой собственный маяковый сигнал, содержащий BPOIE. Этот BPOIE может включать в себя поле продолжительности BP, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Со временем дополнительное устройство(а) может присоединиться к сети. Посредством обмена информацией (например, маяковыми сообщениями) определяется и динамически корректируется продолжительность маякового периода, основываясь на характеристиках сети.

Фиг.3 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая работу устройства беспроводной связи такого, как одно из устройств DEV 102, в соответствии с аспектом настоящего изобретения. Эта работа включает в себя этап 302, на котором устройство принимает одно или более маяковых сообщений. В вариантах осуществления настоящего изобретения это сообщение(я) принимается в течение одиночного суперкадра.

На этапе 304 устройство обрабатывает одно или более маяковых сообщений. Этот этап может включать в себя извлечение информации из разнообразных полей каждой маяковой передачи и сохранение полей в памяти. Кроме того, этап 304 может включать в себя определение количества устройств, которые находятся в пределах его видимости. Это количество устройств может быть из различных маяковых групп.

На этапе 308 выполняется установление корректировки маякового слота. На этом этапе устройство устанавливает, должно ли произойти увеличение или уменьшение количества маяковых слотов, задействованных его маяковой группой (группами). Выполнение этого этапа может быть основано на информации, извлеченной и/или установленной на этапе 304.

На этапе 310 устройство формирует маяковое сообщение. Это маяковое сообщение основывается на маяковом сообщении(ях), принятом в действии на этапе 302. Например, для конкретной маяковой группы сформированное маяковое сообщение может включать в себя идентификатор устройства и идентификатор маякового слота каждого устройства группы. Кроме того, это сообщение включает в себя информацию, указывающую количество выделенных маяковых слотов. Соответственно, эта информация может быть основана на любом установлении корректировки маякового слота, которое осуществлено на этапе 308. Например, эта информация может быть в форме поля продолжительности BP.

На этапе 312 передается маяковое сообщение, сформированное на этапе 310. В вариантах осуществления эта информация передается в суперкадре, непосредственно следующем за предыдущим суперкадром, в течение которого маяковое сообщение(я) было принято на этапе 302. Эта передача отправляется маяковой группе (маяковым группам) устройств (например, в периоде (периодах) ВР, соответствующем маяковой группе(ам)). В свою очередь, каждое устройство в группе может аналогичным образом выполнять этапы по Фиг.3 на основе приема данной передачи и любых других принятых маяковых сообщений.

Как описано выше, варианты осуществления настоящего изобретения задействуют IE, имеющий поле продолжительности BP, которое позволяет устройству указывать или объявлять количество используемых маяковых слотов, которые ему видны. Это поле может быть реализовано различными методами. Например, это поле данных может представлять собой код из трех битов, такой как код, показанный в нижеследующей Таблице 2. Код в Таблице 2 основан на количестве используемых маяковых слотов, видимых устройством, которое сформировало и передало код в маяковом сигнале.

Таблица 2
Значение кода	Количество видимых используемых маяковых слотов
000	Используются 3 маяковых слота (1 устройство минимум)
011	Используются 9 маяковых слотов (<5 устройств)
111	Используются 24 маяковых слота (максимум)

Соответственно, на этапе 308 установление корректировки маякового слота может быть выполнено исходя из количества используемых слотов, указанных видимыми устройствами, в сравнении с количеством слотов, используемых в маяковой группе. Например, если любое из устройств одной и той же маяковой группы объявляет (например, через код Таблицы 2) больше видимых используемых маяковых слотов, чем используется в настоящее время в маяковой группе, то все устройства в маяковой группе адаптируются посредством увеличения количества маяковых слотов, выделенных в маяковой группе. Это выделение может быть осуществлено в следующем суперкадре.

Дополнительная иллюстративная реализация поля продолжительности BP показана ниже в Таблице 3. Эта реализация задействует двухбитный код, который указывает относительную используемость видимых маяковых слотов (то есть часть выделенных видимых маяковых слотов, используемых устройствами).

Таблица 3
Значение кода	Количество видимых маяковых слотов
00	низкая используемость видимых маяковых слотов (например, 4 устройства и 12 доступных слотов)
01	обычная используемость видимых маяковых слотов (например, 10 устройств и 15 слотов)
10	высокая используемость видимых маяковых слотов (например, 14 устройств и 15 слотов)
11	объединение пикосетей - увеличение до максимума (например, 24 слота)

Исходя из таких относительных используемостей, принятых из маяковых сигналов видимых устройств, устройство может осуществлять установление корректировки маякового слота на этапе 308. Как описано выше со ссылками на блок-схему последовательности операций по Фиг.3, установление корректировки маякового слота может привести к увеличению или уменьшению выделенного маяковой группе количества маяковых слотов.

Например, если какое-нибудь значение принятого кода указывает высокую используемость видимых маяковых слотов (то есть, если какое-либо из видимых устройств объявляет "10"), то все устройства маяковой группы адаптируются посредством увеличения количества выделенных маяковых слотов в маяковой группе. Такое увеличение может выполняться на заранее определенное приращение. Например, со ссылкой на Таблицу 1, такое приращение может составлять от шести выделенных маяковых слотов до девяти выделенных маяковых слотов.

В качестве дальнейшего примера, если какое-нибудь из значений принятого кода указывает на объединение сетей или пикосетей (то есть какое-либо из видимых устройств объявляет "11") то все устройства маяковой группы адаптируются посредством увеличения количества выделенных маяковых слотов в маяковой группе до максимального количества (такого как 24).

Кроме вышеописанных методик для установления того, увеличивать ли количество маяковых слотов в маяковом периоде, могут быть задействованы разнообразные методики для того, чтобы установить, должно ли быть уменьшено количество маяковых слотов в маяковом периоде.

Например, если все устройства в пределах сети двух интервалов связи (такой как кластер 108) объявляют низкую используемость видимых маяковых слотов, то устройство может установить на этапе 308, что должно произойти уменьшение количества маяковых слотов. В качестве примера, со ссылкой на Таблицу 3, если каждое устройство в пределах сети объявляет "00" в своих маяковых передачах, то эти устройства будут адаптироваться посредством уменьшения количества маяковых слотов. Это может быть сделано посредством уменьшения количества маяковых слотов на обратное приращение (например, с 12 до 9) в следующем кадре за один шаг.

Следовательно, такие методики требуют, чтобы по меньшей мере одно устройство приняло маяковые передачи ("слышало") от всех остальных устройств сети. Если это устройство устанавливает, что количество слотов маякового периода должно уменьшиться, то оно может просигнализировать о своем желании уменьшить количество слотов маякового периода в его следующем передаваемом маяковом сигнале. Это сигнализирование может быть реализовано посредством установки одного бита (то есть запроса изменить бит), который указывает (наряду с полем продолжительности ВР), что устройство желает уменьшить размер своего маякового периода.

Для того чтобы определить, одобрен ли этот запрос, также предоставляется бит непринятия для передачи в маяковых сигналах. Если ни одно из остальных устройств маяковой группы впоследствии не передает маяковые сигналы, где бы этот бит был задан, то достигнуто уменьшение продолжительности BP. Однако если одно или более устройств задают этот бит в своих маяковых сигналах, то поддерживается прежняя продолжительность ВР.

В возможных вариантах осуществления бит запроса на изменение может быть распространен (то есть, ретранслирован) по многочисленным интервалам связи. Если какие-нибудь устройства в пределах этих многочисленных интервалов связи отклоняют упомянутый бит (например, посредством задания бита непринятие), то устройства, которые ретранслировали этот бит, также отклоняют его. В результате поддерживается исходная продолжительность ВР, пока все устройства в пределах многозвенной сети не одобрят предложенное уменьшение.

В качестве альтернативы вышеописанной методике уменьшения отдельное устройство использует предопределенное количество слотов ВР (такое как три маяковых слота) для маяковой передачи. Однако когда другое устройство(а) присоединяется к сети этого отдельного устройства, то количество маяковых слотов увеличивается до предопределенного значения (такого как 24). Таким образом, отдельное устройство сберегает энергию, пока другое устройство не присоединится к его сети.

Следовательно, устройства также могут устанавливать корректировку маяковых слотов, основываясь на поле(ях) продолжительности ВР, принятом от других устройств своей маяковой группы (групп). Это установление также может быть сделано на этапе 308. Как описано выше, такие корректировки могут включать в себя уменьшение или увеличение количества маяковых слотов для группы. В возможных вариантах осуществления такие увеличения могут быть ограничены максимальным количеством слотов, таким как 24. Однако маяковые периоды, имеющие более 24 маяковых слотов, находятся в пределах объема настоящего изобретения.

Кроме того, в возможных вариантах осуществления устройства в пределах маяковой группы всегда используют наименьшее количество доступных свободных маяковых слотов, отсчитывая с начального момента маякового периода (BPST). Это выгодным образом минимизирует длительность маякового периода и предусматривает эффективное использование ресурсов связи.

VI. Поле Маякового Периода

Фиг.4 - это схема, иллюстративно показывающая поле 400 продолжительности ВР в соответствии с возможным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как описано выше, это поле может быть включено в IE, такой как BPOIE, который является модификацией относительно первоначальной версии MAC от MBOA. Как показано на Фиг.4, поле 400 представлено октетом (то есть восемью битами). Биты 402а-402е зарезервированы для кодирования поля продолжительности ВР. Следовательно, эти биты могут быть использованы для представления кодов по Таблицам 2 и 3. Поле 400 также включает в себя бит 404 запроса на изменение и бит 406 непринятия. Как рассмотрено выше, эти биты могут быть использованы для того, чтобы уменьшать количество слотов ВР.

VII. Устройство беспроводной связи

Как описано выше, устройства беспроводной связи, такие как устройства DEV 102, могут задействовать методики настоящего изобретения. Соответственно, такие устройства могут быть реализованы аппаратными средствами, программными средствами, программно-аппаратными средствами или любой их комбинацией. Одна из таких реализаций показана на Фиг.5. Данная реализация включает в себя процессор 510, машинную память 512 и пользовательский интерфейс 514. Кроме того, реализация по Фиг.5 включает в себя UWB-приемопередатчик 524 и антенну 526.

Как показано на Фиг.5, UWB-приемопередатчик 524 соединен с антенной 526. UWB-приемопередатчик 524 включает в себя электронное оборудование, которое позволяет устройству (в сочетании с антенной 526) обмениваться UWB-сигналами беспроводной связи с удаленными устройствами, такими как остальные устройства DEV 102. Соответственно, приемопередатчик 524 может включать в себя передатчик и приемник. Для передачи UWB-сигналов, такое электронное оборудование может содержать компоненты модуляции (например, OFDM модуляторы) и/или импульсный генератор для определенных типов импульсных UWB-передач. Для приема UWB-сигналов такое электронное оборудование может включать в себя компоненты демодуляции (например, OFDM-демодуляторы), схемы синхронирования и фильтры.

Как показано на Фиг.5, процессор 510 соединен с приемопередатчиком 524. Процессор 510 управляет работой устройства. Процессор 510 может быть реализован с помощью одного или более микропроцессоров, каждый из которых выполнен с возможностью исполнения инструкций программных средств, сохраненных в машинной памяти 512.

Машинная память 512 включает в себя оперативную память (RAM), постоянную память (ROM) и/или флеш-память и сохраняет информацию в форме данных и компонентов программных средств (также в этом документе упоминаемых как модули). Эти компоненты программных средств включают в себя инструкции, которые могут быть выполнены процессором 510. Различные типы компонентов программных средств могут быть сохранены в машинной памяти 512. Например, машинная память 512 может хранить компоненты программных средств, которые управляют действиями приемопередатчика 524. Также машинная память 512 может хранить компоненты программных средств, которые обеспечивают функциональные возможности контроллера доступа к среде передачи. Этот контроллер может предоставлять различные возможности, такие как этапы, описанные со ссылкой на Фиг.3. Важно обратить внимание на то, что упомянутый контроллер может быть реализован аппаратными средствами, программными средствами, программно-аппаратными средствами или любой их комбинацией.

Кроме того, машинная память 512 может хранить компоненты программных средств, которые управляют обменом информацией через пользовательский интерфейс 514. Как показано на Фиг.5, пользовательский интерфейс 514 также соединен с процессором 510. Пользовательский интерфейс 514 способствует обмену информацией с пользователем. Фиг.5 показывает, что пользовательский интерфейс 514 включает в себя секцию 516 пользовательского ввода и секцию 518 пользовательского вывода. Секция 516 пользовательского ввода может включать в себя одно или более устройств, которые позволяют пользователю вводить информацию. Примеры таких устройств включают в себя клавиатуры, сенсорные экраны и микрофоны. Секция 518 пользовательского вывода позволяет пользователю получать информацию от устройства беспроводной связи. Соответственно, секция 518 пользовательского вывода может включать в себя различные устройства, такие как устройства отображения и один или более громкоговорителей. Иллюстративными вариантами устройств отображения являются жидкокристаллические дисплеи и видеотерминалы.

Элементы, показанные на Фиг.5, могут быть соединены в соответствии с различными методиками. Одна такая методика включает в себя соединение приемопередатчиков 520 и 524, процессора 510, памяти 512 и пользовательского интерфейса 514 через один или более шинных интерфейсов. Кроме того, каждый из компонентов соединен с источником питания, таким как блок перезаряжаемых и/или сменных батарей (не показан).

VIII. Заключение

Несмотря на то, что выше подробно описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, должно быть понятно, что они представлены только в качестве примера, а не в качестве ограничения. Следовательно, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что различные изменения в форме и деталях настоящего изобретения могут быть сделаны без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Таким образом, объем настоящего изобретения не должен быть ограничен любым из вышеописанных иллюстративных вариантов осуществления, а должен быть определен только в соответствии с нижеследующей формулой изобретения и ее эквивалентами.

Например, таблицы, содержащиеся в данном документе, предоставлены в качестве примеров. Таким образом, другие табличные значения, соответствия, типы кодов находятся в пределах объема настоящего изобретения. Также настоящее изобретение может быть задействовано в коммуникационных контекстах, отличных от основывающихся на MAC от MBOA.

1. Устройство беспроводной связи, содержащее приемник, сконфигурированный для приема множества маяковых сообщений через среду беспроводной связи; контроллер, сконфигурированный для установления требуемого количества маяковых слотов для группы из одного или более устройств исходя из информации принятых маяковых сообщений, причем упомянутая группа включает в себя данное устройство беспроводной связи; и передатчик, сконфигурированный для посылки сформированного маякового сообщения, включающего в себя величину длительности маякового периода, для объявления установленного количества маяковых слотов для упомянутой группы.

2. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором установленное количество маяковых слотов находится в пределах маякового периода суперкадра.

3. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором упомянутое множество маяковых сообщений находится в пределах двух или более маяковых периодов.

4. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором каждое из упомянутого множества маяковых сообщений идентифицирует одно или более устройств в пределах одной и той же маяковой группы; и маяковые слоты, задействованные этими одним или более устройствами.

5. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором сформированное маяковое сообщение указывает количество используемых маяковых слотов, которые видны данному устройству.

6. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором сформированное маяковое сообщение указывает относительную используемость маяковых слотов, которые видны данному устройству.

7. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором приемник сконфигурирован для приема сверхширокополосных (UWB) сигналов, а передатчик сконфигурирован для передачи UWB сигналов.

8. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых

(a) принимают множество маяковых сообщений через среду беспроводной связи;

(b) устанавливают требующееся количество маяковых слотов для группы из одного или более устройств исходя из информации принятых маяковых сообщений; и

(c) посылают маяковое сообщение, включающее в себя величину длительности маякового периода, для объявления установленного количества маяковых слотов для упомянутой группы.

9. Способ по п.8, в котором установленное количество маяковых слотов находится в пределах маякового периода суперкадра.

10. Способ по п.8, в котором упомянутое множество маяковых сообщений находится в пределах двух или более маяковых периодов.

11. Способ по п.8, в котором каждое из упомянутого множества маяковых сообщений идентифицирует одно или более устройств в пределах одной и той же маяковой группы; и маяковые слоты, задействованные этими одним или более устройствами.

12. Способ по п.8, в котором маяковое сообщение, посланное на этапе (с), указывает количество используемых маяковых слотов, которые видимы устройству.

13. Способ по п.8, в котором маяковое сообщение, посланное на этапе (с), указывает относительную используемость маяковых слотов, которые видимы для устройства беспроводной связи.

14. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых (а) принимают одно или более маяковых сообщений через среду беспроводной связи, причем каждое из этих одного или более сообщений принимается в пределах одного или более соответствующих маяковых периодов;

(b) устанавливают требуемое количество маяковых слотов для одного из упомянутых одного или более маяковых периодов, основываясь на информации упомянутых одного или более принятых маяковых сообщений; и

(c) посылают маяковое сообщение, включающее в себя величину длительности маякового периода, для объявления установленного количества маяковых слотов для упомянутого одного маякового периода.

15. Сеть беспроводной связи, содержащая одно или более устройств беспроводной связи; и среду беспроводной связи, причем упомянутые одно или более устройств беспроводной связи передают маяковые сообщения, включающие в себя величину длительности маякового периода, через среду беспроводной связи в течение маякового периода для объявления требуемого количества маяковых слотов, при этом маяковый период находится в пределах суперкадра и содержит количество маяковых слотов, которое динамически корректируется исходя из общего количества упомянутых одного или более устройств беспроводной связи.

16. Сеть беспроводной связи по п.15, в которой переданные маяковые сообщения включают в себя один или более сверширокополосных (UWB) сигналов.